JPH09209011A - 高炉炉底側壁煉瓦の侵食抑制方法 - Google Patents

高炉炉底側壁煉瓦の侵食抑制方法

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JPH09209011A
JPH09209011A JP4430396A JP4430396A JPH09209011A JP H09209011 A JPH09209011 A JP H09209011A JP 4430396 A JP4430396 A JP 4430396A JP 4430396 A JP4430396 A JP 4430396A JP H09209011 A JPH09209011 A JP H09209011A
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JP
Japan
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thermal conductivity
brick
side wall
furnace
value
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Application number
JP4430396A
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English (en)
Inventor
Hiroshi Ito
弘嗣 伊東
Takeshi Sasaki
剛 佐々木
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 高炉炉底部の延命をはかるための炉底側壁煉
瓦の侵食を防止する手段の提供。 【解決手段】 炉底側壁煉瓦部に長さの異なる温度計を
半径方向直線上に配置し、その温度計の計測値より側壁
煉瓦内での熱流速を算出し、その熱流速値より側壁煉瓦
と鉄皮間に介在するスタンプ材の総括熱伝導率を算出
し、その値が初期値(施工時の値)に対して低い値を示
す部位に対してモルタル等の圧入材を圧入して該スタン
プ材の総括熱伝導率を高める。 【効果】 スタンプ材部位に発生する空隙に起因するス
タンプ材の冷却能の低下を防止できるので、側壁煉瓦の
侵食を抑制できる。スタンプ材部位に発生する空隙の位
置を操業中に早期にかつ的確に発見できるので、圧入成
功率が高い。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、高炉炉底部の延
命技術に係り、より詳しくは高炉における炉底側壁煉瓦
の侵食の進行を抑制する方法に関する。
【0002】
【従来の技術】高炉における炉底煉瓦の侵食を抑制する
ためには煉瓦の冷却効果を維持することが重要である。
例えば、高炉の炉底側壁は煉瓦と鉄皮との間にスタンプ
材を介在させて煉瓦の冷却効果を高めている。ところ
が、この炉底側壁部のスタンプ材は、炉内の温度、圧力
等によりスタンプ材内部や、スタンプ材と煉瓦間、スタ
ンプ材と鉄皮間に空隙を生じ易く、この空隙が断熱効果
を保つため煉瓦の冷却効果が低下し、炉底側壁煉瓦の侵
食が進行する。
【0003】このような炉底側壁煉瓦の侵食を抑制する
方法として、例えば特開平5−263112号公報に
は、高炉の炉底側壁部に配設されている温度計を利用し
て側壁煉瓦の侵食状況を把握し、炉底煉瓦および側壁煉
瓦の侵食状況に応じて出銑口深度および出銑口の使用方
法を変更して炉底温度上昇を抑制する方法が提案されて
いる。
【0004】すなわち、この方法は図5に示すごとく、
炉底側壁煉瓦1とスタンプ材2との間に鉄皮3を貫通し
て配設された温度計4´の計測値が上昇した場合に側壁
煉瓦の侵食が進行していると判断し、出銑口を均等に使
用するとともに出銑口深度を基準値以上に維持する方法
である。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】高炉炉底側壁煉瓦の侵
食状況を把握するために炉底側壁部に半径方向に設置さ
れている温度計の指示値が高くなる要因としては、一般
に側壁煉瓦の炉内溶銑による侵食の結果起こる側壁煉瓦
厚み減少のみと考えられてきたが、実際には前記の煉瓦
侵食による温度上昇だけでなく、側壁冷却能の低下によ
る炉底側壁煉瓦上昇もあることが判明している。この側
壁冷却能の低下は、スタンプ材内部およびスタンプ材と
煉瓦間、スタンプ材と鉄皮間に発生する空隙によるスタ
ンプ材の熱伝導率低下の結果起こるスタンプ材の冷却能
力の低下がその主たる原因と考えられている。
【0006】ところが、側壁煉瓦とスタンプ材の界面近
傍に設置した温度計の計測値のみで側壁煉瓦の侵食状況
を把握する従来の方法では、温度計の指示値が高くなる
二つの要因、すなわち、側壁煉瓦の炉内溶銑による侵食
の結果起こる側壁煉瓦厚み減少と、スタンプ材内部およ
びスタンプ材と煉瓦間、スタンプ材と鉄皮間に発生する
空隙によるスタンプ材の熱伝導率低下の結果起こるスタ
ンプ材の冷却能力の低下を区別することができないた
め、側壁冷却能の低下による側壁煉瓦の侵食を抑制する
ことができなかった。
【0007】この発明は、このような実情に鑑みてなさ
れたものであり、前記した側壁煉瓦の炉内溶銑による侵
食の結果起こる側壁煉瓦厚み減少だけでなく、スタンプ
材部位に発生する空隙も操業中に検知し、休風時にその
部位に対し圧入材の圧入を行うことによって側壁煉瓦の
侵食を抑制する方法を提案しようとするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】炉底側壁部に半径方向に
設置されている温度計の指示値が高くなる二つの要因、
すなわち、側壁煉瓦の炉内溶銑による侵食の結果起こ
る側壁煉瓦厚み減少、スタンプ材内部およびスタンプ
材と煉瓦間、スタンプ材と鉄皮間に発生する空隙による
スタンプ材の熱伝導率低下の結果起こるスタンプ材の冷
却能力の低下を区別するためには、側壁部の温度ではな
く、その部位の熱流速を測定する必要がある。その理由
は、熱流速を測定することにより、スタンプ材部位の熱
伝導率の変化、すなわちスタンプ材の冷却能力の変化を
容易に知ることができ、上記との区別をつけること
ができるからである。
【0009】この発明は、前記スタンプ材内部およびス
タンプ材と煉瓦間、スタンプ材と鉄皮間の各部位におけ
る熱流速を得る手段として、炉底側壁部の半径方向直線
上に長さの異なる少なくとも2個の温度計を設置し、こ
の温度計の計測値に基づいて側壁煉瓦内の熱流速を求
め、その値よりスタンプ材の空隙を含めた総括熱伝導率
を算出して側壁煉瓦部の空隙部を検知し、その部位に圧
入により空隙を埋めることによりスタンプ材の冷却能を
高める方法である。
【0010】すなわち、この発明の要旨は、高炉の炉底
側壁煉瓦内に半径方向直線上に配置した長さの異なる少
なくとも2個の温度計の計測値より、下記(1)式に基
づいて側壁煉瓦内での熱流速qを算出し、その得られた
熱流速値より、下記(2)式に基づいて側壁煉瓦と鉄皮
間に介在するスタンプ材の総括熱伝導率λを算出し、そ
の得られた総括熱伝導率λが初期値(施工時の値)に対
して低い値を示す部位に対して圧入材を圧入することに
より、該スタンプ材の総括熱伝導率λを高めることを特
徴とする高炉炉底側壁煉瓦の侵食抑制方法にある。
【0011】 TーTーT q=─────────=─────── …(1)式 d/λ+d/λ/λ、T:温度計の計測値(℃) T:鉄皮の表面温度(℃) d:スタンプ材の厚さ(mm) d:温度計先端間の距離(mm) d:鉄皮の厚さ(mm)
【0012】 λλd(TーT) λ=─────────────────────── …(2)式 λ(TーT)ーλ(TーT) λ:側壁煉瓦の熱伝導率(cal・mm−1・sec
−1・℃−1) λ:鉄皮の熱伝導率(cal・mm−1・sec−1
・℃−1
【0013】この発明における炉側壁の半径方向直線上
に少なくとも2個設ける温度計は、側壁煉瓦の内部と、
該煉瓦とスタンプ材の界面近傍に配置し、その計測値を
それぞれT、Tとする。一方、温度計先端間の距
離、側壁煉瓦の炉内側温度、鉄皮の表面温度、側壁煉瓦
の熱伝導率および鉄皮の熱伝導率は既知であるから、前
記2個の温度計の計測値T、Tより前記(1)式に
よって側壁煉瓦内での熱流速qを求めることができる。
【0014】この熱流速qがスタンプ材および鉄皮内で
も一定であるとするならば、スタンプ材部位の見掛け上
の熱伝導率、すなわちスタンプ材部位の空隙を含むスタ
ンプ材総括熱伝導率λを前記(2)式により求めること
ができる。
【0015】このスタンプ材総括熱伝導率λが初期値
(施工時の値)に対して低い値を示す部位については、
スタンプ材内部もしくはスタンプ材と側壁煉瓦間または
スタンプ材と鉄皮間のいずれかの部位に空隙が存在して
いる可能性が高い。その理由は、もしスタンプ材部位に
空隙が存在するならば、空隙の熱伝導率はスタンプ材の
熱伝導率よりもはるかに小さいので、スタンプ材総括熱
伝導率λは初期値(施工時の値)よりも低くなっている
からである。
【0016】したがって、この発明では、スタンプ材総
括熱伝導率λが初期値(施工時の値)に対して低い値を
示す部位については、当該部位に空隙が存在すると判断
し、即時圧入材の圧入を行い空隙を埋める方法をとった
のである。これにより、スタンプ材総括熱伝導率λが回
復し、側壁煉瓦の冷却能が向上することにより、側壁煉
瓦の侵食が抑制される。
【0017】
【発明の実施の形態】図1はこの発明方法を実施するた
めの温度計の配置構成例を示す概略縦断側面図、図2は
同上の温度計の炉側壁円周方向の配置例を示す概略平面
図、図3は同じく温度計の炉側壁縦方向の配置例を示す
概略縦断側面図で、4−1は側壁煉瓦1内の温度を計測
する温度計、4−2は側壁煉瓦1とスタンプ材2の界面
近傍の温度を測定する温度計、P、Pは測定点であ
る。
【0018】すなわち、この発明方法を実施する場合
は、図1に示すごとく長さの異なる2本の温度計4−
1、4−2を側壁煉瓦1の半径方向直線上に設置し、こ
の温度計4−1、4−2によりそれぞれ側壁煉瓦1内の
測定点P、Pの温度を計測できるように設ける。
【0019】この発明では、測定点P、Pの計測値
をそれぞれT、Tとし、側壁煉瓦1の炉内側温度T
、鉄皮3の表面温度T、側壁煉瓦1の熱伝導率
λ、鉄皮3の熱伝導率λ、温度計先端間の距離d
を用いて、前記(1)式により側壁煉瓦1内での熱流速
qを算出する。なお、T、T、熱伝導率λ、λ
は既知である。そして、得られた熱流速値より、前記
(2)式により側壁煉瓦1と鉄皮3間に介在するスタン
プ材2の総括熱伝導率λを算出し、その得られた総括熱
伝導率λを初期値(施工時の値)と比較し、初期値より
低い場合には当該部位に空隙が存在すると判断し圧入材
を圧入する。このようにしてスタンプ材2の熱伝導率を
初期値近傍まで上げることにより、側壁煉瓦1の冷却能
を高めることが可能となる。
【0020】実高炉においては、図2に示すごとく、側
壁煉瓦1の半径方向直線上に設置する長さの異なる2本
の温度計4−1、4−2を炉側壁の円周方向に所望の間
隔を置いて数十本配置し、さらに図3に示すごとくその
円周方向に配置した温度計を縦方向に数段配置する。そ
して、各温度計のデータより炉側壁部分を全面的に監視
し、スタンプ材2の総括熱伝導率λが初期値より低い部
位に対して圧入を行う。
【0021】
【実施例】図4はこの発明方法を実高炉(容積4800
)に適用し、空隙によるスタンプ材部位の総括熱伝
導率λの低下および側壁モルタル圧入による該λの回復
例を示したものである。本実施例では、長さの異なる2
本の温度計4−1、4−2を図2および図3に示すごと
く炉側壁の円周方向および縦方向に合計73個設置し、
スタンプ材2の総括熱伝導率λが初期値より低い部位に
対してモルタル圧入を行った。なお、モルタル圧入位置
の決定は、スタンプ材総括熱伝導率λが初期値に対して
25%以下に低下した部位とした。本実施例の前提条件
であるスタンプ材、空気、圧入材の総括熱伝導率λを表
1に示す。
【0022】図4の結果より、この発明方法によりモル
タル圧入の必要な部位を特定できた結果、スタンプ材の
総括熱伝導率λを初期値に近いところまで回復させるこ
とができ、側壁冷却能の低下による側壁煉瓦の侵食を十
分に抑制可能であることが明らかとなった。
【0023】
【表1】
【0024】
【発明の効果】以上説明したごとく、この発明方法によ
れば、炉側壁スタンプ材の熱伝導率を監視し、スタンプ
材部位に発生する空隙に起因する該スタンプ材の熱伝導
率の低下した部位に対して即時モルタル等の圧入を行
い、スタンプ材の熱伝導率を回復させることができるの
で、スタンプ材の熱伝導率の低下に起因する冷却能の低
下を防止でき、側壁煉瓦の侵食を大幅に抑制することが
可能である。また、スタンプ材部位に発生する空隙の位
置を操業中に早期にかつ的確に発見することができるの
で、モルタル等の圧入材の圧入成功率が各段に高めら
れ、無駄な圧入がなくなるのみならず、側壁煉瓦の侵食
を未然に防ぐことができる。したがって、この発明は高
炉炉底部の寿命延長に多大な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明方法を実施するための温度計の配置構
成例を示す概略縦断側面図である。
【図2】同上の温度計の炉側壁円周方向の配置例を示す
概略横断平面図である。
【図3】同じく温度計の炉側壁縦方向の配置例を示す概
略縦断側面図である。
【図4】この発明の実施例における空隙によるスタンプ
材部位の総括熱伝導率λの低下および側壁モルタル圧入
による該λの回復例を示す図である。
【図5】従来の高炉炉底側壁煉瓦の侵食を抑制する方法
の一例を示す概略縦断側面図である。
【符号の説明】
1 炉底側壁煉瓦 2 スタンプ材 3 鉄皮 4−1、4−2 温度計 P、P 測定点

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高炉の炉底側壁煉瓦内に半径方向直線上
    に配置した長さの異なる少なくとも2個の温度計の計測
    値より、下記(1)式に基づいて側壁煉瓦内での熱流速
    qを算出し、その得られた熱流速値より、下記(2)式
    に基づいて側壁煉瓦と鉄皮間に介在するスタンプ材の総
    括熱伝導率λを算出し、その得られた総括熱伝導率λが
    初期値(施工時の値)に対して低い値を示す部位に対し
    て圧入材を圧入することにより、該スタンプ材の総括熱
    伝導率λを高めることを特徴とする高炉炉底側壁煉瓦の
    侵食抑制方法。 、T:温度計の計測値(℃) T:鉄皮の表面温度(℃) d:スタンプ材の厚さ(mm) d:温度計先端間の距離(mm) d:鉄皮の厚さ(mm) λ:側壁煉瓦の熱伝導率(cal・mm−1・sec
    −1・℃−1) λ:鉄皮の熱伝導率(cal・mm−1・sec−1
    ・℃−1
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002147959A (ja) * 2000-11-06 2002-05-22 Asahi Tec Corp キュポラ
CN109576428A (zh) * 2019-01-28 2019-04-05 中冶赛迪工程技术股份有限公司 一种高炉炉缸气隙及炉衬侵蚀判断设备与判断方法
CN111850379A (zh) * 2020-07-20 2020-10-30 郑州市瑞沃耐火材料有限公司 矿热电炉炉体结构

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