JPH11118361A - 冶金炉における水冷パネルの取り付け構造 - Google Patents

冶金炉における水冷パネルの取り付け構造

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JPH11118361A
JPH11118361A JP9287189A JP28718997A JPH11118361A JP H11118361 A JPH11118361 A JP H11118361A JP 9287189 A JP9287189 A JP 9287189A JP 28718997 A JP28718997 A JP 28718997A JP H11118361 A JPH11118361 A JP H11118361A
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JP
Japan
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water
cooled
furnace
panel
panels
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JP9287189A
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English (en)
Inventor
Mitsuhiro Yamanaka
光弘 山中
Masayuki Watabe
雅之 渡部
Takeshi Sekiguchi
関口  毅
Norihiko Taguchi
憲彦 田口
Katsuhiro Iwasaki
克博 岩崎
Shinichi Isozaki
進市 磯崎
Masahiro Kawakami
正弘 川上
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
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  • Blast Furnaces (AREA)
  • Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
  • Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 冶金炉炉壁に複数の水冷パネルを並べて設
け、この水冷パネルを交換する際に、健全な他の水冷パ
ネルを損傷することなく、目的とする水冷パネルのみの
交換を可能とする。 【解決手段】 冶金炉炉壁に水冷パネル4を設ける際
に、水冷パネルと水冷パネルとの間に、炉体鉄皮2に取
り付けられた金属製の仕切り材8を設けると共に、水冷
パネルと仕切り材と炉体鉄皮とで囲まれる範囲に不定形
耐火物層9を設け、隣接する水冷パネルと独立して取り
付ける。その際、仕切り材を炉体鉄皮側から炉内に向か
って狭くなる楔型とすることで、水冷パネルの交換が一
層容易になる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、内面を耐火物で構
築された転炉、電気炉、溶融還元炉等の各種冶金炉の炉
壁の一部に、水冷パネルを並べて取り付ける際の取り付
け構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】転炉、電気炉、溶融還元炉等の各種冶金
炉の炉壁内面は、一般的には耐火物で構築される。しか
し、この耐火物の炉壁は、溶鋼等の溶融金属に浸漬して
いる部分では比較的損傷が少ないものの、溶融スラグと
接触する部分や高温ガスにさらされる部分では損傷が激
しく、短期間で取り替える必要が生じ、そのため、炉体
の耐用性向上対策として、溶融金属に浸漬されない部分
を金属製の水冷パネルとして構築することが提案されて
いる。
【0003】例えば、特開平4−316983号公報に
は、水冷パネルとこれに隣接する内張り煉瓦との境界
に、金属板やセラミック板を仕切り材として挿入し介在
させると共に、水冷パネルと炉体鉄皮との間に不定形耐
火物層を設けた冶金炉の炉壁構造が開示されている。同
号公報によれば、仕切り材は水冷パネルと炉体鉄皮との
間に流し込まれる不定形耐火物の型枠になると共に、水
冷パネルによる内張り煉瓦の過冷却を防止するので、炉
体の耐用性が向上するとしている。
【0004】又、特開平4−316984号公報には、
四周に予め薄鋼板を溶接した水冷パネルを内張り煉瓦と
接して設置すると共に、水冷パネルと薄鋼板と炉体鉄皮
とで囲まれる範囲に不定系耐火物が充填された冶金炉の
炉壁構造が開示されている。同号公報によれば、水冷パ
ネルは薄鋼板で周囲を囲まれているので、仮に水冷パネ
ルから漏水しても漏水が金属浴に侵入することがないと
している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】炉壁の一部に1個の水
冷パネルを設置する場合には、特開平4−316983
号公報及び特開平4−316984号公報に開示された
技術は有効であるが、例えば炉周全体に水冷パネルを設
置する場合、多数の水冷パネルを並べて配置する必要が
ある。しかし、前記2つの公報は、水冷パネルを並べて
配置することについては何ら記載していない。
【0006】そこで発明者等は、図7に示すように、水
冷パネル4をボルト10及びナット11にて炉体鉄皮2
に取り付けると共に、水冷パネル4と炉体鉄皮2との間
に不定系耐火物層9を設けて水冷パネル4を並べて配置
した。尚、図7において4a、4bは別の水冷パネル、
9a、9bは各々水冷パネル4a、4bの背面の不定系
耐火物層である。
【0007】各水冷パネル4、4a、4bの使用中の損
傷程度は、溶融金属の飛散等により異なり、例えば図7
で水冷パネル4のみ交換する場合、ナット11を外した
後、炉内側からユンボ等に取り付けられた除去用工具1
7により、水冷パネル4を一部破損しながら取り除く。
この場合、周囲の水冷パネル4a、4b等を無傷のまま
として水冷パネル4のみを取り外すことは極めて困難で
あり、結局、周囲の水冷パネル4a、4b等も犠牲にせ
ざるを得ない。又、周囲の不定形耐火物層9a、9bの
損傷も激しくて補修する必要が生じ、従って、補修費の
増大や補修時間の延長といった問題があった。
【0008】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、その目的とするところは、並べて配置した水冷パネ
ルの交換の際に、他の水冷パネル及び他の不定系耐火物
層を損傷することなく、目的とする水冷パネルのみの交
換が可能な水冷パネルの取り付け構造を提供することで
ある。
【0009】
【課題を解決するための手段】第1の発明による冶金炉
における水冷パネルの取り付け構造は、冶金炉炉壁に複
数の水冷パネルを並べて設ける際に、水冷パネルと水冷
パネルとの間に、金属製の仕切り材を炉体鉄皮に取り付
けて設けると共に、水冷パネルと仕切り材と炉体鉄皮と
で囲まれる範囲に、不定形耐火物層を設けたことを特徴
とするものである。
【0010】又、第2の発明による冶金炉における水冷
パネルの取り付け構造は、第1の発明において、仕切り
材の断面が、炉体鉄皮側から炉内に向かって狭くなる楔
型であることを特徴とするものである。
【0011】各水冷パネルは炉体鉄皮に取り付けた金属
製の仕切り材により隔離され、又、水冷パネルと炉体鉄
皮との間に充填される不定形耐火物層も仕切り材で分離
されるので、他の水冷パネル、及び他の水冷パネルと炉
体鉄皮との間に設けた不定形耐火物層を共に損傷するこ
となく、目的とする水冷パネルのみの交換が可能とな
る。又、仕切り材は金属製であるので、交換作業により
破損することがない。
【0012】そして、仕切り材を、その断面が炉体鉄皮
側から炉内に向かって狭くなる楔型とすることで、不定
形耐火物層の取り出しが容易になり、水冷パネルの交換
作業が迅速に行われる。
【0013】
【発明の実施の形態】本発明を図面に基づき説明する。
図1は、本発明に基づき水冷パネルを設置した鉄鉱石の
溶融還元炉の操業状態を示す断面概要図、図2は、図1
の水冷パネル部を炉内側から見た概要図、図3は、図1
の水冷パネル部の縦断面概要図である。
【0014】これらの図において、炉体鉄皮2の内面を
内張り煉瓦3と銅製の水冷パネル4とで構築された溶融
還元炉1は、内部に溶銑6と溶融スラグ7とを有し、上
吹きランス5から酸素が吹き込まれて鉄鉱石を還元して
いる。
【0015】水冷パネル4は、溶銑6と直接接触しない
ように、溶融スラグ7の存在する位置の炉周全体に渡っ
て並べて設けられ、そして、水冷パネル4の配置は縦方
向に4段として、各段毎に水冷パネル4の幅(W)の半
分づつずれた、所謂千鳥配置となっている。
【0016】水冷パネル4は、溶接等により炉体鉄皮2
の内面に取り付けられた金属製の仕切り材8で周囲を囲
まれた位置に、炉体鉄皮2を貫通するボルト10、10
とナット11、11とで固定されている。そして、水冷
パネル4と仕切り材8と炉体鉄皮2とに囲まれる範囲に
は、不定形耐火物が充填された不定形耐火物層9が形成
されている。水冷パネル4は、炉体鉄皮2を貫通する給
水配管12と排水配管13とを介して内部に冷却水が通
り、冷却される。不定形耐火物層9は、注入孔栓15を
外した注入孔14から、不定形耐火物が流し込まれて形
成される。このようにして取り付けられることで、水冷
パネル4は上下の水冷パネル4a、4bと隔離され、
又、不定形耐火物層9も上下の不定形耐火物層9a、9
bと分離される。
【0017】仕切り材8は鋼やステンレス鋼製とし、そ
の断面形状を炉体鉄皮2側から炉内に向かって狭くなる
楔型としている。図3では2枚の平鋼板を組み合わせて
楔型としているが、1枚の平鋼板を折り曲げたものや、
楔型の鋼片としても良い。仕切り材8の炉体鉄皮2から
の突出長さ(L)は、水冷パネル4の炉体鉄皮2側の面
の位置を超える長さとして、不定形耐火物層9が上下左
右で他の不定形耐火物層9と連結することを防止する。
しかし、突出長さ(L)は水冷パネル4の炉内側の面を
超える長さは必要なく、水冷パネル4の炉内側の面以内
に抑えれば良い。尚、仕切り材8を溶接により炉体鉄皮
2と取り付ける必要はなく、他の取り付け方法、例えば
ボルト等であっても良い。
【0018】内張り煉瓦3と水冷パネル4との境界にも
仕切り材8を設けるが、この仕切り材8は、水冷パネル
4側の面のみに傾斜を付け、内張り煉瓦3と接する面は
平面として内張り煉瓦3を支持する。
【0019】次に水冷パネル4の交換方法を図4〜図6
に従って説明する。図4は、水冷パネル4を取り外す直
前の状態を示す図であり、図4に示すように、先ず給水
配管12及び排水配管13を炉体鉄皮2の外側で切断す
ると共に、ナット11、11、及び注入孔栓15、15
を外し、次いで、エアーハンマー等に取り付けた工具1
6を注入孔14から挿入して不定形耐火物層9を砕いて
削り取る。その後、水冷パネル4を炉内側へ外す。
【0020】図5は、水冷パネル4を取り外した後の状
態を示す図であり、図5に示すように、不定形耐火物層
9を仕切り材8や炉体鉄皮2から除去して、不定形耐火
物層9の残留量をできるだけ少なくする。残留量が多い
と次回の不定形耐火物層9が脆弱となり都合が悪い。
【0021】図6は、新たに水冷パネル4を設置する状
態を示す図であり、図6に示すように、炉内側からボル
ト10、10、及び給水配管12、排水配管13を炉体
鉄皮2に貫通させて水冷パネル4を取り付ける。次い
で、ナット11、11で水冷パネル4を固定させ、注入
孔14より不定形耐火物を流し込み、不定形耐火物層9
を形成する。その後、注入孔栓15、15を取り付ける
と共に、給水配管12及び排水配管13を連結して交換
作業を終了する。
【0022】このようにして水冷パネル4の交換作業を
行うことで、他の水冷パネル4a、4bや他の不定形耐
火物層9a、9bに損傷を与えることなく、目的とする
水冷パネル4のみの交換が可能となる尚、上記説明で
は、溶融還元炉1に水冷パネル4を設置した場合である
が、電気炉や転炉でも上記に説明した方法で本発明を適
用することができ、又、水冷パネル4の配置は千鳥配置
としているが、千鳥配置に限らず他の配置、例えば碁盤
目であっても、本発明は支障なく実施できる。更に、水
冷パネル4の形状や水冷パネル4と炉体鉄皮2との取り
付け方法等は上記の説明に限るものではなく、機能が同
一であれば本発明の適用に妨げとならないことはいうま
でもない。
【0023】
【発明の効果】本発明では、水冷パネルと水冷パネルと
の間に、炉体鉄皮に取り付けられた金属製の仕切り材を
設けるので、水冷パネルの交換の際に、他の水冷パネル
や他の不定形耐火物層を損傷することなく、目的とする
水冷パネルのみの交換が可能となり、その結果、短時間
で且つ安価に補修が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に基づき水冷パネルを設置した溶融還元
炉の断面概要図である。
【図2】図1の水冷パネル部を炉内側から見た概要図で
ある。
【図3】図1の水冷パネル部の縦断面概要図である。
【図4】本発明による水冷パネルの取り付け構造におい
て、水冷パネルを取り外す直前の状態を示す図である。
【図5】本発明による水冷パネルの取り付け構造におい
て、水冷パネルを取り外した状態を示す図である。
【図6】本発明による水冷パネルの取り付け構造におい
て、新たに水冷パネルを設置する状態を示す図である。
【図7】従来の水冷パネルの取り付け構造を示す図であ
る。
【符号の説明】
1 溶融還元炉 2 炉体鉄皮 3 内張り煉瓦 4 水冷パネル 5 上吹きランス 6 溶銑 7 溶融スラグ 8 仕切り材 9 不定形耐火物層 10 ボルト 11 ナット 12 給水配管 13 排水配管 14 注入孔 15 注入孔栓
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 FI F27B 1/24 F27B 1/24 (72)発明者 田口 憲彦 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 岩崎 克博 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 磯崎 進市 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 川上 正弘 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 冶金炉炉壁に複数の水冷パネルを並べて
    設ける際に、水冷パネルと水冷パネルとの間に、金属製
    の仕切り材を炉体鉄皮に取り付けて設けると共に、水冷
    パネルと仕切り材と炉体鉄皮とで囲まれる範囲に、不定
    形耐火物層を設けたことを特徴とする冶金炉における水
    冷パネルの取り付け構造。
  2. 【請求項2】 前記仕切り材の断面が、炉体鉄皮側から
    炉内に向かって狭くなる楔型であることを特徴とする請
    求項1に記載の冶金炉における水冷パネルの取り付け構
    造。
JP9287189A 1997-10-20 1997-10-20 冶金炉における水冷パネルの取り付け構造 Pending JPH11118361A (ja)

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CA002307090A CA2307090C (en) 1997-10-20 1998-10-19 Structure of metallurgical furnace and operating method using the same metallurgical furnace
BR9813107-9A BR9813107A (pt) 1997-10-20 1998-10-19 Estrutura de forno metalúrgico e método de operação usando o mesmo
AU94629/98A AU751764B2 (en) 1997-10-20 1998-10-19 Structure of metallurgical furnace and operating method using the same metallurgical furnace
CN98810337A CN1276862A (zh) 1997-10-20 1998-10-19 冶金炉的构造及该冶金炉的操作方法
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