JPS6026118Y2 - 高炉羽口部冷却装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は羽口先端部と羽口胴体部に別個の給排水管を設
けた２重羽口と、この２重羽口を支持固定すると共に給
、排水管を有する羽目冷却箱と、上記各排水管からの排
水を上記給水管へ供給する循環水系とからなる高炉羽目
部冷却装置の改良に関するものである。

高炉の羽目は、炉体の下部より炉内に高熱空気を送風す
る重要部分であり、その材質は一般に鋼鋳物で作られ、
その内部に冷却水を通して冷却し羽目を炉内の高熱にさ
らされるのを防止している。

特に羽口の先端部は、高炉内を流下する溶銑（約１６０
０℃）と接触することが多く、先端部の冷却を強化する
必要がある。

このため羽目を先端部と胴体部に区別し、それら内部に
冷却水を別個に給水可能に構成した２重羽口を用いて先
端部の管内流速を速くして対応している。

また羽目冷却箱は、上記２重羽口を支持固定するもので
あるが、やはり炉内から伝熱を受けるため上記羽目とは
別個に羽口冷却箱内部に冷却水を通している。

高炉羽目部即ち上記２重羽口の羽目先端部、羽口胴体部
、羽口冷却箱へ別個に給水された冷却に使用された排水
は、冷却処理した後、再び冷却水として高炉羽目部に循
環使用される。

このため高炉羽目部冷却装置は、循環水系を有しており
、水循環のため循環ポンプが用いられる。

そして、その循環水系には、一般に系内に高架水槽を設
け、停電ポンプ故障等により高炉羽目部へ給水できなく
なった場合に、上記高架水槽から羽目先端部。

羽目胴体部９羽目冷却箱に送水するようになっている。

ところで一般に上記２重羽口の取付位置は、高炉炉体レ
ンガ内面よりも炉内に突き出して設置され、羽目冷却箱
は炉体レンガ内部に固定されている。

このため高炉羽目部の２重羽口は直接高炉内を流下する
溶銑と接触し、２重羽口に限らず、羽目胴体部も溶損す
る可能性があると考えられていた。

このような考え方から２重羽口の冷却能力を向上し、２
重羽口溶損を防止するために、例えば特公昭４９−４５
９６３号公報において、２重羽口の先端部を胴体部に冷
却水を別個に給水するのをやめ羽目先端部及び胴体部に
各々給水する冷却水を合流して羽目胴体部に給水したの
ち、次にその排水を羽目先端部に給水することにより、
羽目先端部の給水量を倍増せしめその冷却能力を向上せ
しめると共に羽目胴体部の冷却能力も向上せしめる方法
が提案されている。

また実公昭５４−３２００１公報においては、２重羽口
の先端部に高流量、高水圧の冷却水を、胴体部に低流量
、低水圧の冷却水を別個に給水している場合に、上記高
流量、高水圧の冷却水を羽口先端部に通水して圧力損失
させたあと、その排水を羽口胴体部に給水することによ
り羽目胴体部を水圧で破損することなく胴体部の給水量
を増加せしめ胴体部の冷却能力を向上する方法が提案さ
れている。

これら提案法においては、いずれも羽目冷却箱の冷却は
、上記２重羽口の冷却と独立して給水されている。

ところが２重羽口の先端部、胴体部９羽口冷却箱へ個々
に給水している高炉羽目部冷却装置に関する本考案者等
の調査結果によると、高炉が火入れされて１〜２年する
と２重羽口の外周には付着物が形成され、この付着物に
よって溶銑の接触による羽口胴体部の溶損は起こらない
が、羽目先端部の最先端部は構造上、付着物が形成され
ないため溶銑の接触による溶損の生じるチャンスがある
ことがわかった。

更に付着物形成時の羽目胴体部が受ける熱負荷は３００
００ＫＣａｌ／ Ｈ／ １羽口部度で、２ＺＴ／Ｈの給
水量を流せば、その給排水温度差はせいぜい１〜２℃で
あった。

このとき羽口冷却箱においては、炉体レンガと前記付着
物の断熱作用によりその熱負荷はせいぜい２００００Ｋ
ｃａｌ／ Ｈ／ １羽口冷却箱程度と少ないことが確認
された。

本考案は、上記新知見にもとづき前記高炉羽目部冷却装
置について、省エネルギーの観点から種々検討した結果
なされたものであり、本考案の要旨は羽目先端部と羽口
胴体部に別個の給、排水管を設けた２重羽口と、この２
重羽口を支持固定すると共に給排水管を有する羽目冷却
箱と、上記各排水管からの排水を上記各給水管へ供給す
る循環水系とからなる高炉羽目部冷却装置において、上
記冷却箱の排水管又は排水管を前記２重羽口胴体部の給
水管又は排水管に連結し、上記２重羽口先端部の給排水
管の循環水系を前記胴体部および冷却箱の循環水系と独
立させたことを特徴とする高炉羽口部冷却装置にあり、
羽目先端部の冷却能力を確保すると共に胴体部と羽目冷
却部とへの給水量を半減し、水循環ポンプの電力消費量
を減少して省エネルギー効果を得るものである。

なお２重羽口先端部、胴体部および羽目冷却箱の３つの
冷却系路の内、羽目先端部以外の２つの糸路について水
量を減少して省エネ効果を得ることが考えられるが、羽
目胴体部９羽口冷却箱。

各々別個に冷却水量を低減すると管内流速が低下して特
に水質の悪い循環水中の水垢がたまり冷却能力を低下さ
せる恐れがあり好ましくない。

以下本考案について図面を参照しつつ詳細に説明する。

第１図は、高炉別口部の断面構造及び高炉羽目部の循環
水系（各冷却部への冷却水系路）の説明図で、第２図は
羽口部の斜視図を示す。

第１図において１４は高炉炉体レンガで、３は上記炉体
レンガ１４に支持され設置された羽口冷却箱で、１及び
２は羽口冷却箱３に支持されて炉内に突出する２重羽口
の羽口先端部及び羽目胴体部を示し、ｌａ、２ａ、３ａ
及びｌｂ、２ｂ、３ｂは羽口先端部１、羽口胴体部２、
羽口冷却箱３の給水管及び排水管を示す。

１６は上記２重羽口の先端部１及び胴体部２と羽目冷却
箱３とからなる高炉羽目部の循環水系を示し詳しくは各
排水管１ｂ、２ｂ、３ｂから排水の各給水管ｌａ９，２
ａ、３ａへの循環水系を示し、８は排水樋、９は冷却塔
、１．ｌｌａ、１１ｂは循環ポンプ、１３は高架水槽を
示す。

排水管ｌｂ、２ｂ、３ｂからの各排水は連結管１７，１
８．１９を経て管路２０，２１．２２を経由して排水樋
８に集合される。

なお６は管路２０に設置された流量計を示す。

排水樋８の排水は管路２３を経て冷却塔９へ供給されこ
こで冷却処理される。

そして冷却処理された排水の一部はポンプ１０により管
路２４及び連結管２５を経て、２重羽口の羽目先端部１
の給水管１ａへ給水される。

なお５は管２４に設置した流量計を示す。

また冷却処理された排水の残部は、ポンプ１１ａ及びポ
ンプｌｌｂにより管路２６を経て、一度高架水槽１３へ
給水される。

そして水槽１３から管路２７及び分岐管路２８．２９を
経て、更に連結管３０．３１を経て羽目冷却箱３の給水
管３ａ、２重羽口の胴体部２の給水管２ａへ給水される
。

なお７は分岐管路２９に設置したオンオ弁である。

また高炉羽目部の各給、排水管と、循環水系１６の各配
管との連結管１７，１８，１９，２５．３０．３１は取
外し可能になっている。

１２はポンプ１０．ｌｌａ、ｌｌｂの停止時に高架水槽
１３から羽目先端部１へ給水するためのバックアップ管
路３２に設けた遠隔操作弁である。

上記弁は１２は通常閉じられておりポンプ停止時に上記
操作弁１２を開くことによって高架水槽１３内の冷却水
が管路２７、管路３２、管路２４を通って羽目先端部１
へも給水される。

１５は２重羽口１の外周に形成された付着物を示す。

以上の様に構成された既存の従来の高炉羽目部冷却装置
においては、第１図図示の如く、２重羽口の外周に付着
物１５が形成されたのち高炉の体風日等にまずオンオフ
バルブ７を閉止したあと、連結管３１．１９を取り外し
、羽目胴体部２の給水管２ａと羽口冷却箱３の排水管３
ｂとを連結管４て接続することにより、２重羽口先端部
１の給、排水管１ａ、ｌｂは上記胴体部２及び冷却箱３
の循環水系と独立した循環水系を有することになり、本
考案の高炉羽目部冷却装置が構成できる。

上記の如く構成した本考案の高炉羽目部冷却装置によれ
ば、上記既存の高炉羽目部冷却装置に比較して次の作用
効果が得られた。

（１）従来の高炉用口部冷却装置では、胴体部２、冷却
箱３へ各々２２Ｔ″／Ｈづつの合計４４Ｔ／Ｈの冷却水
量を２台の３５０ＫＷのポンプｌｌａ、１１ｂで供給し
ていたが、本考案の高炉羽目部冷却装置では、羽目胴体
部２の給水管２ａと羽口冷却箱３の排水管３ｂとを連結
管４で接続し羽目冷却箱３の排水を羽目胴体部２の冷却
水として使用するものであるから、上記合計冷却水量を
半減でき、２台のポンプｌｌａ、ｌｌｂの内の１台を停
止でき、この結果、ポンプ１台分（３５０ＫＷ）の省電
力が可能となる。

実際にポンプｌｌａを停止しポンプｌｌｂで給水腰胴体
部２及び冷却箱３に流れる冷却水量を調査したところ従
来装置とほぼ同量の２１Ｔ／ Ｈ流れていた。

このように冷却水量が、従来装置とほぼ同一なので胴体
部２．冷却箱３の管内流速も従来装置とほぼ同速であり
従来装置と同様に、水垢による冷却能力低下の恐れもな
い。

（２） また従来の高炉羽目部冷却装置における胴体
部２、冷却箱３の冷却水の給排水温度は、胴体部２、冷
却箱３いずれも１〜２℃であり、本考案の高炉用口部冷
却装置における胴体部２及び冷却箱の給排水温度差は２
〜４°Ｃで約２倍になっていたが、胴体部２．冷却箱３
の溶損はなかった。

（３） 羽目先端部１の循環水系は、上記羽口胴体部
２及び冷却箱３の循環水系と独立しているので、溶銑の
接触による溶損を防止するに足る冷却水量、例えば２１
Ｔ／Ｈ流すことができる。

（４） 高炉の休風を利用してポンプ１０．ｌｌｂを
一斉停止し、容量４００ホの高架水槽１３から高炉羽口
部へ冷却水を供給するテストを行なった結果、限界供給
時間は従来２粉間であったのに対腰本考案では４紛間に
延長できた。

更に最も重要な２重羽口先端部１に遠隔操作弁１２を介
して流れた水量は、従来の６．６Ｔ／Ｈであったのに対
して本考案では１２Ｔ／Ｈ（通常２１Ｔ／Ｈ）と大幅に
改善された。

以上の様に本考案の高炉羽目部冷却装置は、高炉羽目部
の溶損を防止腰かつ省エネルギー効果を得ることができ
るものである。

【図面の簡単な説明】

図面の本考案の高炉用口部冷却装置に実施例の説明図で
、第１図は高炉羽口部の断面構造及び高炉羽目部の循環
水系の説明図で、第２図は羽目部の斜視図を示す。 １・・・・・・２重羽口の羽目先端部、２・・・・・・
２重羽口の羽目胴体部、３・・・・・・羽口冷却箱、１
ａ＋２ａ。 ３ａ・・・給水管、ｌｂ、２ｂ、３ｂ・・・・・・排水
管、４、 １７． １８． １９．２５．３０．３１・
・・・・・連結管、５，６・・・・・・流量計、７・・
・・・・オンオフ弁、８・・・・・・排水樋、９・・・
・・・冷却塔、１０．ｌｌａ、１１ｂ・・・・・・循環
ポンプ、１２・・・・・・遠隔操作弁、１３・・・・・
・高架水槽、１４・・・・・・炉体レンガ、１５・・・
・・・付着物、１６・・・・・・循環水系、２０． ２
１． ２２．２３、２４． ２６． ２７・・・・・・
管路、２８，２９・・・・・・分岐管路。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 羽目先端部と羽目胴体部に別個の給、排水管を設けた２
   重羽口と、この２重羽口を支持固定すると共に給、排水
   管を有する羽目冷却箱と、上記各排水管から排水を上記
   各排水管へ供給する循環水系とからなる高炉羽目部冷却
   装置において、上記冷却箱の排水管又は給水管を前記２
   重羽口胴体部の給水管又は排水管に連結し、上記２重羽
   口先端部の給、排水管の循環水系を前記胴体部および冷
   却箱の循環水系と独立させたことを特徴とする高炉羽目
   部冷却装置。