JPS6147881B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（発明の技術分野） 本発明は高炉炉壁のれんが損傷部を不定形耐火
物で吹付け補修する方法の改良に関するものであ
る。 （従来技術） 高炉に於る吹付け補修の目的はれんが損傷部を
補修して、高炉の延命をはかること及び、炉内面
のプロフイルが均等になるように修復することに
よつて、炉内のガス流れを円周方向で均一化さ
せ、高炉操業の安定化をはかることにあり、近
年、かなりの頻度で実施されている。 高炉炉壁のれんが損傷部を修復する方法として
は、一般に不定形耐火物を吹付け補修する方法が
知られている。上記、不定形耐火物を吹付けて補
修する場合、吹付けを実施する面、すなわち、れ
んが損傷面の状態は炉内装入物による摩耗減寸、
温度変化に伴ない生じた熱割れおよび欠け落ち、
さらにはCOガス、Zn、Ｋ等の異物侵入による化
学的変質及び強度劣化等があり、れんが表面は凸
凹が著しく、クラツクが発生している。このよう
に損傷を受けたれんが面の上に新しい耐火物を吹
付け補修を行なうが、損傷れんが面と新しい吹付
け耐火物との接着強度は余り大きくはない。した
がつて、操業時の炉内温度変動（600〜1200℃）
が大きい時、あるいは休風時に炉内装入物のレベ
ルを減尺した時等には吹付け耐火物の熱膨脹・収
縮によつて、れんが面と吹付け耐火物との間で縁
切れを生ずる。この結果、吹付け耐火物は剥落す
ることが多く、耐用度は比較的短かくて、略３〜
４ケ月前後である。 また、吹付け補修の施工方法としては、円周方
向の一部分を局所的に実施する場合と、円周方向
のすべてに実施する場合とがあるが、通常、高炉
の稼動年数が長くなるにつれ、れんがの損傷も円
周方向すべてに及んでいくので、後者のように円
周方向すべてにわたつて吹付けを実施することが
多くなる。 前者の場合であると、れんがの損傷が局部的で
あるため、部分的に吹付け補修を行なうものであ
るが、この場合の吹付け体の支持力はれんが面と
の接着強度だけである。前述の如く、れんが面と
吹付け体との接着強度は余り大きくないため、炉
内温度の変動等により比較的早く脱落することが
多く、耐用はせいぜい３ケ月前後と短かい。後者
のように円周方向すべてに吹付けを実施した場合
であると、吹付け体は円周方向でリング構造を呈
するため、このリング効果による支持強度がプラ
スされるので、吹付け体の耐用は略４ケ月前後に
長くなる。この様に全周、局所補修ともに、その
補修施行体の耐用は、３〜４ケ月前後である。 吹付け体の損耗形態としては通常炉内装入物に
よる機械的な摩耗損耗と炉内の温度変動により生
ずる吹付け体の亀裂及び亀裂の拡大に伴なう剥落
が考えられる。吹付け補修後のまだ吹付け体が比
較的健全なうちは、吹付け体表面の摩耗損耗が支
配的であるが、この摩耗による損耗スピードは比
較的小さい。しかし、吹付け後の稼動日数が増
え、吹付け体の厚みが減少してくると、亀裂がか
なり拡大進行してくるため、亀裂に起因して、あ
る厚みでもつて剥落していく損耗が支配的とな
る。 高炉の実炉吹付けに於て、円周方向すべてに吹
付けを実施する場合、れんがの損傷は円周方向で
一様ではなく、凸凹がある。吹付けは補修は補修
後の炉内面プロフイルを均一にする目的であるた
め、れんが損傷の大きい部分すなわち凹部の吹付
け厚は厚く（略200m/m以上）し、反対に損傷の
小さい部分、すなわち凸部の吹付け厚は薄く（略
100m/m以下）する。したがつて吹付け体の厚み
は円周方向で厚い部分と薄い部分が生じる。 このような状態の吹付け体を使用していくと、
使用初期に於ては円周方向のリング構造がしつか
りしているため、損耗は主に表面の摩耗によつて
減寸していく。この摩耗による摩耗スピードは前
述の如く比較的ゆるやかであるが、しかし、使用
経過につれ吹付け体のリング構造を分断するよう
に縦亀裂が生じ、それが拡大してくると、吹付け
厚の薄い部分から剥落が生じてくる。吹付け厚の
薄い部分の脱落が先行し、ほぼ無くなると吹付け
厚の厚い部分は円周方向のリング構造が切れ、独
立壁となつて残存する。しかしながら、この独立
壁の支持強度はれんが面との接着強度だけである
ため、支持力は小さく、たとえば、炉内の温度変
動が大きい時、あるいは装入物の減尺等によつて
吹付け体の表面が冷却された時には、吹付け体と
れんが面との縁が切れ、独立壁は１体となつて前
に倒れることになる。したがつて、吹付け厚が厚
い部分でも耐用が短かくなり、せいぜい４〜５ケ
月程度である。吹付け厚の厚い部分はれんがの損
耗が大きい部分であるため、吹付け体の耐用が短
かいと、れんが面が露出する期間が多くなり、れ
んがの損耗がさらに進行するので、高炉操業上及
び高炉寿命からみて好ましくない。吹付け体の耐
用性を向上させる方法としては、吹付け前に予じ
め、(1)棒状の水冷突起物を損傷部炉壁を貫通して
突出させるか（特開昭54−77207号公報）或は、
(2)Ｖ型、Ｙ型のスタツド状突起物を吹付け補修部
に炉内から植設（実公昭57−45235号公報）させ
るか、又は炉外から貫通して突出させるか、更に
は(3)損傷部炉壁に金網を配設（特公昭57−36322
号公報）しておき、吹付け体の支持強化を図る方
法が公知である。しかしこれらいずれの方法にお
いても、吹付け体の耐用性の向上に対して十分な
効果が得られないという問題がある。 例えば、棒状突起物配設法においては、鉄皮強
度上から炉壁貫通孔数が制約を受け棒状突起物
は、ある間隔で設置されることとなり、その突起
物間を吹付け耐火物で充填するが、棒状突起物の
間だけを狙つて吹付け充填することは極めて困難
であるため実際には、突起物も含めて、全面的に
吹付けることになる。このため吹付ノズルから噴
射された不定形耐火物は、損耗部の残存煉瓦面に
達する前に、ある角度でもつて突起物に衝突し、
四方に飛散する。このため残存煉瓦面に対する付
着率が低下し、突起物近傍の充填率も低下する。
しかも上記の如く棒状突起物は間欠的な配設であ
るため吹付け体の支持効果も小さく更に実使用時
には突起物（通常金属製）の熱膨脹・収縮に起因
して、各棒状突起物位置の吹付け体に亀裂が多発
して吹付け体の耐用性を損じる。 また、Ｖ型、Ｙ型形状のスタツド配設法である
と、吹付け時に、吹付け材の飛散量（リバンドロ
ス）が、上記棒状突起物の場合よりも更に多くな
り、スタツド近傍の充填率も大巾に低下するので
好ましくなく、しかも実使用時各スタツド位置の
吹付け体に亀裂が多発する。またこれらのスタツ
ドは通常無冷却で使用するため、吹付け体耐火物
の損耗により炉内露出すると炉内側から溶失して
いく。従つてこの場合、再吹付け時に新しいスタ
ツドに取り替える必要があり、作業上のわずらわ
しさが大きい。 更に金網設置法は、前記棒状突起物配設法と同
様に、網目を狙つて充填することが困難で全面に
吹付けることになり、金網に衝突し飛散し、付着
率並びに充填率ともに低下する。また実使用時に
金網の熱膨脹・収縮に起因して、金網面に沿つて
吹付け体に亀裂が発生して吹付け体の耐用性を損
じる。また金網は無冷却であるため、吹付け耐火
物の損耗による炉内露呈により金網が溶失して再
度の吹付け時には金網交換が必要となる。 尚、パネルを炉壁補修部に取付ける方法が特開
昭58−9905号公報に提案されるが、パネル法はパ
ネルをベニアリング工法的に配置して、炉壁損耗
部を修復するものであり、吹付けによる修復法と
は異なる。また、パネル法ではパネル１枚の大き
さは鉄皮開孔数（＝支持管数）をできるだけ少な
くする目的から、かなり大きなものとなる。例え
ば幅約１ｍ、長さ約１〜４ｍ、厚み0.2〜0.4ｍで
あり、このようにパネル１枚当りの大きさが大き
いと、背部れんが面の凸凹が著しい場合にはパネ
ルの設置位置がれんがの最凸部に規制されて、前
に飛び出て設置される危険性が多くなるので、れ
んが損傷がまだ少ない段階あるいは局部的損傷の
段階では設置が困難になる。 （発明の構成） 本発明はれんが損傷が局部的に大きい部分、す
なわち、吹付け補修に於て、吹付け補修厚が厚い
部分の吹付け体の早期脱落を防止し、吹付け体の
耐用性を大巾に向上せしめるための方法を提供す
るもので、その要旨とするところは次の通りであ
る。 高炉炉壁損耗部に炉内から不定形耐火物を吹付
けて高炉炉壁を補修する方法において、 炉壁損耗部内に、水平棚を、損耗部炉壁鉄皮に
間欠支持して上記損耗面と間隙を存して配設した
後、この水平棚の外周の損耗炉壁面並びに水平棚
前面に不定形耐火物を吹付けて水平棚を吹付不定
形耐火物中に埋設すると共に水平巣棚背面の空間
部に炉外から不定形耐火物を圧入充填することを
特徴とする高炉炉壁の補修方法。 次に本発明の方法を図にもとづいて詳細に説明
する。第１図は高炉シヤフト上部の断面図であ
る。図中１は高炉鉄皮、２は内張りれんが、３及
び３′はれんがの損耗線であり、３はれんが損傷
の大きい断面を示し、３′はれんが損傷の少ない
断面を示している。れんが損傷されて凹部になつ
た部分に吹付け補修を実施するが、通常その修復
ラインは鉱石受金物４の先端とステーブクーラー
５の前面を結ぶ仮想線６までである。７は吹付け
体でれんが損耗の大きい部分は厚く、少ない部分
は薄くなるが、吹付け後は円周方向に連ながり、
リング構造を呈している。このように吹付けされ
た吹付け体は操業中に装入物による摩耗、温度変
動による剥落等により、表面から損耗されていく
ので略３ケ月もすると、吹付け厚の薄い部分６〜
３′はほとんど無くなり、厚い部分３〜３′だけが
残る。残つた吹付け体７は円周方向のリング構造
が切れ、独立壁となつて存在する。しかしなが
ら、この残存吹付け体７は前述した如く、吹付け
体とれんがとの接着強度が小さいために、炉内の
温度変動が大の時あるいは休風時に装入物を減尺
した時には一体的に脱落したり、あるいは前に倒
れる。この状態を第２図に示しているが、８が残
存吹付け体であり、９が減尺ラインである。 本発明はこのようなれんが損傷の大きい部分の
残存吹付け体７の脱落を防止することにより、耐
用を向上させて、母材れんがの露出する機会を減
らす方法を提供するものである。第３図、第４図
は、本発明法により補修された炉壁部の構成例を
示したものであり、第３図は高炉の縦断面図で、
第４図は第３図のＡ−Ａ断面図である。 図中１０は、炉壁損耗部１１の炉壁鉄皮１２に
間欠支持して炉壁損耗部１１内に損耗炉壁面３と
間隙を存して配設した内部冷却型水平棚であり、
本例では、上、下２段配合している。１３は、水
平棚１０の外周の炉壁面３並びに１０の前面１４
への炉内１５よりの不定形耐火物の吹付け時にお
ける吹付け耐火材の飛散粒（リバンドロス）の棚
１０背面への侵入を防止する飛散粒侵入防止板で
あり、棚１０の上下面、両側面に設けている。 １６は、上記棚１０の外周壁面並びに棚１０前
面に、炉内から吹付けた吹付不定形耐火物であ
り、１７は水平棚１０の背面空間部に、炉外１８
から圧入充填した不定形耐火物である。 上記補修完了炉壁部の構成手順につき以下詳細
に説明する。 前記内部冷却型水平棚１０の配設手順につき述
べる。 まず、第５図、第６図に示す如く、棚部２０の
冷却流体流通路を形成すると共に棚部２０の支持
部となるＵ字型パイプ１９の両端部を除く中央部
に鋳鉄製の棚部２０を鋳込んでなる棚形成体２１
を準備し、第７図、第８図に示す如く上記棚形成
体２１の棚部２０の上、下面及び両側面に飛散粒
侵入防止板２２ａ，２２ａ、及び２２ｂ，２２ｂ
を設けた水平棚形成体２３（以下ユニツト２３と
呼ぶ）を準備する。前記第４図図示の水平棚１０
は複数個の上記ユニツト２３を周方向に側面を近
接して配置し形成したものであり、具体的には上
記ユニツト２３を炉頂開口部（図示せず）よりワ
イヤー等にて炉壁損耗部１１に垂下して、予じめ
損耗部の１１の鉄皮と残存煉瓦に開孔した上記パ
イプ１９の径より大なる取付孔２４に、上記パイ
プ１９を通して炉壁鉄皮１２に溶接等にて支持固
定する。この手順を繰り返して第４図図示の下段
の内部冷却型水平棚１０を形成する。上段の水平
棚１０についても同様な手順で配設する。なおこ
のとき、水平棚１０の両外側のユニツト２３の外
側面を除く隣接ユニツト２３，２３間の側面の防
止板２２ｂ，２２ｂは第７図図示の如くラツプし
て密着する。また水平棚１０の両外側のユニツト
２３の外側面及び各ユニツト２３の上下面のアス
ベストクロスを金網で包囲してなる防止板２２
ａ，２２ｂの炉壁側端部は、炉壁面１３に当接す
る。これら防止板によつて水平棚１０の背面への
飛散粒の侵入が防止される。以上の如くして水平
棚１０の配設と侵入防止板１３の配設が同時に完
了する。なお、上記ユニツト２３の防止板２２
ａ，２２ｂは薄鉄板あるいはアスベストクロスを
金網で包囲した板状物を採用できるが、上記水平
棚１０の両外側ユニツト２３の外側面及び各ユニ
ツト２３の上、下面に設ける防止板２２ａは、上
記アスベストクロスを金網で包囲したものを採用
するのが炉壁面との密着性の面から好ましい。 更になお、上記ユニツト２３の棚形成体２１の
棚部２０の前面は第３，４，５，６，７，８図の
如くストレート面であつてもよいが第９図に示す
如く波状面にした方が棚１０と吹付不定形耐火物
１６との接合強度を高める上で好ましい。 又ユニツト２３の棚形成体２１としては、第１
０図、第１１図及び第１２図、第１３図に示す如
く棚部２０を耐火物で、棚部２０の支持部１９を
鋼材で構成したものを採用して耐火物製水平棚を
配設しても良い。又、本例では複数のユニツト２
３からなる内部冷却型水平棚１０を、上下２段配
列した例であるが、損耗面積に応じて水平棚数、
水平棚長さを決定するものであり、例えば、炉頂
開口部から炉内へ装入できる大きさの棚形成ユニ
ツト２３、１個で水平棚１０を形成できる場合も
ある。また本発明では第５図、第６図又は第９図
又は第１０図、第１１図又は第１２図、第１３図
の棚形成体２１を用いて水平棚を形成しても良
い。 次に、それ自体衆知の炉内を昇降、旋回自在な
水平吹付ノズルを有する不定形耐火物吹付装置を
用いて行なう。前記水平棚１０の吹付け補修材に
よる埋設並びに炉外から水平棚１０背面の空間部
へ不定形耐火物を圧入充填する手順について第１
４図、第１５図を用いて説明する。 ステツプ１；まず下段の水平棚１０の下方の損
耗炉壁面に不定形耐火物を吹付けて吹付け体Ａを
形成する。 ステツプ２；次に下段の水平棚１０の両側の損
耗炉壁面に不定形耐火物を吹付けて吹付け体Ｂを
形成する。 ステツプ３；次にステツプ１及びステツプ２で
形成した吹付け体Ａ，Ｂ及び水平棚１０前面に不
定形耐火物を吹付けて、次のステツプで行なう圧
入不定形耐火材の炉内流出を防止する吹付け体Ｃ
を形成する。 上記ステツプ１〜３の吹付け時に、飛散する飛
散粒は、前記侵入防止板１３によつて棚１０の背
面への侵入が有効に防止され、次のステツプで行
なう圧入不定形耐火物のスムースな圧入を確保す
る。 ステツプ４；次に圧入孔２４より、不定形耐火
物を圧入して棚１０の背面の空間部に不定形耐火
物を充填し、充填体Ｄを形成する充填レベルは棚
１０上面レベルとする。 このように棚１０の上方に吹付け体を形成する
前に圧入するので圧入圧力による吹付け体Ａ，
Ｂ，Ｃの剥離を有効に防止できる。 ステツプ５；次に本例では、上方にも棚１０を
配設しているので下方の棚１０の上方でかつ上方
棚１０下方部の損耗耐火壁面に不定形耐火物を吹
付けて吹付け体Ｅを形成する。 ステツプ６；次に上方の棚１０について、ステ
ツプ２、３、４を実施する。 ステツプ７；次に上方の棚１０の上方部の損耗
耐火壁面に、不定形耐火物を吹付けて吹付け体Ｆ
を形成する。これにより上下２段の内部冷却型水
平棚１０は吹付不定形耐火物１６により埋設され
ると共に水平棚１０背面の空間部には圧入不定形
耐火物１７が密充填される。 以上のステツプで補修が完了し、第３図、第４
図の如く補修壁が構成されると、炉内装入物を所
定ラインまで充層して高炉操業を再開する。 なお、棚配設法の他の実施例としては、例えば
炉壁損耗部に貫通孔を設け、この孔のガイドパイ
プを挿入して先後端部を各々炉外に突出せしめ、
耐火物製棚部の背面にチエーン等を設けると共に
防止体を設けてなる棚形成ユニツトを炉頂開口部
から垂下して、上記パイプを介してチエーンを炉
外へ引き出して、このチエーンを鉄皮に固定して
炉内パイプ端に棚ブロツクを係止して行なうこと
ができ、この場合にはガイドパイプを介して棚背
面空間部に不定形耐火物を圧入充填できる。 （発明の効果） 本発明の補修方法は、 () 炉壁損耗部内に水平方向に連続する水平棚
を配設して、この水平棚の外周の損耗炉壁面並
びに水平棚前面に炉内から不定形耐火物を吹付
けて上記水平棚を吹付不定形耐火物に埋設する
ものであるから、水平方向に間欠的に棒状突
起物、スタツドを配設したり金網を配設する従
来法による補修部の実使用時において見られる
支持体と吹付け体との熱膨脹・収縮差による吹
付不定形耐火物の亀裂発生数が有効に抑制さ
れ、支持体前面の吹付け耐火物の耐用性が向上
する。また損耗部内に予じめ配設する吹付不
定形耐火物の支持体が水平方向に連続する水平
棚であるから炉内からの不定形耐火物の吹付け
を、昇降、旋回自在な水平吹付ノズルを有する
不定形耐火物吹付装置を用いることにより、前
記従来法に比べてリバンドロスを大巾に軽減で
きる。又、水平棚を埋設するように吹付けら
れた不定形耐火物の内、水平棚上方の不定形耐
火物部は棚効果により保持され、脱落、或は前
倒れが有効に防止できる。又、水平棚下方の吹
付不定形耐火物も棚下面と損耗炉壁面との相互
の接着力及び結合力によつて保持され脱落或は
前倒れが有効に防止できる。 勿論、上記耐用性の向上した棚前方の吹付不
定形耐火層が損耗した時点においても同様に残
存吹付け耐火層の脱落或は前倒れが有効に防止
される。 この様に、吹付け補修材の亀裂発生、早期
脱落、前倒れが有効に防止されて吹付け補修材
の耐用性が大巾に向上する結果、吹付け補修周
期（水平棚前面露出周期）を延長せしめると共
に水平棚前面露出時の再吹付け補修量を減少し
再補修費用の低減を図ることができる。 () 水平棚の配設は、損耗炉壁鉄皮に間欠支持
して行なうものであるから、鉄皮開口面積の増
大による鉄皮強度上の問題を起すことなく水平
方向に連続した水平棚を配設できる。 () 又水平棚の背面の空間部には不定形耐火物
を圧入充填するものであるから、水平棚の棚部
の支持部は不定形耐火物で保護される。 () 前記本発明の実施例では侵入防止板によ
り、吹付け補修材の飛散粒の棚背面空間部への
侵入を、侵入防止板により防止しているから、
炉外からの圧入充填をスムースに行なうことが
でき、結果として高密度圧入体が形成できる。 （実施例） 次に本発明を実炉に実施した態様を第１表に示
す。

【表】 吹付け耐火物の耐用は従来法では略４ケ月でほ
とんど脱落してしまつたのに対して、本発明法で
は６ケ月後でもまだ残存しており、大巾な耐用の
向上となつた。６ケ月後に水平棚を設置していな
い部分の吹付け耐火物がほとんど無くなつていた
ために再度、全面の吹付け補修をしたが、水平棚
を設置した部分の吹付け耐火物が上記したように
まだ残存していたため、吹付け補修量は前回の
100^tonに比べ70^tonに減少した。 以上のように本発明法によると、吹付け補修体
の耐用が向上するため、吹付け補修回数が減少す
ると共に１回当りの吹付け補修量が大巾に減少す
るため、これらによる補修費用の低減メリツトは
甚大なものである。 さらに、れんが損傷の大きい部分のれんが損傷
進行がくい止められるため、炉命延長が期待でき
る。 第１６図中２５は鉱石受金物、２６は吹付材損
耗部、２７は吹付材残存部、２８は母材れんが、
２９はステーブを示す。

【図面の簡単な説明】

第１図は高炉シヤフト上部の断面図、第２図は
吹付け体の損耗末期の損失状況の説明図、第３
図、第４図は本発明法による補修部の構造の説明
図、第５図、第６図、第７図、第８図、第９図、
第１０図、第１１図、第１２図及び第１３図は、
棚形成体の説明図、第１４図、第１５図は本発明
法の実施手順説明図、第１６図は本発明実施例の
説明図である。 １……高炉鉄皮、２……内張煉瓦、３，３′…
…損耗線、４……鉱石受金物、５……ステーブク
ーラー、６……修復ライン、７……吹付け体、８
……残存吹付け体、９……減尺ライン、１０……
水平棚、１１……炉壁損耗部、１２……炉壁鉄
皮、１３……飛散粒侵入防止板、１４……棚前
面、１５……炉内、１６……吹付不定形耐火物、
１７……圧入充填不定形耐火物、１８……炉外、
１９……パイプ、２０……棚部、２１……棚形成
体、２２ａ，ｂ……飛散粒侵入防止板、２３……
水平棚形成体（ユニツト）、２４……パイプ取付
孔、２５……鉱石受金物、２６……吹付材損耗
部、２７……吹付材残存部、２８……母材れん
が、２９……ステーブ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 高炉炉壁損耗部に炉内から不定形耐火物を吹
   付けて高炉炉壁を補修する方法において、 炉壁損耗部内に、水平棚を、損耗部炉壁鉄皮に
   間欠支持して上記損耗面と間隙を存して配設した
   後、この水平棚の外周の損耗炉壁面並びに水平棚
   前面に不定形耐火物を吹付けて水平棚を吹付不定
   形耐火物中に埋設すると共に水平棚背面の空間部
   に炉外から不定形耐火物を圧入充填することを特
   徴とする高炉炉壁の補修方法。