JPS626113Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は、高炉のステーブ冷却装置の冷却能力
の余力を利用してステーブ冷却装置と熱風弁冷却
装置とを同時にステーブ冷却用の循環ポンプによ
り処理することができる熱風炉の熱風弁冷却装置
に関するものである。

従来の熱風炉の熱風弁冷却装置であつて、工業
用水を用いて循環冷却する場合には第１図の熱風
弁冷却装置の系統図に示すように、貯水池７、昇
圧ポンプ８、冷却水本管９、給水支管２、熱風弁
１、排水支管３、排水樋４、排水本管５、冷却塔
６等が熱風弁冷却装置の主な構成要素である。昇
圧ポンプ８によつて昇圧された冷却水は冷却水本
管９を経て複数基の熱風弁１に給水される。熱風
弁１は弁体、弁座等冷却しなければならない箇所
が多く、冷却水が給水支管２によつて前記弁体、
弁座等に分岐給水され、また給水支管２にはそれ
ぞれ流量調整弁１１が配設されている。冷却用全
水量は冷却水本管９に配設された流量計１０によ
つて管理される。

高炉のステーブ冷却装置は第２図のステーブ冷
却装置の系統図に示すような純水を強制循環する
冷却装置が一般的であつて、ヘツドタンク２６、
降水管２７、循環ポンプ２８、熱交換器２９、給
水本管３０、下部ヘツダー３２、ステーブ連絡管
３４、ステーブ２１、上部ヘツダー２４、上昇管
２５等から主として構成されている。

ところで、高炉が大型になればなるほど熱風弁
１の設置位置は高くなるので昇圧ポンプ８の所要
揚程は高くなり処理水量も多くなるため、ポンプ
の動力消費量が格段に多くなる。工業用水の冷却
用循環水は排水樋４および貯水池７において大気
中に放出されるので水質が次第に悪くなり、配管
に腐食やスケールの管内付着が生起し、配管内に
おいて冷却水循環の圧力損失が次第に増大し、動
力の損失が大きくなる。このほか所定量の冷却水
が流れないことによつて熱風弁１が溶損する事故
さえ発生するという欠点が従来の熱風弁冷却装置
にはみられる。また前記欠点を避けるためにはス
テーブ冷却方式と同様の純水式密閉循環方式が好
ましいが、そのようにするには設備の設置場所お
よび設備費用等の点で問題がある。

他方、ステーブの冷却については循環ポンプ２
８等の能力は高炉操業の中期以降において高炉内
の耐火物２２の一部が損傷した状態を想定してス
テーブの熱負荷を平均で約15000Kcal／m²ｈとし
て通常設計されている。しかしながら高炉操業の
初期から中期にかけてはステーブ２１の前面の耐
火物２２が未だ損傷されていないためステーブの
熱負荷は約3000〜6000Kcal／m²ｈ程度の軽負荷
にとどまり温度上昇も数℃にすぎない。よつて、
冷却水量を絞つて冷却装置を軽負荷運転をする
が、しかし循環ポンプ２８の電動機の入力負荷は
冷却装置の軽負荷に対応した軽負荷とはならな
い。このため高炉操業の初期から中期においては
循環ポンプ２８等の運転には多大な無効の電力消
費を伴うという大きな欠点がある。

本考案は、従来の熱風弁冷却装置およびステー
ブ冷却装置の諸欠点を除去、改善し、動力の浪費
を防止する省エネルギーを可能とする装置を提供
することを目的とするものであつて実用新案登録
請求の範囲記載の熱風炉の熱風弁冷却装置を提供
することにより前記目的を達成することができ
る。

すなわち本考案は、従来のステーブ冷却装置と
熱風弁冷却装置がそれぞれ独立している２つの系
統の冷却装置であるのを分岐管と集合管とを用い
いて接続することによつて結合された１つの操業
系統の冷却装置とするものである。分岐管によつ
てステーブ冷却装置の降水管と熱風弁冷却装置の
給水本管とが接続されてステーブ冷却排水を熱風
弁冷却に導入できるように、前記分岐管に逆止弁
と昇圧ポンプとが配設され、集合管の接続によつ
て各排水支管からの冷却排水は集められ前記降水
管の下流位置において降水管に戻される。この２
本の接続管が付加されることによつてステーブ冷
却排水を利用する本考案の熱風炉の熱風弁冷却装
置が構成されている。

次に本考案を詳細に説明する。

本考案者らは、高炉操業の初期から中期にかけ
てはステーブ冷却装置の冷却負荷が至つて軽く、
冷却排水温度は低く、かつその排水は純水であつ
て、しかも高い位置にあること等の諸々の前提条
件のもとで従来のステーブ冷却装置と熱風弁冷却
装置がもつている欠点を除去、改善する手段につ
きいろいろ検討した。この結果前記ステーブ冷却
排水を熱風弁の冷却に再使用することによつて、
ステーブ冷却に対して動力消費の増加を伴うこと
なく、熱風弁冷却に対しては動力消費の大きい昇
圧ポンプの運転を停止することができ、かつ冷却
水配管の腐食および腐食から派生する熱風弁の溶
損事故も予防することができるので、ステーブ冷
却と熱風弁冷却とを一体とした１つの系統の冷却
装置として運転することに想到した。高炉操業の
中期以降においてステーブの冷却負荷が大きくな
つて上記１つの系統の冷却装置によつてはステー
ブ冷却と熱風弁冷却との両熱負荷を処理しきれな
くなつた時点において、ステーブ冷却装置と熱風
弁冷却装置とを本来の２つの系統の冷却装置に戻
すことができるようにして本考案を完成したもの
である。

次に本考案を図面を参照して詳細に説明する。

第３図は本考案の熱風炉の熱風弁冷却装置の１
つの実施態様例を示す系統図である。ステーブ冷
却装置と熱風弁冷却装置とはほぼ従来のままで、
これらはそれぞれ第１および第２図に示したもの
と同様である。本考案の装置は第３図に示すよう
に前記第１図と第２図の装置がそれぞれ分岐管と
集合管によつて接続されてなるものである。分岐
管４１にはステーブ冷却排水を熱風弁の冷却に使
用することができるように、遮断弁４２、流量計
４４、昇圧ポンプ４５、逆止弁４６が配設され
る。また熱風弁冷却排水を各排水支管３から集め
て降水管２７の下流に戻すための集合管４８が設
けられる。従来の熱風弁冷却水の流れを本考案装
置の流れに切替えのために、排水支管３に遮断弁
５０と流量計４７が設けられ、ステーブ冷却系統
と熱風弁冷却系統との結合および分離の切替えの
ための遮断弁４３，４９が適宜位置に設けられ
る。

次に上記本考案装置の使用方法を説明する。

高炉操業の初期および中期にあつては、遮断弁
４９，５０を全閉することによつて熱風弁冷却装
置中から該装置中の構成要素である排水本管５、
冷却塔６、貯水池７、昇圧ポンプ８、給水本管
９、流量計１０を切離すことができる。次に遮断
弁４２，４３を全開して昇圧ポンプ４５を運転す
ることによつてステーブ冷却排水の一部分は降水
管２７より分岐して分岐管４１を経て熱風弁を冷
却し、集合管４８を経て降水管２７の下流に戻さ
れる。このときステーブ冷却水は従来通り循環し
ている。以上の操作によつて、ステーブ冷却と熱
風弁冷却とは１つの系統によつて純水により強制
循環冷却されることになる。またステーブ冷却と
熱風弁冷却との冷却水量の配分は調整弁３３によ
つて調整される。

高炉操業が中期以降になつてステーブの冷却負
荷が大きくなり、前記１つの系統の純水の強制循
環冷却装置の運転によつては冷却能力が足りなく
なつた時点において、遮断弁４９，５０を開き冷
却塔６、昇圧ポンプ８を運転すると、熱風弁冷却
装置は従来の独立した冷却装置に戻り、ついで昇
圧ポンプ４５の運転を停止し、遮断弁４２，４３
を閉じ、調整弁３３を全開にするとステーブ冷却
装置も従来の独立した冷却装置に戻るので、ステ
ーブ冷却装置と熱風弁冷却装置とはそれぞれ独立
して運転されることになる。すなわち前記両装置
はそれぞれ従来の２系統の冷却装置に戻る。

以上述べた通り、高炉操業の初期および中期の
ステーブ冷却負荷が軽く、循環ポンプ等が低負荷
運転される期間は本考案の冷却装置に切替えて、
前記低負荷ポンプの余力を熱風弁冷却に振向ける
ことによつて、熱風弁冷却装置の内で大きな動力
が消費される加圧ポンプ８および冷却塔の運転が
不要となり、また熱風弁冷却水が純水となるため
冷却水配管の腐食および前記腐食から派生する熱
風弁の溶損事故を予防することができるので本考
案装置の効果は極めて大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の熱風炉の熱風弁冷却装置の系統
図、第２図は従来の高炉のステーブ冷却装置の系
統図、第３図は本考案の熱風弁冷却装置の系統図
である。 １……熱風弁、２……給水支管、３……排水支
管、４……排水樋、５……排水本管、６……冷却
塔、７……貯水池、８……昇圧ポンプ、９……冷
却水本管、１０……流量計、１１……流量調整
弁、２１……ステーブ、２２……耐火物、２３…
…炉体鉄皮、２４……上部ヘツダー、２５……上
昇管、２６……ヘツドタンク、２７……降水管、
２８……循環ポンプ、２９……熱交換器、３０…
…給水本管、３１……流量計、３２……下部ヘツ
ダー、３３……流量調整弁、３４……ステーブ連
絡管、４１……分岐管、４２……遮断弁、４３…
…遮断弁、４４……流量計、４５……昇圧ポン
プ、４６……逆止弁、４７……流量計、４８……
集合管、４９……遮断弁、５０……遮断弁。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 貯水池に管端を臨ませた昇圧ポンプを有する給
   水本管と、前記給水本管から各熱風弁へ給水する
   ための各給水支管と、前記各熱風弁から排水を排
   出するための各排水支管と、前記各排水支管端に
   設けられた排水樋に接続された排水本管と、前記
   排水本管端に設けられた排水の冷却塔と、を有す
   る熱風炉の熱風弁冷却装置において： 前記給水本管には、高炉ステーブ冷却装置の降
   水管から分岐されたステーブ冷却排水を導入する
   ための分岐管が、昇圧ポンプおよび逆止弁を介し
   て接続されており； 前記各排水支管の管端に近い前記各排水支管に
   はそれぞれ遮断弁が配設されており； 前記遮断弁より上流側の前記排水支管には、前
   記それぞれの排水支管中の排水を集める集合管が
   接続されており； 前記集合管の他の管端は、前記高炉ステーブ冷
   却装置の降水管から分岐されたステーブ冷却排水
   を導入するための前記分岐管位置より下流側位置
   の降水管に接続されており； 前記分岐管、集合管ならびに給水本管にはそれ
   ぞれ遮断弁が配設され； 高炉操業の初期および中期にあつて、前記ステ
   ーブ冷却排水の一部分は前記降水管より分岐した
   前記分岐管を経て前記熱風弁を冷却した後、各排
   水管を経て前記集合管に集められて前記降水管の
   下流側に戻されるようにしてなることを特徴とす
   る熱風炉の熱風弁冷却装置。