(57)【要約】【課題】上部炉体と炉底ブロックとの接続作業を簡素化できる高炉の炉底ブロックの交換方法を提供すること。【解決手段】  操業時の位置で上部炉体を保持し上部炉体と基礎との間に所定の搬入間隔を確保する保持工程（Ｓ２〜Ｓ５）と、設置現場とは別の作業現場で搬入間隔よりも小さい高さの炉底ブロックを製造する製造工程Ｓ１０と、製造工程で製造された炉底ブロックを上部炉体の下方に搬入する搬入工程Ｓ６と、搬入された炉底ブロックを持ち上げるとともに補助脚部を設置して荷重を支持させる上昇工程Ｓ７と、炉底ブロックを基礎に固定しかつ炉底ブロックと上部炉体とを連結して炉体を形成する炉体形成工程Ｓ８とを含む。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高炉の設置現場の基礎の上方に操業時の位置で前記高炉の上部炉体を保持し、前記上部炉体と前記基礎との間に所定の搬入間隔を確保する保持工程と、
設置現場とは別の作業現場で、高さが前記搬入間隔よりも小さい炉底ブロックを製造する製造工程と、
前記製造工程で製造された前記炉底ブロックを前記保持工程で保持された前記上部炉体の下方に搬入する搬入工程と、
前記搬入工程で搬入された前記炉底ブロックを揚重装置で持ち上げ、前記炉底ブロックと前記基礎との間に補助脚部を追加し、前記補助脚部で前記炉底ブロックの荷重を支持させる上昇工程と、
前記炉底ブロックを前記基礎に固定しかつ前記炉底ブロックの上端と前記上部炉体の下端とを連結して炉体を形成する炉体形成工程と、を含むことを特徴とする高炉の炉底ブロックの交換方法。
【請求項２】
請求項１に記載した高炉の炉底ブロックの交換方法において、
前記揚重装置は前記炉底ブロックと前記基礎との間に配置されかつ上面の支持部で前記炉底ブロックを持ち上げ可能であり、
前記上昇工程は、前記揚重装置の上側または下側に所定厚さの介装材を配置し、前記支持部を上昇させて前記炉底ブロックを持ち上げ、前記炉底ブロックと前記基礎との間に補助脚部を追加し、前記炉底ブロックの荷重を前記補助脚部で支持させることを特徴とする高炉の炉底ブロックの交換方法。
【請求項３】
請求項２に記載した高炉の炉底ブロックの交換方法において、
前記上昇工程は、前記炉底ブロックの持ち上げと、前記補助脚部および前記介装材の設置とを、前記炉底ブロックの上端と前記上部炉体の下端とが互いに連結可能な距離となるまで複数回繰り返すことを特徴とする高炉の炉底ブロックの交換方法。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３の何れかに記載した高炉の炉底ブロックの交換方法において、
前記揚重装置は地上を走行可能であり、
前記搬入工程では、前記揚重装置により前記炉底ブロックを持ち上げた状態で前記揚重装置を走行させることを特徴とする高炉の炉底ブロックの交換方法。
【請求項５】
請求項４に記載した高炉の炉底ブロックの交換方法において、
前記揚重装置として底面側の噴出空気により地上から浮上するエアキャスタを用いることを特徴とする高炉の炉底ブロックの交換方法。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５の何れかに記載した高炉の炉底ブロックの交換方法において、
前記炉体形成工程での前記炉底ブロックと前記上部炉体との連結の際には、前記炉底ブロックの鉄皮と前記上部炉体の鉄皮とを溶接し、前記炉底ブロックのステーブと前記上部炉体のステーブとの間に封止材を設置し、前記鉄皮に形成した貫通孔を通して外部から充填材を注入し、前記充填材を前記ステーブおよび前記封止材と前記鉄皮との間隔に充填することを特徴とする高炉の炉底ブロックの交換方法。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６の何れかに記載した高炉の炉底ブロックの交換方法において、
前記保持工程は、操業中の前記高炉の前記上部炉体となる部分を支持する工程を含む準備工程と、前記高炉を吹き止める吹き止め工程と、吹き止めした前記高炉の炉体を前記上部炉体と前記炉底ブロックとに分離する分離工程と、分離した前記炉底ブロックを前記設置現場から搬出する搬出工程とを含むことを特徴とする高炉の炉底ブロックの交換方法。
【請求項８】
請求項７に記載した高炉の炉底ブロックの交換方法において、
前記分離工程は、前記上部炉体と前記炉底ブロックとの分離を、前記高炉のステーブの水平目地のうち前記高炉の環状管の直下にあるものの高さで行うことを特徴とする高炉の炉底ブロックの交換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高炉の炉底ブロックの交換方法に関し、高炉の中間改修時に上部炉体をそのまま再利用する際に好適な方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高炉の改修は、炉体の解体、炉内耐火物の築炉などの多くの工事を伴い、そのために工期が長期化する。高炉の改修工期中は、当該高炉による銑鉄生産が減少ないし停止するため、改修工期の短縮化が強く求められている。
このような工期短縮のための技術として、大ブロック工法が開発されている（特許文献１参照）。
特許文献１では、改修すべき高炉の炉体を複数のリングブロックに分割し、各ブロックを順次解体用の作業現場へと搬出して解体する。一方、別の組立用の作業現場において、予め炉体の各ブロックを組み立てておき、各ブロックを順次高炉の設置位置に搬入する。そして、例えばリフトアップ工法などによって、各ブロックを設置現場上に吊り下げ、基礎上の炉底ブロックの上に順次接合してゆき、全体を一体化して高炉炉体を構築するようにしている。
特許文献１では、炉体各部を構成する複数のリングブロックの搬出・搬入にあたっては、専用の炉体用輸送台車（ドーリー）を用いていた。
【０００３】
従来の高炉の改修においては、高炉の炉体全てを一体として新たなものに交換していた。このため、改修すべき高炉炉体の分割・搬出、環状管などの高炉附属設備の解体・撤去、さらには新たな高炉炉体の各ブロックおよび附属設備の搬入・据付が大がかりになっていた。
ここで、高炉のシャフト部については、冷却用のステーブや耐火物などの改善、減尺操業による補修技術の進歩などにより、その寿命は１５年以上まで延長できるようになった。しかし、炉底部については、その寿命は依然として１５年程度が技術的限界である。
これに対し、高炉の寿命延長を目的として、高炉の炉底部のみを中間改修する技術が提案されている（特許文献２および特許文献３参照）。
【０００４】
特許文献２では、改修すべき高炉炉体のうち、少なくとも炉底部を炉体から分離し、分離した旧炉底ブロックを高炉設置現場から移動・撤去するとともに、別の作業現場で組み立てておいた新炉底ブロックを設置現場に搬入し、旧炉底ブロックと交換することで炉体の更新を行う。
特許文献２では、炉底ブロックを搬出あるいは搬入する際に、設置現場の高炉基礎から外部へと移動軌道を設置し、その上に流体膜を形成して浮上する流体浮上式の揚重装置（エアキャスタ）を配置し、このエアキャスタにより炉底ブロックを浮上搬送する方式が用いられている。
【０００５】
特許文献３では、特に炉底ブロックの搬入にあたり、別途作業現場で製造する炉底ブロックの施工率を高めた場合でも、レンガ目地切れ等の搬入による損傷が生じないようにするために、炉底ブロックの底部に剛性の高いバランスビームを用い、かつ搬送用のエアキャスタの配置を最適化することにより、炉体部分の変形や歪みを抑制する。
特許文献３では、炉底ブロックの底部に突起状の脚部を形成し、この脚部で基礎上面に支持されるようにしている。そして、脚部を長尺状としかつ並列に配置し、各々の間にエアキャスタの列を導入可能なスペースを確保して、エアキャスタの設置・除去を容易にするとともに、エアキャスタによる支持が炉底ブロック底面の全体にバランスよく行われるようにしている。
【０００６】
【特許文献１】特開平９−１４３５２１号公報
【特許文献２】特開平５−２２２４２０号公報
【特許文献３】特開２００６−３０７３１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、前述した特許文献２，３のように、高炉の改修にあたって炉底ブロックのみの交換を行う場合、炉底ブロックは取り出すが上部炉体は設置現場の基礎の上方に残すことになる。
ここで、炉体を単に所定高さで輪切りにして上部炉体と炉底ブロックとを分割した場合、分割された上部炉体と炉底ブロックとの間には切断による僅かな隙間しか残らない。このような僅かな隙間だけを空けた状態で、炉底ブロックを搬出・搬入しようとすると、切断縁の各部の凹凸や搬出・搬入経路の凹凸などによって相互に干渉し、意図しない破損等を生じる可能性がある。
【０００８】
このような問題は、特許文献１のように、上部炉体を更に分割してリングブロック化し、一旦上方へ持ち上げて炉底ブロックを搬出し、その後降下させる場合には問題にならない。
しかし、上部炉体を再利用するためには、これをなるべく操業時の状態で維持することが望ましい。これは、上部炉体自体の現状維持とともに、構造的な支持、接続される配管配線の類が多岐にわたることによる。従って、上部炉体を元の位置で維持する場合、一重の輪切りでは上部炉体と炉底ブロックとの間隔が僅かでしかなく、前述した干渉の問題が避けられない。
このような相互の干渉を回避するために、上部炉体と炉底ブロックとを分割する際に、各々の間隔が大きくなるように切断することが考えられる。具体的には、炉体に対して上下に異なる高さで二重の輪切りを行い、その間に区画される所定幅の切除領域を切除する。これにより、上部炉体と炉底ブロックとの間に十分な間隔を確保することができ、旧炉底ブロックの搬出および更新用の新たな炉底ブロックの搬入の際に、これらの炉底ブロックと上部炉体との干渉を回避することが考えられる。
【０００９】
しかし、上部炉体と炉底ブロックとの間に十分な間隔を形成した場合、新たな炉底ブロックを搬入して上部炉体と連結する際に、相互の間隔が大きいためこれを埋めるための補轍処理が必要となる。このような切除領域の補轍作業は、例えば、該当する間隔に鉄皮を補い、その内側の周囲全体にステーブおよび耐火材を張り、その後、各々を上部炉体および炉底ブロックの対応部位とそれぞれ接続することで行われる。
更に、前述した切除領域の補轍作業においては、補轍部分の上端と上部炉体との間で、各々鉄皮、ステーブ、冷却用配管、耐火材の接続を行うとともに、補轍部分の下端と炉底ブロックとの間で同様な接続を行う必要があり、各接続が二重となる。つまり、接続作業の繁雑が増大するとともに、接続箇所が完全かどうかの確認も増大する。
このような補轍作業は、上部炉体と炉底ブロックとが設置された高炉の設置現場での現場施工で行うため、改修工期の長期間化の原因となるという問題があった。
【００１０】
本発明の主な目的は、上部炉体と炉底ブロックとの接続作業を簡素化できる高炉の炉底ブロックの交換方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の高炉の炉底ブロックの交換方法は、高炉の設置現場の基礎の上方に操業時の位置で前記高炉の上部炉体を保持し、前記上部炉体と前記基礎との間に所定の搬入間隔を確保する保持工程と、設置現場とは別の作業現場で、高さが前記搬入間隔よりも小さい炉底ブロックを製造する製造工程と、前記製造工程で製造された前記炉底ブロックを前記保持工程で保持された前記上部炉体の下方に搬入する搬入工程と、前記搬入工程で搬入された前記炉底ブロックを揚重装置で持ち上げ、前記炉底ブロックと前記基礎との間に補助脚部を追加し、前記補助脚部で前記炉底ブロックの荷重を支持させる上昇工程と、前記炉底ブロックを前記基礎に固定しかつ前記炉底ブロックの上端と前記上部炉体の下端とを連結して炉体を形成する炉体形成工程と、を含むことを特徴とする。
【００１２】
このような本発明では、先に保持工程により基礎上方に炉体を保持し、製造工程により炉底ブロックを製造しておく。次に、搬入工程により炉底ブロックを上部炉体の下に搬入し、上昇工程により炉底ブロックを上昇させ、補助脚部を追加して炉底ブロックの荷重を支持し、炉体形成工程により上部炉体と炉底ブロックとを連結して炉体を形成する。
ここで、炉底ブロックを上部炉体の下方に搬入して上部炉体と接続する際に、炉底ブロックの高さを搬入間隔より小さく製造することで、搬入工程での上部炉体との干渉を回避できる。
また、搬入した炉底ブロックを上昇させ、炉底ブロックの上端と上部炉体の下端とを接近させたうえで直接連結することで、干渉防止のために炉底ブロックと上部炉体との間隔を空けた場合でも、当該間隔を埋めるための鉄皮、ステーブ、耐火材の補轍が必要なくなり、二重の接続を含む補轍作業も省略することができる。
【００１３】
本発明では、炉体形成工程における炉底ブロックと上部炉体との連結が一回で済む（補轍工程の二重の接続が必要ない）代わりに、炉底ブロックを上昇させる上昇工程が必要になる。ここで、上昇工程は、炉底ブロックの持ち上げと補助脚部による支持など、炉外で実施可能かつ比較的単純な作業の組み合わせで実現することができる。これに対し、炉体の補轍作業は、鉄皮、ステーブ、耐火材の設置ないし接続という煩雑な作業であり、相互の確実な接続が要求される。このため、上昇工程を追加してでも前述した補轍作業を簡略化することが、結果として工事の簡略化、工期の短縮化に貢献できる。
【００１４】
本発明において、上部炉体は既存の炉体から分割されたものを利用できる。
高炉の改修においては、高炉として操業していた炉体を休止させ、上部炉体部分をその位置で保持したうえ、炉底ブロックを分割して搬出することで、保持工程を実現することができる。
【００１５】
本発明において、炉底ブロックとして、底面に複数の脚部が形成されたものを利用することが望ましい。
このような脚部を有する炉底ブロックでは、炉底ブロックの搬入に、炉底ブロックの下面側に進入して炉底ブロックを持ち上げる（揚重する）揚重装置を用いることができる。このような揚重装置としては、油圧ジャッキやリフト装置など、昇降式の支持部を有する既存の構成が適宜利用できる。揚重装置としては、後述するエアキャスタなど、自走機能を有するものを用いてもよい。
このような揚重装置により炉底ブロックを持ち上げれば、この状態で補助脚部を追加することができる。補助脚部が追加されれば、揚重装置による支持を解除して脚部の間から退出させた後も、炉底ブロックの荷重を補助脚部により支持することができ、炉底ブロックを先に持ち上げた高さに保持することができる。
【００１６】
本発明の高炉の炉底ブロックの交換方法において、前記揚重装置は前記炉底ブロックと前記基礎との間に配置されかつ上面の支持部で前記炉底ブロックを持ち上げ可能であり、前記上昇工程は、前記揚重装置の上側または下側に所定厚さの介装材を配置し、前記支持部を上昇させて前記炉底ブロックを持ち上げ、前記炉底ブロックと前記基礎との間に補助脚部を追加し、前記炉底ブロックの荷重を前記補助脚部で支持させることが望ましい。
このような本発明では、炉底ブロックの荷重を補助脚部で支持させることで、揚重装置による炉底ブロックの荷重支持と交替することができ、揚重装置が炉底ブロックの荷重支持から解放され、揚重装置の上下何れかに介装材を追加可能となる。
続いて、再度炉底ブロックを持ち上げると、揚重装置の上下何れかに介装材が配置されているため、炉底ブロックは先に揚重装置で持ち上げられていた高さより介装材の分だけ高く持ち上げられる。この状態では、炉底ブロックと基礎との間には介装材なしで持ち上げていた状態より大きな間隔が形成されるので、この間隔に補助脚部を追加して炉底ブロックの荷重を支持することができる。
このような介装材を用いることで、補助脚部の追加を複数回繰り返すことができるようになり、その結果、複数の補助脚部の追加によって炉底ブロックを更に高い位置に保持することができる。
【００１７】
介装材としては、鋼板などの金属板などの圧縮および曲げ強度を備えた材料が利用でき、鋼材の軸組による扁平な構造体なども利用できる。あるいは、追加する位置に枠組みを設置したうえでモルタルなどを充填して固化させてもよい。
補助脚部についても、介装材と同様な板材、構造体、充填固化物などを適宜利用することができる。
本発明において、炉底ブロックの上昇に応じた支持を行う手段としては、脚部に追加される補助脚部に限らず、脚部と別個に補助脚部を設置設置してもよい。ただし、もとの脚部を利用しつつ継ぎ足して高さを稼げることから、脚部と補助脚部との組み合わせが好ましい。脚部と別に設置する場合、全体として炉底ブロックの重量を支持できる性能があればよく、炉底ブロックの底面になるべく均等に分布させて荷重を受けるようにすることが望ましい。
【００１８】
なお、自走式の揚重装置を用いる場合など、揚重装置を脚部の間から退出させ、再び進入させることが比較的容易にできる。このような場合、介装材は揚重装置の上側に配置することが望ましい。
具体的には、揚重装置を脚部の間から退出させ、炉底ブロックの外部に出した状態で揚重装置の支持部に介装材を載せる。続いて、揚重装置を再び脚部の間に進入させると、介装材が一体に送り込むこと、つまり介装材の設置を揚重装置によって行うことができ、作業効率の向上に効果的である。
介装材は揚重装置の下に敷いてもよく、揚重装置がその上を走行するようにしてもよい。あるいは、介装材は揚重装置の上下ともに配置してもよい。
【００１９】
本発明の高炉の炉底ブロックの交換方法において、前記上昇工程は、前記炉底ブロックの持ち上げと、前記補助脚部および前記介装材の設置とを、前記炉底ブロックの上端と前記上部炉体の下端とが互いに連結可能な距離となるまで複数回繰り返すことが望ましい。
このような本発明では、炉底ブロックの上昇工程を、揚重装置による炉底ブロックの持ち上げと、補助脚部および介装材の設置とからなる単純な作業の繰り返しで実施することができ、大規模な揚重装置などを別途準備する必要がない。
【００２０】
本発明において、前記揚重装置は地上を走行可能であり、前記搬入工程では、前記揚重装置により前記炉底ブロックを持ち上げた状態で前記揚重装置を走行させることが望ましい。
このような本発明では、揚重装置を炉底ブロックに対して配備する際にその自走機能を利用できるとともに、同自走機能を利用して搬入工程に利用することができる。搬入工程において、揚重装置はその全行程に利用するのではなく、例えば主たる搬送手段である搬送用架台の上面から基礎の上面への移動の部分など、部分的な利用が可能である。
【００２１】
本発明の高炉の炉底ブロックの交換方法において、前記揚重装置として底面側の噴出空気により地上から浮上するエアキャスタを用いることが望ましい。
このような本発明では、揚重装置を扁平で薄い形状とすることができ、炉底ブロックの下面側の揚重装置が進入するスペースの高さが小さくても済む。また、空気浮上するために水平方向の駆動に対して摩擦抵抗が少なく、搬出・搬入を効率よく行うことができる。
なお、自走式の揚重装置としては、空気浮上するものに限らず、他の流体で浮上するものの他、車輪により転がり支持するもの、摺動支持するものを用いてもよい。転がり支持するものとしては、車輪を有し牽引等で駆動されるもの、エンジンあるいはモータで自走するものが利用でき、例えばドーリーの高さを低くしたもの等を用いてもよい。摺動支持するものとしては、二枚の摺動プレートの上面に昇降式の支持部として油圧ジャッキを設置した装置などを用いてもよい。
【００２２】
本発明の高炉の炉底ブロックの交換方法において、前記炉体形成工程での前記炉底ブロックと前記上部炉体との連結の際には、前記炉底ブロックの鉄皮と前記上部炉体の鉄皮とを溶接し、前記炉底ブロックのステーブと前記上部炉体のステーブとの間に封止材を設置し、前記鉄皮に形成した貫通孔を通して外部から充填材を注入し、前記充填材を前記ステーブおよび前記封止材と前記鉄皮との間隔に充填することが望ましい。
このような本発明では、上部炉体および炉底ブロックの互いの接合部分において鉄皮、ステーブ、耐火材までを事前施工しておけるとともに、事前施工が難しい鉄皮内側の充填材については接合後に外部から充填することができる。このため、炉体形成工程での作業を容易かつ迅速にできる。
【００２３】
本発明の高炉の炉底ブロックの交換方法において、前記保持工程は、操業中の前記高炉の前記上部炉体となる部分を支持する工程を含む準備工程と、前記高炉を吹き止める吹き止め工程と、吹き止めした前記高炉の炉体を前記上部炉体と前記炉底ブロックとに分離する分離工程と、分離した前記炉底ブロックを前記設置現場から搬出する搬出工程とを含むことが望ましい。
このような本発明では、保持工程により、操業中の高炉の上部炉体相当部分を当該位置で支持しておき、この状態で吹き止め、分離、搬出を行うことで、新たな炉底ブロックの受け入れが可能となる。従って、既存の炉体を更新する際に適した方法とすることができ、保持工程を吹き止め前に行うことで工期短縮を図ることができる。
【００２４】
本発明の高炉の炉底ブロックの交換方法において、前記分離工程は、前記上部炉体と前記炉底ブロックとの分離を、前記高炉のステーブの水平目地のうち前記高炉の環状管の直下にあるものの高さで行うことが望ましい。
このような本発明では、分離された上部炉体において、その下端がステーブの目地に一致するため、新たな炉底ブロックも同様に上端がステーブの目地に対応するように製造すれば、各々を接続することで炉体としての連続性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１において、本発明が適用される高炉１は、設置現場２の地盤上に設置されている。
高炉１は、地盤上に設置された基礎３と、基礎３上に構築された炉体４と、炉体４の周囲に構築された炉体櫓５とを備えている。
【００２６】
炉体４は、鉄皮４１の内側に耐火レンガ等の耐火材４２および冷却用のステーブ４３を張って形成された円筒状の構造物である。炉体４の内部には、コークスや鉄鉱石などの装入物４４が炉頂部から装入され、下部の羽口４５から熱風が吹き込まれる。これにより、炉体４内ではコークスが酸化発熱されかつ鉄鉱石が還元溶融され、炉底部には溶銑４６が生成される。これらの溶銑４６および装入物４４は、後述する炉底ブロック７の搬出時にも内容物４７として残留することになる。
炉体４のステーブ４３には、冷媒配管を介して冷却装置が接続される（図示省略）。冷却装置は、炉体４および炉体櫓５の外部に設置された放熱器およびポンプを含み、ステーブ４３に冷媒（本実施形態では水を用いる）を循環させるとともに、ステーブ４３で吸熱した冷媒を放熱器で冷却させる。炉体４に設置された多数のステーブ４３は、炉頂部、炉胸部、炉腹部、炉底部などの区画毎にグループ化され、各グループのそれぞれに冷却状態を細かく調整可能である。
【００２７】
炉体櫓５は、例えば炉体４を取り囲む４本の柱を基本構造とし、炉体４を取り囲む環状の梁材および足場（図示省略）を各高さに保持している。炉体４の羽口４５近傍上方には、羽口４５に加熱された空気を供給する環状管５１が設置され、羽口４５との間を連結管５２で接続されている。
なお、炉体櫓５には、炉体４を支持するための支持部５３が形成され、後述する通り、炉底ブロック搬出時には、炉体４に支持部材４Ａを形成して支持部５３に接続することで、炉底ブロック７と分離された上部炉体６を基礎３上に浮かせた状態で支持可能である。
【００２８】
本実施形態において、炉体４の炉底部は、上部炉体６と分離されて炉底ブロック７として搬出される。炉底ブロック７の搬出の後には、更新用の炉底ブロック７Ａを搬入し、上部炉体６と再度接続する。これにより、炉底ブロック７のみを交換し、上部炉体６は再利用することができ、炉体４の効率的な改修が行える。
設置現場２から離れた地盤上には、分離した炉底ブロック７を解体し、あるいは更新用の炉底ブロック７Ａを事前に製造しておく作業現場８が設定される。
作業現場８と設置現場２との間には、改修作業のために搬送装置１０が設置される。
【００２９】
搬送装置１０は、設置現場２から作業現場８の基礎３外周に至る搬送経路１１と、炉底ブロック７，７Ａを載置して搬送経路１１上を移動可能な搬送用架台１２とを備える。
搬送用架台１２の下面には、高荷重を支持しつつ搬送経路１１上を摺動可能な下部摺動手段１３が設置される。搬送用架台１２の上面には、炉底ブロック７，７Ａを水平に引出して搬送用架台１２の上面へと移載するための上部摺動手段１４（引出装置）が設置される。
【００３０】
下部摺動手段１３は、互いに摺動する金属製板材で構成され、高荷重を受けつつ摩擦抵抗を低減できる構成として、鋼板とステンレス板の組み合わせが利用できる。具体的には、搬送用架台１２の下面にステンレス板を設置し、搬送経路１１の上面を鋼板とし、これらを互いに摺接させる構成が利用できる。鋼板とステンレス板の組み合わせに限らず、鋼板どうしの組み合わせあるは他の金属板の組み合わせを利用してもよい。下部摺動手段１３は互いに摺動する二枚の金属板に限らず、一方をレール状の長尺材としてもよい。さらに下部摺動手段１３は、荷重負担が許容しうるものであれば車輪を利用したもの（既存のチルタンク）であってもよい。
このような下部摺動手段１３を介して搬送経路１１と摺接する搬送用架台１２は、図示しない駆動装置（ウインチ等）で牽引されることで搬送経路１１上を移動可能である。なお、搬送装置１０は、前述のような牽引式のものに限らず、荷重負担が許容しうるものであれば自走式の台車（既存のドーリー等）であってもよい。
【００３１】
上部摺動手段１４（引出装置）についても、前述した下部摺動手段１３と同様な構成が利用できるほか、既存の浮上搬送手段（エアキャスタ等の流体浮上式の揚重装置）を利用してもよい。
このような揚重装置を用いる場合、炉底ブロック７，７Ａの下面には揚重装置を導入可能かつ揚重装置をリフトさせた際に支持状態にできる高さの空隙部を形成しておくことが望ましい。
なお、本実施形態では、更新用炉底ブロック７Ａの搬入に揚重装置(後述するエアキャスタ）を用いるため、これを共用すれば装置の簡素化が可能である。
【００３２】
前述のような高炉１の改修を行うために、作業現場８および搬送装置１０を用いて炉底ブロック７，７Ａの更新を行う技術は、既に本出願人により提案されている（特願２００７−２０７７３４、特願２００８−１９６５２８など）。
【００３３】
図２には、本実施形態における高炉改修手順が示されている。
本実施形態の高炉改修手順では、通常の操業状態から減尺操業Ｓ１に入り、準備工程Ｓ２の後に吹き止めＳ３を行う。そして、分離工程Ｓ４および搬出工程Ｓ５により旧い炉底ブロック７を搬出し、旧炉底ブロック解体工程Ｓ１１により解体する。一方、更新用の炉底ブロック７Ａは、更新用炉底ブロック製造工程Ｓ１０により製造され、搬入工程Ｓ６で旧炉底ブロック７を取り出した跡の上部炉体６の下方に搬入される。そして、炉底ブロック７Ａは、上昇工程Ｓ７で持ち上げられた後、炉体形成工程Ｓ８により上部炉体６および基礎３と連結され、炉底部が更新された一連の炉体４として復元される。この後、試運転Ｓ９を実施し、通常の操業状態に復帰する。
【００３４】
ここで、準備工程Ｓ２は操業中の高炉１の上部炉体６となる部分を支持する工程（後述する上部炉体支持工程Ｓ２１）を含み、この準備工程Ｓ２、吹き止めＳ３、分離工程Ｓ４、搬出工程Ｓ５により、本発明の保持工程が構成される。
そして、この保持工程（準備工程Ｓ２〜搬出工程Ｓ５）、製造工程（更新用炉底ブロック製造工程Ｓ１０）、搬入工程Ｓ６、上昇工程Ｓ７、炉体形成工程Ｓ８により、本発明の高炉の炉底ブロックの交換方法が構成される。
以下、各工程について詳細に説明する。
【００３５】
減尺操業Ｓ１は、通常の操業状態にある高炉１の内容物４７をなるべく減らすために実施される。図１に示すように、通常の操業状態においては、高炉１には装入物４４が全体に装入され、その表面４４Ａは炉頂近くに位置している。これに対し、装入量を減らした状態での操業を続けることで、装入物４４を減少させ、その表面を環状管５１より下のレベルの表面４４Ｂまで下げる。
【００３６】
準備工程Ｓ２では、炉底ブロックの分離に必要な事項のうち、吹き止め前に実施可能なものを先行させ、これにより工期短縮を図る。
このために、準備工程Ｓ２は、炉体４において実施される上部炉体支持工程Ｓ２１、炉底（炉体４下部ないし基礎３の炉底ブロック７となる部分）において実施される基礎切断工程Ｓ２２および引出装置設置工程Ｓ２３、搬送装置１０において実施される搬送経路設置工程Ｓ２４および搬送用架台設置工程Ｓ２５を含む。
【００３７】
上部炉体支持工程Ｓ２１は、炉体４に支持部材４Ａを形成し、支持部５３に接続することで、炉体４（炉底ブロック７として分離される部分以外の上部炉体６となるべき部分）を、炉体櫓５に支持する工程である（図１および図３参照）。
このような上部炉体支持工程Ｓ２１により、上部炉体６は、炉底ブロック７，７Ａの入れ替え作業の間も操業状態の位置を維持することができ、周辺機器などの接続を解除する必要がない。
上部炉体支持工程Ｓ２１は、炉体４の切断（後述する炉体全周切除工程Ｓ４１）の前であればよいが、吹き止めＳ３の前に行うことで分離工程Ｓ４の工程緩和に好適である。
【００３８】
基礎切断工程Ｓ２２は、基礎３に水平方向の切断面を形成する工程である。基礎３の切断にあたっては、例えば基礎３の平面形状に複数の短冊状区画を設定し、ワイヤーソーを利用して各区画の水平切断を順次実施する手法が採用できる。基礎３には水平切断の結果として所定高さの空隙が形成されるが、この空隙には順次、ハイパックアンカー等の荷重支持部材を充填して空隙を暫定的に埋め戻すことが望ましい。
このような基礎切断工程Ｓ２２により炉底ブロック７の下端側の切断が行われ、後述する炉体全周切除工程Ｓ４１により同じく上端側の切断が行われることで、炉底ブロック７は炉体４から分離可能となる。
基礎切断工程Ｓ２２は、炉体４における操業に直接影響を及ぼさないため、吹き止めＳ３の前に実施しておく。
【００３９】
引出装置設置工程Ｓ２３は、基礎切断工程Ｓ２２に続いて、もしくは並行して実施する。引出装置設置工程Ｓ２３では、基礎切断工程Ｓ２２で切断された炉底ブロック７の下面に引出装置（上部摺動手段１４）を配置する工程である。引出装置として揚重装置を用いる場合、炉底ブロック７，７Ａの下面に揚重装置を導入可能かつ揚重装置をリフトさせた際に支持状態にできる高さの空隙部を形成する必要があるが、このような空隙部は基礎切断工程Ｓ２２における前述した空隙の埋め戻し時に同時に施工することが望ましい。このような空隙部が形成されていれば、あとは自体を搬送用架台１２上に揚重装置を配置し、前述した空隙部へと進入できるように整列させればよい。
【００４０】
搬送経路設置工程Ｓ２４は、前述した搬送装置１０の搬送経路１１を設置する工程である。搬送経路１１は、設置現場２の基礎３の外周近傍から作業現場８まで連続して設置する。搬送経路１１の設置に先立ち、設置する地盤によっては補強などを併せて実施する。
搬送用架台設置工程Ｓ２５は、搬送経路設置工程Ｓ２４の後あるいはその途中において、搬送経路１１上の何れかの位置に搬送用架台１２を設置する。この際、作業現場８まで延びる搬送経路１１上で搬送用架台１２を構築してもよく、別の場所で搬送用架台１２を構築しておき搬送経路１１上に移載してもよい。
【００４１】
以上の各工程により、吹き止めＳ３前の準備工程Ｓ２が実施される。
これらの各工程のうち、上部炉体支持工程Ｓ２１については、比較的短期間での施工が可能である。しかし、基礎切断工程Ｓ２２および引出装置設置工程Ｓ２３、搬送経路設置工程Ｓ２４および搬送用架台設置工程Ｓ２５については、比較邸大規模な施工となるため、吹き止めＳ３の相当前の時点で開始する必要がある。このような場合、前述した減尺操業Ｓ１は準備工程Ｓ２と並行して実施し、各々の完了時期が吹き止めＳ３の開始予定時期に一致するように調整することが望ましい。
【００４２】
以上のような準備工程Ｓ２の後、吹き止めＳ３を実施する。そして、吹き止めＳ３の後、分離工程Ｓ４を実施する。
分離工程Ｓ４は、炉体４において実施される炉体全周切除工程Ｓ４１、炉底（炉底ブロック７部分）において実施される内容物表面均し工程Ｓ４２を含む。
【００４３】
内容物表面均し工程Ｓ４２は、図４に示すように、炉体４に複数の作業用開口４Ｃを形成し、そこから重機６１の一部を導入し、炉底ブロック７内の内容物の表面４４Ｂ，４４Ｃを均す工程である。
作業用開口４Ｃは、後述する切除領域４Ｂ（炉体全周切除工程Ｓ４１の部分で詳述する）の範囲内（図３，図４に示す上端レベルＬ１〜下端レベルＬ２の間）において、炉体４の周方向に間欠的に配置される。作業用開口４Ｃの加工にあたっては、切除領域４Ｂに該当するステーブ４３Ａの一枚分または複数枚分の区画を設定し、その区画に対応する鉄皮４１を全周にわたって切断し、内側のステーブ４３Ａおよび耐火材４２Ａを除去する。
【００４４】
内容物表面均し工程Ｓ４２では、図４に示すように、パワーショベル等の重機６１を配置し、その作業機械部分であるショベル部分６２を作業用開口４Ｃから炉体４内に導入し、減尺操業Ｓ１で下降した内容物４７の表面４４Ｂを平坦に均し、表面４４Ｃとする。表面４４Ｂが高い場合など、内容物４７の一部を炉外へ搬出してもよい。
このような均し作業は、作業用開口４Ｃから到達可能な範囲の表面４４Ｂに限られるが、各作業用開口４Ｃから順次行うことで実質的に炉内の全面が均されて表面４４Ｃとされる。表面４４Ｃは全面にわたって上端レベルＬ１より低いことが望ましい。
【００４５】
均された表面４４Ｃには被覆材を適用し、被覆材４４Ｄの被膜を形成することが望ましい（図５参照）。
被覆材４４Ｄとしては、いわゆるキャスタブルやセメントあるいはモルタルなど、液状で適用したのち固化して被膜あるいは被覆材層を形成できる無機材料が利用できる。高温の炉内で用いることから耐熱性が高いことが望ましく、併せてガス遮断性能が高いことが望ましい。
このような被覆材４４Ｄの形成にあたっては、前述した作業用開口４Ｃからホース等を導入し、外部から圧送して表面４４Ｃ上に散布する手法が利用できる。
このような被覆材４４Ｄにより内容物４７の表面を被覆することにより、内容物４７自体の飛散が避けられるとともに、内容物４７から発生するガスの大気中への放散を防止でき、高温の内容物４７から発生する熱の放散も抑制することができる。さらに、酸素を含む外気の進入を遮断することで、炉底ブロック７内に残留する装入物４４の酸化反応を抑えることができる。
【００４６】
炉体全周切除工程Ｓ４１は、炉体４を全周にわたって切除することにより、炉底ブロック７と上部炉体６とを分離する工程である。
図３および図４において、炉体全周切除工程Ｓ４１は、炉体４の全周にわたって設定される切除領域４Ｂ（上端レベルＬ１〜下端レベルＬ２の間）の切除を行う。先行する内容物表面均し工程Ｓ４２で作業用開口４Ｃが形成されている場合、それ以外の部分についての切除（鉄皮４１の切断、ステーブ４３Ａ，耐火材４２Ａの除去）を行う。
切除領域４Ｂの設定については下記の通り行う（図３参照）。
【００４７】
切除領域４Ｂの上端レベルＬ１については、環状管５１の下端レベルＬ０を参照するとともに、炉体４に設置されたステーブ４３の目地位置を参照し、レベルＬ０よりも低い目地のうち最も高い目地のレベルを上端レベルＬ１として選択する。
このような上端レベルＬ１の設定により、炉体４の環状管５１と重複する高さより上の部分を上部炉体６として残すことができ、かつ炉底ブロック７として搬出する際に環状管５１との干渉を回避することができる。
【００４８】
切除領域４Ｂの下端レベルＬ２については、レベルＬ１よりも低い目地を選択する。通常、レベルＬ１よりも低いなかで最も高い目地のレベルを下端レベルＬ２として選択すれば、切除領域４Ｂはステーブ４３の一枚分の高さの狭い領域となる。例えば、二番目に高い目地のレベルを下端レベルＬ２として選択すれば、切除領域４Ｂはステーブ４３の二枚分の高さの広い領域とすることができる。
このような下端レベルＬ２の設定により、上部炉体６の下端と搬出される炉底ブロック７（あるいは改めて搬入される更新用の炉底ブロック７Ａ）の上端との間には十分な間隔が確保され、搬出および搬入の際に上下の変位等が生じたり、炉底ブロック７あるいは上部炉体６の切断端縁高さが上下に変動したりしても、上部炉体６と炉底ブロック７との相互の干渉を回避することができる。
【００４９】
以上のような分離工程Ｓ４により、炉底ブロック７が分離されたら、続いて炉底ブロック７の搬出工程Ｓ５を実施する。
搬出工程Ｓ５は、本実施形態では旧炉底ブロック搬出工程Ｓ５１だけで構成される。
旧炉底ブロック搬出工程Ｓ５１は、図５に示すように、炉底ブロック７を水平に引き出して搬送用架台１２に移載し、搬送用架台１２を作業現場８へと移動させる工程である。
搬送すべき炉底ブロック７は、前述した分離工程Ｓ４までの工程において、炉体４からの分離（炉体全周切除工程Ｓ４１、基礎切断工程Ｓ２２）がなされており、設置現場２の高炉１内から随時移動できる状態である。
図５において、旧炉底ブロック搬出工程Ｓ５１では、炉底ブロック７を水平に引き出して高炉１内から搬送用架台１２の上面（載置面）へと移載する作業と、炉底ブロック７を載置した搬送用架台１２を搬送経路１１に沿って牽引して作業現場８へと移動させる作業とを行う。
搬送用架台１２により作業現場８へと移動された炉底ブロック７は、そのまま解体作業に入る（旧炉底ブロック解体工程Ｓ１１、図２参照）。
【００５０】
以上のような減尺操業Ｓ１〜搬出工程Ｓ５までの各工程により、設置現場２では炉体櫓５により上部炉体６が操業時の位置のまま支持されており、上部炉体６と基礎２との間には旧い炉底ブロック７を取り出した跡の間隔が形成されている。
次に、搬出工程Ｓ５で形成された間隔には、図６のように更新用の炉底ブロック７Ａが搬入され（図２に示す搬入工程Ｓ６）、図７のように上部炉体６に直接接続するために持ち上げられ（図２に示す上昇工程Ｓ７）、上部炉体６と連結されるとともに基礎２に固定され（図２に示す炉体形成工程Ｓ８）、試運転が行われる（図２に示す試運転Ｓ９）。
ここで、更新用の炉底ブロック７Ａは、予め減尺操業Ｓ１〜搬出工程Ｓ５まで期間に、設置現場２とは別の作業現場８において製造しておく（更新用炉底ブロック製造工程Ｓ１０、図２参照）。
【００５１】
更新用炉底ブロック製造工程Ｓ１０において、ここで製造する更新用の炉底ブロック７Ａ（図６参照）は、基本的に旧い炉底ブロック７（図５参照）と同様の構成とされる。
更新用の炉底ブロック７Ａは、旧い炉底ブロック７よりも大きい規模あるいは小さい規模に変更することもできるが、上部炉体６を元の位置のまま共用することから、大幅な変更には適さない。
さらに、更新用の炉底ブロック７Ａは、本発明に基づいて高炉１に組み込まれるため、以下のような高さ条件に基づいて製造される。
【００５２】
炉底ブロック７Ａの上端高さは、切除領域４Ｂの下端レベルＬ２に設定され、基礎３の上方に保持された上部炉体６の下端つまり切除領域４Ｂの上端レベルＬ１との間に所定の間隔（切除領域４Ｂに相当する高さｄＬ＝Ｌ１−Ｌ２の間隔）が形成される。これは搬出される旧い炉底ブロック７と同様である。
炉底ブロック７Ａの鉄皮４１の形状および炉内の艤装高さ（ステーブ４３や羽口４５、耐火材４２などの設置高さあるいは炉内底面の高さ）は、旧い炉底ブロック７（図５参照）に対して前述した間隔ｄＬ分だけ低く形成されている（図６参照）。
これは、後述する上昇工程Ｓ７により、基礎３上に搬入された炉底ブロック７Ａを間隔ｄＬ分だけ持ち上げ、炉底ブロック７Ａの上端を上部炉体６の下端に直接接続するためであり、上昇工程Ｓ７で持ち上げられた炉底ブロック７Ａ（図７参照）が、旧い炉底ブロック７の分離前の炉体４と同様の状態（図１参照）に回復できるようにするためである。
このような炉底ブロック７Ａの製造高さの引き下げにあたって、旧い炉底ブロック７が基礎５の上部を切断する場合には、新たな炉底ブロック７Ａの製造の際にはこの基礎５の切断分を省略することで、その高さ分の引き下げが可能である。このような基礎５の上部の切断を行わない場合には、炉底ブロック７Ａの敷きビーム４８（後述）の高さを下げることで炉底ブロック７Ａの製造高さの引き下げを実現してもよい。
【００５３】
更新用炉底ブロック製造工程Ｓ１０において、更新用の炉底ブロック７Ａの製造は、作業現場８にある搬送用架台１２の上面に敷きビーム４８を設置し、この敷きビーム４８の上に炉底ブロック７Ａとなるべき鉄皮４１を構築し、その内側に耐火材４２、ステーブ４３を張ってゆくことで行われる。
図８および図９に示すように、敷きビーム４８は、形鋼４８１を格子状に組み合わせて全体が平板状となるように構成された構造物であり、炉底ブロック７Ａの底面が収まる十分な広さを有している。
図１０にも示すように、形鋼４８１の表裏には鋼板４８２が張られ、これらで封止される内部空間にはセメントあるいはモルタルなどの無機質の充填材４８３が充填される
【００５４】
敷きビーム４８の底面側には所定間隔で脚部４８４が配列される。脚部４８４は、所定高さの鋼材などを利用して構成することができる。
敷きビーム４８は、この脚部４８４で搬送用架台１２の上面に着地する。この際、脚部４８４の各列の間には空隙４８５が形成される。
空隙４８５には、その長手方向の端部から揚重装置であるエアキャスタ１４０が進入可能である。
【００５５】
エアキャスタ１４０は、既存の構成を用いたものであり、円盤状の本体１４１を有し、外部から供給される圧縮空気を、底面に配列された多数の噴出孔から噴出することで、底面に対向する地表面との間に薄い空気膜を形成し、これにより地表面から浮上し、水平方向の摩擦を減らして重量物の搬送を容易にするものである。
エアキャスタ１４０は、本体１４１の上面に昇降可能な支持部１４２を備えている。支持部１４２は、本体１４１に供給される圧縮空気により膨張し、底面に対して上昇可能である。
このようなエアキャスタ１４０は、敷きビーム４８の下面の空隙４８５に導入され、支持部１４２を上昇させて敷きビーム４８ないしその上方部分を含む炉底ブロック７Ａ全体を持ち上げ、この状態で空気浮上することができる。
従って、これらのエアキャスタ１４０により、後述する搬入工程Ｓ６における搬送用架台１２から基礎３上面への搬入が可能となり、これらのエアキャスタ１４０が上部摺動部材１４として機能する。
【００５６】
以上のような更新用炉底ブロック製造工程Ｓ１０により更新用の炉底ブロック７Ａが製造されたら、この炉底ブロック７Ａを高炉１に組み込むために、搬入工程Ｓ６を実施する。
搬入工程Ｓ６は、本実施形態では更新用炉底ブロック搬入工程Ｓ６１だけで構成される。
更新用炉底ブロック搬入工程Ｓ６１では、図６に示すように、高炉１の炉底部の炉底ブロック７を搬出した跡地に、更新用の炉底ブロック７Ａを搬入する。
【００５７】
ここで、更新用炉底ブロック製造工程Ｓ１０を実施するための作業現場８は、旧炉底ブロック解体工程Ｓ１１を行う前述した作業現場８と同じでもよいが、隣接する場所あるいは離れた別の場所としてもよい。同じ場所または隣接する場所とした場合、搬入に搬送装置１０を共用することができ、搬送経路１１の全部または一部をそのまま共用することができる。製造のための作業現場を全く別の場所とする場合、別個の搬送装置を設置する必要がある。
何れの場合も、更新用炉底ブロック搬入工程Ｓ６１における作業は、前述した旧炉底ブロック搬出工程Ｓ５１と逆の作業となる。
ただし、搬入工程Ｓ６では、上部摺動手段１４としてエアキャスタ１４０を用いるため、搬送用架台１２から基礎３上への移動にあたっては次の動作を行う。
【００５８】
先ず、エアキャスタ１４０の支持部１４２を上昇させ、敷きビーム４８（炉底ブロック７Ａ）を持ち上げる。これにより、敷きビーム４８の脚部４８４は搬送用架台１２の上面から浮いた状態となる。
次に、エアキャスタ１４０の流体噴出により地表面（搬送用架台１２の上面ないし基礎３の上面）との間の摩擦を緩和し、この状態で炉底ブロック７Ａを搬送用架台１２から基礎３上の上部炉体６の直下の位置へ移動する。
続いて、エアキャスタ１４０の流体噴出を停止する。これにより、炉底ブロック７Ａは、脚部４８４で基礎３の上面に着地する。
以上により、炉底ブロック７Ａが基礎３と上部炉体６との間隔へと搬入される。
【００５９】
以上のような搬入工程Ｓ６の後、上昇工程Ｓ７を実施する。
上昇工程Ｓ７は、炉底ブロック７Ａの鉄皮４１を上部炉体６と直接接続するために、図６の状態で搬入された炉底ブロック７Ａ（上端がＬ２レベル）を図７の状態（上端がＬ２レベル）にまで持ち上げるものである。
本実施形態においては、上昇工程Ｓ７での持ち上げにエアキャスタ１４０の昇降機能を利用するとともに、上昇工程Ｓ７として、介装材追加工程Ｓ７１、支持部上昇工程Ｓ７２、補助脚部追加工程Ｓ７３、支持部下降工程Ｓ７４の各工程を含む。
【００６０】
介装材追加工程Ｓ７１では、敷きビーム４８の空隙４８５に、エアキャスタ１４０とともに介装材１５１を配置し、エアキャスタ１４０の高さに介装材１５１の高さを追加する。
具体的には、前述した搬入工程Ｓ６により、空隙４８５にはエアキャスタ１４０が配置されており、その支持部１４２は下降した状態にある（図１０の実線の状態）。このエアキャスタ１４０を空隙４８５から外部に引き出し、その支持部１４２の上に介装材１５１を載置する。続いて、介装材１５１を載せた状態で、エアキャスタ１４０を移動させ、再び空隙４８５内に進入させる。これにより、空隙４８５には、エアキャスタ１４０およびその上の介装材１５１が積層された状態で収容される（図１１参照）。
なお、一連のエアキャスタ１４０の引き出し先および介装材１５１を載せる作業場所として、搬送用架台１２を基礎３に隣接した状態で保留しておき、その上面を用いることが望ましい。
【００６１】
介装材１５１としては、所定の厚みを有する鋼板、軸組、その他が利用できる。
介装材１５１の厚みとしては、下降させた状態のエアキャスタ１４０の支持部１４２の上面の高さと、敷きビーム４８が脚部４８４で基礎３上に着地した状態の空隙４８５の上端の高さとの差ｈ１よりやや小さい寸法であることが望ましい。介装材１５１の厚みが差ｈ１より等しいか大きい場合には後述する空隙４８５への進入が困難となるし、差ｈ１より大幅に小さい場合には炉底ブロック７Ａを持ち上げる高さが稼げず、作業効率が低下することになる。
【００６２】
支持部上昇工程Ｓ７２では、エアキャスタ１４０の支持部１４２を上昇させ、介装材１５１を介して炉底ブロック７Ａを持ち上げる。
図１１の状態では、空隙４８５にはエアキャスタ１４０および介装材１５１が収容されているが、介装材１５１の上面は敷きビーム４８との間には間隔がある。ここで、支持部１４２を上昇させると、介装材１５１を介して炉底ブロック７Ａが浮上し、脚部４８４の底面と基礎３の上面との間に高さｈ２の隙間が形成される（図１２参照）。
【００６３】
補助脚部追加工程Ｓ７３では、脚部４８４の下面に補助脚部１６１を追加する。
補助部材１６１は、脚部４８４の下面に対応した形状の鋼製のブロックあるいは長尺材である。
【００６４】
支持部下降工程Ｓ７４では、エアキャスタ１４０の支持部１４２を下降させ、炉底ブロック７Ａを補助脚部１６１で基礎３上に着地させる。
図１２の状態では、炉底ブロック７Ａは介装材１５１を介してエアキャスタ１４０の支持部１４２に支持されている。ここで、エアキャスタ１４０の支持部１４２を下降させると、炉底ブロック７Ａは下降し、補助脚部１６１を介して着地する。さらに支持部１４２が下降することで、介装材１５１および支持部１４２による支持は解除され、介装材１５１およびエアキャスタ１４０は炉底ブロック７Ａの空隙４８５から退出可能な状態となる。
【００６５】
以上のような介装材追加工程Ｓ７１、支持部上昇工程Ｓ７２、補助脚部追加工程Ｓ７３、支持部下降工程Ｓ７４の１サイクルにより、炉底ブロック７Ａは補助脚部１６１により高さｈ２（図１２参照）だけ高い位置へと上昇される。
本実施形態においては、最終的に、炉底ブロック７Ａの鉄皮４１と上部炉体６の鉄皮４１とを直接連結する。このために、炉底ブロック７Ａの上端と上部炉体６の下端とを十分に接近させる必要があり、これらが互いに連結するために必要な距離となるまで前述した１サイクルを繰り返す。
【００６６】
繰り返しの介装材追加工程Ｓ７１としては、図１３に示すように、下降させた状態のエアキャスタ１４０の支持部１４２に載置された介装材１５１の上面の高さと、敷きビーム４８が補助脚部１６１で基礎３上に着地した状態の空隙４８５の上端の高さとの差ｈ２よりやや小さい厚みの介装材１５２を用い、これを図１１における介装材１５１と同様の手順で空隙４８５内に導入する。これにより、空隙４８５内にはエアキャスタ１４０、介装材１５１、介装材１５２が積層された状態で維持される。
【００６７】
次に、支持部上昇工程Ｓ７２により、炉底ブロック７Ａを浮上させることで、補助脚部１６１の底面と基礎３の上面との間に高さｈ４の隙間が形成される（図１４参照）。
次に、補助脚部追加工程Ｓ７３により、補助部材１６１の下面に補助脚部１６２を追加する。
補助部材１６２は、図１２で追加した補助脚部１６１と同様な鋼材を用いてもよいが、図１４に示すようなモルタルを利用したものを用いてもよい。
図１４において、脚部４８４の直下の基礎３の上面には、脚部４８４の平面形状を包囲しうる広さの樋部材１６５を載置し、その中にモルタルなどの無機質の充填材１６６を注入し、補助脚部１６１が充填材１６４に浸漬されるようにする。補助脚部１６１ないし脚部４８４の下端までが浸漬されてもよい。この状態で、所定時間を待機し、充填材１６６を固化させることで、補助脚部１６２が形成される。
この後、支持部下降工程Ｓ７４により、エアキャスタ１４０の支持部１４２を下降させ、炉底ブロック７Ａを補助脚部１６２で基礎３上に支持させる。
【００６８】
以上のような２サイクル目の介装材追加工程Ｓ７１、支持部上昇工程Ｓ７２、補助脚部追加工程Ｓ７３、支持部下降工程Ｓ７４により、炉底ブロック７Ａは補助脚部１６２により更に高さｈ４（図１４参照）だけ高い位置へと上昇され、その結果、炉底ブロック７Ａには前回の補助脚部１６１による高さｈ２と合わせた高さ（ｈ２＋ｈ４）の上昇が得られる。
【００６９】
以上のような上昇工程Ｓ７の後、炉体形成工程Ｓ８を実施する。
炉体形成工程Ｓ８は、上昇工程Ｓ７により上昇された炉底ブロック７Ａの上端と上部炉体６の下端との接続を行う炉底ブロック上端接続工程Ｓ８１と、炉底ブロック７Ａの底部を基礎３に対して固定する炉底ブロック基礎側固定工程Ｓ８２とを含む。
【００７０】
炉底ブロック上端接続工程Ｓ８１は、図１５および図１６に示すように、炉底ブロック７Ａの上端と上部炉体６の下端とを突き合わせ、各々の鉄皮４１，４１、その内側のステーブ４３，４３および冷却用配管（図示省略）、その内側の耐火材４２，４２を順次相互に接続して一連の状態とする工程である。
具体的には、炉底ブロック７Ａと上部炉体６との突き合わせた状態（図１６の状態）で、対向する鉄皮４１，４１を外側から溶接するとともに、溶接された鉄皮４１，４１の内側に充填材４３１を充填し、ステーブ４３および耐火材４２の目地接続を確保する。なお、炉底ブロック７Ａおよび上部炉体６において、鉄皮４１とステーブ４３との間には充填材４１１が予め充填されている。
【００７１】
充填材４３１を充填するために、次の作業を行う。
まず、接合前の状態（図１５の状態）で炉底ブロック７Ａのステーブ４３の上面（または耐火材４２の上面）に、封止材４３２を設置しておく。
次に、炉底ブロック７Ａの上端と上部炉体６の下端とを突き合わせ、鉄皮４１どうしの溶接を行う。この突き合わせにより、封止材４３２は上下のステーブ４３で挟持され、鉄皮４１との間に閉空間を形成する。
ここで、鉄皮４１に貫通孔４１２を形成し、この貫通孔４１２を通して外部から前述した閉空間内へと充填材４３１を注入し、ステーブ４３および封止材４３２と鉄皮４１との間隔に充填した状態で固化させる。
これにより、上部炉体６および炉底ブロック７Ａの互いの接合部分において鉄皮４１、ステーブ４３、耐火材４２までが一連とされる。
【００７２】
炉底ブロック基礎側固定工程Ｓ８２は、前述した上昇工程Ｓ７で追加された補助脚部１６１，１６２ないし脚部４８４を周囲から補強することで足りる。上昇工程Ｓ７で使用したエアキャスタ１４０は空隙４８５から退出させる。空隙４８５にはセメントあるいはモルタルなどの無機質の充填材を充填して塞いでもよいが、炉内の熱伝達を遮断するために空隙のまま残しておいてもよい。
【００７３】
これらの炉体形成工程Ｓ８により、更新用の炉底ブロック７Ａと上部炉体６とが接続され、炉頂から炉底に至る一連の炉体４が復元される。
以上のような炉体形成工程Ｓ８の後、試運転Ｓ９を実施する。
この試運転Ｓ９において各種調整を行い、規定の検査が完了したならば、通常の操業に復帰する。
【００７４】
なお、本発明は前記実施形態に限らず、以下のような変形なども可能である。
揚重装置としては、エアキャスタ１４０に限らず、車輪などによる自走機能を有する他の揚重装置を用いてもよい。さらに、揚重装置としては、油圧ジャッキやリフト装置など、昇降式の支持部を有する既存の構成であれば適宜利用できる。また、自走式の揚重装置に限らず、台車と油圧ジャッキの組み合わせや、二枚の摺動プレートの上面に油圧ジャッキを設置した装置などを用いてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明は、高炉の炉底ブロックの交換方法に関し、高炉の改修時または新設時に高炉炉体を形成する方法であって、特に改修時に上部炉体をそのまま再利用する際に好適な方法として利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明の一実施形態の高炉および搬送装置を示す側面図。
【図２】前記実施形態における高炉改修手順を示す作業ブロック図。
【図３】前記実施形態における炉体支持および切除領域を示す拡大断面図。
【図４】前記実施形態における均し工程を示す断面図。
【図５】前記実施形態における搬出工程を示す断面図。
【図６】前記実施形態における搬入工程を示す断面図。
【図７】前記実施形態における上昇工程を示す断面図。
【図８】前記実施形態で利用する敷きビームを示す平面図。
【図９】前記実施形態で利用する敷きビームを示す側面図。
【図１０】前記敷きビームおよび揚重装置を示す拡大した断面図。
【図１１】前記実施形態での介装材の追加を示す断面図。
【図１２】前記実施形態での補助脚部の追加を示す断面図。
【図１３】前記実施形態での別の介装材の追加を示す断面図。
【図１４】前記実施形態での別の補助脚部の追加を示す断面図。
【図１５】前記実施形態における炉体形成工程を示す断面図。
【図１６】前記実施形態における炉体形成工程を示す断面図。
【符号の説明】
【００７７】
１…高炉、２…設置現場、３…基礎、４…炉体、４Ａ…支持部材、５…炉体櫓、６…上部炉体、７，７Ａ…炉底ブロック、８…作業現場、１０…搬送装置、１１…搬送経路、１２…搬送用架台、１３…下部摺動手段、１４…上部摺動手段、４１…鉄皮、４２…耐火材、４３…ステーブ、５３…支持部、１４０…揚重装置であるエアキャスタ、１４２…支持部、１５１，１５２…介装材、１６１，１６２…補助脚部、４８４…脚部、４８５…脚部の間の空隙、Ｓ１…減尺操業、Ｓ２…準備工程、Ｓ２１…上部炉体支持工程、Ｓ３…吹き止め、Ｓ４…分離工程、Ｓ５…搬出工程、Ｓ６…搬入工程、Ｓ７…上昇工程、Ｓ８…炉体形成工程、Ｓ９…試運転、Ｓ１０…更新用炉底ブロック製造工程、Ｓ１１…旧炉底ブロック解体工程。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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