(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基礎上に構築されかつ上側に高炉炉体が構築される高炉炉底の構築方法であって、
複数の冷却管が配列された梁組み構造物を据付ける据付工程と、
前記梁組み構造物の上面に底板を張って閉鎖する閉鎖工程と、
前記閉鎖工程で閉鎖された前記梁組み構造物内の空間部の側面の注入口からキャスタブルを充填し、前記冷却管を前記キャスタブルで包囲するとともに、前記キャスタブルを前記底板に密着させる充填工程と、を有し、
前記空間部は、前記炉体の外周に対応した位置に設置されて前記空間部を仕切る仕切板を有し、
前記注入口には、前記仕切板まで延びて前記空間部の一端側に連通する延長管が連結されていることを特徴とする高炉炉底の構築方法。
【請求項２】
請求項１に記載された高炉炉底の構築方法において、
前記充填工程では、前記空間部の他端側に連通されかつ前記空間部よりも高い位置で大気開放された排出口を用いることを特徴とする高炉炉底の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高炉炉底の構築方法に関し、高炉の炉底部分の構築に利用できる。
【背景技術】
【０００２】
高炉は、その内側に施工された炉底部耐火物の損耗により１５〜２０年で寿命に達し、耐火物の巻き替えを含めた改修が実施される。
炉底部耐火物の損耗を減少させるために、従来の高炉では、水冷パイプを埋め込んだステーブクーラーと呼ばれる冷却帯を側面部に設置し、底面には水冷パイプを埋設することで、冷却を強化して溶銑との接触界面に保護層を形成させている。これら冷却部と耐火物間には、冷却能を損なわないように高熱伝導率の耐火材が充填される。
【０００３】
炉底部分は、炉体の膨大な重量が直接配管に掛からないように、高剛性の梁組み構造物が使用される。
梁組み構造物は長尺の鋼材を用いて剛性を高めた構造物であり、基礎上に複数の主梁材を並行に設置し、これらを交差方向の梁材で接合して全体として井桁状に構築される。
炉内からのガスリークを防止するために、梁組み構造物上には、底板が設置されて遮断している。高炉の炉体は梁組み構造物の上面に形成されることもあるが、炉体鉄皮の内側に包囲される構成も採用される。
【０００４】
このような梁組み構造物および耐火材の例として特許文献１がある。
特許文献１において、梁組み構造物となる主梁材は複数が並行に配列され、各々は炉体の鉄皮で包囲されている。梁材の間に形成される空間部には複数回に分けて充填材が充填される。
すなわち、空間部の基礎コンクリート層の上に二次コンクリート層が敷かれ、その上に冷却管が設置される。冷却管の上下には、黒鉛質スタンプ材や炭化珪素（ＳｉＣ）キャスタブル等の高熱伝導充填材が、冷却管に対して隙間無く充填される。これら二層の高熱伝導充填材の上面には鋼製の底板が張られ、炉体内側の耐火煉瓦層はこの底板の上に構築される。
【０００５】
ここで、底板を張った際には、空間部に充填された充填材の上面との間に隙間が避けられない。ところが、充填材と底板との間に隙間が残ると、炉内から底板を通しての伝熱が不十分となる。このような隙間により、冷却管による所期の冷却効果が得られなくなり、充填材の損耗に影響が生じる。このような問題を回避するために、前述した隙間には、流動性を高めた充填材を底板に多数の開口を設けて圧入し、底板と充填材との密着性および伝熱性を確保している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１５６１３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、前述した特許文献１の手順では、冷却管の周囲への充填施工が三段階（配管の下、配管の上、隙間への圧入）と多く、工数が低減できない。また、各々の施工においては、黒鉛質の高熱伝導性スタンプや、底板との間の隙間への耐火性材料の圧入など煩雑な処置が必要であり、施工工程が簡略化できないという問題がある。
特に、高熱伝導性スタンプは、ランマーを使用して人力により打ち固めるものであるが、梁と配管の隙間が小さい部分もあり高充填とすることが難しく、作業負荷も高い。
【０００８】
また、流動性の充填材の圧入においては、狭い隙間でも流入できるようにするために、材料面では液分を多く必要とし、高熱伝導率の施工体を得ることが難しく、施工面では高圧が必要となる。しかし、圧入を高圧化すると底板ないし炉体に変形などの影響が生じることがある。また、狭い隙間に圧入することで圧入できる到達距離には限度があり、炉体を横断するような長い空間部に対しては複数の区画に分けて圧入を繰り返し行う必要があることから１００〜２００ケの圧入用単管を設置し、施工していた。さらに、施工後にはこれらの底板に形成された圧入用単管をガス切断により撤去、仕上げし、さらにシール鉄板の溶接による閉鎖工程が必要になっていた。
【０００９】
本発明の主な目的は、充填材の施工工程が簡略化できるとともに良好な冷却性能が得られる高炉炉底の構築方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、基礎上に構築されかつ上側に高炉炉体が構築される高炉炉底の構築方法であって、複数の冷却管が配列された梁組み構造物を据付ける据付工程と、前記梁組み構造物の上面に底板を張って閉鎖する閉鎖工程と、前記閉鎖工程で閉鎖された前記梁組み構造物内の空間部の側面の注入口からキャスタブルを充填し、前記冷却管を前記キャスタブルで包囲するとともに、前記キャスタブルを前記底板に密着させる充填工程と、を有し、前記空間部は、前記炉体の外周に対応した位置に設置されて前記空間部を仕切る仕切板を有し、前記注入口には、前記仕切板まで延びて前記空間部の一端側に連通する延長管が連結されていることを特徴とする。
【００１１】
このような本発明においては、先ず、冷却管を配列した梁組み構造物を据付け（据付工程）、底板を張って空間部を閉鎖する（閉鎖工程）。
次に、梁組み構造物の閉鎖された空間部に対して、空間部の側面の注入口からキャスタブルを充填し、これにより冷却管を包囲するとともにキャスタブルを底板に密着させる（充填工程）。この際、充填されたキャスタブルが空間部の隅々まで行き渡るように、キャスタブルの流動性を調整しておく。空間部は、充分に広いため圧損も小さく、ほとんど圧力を掛けずにキャスタブルを充填することが可能で、底板に影響を与えるような圧力となることはない。
【００１２】
このような本発明においては、据付工程、閉鎖工程を先行しておき、冷却管を包囲する充填工程を一気に行うことができる。これらの据付工程、閉鎖工程は、従来の手順（特許文献１参照）でも行われていたが、空間部の充填に関して、本発明の充填工程では従来の手順より大幅な工程の簡素化を図ることができる。
すなわち、従来の手順では充填材を二工程で充填し、さらに底板との隙間に充填材を圧入する三工程で行っていたが、本発明では底板部から圧入する工程を省略することができる。
【００１３】
さらに、本発明では、空間部にキャスタブルを一括して充填し、キャスタブルで冷却管を包囲するとともに、キャスタブルが底板にも密着するようにできるため、熱伝導性を確保して冷却性能を高めることができる。
これにより、従来のような狭い隙間への圧入が必要なくなり、狭い隙間への圧入に必要だった高圧化を避けることができる。
【００１４】
本発明では、キャスタブルの注入に、空間部の側面に配置された注入口を用いる。このため、注入口を炉内の底板に形成する必要がない。従って、炉体の構築にあたって注入口の撤去処理あるいは閉鎖処理を行う必要がなく、施工を簡略化することができる。
なお、主梁材を配列して梁組み構造とする場合、冷却管を収容する空間部は主梁材で挟まれた樋状の空間とされる。このような構成において、空間部の端部を閉止するために閉止板を設置し、注入口はこの閉止材に形成すればよい。あるいは、前記閉止材の側面に相当する位置に外部からキャスタブルを注入できれば、他の形式の注入パイプなどを用いてもよい。
【００１５】
さらに、空間部への充填が一気に行えることで、一連の空間部への充填を複数区画で繰り返し行う必要がなく、空間部の中間部位での圧入が必要なくなり、従って底板の開口を塞ぐことも必要なくなり、施工の煩雑さが著しく改善される。
において、
なお、空間部としては、空間部を形成する個々の区画が炉体を横断するように配置しておき、注入口から注入されたキャスタブルが空間部の一端側から他端側へ流動して充填されるような構成とすることが望ましい。
このようにすることで、炉体の直下を空間部が潜るように設置することができ、空間部へのキャスタブルの注入を炉底の外側からの作業だけで行うことができる。
【００１６】
また、前述したように、注入口に仕切板まで延びた延長管が空間部の一端側に連結されるため、主梁材と交差梁材とを用いる敷きビームにおいて、側面からのキャスタブルの注入を行うことができる。また、空間部のうち炉体に対応した部分にのみキャスタブルを充填することで、必要な冷却性能を最小限の資材で効率よく実現することができる。
【００１７】
本発明に関連する高炉炉底の構築方法は、基礎上に構築されかつ上側に高炉炉体が構築される高炉炉底の構築方法であって、複数の冷却管が配列された梁組み構造物を据付ける据付工程と、前記梁組み構造物の上面に底板を張って閉鎖する閉鎖工程と、前記閉鎖工程で閉鎖された前記梁組み構造物内の空間部の側面の注入口からキャスタブルを充填し、前記冷却管を前記キャスタブルで包囲するとともに、前記キャスタブルを前記底板に密着させる充填工程と、を有し、前記空間部は前記炉体で包囲され、前記注入口は前記炉体の鉄皮に形成されている構成としてもよい。
このようにすることで、注入口が底板に表れないので、炉体の構築にあたって注入口の撤去処理あるいは封止処理を行う必要がなく、施工を簡略化することができる。また、空間部のうち炉体に対応した部分にのみ冷却管を設置し、キャスタブルを充填することで、必要な冷却性能を最小限の資材で効率よく実現することができる。
【００１８】
本発明の高炉炉底の構築方法において、前記充填工程では、前記空間部の他端側に連通されかつ前記空間部よりも高い位置で大気開放された排出口を用いることが望ましい。
排出口としては、前述した注入口と同様な構成が採用でき、例えば仕切板に形成されて空間部に連通するもの、交差梁材の上部に形成された閉止板に形成されて仕切板まで延びる延長管を介して空間部に連通するものが利用できる。
このようにすることで、キャスタブルが空間部の一端側に注入された際に、空間部内の空気を排出口から排出させることができるとともに、排出口からキャスタブルの一部が排出されることを確認することで、キャスタブルが空間部の一端側から他端側まで充填されたことを判別することができる。
また、本発明に関連する高炉炉底の構築方法は、基礎上に構築されかつ上側に高炉炉体が構築される高炉炉底の構築方法であって、複数の冷却管が配列された梁組み構造物を据付ける据付工程と、前記梁組み構造物の上面に底板を張って閉鎖する閉鎖工程と、前記閉鎖工程で閉鎖された前記梁組み構造物内の空間部の側面の注入口からキャスタブルを充填し、前記冷却管を前記キャスタブルで包囲するとともに、前記キャスタブルを前記底板に密着させる充填工程と、を有し、前記充填工程では、前記空間部の他端側に連通されかつ前記空間部よりも高い位置で大気開放された排出口を用いることを特徴とする。
【００１９】
本発明の高炉炉底の構築方法において、前記充填工程の後、前記注入口および排出口は、バルブまたはキャップにより閉止すればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態の高炉炉底を示す平面図。
【図２】前記第１実施形態の高炉炉底を示す主梁材交差方向の縦断面図。
【図３】前記第１実施形態の注入口周辺を示す主梁材方向の縦断面図。
【図４】前記第１実施形態の注入口周辺を示す平面図。
【図５】前記第１実施形態の排出口周辺を示す主梁材方向の縦断面図。
【図６】前記第１実施形態の排出口周辺を示す平面図。
【図７】前記第１実施形態の充填材注入の初期状態を示す注入口側の縦断面図。
【図８】前記第１実施形態の充填材注入の中間状態を示す注入口側の縦断面図。
【図９】前記第１実施形態の充填材注入の中間状態を示す排出口側の縦断面図。
【図１０】前記第１実施形態の充填材注入の完了状態を示す排出口側の縦断面図。
【図１１】本発明の第２実施形態の注入口周辺を示す主梁材方向の縦断面図。
【図１２】前記第２実施形態の排出口周辺を示す主梁材方向の縦断面図。
【図１３】本発明に関連する第３実施形態の高炉炉底を示す主梁材交差方向の縦断面図。
【図１４】前記第３実施形態の注入口周辺を示す主梁材方向の縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
図１には、本実施形態の梁組み構造物１１の平面形状が図示されている。
梁組み構造物１１は、長尺のＨ型鋼材を用いた主梁材１１１、補助梁材１１５および交差梁材１１０を直交方向に組んだ格子状のフレームを有する。
本実施形態の梁組み構造物１１は、円筒状の炉底マンテル１２を受けるように長方形の本体部分１１Ａと、その両側に張り出した拡張部分１１Ｂとを備えている。
【００２２】
梁組み構造物１１は、基礎５の上に構築され、梁組み構造物１１の上には鉄皮を含む炉底マンテル１２が構築される。これらの梁組み構造物１１および炉底マンテル１２により、高炉の炉底部である炉底ブロック１０が構成される。なお、梁組み構造物１１の形状は、炉底マンテル１２を受ければよく、図１のような長方形でなく円形でもかまわない。
梁組み構造物１１の中には、炉底耐火物を底部より冷却するための冷却管１６が配列されている。冷却管１６は、主梁１１１の間に形成される空間部２０（後述する上段の空間部２０Ｕ）内に、主梁１１１と平行に設置されている。
【００２３】
図２および図３には、本実施形態の梁組み構造物１１の断面形状が拡大図示されている。
梁組み構造物１１は、複数平行に配列された主梁材１１１を有し、各種梁材１１１の間の空間には、下段に主梁材１１１と交差方向の交差梁材１１０が複数平行に配列され、上段に主梁材１１１と平行な補助梁材１１５が複数平行に配列されている。交差梁材１１０は、両端を隣接する主梁材１１１に接合されて梁組み構造物１１の下段を構成している。補助梁材１１５は、交差梁材１１０の上面に交差方向に載置され、つまり主梁材１１１とは平行に配置されて交差梁材１１０に固定されている。補助梁材１１５および主梁材１１１の両端には閉止板１９が張られている。この閉止板１９は後述する空間部２０Ｕの端部を封止するために用いられる。
【００２４】
梁組み構造物１１の下段においては、複数の主梁材１１１をつなぐように、交差梁材１１０が一定間隔で配置され、樋状の空間部２０Ｌが形成されている。
空間部２０Ｌ内には耐熱性コンクリート１８が充填される。固化した耐熱性コンクリート１８の表面は、交差梁材１１０の上面付近に形成される。
【００２５】
梁組み構造物１１の上段においては、複数の主梁材１１１の間に、主梁材１１１の全長にわたる樋状の空間部２０Ｕが形成されている。空間部２０Ｕは、主梁材１１１に沿って梁組み構造物１１の一端側から他端側まで横断している。各空間部２０Ｕの両端は前述した閉止板１９で封止され、後述したキャスタブル１７の流出が制止される。
空間部２０Ｕ内には、冷却管１６が一区間あたり２〜４本づつ配列される。
主梁材１１１の上面には鋼製の底板１４が張られる。この底板１４により空間部２０Ｕは上面を閉じられ、冷却管１６を収容した閉じた空間とされる。
【００２６】
底板１４は炉底マンテル１２の底面を構成するものである。
底板１４の上には炉底マンテル１２を構成する鉄皮１５が設置される。炉底マンテル１２は、この鉄皮１５の内側にステーブクーラーや耐火煉瓦（いずれも図示省略）を装着して構成される。
【００２７】
なお、空間部２０Ｌに充填される耐熱性コンクリート１８は、梁組み構造物１１を据付けた後に施工する。この時、冷却管１６は、既に製作工場等で梁組み構造物１１に配列されていることが多いので、施工に当たっては、この冷却管１６に耐熱コンクリート１８が付着しないように配慮が必要である。
【００２８】
空間部２０Ｕ内には、耐熱性コンクリート１８の上に、冷却管１６を包囲するように、耐火性のキャスタブル１７が充填される。
【００２９】
キャスタブル１７は、流動性を有する状態で空間部２０Ｕ内へ注入され、所定時間の経過とともに固化するものであり、冷却管１６を包囲するとともに底板１４の下面に密着するように充填される。
キャスタブル１７としては、高い熱伝導率を有することが必要なためＳｉＣを主成分とする材料を使用することが多い。
このようなキャスタブル１７は、上段の空間部２０Ｕに充填する際の流動性を確保しつつ、空間部２０Ｕ内に充填されて固化した際の強度および伝熱性能を適切なものとすることができる。
【００３０】
キャスタブル１７を空間部２０Ｕ内に充填するために、空間部２０Ｕの両端の閉止板１９には、空間部２０Ｕ内に連通する注入口２１および排出口２２が設置される。
図１において、梁組み構造物１１の一方（図中上側）には注入口２１が形成され、他方（図中下側）には排出口２２が形成されている。
【００３１】
本実施形態において、使用するキャスタブル１７の量を削減するために、キャスタブル１７の充填は炉底マンテル１２に対応した平面形状が略円形の部分に限定される。そのために、空間部２０Ｕの内部には、空間部２０Ｕの端部近傍を仕切る仕切板２３が設置されている（図３〜図６参照）。
仕切板２３は、炉底マンテル１２の鉄皮１５の下方であって、鉄皮１５の直下またはその内側の位置に設置される。
仕切板２３には、冷却管１６が挿通する開口部分や底板１４の隙間が大きくならならないようにシール材等が設置され、周囲の耐熱コンクリート施工時に内側に漏れ出してこないように形成されている。
【００３２】
図４および図５において、注入口２１はパイプ状の部材であり、敷きビーム１１上段の閉止板１９（空間部２０Ｕの端部を閉止する）を貫通した状態で設置され、外部と空間部２０Ｕ内部とを連通している。
注入口２１が形成された閉止板１９と最寄りの仕切板２３との間には、注入口２１と同径のパイプ状部材を用いた延長管２４が設置されている。この延長管２４は注入口２１と連通されるとともに、仕切板２３を貫通してその反対側の空間（空間部２０Ｕのうち炉底マンテル１２の下面側にあたる領域）へと連通されている。
従って、外部から注入口２１にキャスタブル１７を圧入すれば、キャスタブル１７は延長管２４を経由して空間部２０Ｕの炉底マンテル１２の下面側にあたる領域へと導入される（図７参照）。
【００３３】
図５および図６において、排出口２２はパイプ状の部材であり、梁組み構造物１１上段の閉止板１９（空間部２０Ｕの端部を閉止する）を貫通した状態で溶接され、外部と空間部２０Ｕ内部とを連通している。
排出口２２が形成された閉止板１９と最寄りの仕切板２３との間には、排出口２２と同径のパイプ状部材を用いた延長管２５が設置されている。この延長管２５は排出口２２と連通されるとともに、仕切板２３を貫通してその反対側の空間（空間部２０Ｕのうち炉底マンテル１２の下面側にあたる領域）へと連通されている。
【００３４】
なお、排出口２２は、その空間部２０Ｕと連通された側と反対側の開口先端を、空間部２０Ｕよりも高い位置、具体的には底板１４よりも２００ｍｍ程度高い位置に設置され、大気開放されることが望ましい。
従って、空間部２０Ｕに注入口２１側からキャスタブル１７が導入された際には、これらの延長管２５および排出口２２から空間部２０Ｕ内に予め存在した空気が排出される。
さらに、十分な量のキャスタブル１７が空間部２０Ｕに充填されると、キャスタブル１７の一部は延長管２５を経由して排出口２２へと誘導され、外部へ排出される（図１１参照）。この排出を確認することで、空間部２０Ｕ内に十分なキャスタブル１７が導入されたことを認識することができる。
なお、排出口２２および延長管２５の径は、注入口２１および延長管２４の径と同じでもよいが、キャスタブル１７の排出抵抗を小さくするために若干大径としてもよい。
【００３５】
本実施形態においては、冷却管１６を配置した梁組み構造物１１を工場にて製作しておき、基礎５の上に搬送して据付ける（据付工程）。なお、運搬や据付け時の取り込みから、梁組み構造物１１を幅方向に３分割としておき、基礎５の上に据付けた後、溶接により一体とすることができる。
次に下段の空間部及び仕切板２３の外周囲に耐熱コンクリート１８を施工後、炉底マンテル１２を梁組み構造物１１上に据え付ける。なお、前述の耐熱コンクリート１８は、炉底マンテル１２据付け前に施工したが、据付け後に行ってもかまわない。次に、底板１４を据付け溶接し（閉鎖工程）、炉底ブロック１０を完成させる。続いて、キャスタブル１７の充填を行い、これにより冷却管１６を包囲するとともにキャスタブル１７を底板１４に密着させる（充填工程）。
【００３６】
図７〜図１０には本実施形態におけるキャスタブル１７の注入手順が示されている。
図７において、梁組み構造物１１の注入口２１にキャスタブル１７の圧送用ホースを接続してバルブ２７を開く。この状態でキャスタブル１７を圧送すると、キャスタブル１７は注入口２１から延長管２４を経て空間部２０Ｕ（一対の主梁材１１１で挟まれた炉底マンテル１２の下面側にあたる領域）へと導入される。
【００３７】
図８において、キャスタブル１７の注入を続けると、キャスタブル１７は注入口２１側（図中左側）から空間部２０Ｕの底面に沿って進むとともに、注入口２１近傍から徐々に上方へ膨れてゆき、その上面は冷却管１６、さらに底板１４の下面に密着する。
図９において、キャスタブル１７の注入を続けると、キャスタブル１７は図中右方への前進を続けつつ、やや遅れた部分では上方への膨出を続け、冷却管１６を包囲しつつ底板１４の下面に密着してゆく。
【００３８】
図１０において、キャスタブル１７が十分な量注入されると、キャスタブル１７は排出口２２側の仕切板２３に到達し、延長管２５および排出口２２を経て一部が外部へと排出される。
こうしてキャスタブル１７が排出されたら、一旦バルブ２７（図７，図８参照）を閉じてキャスタブル１７の注入を停止する。その後排出口２２の開口先端部でキャスタブル１７のレベルを確認し、レベルが低下しなければ、空間部２０Ｕ内に十分なキャスタブル１７が導入されたと判定できるから、キャスタブル１７の注入を停止する。
【００３９】
この後、キャスタブル１７の注入口２１に取り付けた圧送ホースを取り外して、隣の列へ接続する。
これを繰り返して全ての列にキャスタブル１７を注入していく。所定の時間経過してキャスタブル１７が固化したら、梁組み構造物１１への充填が完了する。
【００４０】
本実施形態において、注入口２１、排出口２２、延長管２４，２５等はそのまま梁組み構造物１１に残しておいてよい。キャスタブル１７が固化することで、注入口２１、排出口２２を塞がなくても特に問題は生じない。
【００４１】
本実施形態において、下段の空間部２０Ｌに使用する材料を耐熱コンクリート１８と記載しているが、その部位の使用温度によって定められるもので耐熱キャスタブルや生コンクリートが使用されることもある。
【００４２】
このような本実施形態においては、次のような効果が得られる。
据付工程により、基礎５の上に梁組み構造物１１を据付け、耐熱コンクリート１８を施工し、閉鎖工程により、底板１４を取付け、炉底マンテル１２の据付けたのち、充填工程により、キャスタブル１７の充填を一気に行うことができる。
【００４３】
本実施形態では、空間部２０Ｕにキャスタブル１７を一括して充填し、キャスタブル１７で冷却管１６を包囲するとともに、キャスタブル１７が底板１４にも密着するようにできるため、熱伝導性を確保して冷却性能を高めることができる。
これにより、従来のような狭い隙間への圧入が必要なくなり、狭い隙間への圧入に必要だった高圧化を避けることができる。
【００４４】
空間部２０Ｕは互いに連通されて炉体３を横断する配置とされ、キャスタブル１７は空間部２０Ｕの一端側（図２上側）から注入されて他端側（図２下側）へ流動するようにしたため、炉体３の直下を空間部２０Ｕが潜るように設置することができ、空間部２０Ｕへのキャスタブル１７の注入を炉体３の外側からの作業だけで行うことができることから、炉内では、次工程のステーブ取付作業に進むことができ、クリティカル外の作業とすることができる。
【００４５】
キャスタブル１７の注入に、空間部２０Ｕの側面に配置された注入口２１を用いることで、注入口２１が底板に表れない。このため、炉内から注入する従来の手順では、キャスタブル１７の施工後にキャスタブルの硬化を待って、圧入用短管のガス切断、切断部の仕上げ、シール用鉄板の溶接までが炉内での作業となり、クリティカルとなるが、本発明では、それらがすべて不要となり、工程の短縮が可能となる。
【００４６】
炉体３の外周に対応した位置（鉄皮１５の位置）に空間部２０Ｕを仕切る仕切板２３を設置し、注入口２１には仕切板２３まで延びて空間部２０Ｕの一端側に連通する延長管２４を連結したため、主梁材１１１と交差梁材１１０とを用いる梁組み構造物１１において、前述した側面からのキャスタブル１７の注入を行うとともに、空間部２０Ｕのうち炉体３に対応した部分にのみキャスタブル１７を充填することで、必要な冷却性能を最小限の資材で効率よく実現することができる。
【００４７】
空間部２０Ｕの他端側に連通した排出口２２を設置することで、キャスタブル１７が空間部２０Ｕの一端側に注入された際に、空間部２０Ｕ内の空気を排出口から排出させることができるとともに、排出口２２からキャスタブル１７の一部が排出されることを確認することで、キャスタブル１７が空間部２０Ｕの一端側から他端側まで充填されたことを判別することができる。
【００４８】
また、排出口２２が底板より高い位置で大気開放されているため、キャスタブル１７が充填された際に空間部２０Ｕ内の空気を確実に押し出すことができ、空間部２０Ｕ内に充填されたキャスタブル１７上面と底板１４との間に隙間が生じないようにすることができる。
【００４９】
〔第２実施形態〕
図１１および図１２には、本発明の第２実施形態が示されている。
本実施形態は、基本的に前述した第１実施形態と同様な構成を備え、一部の構成が異なる。このため、重複する説明は省略し、以下には異なる部分についてのみ説明する。
本実施形態では、空間部２０Ｕには第１実施形態のような仕切板２３が設置されておらず、キャスタブル１７は空間部２０Ｕの全体にわたって充填される。
【００５０】
図１１には、本実施形態の注入口２１の周辺構造が示されている。注入口２１は前記第１実施形態と同様なパイプ状の部材であるが、閉止板１９を貫通するのみで閉止板１９の内側に延長管等はなく、空間部２０Ｕには閉止板１９のすぐ内側からキャスタブル１７が充填される。
図１２には、本実施形態の排出口２２の周辺構造が示されている。排出口２２は前記第１実施形態と同様なパイプ状の部材であるが、閉止板１９を貫通するのみで閉止板１９の内側に延長管等はなく、空間部２０Ｕには反対側の閉止板１９の内側までキャスタブル１７が充填される。
【００５１】
このような本実施形態では、梁組み構造物１１の平面形状の一端側から他端側まで横断するように、空間２０Ｕの全域にわたってキャスタブル１７が充填されることを除き、前記第１実施形態と同様の効果が得られる。
敷きビーム１１の平面形状の全域にわたってキャスタブル１７が充填されることから、前記第１実施形態よりもキャスタブル１７の使用量が増えるが、一方で前記第１実施形態における仕切板２３、延長管２４，２５の設置が不要となり、構造的な簡略化が図れ、製造期間も短縮できるというメリットがある。
【００５２】
〔第３実施形態〕
図１３および図１４には、本発明に関連する第３実施形態が示されている。
本実施形態は、基本的に前述した第１実施形態と同様な構成を備え、一部の構成が異なる。このため、重複する説明は省略し、以下には異なる部分についてのみ説明する。
本実施形態では、空間部２０は第１実施形態のような上段・下段がなく、第１実施形態における下段の交差梁材１１０が省略されているとともに、空間部２０には仕切板２３が設置されていない。さらに、炉底マンテル１２の鉄皮１５が下方まで延長され、敷きビーム１１の主梁材１１１、底板１４および冷却管１６は全周を鉄皮１５で包囲されている。
【００５３】
本実施形態の注入口２１あるいは反対側の排出口２２は、それぞれ鉄皮１５に形成され、空間部２０内に連通されている。これらの注入口２１によりキャスタブル１７が空間部２０内に注入され、余剰空気あるいは一部のキャスタブル１７は反対側の排出口２２から排出される。
【００５４】
このような本実施形態によっても、前記第１実施形態と同様な効果が得られる。さらに、梁組み構造物１１の周囲として鉄皮１５を用いることで、梁組み構造物１１の構造として制約を受け、あるいは別の作業現場で炉底ブロック１０を製造して基礎５上に移載する等の処理が難しくなるが、主梁材１１１あるいはキャスタブル１７を炉底マンテル１２の大きさに限定することで、材料の使用量を削減できる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明は、高炉炉底の構築方法に関し、高炉の炉底部分の構築に利用できる。
【符号の説明】
【００５６】
１…高炉
３…炉体
４…リングブロック
５…基礎
１０…炉底部である炉底ブロック
１１…梁組構造物
１２…炉底マンテル
１４…底板
１５…鉄皮
１６…冷却管
１７…キャスタブル
１８…耐熱性コンクリート
１９…閉止板
２０…空間部
２０Ｕ…上段の空間部
２０Ｌ…下段の空間部
２１…注入口
２２…排出口
２３…仕切板
２４…注入口の延長管
２５…排出口の延長管
２７…バルブ
１１０…交差梁材
１１１…主梁材
【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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