(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高炉鉄皮の炉口部位置に設置したステーブの炉内側を覆う板状部材からなる保護ライナであって、
前記板状部材の上端をГ型の鈎部とし、該鈎部を前記ステーブの上端面に懸架させると共に、板状部材の一部に引張手段を取付け、該引張手段を鉄皮の外側面で固定してなることを特徴とする高炉炉口部の保護ライナ。
【請求項２】
前記引張手段を、ステーブ内を貫通する保護筒を通してなることを特徴とする請求項１記載の高炉炉口部の保護ライナ。
【請求項３】
前記引張手段を、チェーンとしてなることを特徴とする請求項１又は２記載の高炉炉口部の保護ライナ。
【請求項４】
前記板状部材を上下方向で複数に分割し、それぞれを互いにピン係合してなることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の高炉炉口部の保護ライナ。
【請求項５】
前記板状部材を、合金鋼の鋳造品としてなることを特徴とする請求項１〜４記載の高炉炉口後の保護ライナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高炉炉口部の保護ライナに関し、詳しくは、高炉炉口部に設けられた冷却壁であるステーブを覆い、その耐久性を高めて寿命を延長させる保護ライナである。
【０００２】
【従来の技術】
高炉の炉口部内壁は、炉頂から原料が装入される際に該原料が衝突したり、操業中の装入物降下で炉壁面を原料が滑り落ちるので、耐摩耗性が要求される。また、平均３００℃から４００℃の高温ガスに曝されるので、耐久性も要求される。そのため、例えば図７に示すように、ベルあるいはベルレス・シュートといった炉頂装入装置（図示せず）から炉内へ装入された原料３が衝突する部位の鉄皮１内面側に、耐摩耗性材料で製作された鉱石受け金物２、別名ウェアリング・プレート（以下、単にウェアリング２という）を設け、該ウェアリング２に原料３が衝突するようにして、鉄皮１の保護を図っている。なお、該ウェアリング２は、支持金物４を介して鉄皮１に接続し、鉄皮１との間隙には、耐火物のキャスタブル５が充填してある。
【０００３】
しかしながら、高炉操業においては、時として操業不調が発生し、８００℃〜１０００℃といった高温ガスが炉口部６まで達することがあり、さらには一時的にせよ、該ウェアリング２の耐熱温度を超えるような条件にもなりうる。従って、長期間にわたる高炉の稼働期間においては、該ウェアリング２に亀裂が発生したり、損耗あるいは剥離といったことが避けられない。このため、高炉の炉口部寿命は、火入れ後の数年程度であった。高炉炉口部の損傷が生じると、炉内における装入物の分布状態が不安定となり、炉内でのガス流分布が悪化するので、鉱石の還元状況を悪くし、生産性を低下させたり、炉口部６の鉄皮１そのものが熱変形や亀裂を生じ、ガス漏れ等が起きて高炉自体の寿命を短くするという影響がでる。
【０００４】
そこで、このような高炉炉口部の問題に対処するため、従来より、様々な工夫がなされてきている。例えば、特開昭４９−３９５０３号公報や特開昭６１−９５０８号公報は、前記ウェアリング２内に冷却水管を配設し、ウェアリング本体を冷却したり、あるいは該ウェアリング２に代えてステーブ９を採用することを開示している。これは、該本体が操業不調時に耐熱温度以上に達するのを防ぐものであり、炉口部６の寿命延長には効果がある。最近では、ウェアリング２やステーブ９の熱や摩耗による損傷を抑制し、耐久性を向上させるため、図５及び図６に示すように、それらの炉内側の面を覆う板状部材からなる保護ライナ７が使用されている。
【０００５】
しかしながら、図５及び６に示した保護ライナ７は、上方の高炉鉄皮１にチェーン（通常２本で）８で支持するようにしているが、該ライナ７に原料３が衝突したり、高温ガスにさらされると、チェーン８が変形したり、切断することが多い。また、保護ライナ７は、所謂一枚物であるので、高温ガスの熱衝撃で応力が発生し、亀裂や変形が生じ、そのため、保護ライナ７と背面のステーブ９あるいはウェアリング２との間に隔間ができ、ステーブ９、ウェアリング２が炉内の高温ガスに直接さらされることになり、損傷の原因となる。従って、最近のように、炉体及び付帯設備の長寿命化技術が進歩して、高炉全体の寿命が１０年を超え、２０年に及ぶという状況から見ると、上記程度の技術では不十分である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる事情に鑑み、炉口部のさらなる長寿命化が可能な高炉炉口部の保護ライナを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
発明者は、上記目的を達成するため、従来の保護ライナの欠点を鋭意見直し、それが主として支持機能にあると結論した。そして、その改良を図ると共に、前記熱応力の緩和も配慮して、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、高炉鉄皮の炉口部位置に設置したステーブの炉内側を覆う板状部材からなる保護ライナであって、前記板状部材の上端をГ型の鈎部とし、該鈎部を前記ステーブの上端面に懸架させると共に、板状部材の一部に引張手段を取付け、該引張手段を鉄皮の外側面で固定してなることを特徴とする高炉炉口部の保護ライナである。
【０００８】
また、本発明は、前記引張手段を、ステーブ内を貫通する保護筒を通したり、あるいはチェーンとしてなることを特徴とする高炉炉口部の保護ライナである。さらに、本発明は、前記板状部材を上下方向で複数に分割し、それぞれを互いにピン係合したり、あるいは前記板状部材を、合金鋼の鋳造品としてなることを特徴とする高炉炉口部の保護ライナでもある。
【０００９】
本発明では、高炉炉口部に配置したステーブの保護ライナを、上記のような構造としたので、該ライナの支持が強固になる。また、高温ガスにさらされても、分割構造によって熱膨張による変形量を抑えているので、熱応力が緩和される。その結果、従来の保護ライナに比較すると、その耐久性は格段に向上し、ステーブの寿命を延長するばかりでなく、高炉自体の長期稼働が可能になる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１に、本発明に係る保護ライナ７を、炉口部６に配置したステーブ９に取り付けた状況を示す。ステーブ９は、図４に示すように、炉口部６の周囲に配置されており、、前記保護ライナ７は、そのステーブ９の炉内側の表面を覆う板状部材７を主体としている。
【００１１】
まず、本発明は、該板状部材７の上端を、Г型に折り曲げられて鈎部１０に形成し、ステーブ９の上端面に懸架されるようにした。また、板状部材７の幅方向の中央部には、図２に示すように、該板状部材７を炉外側に向けて引張り、高炉の鉄皮１に係止する引張手段１１が備えてある。さらに、前記鈎部１０の上端にも、図３に示すように、同様な引張手段１１が取付けられている。この引張手段１１は、高温ガスからの熱を遮るよう、耐熱性材料からなる筒１２に収められている。本発明では、この筒１２自体が、高温ガスにさらされないように、前記ステーブ９に設けられた貫通孔１３を通して鉄皮１の外側まで延びている。そして、鉄皮１の外側から前記引張手段１１の張りを調整できるように、該筒１２の後端は開口されている。もっとも、この開口は、通常、キャップ１４で塞がれている。以上述べたような構造にしたので、本発明に係る保護ライナ７は、従来のものより高温下での支持が強固になり、耐久性が増したのである。
【００１２】
なお、板状部材７の材質は、合金鋼が好ましく、特に高Ｃｒ，高Ｎｉの鋳造品であると一層良い。また、前記引張手段１１としては、上記材質のリンクを結合したもので良く、通常はチェーンで十分である。
次に、本発明では、上記の構造に加え、板状部材７を上下方向で複数に分割した。それは、高温下で該板状部材７が熱膨張した際、膨張量を抑制し、熱応力の発生を緩和するためである。これによって、該板状部材７の変形や亀裂発生が抑えられ、より一層耐久性が増加する
すなわち、図５に示した保護ライナ７を、５０００ｍ3 級高炉の炉口部に採用した結果は、５〜６年の寿命である。本発明は、従来の保護ライナ７の欠点を、上記のように改善したので、少なくとも２〜３倍程度の寿命延長があるものと予想される。なお、上記５０００ｍ3 級高炉では、通常、炉頂ガス温度が１５０℃で、原料３は、ベルレス方式の装入装置を用いて、鉱石及びコークスを合計２０、０００〜２５、０００トン／日のペースで装入されている。
【００１３】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明により、従来５〜６年しかもたなかった高炉炉口部の保護ライナが、大幅にその寿命を延長できるようになる。その結果、以前より延長した高炉自体の寿命とほぼ同等となり、高炉稼働中での交換、補修等が不要となり、高炉操業に多大な貢献をするものと期待される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る保護ライナを、炉口部のステーブに取り付けた縦断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視図である。
【図３】図１のＢ−Ｂ矢視図である。
【図４】炉口部のステーブ配置を示す平面図である。
【図５】従来のステーブに取り付けた保護ライナを示す縦断面図である。
【図６】従来のウェアリング・プレートに取り付けた保護ライナを示す縦断面図である。
【図７】ウアリング・プレートの取付けを説明した縦断面図である。
【符号の説明】
１    鉄皮
２    鉱石受け金物（ウェアリング）
３    原料
４    支持金物
５    キャスタブル
６    炉口部
７    保護ライナ（板状部材）
８    チェーン
９    ステーブ
１０  鈎部
１１  引張手段
１２  筒
１３  貫通孔
１４  キャップ
【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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