(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
減尺休風によって炉内装入物を炉壁損傷部以下に下降させて高炉炉壁を補修するに際し、前記炉壁損傷部又は前記炉壁損傷部の残留耐火物を除去して炉鉄皮内面を露出させた炉壁損傷部位に、補修用ステーブ本体の炉内側にプレキャスト耐火物を、炉外側に炉壁損傷部位との間に不定形耐火物の流動可能な間隙をもってプレキャスト耐火物を備えると共に該補修用ステーブ周辺部に形成される目地の炉内側端部にシールを施工した補修用ステーブを所要数配設固定した後前記補修用ステーブと炉壁損傷部位とのなす間隙およびステーブ周辺部に形成される目地に、炉鉄皮に設けた流し込み口から不定形耐火物を供給して充填することを特徴とする高炉炉壁のステーブによる補修方法。
【請求項２】
補修用ステーブの周辺部に形成される目地の炉内側部にシールを施した後、炉内に原料を装入し、該装入原料をシール位置まで到達せしめて当該炉内原料の側圧によって前記シールをバックアップさせた状態として、炉鉄皮に設けた流し込み口から不定形耐火物を供給して充填することを特徴とする請求項１記載の高炉炉壁のステーブによる補修方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、高炉炉壁の耐火物やステーブの脱落、損耗が生じた損傷部を補修する高炉炉壁のステーブによる補修方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
高炉上部より装入された鉱石とコークスは徐々に下方に向かって降下移動しながら高圧高温状態で還元反応して溶融した銑鉄とスラグとになる。この過程で炉内耐火物は化学的変化や物理的摩耗等により溶損し徐々に厚みを減じていき、ついには消滅する部分も発生する。
【０００３】
炉内耐火物と炉鉄皮との間には耐火物の冷却手段としてたとえばステーブが配設固定してあるが、耐火物が消滅した時点で、このステーブは高温の炉内装入物に直接さらされて溶損摩耗が進み、その内部に鋳ぐるんだ冷却管まで破損することがある。
このように炉内耐火物の冷却手段としてのステーブが破損すると炉鉄皮が直接高温負荷を受けるため亀裂を発生し、炉内部のＣＯガスが炉外に洩れ不安全な状態になると共に、強度面でも欠陥を内在する状態になり、高炉寿命が著しく短くなる。したがって高炉改修時には炉体冷却に重要な役割を果たしているステーブは通常全部取替えている。
【０００４】
しかしながら高炉の減尺休風による中間改修では、一般に短期間にかつコストを余りかけないことが要求されるのでステーブについても健全なものはそのまま残し、破損しているステーブだけを補修または取替えることになる。たとえば特開昭６０−２６０７号公報には図３に横断面図で示すように、ステーブ本体２１の炉内側に取り付けたスタッド２２にプレキャスト耐火物２３を備えた補修用ステーブ２０を残存耐火物を除去した炉鉄皮２４の露出部に配設固定する。この状態で端部シールプレート２６および重合わせプレート２７の箇所に炉内から吹付けノズル２９により不定形耐火物を吹付けて圧入材の漏洩防止を図った後、炉鉄皮２４に取り付けた圧入口２５を介して不定形耐火物を圧入し、圧入材２８を形成することによって補修するようにしたものが開示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前記特開昭６０−２６０７号公報に開示された補修用ステーブ２０を使用すれば鉄皮２４を断熱保護することができるが、補修用ステーブのステーブ本体２１と炉鉄皮２４とのなす間隙が大きいため、この間隙に大量の不定形耐火物を供給することによって圧入材２８を形成することになる。このため間隙に均一に不定形耐火物を圧入する作業時間が長くなるばかりでなく、不定形耐火物をすみずみまで均一に充填できない場合には、断熱保護が不十分になる危険性があった。また端部シールプレート２６および重合わせプレート２７の箇所に吹付けた不定形耐火物も、均一充填のため圧入圧力を上げると剥離しやすく、充分な充填も出来ない問題があった。
【０００６】
本発明は、前記従来技術の問題点を解消し、減尺休風によって炉内装入物を炉壁損傷部を補修するに際して、補修用ステーブを用いて作業性よく短時間に補修作業を行うことができると共に断熱保護を充分に確保することができる高炉炉壁のステーブ補修方法を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための請求項１記載の本発明は、減尺休風によって炉内装入物を炉壁損傷部以下に下降させて高炉炉壁を補修するに際し、前記炉壁損傷部又は前記炉壁損傷部の残留耐火物を除去して炉鉄皮内面を露出させた炉壁損傷部位に、補修用ステーブ本体の炉内側にプレキャスト耐火物を、炉外側に炉壁損傷部位との間に不定形耐火物の流動可能な間隙をもってプレキャスト耐火物を備えると共に該補修用ステーブ周辺部に形成される目地の炉内側端部にシールを施工した補修用ステーブを所要数配設固定した後前記補修用ステーブと炉壁損傷部位とのなす間隙およびステーブ周辺部に形成される目地に、炉鉄皮に設けた流し込み口から不定形耐火物を供給して充填することを特徴とする高炉炉壁のステーブによる補修方法である。
【０００８】
また請求項２記載の本発明は、補修用ステーブの周辺部に形成される目地の炉内側部にシールを施した後、炉内に原料を装入し、該装入原料をシール位置まで到達せしめて当該炉内原料の側圧によって前記シールをバックアップさせた状態として、炉鉄皮に設けた流し込み口から不定形耐火物を供給して充填することを特徴とする請求項１記載の高炉炉壁のステーブによる補修方法である。
【０００９】
【作用】
本発明では、ステーブ本体の炉内側にプレキャスト耐火物を備えると共に、炉外側に炉鉄皮との間に不定形耐火物の流動可能な間隙をもってプレキャスト耐火物を施工した補修用ステーブを用いて炉壁損傷部を補修する。このようにステーブ本体と炉鉄皮との間には厚みの大きいプレキャスト耐火物が存在し、補修用ステーブと炉鉄皮とのなす間隙は、不定形耐火物の流動が可能で均一な充填を行うことができる必要最少限な寸法としてある。
【００１０】
したがって、炉鉄皮に設けた流し込み口から供給する不定形耐火物が少量で済むので充填に必要な作業時間を大幅に短縮することができ、余裕をもって不定形耐火物の流し込みによる自然落下で均一な充填を達成することができる。
また、補修用ステーブを用いて補修する炉壁損傷部は、減尺により露出させた炉壁損傷部のまま、又は炉壁損傷部に残留する耐火物を除去して鉄皮を露出させた状態とする。すなわち、炉壁損傷部に凹凸が少なく補修用ステーブを配設した後の不定形耐火物の流動が確保できる場合は、炉壁損傷部はその状態下とする。一方、凹凸が多く不定形耐火物の流動が不十分となり均一充填が問題となりそうな場合は、予め残留する耐火物を除去して鉄皮を露出させた状態下で不定形耐火物の流し込みを行うことにより、均一充填が実現できる。
【００１１】
【実施例】
以下、本発明の構成および作用を実施例に基づいて説明する。図１は本発明に係る高炉の炉壁損傷部を補修ステーブを用いて補修した後の縦断面図を示している。
図１に示すように、本発明で使用する補修用ステーブ１は、鋳鉄製のステーブ本体２の炉内側にプレキャスト耐火物３を備えているのは、従来と同様であるが、炉外側に炉鉄皮７と間に不定形耐火物の流動可能な間隙Ｓを形成できる厚みを有するプレキャスト耐火物４を備えている。なお、ステーブ本体２には、上下に保護管６が接続されており、この保護管６を通して鋳込水冷管５が鋳ぐるにより埋設してあるのは従来通りである。
【００１２】
減尺休風により炉内装入物８を高炉シャフト部に発生した炉壁損傷部以下に下降させて高炉炉壁を補修するに際し、損傷した既設ステーブを撤去し、炉壁損傷部の表層の凹凸が激しくない場合はそのままで、凹凸が多い場合はさらに残留している炉内耐火物を除去して炉鉄皮７の裏面を露出させる。次いで予め用意してある補修用ステーブ１を炉頂マンホールあるいは別途炉頂鉄皮を切り開いた開口からワイヤを介して吊持しウインチを巻き戻しながら垂下し、補修部に対向させる。
【００１３】
炉鉄皮７に設けてある上下の管座９に、補修用ステーブ１に接続した上下の保護管６を挿通させたのち、補修用ステーブ１と炉鉄皮７との間隙Ｓが不定形耐火物の流動が可能な大きさになるように調整して保護管６を介して上下の管座９に固定する。このようにして炉壁補修部に所要数の補修用ステーブ１を配設固定する。
【００１４】
次に、補修用ステーブ１に隣接して配置された既設のステーブ１Ａおよび上側に隣接する補修用ステーブ１との間に形成される目地の炉内側部に鉄パテ等のシール材を詰め込んでシール１０を施す。このシール１０だけでは不十分な場合には、シール１０の外側にシール押え板１１を固定して補強する。または予め、ステーブのまわりに隣接するステーブとラップするようなシール板を付けて炉壁損傷部の前面にステーブを取り付けた段階でシールが機能するようにする。さらには、前述隣接して配置された既設のステーブ１Ａおよび上側に隣接する補修用ステーブ１との間に形成される目地を炉内側に向かって拡開したテーパ目地としておき、この目地に炉内側より不定形耐火物を吹付けてシールを構成することでもよい。
【００１５】
このようにして目地にシール１０を詰め込んだら炉鉄皮７に配設した流し込み口１２から不定形耐火物を流し込みまたは圧入により供給し、補修用ステーブ１と炉鉄皮７とのなす間隙および周辺の目地に不定形耐火物を充填して耐火物層１３を形成するものである。この際、流し込み口１２のレベル近傍まで不定形耐火物を充填したら、その上方に設けた流し込み口１２に切替えて不定形耐火物を供給するという具合に下側から順次上側の流し込み口１２に切替える。このとき目地に詰め込んだシール１０により不定形耐火物が目地から炉内に漏洩するのを防止するので、すみずみまで均一な耐火物層１３が形成されることになる。またシール部位の強度が低くても、不定形耐火物の充填を順次に分割して行うため、分割して流し込む量の充填圧に耐えられればよく、シール漏れは最少に抑えられる。
【００１６】
図２は本発明の他の構成を示しており、図２に示す場合には、補修用のステーブ１を炉鉄皮７に配設固定した後、補修用ステーブ１の周辺部に形成される目地の炉内側部にシールプレート等によるシール１０を形成したら、高炉内に炉内装入物８を装入する。このようにすることによって目地に形成したシール１０が、流し込み口１２から流し込まれる不定形耐火物の圧力によって炉内側に押し出されようとするのを炉内装入物８の側圧によってシール１０をバックアップしてシール漏れ発生を阻止するものであり、これによって不定形耐火物の均一な充填が可能になる。この充填方法の場合、シール漏れが発生しても、炉内装入物８で漏れが防止され炉内側に流入する不定形耐火物は少量である。
【００１７】
ステーブ本体２の厚み  ２４０ｍｍ、炉内側プレキャスト耐火物３の厚み  １５０ｍｍ、炉外側プレキャスト耐火物４の厚み  ４００ｍｍとして高さおよび幅は補修部の大きさを考慮して各段ごとに種々の寸法の補修用ステーブを組み合わせることによって炉壁損傷部の補修を行った。代表的な補修用ステーブにおける鋳鉄製ステーブ本体重量は５１４０ｋｇ、表裏に使用したプレキャスト耐火物重量は２５５６ｋｇで合計重量は７４９６ｋｇであった。
【００１８】
補修用ステーブの目地にはシールプレート等のシールを施すと共に補修用ステーブと炉鉄皮とのなす間隙Ｓは不定形耐火物の流動性を考慮して５０〜  １００ｍｍに設定した。炉鉄皮７に設けた流し込み口１２から流し込む不定形耐火物としては表１に示す性状および成分のものを使用し、流し込みによりステーブと鉄皮との間隙Ｓ＝５０〜  １００ｍｍとステーブ間の目地の間隙約５０ｍｍに充填した。
【００１９】
【表１】
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【００２０】
表１に示すように本発明で使用する不定形耐火物は供給ホース等の途中で固まって詰まるのを防止するため硬化時間が３〜５時間に延びるように調整したものを用いた。その他の性状も良好であり、均一な充填のもとに耐火物層１３を形成することができ、充填後の養生時間は  ５．５時間とした。
本実施例では、炉鉄皮７に配設した流し込み口１２から不定形耐火物を流し込みによる自然落下により供給したが、これは充填した不定形耐火物がシール１０の部分からシール漏れを生じる危険性があったためである。補修用ステーブ１の目地に施したシール１０の外側をシール押え板１１を固定するか、図２に示すようにシール１０を施した後、炉内装入物８によってシール１０をバックアップすれば、不定形耐火物を流し込み口１２より圧入式により供給してもシール１０からシール漏れの恐れなく充填することが可能になる。
【００２１】
なお、本発明はステーブとは異なる冷却手段を備えた高炉の炉壁損傷部を補修するのにも適用可能である。
【００２２】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ステーブ本体の炉内側の他に炉外側にもプレキャスト耐火物を備えていると共に、補修用ステーブと炉鉄皮とのなす間隙を不定形耐火物の流動が可能な必要少限としてある。このため炉壁補修部に所要数の補修用ステーブを配設固定した後に施工する補修用ステーブと炉鉄皮とのなす間隙および補修用ステーブの周辺に形成される目地に不定形耐火物を供給して充填するのに要する補修作業時間を大幅に短縮することができる。
【００２３】
また補修用ステーブの周辺部に形成される目地の炉内側端部にシールを施し、炉内装入物によってシールをバックアップしてあるので、不定形耐火物を供給して充填する際に目地から不定形耐火物が炉内に漏洩するのを確実に防止することができる。
さらに補修用ステーブと炉鉄皮との間隙や周辺目地に不定形耐火物をすみずみまで充填することができるので高炉操業中炉鉄皮を断熱保護できると共に、補修用ステーブと炉鉄皮との間を流れる裏風を確実に防止できるので炉壁の寿命延長が達成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る高炉炉壁のステーブによる補修構造を示す縦断面図である。
【図２】本発明の他の実施例に係る高炉炉壁のステーブによる補修構造を示す縦断面図である。
【図３】従来例に係る高炉炉壁のステーブによる補修構造を示す横断面図である。
【符号の説明】
１  補修用ステーブ
２  ステーブ本体
３  プレキャスト耐火物（炉内側）
４  プレキャスト耐火物（炉外側）
５  鋳込水冷管
６  保護管
７  炉鉄皮
８  炉内装入物
９  管座
１０  シール
１１  シール押え板
１２  流し込み口
１３  耐火物層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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