(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
背面の上端側に開口部が形成されるように該背面の周縁に沿ってシール材を設けたステーブクーラーを休風時に高炉の鉄皮に取り付けた後、シール材で囲った位置の鉄皮とステーブクーラー背面との間隙に鉄皮側から不定形耐火物を流し込んで充填し、次いで、高炉の送風を開始して炉熱により前記間隙に流し込んだ不定形耐火物を硬化させると共に、シール材を焼失させ、次いで、再度休風状態として、シール材の焼失空間内に鉄皮側から不定形耐火物を圧入充填することを特徴とする高炉ステーブクーラーの背面シール方法。
【請求項２】
高炉の鉄皮に背面側が取り付けられて該鉄皮の冷却を行う高炉用ステーブクーラーであって、弾性変形可能且つ炉熱で焼失可能な素材からなるシール材を、背面の上端側に開口部が形成されるように該背面の周縁に沿って設けたことを特徴とする高炉用ステーブクーラー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高炉用ステーブクーラーの取り替え工事時にステーブ背面部に充填される不定形耐火物をシールする方法及び該方法に用いるステーブクーラーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
高炉鉄皮赤熱の発生、あるいは炉壁部分の異常温度によりステーブクーラーの損傷や炉壁部の耐火れんが脱落等を検出した場合、ステーブクーラーを鉄皮側に取り付けたままでの修理は不可能であり、当該損傷部分のステーブクーラーを取り外し、健全なステーブクーラーと取り替える必要がある。
【０００３】
ステーブクーラーの取り替えは、損傷しているステーブクーラーを取り外しできるように高炉炉内の装入物を減少させるいわゆる減尺操業を実施し、炉内内壁面にステーブクーラーが露出するまで装入物を減少させ、ステーブクーラー部分が露出した段階で休風に入り、高炉炉頂部からステーブクーラーの吊り具を挿入する一方、取り外される側のステーブクーラー側は、接続されている冷却配管等の切り離しを行い、吊り具とステーブクーラーの接続後、ステーブクーラーが鉄皮側から離れるように炉内側に押し込み、鉄皮との切り離しを行う。
【０００４】
この切り離し時、鉄皮とステーブクーラー背面との間隙に充填されていた耐火物は脱落することもあり、且つ、鉄皮側に残存して残存耐火物となっている状態となる。この状況下で、新しいステーブクーラーが炉頂部より吊下され、取り替えが行われるが、ステーブクーラーの取り替え後、鉄皮とステーブクーラー背面との間隙を不定形耐火物で充填する必要が生じる。
【０００５】
この場合、ステーブクーラー背面と鉄皮との間隙に不定形耐火物を完全に充填するため、充填される不定形耐火物が洩れないように、まず、シールする必要がある。
従来、不定形耐火物のシール方法としては、例えば図３に示すように、炉内からステーブクーラーａの目地に向けて不定形耐火物ｂを吹き付けたり、或いは図４に示すように、ステーブクーラーａの端部に目地部分を覆うシール材ｃを取り付ける等の手段が採られている。
【０００６】
また、特開平１１−１９９９０９号公報に示すように、ステーブクーラー背面及び水冷配管側に不定形耐火物のアンカを多数取り付けることにより、鉄皮とステーブクーラー背面との間隙に充填する不定形耐火物の保持機能を付加する手段も採用されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、炉内からステーブクーラーａの目地に向けて不定形耐火物ｂを吹き付けシールする場合は、耐火物吹き付けノズルｄとステーブａの目地との距離が２〜４ｍとなり、しかも、ステーブａ，ａ間の目地は５０ｍｍ程度であるため、不定形耐火物ｂが目地に命中しにくく効率が悪い。
【０００８】
一方、ステーブクーラーａの端部に目地部分を覆うシール材ｃを取り付けて機械的にシールする場合は、シール材ｃが隣接するステーブクーラーａの表面に追従しにくいため目地部分の完全なシールがなされない。
従って、何れの場合においても、ステーブクーラーａ背面と鉄皮ｅとの間隙に充填される不定形耐火物ｆのシール性が不十分となり、該不定形耐火物ｆがシール不良部分から炉内に多量に落ちて炉熱を低下させ、炉況不調に陥る原因になる。
【０００９】
また、ステーブクーラー背面及び水冷配管側に充填する不定形耐火物の保持機能を持たせた手段も、アンカ部分のみでは不十分で充填される不定形耐火物は保持機能の弱い空隙部分を通過して炉内側に漏れることになり、同様の問題が発生する。
なお、鉄皮とステーブクーラー背面との間隙に不定形耐火物が不完全に充填された時、高炉操業で炉内を流れる熱風が前記不定形耐火物の充填不完全部分を流れる、いわゆるステーブクーラー背面に「裏風」が流れることになり、この部分の鉄皮は通過する熱風により鉄皮赤熱事故に至る。この鉄皮赤熱が生じた際は、放置すると鉄皮亀裂等の重大事故に進展するため、緊急に減圧、休風に入り、裏風を減少させた後、赤熱発生部分の鉄皮に複数の開口を施し、該開口部より不定形耐火物を圧入充填し、裏風の通過する間隙を埋めることになるが、一旦発生した間隙を完全に充填しつくすことは大変な作業になる。
【００１０】
本発明はこのような不都合を解消するためになされたものであり、ステーブクーラー背面と鉄皮との間隙に不定形耐火物を簡単且つ確実に充填することができる高炉用ステーブクーラーの背面シール方法及び該方法に用いるステーブクーラーを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に係る高炉用ステーブクーラーの背面シール方法は、背面の上端側に開口部が形成されるように該背面の周縁に沿ってシール材を設けたステーブクーラーを休風時に高炉の鉄皮に取り付けた後、シール材で囲った位置の鉄皮とステーブクーラー背面との間隙に鉄皮側から不定形耐火物を流し込んで充填し、次いで、高炉の送風を開始して炉熱により前記間隙に流し込んだ不定形耐火物を硬化させると共に、シール材を焼失させ、次いで、再度休風状態として、シール材の焼失空間内に鉄皮側から不定形耐火物を圧入充填することを特徴とする。
【００１２】
請求項２に係る高炉用ステーブクーラーは、高炉の鉄皮に背面側が取り付けられて該鉄皮の冷却を行う高炉用ステーブクーラーであって、弾性変形可能且つ炉熱で焼失可能な素材からなるシール材を、背面の上端側に開口部が形成されるように該背面の周縁に沿って設けたことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態の一例を図を参照して説明する。図１は本発明の実施の形態の一例である高炉用ステーブクーラーの全体概略斜視図、図２は本発明の実施の形態の一例である高炉用ステーブクーラーの背面シール方法を説明するための説明的断面図である。
【００１４】
まず、図１を参照して、高炉用ステーブクーラー１について説明すると、このステーブクーラー１は、直方体状の本体部２と、該本体部２の背面側に突設された冷却配管３とを備える。冷却配管３は本体部２の内部に挿通しており、該冷却配管３内に冷却水を流通させることにより炉壁の冷却がなされる。なお、冷却配管３は鉄皮側開孔を介して水冷配管に接続される。
【００１５】
本体部２の背面の左右両側縁及び下端縁には弾性変形可能且つ炉熱で焼失可能な素材（例えばスポンジ等）からなるシール材４が連続して設けられており、これにより、背面の上端側に開口部５が形成されるように該背面の周縁に沿ってシール材４が設けられている。
次に、図２を参照して、本発明の実施の形態の一例である高炉用ステーブクーラーの背面シール方法を説明する。
【００１６】
まず、炉の休風時に損傷ステーブクーラーを取り外した後、上記構成のステーブクーラー１と取り替え、該ステーブクーラー１の背面側を鉄皮６に取り付けることにより、ステーブクーラー１背面の左右両側縁及び下側縁に設けられたシール材４の弾性により鉄皮６の残存耐火物７とステーブクーラー１との間に隙間が生じない状態とされる。その後、シール材４で囲った位置の鉄皮６とステーブクーラー１背面との間隙８に予め鉄皮６に設けられた管座９から不定形耐火物１０を流し込んで充填する。ステーブクーラー１背面の上端側開口部５は不定形耐火物１０の流し込み時の空気抜きとして作用し、充填部分には気泡等の発生が阻止される。この作業が行われるとき、炉内の中心部の温度は２００°Ｃ程度あるが、炉壁部では６０°Ｃ程度しかないためシール材４は融けることなく不定形耐火物１０を保持する。
【００１７】
次いで、この不定形耐火物の充填作業完了後、休風を終了し、高炉の送風の開始となるが、ステーブクーラー１の取付け完了後高炉の送風を開始するまでには約２時間程度かかるため、この時間内に、間隙８に流し込んだ不定形耐火物１０は、残存耐火物７とステーブクーラー１との間に多少の隙間ができても漏れ出さない程度に固まる。
【００１８】
そして、この状態で装入物の装入を行うと共に送風を開始して炉壁側の温度が２００°Ｃを越えた状態を数時間維持することにより、ステーブクーラー１背面の不定形耐火物１０へ熱を与えて該不定形耐火物１０に強度を持たせる。一方、ステーブクーラー１の背面に取り付けたシール材４はこの熱により融けて空隙が発生するため、ステーブクーラー１背面の不定形耐火物１０が十分硬化した状態において再度高炉の送風を停止する。なお、この時にはステーブクーラー１の前面に装入物が装入・充填された状態となっている。
【００１９】
次いで、シール材４が融けて空隙が発生する位置に予め鉄皮６に取り付けておいた圧入管座１１から該空隙に不定形耐火物１２を圧入することにより該不定形耐火物１２は空隙部となったシール材４の部分を経由して図２の矢印Ａ側に順次充填されていくことになる。Ａの方向の前方には、既に装入されている装入物があり、高温の装入物に達した段階で固化して充填が完了し、急速に硬化して強度が付与される。
【００２０】
なお、取り替えたステーブクーラー１とその下部の既設ステーブクーラー間の間隙には、高炉用装入物は比較的粒度が粗く、侵入しにくく、また、侵入していても圧入管座１１から高圧で圧入可能なため、シール上の支障はない。
これにより、ステーブクーラー１背面に不定形耐火物１０が空隙なく充填されて炉内ガスが遮断され、高炉鉄皮６への熱及び物理的な負荷を低下させることができる。また、ステーブクーラー１背面と鉄皮６との間隙８に充填される不定形耐火物１０を確実にシールすることができるので、従来のように、不定形耐火物１０が炉内に多量に落ちて炉熱を低下させるのを防止することができる。
【００２１】
さらに、残存耐火物７が多量に残留する時、ステーブクーラー１の背面と鉄皮６との間隙８を取り外したステーブクーラーと鉄皮６との間隙量より大きくすることにより、残存耐火物７が多量にあっても、不定形耐火物でその残存耐火物７を覆っての充填施工が可能となり、いかなる取り外し状態での作業も可能である。この場合、取替用ステーブクーラー１の背面と鉄皮６との間隙寸法をＨとし、取り外したステーブクーラーと鉄皮６との間隙寸法をＨ１  とすると、Ｈ＝Ｈ１  ＋１０〜１５ｍｍとなるのが好ましい。
【００２２】
【発明の効果】
上記の説明から明らかなように、本発明によれば、取り替えるステーブクーラーの背面に予め不定形耐火物を充填する部分を囲うようにシール材を設けているため、ステーブクーラー背面と鉄皮との間隙に不定形耐火物の充填を簡単且つ確実に行うことができるという効果が得られる。
【００２３】
また、シール材の焼失後の空隙には圧入充填を施すことから、この空隙の充填は一層確実なものとなり、従来、ステーブクーラー取り替え後の高炉操業で再発していた赤熱発生等の事故を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態の一例である高炉用ステーブクーラーの概略斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態の一例である高炉用ステーブクーラーの背面シール方法を説明するための説明的断面図である。
【図３】従来の高炉用ステーブクーラーの背面シール方法を説明するための説明的断面図である。
【図４】従来の高炉用ステーブクーラーの背面シール方法を説明するための説明的断面図である。
【符号の説明】
１…ステーブクーラー
４…シール材
５…開口部
６…鉄皮
８…間隙
１０…不定形耐火物
１２…不定形耐火物
【図１】
0003578036.tif 000002
【図２】
0003578036.tif 000003
【図３】
0003578036.tif 000004
【図４】
0003578036.tif 000005