(57)【要約】【課題】高炉の炉体冷却用のクーリングステーブにおいて、内部の冷却配管が溶損した場合に、安全で迅速に縁切り作業を行うことを可能としたクーリングステーブを提供する。【解決手段】クーリングステーブ本体１１の冷却配管１２に冷却水を給水する給水配管１３に第１の三方弁１５が設けられ、クーリングステーブ本体１１の冷却配管１２から冷却水を排水する排水配管１４に第２の三方弁１６が設けられ、第１の三方弁１５と第２の三方弁１６の間にバイパス配管１７が設置されており、冷却配管１２が溶損した場合は、第１の三方弁１５からの出口をバイパス配管１７側に切換え、第２の三方弁１６への入口もバイパス配管１７側に切換えることによって、冷却水が冷却配管１２に供給されずに、バイパス配管１７を経由して流れるようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部に冷却水が流れる冷却配管を有する本体と、冷却水を冷却配管に給水するための給水配管と、冷却水を冷却配管から排水するための排水配管とを備えたクーリングステーブにおいて、
給水配管に設けられた第１の三方弁と、排水配管に設けられた第２の三方弁と、第１の三方弁と第２の三方弁とを連結するバイパス配管とを有していることを特徴とするクーリングステーブ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高炉の炉体冷却用のクーリングステーブに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、高炉などの冶金炉においては、炉壁および炉底の耐火物を冷却することによって、炉内から炉体への侵食を防ぎ、炉体の長寿命化が図られている。高炉炉体を冷却する方式として、従来から各種の装置および方法が提案され実用化されてきている。その中でも、均一に冷却効果が得られること、および、その結果炉体の寿命延長等を図ることができるクーリングステーブが一般的に用いられている。
【０００３】
すなわち、高炉は、その炉体鉄皮を耐火物で内張して鉄皮を保護しており、その耐火物層を保護するため、および、耐火物層が消失した時の鉄皮保護のために、冷却手段が付加されているが、その冷却手段としてクーリングステーブが用いられている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
図４、図５に、従来用いられているクーリングステーブを示す。図４はクーリングステーブの斜視図であり、図５（ａ）はクーリングステーブの断面図、図５（ｂ）は炉外側からみた図である。
【０００５】
図４、図５に示すように、クーリングステーブ５０は、冷却水が流れる冷却配管１２が鋳包まれたクーリングステーブ本体１１と、冷却水を冷却配管１２に給水するための給水配管１３と、冷却水を冷却配管１２から排水するための排水配管１４とを備えている。また、クーリングステーブ本体１１の炉内面側には凹凸部が設けられており、その凹部には耐火物が取り付けられて、炉内からの抜熱を減少するとともに、クーリングステーブ本体１１への炉内の急激な熱負荷を回避するようになっている。
【０００６】
そして、炉体にクーリングステーブ５０を設置する際には、通常、図６にその配置状態を示すように、炉体の円周方向に複数列、上下方向に複数段設置される。ここでは、第1段クーリングステーブ５１、第２段クーリングステーブ５２、第３段クーリングステーブ５３の３段で設置されている。なお、各列毎に、各段の配管が接続しており、給水本管１８から給水された冷却水は、第1段クーリングステーブ５１、第２段クーリングステーブ５２、第３段クーリングステーブ５３の順に流れていき、排水回収水槽１９に回収されるようになっている。
【特許文献１】特開２００２−００３９１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、クーリングステーブ本体１１は、炉内からの熱負荷が大きいと変形するが、その変形に耐え切れなくなり破断が起きることがある。その結果、クーリングステーブ本体１１内部の冷却配管１２がその表面に露出する。冷却配管１２が露出した状態で、更に熱負荷を与えると、冷却配管１２まで溶損して、炉内に冷却水が漏れだし、炉内内容物が部分的に冷却されて高炉の操業不調にまで至ることがある。
【０００８】
そこで、上記のような高炉の操業不調を回避するために、クーリングステーブの冷却配管１２が溶損した場合には、作業員がそのクーリングステーブを縁切りして、冷却水が給水されないようにし、炉内への冷却水の流出を最小限に止めるようにしている。
【０００９】
その縁切り作業の手順を図７に基づいて説明する。
【００１０】
まず、図７（ａ）は、通常の操業状態を示すものであり、給水本管１８から供給された冷却水は、第1段クーリングステーブ５１、第２段クーリングステーブ５２、第３段クーリングステーブ５３の順に流れて、排水回収水槽１９に回収されている。なお、炉内圧は４．２ｋｇ／ｃｍ2である。
【００１１】
次に、図７（ｂ）は、クーリングステーブの冷却配管１２の溶損が発生した状態を示すものであり、ここでは、第３段クーリングステーブ５３の冷却配管１２が溶損したものとしている。冷却配管１２が溶損すると、冷却配管１２に炉内の高炉ガスが侵入し、その気泡が排水回収水槽１９に出現するようになる。これによって、冷却配管１２の溶損が発生したことが検知される。
【００１２】
そこで、図７（ｃ）に示すように、炉内圧を所定圧力（１．５ｋｇ／ｃｍ2以下）に減圧した後、第３段クーリングステーブ５３に冷却水を給水する配管と、第３段クーリングステーブ５３から冷却水を排水する配管を取り外す。
【００１３】
そして、図７（ｄ）に示すように、第２段クーリングステーブ５２から排水された冷却水を排水回収水槽１９に直接回収するためのバイパス配管４１を繋ぎ込む。これによって、冷却配管１２が溶損した第３段クーリングステーブ５３が縁切りされ、炉内に流出することなく冷却水が流れるようになる。その後、炉内圧を４．２ｋｇ／ｃｍ2に戻して操業を再開する。
【００１４】
しかし、上記のような縁切り作業においては、高炉ガスが噴き出す環境で作業員が既設配管の取り外しとバイパス配管４１の繋ぎ込みを行うことになるため、作業員が安全に作業ができるように、まず、炉内を操業時の４．２ｋｇ／ｃｍ2から一旦１．５ｋｇ／ｃｍ2以下に減圧する必要がある。また、作業員は狭隘な場所でエアラインマスクを使用しながら既設配管の取り外しとバイパス配管４１の繋ぎ込みを行うことになり手間の掛かる作業となる。そのために、１回の縁切り作業の作業時間は長時間（約４時間）を要し、その間の操業停止によって約１０００ｔの減産になってしまう。
【００１５】
本発明は、上記のような問題を解決するためになされたものであり、高炉の炉体冷却用のクーリングステーブにおいて、内部の冷却配管が溶損した場合に、安全で迅速に縁切り作業を行うことを可能としたクーリングステーブを提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記の課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有する。
【００１７】
［１］内部に冷却水が流れる冷却配管を有する本体と、冷却水を冷却配管に給水するための給水配管と、冷却水を冷却配管から排水するための排水配管とを備えたクーリングステーブにおいて、
給水配管に設けられた第１の三方弁と、排水配管に設けられた第２の三方弁と、第１の三方弁と第２の三方弁とを連結するバイパス配管とを有していることを特徴とするクーリングステーブ。
【発明の効果】
【００１８】
本発明のクーリングステーブにおいては、給水配管に設けられた第１の三方弁からの出口をバイパス配管側に切換え、排水配管に設けられた第２の三方弁への入口をバイパス配管側に切換えることで、冷却水がバイパス配管を経由して流れ、本体への流入を停止できるようになるので、本体内部の冷却配管が溶損した場合にも、そのクーリングステーブの縁切り作業を安全で迅速に行うことが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の一実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。
【００２０】
図１は、この実施形態に係るクーリングステーブの断面図であり、図２は、その配置状態を示す図である。また、図３は、この実施形態に係るクーリングステーブを用いた際に行う縁切り作業の作業手順を説明する図である。
【００２１】
図１に示すように、この実施形態に係るクーリングステーブ１０は、冷却水が流れる冷却配管１１が鋳包まれたクーリングステーブ本体１１と、冷却水を冷却配管１２に給水するための給水配管１３と、冷却水を冷却配管１２から排水するための排水配管１４とを備えている。また、クーリングステーブ本体１１の炉内面側には凹凸部が設けられており、その凹部には耐火物が取り付けられて、炉内からの抜熱を減少するとともに、クーリングステーブ本体１１への炉内の急激な熱負荷を回避するようになっている。
【００２２】
そして、給水配管１３には第１の三方弁１５が設けられ、排水配管１４には第２の三方弁１６が設けられているとともに、第１の三方弁１５と第２の三方弁１６の間には、第１の三方弁１５と第２の三方弁１６を連結するバイパス配管１７が設置されている。
【００２３】
これによって、第１の三方弁１５は、供給されてきた冷却水の出口を、冷却配管１２側にするかバイパス配管１７側にするか切換えることができ、第２の三方弁１６は、供給される冷却水の入口を、冷却配管１２側にするかバイパス配管１７かするか切換えることができるようになっている。
【００２４】
なお、第１の三方弁１５と第２の三方弁１６を連結するバイパス配管１７は、常時設置しておく必要はなく、必要になった時に設置するようにしてもよい。
【００２５】
また、既に従来のクーリングステーブ５０が設置されている場合には、冷却配管１１の溶損が生じる可能性が高い個所のクーリングステーブに、この実施形態に係るクーリングステーブ１０を用いるようにしてもよい。
【００２６】
図２は、このクーリングステーブ１０を炉体に配置した状態を示す斜視図であり、ここでは、第1段クーリングステーブ２１、第２段クーリングステーブ２２は、従来のクーリングステーブ５０が用いられており、冷却配管１２の溶損が生じる可能性が高い第３段クーリングステーブ２３にこの実施形態に係るクーリングステーブ１０が用いられている。
【００２７】
上記のように配置されたクーリングステーブにおいて、第３段クーリングステーブ２３の冷却配管１２が溶損した場合の縁切り作業の手順を図３に基づいて説明する。
【００２８】
まず、図３（ａ）は、通常の操業状態を示すものである。なお、ここでは、第３段クーリングステーブ２３において、第１の三方弁１５と第２の三方弁１６を連結するバイパス配管１７は、予めの設置はされていないものとしている。
【００２９】
給水本管１８から供給された冷却水は、第1段クーリングステーブ２１、第２段クーリングステーブ２２、第３段クーリングステーブ２３の順に流れて、排水回収水槽１９に回収されている。
【００３０】
次に、図３（ｂ）は、第３段クーリングステーブ２３の冷却配管１２に溶損が発生した状態を示すものである。冷却配管１２が溶損すると、冷却配管１２に炉内の高炉ガスが侵入し、その気泡が排水回収水槽１９に出現するようになる。これによって、冷却配管１２の溶損が発生したことが検知される。
【００３１】
そこで、図３（ｃ）に示すように、第３段クーリングステーブ２３に設けられている第１の三方弁１５と第２の三方弁１６を連結するバイパス配管１７を取り付ける。
【００３２】
そして、図３（ｄ）に示すように、第１の三方弁１５からの出口を冷却配管１２側からバイパス配管１７側に切換え、第２の三方弁１６への入口も冷却配管１２側からバイパス配管側に切換える。これによって、第３段クーリングステーブ５３が縁切りされて、冷却水がバイパス配管１７を経由して流れるようになり、冷却水が炉内へ流出することがなくなる。
【００３３】
このように、この実施形態においては、バイパス配管１７の取り付けと、三方弁１５、１６の切換えだけで縁切り作業が完了するので、作業時間が短時間（約３０分）で済む。それに伴って、作業員の負荷が大幅に軽減されるとともに、炉内圧を減圧しなくとも作業員の安全が確保されるので、操業状態のままで縁切り作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態における配置状態を示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態における縁切り作業の作業手順を説明する図である。
【図４】従来技術を示す斜視図である。
【図５】従来技術を示す断面図である。
【図６】従来技術における配置状態を示す斜視図である。
【図７】従来技術における縁切り作業の作業手順を説明する図である。
【符号の説明】
【００３５】
１０  クーリングステーブ
１１  クーリングステーブ本体
１２  冷却配管
１３  給水配管
１４  排水配管
１５  第１の三方弁
１６  第２の三方弁
１７  バイパス配管
１８  給水本管
１９  排水回収水槽
２１  第1段クーリングステーブ
２２  第２段クーリングステーブ
２３  第３段クーリングステーブ
４１  バイパス配管
５０  クーリングステーブ
５１  第1段クーリングステーブ
５２  第２段クーリングステーブ
５３  第３段クーリングステーブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図５】
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【図７】
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【図４】
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【図６】
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