(57)【要約】【課題】ステーブクーラーの撤去を従来よりも短時間で且つ簡便に行うことが可能なステーブクーラーの撤去方法を提供すること。【解決手段】高炉の内壁に設置され、本体と該本体で用いられる冷却水を供給又は排出する配管とを備えるステーブクーラーの撤去方法であって、高炉の外側から、鉄皮の貫通孔に挿入された配管に沿ってコアボーリングを行い、配管の外周面を包囲するキャスタブルを穿孔して、前記配管を含むコアボーリング孔を形成する孔形成工程と、ステーブクーラーを高炉の内壁から取り外す撤去工程と、を有するステーブクーラーの撤去方法を提供する。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
高炉の内壁に設置され、本体と該本体で用いられる冷却水を供給又は排出する配管とを備えるステーブクーラーの撤去方法であって、
前記高炉の外側から、鉄皮の貫通孔に挿入された前記配管に沿ってコアボーリングを行い、前記配管の外周面を包囲するキャスタブルを穿孔して、前記配管を含むコアボーリング孔を形成する孔形成工程と、
前記ステーブクーラーを前記高炉の前記内壁から取り外す撤去工程と、を有するステーブクーラーの撤去方法。
【請求項２】
前記鉄皮の表面側に、前記貫通孔を包囲する筒体と該筒体の前記鉄皮側とは反対側の開口を覆うプレートとを有するシール部が設けられており、
前記撤去工程の前に、前記筒体を残存させたまま前記プレートの少なくとも一部を除去して開口部を形成する第１除去工程を有する、請求項１に記載のステーブクーラーの撤去方法。
【請求項３】
前記撤去工程の前に、
前記コアボーリング孔の外側のキャスタブルを破砕して該キャスタブルの少なくとも一部を除去する第２除去工程を有する、請求項１又は２に記載のステーブクーラーの撤去方法。
【請求項４】
前記孔形成工程では、前記貫通孔に挿入された複数の前記配管に沿ってコアボーリングを行い、複数の前記配管を含む前記コアボーリング孔を形成する、請求項１又は２に記載のステーブクーラーの撤去方法。
【請求項５】
高炉の内壁に設置され、本体と該本体で用いられる冷却水を供給又は排出する配管とを備えるステーブクーラーの交換方法であって、
前記高炉の外側から、鉄皮の貫通孔に挿入された前記配管に沿ってコアボーリングを行い、前記配管の外周面を包囲するキャスタブルを穿孔して、前記配管を含むコアボーリング孔を形成する孔形成工程と、
第１のステーブクーラーを前記高炉の前記内壁から取り外す撤去工程と、
第２のステーブクーラーの本体で用いられる冷却水を供給又は排出する配管を前記貫通孔に挿入して、前記第２のステーブクーラーを前記高炉の内壁に設置する設置工程と、を有するステーブクーラーの交換方法。
【請求項６】
前記鉄皮の表面側に、前記貫通孔を包囲する筒体と該筒体の前記鉄皮側とは反対側の開口を覆うプレートとを有するシール部が設けられており、
前記撤去工程の前に、前記筒体を残存させたまま前記プレートの少なくとも一部を除去して開口部を形成する第１除去工程を有し、
前記設置工程では、前記開口部を補修して前記プレートを再生する、請求項５に記載のステーブクーラーの交換方法。
【請求項７】
前記撤去工程の前に、
前記コアボーリング孔の外側のキャスタブルを破砕して該キャスタブルの少なくとも一部を除去する第２除去工程を有し、
前記設置工程では、第２除去工程でキャスタブルが除去された部分にキャスタブルを充填する、請求項５又は６に記載のステーブクーラーの交換方法。
【請求項８】
前記孔形成工程では、前記貫通孔に挿入された複数の前記配管に沿ってコアボーリングを行い、複数の前記配管を含む前記コアボーリング孔を形成し、
前記設置工程では、複数の前記配管を前記貫通孔に挿入して、前記第２のステーブクーラーを前記高炉の内壁に設置する、請求項５又は６に記載のステーブクーラーの交換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステーブクーラーの撤去方法及び交換方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高炉の炉底部、羽口部、朝顔部等の内壁には、溶銑による浸食を防止するために耐火物が設けられる。そして、熱による鉄皮及び耐火物の熱による損傷を抑制するために、冷却機能を有するステーブクーラーが用いられている。ステーブクーラーは、金属製の本体の内部に冷却水の流路を有する冷却体である。この流路には、高炉の外壁に突出するように設置され、本体への冷却水の供給及び排出を行う複数の配管が接続される。ステーブクーラーは、高炉の運転時に、高炉内において高温雰囲気に曝されるため徐々に損傷する。このため、ステーブクーラーは、定期的に交換する必要がある。
【０００３】
例えば、特許文献１では、使用済みのステーブクーラーを撤去及び交換する方法として、以下のような方法が提案されている。まず、ステーブクーラーと鉄皮とを結合している結合部材を切断して除去し、ステーブクーラーと鉄皮との間に充填されている不定形耐火物に発破用薬剤の充填孔を穿孔する。この孔に、発破用薬剤を充填した後、発破をかけて不定形耐火物に亀裂を生じさせる。亀裂が生じた不定形耐火物にウォータージェットノズルで超高圧水を噴射して、不定形耐火物を破砕する。
【０００４】
その後、作業用の貫通孔に、高炉の炉頂から降ろされた電動チェーンブロックの吊りチェーンを通す。この吊りチェーンを固定金具でステーブクーラーに固定した後、ジャッキを用いてステーブクーラーを炉内側に押し出す。押し出されたステーブクーラーは、吊りチェーンに吊り下げられ、炉外に搬出される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１１−７４４６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ステーブクーラーの交換は、高炉の運転の停止中に行う必要がある。通常、高炉には多数のステーブクーラーが設けられているため、交換作業はなるべく少ない工程数で、且つ簡便な方法で行うことが求められる。しかしながら、従来の方法では、ステーブクーラーの撤去の際に、ステーブクーラーの配管の周囲に設けられたキャスタブル（不定形耐火物）を除去するために、シール部を取り除いて鉄皮の貫通孔を露出させる必要がある。このため、ステーブクーラーを撤去する際の露出作業が必要である。また、ステーブクーラーを再設置する際に、鉄皮の表面仕上げ作業、及びシール部の再設置作業を行う必要がある。ステーブクーラーの撤去作業及び交換作業において、これらの一連の作業が工程短縮の支障となっている。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、ステーブクーラーの撤去を従来よりも短時間で且つ簡便に行うことが可能なステーブクーラーの撤去方法を提供することを目的とする。また、本発明は、ステーブクーラーの交換を従来よりも短時間で且つ簡便に行うことが可能なステーブクーラーの交換方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、高炉の内壁に設置され、本体と該本体で用いられる冷却水を供給又は排出する配管とを備えるステーブクーラーの撤去方法であって、高炉の外側から、鉄皮の貫通孔に挿入された配管に沿ってコアボーリングを行い、配管の外周面を包囲するキャスタブルを穿孔して、配管を含むコアボーリング孔を形成する孔形成工程と、ステーブクーラーを高炉の内壁から取り外す撤去工程と、を有するステーブクーラーの撤去方法を提供する。
【０００９】
本発明のステーブクーラーの撤去方法によれば、コアボーリングによって、鉄皮の貫通孔に挿入された配管を、鉄皮に対して容易に可動状態にすることができる。これによって、ステーブクーラーを取り外す前に行う鉄皮の貫通孔を露出させる作業を不要に又は簡便なものにすることができる。したがって、従来よりも短期間で且つ簡便な方法でステーブクーラーを撤去することが可能となる。また、ステーブクーラーを撤去する際に貫通孔の露出を低減できることから、貫通孔付近の部材を除去する手間も省けるうえ、残存させた部材を再利用して再生を容易に行うことができる。したがって、従来よりも短期間で且つ簡便にステーブクーラーを撤去して交換することができる。
【００１０】
鉄皮の表面側に、貫通孔を包囲する筒体と該筒体の鉄皮側とは反対側の開口を覆うプレートとを有するシール部が設けられている場合に、撤去工程の前に、筒体を残存させたままプレートの少なくとも一部を除去して開口部を形成する第１除去工程を有することが好ましい。これによって、キャスタブル等が筒体に充填されている場合に、キャスタブル等を除去することによって、ステーブクーラーの撤去を円滑に行うことができる。また、ステーブクーラーを撤去して設置する際に、残存させた筒体を再利用することができる。
【００１１】
上記撤去方法は、撤去工程の前に、コアボーリング孔の外側のキャスタブルを破砕して該キャスタブルの少なくとも一部を除去する第２除去工程を有することが好ましい。これによって、ステーブクーラーの撤去工程において、ステーブクーラーを容易に移動して撤去することができる。
【００１２】
孔形成工程では、貫通孔に挿入された複数の上記配管に沿ってコアボーリングを行い、複数の上記配管を含むコアボーリング孔を形成してもよい。これによって、配管が複数ある場合でも、配管毎にコアボーリングを行う場合に比べて、少ない回数のコアボーリングで、鉄皮の貫通孔に挿入された複数の配管を、鉄皮に対して容易に可動状態にすることができる。また、配管間に配置されているキャスタブルも、撤去工程でステーブクーラーとともに撤去することができる。したがって、ステーブクーラーの撤去を一層短時間で且つ一層簡便に行うことができる。
【００１３】
本発明ではまた、高炉の内壁に設置され、本体と該本体で用いられる冷却水を供給又は排出する配管とを備えるステーブクーラーの交換方法であって、高炉の外側から、鉄皮の貫通孔に挿入された配管に沿ってコアボーリングを行い、配管の外周面を包囲するキャスタブルを穿孔して、配管を含むコアボーリング孔を形成する孔形成工程と、第１のステーブクーラーを高炉の内壁から取り外す撤去工程と、第２のステーブクーラーの本体で用いられる冷却水を供給又は排出する配管を貫通孔に挿入して、別のステーブクーラーを高炉の内壁に設置する設置工程と、を有するステーブクーラーの交換方法を提供する。
【００１４】
本発明のステーブクーラーの交換方法によれば、コアボーリングによって、鉄皮の貫通孔に挿入された配管を、鉄皮に対して容易に可動状態にすることができる。これによって、第１のステーブクーラーを取り外す前に行う鉄皮の貫通孔を露出させる作業を不要に又は簡便なものにすることができる。したがって、従来よりも短期間で且つ簡便な方法で第１のステーブクーラーを撤去して交換することが可能となる。また、第１のステーブクーラーを撤去する際に貫通孔の露出を低減できることから、貫通孔付近の部材を除去する手間も省けるうえ、残存させた部材を再利用して再生を容易に行うことができる。したがって、従来よりも短期間で且つ簡便に第１のステーブクーラーを撤去して第２のステーブクーラーを設置することができる。
【００１５】
鉄皮の表面側に、貫通孔を包囲する筒体と該筒体の鉄皮側とは反対側の開口を覆うプレートとを有するシール部が設けられている場合に、撤去工程の前に、筒体を残存させたままプレートの少なくとも一部を除去して開口部を形成する第１除去工程を有することが好ましい。これによって、キャスタブル等が筒体に充填されている場合に、キャスタブル等を除去することによって、第１のステーブクーラーの撤去を円滑に行うことができる。また、第２のステーブクーラーを設置する際に、残存させた筒体を再利用することができる。したがって、筒体を再設置する必要がなくなり、第２のステーブクーラーの設置を一層簡便化できるとともに、第２のステーブクーラーの設置に所要する時間を一層短縮することができる。
【００１６】
上記交換方法は、撤去工程の前に、コアボーリング孔の外側のキャスタブルを破砕して該キャスタブルの少なくとも一部を除去する第２除去工程を有し、設置工程では、第２除去工程でキャスタブルが除去された部分にキャスタブルを充填することが好ましい。これによって、第１のステーブクーラーを撤去する際の作業、及び、第２のステーブクーラーの設置する作業が一層容易となる。
【００１７】
孔形成工程では、貫通孔に挿入された複数の上記配管に沿ってコアボーリングを行い、複数の上記配管を含むコアボーリング孔を形成し、設置工程では、複数の配管を貫通孔に挿入して、第２のステーブクーラーを高炉の内壁に設置してもよい。これによって、配管が複数ある場合でも、配管毎にコアボーリングを行う場合に比べて、少ない回数のコアボーリングで、鉄皮の貫通孔に挿入された複数の配管を、鉄皮に対して容易に可動状態にすることができる。また、配管間に配置されているキャスタブルも、撤去工程でステーブクーラーとともに撤去することができる。したがって、ステーブクーラーの交換を一層短時間で且つ一層簡便に行うことができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ステーブクーラーの撤去を従来よりも短時間で且つ簡便に行うことが可能なステーブクーラーの撤去方法を提供することができる。また、ステーブクーラーの交換を従来よりも短時間で且つ簡便に行うことが可能なステーブクーラーの交換方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１（Ａ）及び図１（Ｂ）は、本発明のステーブクーラーの撤去方法及び交換方法の一実施形態における一工程を示す説明図である。
【図２】図２（Ａ）及び図２（Ｂ）は、本発明のステーブクーラーの撤去方法及び交換方法の一実施形態における一工程を示す説明図である。
【図３】図３（Ａ）及び図３（Ｂ）は、本発明のステーブクーラーの撤去方法及び交換方法の一実施形態における一工程を示す説明図である。
【図４】図４（Ａ）及び図４（Ｂ）は、本発明のステーブクーラーの撤去方法及び交換方法の一実施形態における一工程を示す説明図である。
【図５】図５（Ａ）及び図５（Ｂ）は、本発明のステーブクーラーの撤去方法及び交換方法の一実施形態における一工程を示す説明図である。
【図６】図６（Ａ）及び図６（Ｂ）は、本発明のステーブクーラーの撤去方法及び交換方法の別の実施形態における一工程を示す説明図である。
【図７】図７（Ａ）及び図６（Ｂ）は、本発明のステーブクーラーの撤去方法及び交換方法の別の実施形態における一工程を示す説明図である。
【図８】図８（Ａ）及び図８（Ｂ）は、本発明のステーブクーラーの撤去方法及び交換方法の別の実施形態における一工程を示す説明図である。
【図９】図９（Ａ）及び図９（Ｂ）は、本発明のステーブクーラーの撤去方法及び交換方法の別の実施形態における一工程を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、場合により図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、各図面において、同一または同等の要素には同一の符号を付与し、重複する説明を省略する。
【００２１】
［第１実施形態］
本実施形態のステーブクーラーの撤去方法は、ステーブクーラーの本体に冷却水を供給又は排出する配管であって、高炉の外部に突出している配管を切断する切断工程と、高炉の外側から、鉄皮の貫通孔に挿入された配管に沿ってコアボーリングを行い、配管の外周面を包囲するキャスタブルを穿孔して、配管を含むコアボーリング孔を形成する孔形成工程と、鉄皮の貫通孔を包囲する筒体と該筒体の鉄皮側とは反対側の開口を覆うプレートとを有するシール部のうち、該プレートの少なくとも一部を除去する第１除去工程と、コアボーリング孔よりも外側のキャスタブルを破砕して該キャスタブルの少なくとも一部を除去する第２除去工程と、高炉の内壁面からステーブクーラーを取り外す撤去工程と、を有する。
【００２２】
図１は、本実施形態のステーブクーラーの撤去方法における切断工程を示す説明図である。図１（Ａ）は、高炉内部に設置されたステーブクーラーの周辺を示す断面図である。図１（Ｂ）は、ステーブクーラーが設置された高炉の鉄皮表面を示す正面図である。
【００２３】
図１（Ａ）に示すように、高炉の内側には、鉄皮３０を冷却するステーブクーラー１０が設置されている。ステーブクーラー１０と鉄皮３０との間には、高炉の炉内ガスの侵入及び外部へのリークを抑制するために、キャスタブル４０（不定形耐火物）が充填されている。ステーブクーラー１０は、金属製の本体１２と水などの冷却水を流通する流路１４とを備える。流路１４は、例えばドリル加工で形成された本体１２の内部の穴１４ａと穴１４ａに連通するように本体１２に連結された配管１４ｂとから構成される。本体１２には、少なくとも２つの配管１４ｂが連結されており、一方の配管１４ｂから本体１２の穴１４ａに冷却水が供給される。冷却水は、本体１２で高炉内の高温雰囲気と熱交換した後、他方の配管１４ｂから高炉の外部に排出される。
【００２４】
高炉の鉄皮３０には、貫通孔３２が形成されている。貫通孔３２には、高炉の内側と外側と間で冷却水を流通させる配管１４ｂが挿入されている。貫通孔３２は、複数の配管１４ｂが鉄皮３０を貫通できる程度の十分な大きさを有している。貫通孔３２と配管１４ｂとの間、及び配管１４ｂ同士の間には、高炉ガスのリークを抑制するためにキャスタブル４０が充填されている。
【００２５】
鉄皮３０の表面側には、高炉の運転時に発生するガスをシールするため、貫通孔３２を覆うようにシール部２０が設けられている。シール部２０は、金属製であり、貫通孔３２を包囲する筒体２２と筒体２２の一端側の開口を覆うプレート２４とを備える。筒体２２の他端側の開口は、貫通孔３２を取り囲むように鉄皮３０の表面に溶接されている。また、筒体２２とプレート２４も溶接されている。プレート２４には、配管１４ｂが貫通する穴が形成されている。貫通孔３２とシール部２０とで一体的に形成される空間には、キャスタブル４０が充填されている。このような構造によって、高炉ガスのリークを抑制している。筒体２２及びプレート２４を有するシール部２０は、図１（Ｂ）に示すように、角が丸みを帯びた三角柱形状を有している。シール部２０の形状は、特に限定されず、配管１４ｂの本数やサイズに応じて適宜変更することができる。
【００２６】
切断工程では、プレート２４から突出している配管１４ｂを、図１（Ａ）の点線５０の位置で切断する。切断位置は、プレート２４よりも鉄皮３０から離れた位置であることが好ましい。配管１４ｂを切断する作業は、配管１４ｂとともにシール部２０を切断する場合に比べて容易に行うことができる。切断は、例えばガス切断又はパイプカッターなど、通常の方法で行うことができる。
【００２７】
図２は、本実施形態のステーブクーラー１０の撤去方法における孔形成工程を示す説明図である。図２（Ａ）は、孔形成工程後のステーブクーラー１０の周辺を示す断面図である。図２（Ｂ）は、孔形成工程後のステーブクーラー１０の周辺における高炉の鉄皮３０の表面を示す正面図である。
【００２８】
孔形成工程では、高炉の外側から、貫通孔３２に挿入された配管１４ｂの長手方向に沿ってコアボーリングを行って配管１４ｂの外周部に設けられたキャスタブルを穿孔して、配管１４ｂを含むコアボーリング孔５２を形成する。コアボーリング孔５２は、円筒状の穿孔であり、これによって、配管１４ｂ及びこれに隣接するキャスタブル４０と鉄皮３０側のキャスタブル４０とに区画され、両者の縁切りを行うことができる。コアボーリング孔５２は、ステーブクーラー１０の本体１２に到達する直前、又は到達するまで行ってもよい。これによって、ステーブクーラー１０の取り外しが一層容易になる。
【００２９】
コアボーリングは、中空ビットを回転駆動する通常のコアボーリング機を使って行うことが可能である。コアボーリング機を用いることによって、コア部分に配管１４ｂが含まれるように円筒状のコアボーリング孔５２が形成される。コアボーリング孔５２の大きさに特に限定はなく、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）に示すように、配管１４ｂの外径よりも若干大きい内径を有するように形成してもよい。これによって、配管１４ｂとコアボーリング機の中空ビットとの接触を回避することができる。
【００３０】
図３は、本実施形態のステーブクーラー１０の撤去方法における第１除去工程を示す説明図である。図３（Ａ）は、第１除去工程後のステーブクーラー１０の周辺を示す断面図である。図３（Ｂ）は、第１除去工程後のステーブクーラー１０の周辺における高炉の鉄皮３０の表面を示す正面図である。
【００３１】
第１除去工程では、鉄皮３０の貫通孔３２を包囲する筒体２２と筒体２２の鉄皮３０側とは反対側の開口を覆うプレート２４とを有するシール部２０のうち、プレート２４の一部を除去する。シール部２０は、キャップ状を呈しており、高炉の運転中に貫通孔３２からのガスのリークを抑制するために、貫通孔３２を高炉の外側から覆うように設けられている。
【００３２】
シール部２０のプレート２４の中央部付近をガス切断等によって除去して開口部５４を形成し、キャスタブル４０を露出させる。プレート２４の開口部５４の大きさに特に制限はない。図３（Ｂ）に示すように、プレート２４のうち、配管１４ｂの貫通部分を含む領域のみを除去してもよい。プレート２４の開口部５４を小さくしておけば、ステーブクーラー１０の撤去後、新たなステーブクーラーを設置する際に、プレート２４の再生を容易に行うことが可能となる。ただし、プレート２４の開口部５４を小さくし過ぎると、キャスタブル４０の除去に時間を要する傾向にある。
【００３３】
プレート２４の少なくとも一部を除去した後、コアボーリング孔５２よりも外側にあるキャスタブル４０のうちの少なくとも一部を破砕してキャスタブル４０を除去する第２除去工程を行う。図４は、本実施形態のステーブクーラーの撤去方法における第２除去工程を示す説明図である。図４（Ａ）は、第２除去工程後のステーブクーラー１０の周辺を示す断面図である。図４（Ｂ）は、第２除去工程後のステーブクーラーの周辺における高炉の鉄皮表面を示す正面図である。
【００３４】
キャスタブル４０の除去は、例えばウォータジェット及びチッパー等によって行うことができる。プレート２４の除去部分である開口部５４に、例えば高圧水を噴射することによって、筒体２２及び貫通孔３２を閉塞しているキャスタブル４０を除去する。これによって、図４（Ａ）及び図４（Ｂ）に示すように、ステーブクーラー１０の本体１２を露出させてもよい。このように、配管１４ｂの周囲に充填されたキャスタブル４０を除去することによって、ステーブクーラー１０の取り外しを容易にすることができる。キャスタブル４０の除去は、配管１４ｂの周囲のみに限定して行ってもよいし、ステーブクーラー１０の本体１２と鉄皮３０との間の部分まで除去してもよい。
【００３５】
キャスタブル４０を除去した後、高炉の内壁面からステーブクーラー１０を取り外す撤去工程を行う。図５は、本実施形態のステーブクーラーの撤去方法における撤去工程を示す説明図である。図５（Ａ）は、撤去工程後のステーブクーラー１０の周辺を示す断面図である。図５（Ｂ）は、撤去工程後のステーブクーラー１０の周辺における高炉の鉄皮３０の表面を示す正面図である。
【００３６】
ステーブクーラー１０の取り外しは、例えば、配管１４ｂの先端を、高炉の中心部に向けて、油圧ジャッキで押圧し、押し出すことによって行ってもよい。このとき油圧ジャッキは鉄皮３０の表面上に固定されたジャッキ受けに配置して固定してもよい。ステーブクーラー１０を押し出す前に、電動チェーンブロックに接続され、高炉の炉頂の開口部から降ろされた吊りチェーンを、ステーブクーラー１０に連結しておいてもよい。これによって、高炉の中心部に向けて押し出され、高炉の内壁から取り外されたステーブクーラー１０は、吊りチェーンによって吊り下げられる。電動チェーンブロックを巻き上げることによって、ステーブクーラー１０が高炉の外部に搬出される。
【００３７】
本実施形態のステーブクーラー１０の撤去方法では、コアボーリングによって、配管１４ｂを含むコアボーリング孔５２を形成している。コアボーリング孔５２は、配管１４ｂ及びその周囲のキャスタブル４０と鉄皮３０側のキャスタブル４０とを分割することができる。このように、コアボーリング孔５２によって、配管１４ｂ及びその周囲のキャスタブル４０と鉄皮３０側のキャスタブル４０との縁切りを十分容易に行うことができる。また、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、シール部２０の筒体２２及びプレート２４の一部を残存させたまま、ステーブクーラー１０を撤去することができる。したがって、新たなステーブクーラーを設置する際に、残存させた筒体２２及びプレート２４の一部を再利用して、シール部２０の再生を容易に行うことができる。
【００３８】
一方、ステーブクーラー１０を撤去するにあたり、シール部２０を撤去した場合、ステーブクーラーを設置する際に、鉄皮３０表面のサンダーによる仕上げ作業、及び筒体２２と鉄皮３０との溶接作業等が発生する。これらの作業は、作業員の熟練が必要であるとともに長時間を要する。このような溶接作業は、難易度が高いため、ステーブクーラー１０の交換に所要する時間の３割を占めることもある。したがって、シール部２０の大部分を再利用できる本実施形態の撤去方法であれば、上述の作業を省略又は簡略化することができる。
【００３９】
以上、ステーブクーラーの撤去方法の実施形態を説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、上述の撤去方法では、撤去工程の前に第１除去工程及び第２除去工程を行っているが、これらの工程を行わずに、孔形成工程後にステーブクーラー１０を高炉の中心部に向けて押し出して取り外してもよい。また、切断工程も必ずしも必須ではなく、配管１４ｂを予めねじ込み継手等によって接続しておいて、コアボーリングの前に継手を取り外し、その後コアボーリングを行ってもよい。また、プレート２４の配管１４ｂによる貫通孔をシールするために、プレート２４の上に偏心リングを設けてもよい。
【００４０】
次に、ステーブクーラーの交換方法の一実施形態を以下に説明する。ステーブクーラーの交換方法は、第１のステーブクーラーの本体部に冷却水を供給又は排出する配管であって、高炉の外部に突出している配管を切断する切断工程と、高炉の外側から、鉄皮の貫通孔に挿入された配管に沿ってコアボーリングを行い、配管の外周面を包囲するキャスタブルを穿孔して、配管を含むコアボーリング孔を形成する孔形成工程と、鉄皮の貫通孔を包囲する筒体と該筒体の鉄皮側とは反対側の開口を覆うプレートとを有するシール部のうち、該プレートの少なくとも一部を除去する第１除去工程と、コアボーリング孔よりも外側のキャスタブルを破砕して該キャスタブルの少なくとも一部を除去する第２除去工程と、高炉の内壁面から第１のステーブクーラーを取り外す撤去工程と、第２のステーブクーラーの冷却水の配管を貫通孔に挿入し、第２のステーブクーラーを、高炉の炉内側から高炉の内壁に設置する設置工程と、を有する。
【００４１】
切断工程から撤去工程までは、上述のステーブクーラーの撤去方法と同様に行うことができる。設置工程では、高炉の内壁に取り付ける第２のステーブクーラー（更新用のステーブクーラー）を準備する。この第２のステーブクーラーを、高炉の炉頂の開口から、電動チェーンブロックに接続された吊りチェーンで吊り下げて、撤去したステーブクーラー１０（第１のステーブクーラー）があった位置の高さにまで降下させる。別途設けられた鉄皮の開口から引き寄せ棒を挿入して、第２のステーブクーラーに引っ掛けて、第２のステーブクーラーを鉄皮３０側に引き寄せる。冷却水の流路をなす第２のステーブクーラーの配管１４ｂを、貫通孔３２に挿入し、第２のステーブクーラーを高炉の内壁に例えば固定ボルトによって固定する。
【００４２】
次に、プレート２４の開口部５４から、第２除去工程でキャスタブル４０が除去された部分に、新たなキャスタブルを充填する。すなわち、貫通孔３２と配管１４ｂとの間、及び、筒体２２の中空部分にキャスタブルを充填して、キャスタブル４０を再生する。その後、プレート２４を補修してシール部２０を再生する。具体的には、プレート２４の開口部５４に相当する形状の新たなプレートを準備し、このプレートを開口部５４に整合するように溶接することによって、シール部２０を再生することができる。このようにして、第２のステーブクーラーを高炉の内壁に設置することができる。なお、開口部５４の縁部は、溶接の前にグラインダー等によって手入れを行っておいてもよい。
【００４３】
本実施形態のステーブクーラーの交換方法では、コアボーリングによって、配管１４ｂを含むコアボーリング孔５２を形成している。コアボーリング孔５２は、配管１４ｂ及びその周囲のキャスタブル４０と鉄皮３０側のキャスタブル４０とを容易に分割することができる。このように、コアボーリング孔５２によって、配管１４ｂ及びその周囲のキャスタブル４０と鉄皮３０側のキャスタブル４０との縁切りを容易に行うことができる。このため、交換作業の時間の短縮及び簡略化を図ることができる。
【００４４】
また、図５（Ａ）及び図５（Ｂ）に示すように、シール部２０の筒体２２及びプレート２４の一部を残存させたまま、ステーブクーラー１０を撤去することができる。したがって、第２のステーブクーラーを設置する際に、残存させた筒体２２及びプレート２４の一部を再利用して、シール部２０の再生を容易に行うことができる。このように、シール部２０の大部分を再利用できる本実施形態の交換方法であれば、交換作業を省略又は簡略化することができる。
【００４５】
以上、ステーブクーラーの交換方法の実施形態を説明したが、本発明は、ステーブクーラーの撤去方法と同様に、上述の実施形態に限定されるものではない。例えば、上述の交換方法では、撤去工程の前に第１除去工程及び第２除去工程を行っているが、これらの工程を行わずに、孔形成工程後にステーブクーラー１０を高炉の中心部に向けて押し出して取り外してもよい。この場合、設置工程の際には、充填するキャスタブルの量を十分に少なくすることができる。また、シール部２０の再生も一層容易に行うことができる。
【００４６】
［第２実施形態］
次に、ステーブクーラーの撤去方法及び交換方法の別の実施形態を説明する。この別の実施形態におけるステーブクーラーの撤去方法は、ステーブクーラーの本体に冷却水を供給又は排出する配管を複数備えており、高炉の外部に突出している複数の配管を切断する切断工程と、高炉の外側から、鉄皮の貫通孔に挿入された複数の配管に沿ってコアボーリングを行い、配管を包囲するキャスタブルを穿孔して、複数の配管を含むコアボーリング孔を形成する孔形成工程と、鉄皮の貫通孔を包囲する筒体と該筒体の鉄皮側とは反対側の開口を覆うプレートとを有するシール部のうち、該プレートの少なくとも一部を除去する第１除去工程と、高炉の内壁面からステーブクーラーを取り外す撤去工程と、を有する。
【００４７】
図６は、本実施形態のステーブクーラーの撤去方法における切断工程を示す説明図である。図６（Ａ）は、高炉内部に設置されたステーブクーラーの周辺を示す断面図である。図６（Ｂ）は、ステーブクーラーが設置された高炉の鉄皮表面を示す正面図である。
【００４８】
本実施形態も、上記第１実施形態と同様に、鉄皮３０の表面側には、高炉の運転時に発生するガスをシールするため、貫通孔３２を覆うようにシール部２０Ａが設けられている。シール部２０Ａは、金属製であり、貫通孔３２を包囲する筒体２２Ａと筒体２２Ａの一端側の開口を覆うプレート２４Ａとを備える。筒体２２Ａの他端側の開口は、貫通孔３２を取り囲むように鉄皮３０の表面に溶接されている。また、筒体２２Ａとプレート２４Ａも溶接されている。
【００４９】
本実施形態では、筒体２２Ａ及びプレート２４Ａを有するシール部２０Ａは、円柱形状を有している点で、上記第１実施形態と相違する。その他の構成は、上記第１実施形態と同様である。ただし、筒体２２Ａ、プレート２４Ａ及びシール部２０Ａの形状は、特に限定されず、配管１４ｂの本数やサイズに応じて適宜変更することができる。切断工程は、上記第１実施形態と同様にして行うことができる。
【００５０】
図７は、本実施形態に係るステーブクーラー１０の撤去方法における孔形成工程を示す説明図である。図７（Ａ）は、孔形成工程後のステーブクーラー１０の周辺を示す断面図である。図７（Ｂ）は、孔形成工程後のステーブクーラー１０の周辺における高炉の鉄皮３０の表面を示す正面図である。
【００５１】
孔形成工程では、高炉の外側から、貫通孔３２に挿入された複数の配管１４ｂの長手方向に沿ってコアボーリングを行って配管１４ｂの周囲に設けられたキャスタブル４０を穿孔して、配管１４ｂを含むコアボーリング孔５２Ａを形成する。このとき、図７（Ａ）及び図７（Ｂ）に示すとおり、コアボーリングは、複数の配管１４ｂの全てを包含するように、筒体２２Ａの内面に沿って行う。これによって、複数の配管１４ｂを含むコアボーリング孔５２Ａを形成することができる。
【００５２】
コアボーリング孔５２Ａは、円筒状の穿孔であり、この穿孔によって、複数の配管１４ｂと複数の配管１４ｂ近傍のキャスタブル４０を含むコア部分６０と、コア部分６０の外周面を取り囲むキャスタブル４０からなるシェル部分６２とに区画される。このようにして、複数の配管１４ｂを含むコア部分６０と、シェル部分６２との縁切りを行うことができる。コアボーリング孔５２Ａは、ステーブクーラー１０の本体１２に到達する直前、又は到達するまで行ってもよい。これによって、ステーブクーラー１０の取り外しが一層容易になる。
【００５３】
図８は、本実施形態のステーブクーラー１０の撤去方法における第１除去工程を示す説明図である。図８（Ａ）は、第１除去工程後のステーブクーラー１０の周辺を示す断面図である。図８（Ｂ）は、第１除去工程後のステーブクーラー１０の周辺における高炉の鉄皮３０の表面を示す正面図である。
【００５４】
第１除去工程では、鉄皮３０の貫通孔３２を包囲する筒体２２Ａと筒体２２Ａの鉄皮３０側とは反対側の開口を覆うプレート２４Ａとを有するシール部２０Ａのうち、プレート２４Ａの一部を除去する。シール部２０Ａは、キャップ状を呈しており、高炉の運転中に貫通孔３２からのガスのリークを抑制するために、貫通孔３２を高炉の外側から覆うように設けられている。
【００５５】
本実施形態では、プレート２４Ａのガス切断等を行わずに、孔形成工程でコアボーリングによって切断されたプレート２４Ａの中央部を除去して開口部５４を形成する。このように、本実施形態によれば、開口部５４を形成するためのガス切断等の作業を省略することができる。なお、開口部５４がコアボーリング孔５２Ａの外形よりも大きくなるように、シール部２０Ａのプレート２４Ａの周縁部をガス切断等によって切断して、プレート２４Ａの中央部を除去して開口部５４を形成してもよい。これによって、ステーブクーラーの交換方法における設置工程において、キャスタブル４０の充填を容易に行うことができる。
【００５６】
開口部５４を形成した後、高炉の内壁面からステーブクーラー１０を取り外す撤去工程を行う。図９は、本実施形態のステーブクーラーの撤去方法における撤去工程を示す説明図である。図９（Ａ）は、撤去工程後のステーブクーラー１０の周辺を示す断面図である。図９（Ｂ）は、撤去工程後のステーブクーラー１０の周辺における高炉の鉄皮３０の表面を示す正面図である。
【００５７】
ステーブクーラー１０の撤去は、上記第１実施形態と同様にして行うことができる。ステーブクーラー１０の取り外す際には、ステーブクーラー１０の複数の配管１４ｂと配管１４ｂ近傍のキャスタブル４０とを含むコア部分６０を貫通孔３２から抜き出す。このように、本実施形態ではコア部分６０のキャスタブルも、ステーブクーラー１０と併せて取り外すことができる。このため、第１実施形態で行っていた、コア部分６０を構成するキャスタブル４０を除去する第２除去工程を、省略することができる。なお、撤去工程の際に、シェル部分６２を構成するキャスタブル４０を除去してもよい。これによって、設置工程の際の配管１４ｂを貫通孔３２に挿入する作業を容易にすることができる。
【００５８】
本実施形態のステーブクーラーの交換方法は、上述のとおり撤去工程を行った後、上記第１実施形態の設置工程と同様にして行うことができる。
【００５９】
本実施形態のステーブクーラーの撤去方法及び交換方法では、孔形成工程において、配管１４ｂが複数であっても、一回のコアボーリングによって、複数の配管１４ｂを含むコア部分６０と、シェル部分６２との縁切りを行うことができる。したがって、配管１４ｂごとに配管を包囲するキャスタブルを穿孔してコアボーリング孔５２を形成する場合に比べて、一層の工程の短縮を図ることができる。また、開口部５４を形成するためのガス切断等の作業を省略することができる。さらに、撤去工程において、配管１４ｂを含むコア部分６０をステーブクーラー１０とともに撤去できることから、複数の配管１４ｂの間に設けられているキャスタブル４０を除去する作業を省略することができる。したがって、ステーブクーラーの撤去及び交換を、一層短い時間で且つ一層簡便に行うことができる。
【００６０】
以上、本発明のステーブクーラーの撤去方法及び交換方法の第１実施形態及び第２実施形態を説明したが、本発明は、上述の実施形態に限定されるものではない。
【産業上の利用可能性】
【００６１】
本発明によれば、ステーブクーラーの撤去を従来よりも短時間で且つ簡便に行うことが可能なステーブクーラーの撤去方法を提供することができる。また、ステーブクーラーの交換を従来よりも短時間で且つ簡便に行うことが可能なステーブクーラーの交換方法を提供することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１０…ステーブクーラー（第１のステーブクーラー）、１２…本体、１４…流路、１４ａ…穴、１４ｂ…配管、２０，２０Ａ…シール部、２２，２２Ａ…筒体、２４，２４Ａ…プレート、３０…鉄皮、３２…貫通孔、４０…キャスタブル、５２…コアボーリング孔、５４…開口部。
【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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