(57)【要約】【課  題】高炉の建設工事の工期短縮および安全性向上を可能にする高炉建設方法を提供する。【解決手段】順次、上段に位置するブロック接合体を高炉基礎上で吊り上げて、下段ブロックをブロック接合体の直下に誘導し、ブロック接合体を降下させて下段ブロックと接合させて高炉を建設する高炉建設方法において、最後に接合する炉底部ブロックを下底板から上底板までを含む炉底下層ブロックとその炉底下層ブロックの上方の炉底上層ブロックとに２分割して各々地組場で製作した後、炉底下層ブロックと炉底上層ブロックとを接合して炉底部ブロックとし、しかる後に上段に位置するブロック接合体を高炉基礎上で吊り上げて、炉底部ブロックをブロック接合体の直下に誘導し、ブロック接合体を降下させて接合する。【選択図】        図１
2004231990.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高炉を炉頂部から炉底部まで２個以上のリング状のブロックに分割して地組場で製作し、次いで高炉基礎上で炉頂部ブロックを吊り上げて、下段に位置する第２段ブロックを前記炉頂部ブロックの直下に誘導し、前記炉底部ブロックを降下させて前記第２段ブロックと接合させた後、順次、上段に位置するブロック接合体を高炉基礎上で吊り上げて、下段ブロックを前記ブロック接合体の直下に誘導し、前記ブロック接合体を降下させて前記下段ブロックと接合させて高炉を建設する高炉建設方法において、最後に接合する炉底部ブロックを下底板から上底板までを含む炉底下層ブロックと前記炉底下層ブロックの上方の炉底上層ブロックとに２分割して各々地組場で製作した後、前記炉底下層ブロックと前記炉底上層ブロックとを接合して前記炉底部ブロックとし、しかる後に上段に位置するブロック接合体を前記高炉基礎上で吊り上げて、前記炉底部ブロックを前記ブロック接合体の直下に誘導し、前記ブロック接合体を降下させて接合することを特徴とする高炉建設方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高炉の建設工事の工期短縮および安全性向上を可能にする高炉建設方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高炉の改修にともなう建設あるいは新たな高炉の建設を行なう際には、まず建設現場となる高炉基礎とは異なる場所に作業場（いわゆる地組場）を設置し、その地組場で、高炉を炉頂部から炉底部まで２個以上のリング状のブロックに分割して製作する。このとき、地組場で耐火れんがやステーブ等の付設装備の施工を完了する。こうして地組場で製作した各ブロックを高炉基礎へ搬送して高炉を建設する。
【０００３】
高炉の建設にあたっては、複数個のブロックのうちの最上段に位置するブロックＡ（すなわち炉頂部ブロック）を高炉基礎へ搬送し、図５に示すように、炉体支持柱１に配設される昇降装置２ａを用いて炉頂部ブロックＡを吊り上げる。次いで、炉頂部ブロックＡの下段に位置する第２段ブロックＢを移動装置３に載置して、第２段ブロックＢを炉頂部ブロックＡの直下に誘導する。
【０００４】
次に、炉頂部ブロックＡを降下させて、炉頂部ブロックＡと第２段ブロックＢとを接合する。
さらに、炉頂部ブロックＡと第２段ブロックＢとを接合したブロック接合体を昇降装置２ａ，２ｂで吊り上げて、その下段に位置する第３段ブロックＣをその直下に誘導した後、ブロック接合体を下降させ、ブロック接合体と第３段ブロックＣとを接合する。
【０００５】
こうして、図６に示すように、順次、  上段に位置するブロック接合体を昇降装置２ａ，２ｂで吊り上げて、下段に位置するブロック（以下、  下段ブロックという）をブロック接合体の直下に誘導した後、ブロック接合体を下降させ、ブロック接合体と下段ブロックとを接合して高炉を建設する。なお、図６には高炉を５個のブロックに分割して建設する例を示す。
【０００６】
このようにして高炉を建設するにあたって工期の短縮を達成するために、種々の技術が検討されている。
たとえば特許文献１には、高炉の短期改修・建設方法が開示されている。この技術は、各ブロックの真円度を高めて、運搬や吊り上げによる耐火れんがの割れや崩壊，あるいは付設機器の破損や損耗を防止することによって、工期を短縮するものである。しかし特許文献１に開示された技術では、最後に接合する炉底部ブロックは真円度のくずれは少ないとして、炉底部ブロックの製作について格別の配慮はなされていない。
【０００７】
図６に示すように炉底部ブロックＥは高炉の最下段に位置するブロックであり、通常、羽口部の下方から炉底れんがを含む高炉最下部までの範囲からなるブロックである。したがって、炉底部ブロックＥの高さは１４〜１５ｍにも及ぶ。
炉底部ブロックＥの最下層部は、図１に示すように、上底板５と下底板６との間に耐火物８や冷却配管７を配設するとともに、アンカーボルト９等を有する複雑な構造になっている。したがって図１に示す炉底部ブロックＥの最下層部は、炉底部ブロックＥの製作過程で最も作業負荷の大きい部分である。なお図１には、鉄皮４の近傍（片側のみ）を図示する。
【０００８】
炉底部ブロックＥには、図２に示すように高炉炉底部の炉底冷却構造体を含み、さらに上底板５の上面には炉底れんが１０が積み上げられて高炉炉底が構築される。この炉底部ブロックＥを製作するにあたって、作業者は炉底部ブロックＥ内に入って、炉底冷却構造体である上底板５，下底板６，冷却配管７を配設し、上底板５と下底板６との間に耐火物８を圧入充填する等の作業を行なう必要がある。したがって作業者は、これらの作業のため、高さＨ＝１４〜１５ｍの鉄皮を越えて炉底部ブロックＥ内に入らなければならない。
【０００９】
しかも、作業に用いる装置，工具および各種材料を炉底部ブロックＥ内に搬入する必要がある。なお図２には、鉄皮４の近傍（片側のみ）を図示する。
作業者が鉄皮（高さＨ＝１４〜１５ｍ）を越えて炉底部ブロックＥ内に入る際には、梯子を使用せざるを得ないので、作業効率が低下するばかりでなく、安全性の観点から改善の余地が残されている。また、装置や工具あるいは各種材料の搬入についても同様に、作業効率の向上，安全性の向上を図る必要がある。
【００１０】
【特許文献１】
特許第３１６５３６２  号公報
【特許文献２】
特許第３１５７７２３  号公報
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記のような問題を解消し、高炉の建設工事の工期短縮および安全性向上を可能にする高炉建設方法を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、高炉を炉頂部から炉底部まで２個以上のリング状のブロックに分割して地組場で製作し、次いで高炉基礎上で炉頂部ブロックを吊り上げて、下段に位置する第２段ブロックを炉頂部ブロックの直下に誘導し、炉底部ブロックを降下させて第２段ブロックと接合させた後、順次、上段に位置するブロック接合体を高炉基礎上で吊り上げて、下段ブロックをブロック接合体の直下に誘導し、ブロック接合体を降下させて下段ブロックと接合させて高炉を建設する高炉建設方法において、最後に接合する炉底部ブロックを下底板から上底板までを含む炉底下層ブロックとその炉底下層ブロックの上方の炉底上層ブロックとに２分割して各々地組場で製作した後、炉底下層ブロックと炉底上層ブロックとを接合して炉底部ブロックとし、しかる後に上段に位置するブロック接合体を高炉基礎上で吊り上げて、炉底部ブロックをブロック接合体の直下に誘導し、ブロック接合体を降下させて接合する高炉建設方法である。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明では、炉底部ブロックＥを炉底下層ブロックと炉底上層ブロックとに２分割して、それぞれ個別に地組場で製作する。図１は、炉底下層ブロックの例を模式的に示す断面図である。
図１に示すように、炉底部ブロックＥの最下層部に位置する炉底下層ブロックには、上底板５，下底板６，アンカーボルト９，上底板５の上方に僅かに  ３００〜１５００ｍｍ程度突出する鉄皮４，上底板５と下底板６との間に配設される耐火物８や冷却配管７，上底板５上面に積み上げられる耐火れんが（図示せず）等が含まれる。なおアンカーボルト９は、鉄皮４の外側に位置することもあり、図１の例は炉底ブロックＥの直径が旧炉体より拡大された結果、炉体を支持するアンカーボルト９が炉底ブロックＥの内側に位置することになった例を示している。
【００１４】
この炉底ブロックＥの炉底下層ブロックの高さｈは１〜１．５  ｍ程度であり、地組場で作業者は容易かつ安全に炉底下層ブロックＥ１  内に入ることが可能である。したがって、作業効率の向上および安全性の向上を達成できる。しかも、作業に用いる装置，工具および各種材料の搬入も容易に行なえるので、作業負荷の大きい炉底下層ブロックＥ１  を短期間で製作できる。
【００１５】
一方、  図２に示す炉底部ブロックＥのうちの、炉底下層ブロックＥ１  を除く上層部分（以下、炉底上層ブロックＥ２  という）は、他の地組場で製作する。なお地組場で製作する炉底上層ブロックＥ２  には、炉体冷却用ステーブ等あらかじめ炉内に取り込めるものを装備することもできる。
このようにして、炉底下層ブロックＥ１  と炉底上層ブロックＥ２  を個別に製作した後、炉底下層ブロックＥ１  の上に炉底上層ブロックＥ２  を接合して、炉底部ブロックＥとする。ここで、炉底下層ブロックＥ１  と炉底上層ブロックＥ２  とを接合するにあたって、鉄皮４を接合し、かつ炉底れんが１０を接合する必要がある。本発明では、鉄皮４や炉底れんが１０を接合する技術は、炉底下層ブロックＥ１  および炉底上層ブロックＥ２  には、あらかじめ装備できる内部構造が組み込まれているため、鉄皮４の外側から片面溶接で接合する方法が好ましく、特許文献２に開示されているような従来から知られている技術が使用できる。
【００１６】
図３，図４を用いて、炉底部ブロックＥの構築例について説明する。
まず図３は、炉底部ブロックＥ内に炉底れんが１０を施工する例であって、図３（ａ）  に示すように炉底下層ブロックＥ１  を製作した後、続いて炉底れんが１０を炉底部ブロックＥの内径より小径の寸法で構築する。この炉底下層ブロックＥ１  の上に構築される炉底れんが１０は、通常のれんが積み作業であり、また周囲を囲う鉄皮４もないことから作業性が良い。図３（ａ）  に示す構築が完了した後、炉底部ブロックＥの上部の組合せに入る。
【００１７】
図３（ｂ）  では、他の地組場で製作された炉底上層ブロックＥ２  を組合せて、炉底部ブロックＥとするもので、ここでは炉底上層ブロックＥ２  を構成する鉄皮４には、あらかじめ炉体冷却用ステーブ１１が他の地組場で組込まれており、１２は炉体冷却用ステーブ１１の背面に充填されている耐火物を示し、１３は炉体冷却用ステーブ１１の冷却配管を示す。
【００１８】
この炉底上層ブロックＥ２  を炉底下層ブロックＥ１  の上に接合する。図３（ｂ）  の接合された炉底上層ブロックＥ２  の鉄皮４と炉底れんが１０の側面１４との空間には耐火物が圧入充填されて、炉底部ブロックＥが完成する。
また図４は炉底部ブロックＥの他の例であって、図４（ａ）  の炉底下層ブロックＥ１  の上に炉体冷却用ステーブ１１，その背面に施工した耐火物１２および炉体冷却用ステーブ１１の冷却配管１３をあらかじめ組み込んだ炉底上層ブロックＥ２  を接合する。これを炉底部ブロックＥとし、炉底れんが１０は炉底部ブロックＥを高炉炉体として、他のブロックと接合させて高炉炉体を建設した後、炉内で施工された。
【００１９】
次に、図６に示すように、炉底部ブロックＥを移動装置３に載置する。一方、  あらかじめ炉頂部ブロックＡ〜ブロックＤを接合したブロック接合体を吊り上げて、炉底部ブロックＥをブロック接合体の直下に誘導し、ブロック接合体を降下させて炉底部ブロックＥと接合させて高炉を建設する。炉頂部ブロックＡ〜炉底部ブロックＥの各ブロックを接合する際には、従来から知られている技術が使用できる。
【００２０】
なお図６には、５個のブロックに分割して高炉を建設する例を示したが、本発明は高炉を２個以上のブロックに分割して建設する際に適用でき、ブロックの個数は特定の数値に限定するものではない。
本発明では、作業負荷の大きい炉底部ブロックＥの製作に要する時間を短縮できるので、建設工事の工期を短縮し、建設費用を削減できる。しかも安全性の向上も達成できる。
【００２１】
【実施例】
高炉の改修工事を行なうにあたって、５個のブロックに分割して解体し、地組場で組込み接合等の工事を行ない、炉体組立て用のブロックを製作した。次いで炉頂部ブロックＡを吊り上げて第２段ブロックＢをその直下に誘導した後、炉頂部ブロックＡを降下させて第２段ブロックＢと接合した。同様の手順でブロックＣを接合し、さらにブロックＤを順次接合した。
【００２２】
炉底部ブロックＥの組込み接合等の工事をする際には、図１に示すように下底板６の下面から高さｈ＝  １．５ｍまでの部分を炉底下層ブロックとして炉底部ブロックＥから分割して、地組場で組込み接合等の工事を行なった。炉底部ブロックＥから炉底下層ブロックＥ１  を分割した他方の炉底上層ブロックＥ２  は、炉底下層ブロックＥ１  とは異なる地組場で工事を行なった。
【００２３】
このようにして、それぞれ個別に製作された炉底下層ブロックＥ１  と炉底上層ブロックＥ２  とを接合して炉底部ブロックＥを製作した。
次に、図６に示すように、炉底部ブロックＥを移動装置３に載置する。一方、  あらかじめ炉頂部ブロックＡ〜ブロックＤを接合したブロック接合体を吊り上げて、炉底部ブロックＥをブロック接合体の直下に誘導し、ブロック接合体を降下させて炉底部ブロックＥと接合させて高炉を建設した。これを発明例とする。
【００２４】
一方、同じ高炉を同様に５個のブロックに分割して、炉底部ブロックＥを２分割せずに行なった場合の過去の実績を従来例とする。
発明例と比較例について、高炉の建設に要する工事期間を比べると、発明例の方が３日短縮された。しかも発明例では、炉底部ブロックＥの製作工事の安全性が向上した。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、高炉の建設工事の工期を短縮するとともに、安全性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】炉底下層ブロックの例を模式的に示す断面図である。
【図２】炉底部ブロックの例を模式的に示す断面図である。
【図３】炉底部ブロック内に炉底れんがを施工する例を模式的に示す断面図である。
【図４】炉底部ブロックの他の例を模式的に示す断面図である。
【図５】炉頂部ブロックを吊り上げた状態を模式的に示す断面図である。
【図６】ブロック接合体を吊り上げた状態を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
１  炉体支持柱
２ａ  昇降装置
２ｂ  昇降装置
３  移動装置
４  鉄皮
５  上底板
６  下底板
７  冷却配管
８  耐火物
９  アンカーボルト
１０  炉底れんが
１１  炉体冷却用ステーブ
１２  耐火物
１３  冷却配管
１４  側面
Ｈ  炉底部ブロックの高さ
ｈ  炉底下層ブロックの高さ
【図１】
2004231990.tif 000003
【図２】
2004231990.tif 000004
【図３】
2004231990.tif 000005
【図４】
2004231990.tif 000006
【図５】
2004231990.tif 000007
【図６】
2004231990.tif 000008