(57)【要約】  【課題】  高炉の炉壁の内部近傍に配置されて鉄皮等を冷却するステーブクーラのステーブパイプに生じる破損を、高炉の内部を極度に冷却することなく、短時間で高信頼性でさらには安全に、検知する。  【解決手段】  高炉の休風時に、この高炉の内部に配置されたステーブクーラのステーブパイプ１ｅの内部の冷却水を支管水抜き弁１ｃから抜き取ってから、ステーブ給水支管弁１ｂ、支管水抜き弁１ｃ及びステーブ排水弁１ｇを閉じるとともにステーブ排水ブロー弁１ｆを開いて吸引ファン１Ｂを運転することによってステーブパイプ１ｅの内部を吸引して負圧にすることにより、ステーブパイプ１ｅの破損部から高炉の内部のＣＯガスを浸入させ、支管水抜き弁１ｃを開いてステーブパイプ１ｅの内部を吸引した側と反対側からキャリアガスを吹き込んでから、ＣＯガス検知器１Ａにより浸入したＣＯガスの濃度を分析することによって、ステーブパイプ１ｅの破損部位を、高炉の内部を極度に冷却することなく、短時間で高信頼性でさらには安全に、検知する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
冶金炉の休風時に、該冶金炉の内部に配置されたステーブクーラのステーブパイプの内部の冷却水を抜き取ってから、該ステーブパイプの内部を吸引して負圧にすることによって該ステーブパイプの破損部から前記冶金炉の内部のＣＯガスを浸入させ、浸入したＣＯガスの濃度を分析することを特徴とするステーブパイプの破損検知方法。
【請求項２】
前記ＣＯガスを浸入させた後に、前記ステーブパイプの内部を吸引した側と反対側からキャリアガスを吹き込んでから、前記浸入したＣＯガスの濃度を分析する請求項１に記載されたステーブパイプの破損検知方法。
【請求項３】
冶金炉の休風時に、該冶金炉の内部に配置されたステーブクーラのステーブパイプの内部の冷却水を抜き取るための冷却水抜取り装置と、
該ステーブパイプの内部を吸引して負圧にすることによって該ステーブパイプの破損部から前記冶金炉の内部のＣＯガスを浸入させるためのステーブパイプ吸引装置と、
該ステーブパイプ吸引装置によって該ステーブパイプの内部に浸入したＣＯガスの濃度を分析するためのガス濃度分析装置と
を備えることを特徴とするステーブパイプの破損検知装置。
【請求項４】
さらに、前記ステーブパイプの内部を吸引した側と反対側からキャリアガスを吹き込むためのキャリアガス吹込装置を備える請求項３に記載されたステーブパイプの破損検知装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステーブパイプの破損検知方法及び装置に関するものであり、具体的には、高炉等の冶金炉の炉壁の内部近傍に配置されて鉄皮等を冷却するステーブクーラのステーブパイプに生じる破損を、冶金炉の内部を極度に冷却することなく、短時間で高信頼性でさらには安全に検知するためのステーブパイプの破損検知方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
製鉄用の高炉等といった冶金炉（以降の説明は「高炉」を例にとって行う）の炉体を冷却して保護するための手段の一つとして、ステーブクーラと呼ばれる冷却体を炉壁の内部近傍に設置することが広く行われている。ステーブクーラは、耐火物と鉄皮とからなる高炉の炉壁の鉄皮の内部に設置され、高炉の炉内の熱負荷から鉄皮を保護する。
【０００３】
図６は、高炉の炉壁の内部近傍に設置されたステーブクーラ６ａの縦断面図である。
図６に示すように、ステーブクーラ６ａは、鋳鉄又は銅製の冷却板６ｂをステーブ本体として備えており、この冷却板６ｂに冷却水路をなすステーブパイプ６ｃ及び耐火煉瓦６ｄが埋設されている。
【０００４】
しかしながら、ステーブクーラ６ａは、操業中に発生する高炉の炉内の熱変動によって熱負荷を受け、この熱負荷の変動による繰り返し熱応力が作用する。このため、ステーブクーラ６ａの冷却板６ｂの炉内側（図６においては耐火煉瓦６ｄが装着されている側）にクラックが発生し、このクラックが伝播してステーブパイプ６ｃにより構成される冷却水路が破損することがある。冷却水路が破損すると、冷却媒体（冷却水）の炉内への漏洩を招き、炉内を冷却して高炉操業にとって深刻な障害となる。
【０００５】
このため、漏水を早期に止めるべく、これまでにも、破損したステーブパイプの漏水位置を早期に検知するための発明が多数開示されている。
例えば特許文献１には、高炉の操業中に、ステーブパイプの破損部から冷却水に混入した炉内ガス中のＣＯガスを冷却水循環経路の途中に設けたガス捕集器により捕集し、サンプリングラインを介してＣＯガス分析器によりＣＯガス濃度を検知して破損部位を徐々に絞り込んで特定する発明が開示されている。
【０００６】
また、特許文献２には、高炉の操業中に、調査する冷却水循環系の冷却水圧を炉内圧よりも低く設定して、破損部から冷却水の中へのＣＯガスの混入を促進することにより、特許文献１に記載された発明よりもＣＯガス濃度の検知範囲及び検知精度をいずれも改善する発明が開示されている。
【０００７】
また、特許文献３には、高炉の操業中に、冷却水循環経路毎に取り付けた圧力計により各冷却水循環経路の圧力の変動を監視し、変動を確認した場合には炉内ガスの静圧及び冷却水の静水圧の関係から破損位置の高さを検知する発明が開示されている。
【０００８】
また、この特許文献３には、高炉の操業中に、冷却水循環経路毎に取り付けた圧力計により冷却水の圧力の変動を監視し、変動を確認した場合には休風を行って、冷却水の静水圧から破損位置の高さを検知する発明も開示されている。
【０００９】
また、高炉の操業中に、操業時に冷却水に混入したＣＯガスの分析等から、予め破損する可能性が高い冷却水循環経路を絞り込み、休風が開始された後に絞り込まれた冷却水循環経路の耐圧検査を行うことにより破損部位を検知する発明（「従来技術１」という）も知られている。
【００１０】
さらに、高炉において冷却水が炉内へ漏水すると炉内熱により分解して水素を生じることから、冷却水循環経路毎に止水してその後の炉内ガス中の水素濃度の変化を監視することにより、破損した冷却水循環経路を特定する発明（「従来技術２」という）も知られている。
【００１１】
高炉では、操業中にステーブパイプから多少程度漏水しても、鉄鉱石と羽口から吹き込まれる熱風との反応熱によって炉内温度の低下は抑制されるため、炉内が極度に冷却されることは稀である。しかし、休風中にステーブパイプから漏水すると極度に炉内が冷却されて、高炉の操業上甚大な被害がもたらされることになる。
【００１２】
このため、実際の高炉の操業では、休風を開始した後にステーブパイプに破損の疑いが発生すると、まず従来技術２のように冷却水循環経路毎に止水してその後の炉内ガス中の水素濃度の変化を監視することにより破損した冷却水循環経路を特定し、次に、特許文献３や従来技術１のように、特定された冷却水循環経路に対して静水圧を確認したり、あるいは耐圧検査を行うことにより破損部位を特定することが、一般的に行われている。
【００１３】
一方、上述した手段とは異なり、休風を開始した後にステーブパイプに破損の疑いが発生すると、操業を再開し、特許文献１〜３に記載された発明に基づいて操業中にステーブパイプの破損位置を特定することもある。
【００１４】
【特許文献１】特開平５−３２０７２８号公報
【特許文献２】特開平６−３４７３６１号公報
【特許文献３】特開平９−１９６８０３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
しかし、休風を開始した後に冷却水循環経路毎に止水して炉内ガス中の水素濃度の変化を監視することにより破損した冷却水循環経路を特定してから、特定された冷却水循環経路に対して静水圧確認等を行って破損部位を特定する手段では、冷却水循環系統を止水してから炉内ガス中の水素濃度の変化が現れるまでに相当の時間を要する。したがって、破損している冷却水循環経路を特定するまでに長時間を要してしまう。この間に破損している部位が止水されていないと炉内への漏水が継続して生じるため、極度に炉内を冷却してしまう。
【００１６】
また、この手段では、特定された冷却水循環経路に対して静水圧を確認したり、あるいは耐圧検査を行う際、休風中とはいってもステーブ本体の蓄熱や炉内の熱負荷は零ではないため、検査媒体に水や空気のどちらを用いたとして、熱による体積膨張が不可避的に発生する。このため、ステーブパイプの破損部が小さいとともにステーブ本体の蓄熱等の熱が大きい場合には、系外へ逃げる熱量よりも熱膨張に用いられる量が大きくなり、しばしば、ステーブパイプに破損はないと誤診したり、あるいは静水圧確認作業時や耐圧検査時に熱気が噴出することがあり、信頼性及び安全性の両面で問題があった。
【００１７】
一方、休風を開始した後に操業を再開して操業中にステーブパイプの破損位置を特定する手段では、その休風の際の実施が計画されていた他の補修作業を中止せざるを得ず、前後の製造プロセスとの間で工程調整を行わなければならなくなるために多大な労力をロスすることになる。そもそも、破損位置の特定についての信頼性が低ければ、操業中においても破損部位を特定することは難しく、再度休風に入ること自体で被害を招いてしまうことが懸念される。
【００１８】
本発明の目的は、高炉等の冶金炉の炉壁の内部近傍に配置されて鉄皮等を冷却するステーブクーラのステーブパイプに生じる破損を、この冶金炉の内部を極度に冷却することなく、短時間で高信頼性でさらには安全に検知するためのステーブパイプの破損検知方法及び装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
本発明者らは上記課題を解決するために鋭意検討を重ねた結果、高炉等の冶金炉の炉内の極度な冷却を防止するために冷却水循環系を止水してから、
（１）ステーブパイプの内部をファンによって吸引することにより負圧とし、ステーブパイプの内部と炉内との差圧を高めてステーブパイプの破損部位からの炉内のＣＯガスの浸入を促進した後にＣＯガスの濃度を分析することによって、ステーブパイプの破損部位を迅速に特定できること、又は
【００２０】
（２）ステーブパイプの吸引側と反対側の位置に大気吸込バルブを配置し、大気をキャリアガスとしてステーブパイプの内部に吹き込むことによって、ステーブパイプの破損部位の特定精度を高めることができるとともに特定時間を短縮できること
によって、短時間及び高信頼性でさらには安全に、ステーブパイプの破損部位を特定できることを知見して、本発明を完成した。
【００２１】
本発明は、冶金炉の休風時に、この冶金炉の内部に配置されたステーブクーラのステーブパイプの内部の冷却水を抜き取ってから、このステーブパイプの内部を吸引して負圧にすることによってこのステーブパイプの破損部から冶金炉の内部のＣＯガスを浸入させ、望ましくはステーブパイプの内部を吸引した側と反対側からキャリアガスを吹き込んでから、浸入したＣＯガスの濃度を分析することを特徴とするステーブパイプの破損検知方法である。
【００２２】
別の観点からは、本発明は、冶金炉の休風時に、この冶金炉の内部に配置されたステーブクーラのステーブパイプの内部の冷却水を抜き取るための冷却水抜取り装置と、ステーブパイプの内部を吸引して負圧にすることによってステーブパイプの破損部から冶金炉の内部のＣＯガスを浸入させるためのステーブパイプ吸引装置と、望ましくはステーブパイプの内部を吸引した側と反対側からキャリアガスを吹き込むためのキャリアガス吹込装置と、ステーブパイプ吸引装置によってステーブパイプの内部に浸入したＣＯガスの濃度を分析するためのガス濃度分析装置とを備えることを特徴とするステーブパイプの破損検知装置である。
【発明の効果】
【００２３】
本発明に係るステーブパイプの破損検知方法及び装置によれば、冶金炉の炉内の極度な冷却を防止するために冷却水循環系を止水した上で、短時間、高い信頼性さらには高い安全性で、ステーブパイプの破損部位を特定することができる。
【００２４】
このため、本発明に係るステーブパイプの破損検知方法及び装置によれば、ステーブクーラからの漏水を早期に止めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明に係る冶金炉用ステーブパイプの破損検知方法及び装置の実施の形態を、添付図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以降の説明では冶金炉が高炉である場合を例にとるが、本発明は高炉以外の他の冶金炉に対して同様に適用可能である。
【００２６】
図１は、本発明に係る高炉用ステーブパイプの破損検知装置の実施の形態を示す説明図である。
同図に示すように、本実施の形態のステーブパイプ１ｅの破損検知装置１は、冷却水抜取り装置及びキャリアガス吹込装置という二つの装置として機能する支管水抜き弁１ｃと、ステーブパイプ吸引装置として機能する吸引ファン１Ｂと、ガス濃度分析装置として機能するＣＯガス検知器１Ａとを備える。そこで、破損検知装置１のこれらの構成要素について順次説明する。
【００２７】
［支管水抜き弁１ｃ］
まず初めに、ステーブクーラの冷却水循環系を図１を参照しながら簡単に説明する。同図において、図示しない高炉の炉内に上下方向に多段（図示例では１０段）に設置された各ステーブ本体１ｄにはステーブパイプ１ｅがそれぞれ埋設されている。上下方向に隣接するステーブ本体１ｄ、１ｄのステーブパイプ１ｅ、１ｅは、接続パイプ１ｉにより接続されている。
【００２８】
最下方に位置するステーブ本体１ｄのステーブパイプ１ｅには、ステーブ給水支管弁１ｂを介してステーブ給水ヘッダ管１ａから冷却水が供給される。一方、最上方に位置するステーブ本体１ｄのステーブパイプ１ｅから排出される冷却水は、ステーブ排水弁１ｇを介してステーブ排水ヘッダ管１ｈへ供給される。
【００２９】
ステーブ給水ヘッダ管１ａから供給される冷却水は、最下方に位置するステーブ本体１ｄのステーブパイプ１ｅを流通することによりステーブ本体１ｄを冷却し、接続パイプ１ｉを介して、すぐ上方に配置されたステーブ本体１ｄのステーブパイプ１ｅを流通する。これにより、冷却水は、ステーブ本体１ｄを冷却し、接続パイプ１ｉを介して、すぐ上方に配置されたステーブ本体１ｄのステーブパイプ１ｅに供給される。
【００３０】
以降これを繰り返し、冷却水は、最終的に最上方に位置するステーブ本体１ｄのステーブパイプ１ｅへ供給された後に、ステーブ排水弁１ｇを介してステーブ排水ヘッダ管１ｈへ供給される。
【００３１】
ステーブ給水ヘッダ管１ａ、ステーブ給水支管弁１ｂ、ステーブ本体１ｄ、ステーブパイプ１ｅ、ステーブ排水弁１ｇ及びステーブ排水ヘッダ管１ｈの構成は、高炉に設置されるこの種のステーブクーラの構成としては慣用されるものであり、当業者にとっては周知のものであるため、これ以上の説明は省略する。
【００３２】
本実施の形態では、ステーブ給水支管弁１ｂと最下方に位置するステーブ本体１ｄとを接続する接続パイプ１ｉの途中に、支管水抜き弁１ｃが設けられている。
この支管水抜き弁１ｃは、高炉の操業時には閉じた状態で使用され、高炉の休風時にステーブ給水支管弁１ｂを閉じた状態で、開くことにより、高炉の内部に配置されたステーブ本体１ｄのステーブパイプ１ｅの内部の冷却水を抜き取るためのものであり、冷却水抜取り装置として機能する。
【００３３】
なお、支管水抜き弁１ｃを開くことにより排出された冷却水は、図示しない配管を介して、しかるべき場所へ捨てられる。
また、本実施の形態では、この支管水抜き弁１ｃは、大気をキャリアガスとしてステーブパイプの内部に吹き込むことによってステーブパイプの破損部位の特定精度を高めるとともに特定時間を短縮するためのキャリアガス吹込装置としても機能する。この説明は、本実施の形態の破損検知装置１の動作を説明する際にあわせて行うため、ここでは省略する。
【００３４】
本実施の形態では、冷却水抜取り装置及びキャリアガス吹込装置という二つの装置として機能する支管水抜き弁１ｃは、以上のように構成される。
【００３５】
［吸引ファン１Ｂ］
図１に示すように、本実施の形態のステーブパイプ１ｅの破損検知装置１は、最上方に位置するステーブ本体１ｄのステーブパイプ１ｅとステーブ排水弁１ｇとの間にステーブ排水ブロー弁１ｆが設けられており、この排水ブロー弁１ｆにドレンボトル１Ｃを介して、後述するＣＯガス検知器１Ａと、吸引ファン１Ｂとが設けられる。
【００３６】
吸引ファン１Ｂは、高炉の休風時であってステーブ本体１ｄのステーブパイプ１ｅの内部の冷却水が排水された後に、ステーブ給水支管弁１ｂ、支管水抜き弁１ｃ及びステーブ排水弁１ｇを閉じるとともにステーブ排水ブロー弁１ｆを開いて運転されることにより、ステーブ本体１ｄのステーブパイプ１ｅの内部を吸引して負圧にする。
【００３７】
これにより、吸引ファン１Ｂは、負圧となったステーブパイプ１ｅの内部へ、ステーブパイプ１ｅの破損部から高炉の内部のＣＯガスを浸入させて充満させるものであり、ステーブパイプ吸引装置として機能する。
本実施の形態では、ステーブパイプ吸引装置である吸引ファン１Ｂは、以上のように構成される。
【００３８】
［ＣＯガス検知器１Ａ］
上述したように、吸引ファン１Ｂによりステーブパイプ１ｅの内部へ浸入して充満されたＣＯガスの濃度は、吸引ファン１Ｂとドレンボトル１Ｃとの間に配置されたＣＯガス検知器１Ａにより分析及び検知される。このように、ＣＯガス検知器１Ａは、ガス濃度分析装置として機能する。
【００３９】
本実施の形態では、ＣＯガス検知器１Ａは、以上のように構成される。
支管水抜き弁１ｃ、吸引ファン１Ｂ及びＣＯガス検知器１Ａを備える本実施の形態のステーブパイプ１ｅの破損検知装置１は、以上のように構成される。次に、このステーブパイプ１ｅの破損検知装置１を作動させて、ステーブパイプ１ｅに発生した破損を検知する方法を説明する。
【００４０】
まず、本実施の形態のステーブパイプ１ｅの破損検知装置１は、高炉の休風時に使用される。このため、高炉の操業時には、ステーブ給水支管弁１ｂ及びステーブ排水弁１ｇが開かれるとともに、支管水抜き弁１ｃ及びステーブ排水ブロー弁１ｆが閉じられることにより、各ステーブパイプ１ｅの内部を冷却水が流通して各ステーブ本体１ｄを冷却するのであり、ステーブパイプ１ｅの破損検知装置１は停止している。
【００４１】
一方、高炉の休風時には、初めに、ステーブ給水支管弁１ｂ及びステーブ排水弁１ｇが閉じられるとともに、支管水抜き弁１ｃ及びステーブ排水ブロー弁１ｇが開かれる。これにより、各ステーブ本体１ｄのステーブパイプ１ｅの内部に残存していた冷却水は全て支管水抜き弁１ｃから排出され、ステーブパイプ１ｅ内は大気で満たされている状態となる。
【００４２】
次に、支管水抜き弁１ｃを閉じるとともにステーブ排水ブロー弁１ｆに吸引ファン１Ｂを接続するとともに運転を開始する。これにより、各ステーブ本体１ｄのステーブパイプ１ｅの内部は吸引されて炉内の圧力よりも低圧（負圧）となる。
【００４３】
このため、ステーブパイプ１ｅの破損部が存在すると、この破損部から高炉の内部のＣＯガスがステーブパイプ１ｅの内部へ浸入する。
図２は、吸引ファン１Ｂの運転によりステーブパイプ１ｅの破損部の有無を検知できることを示すための基礎試験に用いた試験装置５を示す説明図である。
【００４４】
本試験装置５には、破損したステーブパイプを模擬したパイプ５ｂと、炉内を模擬したＣＯガスタンク５ｄが設けられている。そして、パイプ５ｂとＣＯガスタンク５ｄとは破損部を模擬するためのオリフィス５ｃにより接続されている。また、ＣＯガスタンク５ｄには２０％濃度のＣＯガスが封入されている。
【００４５】
また、パイプ５ｂの一端には、パイプ５ｂの一端からパイプ５ｂの内部のＣＯガスを吸引するための吸引ファン５Ｂが設置されており、パイプ５ｂと吸引ファン５Ｂとの間にはＣＯガス検知器５Ａが接続され、ＣＯガス濃度の連続測定値を記録できるように構成されている。
【００４６】
また、パイプ５ｂの他端には、キャリアガス（大気）をパイプ５ｂの内部へ吹き込むことができるようにキャリアガスバルブ５ａが設置されている。
このように構成された試験装置５を用いて、破損系列のみでオリフィス５ｃの径を、０．５ｍｍ、１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍ及び５ｍｍの５水準で変更して吸引ファン５Ｂを運転し、パイプ５ｂの内部のＣＯガス濃度を測定した。測定結果を図３にグラフで示す。
【００４７】
図３にグラフで示すように、オリフィス５ｃの径が５〜１ｍｍ程度であれば比較的短時間でＣＯガス濃度の測定値は上昇して安定するため、パイプ５ｂの内部のＣＯガスを測定できることがわかる。すなわち、パイプ５ｂの破損部の孔径が５〜１ｍｍ程度の場合には、吸引ファン５Ｂによりパイプ５ｂを吸引すれば、パイプ５ｂの破損を検知できることがわかる。
【００４８】
一方、図３にグラフで示すように、オリフィス５ｃの径が０．５ｍｍと小さくなると、長時間を経ても、ＣＯガス濃度の測定値は上昇せず、パイプ５ｂの内部のＣＯガスを殆ど検知できないことがわかる。
【００４９】
そこで、オリフィス５ｃの径が０．５ｍｍである場合で１分間程度吸引してから、キャリアガスバルブ５ａを開いてパイプ５ｂの内部にキャリアガスを吹き込みながら、同様の測定を行った。測定結果を図４にグラフで示す。
【００５０】
図４にグラフで示すように、吸引ファン５Ｂにより数十秒間程度吸引してからパイプ５ｂの内部にキャリアガスを吹き込むと、キャリアガスを吹き込んでから瞬時にＣＯガス濃度が大幅に上昇し、しかも、２秒間程度の短時間でパイプ５ｂの内部のＣＯガス濃度を測定できたことがわかる。
【００５１】
このようにすればオリフィス５ｃの径が０．５ｍｍである場合であってもＣＯガス濃度を測定することができる理由を、パイプ５ｂの内部の圧力推移の一例を示すグラフである図５を参照しながら、推定して説明する。
【００５２】
パイプ５ｂの破損部の径が０．５ｍｍ程度と極小さい場合には、パイプ５ｂの内部を吸引して負圧状態にするため、ＣＯガスはパイプ５ｂ内に拡散するものの、ＣＯガス検知器５Ａへのガス流れは十分でないためにそのままでは、図５のグラフのＡ点からＢ点で示すようにパイプ５ｂの内部は負圧化するだけで、ＣＯガス濃度を検知することはできない。
【００５３】
しかし、図５のグラフのＣ点においてキャリアガスバルブ５ａを開いてパイプ５ｂの破損部よりも上流側から大気をキャリアガスとして吹き込むと、パイプ５ｂ内からＣＯガス検知器５Ａへの流れができ、しかもパイプ５ｂ内に十分に拡散したＣＯガスが極短時間でＣＯガス検知器５Ａを通過するために、図５のグラフのＣ点において瞬間的に高濃度を示すため、ＣＯガス濃度を検知することができるようになるものと推定される。
【００５４】
本実施の形態では、このような検知作業を複数回（例えば３〜５回程度）繰り返し行った後にもなお１０ｐｐｍ以上のＣＯガス濃度が検知された場合に「破損あり」と判断する。経験的に、１回目に１０ｐｐｍ程度を検知した場合には２回目以降にはＣＯガス濃度は殆ど０となって検知されないとともに、実際に破損が生じた場合には１回目に数百ｐｐｍ程度を検知し、２回目以降は徐々にＣＯガス濃度の検知値は低下するものの、複数回（３〜５回程度）繰り返し測定した後にも１０ｐｐｍ以上のＣＯガス濃度が検知されるからである。
【００５５】
以上のように、吸引ファン１Ｂを運転すること、望ましくはさらにキャリアガス弁５ａからキャリアガスを流すことにより、パイプ５ｂの破損部の有無を検知できることがわかる。
【００５６】
そこで、本実施の形態では、吸引ファン１Ｂを一定時間運転してから支管水抜き弁１ｃを開いて、この支管水抜き弁１ｃをキャリアガス吹込装置として用いて大気（キャリアガス）をステーブパイプ１ｅの内部に吹き込んで、ＣＯガス検知器１Ａによりステーブパイプ１ｅのＣＯガス濃度を検知することが望ましい。これにより、ステーブパイプ１ｅの破損部位の特定精度を高めることができるとともに特定時間を短縮することができる。
【００５７】
このように、本実施の形態では、吸引ファン１Ｂの運転によりステーブパイプ１ｅの破損部を検知できる。このため、高炉炉の休風中に炉内の極度な冷却を防止するため冷却水循環系を止水した上で、極短時間で、高い信頼性、安全性でステーブパイプ１ｅの破損部位を検知して特定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に係る冶金炉用ステーブパイプの破損検知装置の実施の形態を示す説明図である。
【図２】吸引ファンの運転によりステーブパイプの破損部の有無を検知できることを示すための基礎試験に用いた試験装置を示す説明図である。
【図３】試験装置を用いてオリフィスの径を、０．５ｍｍ、１ｍｍ、２ｍｍ、３ｍｍ、４ｍｍ及び５ｍｍの５水準で変更して吸引ファンを運転し、パイプの内部のＣＯガス濃度を測定した結果を示すグラフである。
【図４】オリフィスの径が０．５ｍｍで１分間程度吸引した後にキャリアガスバルブを開いてＣＯガス濃度を測定した結果を示すグラフである。
【図５】パイプの内部の圧力推移の一例を示すグラフである。
【図６】高炉の炉壁の内部近傍に設置されたステーブクーラの縦断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１  破損検知装置
１ａ  ステーブ給水ヘッダ管
１ｂ  ステーブ給水支管弁
１ｃ  支管水抜き弁水抜き
１ｄ  ステーブ本体
１ｅ  ステーブパイプ
１ｆ  ステーブ排水ブロー弁
１ｇ  ステーブ排水
１ｈ  ステーブ排水ヘッダ管
１Ａ  ＣＯガス検知器
１Ｂ  吸引ファン
１Ｃ  ドレンボトル
５  実験装置
５ａ  キャリアガス弁
５ｂ  ステーブパイプの模擬パイプ
５ｃ  破損部を模擬したオリフィス
５ｄ  ＣＯガスタンク
５Ａ  ＣＯガス検知器
５Ｂ  吸引ファン
６ａ  ステーブ
６ｂ  ステーブ本体
６ｃ  ステーブパイプ
６ｄ  煉瓦
【図１】
2005179750.tif 000003
【図２】
2005179750.tif 000004
【図３】
2005179750.tif 000005
【図４】
2005179750.tif 000006
【図５】
2005179750.tif 000007
【図６】
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