(57)【要約】【要  約】【課  題】  火入れ時に炉底部に積み上げられる固体燃料の燃焼を簡便な方法で促進し、しかも火入れ後も安定した炉内環境を維持するためにスリーブを嵌め込む作業負荷を軽減できるスリーブ取付け方法を提供する。【解決手段】  高炉の羽口に嵌め込むスリーブを周方向に３個以上に分割した分割片として羽口に挿入し、分割片を羽口内で当接させてスリーブを形成して固定する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
高炉の羽口に嵌め込むスリーブを周方向に３個以上に分割した分割片として前記羽口に挿入し、前記分割片を前記羽口内で当接させて前記スリーブを形成して固定することを特徴とする高炉羽口のスリーブ取付け方法。
【請求項２】
前記分割片を前記高炉の内側から前記羽口に挿入することを特徴とする請求項１に記載の高炉羽口のスリーブ取付け方法。                            
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高炉の建設あるいは改修の際に、羽口にスリーブを取付ける方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一定期間操業した高炉を改修する場合や新たに高炉を建設する場合は、改修工事あるいは建設工事が終了した後、高炉内部の耐火レンガを乾燥し、炉底部に枕木等の固体燃料を積み上げて火入れを行ない、高炉の操業を開始する。この火入れの手順は、下記の (a)〜(e) の工程に分けられる。
【０００３】
(a) 高炉内部の耐火レンガを施工し、次いで羽口から熱風を吹き込んで耐火レンガを乾燥させる。
【０００４】
(b) 耐火レンガの乾燥が終了した後で一旦炉内を冷却し、作業員が炉内に入って枕木等の固体燃料を炉底部に積み上げる。
【０００５】
(c) 作業員による固体燃料の積み上げが終了すると、一部の羽口を閉塞して熱風の送風を開始する。羽口を閉塞するために取り付けた物を閉塞物と記す。
【０００６】
(d) 熱風の送風を開始して所定の時間が経過した後、閉塞物を除去して、全ての羽口を正常に復旧する。
【０００７】
(e) 熱風の送風量を徐々に増加して、操業時の送風量まで上昇させる。
【０００８】
これらの一連の手順の中で、 (b)の工程にて炉内の温度は大気温度まで低下しているので、 (e)の工程の所要時間を短縮するためには、炉内中心部を短期間で昇温する必要がある。そこで、高炉に多数配設される羽口の一部を (c)の工程で閉塞して、その他の開口した羽口から炉内に吹き込まれる熱風およびその熱風とともに吹き込まれる燃料（たとえば重油，微粉炭等）の流速を増加させる。
【０００９】
ところが、閉塞物を羽口内に挿入すると、 (e)の工程の所要時間を短縮する効果は得られるものの、高炉を操業するときには (c)の工程で一部羽口を閉塞した閉塞物を除去しなければならない。そのため (d)の工程は不可欠である。熱風の送風を開始した高炉の閉塞物を除去するにあたって、高炉の外側から金属棒を羽口に差し込んで閉塞物を破砕して取り除くか、あるいは閉塞物を挿入した羽口を通常の羽口と交換する必要がある。その作業を行なう際には、休風あるいは減風した状態で閉塞物を羽口から除去する必要があり、閉塞物の除去作業には長時間を要する。その結果、羽口が全て開口するまでは、炉内環境が変動するのは避けられない。
【００１０】
たとえば特許文献１には、酸素高炉の火入れ方法が開示されている。この技術は、一部の羽口の先端にコークスを挿入して、炉壁に多数配設される羽口を等間隔で閉塞した状態で火入れを行ない、高炉を順調に立ち上げるものである。しかしながら、特許文献１に開示された技術では、火入れの後、操業を継続する間に羽口を閉塞するコークスが燃焼して、その羽口が開口した状態となるまで待つ必要がある。このように火入れ時に閉塞していた羽口が開口する時期は必ずしも一定にはならず、羽口が全て開口するまでは、炉内の通気性や温度の分布が変動するという問題がある。
【００１１】
また、羽口を閉じる閉塞物の代わりに、中空のスリーブ（以下、単にスリーブという）を挿入して羽口断面積を絞って流速を増加することによって、炉底部に積み上げられた固体燃料の燃焼を促進する試みがなされている。これは上記の (c)の工程にて、閉塞物の代わりにスリーブを羽口に挿入して、スリーブを通過する熱風およびその熱風とともに吹き込まれる燃料の流速を増加させる技術である。このようにしてスリーブを用いて火入れを行なう手順は、基本的に上記の (a)〜(e) の工程と同一である。この場合も、高炉を操業するときにはスリーブを除去しなければならないので、上記の (d)に相当する工程は不可欠である。
【００１２】
スリーブの除去作業も、閉塞物の除去と同様に、高炉の外側から金属棒を羽口に差し込んでスリーブを破砕して取り除くか、あるいはスリーブを挿入した羽口を通常の羽口と交換する必要がある。その作業を行なう際には、休風状態でスリーブを羽口から除去する必要があり、スリーブの除去作業には長時間を要する。その結果、羽口が全て開口するまでは、炉内環境が変動するのは避けられない。
【特許文献１】特開昭63-171810 号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
本発明は上記のような問題を解消し、火入れ時に炉底部に積み上げられる固体燃料の燃焼を簡便な方法で促進し、しかも火入れ後も安定した炉内環境を維持するために、スリーブを嵌め込む作業負荷を軽減できる高炉羽口のスリーブ取付け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】
【００１４】
本発明は、高炉の羽口に嵌め込むスリーブを周方向に３個以上に分割した分割片として羽口に挿入し、分割片を羽口内で当接させてスリーブを形成して固定する高炉羽口のスリーブ取付け方法である。
【００１５】
前記した発明においては、好適態様として、分割片を高炉の内側から羽口に挿入することが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、羽口にスリーブを嵌め込む作業負荷を大幅に軽減できる。その結果、火入れ時に炉底部に積み上げられる固体燃料の燃焼を簡便な方法で促進し、しかも火入れ後も安定した炉内環境を維持できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
図１は、本発明を適用する羽口と、その内側に挿入されるスリーブの分割片とを模式的に示す斜視図である。スリーブは羽口の開口部（すなわち熱風や燃料の流路）に挿入される中空円筒形状の耐火物からなる成形体である。本発明ではスリーブを周方向に３個以上に分割するが、図１にはスリーブを４個に分割する例を示す。なお、スリーブを３個以上に分割したそれぞれの成形体を分割片と記す。また、スリーブを分割片の組み合わせとして形成する理由は、羽口の開口部の炉内側である先端部から分割片を挿入および／または排出可能にする点にある。
【００１８】
図１に示すように羽口１の内径は、先端部の内径が収縮（いわゆる先細り）している。この羽口１内にスリーブを挿入して羽口１の内径を縮小させることによって、火入れ後の羽口１から吹込まれる熱風や燃料の流速を増加させ、炉底部に積み上げられた固体燃料の燃焼を促進することができる。
【００１９】
高炉の改修工事あるいは建設工事が終了した後、スリーブを用いて火入れを行なう手順は下記の (A)〜(E) の工程に分けられる。
【００２０】
(A) 高炉内部の耐火レンガを施工し、次いで羽口から熱風を吹き込んで耐火レンガを乾燥させる。
【００２１】
(B) 耐火レンガの乾燥が終了した後で一旦炉内を冷却し、作業員が炉内に入って枕木等の固体燃料を炉底部に積み上げる。
【００２２】
(C) 作業員による固体燃料の積み上げおよび一部の羽口にスリーブの嵌め込みが終了すると、熱風の送風を開始する。
【００２３】
(D) 熱風の送風を開始して所定の時間が経過した後、スリーブを除去して、全ての羽口を正常に復旧する。
【００２４】
(E) 熱風の送風量を徐々に増加して、操業時の送風量まで上昇させる。
【００２５】
通常、高炉の周囲には熱風や燃料の配管および各種の計測機器が設置されているので、羽口へのスリーブ嵌め込みおよびスリーブ除去のための作業は、羽口交換あるいは除去のための休風を伴わない方が好ましい。
【００２６】
したがって、(C) ，(D) の工程の作業負荷軽減のためには、 (C)の工程において高炉の炉内側から羽口１にスリーブを挿入し、スリーブ嵌め込みを行なうことができれば、高炉内部の耐火レンガ乾燥時の状態のまま羽口交換あるいはブローパイプ，下部ベンド管の取り外し等の作業を伴わず、作業負荷は軽減され好適である。
【００２７】
また、 (C)の工程において羽口１に挿入したスリーブを (D)の工程において、そのスリーブ除去を行なう際、羽口交換あるいは除去のための休風を伴わず実施できれば、作業負荷は軽減されるとともに、高炉操業にとっても好ましい。
【００２８】
もちろん (C)あるいは (D)のいずれかの工程の作業負荷が軽減されても、作業者の労力削減や安全性向上に格段の効果が得られる。
【００２９】
本発明では、スリーブを３個以上の分割片２に分割するので、高炉の内側から羽口内に支障なく挿入でき、嵌め込みを行なってスリーブを形成することができる。また、後述するように、分割片２は当接することによって固定しているだけなので、スリーブ除去は分割片２のいずれかを取り外すだけで、残りの分割片２を分解でき、炉内側へ送り込むことができる。そのため、スリーブ除去は、スリーブ全体を炉外に取り出すことなく除去することが可能となり、除去作業は極めて容易かつ迅速に行なえる。
【００３０】
なお (C)の工程において、上記の通りスリーブを高炉の内側から羽口内に挿入して嵌め込みを行なう他に、枕木等の固体燃料の積み上げ作業と並行して、ブローパイプ，下部ベンド管を外し、炉外側から羽口１内にスリーブを挿入して嵌め込みを行なっても良いことは言うまでもない。この枕木等の固体燃料の積み上げ作業の間は高炉操業を行なっていないので、操業上の支障は発生しない。
【００３１】
本発明になる高炉羽口へのスリーブ取付け方法によれば、スリーブを高炉の炉内側から挿入し、嵌め込みを行なって取付けた際には、羽口廻りを何ら加工変形することなく (D)の工程への移行が可能となる。しかも (D)の工程においても羽口廻りを何ら加工変形することなく、スリーブの分割片２相互の当接を解除することによって、分割片２を炉内側に排出でき、高炉操業へ悪影響を及ぼすことなくスリーブ除去を行なうことが可能である。
【００３２】
また、炉外側から羽口へのスリーブ取付けを行なっても (D)の工程において羽口廻りを何ら加工変形することなく分割片２を炉内側へ排出でき、高炉操業へ悪影響を及ぼすことなくスリーブ除去を行なうことが可能である。
【００３３】
図１には、スリーブを４個の分割片２に分割する例を示したが、スリーブを３個以上の分割片２に分割すると、高炉の内側から羽口１内に挿入することは可能である。ただし図１に示すように、４個以上の分割片２に分割すると、高炉の内側から極めて容易に挿入できる。
【００３４】
このようにして分割片２を羽口１内に挿入し、羽口１内で分割片２を互いに当接させてスリーブを形成する。羽口１は先細りの形状になっているので、分割片２は羽口１内で互いに当接することによって固定される。本発明では、先細りになっている羽口１の形状を利用してスリーブを羽口１内で形成しかつ固定するので、分割片２を互いに固定する接着材や分割片２と羽口１を固定する接着材を使用する必要はない。
【００３５】
スリーブは中空円筒の形状を有しており、羽口１を閉塞するものではない。つまり、羽口１内でスリーブを形成することによって羽口１の内径が収縮され、羽口１から吹込まれる熱風や燃料の流速が増加する。したがって、炉底部に積み上げられた固体燃料の燃焼を促進でき、しかも火入れ後の炉内環境（たとえば通気性や温度の分布等）の変動を抑制することができる。
【００３６】
分割片２を挿入してスリーブを形成する羽口１は、高炉に多数配設される羽口１のうちの一部であっても良いし、あるいは全数であっても良い。スリーブを形成する羽口１の数は、高炉の寸法や特性に応じて設定する。
【実施例１】
【００３７】
高炉の改修工事において、上記した (B)の工程にて炉底部に積み上げた木材の高さが、炉壁に配設された羽口１のレベルに達した段階で、 (C)の工程として羽口１（合計38本）のうちの30本にスリーブを嵌め込んだ。その際、図１に示すように、スリーブを周方向に４個の分割片２に分割して、高炉の内側から羽口１内に挿入し、羽口１内でスリーブを組み立てた。その結果、羽口１の先細りの形状を利用して分割面が密着した状態で一体に保持されるので、接着剤を使用しなくてもスリーブが脱落することはない。その後、熱風の送風を開始した。
【００３８】
次に (D)の工程にて減風（すなわち熱風の送風量を減少させる操作）して、ブローパイプの開口部分を開け、その開口を介して金属棒で炉内側から炉外側へ引き出すことによって分割片２を１個取り外した。他の分割片２および炉外側へ引き出した分割片２ともに密着部分がなくなるので、炉内側へ落下した。このようにして、スリーブを除去し、 (E)の工程にて熱風の送風量を徐々に増加した。これを発明例とする。
【００３９】
一方、 従来の高炉の改修工事では、炉底部に木材を積み上げる作業（すなちわ上記の (b)の工程）に並行して、閉塞物を取り付ける羽口１の下部ベンド，ブローパイプを取り外し、羽口１内に閉塞物を挿入した。そして下部ベンド，ブローパイプを組み込んで、熱風の送風を開始（すなちわ (c)の工程）した。
【００４０】
次に (d)の工程にて休風（すなわち熱風の送風量を停止）して、閉塞物を挿入した羽口１の下部ベンド，ブローパイプを取り外し、その開口を介して金属棒で閉塞物を破砕して除去した。その後、下部ベンド，ブローパイプを再度組み込んで、休風を解除し、 (e)の工程にて熱風の送風量を徐々に増加した。
【００４１】
発明例と従来例について、30本の羽口１にスリーブを嵌め込む作業負荷を調査した。その結果、発明例では作業員１名が15分程度で30本のスリーブの嵌め込みを終了した。一方、従来の実績から算出すると、従来例では30本のスリーブを嵌め込むには作業員５〜６名が約８時間を要していた。
【００４２】
従来例では中空円筒形状のスリーブを高炉の外側から羽口１内に挿入するので、スリーブの挿入に先立って高炉の外壁に設置された各種の配管や計測機器を予め取外す作業，およびスリーブを取付けた後で各種の配管や計測機器を再度設置する作業が必要になる。上記した従来例の作業負荷は、これらの各種の配管や計測機器の取外しと再設置に要する作業負荷も含めたデータである。
【００４３】
これに対して発明例では、スリーブを分割片２に分割して、高炉の内側から羽口１内に挿入するので、高炉の外壁に設置された各種の配管や計測機器の取外しと再設置を行なう必要はない。したがって (C)の工程におけるスリーブ嵌め込みの作業負荷を大幅に軽減できる。しかも、 (D)の工程にて分割片２を炉外側へ１個引き出すだけで、他の分割片２は炉内側へ落下するので、スリーブ除去の作業負荷も大幅に軽減できる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明を適用する羽口とスリーブ分割片を模式的に示す斜視図である。
【符号の説明】
【００４５】
１  羽口
２  分割片
【図１】
2005042171.tif 000003