(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
高炉除塵器外筒の上端に位置する高炉排ガス流入口と外筒内部で接続され、下方へ向けて内径を広げるコーン状の内筒の据え付け方法であって、
予め上端径及び下端径が互いに異なる複数の円錐台状のリング部材を、最小上端径を有するリング部材の外側に上端径のより大きなリング部材を順次テレスコピックに組み合わせて、入れ子状態で準備し、それらを除塵器外筒の側壁に設けた開口から内部に搬入した後、前記最小上端径を有するリング部材を上方へ吊上げ、上方に位置するリング部材の下端外壁に、次に吊り上げられるリング部材の上端内壁を接触させた状態でコーン状に組み立てると共に、各接触個所を固定し、さらに最小上端径を有するリング部材の上端を外筒上端の前記高炉排ガス流入口と接続することを特徴とする高炉除塵器用内筒の据え付け方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高炉除塵器用内筒の据え付け方法に係り、詳しくは、高炉除塵器の新設時あるいは補修時に、該除塵器の外筒内部に内筒を迅速に据え付ける技術である。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、高炉から発生する排ガスは、熱風炉、コークス炉、加熱炉及びボイラ等の燃料として使用される。この排ガスは、高炉から排出された状態では１０〜３０ｇ／Ｎｍ3程度のダストを含んでいるので、使用に差し支えない１０ｍｇ／Ｎｍ3程度の含塵量まで除塵、洗浄する必要がある。この除塵及び洗浄装置には種々の方式のものが採用されているが、排ガス中の比較的粗いダストを除去するためには、図３に示すような外筒４及び内筒５で形成した除塵器１を用いることが多い。これによれば、内筒５を通過する高炉ガス２（排ガス）の減速、方向替えが起こり、該排ガス２中の比較的粗いダスト３が落下、分離するようになる。その結果、排ガス２の含塵量は５〜１０Ｎｍ3程度まで低減され、後流側に配置した別の集塵装置６の負荷が減少する。
【０００３】
除塵器１を新しく建設する際には、内筒５は、該内筒を高さ方向、周方向に複数に分割した花びら状の多数の部材を除塵器１の設置位置に搬入し、その周囲に組立てた足場上で下部から順に溶接して組立てられる。この建設時の内筒５の据え付け方法では、除塵器１の設置位置で各花びら状の部材を溶接組立するため、高所足場上でクレーンに吊り下げた部材を溶接する作業となり、安全確保に非常に気を使う必要があるばかりでなく、クレーン作業中に待避等が生じ、現地工事の工期が長くなるという問題がある。
【０００４】
また、高炉排ガス２の温度は、通常の高炉操業においては２００℃程度であるが、操業にトラブルが生じると１０００℃にもなることがある。そのため、前記内筒５が変形したり、あるいは一部に孔が生じることがある。このような状況になると、除塵器１内でのガス流に乱れが生じ、該除塵器１の除塵効率が低下するという問題があり、この場合内筒の交換が必要となる。
【０００５】
しかしながら、操業に使用されている除塵器１の内筒５を補修のため取り替えるには、除塵器１内の高炉ガス２を完全に抜く必要があるため、取り替え工事は高炉７の休風時に限られる。さらに、この除塵器１は、高炉ガス２中の粗粒ダストの大半を除去する重要な装置であるので、内筒５の取り替え作業に一旦入った後は、作業の完了まで送風できない。現在のところ、炉況を悪化させないために容認できる最長の休風時間は、７０〜１００時間程度であるので、前記建設時の据え付け方法では、ハンドリング工数及び溶接工数が多くて工期がかかり過ぎ、所定の休風時間内に内筒の取り替え作業を完了することは不可能であった。そのため、高炉操業中に除塵器内筒に変形、孔開き等の損傷が生じた場合には、除塵効率の落ちた状態で操業を余儀なくされ、除塵器の後流に配置される集塵装置６への負荷が大きくなる。また、損傷程度が大きい場合には、生産量の低減、高炉改修時期の早期化といった問題が生じる可能性がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
以上述べたように、従来の高炉除塵器用内筒の据え付け方法では、内筒５の新設時あるいは補修時のいずれにおいても、据え付け現地での工事に時間がかかるという問題があり、このために、安全確保の面で不利となるばかりでなく、高炉休風中の交換・補修においては、時間的に補修そのものが不可能であった。
【０００７】
本発明は、かかる事情に鑑み、高炉除塵器の建設時あるいは補修時のいずれでも、除塵器外筒へ内筒を迅速且つ容易に取り付け可能とする高炉除塵器用内筒の据え付け方法を提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
発明者は、上記目的を達成するため鋭意研究を重ね、その成果を本発明に具現化した。
【０００９】
すなわち、本発明は、高炉除塵器外筒の上端に位置する高炉排ガス流入口と外筒内部で接続され、下方へ向けて内径を広げるコーン状の内筒の据え付け方法であって、予め上端径及び下端径が互いに異なる複数の円錐台状のリング部材を、最小上端径を有するリング部材の外側に上端径のより大きなリング部材を順次テレスコピックに組み合わせて、入れ子状態で準備し、それらを除塵器外筒の側壁に設けた開口から内部に搬入した後、前記最小上端径を有するリング部材を上方へ吊上げ、上方に位置するリング部材の下端外壁に、次に吊り上げられるリング部材の上端内壁を接触させた状態でコーン状に組み立てると共に、各接触個所を固定し、さらに最小上端径を有するリング部材の上端を外筒上端の前記高炉排ガス流入口と接続することを特徴とする高炉除塵器用内筒の据え付け方法である。
【００１０】
本発明では、前記複数の円錐台状リング部材の準備を、台車上で行ない、その台車ごと除塵器外筒の内部へ搬入するようにしたので、作業が簡便に行なえる。あるいは前記開口の内外に、同一レベルに作業床を設けることで、除塵器外筒の内部へ入れ子状態のリング部材を搬入するのに便利である。
【００１１】
なお、本発明の実施に際しては、高炉除塵器の新設時あるいは補修時のいずれにおいても、事前に除塵器外筒の側壁に開口して、内部に作業用梁を復数本、外部に該梁と同じ高さで作業床、内天井に前記内筒を懸架する吊り具等を設ける必要がある。特に、補修時には、これら吊具等を利用して既設内筒を複数のリングに解体して外筒の外へ順次搬出してから、新しい内筒の据え付けが実施される。
【００１２】
本発明では、複数の円錐台形状部材を、後述するような所謂「テレスコピック」状態にして除塵器外筒内に搬入し、最上段となる部材のみを引き上げるようにしたので、内筒用部材の搬入作業が一回で終了し、且つ各部材同士の溶接も容易になる。その結果、除塵器の新設時には、従来に比べて格段と短い時間で内筒が取り付けられるばかりでなく、１００時間程度しかない高炉休風時間内でも、既設内筒の交換補修が容易にできるようになる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。
【００１４】
本発明の最も重要なポイントは、図１に示すように、除塵器１の内筒５にする部材をリング状にして、ハンドリングを容易にしたことである。つまり、上端径及び下端径が互いに異なる複数のリング状内筒用部材１１（以下、リング部材という）を、最小の上端径を有するリング部材１９の上に上端径のより大きなリング部材２０を外側に被せ、順次組み合わせて、入れ子状態とした。その際、隣接するリング部材同士は、内側のリング部材を吊り上げていった時に、内側に位置するリング部材の下端外壁に、外側のリング部材の上端内壁を接触し、外力によって互いに抜け出ないようなサイズ関係にあることが重要である。この状態をテレスコピックと称する。これにより、内筒にする部材のすべてを小さな容積にまとめることができ、また１度にハンドリングが可能となる。また、必要に応じて、最小の上端径を有する部材１９のみを上方に持ち上げると、それ以外の部材２０も互いに接触して持ち上がり、目標とする内筒５の大きさに組み上がることになる。
【００１５】
そこで、発明者は、予め、除塵器用内筒にする部材１１を鋼板で円錐台状に製作し、上記したテレスコピック状態にしておくことに、以下に述べる作業を組み合わせることを着想し、本発明を完成したのである。
【００１６】
一般に、高炉除塵器１の外筒４は、図１に示すような形状で、集塵したダスト３を下方へ排出する便宜から、一定高さの支持梁２１で支えられている。また、内筒５は、外筒４の天井に設けられた排ガス流入口に接続して懸架されて宙吊り状態にされ、その下端が外筒４の直胴部下端に届く程度の長さである。本発明は、かかる外筒４に、高炉除塵器１の建設時あるいは補修時において、以下のように内筒５を据え付ける。
【００１７】
まず、除塵器外筒４の側壁に開口１２を設置する。開口１２の大きさは、搬出入する部材（リング状）の最大寸法に、搬送治具の大きさとクリアランスを加味した程度とする。また、該開口１２の位置は、据え付けに必要なあらゆる作業の便宜を配慮し、外筒４の直胴部であることが望ましい。さらに、この直胴部のほぼ下端近傍の高さに合わせて、該外筒４の内部から外部に作業用大梁１４を複数本設置すると共に、その上に作業床１５を設置する。この場合、作業用大梁１４や作業床１５の上には、横引き台車１６が走行できるように、台車走行用のレール１７を敷設すると良い。内筒用部材１１のの搬出入が迅速、且つ円滑になるからである。加えて、外筒４の天井には、円周方向に沿って適当に離隔した複数箇所に、吊り具１８が設けられる。
【００１８】
高炉除塵器１の建設時は外筒４内が空洞なので、内筒５の据え付けは、外筒外側の周辺（作業床上の台車）に予め準備しておいた前記円錐台状部材１１を、外筒４内に開口１２から搬入し、位置決めすることで始まる。つまり、吊り具１８で前記最小上端径を有する部材１９のみを引き上げると、他の部材２０も順次テレスコピック状に引き上げられて、コーン状に内筒５が組み立てられる。引き続き、各部材が互いに接触している部分（溶接線という）を溶接すれば、新作内筒の据え付けが終わり、その後は、台車１６の引き出し、作業用大梁１４や作業床１５の撤去、開口１２の閉塞で一切の作業が完了する。
【００１９】
一方、既設の内筒５を新しいものに交換する補修時には、内筒５の据え付けの前に、既設内筒５の撤去作業が必要である。この撤去は、既設内筒５の最上部を吊った状態で、内筒下部より適当なサイズでリング状に溶断し、搬出及びジャッキダウンを繰り返して内筒５を解体することで行なわれる。撤去が終了すれば、上記除塵器１の建設時と同様な手順で、内筒５の据え付けを行なえば良い。なお、この補修時の作業は、すべて高炉７の休風時を利用して行なわれるので、事前にガス抜きが必須である。以下、実施例にて、補修時の内筒据え付け作業を具体的に説明する。
【００２０】
【実施例】
大型高炉（５０００ｍ3級）の高炉ガス系に設けられた除塵器１で、本発明に係る除塵器用内筒の据え付け方法を実施した。除塵器１の外筒４は高さ４０ｍ、内径が１８ｍの筒体であり、内部に上端内径６ｍ、下端内径１２ｍのコーン状内筒５が内蔵される。
【００２１】
まず、新設した場合の内筒５の大きさ、テレスコピックにするための各円錐台状リング部材１１のサイズを決定して、予めリング部材を新作した。そして、高炉休風の２時間後に外筒４内のガス抜きを終了してから、図１に示すように、外筒４の側壁に、内筒５の下端より低い位置に搬入する内筒用部材１１及び台車１６が通過可能な大きさの開口１２を設けた。引き続き、外筒４の内部から外部にかけて内筒５の全重量を支持できる作業用大梁１４を設置し、作業床１５を設置した。そして、それら作業床１５等の上に設置された台車走行用のレール１７及び横引きの台車１６を、外筒４の天井には、複数箇所に吊り具１８を設けた。
【００２２】
次に、既設内筒の解体を行なった。解体では、まず既設内筒の最上部を吊り具１８で吊った状態で排ガス流入口２３から内筒５を切り離した。その後、吊り具を用いて内筒５を台車１６上に降し、内筒５の下端から所定大きさでリング状に溶断した。このリング状の解体物を台車１６で外筒外側へ移動し、クレーンにより搬出した。台車１６を外筒内部へ戻した後に前記内筒の吊り降しからの作業を順次繰り返し、既設内筒５の解体を完了した。
【００２３】
その後、新規内筒の据え付けを行なった。予め新作、準備したリング部材を作業床の外筒外部に置いた台車１６上で、最小の上端径を有するリング部材１９から順次重ねて準備した。全部のリング部材を台車１６上に準備した後に、台車１６を外筒内部へ移動した。移動後、前記吊り具１８により、最小の上端径を有するリング部材１９を吊り上げた。吊り上げる際に、各リング部材の下端外側とその外側に隣接したリング部材の上端内側が接触する時に、各部材間の溶接線を溶接した。全てのリング部材を溶接接合し、テレスコピックに内筒５を組み立てた後に、さらに吊り具１８で内筒５を吊り上げて、内筒５の上端を外筒４の排ガス流入口２３に合わせ、溶接接合した。溶接後は、仮設の作業用大梁１４、作業床１５、台車用レール１７、台車１６及び吊り具１８を撤去し、外筒４に設けた開口１２を溶接で閉塞し、すべの内筒交換作業を完了した。
【００２４】
本実施例では、内筒４は７個に分割して解体され、新作のリング部材１１の組立も７個で行った。解体した内筒５の溶断・搬出時間は１リングあたり４〜５時間であった。また同心円上に積重ねたすべての円錐台状部材１１の搬入・溶接時間は３０時間であった。さらに、ガス抜き、開口、作業用大梁、作業床等の架設に要した時間は３０時間であった。従って、全ての内筒据え付け作業は１００時間であり、高炉の休風時間内に内筒の交換が完了できた。
【００２５】
なお、この結果から、高炉除塵器を新規に建設する場合には、内筒５の据え付け作業が５０時間程度で実施できると予想される。これは、従来の建設時での作業時間に比べても、大幅な短縮である。
【００２６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明により、高炉除塵器の内筒を新設時の補修時のいずれにおいても、迅速且つ容易に据え付けることが可能になった。以前には、高炉休風時を利用した内筒の交換ができなかったことを配慮すると、本発明は、最終的には、高炉の寿命延長に大きく寄与するものと期待される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る除塵器内筒の交換作業状況を示す縦断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視図である。
【図３】一般的な高炉のガス清浄系を説明する図である。
【符号の説明】
１    高炉除塵器（除塵器）
２    高炉ガス（排ガス）
３    ダスト
４    外筒
５    内筒
６    別の集塵機
７    高炉
８    原料装入用ベル
９    高炉ガス流路
１０  シックナ
１１  リング状内筒用部材（円錐台状部材）
１２  開口
１４  作業用大梁
１５  作業床
１６  台車
１７  レール
１８  吊り具
１９  最小の上端径を有する部材
２０  その他の部材
２１  支持梁
２２  ダクト
２３  排ガス流入口
２４  排ガス流出口
【図１】
0003731389.tif 000002
【図２】
0003731389.tif 000003
【図３】
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