JPH11229011A - 高炉炉体の補修方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】ステーブ表面の損耗を有効に補修したい。 【解決手段】高炉休風時に、高炉装入物を減尺して、補
修の実行が予想される炉胸部や炉腹部の高さに装入物が
存在しないようにし、ステーブ１間の上下方向に延びる
目地部と左右方向の延びる目地部とが突き当たる部位
に、鉄皮２炉外側から孔を開けて、耐火レンガやステー
ブ１の損耗度合いを調査する。そして、耐火レンガ４が
脱落していてステーブ１表面が炉内側に剥き出しになっ
ていることが判明した部位については、調査のために開
けた孔に高圧ホースの先端部５を差し込み、その高圧ホ
ースを通じて、ステーブ１炉内側表面の損耗部位を補修
するのに十分な量の、不定型の熱硬化性の耐火物６を圧
入する。かかる圧入が完了したら、高圧ホースの先端部
５を鉄皮２から取り外し、その鉄皮２の開口した部分は
適宜埋めてしまう。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、高炉炉体の補修
方法に関し、特に、鉄皮の炉内側に多数のステーブを配
した構造を有する高炉炉体において、鉄皮の寿命をより
確実に延長できるようにしたものである。

【０００２】

【従来の技術】高炉炉体の鉄皮保護に関する従来の技術
としては、例えば、特開昭６１−８６５８７号公報に開
示されたもの（第１従来例）がある。かかる公報記載の
技術にあっては、鉄皮と耐火層との間の断熱層に生じた
空隙部に、鉄皮に設けた注入孔を通じて、鉄皮炉外側か
らペースト状の耐火断熱組成物を圧入するようになって
いて、これにより、断熱層に充填材を確実に充填できる
から、断熱性を高めて熱的に安定した補修を行うことが
できる、というものであった。

【０００３】また、その他の従来の技術としては、例え
ば、特開昭６４−６８４１０号公報や特開平２−５７６
２６号公報に開示されたもの（第２従来例）がある。こ
れら公報記載の技術にあっては、損耗した耐火物やステ
ーブを補修する際に、高炉装入物を補修部以下に減尺さ
せて補修対象部位を炉内側に露出させ、その露出した補
修対象部位に、炉内側からプロテクタや耐火物パネルを
あてがって固定し、そして、プロテクタと鉄皮との間に
耐火物を圧入する、或いは、耐火物パネル間の目地部や
補修部に不定形耐火物を吹き付けて成形する、というも
のであった。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記第１従来例は、鉄
皮とステーブとの間等に隙間ができ、その隙間を高温風
が裏風となって通過し、これによって鉄皮温度が上昇す
るような状況に対しては有効な補修方法ではある。しか
し、ステーブの炉内側表面に固定される耐火レンガ等が
損耗してステーブ表面が炉内に露出してしまい、ステー
ブ自体がその表面側から徐々に損耗されるような状況に
対しては、そのステーブの損耗を止める又は遅らせるこ
とはできないから、さして有効な解決策にはならなかっ
た。

【０００５】また、上記第２従来例にあっては、炉内側
からプロテクタや耐火物パネルを固定することが必須で
あり、従って、高炉の炉口からプロテクタ等を装入し、
それを炉胸や炉腹の損傷の高さまで降ろし、そして、鉄
皮に開けた孔から差し入れた治具等で損傷部位にまで引
っ張り、鉄皮炉外側から固定するという作業が必要であ
るため、作業性が悪く、補修箇所が多数あるような場合
には高炉の休風時等に全ての作業を終了し得ない可能性
もある。しかも、ステーブの炉内側表面の損耗は、通常
はプロテクタ等で覆う程広範囲に及ぶものではないの
で、上記第２従来例のような補修方法は不経済でもあっ
た。

【０００６】本発明は、このような従来の技術が有する
解決すべき課題に着目してなされたものであって、ステ
ーブ表面の損耗に対して有効で、作業性もよく、経済的
にも有利な高炉炉体の補修方法を提供することを目的と
する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に係る発明は、鉄皮の炉内側に多数のステ
ーブを配した構造を有する高炉炉体の補修方法であっ
て、前記鉄皮の炉外側から、左右に並ぶ前記ステーブ間
の目地部上端に向けて耐火材を圧入するようにした。

【０００８】上記目的を達成するために、請求項２に係
る発明は、鉄皮の炉内側に多数のステーブを配した構造
を有する高炉炉体の補修方法であって、前記鉄皮の炉外
側から、左右に並ぶ前記ステーブ間の目地部に冷却筒を
挿入するようにした。

【０００９】上記目的を達成するために、請求項３に係
る発明は、鉄皮の炉内側に多数のステーブを配した構造
を有する高炉炉体の補修方法であって、前記鉄皮の炉外
側から、左右に並ぶ前記ステーブ間の目地部に冷却筒を
挿入するとともに、前記目地部上端に向けて耐火材を圧
入するようにした。

【００１０】そして、請求項４に係る発明は、上記請求
項２又は３に係る発明である高炉炉体の補修方法におい
て、前記冷却筒を、前記目地部上端の直下に挿入するよ
うにした。

【００１１】上記目的を達成するために、請求項５に係
る発明は、鉄皮の炉内側に多数のステーブを配した構造
を有する高炉炉体の補修方法であって、前記鉄皮の炉外
側から、前記ステーブの補修対象箇所に向けて冷却筒を
挿入するとともに、前記冷却筒の挿入部位の直上部に向
けて耐火材を圧入するようにした。

【００１２】そして、請求項６に係る発明は、上記請求
項５に係る発明である高炉炉体の補修方法において、前
記冷却筒を、前記ステーブ間の目地部に向けて挿入する
ようにした。

【００１３】また、請求項７に係る発明は、上記請求項
１〜６に係る発明である高炉炉体の補修方法において、
前記耐火材として熱硬化性の耐火材を用いることとし
た。ここで、本発明者等が鋭意研究した結果、鉄皮炉内
側に配されるステーブの損耗は、左右に並ぶステーブ間
の目地部上端が特に激しいことが判った。その理由とし
ては、主として、通常ステーブ内の冷却配管から最も遠
いのが、各ステーブの角部であるということ、左右に並
ぶステーブ間の目地部は、ステーブ本体よりも鉄皮側に
凹んでいるため、表面の耐火レンガが破損・脱落しステ
ーブ表面が炉内に露出した後は、その目地部は他の部位
よりも高温風が通り易く、従って目地部上端部は他の部
位よりも特に高温に晒される可能性が高いということ、
等が考えられる。また、上下に並ぶステーブ間に、ステ
ーブ表面よりも炉内側に突出する冷却板を配設した構成
を有する高炉炉体にあっては、耐火レンガが破損・脱落
し冷却板やステーブが剥き出しになると、冷却板下側に
形成される空間に、粒径の大きなコークス等の装入物が
転がり込む装入物の再偏析が起こり易く、粒径の大きな
装入物が冷却板の下側に集まり高温風がそこを通り易く
なってステーブ上端部の熱負荷が大きくなる、というこ
とも上記目地部上端近傍の損耗が激しいことの一因とし
て考えられる。

【００１４】理由は以上のように推測されるが、いずれ
にしても、ステーブの損耗は、左右に並ぶステーブ間の
目地部上端近傍が特に激しいのであるから、その目地部
上端近傍の損耗を止める又は遅らせることができれば、
鉄皮表面が炉内に剥き出しになる状況を避ける又は遅ら
せることができ、高炉寿命の延長が図られるようにな
る。

【００１５】そこで、高炉炉体の使用年数がある程度に
なった時点で、高炉の休風時に、請求項１に係る発明の
ように、鉄皮の炉外側から、左右に並ぶステーブ間の目
地部上端に耐火材を圧入すれば、ステーブの損耗を止め
る又は遅らせることができるようになる。

【００１６】また、高炉炉体の使用年数がある程度にな
った時点で、高炉の休風時に、請求項２に係る発明のよ
うに、鉄皮の炉外側から、左右に並ぶステーブ間の目地
部に例えば冷却水が循環する構造の冷却筒を挿入し、そ
の後は冷却筒によって冷却を行うようにすれば、ステー
ブの目地部周辺の熱負荷を軽減でき、ステーブの損耗を
止める又は遅らせることができるようになる。

【００１７】さらに、高炉炉体の使用年数がある程度に
なった時点で、高炉の休風時に、請求項３に係る発明の
ように、鉄皮の炉外側から、左右に並ぶステーブ間の目
地部に例えば冷却水が循環する構造の冷却筒を挿入する
とともに、その目地部上端に向けて耐火材を圧入する
と、耐火材は、冷却筒が支えとなって目地部上端近傍に
残留し易くなるし、冷却筒による冷却作用も得られるか
ら、最も損耗し易い部位であるステーブの目地部上端近
傍の部位の熱負荷を軽減することもできるから、ステー
ブの損耗を、より確実に止める又は遅らせることができ
るようになる。

【００１８】また、請求項２又は３に係る発明におい
て、請求項４に係る発明のように冷却筒を挿入すれば、
最も損耗し易い部位であるステーブの目地部上端近傍の
部位の熱負荷を、より確実に軽減できるようになるし、
特に請求項３に係る発明であれば、耐火材をより確実に
支えることができるようにもなる。

【００１９】以上の請求項１〜４に係る発明は、左右に
並ぶステーブ間の目地部上端が最も損耗し易い高炉炉体
に好適な発明であるが、ステーブの損耗は、それ以外の
部位に発生することも十分に考えられ、そのような部位
に対しても本発明の基本的な考え方は適用可能である。
つまり、請求項５に係る発明のように、冷却筒の挿入及
び耐火材の圧入を行えば、耐火材は冷却筒が支えとなっ
て補修対象位置に残留し易くなるし、冷却筒による冷却
作用も得られるから、補修対象位置の熱負荷を軽減する
こともでき、ステーブの損耗を、より確実に止める又は
遅らせることができるようになる。

【００２０】また、請求項６に係る発明にあっては、冷
却筒の挿入位置をステーブ間の目地部とすれば、ステー
ブ本体に冷却筒を挿入するための孔を開ける必要がなく
なるから、ステーブに内在する冷却配管の使用を継続す
ることも可能である。

【００２１】さらに、請求項７に係る発明のように、熱
硬化性の耐火材を使用すれば、耐火材を圧入すると、高
炉内の熱によってそれが硬化するようになるから、補修
対象位置に、より確実に残留するようになる。

【００２２】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。図１乃至図４は本発明の第１の
実施の形態を示す図であって、図１は高炉炉体の壁面を
構成するステーブ１，…，１の配置関係を示す正面図、
図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。

【００２３】即ち、本実施の形態における高炉炉体の炉
胸部や炉腹部の壁面は、図２に示すように、鉄皮２の炉
内側にキャスタブル３を介して多数のステーブ１，…，
１を配し、そのステーブ１の炉内側の面にさらに耐火レ
ンガを組み上げてなる耐火層４を設けた構成を有してい
る。

【００２４】ステーブ１は、鉄皮２内面に周方向には等
間隔に並ぶように固定されるとともに、上下には千鳥状
になるように高さ方向に積み重ねていて、左右に並ぶス
テーブ１間には上下に延びる目地部１Ａが形成され、上
下に隣接するステーブ１間には左右に延びる目地部１Ｂ
が形成されている。そして、各ステーブ１内には、図示
しない冷却配管が設けられていて、高炉外部との間で冷
却水を循環させることにより、耐火レンガ４や鉄皮２等
を冷却できるようになっている。なお、図１では、ステ
ーブ１炉内面側に配される耐火レンガ４の図示は省略し
ている。

【００２５】そして、図１及び図２は、耐火レンガ４や
ステーブ１に未だ損耗が生じていない状態を示している
が、高炉をある程度の期間使用すると、高炉装入物との
衝突や、高炉内の高温風による熱的負荷等によって、表
面の耐火レンガ４が損耗し、ステーブ１表面が炉内側に
剥き出しになることがある。

【００２６】すると、それ以降は、ステーブ１が高炉装
入物との衝突や高温風による熱的負荷を直接受けるよう
になるから、ステーブ１自体にも損耗が進行する。そし
て、ステーブ１の損耗は、図１や図２に一点鎖線で示す
ような具合に、上下に延びる目地部１Ａ上端部近傍が最
も激しい。その理由は、ステーブ１内の冷却配管による
冷却作用は、ステーブ１の角部は他の部位に比べて弱い
ということと、耐火レンガ４が脱落したような状態で
は、高炉下方から上方に吹き上げる高温風は上下に延び
る目地部１Ａ上を通り易いから、左右に延びる目地部１
Ｂに突き当たる部位周辺の熱的負荷が特に大きいという
こととが考えられる。

【００２７】そこで、以下のような手順で高炉炉体の補
修を行うと、高炉寿命の延長にとって効果的である。先
ず、高炉休風時に、高炉装入物を減尺して、補修の実行
が予想される炉胸部や炉腹部の高さに装入物が存在しな
いようにする。次いで、上下方向に延びる目地部１Ａと
左右方向の延びる目地部１Ｂとが突き当たる部位に、鉄
皮２炉外側から孔を開けて、耐火レンガ４やステーブ１
の損耗度合いを調査する。耐火レンガ４が十分に残存し
ている箇所については、その調査のために開けた孔が埋
められるように、鉄皮２外側から、不定型の熱硬化性の
耐火物を圧入する。

【００２８】これに対し、耐火レンガ４が脱落していて
ステーブ１表面が炉内側に剥き出しになっていることが
判明した部位については、図３に示すように、調査のた
めに開けた孔に高圧ホースの先端部５を差し込み、その
高圧ホースを通じて、ステーブ１炉内側表面の損耗部位
を補修するのに十分な量の、不定型の熱硬化性の耐火物
６を圧入する。かかる圧入が完了したら、高圧ホースの
先端部５を鉄皮２から取り外し、その鉄皮２の開口した
部分は適宜埋めてしまう。

【００２９】即ち、高圧ホースの先端部５を通じて圧入
された耐火材６は、キャスタブル３や目地部１Ｂに開け
られた孔を通じてステーブ１炉内側表面に至り、ステー
ブ１の損耗部位に沿って周囲に広がり、その損耗部位を
埋めることになる。この際、炉内は休風時といっても高
温状態であるから、流動性のある不定型の熱硬化性の耐
火物６は、高炉内の熱によって硬化し、損耗部位に留ま
ることができる。

【００３０】つまり、耐火材６は、特に損耗の激しい目
地部１Ａ上端部に向けて圧入されそこで硬化するから、
それ以上の損耗の進行を遅らせることができるのであ
る。特に、ステーブ１内の冷却配管が使用不要になるま
で損耗が進んでしまうと、そのステーブ１周辺の冷却作
用は極めて低くなってしまい、鉄皮２に亀裂が生じる等
の重大な損傷に至る可能性が高くなってしまうから、本
実施の形態のように、上下に延びる目地部１Ａ上端部近
傍におけるステーブ１の損耗の進行を遅らせることは、
高炉炉体の耐用年数を延長することにとって極めて効果
的なのである。

【００３１】しかも、上記第２従来例のように高炉内側
からプロテクタを取り付けるような作業が不要であるか
ら、作業性もよい。図４は、本実施の形態における補修
方法を行った後の鉄皮２の炉外側表面温度の変化を示す
グラフであって、太い矢印で示す時点で、上記手順に従
って耐火材６を圧入している。

【００３２】これによれば、目地部１Ａ上端部に向けて
耐火材６を圧入すると、それ以降の鉄皮２の表面温度の
大幅な上昇が抑えられていることが判る。これは、圧入
した耐火材６によってステーブ１の損耗進行を遅らせる
ことができた結果であると考えられる。

【００３３】図５は本発明の第２の実施の形態を示す図
であって、上記第１の実施の形態の図３と同様に補修し
た状態における図１のＡ−Ａ線断面図に相当する。な
お、上記第１の実施の形態と同様の構成には同じ符号を
付し、その重複する説明は省略する。

【００３４】即ち、本実施の形態にあっては、高圧ホー
スを通じて目地部１Ａ上端部近傍に耐火材６を圧入する
前に、その目地部１Ａ上端部の直下に、鉄皮２外側か
ら、冷却筒７を挿入し、その挿入が済んでから、上記第
１の実施の形態と同様に耐火材６を圧入している。な
お、冷却筒７の内部構造は特に図示はしないが、例え
ば、外筒の内側に内筒を挿入し、外筒及び内筒間の空間
と、内筒内側とが、炉内側先端部近傍で通じていて、炉
外側端部を介して冷却水を循環可能な二重の筒が適用可
能である。

【００３５】このような構成とすると、冷却筒７が支え
となって、耐火材６の損耗部位への残留率を高めること
ができるし、冷却筒７による冷却作用も得られるから、
ステーブ１の損耗をさらに効果的に遅らせることができ
るようになる。

【００３６】図６は、本実施の形態における補修方法を
行った後の鉄皮２の炉外側表面温度の変化を示すグラフ
であって、太い矢印で示す時点で、上記手順に従って冷
却筒７の挿入及び耐火材６の圧入を行っている。

【００３７】これによれば、一時的な温度上昇は確認さ
れてはいるが、全体としては、上記第１の実施の形態の
場合よりもさらに鉄皮２の表面温度の上昇が抑えられて
いることが判る。これは、冷却筒７によって耐火材６の
残留率が高くなり、しかも冷却筒７による冷却作用が得
られるようになった結果であると考えられる。

【００３８】なお、上記各実施の形態では、耐火材６を
圧入する、或いは、冷却筒７を挿入した後に耐火材６を
圧入するようにしているが、例えば、耐火レンガ４が脱
落してステーブ１表面が炉内側に剥き出しになってはい
るが、ステーブ１の損耗がそれほど進行していないよう
な場合には、冷却筒７を目地部１Ａ上端部の直下に挿入
することだけを行うようにしてもよく、それによって
も、ステーブ１の損耗の進行を遅らせることができるよ
うになる。

【００３９】また、上記各実施の形態では、上下に延び
る目地部１Ａ上端部に対して本発明を適用した場合につ
いて説明しているが、これに限定されるものではなく、
その他の部位に生じた損耗を補修する場合であっても、
本発明は適用可能である。

【００４０】さらに、上記第２の実施の形態では、冷却
筒７を目地部１Ａに挿入するようにしているが、例え
ば、ステーブ１の損耗が大きく進行してしまっていて、
そのステーブ１内の冷却配管が使用不可能になっている
ような場合には、そのステーブ１自体に冷却筒７を挿入
するようにしてもよい。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
鉄皮外側から、所定の補修対象箇所に向けて、耐火材を
圧入する、冷却筒を挿入する、或いはその両方を行うよ
うにしているから、ステーブの損耗の進行を遅らせる或
いは止めることができるようになり、高炉寿命の延長を
図ることができ、しかも鉄皮外側からの作業のみでよい
から作業性がよい、という種々の効果がある。

【００４２】特に、請求項３，５に係る発明であれば、
耐火材の残留率を高めることができるし、冷却筒による
冷却作用も得られるから、より確実に高炉寿命の延長を
図ることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】ステーブの配置関係を示す正面図である。

【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図３】補修状態を示す図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図４】補修のよる効果を示すグラフである。

【図５】第２の実施の形態の補修状態を示す図１のＡ−
Ａ線断面図である。

【図６】第２の実施の形態の補修のよる効果を示すグラ
フである。

【符号の説明】

１ ステーブ １Ａ 目地部（左右に並ぶステーブ間の目地部） １Ｂ 目地部 ２ 鉄皮 ３ キャスタブル ４ 耐火レンガ ５ 高圧ホースの先端部 ６ 耐火材 ７ 冷却筒

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鉄皮の炉内側に多数のステーブを配した
   構造を有する高炉炉体の補修方法であって、前記鉄皮の
   炉外側から、左右に並ぶ前記ステーブ間の目地部上端に
   向けて耐火材を圧入することを特徴とする高炉炉体の補
   修方法。
2. 【請求項２】 鉄皮の炉内側に多数のステーブを配した
   構造を有する高炉炉体の補修方法であって、前記鉄皮の
   炉外側から、左右に並ぶ前記ステーブ間の目地部に冷却
   筒を挿入することを特徴とする高炉炉体の補修方法。
3. 【請求項３】 鉄皮の炉内側に多数のステーブを配した
   構造を有する高炉炉体の補修方法であって、前記鉄皮の
   炉外側から、左右に並ぶ前記ステーブ間の目地部に冷却
   筒を挿入するとともに、前記目地部上端に向けて耐火材
   を圧入することを特徴とする高炉炉体の補修方法。
4. 【請求項４】 前記冷却筒を、前記目地部上端の直下に
   挿入する請求項２又は請求項３記載の高炉炉体の補修方
   法。
5. 【請求項５】 鉄皮の炉内側に多数のステーブを配した
   構造を有する高炉炉体の補修方法であって、前記鉄皮の
   炉外側から、前記ステーブの補修対象箇所に向けて冷却
   筒を挿入するとともに、前記冷却筒の挿入部位の直上部
   に向けて耐火材を圧入することを特徴とする高炉炉体の
   補修方法。
6. 【請求項６】 前記冷却筒を、前記ステーブ間の目地部
   に向けて挿入する請求項５記載の高炉炉体の補修方法。
7. 【請求項７】 前記耐火材として熱硬化性の耐火材を用
   いる請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の高炉炉体
   の補修方法。