JPH06147775A - 高温大型鋼構造物の部分冷却方法 - Google Patents
高温大型鋼構造物の部分冷却方法Info
- Publication number
- JPH06147775A JPH06147775A JP35116091A JP35116091A JPH06147775A JP H06147775 A JPH06147775 A JP H06147775A JP 35116091 A JP35116091 A JP 35116091A JP 35116091 A JP35116091 A JP 35116091A JP H06147775 A JPH06147775 A JP H06147775A
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- Japan
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- cooling
- cooled
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 転炉をはじめとする製鉄機器類等の容器様の
高温大型鋼構造物の部分冷却を効率的に行う方法。 【構成】 被冷却部の外表面に保水性を有する網目状ま
たは有孔状の耐熱物質を０．５ｍｍから１５０ｍｍ厚の
範囲で、直接または間接的に取り付け、これに適量の水
を連続または断続的に給水し、水の顕熱および潜熱によ
り冷却することを特徴とする高温大型鋼構造物の冷却方
法。 【効果】 被冷却部が傾斜している場合においても、冷
却水が帯状に流れることや、冷却水が沸騰点に達してい
ても水玉状になって冷却面から転げ落ちることなく、被
冷却部が均一、かつ高能率に冷却される。
高温大型鋼構造物の部分冷却を効率的に行う方法。 【構成】 被冷却部の外表面に保水性を有する網目状ま
たは有孔状の耐熱物質を０．５ｍｍから１５０ｍｍ厚の
範囲で、直接または間接的に取り付け、これに適量の水
を連続または断続的に給水し、水の顕熱および潜熱によ
り冷却することを特徴とする高温大型鋼構造物の冷却方
法。 【効果】 被冷却部が傾斜している場合においても、冷
却水が帯状に流れることや、冷却水が沸騰点に達してい
ても水玉状になって冷却面から転げ落ちることなく、被
冷却部が均一、かつ高能率に冷却される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は冷却効果に優れ、転炉
をはじめとする製鉄機器類および化学工業プラントの高
温反応容器類等の部分冷却に好適な高温大型鋼構造物の
部分冷却方法に関するものである。
をはじめとする製鉄機器類および化学工業プラントの高
温反応容器類等の部分冷却に好適な高温大型鋼構造物の
部分冷却方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に転炉をはじめとする製鉄機器類お
よび化学工業プラントの高温反応容器類は、図２に転炉
の断面図を示すごとく高温の内容物を鋼板で覆う形式の
構造が多い。すなわち鋼板製の鉄皮３の炉内部５の側に
耐火煉瓦４が張られた構造になっている。これらに用い
る鋼材は高温となるため耐熱性（高温強度特性）の優れ
たものが用いられているが、内容物による温度上昇およ
び作用応力によって変形あるいは破損を生じる場合があ
る。この対策の一つとして、機器外面（鋼板外面）の冷
却が行われている。そして、その冷却方法には、被冷却
部分に、（１）高圧空気を吹き付ける衝風冷却や、
（２）被冷却部分に水を掛ける注水冷却または散水冷却
および、（２）、（３）を発展させたミスト冷却等が行
われていた。
よび化学工業プラントの高温反応容器類は、図２に転炉
の断面図を示すごとく高温の内容物を鋼板で覆う形式の
構造が多い。すなわち鋼板製の鉄皮３の炉内部５の側に
耐火煉瓦４が張られた構造になっている。これらに用い
る鋼材は高温となるため耐熱性（高温強度特性）の優れ
たものが用いられているが、内容物による温度上昇およ
び作用応力によって変形あるいは破損を生じる場合があ
る。この対策の一つとして、機器外面（鋼板外面）の冷
却が行われている。そして、その冷却方法には、被冷却
部分に、（１）高圧空気を吹き付ける衝風冷却や、
（２）被冷却部分に水を掛ける注水冷却または散水冷却
および、（２）、（３）を発展させたミスト冷却等が行
われていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、高温大型鋼構
造物の部分冷却方法としての、前記衝風冷却、注水また
は散水冷却およびミスト冷却には下記の問題点がある。
造物の部分冷却方法としての、前記衝風冷却、注水また
は散水冷却およびミスト冷却には下記の問題点がある。
【０００４】（１）衝風冷却：空気の顕熱は小さく、多
量の送風にもかかわらず冷却効果が小さい。（２）注水
または散水冷却：被冷却部表面上の冷却水が沸点に達す
ると水玉状となり、冷却効率が低下すると共に、被冷却
面が水平より大きく傾いていると冷却水が帯状に流れた
り、沸騰して出来た水玉がころがり落ち、冷却効率の低
下および不均一冷却の原因となる。（３）ミスト冷却：
ミストを発生させる構造および被冷却部へのミスト送給
構造が複雑かつメンテナンスに問題がある。
量の送風にもかかわらず冷却効果が小さい。（２）注水
または散水冷却：被冷却部表面上の冷却水が沸点に達す
ると水玉状となり、冷却効率が低下すると共に、被冷却
面が水平より大きく傾いていると冷却水が帯状に流れた
り、沸騰して出来た水玉がころがり落ち、冷却効率の低
下および不均一冷却の原因となる。（３）ミスト冷却：
ミストを発生させる構造および被冷却部へのミスト送給
構造が複雑かつメンテナンスに問題がある。
【０００５】本発明は上記課題の解決、すなわち簡易な
方法で冷却水の沸騰による水玉発生を防止し、かつ水平
面のみならず傾斜面にも適用できる冷却方法の開発を目
的とする。
方法で冷却水の沸騰による水玉発生を防止し、かつ水平
面のみならず傾斜面にも適用できる冷却方法の開発を目
的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するものであって、被冷却部の外表面に保水性を有する
繊維状、網目状または有孔状の耐熱物質を０．５ｍｍ〜
１５０ｍｍ厚の範囲で取り付け、これに適量の水を連続
または断続的に給水し、水の顕熱および潜熱により被冷
却部分を冷却することを特徴とする高温大型鋼構造物の
部分冷却方法である。
するものであって、被冷却部の外表面に保水性を有する
繊維状、網目状または有孔状の耐熱物質を０．５ｍｍ〜
１５０ｍｍ厚の範囲で取り付け、これに適量の水を連続
または断続的に給水し、水の顕熱および潜熱により被冷
却部分を冷却することを特徴とする高温大型鋼構造物の
部分冷却方法である。
【０００７】
【作用】本発明者等は、水の顕熱および潜熱が大きいこ
とを利用しながら、簡易的な注水または散水方式でも、
被冷却面が水平より大きく傾いていても冷却水の帯状に
流れることを回避でき、しかも被冷却面上での冷却水の
沸騰に伴う水玉状現象を回避または出来た水玉が被冷却
部分からころげ落ちることを回避する方法について種々
検討を加えながら研究を重ねた。その結果、被冷却部の
外表面に保水性を有する物質を取り付ければ、これに供
給された水は被冷却面が水平から大きく傾いていても帯
状に流れることなく、また、冷却水が沸点に達しても水
玉状になり難く、被冷却面からころげ落ちることが回避
され、被冷却部は均一、かつ、高効率に冷却されるとの
知見を得るに至った。すなわち図１に断面図を示すよう
に被冷却部である鋼板１の外表面１ａに保水性を有する
耐熱物質２を取りつけ、これにたとえば給水装置６によ
る散水７といった手段で給水を行う。
とを利用しながら、簡易的な注水または散水方式でも、
被冷却面が水平より大きく傾いていても冷却水の帯状に
流れることを回避でき、しかも被冷却面上での冷却水の
沸騰に伴う水玉状現象を回避または出来た水玉が被冷却
部分からころげ落ちることを回避する方法について種々
検討を加えながら研究を重ねた。その結果、被冷却部の
外表面に保水性を有する物質を取り付ければ、これに供
給された水は被冷却面が水平から大きく傾いていても帯
状に流れることなく、また、冷却水が沸点に達しても水
玉状になり難く、被冷却面からころげ落ちることが回避
され、被冷却部は均一、かつ、高効率に冷却されるとの
知見を得るに至った。すなわち図１に断面図を示すよう
に被冷却部である鋼板１の外表面１ａに保水性を有する
耐熱物質２を取りつけ、これにたとえば給水装置６によ
る散水７といった手段で給水を行う。
【０００８】以下、本発明の詳細について説明する。本
発明において、被冷却部の外表面に取り付ける保水性を
有する耐熱物質とは、金属、セラミックス、炭素繊維等
の１００〜７００℃程度の高温に長時間曝されても、変
質劣化しない物質を指し、これらに保水性をもたせる意
味から繊維状、網目状または有孔状に加工したものを指
す。例えば、スティールウール、金網、多孔性金属、炭
素繊維織物、有孔性セラミックス等がこれらに属する。
発明において、被冷却部の外表面に取り付ける保水性を
有する耐熱物質とは、金属、セラミックス、炭素繊維等
の１００〜７００℃程度の高温に長時間曝されても、変
質劣化しない物質を指し、これらに保水性をもたせる意
味から繊維状、網目状または有孔状に加工したものを指
す。例えば、スティールウール、金網、多孔性金属、炭
素繊維織物、有孔性セラミックス等がこれらに属する。
【０００９】また、被冷却部への取り付け方法は直接的
でも間接的でもよい。すなわち直接的とは巻き付け、縛
り付け、接合、圧着等で被冷却部表面に直接取り付ける
方法を指し、間接的とは良熱伝導性の物質を介して取り
付ける方法で、例えば銅板を介して取り付ける方法等を
指す。
でも間接的でもよい。すなわち直接的とは巻き付け、縛
り付け、接合、圧着等で被冷却部表面に直接取り付ける
方法を指し、間接的とは良熱伝導性の物質を介して取り
付ける方法で、例えば銅板を介して取り付ける方法等を
指す。
【００１０】また、耐熱物質の厚みに関しては、耐熱物
質が薄い場合には保水性に劣り、厚い場合には冷却水が
冷却面から離れた部分に集まり、冷却効率を著しく低下
させる。耐熱物質厚みは、好ましくは５ｍｍ〜５０ｍｍ
の範囲であるが、保水性が極端に悪くなる０．５ｍｍを
下限値とし、冷却効率が極端に低下する１５０ｍｍを上
限値とした。
質が薄い場合には保水性に劣り、厚い場合には冷却水が
冷却面から離れた部分に集まり、冷却効率を著しく低下
させる。耐熱物質厚みは、好ましくは５ｍｍ〜５０ｍｍ
の範囲であるが、保水性が極端に悪くなる０．５ｍｍを
下限値とし、冷却効率が極端に低下する１５０ｍｍを上
限値とした。
【００１１】さらに、給水方法については、注水、散水
または毛管現象を利用した方法によってもよく、給水量
にあっては被冷却部の温度、面積等によって異なり、蒸
発量に見合って連続または断続的に給水すればよい。
または毛管現象を利用した方法によってもよく、給水量
にあっては被冷却部の温度、面積等によって異なり、蒸
発量に見合って連続または断続的に給水すればよい。
【００１２】
【実施例】図３に実験装置の概略図を示すように、側面
炉蓋を開口した状態の横型電気抵抗式加熱炉８（６０Ｋ
Ｗ）の開口部９の前面に、開口部より１７５ｍｍ隔てて
垂直に設置した厚さ８０ｍｍ、高さ７５０ｍｍ、幅７５
０ｍｍの鋼板１に、炉側から穿孔した穴に熱電対を取付
け、その温度を測定することにより、鋼板の冷却効果を
測定した。
炉蓋を開口した状態の横型電気抵抗式加熱炉８（６０Ｋ
Ｗ）の開口部９の前面に、開口部より１７５ｍｍ隔てて
垂直に設置した厚さ８０ｍｍ、高さ７５０ｍｍ、幅７５
０ｍｍの鋼板１に、炉側から穿孔した穴に熱電対を取付
け、その温度を測定することにより、鋼板の冷却効果を
測定した。
【００１３】図４は測定方法を示す鋼板１の断面図であ
る。熱電対１０は、鋼板中心線１ｃに取り付けた。熱電
対１０ａは鋼板温度制御用のもので、鋼板より３０ｍｍ
の位置にある。熱電対１０ｂは炉と反対側の鋼板表面よ
り２ｍｍ内部の位置にある。熱電対１０ｃは同３０ｍ
ｍ、熱電対１０ｄは同６０ｍｍの位置にある。
る。熱電対１０は、鋼板中心線１ｃに取り付けた。熱電
対１０ａは鋼板温度制御用のもので、鋼板より３０ｍｍ
の位置にある。熱電対１０ｂは炉と反対側の鋼板表面よ
り２ｍｍ内部の位置にある。熱電対１０ｃは同３０ｍ
ｍ、熱電対１０ｄは同６０ｍｍの位置にある。
【００１４】
【表１】
【００１５】表１は、上記実験装置を用いて熱電対１０
ａの温度を８００℃にコントロールしたのち、炉の出力
パワーを一定に保ちながら、種々の冷却方法とそれを使
用した場合の３０分後の鋼板温度を、熱電対１０ｂ、１
０ｃ、１０ｄにより測定した結果である。表中ａの温
度、ｂの温度等はそれぞれ熱電対１０ａ、１０ｂ等の温
度を示す。保水性を有する耐熱物質２、および冷却装置
１１として種々のものを組み合わせて実験したが、表１
から明らかなように本発明の冷却方法Ａ、Ｂ、Ｃによる
鋼板の温度は、従来の冷却方法Ｄ、Ｅ、Ｆ及び本発明の
範囲外の冷却方法Ｇ、Ｈによる鋼板の温度より低いこと
がわかる。
ａの温度を８００℃にコントロールしたのち、炉の出力
パワーを一定に保ちながら、種々の冷却方法とそれを使
用した場合の３０分後の鋼板温度を、熱電対１０ｂ、１
０ｃ、１０ｄにより測定した結果である。表中ａの温
度、ｂの温度等はそれぞれ熱電対１０ａ、１０ｂ等の温
度を示す。保水性を有する耐熱物質２、および冷却装置
１１として種々のものを組み合わせて実験したが、表１
から明らかなように本発明の冷却方法Ａ、Ｂ、Ｃによる
鋼板の温度は、従来の冷却方法Ｄ、Ｅ、Ｆ及び本発明の
範囲外の冷却方法Ｇ、Ｈによる鋼板の温度より低いこと
がわかる。
【００１６】
【発明の効果】以上の実施例からも明らかなごとく、本
発明によれば被冷却物が傾斜している場合においても、
冷却水が帯状に流れることや、冷却水が沸騰点に達して
も水玉状になって被冷却面からころげ落ちることなく、
被冷却部分が均一、かつ、高効率に冷却され、産業上の
効果は極めて顕著なものがある。
発明によれば被冷却物が傾斜している場合においても、
冷却水が帯状に流れることや、冷却水が沸騰点に達して
も水玉状になって被冷却面からころげ落ちることなく、
被冷却部分が均一、かつ、高効率に冷却され、産業上の
効果は極めて顕著なものがある。
【図１】本発明の実施方法の例を示す断面図
【図２】転炉の断面図
【図３】実験装置の概略図
【図４】測定方法を示す断面図
Claims (1)
- 【請求項１】 被冷却部の外表面に保水性を有する繊維
状、網目状または有孔状の耐熱物質を０．５ｍｍ〜１５
０ｍｍ厚の範囲で取り付け、これに適量の水を連続また
は断続的に給水し、水の顕熱および潜熱により被冷却部
分を冷却することを特徴とする高温大型鋼構造物の部分
冷却方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35116091A JPH06147775A (ja) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | 高温大型鋼構造物の部分冷却方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35116091A JPH06147775A (ja) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | 高温大型鋼構造物の部分冷却方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06147775A true JPH06147775A (ja) | 1994-05-27 |
Family
ID=18415460
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35116091A Withdrawn JPH06147775A (ja) | 1991-12-13 | 1991-12-13 | 高温大型鋼構造物の部分冷却方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06147775A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998031975A1 (en) * | 1997-01-17 | 1998-07-23 | Francis Zilka | Device, system and method for on-line explosive deslagging |
| US6321690B1 (en) | 1997-01-17 | 2001-11-27 | North American Industrial Services, Inc. | Device, system and method for on-line explosive deslagging |
| KR20020051184A (ko) * | 2000-12-22 | 2002-06-28 | 이구택 | 고온강재 냉각방법 |
| US6431073B1 (en) | 1998-01-14 | 2002-08-13 | North American Industrial Services, Inc. | Device, system and method for on-line explosive deslagging |
| US6755156B1 (en) | 1999-09-13 | 2004-06-29 | Northamerican Industrial Services, Inc. | Device, system and method for on-line explosive deslagging |
-
1991
- 1991-12-13 JP JP35116091A patent/JPH06147775A/ja not_active Withdrawn
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998031975A1 (en) * | 1997-01-17 | 1998-07-23 | Francis Zilka | Device, system and method for on-line explosive deslagging |
| EP1067349A3 (en) * | 1997-01-17 | 2001-02-21 | Francis Zilka | Device, system and method for on-line explosive deslagging |
| US6321690B1 (en) | 1997-01-17 | 2001-11-27 | North American Industrial Services, Inc. | Device, system and method for on-line explosive deslagging |
| US6604468B2 (en) | 1997-01-17 | 2003-08-12 | North American Industrial Services, Inc. | Device, system and method for on-line explosive deslagging |
| US6644201B2 (en) | 1997-01-17 | 2003-11-11 | Northamerican Industrial Services, Inc. | Device, system and method for on-line explosive deslagging |
| US7395760B2 (en) | 1997-01-17 | 2008-07-08 | Northamerican Industrial Services, Inc. | Device, system and method for on-line explosive deslagging |
| US6431073B1 (en) | 1998-01-14 | 2002-08-13 | North American Industrial Services, Inc. | Device, system and method for on-line explosive deslagging |
| US6755156B1 (en) | 1999-09-13 | 2004-06-29 | Northamerican Industrial Services, Inc. | Device, system and method for on-line explosive deslagging |
| KR20020051184A (ko) * | 2000-12-22 | 2002-06-28 | 이구택 | 고온강재 냉각방법 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19990311 |