JPH06220512A - 高炉内壁補修方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高炉操業を停止せずに、簡便、容易に高炉内
壁の局部的損傷を補修できる方法を提供する。 【構成】 耐火物を充填した金属ボールを炉頂部から局
部的損傷方位に装入し、その金属ボールが炉内壁に沿っ
て降下する過程で金属ボールが溶融し、内部の耐火物を
抽出させて局部的損傷部を補修する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高炉を休止することなく
炉内の装入原料層の存在下で高炉内壁の局部的損耗部を
補修する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来技術における高炉内壁補修方法は、
代表的には、高炉の操業を休止してから外部より高炉内
壁の損耗部に向かってボーリングし、損傷部に到達して
からボーリングを停止し、これまでのボーリング経路内
にノズルを挿入して外部の耐火物圧入機からの不定形耐
火物をこの耐火物圧入ノズルを経由して損傷部に圧入す
る。

【０００３】しかしながら、高炉を休止することは、経
済的に大きな負担を強いることになることから、上述の
ような補修方法には重大な損傷が見られる場合とかの緊
急時にしか行えないという制約がある。その他、ステー
ブを内蔵した内壁部分はボーリングが不可というように
圧入箇所にも制約があり、また不定形耐火物の圧入のた
めに毎回ボーリングが必要となるなど操作上からもかな
りの熟練を要する高価な手段と言える。

【０００４】したがって、局部的であって小さな損傷の
場合には高炉を休止することなく、その補修をする技術
の開発が求められている。このように高炉操業を休止す
ることなく、高炉内壁の損傷部を補修する方法の一つと
しては、特公昭57─14728 号公報に開示されているよう
に、高炉を減尺操業して、炉内に損傷部を露出させ、炉
口から補修装置のアームを入れ不定形耐火物を損傷部に
向かって吹き付ける方法がある。この方法によれば高炉
操業を完全には停止せずに熱間状態で内壁損傷部を補修
することができる。しかし、高炉の減尺操業が必要であ
り、実施面では困難である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、高炉
操業を停止することなく、しかも簡便にかつ容易に行え
る高炉内壁の局部的損傷を補修できる方法を提供するこ
とである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】かかる従来技術の問題点
を解決すべく、本発明者は、高炉内の頂部装入原料層
は炉内壁にそって降下する傾向があること、炉装入物
の降下速度はほぼ推測できること、炉内壁には絶えず
内側、つまり中心部より外向きの力がかかり、炉内壁に
そって降下する材料は内壁に押圧されていること、そし
て不定形耐火物は炉内壁との付着性が良く、その凹所
に容易に圧入されること、等の知見を得て、本発明を完
成した。

【０００７】ここに、本発明の要旨とするところは、高
炉内壁の局部的な損傷部を補修するに際し、高炉を休止
することなく、炉内の装入原料層を維持したまゝで炉頂
部、例えば原料装入シュートから局部的損傷方位に耐火
物を充填した金属ボールを装入し、そのボールが炉内壁
に沿って降下する過程で金属ボールが溶融し、内部の耐
火物が抽出することにより高炉内壁の局部的損傷部を補
修することを特徴とした高炉内壁補修方法である。

【０００８】本発明の好適実施態様によれば、耐火物充
填金属ボール (以下単にボールと称す) を、炉頂部に設
けた例えば原料装入ホッパーからまず炉内の上部バンカ
ーに装入し、高炉内壁局部損傷方位に原料装入シュート
を固定し、ボールを高炉内の装入原料層上に装入する。
その後は、金属ボールは高炉内壁に沿って降下してゆ
き、高温部で溶融し、内部の不定形耐火物が押し出さ
れ、内壁部に押圧され、その位置に形成されている局部
損傷を補修する。

【０００９】装入原料層上のボールの金属は、投入後、
溶融点に温度上昇するまでは溶けず、装入物の荷下りに
引きずられつつ溶ける。更に、内壁表面および装入原料
層表面は、滑らかでなく、ギザギザで高さ方向でも凹凸
が多く、ボールのモルタルは付着しやすい。従って、ボ
ールが降下する主な役割は金属の溶融による油滑であ
る。

【００１０】本発明で用いるボールの材質は、補修部位
(炉上部か炉下部か) により融点の異なる金属、例えば
Al（融点660 ℃) 、Cu (融点1083℃) を使い分け、さら
にその被覆厚さをも調整する。丁度補修部位に到達した
時点で溶融するように予め材質、厚さを設定するのであ
る。もちろん、内部の不定形耐火物の量も補修すべき損
傷の程度によって決めることができる。上記融点の異な
る金属( Al、Cu) を補修部位で使い分けるのは、降下高
さが相違するためで、Al等は、炉上部内壁にモルタルが
抽出し、軟化して内壁に押し付けられる。

【００１１】

【作用】次に、添付図面を参照して本発明の作用につい
てさらに具体的に説明する。図１は、本発明にかかる炉
内補修方法の操作例を説明する概略説明図であり、図２
は本発明において使用する金属ボールの構造を示す略式
断面図である。

【００１２】図中、高炉１には頂部に上部バンカー２が
設けられており、これは原料装入シュート３に接続され
ている。特に、本発明を実施する高炉の場合には上部バ
ンカー２にさらに耐火物充填金属ボール、つまり金属ボ
ール４の装入用ホッパー５が設けられている。

【００１３】ここで、高炉操業中に炉内観察装置である
例えば炉壁温度計などで補修を要する箇所、つまり損傷
部が見つかると、まず方向、位置、そしてその損傷の程
度が決定され、それらのデータに基づいて、不定耐火物
の量、それを被覆する金属の種類、そして被覆層の厚さ
が先ず決定されて使用する金属ボールが用意される。一
方、原料装入シュート３はその方向を損傷が見出された
方向に向ける。

【００１４】このようにして準備が完了してから上部バ
ンカー２の上部に設けられた耐火物充填ボール装入用の
ホッパー５より、高炉操業は続けたまま金属ボール４を
装入し、原料装入シュート３を介して、高炉内の装入原
料層上に内壁局部損傷方位へ向かって金属ボール４を装
入する。

【００１５】装入原料層上に装入された金属ボール４
は、高炉内壁に沿って高炉内原料と共に降下し、炉下部
の損傷部位に到達した時点で高温熱で金属ボールの金属
被覆層が溶融し内部の不定形耐火物が抽出、内壁に付着
することにより損傷部位を補修する。

【００１６】すでに述べたように、高炉原料の降下速度
は予め求められ、損傷部位に到るまでの時間も分かる。
したがって、それまでに上昇する金属ボールの温度も求
められる。したがって、その時点でうまく溶融して内部
からの不定形耐火物が押出されるように設計することは
可能である。

【００１７】例えば、図２に示すように金属ボール４は
内部に耐火モルタル７を有し、その周囲はCuやAlなどの
金属被覆層８によって覆われている。このような金属ボ
ールにあって、厚さ５mmのAl被覆層を設けた直径20mmの
金属ボールの場合、不定形耐火物の量は４cm³ であり、
通常の高炉の場合であれば炉頂より15メートル下方の位
置で溶融することが、計算上からもまた経験的にも想定
できる。

【００１８】炉内装入原料層表面に投入したモルタル充
填金属ボールは、内壁と未溶融の装入物 (焼結鉱、コー
クス……高融点) のわずかな間隙上に載置される。装入
原料は、炉下部からの熱風により下方に行くに従い軟化
し逆Ｖ型の軟化融着帯を形成しながら荷下りし、炉内壁
との上記間隙は、わずかずつ拡大して行く。一方、金属
ボールは、炉熱( 装入物、熱風、発生ガス) により、金
属部分が溶融し、その径を次第に減じ、炉内壁との間隙
を拡大しつつ降下する。この降下は金属ボールがすべり
やすい球体であるので一層助長される。

【００１９】すなわち、炉頂で投入された金属ボールは
徐々にその径を減少させながら炉上部から炉下部へと炉
壁に沿って降下してゆく。炉内壁と装入物との間隙は炉
上部では拡大してゆくが、炉下部に至る頃からは反対に
狭くなってゆき、そのため金属ボールには押圧がかか
る。このとき、金属部分の溶融が完了してモルタルが抽
出されて補修が完了する。

【００２０】なお、溶融が完了した金属ボールの金属
(Al、Cu) は酸化物としてスラグ中に吸収され浮遊する
ので、これによる高炉操業上の問題はない。次に、実施
例によって本発明の作用、効果をさらに一層具体的に説
明する。

【００２１】

【実施例】本例では図１に示す構造の実際の高炉につい
て図２に示す構造の金属ボール(金属としてAlを使用)
を用いて、高炉を休止することなく損傷部の補修試験を
行った。

【００２２】Al被覆金属ボール (直径20mm、耐火物モル
タル、容積0.04m³) を20ケ金属ボール装入ホッパーから
上部バンカーに装入し、高炉内壁局部損傷方位に原料装
入シュートを固定し、金属ボールを高炉内の装入原料層
上に装入した。

【００２３】金属ボールは、予め炉壁温度計により炉頂
より15000 mmの地点に見られると決定された損傷部位に
到達したときに金属被覆が溶解するように設計した。そ
の結果、局部損傷は補修され、その後の高炉操業も支障
なく続けられた。

【００２４】

【発明の効果】本発明により、単に金属ボールを原料装
入ホッパーから投入するという簡便な手段でもって、高
炉操業を休止せず、また、操業時にあっても減尺等をせ
ずに高炉内壁局部損傷部を補修することができるのであ
って、本発明の実用上の利益は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を実施する高炉の概略説明図である。

【図２】本発明において使用する金属ボールの概略説明
図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高炉内壁の局部的な損傷部を補修するに
   際し、高炉を休止することなく、耐火物を充填した金属
   ボールを炉頂部から局部的損傷方位に装入し、そのボー
   ルが炉内壁に沿って降下する過程で金属ボールが溶融
   し、内部の耐火物が抽出することにより高炉内壁の局部
   的損傷部を補修することを特徴とした高炉内壁補修方
   法。