JPH065397Y2 - ステーブクーラ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、高炉炉壁等の冷却に使用されるステーブクー
ラに関する。

〔従来の技術〕

たとえば、高炉の炉壁を冷却するため、鉄皮と耐火れん
がとの間にステーブクーラを配し、そのステーブクーラ
に鋳ぐるんだ冷却水管に冷却水を流し、炉内の高熱が鉄
皮に伝わることを防止している。このステーブクーラ
は、たとえば実開昭55-13960号公報で説明されているよ
うな方法によって取り付けられる。

従来のステーブクーラは、第３図に示すような構造をも
っている。すなわち、冷却水管１に保護管２を差し込
み、ステーブクーラ本体３に鋳ぐるんでいる。このステ
ーブクーラ本体３は、耐火れんが等で構築された炉体内
壁４と鉄皮５との間に配置される。このとき、ステーブ
クーラ本体３と鉄皮５との間に不定形耐火物６が充填さ
れ、この不定形耐火物６を介してボルト７によってステ
ーブクーラ本体３が鉄皮５に固定される。

不定形耐火物６としては、一般にキャスタブル耐火物が
使用される。この不定形耐火物６は、ステーブクーラ本
体３と鉄皮５との間に充填された後、数日にして強固に
固まる。そして、ステーブクーラ本体３が炉内の高熱に
より加熱された場合でも、その断熱作用により鉄皮５に
熱が伝わることを防いでいる。また、保護管２は、冷却
水管１が他の部材に直接接触することに起因した水漏れ
等の事故が発生することを防いでいる。

〔考案が解決しようとする課題〕

保護管２は、第４図に示すように、ステーブクーラ本体
３に鋳ぐるまれる基端部2aを朝顔状に成形し、保護管２
に軸方向の引張り及び曲げの力が加わったとき、ステー
ブクーラ本体３から保護管２が抜け落ちないように図っ
ている。この朝顔状の基端部2aを形成するため、従来の
保護管２は、基端側ほど薄肉に成形されている。そし
て、保護管２と冷却水管１との間に湯止めリング８を介
在させ、ステーブクーラ本体３を構成する鋳鉄を鋳ぐる
んで一体化させている。

しかし、この鋳ぐるみに際し、保護管２は、ステーブク
ーラ本体３に完全に融着せず、ステーブクーラ本体３内
部での破断や侵炭による脆化等が生じる。そして、ステ
ーブクーラを高炉に装着して使用しているときには、炉
内の高温ガスで加熱され、ステーブクーラ本体３が熱膨
張し、保護管２に応力を加える。このとき、保護管２
は、鋳ぐるみ時に発生した脆化部が亀裂発生の起点とな
って、母材強度までの外力に耐えず、母材強度以下の力
で抜け落ちることがある。その結果、冷却水管１の破損
や水漏れ等のトラブルが発生する。

そこで、本考案は、ステーブクーラ本体に鋳ぐるまれる
保護管の基端部を厚肉のままとし、且つ侵炭防止のため
のコーティングを施すことによって、ステーブクーラ本
体と保護管との機械的な噛合いを良好にし、浸炭脆化等
を抑え、耐久性に優れたステーブクーラを提供すること
を目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本考案のステーブクーラは、その目的を達成するため
に、ステーブクーラ本体に鋳ぐるまれた冷却水管と、該
冷却水管を取り囲み前記ステーブクーラ本体に鋳ぐるま
れた保護管とを備えており、前記ステーブクーラ本体に
鋳ぐるまれた保護管の基端部が前記ステーブクーラ本体
から突出した部分と同じ肉厚をもち、且つ侵炭防止のた
めにコーティングされていることを特徴とする。

ここで、保護管の基端部は、朝顔状に成形されたものと
することができる。或いは、保護管の管軸方向に延びた
管壁に、半径方向外向きにフランジを取り付けた基端部
とすることもできる。

〔作用〕

このステーブクーラにおいては、冶金的な結合に拠ら
ず、機械的な絡み合いによって、保護管をステーブクー
ラ本体に固定している。そして、機械的な絡み合いに充
分な強度を持たせるため、ステーブクーラ本体に埋め込
まれた保護管の基端部を、従来に比較して肉厚にしてい
る。また、ステーブクーラ本体を構成する鋳鉄との間に
浸炭等の反応が生じないように、保護管の基端部に侵炭
防止のためのコーティングを施している。これにより、
保護管の破断、抜け落ちが防止され、耐久性に優れたス
テーブクーラとなる。なお、ここで使用される侵炭防止
剤としては、マーシャライト(SiO₂)、ジルコン(ZrO₂)、
炭化珪素(SiC)等がある。

〔実施例〕

以下、図面を参照しながら、実施例により本考案の特徴
を具体的に説明する。

第１図は、本考案に従ったステーブクーラを示す。な
お、第１図において、第３図に示した部材等に対応する
ものについては、同一の符番で指示し、その説明を省略
した。

ステーブクーラ本体３に鋳ぐるまれる保護管２の基端部
2aは、ステーブクーラ本体３から突出している部分と同
じ肉厚（６mm）をもって、朝顔状に成形されている。そ
して、水ガラスで混練したシリカフラワーを基端部2aに
吹き付け、厚み0.5mmのセラッミクスコーティング９を
施した。この保護管２を冷却水管１に嵌め込み、鋳物砂
によって造型された鋳型に組み込んだ後、鋳型内に約12
50℃の鋳鉄溶湯を注入する。

このようにして、ステーブクーラ本体３に鋳ぐるまれた
保護管２は、保護管の母材強度の軸方向引張り荷重34ト
ンに対し90％以上の力に対して充分に耐え、破断、脱落
等の欠陥を生じないものであった。

これに対し、第４図に示したように基端側に向けて薄肉
化した保護管２をそのままでステーブクーラ本体３に鋳
ぐるんだものにあっては、保護管の母材強度の40％の力
が加わったとき、付根部分でステーブクーラ本体３から
抜け落ちた。

第２図は、第２実施例を説明するための図である。本実
施例の場合、保護管２の管壁を、管軸方向に真っ直ぐに
し、ステーブクーラ本体３側先端近傍にフランジ10を取
り付けている。そして、保護管２の周囲には、第１図の
場合と同様に、ステーブクーラ本体３を構成する鋳鉄と
の反応や浸炭等を防止するため、セラッミクスコーティ
ング９が施されている。なお、保護管２の周囲にアスベ
ストテープ11等の可縮性材料を設け、ステーブクーラ本
体３の熱変形によって保護管２に加わる応力を緩和する
こともできる。

ここで、保護管２は、その全長にわたり略同じ肉厚で成
形されているため、母材強度が活かされ、破断を防止さ
れる。また、ステーブクーラ本体３内に鋳ぐるまれた保
護管２に管軸方向外向きの力が加わった場合、このフラ
ンジ10がアンカーとなって保護管２の抜け落ちが防止さ
れる。

〔考案の効果〕

以上に説明したように、本考案においては、保護管とス
テーブクーラ本体との間にセラッミクスコーティングを
配置して保護管を鋳ぐるんでいるので、浸炭等の材料変
化をもたらす反応が鋳ぐるみ時に保護管に生じることが
ない。また、保護管の基端側が充分な肉厚にされている
ため、母材強度が活かされ、破断、抜け落ち等の欠陥が
防止される。このようにして、本考案によるとき、耐久
性の優れたステーブクーラが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の第１実施例におけるステーブクーラを
示し、第２図は同じく第２実施例のステーブクーラを示
す。他方、第３図及び第４図は、それぞれ従来のステー
ブクーラ及びその問題点を説明するための図である。 １：冷却水管、２：保護管 2a：保護管の基端部、３：ステーブクーラ本体 ４：炉体内壁、５：鉄皮 ６：不定形耐火物、７：ボルト ８：湯止めリング ９：セラッミクスコーティング 10：フランジ、11…アスベストテープ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 ▲高▼尾 宏幸 福岡県北九州市戸畑区大字中原46番地の59 新日本製鐵株式會社機械・プラント事業 部内 (72)考案者 諸富 正秋 福岡県北九州市戸畑区大字中原46番地の59 日鐵プラント設計株式会社内

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】ステーブクーラ本体に鋳ぐるまれた冷却水
   管と、該冷却水管を取り囲み前記ステーブクーラ本体に
   鋳ぐるまれた保護管とを備えており、前記ステーブクー
   ラ本体に鋳ぐるまれた保護管の基端部が前記ステーブク
   ーラ本体から突出した部分と略同じ肉厚をもち朝顔状に
   成形されており、且つ侵炭防止のためにコーティングさ
   れていることを特徴とするステーブクーラ。
2. 【請求項２】ステーブクーラ本体に鋳ぐるまれた冷却水
   管と、該冷却水管を取り囲み前記ステーブクーラ本体に
   鋳ぐるまれた保護管とを備えており、前記ステーブクー
   ラ本体に鋳ぐるまれた保護管が管軸方向に延びた管壁に
   半径方向外向きにフランジを取り付けた基端部を備え、
   且つ該基端部が侵炭防止のためにコーティングされてい
   ることを特徴とするステーブクーラ。