JPH068989Y2 - ベルレス高炉の内壁冷却装置の取替装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、ベルレス高炉におけるシャフト下部からシャ
フト上部までにおいて、炉壁耐火物やステーブクーラの
損傷あるいは脱落した際に、計画的に冷却パネルやステ
ーブクーラ等を炉内に取込んで、損傷あるいは脱落部位
に取付ける取替装置に関するものである。

（従来の技術及びその課題） 高炉の内張耐火物やステーブ等の冷却装置は、装入物の
降下による摩擦の他、炉内の熱負荷変動、侵食性ガスア
タックにより、亀裂、剥離を生じ損耗消失しやすい。こ
のため、炉内プロフィールが著しく不均一となり、コー
クスと焼結鉱の混合層が発生し、また炉内還元ガスの流
路も不均一となり、操業上の安定に大きな問題となる。
一般に高炉操業においては、シャフト下部及びベリー部
に設置しているステーブクーラは、炉壁レンガ損耗、脱
落した後は炉内での熱負荷が他の部位より高い事から、
損耗進行が早く、それにより炉内の熱負荷が炉体鉄皮に
作用し、その結果、炉体鉄皮にホットスポットが生じ、
変形や亀裂が発生し、更にはガス漏れ等のトラブルを起
こし、炉命律速に大きく影響を与えることから、ステー
ブクーラの取替えが必要とされる。

シャフト上部のレンガ積部においては、残存レンガ耐火
物の前面に炉内から不定形耐火物を吹付けたり、焼成耐
火パネルや水冷パネル等を取付けて、シャフト上部の炉
内プロフィールの修復や炉壁の冷却復旧等の対策、方法
がとられている。

このうち、炉内熱負荷の高い部位に取付けられ、数量的
にも、単重的にも多い損耗ステーブの取替は大別して次
の２つの方法に分けられる。

〈Ａ方式〉 高炉操業を完全に停止し、炉体の冷却後、作業員が炉内
に入って炉内内容物を取り除き、その後、炉内に足場を
作って損耗したステーブクーラを炉外より油圧ジャッキ
で炉内に押し出して取外した後、次にシャフト上部の炉
体鉄皮開口部より取替えるステーブクーラを炉内の所定
の場所に昇降ワイヤーロープを使って吊り下ろし、炉外
より引き寄せて取付け固定する方式である。

この方式は、一般に高炉改修工事で行われる方式であ
り、それ以外に炉内に作業員が入って行う方法は安全上
困難な方法である。

〈Ｂ方式〉 特開昭６０−９８１０号公報に開示された方式であり、
これを第３図に基づいて説明する。

高炉は減尺操業で休風した後、第３図中にＡで示す如
く、炉外より油圧ジャッキ１３で損耗ステーブクーラ１
０を炉内に押し出して減尺レベル１２の上に突き落とす
方法や、第３図中にＢで示す如く、炉頂開口部４より炉
内の所定レベルまで昇降ワイヤーロープ７及びガイドワ
イヤーロープ９を各々のウインチ６、８により損耗ステ
ーブクーラ１０が吊れる様に炉体鉄皮１と損耗ステーブ
クーラ１０を一緒にガス開孔し、炉外より昇降ワイヤー
ロープ７を引き寄せて固定した後、炉外より油圧ジャッ
キ１３で炉内に押し出し取外す。その後、炉頂開口部４
より取替えるステーブクーラ１１を昇降のワイヤーロー
プ７及びガイドワイヤーロープ９で所定レベル、所定位
置まで吊り下ろし、炉外より炉体鉄皮１側に引き寄せて
取付け、固定する方式である。

この方式は、減尺操業で休風した後、ステーブクーラ取
替えができる利点がある反面、ガス捕集マンテル２に
は、ガス捕集管３等があるため、ステーブクーラの取
出、取込ができる様な炉頂開口部４は、４〜８箇所しか
設置できず、シャフト部の炉内円周方向に設けられた45
〜60個、５〜６段のステーブクーラを取替えるには、ガ
ス捕集マンテル２に設けられた４〜８個の限られた炉頂
開口部４より、最大約20ｍ位下部の円周方位の各ステー
ブクーラを位置決めすることは、非常に困難な作業であ
る。このため、所定円周方位のステーブクーラ位置に位
置決めするのに、所定レベルまでステーブクーラを吊る
昇降ワイヤーロープ７と円周方位の位置決めをするガイ
ドワイヤーロープ９を別々の炉頂開口部４から挿入し
て、相吊りしなければならない。そして、この作業を、
円周方位の各ステーブクーラについて、順次炉頂開口部
４の位置換えをしながら、繰返す必要がある。まして、
休風中の作業とは言え、減尺レベル１２から上昇する有
毒ガスが昇降ワイヤーロープ７及びガイドワイヤーロー
プ９を吊りおろす炉頂開口部４からも炉外に放散する環
境の下で、作業員はエヤーラインマスク等を着装して前
記のワイヤーロープの位置決め及びステーブクーラの取
替えを行うこととなり、安全作業面からも問題である。

この様に従来の方式では、様々な難点がある。これは、
高炉が炉内壁耐火物やステーブクーラが損耗して鉄皮を
露出する程度に至れば、従来は改修を前提とするため、
有用な冷却装置（ステーブクーラ）の取替え方式が考え
られていなかったことに起因する。上述のＡ、Ｂ方式で
すら最近になって考えられたもので、高炉の炉体維持の
ために工夫された構造の高炉が提案される土壌は、まだ
当業者間には育成されていないのが現状である。なお、
第３図中５は炉体点検デッキを示す。

なお、特公昭５７−４７７２９号公報に、高炉々頂部の
炉内のほぼ中央部に、旋回、伸縮、俯仰するアーム装置
を仮設し、このアーム装置の先端部に鉱石受金物を吊下
して、前記アーム装置を旋回、伸縮、俯仰させて炉内上
部の円周方向に設置された鉱石受金物と新鉱石受金物と
を取替える方法が開示されているが、この方法は炉口に
設置される鉱石受金物の取替え方法であり、特公昭５７
−４７７２９号公報に開示されているアーム装置ではそ
の伸縮量及び俯仰量が限られる為、シャフト下部からシ
ャフト上部に設置されているステーブクーラ等の冷却装
置の取替えには使用できない。

本考案は、かかる現状に鑑み、従来方式の欠点を解決し
たものである。すなわち、本考案はベルレス高炉におい
て、シャフト上、下部やベリー部に冷却装置として鉄皮
に設けられた冷却盤又はステーブクーラが損耗した場
合、炉体維持のため、計画的に冷却装置を取替えたり、
増設したり、またシャフト上部の損傷炉壁耐火物面の凹
凸をなくし、炉内プロフィール修復する目的に焼成耐火
パネルや水冷パネル等を取替えしたり、増設したりでき
る取替装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） 上記目的を達成するために本考案に係るベルレス高炉の
内壁冷却装置等の取替装置は、分配シュートを備えたベ
ルレス高炉に設置されて内壁冷却装置を取替える装置で
あって、分配シュートと同一形状の嵌合部を有し、分配
シュートに代えて取付けられる旋回吊ビームと、該旋回
吊ビームの先端に配設されるホイスト装置とから成り、
このホイスト装置には荷重が作用した時に傾動系ギヤー
部に負担がかからないように、傾動をロックするロック
機構を備えて旋回機能のみとし、前記旋回吊ビームの旋
回操作とホイスト装置の昇降操作の組み合わせにより、
シャフト下部からシャフト上部の炉内任意レベル及び任
意方位での炉内壁冷却装置を取替えれるようにしたもの
である。

（作用） 本考案は上記した構成であり、原料装入用分配シュート
を取り外して、旋回吊ビームを取付け、ガス捕集マンテ
ルに設置されている分配シュート取替用開口部より内壁
冷却装置を取込み、旋回吊ビームの先端に設置したホイ
スト装置に吊り換え、遠隔操作で旋回吊ビームの旋回動
作と、ホイスト装置の昇降動作により当該内壁冷却装置
を炉内任意の所定レベル、所定方位位置まで吊り下げる
ことが可能となる。

（実施例） 本考案は、炉内原料装入用分配シュート（図示せず）を
備えたベルレス高炉の構造及び機能に着目したものであ
り、この分配シュートを取り外して、代わりに、旋回吊
ビーム２３を取付け、その先端部２３−２にホイスト装
置２４を設置して、旋回、昇降機能を有する取替装置を
提供するものである。

以下、第１図及び第２図に示す一実施例に基づいて、本
考案を順序だてて説明する。

ａ．炉内装入物１２′をいわゆる減尺して損傷炉壁１７
を露出させて休風し、ガス捕集マンテル２に設置されて
いる分配シュート取替用開口部３０の蓋を取外す。

ｂ．次に、分配シュートを、分配シュート取替用ホイス
ト２７を用いて分配シュート用駆動装置２２の嵌合部よ
り取外す。

この分配シュート用駆動装置２２は、炉内任意位置に原
料が投入できる様、分配シュートに旋回、傾動機能を付
与するもので、炉軸線に設置されている。装入原料は、
装入コンベア２０によりホッパーユニット２１内に装入
され、炉内圧力と均圧された後、分配シュート用駆動装
置２２及び分配シュートを介して炉内に装入される。

ｃ．前記ｂ項で分配シュートを取外したのと逆の手順
で、分配シュート取替用ホイスト２７を用いて分配シュ
ートと同一形状の嵌合部を有する旋回吊ビーム２３を分
配シュート用駆動装置２２の嵌合部に装着する（図中
“ａ”の状態）。

ｄ．次にこの“ａ”の状態において、旋回吊ビーム２３
の先端部にホイスト装置２４を取付けた後、該旋回吊ビ
ーム２３が旋回動作をするのに、炉内側サウジングパイ
プ等が干渉しない所定傾動角度θの“ｂ”の状態まで、
分配シュート用駆動装置２２を用いて傾動させ、次にホ
イスト装置２４でステーブクーラ１１等を吊った時に傾
動系ギヤー部に負担がかからない様に、メカニカルスト
ッパー（図示せず）で傾動ロックを行う。

ｅ．一方、損耗ステーブ１０は炉体鉄皮１の炉外側炉体
点検デッキ５′より油圧ジャッキ１３等で、炉内に押し
出し減尺炉内装入物１２′の上部に突き落とす。この様
に、損耗ステーブクーラ１０を各段ごとに、順次取外
す。なお１０′は炉内装入物１２′上に突き落とした損
耗ステーブクーラを示す。

ｆ．次に、新しい取替ステーブ１１は、炉頂トロリー２
６により、地上より炉頂デッキ２９上まで上架運搬す
る。（図中“Ａ”の状態）。

ｇ．その後、新しい取替ステーブクーラ１１を炉内側ま
で取込むために、分配シュート取替用ホイスト２７に吊
り換え（“Ｂ”の状態）、ステーブクーラ冷却パイプ端
等に、案内ワイヤーロープ１４を取付けて、分配シュー
ト取替用開口部３０より炉内に導入し（“Ｃ”の状
態）、旋回吊ビーム２３先端部に取付けたホイスト装置
２４に更に吊り換える。

ｈ．新しい取替ステーブクーラ１１を吊った旋回吊ビー
ム２３は、分配シュート用駆動装置２２の旋回動作によ
り、所定方位位置まで旋回して止め、次にホイスト装置
２４の昇降動作により、シャフト下部からシャフト上部
の炉内任意の所定高さレベルまで、新しい取替ステーブ
クーラ１１を吊り下げる（“Ｄ”の状態）。

ｉ．次に炉体点検デッキ５′上の作業者が引き寄せ棒１
６を炉体鉄皮１の開口部より挿入し、所定位置に来た新
しいステーブクーラ１１に取替ステーブクーラ１１を取
付・固定する（“Ｅ”の状態）。

以上の損耗ステーブクーラ１０の取替方法と同様に、シ
ャフト上部の損傷炉壁耐火物面の凹凸をなくし、炉内プ
ロフィール修復を目的に、焼成耐火パネルや水冷パネル
１５等を増設したり、取替えたり（“Ｃ”の状態）する
ことができる。

なお、１８は健全時の炉壁プロフィールを示す。

次に、第２図を用いて、旋回吊ビーム２３について詳細
に説明する。

旋回吊ビーム２３は、分配シュートを取外して吊りビー
ムとして用いるものであり、分配シュート用駆動装置２
２の機械的強度上、所定重量のステーブクーラを吊るた
めにも、軽量で剛性の高い構造が望ましいことは言うま
でもない。分配シュート用駆動装置２２との取合部、す
なわち旋回吊ビーム２３の嵌合部２３−１は、分配シュ
ートの嵌合部と同一形状を有するものとし、先端部には
ホイスト装置２４を取付けるためのホイスト吊部２３−
２、ピン２３−３を設ける。また、旋回吊ビーム２３の
長さは炉口内壁近くまで届く様、旋回吊ビーム２３の先
端にホイスト装置２４を設置した状態で、傾動（“ａ”
“ｂ”の状態）する際、分配シュート取替用開口部３０
に干渉しない範囲で極力長い方が望ましい。

旋回吊ビーム２３先端部に取付けるホイスト装置２４に
は、電動チェーンブロック、電動ワイヤーホイストや空
気ホイスト等を用いることができるが、ステーブクーラ
を斜め吊りする必要があるので、ワイヤーロープがらみ
やドラム乱巻きトラブルを回避することから電動チェー
ンブロックの採用が望ましい。ステーブクーラ取替工事
等は、休風中作業と言えども、ホイスト装置２４は炉内
装入物１２′等からの熱い上昇ガスや炉内壁からの輻射
熱にさらされるので、全閉構造の耐熱耐圧防爆型を用い
るのがよい。

なおホイスト装置２４には、昇降操作用ペンダントスイ
ッチ２４−１及び給電ケーブル２４−２が接続される。
第２図中、２４−３はホイストチェーンバケット、２５
はホイスト用チェーンを示す。

（考案の効果） 以上説明したように本考案は、分配シュートを備えたベ
ルレス高炉の分配シュート用駆動装置の旋回、傾動作動
機能に着目したもので、原料装入用分配シュートを取外
して、代わりに旋回吊ビームを取付け、その先端部にホ
イスト装置を設置して、遠隔操作により、容易にシャフ
ト下部からシャフト上部の炉内任意レベル及び任意方位
の損傷ステーブクーラの取替えを行うものである。従っ
て、従来方式の様にガス捕集マンテルに設けられた４〜
８個の限られた開口部よりウインチ及びワイヤーロープ
により、相吊りしながら炉内円周の各ステーブクーラ取
替を順次、位置操作しながら繰返す必要がない。

また上述した様に、本考案は旋回吊ビームとホイスト装
置の組み合わせによる簡単な取替装置であるため、分配
シュートとの取替は、分配シュート取替用ホイストとシ
ュート取替装置により短時間に施工できる。従って、従
来方式の如く、炉体点検デッキ上に数台のウインチの設
置とワイヤーロープ等を張りめぐらす様な事前、事後の
繁雑な仮設段取作業が不要となり、短時間に安全にステ
ーブクーラ取替等の作業が可能であり、休風時間の短縮
と費用の節減にもなり、高炉の炉命延長及び炉況の安定
に大きく貢献できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案装置の説明図、第２図はその要部拡大斜
視図、第３図は従来の説明図である。 ２３は旋回吊ビーム、２３−１は２３の嵌合部、２４は
ホイスト装置。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】分配シュートを備えたベルレス高炉に設置
   されて内壁冷却装置を取替える装置であって、分配シュ
   ートと同一形状の嵌合部を有し、分配シュートに代えて
   取付けられる旋回吊ビームと、該旋回吊ビームの先端に
   配設されるホイスト装置とから成り、このホイスト装置
   には荷重が作用した時に傾動系ギヤー部に負担がかから
   ないように、傾動をロックするロック機構を備えて旋回
   機能のみとし、前記旋回吊ビームの旋回操作とホイスト
   装置の昇降操作の組み合わせにより、シャフト下部から
   シャフト上部の炉内任意レベル及び任意方位での炉内壁
   冷却装置を取替えれるよう構成したことを特徴とするベ
   ルレス高炉の内壁冷却装置の取替装置。