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JP3037566B2 - 高炉炉体の冷却方法 - Google Patents
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JP3037566B2 - 高炉炉体の冷却方法 - Google Patents

高炉炉体の冷却方法

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JP3037566B2
JP3037566B2 JP6232506A JP23250694A JP3037566B2 JP 3037566 B2 JP3037566 B2 JP 3037566B2 JP 6232506 A JP6232506 A JP 6232506A JP 23250694 A JP23250694 A JP 23250694A JP 3037566 B2 JP3037566 B2 JP 3037566B2
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正義 高尾
芳幸 松岡
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は高炉炉体の冷却方法に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】高炉炉体は、例えば、高炉の高さ方向に
おける熱負荷レベルに応じた冷却能力とするため、炉体
に設けたステーブを炉床壁部からシャフト上部まで数段
階に分割し、その分割階別に独立した冷却水系統を構成
して冷却している。
【0003】図4は従来の冷却設備列を示すもので、炉
床壁部のステーブH1〜H6、羽口部のステーブT1、
シャフト部のステーブS1〜S8の高さ方向15段で形
成されており、主に炉床壁部のステーブH1〜H6とシ
ャト部のステーブS2〜S5を冷却する冷却系統A及び
炉床壁部の一部ステーブH6、羽口部のステーブT1、
シャフト部のステーブS1、S6〜S8を冷却する冷却
系統Bの2系統から構成している。
【0004】前記冷却系統Aの冷却水は夏場で40℃、
冬場で20℃程度であり、その流れは、タンク11Bか
ら下降管12B、熱交換器13B、循環ポンプ14B、
給水ヘッダー7A、炉床壁部のステーブH1〜H5、排
水ヘッダー8Aを順に通り炉床壁部の冷却を行う。そし
て、その排水はシャフト部の給水ヘッダー7D、シャフ
ト部のステーブS2〜S5、排水ヘッダー8Dを順に通
りシャフトの冷却を行った後タンク11Bに戻る。
【0005】また、冷却系統Bの冷却水は前記同様に4
0℃〜20℃程度であり、その流れは、タンク11Aか
ら下降管12A、熱交換器13A、循環ポンプ14A、
給水ヘッダー7B、炉床壁部のステーブH6、羽口部の
ステーブT1、シャフト部のステーブS1〜S6、排水
ヘッダー8Bを順に通り炉床壁部からシャフト部までの
冷却を行った後、再度、給水ヘッダー7C、シャフトの
上部ステーブS7〜S8、排水ヘッダー8Cを通りシャ
フト上部の冷却を行った後、タンク11Aに戻る。な
お、冷却系統A及びBのいずれも円周方向では4〜6系
統に分割されそれぞれの系統毎に冷却するようになって
いる。
【0006】しかし、このような冷却方法においては、
炉体煉瓦の局所的な浸食進行により炉体の一部の冷却を
強化したい場合には対応出来ないものであった。このた
め、例えば、特開昭56−96005号公報において、
冷却系統を例えば炉床壁部のステーブH1、H2を分離
し、その分離したステーブH1、H2の円周方向を複数
グループに区分し、このグループ別の各ステーブ群に独
立した強冷却装置を設けると共に、炉床壁部に温度測定
器を埋設し、この温度測定器の測定値に応じて強冷却装
置の循環冷却水温度を調整する方法が開示されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この方法は予
め前記複数のグループ別の各ステーブ群に区分し、これ
に各々クーラーとポンプを有する強冷却装置を複数基
(4〜6基)設ける必要があり、しかも、冷却能力は各
ステーブ群の全ステーブを冷却出来るものでなければな
らず、設備的に大型化して高価で広い設置スペースが必
要となると共に電力費用が高くなる問題を有するもので
あった。
【0008】本発明はコンパクトな強冷却装置にして安
価で、狭い設置スペースと共に電力費用を安価にするこ
とにより上記問題を解決することを課題とするものであ
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するためになされたものであり、その手段は高炉炉壁に
配設したステーブに冷却水を供給して炉壁を冷却する方
法において、前記ステーブに通常冷却装置の冷却水給排
配管系から冷却水を給排して炉壁煉瓦を冷却している際
に、前記ステーブを配設した部位の炉壁煉瓦内に埋設し
た温度計の測定値により該炉壁煉瓦が局所的に浸食した
ことを検知すると、その部位のステーブを前記通常冷却
装置の冷却水給排配管系から強冷却装置の冷却水給排配
管系に切り替えて冷却を強化すると共に、前記強冷却装
置の冷却水給排配管系に前記通常冷却装置の冷却水給排
配管系を非給排水状態で連接し、前記ステーブの冷却強
化により前記炉壁煉瓦の局所的浸食部に付着物が付着し
て所定層厚になったことを前記温度計の測定値により検
知すると、前記ステーブを前記強冷却装置の冷却水給排
配管系から前記通常冷却装置の冷却水給排配管に切り替
えて通常冷却を行う方法である。
【0010】
【作用】本発明者等の長年の経験、及び実験から、図
5に示すように、炉体の局所的煉瓦侵食部位は殆ど炉床
壁部で発生し、その発生は立ち上げから5年後頃から始
まる。しかも、高熱負荷(煉瓦浸食進行又は生成付着
物厚みの減少)は時期的に集中して発生するのではな
く、その発生タイミングに時間的なずれが有る。その
局所的煉瓦浸食部位の発生は年間多くとも3ケ所程度で
ある。局所的煉瓦浸食部位一ケ所で冷却強化対象とな
る冷却ステーブ枚数は4枚以下である。浸食部位を強
冷すればその部位において、炉内側の溶融物が冷却凝固
して付着して付着物となるために、この強冷を1月間程
継続すればその後再び付着物が浸食されるまでは冷却を
する必要がない等の知見を得た。
【0011】この前記〜の知見から、局所的煉瓦浸
食により冷却の強化が必要となるのは年間2〜3回、1
回に10枚以下の冷却ステーブで、その冷却期間も3〜
4ケ月である事から、1つの強冷却装置を設ければ良い
ことが判明した。
【0012】そして、局所的煉瓦浸食部位が発生する
と、高炉を休風し、一旦、熱負荷レベルを下げた状態で
浸食部位の近傍のステーブを、前記従来からの通常冷却
装置の冷却水給排配管から切り離して、前記強冷却装置
の冷却水給排配管に切り替えて継続し、冷却を強化した
後、再度、送風を開始して1〜2ケ月程度操業を継続す
る。そして、前記浸食部位の煉瓦に前記付着物が所定厚
と成った段階で、再び通常冷却装置の冷却水給排配管に
切り替え、強冷却装置からの冷却水の供給を停止し、通
常冷却装置の冷却水給排配管から冷却水の供給を再開す
る。これにより、局所的煉瓦浸食が発生している部位の
みに、しかも、付着物が付着するまで(約1〜2ケ月程
度)強冷却装置から冷却水を供給すれば良いので、この
強冷却装置をコンパクトにする事が可能となり、設備費
用等のイニシャルコスト及び電力費用等のランニングコ
ストを大幅に低減する事が出来る。
【0013】更に、前記のように通常冷却装置に切り替
える以前に通常冷却装置からの冷却水を、強冷却装置と
冷却ステーブの連接部間にバルブ等を介して非給排状態
で連接しておくことにより、単なる前記バルブ等の操作
により冷却水系路(水路)の切り替えのみで通常冷却装
置と強冷却装置の切り替えが可能となる。これにより、
強冷却装置から通常冷却装置への切り替え、又は、再度
通常冷却装置から強冷却装置への切り替えを行う場合に
高炉を休風する必要がなくなる。
【0014】
【実施例】以下、図面にもとづいて本発明の一実施例を
詳細に説明する。図1は本実施例の強冷却装置の簡略フ
ロー図、図2は局所的浸食が発生した煉瓦近傍のステー
ブを強冷却するための簡略拡大フロー図、図3(a)は
高炉BFの側断面であり、図3(b)はその平面図であ
る。図中、H31〜H33はステーブH3列における円
周方向のステーブ、H41〜H44、H410〜H41
3はステーブH4列における円周方向のステーブ、H5
10〜H513はステーブH5列における円周方向のス
テーブ、1TH〜3THは出銑口、Pは各段の冷却ステ
ーブH1〜H6列を高炉円周方向に連通接続する冷却水
給排管、tは高炉円周方向に設けた温度計(2点間式温
度計)、20kはタンク21を循環ポンプ22、強化冷
却機23を介して給水ヘッダー管24kに連通接続する
給水管、20mは排水ヘッダー管24mとタンク21を
連通接続する排水管、25kは給水ヘッダー管24kと
ステーブH32の冷却水給排管Pを連通接続する冷却水
供給支管、25mは排水ヘッダー管24mとステーブH
43の冷却水供給管Pを連通接続する冷却水戻り支管、
26k(28k)は冷却水供給支管25k(27k)と
給水ヘッダー7Aを連通連接する給水管、26m(28
m)は冷却水戻り支管25m(27m)と排水ヘッダー
8Aを連接する給水管、27kは給水ヘッダー管24m
とステーブH412を連通接続する冷却水供給支管、2
7mは排水ヘッダー管24mとステーブH512を連通
接続する冷却水戻り支管、V1〜V8はバルブである。
【0015】以下、ステーブH32、H42、H43を
強冷却する必要がある場合について説明する。 1)先ず、炉壁に設けた温度計tにより、図3(a)に
示すように炉壁が図のように局所的に浸食を受けた事を
検知すると高炉を休風する。 2)次に、ステーブH31とH32を連通接続した冷却
水給排管P、ステーブH32とH33を連通接続した冷
却水給排管P、ステーブH41とH42を連通接続した
冷却水給排管P、ステーブH43とH44を連通接続し
た冷却水給排管Pを切り離す。 3)そして、切り離したステーブH31の冷却水給排管
PとステーブH33の冷却水給排管Pをバイパス管b1
で連通接続する。 4)更に、切り離したステーブH41の冷却水給排管P
とステーブH44の冷却水給排管Pをバイパス管b2で
連通接続する。これにより、ステーブH32、H42、
H43を除くステーブH3、H4列は再び冷却水が循環
を開始する。
【0016】5)一方、切り離した強冷却対象のステー
ブH32の一方側とステーブH42の他方側を給水管Q
で連通接続すると共にステーブH32の他方側と冷却水
供給支管25kを連通接続し、更に前記ステーブH43
の一方側と冷却水戻り支管25mを連通接続する。 6)これにより循環ポンプ22、強化冷却機23を稼働
した後、バルブV1、V2を開放する。(この際、バル
ブV3、V4は閉鎖状態にしておく)かくして、強
却機23にて3〜5℃に温度調整された循環冷却水はス
テーブH32、H42、H43を順次通りタンク21
戻る。
【0017】7)この状態で羽口から送風を開始し、高
炉を立ち上げて操業を開始する。 8)このようにして、ステーブH32、H42、H43
の冷却を強化する事により、その炉床壁部の浸食部分に
付着物が付着成長する。これを前記温度計tにより測定
する。 9)ステーブH32、H42、H43の強冷却を開始し
た後に実施する高炉の休風に合わせて、給水管26kと
図4に示す通常冷却装置の給水ヘッダー7A、排水管2
6mと排水ヘッダー8Aを各々連通接続する。 10)前記温度計tにより前記局所的に浸食を受けた部
分に付着した付着物が所定層厚になったことを検知する
と、バルブV1、V2を閉鎖し、バルブV3、V4を開
放し、給水ヘッダー7Aからの通常の冷却水をステーブ
H32、H42、H43に供給し、排水ヘッダー8Aに
戻す。 11)これにより、ステーブH32、H42、H43を
通常冷却装置への切り替えを完了する。
【0018】12)この状態で高炉の操業を継続すると
付着した付着物が浸食され、再びステーブH32、H4
2、H43の冷却強化が必要となった場合には、前記バ
ルブV1、V2を開放し、バルブV3、V4を閉鎖す
る。
【0019】又、炉体のその他の部位(ステーブH41
1、H412、H511、H512)が局部的に浸食を
受けると、前記ステーブH32、H42、H43の場合
と同様にして、ステーブH412、H512を冷却水供
給支管27k及び冷却水戻り支管25mの各々連通接続
する。そして、前記と同様にバルブV5〜V8の開閉動
作により該ステーブH411、H412、H511、H
512の冷却を強化する。このようにして強冷却装置、
通常冷却装置を切り替えつつ炉床壁側を冷却した結果を
図5に示す。
【0020】尚、本実施例においては、強冷却装置での
冷却媒体を冷却水としたが、フロンやその他の低温冷却
媒体とすれば、0℃以下(±0〜−50℃)での強冷却
も可能となり好ましい。
【0021】
【発明の効果】本発明は冷却を強化する必要のあるステ
ーブのみを選定して強冷却装置を接続して冷却を行い、
冷却を強化する必要がなくなった場合には通常の冷却系
統を簡単に切り替えすることにより、多数の強冷却装置
を必要とする事がないので設備的に従来の1/3〜1/
5と安価となり、かつ設置スペースも狭くなる。更に、
電力費用等のランニングコストが従来の1/5〜1/1
0程度に低減することが出来る等の効果を奏するもので
ある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施例の強冷却装置の簡略フロー図
【図2】局所的浸食が発生した煉瓦近傍のステーブを強
冷却するための簡略拡大フロー図
【図3】(a)は高炉BFの側断面、(b)はその平面
【図4】従来の通常冷却装置の簡略フロー図
【図5】本実施例における局所的に浸食部位の付着物の
付着状況を示す図
【符号の説明】
7 給水ヘッダー 8 排水ヘッダー 11 タンク 12 下降管 13 熱交換器 14 循環ポンプ 20k 給水管 20m 排水管 21 タンク 22 循環ポンプ 23 強化冷却機 24k 給水ヘッダー管 24m 排水ヘッダー管 25k 冷却水供給支管 25m 冷却水戻り支管 26k 給水管 27k 冷却水供給支管 27m 冷却水戻り支管 A,B 冷却系統 H 炉床壁部のステーブ T 羽口部のステーブ S シャフト部のステーブ P 冷却水給排管 t 温度計 TH 出銑口 V バルブ b1,b2 バイパス管 Q 給水管
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮岡 伸治 大分県大分市大字西ノ洲1番地 新日本 製鐵株式会社 大分製鐵所内 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C21B 7/10 F27D 1/12

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高炉炉壁に配設したステーブに冷却水を
    供給して炉壁を冷却する方法において、前記ステーブに
    通常冷却装置の冷却水給排配管系から冷却水を給排して
    炉壁煉瓦を冷却している際に、前記ステーブを配設した
    部位の炉壁煉瓦内に埋設した温度計の測定値により該炉
    壁煉瓦が局所的に浸食したことを検知すると、その部位
    のステーブを前記通常冷却装置の冷却水給排配管系から
    強冷却装置の冷却水給排配管系に切り替えて冷却を強化
    すると共に、前記強冷却装置の冷却水給排配管系に前記
    通常冷却装置の冷却水給排配管系を非給排水状態で連接
    し、前記ステーブの冷却強化により前記炉壁煉瓦の局所
    的浸食部に付着物が付着して所定層厚になったことを前
    記温度計の測定値により検知すると、前記ステーブを前
    記強冷却装置の冷却水給排配管系から前記通常冷却装置
    の冷却水給排配管に切り替えて通常冷却を行うことを特
    徴とする高炉炉体の冷却方法。炉の操業方法。
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