JP3764523B2

JP3764523B2 - 転炉炉体の補修方法

Info

Publication number: JP3764523B2
Application number: JP13331196A
Authority: JP
Inventors: 隆彦大黒; 長男山口
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1996-05-28
Filing date: 1996-05-28
Publication date: 2006-04-12
Anticipated expiration: 2016-05-28
Also published as: JPH09316521A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転炉炉体の補修方法に関する。さらに詳しくは、トラニオンリング方式の転炉炉体の補修方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、転炉炉体には、主として、トラニオンリング方式の転炉炉体およびトラニオンリングレス方式の転炉炉体があり、これらのうち、トラニオンリング方式の転炉炉体は、トラニオンリングレス方式の転炉炉体のように転炉炉体を傾動させる際の傾動力がトラニオン軸の取付部に集中して加わることによって変形が生じるという欠点がないことから、大型転炉などに広く採用されている。
【０００３】
しかしながら、前記トラニオンリング方式の転炉炉体を使用したばあい、その転炉操作中に内面にライニングされた耐火物が熱膨張し、炉腹鉄皮が転炉外方向に膨張するようなる。その結果、この膨張した炉腹鉄皮がトラニオンリングの内面と接触するようになり、該炉腹鉄皮がトラニオンリングから過大応力を受け、該炉腹鉄皮に亀裂が入ったり、また炉腹鉄皮の水平方向への伸びがトラニオンリングによって抑制されるため、該炉腹鉄皮が下方向に延伸し、転炉炉体がその下部に配置された滓鍋と接触してしまうなどのトラブルを生じることがある。
【０００４】
こうしたトラブルを回避する方法として、従来、炉腹鉄皮に有害な変形が生じたとき、（Ａ）転炉炉体全体を新しい転炉炉体と取替える方法、（Ｂ）炉腹鉄皮に生じた亀裂の周辺鉄皮を切断除去し、この部分に新鉄皮を装着する方法（特開平３−２４９１１３号公報）などが提案されている。
【０００５】
しかしながら、前記（Ａ）の方法には、転炉炉体全体を新しいものに取替えるため、コストがきわめて高くなるという欠点がある。
【０００６】
また、前記（Ｂ）の方法には、炉腹鉄皮に生じた歪が広範囲にわたるとき、その歪によって転炉炉体が下方向に延伸しているが、その延伸した部分は、通常、炉腹鉄皮のかなり広範囲にわたるため、前記（Ｂ）の方法にように局所補修を行なっただけでは前記延伸した部分を完全に除去することができない。したがって、前記（Ｂ）の方法により補修したのちに再度転炉操作を行なったばあい、その転炉操作によって転炉炉体がさらに下方向に延伸し、該転炉炉体の下部に設けられた滓鍋と接触してしまうなどのトラブルを生じることがある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、前記従来技術に鑑みてなされたものであり、転炉炉体そのものをそっくりと取替えるのではなく、その一部分を取替えるだけで、転炉炉体に生じた歪にもとづく延伸した炉腹部分を除去し、転炉炉体の炉頂鉄皮、炉腹鉄皮および炉底鉄皮を段差なく一体化させることができる転炉炉体の補修方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、炉頂鉄皮、炉腹鉄皮および炉底鉄皮からなり、炉頂鉄皮および炉腹鉄皮にそれぞれトラニオンリングを装着させるための上部ブラケットおよび下部ブラケットが設けられてなるトラニオンリング方式の転炉炉体の補修方法であって、転炉操作によって転炉外方向に膨張した炉腹鉄皮および炉頂鉄皮下部を切断除去したのち、炉頂鉄皮および炉底鉄皮を、それぞれ上部肌違い調整板および下部肌違い調整板を介して、新作した炉腹鉄皮と接続することを特徴とする転炉炉体の補修方法に関する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の転炉炉体の補修方法によれば、炉頂鉄皮、炉腹鉄皮および炉底鉄皮からなり、炉頂鉄皮および炉腹鉄皮にそれぞれトラニオンリングを装着させるための上部ブラケットおよび下部ブラケットが設けられたトラニオンリング方式の転炉炉体において、転炉操作によって転炉外方向に膨張した炉腹鉄皮および炉頂鉄皮下部を切断除去したのち、炉頂鉄皮および炉底鉄皮を、それぞれ上部肌違い調整板および下部肌違い調整板を介して、新作した炉腹鉄皮と接続することにより、転炉炉体の補修を行なうことができる。
【００１０】
一般に、転炉炉体の炉腹とトラニオンリングとの間には、炉腹の変形量およびブラケットの機械的強度を考慮して１００〜３００ｍｍ程度の間隙が設けられている。しかしながら、前記したように、転炉操作中に、転炉炉体の内面にライニングされた耐火物は、熱膨張し、炉腹鉄皮が転炉外方向に熱膨張するため、炉腹鉄皮が転炉外方向に膨張するようになる。その結果、この膨張した炉腹鉄皮がトラニオンリングの内面と接触するようになり、該炉腹鉄皮に亀裂が入ったり、また炉腹鉄皮の水平方向への伸びがトラニオンリングによって抑制されるため、該炉腹鉄皮が下方向に延伸し、転炉炉体の下部に配置された滓鍋と接触するというトラブルを生じる。
【００１１】
したがって、転炉炉体の寿命は、該転炉炉体の炉腹鉄皮がトラニオンリングの内面と接触した時点とすることができる。
【００１２】
本発明においては、転炉炉体の炉腹鉄皮が転炉外方向に膨張し、この膨張した炉腹鉄皮がトラニオンリングの内面と接触したときに、転炉炉体の補修を行なってもよいが、この膨張した炉腹鉄皮がトラニオンリングの内面と接触しそうになったとき、すなわち該炉腹鉄皮がトラニオンリングの内面と接触する直前に、転炉炉体の補修を行なってもよい。
【００１３】
本発明の転炉炉体の補修方法においては、転炉操作によって転炉外方向に膨張した炉腹鉄皮を切断除去する点に、１つの大きな特徴がある。
【００１４】
このように、本発明の転炉炉体の補修方法によれば、転炉操作によって転炉外方向に膨張した炉腹鉄皮が完全に除去される。したがって、従来の炉腹鉄皮に生じた亀裂の周辺鉄皮を切断除去し、この部分に新鉄皮を装着する方法を採用したときには、補修後に再度、転炉操作を行なった際に、膨張した炉腹鉄皮が完全に除去されていないため、その残存している膨張した炉腹鉄皮に内在している歪によって転炉炉体がさらに下方向に延伸し、該転炉炉体がその下部に配置された滓鍋と接触するという問題が発生するが、かかる問題が本発明においては解消される。また、従来の転炉炉体全体を新しい転炉炉体を取替える方法と対比して、本発明においては、主として、転炉操作によって転炉外方向に膨張した炉腹鉄皮を切断除去するだけでよいので、必要経費をほぼ半減させることができる。したがって、本発明の転炉炉体の補修方法は、経済的にもすぐれた方法である。
【００１５】
また、本発明の転炉炉体の補修方法においては、転炉操作によって転炉外方向に膨張した炉腹鉄皮のみならず、炉頂鉄皮下部も切断除去する点にも、１つの大きな特徴がある。
【００１６】
このように、本発明の転炉炉体の補修方法によれば、転炉外方向に膨張した炉腹鉄皮のみならず、炉頂鉄皮下部も切断除去されるので、平滑な面を有する炉頂鉄皮と炉腹鉄皮とを凹凸なく接続することができるという利点がある。
【００１７】
さらに、本発明の転炉炉体の補修方法においては、新作した炉腹鉄皮を炉頂鉄皮および炉底鉄皮と接続する際に、上部肌違い調整板および下部肌違い調整板を用いる点にも、さらに１つの大きな特徴がある。
【００１８】
転炉操作によって転炉外方向に膨張した炉腹鉄皮のみを新作したものと取替えたばあい、新作した炉腹鉄皮と、炉頂鉄皮および炉底鉄皮とのあいだに段差が生じるため、それぞれのあいだを直接接続させることができないことがある。
【００１９】
これに対して、本発明においては、新作した炉腹鉄皮と、炉頂鉄皮および炉底鉄皮とをそれぞれ直接接続するのではなく、上部肌違い調整板および下部肌違い調整板を用い、これらを介して接続するので、前記新作した炉腹鉄皮と、炉頂鉄皮および炉底鉄皮とをそれぞれ段差なく接続させることができる。
【００２０】
以下に、本発明の転炉炉体の補修方法を図面にもとづいて説明する。
【００２１】
図１は、本発明の転炉炉体の補修方法に用いられる転炉炉体１の概略断面図である。
【００２２】
図１において、転炉炉体１は、炉頂鉄皮２、炉腹鉄皮３および炉底鉄皮４を溶接することにより、構成される。転炉炉体１の内側には、耐火物５がライニングされている。炉頂鉄皮２および炉腹鉄皮３には、トラニオンリング６を装着させるための上部ブラケット７および下部ブラケット８がそれぞれ設けられている。転炉炉体１は、トラニオンリング６によって支持されている。
【００２３】
転炉炉体１の内面にライニングされた耐火物５は、転炉操作中に熱膨張し、炉腹鉄皮３を転炉外方向に押圧するため、該炉腹鉄皮３は、転炉外方向に膨れるようになる。
【００２４】
転炉炉体１を１５炉代使用したあとの転炉炉体１の形状の一例を図２〜３に示す。
【００２５】
図２〜３は、図１に示された転炉炉体１を１５炉代使用したあとにおいて、それぞれ図１の線Ａ−Ａ部および線Ｂ−Ｂ部における断面形状の測定結果を示す図である。
【００２６】
図２において、線Ｐは、転炉操作前の線Ａ−Ａ部における断面形状（直径５４７０ｍｍ）である。線Ｑは、１５炉代転炉操作を行なったあとの線Ａ−Ａ部における断面形状の変化を示し、線Ｐで表わされる転炉操作前の断面形状を基準とした凹凸の度合（凹部は線Ｐよりも内側、凸部は線Ｐよりも外側、単位はｍｍ）を示す。
【００２７】
図２に示されるように、１５炉代転炉操作を行なったばあいには、排滓側では約８８ｍｍ転炉外方向に炉腹鉄皮の上部が膨らんでいることがわかる。
【００２８】
また、図３において、線Ｒは、転炉操作前の線Ｂ−Ｂ部における断面形状（直径５９００ｍｍ）である。線Ｓは、１５炉代転炉操作を行なったあとの線Ｂ−Ｂ部における断面形状の変化を示し、線Ｒで表わされる転炉操作前の断面形状を基準とした凹凸の度合（凹部は線Ｒよりも内側、凸部は線Ｒよりも外側、単位はｍｍ）を示す。
【００２９】
図３に示されるように、１５炉代転炉操作を行なったばあいには、出鋼側では約９０ｍｍ転炉外方向に炉腹鉄皮の下部が膨らんでいることがわかる。
【００３０】
このように、転炉炉体の転炉操作を繰返したばあいには、炉腹鉄皮が転炉外方向に膨れ、その結果、トラニオンリングの内面と接触するようになる。
【００３１】
転炉炉体の炉腹鉄皮がトラニオンリングの内面と接触したときに、前記したように、転炉炉体の寿命となる。したがって、炉腹鉄皮がトラニオンリングの内面と接触する前に、転炉炉体の補修を行なうことが好ましい。
【００３２】
なお、１炉代使用ごとの転炉炉体の形状を測定したばあいには、転炉炉体が寿命となるときの時期およびそのときの形状を予測することができる。
【００３３】
したがって、たとえば１炉代ごとに転炉操作後の転炉炉体の形状を測定し、その測定結果にもとづいて炉腹鉄皮および炉頂鉄皮下部を切断除去するときの転炉炉体の形状を予測し、その予測結果にもとづいてあらかじめ所定形状を有する上部肌違い調整板、炉腹鉄皮および下部肌違い調整板を作製しておいたばあいには、転炉外方向に膨張した炉腹鉄皮および炉頂鉄皮下部を切断除去したのちに、速やかにその補修を行なうことができるという利点がある。
【００３４】
図１において、切断除去される炉頂鉄皮２の下部の長さｈ（炉頂鉄皮２の下端からの高さ）は、転炉炉体の大きさや種類などによって異なるので一概には決定することができないが、通常、平滑な面を有する炉頂鉄皮と炉腹鉄皮とを凹凸なく接続することができるという観点から、１１００ｍｍ以上、なかんづく１２００ｍｍ以上とすることが好ましく、また最大限炉頂を流用するために１５００ｍｍ以下、なかんづく１３００ｍｍ以下とすることが好ましい。
【００３５】
また、転炉外方向に膨張した炉腹鉄皮および炉頂鉄皮下部を切断除去したのち、炉頂鉄皮および炉底鉄皮とそれぞれ接続される上部肌違い調整板および下部肌違い調整板の長さは、とくに限定がない。通常、上部肌違い調整板については、再利用する炉頂鉄皮の下端と、新作した炉腹鉄皮の上端との周長の差が通常大きいことから、１０００〜１５００ｍｍ程度とすることが好ましい。また、下部肌違い調整板については、炉腹鉄皮下部の接続部が下部ブラケットと干渉せずに最大限炉底を流用し、平滑な面を有する炉腹鉄皮と炉底鉄皮とを凹凸なく接続させることができるという観点から、４００〜６００ｍｍ程度とすることが好ましい。
【００３６】
上部肌違い調整板の上端の形状は、炉頂鉄皮下部を切断除去したあとの炉頂鉄皮の下端の形状と合致するように調整することが好ましい。現実には、前記炉頂鉄皮の下端と、上部肌違い調整板の上端の形状とは、完全に一致させることが困難であり、ややずれを生じるようなことがある。このばあい、上部肌違い調整板の上端の形状が前記炉頂鉄皮の下端の形状と合致するように、手直し加工を施せばよい。なお、上部肌違い調整板の上端と、前記炉頂鉄皮の下端とを完全に合致させるためには、上部肌違い調整板の上端の周長が前記炉頂鉄皮の下端の周長と同一となるように調整することが好ましい。このように周長を容易に調整することができるようにするためには、前記上部肌違い調整板をたとえば２〜２０分割、好ましくは２〜６分割することが望ましい。
【００３７】
また、上部肌違い調整板の下端の形状は、新作した炉腹鉄皮の上端の形状と同一であればよい。
【００３８】
下部肌違い調整板の下端の形状は、炉腹鉄皮を切断除去したあとの炉底鉄皮の上端の形状と合致するように調整することが好ましい。現実には、前記上部肌違い調整板と同様に、前記炉底鉄皮の上端と、下部肌違い調整板の下端の形状とは、完全に一致させることが困難であり、ややずれを生じるようなことがある。このばあい、下部肌違い調整板の下端の形状が前記炉底鉄皮の上端の形状と合致するように、手直し加工を施せばよい。なお、下部肌違い調整板の下端と、前記炉底鉄皮の上端とを完全に合致させるためには、下部肌違い調整板の下端の周長が前記炉底鉄皮の上端の周長と同一となるように調整することが好ましい。このように周長を容易に調整することができるようにするためには、前記下部肌違い調整板をたとえば２〜２０分割、好ましくは２〜６分割することが望ましい。
【００３９】
また、下部肌違い調整板の上端の形状は、新作した炉腹鉄皮の下端の形状と同一であればよい。
【００４０】
炉腹鉄皮の形状は、トラニオンリングを容易に装着することができるようにするために、転炉操作前の転炉炉体の炉腹鉄皮の形状と同一にすることが好ましい。また、炉腹鉄皮の長さは、使用前の炉腹鉄皮の長さと同じであればよい。
【００４１】
かくして転炉外方向に膨張した炉腹鉄皮および炉頂鉄皮下部を切断除去したのち、炉頂鉄皮および炉底鉄皮を、それぞれ上部肌違い調整板および下部肌違い調整板を介して、新作した炉腹鉄皮と接続することにより、転炉炉体の補修を行なうことができる。なお、炉頂鉄皮、上部肌違い調整板、新作した炉腹鉄皮、下部肌違い調整板および炉底鉄皮の一体化は、溶接によって行なえばよい。転炉炉体の補修後には、トラニオンリングを装着させるための上部ブラケットおよび下部ブラケットを転炉炉体に設ければよい。
【００４２】
図４は、補修を終えたのちの転炉炉体の概略断面図である。
【００４３】
図４に示された転炉炉体１において、炉頂鉄皮２は、上部肌違い調整板９を介して新作した炉腹鉄皮３と接続されており、該炉腹鉄皮３は、下部肌違い調整板１０を介して炉底鉄皮４と接続されている。上部肌違い調整板９および炉腹鉄皮３には、トラニオンリング６を装着させるための上部ブラケット７および下部ブラケット８がそれぞれ設けられており、転炉炉体１は、トラニオンリング６によって支持されている。また、転炉炉体１の内面には、耐火物５がライニングされている。
【００４４】
本発明の補修方法によって補修された転炉炉体１は、新作した炉腹鉄皮３に取替えられているので、転炉操作によって生じた歪が除去されており、しかも該炉腹鉄皮３には有害な膨張部分がないので、新作した転炉炉体と同様に、転炉操作を行なうことができるものである。
【００４５】
【発明の効果】
本発明の転炉炉体の補修方法によれば、転炉炉体そのものをそっくり取替えるのではなく、その一部分を取替えるだけで、転炉炉体に生じた歪にもとづく延伸した炉腹部分を除去し、転炉炉体の炉頂鉄皮、炉腹鉄皮および炉底鉄皮を段差なく一体化させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の転炉炉体の補修方法に用いられる転炉炉体の概略断面図である。
【図２】１５炉代使用したあとの図１に示された転炉炉体の線Ａ−Ａ部における断面形状の測定結果を示す図である。
【図３】１５炉代使用したあとの図１に示された転炉炉体の線Ｂ−Ｂ部における断面形状の測定結果を示す図である。
【図４】本発明の転炉炉体の補修方法によって補修を終えたのちの転炉炉体の概略断面図である。
【符号の説明】
１転炉炉体
２炉頂鉄皮
３炉腹鉄皮
４炉底鉄皮
６トラニオンリング
７上部ブラケット
８下部ブラケット
９上部肌違い調整板
１０下部肌違い調整板

Claims

炉頂鉄皮、炉腹鉄皮および炉底鉄皮からなり、炉頂鉄皮および炉腹鉄皮にそれぞれトラニオンリングを装着させるための上部ブラケットおよび下部ブラケットが設けられてなるトラニオンリング方式の転炉炉体の補修方法であって、転炉操作によって転炉外方向に膨張した炉腹鉄皮および炉頂鉄皮下部を切断除去したのち、炉頂鉄皮および炉底鉄皮を、それぞれ上部肌違い調整板および下部肌違い調整板を介して、新作した炉腹鉄皮と接続することを特徴とする転炉炉体の補修方法。
上部肌違い調整板を上部ブラケットの上部から炉腹鉄皮の上端までの間に設ける請求項１記載の転炉炉体の補修方法。
下部肌違い調整板を下部ブラケットの下部から炉底鉄皮の上端までの間に設ける請求項１または２記載の転炉炉体の補修方法。
転炉操作後の転炉炉体の形状を測定し、その測定結果にもとづいて炉腹鉄皮および炉頂鉄皮下部を切断除去するときの転炉炉体の形状を予測し、その予測結果にもとづいてあらかじめ所定形状を有する上部肌違い調整板、炉腹鉄皮および下部肌違い調整板を作製する請求項１、２または３記載の転炉炉体の補修方法。