JPH0663011B2 - 新設用高炉のステーブクーラ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、高炉の炉体を冷却するために炉壁に設けられ
る新設用ステーブクーラに関する。

〔従来の技術〕

従来の高炉炉体冷却用ステーブクーラ（以下ステーブと
いう）は、一般的に第５図および第６図に示したよう
に、煉瓦１０を鋳包み製作したステーブ100が用いられ
ることが多く、この場合鋳包み煉瓦１０の脱落を防止し
かつ耐熱性を高めるため、その炉内側面に煉瓦積み１２
をしている。なお、１０ａは鉄皮に対する取付けボルト
である。

また最近では、高炉建設工期の短縮化を図るために、
炉内側煉瓦積みを省略している場合もある。この場合、
鋳包み煉瓦の保持力を高めるために、第７図に示すよう
に、ステーブ101の炉内側に、特開平１−127610号公報
に示されているような、台形の抱き込み煉瓦１３を使用
することが多い。

また高炉操業中のステーブ取替えも最近では行われる
ようになったが、この取替え用のステーブとしては第８
図および第９図に示すように、取替え時における重量面
での制約より鋳物のみからなるステーブ102が一般的で
ある。102aは取付けボルトである。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、従来の上記各ステーブ100〜102には次のような
難点がある。

ステーブ100では、ステーブの内面側に煉瓦積みを行
う工程を要し、高炉建設工期が長期化してしまう。また
煉瓦積みや鋳包み煉瓦には比較的容易にクラックが発生
したり、脱落しやすい。

またこのステーブ100は鋳包み煉瓦１０を含んでいるの
で重量が過大で、高炉操業中の取替え用ステーブとして
使用することは困難である。

ステーブ101では、抱き込み煉瓦の形で煉瓦の保持力
を高めてはいるものの、鋳物の方が熱膨張率が高いた
め、鋳物の熱変形により煉瓦にクラックが発生・成長
し、煉瓦は２〜３年で脱落してしまい、鋳物だけとなっ
てしまう。そうすると鋳物が炉内の高熱を直接受けるこ
とから、熱による収縮が大きくなり、熱亀裂が発生・成
長する。さらにこの亀裂が成長して鋳物内部の冷却パイ
プにまでつながってしまうと、安全上冷却パイプを盲に
して操業せざるを得なくなり、その部分の冷却能力が失
われ、その後の高炉寿命に悪影響を及ぼす。

またかかるステーブ101を取替え用のステーブとして使
用するには、煉瓦を含むため重量が大き過ぎて、高炉操
業中の取替え工事用としては適切でない。

ステーブ102では、当初から鋳物のみで構成されてい
るから、軽量で高炉操業中の取替え用ステーブとして有
用であるとしても、煉瓦脱落後の上記ステーブ101と同
様に、熱変形に弱く、熱亀裂が冷却パイプにまで到達し
たり、ステーブ取付ボルト孔近くに亀裂を生じるなどの
問題が依然として残っている。

そこで本発明の主目的は、高炉建設工期の短縮化を図
れ、耐熱変形性に優れ、また熱亀裂が成長しにくく、耐
摩耗性の高いステーブクーラを提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

新規に設置される高炉用ステーブクーラにおいて、 ステーブクーラ本体の炉内側表面にほぼ一定の厚みでか
つ突出高さが１０〜１００mmのリブにより網目状に画成
して多数の凹部を形成し、この煉瓦を有しない炉内表面
を直接高炉内に臨ませたことで解決できる。

〔作用〕

本発明では、ステーブの製造の際には、煉瓦を鋳包み成
形する必要がなく、製造に際して容易かつ安価となる。
しかも高炉への取付けに当たって、煉瓦を有していない
ので軽量であるから作業性に優れ、高炉操業中における
取替え用として有用である。さらに、ステーブの炉内側
において煉瓦積みを必要とせず、その分高炉建設工期の
短縮化を図ることができる。

また炉内側の表面にリブに画成される多数の凹部を形成
してある。その結果、局部的に大きな熱負荷が作用して
も、そのリブの個所では内部応力が働かず、ステーブ全
体の熱変形を防止できる。また表面から微細な亀裂が入
ったとしても、リブの付け根で亀裂の進行が停止し、亀
裂を最小限に抑制できる。

一方、ステーブの炉内側表面を炉内に直接臨ませたこと
から、高炉装入材料と直接接触することになり、操業中
多数の凹部の中に装入材料が滞留し、これが装入材料に
対してセルフライニングの役割をなすから、摩耗の防止
を図かることができる。すなわち、ステーブは、炉内装
入原料（鉄鉱石、焼結鉱、コークス等）との接触により
摩耗する。しかるに、本発明によれば、炉内側表面に突
出高さが１０〜１００mmのリブにより画成された多数の
凹部を形成したものであるために、炉内装入原料が各凹
部において滞留し、前記の炉内装入原料とステーブの炉
内側表面とのすべり摩耗を、前記の滞留原料と炉内原料
とのすべり摩耗により置換でき、結果として、セルフラ
イニング作用により、ステーブの炉内側表面の摩耗を確
実に防止できる。

また、リブの存在は、ステーブの剛性を高め、ステーブ
の横断面に沿う繰り返し変形を防止する効果がある。

〔発明の具体的構成〕

以下本発明を図面に基づきさらに具体的に説明する。

第１図は本発明に係るステーブの正面図、第２図はその
側面図である。ステーブ１の炉内側表面にはその本体と
一体的に鋳造により、網目状にリブ２が形成され、この
リブ２に画成されて多数の六角形、三角形および菱形の
凹部３が形成されている。４は突起部６に形成された取
付けボルト用孔であり、ステーブ１を高炉鉄皮（図示せ
ず）に取付ける時に使用する。５は高炉炉体を冷却させ
る冷却水を流通させる冷却パイプ、７は吊り下げ用フッ
クである。

このように、ステーブの炉内側面にリブ２を形成する
と、熱亀裂がステーブ表面に発生してもその亀裂の進行
はリブ２の付け根で止まり、亀裂の全体への波及を防止
できる。他方で、凹部３が形成されていることから、そ
の凹部３に高炉の装入材料が溜まることから、装入材料
に対してセルフライニングの効果を有し、耐摩耗性が高
まり、ステーブの摩耗を防止できる。

第３図は本発明の他の実施例である。この場合はリブ２
を格子状に形成し、凹部を矩形とした点の他は基本的に
前記例と同一である。このほか、リブを表面全体に亀甲
状とするなど、網目の形状が限定されるものではない。

なお、リブの形成の態様として、直角状に交差するよ
り、直角以外の角度で交差する方が、熱応力の緩和のた
めに効果的である。

本発明における好ましいリブ寸法としては、第４図の例
を参照しながら説明すると、同図における各記号で示し
た各部の寸法が次の数値を採ることが好ましい。

亀甲模様または矩形寸法Ｘ＝50〜800mm 亀甲模様または矩形寸法Ｙ＝50〜1000mm リブ ： 厚さ ｄ＝10〜100mm 〃 ： 高さ ｈ＝10〜100mm 〃 ： 曲率 Ｒ＞２mm ここで、リブの突出高さｈを10〜100mmとするのは、10m
m未満では、強度向上の点が劣るばかりでなく、高炉の
装入材料の粒径以上とすることによる前述のセルフライ
ニング効果を期待できない。また、100mmを超えると、
冷却パイプを埋設する必要によるステーブクーラ本体の
厚みが最小限必要であるから、ステーブクーラ全体の厚
みが増し、軽量化の目的にも反する。

また、上記ステーブ取付けボルト用の孔は、角形より、
丸形が好ましい。このボルト孔は炉内まで開口貫通され
ているため角形の場合、そのコーナーから熱亀裂が入る
ことが多いが、丸形とすることにより、熱亀裂の起点が
なくなる。

一方、ステーブの鉄皮側面にもリブを形成して剛性を高
めることができる。

〔実施例〕

次に実施例により、本発明の効果を明らかにする。

ある高炉の操業中において、シャフトステーブの取替え
に本発明にかかるステーブ（前記第１図〜第３図に記載
のもの）を使用した。その結果、凹部なし（リブ無）の
フラット形ステーブに比べ、本発明のリブ付ステーブ
が、第１表に示すように、耐熱性（耐熱亀裂性）、耐摩
耗性に優れていることが判明した。

〔発明の効果〕 以上の通り、本発明によれば、高炉建設工期の短縮化を
図れ、熱亀裂が成長しにくく、耐摩耗性の高いステーブ
クーラを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る第１ステーブ例の正面図、第２図
はその側面図、第３図は本発明の他の例を示す斜視図、
第４図は本発明にかかるステーブの寸法例を説明するた
めの部分斜視図、第５図は従来のステーブの斜視図、第
６図はその側面図、第７図は従来の他のステーブの側面
図、第８図は従来のさらに他のステーブの斜視図、第９
図はその側面図である。 １…ステーブ、２…リブ、３…凹部、４…ボルト取付け
用孔、５…冷却パイプ、１０…鋳包み煉瓦、１１…鉄
皮、１３…抱き込み煉瓦。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】新規に設置される高炉用ステーブクーラに
   おいて、 ステーブクーラ本体の炉内側表面にほぼ一定の厚みでか
   つ突出高さが１０〜１００mmのリブにより網目状に画成
   して多数の凹部を形成し、この煉瓦を有しない炉内表面
   を直接高炉内に臨ませたことを特徴とする新設用高炉の
   ステーブクーラ。