JPH11236611A - 高炉用ステーブ - Google Patents

高炉用ステーブ

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JPH11236611A
JPH11236611A JP5625898A JP5625898A JPH11236611A JP H11236611 A JPH11236611 A JP H11236611A JP 5625898 A JP5625898 A JP 5625898A JP 5625898 A JP5625898 A JP 5625898A JP H11236611 A JPH11236611 A JP H11236611A
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JP
Japan
Prior art keywords
cooling pipe
stave
layer
blast furnace
furnace
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP5625898A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazutsugu Kishigami
和嗣 岸上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
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Publication of JPH11236611A publication Critical patent/JPH11236611A/ja
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 割れ強度に強く、溶損が阻止でき、安価に製
造可能な高炉用ステーブを提供する。 【解決手段】 高炉の炉腹部からシャフト部中段に使用
される高炉用ステーブ10において、ステーブ本体12
に埋設する冷却パイプが炉内側から鉄皮側に向けて2層
に配置され、炉内側から第1層目の冷却パイプ13は、
ステーブ本体12に非溶着状態で配設され、炉内側から
第2層目の冷却パイプ14は、ステーブ本体12に溶着
して配設されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高炉の炉腹部から
シャフト部中段に使用されるステーブ(ステーブクーラ
とも称される)の冷却パイプの取付け構造に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】図3、図4に示すように、高炉等の冶金
炉50の炉腹部51からシャフト部中段52の炉壁冷却
装置として用いられているステーブクーラ53は、内部
に水を通す冷却パイプ54を設けたものが使用されてい
る。なお、55はステーブ本体を、56は水入口を、5
7は水出口を示す。このステーブクーラにあっては、例
えば、特開昭58−68463号公報に記載のように、
鋳型内に予め低炭素鋼の箔材等を巻き付けて鉄製の冷却
パイプを配置した後、溶湯を流し込んで鋳ぐるんで、ス
テーブ本体と冷却パイプを一体化して製造したものや、
特開昭55−109557号公報に記載のように、ステ
ーブ本体内に冷却パイプより大きな相似型の空洞部を形
成するように鋳型を作り、次に、冷却パイプをこの空洞
部に配置した状態で、空洞部に低融点で高熱伝導度の金
属(例えば、銅、アルミニウム等)を注入して製造する
高炉用ステーブが提案されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、特開昭
58−68463号公報記載の鋳型内に冷却パイプを配
置して直接冷却パイプを鋳ぐりこむタイプの高炉用ステ
ーブにおいては、ステーブ本体と冷却パイプが一体化
し、仮にステーブ本体に割れが発生すると、割れが冷却
パイプまで伝搬して、冷却パイプにも亀裂が入るという
問題がある。そこで、冷却パイプの周囲に予め耐熱性を
有する被膜を形成した後、鋳ぐるむ方法で高炉用ステー
ブを製造することも提案されている。この高炉用ステー
ブにおいては、高炉用ステーブの温度上昇と共に、冷却
パイプは水冷されているので昇温しないが、ステーブ本
体は温度上昇し、冷却パイプとステーブ本体の隙間が大
きくなって、熱伝導性が悪くなるという問題がある。一
方、特開昭55−109557号公報に記載の高炉用ス
テーブにおいては、鋳型内に冷却パイプと一定の隙間を
有する空洞部を形成するのが困難であるという問題があ
る。そして、ステーブ本体と冷却パイプとの間に僅少な
隙間が形成されても、使用時に温度が上昇すると、冷却
パイプは水で冷却されているのでその直径は変わらない
が、ステーブ本体の冷却パイプを通す通路の方は拡径
し、これによって全体的な熱伝達効率が悪くなるという
問題がある。本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
で、鋳型の割れの伝搬を特定の部分が阻止できて、長期
の寿命を有し、比較的安価に製造可能な高炉用ステーブ
を提供することを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項1
記載の高炉用ステーブは、高炉の炉腹部からシャフト部
中段に使用される高炉用ステーブにおいて、ステーブ本
体に埋設する冷却パイプが炉内側から鉄皮側に向けて2
層に分けて配置され、しかも、炉内側から第1層目の冷
却パイプは、前記ステーブ本体に非溶着状態で配設さ
れ、炉内側から第2層目の冷却パイプは、前記ステーブ
本体に溶着して配設されている。また、請求項2記載の
高炉用ステーブは、請求項1記載の高炉用ステーブにお
いて、前記第2層目の冷却パイプは、予めコーティング
材で被覆されて、該コーティング材を介して前記ステー
ブ本体に溶着している。ここで、コーティング材として
は、例えば、注入される溶湯に触れても溶融する金属
(例えば、アルミニウム、銅)や金属化合物(例えば、
酸化鉄等)がある。
【0005】請求項1、2記載の高炉用ステーブにおい
ては、炉内側から第1層目の冷却パイプは、ステーブ本
体に非溶着状態で配設されているので、仮に高炉用ステ
ーブに高温状態の炉内側から割れが進行しても、第1層
目の冷却パイプとステーブ本体とは一定的に接合してい
ないので、第1層目の冷却パイプの手前で割れの進行が
止まる。従って、第1層目の冷却パイプに割れが生じな
い。その代わり、第1層目の冷却パイプとステーブ本体
との熱伝導が悪くなるが、更にその外側にある第2層目
の冷却パイプがステーブ本体に溶着状態で配置されてい
るので、第2層目の冷却パイプによって伝達する熱が吸
収され、外側への熱の伝搬が小さくなる。特に、請求項
2記載の高炉用ステーブにおいては、第2層目の冷却パ
イプがコーティング材を介してステーブ本体に溶着して
いる。従って、このコーティング材がステーブ本体を構
成する溶湯と第2層目の冷却パイプが直接触れるのを緩
衝する。そして、ステーブ本体を構成する鋳物と第2層
目の冷却パイプがその境界部分で合金層を形成して、冷
却パイプの材質の劣化を防止できる。
【0006】
【発明の実施の形態】ここに、図1は本発明の一実施の
形態に係る高炉用ステーブを示す説明図であって、
(A)はその側面図、(B)はその正面図であり、図2
(A)、(B)はそれぞれ高炉用ステーブの冷却パイプ
の断面図である。
【0007】図1(A)、(B)に示すように、本発明
の一実施の形態に係る高炉用ステーブ10は、炉内側に
は耐火物11が配置された鋳鉄製鋳物からなるステーブ
本体12と、その内部に炉内側から鉄皮側に向けて2層
に渡って設けられている第1層目、第2層目の冷却パイ
プ13、14とを有している。以下、これらについて詳
しく説明する。
【0008】前記ステーブ本体12は鋳鉄鋳物からなっ
て、その前側には所定間隔で並べられて鋳ぐるんだ複数
の耐火物11を有している。この耐火物11によって内
部からの熱がある程度遮断されて、ステーブ本体12は
この耐火物11を所定間隔に保持する役目を有してい
る。耐火物11を含むステーブ本体12の外側には厚鋼
板からなる鉄皮15が、突出部16及びこれに螺入する
ボルト17を介して取付けられている。なお、この実施
の形態では、ステーブ本体12は、縦幅は2〜3m、横
幅は0.9〜1.5m、厚さは0.5〜0.6m程度の
大きさに区分されて、取付け等が容易に行えるようにな
っている。
【0009】このステーブ本体12の内部には、炉内側
から鉄皮側に向けて2層に分けて、第1層目及び第2層
目の冷却パイプ13、14が隙間をあけて設けられてい
る。第1層目の冷却パイプ13は、図1(A)、(B)
に示すように、ステーブ本体12を主として縦方向に複
数本配置され、第2層目の冷却パイプ14はステーブ本
体12内を横方向にジグザグ状に配置されている。そし
て、第1層目及び第2層目の冷却パイプ13、14はこ
の実施の形態においては鋼製パイプからなって、その端
部は補強部材18を介して鉄皮15から外部に突出し
て、一方が水入口、他方が水出口となっている。
【0010】第1層目及び第2層目の冷却パイプ13、
14を、ステーブ本体12に埋め込む方法について説明
する。第1層目の冷却パイプ13はステーブ本体12と
は非溶着状態で鋳込まれる必要がある。そこで、鋳込み
時に第1層目の冷却パイプ13にあっては、注入される
溶湯によっても溶けない耐熱性粉末等からなるコーティ
ング層19を形成しておく。この材料としては、アルミ
ナ等の材質の安定したセラミックスをコーティングする
のが好ましいが、場合によっては耐熱性のテープ(例え
ば、セラミックステープ)であってもよい。耐熱性粉末
層又は耐熱性テープの厚みは薄い方が熱伝達上好まし
く、例えば、0.1〜1mm程度にしておく。これによ
って、注湯してもコーテンィング層が溶融しないので、
結果として第1層目の冷却パイプ13とステーブ本体1
2との間が図2(A)に示すように、非溶着状態とな
る。
【0011】次に、第2層目の冷却パイプ14は、ステ
ーブ本体12と溶着状態で埋設される必要がある。そこ
で、第2層目の冷却パイプ14内に冷却ガスを流しなが
ら、鋳型内に注湯してもよい。これによって、第2層目
の冷却パイプ14の表面層が部分的に溶けて注湯され
て、凝固した鋳鉄と第2層目の冷却パイプ14が溶着状
態となる。但し、この場合には、鋳鉄と第2層目の冷却
パイプ14の境界部分は冷却パイプ表層が侵炭されて脆
くなり、ステーブ本体12から割れが進展した場合には
容易に割れが第2層目の冷却パイプ14に伝搬する。そ
こで、第2層目の冷却パイプ14の表面に、溶湯の注入
によって溶融し、より強度な合金層を形成する材料を、
予めコーティングしておくのが好ましい。このような材
料としては、アルミニウム、酸化鉄、銅、鉄、ニッケル
等の金属又は融点の低い金属化合物がある。これらは粉
末の状態で塗布されていてもよいし、テープ状に形成し
て第2層目の冷却パイプ14に巻き付けてもよい。な
お、図2(B)は溶着後の冷却パイプ14の断面を示
す。
【0012】本発明の一実施の形態に係る高炉用ステー
ブ10は、以上のような構造となっているので、炉内側
からステーブ本体12に割れ(クラック)が生じても、
第1層目の冷却パイプ13とステーブ本体12とは分離
しているので、第1層目の冷却パイプ13に割れは伝搬
しないことになる。一方、第2層目の冷却パイプ14は
第1層目の冷却パイプ13より鉄皮側にあって、しか
も、ステーブ本体12とは溶着しているので、熱伝達効
率が向上し、ステーブ本体12の冷却を十分に行うこと
ができる。
【0013】なお、前記実施の形態においては、理解を
容易にするため各部の寸法を特定して説明したが、本発
明はこれらの寸法に限定されるものではない。
【0014】
【発明の効果】請求項1、2記載の高炉用ステーブにお
いて、ステーブ本体内に第1層目及び第2層目の冷却パ
イプを配置し、内側の第1層目の冷却パイプをステーブ
本体に非溶着状態で配置したので、内側から発生するス
テーブ本体のクラックが第1層目の冷却パイプ14に伝
搬しない。従って、第1層目の冷却パイプの使用期間が
延長し、結果として高炉用ステーブが長期の寿命を有す
る。そして、第2層目の冷却パイプはステーブ本体に溶
着しているので、冷却効果が大きく、この部分で内部か
らの熱を更に鉄皮側に伝達するのを防止できる。特に、
第2層目の冷却パイプの表面をコーティング材で被覆し
た後、冷却パイプをステーブ本体に鋳ぐるむことによっ
て、第2層目の冷却パイプとステーブ本体との間に合金
層を形成し、第2層目の冷却パイプの溶損を防止でき、
しかも、第2層目の冷却パイプとステーブ本体との接触
による脆い合金層の発生を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施の形態に係る高炉用ステーブの
側面図(A)とその正面図(B)である。
【図2】(A)は第1層目の冷却パイプの表面をコーテ
ィング材で被覆した場合の高炉用ステーブ冷却パイプの
断面図であり、(B)は第2層目の冷却パイプの断面図
である。
【図3】従来例に係る高炉の全体説明図である。
【図4】(A)は従来例に係る高炉に使用されるステー
ブクーラの側面図、(B)は同正面図である。
【符号の説明】
10 高炉用ステーブ 11 耐火物 12 ステーブ本体 13 第1層目
の冷却パイプ 14 第2層目の冷却パイプ 15 鉄皮 16 突出物 17 ボルト 18 補強部材 19 コーティ
ング層

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高炉の炉腹部からシャフト部中段に使用
    される高炉用ステーブにおいて、 ステーブ本体に埋設する冷却パイプが炉内側から鉄皮側
    に向けて2層に分けて配置され、しかも、炉内側から第
    1層目の冷却パイプは、前記ステーブ本体に非溶着状態
    で配設され、炉内側から第2層目の冷却パイプは、前記
    ステーブ本体に溶着して配設されていることを特徴とす
    る高炉用ステーブ。
  2. 【請求項2】 前記第2層目の冷却パイプは、予めコー
    ティング材で被覆されて、該コーティング材を介して前
    記ステーブ本体に溶着している請求項1記載の高炉用ス
    テーブ。
JP5625898A 1998-02-21 1998-02-21 高炉用ステーブ Withdrawn JPH11236611A (ja)

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JP5625898A JPH11236611A (ja) 1998-02-21 1998-02-21 高炉用ステーブ

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016194129A (ja) * 2015-04-01 2016-11-17 日新製鋼株式会社 ステーブクーラー
JP2020508430A (ja) * 2017-02-22 2020-03-19 ポール ワース エス.アー. 冶金炉用冷却パネル

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016194129A (ja) * 2015-04-01 2016-11-17 日新製鋼株式会社 ステーブクーラー
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Effective date: 20050510