JP6819176B2 - How to repair the blast furnace - Google Patents
How to repair the blast furnace Download PDFInfo
- Publication number
- JP6819176B2 JP6819176B2 JP2016184136A JP2016184136A JP6819176B2 JP 6819176 B2 JP6819176 B2 JP 6819176B2 JP 2016184136 A JP2016184136 A JP 2016184136A JP 2016184136 A JP2016184136 A JP 2016184136A JP 6819176 B2 JP6819176 B2 JP 6819176B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- press
- fitting
- furnace
- iron skin
- wall
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
- Blast Furnaces (AREA)
Description
本発明は、高炉の鉄皮及びステーブクーラー、耐火物の部分交換補修を行う、高炉の補修方法に関する。 The present invention relates to a method for repairing a blast furnace, which partially replaces and repairs the iron skin of the blast furnace, the stave cooler, and the refractory.
ステーブクーリング方式の高炉においては、高炉の鉄皮の内面に炉壁冷却装置としてステーブクーラーが設置されている。ステーブクーラー1枚の大きさは、一般的に高さ2m、幅1m、厚さ0.3m程度であり、高炉を覆うように高さ方向及び円周方向に複数のステーブクーラーが設けられている。 In a blast furnace of the stave cooling type, a stave cooler is installed as a furnace wall cooling device on the inner surface of the iron skin of the blast furnace. The size of one stave cooler is generally about 2 m in height, 1 m in width, and 0.3 m in thickness, and a plurality of stave coolers are provided in the height direction and the circumferential direction so as to cover the blast furnace. ..
高炉のステーブクーラー及び鉄皮の損耗が進行すると、損耗部分を含む補修部分の鉄皮を新しい鉄皮に交換する補修作業が行われる。この際、損耗部分の高さ位置に炉内原料が装入されていると、鉄皮を取り外した際に炉内原料が炉外へ溢れてしまう可能性がある。そこで、従来、高炉の鉄皮を補修する際には、炉内原料の装入レベルを補修部分よりも下げて交換作業を行っていた。しかし、安全に作業を行うことはできるが、高炉を休止する時間(休風時間)が長く、また交換完了後、再度原料を元のレベルに上げる際にも時間がかかり、生産量減少につながる。そこで、炉内原料のレベルを保ったまま補修部分の鉄皮を交換できる方法が望まれていた。 As the wear of the blast furnace stave cooler and iron skin progresses, repair work is carried out to replace the iron skin of the repaired part including the worn part with a new iron skin. At this time, if the raw material in the furnace is charged at the height position of the worn portion, the raw material in the furnace may overflow to the outside of the furnace when the iron skin is removed. Therefore, conventionally, when repairing the iron skin of a blast furnace, the charging level of the raw material in the furnace is lowered from that of the repaired portion and the replacement work is performed. However, although it is possible to work safely, it takes a long time to shut down the blast furnace (wind break time), and it takes time to raise the raw material to the original level again after the replacement is completed, which leads to a decrease in production volume. .. Therefore, a method has been desired in which the iron skin of the repaired portion can be replaced while maintaining the level of the raw material in the furnace.
例えば、特許文献1には、高炉鉄皮の補修取替部分及びその上部近傍に穿設された圧入材注入孔より非水系硬質圧入材を炉内に注入し固化させて炉内容物の崩出を阻止した後、補修取替部分を切開除去し、鉄皮切開部から非水系硬質圧入材単独または炉内容物と一体に固化したものの一部を取り除いて冷却装置が入る空間部を形成し、冷却装置を有する新鉄皮を、冷却装置が空間部に嵌入するように鉄皮切開部に嵌め込んで溶接する、高炉鉄皮の補修方法が開示されている。
For example, in
しかし、上記特許文献1では、既存の鉄皮のすぐ内側に非水系硬質圧入材を圧入して固化させ、鉄皮を切断除去した際の炉内原料の崩れを防いでいるため、新しい鉄皮や冷却装置を設置する際、干渉する部分を解体し除去する工程が必要となる。また、圧入する非水系硬質圧入材の選定においては、非水系硬質圧入材を固化させて造壁することを主目的として材料を選定する。したがって、圧入するための流動性や、早期に造壁するために硬化速度が速い圧入材が選定されるため、その後長期間使用する圧入材としては必ずしも適していない。
However, in
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、高炉内の原料装入レベルを維持したまま、高炉の鉄皮及びステーブクーラー、耐火物の部分交換補修を行うことができ、かつ、補修後の耐用性も向上させることの可能な、新規かつ改良された高炉の補修方法を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to maintain the raw material charging level in the blast furnace, and to maintain the iron skin, the stave cooler, and the refractory portion of the blast furnace. It is an object of the present invention to provide a new and improved repair method for a blast furnace, which can be replaced and repaired and whose durability after repair can be improved.
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、高炉の鉄皮の一部を取り換え補修する、高炉の補修方法であって、炉内原料と鉄皮との間に位置するステーブクーラーの消失部分に圧入管を挿入して、ステーブクーラーの炉外側の面よりも炉内側に造壁用圧入材を圧入し、隣り合うステーブクーラーが連結され、かつ、造壁用圧入材より炉外側に施工空間が形成されるように、鉄皮から炉内方向に所定以上離れた位置で炉内原料とともに造壁用圧入材を固化させる造壁用圧入材圧入ステップと、補修部分の鉄皮を切断して取り外す鉄皮除去ステップと、炉内原料とともに固化した造壁用圧入材より炉外側に形成された施工空間に耐火物を施工して冷却装置を設置し、新たな鉄皮を取り付ける補修ステップと、を含む、高炉の補修方法が提供される。
In order to solve the above problems, according to a certain viewpoint of the present invention, it is a method of repairing a blast furnace in which a part of the iron skin of the blast furnace is replaced and repaired, and a stave located between the raw material in the furnace and the iron skin. A press-fitting pipe is inserted into the disappearing part of the cooler, and the press-fitting material for the wall is press-fitted inside the furnace rather than the outside surface of the stave cooler , the adjacent stave coolers are connected, and the furnace is connected from the press-fitting material for the wall. A wall press-fitting step that solidifies the wall press-fitting material together with the furnace raw material at a position more than a predetermined distance from the iron skin in the furnace direction so that a construction space is formed on the outside, and the iron skin of the repaired part. A step of removing the iron skin that is cut and removed, and a fireproof material is installed in the construction space formed on the outside of the furnace from the press-fitting material for the wall solidified together with the raw materials in the furnace, a cooling device is installed, and a new iron skin is installed. Repair methods, including repair steps, are provided.
炉内に挿入する圧入管の挿入長さは、150mm以上500mm以下に設定されるのが好ましい。 Insertion length of the pressed tube inserted into the furnace is preferably set below 1 50 mm or more on 5 300 mm.
造壁用圧入材は、熱硬化性を有し、最大粒径が0.5m以下の耐火原料と、フェノール樹脂を主成分とする結合材とを混練した材料を含むものを用いるのがよい。 As the press-fitting material for wall construction, it is preferable to use a material containing a material obtained by kneading a fire-resistant raw material having a thermosetting property and a maximum particle size of 0.5 m or less and a binder material containing a phenol resin as a main component.
また、造壁用圧入材は、1MPa以上2MPa以下の圧送圧力で炉内に圧入されるのが好ましい。 Further, the press-fitting material for wall construction is preferably press-fitted into the furnace at a pressure feeding pressure of 1 MPa or more and 2 MPa or less.
補修ステップは、補修部分の鉄皮が取り外されて形成された施工空間に、耐火物を施工する耐火物施工ステップと、耐火物の施工後、冷却装置を設置し、新たな鉄皮を取り付ける新鉄皮取付ステップと、耐火物と新たに取り付けられた鉄皮との間に、充填用圧入材を圧入する充填用圧入材圧入ステップと、を含んでもよい。 The repair step consists of a refractory construction step in which a refractory is installed in the construction space formed by removing the iron skin of the repaired part, and a new iron skin is installed by installing a cooling device after the refractory is constructed. The iron skin mounting step may include a filling press-fitting material press-fitting step in which the filling press-fitting material is press-fitted between the refractory and the newly attached iron skin.
耐火物には、炉内原料に対する耐摩耗性を有する材料が用いられ、充填用圧入材には、耐火物より熱伝導性が高い材料が用いられるのがよい。 As the refractory material, a material having abrasion resistance against the raw material in the furnace is used, and as the press-fitting material for filling, a material having higher thermal conductivity than the refractory material is preferably used.
以上説明したように本発明によれば、高炉内の原料装入レベルを維持したまま、高炉の鉄皮及びステーブクーラー、耐火物の部分交換補修を容易に行うことができ、かつ、補修後の耐用性も向上させることができる。 As described above, according to the present invention, it is possible to easily perform partial replacement repair of the iron skin, the stave cooler, and the refractory of the blast furnace while maintaining the raw material charging level in the blast furnace, and after the repair. Durability can also be improved.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. In the present specification and the drawings, components having substantially the same functional configuration are designated by the same reference numerals, so that duplicate description will be omitted.
<1.概要>
本発明の一実施形態に係る高炉の補修方法では、高炉内の原料装入レベルを維持したまま、損耗した鉄皮等の交換を行うため、補修部分の鉄皮を取り外す前に、炉内に造壁用圧入材を圧入して、炉内原料が炉外へ溢れないように壁を形成する。この際、ステーブクーラーの消失部分に圧入管を挿入して、ステーブクーラーの炉外側の面よりも炉内側に造壁用圧入材を圧入し、造壁用圧入材を鉄皮から所定の距離以上離れた位置で炉内原料ごと固化させることで、鉄皮と固化した造壁用圧入材との間に施工空間を形成することができる。鉄皮と固化した造壁用圧入材との間には炉内原料が存在しているが、当該炉内原料は固化させないため容易に除去することができる。また炉内原料が存在していなければ、そのまま施工空間が形成されている。
<1. Overview>
In the method for repairing a blast furnace according to an embodiment of the present invention, in order to replace the worn iron skin and the like while maintaining the raw material charging level in the blast furnace, the iron skin of the repaired portion is placed in the furnace before being removed. The press-fitting material for wall construction is press-fitted to form a wall so that the raw materials in the furnace do not overflow to the outside of the furnace. At this time, a press-fitting pipe is inserted into the disappearing part of the stave cooler, and the press-fitting material for wall-building is press-fitted inside the furnace rather than the outside surface of the stave cooler, and the press-fitting material for wall-building is at least a predetermined distance from the iron skin. By solidifying the raw materials in the furnace at distant positions, a construction space can be formed between the iron skin and the solidified press-fitting material for wall construction. There is a raw material in the furnace between the iron skin and the solidified press-fitting material for wall construction, but the raw material in the furnace is not solidified and can be easily removed. If there is no raw material in the furnace, the construction space is formed as it is.
この造壁用圧入材により形成される壁により、鉄皮を取り外しても当該壁より炉内側の炉内原料が炉外へ溢れることがなく、かつ新しい鉄皮及び冷却装置を設置する空間を確保できる。また、新たに取り付けられる鉄皮や冷却装置の周囲には、これらの寿命を長くするために耐火物が施工されるが、補修部位の環境にあった適切な材料及び施工方法を選択することが可能となる。これにより、補修後の鉄皮や冷却装置の耐用性を向上させることができる。 The wall formed by the press-fitting material for wall construction ensures that even if the iron skin is removed, the raw materials inside the furnace do not overflow from the wall to the outside of the furnace, and a space for installing a new iron skin and cooling device is secured. it can. In addition, refractories are installed around the newly installed iron skin and cooling device to prolong their life, but it is necessary to select an appropriate material and construction method that suits the environment of the repair site. It will be possible. As a result, the durability of the iron skin and the cooling device after repair can be improved.
<2.高炉の補修方法>
以下、図1〜図9に基づいて、本実施形態に係る高炉の補修方法を説明する。なお、図1は、本実施形態に係る高炉の補修方法を示すフローチャートである。図2〜図9は、高炉の補修方法における各工程の状況を示す説明図である。
<2. How to repair the blast furnace>
Hereinafter, a method of repairing the blast furnace according to the present embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 9. Note that FIG. 1 is a flowchart showing a method of repairing the blast furnace according to the present embodiment. 2 to 9 are explanatory views showing the state of each step in the repair method of the blast furnace.
高炉の鉄皮及びステーブクーラー、耐火物の部分交換補修は、高炉を休風して行われる。この休風は、通常の操業において設定された休風であり、この補修作業のために設ける必要はない。また、補修作業にあたり、高炉内の原料装入レベルは、休風時のままでよく、補修部分より高くても問題はない。 Partial replacement and repair of the iron skin, stave cooler, and refractory of the blast furnace is carried out with the blast furnace closed. This wind break is a wind break set in normal operation and does not need to be provided for this repair work. In addition, in the repair work, the raw material charging level in the blast furnace may be the same as when the wind is closed, and there is no problem even if it is higher than the repaired part.
(圧入管設置工程、造壁用圧入材圧入工程:S100)
高炉を休風した後、補修部分に対し、炉内へ圧入管を装入し、造壁用圧入材を圧入する(S100)。ステップS100にて炉内へ圧入する造壁用圧入材は、鉄皮を取り外す際に炉内原料が溢れるのを防止するために圧入されるものであり、鉄皮から炉内方向に所定以上離れた位置に圧入される。
(Press-fit pipe installation process, press-fit material press-fit process for wall construction: S100)
After the blast furnace is closed, a press-fitting pipe is inserted into the furnace and a press-fitting material for wall construction is press-fitted into the repaired portion (S100). The press-fitting material for wall-building to be press-fitted into the furnace in step S100 is press-fitted to prevent the raw materials in the furnace from overflowing when the iron skin is removed, and is separated from the iron skin in the direction of the inside of the furnace by a predetermined value or more. It is press-fitted to the position.
ここで、図2〜図4に基づき詳細に説明する。図2は、高炉を補修部分の高さ位置で切断したときに、高さ方向から平面視した状態を示す部分説明図である。図3は、図2の補修部分で高炉を径方向に切断したときに、側面視した状態を示す部分説明図である。図4は、図3の補修部分を炉外から見た状態を示す部分説明図である。 Here, it will be described in detail based on FIGS. 2 to 4. FIG. 2 is a partial explanatory view showing a state in which the blast furnace is viewed in a plan view from the height direction when the blast furnace is cut at the height position of the repaired portion. FIG. 3 is a partial explanatory view showing a side view of the blast furnace when the blast furnace is cut in the radial direction at the repaired portion of FIG. FIG. 4 is a partial explanatory view showing a state in which the repaired portion of FIG. 3 is viewed from the outside of the furnace.
高炉10の最外部を覆う鉄皮11の炉内側には、ステーブクーラー13が配置されている。ステーブクーラー13は、図4に示すように、高炉の外周面に沿って複数配置されている。ステーブクーラー13は、炉内原料3と接触するため摩耗したり、炉内原料3及び炉内ガスと反応したりする。このため、ステーブクーラー13は経時により、図2及び図3に示すように損耗して厚みが小さくなり、ついには消失するに至る。ステーブクーラー13が消失すると、鉄皮11への影響も大きくなり、損耗が大きくなる。このような状態となると、鉄皮等の補修作業が必要となる。このような損耗は、特に、ステーブクーラー13の繋目部分で著しい。
A stave cooler 13 is arranged inside the
本実施形態では、図2〜図4に示すように、ステーブクーラー13が消失した消失部分へ圧入装置30に備わる圧入管33を挿入し、造壁用圧入材5を圧入する。圧入管33を炉内へ挿入するため、鉄皮11には挿入孔が穿孔される。装入孔の穿孔位置及び数は、ステーブクーラー13の消失部分の範囲によって決定されるが、例えば図4に示すように、6つの挿入孔H1〜H6を、ステーブクーラー13の消失部分の範囲に、300mmピッチで穿孔してもよい。挿入孔のピッチは、例えば250〜300mm程度で設定され、千鳥状もしくは格子状に配置するのが好ましい。
In the present embodiment, as shown in FIGS. 2 to 4, the press-fitting
ピッチの大きさは、例えばオフラインの施工試験により、炉内の原料に挿入された造壁用圧入材が圧入管33の先端33aから広がる範囲を測定した結果に基づき、ステーブクーラー13の消失部分を覆うことができる大きさに決定すればよい。図3及び図4において、領域A1〜A6は、挿入孔H1〜H6から挿入された圧入管33より圧入された造壁用圧入材5の広がる範囲を示している。この例においても、領域A1〜A6が重なり合って、ステーブクーラー13の消失部分を覆っている。ステーブクーラー13の消失部分が大きく、補修範囲が大きい場合には、挿入孔のピッチを一定にしてその個数を増やすのがよい。
The size of the pitch is determined based on the result of measuring the range in which the wall-building press-fitting material inserted into the raw material in the furnace extends from the
各挿入孔H1〜H6から炉内へ挿入された圧入管33は、鉄皮11に固定される。例えば溶接等により、圧入管33を鉄皮11に固定してもよい。圧入管33の内径は15〜30mmが好ましい。圧入管33の内径が30mmより大きくなると、圧入管33を炉内へ差し込むときの抵抗が大きくなり、人力での差し込みができない。一方、圧入管33の内径が15mmより小さくなると、圧入管33を通って炉内に圧入される前に、炉内からの伝熱により造壁用圧入材5が管内で硬化して詰まる懸念がある。これより、圧入管33の内径は15〜30mmとするのがよい。なお、圧入管33の径断面形状は、円形であってもよく、楕円形状であってもよい。
The press-fitting
また、圧入管33の挿入長さLも適切な長さに設定される。ここで、圧入管33の挿入長さLは、鉄皮11の内面から圧入管33の先端33aまでの長さをいう。本実施形態において、高炉10の径方向における造壁用圧入材5の圧入位置は、鉄皮11から離隔され、隣り合うステーブクーラー13の消失部分が、炉内原料3と共に固化させる造壁用圧入材5によって連結されるような位置にする。これにより、造壁用圧入材5が固化した位置よりも炉外側に、後工程にて設置される冷却装置及び耐火物のスペースを容易に確保することができる。
Further, the insertion length L of the press-fitting
圧入管33の挿入長さLが大きすぎると、ステーブクーラー13の炉内側の面より炉内側に造壁用圧入材5が圧入され、造壁用圧入材5によって形成される壁がステーブクーラー13と競り合わず、炉内原料とともに高炉下部へ落下する可能性がある。したがって、炉内原料3内へ圧入された造壁用圧入材5が固化して形成する壁が、残存しているステーブクーラー13の炉内側の面と例えば略同一の位置に形成されるように、造壁用圧入材5の位置を決定するのがよい。具体的には、圧入管33の挿入長さLは500mm以下とするのが好ましい。圧入管33の挿入長さLが500mmより大きくなると、造壁用圧入材5による壁が形成されなくなる可能性が高くなる。
If the insertion length L of the press-fitting
一方、挿入長さLの下限は、一つには後工程で施工する耐火物の厚みを考慮して決定する。この耐火物には、耐火物に要求される炉内原料3及び炉内ガスに対する耐食性、及び、炉内原料3に対する耐摩耗性を有しており、修復後の設備の寿命を長くするために適した材料が用いられる。耐火物は、造壁用圧入材5による壁と、新たに設置される鉄皮との間に施工されるが、この際、少なくとも鉄皮を保護するために必要な厚み以上の耐火物が施工される。そこで、径方向において造壁用圧入材5による壁と鉄皮11との間に、施工する耐火物の厚み以上の空間が形成されるように造壁用圧入材5を圧入するため、圧入管33の挿入長さLの下限を決定するのがよい。
On the other hand, the lower limit of the insertion length L is determined in consideration of the thickness of the refractory to be constructed in the subsequent process. This refractory has corrosion resistance to the in-
ここで、圧入管33の挿入長さLの好ましい長さは、炉内原料3内において圧入管33の先端33aから造壁用圧入材5が広がる半径L1(図3、図4参照)と、後工程において施工される耐火物の厚みL2(図7参照)とに基づき決定される。
Here, the preferred length of the insertion length L of the press-fitting
まず、造壁用圧入材5が広がる半径L1は、上述のオフラインの施工試験により測定された、炉内の原料に挿入された造壁用圧入材が圧入管33の先端33aから広がる範囲から決定される。なお、圧入管33の先端33aから圧入される造壁用圧入材5は、流動性を有する材料であり、炉内原料3間の隙間を略均一に広がるが、必ずしも同一に広がるとは限らない。造壁用圧入材5が広がる半径L1は、圧入管33の挿入長さLの好ましい長さを決定するための一指標であるため、厳密に考慮する必要はなく、例えばオフラインの施工試験より得られた広がりの平均値や最小値等としてもよい。半径L1は、隣接する圧入管33から圧入する造壁用圧入材5は、圧入後に連結する必要があるので、半径L1は圧入管33の設置間隔の半分以上とする。例えば半径L1は、200mm程度である。
First, the radius L1 at which the wall-building press-fitting
また、耐火物の厚みL2は、鉄皮を保護するために必要な厚みから決定され、例えば150〜300mm程度に設定される。これらの値を考慮して、圧入管33の挿入長さLを500mm以下の範囲で決定することで、好ましい圧入管33の挿入長さを決定することができる。
The thickness L2 of the refractory is determined from the thickness required to protect the iron skin, and is set to, for example, about 150 to 300 mm. By determining the insertion length L of the press-fitting
上述のように設置された圧入装置30は、外部の圧入材供給装置(図示せず。)とホース(図示せず。)により接続され、造壁用圧入材5の供給を受ける。そして、造壁用圧入材5が、圧入管33を通り、圧入管33の先端33aから炉内へ圧入される。造壁用圧入材5は、図2に示すように、圧入管33の先端33aから矢印の方向に広がる。
The press-fitting
造壁用圧入材5としては、熱硬化性を有し、最大粒径が0.5m以下の耐火原料と、フェノール樹脂を主成分とする結合材とのを混練した材料を用いる。例えば、SiC:64%、Al2O3:25%、SiO2:5%、C:3%からなる耐火原料に、フェノール樹脂を主成分とした結合材を加え、ミキサーで混練した樹脂系モルタルを使用してもよい。最大粒径が0.5m以下と細かな材料を用いることで、炉内原料3の間の隙間に入り込みやすくすることができる。
As the press-fitting
また、造壁用圧入材5には、圧入後に炉内原料3とともに固化することが求められるため熱硬化性を有する材料を用いるが、圧入中に固化すると、炉内まで圧入することができない。そこで、原料温度、例えば約500℃で少なくとも15分間は硬化しない特性を有する材料を用いるのがよい。一方で、造壁用圧入材5の圧入作業に必要な時間のみ硬化しなければよいため、圧入作業に必要な時間を確保した上でより硬化時間の短い材料を用いることで、ステップS100の作業時間を短縮することが可能となる。
Further, as the press-fitting
さらに、炉内原料3の間の隙間に入り込みやすくするため、造壁用圧入材5には流動性があるのがよい。例えば、流動特性を定量的に評価する指標である、JIS R 2521で規定されるタップフロー値で表すと、造壁用圧入材5は、300以上の材料であるのが望ましい。
Further, the press-fitting
造壁用圧入材5は、圧送圧力1〜2MPaで圧入される。造壁用圧入材5の圧送には、例えばミニクリートポンプ等が使用される。本実施形態では、造壁用圧入材5によって炉内原料3を押しのけるのではなく、造壁用圧入材5を炉内原料3の間に入り込ませ、炉内原料3ごと固化させる。このため、造壁用圧入材5の圧送には大きな圧力は不要であり、より大きな圧力で圧送可能な機器も不要である。
The press-fitting
このような造壁用圧入材5を上記圧送圧力で各挿入孔H1〜H6より圧入して、炉内原料の間に造壁用圧入材5を流入させ、造壁用圧入材5を硬化させると、後述の図5に示すように、ステーブクーラー13の消失部分を覆うように造壁用圧入材5の壁が形成される。
Such a wall-building press-fitting
(鉄皮除去工程:S110)
造壁用圧入材5が固化すると、補修部分の鉄皮11aを切断して取り外し、施工空間Sを形成する(S110)。補修部分の鉄皮11aは、例えば図4に示すように、造壁用圧入材5により壁が形成された部分を含むように決定される。ステップS110では、補修部分の鉄皮11aの周囲を例えばガス切断により切断し、取り外す。この際、安全のため、複数に分割(例えば上下2分割)して切断してもよい。この場合、まず上部の鉄皮を除去後、高炉10の径方向において造壁用圧入材5が圧入されていない鉄皮近傍の炉内原料を除去し、造壁用圧入材5が硬化して炉内からの原料崩れがないことを確認した後に、残りの鉄皮を除去するようにしてもよい。
(Iron skin removal step: S110)
When the press-fitting
補修部分の鉄皮11aが除去されると、高炉10の径方向において造壁用圧入材5が圧入されていない鉄皮近傍の炉内原料を除去し、施工空間Sを形成する。これにより、例えば図5のような施工空間Sが形成される。
When the
(耐火物施工工程:S120)
次いで、施工空間に耐火物を施工する(S120)。耐火物を施工するにあたり、耐火物を支持するための支持部材40を取り付ける。支持部材40は、図6に示すように、施工空間Sのステーブクーラー13の炉外側の面から炉内側に設置される鋼製の骨組である。支持部材40は、例えば、ステーブクーラー13の炉外側の面側に固定された支持柱41と、支持柱41に所定の間隔で設けられた支柱43とからなる。支柱43には、耐火物を支持する支持金物45が設けられている。さらに、後工程で設置する冷却装置を取り付ける空間を確保するため、鋼製の中子50が取り付ける。
(Refractory construction process: S120)
Next, a refractory material is installed in the construction space (S120). When constructing a refractory, a
その後、施工空間Sに耐火物が施工される。耐火物には、炉内原料3及び炉内ガスに対する耐食性、及び、炉内原料3に対する耐摩耗性を有する材料が用いられる。耐摩耗性の指標の一つである、JIS R 2553で測定される乾燥後の曲げ強さが3.5MPa以上、好ましくは4.5MPa以上の材料を用いることで、補修後の耐用を向上することができる。例えば耐火物としては、アルミナ−SiC質あるいは高アルミナ質の耐火物成分、例えばAl2O3:65%、SiC:24%、SiO2:5%、C:2%からなるパッチング材に水3.2%を添加し混練したもの等が用いられる。このような耐火物は、支持部材40が施工された施工空間Sに、例えばエアーランマーを用いて打ち込み施工される。こうして、図7に示すように、耐火物7による耐火物施工体が形成される。耐火物施工体の炉外側の面は、ステーブクーラー13の炉外側の面と面一となるようにしてもよい。なお、耐火物の施工方法は、打ち込み施工に限定されず、例えば吹付け、パッチング、鏝塗り等の施工方法を選定してもよい。
After that, a refractory material is installed in the construction space S. As the refractory material, a material having corrosion resistance to the furnace
また、耐火物施工体の施工後、中子50を取り外し、冷却装置を取り付けるための空間S1を確保した。なお、耐火物7として保形性を維持するものを選択することで、中子50を取り外した後に耐火物施工体が崩れることはない。
Further, after the construction of the refractory construction body, the
(新鉄皮取付、冷却装置取付工程:S130)
次いで、ステップS110にて取り外した鉄皮11aの形状に合う新たな鉄皮(以下、「新鉄皮」とする。)11nを、鉄皮11が取り外れた位置に対して、周囲を溶接して固定し、その後、冷却装置70を空間S1に設置した(S130)。図8に示すように、新鉄皮11nは、元の鉄皮11と略面一となるように設置される。また、新鉄皮11nの炉内側の面には、後述する充填用圧入材を保持するための支持金物60が複数設けられている。冷却装置70は、例えば伝熱性の高い銅から形成されており、外部の冷却水配管(図示せず。)と接続され、冷却水を循環させることで炉壁を冷却する。
(New iron skin mounting, cooling device mounting process: S130)
Next, a new iron skin (hereinafter referred to as "new iron skin") 11n that matches the shape of the
(充填用圧入材圧入工程:S140)
新鉄皮11nを取り付け、冷却装置70を設置した後、耐火物施工体と新鉄皮11nとの間の空間S2に充填用圧入材を圧入する(S140)。充填用圧入材は、新鉄皮11nの内部に存在する空間を埋めるために圧入されるものであり、耐火物7より熱伝導性及び流動性が高い材料が用いられる。充填用圧入材はJIS R 2251で測定される熱伝導率が3.0W/m・K以上、好ましくは3.5W/m・K以上の材料を用いることで、冷却装置70の冷却効果を享受することができる。またJIS R 2521で規定されるタップフロー値が200以上であれば、上記空間に隙間なく充填させることができる。例えば充填用圧入材には、SiC:45%、Al2O3:38%、SiO2:8%を含む耐火原料に、水12%を添加し混練したものを用いてもよい。図9に示すように、充填用圧入材9は、新鉄皮11nに予め設けておいた圧入孔から圧入装置80を用いて炉内へ圧入される。圧入装置80としては、例えばミニクリートポンプ(図示せず。)を接続してもよい。
(Press-fitting material for filling, press-fitting process: S140)
After the
本実施形態に係る高炉の補修方法においては、2工程に分けて、耐火物7と充填用圧入材9とを施工する。耐火物7においては、炉内原料3及び炉内ガスに対する耐食性、及び、炉内原料3に対する耐摩耗性を有する材料を用いることで、修復後の設備を長く使用することが可能となる。また、充填用圧入材9においては、耐火物7より熱伝導性及び流動性が高い材料を用いることで、施工空間Sの隙間を埋めて冷却装置70やステーブクーラー13による冷却効果を高めることが可能となる。充填用圧入材9は、流動性を高めるために水が多く添加されており、耐食性及び耐摩耗性については劣るが、炉内原料3及び炉内ガスと接触することはない。このように、適切な材料をそれぞれ利用することで、修復後の設備の寿命を長くすることができる。
In the method of repairing the blast furnace according to the present embodiment, the
実施例として、上記高炉の補修方法に基づき、以下のように損耗したステーブクーラーの補修を行った。 As an example, based on the above-mentioned blast furnace repair method, the worn stave cooler was repaired as follows.
まず、高炉の鉄皮に圧入装置の圧入管を装入するための挿入孔を、ステーブクーラーの消失している範囲の中で6箇所、千鳥状に300mmピッチで穿孔した。そして、内径15mmの圧入管を挿入孔から炉内へ挿入し、造壁用圧入材を1.5MPaの圧送圧力で圧入した。このとき、圧入管の挿入長さは400mmとした。造壁用圧入材の成分は、下記表1に示す通りである。1つの挿入孔から挿入される造壁用圧入材の量は、50〜75kgとした。これにより、圧入管の先端(すなわち、鉄皮から400mmの位置)から半径200mm程度の範囲に造壁用圧入材が広がり、ステーブクーラーの消失部分を覆うような壁を形成した。その結果、当該壁より鉄皮側に、高炉の径方向の長さが約200mmの施工空間を形成することができた。また、使用した造壁用圧入材は高炉内の熱により0.5〜1.0時間で硬化するため、すぐに次の鉄皮除去工程に移ることができた。 First, insertion holes for charging the press-fitting pipe of the press-fitting device into the iron skin of the blast furnace were drilled at six locations within the range where the stave cooler disappeared, in a staggered pattern at a pitch of 300 mm. Then, a press-fitting pipe having an inner diameter of 15 mm was inserted into the furnace through the insertion hole, and the wall-building press-fitting material was press-fitted at a press-fitting pressure of 1.5 MPa. At this time, the insertion length of the press-fitting pipe was set to 400 mm. The components of the press-fitting material for wall construction are as shown in Table 1 below. The amount of the wall-building press-fitting material inserted from one insertion hole was 50 to 75 kg. As a result, the press-fitting material for wall construction spreads from the tip of the press-fitting pipe (that is, at a position 400 mm from the iron skin) to a radius of about 200 mm, and a wall is formed so as to cover the disappeared portion of the stave cooler. As a result, a construction space having a radial length of about 200 mm of the blast furnace could be formed on the iron skin side of the wall. Further, since the press-fitted material for wall construction used was cured in 0.5 to 1.0 hours by the heat in the blast furnace, it was possible to immediately move to the next iron skin removing step.
造壁用圧入材を圧入してから0.5〜1.0時間程度経過した後、補修部分の鉄皮をガス切断し、当該鉄皮を取り外した。安全のため、上下2分割に切断した後、まず上部の鉄皮を取り外して、鉄皮近傍の造壁用圧入材が圧入されていない範囲の炉内原料を除去して、造壁用圧入材が硬化して炉内からの原料崩れがないことを確認した。そして、下部の鉄皮を取り外した。その後、造壁用圧入材により形成された壁よりも鉄皮側の炉内原料を除去し、施工空間を形成した。 About 0.5 to 1.0 hours have passed since the press-fitting material for the wall was press-fitted, and then the iron skin of the repaired portion was gas-cut and the iron skin was removed. For safety, after cutting into upper and lower parts, first remove the upper iron skin, remove the in-core raw material in the range where the iron skin press-fitting material is not press-fitted, and then remove the wall-building press-fitting material. It was confirmed that the material was hardened and the raw material did not collapse from the inside of the furnace. Then, the lower iron skin was removed. After that, the raw material in the furnace on the iron skin side of the wall formed by the press-fitting material for wall construction was removed to form a construction space.
次に、施工空間に耐火物を支持するための支持部材を取り付けた。また、後工程で設置する冷却装置を取り付ける空間を確保するため、鋼製の中子を取り付けた。その後、施工空間に耐火物を施工した。耐火物の成分は、下記表1に示すとおりであり、エアーランマーを用いて打ち込み施工し、耐火物施工体を形成した。耐火物施工体の厚み(高炉の径方向の長さ)は170mmであり、周囲の健全なステーブクーラーの炉外側の面と面一となるようにして施工した。そして、中子を取り外し、冷却装置を取り付けるための空間を確保した。使用した耐火物は保形性を有するものを選択したため、中子を取り外した後に、耐火物施工体が崩れることはなかった。 Next, a support member for supporting the refractory was attached to the construction space. In addition, a steel core was installed to secure a space for installing the cooling device to be installed in the subsequent process. After that, a refractory material was installed in the construction space. The components of the refractory are as shown in Table 1 below, and the refractory construction body was formed by driving with an air rammer. The thickness of the refractory construction body (length in the radial direction of the blast furnace) was 170 mm, and the construction was carried out so as to be flush with the outer surface of the furnace of the surrounding sound stave cooler. Then, the core was removed to secure a space for attaching the cooling device. Since the refractory material used was selected to have shape retention, the refractory material construction body did not collapse after the core was removed.
その後、施工空間を塞ぐように、新鉄皮を既存の鉄皮に溶接して固定した。新鉄皮の炉内側の面には、充填用圧入材を保持するための支持金物を予め炉内側面に取り付けた。新鉄皮を取り付けた後、中子を取り外して形成された空間に銅製の冷却装置を取り付け、冷却水配管を接続した。新鉄皮を取り付けた後、炉内側の空間へ充填用圧入材を施工した。充填用圧入材の成分は、下記表1に示すとおりである。充填用圧入材としては、造壁用圧入材とは異なり、水系の不定形耐火物を選定した。このため充填用圧入材は造壁用圧入材よりも熱硬化するまでに時間を要するが、造壁用圧入材は作業時間の短縮のためなるべく短い時間で熱硬化することを優先させており、充填用圧入では熱硬化する時間の短縮よりも、より確実に空間を当該圧入材で充填させ、熱伝導性の高い状態にすることを優先させている。このような充填用圧入材を、ミニクリートポンプを用いて、新鉄皮に予め設けておいた圧入孔から炉内へ圧入した。 After that, the new iron skin was welded and fixed to the existing iron skin so as to block the construction space. On the inner surface of the new iron skin, a support metal fitting for holding the press-fitting material for filling was attached to the inner side surface of the furnace in advance. After attaching the new iron skin, a copper cooling device was attached to the space formed by removing the core, and the cooling water pipe was connected. After installing the new iron skin, a press-fitting material for filling was installed in the space inside the furnace. The components of the press-fitting material for filling are as shown in Table 1 below. As the press-fitting material for filling, unlike the press-fitting material for wall construction, a water-based amorphous refractory was selected. For this reason, the press-fitting material for filling requires more time to heat-cure than the press-fitting material for wall-building, but the press-fitting material for wall-building gives priority to heat-curing in as short a time as possible in order to shorten the working time. In press-fitting for filling, priority is given to filling the space with the press-fitting material more reliably and making it in a state of high thermal conductivity, rather than shortening the time for thermosetting. Such a press-fitting material for filling was press-fitted into the furnace through a press-fitting hole previously provided in the new iron skin using a mini cleat pump.
以上の補修完了後、高炉送風を再開し通常操業を再開した。補修後1年以上を経過しても鉄皮温度の上昇は見られず、耐火物施工体及び新鉄皮は健全な状態を維持している。このように、本実施形態に係る高炉の補修方法を適用することで、高炉内の原料装入レベルを維持したまま、高炉の鉄皮及びステーブクーラー、耐火物の部分交換補修を行うことができ、かつ、補修後の耐用性も向上できることが示された。 After the above repairs were completed, the blast furnace was restarted and normal operation was resumed. The temperature of the iron skin did not rise even after one year or more after the repair, and the refractory construction body and the new iron skin are maintaining a healthy condition. In this way, by applying the blast furnace repair method according to the present embodiment, it is possible to partially replace and repair the iron skin, stave cooler, and refractory of the blast furnace while maintaining the raw material charge level in the blast furnace. Moreover, it was shown that the durability after repair can be improved.
表2に本実施例に用いた材料の物性値を示す。造壁用圧入材、耐火物、及び充填用圧入材には、其々の使用目的に必要な機能を備える材料を用いた。 Table 2 shows the physical characteristics of the materials used in this example. For the press-fitting material for wall construction, refractories, and press-fitting material for filling, materials having the functions required for their respective purposes were used.
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to such examples. It is clear that a person having ordinary knowledge in the field of technology to which the present invention belongs can come up with various modifications or modifications within the scope of the technical ideas described in the claims. , These are also naturally understood to belong to the technical scope of the present invention.
3 炉内原料
5 造壁用圧入材
7 耐火物
9 充填用圧入材
10 高炉
11 鉄皮
11a 補修部分の鉄皮
11n 新鉄皮
13 ステーブクーラー
30、80 圧入装置
33 圧入管
40 支持部材
41 支持柱
43 支柱
45、60 支持金物
50 中子
70 冷却装置
3 Raw material in the
Claims (6)
炉内原料と鉄皮との間に位置するステーブクーラーの消失部分に圧入管を挿入して、前記ステーブクーラーの炉外側の面よりも炉内側に造壁用圧入材を圧入し、隣り合う前記ステーブクーラーが連結され、かつ、前記造壁用圧入材より炉外側に施工空間が形成されるように、前記鉄皮から炉内方向に所定以上離れた位置で前記炉内原料とともに前記造壁用圧入材を固化させる造壁用圧入材圧入ステップと、
補修部分の前記鉄皮を切断して取り外す鉄皮除去ステップと、
前記炉内原料とともに固化した前記造壁用圧入材より炉外側に形成された前記施工空間に耐火物を施工して冷却装置を設置し、新たな前記鉄皮を取り付ける補修ステップと、
を含む、高炉の補修方法。 It is a method of repairing a blast furnace, in which a part of the iron skin of the blast furnace is replaced and repaired.
Insert the pressed tube loss portion of the stave cooler to be located between the furnace material and Tetsugawa, the press-fitting the Zokabe for press-fitting member to the furnace inward from the furnace outer surface of the stave cooler, adjacent the For the wall construction together with the furnace raw material at a position separated from the iron skin in the furnace interior direction by a predetermined value or more so that the stave cooler is connected and the construction space is formed on the outside of the furnace from the wall-building press-fitting material . A press-fitting step for wall-building materials that solidifies the press-fitting material, and
The iron skin removal step of cutting and removing the iron skin of the repaired part,
A repair step of the cooling device is installed, installing a new piece of the furnace shell by applying a refractory in the working space formed in Rosotogawa from the concrete wall pressed material solidified together with the furnace material,
How to repair a blast furnace, including.
補修部分の前記鉄皮が取り外されて形成された前記施工空間に、前記耐火物を施工する耐火物施工ステップと、
前記耐火物の施工後、前記冷却装置を設置し、新たな前記鉄皮を取り付ける新鉄皮取付ステップと、
前記耐火物と新たに取り付けられた前記鉄皮との間に、充填用圧入材を圧入する充填用圧入材圧入ステップと、
を含む、請求項1〜4のいずれか1項に記載の高炉の補修方法。 The repair step
A refractory construction step of constructing the refractory in the construction space formed by removing the iron skin of the repaired portion, and
After the construction of the refractory, the cooling device is installed and the new iron skin is attached.
A filling press-fitting material press-fitting step in which a filling press-fitting material is press-fitted between the refractory material and the newly attached iron skin,
The method for repairing a blast furnace according to any one of claims 1 to 4, which comprises.
前記充填用圧入材は、前記耐火物より熱伝導性が高い、請求項5に記載の高炉の補修方法。
The refractory material has wear resistance to the raw material in the furnace and has resistance to wear.
The method for repairing a blast furnace according to claim 5, wherein the filling press-fit material has higher thermal conductivity than the refractory material.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016184136A JP6819176B2 (en) | 2016-09-21 | 2016-09-21 | How to repair the blast furnace |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2016184136A JP6819176B2 (en) | 2016-09-21 | 2016-09-21 | How to repair the blast furnace |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2018048372A JP2018048372A (en) | 2018-03-29 |
| JP6819176B2 true JP6819176B2 (en) | 2021-01-27 |
Family
ID=61767296
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2016184136A Active JP6819176B2 (en) | 2016-09-21 | 2016-09-21 | How to repair the blast furnace |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6819176B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| LU101057B1 (en) * | 2018-12-13 | 2020-06-15 | Wurth Paul Sa | Method for protecting an inner wall of a shaft furnace |
| CN114854913B (en) * | 2022-05-19 | 2023-06-27 | 宝武集团鄂城钢铁有限公司 | Method for repairing jump-connection of cooling vertical pipe in blast furnace |
-
2016
- 2016-09-21 JP JP2016184136A patent/JP6819176B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2018048372A (en) | 2018-03-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2019202953B2 (en) | Well system with degradable plug | |
| US7412761B2 (en) | Method of creating a sleeve on tubing | |
| US8061405B2 (en) | Casting method for matrix drill bits and reamers | |
| JP6819176B2 (en) | How to repair the blast furnace | |
| US8236233B2 (en) | Taphole structure of melting furnace and repair method thereof | |
| RU2543001C2 (en) | Impregnation-caused expansion neutralisation grooves | |
| JP5463752B2 (en) | Repair method for bottom refractories of converters with bottom blowing function | |
| CN106457377A (en) | Refractory ceramic casting nozzle | |
| CN103628845A (en) | Novel stereo sand control screen | |
| US10281213B2 (en) | Tap-hole refurbishing | |
| KR100677899B1 (en) | Crack Repair | |
| CN106702073A (en) | Hot replacement method for bottom blowing element of converter | |
| JP5614525B2 (en) | Repairable slide shutter plate and / or lower nozzle brick, and repairable slide shutter plate and / or lower nozzle brick manufacturing and repair method | |
| CN105917059B (en) | Method for preventing corrosion development of steel pipe structures | |
| JP4105983B2 (en) | How to repair blast furnace iron skin | |
| CN107606323A (en) | A kind of rearmounted sealed sleeve pipe installation method and casing reinforcement structure | |
| CN106704702B (en) | A kind of method that easy built-in pipe is added | |
| RU2469101C1 (en) | Repair method of vacuumiser branch pipe lining | |
| CN102134621A (en) | Blast furnace iron notch patching method | |
| JP2007296803A (en) | Segment and its manufacturing method | |
| CN207378305U (en) | A kind of casing reinforcement structure | |
| JP2011191043A (en) | Method of extending service life of electric furnace tap hole | |
| KR100811627B1 (en) | Bubbling Plug with Sleeve Block | |
| JP3667417B2 (en) | Barge construction method | |
| JP5900376B2 (en) | Repair method of impeller for mechanical stirrer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20190208 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190415 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20190419 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20190422 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20190426 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200122 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200128 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200325 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200818 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20201009 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20201201 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20201214 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6819176 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |