[发明专利]高炉的炉壁冷却用冷却壁

说明书

提供在炉内侧设置有内衬的炉壁冷却用冷却壁中能够防止内衬的温度上升而延长内衬的寿命的高炉的炉壁冷却用冷却壁。将高炉的炉壁冷却用冷却壁构成为，具备：冷却壁主体(1)，在其内部设置使冷却水通过的水路，并且由铜或铜合金构成；水平槽13，在冷却壁主体的炉内侧表面水平地设置有多个，构成由多个水平槽构成的凹部及构成于多个水平槽间的凸部；垂直槽(4)，在水平槽间的凸部沿垂直方向设置有多个；及多个内衬(2)，嵌合设置于冷却壁主体的水平槽，其前端向炉内突出，多个内衬间的垂直方向的间隙(5)成为与垂直槽(4)在水平方向上不同的位置。

技术领域

本发明涉及为了冷却并保护暴露于高温的高炉等的炉壁而使用的炉壁冷却用冷却壁。

背景技术

以往，为了保护高炉炉体免受炉内热负荷的影响而使用炉壁冷却用冷却壁(以下，也记载为冷却壁)。冷却壁具有利用铸铁、轧制铜、铸件铜等制作出的冷却壁主体，在冷却壁主体具有冷却用的水路。有时在冷却壁安装用于将冷却壁向高炉安装的构件，在冷却壁主体的表面安装与冷却壁主体不同的种类的金属、耐火物制的构件，将冷却壁主体、水路、安装于冷却壁主体的构件等合起来的总体被称作冷却壁。近年来，为了应对高炉炉体的高热负荷，要求冷却能力更高且具有耐久性的冷却壁。

关于其理由，可举出：适合于成为高炉的主要的还原材料的焦炭的制造的炼焦煤的资源逐渐枯竭，正在取代该焦炭而增加从高炉的风口吹入燃料煤的粉煤吹入量。这是因为，若使粉煤吹入量增大，则炉内的通气阻力增大，沿着炉壁上升的气流增加，结果，冷却壁的热负荷变大，寿命也变短。

这样的炉壁冷却用冷却壁使用炉体铁皮和螺栓而固定安装于高炉炉体的内侧。即，如在图5中示出其一例那样，冷却壁主体51使用螺栓52和螺母53通过螺纹紧固而固定于高炉炉体的铁皮61。并且，冷却壁主体51的给排水用配管54-1、54-2贯通开设于高炉炉体的铁皮61的孔62而设置，经由给排水用配管54-1、54-2而从炉体外侧给水、排水。

作为改良炉壁冷却用冷却壁的技术，以往，已知：为了即使在高炉的热负荷高的部位长期间使用而炉内侧的耐火物损伤的情况下也通过从高炉内容物生成的稳定的炉渣粘着层的形成而被隔热从而延长寿命，在冷却壁主体的炉内侧设置高炉的内容物容易堆积的槽状的构造。另外，已知：为了抑制由热引起的冷却壁的应变，在冷却壁主体的表面设置在冷却剂管路的方向上延伸的槽(专利文献1)。另外，已知：为了提高保护冷却壁的效果，设置向冷却壁主体的水平槽嵌合的由耐热金属材料构成的内衬(专利文献2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2003-269867号公报

专利文献2：日本特开2000-119713号公报

发明内容

发明所要解决的课题

但是，在如上述专利文献1那样设置了将由来自炉内的受热引起的伸长释放而防止应变的多个槽中的垂直槽的情况下，存在沿着垂直槽上升的气流。其结果，炉渣粘着层被气流排除，在存在垂直槽的部位处，在该部分不形成炉渣粘着层，从该部位向冷却壁的热输入变大。因此，存在以下问题：即使采用了通过垂直贯通的槽来吸收由热引起的应变的构造，由于会从该槽的内表面受热，所以温度反而会上升，应变吸收的效果会减弱。

另外，即使如上述专利文献2那样在冷却壁的炉内侧以避免热直接向冷却壁传递的方式设置了内衬，在该内衬表面平滑的情况下，在炉内侧也不形成炉渣粘着层，内衬表面直接暴露于高温的炉内气流。因而，存在以下问题：由于内衬的温度上升，所以内衬的寿命变短，冷却壁的保护的效果有限。尤其是，也存在以下问题：在将内衬从炉内侧利用螺栓进行了固定的情况下，螺栓的温度与内衬温度相比进一步变高，螺栓的寿命变短，因此能够固定内衬的期间也变短。