高炉炉体的建设及修复的方法 技术领域 本发明涉及将高炉炉体 (blast furnace body) 形成为环状块 (ringblock) 的状 态而进行高炉炉体的建设 (construction) 的方法及进行高炉炉体的修复 (revamping) 的 方法。尤其是涉及用于能够在短期内进行高炉的新的建设及修复的方法。
背景技术 近年来， 对于高炉的建设及修复， 通过采用专利文献 1、 2 所公开的将高炉炉体形 成为环状块的状态而进行建设或修复的所谓 “模块环施工方法” (Block Ring Construction Method)， 而能够在短期间内进行。
该施工方法是使用将从高炉炉体铁皮 (furnace shell) 的炉顶部 (furnace top section) 到炉底部 (furnace bottom section) 之间分割成多个环状块的技术的方法。例 如， 在高炉的建设中组装炉体时， 将除炉底部块之外的环状块从最上段到最下段依次搬入 到沉井 (caisson) 上。另一方面， 在该沉井上， 通过设置在高炉的附设架上的绞车等， 首先 将最上段环状块吊起到供层叠在其下方的上段环状块进入的高度。接下来， 在将该上段环 状块搬入到所述最上段环状块的正下方后， 使所述最上段环状块下降而重合在上段环状块 上， 然后， 将所述多个环状块一起吊起， 将作为下一个下段的环状块搬入到其正下方， 反复 进行同样的作业。这是像这样将多个环状块依次连结， 最后将炉底部环状块连同炉底底板 一起固定在高炉的基础 ( 沉井 ) 上的方法。
另 一 方 面， 采用下述方法： 在 高 炉 的 修 复 (revamping) 中 将 炉 体 拆 解 (dismantling) 时， 通过利用配置在所述附设架上的升降设备 (liftingequipment)( 绞车 或液压式的悬吊型起重器即升降式起重器、 钢丝起重器、 穿心式起重器等 )， 与上述的组装 作业的情况相反地， 将所述形成为环状块的炉体从更下段的炉体开始依次切断， 利用搬运 台车 (transporting trucks) 将上段的环状块吊起而搬出到沉井外。
此外， 也有如下方法 ： 在高炉的附设架上没有通过所述升降设备吊起从最上段的 环状块到最下段的环状块所需的设备时， 或没有加强机构时， 通过使环状块的吊起支点分 散在高炉的附设架上及 / 或炉支柱上， 而利用分散配置的升降设备将环状块分别吊起。
例如， 作为组装新炉体的方法的代表性的现有技术， 有以图 1 ～图 4 所示的顺序进 行的方法。在该方法中， 首先， 如图 1 所示， 将由工厂等制作的最上段的环状块 A 搬入到沉 井 5 上， 而在该沉井 5 上， 使用升降设备 Wa 将该最上段环状块 A 吊起到能够供下一个上段 环状块 B 搬入的间隙高度后， 如图 2 所示， 将该上段环状块 B 搬入到沉井 5 上。此外， 对于 上段环状块 B， 使用升降设备 Wb 吊起。
接下来， 使用多个升降设备 Wa、 Wb( 沿圆周方向设置多个， 在此表示两个 ) 将所述 环状块 A、 B 一起同时吊起到供下一个环状块 C 进入的间隙高度后， 在形成的间隙中将下一 个环状块 C 搬入到沉井 5 上。并且， 如图 3 所示， 使用另外的升降设备 Wc 将该下段环状块 C 吊起到供下一个环状块 D 进入的高度后， 再将下一个作为最下段的炉底部环状块 D 搬入到 沉井 5 上， 在该阶段中， 如图 4 所示， 将各环状块层叠为 D → C → B → A。这是然后将各块依
次焊接接合从而进行高炉的建设或修复的方法。
在如此使用多个升降设备 Wa、 Wb、 Wc 将各环状块吊起的上述的现有方法中， 不仅 限于新炉体的组装作业， 而在将旧炉体拆解时， 也采用同样的方法。例如， 如图 5 所示， 将旧 炉体拆解时， 利用各不相同的升降设备 Wa、 Wb、 Wc 分别支承各环状块 A ～ C， 以与新炉体的 组装相反的顺序， 如图 6、 图 7 所示， 将所述环状块从更下段的环状块开始依次切断， 利用升 降设备悬吊， 并利用输送台车搬出到沉井 5 外。
此外， 专利文献 1 中公开有实现将上下相邻的环状块连结时的时间缩短的方法， 而且， 在专利文献 2 中提出有将环状块之间的焊接分成两阶段进行等而实现时间缩短的高 炉的修复、 建设方法。
在上述已知的高炉的建设及修复的方法中， 将旧炉体 (old furnacebody) 拆解到 组装新炉体 (new furnace body) 为止， 需要 7 ～ 10 日左右的工期， 但近年来， 需求用于通过 缩短该新炉体的组装及旧炉体的拆解的时间而以更短时间进行高炉的建设、 修复的技术。
专利文献 1 ： 日本专利第 3165362 号公报
专利文献 2 ： 日本专利第 3157723 号公报
专利文献 3 ： 日本专利第 3111029 号公报
在以往的环状块方法中， 例如， 在旧炉体的拆解中将炉体分割成多个环状块时， 在 先将旧炉体的铁皮切断成环状的情况下， 不是将其完全切断， 而是局部性地残留未切断部 分 ( 切割残余 )， 通过该未切断部分吊起处于下方位置的环状块。这是位于比切断部靠下 方的环状块的重量由上部的环状块负担的思路。即， 从沉井上搬出切开的旧炉体的环状块 时， 将比切断部靠下方位置的环状块设置在沉井 5 上后， 切断所述未切断部分的铁皮， 从该 时刻开始， 隔着切断部的上段和下段的环状块能够完全断开， 然后从沉井 5 上搬出切开的 旧炉体的环状块。
然而， 在残留该未切断部分的上述现有施工方法中， 该未切断部分的铁皮切断作 业由于铁皮的板厚通常厚至 40mm ～ 90mm 且切断长度也长至 5m 左右， 因此一个部位的切断 至少需要 2 ～ 3 小时。而且， 该作业由于是每当将拆下的环状块完全切断时所需的作业， 因 此作业时间仅该项就需要 10 小时左右。
另一方面， 以往施工方法下的新炉体的组装， 通过直接焊接而进行作为新炉体的 上段和下段的环状块的连结。即， 首先最初， 将作为炉顶部的最上段环状块搬入到沉井上 后， 将该最上段环状块提升， 然后， 将应该与其连接并处于其下方位置的上段环状块搬入， 在进行相互的铁皮连接部的对心后进行焊接， 从而进行最上段环状块与上段环状块的连 接。如此， 将应该连接的上下的环状块层叠后， 每次都依次进行完全焊接连接。然而， 该作 业由于环状块 ( 铁皮 ) 的厚度厚至 40mm ～ 90mm 且铁皮的周长也长至 35 ～ 60m， 因此焊接 花费较长时间。 而且， 该作业必须在对铁皮内表面侧配置有板条 (staves)、 耐火物等的环境 下进行。
因此， 基于以往施工方法的所述焊接连接工序需要 10 ～ 15 小时左右， 作为用于新 炉体构筑的组装作业整体， 需要 30 小时～ 50 小时。而且， 在该组装作业中， 还在所述组装 时需要上段和下段的环状块的对心作业。 然而， 从焊接可靠性方面出发， 该对心作业需要使 精度为 5mm 以内， 例如， 将直径 12m ～ 19m 的环状块以此种精度进行对心时， 至少需要 3 ～ 6 小时， 在组装工序整体中花费 10 ～ 20 小时的时间。此外， 例如专利文献 3 所示， 上述对心作业通过下述方法进行 ： 使处于上方位置的 环状块下降到接近处于下方位置的环状块的位置， 利用起重器等向水平方向或周向按压上 方位置的环状块的侧面， 而进行与下方位置的环状块的对心。如图 8 所示， 该作业是利用起 重器等向水平方向或周向按压上方位置的环状块的侧面从而以与处于下部的环状块一致 的形状进行对心的方法， 在该方法的情况下， 上方位置的环状块的摆动支点成为升降设备 部分 (3a、 3b)。
即， 在利用起重器 3a、 3b 吊起的状态下， 如箭头 a 所示， 向水平方向或周向按压上 方位置的环状块时， 该上方位置的环状块的摆动端侧稍向上方推起而倾斜。 例如， 在图 8(a) 中， 使上方位置的环状块 A 与处于下部的环状块 B 进行对心时， 对应于偏心量而向水平方向 (a) 按压时， 环状块 A 移动到 A1 位置， 但起吊起重器 3a、 3b 的位置比环状块 A 的直径狭窄 时， 被按压而移动的一侧由于摆动而被提升。相反地， 如图 8(b) 所示， 起吊起重器 3a、 3b 的 位置比环状块 A 的直径大时， 按压侧上升。因此， 在此种对心作业中， 偏心量大时， 需要上部 的环状块 A 的细微的上升、 下降的操作， 如上所述， 花费 10 ～ 20 小时， 根据不同的情况也会 花费 24 小时。
因此， 拆解中的旧炉体环状块的切断 - 切开和组装时的新炉体环状块的焊接 - 连 接所需的时间总计为 50 小时～ 80 小时， 上述作业占新旧炉体的拆解 - 组装工序整体的大 约一半的时间。 发明内容 本发明目的在于， 通过迅速进行新炉体用环状块的连接和旧炉体用环状块的切 断、 切开作业以及简化新 / 旧炉体的组装 - 拆解的工序， 而在短时间内进行新的高炉的建 设、 包含拆解 - 组装在内的高炉修复。
作为实现上述目的的方法， 本发明取代将新 / 旧炉体的环状块残留未切断部分 ( 切割残余部分 ) 并进行对心焊接的方法， 而提供一种使用连结用具简便地进行作为上段 和下段的环状块间的切开或临时连接的方法。
例如， 在高炉修复时所需的旧炉体的拆解时， 在多个位置将炉体的高度方向切断 而形成环状块时， 在将各自的边界完全切断之前， 预先安装连结用具而将作为该边界部分 的上下即上段或下段的环状块的上端部及下端部临时连接。 通过临时连接而使处于比切断 部位靠下方位置的环状块由处于上方位置的环状块悬吊支承， 然后， 将铁皮的周向完全切 断， 从处于上方位置的环状块切开处于下方位置的环状块。将切开的各环状块载置在沉井 上， 然后， 将所述连结用具在切断 ( 断开 ) 后搬出。如此， 不再需要使用大量的升降设备， 并 且能够比在之后对铁皮的未切断部分进行气割更迅速地进行各块的切开。
在以往的旧炉体的拆解施工中， 将关键工序的该切割残余部分的铁皮在之后切 断， 然后， 进行上段和下段的环状块彼此的完全切开， 而从沉井上搬出各个环状块。 然而， 在 本发明中， 这一连串的作业由于能够仅通过切断 ( 断开 ) 所述连结用具的作业立即搬出， 因 此能够大幅缩短用于所述断开作业的时间。
另一方面， 在新高炉的建设时或高炉的修复时进行的新炉体的组装作业中， 将作 为上方位置的最上段环状块搬入到沉井上后， 利用升降设备悬吊搬入的该最上段环状块， 接下来， 将应该与其连接的下一个上段环状块搬入到沉井上而进行层叠， 在该阶段中， 将上
段和下段的环状块的铁皮连接部连接。 在本发明的情况下， 在该阶段中， 不是将上段和下段 的环状块彼此直接焊接连接， 而是首先， 通过连结用具将上段的环状块和下段的环状块临 时连接。 然后， 通过连结用具将各环状块之间临时连接， 将炉底部环状块安装在沉井上结束 后， 对于处于它们的上方位置的环状块， 依次进行对心， 在各环状块之间的全部的定心结束 的状态下， 进行各连接部位的焊接， 结束炉体的组装。
在此种组装施工方法中， 由于能够并行而同时进行构成新炉体的各环状块之间的 相互焊接， 因此有缩短作业时间的效果。
此外， 在此种组装施工方法中， 也能够并行实施本来作为下一工序的炉内砖装载 工序， 通过简化以往的修复技术中关键工序的该对心和铁皮焊接工序， 而与以往相比将新 炉体的组装工序的作业减半。
从以上说明可知， 本发明的主要构成如下所述。
[1]. 一种高炉炉体的建设及修复的方法， 其特征在于，
将分割高度方向的多个部位所得到的新炉体用环状块从上方位置的新炉体用环 状块开始依次取入并层叠， 从而组装高炉的新炉体以进行高炉炉体的建设时， 或
将既有高炉的旧炉体在高度方向的多个部位切断， 并将所得到的多个环状块从下 方位置的环状块开始依次卸下而进行拆解， 接下来将分割高度方向的多个部位所得到的新 炉体用环状块从上方位置的新炉体用环状块开始依次取入并层叠来进行高炉炉体的组装， 从而进行高炉炉体的修复时， 新炉体组装工序及旧炉体拆解 - 组装工序中的至少任一个工序中， 在环状块彼此 的焊接连接或切断之前， 通过连结用具预先将作为上段及下段的环状块相互的连接部或切 断部临时连接， 从而将下段的环状块悬吊支承在上段的环状块上。
[2]. 根据 [1] 所述的高炉炉体的建设及修复的方法， 其特征在于，
新炉体组装工序中， 首先安装连结用具使新搬入的位于上段的环状块的下端部和 位于下段的环状块的上端部成为临时连接的状态， 接下来， 进行上段与下段的环状块相互 的层叠而进行炉体的组装， 然后， 进行上段与下段的环状块相互间的对心和焊接连接。
[3]. 根据 [1] 或 [2] 所述的高炉炉体的建设及修复的方法， 其特征在于，
旧炉体拆解工序中， 对该旧炉体进行拆解时， 在处于下方位置的下段环状块和处 于其上方位置的上段环状块之间， 对沿其切断线的部分的多个部位进行切断期间或在该切 断之前， 预先安装连结用具而使所述各块成为临时连接状态， 接下来， 不残留未切断部分而 沿其切断线完全切断， 然后， 在搬出时切断该连结用具而依次切开各环状块， 并进行搬出。
[4]. 根据 [1] ～ [3] 中任一项所述的高炉炉体的建设及修复的方法， 其特征在于，
经由沿连接部或切断部的炉周方向固定的由多组构成的一对托架， 使用具备能够 水平移动地安装在所述托架之间的连结部件的可变连结用具， 从而进行组装或拆解时使用 所述连结用具所进行的上段和下段的环状块的临时连接。
[5]. 根据 [4] 所述的高炉炉体的建设及修复的方法， 其特征在于，
所述可变连结用具通过托架和连结部件构成平行连杆机构。
[6]. 根据 [5] 所述的高炉炉体的建设及修复的方法， 其特征在于，
所述连结部件使用挠性材料。
[7]. 根据 [5] 所述的高炉炉体的建设及修复的方法， 其特征在于，
所述连结部件由杆构成。
[8]. 根据 [6] 所述的高炉炉体的建设及修复的方法， 其特征在于，
所述挠性材料是钢丝绳或链。
[9]. 一种高炉炉体的建设及修复的方法， 其特征在于，
将分割高度方向的多个部位所得到的新炉体用环状块从上方位置的新炉体用环 状块开始依次取入并层叠， 从而组装高炉的新炉体以进行高炉炉体的建设时，
新炉体组装工序中， 在环状块彼此的焊接连接之前， 通过连结用具预先将作为上 段及下段的环状块相互的连接部临时连接， 从而将下段的环状块悬吊支承在上段的环状块 上。
[10]. 根据 [9] 所述的高炉炉体的建设及修复的方法， 其特征在于，
新炉体组装工序中， 首先安装连结用具使新搬入的位于上段的环状块的下端部和 位于下段的环状块的上端部成为临时连接的状态， 接下来， 进行上段与下段的环状块相互 的层叠而进行炉体的组装， 然后， 进行上段与下段的环状块相互间的对心和焊接连接。
[11]. 一种高炉炉体的建设及修复的方法， 其特征在于，
将既有高炉的旧炉体在高度方向的多个部位切断， 并将所得到的多个环状块从下 方位置的环状块开始依次卸下而进行拆解， 接下来将分割高度方向的多个部位所得到的新 炉体用环状块从上方位置的新炉体用环状块开始依次取入并层叠来进行高炉炉体的组装， 从而进行高炉炉体的修复时， 在旧炉体拆解 - 组装工序中， 在环状块彼此的切断或焊接连接之前， 通过连结用 具预先将作为上段及下段的环状块相互的切断部或连接部临时连接， 从而将下段的环状块 悬吊支承在上段的环状块上。
[12]. 根据 [11] 所述的高炉炉体的建设及修复的方法， 其特征在于，
旧炉体拆解工序中， 对该旧炉体进行拆解时， 在处于下方位置的下段环状块和处 于其上方位置的上段环状块之间， 对沿其切断线的部分的多个部位进行切断期间或在该切 断之前， 预先安装连结用具而使所述各块成为临时连接状态， 接下来， 不残留未切断部分而 沿其切断线完全切断， 然后， 在搬出时切断该连结用具而依次切开各环状块， 并进行搬出。
发明效果
根据上述构成的本发明的建设高炉炉体的方法及修复高炉炉体的方法， 能够期待 以下的效果。
(1) 在组装工序中， 在新炉体的搬入、 环状块之间的焊接连接时， 通过连结用具将 环状块之间临时连接， 因此， 如下所述， 能够简化作业， 实现工期的缩短。
在以往的方法中， 在新炉体的组装时， 新炉体的环状块受到提升起重器制约， 难以 进行与下方位置侧的环状块的中心对位的对心， 但根据本发明， 由于采用通过连结用具将 环状块之间临时连接的方法、 以及使用具备能够向水平方向移动的可变连结用具进行对心 作业， 因此不会受升降设备等安装心部的制约， 而提高安装精度。而且， 对心作业能够在全 部环状块的取入后与炉内砖装载作业并行进行， 因此排除在关键工序之外， 有助于缩短工 期。
(2) 在拆解工序中， 由于事先能够实现旧炉体的完全切断， 因此不需要在现有技术 下的拆解、 搬出时作为必需工序的旧炉体切断部的切割残余部分的断开作业。 即， 在本发明
中， 仅通过切断连结用具的钢丝绳或杆等的作业就能够断开， 因此能简化拆解作业， 实现工 期的缩短。
(3) 通过上述效果， 根据本发明， 仅在 2 ～ 3 日的短期间内就能够结束内体积为 3 4000m 以上的大型高炉的修复 ( 拆解旧炉体， 直至新炉体的铁皮组装为止 )。当然， 本发明 不仅对于高炉的修复， 而且对于新的高炉的建设技术也有效。 附图说明
图 1 是示出按照以往施工方法组装时的搬入炉顶部环状块的情况的示意图。
图 2 是示出按照以往施工方法组装时的搬入上段环状块的情况的示意图。
图 3 是示出按照以往施工方法组装时的搬入下段环状块的情况的示意图。
图 4 是示出按照以往施工方法的高炉的组装结束时的情况的示意图。
图 5 是示出按照以往施工方法拆解时的搬出炉底部环状块时的情况的示意图。
图 6 是示出按照以往施工方法拆解时的搬出下段环状块时的情况的示意图。
图 7 是示出按照以往施工方法拆解时的搬出上段环状块时的情况的示意图。
图 8 是示出按照以往施工方法拆解时的上 / 下段环状块的对心的情况的示意图。
图 9 是示出按照本发明方法拆解时的搬出炉底部环状块时的情况的示意图。
图 10 是示出旧炉体拆解时的一般的切断部的结构的剖视图。
图 11 是示出按照本发明方法的旧炉体拆解时的切断部的结构的剖视图。
图 12 是示出按照本发明方法的旧炉体拆解时的炉底部环状块切开的情况的示意 图。
图 13 是示出按照本发明方法另一实施方式的旧炉体拆解时的搬出炉底部环状块 的情况的示意图。
图 14 是示出按照本发明方法另一实施方式的旧炉体拆解时的搬出下段环状块的 情况的示意图。
图 15 是示出按照本发明方法的新炉体组装时的搬入炉顶部环状块的情况的示意 图。
图 16 是示出按照本发明方法的新炉体组装时的搬入上段环状块的情况的示意 图。
图 17 是示出按照本发明方法的新炉体组装时的使用连结用具将上段和下段环状 块临时连接的情况的示意图。
图 18 是示出按照本发明方法另一实施方式所示的搬入下段环状块的情况的示意 图。
图 19 是示出按照本发明方法的新炉体组装时的将炉底部环状块引导到沉井上的 情况的示意图。
图 20 是示出按照本发明方法另一实施方式的新炉体组装时的使用悬吊型起重器 组装炉顶部环状块的最初的工序的示意图。
图 21 是示出按照本发明方法另一实施方式的新炉体组装时的搬入上段环状块时 的情况的示意图。
图 22 是示出按照本发明方法另一实施方式的新炉体组装时的搬入下段环状块时的情况的示意图。
图 23 是示出按照本发明方法另一实施方式的新炉体组装时的搬入炉底部环状块 时的情况的示意图。
图 24 是示出按照本发明方法又一实施方式的新炉组装方法的示意图。
图 25 是示出按照本发明方法又一实施方式的新炉组装方法的示意图。
图 26 是示出本发明方法中使用的可变型连结用具的不同的实施方式 (a)、 (b) 的 示意图。
图 27 是示出本发明方法中使用的可变型连结用具的又一实施方式的示意图。
标号说明
1 炉支柱
2 上部附设架
3、 3a、 3b 悬吊型起重器
4 炉体
4A ～ 4D 环状块
5 沉井
6 斜路 7、 8 铁皮 9 板条 10 耐火物 11、 12 托架 13 连结用具 ( 可变型连结用具 ) 13a 连结部件 13b 钢丝绳夹紧装置 14 切断部分 15 输送台车 16 螺母 17 水平位置调整构架 18、 19 轨道 20 台车 21 坡口加工部具体实施方式
基于将斜路设置直至沉井上而适用的环状块施工方法， 首先， 说明本发明的高炉 的修复方法。此外， 新高炉的建设方法与以下叙述的高炉的修复方法中的进行新炉体组装 的工序相同。此外， 本发明并不局限于以下的具体例子。
图 9 是示出将最下段的炉底部作为炉底部环状块切开而开始拆解的状态的旧炉 体拆解的一例。
此外， 在本发明中， 在将新 / 旧炉体作为多个环状块进行拆解、 组装时， 有时还存 在炉顶部块、 炉底部块、 未成为环状的块， 但在本发明中将它们统称为环状块进行说明。图示的标号 1 表示炉支柱 (supporting column)， 2 表示上部附设架， 3 表示设置在 该附设架上的作为环状块升降设备的悬吊型起重器 (lift jack)。4 是炉体， 4A ～ 4D 是分 割的状态的环状块。而且， 图示的 5 是高炉基础即沉井， 6 是斜路， 并且 15 是输送台车。
在该图 9 中， 示出将切断而搬出的炉底部环状块 4D 向斜路 6 搬出的状态。图 10 示出旧炉体块拆解时的切断部的结构。旧炉体的铁皮是从外侧进行切断处理， 图中的标号 14 是铁皮的切断部分。图示的 7、 8 是切断后成为上段环状块 - 下段环状块的铁皮， 9 是板 条， 10 是耐火物。该图示例示出使切断位置为板条 9 间的耐火物 10 的埋入设置位置的情 况， 但切断位置并不仅局限于该位置， 也可以是板条埋入设置位置。 总之， 无论在任何位置， 只要能够切断并分离铁皮部分即可， 残留的部分是板条 9 及沿其上下延伸的冷却水供给配 管、 内衬耐火物或炉内堆积物， 能够分离。
以往， 将旧炉体的铁皮作为环状块切断时， 预先切断周向的大半部分而形成为残 留一部分的状态， 在将该环状块存放在沉井 5 上的输送台车 15 上的状态时， 切断残留的所 述未切断部分的铁皮， 进行环状块的完全切开。 此外， 该铁皮切断是截断成容易搬出的尺寸 的作业， 图 9 所示的例子是将旧炉体作为分割成四部分的环状块 4A ～ 4D 进行拆解的例子， 但也可以对应于炉体的尺寸等而分割成 3 ～ 5 部分进行拆解。 图 11 是示出按照本发明方法的旧炉体拆解时的切断部的结构的图。该图示出通 过连结用具 13 将上段和下段的环状块临时连接的状态。如图所示， 在作为上段环状块的铁 皮 7 及作为下段环状块的铁皮 8 上， 沿所述切断部、 连接部的其上端部、 下端部附近预先通 过焊接固定有一对由多组构成的托架 11、 12。 并且， 在这两托架 11、 12 之间安装有由钢丝绳 或杆、 链等构成的连结部件 13a， 从而形成连结用具 13。 该连结用具 13 的优选的形态是使用 可变型连结用具， 该可变型连结用具使用挠性材料例如金属链等材料作为连结部件 13a， 且 上段或下段的环状块的至少任一方能够沿水平方向移动。所述连结用具 13( 以下称为 “连 结用具 13” 时， 也包含可变型连结用具 ) 在后述中安装， 用于将上段和下段的环状块相互之 间临时连接。
利用上述连结用具 13 所进行的临时连接， 在将旧炉体的铁皮 7、 8 切断成环状块 的铁皮切断结束前或在铁皮切断期间等将旧炉体的铁皮切断成环状块时， 预先切断大半部 分， 通过同时作业安装该已切断部分所涉及的连结用具， 与切断作业并行进行即可。
其结果是， 切断成上段环状块和下段环状块后， 下段环状块通过该连结用具 13， 尤 其是通过连结部件 13a， 成为利用上段环状块悬吊支承的状态。
对于这一点， 以往的环状块的切断顺序通过残留对下方位置的环状块进行支承所 需的长度 ( 未切断部 ) 而进行应对。并且， 在搬出环状块时， 使用悬吊型起重器使全部的环 状块下降而载置在沉井 5 上的输送台车 15 上后， 切断上方位置的环状块的未切断部， 从而 进行在该时刻应该开始搬出的下方位置的环状块的完全切开。
相对于此， 在本发明中， 如图 12 所示， 将各环状块 4A、 4B、 4C 之间切断时， 在切断期 间或进入切断之前利用连结用具 13 预先将它们相互之间临时连接。 例如， 在切断环状块 4C 并搬出时， 使用下部附设架 1 上的悬吊型起重器 3 使利用连结用具 13 成为临时连接状态的 环状块 4A、 4B、 4C 下降， 将该环状块 4C 载置在沉井 5 上的输送台车 15 上， 接下来， 通过将连 结环状块 4B 和环状块 4C 的连结用具 13 切断， 而在该时刻开始进行环状块 4B 与环状块 4C 的完全分离。然后， 将该环状块 4C 载置在输送台车 15 上而从沉井 5 上经由斜路 6 搬出。
如此， 在本发明中， 在炉体的拆解时， 如图 11 所示， 对于各环状块 4A ～ 4C 的切断 部分 14， 在沿切断线的上下的铁皮 7、 8 外表面上首先焊接固定托架 11、 12， 在它们的上下一 对沿周向安装多组的托架 11、 12 之间， 通过安装钢丝绳或杆 ( 图示例中通过螺母 16 将杆连 结 ) 那样的连结部件 13a 而构成的连结用具 13 进行临时连接而成为悬吊支承的状态。这 种情况下， 环状块 4A ～ 4C 的各切断部分不残留以往那样的未切断部而进行完全切断。由 此， 在本发明方法中， 在搬出时， 不需要铁皮的未切断部的切开 ( 断开 ) 作业， 仅需要所述连 结部件 13a 的切开作业， 仅残留简单的作业。
接下来， 在环状块 4B 的搬出时， 使用悬吊型起重器 3 使环状块 4A、 4B 一起下降， 将 环状块 4B 载置在沉井 5 上的输送台车 15 上后， 为了进行与环状块 4A 的断开， 而切断连结 部件 13a。如此， 在本发明的施工方法中， 各环状块之间的断开作业仅通过利用气焊炬将沿 炉周方向的切断线安装的几个连结部件 13a 熔断即可， 因此与以往的未切断部分的切断作 业相比， 能够大幅度地缩短作业时间。
此外， 在图 11 中， 构成连结用具 13 的托架 11、 12 及连结部件 13a 只是将位于上下 的环状块 ( 示出铁皮 7、 8) 相互之间临时连接的部件， 在搬出时是为了将各环状块之间断开 而进行切断的部件。该连结用具 13 为能够对处于下方位置的环状块进行悬吊而支承程度 的数目和强度即可。例如， 图示例的连结部件是将连结部件 13a 与螺母 16 组合的组合， 但 使用钢丝绳夹紧装置 ( 日本特开平 6-71999 号、 日本特开 2006-125563 号等 ) 时， 如图 17 所示， 仅在托架 11、 12 之间张设钢丝绳作为连结部件 13a， 连接简单， 切断也容易且迅速。 以 在各环状块之间的断开时进行切断处理为例说明了该连结用具 13， 但即使进行螺母 16 的 拆下也能够进行断开， 根据工程内容而选择切断或拆下的任一种即可。 作为本发明的另一实施方式， 对于使用将环状块的吊起分散配置在附设架上及 / 或炉支柱的悬吊型起重器 ( 通过多根钢丝绳均匀地上升下降的类型的称为 “穿心式起重 器” 的起重器等 ) 而将环状块分别吊起的施工方法， 以旧炉体的拆解例进行说明。
本实施方式如图 13 所示， 是将炉体 4 分割成环状块 4A ～ 4D 而进行拆解的例子。 该例子在使环状块 4A、 4B、 4C 由悬吊环状块 4A、 4B 的悬吊型起重器 3a 和悬吊环状块 4C 的 悬吊型起重器 3b 进行作用分担这一点上与图 9 的例子不同。但是， 关于其它点， 旧炉体拆 解时的切断、 切开、 搬出等与图 9 所示的例子相同。以下， 更具体地进行说明。
该实施方式如图 14 所示， 其特征在于， 在使用连结用具 13 将环状块 4A、 4B 之间临 时连接的状态下， 接着炉底部环状块 4D 搬出下段的环状块 4C 时， 环状块 4A、 4B 和 4C 分别 由不同的悬吊型起重器 3a、 3b 分担而悬吊。即， 此时， 由于环状块 4C 由与环状块 4A、 4B 不 同的悬吊型起重器 3b 支承， 因此该环状块 4C 直接切开， 并如图所示下降， 将环状块 4C 载置 在沉井 5 上的输送台车 15 上而搬出。
并且， 对于处于其上方位置的环状块 4A 与环状块 4B 的切开， 首先在旧炉体的铁皮 切断前或铁皮切断期间、 或将旧炉体的铁皮切断成环状时， 预先切断大半部分， 在已切断的 部分上安装连结用具 13 而进行两者的临时连接。然后， 通过悬吊型起重器 3a 使进行了利 用连结用具 13 的临时连接的环状块 4A 和 4B 下降， 切断将环状块 4A、 4B 连结的连结用具 13 的连结部件 13a， 从而在该时刻开始进行环状块 4A 与环状块 4B 的完全切开， 由此能够进行 环状块 4B 的搬出。 并且， 对于残留的环状块 4A， 直接使其下降而进行搬出， 从而结束旧炉体 的拆解。
接下来， 基于图 15 ～图 19 所示的一例说明按照本发明方法的新炉体组装时的实 施方式。而且， 该实施方式是也直接适用于新高炉的建设的方法。该新炉体的组装作业首 先如图 15 所示， 将最上段的炉顶部环状块 4A 以载置在输送台车 15 上的状态经由斜路 6 搬 入到沉井上。然后， 利用悬吊型起重器 3a 的起吊钢丝绳悬吊并提升该炉顶部环状块 4A。接 下来， 如图 16 所示， 利用输送台车 15 将处于最上段的炉顶部环状块 4A 下方位置的上段环 状块 4B 搬入到沉井 5 上， 然后设置在环状块 4A 被提升所产生的空间内。并且， 利用连结用 具 13 将环状块 4A 的下端部和环状块 4B 的上端部临时连接。
炉顶部环状块 4A 与上段环状块 4B 的上述临时连接的一例如图 17 所示。在此例 示的临时连接的情况下， 首先， 在炉顶部环状块 4A 即铁皮 7 的下端部和上段环状块 4B 即铁 皮 8 的上端部预先焊接固定托架 11、 12。 并且， 在所述托架 11、 12 之间使用配置上述的钢丝 绳或杆等连结部件 13a 而进行连接的状态的连结用具 13， 图示例是使用配置利用钢丝绳夹 紧装置 13b 的钢丝绳而进行连接的状态的连结用具 13。
该连结用具 13 沿炉周方向配置 10 ～ 70 根左右。基本上与上述的拆解时使用同 样的结构， 但在新炉体组装时， 由于需要沉井 5 上的定心， 因此炉顶部环状块 4A 与上段环状 块 4B 的临时连接的状态使用由所述环状块 4B 的任一方或双方沿水平方向移动的结构形成 的可变型连结用具是有效的。
例如， 作为所述可变型连结用具 13 的例子， 在托架 11、 12 之间， 优选使用由用于将 环状块的至少任一方进行临时连接而能够沿水平方向移动的挠性材料、 或能够允许水平移 动的连接单元形成的结构。在前者中， 耐高载荷的钢丝绳或链等比较适合， 在后者中， 使用 杆比较适合。
另外， 所述可变型连结用具 13 优选在托架 11、 12 侧实施能够应对水平移动操作时 的杆倾斜的承受座加工或能够允许杆倾斜的开孔径后的托架等结构。 在上下一对由多组构 成的托架 11、 12 之间， 优选大致水平配置。此外， 在旧炉体拆解工序中使用的连结用具 13 仅用于对下侧的环状块进行悬吊支承， 因此无需对心， 然后进行切断处理， 因此无需此种可 变类型的结构也能够使用。
该新炉体的组装时， 优选对进行连接的上 / 下的环状块的铁皮 7、 8 之间的间隙实 施焊接连接时的坡口加工部 21。
然后， 如图 18、 图 19 所示， 将更下方的环状块 4C、 4D 搬入， 载置在沉井 5 上。并且， 环状块 4C 与 4B 的连结通过与图 15 所示的方法同样的顺序， 例如使用可变型连结用具 13 进行临时连接， 并进行悬吊支承。
此外， 在到此为止的说明中， 以分割成四部分的例子表示了新炉体， 但根据高炉的 尺寸， 也存在分割成 3 部分或 5 部分或 6 部分以上的情况， 这些情况下， 其连接的方法也能 够以与上述同样的方法进行。
然后， 按照与上述同样的工序， 搬入作为最下段的炉底部环状块 4D， 同样地进行基 于可变连结用具 13 的临时连接后， 将环状块 4A、 4B、 4C 及 4D 整体一并吊起， 同时使输送台 车 15 退避后， 安放在沉井 5 上。并且， 首先进行最下段的炉底部环状块 4D 的定心后， 从处 于上方位置的环状块 4C 向 4B、 4A 依次进行定心并层叠。
在本发明中， 也可以是如下方法 ： 临时将环状块 4C ～ 4A 一并吊起， 搬入作为最下 段的炉底部环状块 4D， 进行确定其建设位置的定心， 首先， 安放最下段的炉底部环状块 4D后， 在吊起的所述环状块 4A、 4B、 4C 中， 从处于上方位置的环状块 4C 向 4B、 4A 依次进行定心 并层叠。
尤其是在作为最下段的炉底部环状块 4D 内， 预先构筑砖 ( 包含不定形耐火物 ) 结 构物等时， 炉底部环状块 4D 成为相当重的重量， 在进行吊起时， 有可能使环状块发生挠曲 等而在砖结构物中产生龟裂等。 这种情况下， 首先不吊起搬入的最下段炉底部环状块 4D， 而 移动进行定位定心， 完成向沉井 5 上的安放。并且， 对于结束了安放的最下段炉底部环状块 4D， 从如上所述吊起的环状块 4A、 4B、 4C 中处于上方位置的环状块 4C 开始依次进行定心并 进行层叠。
在所述定心作业时， 利用多个悬吊型起重器 3a 向水平方向或炉周方向压入上部 炉体块的侧面并进行与炉体的对心。此时， 例如从环状块 4D 开始依次进行定心， 但为了在 发生偏心时 ( 例如， 直径 12m ～ 19m 的环状块超过 5mm 而产生错位时 ) 进行对位， 使用悬吊 型起重器 3a 向水平方向或炉周方向对上方位置的环状块 4C 的侧面进行按压而进行与下方 位置的环状块 4D 的对心。此时， 使用可变型连结用具 13 时， 由于处于上方位置的环状块 4B、 4C 间能够水平移动， 因此可简便且迅速地进行该作业。而且， 环状块 4B、 4C 间的对心及 环状块 4A、 4B 间的对心也同样。
如此定心而层叠后的环状块 4A ～ 4D 在之后进行基于焊接的完全连接。即， 作为 新炉体的各环状块的搬入、 临时连接后， 在各环状块 4A ～ 4D 的定心、 层叠工序后， 对设置在 作为两者的连接部的间隙部上的坡口加工部 21 部分进行焊接连接， 完成炉体的组装。此时 或在该作业后， 熔断并拆除所述连结用具 13。
本发明的又一实施方式是如下方法 ： 使用将环状块的吊起位置分开而分散配置在 高炉的附设架 2 上及 / 或炉支柱 1 上的、 作用不同的悬吊型起重器， 分别吊起环状块， 进行 高炉的建设及高炉的修复。
基于图 20 ～图 24 说明该实施方式的例子。首先， 图 20 是示出作为最上段的炉顶 部环状块 4A 的搬入、 取入状态的图， 如图 21 所示， 在炉顶部环状块 4A 的搬入后， 搬入下一 个上段环状块 4B。在该实施方式中， 炉顶部环状块 4A、 上段环状块 4B 经由连结用具 13 临 时连接并利用悬吊型起重器 3a 悬吊支承。如图 22 所示， 由悬吊型起重器 3a 支承的炉顶部 环状块 4A、 上段环状块 4B 被提升， 向其下部空间中搬入更下一个下段环状块 4C， 并由与上 述不同的悬吊型起重器 3b 支承。
接下来， 如图 23 所示， 下段环状块 4C 利用另外的悬吊型起重器 3b 提升， 向其下部 空间搬入作为最下段的炉底部环状块 4D。并且， 所述下段环状块 4C 和炉底部环状块 4D 优 选经由可变型连结用具 13 临时连接并悬吊支承。由于所述下段环状块 4C 和炉底部环状块 4D 经由可变型连结用具 13 悬吊支承， 因此能够向水平方向移动， 因而， 能够简单且迅速地 进行炉底部环状块 4D 向沉井 5 的安放、 定心。而且， 该下段环状块 4C、 4B 的对心也同样地 利用可变型连结用具 13 由炉顶部环状块 4A 悬吊支承时， 所有的环状块都容易向水平方向 移动， 其结果是， 能够简单地进行上方位置的环状块与下方位置的环状块的对心。
而且， 不使用图 23 所示的斜路 6 而使用输送台车 15 时， 如图 24 所示， 将炉底部环 状块 4D 搭载于能够调整成与沉井 5 相同高度的水平位置调整构架 17 上而输送。该炉底部 环状块 4D 搭载在台车 20 上， 该台车 20 在行驶用轨道 18 上行驶。此外， 下段环状块 4C 利 用悬吊型起重器 3b 被提升， 在其下部空间， 作为最下段的炉底部环状块 4D 在轨道 19 上移动而被搬入。并且， 所述下段环状块 4C 和炉底部环状块 4D 也能够经由可变型连结用具 13 临时连接并悬吊支承。
在本发明中， 还可以进行如下的实施方式中的新高炉的建设。
图 25 是将环状块分割成三部分而形成 4A、 4B、 4C 时的例子。环状块 4A、 4B 间进行 利用可变连结用具 13 的临时连接。作为最下段的炉底部环状块 4C 在由输送台车 15( 也称 为组合台车 ) 搬入的输送台车高度与安放炉体的沉井位置高度不同时， 经由一般的水平位 置调整构架 17 输送炉底部环状块 4C。从输送台车位置向沉井 5 上经由图示的配置在构架 上的轨道 18 而移动并安放在沉井 5 上设置的轨道 19 上即可， 轨道 19 可以直接埋入设置， 也可以在炉底部环状块 4C 的安放后抽出。此外， 也可以取代轨道而使用能够移动重量物并 进行安放位置的微调整的空气脚轮。
其上方位置的环状块 4B 向最下段炉底部环状块 4C 的定心安放与到此为止的说明 同样地， 能够通过向左右按压环状块 4B 而以平行移动方式进行。在将环状块分割成 3 部分 的结构中， 能够平行移动的环状块 4B 位于仅通过移动而安放的炉底部环状块 4C 的上方位 置， 定心迅速且容易。在环状块 4B 的定心安放后， 在环状块 4B 上搭载环状块 4A。然后， 对 环状块 4A、 4B 间、 环状块 4B、 4C 间进行焊接连接而结束炉体的组装。此外， 环状块 4A 与 4B 间进行利用可变连结用具 13 的临时连接， 但为了期待安全， 也可以并用图中虚线所示的环 状块 4B 的悬吊起重器 3c。 在定心时， 通过使悬吊载荷主要由可变连结用具 13 侧负担， 而能 够进行基于平行移动的定心的调整。 在将环状块分割成 4 部分的结构中， 以往花费时间的铁皮 7、 8 的焊接连接及处于 比炉底部环状块 4D 靠上方位置的各环状块 4A ～ 4D 的定心作业， 能够与炉底部环状块 4D 内的炉底砖装载作业并行地施行。其结果是， 以往炉底砖装载作业需要 20 日～ 30 日， 但根 据本发明， 由于在该期间内能够进行比下段环状块 4C 靠上的定心作业及层叠作业和各环 状块 4C、 4D 间的焊接连接， 因此能够使工期富裕。
另外， 在环状块 4A、 4B、 4C 的分割成三部分的例子中， 在炉底部环状块 4C 的定心、 安放后， 能够相对于炉底部环状块 4C 直接进行环状块 4B 的定心、 安放。
图 26(a) 是所述可变型连结用具 13 的一例， 具有一对托架 11、 12 与连结部件 ( 杆 )13a 的组合构成的平行连杆结构， 图 26(b) 示出作为连结部件 13a 使用了钢丝绳的钢 丝绳夹紧装置 13b 的例子。而且， 图 26 示出夹紧钢丝绳而保持于托架 11、 12 并通过液压勒 紧固定钢丝绳单元的类型的钢丝绳夹紧装置所进行的临时连接的例子。
包含此种可变型在内的各种连结用具 13 所进行的各环状块 4A、 4B 的连接只不过 是临时的连接 ( 连结 )， 仅为了支承比连接部靠下部的上段环状块 4B 的载荷， 因此无需对 心。因此， 所述作业能够在一小时以内结束。该点与以往新炉体块的连接需要 10 ～ 20 小 时的情况相比， 能够大幅缩短工期。
对于高炉的修复， 以往在铁皮的周围配置几十人的焊接操作员， 昼夜连续实施。 相 对于此， 根据本发明方法， 此种作业已经不需要， 进行通常的作业即可， 因此作业品质也提 高。此外， 若将炉体的定心部、 炉底部环状块 4D 与沉井 5 上的心部进行对合， 则仅在之后依 次与该心部进行对合即可， 因此能够消除以往那样的吊起炉体的起重器心部的影响， 安放 精度也提高。
以上的说明对设有与沉井 5 相同水平位置的斜路 6 的环状块施工方法进行了说
明， 但在沉井 5 的水平位置高而难以设置斜路的情况下， 也可以为如下方法 ： 如图 24 所示， 在输送台车 15 上设置水平位置调整构架 17， 在其上铺设轨道 18， 同时在沉井 5 上也铺设与 所述轨道相同水平位置的炉内轨道 19， 在所述轨道 18、 19 上载置台车 20， 在该台车 20 上载 置各炉体环状块 4A ～ 4D， 进行新 / 旧炉体的环状块的搬出、 搬入。 如此， 通过实施旧炉体的 环状块的连接 - 拆解、 新炉体的环状块的搬入连接， 而能够对伴随新 / 旧炉体的环状块的搬 出 - 搬入的高炉的修复 / 建设工序大幅缩短以往的工期。
工业实用性
本发明的高炉的修复或建设方法不仅能够利用于上述的环状块施工方法的情况， 也能够利用作为基本上具有同样的结构的其他技术领域中的修复 - 建设技术。