高炉的大修方法

高炉的大修方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种高炉的大修方法，尤其涉及一种能够在短时间内撤除旧炉体、旧炉体塔架，构建新炉体、新炉体塔架的高炉的大修方法。
【背景技术】
[0002]对于炼铁用的高炉，每隔十几年便需要进行大修、即进行炉体的更新。
通过撤除在高炉设置场地的基础上构建的旧炉体，在同一基础上构建新的炉体，来进行炉体的更新。
在进行炉体的更新时，在高炉设置场地的基础上对旧炉体进行拆解，之后，构建新炉体，这样做则会导致如下等问题:高炉的停炉(blowout)时间较长，每停炉一日会产生巨大的经济损失。
[0003]对于上述这样的问题，在现有技术中，人们采用模块化施工法对高炉炉体进行大修，即，将炉体分割成圆筒形的模块，从基础上拆除，并且，在其他的场地进行模块组装后搬至基础上。
其中，人们开发了一种采用大型模块的大型模块化施工法，即，将高炉分割为4个左右大型的模块(参照专利文献1)。
在专利文献1的方法中，利用设置在高炉塔架上的起重器通过吊起的方式按顺序移动要撤除的旧炉体和要搬入的新炉体的模块，并且向侧方将炉底侧的模块移出、撤除。
其中，高炉停炉后残留在旧炉体的炉底部分的冷却固化的炉底残渣的重量较大，有时旧炉体的炉底部分的整体重量高达例如8000吨，因而，难以将该炉底部分吊起。
[0004]对于像这样的重量较大的炉底部分，人们提供出了一种在不将其吊起的情况下撤除的高炉炉底部的拆解方法(参照专利文献2)。
在专利文献2的方法中，将基础划分为沿移出方向延伸的多个长度区域，按顺序在各区域中沿水平方向对基础进行切割，进行填充滑动板和填充材料的操作，在所有区域的填充操作完成后，利用滑动板使炉底部滑动，使其仅沿水平方向移动，将其移出。采用像这样的方法，对于重量超过8000吨的大型的炉底部分，也能够将其作为模块进行撤除以及搬入。采用上述这些技术，能够缩短高炉的大修工期。
[0005]另外，作为早于上述的大型模块化施工法的技术，人们提出了如下一种技术，SP，将高炉的旧炉体整个撤除，然后将在别的场地构建的新炉体搬入到基础上(参照专利文献3) ο
然而，在专利文献3的技术中，虽记载了对炉体的整体处理，但是，如附图明确所示，炉体塔架被直接保留下来，该专利文献3的技术中并没有与炉体塔架的拆解或者构建相关的记载。
这是由于，以当时的高炉的大修方法的技术水平，只能做到提高炉主体(耐火材料等的损耗)的寿命，稍微扩大炉容等的程度，因而，在大修时仅对炉主体进行拆解及再建即可，不需要对支承炉体的炉体塔架进行拆解及再建，从工期和经济层面来看，继续使用保留下来的炉体塔架较为常见。
[0006]另外，作为工厂设备的高层建造物的建设方法，人们提出了如下一种技术，S卩，将装置主体及其周围的构架一起搬入到基础上(参照专利文献4)。
在该技术中，使装置的下部具有独立的结构，对应于具有独立的结构的下部装置，将装置主体和构架缩短后搬运。然后，将缩短后的装置主体和构架设置在基础上之后，吊起，使之伸展开来，与另外搬运过来的下部装置进行组装，构成装置主体。因此，专利文献4的技术可以说与高炉的大型模块化施工法类似。但是，如专利文献4所记载的那样，该技术设想的是利用船舶、车辆进行搬运时的情况，而并不是用于对高炉这样的大型建造物进行搬运时的情况。再者，在专利文献4中，记载了使用特殊的折叠构架进行设置的情况，但是并没有与撤除旧建造物相关的记载。
[0007]【专利文献1】日本发明专利公开公报特开2006-283183号 【专利文献2】日本发明专利授权公报4300249号
【专利文献3】日本发明专利公开公报特开昭52-13406号 【专利文献4】日本发明专利公开公报特开昭58-106036号
[0008]如上所述，高炉的停炉时间变长会导致巨大的经济损失，因而，为了尽可能地抑制此情况，人们希望进一步缩短工期。
但是，在上述的专利文献1或者专利文献2所示的大型模块化施工法中，需要对各模块进行撤除以及搬入的操作，并且，在每次对各模块进行撤除以及搬入的操作时，也需要利用炉体塔架进行吊起操作，因而难以缩短大修工期。
[0009]另外，在上述的专利文献1或者专利文献2所示的大型模块化施工法中，由于利用炉体塔架吊起各模块，因而，炉体塔架在炉体的撤除以及搬入时是必须存在的，并且需要在炉体的撤除以及搬入操作之外，另外对炉体塔架进行拆解或者再建，因而也难以实现工期的缩短。
或者，可以考虑将旧炉体的炉体塔架直接用于新炉体，但是，这种情况下，为了避免新炉体与就炉体塔架相干涉，而使新炉体的炉容的扩大受到限制。
[0010]这里，在上述的专利文献3中，整体更换炉体，能够省略掉包括大型模块化施工法在内的模块化施工法中利用炉体塔架进行的吊起操作。但是，在专利文献3中，不对炉体塔架进行更新，而不能适用于伴随着炉体容积的扩大的高炉更新。
另外，在上述的专利文献4中，所设想的装置为可利用船舶、车辆进行搬运的小型建造物，因而，专利文献4的技术并不能直接适用于高炉的更新，并且，需要通过构架的伸缩以及下部装置的拆装等来进行操作，这不会带来大修工期缩短的效果。
[0011]这样，在上述的专利文献1或者专利文献2所示的大型模块化施工法中，难以进一步缩短工期，并且，即使参照记载有这之前的技术的专利文献3和专利文献4，也很难在高炉大修时短时间内撤除旧炉体、旧炉体塔架，构建新炉体、新炉体塔架。

【发明内容】

[0012]本发明的目的在于提供一种能够在短时间内撤除旧炉体、旧炉体塔架，构建新炉体、新炉体塔架的高炉的大修方法。
本发明的高炉的大修方法为对设置在现场基础上的具有炉体和炉体塔架的高炉进行大修的方法，在所述高炉运转的状态下，实施新炉体构建工序和基础分割工序，其中，在所述新炉体构建工序中，在与所述现场基础不同的新炉体构建场地，构建新基础，并且在所述新基础上构建新炉体塔架和新炉体；在所述基础分割工序中，对所述现场基础进行上下切分，将其分割为放置有旧炉体和旧炉体塔架的基础上部和基础下部，在所述高炉停炉之后，实施旧炉体移出工序和新炉体移入工序，其中，在所述旧炉体移出工序中，将所述基础上部与所述旧炉体和所述旧炉体塔架一起从所述基础下部上移出；在所述新炉体移入工序中，将所述新基础与所述新炉体塔架和所述新炉体一起移入到所述基础下部上。
[0013]在像这样的本发明中，在新炉体构建工序中，在旧高炉处于运转的状态(未停炉的状态)下，能够在与高炉设置场地不同的新炉体构建场地，于新基础上构建的新炉体和新炉体塔架。接着，在对旧高炉停炉之后，实施旧炉体移出工序和新炉体移入工序，以能够从现场基础上撤除旧炉体和旧炉体塔架，用先前构建好的新炉体和新炉体塔架一起进行更换。之后，能够在新高炉运转的状态下，在另外的旧炉体拆解场地对撤除的旧炉体和旧炉体塔架进行适当地拆解。
因此，在本发明中，能够将高炉的大修工期缩短至大约50?70天。
[0014]采用在同一基础上进行从旧炉体的拆解到新炉体的构建的所有操作的现有的施工法时，也有炉体容积大小的影响，大修工期需要大约120?150天。
另外，采用上述的大型模块化施工法或者模块化施工法时，也可以在与基础不同的场地实施各模块的制造以及拆解，然而，需要在基础上进行旧炉体的模块分割、吊起操作以及搬出操作，并且进行新炉体的模块搬入、吊起操作以及连接(组装)操作，此时，高炉的大修工期需要大约80?120天。
如上所述，在本发明中，在高炉设置场地上的操作仅限于旧炉体移出工序和新炉体移入工序，因而能够大幅度地缩短高炉的大修工期。
[0015]再者，在本发明中，由于将炉体和炉体塔架一起进行更换，因而也能够一并进行旧炉体的拆解和新炉体的构建，从而能够缩短工期。
另外，由于炉体塔架也被一并更换，因而，能够将设置在旧炉体和炉体塔架之间的机器类(各种设备和配管配线等)在保持原来的安装状态下拉向基础外。并且，设置在新炉体和新炉体塔架之间的机器类能够在新炉体构建工序中被预先安装好，之后一并被放置在基础上。从而能够缩短大修工期。
[0016]除此之外，作为本发明重要的特征，在本发明中，由于在进行旧炉体和新炉体的更换的同时将旧炉体塔架更换为新炉体塔架，因而，即使在扩大新炉体的炉容时，也不会受到旧炉体塔架的尺寸的限制。S卩，即使采用具有收装不进旧炉体塔架内的大小的新炉体，也能够构建与该新炉体相对应的新炉体塔架，在扩大炉容时也能够极大地提高自由度。
另外，在新炉体移入工序中，在要搬运的新炉体被新炉体塔架支承这样的稳定状态下与该新炉体塔架一起被搬运，因而能够安全地进行该工序。
[0017]在本发明中，优选在所述新炉体移入工序中，在所述基础下部的上表面上形成修复基础，将所述新基础与所述新炉体塔架和所述新炉体一起移入到所述修复基础的上表面上。
在像这样的本发明中，即使通过基础分割工序时的切割，或者通过旧炉体移出工序时的操作使基础下部的上表面变得粗糙，出现较大的凹凸等，也能够由修复基础来进行覆盖，以修复基础的上表面为平滑度较高的平面的方式进行重新构建。因此，只要在修复基础的上表面上设置移入用搬运装置的滑动结构部等，就能够以高精度稳定地移入新炉体。
[0018]在本发明中，在所述新炉体构建工序中，使用移入用搬运装置，所述移入用搬运装置从所述新炉体构建场地直线延伸到所述现场基础，在所述旧炉体移出工序中，使用移出用搬运装置，所述移出用搬运装置(的搬运路径)从所述现场基础向进行所述新炉体构建工序的场地延伸，并且，从方向变换位置(转向位置)向与之前的延伸方向相交叉的相交方向延伸，所述移入用搬运装置和所述移出用搬运装置分别具有滑动结构部，在所述滑动结构部中，于一对滑动板之间设有作为固体润滑式润滑部件的低摩擦性衬垫。
[0019]在像这样的本发明中，在新炉体构建工序中，于新基础上构建好新高炉(新炉体和新炉体塔架)之后，在新炉体移入工序中，将新基础、新炉体以及新炉体塔架搬运到现场基础。此时，由于移入用搬运装置直线移动，因而，能够以不进行方向变换等的最小限度的驱动下进行搬运，降低新基础上的新炉体和新炉体塔架发生变形等的可能性，实现安全搬运。
[0020]另外，旧炉体移出装置的例如从现场基础到方向变换位置的部分能够与上述的移入用搬运装置共用，作为移入用搬运装置，能够有效地利用整修、加固后的地面。即，为了承受巨大的新炉体和新炉体塔架的负载，对设置移入用搬运装置的地面进行充分地加固。为了使移出用搬运装置承受旧炉体和旧炉体塔架的巨大的负载，需要对设置移出用搬运装置的地面进行加固，通过将该加固的部分与移入用搬运装置局部共用，能够减少整个地面加固的操作以及费用。
然而，本发明并不局限于移出用搬运装置和移入用搬运装置局部共用搬运通路部。本发明可以采用移出用搬运装置与移入用搬运装置相互独立的结构。
[0021]再者，由于移出用搬运装置在移入用搬运装置的(搬运路径的)中途变换方向，沿相交方向延伸，因而能够将旧炉体拆解场地设置在不同于新炉体构建场地的地方，避免操作场地相干涉。
另外，由于旧炉体和旧炉体塔架在被移出后进行拆解，因而，即使发生变形等也不会产生什么问题，即使移出用搬运装置在中途变换方向也不会产生什么问题。考虑到像这样的情况，在本发明中，最优选使移入用搬运装置呈直线配置，使移出用搬运装置向相交方向变换方向。
然而，本发明并不局限于移入用搬运装置呈直线配置，移出用搬运装置向相交方向变换方向的结构。本发明也可以采用移出用搬运装置呈直线配置，移入用搬运装置在中途向相交方向变换方向的结构。
[0022]在本发明中，可以采用移出用搬运装置和移入用搬运装置分别进行方向变换的结构。例如，可以采用移入用搬运装置在其搬运通路部的中途向相交方向变换方向(有拐弯)，移出用搬运装置从移入用搬运装置的中途向相交方向变换方向的结构。例如，也可以采用如下结构:移入用搬运装置和移出用搬运装置的搬运通路部的共用部分为从高炉设置场地延伸出来的部分，移入用搬运装置从该共用部分的端部沿相交方向向新炉体构建场地延伸，移出用搬运装置从该端部向相反一侧朝旧炉体拆解场地延伸。
[0023]在本发明中，移出用搬运装置和移入用搬运装置可以分别呈直线结构。这种情况下，移出用搬运装置和移入用搬运装置需要相互独立设置，例如，移出用搬运装置向现场基础的一侧呈直线延伸，移入用搬运装置向现场基础的另一侧呈直线延伸。此时，移出用搬运装置和移入用搬运装置所成的角度并不局限于180度(在同一直线上排列设置)或者90度。其理由在于，在本发明中，由于炉体塔架也被一起搬运，因而，不存炉体穿过炉体塔架、受到穿过角度制约的问题。
[0024]并且，在像这样的本发明中，能够通过使一对滑动板相滑动的滑动板式的滑动结构部中的2个相邻滑动板的滑动，来进行上述新炉体移入工序中的新基础、新炉体和新炉体塔架的搬运。
即，在使用车轮或者滚动部件等机械式结构时，由于巨大的新炉体和新炉体台架施加的巨大负载，有时会导致机械式结构的承受集中负载的部分发生变形或者破损，影响该机械式结构的功能，导致搬运困难。但是，利用像这样的一对滑动板进行搬运，能够由较大的滑动面使巨大负载分散，而且由于滑动面连续形成，因而不容易发生局部变形，从而，即使是对巨大的新炉体和新炉体塔架进行搬运，也能够可靠地进行。
[0025]再者，通过在一对滑动板之间设置固体润滑式的低摩擦性衬垫，能够进一步降低这一对滑动板间的摩擦，顺利且高精度地进行搬运，即使搬运一体构建的新高炉，也不会对该新高炉造成损坏。
另外，对于使一对滑动板相滑动的滑动板式的滑动结构部以及利用该滑动结构部进行的具有巨大负载的炉体的搬运，优选参照上述的专利文献2记载的技术。作为固体润滑式的低摩擦性衬垫，优选使固体润滑剂、例如四氟乙烯树脂(PTFE)、二硫化钼、石墨等微细粉末粘在基板的表面上而形成的部件。
这些滑动结构部并不局限于用于在新炉体移入工序中所利用的移入用搬运装置，也可以用于在旧炉体移出工序中所利用的移出用搬运装置。
[0026]在本发明中，作为上述的移入用搬运装置和移出用搬运装置的具体结构，设置下面这样的台架，确保沿搬运通路部延伸的滑动结构部，并且利用该台架和该滑动结构部进行搬运操作。
[0027]在本发明中，可以采用如下结构:所述移出用搬运装置具有:第1移动通路部，其从现场基础向进行所述新炉体构建工序的场地延伸；第2移动通路部，其从所述第1移动通路部的中途向与该第1移动通路部的延伸方向相交叉的相交方向延伸；移出用台架，其能够沿所述第1移动通路部移动；岔路移动台架，其能够沿所述第2移动通路部移动；凹部，其沿所述第2移动通路部设置于地面上，且用于收装所述岔路移动台架，在所述第1移动通路部中，具有从所述移出用台架的上表面连续延伸到所述基础下部的上表面且滑动面的高度被设定在高度L1的滑动结构部、设置于所述移出用台架的下表面与地面之间且滑动面的高度被设定在高度L2的滑动结构部、以及设置于所述岔路移动台架的上表面上且滑动面的高度被设定在所述高度L2的滑动结构部，在所述第2移动通路部中，具有设置于所述岔路移动台架的下表面与所述凹部的底面之间且滑动面的高度被设定在高度L3的滑动结构部，所述移入用搬运装置具有:第3移动通路部，其从所述新基础向所述现场基础延伸；移入用台架，其能够沿所述第3移动通路部移动且支承所述新基础；支承部件，其位于所述第3通路部的中途，且设置在所述凹部内，在所述第3移动通路部中，具有设置于所述移入用台架的下表面与地面之间，经由所述支承部件的上表面连续延伸到所述基础下部的附近且滑动面的高度被设定在所述高度L2的滑动结构部、设置于所述移入用台架的上表面与所述新基础的下表面之间且滑动面的高度被设定在高度L4的滑动结构部、以及设置于所述修复基础的上表面与所述新基础的下表面之间且滑动面的高度被设定在所述高度L4的滑动结构部，各滑动结构部的滑动面的高度关系为:高度L4 >高度L1 >高度