BR112013033018B1

BR112013033018B1 - Estrutura de parede do forno de recipiente de metal fundido e método para construir parede do forno de recipiente de metal fundido

Info

Publication number: BR112013033018B1
Application number: BR112013033018-0A
Authority: BR
Inventors: Shingo Umeda; Teruhisa Kishigami; Masaaki Kondo; Yasunori Satoyoshi
Original assignee: Nippon Steel Corporation
Priority date: 2012-03-28
Filing date: 2012-03-28
Publication date: 2022-04-05
Also published as: BR112013033018A8; CN103620332B; WO2013145152A1; BR112013033018A2; CN103620332A

Abstract

estrutura de parede do forno de recipiente de metal fundido e método para construir parede do forno de recipiente de metal fundido. a presente invenção refere-se a uma estrutura de parede do forno de um recipiente de metal fundido, no caso em que uma espessura de uma parede do forno exclui um invólucro quando a parede do forno é vista em uma vista em seção transversal vertical é definida para ser t (mm), um material de isolamento térmico com uma condutividade térmica de não menos do que 0,01 w/(m·k) e não mais do que 0,15 w/(m·k) em uma faixa de 25°c a 300°c, com um ponto de fusão de não menos do que 1000°c e não mais do que 1400°, e com uma espessura de não menos do que 2 mm e não mais do que 10 mm é disposto em uma faixa em uma direção de espessura entre uma posição de não menos do que 0,75 x t (mm) e não mais do que 0,92 x t a partir de uma superfície interior do refratário de carbonato de magnésio em direção ao invólucro.

Description

CAMPO DA TÉCNICA

[001] A presente invenção refere-se a uma estrutura de parede do forno de um recipiente de metal fundido (por exemplo, um conversor, uma concha de ferro fundido, uma concha de aço fundido, um forno elétrico, ou similares), e a um método para a construção de uma parede do forno de um recipiente de metal fundido.

ANTECEDENTES DA TÉCNICA

[002] Um conversor, que é um recipiente de metal fundido, é usado em um ambiente de alta temperatura, porque o sopro de oxigênio é realizado no mesmo. Isto impede que um refratário usado para uma parede do forno do conversor seja reparado com frequência. Portanto, o refratário requer alta durabilidade (resistência à erosão, resistência ao desgaste e resistência à fragmentação). Tipicamente, o refratário tem uma espessura de cerca de 900 mm. Em geral, um tijolo de carbonato de magnésio (tijolo MgO-C) é utilizado como o refratário. O tijolo de carbonato de magnésio é excelente em resistência ao fogo a temperaturas elevadas por causa do magnésio contido, e mantém uma determinada condutividade térmica por causa do carbono contido. Além disso, o tijolo de carbonato de magnésio tem características ex-celentes incluindo resistência à fragmentação mesmo se a parede do forno é espessa.

[003] No entanto, depois de um número predeterminado de vezes de tratamentos de descarbonização, o refratário da parede do forno se desgasta para ter uma espessura remanescente mais fina, o que limita a vida útil da parede do forno. Como um resultado, é necessário suspender o funcionamento do conversor e reparar o forno dispondo um novo refratário. Portanto, para melhorar a produtividade do conversor, é importante aumentar a vida útil da parede do forno. Consequentemente, exames técnicos para a expansão da vida útil da parede do forno têm sido realizados. Por exemplo, o Documento de Patente 1 descreve um tijolo de carbonato de magnésio ao qual boro é adicionado, e o Documento de Patente 2 descreve um tijolo de carbonato de magnésio ao qual é adicionado níquel. Nestas técnicas, um tijolo de carbonato de magnésio é reforçado por um aditivo para melhorar a resistência ao desgaste e resistência à fragmentação. LISTA DE CITAÇÃO Documento de Patente Documento de Patente 1: Pedido de Patente Japonesa Não Examinada, Primeira Publicação N ° 2000-327403 Documento de Patente 2: Pedido de Patente Japonesa Não Examinada, Primeira Publicação N ° 2006-21972

Descrição da Invenção Problemas a serem Resolvidos pela Invenção

[004] No entanto, as técnicas dos Documentos de Patente 1 e 2 são de fato eficazes no prolongamento da vida útil dos refratários do conversor a um certo grau. Mas em um ambiente de utilização do conversor, especialmente em um ambiente em que uma mudança de temperatura (gradiente de temperatura) é maior na direção da espessura da parede do forno, existe uma diferença na expansão térmica no refratário, quando visto na direção da espessura da parede do forno, o que resulta em danos de fragmento (fragmentação) no refratário. Portanto, o refratário tem uma vida extensível limitada, e uma extensão vida útil adicional é desejada. Também no caso em que há uma grande mudança na temperatura no conversor devido à razão de operação ou similares do conversor, o dano de fragmento a partir de um choque térmico é suscetível de ser causado, o que impede que a vida útil do refratário seja suficientemente estendida.

[005] A presente invenção foi alcançada tendo em vista as cir cunstâncias acima descritas, e tem um objetivo de proporcionar uma estrutura de parede de forno de um recipiente de metal fundido e um método para a construção de uma parede do forno de um recipiente de metal fundido que torne possível prolongar a vida útil de um refratário, mesmo em um ambiente de uso onde dano de fragmento é causado, e mesmo em uma situação em que, com uma grande mudança de temperatura no recipiente de metal fundido, dano de fragmento é suscetível de ser causado.

Meios para Resolver o Problema

[006] Como um resultado da repetição de pesquisas dedicadas a resolver os problemas acima e alcançar o objetivo acima, os inventores passaram a adotar o seguinte.

[007] Um aspecto da presente invenção é uma estrutura da parede do forno de um recipiente de metal fundido que é fornecida com uma parede do forno alinhada com um refratário de carbonato de magnésio, incluindo: um invólucro; um refratário permanente alinhado em uma superfície interior do invólucro; um material de isolamento térmico alinhado em uma superfície interior do refratário permanente; e o refratário de carbonato de magnésio alinhado em uma superfície interior do material de isolamento térmico, em que num caso em que uma espessura da parede do forno, exceto o invólucro, quando a parede do forno é vista em uma vista em seção transversal vertical é definida para ser T mm em unidade de milímetro, o material de isolamento térmico com uma condutividade térmica de não menos de 0,01 W/(m^K) e não mais de 0,15 W/(m^K) em uma faixa de 25°C a 300°C, com um ponto de fusão de não menos do que 1000°C e não mais do que 1400°C, e com uma espessura de não menos do que 2 mm e não mais do que 10 mm está disposto em uma faixa na direção de espes- sura entre uma posição de não menos do que 0,75 x T (mm) e não mais do que 0,92 x T a partir de uma superfície interior do refratário de carbonato de magnésio em direção ao invólucro.

[008] Na estrutura da parede do forno de um recipiente de metal fundido, tal como descrito acima em (1), o refratário do carbonato de magnésio pode ter um conteúdo de carbono de não menos do que 0,5 % em massa e não mais do que 15 % em massa.

[009] Outro aspecto da presente invenção é um método para a construção de uma parede do forno de um recipiente de metal fundido que é fornecido com uma parede do forno alinhada com refratário de carbonato de magnésio, incluindo os passos de: alinhar um refratário permanente em uma superfície interior de um invólucro; alinhar um material de isolamento térmico em uma superfície interior do refratário permanente e alinhar o refratário de carbonato de magnésio em uma superfície interior do material de isolamento térmico, em que, no processo de revestimento do material de isolamento térmico, no caso em que uma espessura da parede do forno, exceto o invólucro, quando a parede do forno é vista em uma vista em seção transversal vertical é definida para ser T mm em unidade de milímetro, o material de isolamento térmico com uma condutividade térmica de não menos do que 0,01 W/(m^K) e não mais do que 0,15 W/(m^K) em uma faixa de 25°C a 300°C, com um ponto de fusão de não menos do que 1000°C e não mais do que 1400°C, e com uma espessura de não menos do que 2 mm e não mais do que 10 mm é disposto em uma faixa em uma direção de espessura entre uma posição de não menos do que 0,75 x T (mm) e não mais do que 0,92 x T a partir de uma superfície interior do refratário de carbonato de magnésio em direção ao invólucro.

[0010] No método para construir uma parede do forno de um recipiente de metal fundido como descrito acima em (3), o recipiente de metal fundido pode ser um conversor, e uma razão de operação do conversor pode ser maior do que 0% e não maior do que 70%.

[0011] No método para construir uma parede do forno de um recipiente de metal fundido como descrito em (3) ou (4), o refratário de carbonato de magnésio possui um teor de carbonato de não menos do que 0,5 % em massa e não mais do que 15 % em massa.

EFEITOS DA INVENÇÃO

[0012] De acordo com o aspecto como descrito acima em (1) ou (3),um material de isolamento térmico com uma condutividade térmica de 0,01 a 0,15 W/(m^K) está disposto em uma posição na faixa na direção de espessura entre 0,75 x T a 0,92 x T a partir da superfície de operação da parede do forno e é também disposto no lado da superfície da parte de trás do refratário de carbonato de magnésio. Portanto, é possível fazer o gradiente de temperatura pequeno no refratário de carbonato de magnésio na direção da espessura da parede do forno. Isto pode fazer a diferença pequena na expansão térmica do refratário de carbonato de magnésio no sentido da espessura da parede do forno. Por conseguinte, é possível aliviar o dano de fragmento resultante da mesma.

[0013] Além disso, como um material de isolamento térmico, um com um ponto de fusão de 1000 a 1400°C e uma espessura de 2 a 10 mm é utilizado. Portanto, no caso em que o refratário torna-se fino na fase terminal da vida útil do refratário de carbonato de magnésio, é possível fundir o material de isolamento térmico pelo calor transmitido através do refratário de carbonato de magnésio. Isso pode produzir uma lacuna na região que o material de isolamento térmico ocupa, e pode permitir que o refratário de carbonato de magnésio se expandindo termicamente se mova na direção do invólucro. Por conseguinte, é possível reduzir a tensão desenvolvida no lado da superfície de operação do recipiente de metal fundido e, por conseguinte, suprimir o dano de fragmento e a descamação do refratário de carbonato de magnésio no lado da superfície de operação do recipiente de metal fundido.

[0014] Portanto, mesmo em um ambiente de uso onde o dano de fragmento é causado e numa situação em que, com uma grande mudança de temperatura no recipiente de metal fundido, o dano de fragmento é suscetível de ser causado, é possível fazer o dano do refratário de carbonato de magnésio não o dano com base em dano de fragmento, mas o dano com base na erosão ou desgaste. Isto faz com que seja possível melhorar a precisão da determinação do fim da vida útil e prolongar a vida útil refratário do carbonato de magnésio a ser utilizado na parede do forno.

[0015] No caso de (2) e (5), o refratário do carbonato de magnésio tem um teor de carbono de não menos do que 0,5 % em massa e não mais do que 15 % em massa. Portanto, é possível reduzir o teor de carbono, o qual é suscetível de ser oxidado e perdido, mais do que no caso convencional. Isto faz com que seja possível melhorar a resistência à erosão do refratário de carbonato de magnésio mais do que no caso convencional. Isto porque, com a disposição do material de isolamento térmico do lado do invólucro do tijolo de carbonato de magnésio, o gradiente de temperatura no tijolo de carbonato de magnésio pode ser feito menor na direção da espessura da parede do forno e, como resultado, ao contrário do caso convencional, não é necessário aumentar o teor de carbono que tem uma função de melhorar a condu- tividade térmica do tijolo de carbonato de magnésio.

[0016] No caso de (4), se o recipiente de metal fundido é um conversor e o conversor tem uma razão de operação de mais do que 0 % e não mais do que 70 %, o efeito da presente invenção é mais significativo. Uma diminuição na razão de operação do conversor representa que o período de tempo, no qual o conversor não está em uso, é estendido. Ou seja, o conversor ter uma razão de operação de mais do que 0 % e não mais do que 70 % resulta em uma situação em que, com uma grande mudança de temperatura no conversor, o dano de fragmento por choque térmico é suscetível de ser causado no refratário de carbonato de magnésio. Portanto, o efeito da presente invenção é mais significativo.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0017] A figura 1 é uma vista em seção transversal vertical mostrando uma parte de uma estrutura de parede do forno de um recipiente de metal fundido de acordo com uma primeira modalidade da presente invenção.

[0018] A figura 2A é um gráfico que mostra como a presença ou ausência de um material de isolamento térmico afeta uma taxa de erosão do refratário quando um conversor tem uma razão de operação de não mais do que 70 %.

[0019] A figura 2B é um gráfico que mostra como a presença ou ausência de um material de isolamento térmico afeta uma taxa de erosão do refratário, quando um conversor tem um razão de operação de mais do que 70 %.

[0020] A figura 3 é uma vista geral do recipiente de metal fundido de acordo com a primeira modalidade da presente invenção.

Modalidades da Invenção

[0021] A seguir está uma descrição de uma estrutura de parede do forno de um recipiente de metal fundido e um método para a construção de uma parede do forno de um recipiente de metal fundido de acordo com uma modalidade da presente invenção, com referência aos desenhos.

[0022] Como mostrado na figura 3, um conversor (um exemplo de recipiente de metal fundido) da presente modalidade é uma peça de equipamento de uma fábrica de aço ou similares. É um forno dedicado à refinação de um metal tal como ferro e cobre. Uma porção exterior do conversor é feita de aço. Uma parte interior do mesmo está alinhada com tijolos refratários que são resistentes ao calor elevado e cho- que. O conversor tem uma forma de um cilindro ou de uma pera. Um eixo está ligado a ele, o qual permite que o conversor gire livremente para trás e para frente. Em utilização, o conversor está inclinado quando o ferro fundido é vertido ou o aço fundido é removido. Por outro lado, ele está na sua posição vertical no momento da refinação.

[0023] Como mostrado na figura 1, uma estrutura de parede do forno de um recipiente de metal fundido de acordo com a presente modalidade é uma estrutura de parede do forno de um conversor (forno) 12 incluindo uma parede do forno 11 alinhada com tijolos de carbonato de magnésio (um exemplo de refratário de carbonato de magnésio) 10. Um material de isolamento térmico 14 está disposto sobre um lado da superfície traseira 13 dos tijolos de carbonato de magnésio (tijolos MgO-C) 10, para deste modo prolongar a vida útil dos tijolos de carbonato de magnésio 10. O lado da superfície traseira 13 dos tijolos de carbonato de magnésio 10 é um lado exterior do forno. Em outras palavras, é um lado oposto a um lado interior do forno, que é um lado da superfície de operação 15 da parede do forno 11, ou seja, um lado de superfície de contato de aço fundido (uma superfície de contato de metal fundido) dos tijolos de carbonato de magnésio 10. Esta estrutura será descrita em detalhes abaixo.

[0024] As causas dos danos ao tijolo de carbonato de magnésio utilizado no refratário de parede do forno do conversor são tipicamente divididas em erosão, desgaste, oxidação e dano de fragmento. Erosão (dano), tal como erosão, desgaste e oxidação, é constantemente produzido, e sua taxa de erosão é relativamente estável. Por outro lado, tal como para o dano de fragmento, erosão pesada (dano) é causada ao mesmo tempo, e o dano ocorre de forma irregular.

[0025] No ambiente de utilização efetiva, o tijolo de carbonato de magnésio é danificado devido a uma combinação dos fatores acima mencionados. Destes fatores, a taxa de dano de fragmento é muitas vezes determinada pelo ambiente de uso.

[0026] O dano de fragmento é um fenômeno no qual a superfície do refratário de parede do forno descasca devido a uma fissura ou fratura gerada quando um choque de calor ou gradiente de temperatura excessivo é aplicado ao refratário da parede do forno. Comparado com os outros fatores de dano, o dano de fragmento resulta em uma espessura maior dano por ocorrência e, consequentemente, tem uma maior influência sobre a vida útil do conversor. Além disso, no dano de fragmento, danos avançam significativamente de uma vez. Isto faz com que seja difícil determinar o final da vida útil do conversor. Isto às vezes tem um efeito adverso sobre o planejamento de produção do conversor.

[0027] No desenho de material do tijolo de carbonato de magnésio, quando a quantidade de magnésio é aumentada para melhorar a resistência à corrosão, uma condutividade térmica é reduzida e a resistência à fragmentação é piorada. Por outro lado, o uso de mais carbono para melhorar a resistência à fragmentação reduz a razão de composição de magnésio, o que piora a resistência à corrosão. Desta maneira, a resistência à corrosão e a resistência à fragmentação se contrariam.

[0028] Aqui, no caso de se utilizar tijolos de carbonato de magnésio de baixo teor de carbono (baixo teor de carbono: por exemplo, não mais do que 15 % em massa) para a parede do forno com o objetivo de melhorar a resistência à corrosão, a condutividade térmica dos tijolos é menor e o gradiente de temperatura no sentido longitudinal (na direção da espessura da parede do forno) é maior em comparação com os dos tijolos de carbonato de magnésio de alto teor de carbono (elevada quantidade de carbono: por exemplo, mais de 15 % em massa).

[0029] Como resultado, existe uma diferença na expansão térmica em uma estrutura do tijolo de carbonato de magnésio no sentido longi tudinal. Isto é suscetível de gerar uma fenda ao longo da direção longitudinal ou na direção da largura (o sentido circunferencial da parede do forno), o que leva a danos de fragmento devido a uma diferença de temperatura. Além disso, se houver uma grande mudança de temperatura sobre o lado da superfície de contato do aço fundido do tijolo de carbonato de magnésio, uma fratura devido a um choque de calor resultante da mudança de temperatura é adicionada, promovendo, assim, o dano de fragmento.

[0030] Tipicamente, no caso em que o dano ao tijolo é principalmente causado pelo dano de fragmento, não só a taxa de erosão do tijolo é maior (a velocidade com que a espessura restante do tijolo diminui é mais elevada), mas também é mais difícil determinar o fim da vida útil do tijolo, em comparação com o caso em que o dano ao tijolo é causado principalmente pela erosão. Tipicamente, é muitas vezes determinado que a vida útil do conversor atinja o seu fim no momento em que o dano ao refratário da parede do forno avança para expor o refratário permanente. Após a vida útil do conversor chegar ao fim, é necessário renovar o refratário da parede do forno. No entanto, a renovação do refratário da parede do forno requer um longo período de preparação. Por conseguinte, é necessário prever quando o fim da vida útil vem com alta precisão (determinação final). Além disso, uma chegada abrupta do fim impede a produção programada. Também, neste ponto, é necessário prever o fim com alta precisão.

[0031] A determinação final aqui significa que, por exemplo, a taxa de erosão do refratário da parede do forno (por exemplo, em mm/ch; espessura do refratário erodido em mm por produção de carga) é medida para prever o tempo final (o número de cargas produzíveis até o fim de vida útil).

[0032] Na presente modalidade, o material de isolamento térmico 14 está disposto na parede do forno 11 do conversor 12, como des- crito acima. Ou seja, em uma superfície interior de um invólucro 16 de parede do forno 11 do conversor 12, uma grande quantidade de tijolos de magnésio paralelepípedos retangulares (ou cúbicos) 17 (um tipo de refratário permanente) é alinhada para cobrir a superfície inteira. Sobre as superfícies dos tijolos de magnésio 17 (superfície interna do conversor), o material de isolamento térmico 14 está ligado para cobrir toda a superfície. Além disso, uma grande quantidade de tijolos de carbonato de magnésio paralelepípedos retangulares (ou cúbicos) 10 são alinhados nos tijolos de magnésio 17 através do material de isolamento térmico 14. Desta maneira, os tijolos de magnésio 17 e os tijolos de carbonato de magnésio 10 estão dispostos em ambos os lados da parede do forno 11 na direção da espessura com o material de isolamento térmico 14 entre os mesmos. Ou seja, adjacente à superfície do lado do invólucro 16 do material de isolamento térmico 14 (no lado exterior), os tijolos de magnésio 17 estão dispostos. Por outro lado, adjacente ao lado da superfície de operação 15 (no lado interior) do material de isolamento térmico 14, os tijolos de carbonato de magnésio 10 estão dispostos.

[0033] O tijolo de magnésio 17 é um refratário permanente fornecido com resistência à corrosão. Sua dimensão na direção da espessura da parede do forno 11 é, por exemplo, aproximadamente 50 a 250 mm. Contanto que seja fornecido com resistência à corrosão, o material para o refratário permanente não está limitado ao magnésio acima mencionado, mas, por exemplo, alumina, espinélio alumina magnésia, sílica ou similares podem ser utilizados. Como o refratário, tijolos podem ser usados, ou refratário monolítico pode ser usado. O tijolo de carbonato de magnésio 10 é um tijolo de desgaste que é obtido como se segue. Uma matéria-prima carbonosa é adicionada a um agregado de magnésio e um pó de metal ou composto de metal é adicionado à mesma, como for necessário. Além disso, um agente de li- gação para formar uma ligação de carbono, tal como uma resina de fenol, piche ou alcatrão, é adicionado ao mesmo. Depois de misturada, a mistura é sequencialmente submetida a um tratamento de moldagem e a um tratamento térmico, para assim formar um tijolo de desgaste. O comprimento do tijolo de desgaste na direção da largura da parede do forno 11 é, por exemplo, cerca de 600 a 1000 mm. Aqui, o tijolo de desgaste significa um refratário que deve estar em contato com o metal fundido.

[0034] Como uma fonte de magnésio utilizada para a fabricação de tijolos de carbonato de magnésio 10, por exemplo, um ou mais se-lecionados entre o grupo consistindo em magnésio eletricamente fundido, magnésio da água do mar, e magnésio natural, e similares podem ser usados . No entanto, a fonte não está limitada apenas a estes. Para evitar uma diminuição na resistência à corrosão pelas impurezas contidas, é preferível que o tijolo tenha alta pureza. Por exemplo, é preferível que a pureza de não menos do que 95 % em massa seja assegurada.

[0035] Como fonte baseada em carbono utilizada para a fabricação de tijolos de carbonato de magnésio 10, por exemplo, um ou mais selecionados entre o grupo consistindo em grafite escamoso natural, grafite terroso, grafite artificial, piche em pó, carbono de mesofase, an- tracito, negro de carvão e similares podem ser usados. No entanto, a fonte não está limitada a estes.

[0036] O material de isolamento térmico 14 pode ser feito de, por exemplo, cerâmica com base principalmente em vidro, sílica, alumina, ou similares, ou pode ser feito de um material tal como cerâmica mi- croporosa. Com estes componentes, é possível reduzir a condutivida- de térmica. É preferível que o material de isolamento térmico 14 tenha um teor de SiO2 (sílica) de 40 a 70 % em massa. SiO2 podem ser feito de micropartículas com um diâmetro de, por exemplo, cerca de 5 a 30 nm. O componente do equilíbrio não é especificado, e pode ser feito de TiO2 (titânia), ZrSiO4, Al2O3 (alumina), ou similares. É preferível que o material de isolamento térmico tenha a forma de uma folha (placa) com uma espessura uniforme.

[0037] O material de isolamento térmico 14 tem: uma condutivida- de térmica de não menos de 0,01 W/(m^K) e não mais de 0,15 W/(m^K) em uma faixa de uma temperatura normal (25°C) a 300°C; um ponto de fusão de não menos de 1000°C e não mais de 1400°C; uma espessura de não menos de 2 mm e não mais de 10 mm. Além disso, quando a espessura da parede do forno 11 sem o invólucro 16 está definida para ser T, o material de isolamento térmico 14 é instalado em uma posição de largura de não menos de 0,75 x T e não mais de 0,92 x T a partir da superfície de operação 15 da parede do forno 11 e também em uma posição da superfície traseira 13 dos tijolos de carbonato de magnésio 10. A superfície de operação 15 quando os refratários da parede do forno da parede do forno 11 foram repousados está posicionada de "0 x T", e uma superfície de contato do invólucro 18 (uma superfície interior do invólucro 16) dos tijolos de magnésio 17 está posicionada em "1 x T".

[0038] Se o material de isolamento térmico 14 tem uma condutivi-dade térmica superior a 0,15 W/(m^K), a condutividade térmica é tão elevada que a capacidade de isolamento térmico do material de isolamento térmico 14 diminui. Isto faz com que o tijolo do carbonato de magnésio 10 exerça menos do efeito de suprimir os danos de fragmento. Por esta razão, como descrito acima, quanto menor a conduti- vidade térmica do material de isolamento térmico 14, melhor o efeito de suprimir os danos de fragmento funciona. Entretanto, como o valor mais baixo das condutividades térmicas dos materiais de isolamento térmico que estão presentes no mundo neste momento é 0,01 W/(m^K), este valor é adotado como o valor mais baixo. De cima, a condutividade térmica do material de isolamento térmico 14 está determinada para não ser menor do que 0,01 W/(m^K) e nem maior do que 0,15 W/(m^K). O limite superior da condutividade térmica do material de isolamento térmico 14 é, de preferência, 0,12 W/(m^K) e, mais preferencialmente, 0,10 W/(m^K).

[0039] Se o ponto de fusão do material de isolamento térmico 14 é maior do que 1400°C, o ponto de fusão é tão grande que o material de isolamento térmico 14 não pode derreter no processo de erosão do tijolo de carbonato de magnésio 10. Portanto, não é possível produzir uma lacuna no lado da superfície traseira 13 dos tijolos de carbonato de magnésio 10 (o lado exterior).

[0040] Isto impede que os tijolos de carbonato de magnésio 10, os quais são expandidos pelo calor para empurrar e pressionar um ao outro, se movam em direção ao invólucro 16. Assim, a tensão desenvolvida no lado da superfície de operação 15 do tijolo de carbonato de magnésio 10 aumenta, resultando em danos de fragmento ou desca- mação do tijolo de carbonato de magnésio 10 no lado da superfície de operação 15.

[0041] Por outro lado, o limite inferior do ponto de fusão do material de isolamento térmico normalmente utilizado em um recipiente de metal fundido, tal como um conversor, o qual é usado em um ambiente de alta temperatura, é tipicamente de 1000°C. Portanto, este valor é utilizado como o valor mais baixo para o material de isolamento térmico 14.

[0042] De cima, o ponto de fusão do material de isolamento térmi co 14 é determinado para não ser menor do que 1000°C e nem maior do que 1400°C. No entanto, o limite inferior é preferivelmente de 1100°C e, mais preferivelmente, de 1200°C.

[0043] Se o material de isolamento térmico 14 tem uma espessura menor do que 2 mm, o material de isolamento térmico 14 é muito fino. Portanto, quando o material de isolamento térmico 14 derrete no pro- cesso de erosão dos tijolos de carbonato de magnésio 10, não é possível formar uma lacuna com uma largura interna alvo no lado da superfície traseira 13 dos tijolos de carbonato de magnésio 10. Isto evita o esforço da capacidade de aliviar a tensão desenvolvida no lado da superfície de operação 15. Como um resultado, os tijolos de carbonato de magnésio 10 descamam no lado da superfície de operação 15.

[0044] Por outro lado, se o material de isolamento térmico 14 tem uma espessura de mais de 10 mm, o material de isolamento térmico 14 é muito espesso. Portanto, quando o material de isolamento térmico 14 derrete no processo de erosão dos tijolos de carbonato de magnésio 10, uma grande lacuna é formada no lado da superfície traseira 13 dos tijolos de carbonato de magnésio 10. Como um resultado, os tijolos de carbonato de magnésio 10 descamam no lado da superfície de operação 15.

[0045] De cima, a espessura do material de isolamento térmico 14 está determinada para não ser menor do que 2 mm e nem maior do que 10 mm. No entanto, o limite superior é, de preferência, 7 mm e, mais preferencialmente, 5 mm.

[0046] Se a posição de instalação do material de isolamento térmico 14 está em uma posição de espessura inferior a 0,75 x T a partir da posição da superfície de operação 15 quando a parede do forno 11 foi construída (na posição da superfície de contato de aço fundido dos tijolos de carbonato de magnésio 10), a posição de instalação do material de isolamento térmico 14 é tão perto da superfície de operação 15 que o material de isolamento térmico 14 derrete mais cedo. Portanto, o efeito obtido pelo uso do material de isolamento térmico 14 não dura por um longo período de tempo. Além disso, neste caso, os tijolos de carbonato de magnésio 10 são tão curtos (finos) em relação aos tijolos de magnésio 17 na direção de espessura da parede do forno 11 que não é possível que os tijolos de carbonato de magnésio 10 exer- çam suficientemente o seu desempenho.

[0047] Por outro lado, se a posição de instalação do material de isolamento térmico 14 está em uma posição de espessura superior a 0,92 x T a partir da posição da superfície de operação 15 da parede do forno 11, a posição de instalação do material de isolamento térmico 14 está tão próxima do invólucro 16 que, quando a capacidade de isolamento térmico do material de isolamento térmico 14 é perdida no processo de erosão dos tijolos de carbonato de magnésio 10, pode haver um problema, tal como calor vermelho do invólucro 16.

[0048] De cima, a posição de instalação do material de isolamento térmico 14 é determinada para estar em uma posição de largura não menor do que 0,75 x T e não maior do que 0,92 x T a partir da superfície de operação 15 da parede do forno 11, e também na posição da superfície traseira 13 do tijolo de carbonato de magnésio 10. No entanto, o valor do limite inferior é definido, de preferência, para a posição de 0,80 x T e, mais preferencialmente, para a posição de 0,85 x T. A posição de instalação exata do material de isolamento térmico 14 na descrição acima é estabelecida com referência à posição na metade da espessura do material de isolamento térmico 14.

[0049] Tal como descrito acima, com o material de isolamentotérmico 14 sendo instalado em uma posição apropriada na parede do forno 11, é possível ajustar o teor de carbono do tijolo de carbonato de magnésio10 dentro da faixa de, pelo menos, 0,5 % em massa, e não mais do que 15 % em massa, o que é inferior ao do processo convencional. Para fazer com que o gradiente de temperatura do tijolo de carbonato de magnésio10 na direção longitudinal seja pequeno, as técnicas convencionais têm a tendência de tornar o teor de carbono, que tem uma função de melhorar a condutividade térmica, maior do que 15 % em massa,e não mais do que 50 % em massa. No entanto, na presente modalidade, o material de isolamento térmico 14 está disposto sobre o lado do invólucro 16 dos tijolos de carbonato de magnésio 10. Por conseguinte, independentemente da quantidade de carbono misturada nos tijolos de carbonato de magnésio 10, é possível fazer com que o gradiente de temperatura na direção longitudinal seja pequeno, e fazer o teor de carbono do tijolo de carbonato de magnésio 10 não maior do que 15 % em massa, o que é menor do que o do processo convencional. O teor de carbono do tijolo de carbonato de magnésio 10 pode ser um convencional (mais do que 15 % em massa). Neste caso, uma melhoria torna-se possível na resistência à erosão, devido a uma diminuição na quantidade de carbono que seja suscetível a ser oxidado e perdido.

[0050] Por outro lado, o valor do limite inferior do teor de carbono é determinado como sendo de 0,5 % em massa, por que um aglutinador (por exemplo, uma resina de fenol) que é misturado no momento de fabricar o tijolo de carbonato de magnésio 10 permanece como um resíduo de carbono no tijolo e, por isso, não é completamente removível. A saber, devido ao valor correspondente a essa quantidade restante ser de 0,5% em massa, esse valor é definido como o valor do limite inferior do teor de carbono.

[0051] De cima, o teor de carbono do tijolo de carbonato de mag-nésio10 é determinado para não ser menor do que 0,5 % em massa e nem maior do que 15 % em massa. Para melhorar ainda mais a resistência à erosão do tijolo de carbonato de magnésio 10, o valor do limite superior é de preferência determinado para ser de 13 % em massa.

[0052] É preferível que o material de isolamento térmico 14 seja instalado sobre a totalidade da parede do forno (a totalidade da superfície da parede do lado interior) do conversor. No entanto, o material de isolamento térmico 14 pode ser parcialmente instalado apenas sobre uma região onde o dano de fragmento é especialmente suscetível de ser causado (por exemplo, no lado de escoamento do aço).

[0053] Subsequentemente, um método para a construção de uma parede do forno de um recipiente de metal fundido de acordo com a presente modalidade será descrito com referência à figura 1.

[0054] Em primeiro lugar, um grande número de tijolos de magné sio paralelepípedos retangulares 17 são alinhados na superfície de parede interior do lado interno 16a do invólucro 16 através de uma articulação, não deixando espaço entre eles.

[0055] Em seguida, em uma superfície do lado interno 17a dos tijolos de magnésio alinhados 17, uma pluralidade de materiais de isolamento térmico do tipo folha 14 está colada de modo a não deixar espaço entre os materiais de isolamento térmico 14 adjacentes. Em seguida, uma grande quantidade de tijolos de carbonato de magnésio paralelepípedos retangulares 10 é alinhada, não deixando qualquer espaço entre eles, sobre uma superfície do lado interno 14a dos materiais de isolamento térmico 14 que tenham sido colados à superfície do lado interno 17a dos tijolos de magnésio 17. Neste momento, o alinhamento é feito de modo que a direção longitudinal dos tijolos de carbonato de magnésio 10 coincide com a direção de espessura da parede do forno 11 (a direção radial do conversor 12).

[0056] O material de isolamento térmico 14 é instalado em uma posição na direção da espessura de não menos de 0,75 x T e não mais de 0,92 x T a partir da superfície de operação 15 da parede do forno 11, e também na superfície traseira 13 do tijolo de carbonato de magnésio 10 em uma faixa de largura de não menos de 2 mm e não mais de 10 mm. A posição do material de isolamento térmico 14 na parede do forno 11 na direção da espessura quando se está instalado é definida pelo ajustamento da razão do comprimento do tijolo de magnésio 17 na sua direção da espessura e do comprimento do tijolo de carbonato de magnésio 10 na direção da espessura da parede do forno 11.

[0057] Aqui, como o tijolo de carbonato de magnésio 10, pode ser usado um tijolo convencional com um teor de carbono maior do que 15 % em massa. No entanto, com a instalação do material de isolamento térmico 14 na parede do forno 11, é possível utilizar tijolos com um teor de carbono de não menos de 0,5 % em massa e não mais de 15 % em massa, o que é inferior ao do caso convencional. Como um resultado, uma melhoria torna-se possível na resistência à erosão devido a uma diminuição na quantidade de carbono que é suscetível a ser oxidado e perdido.

[0058] Quanto ao conversor 12 como um alvo de instalação do material de isolamento térmico 14, suas condições de operação e similares não são particularmente limitadas. No entanto, com o conversor 12 com uma razão de operação de mais de 0 e não mais de 70 %, é possível obter os efeitos da presente modalidade de modo mais significativo.

[0059] A razão de operação do conversor 12 é encontrada com a seguinte fórmula (1).

[0060] Razão de operação (%) de conversor 12 = tempo médio para a produção de aço (min/carga) x número de cargas de produção (carga/mês)/ calendário (min/mês) x 100 • • • (1)

[0061] O tempo para a produção de aço é um período de tempo por carga (carga é, por vezes, referido como calor) necessário para a fabricação de aço. Para ser mais específico, é um tempo total de uma injeção de sucata para uma descarga de escória por meio de carregamento de ferro fundido, sopro e escoamento. Um valor médio do tempo total é utilizado como o tempo médio para a produção de aço (minutos por unidade de carga) na fórmula acima (1).

[0062] Se a razão de operação do conversor 12 é maior do que 70 %, a razão de operação do conversor 12 é tão alta que a mudança de temperatura no conversor 12 é pequena. Para melhorar ainda mais os efeitos da presente modalidade, o valor do limite superior da razão de operação do conversor 12 é, de preferência, 70 % e, mais preferencialmente, 60 %.

[0063] Por outro lado, a partir da razão acima mencionada, com a redução da razão de operação do conversor 12, a mudança de temperatura no conversor 12 é maior, o que torna os efeitos da presente modalidade mais proeminentes. Portanto, apesar de determinado ser superior a 0 %, o valor do limite inferior da razão de operação do conversor 12 não pode ser menor do que 30% com um valor típico.

[0064] Neste caso, mesmo em um ambiente de uso onde o dano de fragmento é causado, e mesmo em uma situação em que, com uma grande mudança de temperatura no recipiente de metal fundido, dano de fragmento é suscetível de ser causado, é possível prolongar a vida útil do tijolo de carbonato de magnésio 10 como um refratário.

EXEMPLOS

[0065] A seguir é feita uma descrição de Exemplos realizados para verificar o efeito de operação da presente modalidade.

[0066] Aqui, as pesquisas têm sido conduzidas em dispositivos reais, a saber, um conversor A com uma estrutura de parede do forno na qual o material de isolamento térmico 14 é instalado e um conversor B com uma estrutura de parede do forno na qual o material de isolamento térmico 14 não é instalado.

[0067] Para ser mais específico, no conversor A, a estrutura da parede do forno na qual o material de isolamento térmico 14 foi instalado foi feita de: tijolos permanentes magnesianos (espessura: 65 até 230 milímetros) como os tijolos de magnésia 17; um material de isolamento térmico 14; e tijolos de desgaste carbonáceos magnesianos (espessura: 720 a 990 mm) como os tijolos de carbonato de magnésio 10. Estes três tipos de elementos componentes foram fornecidos nesta ordem em um lado interior de um invólucro 16 de um conversor 12. O que é mostrado como um resultado disso são os Exemplos 1 a 5 e os

Exemplos Comparativos 1 a 6.

[0068] Por outro lado, no conversor de B, a estrutura da parede do forno na qual o material de isolamento térmico 14 não foi instalado foi feita de: tijolos magnesianos permanentes (espessura: 114 mm); e tijolos de desgaste carbonáceos magnesianos (espessura: 900 mm). Estes dois tipos de elementos componentes foram fornecidos nesta ordem em um lado interior do invólucro 16. O que é mostrado como um resultado disso são os Exemplos Comparativos 7 e 8.

[0069] Para o material de isolamento térmico 14, "Porextherm WDS (marca registrada)", fabricada pela Porextherm Dammstoffe GmbH foi usado. Seu material é um corpo moldado microporoso com base principalmente em sílica fumada. O material de isolamento térmico 14 é um material em forma de folha com 1000 mm de comprimento x 500 mm de largura (espessura é selecionada a partir de um dos quatro tipos de 1, 2, 10 e 12 mm). Em uso, uma pluralidade de materiais de isolamento térmico 14 foi colada aos tijolos permanentes. Além disso, os materiais de isolamento térmico 14 foram dispostos de modo que nenhum espaço foi deixado entre os materiais de isolamento térmico 14 adjacentes.

[0070] Além disso, para os tijolos de desgaste carbonáceos mag-nesianos, foram utilizados aqueles com um teor de carbono de 13 % em massa. No conversor A, os tijolos de desgaste carbonáceos mag- nesianos foram instalados na superfície do material de isolamento térmico 14. Por outro lado, no conversor B, os tijolos de desgaste car- bonáceos magnesianos foram instalados na superfície dos tijolos permanentes.

[0071] A Tabela 1 mostra as condições das pesquisas sobre os dispositivos reais, as temperaturas de invólucro obtidas e os resultados da vida útil das paredes do forno. Os detalhes dos Exemplos 1 a 5 e Exemplos Comparativos 1 a 8 na Tabela 1 serão descritos mais tarde.

[0072] "Temperatura de invólucro quando o forno está desligado" na Tabela 1 é uma temperatura da superfície exterior do invólucro 16 no local onde o tijolo de desgaste está mais danificado e torna-se fino ou o local onde o tijolo permanente é exposto. A taxa de erosão é uma espessura de dano do tijolo de desgaste por carga (carga).

[0073] Aqui, se a temperatura do invólucro quando o forno é desligado não é inferior a 550°C, é determinada como "falha". Isto porque, se a temperatura do invólucro quando o forno está em repouso é muito alta, existe a possibilidade de surgir um problema, tal como um calor vermelho do invólucro 16.

[0074] A taxa de erosão é dividida na espessura média de dano por carga para 1 a 500 cargas, o que é na primeira metade do período de utilização (primeira metade de operação), e a espessura média de dano por carga para 2500 a 3000 cargas, que está na segunda metade do período de utilização (segunda metade de operação). Na taxa de erosão, não menos de 0,30 (mm/carga) é determinado para ser "falha", independentemente do período de uso ser para a primeira metade ou a segunda metade, a partir do ponto de vista de extensão da vida útil com base nos dados do passado.

[0075] Em primeiro lugar, os resultados da mudança da posição de instalação do material de isolamento térmico 14 serão descritos através da utilização dos Exemplos 1 e 2 e Exemplos Comparativos 1 e 2.

[0076] Os Exemplos 1 e 2 são resultados da definição da posição de instalação do material de isolamento térmico 14 dentro da faixa apropriada (0,75 x T a 0,92 x T) enquanto Exemplos Comparativos 1 e 2 são resultados da definição da posição de instalação do material de isolamento térmico 14 fora da faixa apropriada.

[0077] As outras condições para o material de isolamento térmico 14, a saber, a condutividade térmica (0,02 (W/(m^K))), o ponto de fusão (1400°C) e a espessura (2 mm) foram definidas dentro de suas faixas respectivas apropriadas. A razão de operação do conversor A foi padronizada em não mais do que 70%.

[0078] Como é evidente a partir dos resultados dos Exemplos 1 e 2, verificou-se que com a posição de instalação do material de isolamento térmico 14 sendo definida entre o limite inferior (0,75 x T) e limite superior (0,92 x T), que é a faixa adequada, foi possível prolongar a vida útil do tijolo de desgaste na primeira metade e na segunda metade do período de utilização sem um aumento anormal da temperatura do invólucro.

[0079] Por outro lado, no Exemplo Comparativo 1, a posição de instalação do material de isolamento térmico 14 foi tão perto da superfície de operação 15 da parede do forno 11 (0,73 x T) que o material de isolamento térmico 14 derreteu em uma fase inicial, levando a uma exposição do tijolo permanente. Portanto, foi necessário desligar o forno em uma fase precoce. Em consequência, não foi possível prolongar a vida útil do tijolo de desgaste. No Exemplo Comparativo 2, a posição de instalação do material de isolamento térmico 14 foi tão perto do invólucro 16 (0,95 x T) que quando a função de isolamento térmico do material de isolamento térmico 14 de isolamento foi perdida no processo de erosão do tijolo de desgaste, a temperatura do invólucro subiu e há uma preocupação com um problema, tal como um calor vermelho do invólucro 16.

[0080] Em seguida, os resultados da mudança da condutividade térmica do material de isolamento térmico 14 serão descritos através da utilização dos Exemplos 2 e 3 e do Exemplo Comparativo 3.

[0081] Exemplos 2 e 3 são os resultados da definição da conduti- vidade térmica do material de isolamento térmico 14 dentro da faixa apropriada (0,01 a 0,15 (W/(mrK))), enquanto o Exemplo Comparativo 3 é um resultado da definição da condutividade térmica do calor material de isolamento de 14 fora da faixa apropriada.

[0082] As outras condições do material de isolamento térmico 14, a saber, a posição de instalação na direção da espessura da parede do forno (0,92 x T), o ponto de fusão (1400°C) e a espessura (2 mm) foram definidas em suas faixas respectivas apropriadas. A razão de operação do conversor A foi padronizada em não mais do que 70%.

[0083] Como é evidente a partir dos resultados dos Exemplos 2 e 3, verificou-se que com a definição da condutividade térmica do material de isolamento térmico 14 de acordo com o intervalo (Exemplo 2: 0,02 (W/(m^K)), Exemplo 3: 0,15 (W/(m^K))), foi possível prolongar a vida útil do tijolo de desgaste na primeira metade e na segunda metade do período de utilização.

[0084] Por outro lado, no Exemplo Comparativo 3, a condutividade térmica foi tão alta (0.20 (W/(m^K))) que na primeira metade do período de utilização, a capacidade de isolamento térmico do material de isolamento térmico 14 é diminuída e o efeito do tijolo de desgaste em suprimir os danos de fragmento se torna pequeno. Por isso, não foi possível prolongar a vida útil do tijolo de desgaste. Na segunda metade do período de utilização, quando o material de isolamento térmico 14 derreteu no processo de erosão do tijolo de desgaste, foi possível formar uma lacuna com uma largura interna alvo no lado da superfície traseira do tijolo de desgaste. Com a lacuna, a tensão desenvolvida na superfície de operação 15 foi permitida ser aliviada. Por conseguinte, foi possível evitar que o tijolo de desgaste descame ao lado da superfície de operação 15. No entanto, uma vez que a taxa de erosão do tijolo de desgaste era maior na primeira metade do período de utilização, não foi possível prolongar a vida útil do tijolo de desgaste ao longo de todo o período de utilização.

[0085] A seguir, os resultados da mudança do ponto de fusão do material de isolamento térmico 14 será descrita através da utilização do Exemplo 2 e do Exemplo Comparativo 4.

[0086] O Exemplo 2 é um resultado da definição do ponto de fusão do material de isolamento térmico 14 dentro da faixa apropriado (1000 a 1400°C), enquanto o Exemplo Comparativo 4 é um resultado da definição do ponto de fusão do material de isolamento térmico 14 fora da faixa apropriada.

[0087] As outras condições do material de isolamento térmico 14, a saber, a posição de instalação (0,92 x T), a condutividade térmica (0,02 (W/(mrK))) e a espessura (2 mm) foram definidas em suas faixas respectivas apropriadas. A razão de operação do conversor A foi padronizada em não mais do que 70%.

[0088] Como é evidente a partir do Exemplo 2, tem-se verificado que com o ponto de fusão do material de isolamento térmico 14 sendo definido dentro da faixa apropriada (1400°C), foi possível prolongar a vida útil do tijolo de desgaste na primeira metade e na segunda metade do período de utilização.

[0089] Por outro lado, a razão para o tijolo de desgaste descamar ao lado da superfície de operação 15 do Exemplo Comparativo 4 foi provavelmente como segue. O ponto de fusão do material de isolamento térmico 14 era tão alto (1500°C) que não era possível derreter o material de isolamento térmico 14 no processo de erosão do tijolo de desgaste e produzir uma lacuna no lado da superfície traseira do tijolo de desgaste. Como um resultado, não foi possível aliviar a tensão desenvolvida na superfície de operação 15 do tijolo de desgaste. Consequentemente, o tijolo de desgaste se expandindo termicamente não foi autorizado a se mover em direção ao invólucro 16 e, portanto, descamou ao lado da superfície de operação 15. Por isso, não foi possível prolongar a vida útil do tijolo de desgaste.

[0090] Em seguida, os resultados da mudança da espessura do material de isolamento térmico 14 serão descritos através da utilização dos Exemplos 2 e 4 e dos Exemplos Comparativos 5 e 6.

[0091] Os Exemplos 2 e 4 são os resultados da definição da es- pessura do material de isolamento térmico 14 dentro da faixa apropriada (2 a 10 mm), enquanto os Exemplos Comparativos 5 e 6 são resultados da definição da espessura do material de isolamento térmico 14 fora da faixa apropriada.

[0092] As outras condições do material de isolamento térmico 14, ou seja, a posição de instalação (0,92 x T), a condutividade térmica (0,02 (W/(mrK))) e o ponto de fusão (1400°C), foram definidas nas suas faixas respectivas apropriadas. A razão de operação do conversor A foi padronizada em não mais do que 70%.

[0093] Como é evidente a partir dos Exemplos 2 e 4, tem-se verifi cado que com a espessura do material de isolamento térmico 14 sendo definida entre o limite inferior (2 mm) e limite superior (10 mm), foi possível prolongar a vida útil do tijolo de desgaste na primeira metade e na segunda metade do período de utilização.

[0094] Por outro lado, no Exemplo Comparativo 5, o material de isolamento térmico 14 foi muito fino (1 mm). Portanto, a largura interior da lacuna formada quando o material de isolamento térmico 14 derreteu no processo de erosão do tijolo de desgaste era tão estreita que não era possível aliviar a tensão desenvolvida no lado da superfície de operação 15. Isto resultou na descamação do tijolo de desgaste do lado da superfície de operação 15. No Exemplo Comparativo 6, o material de isolamento térmico 14 foi demasiado espesso (12 mm). Portanto, a largura interior da lacuna produzida quando o material de isolamento térmico 14 derretido foi tão grande que a estrutura do tijolo de desgaste se soltou. Como um resultado, o tijolo de desgaste descamou no lado da superfície de operação 15. Por conseguinte, nos Exemplos Comparativos 5 e 6, não foi possível prolongar a vida útil do tijolo de desgaste.

[0095] Por fim, os resultados da mudança da razão de operação do conversor 12 verificados pelo uso dos conversores A nos Exemplos 2 e 5, em que o material de isolamento térmico 14 foi instalado e pelos conversores B nos Exemplos Comparativos 7 e 8, em que o material de isolamento térmico 14 não foi instalado serão descritos com referência à Tabela 1 e figuras 2A e 2B.

[0096] Nos Exemplos 2 e 5, as condições do material de isolamento térmico 14, a saber, a posição de instalação na direção da espessura da parede do forno (0,92 x T), a condutividade térmica (0,02 (W/(mrK))), o ponto de fusão (1400°C) e a espessura (2 mm) foram definidas dentro das suas faixas respectivas apropriadas. O Exemplo 2 é um resultado do caso em que a razão de operação do conversor A não era maior do que 70 %, enquanto o Exemplo 5 é um resultado do caso em que a razão de operação do conversor A é maior do que 70 %.

[0097] Por outro lado, nos Exemplos Comparativos 7 e 8, o material de isolamento térmico 14 não foi instalado. O Exemplo Comparativo 7 é um resultado no caso em que a razão de operação do conversor 12 não foi mais do que 70 %, enquanto que o Exemplo Comparativo 8 foi um resultado do caso em que a razão de operação do conversor 12 foi maior do que 70 %. Nos Exemplos Comparativos 7 e 8, não foi possível prolongar a vida útil do tijolo de desgaste porque o material de isolamento térmico 14 não foi utilizado.

[0098] Se as razões de operação dos conversores A e B mostra dos na figura 2A são maiores do que 0 % e não mais do que 70 %, a saber, as razões de operação dos conversores A e B são baixas, então a mudança da temperatura nos conversores 12 é grande. Portanto, no caso em que o material de isolamento térmico 14 foi instalado, a taxa de erosão do tijolo de desgaste não foi menor do que 0,1 (mm/carga) (a saber, primeira metade: 0,1 (mm/carga); segunda metade: 0,19 (mm/carga)). Isto é, na primeira metade e na segunda metade do período de utilização, a taxa de erosão foi mais favorável do que aquela do caso em que o material de isolamento térmico 14 não foi instalado. Portanto, no caso em que o material de isolamento térmico 14 foi instalado, o efeito de prolongar a vida útil do tijolo de desgaste pelo material de isolamento térmico 14 foi significativo.

[0099] Por outro lado, se as razões de operação dos conversores A e B mostradas na figura 2B são maiores do que 70 %, a saber, se as razões de operação dos conversores 12 são elevadas, então a mudança da temperatura nos conversores 12 é pequena. Portanto, no caso em que o material de isolamento térmico 14 foi instalado, a taxa de erosão do tijolo de desgaste foi mais favorável que aquela do caso em que o material de isolamento térmico 14 não foi instalado, na primeira metade e na segunda metade do período de utilização. No entanto, quanto à primeira metade do período de utilização, o grau de melhoria da taxa de erosão foi menor do que aquele do caso em que a razão de operação do conversor era baixa (0,06 (mm/carga)).

[00100] Deste modo, verificou-se que o efeito da instalação do material de isolamento térmico 14 é mais significativo quando a razão de operação do conversor 12 é baixa.

[00101] A partir de cima, tem-se verificado que pela utilização da estrutura da parede do forno de um recipiente de metal fundido e um método para a construção de uma parede do forno de um recipiente de metal fundido de acordo com a presente modalidade, é possível prolongar a vida útil de um refratário mesmo em um ambiente de uso, onde o dano de fragmento é suscetível de ser causado, e mesmo em uma situação em que, com uma grande mudança de temperatura no recipiente de metal fundido, dano de fragmento é suscetível de ser causado.

[00102] Como descrito acima, a presente invenção tem sido descrita com referência a uma modalidade, a presente invenção não é limitada às estruturas apresentadas na modalidade, mas inclui outras modalidades e modificações possíveis dentro do que é descrito nas reivindicações anexas. Por exemplo, o caso em que uma parte ou todas as modalidades e modificações são combinadas para formar uma estrutura de parede do forno de um recipiente de metal em fusão e um método para a construção de uma parede do forno de um recipiente de metal fundido de acordo com a presente invenção está incluído no escopo dos direitos da presente invenção.

[00103] Além disso, enquanto o conversor 12 como um recipiente de metal fundido tenha sido descrito na modalidade, a aplicação não está limitada apenas a este. A presente invenção pode ser aplicada a outros recipientes de metal fundido, por exemplo, uma concha de ferro fundido, concha de aço fundido, forno elétrico e similares.

APLICABILIDADE INDUSTRIAL

[00104] De acordo com a presente invenção, é possível fornecer uma estrutura de parede do forno de um recipiente de metal fundido e um método para a construção de uma parede do forno de um recipiente de metal fundido que faz com que seja possível prolongar a vida útil de um refratário, mesmo em um ambiente de utilização onde o dano de fragmento é causado, e mesmo em uma situação em que, com uma grande mudança de temperatura no recipiente de metal fundido, dano de fragmento é suscetível de ser causado. BREVE DESCRIÇÃO DOS SÍMBOLOS DE REFERÊNCIA 10: tijolo de carbonato de magnésio (refratário de carbonato de magnésio) 11: parede do forno 12: conversor (recipiente de metal fundido) 13: superfície traseira 14: material de isolamento térmico 15: superfície de operação 16: invólucro 17: tijolo de magnésio 18: superfície de contato do invólucro

Claims

1. Estrutura de parede do forno de um recipiente de metal fundido que é fornecido com uma parede do forno (11) alinhada com um refratário de carbonato de magnésio (10), a estrutura da parede do forno caracterizada pelo fato de que compreende: um invólucro (16); um refratário permanente alinhado em uma superfície interior do invólucro; um material de isolamento térmico (14) alinhado em uma superfície interior do refratário permanente; e o refratário de carbonato de magnésio (10) alinhado em uma superfície interior do material de isolamento térmico, em que no caso em que uma espessura da parede do forno exclui o invólucro (16) quando a parede do forno (11) é vista em uma vista da seção transversal é definida para ser T mm em unidade de milímetro, o material de isolamento térmico (14) com uma condutivi- dade térmica de não menos do que 0,01 W/(m^K) e não mais do que 0,15 W/(m^K) em uma faixa de 25°C a 300°C, com um ponto de fusão de não menos do que 1000°C e não mais do que 1400°C, e com uma espessura de não menos do que 2 mm e não mais do que 10 mm é disposto em uma faixa em uma direção de espessura entre uma posição de não menos do que 0,75 x T (mm) e não mais do que 0,92 x T a partir de uma superfície interior do refratário de carbonato de magnésio (10) em direção ao invólucro (16).

2. Estrutura de parede do forno de um recipiente de metal fundido, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o refratário de carbonato de magnésio (10) possui um teor de carbonato de não menos do que 0,5 % em massa e não mais do que 15 % em massa.

3. Método para construir uma parede do forno de um recipi- ente de metal fundido que é fornecido com uma parede do forno (11) alinhada com um refratário de carbonato de magnésio (10), o método caracterizado pelo fato de que compreende: alinhar um refratário permanente em uma superfície interior de um invólucro (16); alinhar um material de isolamento térmico (14) em uma superfície interior do refratário permanente; alinhar o refratário de carbonato de magnésio (10) em uma superfície interior do material de isolamento térmico (14); em que, no processo de revestimento do material de isolamento térmico, no caso em que uma espessura da parede do forno exclui o invólucro (16) quando a parede do forno (11) é vista em uma vista em seção transversal vertical é definida para ser T mm em unidade de milímetro, o material de isolamento térmico (14) com uma condutivi- dade térmica de não menos do que 0,01 W/(m^K) e não mais do que 0,15 W/(m^K) em uma faixa de 25°C a 300°C, com um ponto de fusão de não menos do que 1000°C e não mais do que 1400°C, e com uma espessura de não menos do que 2 mm e não mais do que 10 mm é disposto em uma faixa em uma direção de espessura entre uma posição de não menos do que 0,75 x T (mm) e não mais do que 0,92 x T a partir de uma superfície interior do refratário de carbonato de magnésio (10) em direção ao invólucro (16).

4. Método para construir uma parede do forno de um recipiente de metal fundido, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o recipiente de metal fundido é um conversor (12), e uma razão de operação do conversor é maior do que 0% e não maior do que 70%.

5. Método para construir uma parede do forno de um recipi- ente de metal fundido, de acordo com a reivindicação 3 ou 4, caracterizado pelo fato de que o refratário de carbonato de magnésio (10) possui um teor de carbonato de não menos do que 0,5 % em massa e não mais do que 15 % em massa.