JP2001289571A - 容器の裏張りを張替える方法 - Google Patents

容器の裏張りを張替える方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 容器の裏張りを効率的に張替える。 【解決手段】 少なくとも１０００℃の溶融浴温度を必
要とする条件下で溶融金属を製造する直接製錬法を実施
するために用いられる容器の裏張りを張替える方法にお
いて、前記容器が、耐火材裏張りされた床と、少なくと
も部分的に耐火材裏張りされた側壁と、頂壁と、少なく
とも二つの容器内への出入口とを有し、直接製錬作業停
止後における、容器を冷却する段階と、前記出入口を経
て容器内への進入を行なう段階と、容器裏張りを張替え
る段階と、２１日以内の期間で直接製錬作業を再開する
段階とを含む容器の裏張りを張替える方法。容器は耐火
材裏張りされた床４５，４７，４９、少なくとも一部が
耐火材裏張りされた側壁５、頂壁７および少なくとも二
ヶ所の容器出入口を有する形式タイプである。張替え
は、２１日以内の期間に、容器を冷却し、出入口を経て
容器内に入り、容器の裏張りを張替え、操業を再開する
作業を含む。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、少なくとも１００
０℃の溶融浴温度を必要とする条件下で溶融金属を製造
する方法である溶融に基づく直接製錬法を実施するため
に使用される容器の耐火裏張りを張替える方法に関する
ものである。
【０００２】本発明は、決して限定する意図ではない
が、特に、ＨＩ製錬法と呼ばれる溶融浴に基づく直接製
錬法を実行するために使用される耐火裏張りされた容器
の裏張りを張替える方法に関するものである。
【０００３】また、本発明は、本発明の裏張り張替え方
法に関連して構成される耐火材裏張りされた容器に関す
るものである。
【０００４】用語「直接製錬法」は、鉄鉱石や部分還元
鉄鉱石のような金属を含む供給材料から直接に溶融金属
を製造する方法を意味するものとする。
【０００５】
【従来技術、発明が解決しようとする課題】既知直接製
錬法の一群は、製錬反応のための主エネルギー源として
電気炉を使っている。
【０００６】一般にＲｏｍｅｌｔ法と呼ばれる別の製錬
法は、炉頂部から装入された金属酸化物を金属に製錬
し、またガス状反応生成物を後燃焼させて金属酸化物の
製錬続行に必要な熱を伝えるための媒体として、激しく
攪拌される多量の溶融スラグ浴を用いる。
【０００７】スラグを基礎とする直接製錬法の別の一群
は、一般に「深スラグ法」と称する。これに属するＤＩ
ＯＳ法、ＡＩＳＩ法などは、反応ガスと注入された酸素
とが後燃焼するための上部領域、金属酸化物を金属へ製
錬するための下部領域、および上下部領域を分ける中間
領域を含む複数の領域からなる深い溶融スラグの層を形
成することを基礎とする。
【０００８】ＨＩ直接製錬法は反応媒体として溶融金属
層を用い、（ａ）容器内に金属とスラグの溶融浴を形成
し、（ｂ）該溶湯中に、（ｉ）金属を含む供給材料（代
表例として金属酸化物）と、（ｉｉ）金属を含む供給材
料の還元剤として、またエネルギー源として機能する含
炭素固体材料（代表例として石炭）を注入し、（ｃ）金
属層中で金属を含む供給材料を金属に製錬する各段階を
含む。
【０００９】ＨＩ製錬法はまた、一酸化炭素および水素
のような浴から放出される反応ガスと含酸素ガスとを浴
上部空間で後燃焼させ、金属を含む供給材料の製錬に必
要な熱エネルギーとして寄与するように、発生する熱を
浴に伝達させることを含む。
【００１０】ＨＩ製錬法はまた、浴の公称静止表面上方
に遷移帯域を形成することを含み、そこでは液滴、飛沫
あるいは流れとして、上昇し下降する好ましい質量の溶
融材料があり、これが浴上方の反応ガスの後燃焼により
発生する熱エネルギーを浴に伝達する効果的な媒体を提
供する。
【００１１】好適なＨＩ製錬法の形態が本件出願人によ
る国際出願ＰＣＴ／ＡＵ９９／００５３８に記載されて
おり、その開示内容を本明細書の記載として援用する。
【００１２】上述の、および他の既知の、溶融浴を基礎
とする直接製錬法を実施するために開発された容器は種
々知られている。
【００１３】本件出願人による国際出願ＰＣＴ／ＡＵ９
９／００５３７には、ＨＩ製錬法を実施するための容器
が例として記載されており、その開示内容を本明細書の
記載として援用する。
【００１４】直接製錬法の経済性に関係する一つの要因
は、製錬工程の実施に用いられる容器裏張りの張替え時
間である。この間、溶融金属の製造は停止せざるを得な
い。
【００１５】ＨＩ製錬法の場合、毎年１回の部分張替え
と２年に１回の全面張替えが必要であると出願人は考え
ている。容器の「部分張替え」という用語は、容器側壁
の耐火材を交換する張替え、および任意に行う炉床／容
器上部の多少の局部補修を意味する。
【００１６】容器裏張りの「全面張替え」という用語
は、容器側壁の耐火材および容器床の耐火材を交換し、
かつ側壁および頂壁の水冷パネルを交換する張替えを意
味する。
【００１７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、以下
の、少なくとも１０００℃の溶融浴温度を必要とする条
件下で溶融金属を製造する直接製錬法を実施するために
用いられる容器の裏張りを張替える方法が提供される。
容器が、耐火材裏張りされた床と、少なくとも部分的に
耐火材裏張りされた側壁と、頂壁と、少なくとも二つの
容器内への出入口とを有し、直接製錬作業停止後におけ
る、容器を冷却する段階と、前記出入口を経て容器内へ
の進入を行なう段階と、容器裏張りを張替える段階と、
２１日以内の期間で直接製錬作業を再開する段階とを含
む容器の裏張りを張替える方法。
【００１８】好ましい製錬作業停止期間は２０日以内で
ある。さらに好ましい製錬作業停止期間は１８日以内で
ある。さらに好ましくは、製錬作業停止期間が１５日以
内である。好適には、容器の炉床領域における容器側壁
に少なくとも一つの出入口があり、また容器の上部位置
に少なくとも一つの出入口がある。さらに好適には、容
器の炉床領域における側壁に少なくとも二つの出入口が
あり、また容器の上部位置に少なくとも一つの出入口が
ある。側壁の複数の出入口は、直径方向で反対位置にあ
るのが好ましい。側壁の出入口は、側壁に設けた閉鎖可
能な扉であるのが好ましい。容器の床に別の出入口を設
けるのは好ましい。好適には、容器が、側壁を貫いて伸
長する少なくとも一つの固体注入ランスと、容器の上部
領域に含酸素ガスを注入するための少なくとも一つのラ
ンスとを有する。好ましくは、容器側壁が水冷パネルを
有する。好ましくは、容器頂壁が水冷パネルを有する。
好ましくは、容器が前炉床を有する。かかる容器構造に
よれば、容器の冷却段階が２４時間以内に完了する。
【００１９】好適には、冷却段階における容器の冷却
は、強制対流冷却または急速冷却によって行なわれる。
かかる特別手段を採用しない場合、作業員が容器に入っ
て通常の裏張り張替えを開始するまでに何日間もかか
り、全面裏張り張替えの場合には優に１か月以上かかる
だろう。
【００２０】さらに、本発明容器によれば、出入口から
容器内に入るまでの作業が、部分張替えの場合で３０時
間以内、全面張替えの場合で５４時間以内に首尾よく終
了する。
【００２１】一般に、この作業は、部分張替え、全面張
替えのいずれの場合にも、容器を材料供給源から分離
し、ランス／羽口を取り外して、出入口を開放する作業
を含む。
【００２２】さらに、本発明容器によれば、容器裏張り
の張替えが、部分張替えの場合で３７０時間以内、全面
張替えの場合で４９２時間以内に首尾よく完了する。
【００２３】一般に、容器裏張りの部分張替え作業は、
既存耐火材裏張りの撤去、側壁に対する安全裏張りの敷
設、該安全裏張りに対する高温面裏張りの敷設、該安全
裏張りに対するスラグ帯裏張りの敷設、ランス／羽口の
取り付け、および材料供給源に対する容器の接続を含
む。
【００２４】好ましくは、安全裏張りが、外側の恒久裏
張りと内側の交換可能な耐火レンガ裏張りを含み、安全
裏張りの敷設作業が、恒久裏張りの局部補修と交換可能
な新しいレンガ裏張りの敷設を含む。
【００２５】好適には、高温面裏張りとスラグ帯裏張り
は耐火レンガ製である。
【００２６】一般に、全面張替えの場合の容器の裏張り
を張替える作業は、前記部分張替え作業と、側壁および
頂壁の水冷パネルの交換作業と、前炉床の取り外しおよ
び交換作業と、耐火材床の敷設作業とを包含する。
【００２７】好適には、頂壁の水冷パネルの交換作業
は、頂壁を取り外し、頂壁の水冷パネルを交換し、その
後頂壁を容器に再装着する作業を含む。
【００２８】好適には、全面張替えの場合の容器裏張り
を張替える作業が、容器と前炉床の間の前炉床連結部の
レンガ積み作業と、容器内に伸長する前炉床連結部のレ
ンガ積み体を交換可能な安全裏張りと高温面裏張りのレ
ンガ積み体の「かなめ石」として利用することを含む。
【００２９】好ましくは、耐火材床の敷設作業が、床下
地として一層または二層以上の既製耐火材ブロックを敷
設し、かつ該床下地の上に耐火レンガの表面層を敷設す
ることを含む。
【００３０】また、本発明容器によれば、裏張り張替え
後の直接製錬工程の再開作業が９６時間以内に首尾よく
完了する。
【００３１】好適には、容器の裏張りを張替える作業
が、容器の炉床領域の上に安全架台を設けて該容器を二
つの作業帯に分け、安全架台上の作業帯と安全架台下の
作業帯にすることを含み、それによって両作業帯で同時
に張替え作業が行われる。
【００３２】好適には、容器の裏張りを張替える作業
が、水冷パネルの支持および上下動を行なうことのでき
る組立て構造物を安全架台上に設置することを含み、該
組立て構造物を利用して、必要に応じて、側壁または天
井から水冷パネルを取り外し、また交換水冷パネルを側
壁または天井に取り付ける。
【００３３】さらに、本発明によれば、直接製錬法を実
行するための容器として、容器の床を規定する基部と、
側壁と、排ガスダクトと、側壁を貫いて伸長する少なく
とも一つの固体注入ランス／羽口と、容器内上部領域へ
含酸素ガスを注入するための少なくとも一つのランス
と、製錬作業中に溶融材料を収容する容器の少なくとも
炉床領域における耐火材裏張りと、炉床領域の側壁にお
ける少なくとも一つの出入口とを有する直接製錬用容器
が提供される。
【００３４】本発明容器は、炉床領域における側壁に二
つの出入口を有することが好ましい。本発明容器は、容
器の床に出入口を有することが好ましい。前記床に設け
た出入口は、取り外し可能な栓であることが好ましい。
本発明容器は、床下地と、該床下地上に敷設された耐火
レンガ表面層とを形成する一層または二層以上の既製耐
火材ブロックを含むことが好ましい。頂壁は、容器から
取り外しできることが好ましい。本発明容器は、該容器
から溶融金属を排出するための前炉床を有することが好
ましい。前炉床は、容器から分離できることが好まし
い。
【００３５】
【発明の実施の形態】添付図面を参照して具体例により
本発明の追加説明を行なう。図１は、ＨＩ製錬法の実施
に適する容器の垂直断面図である。図２は、図１におけ
る２−２線に沿う断面図である。図３は、図１における
３−３線に沿う断面図である。図４から図７までは、含
酸素ガス注入用ランスおよび固体注入用ランス／羽口を
容器から取り外した状態（容器の裏張りを張替える場合
のような状態）の図１から図３までに示される容器の垂
直断面図であり、安全架台と、容器の裏張りを張替える
過程で、容器の側壁および天井の既存水冷パネルを撤去
し、取り替え用水冷パネルを取り付けるために使用され
る組立て構造物とを利用して状態を示す。
【００３６】図示された容器は、基底部３、概ね円筒樽
形状を成す側壁５、天井（屋根）７、溶融金属を連続的
に排出するための前炉床５７、定期的にスラグを排出す
るための出湯穴（タップ穴）６１、および排ガスダクト
９を有する。
【００３７】国際出願 ＰＣＴ／ＡＵ９９／００５３８
に記載されたＨＩ製錬法による容器を使用する場合、容
器は、溶融金属層１５と該溶融金属層１５上の溶融スラ
グ層１６を含む溶融浴を収容する。符号１７で指示され
る矢印は、金属層１５の静止表面の位置を示し、符号１
９で指示される矢印はスラグ層１６の静止表面の位置を
示す。用語「静止表面」とは、容器内へのガス注入も固
体装入もない時の表面を意味する。
【００３８】容器側壁５は金属製外皮６９を有する。
【００３９】さらに、溶融金属層１５およびスラグ層１
６に接触しこれらを包含する炉床領域を形成する側壁５
の下部は、耐火裏張りを有し、炉床領域の上の側壁５の
上部は水冷パネル１０を有する。
【００４０】耐火裏張りは、金属製外皮６９上に敷設さ
れた恒久安全裏張り７９と、交換可能な安全裏張り７１
と、溶融金属層１５に接触する領域にある安全裏張り７
１上の高温面裏張り７３と、スラグ層１６に接触する領
域にある安全裏張り７１上のスラグ帯裏張り７５を含
む。
【００４１】また、容器の基底３は耐火材料で裏張りさ
れた炉床を有する。さらに、容器の頂壁７は水冷パネル
１０を有する。典型的には、交換可能な安全裏張り７
１、高温面裏張り７３、およびスラグ帯裏張り７５は耐
火レンガで形成される。典型的には、炉床は、床下地を
形成する二層の既成形耐火ブロック４５、４７および耐
火レンガの表層４９を含む。
【００４２】また、容器は、鉛直方向に対して３０°〜
６０°の角度で側壁５を貫通して内側下方に向かってス
ラグ層１６の中まで伸長する複数の固体注入ランス／羽
口１１（そのうち２つが図示されている）を有する。ラ
ンス／羽口１１の位置は、その下端３５が金属層１５の
静止表面１７よりも上になるように選択される。
【００４３】ＨＩ製錬法では、金属を含む供給材料（通
常、微粒材）、含炭素固体材料（通常、石炭）、および
フラックス（通常、石灰とマグネシア）が搬送ガス（通
常、窒素）で運ばれ、ランス／羽口１１を通じて金属層
１５中に注入される。固体材料と搬送ガスは、その運動
量によって金属層１５内に進入する。石炭は、その揮発
成分が揮発し、それによって金属層１５中でガスを発生
する。炭素は、その一部が金属に溶け、一部が固体炭素
として残る。金属を含む供給材料は金属へ製錬され、製
錬反応によって一酸化炭素ガスが発生する。金属層１５
中に運ばれたガスおよび揮発と製錬で生じたガスは、溶
融金属、固体炭素、および金属層１５から来るスラグ
（固体／ガスの注入結果として金属層中に引き込まれて
いるスラグ）に著しい浮揚力を与え、それによって溶融
金属とスラグの飛沫、液滴および流れの上昇運動が生
じ、これらの飛沫、液滴および流れがスラグ層１６を通
り抜ける際にスラグを伴う。
【００４４】溶融金属、固体炭素およびスラグの浮揚力
は、金属層１５とスラグ層１６にかなりの撹拌作用を引
き起こし、その結果、スラグ層１６の体積が膨張し、矢
印３０で示されるスラグ層の表面を有することになる。
撹拌は、金属とスラグの領域で適度に均一な温度（典型
的には、３０℃程度の変動で１４５０〜１５５０℃）に
なるような度合である。
【００４５】また、溶融金属、固体炭素およびスラグの
浮揚力による溶融金属とスラグの飛沫、液滴および流れ
の上昇運動は、容器内溶融材料の上の空間３１（最上空
間）にまで達し、遷移帯域２３を形成する。
【００４６】さらに、容器は、容器中央にあって容器内
鉛直下方に伸長して含酸素ガス（通常、酸素富化予熱空
気）を注入するランス１３を有する。ランス１３の位置
およびランス１３を通るガスの流量は、含酸素ガスが遷
移帯域２３の中央に進入し、またランス１３の先端付近
に金属／スラグが事実上存在しない空間を維持するよう
に選択される。
【００４７】ＨＩ製錬法によるランス１３からの含酸素
ガスの注入は、遷移帯域２３およびランス１３の端部周
囲の自由空間２５における反応ガスである一酸化炭素と
水素を後燃焼させ、２０００℃程度またはそれ以上の高
温をガス空間に作り出す。その熱は、ガス注入領域で上
昇し、下降する溶融材料の飛沫、液滴および流れに伝達
され、さらには金属およびスラグが金属層１５に戻る時
に、熱の一部が金属層１５に伝達される。
【００４８】以上に示したとおり、容器裏張りの必要な
定期的張替えを可能な限り短い期間で行うことが、ＨＩ
製錬法の経済性にとって重要である。これは、容器が下
流の精製、製造工程の唯一の供給源である場合（例え
ば、ＨＩ製錬法によって、ＥＡＦと鋳造機を具備する小
型鋼工場に溶融鉄が供給される場合）には、とりわけ重
要である。容器から撤去し又容器に敷設しなければなら
ない材料が多量である場合、容器裏張りの張替え時間を
最小限度にすることは難しい目標である。直径６ｍの容
器を例に取れば、耐火材だけで５００〜６００トンにな
るだろう。
【００４９】本件出願人は、容器がＨＩ製錬法に用いら
れ、毎年一回の部分張替えと、２年毎の全面張替えを必
要とする時の、張り替え業務予定表を作成した。図示さ
れた容器の場合、（ａ）部分張替えは、恒久安全裏張り
７９の局部補修、および交換可能な安全裏張り７１、高
温面裏張り７３およびスラグ帯裏張り７５の各々の（レ
ンガ取替えによる）交換を必要とし、（ｂ）全面張替え
は、前記（ａ）で述べた裏張りの局部補修と交換を必要
とするとともに、更に、以下の各々の取り替えを含む： （ｉ）炉床部を構成する耐火レンガ層４５、４７、４
９、（ｉｉ）前炉床５７、および（ｉｉｉ）側壁５およ
び頂壁７の水冷パネル。
【００５０】最短の操業停止期間で容器裏張りを張り替
えるために、容器は、側壁５の直径方向で相対向する
（図３に示す）２つの扉（ドアー）９１と、基底部３の
栓９３を有し、これら扉９１と栓９３が、容器内でのＨ
Ｉ製錬作業が停止した後での容器の出入口となる。
【００５１】側壁の出入口は、典型例では、該開閉口を
通して、Keibler Thompson製のＫＴ―３０遠隔破砕機の
ような耐火材破砕装置を容器内部に搬入できる程度に十
分大きい（例えば、２×２ｍ）。代替法として、耐火材
破砕装置を容器頂部で支持して、容器頂部から破砕を開
始することもできる。
【００５２】典型例では、底栓９３は、使用済み耐火裏
張りの少なくとも大部分を首尾よく運び出せるように十
分大きい（例えば、直径３ｍ）。
【００５３】さらに、全面張替えの場合に頂壁７を一体
として取り外せるように、容器が、頂壁７下縁と側壁５
の上縁の間にあるフランジ付き連結部８１で構成されて
いる。このことが操業停止中、容器内部への進入を可能
にする。また、このことによって、頂壁７が容器の元の
位置にあるとした場合に比べ、頂壁７の水冷パネルの取
替えを一層便利に行うことができる。しかも、頂壁７の
取り外しは、頂壁の水冷パネルの交換を行なう間に容器
内での裏張り張替え作業の続行を可能にする。水冷パネ
ルを取り替える必要のない部分張替えの場合には、頂壁
の取り外しは必要なく、頂部からの容器に対する作業着
手は、酸素注入ランス１３を取り外し、その結果生じる
容器の開口を通じて行なうことができる。
【００５４】さらに、裏張り張替え中に前炉床５７が側
壁５から切り離され、必要な耐火材裏張りを施工済みの
別の前炉床と取り換えできるように、容器は、前炉床５
７と側壁５との間のフランジ付き連結部８３を有する。
この特徴によって裏張り張替え方法が加速される。
【００５５】さらに、好的例によれば、新しい前炉床が
設置され、交換可能な安全裏張り７１のレンガ積み作業
の開始前に、あるいは少なくとも該作業の初期段階に、
前炉床５７と容器内部との間をつなぐ前炉床連結部８５
のレンガ積み作業が前炉床５７から容器内部まで行われ
る。この作業が側壁レンガ積み作業工程を著しく加速す
る。
【００５６】一般的に言って、裏張りの張替え方法は、
容器の冷却、出入口を通しての容器内への進入、容器裏
張りの張替え、およびＨＩ製錬作業再開の諸段階を含
む。これらの段階の各々が多くの段階を含む。例えば、
容器の裏張りを張替える一般的作業は、部分張替えの場
合で、側壁上に敷設された使用済み耐火レンガを破砕し
て撤去し、再びレンガ積みを行ない、ランス／羽口１
１、１３を再装着する等の段階（作業）を含む。
【００５７】本発明による裏張り張替え方法の例とし
て、合計１１．７５日間の操業停止で容器の部分張替え
を行うための作業と、各作業ごとの所要時間を表１に総
括する。
【００５８】
【表１】
【００５９】前記作業の大部分については説明を要しな
い。
【００６０】一つの例外は、最初の作業「通風冷却」で
ある。部分張替えの際には、含酸素ガス注入ランス１３
を通じて行なう強制対流による冷却が、容器内を少なく
とも８００℃まで速やかに冷却し、遠隔制御破砕装置を
容器内で作動させるために必要である。全面張替えの際
には、対流冷却も選択肢である。別の選択肢は、水によ
る急速冷却である。
【００６１】前記例では、底栓９３の取り外しは必要で
ない。なぜなら、二ヶ所の側壁扉９１と頂部開口が、裏
張りの張替えを行なうために容器から搬出され、また容
器へ持ち込まれる材料の総量を捌く（さばく）ことがで
きるからである。
【００６２】本発明による裏張り張替え方法の例とし
て、容器の全面張替えを合計２０．２４日間の操業停止
で行うための作業と作業ごとの所要時間を表２に総括す
る。
【００６３】
【表２】
【００６４】この例では、表１に要約された部分張替え
の例と同様に、底栓９３は容器から取り外されない。し
たがって、使用済み耐火材裏張りと側壁水冷パネルは側
壁扉９１から搬出される。この例は、容器頂壁７の取り
外しを含む。
【００６５】本発明による裏張り張替え方法の例とし
て、容器の全面張替えを合計２０．２４日間の操業停止
で行うための作業と作業ごとの所要時間を表２に総括す
る。本発明による裏張り張替え方法の別の例として、容
器の全面張替えを合計１８．２４日間の操業停止で行う
ための作業と作業ごとの所要時間を表３に総括する。
【００６６】
【表３】
【００６７】この例では、使用済み耐火材の容器からの
撤去を加速するために底栓９３が取り外される。
【００６８】前記各例は、（ａ）炉床領域、および
（ｂ）側壁５の上部（すなわち、スラグ帯裏張り７５
と、その上位の水冷パネルから成る領域）に対して同時
並行に作業がなされるように、安全架台を設置する作業
を含むものである。
【００６９】図４から図７までは、側壁５および天井７
の既存水冷パネルを取り外し、また交換用水冷パネルを
取り付けるための、安全架台と組立て構造物の好ましい
例を示している。
【００７０】図４から図７までに示す裏張り張替え方法
は、前記全面裏張り張替えと違っており、頂壁７の取り
外し作業を含まないという点に留意されたい。
【００７１】安全架台は、炉床領域の上部に容器内全体
を横切って拡がった固定台４３を含む。固定台４３は、
実質的に、容器を二つの帯域（一方は架台４２の上、他
方は架台４２の下）に分ける。その結果、両帯域で同時
並行して（しかも安全に）裏張り張替え作業を行うこと
ができる。
【００７２】また、安全架台は、図４から図７までに示
されるように、固定台４３に配設され、該固定台４３に
対して上下できる可調節台４５を含む。可調節台４５
は、固定台４３上に配設して、適切であればどのような
手段によっても固定台に対して動くことができるように
してよい。
【００７３】可調節台４５は、炉床領域の上の側壁５お
よび頂壁７の裏張り張替えに必要な人員と装置のための
作業平面となる。
【００７４】全体として符号５３で指示される水冷パネ
ル支持用組立て構造物は、調節可能な鋏状脚６５に取着
された傾斜可能な支持台５５を含む。図４から図７まで
に示されるように、（ａ）支持台５５は、水平姿勢で、
容器のＨＡＢ開口を通して容器内に降ろされる交換用水
冷パネル９５を受け止めて支えることができ、（ｂ）可
調節台４５は、所要の高さに上昇させ（または下降さ
せ）ることができ、かつ（ｃ）支持台５５は、交換用水
冷パネル９５を側壁５または頂壁７の規定位置に配置す
るために、鋏状脚６５の操作により上下動させ、また傾
けることができる。
【００７５】同様に、組立て構造物５３は、側壁５およ
び頂壁７の既存水冷パネル１０をその位置から取り外す
ために使用できる。
【００７６】説明された本発明の好適例に対して、本発
明の精神および範囲から逸脱することなく多くの修正が
可能である。
【００７７】例えば、好適例は容器基底部３における栓
９３を含むが、本発明は、そのような構成に限定される
ことなく、栓９３を含まない構成にも及ぶものである。
【００７８】さらに、例えば、好適例は、頂壁７を取り
外しできるように、頂壁７の下縁と側壁５の上縁の間に
あるフランジ付き連結部８１を含むが、本発明はそのよ
うな構成に限定されない。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＨＩ製錬法の実施に適する容器の鉛直断面図。
【図２】図１の２―２線断面図。
【図３】図１の３―３線断面図。
【図４】図５から図７までと共に、側壁および天井の既
存水冷パネルを取り外して交換用水冷パネルを取り付け
るための安全架台と組立て構造物の好適例を示す。
【図５】図４、図６、図７と共に、安全架台と組立て構
造物の好適例を示す。
【図６】図４、図５、図７と共に、安全架台と組立て構
造物の好適例を示す。
【図７】図４から図６までと共に、安全架台と組立て構
造物の好適例を示す。
【符号の説明】
３ 容器基底部 ５ 側壁 ７ 容器頂壁 ９ 排ガスダクト １０ 水冷パネル １１ 固体注入ランス １３ ＨＡＢランス １５ 金属層 １６ スラグ層 １７ 金属層公称静止表面 １９ スラグ層公称静止表面 ２３ 遷移帯域 ２５ 自由空間 ３０ スラグ層表面 ３１ 容器上部空間 ３５ 固体注入ランス下端 ４３ 固定台 ４５ 炉床部既成形耐火ブロック ４７ 炉床部既成形耐火ブロック ４９ 表層 ５３ 組立て構造物 ５５ 傾斜可能な支持台 ５７ 前炉床 ６１ 出湯穴（タップ穴） ６５ 鋏状脚 ６９ 金属製外皮 ７１ 交換可能安全裏張り ７３ 高温面裏張り ７５ スラグ帯裏張り ７９ 恒久安全裏張り ８１ フランジ付き連結部 ８３ フランジ付き前炉床連結部 ８５ 前炉床連結部 ９１ 側壁出入口（側壁扉） ９３ 底栓 ９５ 水冷パネル
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２７Ｂ 1/16 Ｆ２７Ｂ 1/16 1/21 1/21 1/24 1/24 Ｆ２７Ｄ 1/12 Ｆ２７Ｄ 1/12 Ａ Ｌ (72)発明者 マーチン ジョセフ ダン オーストラリア国 ウェスタンオーストラ リア、ウェストミドランド、サード アベ ニュー 24

Claims (30)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 少なくとも１０００℃の溶融浴温度を必
    要とする条件下で溶融金属を製造する直接製錬法を実施
    するために用いられる容器の裏張りを張替える方法にお
    いて、 前記容器が、耐火材裏張りされた床と、少なくとも部分
    的に耐火材裏張りされた側壁と、頂壁と、少なくとも二
    つの容器内への出入口とを有し、 直接製錬作業停止後における、容器を冷却する段階と、
    前記出入口を経て容器内への進入を行なう段階と、容器
    裏張りを張替える段階と、２１日以内の期間で直接製錬
    作業を再開する段階とを含む容器の裏張りを張替える方
    法。
  2. 【請求項２】 直接製錬作業の停止期間が１８日以内で
    ある請求項１に記載された容器の裏張りを張替える方
    法。
  3. 【請求項３】 直接製錬作業の停止期間が１５日以内で
    ある請求項２に記載された容器の裏張りを張替える方
    法。
  4. 【請求項４】 前記容器の炉床領域における容器側壁に
    少なくとも一つの出入口があり、かつ容器の上部位置に
    少なくとも一つの出入口がある請求項１から請求項３ま
    でのいずれか１項に記載された容器の裏張りを張替える
    方法。
  5. 【請求項５】 容器の炉床領域における側壁に二つの出
    入口があり、また容器の上部位置に少なくと一つの出入
    口がある請求項１から請求項３までのいずれか１項に記
    載された容器の裏張りを張替える方法。
  6. 【請求項６】 前記容器の床に別の出入口がある請求項
    ４または請求項５に記載された容器の裏張りを張替える
    方法。
  7. 【請求項７】 前記容器が、前記側壁を貫いて伸長する
    少なくとも一つの固体注入ランスと、前記容器の上部領
    域に含酸素ガスを注入するための少なくとも一つのラン
    スとを有する請求項１から請求項６までのいずれか１項
    に記載された容器の裏張りを張替える方法。
  8. 【請求項８】 前記容器の側壁が水冷パネルを含む請求
    項１から請求項７までのいずれか１項に記載された容器
    の裏張りを張替える方法。
  9. 【請求項９】 前記容器の頂壁が水冷パネルを含む請求
    項１から請求項８までのいずれか１項に記載された容器
    の裏張りを張替える方法。
  10. 【請求項１０】 前記容器が前炉床を有する請求項１か
    ら請求項９までのいずれか１項に記載された容器の裏張
    りを張替える方法。
  11. 【請求項１１】 前記容器の冷却段階が２４時間以内で
    完了する請求項１から請求項１０までのいずれか１項に
    記載された容器の裏張りを張替える方法。
  12. 【請求項１２】 前記容器の冷却段階が、強制対流冷却
    または急速冷却を含む請求項１から請求項１１までのい
    ずれか１項に記載された容器の裏張りを張替える方法。
  13. 【請求項１３】 前記出入口を経て容器内に進入する段
    階が、前記容器の部分張替えの場合に３０時間以内であ
    り、全面張替えの場合に５４時間以内で完了する請求項
    １から請求項１２までのいずれか１項に記載された容器
    の裏張りを張替える方法。
  14. 【請求項１４】 前記容器の部分張替えおよび全面張替
    えの両方の場合において、前記出入口を経て容器内に進
    入する段階が、前記容器の材料供給源からの分離、ラン
    ス／羽口の取り外し、および前記出入口の開放を含む請
    求項１３に記載された容器の裏張りを張替える方法。
  15. 【請求項１５】 前記容器の裏張りを張替える段階が、
    部分張替えの場合に３７０時間以内に完了し、全面張替
    えの場合に４９２時間以内に完了する請求項１から請求
    項１４までのいずれか１項に記載された容器の裏張りを
    張替える方法。
  16. 【請求項１６】 部分張替えの場合の前記容器の裏張り
    を張替える段階が、既存の耐火裏張りの撤去、側壁に対
    する安全裏張りの取り付け、該安全裏張りに対する高温
    面裏張りの取り付け、前記安全裏張りに対するスラグ帯
    裏張りの取り付け、ランス／羽口の取り付け、および容
    器と材料供給源の接続を含む請求項１から請求項１５ま
    でのいずれか１項に記載された容器の裏張りを張替える
    方法。
  17. 【請求項１７】 前記安全裏張りが外側の恒久裏張り
    と、内側の交換可能な耐火レンガ裏張りを含み、前記安
    全裏張りの取り付け段階が、前記恒久裏張りの局部補修
    と、新しい交換可能なレンガ裏張りの敷設とを含む請求
    項１６に記載された容器の裏張りを張替える方法。
  18. 【請求項１８】 全面張替えの場合の前記容器の裏張り
    を張替える段階が、請求項１６または請求項１７で定義
    された部分張替え段階を含み、さらに側壁と頂壁の水冷
    パネルの交換、前記前炉床の撤去と交換、および耐火材
    床の取り付けの各段階を含む請求項１から請求項１５ま
    でのいずれか１項に記載された容器の裏張りを張替える
    方法。
  19. 【請求項１９】 前記頂壁の水冷パネルの交換段階が、
    前記頂壁を撤去し、前記頂壁の水冷パネルを取り替え、
    その後、前記頂壁を前記容器に対して再設定することを
    含む請求項１８に記載された容器の裏張りを張替える方
    法。
  20. 【請求項２０】 全面張替えの場合の前記容器の裏張り
    を張替える段階が、前記容器と前記前炉床の間の前炉床
    連結部のレンガ積み作業と、容器内に伸長する前記前炉
    床連結部のレンガ積み体を前記交換可能な安全裏張りと
    前記高温面裏張りのレンガ積み体の「かなめ石」として
    利用することを含む請求項１８または請求項１９に記載
    された容器の裏張りを張替える方法。
  21. 【請求項２１】 前記耐火材床の前記取り付け段階が、
    床下地として一層または二層以上の既製耐火材ブロック
    を敷設し、かつ該床下地の上に耐火レンガの表面層を敷
    設することを含む請求項１８から請求項２０までのいず
    れか１項に記載された容器の裏張りを張替える方法。
  22. 【請求項２２】 裏張り張替え後の直接製錬作業の再開
    段階が９６時間以内に完了する請求項１〜請求項２１ま
    でのいずれか１項に記載された容器の裏張りを張替える
    方法。
  23. 【請求項２３】 前記容器の裏張りを張替える段階が、
    前記容器の炉床領域の上に安全架台を設けて該容器を二
    つの作業帯に分け、前記安全架台上の作業帯と前記安全
    架台下の作業帯にすることを含み、それによって両作業
    帯で同時に張替え作業が行われる請求項１から請求項２
    ２までのいずれか１項に記載された容器の裏張りを張替
    える方法。
  24. 【請求項２４】 前記容器の裏張りを張替える段階が、
    水冷パネルの支持および上下動を行なうことのできる組
    立て構造物を前記安全架台上に設置することを含み、該
    組立て構造物を利用して、必要に応じて、側壁または天
    井から水冷パネルを取り外し、また交換水冷パネルを側
    壁または天井に取り付ける請求項２３に記載された容器
    の裏張りを張替える方法。
  25. 【請求項２５】 直接製錬法を実行するための容器にお
    いて、容器の床を規定する基部と、側壁と、排ガスダク
    トと、前記側壁を貫いて伸長する少なくとも一つの固体
    注入ランス／羽口と、容器内上部領域へ含酸素ガスを注
    入するための少なくとも一つのランスと、製錬作業中に
    溶融材料を収容する前記容器の少なくとも炉床領域にお
    ける耐火材裏張りと、前記炉床領域の前記側壁における
    少なくとも一つの出入口とを有する直接製錬用容器。
  26. 【請求項２６】 前記炉床領域における前記側壁に二つ
    の出入口を有する請求項２５に記載された直接製錬用容
    器。
  27. 【請求項２７】 前記容器の床に出入口を有する請求項
    ２５または請求項２６に記載された直接製錬用容器。
  28. 【請求項２８】 前記床に設けた出入口が取り外し可能
    な栓である請求項２７に記載された直接製錬用容器。
  29. 【請求項２９】 床下地と、該床下地上に敷設された耐
    火レンガ表面層とを形成する一層または二層以上の既製
    耐火材ブロックを含む請求項２５から請求項２８までの
    いずれか１項に記載された直接製錬用容器。
  30. 【請求項３０】 前記容器から溶融金属を排出するため
    の前炉床を有する請求項２５から請求項２９までのいず
    れか１項に記載された直接製錬用容器。
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