JP2002147959A - キュポラ - Google Patents
キュポラInfo
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- JP2002147959A JP2002147959A JP2000337317A JP2000337317A JP2002147959A JP 2002147959 A JP2002147959 A JP 2002147959A JP 2000337317 A JP2000337317 A JP 2000337317A JP 2000337317 A JP2000337317 A JP 2000337317A JP 2002147959 A JP2002147959 A JP 2002147959A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】キュポラの水冷帯及び炉床の構造に関し、キュ
ポラの連続的操業時間を可及的に延長しうるようにする
ことを目的とする。 【解決手段】冷却水樋４６の内底面（キュポラの水冷帯
の下端縁Ｗ）は休風時のメタルラインＬＭに応じた下限
と、通常作動時のスラグラインＬＳの近傍の上限との間
に位置する。キュポラの保護を図りつつ炉側壁１０の耐
食性上最も重要なスラグライン付近の冷却性能の向上を
実現している。キュポラ炉床２２におけるスタンプ材層
は上面側の耐食性の高い素材にて構成された第１層24a,
24bと下面側の断熱性の高い素材にて構成された第２層
26a, 26bとから構成される。第１層24a, 24bにおける亀
裂の発生及び進行を第２層の断熱層26a, 26bにより抑制
し、寿命延長を実現することができる。
ポラの連続的操業時間を可及的に延長しうるようにする
ことを目的とする。 【解決手段】冷却水樋４６の内底面（キュポラの水冷帯
の下端縁Ｗ）は休風時のメタルラインＬＭに応じた下限
と、通常作動時のスラグラインＬＳの近傍の上限との間
に位置する。キュポラの保護を図りつつ炉側壁１０の耐
食性上最も重要なスラグライン付近の冷却性能の向上を
実現している。キュポラ炉床２２におけるスタンプ材層
は上面側の耐食性の高い素材にて構成された第１層24a,
24bと下面側の断熱性の高い素材にて構成された第２層
26a, 26bとから構成される。第１層24a, 24bにおける亀
裂の発生及び進行を第２層の断熱層26a, 26bにより抑制
し、寿命延長を実現することができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は溶解能力が18ton/
hourといった大型であるにもかかわらず１４週間といっ
た長期間にわたっての長時間連続操業を実現しうるキュ
ポラ、特に、その水冷帯及び炉床の構造に関するもので
ある。
hourといった大型であるにもかかわらず１４週間といっ
た長期間にわたっての長時間連続操業を実現しうるキュ
ポラ、特に、その水冷帯及び炉床の構造に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】キュポラにおいては連続的な操業を継続
すると炉内における熱的に過酷な部分である湯溜り帯に
おける炉側壁を構成する耐火煉瓦や炉床が損傷を受け、
操業を継続しえない状態に至る。この状態に至ると、そ
の時点でキュポラを停止し、キュポラ内に作業員が入
り、消耗した炉側壁を構成する耐火煉瓦及び炉床を除去
し、新規に炉側壁及び炉床を構築しなおしてから再び火
を入れ、操業を再開する手順をとっている。
すると炉内における熱的に過酷な部分である湯溜り帯に
おける炉側壁を構成する耐火煉瓦や炉床が損傷を受け、
操業を継続しえない状態に至る。この状態に至ると、そ
の時点でキュポラを停止し、キュポラ内に作業員が入
り、消耗した炉側壁を構成する耐火煉瓦及び炉床を除去
し、新規に炉側壁及び炉床を構築しなおしてから再び火
を入れ、操業を再開する手順をとっている。
【０００３】炉側壁の損傷はスラグラインにおいて集中
して惹起されるのが通常である。即ち、スラグは鉄酸化
物が主体であるが塩基性を帯びており、炉壁を構成する
カーボンなどを素材とする耐化煉瓦はスラグに対する耐
食性がそれほど高くなく、特に、その温度が高い場合は
スラグによる炉側壁の侵蝕は急速に進行しやすい。一
方、炉床においては底面側の型砂層の上にアルミナをベ
ースとする耐火層をスタンピングにより形成しており、
アルミナは本来は耐食性はすこぶる高い素材であるが、
成形性を高めるための硬化材を添加しており、炉内の高
温によりアルミナは硬化材をバインダとした燒結様の反
応が惹起されてゆき密度が次第に大きくなることにより
収縮し、使用の継続に従って耐火層に亀裂が進行してゆ
くことは回避困難である。このように、炉壁や炉床の高
温がその損傷の原因であり、そこで対策として、冷却性
を高めるため、炉壁を水冷する水冷型のキュポラもあ
る。
して惹起されるのが通常である。即ち、スラグは鉄酸化
物が主体であるが塩基性を帯びており、炉壁を構成する
カーボンなどを素材とする耐化煉瓦はスラグに対する耐
食性がそれほど高くなく、特に、その温度が高い場合は
スラグによる炉側壁の侵蝕は急速に進行しやすい。一
方、炉床においては底面側の型砂層の上にアルミナをベ
ースとする耐火層をスタンピングにより形成しており、
アルミナは本来は耐食性はすこぶる高い素材であるが、
成形性を高めるための硬化材を添加しており、炉内の高
温によりアルミナは硬化材をバインダとした燒結様の反
応が惹起されてゆき密度が次第に大きくなることにより
収縮し、使用の継続に従って耐火層に亀裂が進行してゆ
くことは回避困難である。このように、炉壁や炉床の高
温がその損傷の原因であり、そこで対策として、冷却性
を高めるため、炉壁を水冷する水冷型のキュポラもあ
る。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】水冷帯を備えた従来の
水冷型のキュポラは水冷帯の下端は羽口の付近までであ
った。これは、最も高温となる羽口付近を効率的に冷却
するという観点では理に叶ったものであるが、熱的に最
も厳しいスラグライン近傍の炉側壁や炉床の冷却の観点
からは十分ではなかった。
水冷型のキュポラは水冷帯の下端は羽口の付近までであ
った。これは、最も高温となる羽口付近を効率的に冷却
するという観点では理に叶ったものであるが、熱的に最
も厳しいスラグライン近傍の炉側壁や炉床の冷却の観点
からは十分ではなかった。
【０００５】また、炉側壁や炉床を構成する煉瓦やスタ
ンプ材の材質（耐食性）の選定によって連続操業時間の
延長を図る提案も各種されてきたが十分とはいえなかっ
た。従来のキュポラでは連続操業時間が短く、せいぜ
い、４週間程度であり、その都度炉側壁及び炉床の再構
築の作業が必要である。この作業は相当な技能を必要と
し、しかも悪環境での重労働であり、年々その鋳物メー
カとしてはそのコスト負担に耐えきれなくなってきつつ
ある。そこで、炉側壁や炉床を構成する煉瓦やスタンプ
材の材質（耐食性）の工夫によって連続操業時間を増す
提案が各種されてきたが、十分とはいえなかった。
ンプ材の材質（耐食性）の選定によって連続操業時間の
延長を図る提案も各種されてきたが十分とはいえなかっ
た。従来のキュポラでは連続操業時間が短く、せいぜ
い、４週間程度であり、その都度炉側壁及び炉床の再構
築の作業が必要である。この作業は相当な技能を必要と
し、しかも悪環境での重労働であり、年々その鋳物メー
カとしてはそのコスト負担に耐えきれなくなってきつつ
ある。そこで、炉側壁や炉床を構成する煉瓦やスタンプ
材の材質（耐食性）の工夫によって連続操業時間を増す
提案が各種されてきたが、十分とはいえなかった。
【０００６】この発明はこのような従来技術の現状に鑑
みてなされたものであり、大型のキュポラにおいて、そ
の連続的操業時間を可及的に延長しうるようにすること
を目的とする。
みてなされたものであり、大型のキュポラにおいて、そ
の連続的操業時間を可及的に延長しうるようにすること
を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明に
よれば、湯溜り帯における炉側壁を煉瓦などの耐火物に
て構成し、その上方に水冷帯を有したキュポラにおい
て、水冷帯の下端縁は休風時のメタルラインに応じた下
限と、通常作動時のスラグラインの近傍の上限との間に
位置することを特徴とするキュポラが提供される。ここ
に通常作動時のスラグラインは上下に変動しうるが、本
発明におけるスラグライン近傍とはその変動範囲も含ま
しめるよう意図している。
よれば、湯溜り帯における炉側壁を煉瓦などの耐火物に
て構成し、その上方に水冷帯を有したキュポラにおい
て、水冷帯の下端縁は休風時のメタルラインに応じた下
限と、通常作動時のスラグラインの近傍の上限との間に
位置することを特徴とするキュポラが提供される。ここ
に通常作動時のスラグラインは上下に変動しうるが、本
発明におけるスラグライン近傍とはその変動範囲も含ま
しめるよう意図している。
【０００８】請求項１の発明の作用・効果を説明する
と、水冷帯下縁の下限は休風時におけるメタルラインの
上方に位置しており、水冷帯下縁を下限に位置させた場
合における万一の炉側壁の破損の場合においても溶湯が
冷却水と接触することはなく爆発の恐れは回避すること
ができる。そして、水冷帯下縁がこの下限近くに位置し
ている場合は炉側壁の冷却性は最大となる。他方、水冷
帯下縁の上限位置は通常作動時のスラグラインの近傍に
ある。水冷帯の下縁が上がるほど当然冷却性は下がって
行くが、この発明では水冷帯の下縁位置は上げられても
通常作動時のスラグライン近傍を限界（上限）とする。
炉壁の侵蝕は主として通常作動時のスラグラインにおい
て集中的に生ずるため、スラグライン近傍に水冷帯下縁
が位置することにより炉側壁の最も冷却の必要な部分の
効率的な冷却は確保することができ、この上限位置まで
水冷帯が上げられたとしても、炉側壁を構成する煉瓦
（カーボンブロック）のスラグによる侵蝕速度を抑制す
る効果は発揮させうる。その結果、この発明により、万
一の事故に対するキュポラの保護を図りつつ操業時間の
延長時間を実現することができる。
と、水冷帯下縁の下限は休風時におけるメタルラインの
上方に位置しており、水冷帯下縁を下限に位置させた場
合における万一の炉側壁の破損の場合においても溶湯が
冷却水と接触することはなく爆発の恐れは回避すること
ができる。そして、水冷帯下縁がこの下限近くに位置し
ている場合は炉側壁の冷却性は最大となる。他方、水冷
帯下縁の上限位置は通常作動時のスラグラインの近傍に
ある。水冷帯の下縁が上がるほど当然冷却性は下がって
行くが、この発明では水冷帯の下縁位置は上げられても
通常作動時のスラグライン近傍を限界（上限）とする。
炉壁の侵蝕は主として通常作動時のスラグラインにおい
て集中的に生ずるため、スラグライン近傍に水冷帯下縁
が位置することにより炉側壁の最も冷却の必要な部分の
効率的な冷却は確保することができ、この上限位置まで
水冷帯が上げられたとしても、炉側壁を構成する煉瓦
（カーボンブロック）のスラグによる侵蝕速度を抑制す
る効果は発揮させうる。その結果、この発明により、万
一の事故に対するキュポラの保護を図りつつ操業時間の
延長時間を実現することができる。
【０００９】請求項２に記載の発明によれば、炉床を型
砂層とその上面の耐食性の高いスタンプ材層とから構成
したキュポラにおいて、前記耐火性スタンプ材層は異種
２層以上に構成されていることを特徴とするキュポラが
提供されている。
砂層とその上面の耐食性の高いスタンプ材層とから構成
したキュポラにおいて、前記耐火性スタンプ材層は異種
２層以上に構成されていることを特徴とするキュポラが
提供されている。
【００１０】請求項２の発明の作用・効果を説明する
と、キュポラにおいて型砂層の上面のスタンプ材層を異
種２層としたため、単一スタンプ材のみで構築した場合
と比較して、スタンプ材層に異なった特性を持たせるこ
とができ、表層側の耐食性を維持しつつその寿命の延長
といった機能を具備せしめることが可能である。
と、キュポラにおいて型砂層の上面のスタンプ材層を異
種２層としたため、単一スタンプ材のみで構築した場合
と比較して、スタンプ材層に異なった特性を持たせるこ
とができ、表層側の耐食性を維持しつつその寿命の延長
といった機能を具備せしめることが可能である。
【００１１】請求項３に記載の発明によれば、請求項２
に記載の発明において、前記スタンプ材層における上面
側は耐食性の高い素材にて構成され、前記スタンプ材層
における下面側は断熱性の高い素材にて構成されている
ことを特徴とするキュポラが提供される。
に記載の発明において、前記スタンプ材層における上面
側は耐食性の高い素材にて構成され、前記スタンプ材層
における下面側は断熱性の高い素材にて構成されている
ことを特徴とするキュポラが提供される。
【００１２】請求項３の発明の作用・効果を説明する
と、上面側の耐食性の高い素材よりなるスタンプ材層の
下面に断熱性の高い素材よりなるスタンプ材層が設けら
れているため、炉内の高温を直接受ける表面スタンプ材
層が燒結様効果によって収縮した場合に下面側の断熱性
の高い素材よりなるスタンプ材層がクッションとなっ
て、表面層の亀裂発生を抑制しまた亀裂が入ったとして
もその進行を抑制し、結果としてスタンプ材層の寿命の
延長を実現することができる。
と、上面側の耐食性の高い素材よりなるスタンプ材層の
下面に断熱性の高い素材よりなるスタンプ材層が設けら
れているため、炉内の高温を直接受ける表面スタンプ材
層が燒結様効果によって収縮した場合に下面側の断熱性
の高い素材よりなるスタンプ材層がクッションとなっ
て、表面層の亀裂発生を抑制しまた亀裂が入ったとして
もその進行を抑制し、結果としてスタンプ材層の寿命の
延長を実現することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】図１において、この発明の実施形
態におけるキュポラの下部を概略的に示しており、１０
は湯溜り帯における炉側壁を示しており、カーボンブロ
ックなどの耐火煉瓦にて構成される。炉側壁１０の内面
にはキャスタブルよりなる内張り１２が形成される。内
張り１２を形成するキャスタブルとしては周知のように
骨材をベースとし、それに硬化剤を添加してなるもので
ある。
態におけるキュポラの下部を概略的に示しており、１０
は湯溜り帯における炉側壁を示しており、カーボンブロ
ックなどの耐火煉瓦にて構成される。炉側壁１０の内面
にはキャスタブルよりなる内張り１２が形成される。内
張り１２を形成するキャスタブルとしては周知のように
骨材をベースとし、それに硬化剤を添加してなるもので
ある。
【００１４】この実施形態ではキュポラは所謂１タップ
方式であり、溶湯とスラグとを一括して取り出すタップ
孔１４を１つ具備している。タップ孔１４は一端は炉側
壁１０の内面に開口しており、他端は前側除滓樋部１６
に延びている。除滓樋部１６はその天井より下向きに延
びるスラグ堰１８を備え、タップ孔１４より流出してく
る溶湯表面に浮いてくるスラグは堰１８によって堰き止
められる。スラグ堰１８の手前側にはスラグ樋２０が設
けられ、堰き止められたスラグはスラグ樋２０より分離
排出される。スラグ分離後の溶湯は矢印ａのように取り
出すことができる。
方式であり、溶湯とスラグとを一括して取り出すタップ
孔１４を１つ具備している。タップ孔１４は一端は炉側
壁１０の内面に開口しており、他端は前側除滓樋部１６
に延びている。除滓樋部１６はその天井より下向きに延
びるスラグ堰１８を備え、タップ孔１４より流出してく
る溶湯表面に浮いてくるスラグは堰１８によって堰き止
められる。スラグ堰１８の手前側にはスラグ樋２０が設
けられ、堰き止められたスラグはスラグ樋２０より分離
排出される。スラグ分離後の溶湯は矢印ａのように取り
出すことができる。
【００１５】炉床２２は表面側の耐食性の高い素材にて
構成された第１層24a, 24bと、中間の断熱性の高い素材
にて構成された第２層26a, 26bと、下面側の型砂層２８
とから構成される。これらの各層24a, 24b, 26a, 26b,
28は周知の通りランマーによるスタンピングにより形成
される。炉床２２を構成する素材については後で説明す
る。
構成された第１層24a, 24bと、中間の断熱性の高い素材
にて構成された第２層26a, 26bと、下面側の型砂層２８
とから構成される。これらの各層24a, 24b, 26a, 26b,
28は周知の通りランマーによるスタンピングにより形成
される。炉床２２を構成する素材については後で説明す
る。
【００１６】絞り孔３０は湯溜り帯の最も低い部位に開
口しており、通常は栓３２によって閉塞されているが、
連続操業が終了し、炉側壁１０及び炉床２２の再構築に
先だって開栓され、残湯を排出することができるように
なっている。
口しており、通常は栓３２によって閉塞されているが、
連続操業が終了し、炉側壁１０及び炉床２２の再構築に
先だって開栓され、残湯を排出することができるように
なっている。
【００１７】湯溜り帯の上方は鋼材製の炉筒３４を構成
しており、その内周には耐火ライニングとしての内張り
が形成され、炉側壁１０の内周表面の内張り１２に連な
っている。羽口３６は炉筒３４の周方向に間隔をおいて
複数（例えば４個）設けられ、羽口３６の先端ノズル
（図示しない）は炉内部の空間に開口しており、他端は
羽口導管３７を介して環状の風箱３８に接続され、風箱
３８は送風管４０を介して図示しない送風機に接続され
る。そのため、送風機からの空気は風箱３８に導入さ
れ、風箱３８からそれぞれの羽口導管３７を介して羽口
３６より炉内に吹き込まれるようになっている。
しており、その内周には耐火ライニングとしての内張り
が形成され、炉側壁１０の内周表面の内張り１２に連な
っている。羽口３６は炉筒３４の周方向に間隔をおいて
複数（例えば４個）設けられ、羽口３６の先端ノズル
（図示しない）は炉内部の空間に開口しており、他端は
羽口導管３７を介して環状の風箱３８に接続され、風箱
３８は送風管４０を介して図示しない送風機に接続され
る。そのため、送風機からの空気は風箱３８に導入さ
れ、風箱３８からそれぞれの羽口導管３７を介して羽口
３６より炉内に吹き込まれるようになっている。
【００１８】先細環状の冷却水ガイド４２は炉筒３４を
包囲するように配置され、その先細の先端は炉筒３４の
周面に対して僅かの環状隙間４４を残すように配置され
る。そのため、給水パイプ４５より供給された冷却水ｂ
は冷却水ガイド４２で受け止められ、環状隙間４４より
炉筒３４の全周に添って矢印ｃのように流下され、その
間において鋼材製の炉筒３４の冷却を行う。炉側壁１０
の外周には断面Ｌ型の環状冷却水樋４６が設けられ、炉
筒３４を冷却後の冷却水は矢印ｄのように樋４６によっ
て受け止められ、樋４６の底面に開口するドレン管４８
によって矢印ｅのように排出される。
包囲するように配置され、その先細の先端は炉筒３４の
周面に対して僅かの環状隙間４４を残すように配置され
る。そのため、給水パイプ４５より供給された冷却水ｂ
は冷却水ガイド４２で受け止められ、環状隙間４４より
炉筒３４の全周に添って矢印ｃのように流下され、その
間において鋼材製の炉筒３４の冷却を行う。炉側壁１０
の外周には断面Ｌ型の環状冷却水樋４６が設けられ、炉
筒３４を冷却後の冷却水は矢印ｄのように樋４６によっ
て受け止められ、樋４６の底面に開口するドレン管４８
によって矢印ｅのように排出される。
【００１９】図１において溶湯はキュポラにおける湯溜
り帯に溜まるが、図中実線ＬＭは溶湯液面（メタルライ
ン）を示し、ＬＳは溶湯表面のスラグ面（スラグライ
ン）を表す。これらのラインＬＭ及びＬＳは羽口３６か
らの空気導入（風圧レベルとしては例えば204Pa(2000mm
Aq)）を行う通常作動時には風圧によって下降し、羽口
３６からの空気導入を行わない休風時は風圧が存在しな
い分メタルラインＬＭ及びスラグラインＬＳともに上昇
する。
り帯に溜まるが、図中実線ＬＭは溶湯液面（メタルライ
ン）を示し、ＬＳは溶湯表面のスラグ面（スラグライ
ン）を表す。これらのラインＬＭ及びＬＳは羽口３６か
らの空気導入（風圧レベルとしては例えば204Pa(2000mm
Aq)）を行う通常作動時には風圧によって下降し、羽口
３６からの空気導入を行わない休風時は風圧が存在しな
い分メタルラインＬＭ及びスラグラインＬＳともに上昇
する。
【００２０】冷却水樋４６の内底面がキュポラの水冷帯
の下縁（図１ではＷにて示す）となるが、この発明によ
れば、水冷帯の下縁Ｗは休風時のメタルラインＬＭ（休
風時は風圧がないため作動時のメタルラインより高くな
る）より上方に位置する。これは万が一のキュポラの破
損の際の爆発を防止するという安全対策から重要であ
る。即ち、炉側壁１０の破損により溶湯が漏出した場
合、漏出が起こりうるもっとも高い位置は休風時のメタ
ルラインの高さ位置である。破損時に、水冷帯の下縁Ｗ
が休風時のメタルラインより低いと漏出湯が水と接触し
爆発の恐れがあるが、水冷帯の下縁Ｗを溶湯の漏出が起
こりうる最も高い位置である休風時のメタルラインＬＭ
位置より高くすることにより万一の場合の爆発を防止す
ることができる。
の下縁（図１ではＷにて示す）となるが、この発明によ
れば、水冷帯の下縁Ｗは休風時のメタルラインＬＭ（休
風時は風圧がないため作動時のメタルラインより高くな
る）より上方に位置する。これは万が一のキュポラの破
損の際の爆発を防止するという安全対策から重要であ
る。即ち、炉側壁１０の破損により溶湯が漏出した場
合、漏出が起こりうるもっとも高い位置は休風時のメタ
ルラインの高さ位置である。破損時に、水冷帯の下縁Ｗ
が休風時のメタルラインより低いと漏出湯が水と接触し
爆発の恐れがあるが、水冷帯の下縁Ｗを溶湯の漏出が起
こりうる最も高い位置である休風時のメタルラインＬＭ
位置より高くすることにより万一の場合の爆発を防止す
ることができる。
【００２１】この発明によれば、また、水冷帯の下縁Ｗ
の位置はスラグラインＬＳの近傍より下側に位置するよ
うに設定され、これが水冷帯の下縁Ｗの上限となる。即
ち、水冷帯の下縁Ｗが低いほど（安全上メタルラインＬ
Ｍより高い必要性は上記の通り）冷却性からみると好ま
しく、水冷帯の下縁Ｗが高くなるほど冷却性は降下する
が、上限位置を通常作動時のスラグラインＬＳの近傍と
することにより必要な冷却性能は維持することができ
る。即ち、炉側壁１０の劣化は炉内におけるスラグライ
ンとの接触面が最も厳しい箇所であり、また炉側壁１０
の侵蝕は高温である程その進行は急速となる。水冷帯の
下縁Ｗをスラグライン近傍に位置させることにより侵蝕
を受け易い炉側壁の部位の効率的冷却を図ることがで
き、炉側壁を構成する煉瓦（カーボンブロック）の寿命
延長を図ることができる。また、スラグライン自体は作
動時に変動しうるが、この発明においてはこのような変
動範囲においてスラグラインの近傍を水冷帯の下縁Ｗの
上限位置とすることにより所期の冷却性能をいつも確保
することができる。
の位置はスラグラインＬＳの近傍より下側に位置するよ
うに設定され、これが水冷帯の下縁Ｗの上限となる。即
ち、水冷帯の下縁Ｗが低いほど（安全上メタルラインＬ
Ｍより高い必要性は上記の通り）冷却性からみると好ま
しく、水冷帯の下縁Ｗが高くなるほど冷却性は降下する
が、上限位置を通常作動時のスラグラインＬＳの近傍と
することにより必要な冷却性能は維持することができ
る。即ち、炉側壁１０の劣化は炉内におけるスラグライ
ンとの接触面が最も厳しい箇所であり、また炉側壁１０
の侵蝕は高温である程その進行は急速となる。水冷帯の
下縁Ｗをスラグライン近傍に位置させることにより侵蝕
を受け易い炉側壁の部位の効率的冷却を図ることがで
き、炉側壁を構成する煉瓦（カーボンブロック）の寿命
延長を図ることができる。また、スラグライン自体は作
動時に変動しうるが、この発明においてはこのような変
動範囲においてスラグラインの近傍を水冷帯の下縁Ｗの
上限位置とすることにより所期の冷却性能をいつも確保
することができる。
【００２２】本発明の実施形態として炉径1310mm、溶解
能力18ton/hourのキュポラでテストしたところ、スラグ
ラインの平均位置630mm（通常運転中の変動範囲は±100
mm内外）に対し炉底から740mmに水冷帯の下縁Ｗを位置
させたところ、以下説明する炉床の改良とあいまって１
４週の連続運転を実現することができた。
能力18ton/hourのキュポラでテストしたところ、スラグ
ラインの平均位置630mm（通常運転中の変動範囲は±100
mm内外）に対し炉底から740mmに水冷帯の下縁Ｗを位置
させたところ、以下説明する炉床の改良とあいまって１
４週の連続運転を実現することができた。
【００２３】つぎに、炉床２２の構造について説明する
と、この発明の実施形態においては、炉床２２は前述の
通り表面側の耐食性の高い素材にて構成された第１層24
a, 24bと、中間の断熱性の高い素材にて構成された第２
層26a, 26bと、下面側の型砂層２８とから構成される
（図２の（イ）参照）。高耐食性の第１層24a, 24bは下
表における素材にて形成され、高断熱性の第２層26a,
26bは下記の同一の素材にて形成される。ここに、第
１層24a, 24bと、第２層26a, 26bとをそれぞれ２層で構
成したのは、スタンプ材からのランマーによるスタンピ
ングによる形成可能高さに上限で70mm程度の制約がある
ため、必要なスタンプ材層の高さを得るためスタンピン
グ工程を２回に分けたものである。図２の（ロ）は従来
構造を示してお、同一の素材による３つの層100a,100
b, 100cが２重の型砂層28a,28b の上に乗った構造とな
っている。
と、この発明の実施形態においては、炉床２２は前述の
通り表面側の耐食性の高い素材にて構成された第１層24
a, 24bと、中間の断熱性の高い素材にて構成された第２
層26a, 26bと、下面側の型砂層２８とから構成される
（図２の（イ）参照）。高耐食性の第１層24a, 24bは下
表における素材にて形成され、高断熱性の第２層26a,
26bは下記の同一の素材にて形成される。ここに、第
１層24a, 24bと、第２層26a, 26bとをそれぞれ２層で構
成したのは、スタンプ材からのランマーによるスタンピ
ングによる形成可能高さに上限で70mm程度の制約がある
ため、必要なスタンプ材層の高さを得るためスタンピン
グ工程を２回に分けたものである。図２の（ロ）は従来
構造を示してお、同一の素材による３つの層100a,100
b, 100cが２重の型砂層28a,28b の上に乗った構造とな
っている。
【００２４】
【００２５】この発明によれば、炉床２２を素材より
なる高耐食性の表面側の第１層24a,24bとその下方にお
ける素材よりなる高断熱性の第２層26a, 26bとから構
成している。炉内の高温に伴う燒結様の反応の進行によ
り、運転の継続とともに次第に亀裂が入ってくるが、こ
の発明では炉床２２は高耐熱性の表面側の層24a, 24bと
下方の高断熱性の層26a, 26bとを備えているため、中間
の高断熱性の層がクッションとして機能するため、高温
の溶湯に直接接触する表面側の層24a, 24bの寿命の延長
を図ることができる。これに対して、従来の炉床におい
てはスタンプ層は全て同一の素材により形成された３
層100a,100b, 100c より成る構成であり、そのため、表
面に加わる熱応力を緩和しえないため、亀裂が入るとそ
の進行は即座に進むため、寿命が短く、長期間の連続操
業の実現のための一つのネックとなっていたが、この発
明はこの問題点を解消するものである。
なる高耐食性の表面側の第１層24a,24bとその下方にお
ける素材よりなる高断熱性の第２層26a, 26bとから構
成している。炉内の高温に伴う燒結様の反応の進行によ
り、運転の継続とともに次第に亀裂が入ってくるが、こ
の発明では炉床２２は高耐熱性の表面側の層24a, 24bと
下方の高断熱性の層26a, 26bとを備えているため、中間
の高断熱性の層がクッションとして機能するため、高温
の溶湯に直接接触する表面側の層24a, 24bの寿命の延長
を図ることができる。これに対して、従来の炉床におい
てはスタンプ層は全て同一の素材により形成された３
層100a,100b, 100c より成る構成であり、そのため、表
面に加わる熱応力を緩和しえないため、亀裂が入るとそ
の進行は即座に進むため、寿命が短く、長期間の連続操
業の実現のための一つのネックとなっていたが、この発
明はこの問題点を解消するものである。
【図１】図１はこの発明のキュポラの概略的縦断面図で
ある。
ある。
【図２】図２は炉床構造をこの発明（イ）と従来技術
（ロ）とで模式的に対比して示す図である。
（ロ）とで模式的に対比して示す図である。
１０…炉側壁 １２…内張り １４…タップ孔 １６…除滓樋部 １８…スラグ堰 ２０…スラグ樋 ２２…炉床 24a, 24b…第１層 26a, 26b…第２層 ２８…型砂層 ３０…絞り孔 ３２…栓 ３４…炉筒 ３６…羽口 ３７…羽口導管 ３８…風箱 ４０…送風管 ４２…冷却水ガイド ４４…環状隙間 ４５…給水パイプ ４６…冷却水樋 ４８…ドレン管 ＬＭ…溶湯液面（メタルライン） ＬＳ…溶湯表面のスラグ面（スラグライン） Ｗ…水冷帯の下縁
Claims (3)
- 【請求項１】 湯溜り帯における炉側壁を煉瓦などの耐
火物にて構成し、その上方に水冷帯を有したキュポラに
おいて、水冷帯の下端縁は休風時のメタルラインに応じ
た下限と、通常作動時のスラグラインの近傍の上限との
間に位置することを特徴とするキュポラ。 - 【請求項２】 炉床を型砂層とその上面の耐食性の高い
スタンプ材層とから構成したキュポラにおいて、前記耐
火性スタンプ材層は異種２層以上に構成されていること
を特徴とするキュポラ。 - 【請求項３】 請求項２に記載の発明において、前記ス
タンプ材層における上面側は耐食性の高い素材にて構成
され、前記スタンプ材層における下面側は断熱性の高い
素材にて構成されていることを特徴とするキュポラ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000337317A JP2002147959A (ja) | 2000-11-06 | 2000-11-06 | キュポラ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000337317A JP2002147959A (ja) | 2000-11-06 | 2000-11-06 | キュポラ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002147959A true JP2002147959A (ja) | 2002-05-22 |
Family
ID=18812726
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000337317A Pending JP2002147959A (ja) | 2000-11-06 | 2000-11-06 | キュポラ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002147959A (ja) |
Citations (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2000
- 2000-11-06 JP JP2000337317A patent/JP2002147959A/ja active Pending
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