JP2002194417A - 製鋼用転炉ウエアライニング構造 - Google Patents
製鋼用転炉ウエアライニング構造Info
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- JP2002194417A JP2002194417A JP2000398819A JP2000398819A JP2002194417A JP 2002194417 A JP2002194417 A JP 2002194417A JP 2000398819 A JP2000398819 A JP 2000398819A JP 2000398819 A JP2000398819 A JP 2000398819A JP 2002194417 A JP2002194417 A JP 2002194417A
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Abstract
の交差部に挟まれた直胴部のれんが積みのウエアライニ
ング構造におけるれんが加熱時の熱膨張による応力割れ
の抑制のための膨張代の設定によるれんがの脱落の問
題、ボール紙、有機物コーティング等の配置による煩雑
さの問題を解決すること。 【解決手段】直胴垂直部のれんがの炉軸に直角の円周方
向のれんがの目地部に、稼働面側で大きく稼働面側から
背面側に向って徐々に小さく膨張代を設け、炉軸と平行
方向の垂直目地厚さを一定とすると共に、上下の交差部
に挟まれた直胴垂直部のれんが積み以外の側壁の稼働面
側から背面側に向かう円周方向の目地厚さと、炉軸と平
行方向の垂直目地厚さを一定とし、前記上下の交差部に
挟まれた直胴垂直部のれんが積みにおける稼働面側の膨
張代が、れんがの使用温度における膨張量の40〜10
0%を吸収するために必要な膨張代とし、且つ、稼働面
側かられんが厚みの5〜60%の範囲内に形成した製鋼
用転炉ウエアライニング構造である。
Description
アライニング構造に関する。
に接して設けられるパーマネントれんがとその内面のウ
エアライニングれんがからなる。このウエアライニング
は、1600℃を越える高温域で使用され、時として、
その熱膨張によるれんが同士の押し合いのため、機械的
スポーリングを引き起こし、れんが稼働面側が剥落する
ことがある。とくに、直胴垂直部は、下部方向において
は、傾斜した鋼浴部あるいは炉底部との交差構造部を介
して拘束されており、また、上部方向においては、上絞
り部との交差構造を介して拘束されるウエアライニング
構造では、ウエアライニングの稼働面近傍は周辺れんが
より荷重と熱膨張による応力を受けるため、さらに機械
的スポーリングを受け易く、特に交差部付近は局所的に
機械的スポーリングを受ける。
れている。例えば、特許63545号公報には、静止状
態の平炉天井れんがの稼働面側先端3分の1位の所に、
4面の目地部を切り欠いたれんがによって、迫り持ちの
加熱による膨張を吸収する構造が開示されている。しか
しながら、この構造においては、れんがの膨張による応
力は、単にアーチ方向と、これに対する直角方向の2通
りであり、且つ、稼働面がガス雰囲気であることもあっ
て、交差部付近は局所的に機械的スポーリングの問題解
決手段としては有効ではない。
熱膨張による応力を緩和するために、れんが間の目地に
加熱により焼失するボール紙や有機物のシートを設置
し、高温稼働中に焼失させることでれんがの膨張を吸収
させることが開示されている。しかし、れんが側面に均
一な厚さの熱膨張代が形成されたものであるに過ぎず、
これも上記問題の解決手段としては有効ではない。
は、セメント回転窯の円周方向のれんが目地の稼働面側
に切り欠きを付けて膨張による応力で部分的剥落を防止
することが記載されている。しかしながら、これも、れ
んがの熱膨張による応力は、円周方向とこれに対する直
角方向の2通りであり、且つ稼働面に稜するものはガス
雰囲気とセメントクリンカーであって、上記問題点は解
決できない。
報には、製鋼用転炉の炉口絞り部傾斜積みれんがにおい
で、炉腹部との境界に垂直方向に厚さの異なるれんがを
介在させて、他は通常の厚さが均一な楔形れんがで構成
し、各れんがの垂直目地において、下端が3mm開き上
端が接触した垂直方向に細長い二等辺三角形の垂直目地
を構成するライニングのことが記載されている。これ
は、二等辺三角形の垂直目地に地金の差込凝固により、
れんがの固定を図るものである。しかし、この場合、炉
腹部との境界及び炉底部境界にある交差部を有する炉壁
の上記問題は解決されない。
い背面にクッション性のある断熱材を設置しておき、そ
のクッション性によりれんが加熱時の熱膨張量を側面側
へ吸収し、さらには、稼働面から背面側へ100〜20
0mmの範囲のみに膨張代としてボール紙を設置し、加
熱初期のれんがの熱膨張量を円周方向と垂直方向へ吸収
するような方法も知られている。この様な方法において
は、一般的に稼働面から背面側への膨張代の厚さは一定
である。しかしながら、れんがは、稼働面から背面側方
向に温度勾配があることから、稼働面での膨張量が最大
となり、背面側に行くに従って減少するのが一般的であ
る。このため、背面側では実際の膨張量よりも膨張量が
大きく設定されることになる。即ち、稼働初期を基準に
した背面側に向かっての一定の膨張代の設定は、背面部
では過剰となり、れんが同士の拘束を過度に緩め、ライ
ニングれんがが動き安定しない危惧がある。また、れん
がが損耗し、れんが残寸が薄くなれば、初期設定時の鉄
皮の膨張量の変異とともにれんが背面側でれんがを拘束
している鉄皮の温度も上昇し膨張するため、必要とする
膨張代は初期の膨張代よりも少なくなる。従って、稼働
末期には、膨張代が多く採られることになって、れんが
同士の拘束が過度に緩くなり、れんが脱落が加速するこ
とになる。
おける上部及び下部の交差部に挟まれた直胴垂直部のれ
んが積みにおいては、れんが加熱時の熱膨張による応力
割れの抑制のために設定される膨張代は、稼働初期の稼
働面を基準とした背面側へ向かって一定であるため、背
面部では過剰となり、れんが同志の拘束を過度に緩め、
ライニングれんがが動き、ある時は、稼働末期にれんが
脱落を加速する等の機能上の問題がある。
材、クッション性断熱材等の膨張代の適用においては、
そのれんが製造上、ボール紙の張り付け、有機物コーテ
ィング等、特別の工程を必要とする点や、築炉上も、ボ
ール紙の設置、クッション性断熱材の設置等煩雑となる
問題もある。
とする課題は、製綱用転炉ウエアライニングにおける上
下の交差部に挟まれた直胴垂直部のれんが積みのウエア
ライニング構造において、れんが加熱時の熱膨張による
応力割れの抑制のための膨張代の設定によるれんがの脱
落の問題、ボール紙、有機物コーティング等の配置によ
る煩雑さの問題を解決することにある。
に挟まれた製綱用転炉の直胴垂直部のれんが積みにおい
て、直胴垂直部のれんがの炉軸に直角の円周方向のれん
がの目地部に、稼働面側で大きく稼働面側から背面側に
向って徐々に小さく膨張代を設け、炉軸と平行方向の垂
直目地厚さを一定とすると共に、上下の交差部に挟まれ
た直胴垂直部のれんが積み以外の側壁の稼働面側から背
面側に向かう円周方向の目地厚さと、炉軸と平行方向の
垂直目地厚さを一定とし、前記上下の交差部に挟まれた
直胴垂直部のれんが積みにおける稼働面側の膨張代が、
れんがの使用温度における膨張量の40〜100%を吸
収するために必要な膨張代とし、且つ、稼働面側かられ
んが厚みの5〜60%の範囲内に形成した製鋼用転炉ウ
エアライニング構造である。
のれんが積みにおけるれんがの炉軸に直角の円周方向の
れんが目地部以外の、他の目地部は通常の均一間隔の目
地が形成される。
のれんが積みにおいて、各れんがあるいは大部分のれん
がの、その膨張代を形成するためのれんがは、稼働面側
から背面側に向かってのライニング厚さの5〜60%の
範囲内で、隣接のれんがとの間に膨張代を形成するため
の傾斜面が設けられ、目地部にモルタルのような接着材
を使用しない場合、その稼働面に必要な膨張代は、次式
により算出される。
が積み空隙S、れんがコーティング材厚さC、れんが拘
束係数η、必要膨張代X しかしながら、モルタルのような目地部を構成する要素
や、炉の構造によって膨張代の計算式は異なり、この計
算式によってのみ算出されるものではない。
向かっての各部位における膨張代の形成は、ライニング
方向厚みの5〜60%の深さの範囲内に形成することに
よって、背面部付近で周辺れんが同士を接合し、全体の
固定関係を維持できる。これにより上下の交差部に挟ま
れた直胴垂直部のれんが積みにおいて、稼働面側の抵抗
が小となり、円周方向の環状のライニングの初期加熱時
の、炉軸を中心にした半径方向への膨張による移動を、
滑らかにし、全休の構築強度を保つことができ、且つ稼
働末期まで維持する。これが、5%未満であると、膨張
吸収の奥行きとして不十分であり、膨張代として機能し
にくく、結果的にれんがが機械的スポーリングに至る可
能性があることと、稼働面側の抵抗が大となり、円周方
向の環状のライニングの初期加熱時の、炉軸を中心にし
た半径方向への膨張による移動を、滑らかにできず、全
体の構築強度を保てなくなる恐れがある。また、60%
を超えると隣接れんが同士の接合が築炉時に困難になる
可能性がある。
地部における膨張代を、稼働面側で大きく、且つ、稼働
面側から背面側に向かって徐々に小さく形成するために
は、隣接するれんがとの面を、曲面で形成した形状を有
するれんがを用いることによっても達成できる。とく
に、曲面を有するれんがの採用は、実際のれんが膨張量
が稼働面から背面側に向かって、直線的に減少するので
はなく、二次曲線的に減少することから、その減少率に
あった曲面で膨張代を設定でき、しかも、隣接れんがと
の固定関係をより強固にできるためより有効である。
がの、円周方向に直角の、すなわちち、垂直目地になる
両側面を傾斜面とすれば、該直胴垂直部れんがの、炉軸
を中心とする半径方向の、加熱初期の膨張応力による移
動が、傾斜面によってできる空間により、半径方向以外
の多方向にも移動することとなり、且つ、背面側の応力
吸収代もあるため不安定要因が増し、該直胴垂直部れん
がの環状ウエアライニングが歪む等、全体の構築強度低
下へとつながる恐れがある。
胴垂直部のれんが積み交差部より上方及び下方の側壁の
稼働面側から背面側に向かう円周方向の目地厚さと、炉
軸と平行方向の垂直目地厚さを一定にするれんが積みに
より、ウエアライニング全体を構築する。
す転炉に適用した実施例によって説明する。
構成を断面によって示す。同図において鉄皮1の内面に
接してパーマネントれんが2が設けられており、さら
に、その内面にウエアライニング3が設けられている。
そして、ウエアライニング3は、上方から、絞り部3
1、直胴垂直部32、傾斜積鋼浴部33、それに、炉底
部34とからなり、直胴垂直部32の上下に上方交差部
35と下方交差部36を形成している。そして、直胴垂
直部32を構成するそれぞれのれんが4の間の目地部に
は膨張代が設けられている。
垂直部32の点線で示す部分Aを拡大して示す図であ
る。同図において、れんが4の表面にはれんがの滑り止
めと膨張代のために形成されたコーティング5が施され
ており、隣接するれんが4との間には、このコーティン
グ5を挟んで目地部6が形成されている。この目地部6
には、鉄皮のれんが積みのための空隙62、それに本発
明による膨張代7が形成されている。そして、築炉に際
しては、この目地部6に相当する間隙を設けることによ
って、従来法と同様にウエアライニングを形成すること
ができる。
めに使用したれんが4の外面形状を示す。同図におい
て、稼働面側41を背面側を42によって示している。
このれんが4は、図1に示す直胴垂直部におけるウエア
ライニング3の厚みに相当する長さLを有し、図2に示
す隣接するれんが4と相対する面43は、稼働面41か
られんがの長さLの5〜60%の範囲内で傾斜面44を
形成し、背面側42に対しては、その表面に対して平行
な面45の2面から形成している。
んが4においては、稼働面側41で、そのれんが4の稼
働面での稼働温度1650℃における膨張量の40〜1
00%に相当する間隔に対応するように設定され、この
稼働面側41から背面側42に向かってライニングの厚
み、即ちれんがの長さLの5〜60%の範囲内で徐々に
小さく形成されている。その傾斜面44は、稼働面側4
1で0.5mmの差aを形成するようにした。
面側から背面側に向かっての膨張代の式 Eβ・η=E
S+S+C+Xによって算出した。
0.33mm、 れんが積み空隙S: 0.5mm/段、 れんがコーティング材厚さC: 0.4mm/段、 れんが拘束係数η: 0.6、 によって得た結果である。
図1において、上部交差部35の上方の絞り部31のれ
んが積みの円周方向の目地厚さと、炉軸と平行方向のれ
んが積みの垂直方向目地厚さが均一であるなめ、交差部
35と36とに挟まれた直胴垂直部32の環状ウエアラ
イニングの炉軸に対して半径方向鉄皮側への加熱初期の
膨張移動が、膨張代7により、稼働側の目地抵抗が小さ
く安定して、全体の構築強度を保ちながら移動する。こ
のため、上部交差部35より上の絞り部31を安定して
受ける結果となり、また、絞り部31の荷重、膨張応力
の下方向への作用と直胴垂直部32、33の上方への突
き上げる相反する膨張応力の衝突を適正に緩和し、さら
には、直胴垂直部32より上方に位置する側壁31、3
2の荷重、膨張応力の下方向への作用と鋼浴部33の上
方への膨張応力による突き上げの相反する衝突を適正に
緩和するので、交差部35と36付近稼働面側の割れを
防止する。これにより引いては絞り部31のれんがの脱
落がなく、稼働末期までこの効果を維持する。
用した結果、従来2000〜3000ch程度の炉寿命
であったが、3500ch以上の耐用が得られた。
作業時、一般的によく使われているれんが取り扱い機の
平板タイプの真空吸引パッドに対応させるため、上面を
平面とし下面に斜めカット膨張代を設けた例を示してい
る。この斜めカット膨張代は上側面であってもよい。
外のれんが積みにおいて、円周方向の水平目地の稼働面
側に傾斜面を設けた場合、上部交差部35より絞り部3
1のれんがが脱落し易い。また、下部交差部35より下
方の傾斜積み鋼浴部33のれんが積みにおいても、円周
方向の水平目地の稼働面側に傾斜面を設けた場合、上部
に位置する直胴垂直部32と絞り部31は傾倒し易く良
くない。
代7を形成する相隣り合う面43を二段に形成し、稼働
面側を直線的な傾斜面44とした例を示したが、この直
線的な傾斜面41に代えて曲面とすることによって、こ
の稼働面側41から背面側42に向かってその間隙の減
少程度を、れんがの厚みに応じた膨張量と合致した二次
曲線とすることができる。
斜面で形成し、曲面に代わるものとすることができる。
ができる。
綱用ウエアライニングにおいて、稼働初期では機械的ス
ポーリングを防止でき、稼働末期ではれんが脱落を防止
し、炉寿命を従来よりも各段に延長することができる。
の手段を必要としない。
す。
部 34炉底部、 35上方交差部、 36下方交差部 37垂直積鋼浴部 38 下方交差部 4ウエアライニング用れんが 41れんがの稼働面側 42れんがの背面側 43隣接するれんがと相対する面 44傾斜面コー
ティング目地部 5コーティング 6目地部 62 空隙 7膨張代
Claims (1)
- 【請求項1】 上下の交差部に挟まれた製綱用転炉の直
胴垂直部のれんが積みにおいて、直胴垂直部のれんがの
炉軸に直角の円周方向のれんがの目地部に、稼働面側で
大きく稼働面側から背面側に向って徐々に小さく膨張代
を設け、炉軸と平行方向の垂直目地厚さを一定とすると
共に、上下の交差部に挟まれた直胴垂直部のれんが積み
以外の側壁の稼働面側から背面側に向かう円周方向の目
地厚さと、炉軸と平行方向の垂直目地厚さを一定とし、
前記上下の交差部に挟まれた直胴垂直部のれんが積みに
おける稼働面側の膨張代が、れんがの使用温度における
膨張量の40〜100%を吸収するために必要な膨張代
とし、且つ、稼働面側かられんが厚みの5〜60%の範
囲内に形成した製鋼用転炉ウエアライニング構造。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000398819A JP4340002B2 (ja) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | 製鋼用転炉ウエアライニング構造 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000398819A JP4340002B2 (ja) | 2000-12-27 | 2000-12-27 | 製鋼用転炉ウエアライニング構造 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002194417A true JP2002194417A (ja) | 2002-07-10 |
JP4340002B2 JP4340002B2 (ja) | 2009-10-07 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
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---|---|
JP (1) | JP4340002B2 (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7526133B2 (en) | 2003-01-09 | 2009-04-28 | Ricoh Company, Ltd. | Image processing apparatus, image processing program, and storage medium |
CN104962682A (zh) * | 2015-05-25 | 2015-10-07 | 丹东播磨耐火材料有限公司 | 转炉球型圆角肘部炉衬结构 |
JP2017015330A (ja) * | 2015-07-01 | 2017-01-19 | 株式会社日向製錬所 | 三相交流電極式円形電気炉 |
-
2000
- 2000-12-27 JP JP2000398819A patent/JP4340002B2/ja not_active Expired - Fee Related
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CN104962682A (zh) * | 2015-05-25 | 2015-10-07 | 丹东播磨耐火材料有限公司 | 转炉球型圆角肘部炉衬结构 |
JP2017015330A (ja) * | 2015-07-01 | 2017-01-19 | 株式会社日向製錬所 | 三相交流電極式円形電気炉 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP4340002B2 (ja) | 2009-10-07 |
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