JP2003103358A - 微孔性断熱材付パーマれんが - Google Patents

微孔性断熱材付パーマれんが

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JP2003103358A
JP2003103358A JP2001298227A JP2001298227A JP2003103358A JP 2003103358 A JP2003103358 A JP 2003103358A JP 2001298227 A JP2001298227 A JP 2001298227A JP 2001298227 A JP2001298227 A JP 2001298227A JP 2003103358 A JP2003103358 A JP 2003103358A
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JP
Japan
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insulating material
heat insulating
brick
sheet
microporous
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JP2001298227A
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Hisashi Sato
久 佐藤
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Krosaki Harima Corp
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Krosaki Harima Corp
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  • Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
  • Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶融金属容器のパーマ煉瓦の断熱材として微
孔性断熱材を使用した際の水和による微孔性断熱材の組
織の崩壊による断熱性の低下を効果的に抑制すること。 【解決手段】 微孔性断熱材1の外周面を、アルミラミ
ネートフィルム2で密閉被覆し、パーマライニングを構
成するパーマれんが3の背面に、シート状ファイバー4
を介して取り付けたパーマれんが構造体とすることによ
って、パーマライニングの寿命を格段に増大することが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、微孔性断熱材を使
用した高炉、混銑車、転炉、取鍋等の溶融金属容器用の
パーマネントライニングを形成するパーマれんがの構造
に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、溶融金属容器は容器の外殻を
形成する鉄皮の内側に耐火物によってライニングが施さ
れている。そして、通常、耐火物によるライニングは、
容器に収容された溶融金属と接するウエアライニング
と、このウエアライニングの背面の鉄皮との間のパーマ
ライニングとの二層のライニングとからなる。
【0003】ウエアライニングは、一般的には高耐用性
のれんがや流し込み材等によって形成され、また、パー
マライニングは、アルミナ質や粘土質等のれんがが使用
されている。溶融金属容器の使用回数を重ねて行くと、
ウエアライニングが溶鋼と接して溶損するため、定期的
にウエアライニングのみを交換する必要があり、一方、
パーマネントライニングの方は、直接溶鋼とは接触する
ことがなく、ウエアライニングの2〜4倍の寿命を持た
せる必要がある。
【0004】このパーマネントライニングは、溶融金属
容器に収納した溶鋼の温度が1500〜1800°Cに
も達するために、熱による鉄皮の変形防止と亀裂の発生
防止とともに、エネルギーロスの低減のために断熱化が
重要である。
【0005】この断熱化のための手段として、例えば、
特開昭57−49555号公報、特開2000−104
110号公報等に開示されているようにパーマネント煉
瓦と鉄皮との間に微孔性断熱材を配置することが提案さ
れている。この微孔性断熱材は、シリカ超微粉を主原料
とするもので、100nm以下の微細気孔を有し、熱伝
導率が0.05W/m・K以下と優れた断熱性を示す。
【0006】このため、ライニングの厚みを薄くでき、
容器そのものをコンパクトにできるという利点がある。
しかしながら、この微孔性断熱材は、水を配合した流し
込み材によるライニングの修理の場合のように、流し込
み材中の水と接触するとシリカ超微粉の水和作用によっ
て組織が崩壊し断熱性が低下するという欠点がある。
【0007】この水和作用の防止対策として、微孔性断
熱材の外面を、アルミニウムのラミネートフイルムで被
覆し密閉することが知られている。これによって、アル
ミニウムの融点である660°C付近までは水和作用が
抑制されるという効果が期待できる。
【0008】ところが、溶融金属容器は使用を重ねる毎
にウエアライニングの耐火物が溶損し、残存量が少なく
なってゆくと、溶損が大きな部位では、パーマれんがの
背面温度は、600°C以上に上昇し、アルミラミネー
トフイルムのアルミニュウムが溶け、微孔性断熱材が機
能しなくなるという問題がある。とくに、取鍋等の場合
のように、溶融金属容器のライニングの補修作業をキャ
スタブルによって施こす場合には、アルミラミネートフ
イルムに穴が開くと、キャスタブルの水分がパーマネン
トれんがの背面まで浸透してくるため微孔性断熱材が水
和してパーマネントライニングの断熱性が破壊されてし
まう問題がある。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】本発明が解決しようと
する課題は、とくに、シリカ超微粉を主原料とする微孔
性断熱材を使用した溶融金属容器のパーマライニングの
断熱性を長期に亘って維持できるパーマれんがの構造を
提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明の微孔性断熱材付
パーマれんがは、アルミラミネートフイルムで被覆した
微孔性断熱材と、シート状ファイバーとを、シート状フ
ァイバーを挟む形でパーマれんがの背面に貼り付けたこ
とを特徴とする。
【0011】本発明で使用する微孔性断熱材は、シリカ
超微粉を主原料とする熱伝導率が0.5W/m・K以下
で、100nm以下の気孔を有する断熱材を意味し、特
開2000−104110号公報や特開昭57−495
55号公報等に開示されている。 本発明で使用する微
孔性断熱材としては、厚みが1〜5mmで、熱伝導率が
0.01 〜0.1W/m・Kのものがより好ましい。
厚みが1mm未満の場合には、断熱性が不十分となり、
5mmを超えるとウエアライニングの溶損の進行に伴う
断熱材の脱落による溶鋼の浸入の問題がある。また、熱
伝導率が0.1W/m・Kを超える場合は断熱材を厚く
する必要があり、容器の容量が減少する。 微孔性断熱
材は、温度が高くなると原料粒子の焼結が進むために、
熱伝導率が高くなる問題があるが、本発明の適用によっ
て、温度抑制効果により焼結の進行が抑制され、水和防
止効果とあわせ、微孔性断熱材の寿命が長くなる。
【0012】シート状ファイバーは、微孔性断熱材表面
のアルミラミネートフィルムの表面温度を下げる機能を
有し、800°C以上の耐熱性を有するものが好まし
い。材質的には、アルミナ、シリカ等のセラミックファ
イバーあるいは鉱物繊維等が使用できる。また、熱伝導
率が0.05〜0.1W/m・Kのものを使用すること
ができる。 熱伝導率が0.1W/m・Kを超えると、
断熱性が不足し、耐熱シートの表面温度が上昇する。
【0013】アルミラミネートフイルムは、厚み30〜
50μmのアルミニュウム箔と有機質の高分子フィルム
を積層したもので、一般的に市販されているものを使用
することができる。このアルミラミネートフイルムで微
孔性断熱材の外面を密閉状態で被覆することで吸湿を防
止することができる。さらに、アルミニウム箔を使用し
ているためアルミニウムの融点である660°C程度ま
では、その密封状態を維持することができる。
【0014】また、高分子フィルムによって、ハンドリ
ングに際しての強度を付与することができる。このアル
ミラミネートフイルムによる被覆は、微孔性断熱材単体
でもよく、微孔性断熱材とシート状ファイバーとを重ね
合わせたものに施してもよい。
【0015】さらには、本発明においては、微孔性断熱
材単体あるいは微孔性断熱材とシート状ファイバーとを
重ねて、融点が1000°C以上の金属箔で被覆したの
ち、その上に、アルミラミネートフイルムによる被覆を
施すこともできる。
【0016】また、融点1000°C以上の金属箔とし
ては、銅、鉄、ステンレス等が使用できるが、中でも銅
箔が使用しやすい。銅は融点が1083°Cであるの
で、溶融金属容器のパーマ煉瓦の背面に使用するには十
分な耐用性がある。溶融金属容器のパーマ煉瓦の背面温
度が1000°Cを超える可能性は、容器の鉄皮の耐用
性からほとんどないためである。また、銅は鉄と比べて
酸化しにくいため、高温での利用に適している。
【0017】金属箔で被覆する方法としては、溶接、ろ
うづけ、はんだ付け等で密封する方法、あるいは、重ね
合わせるだけでも特に問題ない。この時使用する金属箔
の厚みは30〜50μm程度である。
【0018】容器の使用によるウエアライニングの損耗
によって、ウエアライニングが薄くなり、収容された溶
融金属の熱伝達によってパーマれんがの背面の温度が上
昇しても、パーマれんがと微孔性断熱材との間にはシー
ト状ファイバーがあるため、アルミラミネートフイルム
は溶融されにくくなる。したがって、ウエアライニング
の損耗部位を、水分を比較的多量に含むキャスタブルに
よって修理する場合では、断熱材として使用されている
シリカ超微粉を主原料とする微孔性断熱材の水和作用に
よる組織破壊をアルミラミネートフイルムによって防止
できる。また、この微孔性断熱材は、損傷が無い場合に
は、再使用することも可能である。とくに、微孔性断熱
材断熱を融点が1000°C以上の金属箔で被覆し、さ
らにその表面をアルミラミネートフイルムで被覆し、し
かもシート状ファイバーがパーマれんが側になるよう
に、パーマれんがの背面に貼り付けることで、その断熱
性とその持続性はきわめて著しいものとなる。
【0019】
【発明の実施の形態】以下、添付図に示す実施例によっ
て本発明の実施の形態を説明する。
【0020】実施例1 図1は本発明の第1の実施例を示す。同図において、微
孔性断熱材1のみの外面をアルミラミネートフイルム2
によって密閉被覆したものである。このアルミラミネー
トフイルムで被覆された微孔性断熱材は、シート状ファ
イバー4を介して、パーマれんが3の背面側に取り付け
られてパーマれんが構造体100としたものである。
【0021】シート状ファイバー4とアルミラミネート
フイルムで被覆された微孔性断熱材との間は通常の接着
材によって接着されており、この接着状態は、パーマれ
んがを溶融金属容器にライニングするまで持続しておれ
ば良い。ライニング後、稼働時に熱によってその接着力
がなくなってもライニングされたパーマれんが同士の拘
束力により、パーマれんがと鉄皮間に密着固定される。
【0022】このようなパーマれんが構造体100にお
いては、シート状ファイバー4による断熱効果により、
微孔性断熱材1を覆うアルミラミネートフイルム2は、
その融点以上の高温になって溶融することが抑制され、
微孔性断熱材1への吸湿が防止され、微孔性断熱材を構
成するシリカ超微粉と水との接触が抑制される。
【0023】そして、微孔性断熱材付パーマれんが構造
体100として、パーマれんが3をシート状ファイバー
4と微孔性断熱材1と一体化したことにより、築炉作業
時に、パーマれんがを配置する際に断熱材も同時に配置
されることになるので、作業能率が向上する。
【0024】実施例2 図2は、本発明の第2の実施例を示す。この例では、シ
ート状ファイバー4と微孔性断熱材1とをシート状ファ
イバー4がパーマれんが側になるように貼り付けて重ね
合わせ、それを一体物として、その外面を、アルミラミ
ネートフイルム2によって密閉状態で被覆している。そ
して、この一体物をパーマれんが3の背面に貼り付けた
構造の微孔性断熱材付パーマれんが200としたもので
ある。このように、シート状ファイバー4と微孔性断熱
材1とを一体にアルミラミネートフイルム2で被覆する
ことにより、作業時にシート状ファイバーと微孔性断熱
材の貼り付け作業を簡略化できる。
【0025】実施例3 図3は、本発明の第3の実施例を示す。この例では、微
孔性断熱材1の外面を融点1000°C以上の金属箔5
としての銅箔で被覆し、この銅箔で被覆された微孔性断
熱材とシート状ファイバー4を、アルミラミネートフイ
ルム2で被覆してパーマれんが3の背面に貼り付け、微
孔性断熱材付パーマれんが300としたものである。
【0026】この微孔性断熱材付パーマれんが300に
おいては、微孔性断熱材の温度が上昇して、表面のアル
ミラミネートフイルムが溶融しても、高融点の金属箔で
被覆されているので、修理時の水分との接触を防止で
き、長くパーマれんがの高断熱性を維持することができ
る。
【0027】本発明の微孔性断熱材付パーマれんが10
0,200,300を、180tの取鍋のパーマライニ
ングに適用して、使用毎の鉄皮温度を測定した結果を表
1に示す。
【0028】パーマれんがは、パーマれんがのみ(比較
例1)、アルミラミネートフィルムで被覆した微孔性断
熱材を背面に設けたもの(比較例2)、図1のアルミラ
ミネートフイルムで被覆した微孔性断熱材とシート状フ
ァイバーとをパーマれんがの背面に設けたもの(実施例
1)、図3の融点1000°C以上の金属箔で被覆した
微孔性断熱材とシート状ファイバーとを重ねてアルミラ
ミネートフイルムで被覆し、しかもシート状ファイバー
がパーマれんが側になるようにパーマれんがの背面に貼
りつけたものもの(実施例3)と、計4種類をそれぞれ
異なる取鍋にライニングした。この取鍋を、平均受鋼温
度1650°C、平均滞留時間1.2時間で使用し、所
定使用回数での、鉄皮の表面温度を測定した。測定は、
円周方向で4ヶ所の平均値を表に示した。
【0029】ウエアライニングとしてはスピネル系キャ
スタブル、パーマれんがとしてはアルミナ質煉瓦を使用
した。ウエアライニングの張り替えは、合計3回行っ
た。
【0030】アルミラミネートフィルムで被覆した微孔
性断熱材のみを使用した比較例2は、使用回数が増える
につれて、キャスタブル施工した時の水分によって、水
和するため断熱性が低下してきているが、実施例1は、
断熱性の低下は非常に少ない。
【0031】また、実施例3は、炉代回数が増えても、
鉄皮の表面温度が変化せず、断熱性が低下していないこ
とがわかる。
【0032】表1
【0033】
【発明の効果】本発明によって、微孔性断熱材の水和を
防止できるので、使用回数が増えても断熱性の低下を抑
制することができる。従って、より高い省エネ効果が得
られる。
【0034】また、微孔性断熱材の温度上昇も抑制でき
るので、材料の焼結の進行による断熱性の低下も合わせ
て抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1の実施例を示す。
【図2】 本発明の第2の実施例を示す。
【図3】 本発明の第3の実施例を示す。
【符号の説明】
1 微孔性断熱材 2 アルミラミネートフイルム
3 パーマれんが 4 シート状ファイバー 5 融点1000°C以上
の金属箔としての銅箔 100、200、300 パーマれんが構造体

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルミラミネートフイルムで被覆した微
    孔性断熱材と、シート状ファイバーとを、シート状ファ
    イバーを挟む形でパーマれんがの背面に貼り付けた微孔
    性断熱材付パーマれんが。
  2. 【請求項2】 シート状ファイバーと微孔性断熱材とを
    重ねてアルミラミネートフイルムで被覆し、しかもシー
    ト状ファイバーがパーマれんが側になるように、パーマ
    れんがの背面に貼り付けた微孔性断熱材付パーマれん
    が。
  3. 【請求項3】 融点が1000°C以上の金属箔で被覆
    した微孔性断熱材とシート状ファイバーとを重ねてアル
    ミラミネートフイルムで被覆し、しかもシート状ファイ
    バーがパーマれんが側になるように、パーマれんがの背
    面に貼り付けた微孔性断熱材付パーマれんが。
  4. 【請求項4】 微孔性断熱材とシート状ファイバーを融
    点が1000°C以上の金属箔で被覆し、さらに、その
    表面をアルミラミネートフイルムで被覆し、しかもシー
    ト状ファイバーがパーマれんが側になるように、パーマ
    れんがの背面に貼り付けた微孔性断熱材付パーマれん
    が。
JP2001298227A 2001-09-27 2001-09-27 微孔性断熱材付パーマれんが Pending JP2003103358A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008190728A (ja) * 2007-01-31 2008-08-21 Kurosaki Harima Corp 工業窯炉またはその付帯設備の内張り構造およびこれに使用するプレキャスト耐火物ブロック
JP2013044510A (ja) * 2011-08-26 2013-03-04 Kurosaki Harima Corp 溶融金属容器のライニング構造
JP2016020767A (ja) * 2014-07-14 2016-02-04 黒崎播磨株式会社 工業炉のライニング構造
JP2016125769A (ja) * 2015-01-05 2016-07-11 Dowaサーモテック株式会社 熱処理炉、断熱材ユニット、攪拌ファン及び築炉方法

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