JP2003171706A - 冶金炉用羽口部の耐火物構造 - Google Patents
冶金炉用羽口部の耐火物構造Info
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- JP2003171706A JP2003171706A JP2001375314A JP2001375314A JP2003171706A JP 2003171706 A JP2003171706 A JP 2003171706A JP 2001375314 A JP2001375314 A JP 2001375314A JP 2001375314 A JP2001375314 A JP 2001375314A JP 2003171706 A JP2003171706 A JP 2003171706A
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 鉱石等の溶解に用いる溶解炉やキューポラ等
の冶金炉に用いられ、羽口上面や周面に高温の炉内容物
が直接落下することを防止して羽口の更なる寿命延長を
はかる耐火物構造を提供する。 【解決手段】 鉱石等を溶解する冶金炉内に熱風を吹き
込むために設けられた羽口１であり、その周囲に築造さ
れる耐火物構造４において、羽口上方部を覆うように、
該羽口上方部或いは周囲における前記耐火物５を、炉壁
内面より炉内側に突出させて設けたことを特徴とする冶
金炉用羽口部の耐火物構造。
の冶金炉に用いられ、羽口上面や周面に高温の炉内容物
が直接落下することを防止して羽口の更なる寿命延長を
はかる耐火物構造を提供する。 【解決手段】 鉱石等を溶解する冶金炉内に熱風を吹き
込むために設けられた羽口１であり、その周囲に築造さ
れる耐火物構造４において、羽口上方部を覆うように、
該羽口上方部或いは周囲における前記耐火物５を、炉壁
内面より炉内側に突出させて設けたことを特徴とする冶
金炉用羽口部の耐火物構造。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は鉱石等の溶解に用い
る溶鉱炉やキューポラ等の冶金炉において、炉内に高温
ガスを吹き込む羽口の周囲に築造される耐火物構造に係
わり、特に、羽口の寿命延長を図るべく改良された冶金
炉用羽口部の耐火物構造に関するものである。
る溶鉱炉やキューポラ等の冶金炉において、炉内に高温
ガスを吹き込む羽口の周囲に築造される耐火物構造に係
わり、特に、羽口の寿命延長を図るべく改良された冶金
炉用羽口部の耐火物構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】高炉等冶金炉設備の羽口は、高温の溶融
金属やスラグが滴下する炉内環境に置かれ、羽口前方の
火炎温度は微粉炭の燃焼等により２３００℃近くにもな
る。このため摩耗と溶損が起き、羽口寿命を極めて短く
している。羽口寿命を延長するために、羽口の冷却室を
分離した親子羽口構造、内部冷却水通路をスパイラル状
にした羽口構造、耐摩耗金属を埋め込んだ構造、先端部
に硬化肉盛りをした羽口、耐火物で表面を被覆した羽
口、耐熱、耐摩耗性の布で被覆した羽口等、羽口本体で
の寿命延長等の種々の対策が提案され、採用されてき
た。
金属やスラグが滴下する炉内環境に置かれ、羽口前方の
火炎温度は微粉炭の燃焼等により２３００℃近くにもな
る。このため摩耗と溶損が起き、羽口寿命を極めて短く
している。羽口寿命を延長するために、羽口の冷却室を
分離した親子羽口構造、内部冷却水通路をスパイラル状
にした羽口構造、耐摩耗金属を埋め込んだ構造、先端部
に硬化肉盛りをした羽口、耐火物で表面を被覆した羽
口、耐熱、耐摩耗性の布で被覆した羽口等、羽口本体で
の寿命延長等の種々の対策が提案され、採用されてき
た。
【０００３】また、羽口部周辺の耐火物についても、例
えば特許第２８３６００６号公報に開示されている。こ
の技術は、図７に示すように、羽口の周囲に築造される
高炉羽口の耐火物構造４において、上記羽口の周囲に、
鉛直方向で２分割するように縦目地、或いは延長方向と
水平方向に夫々２分割する目地１１を形成した羽口ブロ
ックを設けて、羽口下部のライニングの熱膨張、羽口煉
瓦の変質による異常膨張、羽口上部煉瓦の損耗による押
さえ力の減少、付着物の膨張収縮により発生する羽口の
突き上げ減少を防止しようとするものである。
えば特許第２８３６００６号公報に開示されている。こ
の技術は、図７に示すように、羽口の周囲に築造される
高炉羽口の耐火物構造４において、上記羽口の周囲に、
鉛直方向で２分割するように縦目地、或いは延長方向と
水平方向に夫々２分割する目地１１を形成した羽口ブロ
ックを設けて、羽口下部のライニングの熱膨張、羽口煉
瓦の変質による異常膨張、羽口上部煉瓦の損耗による押
さえ力の減少、付着物の膨張収縮により発生する羽口の
突き上げ減少を防止しようとするものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】羽口単体の改良により
羽口の寿命を延長しようとする技術のうち、羽口の先端
に耐摩耗金属を埋め込んだもの、および耐摩耗金属を肉
盛りしたものは、かなりの寿命の向上を期待できるが、
肉盛りした耐摩耗金属と羽口自体の母材である銅または
銅合金とは熱膨張差が大きく異なるために、剥離が生じ
羽口寿命が満足できる程の向上は達成できていない。ま
た、羽口の外周を耐火物や布で被覆したものもあるが、
これは溶銑あるいはスラグのアタックを受けて、耐火物
や布が剥離、損耗してしまい長期に亘る効果が期待でき
ない等の欠点がある。
羽口の寿命を延長しようとする技術のうち、羽口の先端
に耐摩耗金属を埋め込んだもの、および耐摩耗金属を肉
盛りしたものは、かなりの寿命の向上を期待できるが、
肉盛りした耐摩耗金属と羽口自体の母材である銅または
銅合金とは熱膨張差が大きく異なるために、剥離が生じ
羽口寿命が満足できる程の向上は達成できていない。ま
た、羽口の外周を耐火物や布で被覆したものもあるが、
これは溶銑あるいはスラグのアタックを受けて、耐火物
や布が剥離、損耗してしまい長期に亘る効果が期待でき
ない等の欠点がある。
【０００５】本発明はこれら従来の問題点に鑑み、羽口
上面や周面に高温の炉内容物が直接落下することを防止
して、羽口の更なる寿命延長を図る耐火物構造を提供す
るものである。従って、従来の羽口単体への寿命延長対
策に加えて、本発明の技術を実施すれば、さらに羽口の
寿命を向上させることができる。
上面や周面に高温の炉内容物が直接落下することを防止
して、羽口の更なる寿命延長を図る耐火物構造を提供す
るものである。従って、従来の羽口単体への寿命延長対
策に加えて、本発明の技術を実施すれば、さらに羽口の
寿命を向上させることができる。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、鉱石等を溶解する冶金炉内に熱風を吹き込
むために設けられた羽口であり、その周囲に築造される
耐火物構造において、羽口上方部を覆うように、該羽口
上方部における前記耐火物を、炉壁内面より炉内側に突
出させて設けたことを特徴とする冶金炉用羽口部の耐火
物構造である。
に本発明は、鉱石等を溶解する冶金炉内に熱風を吹き込
むために設けられた羽口であり、その周囲に築造される
耐火物構造において、羽口上方部を覆うように、該羽口
上方部における前記耐火物を、炉壁内面より炉内側に突
出させて設けたことを特徴とする冶金炉用羽口部の耐火
物構造である。
【０００７】また、鉱石等を溶解する冶金炉内に熱風を
吹き込むために設けられた羽口であり、その周囲に築造
される耐火物構造において、羽口を覆うように、該羽口
の周囲における前記耐火物を炉壁内面より炉内側に突出
させて設けたことを特徴とする冶金炉用羽口部の耐火物
構造である。
吹き込むために設けられた羽口であり、その周囲に築造
される耐火物構造において、羽口を覆うように、該羽口
の周囲における前記耐火物を炉壁内面より炉内側に突出
させて設けたことを特徴とする冶金炉用羽口部の耐火物
構造である。
【０００８】また、上記耐火物は少なくともその一部
が、羽口を覆うように、炉内側に突き出た羽口の上面
側、或いはその周囲に突出成形され、また、その突出し
た耐火物の外周面が、炉内側に向かって傾斜する傾斜面
を有することを特徴とする。
が、羽口を覆うように、炉内側に突き出た羽口の上面
側、或いはその周囲に突出成形され、また、その突出し
た耐火物の外周面が、炉内側に向かって傾斜する傾斜面
を有することを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】図１は本発明の実施例を示す羽口
部の炉内側から見た正面図である。図２は、図１のＡ−
Ａ矢視断面図、図３は、図２のＢ−Ｂ矢視断面図（イ）
と突出耐火物の斜視図、図４は本発明の別の実施例を示
す羽口部の炉内側から見た正面図である。図５は、図４
のＣ−Ｃ矢視断面図、図６は、図５のＤ−Ｄ矢視断面図
であり、図７は、従来の羽口周囲の耐火物の構造を示す
図である。
部の炉内側から見た正面図である。図２は、図１のＡ−
Ａ矢視断面図、図３は、図２のＢ−Ｂ矢視断面図（イ）
と突出耐火物の斜視図、図４は本発明の別の実施例を示
す羽口部の炉内側から見た正面図である。図５は、図４
のＣ−Ｃ矢視断面図、図６は、図５のＤ−Ｄ矢視断面図
であり、図７は、従来の羽口周囲の耐火物の構造を示す
図である。
【００１０】図１ないし図３において、羽口本体１はそ
の後端外面部１ａを羽口耐火物（ブロック煉瓦）４に支
持される羽口冷却函２に接合保持され、後端内面部は送
風支管３の先端を接合保持して冶金炉内へ熱ガスを供給
する。羽口１周囲の耐火物４は複数のブロックで構成さ
れて羽口冷却函２の周りに配置されている。
の後端外面部１ａを羽口耐火物（ブロック煉瓦）４に支
持される羽口冷却函２に接合保持され、後端内面部は送
風支管３の先端を接合保持して冶金炉内へ熱ガスを供給
する。羽口１周囲の耐火物４は複数のブロックで構成さ
れて羽口冷却函２の周りに配置されている。
【００１１】また、羽口１にはその上部の位置に耐火物
５を炉内側に突出させて配置している。耐火物５の形状
は図３（ロ）の斜視図に示したように、突出させる長さ
Ｌと幅Ｗは概ね羽口の投影形状に等しくし、耐火物の成
形技術上の制約を受けないものとしている。突出部の高
さＨは本例では羽口本体１の突出長さに合わせて配置し
たが、その上方に複数段に分けて設け、突出部に掛かる
内容物荷重を分散することも可能である。
５を炉内側に突出させて配置している。耐火物５の形状
は図３（ロ）の斜視図に示したように、突出させる長さ
Ｌと幅Ｗは概ね羽口の投影形状に等しくし、耐火物の成
形技術上の制約を受けないものとしている。突出部の高
さＨは本例では羽口本体１の突出長さに合わせて配置し
たが、その上方に複数段に分けて設け、突出部に掛かる
内容物荷重を分散することも可能である。
【００１２】また、突出させる耐火物５は、羽口周囲に
複数に分割したブロック煉瓦４の表面に接着させて配置
しても良いし、ブロック煉瓦４内に嵌入させて一体型の
突出させてもよい。また、突出させた耐火物の突出部上
面は、炉内側に向かって、炉内容物が滑落する安息角以
上の角度で傾斜する傾斜面５ａを形成するのがよく、こ
れにより炉内内容物が突出耐火物５の上面に堆積しない
構造となし得る。上記突出耐火物５の傾斜面は、その上
部に設けた炉内煉瓦面を傾斜面に形成し、図２の斜線５
Ｂで示すように、連続した傾斜面５ｂとすることもでき
る。
複数に分割したブロック煉瓦４の表面に接着させて配置
しても良いし、ブロック煉瓦４内に嵌入させて一体型の
突出させてもよい。また、突出させた耐火物の突出部上
面は、炉内側に向かって、炉内容物が滑落する安息角以
上の角度で傾斜する傾斜面５ａを形成するのがよく、こ
れにより炉内内容物が突出耐火物５の上面に堆積しない
構造となし得る。上記突出耐火物５の傾斜面は、その上
部に設けた炉内煉瓦面を傾斜面に形成し、図２の斜線５
Ｂで示すように、連続した傾斜面５ｂとすることもでき
る。
【００１３】図４ないし図６は、羽口の周囲に配設した
ブロック耐火物６〜９を、概ね羽口の突出長さと同等長
さ分だけ炉内側に突出させた時の状態を示す図で、突出
長さは羽口より送風される熱風に影響を与えない長さと
している。また、周囲の突出耐火物６〜９は４分割した
ものを使用したが、１体成型でも、２分割でも使用でき
ることはいうまでもない。図中１０は耐火物ブロックの
分割線を示す。また、周囲の突出耐火物６〜９は、周囲
外周面を傾斜面６ａ〜９ａとしており、上部に位置する
突出耐火物６，７の上面はこの傾斜により炉内容物の堆
積を防止し、下部に位置する突出耐火物８，９は炉内容
部の吹き溜まりを防止できるようにしている。また、羽
口による奪熱量を抑制することができる。図５中の斜線
部分７ｂ（６ｂ）は図２の５ａと同様に拡大した傾斜面
を示す。
ブロック耐火物６〜９を、概ね羽口の突出長さと同等長
さ分だけ炉内側に突出させた時の状態を示す図で、突出
長さは羽口より送風される熱風に影響を与えない長さと
している。また、周囲の突出耐火物６〜９は４分割した
ものを使用したが、１体成型でも、２分割でも使用でき
ることはいうまでもない。図中１０は耐火物ブロックの
分割線を示す。また、周囲の突出耐火物６〜９は、周囲
外周面を傾斜面６ａ〜９ａとしており、上部に位置する
突出耐火物６，７の上面はこの傾斜により炉内容物の堆
積を防止し、下部に位置する突出耐火物８，９は炉内容
部の吹き溜まりを防止できるようにしている。また、羽
口による奪熱量を抑制することができる。図５中の斜線
部分７ｂ（６ｂ）は図２の５ａと同様に拡大した傾斜面
を示す。
【００１４】一般に冶金炉から取り外した羽口の外周上
面部や側面部には、炉内溶融物等による擦過痕がみられ
る。通常の安定操業時には炉壁際の炉内容物の降下は少
なく、炉壁表面に付着物層を形成している。しかし、操
業が不安定に陥るとスリップや棚落ちと称される断続的
な荷下り現象が生じ、この時に炉壁内面の付着物も共に
ずり落ちる事が多く、これが羽口破損を誘発する原因で
ある。本発明の耐火物構造、すなわち、羽口上部位置
に、冶金炉内に突き出した羽口耐火物の突起部により、
羽口上面に高温の炉内容物が直接落下することを防止で
き、羽口の寿命を大幅に延長することができる。
面部や側面部には、炉内溶融物等による擦過痕がみられ
る。通常の安定操業時には炉壁際の炉内容物の降下は少
なく、炉壁表面に付着物層を形成している。しかし、操
業が不安定に陥るとスリップや棚落ちと称される断続的
な荷下り現象が生じ、この時に炉壁内面の付着物も共に
ずり落ちる事が多く、これが羽口破損を誘発する原因で
ある。本発明の耐火物構造、すなわち、羽口上部位置
に、冶金炉内に突き出した羽口耐火物の突起部により、
羽口上面に高温の炉内容物が直接落下することを防止で
き、羽口の寿命を大幅に延長することができる。
【００１５】
【発明の効果】以上に説明した形態をなす本発明の羽口
耐火物構造は、以下の優れた効果が得られる。本発明の
耐火物構造により冶金炉内に突き出した羽口耐火物の突
起部により、羽口上面に高温の炉内容物が直接落下する
ことを防止でき、羽口の寿命延長を大幅にはかることが
できる。また、突出部を傾斜させているので、炉内突起
物により発生する炉内の物流に対する変動支障もない。
耐火物構造は、以下の優れた効果が得られる。本発明の
耐火物構造により冶金炉内に突き出した羽口耐火物の突
起部により、羽口上面に高温の炉内容物が直接落下する
ことを防止でき、羽口の寿命延長を大幅にはかることが
できる。また、突出部を傾斜させているので、炉内突起
物により発生する炉内の物流に対する変動支障もない。
【図１】本発明の実施例を示す羽口部の炉内側から見た
正面図。
正面図。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図。
【図３】（イ）は図２のＢ−Ｂ矢視断面図、（ロ）は突
出耐火物の斜視図。
出耐火物の斜視図。
【図４】本発明の別の実施例を示す羽口部の炉内側から
見た正面図。
見た正面図。
【図５】図４のＣ−Ｃ矢視断面図。
【図６】図５のＤ−Ｄ矢視断面図。
【図７】従来の羽口周囲の耐火物の構造を示す図。
１：羽口本体 ２：羽口冷却函
３：送風支管 ４：羽口の耐火物
５：突出耐火物 ５ａ，５ｂ：傾斜面
６〜９：周囲突出耐火物 ６ａ〜９ａ：傾斜面
１０：分割部 １１：目地
Claims (3)
- 【請求項１】 鉱石等を溶解する冶金炉内に熱風を吹き
込むために設けられた羽口の周囲に築造される耐火物構
造において、羽口上方部を覆うように、該羽口上方部に
おける前記耐火物を、炉壁内面より炉内側に突出させて
配設したことを特徴とする冶金炉用羽口部の耐火物構
造。 - 【請求項２】 鉱石等を溶解する冶金炉内に熱風を吹き
込むために設けられた羽口の周囲に築造される耐火物構
造において、羽口を覆うように、該羽口の周囲における
前記耐火物を炉壁内面より炉内側に突出させて配設した
ことを特徴とする冶金炉用羽口部の耐火物構造。 - 【請求項３】 炉内側に突出した上記耐火物の外周面
が、炉内側に向かって傾斜する傾斜面を有することを特
徴とする請求項１または２に記載の冶金炉用羽口部の耐
火物構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001375314A JP2003171706A (ja) | 2001-12-10 | 2001-12-10 | 冶金炉用羽口部の耐火物構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001375314A JP2003171706A (ja) | 2001-12-10 | 2001-12-10 | 冶金炉用羽口部の耐火物構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003171706A true JP2003171706A (ja) | 2003-06-20 |
Family
ID=19183716
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001375314A Withdrawn JP2003171706A (ja) | 2001-12-10 | 2001-12-10 | 冶金炉用羽口部の耐火物構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003171706A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009034837A1 (ja) | 2007-09-10 | 2009-03-19 | Nippon Steel Corporation | 溶解炉の羽口構造 |
-
2001
- 2001-12-10 JP JP2001375314A patent/JP2003171706A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2009034837A1 (ja) | 2007-09-10 | 2009-03-19 | Nippon Steel Corporation | 溶解炉の羽口構造 |
| US8480951B2 (en) | 2007-09-10 | 2013-07-09 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corporation | Tuyere structure of melting furnace |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20050301 |