JP2003231910A - 転炉絞り部のライニング - Google Patents

転炉絞り部のライニング

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JP2003231910A
JP2003231910A JP2002030883A JP2002030883A JP2003231910A JP 2003231910 A JP2003231910 A JP 2003231910A JP 2002030883 A JP2002030883 A JP 2002030883A JP 2002030883 A JP2002030883 A JP 2002030883A JP 2003231910 A JP2003231910 A JP 2003231910A
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岳彦 高橋
Shigeo Tateno
重穂 舘野
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    • C21C5/00Manufacture of carbon-steel, e.g. plain mild steel, medium carbon steel or cast steel or stainless steel
    • C21C5/28Manufacture of steel in the converter
    • C21C5/42Constructional features of converters
    • C21C5/44Refractory linings
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D1/00Casings; Linings; Walls; Roofs
    • F27D1/04Casings; Linings; Walls; Roofs characterised by the form, e.g. shape of the bricks or blocks used

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、絞り部のレンガが「傾斜積み」で
あっても、レンガの脱落を従来より抑制でき、且つ施工
時の作業性に優れた転炉のライニングを提供することを
目的としている。 【解決手段】転炉絞り部の鉄皮に耐火レンガを傾斜積み
で内張りし、高温の溶鋼及びスラグによる溶損を保護す
る転炉絞り部のライニングにおいて、前記耐火レンガの
上面及び下面に上に凸の折れ曲がり係止部を設け、上側
に積む耐火レンガ下面の該係止部と、下側に積む耐火レ
ンガ上面の係止部とを互いに重ね合わせるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、転炉のライニング
に係わり、詳しくは、溶鋼の溶製に用いられる転炉の内
張りレンガ、特に炉口絞り部のレンガ積み構造に関す
る。
【0002】
【従来の技術】転炉は、溶鋼を溶製する際に用いられる
冶金容器の一つである。その全体構造は、図6に示すよ
うに、原料の投入、精錬で生じたスラグの排出に用いら
れる炉口1、溶鋼やスラグを保持し、精錬を行なう炉腹
部2及び炉底部3、並びに直径の大きい前記炉腹部2か
ら炉口1までの間で、直径を上方に向け徐々に狭めてあ
る絞り部4からなる。そして、該転炉5の外側は、鉄皮
6で形成し、高温の溶鋼やスラグと接触する内部は、耐
火レンガ7等の耐火物を内張りして(ライニングとい
う)保護するようになっている。
【0003】ところで、前記「絞り部」4のライニング
は、耐火レンガ7(以下、単にレンガという)を、図4
に示すように、レンガ面を水平にして積む「水平積
み」、あるいは図5に示すように、レンガ面を水平から
傾斜させて積む「傾斜積み」で施工されるのが一般的で
ある。また、この他にも、レンガ積みに際して、下記の
ような特殊な工夫を凝らした技術もある。
【0004】例えば、実開平3−67050号公報は、
絞り部の鉄皮面に対し、レンガ面を垂直にして積み上げ
ることを提案している。また、特開平1−309915
号公報及び実開平5−37950号公報は、絞り部のレ
ンガに金物を装備して、それを互いに引っ掛け合うこと
で、該絞り部のレンガが落下するのを防止する技術を開
示している。さらに、特公昭58−32311号公報及
び特開平5−279719号公報は、施工時にレンガに
溝を彫って、隣り合うレンガ同士を一体化して落下の防
止を図る技術を開示している。
【0005】ところで、今までの経験によれば、絞り部
の長寿命化を図るには、前記「水平積み」よりは「傾斜
積み」の構造の方が良い。溶鋼やスラグ等による侵食
は、一般に炉腹部から絞り部に向けて進むが、「水平積
み」であると、溶損部より上方のレンガにかかる下向き
の力によってレンガが折れ易いからである。ちなみに、
レンガが折れてその一部が脱落すると、絞り部全周のレ
ンガのせり力が失われ、全体のレンガが脱落してしまう
事故を招き、操業に支障をきたすようになる。
【0006】これに対して、「傾斜積み」では、前記下
向きの力が分力して軽減されるので、「水平積み」に比
べてレンガの折れを軽減する効果がある。そして、この
効果を最大に発揮させるには、実開平3−67050号
公報で開示されたように、炉壁面に対してレンガ面を直
角にして積むのが良い。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実開平
3−67050号公報記載の技術では、炉壁の傾斜がき
ついと、築炉中にレンガが滑り落ちてくるので、築炉作
業が円滑に行えないという問題がある。特に、転炉を最
初に使用(立ち上げ)する際には、炉内にコークスを装
入して加熱し、施工されたライニングを乾燥後、逆さま
にしてコークスを排出するが、傾斜積みした絞り部のレ
ンガが抜けていまうことがある。また、絞り部レンガの
落下防止対策として、特開平1−309915号公報及
び実開平5−37950号公報に記載されたように、レ
ンガに金物を装備すると、材料がコストアップになって
しまう。さらに、特公昭58−32311号公報及び特
開平5−279719号公報に記載されたように、絞り
部レンガに溝をつけて一体化するのは、別途溝をつける
作業が必要なため、作業工数が増大して作業がコストア
ップするという問題があった。前記公報に開示されるよ
うな溝は、レンガをプレス成形する際に使用する型に該
溝に対応する凹凸を設けて製作したのでは、後にレンガ
を熱処理した際にその溝のコーナからクラックが発生し
易くなる。従って、レンガを製造した後に別途溝切り加
工をしなければならない。
【0008】本発明は、かかる事情に鑑み、絞り部のレ
ンガが「傾斜積み」であっても、レンガの脱落を従来よ
り抑制でき、且つ施工時の作業性に優れた転炉のライニ
ングを提供することを目的としている。
【0009】
【課題を解決するための手段】発明者は、上記目的を達
成するため鋭意研究を重ね、その成果を本発明に具現化
した。
【0010】すなわち、本発明は、転炉絞り部の鉄皮に
耐火レンガを傾斜積みで内張りし、高温の溶鋼及びスラ
グによる溶損を保護する転炉絞り部のライニングにおい
て、前記耐火レンガの上面及び下面に上に凸の折れ曲が
り係止部を設け、上側に積む耐火レンガ下面の該係止部
と、下側に積む耐火レンガ上面の係止部とを互いに重ね
合わせてなることを特徴とする転炉絞り部のライニング
である。
【0011】また、本発明は、前記耐火レンガの上面及
び下面を、前記鉄皮の面に対して垂直にしたり、前記上
に凸の折れ曲がり係止部の高さを5〜20mmとした
り、あるいは前記上に凸の折れ曲がり係止部の位置を、
耐火レンガの鉄皮側端部より全長の1/15〜1/3と
するのが良い。
【0012】本発明によれば、新規に設けた上に凸の折
れ曲がり係止部により、上下で隣り合うレンガ同士が互
いを係止し合うので、炉腹部の溶損が進んでも抜け落ち
難くなる。また、レンガ積み時や逆さまにした時の抜け
も防止できるようになる。
【0013】
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明の
実施の形態を説明する。
【0014】本発明に係る転炉絞り部のライニングの全
体イメージを図1に示す。このライニングに用いるレン
ガ7は、図1に示すように、炉腹部2の水平に積まれた
炉腹部レンガ8の上に、傾斜させて積むようにしたもの
である。そして、その重要なポイントは、一般のレンガ
のような単に平坦面を有するレンガではなく、図2に横
断面で示すように、レンガ面の一部に上に凸の折れ曲が
り係止部9を設けたレンガを採用したことにある。つま
り、上側に積むレンガ下面の該係止部9aと、下側に積
むレンガ上面の係止部9bとを互いに重ね合わせるよう
にしたのである。このようにすれば、上下で隣り合うレ
ンガ同士が互いを係止し合うので、炉腹部レンガ8や絞
り部4のレンガ7の溶損がある程度進み、下方を支える
レンガが失われても、抜け落ち難くなるからである。な
お、係止部9を上に凸としたのは、上に凹であると、レ
ンガを上下に重ね合わせた際に滑りやすいので、外力が
加わった際に抜け易いからである。
【0015】また、このようなライニングであると、レ
ンガ積みに際して、炉内に入った作業者が手前側から鉄
皮側へレンガ7を押し付けて、下側に積まれたレンガの
係止部9bに上側に積むレンガの係止部9aを落とし込
むだけで施工できるので、築炉作業上の負荷の増大には
ならない。さらに、レンガの製造は、上記したような形
状を出現可能な型枠を製作するだけで、別途特別なコス
トを要しない。
【0016】なお、本発明では、この上に凸の折れ曲が
り係止部の形状については特に限定しない。所謂「鍵」
のような形状、階段のように直角の段差や傾斜した段
差、「へ」の字状や「S」字状でも互いを係止し合う効
果があれば良いからである。また、レンガ7の傾斜角度
については、水平に対してある程度傾いていれば良い
が、鉄皮面に対してレンガ面が垂直であることが最も好
ましい。レンガにかかる下向きの力を分力する効果が大
きいからである。
【0017】また、本発明では、前記上に凸の折れ曲が
り係止部9の高さを5〜20mmとするのが良い。その
理由は、5mm未満では、レンガ同士の係止が不安定で
小さな外力でもレンガ抜けが起きる可能性があり、20
mm超えでは係止効果が飽和し、それより高い係止部を
設ける必要がないからである。さらに、本発明では、前
記上に凸の折れ曲がり係止部9の位置を、レンガの鉄皮
側端部より全長の1/15〜1/3とするのが一層好ま
しい。該係止部の位置がレンガの鉄皮側端部より全長の
1/15未満では、万一レンガが折れた場合に残部のレ
ンガで鉄皮を保護しきれないからであり、1/3超えで
は下向きの力が加えられた際に抜け易くなるからであ
る。また、上述のような折れ曲がり係止部は、形状が単
純なためレンガを製造する際の型枠に折れ曲がり係止部
に対応する凹凸を設けておくことにより容易に形成でき
る。
【0018】
【実施例】転炉の絞り部用として、図2に示すようなレ
ンガを製作し、転炉5の絞り部4に施工し(本発明
例)、該転炉で溶鋼を溶製する操業を行なった。また、
通常の平坦面を有するレンガで施工した転炉での操業も
行なった(比較例)。それらのレンガ7は、材質がMg
O−Cで、その粉末をそれぞれの型枠に流し込み成形
し、乾燥させて製作した所謂「不焼性」のレンガであ
る。なお、本発明に係るレンガのサイズは、縦150m
m×横810mm×肉厚75mmとし,上下面にそれぞ
れに、上に凸の折れ曲がり係止部9を設けた。その上に
凸の折れ曲がり係止部は、鉄皮側になる端部から75m
mの位置に、図2に示したような傾斜した段差を設け、
その段差の高さを15mmとしてある。また、絞り部以
外の転炉5の各部は、通常通りのレンガ積みで施工され
ている。さらに、上記絞り部レンガの施工方法として
は、比較例1が従来の「水平積み」、比較例2が傾斜角
12°の「傾斜積み」、本発明例が鉄皮面にレンガ面を
垂直にした「傾斜積み」である。加えて、操業では、普
通炭素鋼を始め種々の鋼種を多数チャージ溶製したが、
比較例及び本発明例で平均してほぼ同様の鋼種になるよ
うにした。
【0019】これら転炉での操業結果の転炉絞り部の寿
命指数(水平積みでの寿命を基準とした)で評価し、図
3に示す。図3より、本発明によれば転炉絞り部の寿命
を従来の2倍に向上できることが明らかである。これ
は,従来の水平積みや傾斜積みでは、レンガの消耗は割
れと溶損の複合であったが、鉄皮に垂直に積むことによ
り絞りレンガへかかる力が分散され、レンガの割れを抑
制することができたためである。また、本発明に係る転
炉のライニングを施工するに際しては、従来の施工に比
べて築炉作業での工数の増加もなく、また、レンガのコ
ストは、新たな型枠を製作するのみで、レンガの製造コ
ストは上昇しなかった。
【0020】
【発明の効果】以上述べたように、本発明により、絞り
部のレンガが「傾斜積み」であっても、レンガの脱落を
従来より抑制でき、且つ施工時の作業性に優れた転炉の
ライニングを安価に提供できるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る転炉絞り部の全体イメージを示す
横断面図である。
【図2】本発明に係る転炉絞り部の詳細を示す横断面図
である。
【図3】本発明に係る絞り部及び従来の絞り部を備えた
転炉の絞り部寿命を示す図である。
【図4】従来の「水平積み」による転炉の絞り部を示す
横断面図である。
【図5】従来の「傾斜積み」による転炉の絞り部を示す
横断面図である。
【図6】一般的な上吹き転炉の構造を示す横断面図であ
る。
【符号の説明】
1 炉口 2 炉腹部 3 炉底部 4 絞り部 5 転炉 6 鉄皮 7 耐火レンガ(レンガ) 8 炉腹部レンガ 9 上に凸の折れ曲がり係止部(係止部) 9a 上側に積むレンガ下面の係止部 9b 下側に積むレンガ下面の係止部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桑山 道弘 千葉県千葉市川崎町1番地 川崎製鉄株式 会社千葉製鉄所内 Fターム(参考) 4K070 CC01

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 転炉絞り部の鉄皮に耐火レンガを傾斜積
    みで内張りし、高温の溶鋼及びスラグによる溶損を保護
    する転炉絞り部のライニングにおいて、 前記耐火レンガの上面及び下面に上に凸の折れ曲がり係
    止部を設け、上側に積む耐火レンガ下面の該係止部と、
    下側に積む耐火レンガ上面の係止部とを互いに重ね合わ
    せてなることを特徴とする転炉絞り部のライニング。
  2. 【請求項2】 前記耐火レンガの上面及び下面を、前記
    鉄皮の面に対して垂直にしてなることを特徴とする請求
    項1記載の転炉絞り部のライニング。
  3. 【請求項3】 前記上に凸の折れ曲がり係止部の高さが
    5〜20mmであることを特徴とする請求項1又は2記
    載の転炉絞り部のライニング。
  4. 【請求項4】 前記上に凸の折れ曲がり係止部の位置
    が、耐火レンガの鉄皮側端部より全長の1/15〜1/
    3であることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記
    載の転炉絞り部のライニング。
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