JP2005336588A - Hot iron runner and forming method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、煉瓦などの成形された定形耐火物と、流し込み施工された不定形耐火物とを組み合わせて形成された、2層構造の内張り層(「ワーク煉瓦層」とも呼ぶ)を有する耐久性に優れた高炉用出銑樋及びその形成方法に関するものである。 The present invention has a durability having a two-layer lining layer (also referred to as a “work brick layer”) formed by combining a shaped refractory material such as brick and an irregular refractory material that has been cast. The present invention relates to an excellent blast furnace tapping and its forming method.
高炉鋳床には、大樋、溶銑樋、スラグ樋が設けられており、高炉の出銑口から出銑された溶銑は、大樋、溶銑樋を通り高炉鍋などの受銑容器に注銑される。この場合に溶銑樋から受銑容器に注銑する際には傾注樋を使用することが多い。一方、溶銑とともに出銑口から排出されたスラグは、大樋を通り、大樋と溶銑樋との境界に設置されたスキンマーによって溶銑と分離されてスラグ樋に流入し、ドライピットなどに搬出される。大樋、溶銑樋、スラグ樋及び傾注樋をまとめて出銑樋と称している。 The blast furnace cast floor is equipped with large iron, hot metal, and slag iron, and the hot metal discharged from the blast furnace outlet is poured into a receiving container such as a blast furnace pan through the large iron and hot metal. . In this case, when pouring from the hot metal into the receiving container, a tilting iron is often used. On the other hand, the slag discharged from the outlet along with the hot metal passes through the big iron, is separated from the hot metal by a skinmer installed at the boundary between the big iron and the hot metal, flows into the slag, and is carried out to a dry pit or the like. Daegu, hot metal, slag and tilted iron are collectively referred to as output.
出銑樋の一般的な構造は、図6に示すように、予め出銑樋30に設置されたバック材11と呼ばれる耐火物の内面側に、不定形耐火物を流し込む或いは吹き付けることによって内張り層31を形成して構成されている(例えば、特許文献1参照)。尚、図6は、従来の出銑樋の構造並びに損傷パターンの例を示す概略図であり、図中、符号12は炉床煉瓦、13は耐火キャスタブル、14は鉄皮、SLはスラグライン、MLはメタルラインであり、側壁部の内張り層31は400〜500mmの施工厚を有している。しかしながら、通過する溶銑及びスラグによる侵食のため、その耐用は十分ではなく、特に、図6中に破線で示すように、スラグライン部及びメタルライン部の溶損が激しく、また、最近の高炉における高圧操業、出銑温度の上昇に伴って側壁上端部(「肩部」という)の損傷も大きくなり、25日間程度毎の通銑サイクルで出銑樋の修理が行われている。尚、流し込み材或いは吹き付け材としての不定形耐火物としては、現在、Al2 O3 −SiC−C系の不定形耐火物が広く使用されており、また、過去には出銑樋の内張り層として成形された煉瓦を使用した経過があるが、施工時の省力化などから現状では不定形耐火物が使用されることが殆んどである。
As shown in FIG. 6, the general structure of the brewing is a lining layer by pouring or spraying an amorphous refractory on the inner surface side of the refractory called the
溶銑或いはスラグによる侵食を抑えて出銑樋の延命化を図るべく、多数の提案がなされている。例えば、特許文献2には、出銑流が強く当たり、高耐火性が必要とされる個所には、バック材の壁面に沿ってプレキャストの耐火ブロックを内張り層として配し、それ以外の個所には不定形耐火物を流し込み施工または吹き付け施工して内張り層を形成した出銑樋が提案されており、また、特許文献3には、出銑樋の側壁上部側から順にスラグライン部、中間部、メタルライン部としたときに、スラグライン部は、SiCの含有率が75質量%以上のAl2 O3 −SiC−C系不定形耐火物からなり、中間部は、SiCの含有率が10〜70質量%のAl2 O3 −SiC−C系不定形耐火物からなり、メタルライン部は、Al2 O3 ・MgO系スピネルの含有率が10〜70質量%のAl2 O3 −Al2 O3 ・MgO系スピネル−SiC−C系不定形耐火物からなる出銑樋が提案されている。
しかしながら、特許文献2及び特許文献3を含めて従来の改善方法では、溶銑或いはスラグによる局部的な侵食を十分には抑制することができず、また、この局所的に侵食される個所によって出銑樋の耐用寿命が定まることから、施工方法を改善することによる施工コストの上昇分に見合った延命効果を得ることができなかった。そのため、従前のAl2 O3 −SiC−C系不定形耐火物の流し込み施工或いは吹き付け施工によって内張り層を形成し、25日間程度毎のサイクルで、旧の内張り層を50〜100mmの厚みではつった後、旧の内張り層の上に不定形耐火物を流し込み施工する或いは吹き付け施工する修理(「継ぎ足し施工修理」という)を余儀なくされていた。
However, in the conventional improvement methods including
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、出銑口から噴出される溶銑或いはスラグが直接当たる個所など、溶銑或いはスラグによる侵食の特に激しい個所の侵食を抑え、従来に比べて格段の長期間に亘って連続使用することが可能となる耐久性に優れた出銑樋並びにその形成方法を提供することである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and its purpose is to suppress the erosion of particularly severe parts of the erosion caused by hot metal or slag, such as the direct contact of hot metal or slag ejected from the spear opening, It is an object of the present invention to provide an output with excellent durability and a method for forming the same that can be used continuously over a much longer period of time than in the past.
上記課題を解決するための第1の発明に係る出銑樋は、出銑樋の側壁の稼働面側に、定形耐火物と、該定形耐火物の背面側に流し込み成形した不定形耐火物と、からなる耐火物層を形成したことを特徴とするものである。 The tapping according to the first invention for solving the above-mentioned problem is a fixed refractory on the working surface side of the side wall of the tapping, and an irregular refractory cast by casting on the back side of the fixed refractory. A refractory layer made of is formed.
第2の発明に係る出銑樋は、出銑樋の側壁の稼働面側の一部分に、定形耐火物と、該定形耐火物の背面側に流し込み成形した不定形耐火物と、からなる耐火物層を形成し、前記稼働面のその他の部分は流し込み成形した不定形耐火物で形成したことを特徴とするものである。 The tapping according to the second invention is a refractory consisting of a shaped refractory and a non-shaped refractory casted into the back side of the shaped refractory on a part of the working surface side of the tread. A layer is formed, and the other part of the working surface is formed of a cast refractory material that has been cast.
第3の発明に係る出銑樋は、第2の発明において、前記出銑樋の側壁の稼働面側の一部分とは、溶銑或いはスラグによる損耗の激しい部位であることを特徴とするものである。 According to a third aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the part of the working surface side of the side wall of the tread is a portion where wear due to hot metal or slag is severe. .
第4の発明に係る出銑樋は、第2の発明において、前記出銑樋の側壁の稼働面側の一部分とは、高炉出銑口からの溶銑の落下位置であることを特徴とするものである。 According to a fourth aspect of the present invention, in the second aspect of the present invention, the part of the working surface side of the side wall of the hot spring is a hot metal dropping position from the blast furnace outlet. It is.
第5の発明に係る出銑樋は、第1ないし第4の発明の何れかにおいて、前記定形耐火物は、出銑樋の鉄皮に設けられた押え金物によって拘束されていることを特徴とするものである。 According to a fifth aspect of the present invention, in the first aspect of the present invention, the tapping refractory is restrained by a presser foot provided on the tapping iron skin. To do.
第6の発明に係る出銑樋は、第1ないし第5の発明の何れかにおいて、前記定形耐火物は、Al2 O3 −SiC−C系煉瓦、Al2 O3 −SiC−C−MgO系煉瓦、Al2 O3 −SiC−C−Al2 O3 ・MgO系煉瓦、C−SiC系煉瓦のなかの1種以上であることを特徴とするものである。 According to a sixth aspect of the present invention, in any one of the first to fifth aspects, the shaped refractory is made of Al 2 O 3 —SiC—C brick, Al 2 O 3 —SiC—C—MgO. It is characterized by being at least one of a group brick, an Al 2 O 3 —SiC—C—Al 2 O 3 .MgO brick, and a C—SiC brick.
第7の発明に係る出銑樋の形成方法は、箱状に突出した定形耐火物施工部金枠が取り付けられた流し込み用金枠を用いて不定形耐火物を流し込み施工して、不定形耐火物の内張り層を形成し、前記流し込み用金枠の脱枠後、前記定形耐火物施工部金枠によって形成された不定形耐火物の内張り層の凹部に定形耐火物を施工して、出銑樋の稼働面側の一部に、定形耐火物と該定形耐火物の背面の不定形耐火物とからなる内張り層を形成することを特徴とするものである。 According to a seventh aspect of the present invention, there is provided a method of forming an unhulled refractory by pouring an irregular refractory using a casting metal frame to which a fixed refractory construction part metal frame protruding in a box shape is attached. After forming the lining layer of the object and removing the casting metal frame, construct the fixed refractory in the recess of the lining layer of the irregular refractory formed by the fixed refractory construction part metal frame. A lining layer comprising a regular refractory and an irregular refractory on the back of the regular refractory is formed on a part of the working surface side of the bag.
本発明によれば、溶銑及びスラグによる損耗の激しい箇所などの出銑樋の一部分を、定形耐火物と流し込み材とからなる2層の内張り層とするので、本来流し込み材よりも溶銑及びスラグに対する溶損性に優れる定形耐火物の特性により、溶銑及び溶融スラグによる局所の激しい溶損を抑制することが可能となり、出銑樋の耐用寿命を向上させることが達成される。また、内張り層が2層構造であるので、たとえ定形耐火物が剥離・脱落などしたとしても、その背面には、十分に耐用性のある流し込み材が施工してあり、溶銑が出銑樋の側壁を貫通して漏れ出すトラブルを防止することができる。更に、出銑樋の長手方向でみれば、内張り層として流し込み材が一体的に施工され、その一部の部分に定形耐火物が嵌め込まれる形で施工されているので、定形耐火物と流し込み材との間に間隙が形成されにくく、そのため、定形耐火物の抜け出しが抑制され、定形耐火物の効果を長期間に亘って発揮させることが可能となる。 According to the present invention, a part of the slag, such as a portion where the wear due to hot metal and slag is severely worn, is a two-layer lining layer composed of a regular refractory and a casting material. Due to the properties of the regular refractory having excellent fusing resistance, it is possible to suppress local severe flaws caused by hot metal and molten slag, and to improve the service life of the brewing. In addition, since the lining layer has a two-layer structure, even if the regular refractory is peeled off or dropped off, a sufficiently durable casting material is applied to the back of the refractory so Troubles that leak through the side wall can be prevented. Furthermore, when viewed in the longitudinal direction of the tuna, the casting material is integrally constructed as a lining layer, and the shaped refractory is fitted into a part of the casting material. Therefore, it is difficult to form a gap between the refractory and the refractory so that the fixed refractory is prevented from coming out, and the effect of the fixed refractory can be exhibited over a long period of time.
以下、添付図面を参照して本発明を具体的に説明する。図1〜3は、出銑口から排出される溶銑及びスラグを貯留し且つ搬出させるための大樋における本発明の実施の形態の一例を示す図であって、図1は、本発明に係る大樋の平面該略図、図2は、図1のX−X’矢視による概略図、図3は、図2のY−Y’矢視による概略図である。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. 1-3 is a figure which shows an example of embodiment of this invention in the big iron for storing and carrying out the hot metal and slag discharged | emitted from a sprue opening, Comprising: FIG. FIG. 2 is a schematic view taken along the line XX ′ of FIG. 1, and FIG. 3 is a schematic view taken along the line YY ′ of FIG.
図1に示すように、大樋1は、高炉(図示せず)に設置された出銑口21に接して配置されており、出銑口21から排出される溶銑及びスラグは放物線を描いて大樋1に落下して流入する。大樋1は、高炉の容積にもよるが15m程度の長さを有しており、溶銑及びスラグは大樋1を流下しながら密度差により分離し、更に、大樋1の下流側端部に設置されたスキンマー(図示せず)によって溶銑とスラグとが分離され、溶銑は溶銑樋に流入し、スラグはスラグ樋に流入する。
As shown in FIG. 1, the
大樋1は、その長手方向に上流部2、中流部3、下流部(図示せず)の3つに区分され、大樋1を構成する耐火物の損耗は、即ち大樋1の側壁の稼働面の損耗は、出銑口21から排出される溶銑及び溶融スラグが落下し、且つ、溶銑及びスラグの通過流速の速い上流部2で最も激しい。中流部3及び下流部でも当然ながら耐火物の損耗は発生するが、中流部3及び下流部では溶銑及びスラグは樋の内部を流れるだけであり、大樋1の耐用寿命は上流部2の損耗程度に依存する。この上流部2の側壁の稼働面の損耗の激しい部位に、定形耐火物5を表層部とし、定形耐火物5の背面を不定形耐火物の流し込み成形された流し込み材10とした二層構造の内張り層である定形耐火物施工部位4が形成されている。稼働面のその他の部位は、不定形耐火物の流し込み材10からなる単層の内張り層が形成されている。
The
図2及び図3を参照して本発明に係る大樋1の構造を詳細に説明する。図2及び図3に示すように、大樋1は両側壁部及び底部の3方向の外殻を鉄皮14とし、この鉄皮14に接して大樋1の側壁部及び底部には耐火キャスタブル13が施工されている。更に、耐火キャスタブル13の内面側の底部には、炉床煉瓦12が配置され、耐火キャスタブル13の内面側の両側壁部には、プレキャストブロックからなるバック材11が施工されている。これらバック材11及び炉床煉瓦12は、所謂「永久張り」であり、補修の毎に再利用されるもので、溶銑及び溶融スラグと直接接触するためのものではなく、耐火度自体は高いものは必要ではない。従って、炉床煉瓦12は、例えばシャモット煉瓦程度の耐火度で十分であり、また、バック材11は、高アルミナ系のキャスタブルで十分である。
With reference to FIG.2 and FIG.3, the structure of the
そして、このバック材11及び炉床煉瓦12の内面側に、側壁部及び底部を構成する内張り層となる不定形耐火物の流し込み材10が一体的に施工されている。この流し込み材10が、2層構造の内張り層となる定形耐火物施工部位4以外の部位では内張り層としての稼働面になる。一方、定形耐火物施工部位4の側壁には、流し込み材10の内面側に、煉瓦、プレキャストブロックなどの予め成形された定形耐火物5が設置され、稼働面を形成している。この場合、定形耐火物5の表面と定形耐火物施工部位4以外の流し込み材10の表面とは、段差がなく、略同一面になっている。即ち、定形耐火物施工部位4では、定形耐火物5の略厚み分だけ、流し込み材10の厚みが薄くなっている。ここで、定形耐火物5の施工される部位を上段側から3つの範囲に区分し、溶銑及びスラグとは直接接触することの少ない最も上段の部位を肩下部、主にスラグと接触する中段の部位をスラグライン部、主に溶銑と接触する最下段の部位をメタルライン部と称することとし、それぞれの位置に配置される定形耐火物5を、肩下部材6、スラグライン部材7、メタルライン部材8と称する。尚、図2において、SLとはスラグラインを表し、MLとはメタルラインを表している。
And the casting
定形耐火物5としては、耐食性に優れることから、Al2 O3 −SiC−C系耐火物、Al2 O3 −SiC−C−MgO系耐火物、Al2 O3 −SiC−C−MgO・Al2 O3 系耐火物、C−SiC系耐火物を使用することが好ましい。特に、肩下部材6及びスラグライン部材7には、Al2 O3 −SiC−C系耐火物が好ましく、メタルライン部材8には、Al2 O3 −SiC−C−MgO系耐火物、Al2 O3 −SiC−C−MgO・Al2 O3 系耐火物を使用することが好ましい。C−SiC系耐火物は、肩下部材6、スラグライン部材7、メタルライン部材8のどこにも適用することができる。
As the regular refractory 5, since it has excellent corrosion resistance, Al 2 O 3 —SiC—C refractories, Al 2 O 3 —SiC—C—MgO refractories, Al 2 O 3 —SiC—C—MgO. It is preferable to use an Al 2 O 3 refractory or a C—SiC refractory. In particular, the
流し込み材10を形成する不定形耐火物としては、不定形耐火物のなかでは耐食性に優れるAl2 O3 −SiC−C系耐火物が好ましく、また、定形耐火物5と同様に、肩下部、スラグライン部、メタルライン部でそれぞれ最適な材質に変更してもよい。
The amorphous refractory forming the casting
定形耐火物5は、鉄皮14に固定された押え金物16により、上下方向に移動しないように拘束されている。押え金物16は、例えば、押え金物16の固定方法の1例を示す斜視図である図4に示すようにして設置することができる。即ち、定形耐火物5を所定の高さに配置した後、押え金物16を鉄皮14に溶接して固定することで、所定の目的を得ることができる。押え金物16と定形耐火物5との間には、熱によって鉄皮14が膨張しても、押え金物16と定形耐火物5との間に間隙が生成しないようにするため、例えば、1〜3mm厚み程度の耐火性アルミナ系シート(図示せず)を配置することが好ましい。この耐火性のアルミナ系シートとしては、拘束下における荷重下でも可縮性に優れていると共に高耐食性で且つ強度が高いことから、表1に示す組成及び特性を有するアルミナ系シートを使用することが好ましい。
The fixed refractory 5 is restrained from moving in the vertical direction by a
最上段の定形耐火物5である肩下部材6の上部には、押え金物16を溶銑及びスラグの熱から保護するために肩部材15としての耐火物を施工する必要があり、図1〜3では、この肩部材15として不定形耐火物を流し込み施工している。この不定形耐火物の剥離を防止するために、押え金物16には金属製のスタッド17(「アンカー」とも呼ぶ)が設置されている。このスタッド17により、肩部材15の厚みを押え金物16の厚みに対して1.5〜2.0倍とすることができる。図1〜3では、肩部材15として不定形耐火物を流し込み施工した例を示しているが、不定形耐火物に代わって煉瓦などの定形耐火物で肩部材15を施工してもよい。定形耐火物に押え金物16の嵌め込む溝を設けることで、肩部材15を施工することができる。
In order to protect the
この二層構造の内張り層である定形耐火物施工部位4を有する大樋1の形成方法を、図5を参照して説明する。尚、図5は、流し込み材10を形成するための金枠18とバック材11、炉床煉瓦12などが施工された大樋1との位置関係を示す概略図である。
A method for forming the
図5に示すように、金枠18は、流し込み用本体金枠19の外側に、箱状に突出した定形耐火物施工部金枠20が接合された構造であり、定形耐火物施工部金枠20の位置に定形耐火物5が施工されるようになっている。定形耐火物施工部位4が形成される範囲以外の金枠18には、定形耐火物施工部金枠20は接合されていない。この金枠18を大樋1の内部の所定の位置に設置し、金枠18とバック材11及び炉床煉瓦12との間隙に不定形耐火物を流し込み施工し、流し込み材10を成形する。図5では、バック材11及び炉床煉瓦12の内面側に流し込み材10が設置されていない状態を示しているが、大樋1を補修して使用する場合には、予め施工した流し込み材の変質部分を取り除いたならば、バック材11及び炉床煉瓦12の内面側に先の流し込み材を残存させ、その上に不定形耐火物を流し込み施工する。尚、通常は補修して施工する場合が殆どである。
As shown in FIG. 5, the
予め水と混練された不定形耐火物を流し込んだ後、大樋1を所定時間養生して不定形耐火物を固化させ、金枠18を抜き出す。脱枠後、定形耐火物施工部金枠20によって形成された流し込み材10の凹部の位置に、定形耐火物5を嵌め込むようにして施工する。溶銑及び溶融スラグの浸透を防止する観点から、定形耐火物5のモルタル目地代は1mm程度とすることが好ましい。目地代が1mmを超えると目地に溶銑やスラグが浸透する恐れが高くなり、一方、目地代が1mm未満になると溶銑及びスラグの熱によって定形耐火物5が熱膨張した際に、互いの熱膨張によって定形耐火物5が損傷する恐れが高くなるためである。また、目地材料としては、耐火性に優れている高アルミナ系モルタル(Al2 O3 ≧90質量%)またはアルミナ−スピネル系モルタル(Al2 O3 ≧90質量%、MgO≒3質量%)を使用することが好ましい。
After pouring an amorphous refractory previously kneaded with water, the
定形耐火物施工部金枠20の配置された部位の横方向寸法は、複数個の定形耐火物5を目地代1mmで施工するが、当然ながら施工現場では、定形耐火物5の端部と流し込み材10の端部との間には間隙が発生する。また、この部位に或る程度の間隙が存在しないと定形耐火物5の施工が困難になる。
As for the horizontal dimension of the part where the fixed refractory construction
この間隙に、不定形耐火物を流し込み施工して図1及び図3に示す添え流し部9を成形する。使用する不定形耐火物は、流し込み材10を成形する際に使用したものと同一で構わない。この添え流し部9により、定形耐火物5は流し込み材10と密に嵌め込まれて形成される。添え流し部9の横方向寸法は200〜250mm程度が良好である。
An unshaped refractory is poured into the gap and applied to form the spilled
その後、押え金物16で定形耐火物5を押え付けた後、不定形耐火物或いは定形耐火物によって肩部材15を施工して大樋1を形成する。その後、必要に応じて自然乾燥或いは加熱乾燥を施し、本発明に係る大樋1を形成する。
Then, after pressing the fixed refractory 5 with the
本発明に係る大樋1においては、出銑口21から排出される溶銑及び溶融スラグが落下する位置の内張り構造を、表層が定形耐火物5で、その背面が流し込み材10である2層構造とするので、落下する溶銑及び溶融スラグによる局所の激しい溶損を抑制し、長期間使用することが可能となる。これは、流し込み材10などの不定形耐火物は、原料純度が比較的低い上に、溶銑や溶融スラグの熱など、低温で焼成されるために高緻密化は困難であるが、煉瓦などの定形耐火物5は高温で焼成されるため、不定形耐火物に比較して溶銑或いは溶融スラグに対する抵抗性に優れているためである。また、2層構造であるので、たとえ定形耐火物5が剥離・脱落などしたとしても、その背面には、十分に耐用性のある流し込み材10が施工してあるので、溶銑が漏れ出すトラブルを防止することができる。また、定形耐火物5が抜け出しても樋内の溶銑とスラグとの界面に浮上し、確認できるので回収し、抜け出し部を熱間吹付補修することができる。
In the
更に、大樋1の長手方向でみれば、流し込み材10が内張り層として一体的に施工され、その一部の部分に定形耐火物5が施工されているので、定形耐火物5の抜け出しが抑制される。これに対して、例えば特許文献2のように、流し込み材と定形耐火物とをそれぞれ独立してバック材11に施工した場合には、熱膨張の違いなどに起因して、流し込み施工部と定形耐火物施工部との間に間隙が生じ、定形耐火物が抜け出しやすくなるが、本発明ではそれが抑制される。また更に、定形耐火物5を使用するので、側壁の各部位に適した耐火物を選択して施工することが極めて容易であり、大樋1の耐用寿命の延命化に貢献する。
Further, when viewed in the longitudinal direction of the
上記説明は、出銑樋として大樋1の例で説明したが、本発明は大樋1に限るものではなく、溶銑樋、スラグ樋及び傾注樋であっても、上記に沿って本発明を適用することができる。特に、溶銑樋から落下してくる溶銑を受ける傾注樋では、溶銑の落下位置の内張り構造を本発明の2層構造とすることで、長期間の使用を達成することが可能となる。
Although the above description has been given with the example of
容量が4907m3 の高炉において、本発明を実施した。先ず、最初は、比較的損耗の少ない、大樋の下流部に本発明に係る2層構造の内張り層を形成した。2層構造の内張り層を形成する定形耐火物としては、肩下部材、スラグライン(以下「SL」と記す)部材及びメタルライン(以下「ML」と記す)部材とも、Al2 O3 :70質量%、SiC:6質量%、C:15質量%を含有したAl2 O3 −SiC−C系煉瓦を使用した。また、目地材のモルタルとしては、アルミナ−スピネル系モルタルを使用した。定形耐火物施工部位の樋長手方向長さを1mとして施工し、約23万トンの溶銑を通過させた後、従来のAl2 O3 :18質量%、SiC:75質量%、C:3.5質量%を含有したAl2 O3 −SiC−C系流し込み材を内張り層とした場合と比較して損耗状態を比較した。 The present invention was carried out in a blast furnace having a capacity of 4907 m 3 . First, a lining layer having a two-layer structure according to the present invention was formed in the downstream portion of the ridge with relatively little wear. As the regular refractory for forming the two-layered lining layer, Al 2 O 3 : 70 for both the under shoulder member, the slag line (hereinafter referred to as “SL”) member, and the metal line (hereinafter referred to as “ML”) member. Al 2 O 3 —SiC—C brick containing 6% by mass, SiC: 6% by mass, and C: 15% by mass was used. In addition, alumina-spinel mortar was used as the mortar for the joint material. The length of the regular refractory construction site is set to 1 m, and after passing about 230,000 tons of hot metal, conventional Al 2 O 3 : 18% by mass, SiC: 75% by mass, C: 3. The wear state was compared with the case where the Al 2 O 3 —SiC—C-based casting material containing 5% by mass was used as the lining layer.
表2に、従来のAl2 O3 −SiC−C系流し込み材における損耗速度を100とした指数で表した試験結果を、大樋の側壁部の部位毎に示し、また、表3に目地材として使用したモルタルの成分及び特性を示す。 Table 2 shows the test results expressed by an index with the wear rate of the conventional Al 2 O 3 —SiC—C-based casting material as 100, for each part of the side wall portion of Oiso, and Table 3 shows the joint material. The ingredients and properties of the mortar used are shown.
表2に示すように、従来の流し込み材に比較してSL部位では損耗速度が30%低減し、フリーボードである肩下部位では損耗速度が45%低減した。但し、ML部位では流し込み材と同等の損耗速度であった。 As shown in Table 2, the wear rate was reduced by 30% at the SL site compared to the conventional casting material, and the wear rate was reduced by 45% at the shoulder portion which is a free board. However, at the ML site, the wear rate was the same as that of the casting material.
また、以下の事柄も確認された。(1)背面の流し込み材との隙間に、ML部位のみに軽微のスラグ及びメタルの侵入が確認されたが、耐用性に支障を来すものではなかった。(2)押え金物の酸化及び変形は軽微であった。(3)煉瓦の断面が小型形状のために縦目地の溶損は多少確認されたが、水平目地の溶損は軽微であった。 The following matters were also confirmed. (1) Although slight slag and metal intrusion was confirmed only in the ML region in the gap with the casting material on the back, it did not hinder the durability. (2) Oxidation and deformation of the presser foot were slight. (3) Although the cross section of the brick was small, some melt damage was observed in the vertical joints, but the horizontal joint was slight.
上記実施例1の試験結果から、2層構造の内張り層は少なくとも従来の流し込み材を内張り層とした場合に比べて耐用性が劣化することはないことが確認できたので、損耗の最も激しい大樋の上流部に、本発明に係る2層構造の内張り層を形成した。本実施例では、定形耐火物施工部位を、出銑口から排出される溶銑の落下位置をおおよその中心として上流方向及び下流方向に各々2mずつ、樋長手方向に合計4mの範囲に亘って配置した。 From the test results of Example 1, it was confirmed that the durability of the two-layered lining layer does not deteriorate at least as compared with the case where the conventional casting material was used as the lining layer. A lining layer having a two-layer structure according to the present invention was formed in the upstream portion. In this embodiment, the fixed refractory construction part is arranged over a range of 4 m in total in the longitudinal direction of the saddle, 2 m each in the upstream and downstream directions, with the dropping position of the hot metal discharged from the spout opening being the approximate center. did.
本実施例では、肩下部、SL部及びML部の設置位置による影響を確認するため、予め肩下部、SL部及びML部に相当する大きさのブロックを製造し、これらを施工した。表4に使用した煉瓦の成分及び特性を示す。また、表4には、流し込み材として使用した不定形耐火物の成分及び特性も併せて示す。目地材としては、前述した表3に示す高アルミナ系モルタルを使用した。 In this example, in order to confirm the influence of the installation position of the lower shoulder portion, the SL portion, and the ML portion, blocks having a size corresponding to the lower shoulder portion, the SL portion, and the ML portion were manufactured in advance, and these were constructed. Table 4 shows the components and characteristics of the bricks used. Table 4 also shows the components and characteristics of the amorphous refractory used as the casting material. As the joint material, the high alumina mortar shown in Table 3 was used.
表4に示す煉瓦A〜CのAl2 O3 −SiC−C系煉瓦を肩下部及びSL部として使用し、煉瓦D〜FのAl2 O3 −SiC−C−MgO系煉瓦或いはAl2 O3 −SiC−C−MgO・Al2 O3 系煉瓦を、SL部及びML部として使用した。煉瓦GのC−SiC系煉瓦は肩下部、SL部、ML部の全てに使用した。
Al 2 O 3 —SiC—C bricks of bricks A to C shown in Table 4 are used as the lower shoulder portion and the SL part, and Al 2 O 3 —SiC—C—MgO bricks of bricks D to F or Al 2 O the 3 -SiC-C-MgO · Al 2
表5に、約5.5万トンの溶銑を通過した時点において、従来のAl2 O3 −SiC−C系流し込み材における損耗速度を基準としたときの損耗状況の調査結果を示す。表5において、◎印は、従来の流し込み材よりも損耗が大幅に少ないことを表し、〇印は、損耗が従来の流し込み材と同等かまたは少ないことを表し、△印は、損耗が従来の流し込み材と同等であることを表し、−印は、試験を実施していないことを表している。 Table 5 shows the results of the investigation of the wear situation when the wear rate of the conventional Al 2 O 3 —SiC—C-based casting material is used as a reference when it passes through about 55,000 tons of hot metal. In Table 5, ◎ indicates that the wear is significantly less than that of the conventional casting material, ◯ indicates that the wear is equal to or less than that of the conventional casting material, and △ indicates that the wear is conventional. It represents that it is equivalent to a casting material, and-mark represents that the test was not carried out.
表5に示すように、肩下部においては、煉瓦A,B,Cともに流し込み材に較べて優位な結果を示した。これは、炭素源として黒鉛を添加したこと及びSiCを添加したことにより、耐スラグ浸透性並びに耐スポール性が向上し、流し込み材に対して優位になったと思われる。 As shown in Table 5, the bricks A, B, and C showed superior results compared to the casting material at the lower shoulder. This is probably because the addition of graphite as a carbon source and the addition of SiC improved the slag penetration resistance and the spall resistance, and became superior to the casting material.
SL部においては、煉瓦A,B,Cともに流し込み材に較べて同等以上の結果であった。SL部は出銑中のスプラッシュ(スラグと溶銑の混合物)のアタック、及び、スラグ界面での酸化層へのスラグアタックが激しく、これらによって損耗が激しい部位であるが、煉瓦A,B,Cとすることで損耗を少なくすることができた。また、ML部においては、煉瓦D,E,Fともに流し込み材に較べて同等以上の結果を示した。ML部は、SL部と同様、出銑中のスプラッシュ(スラグと溶銑の混合物)のアタック、及び、スラグ−メタル界面での溶損及び酸化層へのスラグアタックにより損耗が激しいが、煉瓦D,E,Fとすることで損耗を少なくすることができた。スピネル骨材の添加は耐溶銑性に有効であることが確認された。SL部及びML部の耐用性を更に向上させるには、出銑中のスプラッシュのアタック及びスラグ界面でのスラグアタックに対して有効な耐火物組成にする必要があることが分かった。 In the SL part, the bricks A, B, and C all had the same or better results than the casting material. The SL part is a part where the splash (mixture of slag and hot metal) during brewing and the slag attack to the oxide layer at the slag interface are intense, and these are the parts where the wear is severe, but bricks A, B, C and By doing so, wear could be reduced. In the ML part, the bricks D, E, and F showed the same or better results than the casting material. The ML part, like the SL part, is severely worn by the attack of the splash (mixture of slag and hot metal) during brewing, and the slag attack on the slag-metal interface and the slag attack on the oxide layer. E and F were able to reduce wear. It was confirmed that the addition of spinel aggregate is effective for hot metal resistance. In order to further improve the durability of the SL part and the ML part, it has been found that it is necessary to have an effective refractory composition against the attack of the splash during brewing and the slag attack at the slag interface.
これに対して煉瓦Gは、肩下部、SL部、ML部の全てにおいて、流し込み材よりも損耗が少なく、大樋の使用回数を大幅に長期化できることが確認できた。 On the other hand, it was confirmed that the brick G has less wear than the casting material in all of the lower shoulder portion, the SL portion, and the ML portion, and can greatly increase the number of times the large hook is used.
1 大樋
2 上流部
3 中流部
4 定形耐火物施工部位
5 定形耐火物
6 肩下部材
7 スラグライン部材
8 メタルライン部材
9 添え流し部
10 流し込み材
11 バック材
12 炉床煉瓦
13 耐火キャスタブル
14 鉄皮
15 肩部材
16 押え金物
17 スタッド
18 金枠
19 流し込み用本体金枠
20 定形耐火物施工部金枠
21 出銑口
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