JP2006200824A - Reverse inclination lining structure for furnace having contraction part structure - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、転炉、AOD炉、溶銑予備処理炉、混銑車等の絞り構造を有する炉の逆傾斜ライニング構造に関し、特に、絞り部の内張りれんがを逆傾斜積みとすることにより、れんがの割れを防止し、安定操業を達成するための新規な改良に関する。 The present invention relates to a reverse inclined lining structure of a furnace having a drawing structure such as a converter, an AOD furnace, a hot metal pretreatment furnace, a kneading wheel, and the like. And new improvements to achieve stable operation.
一般に、転炉等の絞り部構造を有する炉では、絞り部の内張りれんがを、直胴部鉄皮に垂直にライニングされている内張りれんがと平行に積み上げる水平積みライニング構造、あるいは、絞り部内張りれんがの厚み方向中心軸が、絞り部鉄皮方向と直胴部鉄皮に垂直な方向との間の鈍角側に位置するように積み上げる傾斜積みライニング構造が適用されている。水平積み構造では、絞り部の付け根、すなわち、直胴部に寄った絞り部の内張りれんがに亀裂が生じ脱落することがある。これは、溶銑や溶鋼を受けた炉において、高温度に曝された内張りれんがが膨張し、炉底から炉口に向かって大きな突き上げが起こり、その突き上げが絞り部の内張りれんがに集中することが要因になっている。そのために、炉の寿命が短くなる。これを解決する一つの方法として、絞り部に傾斜積みライニング構造が考案されている。
これらの構造に関連して、以下の特許文献が開示されている。
Generally, in a furnace having a throttle structure such as a converter, a horizontal stacking lining structure in which the lining bricks of the throttle part are stacked in parallel with the lining bricks that are lined perpendicularly to the direct barrel iron shell, or the lining bricks of the throttle part An inclined stacking lining structure is applied in which the center axis in the thickness direction is positioned on the obtuse angle side between the direction of the throttle part iron skin and the direction perpendicular to the straight body iron skin. In the horizontal stacking structure, the base of the throttle part, that is, the lining brick of the throttle part close to the straight body part may crack and fall off. This is because, in a furnace that has received hot metal or molten steel, the lining brick exposed to high temperature expands, causing a large push-up from the furnace bottom to the furnace opening, and the push-up concentrates on the lining brick in the throttle section. It is a factor. This shortens the life of the furnace. As one method for solving this, an inclined stacked lining structure has been devised in the throttle portion.
In relation to these structures, the following patent documents are disclosed.
まず、特許文献1及び2には、傾斜積み構造と水平積み構造が例示されている。
また、特許文献3には、絞り部鉄皮面に対して垂直にれんがを積み上げた傾斜型のライニング構造が例示されている。
また、特許文献4には、水平積みのライニング構造が例示されている。
また、特許文献5には、水平積みライニング構造が例示され、炉の軸線と絞り部鉄皮とのなす角度よりも、軸線と内張りれんが表面がなす角度が小さくなるように積み上げることを特徴とする特許が開示されている。
さらに、AOD炉の関連は、特許文献6の構造を、混銑車の関連は、特許文献7の構造を挙げることができる。
First,
Further, Patent Document 3 exemplifies an inclined lining structure in which bricks are stacked perpendicularly to the throttle part skin surface.
Further, Patent Document 4 exemplifies a horizontally stacked lining structure.
Further, Patent Document 5 exemplifies a horizontal stacking lining structure, and is characterized in that stacking is performed so that the angle formed by the surface of the axis and the lining brick is smaller than the angle formed by the axis of the furnace and the drawn iron core. Patents are disclosed.
Further, the relationship of the AOD furnace can be the structure of
従来の転炉等の絞り部構造を有する炉は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。すなわち、水平積みに比べて、傾斜積みは応力軽減が図られ、効果を示しているが、築炉時にれんががずれ落ちたり、使用中にれんがが抜けることがある。また、予定通り築炉できたとしても、炉の稼動中の多くの時間は、傾斜積みれんがに重力による下方に落ちる力が常に掛かるので、特に、れんがが損耗し厚みが短くなる稼働末期では、れんがが抜け落ちることがある。さらには、本願発明者らの研究により、そもそも傾斜積みでは、れんがの亀裂に結びつく応力は軽減されるが、水平積みに比べて絞り部のれんが間に隙間が生じやすいことがわかった。 Since a conventional furnace having a throttle structure such as a converter is configured as described above, the following problems exist. In other words, compared to horizontal stacking, slanted stacking is effective in reducing stress, but bricks may fall off during building or may fall out during use. In addition, even if the furnace can be built as planned, many times during the operation of the furnace are always subjected to the downward force due to gravity to the inclined brick, especially at the end of operation when the brick is worn out and the thickness is shortened. Brick may fall out. Furthermore, according to the research by the inventors of the present invention, it was found that, in the first place, the stress that leads to the crack of the brick is reduced in the inclined stack, but a gap is easily generated between the bricks in the narrowed portion as compared with the horizontal stack.
本発明による絞り部構造を有する炉の逆傾斜ライニング構造は、直胴部及び絞り部を有する炉の絞り部構造において、前記絞り部の内側に施工する内張りれんがの厚み方向中心軸が、前記絞り部の鉄皮面上にあって炉底から炉口に向かい前記鉄皮に沿って高さ方向に向かう高さ方向軸と前記直胴部の鉄皮面に垂直な垂直方向軸との間の鋭角側に位置するように、前記内張りれんがを積み上げる構成であり、また、前記厚み方向中心軸が、前記垂直方向軸に対して5〜30度の逆傾斜角度をなす構成であり、また、前記絞り部に施工した内張りれんがの炉内面に段差がない構成であり、また、前記炉が、転炉、AOD炉、混銑車、溶銑予備処理炉の何れかである構成である。 The reverse inclined lining structure of the furnace having the throttle structure according to the present invention is a furnace throttle part structure having a straight body part and a throttle part, wherein the central axis in the thickness direction of the lining brick to be constructed inside the throttle part is Between the vertical axis perpendicular to the core surface of the straight body portion and the vertical axis that is on the core surface of the section and that extends in the height direction along the core from the furnace bottom to the furnace port The lining bricks are stacked so as to be positioned on an acute angle side, and the thickness direction central axis is configured to form a reverse inclination angle of 5 to 30 degrees with respect to the vertical direction axis. The inner surface of the lining brick applied to the throttle portion has no step, and the furnace is any one of a converter, an AOD furnace, a kneading wheel, and a hot metal pretreatment furnace.
本発明による絞り部構造を有する炉の逆傾斜ライニング構造は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。すなわち、転炉、AOD炉、溶銑予備処理炉、混銑車等の絞り構造を有する炉の内張りれんが積み構造を逆傾斜積にすることにより、築炉中にれんががずれたり抜け落ちることなく、容易に築炉できるので、施工時間を大幅に短縮する効果を得ることができ、また、使用中にれんがの膨張による応力集中が生じることなくれんがの割れ防止が図られ、さらに、絞り部のれんが間に隙間が生じることがないので、安定操業が可能になり、また、れんが損傷または抜け落ちに対して従来実施されていた補修作業、されに伴う補修材が必要なく、炉寿命が大幅に向上する効果を得ることができるようになった。 Since the reversely inclined lining structure of the furnace having the throttle structure according to the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained. In other words, it is easy to prevent the brick from shifting or falling out during the furnace building by making the stacking structure of the furnace lining brick, such as converters, AOD furnaces, hot metal pretreatment furnaces, kneading cars, etc. Since the furnace can be built, the effect of significantly shortening the construction time can be obtained, and the cracking of the brick can be prevented without causing stress concentration due to the expansion of the brick during use. Since there is no gap, stable operation is possible, and repair work that has been performed in the past against damage or falling off of bricks is not required, and the repair materials associated therewith are not required, and the furnace life is greatly improved. Can now get.
本発明は、炉の内張りれんが積み構造を逆傾斜積みとすることにより、築炉中のれんががずれたり抜け落ちることなく、容易に築炉できるライニングであること、使用時にれんがの膨張による応力集中が生じることなくれんがの割れ防止が図られるライニングであること、さらに、使用中に絞り部のれんが間に隙間が生じることがない絞り部構造を有する炉の逆傾斜ライニング構造を得ることを目的とする。 The present invention is a lining that can be easily built without shifting or falling out of bricks during the construction of the furnace lining bricks by using a reverse inclined stacking structure, and stress concentration due to the expansion of bricks during use. The purpose of the present invention is to provide a reverse inclined lining structure for a furnace having a throttle structure in which a gap between the throttle parts is not generated during use. .
以下、図面と共に本発明による絞り部構造を有する炉の逆傾斜ライニング構造の好適な実施の形態について説明する。
通常、炉20のれんが積施工は、炉20の底部20aから上に向かって行われる。一例として、図1を使用して説明する。図1は、鉄皮1の内側に、パーマライニング2、ウェアーライニング3が施工されている。このパーマライニング2は、定形耐火物であるれんがでも、不定形耐火物であるキャスタブル、スタンプ材、充填材等でも、いずれでも良い。一方、ウェアーライニング3は所定の形状を持ったれんがである。これらのパーマライニング2、ウェアーライニング3は、炉20を図1のように立てた状態で、炉底4から施工され、炉底4、下部コーナー部5、直胴部6と順番に下から上に施工される。この直胴部6まで施工したところで、絞り部7の施工になる。ここで、絞り部7のウェアーライニング3のれんが7aは、本発明による逆傾斜積ライニングで施工され、さらに、その上が炉口8になる。
A preferred embodiment of a reverse tilt lining structure for a furnace having a throttle structure according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
Usually, brick construction of the furnace 20 is performed from the
前記直胴部6のウェアーライニング3が水平積であるので、そのすぐ上に、絞り部7の逆傾斜積れんがを施工することができない。そこで、絞り部7の下部に下部起しれんが9を用いることになる。この下部起しれんが9は、逆傾斜積と水平積とを橋渡しするれんがであり、図2に示すように1個または複数個を用いて、水平積から角度を変えながら逆傾斜角度に変えている。また、この逆傾斜積で絞り部7の上部まで積み上げ、炉口8で、再度水平に戻し、炉口8の鉄皮1に接するようにするれんがは上部起しれんが10である。図1は、最後の1個で上部起しれんが10としている例であるが、複数個を用いても良い。
Since the wear lining 3 of the
前記絞り部7の逆傾斜積になっているウェアーライニング3の内張りれんが7aは、図2のように、炉内面7aA(稼働面)、背面7aBともに滑らかに積み上げても良く、あるいは、図3〜5のように、段差を付けて積み上げても良い。しかし、段の飛び出た箇所が使用中に割れやすいので、望ましくは、絞り部7に施工した内張りれんが7aの炉内面7aAに段差がない図2の施工がより良好である。
As shown in FIG. 2, the
前記絞り部7に形成した各内張りれんが7aによる逆傾斜ライニングにおける逆傾斜角度は次のようにして決める。図8及び図9の直胴部6の鉄皮1に対して垂直に炉内面7aAに向かう垂直方向軸11と絞り部7の鉄皮1に沿って高さ方向に向かう高さ方向軸12とがなす角度のうちの鋭角側13を、絞り部7に配設する内張りれんが7aの厚み方向中心軸14が通る配設の仕方が逆傾斜積である。なお、図9の鈍角側15に内張りれんが7aの厚み方向中心軸14が通る施工は傾斜積になる。また、図9のれんが7aの厚み方向中心軸14と垂直方向軸11とのなす角度である逆傾斜角度16については、逆傾斜なら任意の角度で効果を発揮するが、望ましくは5〜30度のときが最適である。5度よりも小さいと、本発明の目的である内張りれんが7aの割れ、内張りれんが7a間の隙間生成を抑制する効果が減じられ、内張りれんが7aの抜け落ちが生じやすくなる。しかし、30度を超えても、稼働時に内張りれんが7aが抜けないように、例えば、内張りれんが7aの上下面の両面または片面に図示しないダボを設け、抜け落ち防止を図っても良い。
なお、本発明の施工方法は、絞り部構造を有する転炉、AOD炉、混銑車、溶銑予備処理炉等に用いることで効果を発揮することができる。
The reverse inclination angle in the reverse inclination lining by the
In addition, the construction method of this invention can exhibit an effect by using for the converter, AOD furnace, kneading vehicle, hot metal pretreatment furnace, etc. which have a throttle part structure.
次に、本発明による絞り部構造を有する炉の逆傾斜ライニング構造を適用した複数種の炉を用いて実験した結果を表1の第1表に示している。 Next, Table 1 shows the results of experiments using a plurality of types of furnaces to which the inversely inclined lining structure of the furnace having the throttle structure according to the present invention is applied.
第1表中の絞り部の施工時間割合は、本発明と同じ炉で比較例として傾斜積施工を実施したときの絞り部における準備を含めた施工時間で、本発明の同部位における準備を含めた施工時間を除したときの割合である。割合が100のとき、比較例と同等、数値の小さいものほど施工時間が短く良好であることを示す。
第1表中の絞り部れんが割れ損傷度合は、本発明と同じ炉で比較例として傾斜積施工を実施したときの絞り部れんがの割れ損傷に起因した損傷速度(mm/ch)で、本発明の絞り部れんがの割れ損傷速度を除したときの度合表示である。度合が100のとき、比較例と同等、数値の小さいものほど割れ損傷速度が小さく良好であることを示している。
また、絞り部れんが抜け落ち度合は、同様に本発明と同じ炉で比較例として傾斜積施工を実施したときの1炉代に渡る、絞り部れんがの抜け落ち本数で、本発明の絞り部れんがの抜け落ち本数を除したときの度合表示である。度合が100のとき、比較例と同等、数値の小さいものほど割れ損傷速度が小さく良好であることを示している。
従って、第1表から分るように、本発明の実施例は、いずれも比較例よりも優れている。
The construction time ratio of the throttle part in Table 1 is the construction time including the preparation in the throttle part when the inclined product construction is carried out as a comparative example in the same furnace as the present invention, including the preparation in the same part of the present invention. This is the ratio when the construction time is removed. When the ratio is 100, the smaller the numerical value, the same as the comparative example, indicating that the construction time is shorter and better.
The degree of crack crack damage in Table 1 is the damage rate (mm / ch) due to crack damage of the throttle brick when a tilted product is constructed as a comparative example in the same furnace as the present invention. It is a degree display when dividing the crack damage rate of the squeezed brick. When the degree is 100, it is the same as the comparative example, and the smaller the numerical value, the smaller the crack damage rate and the better.
Also, the degree of squeezing part bricks is the number of squeezing part bricks over one furnace when the inclined product construction is carried out as a comparative example in the same furnace as the present invention. It is a degree display when the number is divided. When the degree is 100, it is the same as the comparative example, and the smaller the numerical value, the smaller the crack damage rate and the better.
Therefore, as can be seen from Table 1, all the examples of the present invention are superior to the comparative examples.
本発明による絞り部構造を有する炉の逆傾斜ライニング構造は、内張りれんがを用いる他の全ての炉に適用が可能である。
尚、図10は本発明を混銑車30のライニングに適用した構造を示す断面図であり、図1と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。
The inversely inclined lining structure of the furnace having the throttle structure according to the present invention can be applied to all other furnaces using a lining brick.
10 is a cross-sectional view showing a structure in which the present invention is applied to the lining of the chaotic vehicle 30. The same parts as those in FIG.
1 鉄皮
2 パーマライニング
3 ウェアーライニング
4 炉底
5 下部コーナー部
6 直胴部
7 絞り部
8 炉口
9 下部起しれんが
10 上部起しれんが
11 垂直方向軸
12 高さ方向軸
13 鋭角側
14 厚み方向中心軸
15 鈍角側
16 逆傾斜角度
20 炉
30 混銑車
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