JP2007271135A

JP2007271135A - 溶銑取鍋の内張り構造

Info

Publication number: JP2007271135A
Application number: JP2006095520A
Authority: JP
Inventors: Kimiharu Aida; 公治會田; Mitsushi Hirano; 満志平野; Hirobumi Ikegami; 博文池上; Takatoshi Fujieda; 敬利藤枝; Haruo Tsuboura; 春男坪浦
Original assignee: JFE Steel Corp; Showa Kde Co Ltd
Current assignee: JFE Steel Corp; Showa Kde Co Ltd
Priority date: 2006-03-30
Filing date: 2006-03-30
Publication date: 2007-10-18

Abstract

【課題】スラグラインの内張りを形成しているレンガに付着した混合物を除去する際に、レンガ及び目地部の損耗を防止する溶銑取鍋の内張り構造を提供する。
【解決手段】溶銑４上に浮遊しているスラグ及び地金からなる混合物Ｍが付着しやすいスラグラインＳＬの内張りを形成するレンガＢ１を、ロー石を全体重量％の３０〜７０重量％含んだレンガとした。
【選択図】図３

Description

本発明は、溶銑を攪拌するインペラを備えた取鍋に好適な溶銑取鍋の内張り構造に関する。

高炉から出銑された溶銑には、鋼の品質に悪影響を及ぼす硫黄（Ｓ）が高濃度で含まれており、従来から溶銑の脱硫に関する研究開発が盛んに行なわれている。
溶銑の脱硫を行なう方法の一つとして、溶銑取鍋（以下、取鍋と称する）に保持されている溶銑中に脱硫剤を投入するとともに、翼を有するインペラを溶銑の中心位置にほぼ鉛直に浸漬して回転し、取鍋内の溶銑を攪拌する方法が知られている（例えば特許文献１）。

取鍋の内張りはレンガ積みにより形成されているが、スラグラインのレンガとして、一般に、耐食性に優れたアルミナ−炭化珪素（ＳiＣ）−炭素（Ｃ）質レンガが使用されている。なお、スラグラインとは、取鍋の内張りにおいて溶銑上に浮遊しているスラグが接触しやすいラインをいう。
特開平９−１４５２５８号公報

ところで、取鍋内の溶銑をインペラで攪拌するときには、スラグ及び地金からなる混合物が発生して溶銑上を浮遊し、その混合物がスラグラインの内張りに付着して固化していく。スラグラインの内張りに付着した混合物の量が増大すると、インペラによる溶銑の攪拌動作や、溶銑の排出動作などに影響を与えてしまう。そこで、定期的にスラグラインの内張りに付着した混合物は除去されている。

しかし、スラグライン上の混合物を除去するときには、スラグラインの内張りを形成しているレンガが損耗しやすいという問題がある。すなわち、スラグラインのレンガであるアルミナ−炭化珪素（ＳiＣ）−炭素（Ｃ）質レンガには、その表面に混合物が密着した状態で付着し、混合物を除去する際にはレンガの表面も同時に削られていくので、スラグラインの内張りを形成しているレンガが損耗しやすいのである。

また、スラグラインの内張りは、アルミナ−炭化珪素（ＳiＣ）−炭素（Ｃ）質レンガ同士の間にモルタルからなる目地部が設けられており、アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）−炭化珪素（ＳiＣ）−炭素（Ｃ）質レンガの熱間変形率は小さいが、目地部の熱間変形率は大きい。そのため、スラグラインの温度変化によって目地部のみが膨張及び収縮することで亀裂が入り、その亀裂に混合物が浸入していきやすいので、混合物を除去する際にスラグラインの内張りの目地部も損耗しやすい。
本発明はこのような不都合を解消するためになされたものであり、スラグラインの内張りを形成しているレンガに付着した混合物を除去する際に、レンガ及び目地部の損耗を防止する溶銑取鍋の内張り構造を提供することを目的とする。

前記課題を解決するため、本発明に係る溶銑取鍋の内張り構造は、内張り材としてレンガを積み上げて形成した溶銑取鍋の内張り構造において、スラグラインの内張りを形成するレンガとして、ロー石を全体重量％の３０〜７０重量％含んだレンガを使用したことを特徴とする溶銑取鍋の内張り構造である。
ここで、前記スラグラインの内張りを形成するレンガの成分を、アルミナを１０〜２０重量％、炭化珪素を３〜１０重量％、黒鉛を９〜１３％を含有し、残部をロー石とすることが好ましい。

本発明の溶銑取鍋の内張り構造によると、スラグラインのレンガを、ロー石を全体重量％の３０〜７０重量％含んだレンガとしたことで、スラグラインのレンガ表面がガラス質に変性し、そのガラス質のレンガ表面に、溶銑上を浮遊したスラグ及び地金からなる混合物が密着度合いを低くして付着するので、混合物を除去する際には、レンガの表面が削られず、スラグラインのレンガの損耗を防止することができる。

また、ロー石を全体重量％の３０〜７０重量％含んだレンガは、例えば耐食性に優れたアルミナ−炭化珪素（ＳiＣ）−炭素（Ｃ）質レンガと比較して線膨張率、弾性率、熱間変形率が大きく、しかも、レンガの間に設けたモルタル等からなる目地部に対して線膨張率、弾性率、熱間変形率の差が小さいので、スラグラインの温度変化によって目地部に亀裂が入りにくい。したがって、スラグラインの目地部の損耗も防止することができる。

以下、本発明に係る溶銑取鍋の内張り構造について、図面を参照しながら説明する。
図１に示すように、台車２には、高炉（図示せず）から出銑された溶銑４を保持している取鍋（溶銑取鍋）６が載置されている。この取鍋４の内張りは、直方体形状のレンガを多数積み上げて形成されている。
取鍋６内の溶銑４には脱硫投入器８から脱硫剤１０が投入されるとともに、インペラ１２によって溶銑４が攪拌されることで、溶銑４の脱硫が行なわれる。

脱硫投入器８は、脱硫剤１０を貯蔵するホッパ１４と、ホッパ１４内の脱硫剤１０を取鍋６内に供給するシュート１６とで構成されている。
インペラ１２は、図２にも示すように、取鍋６の平面視の中心に位置するように略鉛直方向に延在している回転軸１８と、この回転軸１８の下部に一体に設けられて溶銑４内に浸漬されている攪拌翼２０とで構成され、回転軸１８とともに攪拌翼２０が回転することで、溶銑４が攪拌されるようになっている。

ここで、図1及び図２に示すように、本実施形態の取鍋４は、ロー石（ＳiＯ₂）を多く含んだレンガＢ１でスラグラインＳＬの内張りが形成され、ロー石を含まないレンガＢ２でスラグラインＳＬ以外の内張りが形成されている。
すなわち、スラグラインＳＬの内張りを形成しているレンガＢ１は、ロー石（ＳiＯ₂）−アルミナ（Ａｌ₂Ｏ₃）−炭化珪素（ＳiＣ）−黒鉛（グラファイト）質レンガである。このレンガＢ１の成分は、アルミナを１０〜２０重量％、炭化珪素を３〜１０重量％、黒鉛を９〜１３％を含有し、残部を４mm以下に破砕したロー石としている。
また、溶銑４に接触する内張りを形成しているレンガＢ２は、耐食性に優れたアルミナ−炭化珪素（ＳiＣ）−炭素（Ｃ）質レンガである。

次に、本実施形態の作用効果について、図３から図５を参照しながら説明する。
取鍋６内の溶銑４をインペラ１２の攪拌翼２０で攪拌すると、スラグ及び地金からなる混合物Ｍが発生して溶銑４上を浮遊する。そして、混合物Ｍは、スラグラインＳＬの内張りを形成しているレンガＢ１に付着して固体となる。スラグラインＳＬの内張りに付着した混合物Ｍの形状が大きくなると、インペラ１２による溶銑４の攪拌動作や、溶銑４の排出動作などに影響を与えてしまうので、スラグラインＳＬの内張りに付着した混合物Ｍは除去される。

ここで、本実施形態のスラグラインＳＬの内張りを形成しているレンガＢ１は、ロー石を全体重量％の３０〜７０重量％含んだレンガなので、スラグラインＳＬの表面に、ガラス質の膜Ｇが形成される。このガラス質の膜Ｇが形成されると、スラグラインＳＬの内張りへの混合物Ｍの密着度合いが低下する。そして、混合物Ｍを除去する際には、レンガＢ１の表面が削られずにガラス質の膜Ｇとともに混合物Ｍが除去される。
したがって、スラグラインＳＬの内張りに、ロー石を全体重量％の３０〜７０重量％含んだレンガＢ１を使用することで、混合物Ｍを除去する際にはレンガＢ１の表面が削られないので、レンガＢ１の損耗を防止することができる。

また、図５に示すように、ロー石を全体重量％の３０〜７０重量％含んだレンガＢ１同士の間にはモルタルからなる目地部２２が設けられている。この目地部２２は熱間変形率が大きい。また、ロー石を全体重量％の３０〜７０重量％含んだレンガＢ１は、線膨張率、弾性率、熱間変形率が大きく、特に、熱間変形率は目地部２２と類似した値を示す。そのため、スラグラインＳＬ近傍の温度変化によって目地部２２が膨張、或いは収縮すると、レンガＢ１も同様の変形量で膨張、或いは収縮するので、目地部２２には亀裂や割れが発生しにくい。したがって、目地部２２の亀裂や割れが発生しにくくなり、目地部２２への混合物Ｍの浸入を防止するので、混合物Ｍを除去する際のスラグラインＳＬの目地部２２の損耗も防止することができる。

また、本実施形態のスラグラインＳＬの内張りを形成しているレンガＢ１は、アルミナを１０〜２０重量％の範囲で含有することで、容積安定性、耐食性の効果を高めることができる。
また、本実施形態のスラグラインＳＬの内張りを形成しているレンガＢ１は、炭化珪素を３〜１０重量％の範囲で含有することで、酸化防止効果を高めることができる。
さらに、本実施形態のスラグラインＳＬの内張りを形成しているレンガＢ１は、黒鉛を９〜１３％の範囲で含有することで、耐スポーリング性（熱衝撃や急激な温度変化により亀裂や割れが生じる現象）を付与する効果を高めることができる。

本発明に係る溶銑取鍋の概略を示す図である。本発明に係る溶銑取鍋に浸漬したインペラの構造を示す図である。本発明に係る溶銑取鍋のスラグラインを形成している内張り構造を示す図である。本発明においてスラグラインを形成している内張りに混合物が付着している状態を示す図である。本発明においてスラグラインを形成している内張り面を取鍋の中から見た図である。

符号の説明

４溶銑
６取鍋（溶銑取鍋）
８脱硫投入器
１２インペラ
１８回転軸
２０攪拌翼
２２目地部
Ｂ１ロー石を全体重量％の３０〜７０重量％含んだレンガ
ＳＬスラグライン
Ｍ混合物

Claims

内張り材としてレンガを積み上げて形成した溶銑取鍋の内張り構造において、
スラグラインの内張りを形成するレンガとして、ロー石を全体重量％の３０〜７０重量％含んだレンガを使用したことを特徴とする溶銑取鍋の内張り構造。
前記スラグラインの内張りを形成するレンガの成分を、アルミナを１０〜２０重量％、炭化珪素を３〜１０重量％、黒鉛を９〜１３％を含有し、残部をロー石としたことを特徴とする請求項１記載の溶銑取鍋の内張り構造。