JP2012025989A - Ｒｈ真空脱ガス装置下部槽 - Google Patents

Abstract

【課題】ＲＨ真空脱ガス装置の下部槽側壁にマグネシア−カーボン質れんがを適用した場合に発生する側壁目地部の局部損耗を抑制し、下部槽の耐用安定化と長寿命化を図ること。
【解決手段】ウエアれんがとしてマグネシア−カーボン質れんがを内張りしたＲＨ真空脱ガス装置の下部槽において、ウエアれんがの背面とパーマれんがとの間の目地厚みを平均で５ｍｍ以下とし、さらに槽底から２００ｍｍの高さの範囲内のウエアれんが間の少なくとも１箇所以上の目地に熱で消失するシート状の目地材を施工する。
【選択図】なし

Description

本発明は、鉄鋼産業の製鋼プロセスにおける二次精錬などに用いられるＲＨ真空脱ガス装置の下部槽に関し、特にそのライニング構造に関する。

ＲＨ真空脱ガス装置の下部槽側壁のウエアれんがとしては、従来、マグネシア−クロム質れんが（以下「マグクロれんが」という。）が主に用いられてきたが、クロム成分による環境への悪影響を懸念してクロムフリー化が時代の趨勢となっており、マグネシア−カーボン質れんが（以下、「ＭｇＯ−Ｃれんが」という。）が用いられるようになってきた。

ＭｇＯ−ＣれんがをＲＨ真空脱ガス装置の下部槽側壁のウエアれんがとしてライニングする際には、マグクロれんがをライニングする場合と同様にれんがの熱膨張を吸収する機構を設ける必要がある。

例えば特許文献１には、塩基性のウエアれんが（内張り）とパーマれんが（裏張り）間の一部または全体にクッション性材料を用いるとともに、このクッション性材料の厚さを７〜５０ｍｍとすることが開示されている。

また、特許文献２の実施例には、真空脱ガス装置の下部槽内張りれんが構造において、ウエアれんが（内張りれんが）とパーマれんが（裏張りれんが）との隙間を３０ｍｍ設け、その隙間にマグネシア質キャスタブルを施工することが開示されている。

しかしながら、ＭｇＯ−Ｃれんがをウエアれんがとしてライニングした下部槽側壁においては、側壁の目地を中心に局部損耗が発生して短寿命にて槽交換を余儀なくされる場合があり対策が必要である。

特開昭５３−１０６６３６号公報 特許第２５１１７８５号公報

本発明は、ＲＨ真空脱ガス装置の下部槽側壁にＭｇＯ−Ｃれんがを適用した場合に発生する側壁目地部の局部損耗を抑制し、下部槽の耐用安定化と長寿命化を図ることを目的とする。

本発明者らはＲＨ真空脱ガス装置の下部槽側壁のウエアれんがとしてＭｇＯ−Ｃれんがを適用した場合に目地部に局部損耗が発生する原因を鋭意検討した結果、パーマれんがとウエアれんが間に保持された空気が局部損耗に影響していることを見いだした。

一般的に下部槽側壁にＭｇＯ−Ｃれんがをライニングする際には特許文献１や特許文献２に記載されているように、ウエアれんがとパーマれんが間には１０〜３０ｍｍ程度の隙間を設けて、その間にクッション性のある材料や、モルタル、キャスタブルなどを充填してウエアれんがの膨張代を確保している。しかし、クッション性のある材料は元々高気孔率であり、またモルタルやキャスタブルは乾燥後に水分の蒸発により気孔率が大きくなるため、これら目地部分はいわゆる「空気溜まり」となっている。

ＲＨ真空脱ガス装置の浸漬管下端が溶鋼に接触し槽内が減圧されると溶鋼が吸い上げられ、下部槽のウエアれんがは溶鋼に接触するが、このときウエアれんが背面の空気溜まりから空気がウエアれんが間の目地を通って減圧された槽内に噴出する。噴出した空気はれんが稼働面で溶鋼と接触すると溶鋼が激しく燃焼し、その熱と生成する酸化鉄によってウエアれんがが著しく溶損される。この溶損現象は、可燃物でありまた酸化鉄によって浸食されやすい炭素を含むＭｇＯ−Ｃれんがで特に顕著に発生し、炭素を含まないマグクロれんがではほとんど発生しない。

本発明者らはこれらの知見をもとに、下部槽側壁のウエアれんがとしてＭｇＯ−Ｃれんがを適用した場合には空気溜まりを極小化するためウエアれんが背面とパーマれんが間の目地厚みを平均で５ｍｍ以下とするとともに、さらに槽底から２００ｍｍの高さの範囲内のＭｇＯ−Ｃれんが間の少なくとも１箇所以上の目地に熱で消失するシート状の目地材を施工することで溶鋼が吸い上げられた後の空気噴出を大幅に抑制し、目地部の局部損耗を大幅に抑制できることを見出して本発明を完成するに至った。

ウエアれんがとパーマれんが間の目地厚みを平均で５ｍｍ超とした場合、空気溜まりが大きくなって槽内が減圧されたときに噴出する空気の量が多くなり、目地部の局部損耗が発生しやすくなる。好ましくは平均で３ｍｍ以下、より好ましくは平均で２ｍｍ以下である。本発明では目地厚みを平均で５ｍｍ以下とすることで下部槽のウエアれんがとパーマれんが間の空気溜まりを極小化することが目的なので、下部槽の一部の目地厚みが５ｍｍを超えても使用上大きな問題にはならないが、最大では１０ｍｍ以下とすることが好ましい。目地部にはシート状のクッション材を配設しても問題ないが、モルタルを塗布することが作業上最も簡便である。あるいはパーマれんがとウエアれんがを直接接触させていわゆる空目地とすることも可能である。

槽底から２００ｍｍの高さの範囲内のＭｇＯ−Ｃれんが間には少なくとも１箇所以上の目地に熱で消失するシート状の目地材を施工する必要がある。ここで、槽底とは下部槽の最底部のことである。この槽底から２００ｍｍの高さの範囲内は特に溶鋼と接触する頻度が高いため、空気が噴出した場合に局部損耗が発生しやすいが、熱で消失するシート状の目地材を施工することによって、予熱時に目地材が消失してウエアれんが背面側と稼働面側の空気の流通が良くなる。このため、槽内が減圧された際に背面側の空気溜まりから空気が稼働面側から槽外に流出しやすくなり、溶鋼が吸い上げられた際のＭｇＯ−Ｃれんが間の目地からの空気の噴出量を大幅に抑制することが可能となる。目地は槽底から２００ｍｍの高さの範囲内のＭｇＯ−Ｃれんが間に１箇所以上は必要であり、好ましくは、積み上げられた各段について１箇所以上の縦目地を配置し、さらに好ましくは各段に４〜８箇所程度の縦目地を周方向に均等に配置する。熱で消失するシート状の目地材としては、１００〜１０００℃程度で焼失する可燃消失物であれば特に限定されるものではないが、作業性やコストの点でボール紙を使用することが最も好ましい。シート状目地材の厚みについても特に限定されるものではないが、１ｍｍから３ｍｍ程度の厚みが適当である。

本発明のＲＨ真空脱ガス装置下部槽によれば、ＭｇＯ−Ｃれんがをウエアれんがとして使用した際の局部損耗を抑制することが可能となり、クロムフリー化を図りつつ耐用の安定化と長寿命化が可能となる。

以下、本発明の実施の形態を実施例に基づいて説明する。

内径２４００ｍｍのＲＨ真空脱ガス装置下部槽にウエアれんがとして、高さ６５ｍｍ、カーボン含有量が１０質量％のＭｇＯ−Ｃれんがを内張りし、ウエアれんが背面とパーマれんが間の目地厚みと、ＭｇＯ−Ｃれんが間の縦目地の有無の影響について調査を行った。ウエアれんが背面とパーマれんが間の目地厚みは下部槽全体で均一で、厚みは表１に示すように０〜１３ｍｍとした。目地厚みが０ｍｍの実施例１はパーマれんがとウエアれんがが直接接触している状態で、いわゆる空目地である。目地部にはマグネシア質のモルタルを配設した。

槽底から高さ２００ｍｍの範囲内の各段のＭｇＯ−Ｃれんが間には実施例１から３と比較例２については縦目地（使用時の垂直方向の目地）として厚さ２ｍｍのボール紙を円周方向の８箇所に均等に配設した。比較例１についてはこのような可燃消失物の目地を配設しなかった。

このＲＨ真空脱ガス装置下部槽を普通鋼の真空脱ガス処理に使用し、使用後のＭｇＯ−Ｃれんがの稼働面側の目地部の最大損耗速度を調査した。最大損耗速度は損耗量の最大値を使用チャージ数で割った値とした。表１の最大損耗速度は実施例１を１００とした指数で、指数が小さいほど良好である。

表１より本発明の実施例は最大損耗速度が小さく良好であることが分かる。このように最大損耗速度が小さくなることで下部槽の寿命を大幅に向上させることが可能となる。これに対して、可燃消失物を配設していない比較例１とウエアれんがとパーマれんが間の目地厚みが５ｍｍを超えている比較例２は最大損耗速度が本発明の実施例と比較して非常に大きい。

Claims (1)

1. ウエアれんがとしてマグネシア−カーボン質れんがを内張りしたＲＨ真空脱ガス装置の下部槽において、ウエアれんがの背面とパーマれんがとの間の目地厚みを平均で５ｍｍ以下とし、さらに槽底から２００ｍｍの高さの範囲内のウエアれんが間の少なくとも１箇所以上の目地に熱で消失するシート状の目地材を施工したことを特徴とするＲＨ真空脱ガス装置下部槽。