JP2012057905A - 水冷ジャケット並びにそれを利用した炉体冷却構造及び炉体冷却方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 水冷ジャケット10は、内部に冷却水路11を備えたジャケット本体20及びその表面から突出するように形成された複数の冷却フィン30を備える。冷却フィン30のうち、スラグレベル102及びガスレベル103に対向する冷却フィン30の上下の隙間には不定形耐火物31が充填され、マットレベル101に対向する冷却フィン30の上下の隙間には定形耐火物32が配置されている。さらに、冷却フィン30の先端部を含めて全体が不定形耐火物33でコーティングされている。この水冷ジャケット10を水冷ジャケット10を自溶炉等の炉壁に設けることで炉体は効果的に冷却される。
【選択図】図1
Description
しかしながら、高負荷領域である反応シャフト直下及びスラグ表面直上(いわゆるガスレベル及びスラグレベル)で進行する精鉱反応による熱負荷や溶湯レベルの変動による熱負荷変動に対してはセットラ側壁部に主に使用される焼成マグネシアクロミア耐火物だけでは必ずしも耐性が十分でない可能性があることが最近の操業状況において判明した。
1.第一の実施形態
図1は本発明に係る水冷ジャケットの第一の実施形態を自溶炉に配置した状態の側面断面図、図2は3分割された水冷ジャケットの炉外側を示す背面図、図3は図1に示す自溶炉の炉内側に配設される不定形耐火物及び定形耐火物の構造を示す斜視図、図4は図1に示す自溶炉の炉内側に配設される不定形耐火物及び定形耐火物の構造を示す斜視図である。
図7は第二の実施形態の主要部の構成を示す側面断面図である。尚、図7においては、炉底部1a、耐火レンガ1b、冷却水路11、供給口12、排出口13、締着部材14及び熱電対40の図示を省略し尚、主要部のみを図示している。本実施形態は、第一の実施形態においてジャケット20をジャケット本体201a,201bに分割すると共に、それぞれに対応させて第一の実施形態における不定形耐火物31を不定形耐火物31aと31bに分割し、さらに、ジャケット本体201aとジャケット本体201bとの間及び不定形耐火物31aと31bとの間にそれぞれの間の隙間を埋めるスペーサ34を配設したものであり、その他の構成は第一の実施形態と同様である。尚、スペーサ34も不定形耐火物31a,31bにより又はそれと同じ組成によって形成することが好ましい。
2 シャフト
3 セットラ
4 アップテイク
5 スラグ
6 マット
7 精鉱バーナー
10 水冷ジャケット
10a 水冷ジャケット
10b 水冷ジャケット
10c 水冷ジャケット
11 冷却水路
12 供給口
13 排出口
14 締着部材
20 ジャケット本体
20a ジャケット本体
20b ジャケット本体
20c ジャケット本体
21 取付部
22 取付部
30 冷却フィン
31 不定形耐火物
31a 不定形耐火物
31b 不定形耐火物
32 定形耐火物
33 不定形耐火物
34 スペーサ
40 熱電対
50 コンピュータ
101 マットレベル
102 スラグレベル
103 ガスレベル
201a ジャケット本体
201b ジャケット本体
Claims (8)
- 内部に冷却水路を備えたジャケット本体と、
炉内の高温雰囲気側に向かって突出するようにして前記ジャケット本体に形成された複数の冷却フィンであって、当該ジャケット本体の幅方向に沿って所定の間隔で複数段にわたって形成された複数の冷却フィンと、
を備え、
不定形耐火物が前記炉内における熱負荷及び熱負荷変動の大きい高負荷領域に面した前記ジャケット本体の各冷却フィンの隙間に充填されると共に当該冷却フィンの先端面を覆うようにして配置され、
前記高負荷領域以外の領域に面した各冷却フィンの隙間には定形耐火物が配置されると共に、前記高負荷領域以外の領域に面した各冷却フィンの先端面及び前記定形耐火物を覆うようにして前記不定形耐火物を配置してなる
ことを特徴とする水冷ジャケット。 - 請求項1に記載の水冷ジャケットにおいて、
前記炉内における前記高負荷領域はガスレベル及びスラグレベルであり、前記高負荷領域以外の領域はマットレベルであり、
前記ジャケット本体は、前記マットレベルからガスレベルに至るまでの高さ方向に一体として形成し、又は、前記ガスレベルに位置する部分を分割して形成したことを特徴とする水冷ジャケット。 - 請求項1又は2に記載の水冷ジャケットにおいて、
前記不定形耐火物は、60〜80%のCr2O3を含有することを特徴とする水冷ジャケット。 - 請求項1から3のいずれか1項に記載の水冷ジャケットにおいて、
前記複数の冷却フィンは、最上段及び最下段を除き隣り合う水冷ジャケットの冷却フィンとは互い違いになるように千鳥配置したことを特徴とする水冷ジャケット。 - 請求項1から3のいずれか1項に記載の水冷ジャケットにおいて、
前記冷却フィンは、前記ジャケット本体と一体鋳造により形成すると共に、前記冷却フィンの内部には冷却水路を設けず、前記ジャケット本体の内部のみに冷却水路を配置することにより熱伝導により冷却フィンを冷却し、耐火物が溶損した場合に冷却フィン間をジャケット本体に向かって進行してくる溶湯を凝固させ、冷却水路を備えたジャケット本体が溶湯と直接接触しないようにしたことを特徴とする水冷ジャケット。 - 請求項1から4のいずれか1項に記載の水冷ジャケットにおいて、
前記冷却フィンの溶損進行度を把握するための一又は複数の熱電対を備え、前記熱電対によって測定された温度をコンピュータを用いて解析することによって前記冷却フィンの溶損進行度を常時監視するようにしたことを特徴とする水冷ジャケット。 - 請求項1から5のいずれか1項に記載の水冷ジャケットを製錬炉の炉壁として配置したことを特徴とする水冷ジャケットを利用した炉体冷却構造。
- 請求項1から5のいずれか1項に記載の水冷ジャケットを製錬炉の炉壁として配置し、前記冷却水路に冷却水を流すことにより操業中の炉壁を冷却することを特徴とする水冷ジャケットを利用した炉体冷却方法。
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