JP2648264B2 - 直流電気炉炉底電極 - Google Patents
直流電気炉炉底電極Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、金属材料の溶解、溶融
金属の精錬などに使用される直流電気炉の炉底電極に関
し、特に、その電極棒の周囲における耐火物の耐久性の
改善を提案するものである。
金属の精錬などに使用される直流電気炉の炉底電極に関
し、特に、その電極棒の周囲における耐火物の耐久性の
改善を提案するものである。
【０００２】
【従来の技術】直流電気炉炉底電極は、一般に電極棒と
それを保護するＭｇＯを主成分とするマグネシア系スリ
ーブれんがおよびその背面がマグネシアまたはマグネシ
ア・ドロマイトを主成分とする不定形耐火物から構成さ
れている。
それを保護するＭｇＯを主成分とするマグネシア系スリ
ーブれんがおよびその背面がマグネシアまたはマグネシ
ア・ドロマイトを主成分とする不定形耐火物から構成さ
れている。
【０００３】直流電気炉炉底電極の電極棒の周囲に於け
る耐火物の損耗要因は、主に熱的およびあるいは構造的
スポーリングで有り、その寿命は、「亀裂発生→溶融金
属の侵入→耐火物の浮上」により決定されている。特
に、電極棒周囲のＭｇＯ系スリーブれんがの損傷の程度
が大きく、直流電気炉炉底電極の寿命はその損傷速度に
律速されている。
る耐火物の損耗要因は、主に熱的およびあるいは構造的
スポーリングで有り、その寿命は、「亀裂発生→溶融金
属の侵入→耐火物の浮上」により決定されている。特
に、電極棒周囲のＭｇＯ系スリーブれんがの損傷の程度
が大きく、直流電気炉炉底電極の寿命はその損傷速度に
律速されている。
【０００４】それは、直流電気炉炉底電極の電極棒周囲
において、高温の溶融金属との接触、電極棒の局部的な
溶融、炉殻からの電極棒の冷却等による複雑な熱作用に
より、電極棒周囲のスリーブれんがは、極端な温度勾配
を生じやすい条件にあり、これによってもたらされる熱
応力が著大なことに起因している。
において、高温の溶融金属との接触、電極棒の局部的な
溶融、炉殻からの電極棒の冷却等による複雑な熱作用に
より、電極棒周囲のスリーブれんがは、極端な温度勾配
を生じやすい条件にあり、これによってもたらされる熱
応力が著大なことに起因している。
【０００５】このような熱応力の緩和がスポーリング損
傷の軽減、ひいては直流電気炉炉底電極の耐久性向上に
役立つことは明らかである。
傷の軽減、ひいては直流電気炉炉底電極の耐久性向上に
役立つことは明らかである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】直流電気炉炉底電極の
電極棒周囲に従来より使用されているマグネシア系スリ
ーブれんがについては、その溶融点が高く且つ低融点ス
ラグに対する溶解度が低いことから耐食性に優れてい
る。
電極棒周囲に従来より使用されているマグネシア系スリ
ーブれんがについては、その溶融点が高く且つ低融点ス
ラグに対する溶解度が低いことから耐食性に優れてい
る。
【０００７】しかしながら、マグネシア系スリーブれん
がは、高膨張、高弾性率、低熱伝導率のため、複雑な熱
作用によるれんが内部の熱応力の上昇が大きく、その抵
抗性に劣っており、亀裂を生じやすい。更に、マグネシ
ア系スリーブれんがについては、それ自身の融点が高い
ことにより、低融点スラグなどと接した場合その低融点
成分が耐火物内部深くまで浸透しやすく、それが熱応力
抵抗性を劣化させる。一方、マグネシア系スリーブれん
がの耐スポール性の向上のためには、ドロマイト骨材あ
るいはスピネル骨材等の使用、ＭｇＯ原料の高純度化、
粒度構成の粗粒化、焼成温度の低温化、ピッチ含浸等が
知られているが、これらの手法では、極めて過酷な熱的
影響を受ける直流電気炉炉底電極において、熱応力緩和
効果は乏しく、直流電気炉炉底電極の耐久性の向上には
寄与しない。
がは、高膨張、高弾性率、低熱伝導率のため、複雑な熱
作用によるれんが内部の熱応力の上昇が大きく、その抵
抗性に劣っており、亀裂を生じやすい。更に、マグネシ
ア系スリーブれんがについては、それ自身の融点が高い
ことにより、低融点スラグなどと接した場合その低融点
成分が耐火物内部深くまで浸透しやすく、それが熱応力
抵抗性を劣化させる。一方、マグネシア系スリーブれん
がの耐スポール性の向上のためには、ドロマイト骨材あ
るいはスピネル骨材等の使用、ＭｇＯ原料の高純度化、
粒度構成の粗粒化、焼成温度の低温化、ピッチ含浸等が
知られているが、これらの手法では、極めて過酷な熱的
影響を受ける直流電気炉炉底電極において、熱応力緩和
効果は乏しく、直流電気炉炉底電極の耐久性の向上には
寄与しない。
【０００８】本発明の目的は、直流電気炉炉底電極にお
いて、電極棒周囲に耐熱応力性に優れたスリーブれんが
を配し、優れた耐久性を有する直流電気炉炉底電極を提
供することにある。
いて、電極棒周囲に耐熱応力性に優れたスリーブれんが
を配し、優れた耐久性を有する直流電気炉炉底電極を提
供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
の本発明の要旨は、 （１）電極棒の周囲に配するスリーブれんが形状が、水
平に分割された直流電気炉炉底電極において、上部（炉
内側）スリーブれんがを黒鉛５〜２５重量％を含み、残
部が耐火性骨材からなる炭素含有スリーブれんがとし、
下部（鉄皮側）スリーブれんがを黒鉛１０〜３５重量％
を含み、残部が耐火性骨材からなる炭素含有スリーブれ
んがとしたことを特徴とする直流電気炉炉底電極であ
る。
の本発明の要旨は、 （１）電極棒の周囲に配するスリーブれんが形状が、水
平に分割された直流電気炉炉底電極において、上部（炉
内側）スリーブれんがを黒鉛５〜２５重量％を含み、残
部が耐火性骨材からなる炭素含有スリーブれんがとし、
下部（鉄皮側）スリーブれんがを黒鉛１０〜３５重量％
を含み、残部が耐火性骨材からなる炭素含有スリーブれ
んがとしたことを特徴とする直流電気炉炉底電極であ
る。
【００１０】
【作用】本発明者らは、前述のマグネシア系スリーブれ
んがの問題点の解決を図るべく検討を行った結果、低膨
張、高熱伝導率であり、且つ低弾性化に有効である黒鉛
の活用が直流電気炉炉底電極の電極棒周囲スリーブれん
がにとって、最も効果的であり、不可欠であることを見
出だした。
んがの問題点の解決を図るべく検討を行った結果、低膨
張、高熱伝導率であり、且つ低弾性化に有効である黒鉛
の活用が直流電気炉炉底電極の電極棒周囲スリーブれん
がにとって、最も効果的であり、不可欠であることを見
出だした。
【００１１】そして、その黒鉛を含有する炭素含有れん
ががその限られた組成範囲において直流電気炉炉底電極
の電極棒周囲スリーブれんがへ適用した場合、熱応力緩
和に極めて有効に作用し、耐熱応力性に優れることが判
明した。また、本発明の炭素含有スリーブれんがは、そ
の高熱伝導性から、スリーブれんが背面に使用されるマ
グネシアまたはマグネシア・ドロマイトを主成分とする
不定形耐火物の強度発現時間を短縮し、スリーブれんが
の拘束力を速やかに高めると共に、これら不定形耐火物
の寿命延長に寄与することが判った。
ががその限られた組成範囲において直流電気炉炉底電極
の電極棒周囲スリーブれんがへ適用した場合、熱応力緩
和に極めて有効に作用し、耐熱応力性に優れることが判
明した。また、本発明の炭素含有スリーブれんがは、そ
の高熱伝導性から、スリーブれんが背面に使用されるマ
グネシアまたはマグネシア・ドロマイトを主成分とする
不定形耐火物の強度発現時間を短縮し、スリーブれんが
の拘束力を速やかに高めると共に、これら不定形耐火物
の寿命延長に寄与することが判った。
【００１２】更に、直流電気炉炉底電極の電極棒周囲ス
リーブれんがについては、上部（炉内側）と下部（鉄皮
側）において、その熱的影響の程度あるいは溶鋼による
侵食作用などから、異なった損耗を呈する場合がある。
本発明では、スリーブれんが形状が、水平に分割された
直流電気炉炉底電極において、黒鉛配合率の異なる炭素
含有スリーブれんがを使用することにより、飛躍的な寿
命延長に寄与することが判った。また、上部（炉内側）
と下部（鉄皮側）について、耐侵食性に優れるＭｇＯ系
炭素含有スリーブれんがを上部に、特に耐スポール性に
優れるＡｌ2 Ｏ3 系炭素含有スリーブれんがを下部に配
するような異種材質の組み合わせが効果的であることが
判った。
リーブれんがについては、上部（炉内側）と下部（鉄皮
側）において、その熱的影響の程度あるいは溶鋼による
侵食作用などから、異なった損耗を呈する場合がある。
本発明では、スリーブれんが形状が、水平に分割された
直流電気炉炉底電極において、黒鉛配合率の異なる炭素
含有スリーブれんがを使用することにより、飛躍的な寿
命延長に寄与することが判った。また、上部（炉内側）
と下部（鉄皮側）について、耐侵食性に優れるＭｇＯ系
炭素含有スリーブれんがを上部に、特に耐スポール性に
優れるＡｌ2 Ｏ3 系炭素含有スリーブれんがを下部に配
するような異種材質の組み合わせが効果的であることが
判った。
【００１３】以下に発明の内容を詳細に述べる。
【００１４】黒鉛粉末は天然または人造黒鉛でできるだ
け高純度のものが望ましいが５重量％より少ないと高弾
性率、低熱伝導率のため耐熱応力性に劣り、また、３５
％をこえると充填性が極めて低下するため低強度となり
亀裂が生じやすくなる。
け高純度のものが望ましいが５重量％より少ないと高弾
性率、低熱伝導率のため耐熱応力性に劣り、また、３５
％をこえると充填性が極めて低下するため低強度となり
亀裂が生じやすくなる。
【００１５】残部を構成する耐火性骨材については、Ｍ
ｇＯ系及びまたはＡｌ2 Ｏ3 系骨材が使用できる。使用
するＭｇＯ系及びまたはＡｌ2 Ｏ3 系骨材は、電融品、
焼成品などが使用可能であるが、高純度かつ結晶径が大
きいものが望ましい。また、ＭｇＯ−ＣａＯクリンカ
ー、ＭｇＯ−ＺｒＯ2 、ＭｇＯ−ＺｒＯ2 −ＳｉＯ2 、
ＭｇＯ−Ａｌ2 Ｏ3 などのＭｇＯ系耐火性骨材、Ａｌ2
Ｏ3 −ＭｇＯ、Ａｌ2 Ｏ3 ９０重量％以上のＡｌ2 Ｏ3
系耐火性骨材等の適用も可能である。
ｇＯ系及びまたはＡｌ2 Ｏ3 系骨材が使用できる。使用
するＭｇＯ系及びまたはＡｌ2 Ｏ3 系骨材は、電融品、
焼成品などが使用可能であるが、高純度かつ結晶径が大
きいものが望ましい。また、ＭｇＯ−ＣａＯクリンカ
ー、ＭｇＯ−ＺｒＯ2 、ＭｇＯ−ＺｒＯ2 −ＳｉＯ2 、
ＭｇＯ−Ａｌ2 Ｏ3 などのＭｇＯ系耐火性骨材、Ａｌ2
Ｏ3 −ＭｇＯ、Ａｌ2 Ｏ3 ９０重量％以上のＡｌ2 Ｏ3
系耐火性骨材等の適用も可能である。
【００１６】本発明の炭素含有れんがに使用するバイン
ダーは、フェノール樹脂、キシレン樹脂、フラン樹脂、
尿素樹脂などである。
ダーは、フェノール樹脂、キシレン樹脂、フラン樹脂、
尿素樹脂などである。
【００１７】本発明の炭素含有れんがは、前述の形成組
成物にバインダーを添加し、混練成形後３００℃以下で
熱処理された不焼成品のみならず、さらに高温の熱処理
を行うことが可能であり、焼成炭素含有れんがとしても
使用できる。また、ピッチ、樹脂などによる含浸処理も
行うことができる。
成物にバインダーを添加し、混練成形後３００℃以下で
熱処理された不焼成品のみならず、さらに高温の熱処理
を行うことが可能であり、焼成炭素含有れんがとしても
使用できる。また、ピッチ、樹脂などによる含浸処理も
行うことができる。
【００１８】なお、直流電気炉炉底電極の構造について
は、種々の提案が成されており、その電極棒の形状につ
いてもピン状から５００ｍｍ径以上の大口径のものまで
多岐に渡っている。また、電極棒を低温に維持し、その
溶融を抑えるために、電極後端部を冷却水などの冷媒で
冷却する方法も提案されている。本発明の炭素含有スリ
ーブれんがについては、極めて耐熱応力性に優れてお
り、スリーブれんが内の温度勾配がより大きく、過酷な
条件となる電極棒の直径が１００ｍｍ以上でかつ電極後
端部に水冷構造を配した直流電気炉炉底電極構造におい
てより効果を発揮する。
は、種々の提案が成されており、その電極棒の形状につ
いてもピン状から５００ｍｍ径以上の大口径のものまで
多岐に渡っている。また、電極棒を低温に維持し、その
溶融を抑えるために、電極後端部を冷却水などの冷媒で
冷却する方法も提案されている。本発明の炭素含有スリ
ーブれんがについては、極めて耐熱応力性に優れてお
り、スリーブれんが内の温度勾配がより大きく、過酷な
条件となる電極棒の直径が１００ｍｍ以上でかつ電極後
端部に水冷構造を配した直流電気炉炉底電極構造におい
てより効果を発揮する。
【００１９】スリーブれんが形状が、水平方向に分割さ
れた直流電気炉炉底電極において、熱的影響とともに、
上部（炉内側）スリーブれんがは溶鋼による侵食作用を
強く受け、下部（鉄皮側）スリーブれんがは鉄皮側冷却
に伴う過酷な温度勾配を生じスポーリング損傷を受け易
いので、異なった黒鉛配合率の炭素含有スリーブれんが
を組み合わせて使用することが有効である。上部（炉内
側）スリーブれんがについては、溶鋼侵食の程度が小さ
い黒鉛５〜２５重量％の炭素含有スリーブれんがとし、
下部（鉄皮側）スリーブれんがについてスポーリング損
傷の小さい黒鉛１０〜３５重量％の炭素含有スリーブれ
んがとする。また、下部（鉄皮側）スリーブれんがは、
更にスポーリング損傷を小さくするため、残部の耐火性
骨材について、膨張係数の小さいＡｌ2 Ｏ3 、Ａｌ2 Ｏ
3 −ＭｇＯなどのＡｌ2 Ｏ3 系骨材を使用することがで
きる。
れた直流電気炉炉底電極において、熱的影響とともに、
上部（炉内側）スリーブれんがは溶鋼による侵食作用を
強く受け、下部（鉄皮側）スリーブれんがは鉄皮側冷却
に伴う過酷な温度勾配を生じスポーリング損傷を受け易
いので、異なった黒鉛配合率の炭素含有スリーブれんが
を組み合わせて使用することが有効である。上部（炉内
側）スリーブれんがについては、溶鋼侵食の程度が小さ
い黒鉛５〜２５重量％の炭素含有スリーブれんがとし、
下部（鉄皮側）スリーブれんがについてスポーリング損
傷の小さい黒鉛１０〜３５重量％の炭素含有スリーブれ
んがとする。また、下部（鉄皮側）スリーブれんがは、
更にスポーリング損傷を小さくするため、残部の耐火性
骨材について、膨張係数の小さいＡｌ2 Ｏ3 、Ａｌ2 Ｏ
3 −ＭｇＯなどのＡｌ2 Ｏ3 系骨材を使用することがで
きる。
【００２０】尚、上部（炉内側）と下部（鉄皮側）をス
リーブれんが及びまたは不定形耐火物で分割する場合、
本発明品を下部に、マグネシア系スリーブれんが及びあ
るいはマグネシアまたはドロマイト系不定形耐火物を上
部に使用することもできる。次に本発明の炉底電極の構
成を図面に従って説明する。
リーブれんが及びまたは不定形耐火物で分割する場合、
本発明品を下部に、マグネシア系スリーブれんが及びあ
るいはマグネシアまたはドロマイト系不定形耐火物を上
部に使用することもできる。次に本発明の炉底電極の構
成を図面に従って説明する。
【００２１】図１は、本発明請求項１に係る直流アーク
炉の炉底に埋設した炉壁電極の近傍を示す縦断面図であ
る。直流アーク炉の炉底は、パーマレンガ１の内側に不
定形耐火物２をライニングし、外側を鉄皮３で支持した
炉殻をもっている。そして、これらパーマレンガ１、不
定形耐火物２及び鉄皮３を貫通して炉底電極装着用孔４
が形成されている。
炉の炉底に埋設した炉壁電極の近傍を示す縦断面図であ
る。直流アーク炉の炉底は、パーマレンガ１の内側に不
定形耐火物２をライニングし、外側を鉄皮３で支持した
炉殻をもっている。そして、これらパーマレンガ１、不
定形耐火物２及び鉄皮３を貫通して炉底電極装着用孔４
が形成されている。
【００２２】図１において炉底電極装着用孔４の内部
に、鉄又は導電性耐火物等より成る棒状電極５を配置す
る。棒状電極５の先端部は、不定形耐火物２の内壁面と
ほぼ同一平面に成形或いは若干炉内に突出し、後端部を
鉄皮３の一部となる支持板３ａから突出させる。棒状電
極５が支持板３ａから炉外に出る箇所には、絶縁体６が
支持板３ａに形成した孔部に装着されており、棒状電極
５に対し支持板３ａを絶縁している。棒状電極５の後端
部は、銅等の導電板７に固定され、この導電板７を介し
て給電ケーブル８に接続される。
に、鉄又は導電性耐火物等より成る棒状電極５を配置す
る。棒状電極５の先端部は、不定形耐火物２の内壁面と
ほぼ同一平面に成形或いは若干炉内に突出し、後端部を
鉄皮３の一部となる支持板３ａから突出させる。棒状電
極５が支持板３ａから炉外に出る箇所には、絶縁体６が
支持板３ａに形成した孔部に装着されており、棒状電極
５に対し支持板３ａを絶縁している。棒状電極５の後端
部は、銅等の導電板７に固定され、この導電板７を介し
て給電ケーブル８に接続される。
【００２３】このように棒状電極５を立設させた支持板
３ａを炉底電極装着用孔４に挿入し取付具９によって鉄
皮３に固定する。そして、棒状電極５の外部にスリーブ
れんが１１ａ，１１ｂを設置した状態でパーマレンガ１
とスリーブれんが１１ａ，１１ｂ間に不定形耐火物１０
を充填し突き固める。その結果、炉底電極装着用孔４内
に棒状電極５が炉壁を貫通して配置される。スリーブれ
んがは、上部スリーブれんが１１ａ、下部スリーブれん
が１１ｂで構成される。上部スリーブれんが１１ａとし
てはＭｇＯれんが、もしくは５％〜２５％ＣのＭｇＯ−
Ｃれんがを採用することが望ましい。又、下部スリーブ
れんが１１ｂとしては１０％〜３５％ＣのＭｇＯ−Ｃれ
んが若しくは１５％〜３５％ＣのＡｌ2 Ｏ3 −Ｃれんが
ＭｇＯれんがを採用することが望ましい。形状は通常リ
ング形状であり、高さ方向で、上部、下部合わせて２〜
４段に分割されている。高さ方向の分割については５段
以上の分割も有効である。棒状電極５は、アーク炉に供
給される電力を考慮して、２００〜５００ｍｍの径のも
のを使用することが好ましい。棒状電極５の径がこの範
囲にあるとき、電気抵抗を高めることなく給電が可能と
なり棒状電極５自体の強度も確保できる。
３ａを炉底電極装着用孔４に挿入し取付具９によって鉄
皮３に固定する。そして、棒状電極５の外部にスリーブ
れんが１１ａ，１１ｂを設置した状態でパーマレンガ１
とスリーブれんが１１ａ，１１ｂ間に不定形耐火物１０
を充填し突き固める。その結果、炉底電極装着用孔４内
に棒状電極５が炉壁を貫通して配置される。スリーブれ
んがは、上部スリーブれんが１１ａ、下部スリーブれん
が１１ｂで構成される。上部スリーブれんが１１ａとし
てはＭｇＯれんが、もしくは５％〜２５％ＣのＭｇＯ−
Ｃれんがを採用することが望ましい。又、下部スリーブ
れんが１１ｂとしては１０％〜３５％ＣのＭｇＯ−Ｃれ
んが若しくは１５％〜３５％ＣのＡｌ2 Ｏ3 −Ｃれんが
ＭｇＯれんがを採用することが望ましい。形状は通常リ
ング形状であり、高さ方向で、上部、下部合わせて２〜
４段に分割されている。高さ方向の分割については５段
以上の分割も有効である。棒状電極５は、アーク炉に供
給される電力を考慮して、２００〜５００ｍｍの径のも
のを使用することが好ましい。棒状電極５の径がこの範
囲にあるとき、電気抵抗を高めることなく給電が可能と
なり棒状電極５自体の強度も確保できる。
【００２４】
【実施例】以下に、実施例および比較例を掲げて本発明
を一層明らかにする。
を一層明らかにする。
【００２５】表１、表２に実施例を表３に比較例を示
す。
す。
【００２６】表１、表２の実施例１〜１０に示す原料組
成にそれぞれ液状のフェノール系バインダーを適量添加
して混練、成形後、乾燥（９０℃×２４Ｈ）、硬化処理
（２５０℃×１０Ｈ）を施してＭｇＯ−Ｃれんがを得
た。実施例５については、さらに、コークス中にて１０
００℃の熱処理を行い、その後ピッチ含浸を行った。
成にそれぞれ液状のフェノール系バインダーを適量添加
して混練、成形後、乾燥（９０℃×２４Ｈ）、硬化処理
（２５０℃×１０Ｈ）を施してＭｇＯ−Ｃれんがを得
た。実施例５については、さらに、コークス中にて１０
００℃の熱処理を行い、その後ピッチ含浸を行った。
【００２７】ここで、耐火性骨材としては、電融マグネ
シア、電融アルミナを用い、黒鉛としては天然黒鉛を使
用した。
シア、電融アルミナを用い、黒鉛としては天然黒鉛を使
用した。
【００２８】実施例１〜１０は、本発明によるもので、
原料組成は黒鉛５〜３５重量％の範囲にある。
原料組成は黒鉛５〜３５重量％の範囲にある。
【００２９】表３の比較例１１〜１４は黒鉛粉末の含有
量が、本発明の請求範囲を逸脱した場合を示す。また、
比較例１５〜１７は、焼成ＭｇＯれんが、ピッチ含浸焼
成ＭｇＯれんが、焼成スピネルれんがである。
量が、本発明の請求範囲を逸脱した場合を示す。また、
比較例１５〜１７は、焼成ＭｇＯれんが、ピッチ含浸焼
成ＭｇＯれんが、焼成スピネルれんがである。
【００３０】表１、表２より、本発明品は、黒鉛使用に
よる効果が絶大であり、耐熱応力性に極めてすぐれてい
ることが判る。
よる効果が絶大であり、耐熱応力性に極めてすぐれてい
ることが判る。
【００３１】それに対し、本発明の請求範囲を逸脱した
比較例の場合、耐熱応力性に劣っている。また、黒鉛を
含有しない焼成ＭｇＯれんが、ピッチ含浸焼成ＭｇＯれ
んが、焼成スピネルれんがについては、極めて耐熱応力
性に劣っていることが判る。以上より、表１、表２の実
施例に示した炭素含有れんがは、極めて耐熱応力性に優
れている結果が得られた。特に黒鉛粉末１０〜３５重量
％の範囲で優れており、更に、電融アルミナ骨材の使用
は効果的である。又、耐溶鋼性については、黒鉛粉末５
〜２５重量％の範囲が優れている。
比較例の場合、耐熱応力性に劣っている。また、黒鉛を
含有しない焼成ＭｇＯれんが、ピッチ含浸焼成ＭｇＯれ
んが、焼成スピネルれんがについては、極めて耐熱応力
性に劣っていることが判る。以上より、表１、表２の実
施例に示した炭素含有れんがは、極めて耐熱応力性に優
れている結果が得られた。特に黒鉛粉末１０〜３５重量
％の範囲で優れており、更に、電融アルミナ骨材の使用
は効果的である。又、耐溶鋼性については、黒鉛粉末５
〜２５重量％の範囲が優れている。
【００３２】なお、本発明については、耐酸化性、耐食
性、高熱間強度化などの改善のために、公知のＡｌ，Ｍ
ｇ，Ｃａ，Ｓｉ等の１種または２種以上からなる金属ま
たは合金粉末の使用が可能である。
性、高熱間強度化などの改善のために、公知のＡｌ，Ｍ
ｇ，Ｃａ，Ｓｉ等の１種または２種以上からなる金属ま
たは合金粉末の使用が可能である。
【００３３】表４に実施例を比較例とともに示す。
【００３４】
【表１】
【００３５】
【表２】
【００３６】
【表３】
【００３７】
【表４】
【００３８】
【発明の効果】本発明により、充分な耐熱応力性を有す
る炭素含有スリーブれんがを電極棒周囲に配した直流電
気炉炉底電極は、その寿命を大幅に向上させることが可
能となった。
る炭素含有スリーブれんがを電極棒周囲に配した直流電
気炉炉底電極は、その寿命を大幅に向上させることが可
能となった。
【００３９】特に、スリーブれんがの高さ方向及び径方
向に極めて大きな温度勾配を生じ、過酷な条件となる電
極棒の直径が１００ｍｍ以上でかつ電極後端部に水冷構
造を配した直流電気炉炉底構造において、その寿命を飛
躍的に向上させることが可能となった。
向に極めて大きな温度勾配を生じ、過酷な条件となる電
極棒の直径が１００ｍｍ以上でかつ電極後端部に水冷構
造を配した直流電気炉炉底構造において、その寿命を飛
躍的に向上させることが可能となった。
【００４０】本発明により、スリーブれんがの損耗速度
が極めて遅く、且つその高熱伝導性により、それと接す
る電極棒に対する電極後端部の冷却効果がより得られる
ことから、電極棒の溶融位置が高いレベルに維持され、
操業安定、電力効率の向上に甚大な効果をもたらした。
が極めて遅く、且つその高熱伝導性により、それと接す
る電極棒に対する電極後端部の冷却効果がより得られる
ことから、電極棒の溶融位置が高いレベルに維持され、
操業安定、電力効率の向上に甚大な効果をもたらした。
【００４１】また、本発明の炭素含有スリーブれんが
は、その高熱伝導性から、スリーブれんが背面に使用さ
れるマグネシアまたはマグネシア・ドロマイトを主成分
とする不定形耐火物の強度発現時間を短縮し、スリーブ
れんがの拘束力を速やかに高めると共に、これら不定形
耐火物の寿命延長を可能にした。
は、その高熱伝導性から、スリーブれんが背面に使用さ
れるマグネシアまたはマグネシア・ドロマイトを主成分
とする不定形耐火物の強度発現時間を短縮し、スリーブ
れんがの拘束力を速やかに高めると共に、これら不定形
耐火物の寿命延長を可能にした。
【００４２】又本発明においては、その上部と下部で異
なる使用条件に適合する材質で構成した長寿命のスリー
ブれんがを有する直流アーク炉の炉壁電極を提供する事
で炉壁電極の長寿命化に大幅に貢献する。
なる使用条件に適合する材質で構成した長寿命のスリー
ブれんがを有する直流アーク炉の炉壁電極を提供する事
で炉壁電極の長寿命化に大幅に貢献する。
【図１】直流アーク炉の炉底に適用した本発明の実施例
炉壁電極を示す縦断面図。
炉壁電極を示す縦断面図。
１…パーマレンガ ２…不定形耐火物 ３…鉄皮 ３ａ…支持板 ４…炉壁電極装着用孔 ５…棒状電極 ６…絶縁体 ７…導電板 ８…給電ケーブル ９…取付け具 １０…不定形耐火物（充填材） １１…スリーブれん
が １１ａ…上部スリーブれんが １１ｂ…下部スリーブ
れんが
が １１ａ…上部スリーブれんが １１ｂ…下部スリーブ
れんが
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０５Ｂ 7/12 Ｃ０４Ｂ 35/54 Ｂ (72)発明者 金丸敏則 北九州市戸畑区大字中原46番地の59 日 鐵プラント設計株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−48190（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−53491（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−28094（ＪＰ，Ｕ) 特公 昭62−55070（ＪＰ，Ｂ２)
Claims (1)
- 【請求項１】 電極棒の周囲に配するスリーブれんが形
状が、水平に分割された直流電気炉炉底電極において、
上部（炉内側）スリーブれんがを黒鉛５〜２５重量％を
含み、残部が耐火性骨材からなる炭素含有スリーブれん
がとし、下部（鉄皮側）スリーブれんがを黒鉛１０〜３
５重量％を含み、残部が耐火性骨材からなる炭素含有ス
リーブれんがとしたことを特徴とする直流電気炉炉底電
極。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4025279A JP2648264B2 (ja) | 1992-02-12 | 1992-02-12 | 直流電気炉炉底電極 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4025279A JP2648264B2 (ja) | 1992-02-12 | 1992-02-12 | 直流電気炉炉底電極 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05223458A JPH05223458A (ja) | 1993-08-31 |
| JP2648264B2 true JP2648264B2 (ja) | 1997-08-27 |
Family
ID=12161586
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4025279A Expired - Lifetime JP2648264B2 (ja) | 1992-02-12 | 1992-02-12 | 直流電気炉炉底電極 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2648264B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102177619B1 (ko) * | 2018-07-04 | 2020-11-11 | 주식회사 포스코 | 용강 생산 장치 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0448190A (ja) * | 1990-06-15 | 1992-02-18 | Daido Steel Co Ltd | 直流アーク炉の炉底構造 |
-
1992
- 1992-02-12 JP JP4025279A patent/JP2648264B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05223458A (ja) | 1993-08-31 |
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