JP2720110B2 - 直流電気炉の底を内張りする耐火セラミック混合物及びこの内張りを修理するための方法 - Google Patents

直流電気炉の底を内張りする耐火セラミック混合物及びこの内張りを修理するための方法

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、直流電気炉（DC炉）、特に直流アーク炉の
底を内張りする耐火セラミツク混合物に関する。これら
の炉では底に１つ又は複数の電極が設けられており、電
極は炉蓋から下方に金属浴範囲の直前にまで張り出した
１つ又は複数の電極と協動する。本発明は、更にこのよ
うな炉の底内張りを修理するための方法に関する。
直流電気アーク炉は基本的に２種類が公知である。両
方の場合において、多部分構成とすることもできる１つ
の電極大抵は陰極が、炉蓋の範囲に設けられて、そこか
ら下方に金属浴の直前まで張り出している。
これに反し、相手電極（陽極）の構成はさまざまであ
る。一方の場合、炉底は、電気伝導性耐火セラミツクラ
イニングで完全に構成されており、従つて陽極として設
けられた炉の金属性底電極に接続されている。
他方の場合、炉底の内張りは従来の耐火れんがと耐火
材料混合物（不定形耐火物）とからなり、この混合物の
中へ１つ又は複数の分離された電極が入り込んでいる。
本発明は、最後に指摘された実施態様の直流炉を問題
にする。
特に、炉底範囲で電極（陽極）間の範囲は成形材料ラ
イニングのとき圧縮するのが困難であることは明らかで
ある。従つてまさにこの範囲では、隣接した底内張り部
分に比べて摩耗が早く進行する。浸食の種類及び程度に
応じて、通常は耐火セラミツク内張りによつて覆われて
いる電極も露出する。
この範囲で耐火内張り（耐火混合物）を修理すること
は、電極の破壊又は絶縁のおそれがあるので、特に困難
である。それ故に、特に電極自体が既に（部分的に）腐
食（摩耗）している場合、従来はライニング（電極も含
めて）全体が交換された。これは支出が多く、費用がか
かり、時間も要する。
この点で本発明は救済策を提供し、直流電気炉の底内
張りの寿命を長くすることのできる方策を示そうとする
ものである。
従来の電気非伝導性耐火内張り混合物の代わりに、電
気伝導性を可能とし、こうしてやはり摩耗する金属性底
電極に対する電気伝導性接触を確保する混合物を使用す
るとき、電極の機能は、従つて底内張りの耐久性は意外
なほど簡単に得ることができ又は延長することができる
との考えから、本発明は出発する。
このような混合物は確かに、底全体が相手電極として
役立つようになつた上記第１構造様式の電気炉に関し
て、基本的に公知ではある。しかし公知の混合物は、こ
のために多くの応用分野において望ましくない炭素含量
を有する。
それに対して、本発明によれば、直流電気炉の底を内
張りする耐火セラミツク混合物が、１つ又は複数の耐火
酸化物と、10〜40重量％の微細金属添加物とを含み、耐
火酸化物が8mm未満の粒群で存在し、微細金属添加物が
0.1mm未満の粒群で存在する。この添加物は、好ましく
は鉄からなる。
耐火セラミツクマトリツクス中に均質に分布した微細
鉄粉末は約1400℃で溶解して、耐火セラミツクマトリツ
クス材料を均一に貫通する微細通路を形成し、これによ
り同時に、この範囲でも充分な電気伝導性が保証されて
いる。こうして、電気伝導性耐火セラミツク混合物は、
同時に、場合によつては既に部分的に破壊された底電極
の（部分）機能を引き受ける。
DATABASE WPI.Week8348,Derwent Publications Ltd.,
AN83-829648により、耐火酸化物と金属粒子とからなる
混合物が公知ではあるが、しかしこれは真空鋳込み時の
金型用である。この耐火酸化物は鉄粒子よりも微細であ
る。DATABASE WPI,Week7704,Cerwent Publications Lt
d.,AN77-06997Yに記載された接合モルタルは、その熱伝
導度が８〜15wt％の鉄粒子によつて改善される。
公知の直流電気炉の底を内張りするための混合物とし
て、今日しばしば焼結マグネサイトを主成分とする混合
物が使用される。その限りで、炉底の均質な耐火総ライ
ニングを達成するために、本発明は焼結マグネサイトを
主成分とする耐火セラミツクマトリツクス混合物を利用
するように提案する。この混合物として、前述したよう
に粒群＜8mmのものが使用される。
金属鉄は、均質な分布を最適化するために、できるだ
け微細な形で使用すべきであろう。それ故前述したよう
に＜0.1mmの粒群が考慮されている。
混合物中に鉄の均質分布を達成するのには、混合物全
体に対して20〜30％の重量割合で既に充分である。鉄の
溶解後、この場合電極範囲で希望する伝導度を確保する
均質な鉄通路網が得られる。
通常、特に底内張りのうち電極範囲内にある範囲が早
い摩耗を受けるので、一般に、引き続き本発明による混
合物でこの範囲も内張りし又は修理すれば間に合う。
従つて底に設けられた１つ又は複数の電極を有する電
気アーク炉の底内張りを修理するための本発明による方
法では、底電極間で浸食された内張り範囲が前述した混
合物で修理される。
修理用混合物の施工は通常の技術、例えば振動又は軽
い突固めによつて行うことができる。
好ましくは、使用温度のもとで自動的に形成されるセ
ラミツクボンドを有する混合物が使用される。
更に微細金属鉄を含有した混合物を使用すると、利点
として、この混合物は良好な減摩特性を、従つて良好な
加工性を有しており、従来の非伝導性耐火セラミツク混
合物よりも一層容易に電極間の範囲に持ち込むことがで
きる。
前記混合物を使用する利点として、底ライニングは比
較的小さな部分のみを修繕しなければならないだけであ
り、特に電極自体は引き続き使用することができる。こ
れにより、経費が節約されるだけではない。同時に修理
支出が時間の点でも経費の点でも著しく減少する。
本発明により使用する混合物の例として、以下の仕様
を記載することができる。
MgO 50 〜55 Wt％ Al2O3 0.1〜 0.5 Wt％ Fe2O3 1.7〜 2.5 Wt％ CaO 12.5〜14.5 Wt％ SiO2 0.3〜 0.7 Wt％ Fe（金属） 25 〜35 Wt％ この混合物はセラミツクボンドを有し、その最大粒径
は5mmである。混合物のかさ密度は約2.6g/cm3である。
前記混合物の使用限界は約1750℃である。
本発明のその他の特徴は、従属請求項の特徴及びその
他の出願資料から明らかとなる。
実施例に基づいて、以下本発明を詳しく説明する。
単一の図が−−断面図で−−直流電気炉を示してお
り、符号10は底全体である。部分的に耐火れんがが12か
ら、又部分的に耐火セラミツクマグネサイト混合物14か
らなる底内張りを認めることができ、底10に多数の電極
16（陽極）が設けられている。電極16は一部で比較的小
さな相互間隔を有する。
電気接続要素、相手電極（陰極）等は見易くする理由
から、ここには図示されていない。
更に図の左側に出湯口18を認めることができるが、し
かしこれは本発明にとつてやはり重要でなく、ここでは
これ以上説明されない。
炉操業の過程で、特に電極範囲において耐火（非伝導
性）マグネサイト混合物の摩耗が早く進行する。こうし
た摩耗が図中破線19で例示されている。
是認可能な最大摩耗範囲に達した後、やはり上側部分
が部分的に摩耗した電極16の周囲で浸食された範囲20
が、本発明による仕様を有する新規な混合物14′で内張
りされる形で混合物14の修理が行われる。
混合物は残存する（露出した）電極頭部の周囲にも、
又頭部間にも問題なく施工することができる。
修理の最後に、図に示されたような底内張りの像が得
られる。その後炉の操業は直ちに再開することができ
る。
修理用混合物14′に含まれた鉄粒子が溶解後、電極範
囲内で混合物の電気伝導性を確保する。
修理用混合物14′がやはり再び摩耗したとしても、従
来のように炉内張り全体（電極も含めて）を更新する必
要はない。むしろ新たな（別の）修理を前述の如くに実
施して、こうしてこのような直流電気炉の底内張りの寿
命を全体として数倍長くすることが可能である。
───────────────────────────────────────────────────── 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 Ｆ２７Ｄ 1/16 Ｃ０４Ｂ 35/04 Ｃ

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】直流電気炉の底を内張りする耐火セラミツ
    ク混合物が、１つ又は複数の耐火酸化物と、10〜40重量
    ％の微細金属添加物とを含み、耐火酸化物が8mm未満の
    粒群で存在し、微細金属添加物が0.1mm未満の粒群で存
    在することを特徴とする、直流電気炉の底を内張りする
    耐火セラミツク混合物。
  2. 【請求項２】耐火酸化物の大部分がMgOを主成分とする
    ものである、請求項１に記載の耐火セラミツク混合物。
  3. 【請求項３】混合物全体に対して20〜30重量％の量の微
    細金属添加物が存在する、請求項１又は２に記載の耐火
    セラミツク混合物。
  4. 【請求項４】金属添加物が鉄からなる、請求項１ないし
    ３の１つに記載の耐火セラミツク混合物。
  5. 【請求項５】混合物のかさ密度が2.4〜2.8g/cm3であ
    る、請求項１ないし４の１つに記載の耐火セラミツク混
    合物。
  6. 【請求項６】混合物がセラミツクボンドを有するもので
    ある、請求項１ないし５の１つに記載の耐火セラミツク
    混合物。
  7. 【請求項７】底に設けられる１つ又は複数の電極を有す
    る電気アーク炉の底内張りを修理するため、底電極間で
    浸食された内張り範囲を、請求項１ないし６の１つに記
    載の耐火セラミツク混合物と取り替える、直流電気炉の
    底の内張りを修理するための方法。
JP6501996A 1992-06-26 1993-06-15 直流電気炉の底を内張りする耐火セラミック混合物及びこの内張りを修理するための方法 Expired - Lifetime JP2720110B2 (ja)

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