JP2878054B2 - 高炉の炉底耐火物構造 - Google Patents

高炉の炉底耐火物構造

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JP2878054B2 JP2633593A JP2633593A JP2878054B2 JP 2878054 B2 JP2878054 B2 JP 2878054B2 JP 2633593 A JP2633593 A JP 2633593A JP 2633593 A JP2633593 A JP 2633593A JP 2878054 B2 JP2878054 B2 JP 2878054B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は高炉製鉄法の高炉の炉底
煉瓦構造に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の高炉の炉底煉瓦構造は、耐火物技
術協会誌「耐火物」Vol.43,No.10,199
1,P.533に図示されているものが代表的な例であ
る。これをわかりやすくしたのが図4である。これは従
来から一般に実施されている高炉炉底の縦断面図であ
る。同図において1は湯溜り壁煉瓦、2は湯溜り壁の階
段状かけ出し部、3は出銑孔付近の厚壁部、4は炉底鉄
皮、5は炉床煉瓦、6は出銑孔である。同図のように平
板状の炉床煉瓦5の上に、リング状に構築された湯溜り
壁1は、下段の方が壁厚が厚くなるように下の方に長尺
煉瓦を上にいくほど短尺の煉瓦を用いて構築していた。
即ち、長尺煉瓦と短尺煉瓦の間には階段状のかけ出し2
を設けていた。一方、出銑孔6部の煉瓦3には、当該部
の操業中における煉瓦損耗が、他の一般壁煉瓦より大き
いと予想されることから、操業当初から長尺の煉瓦を用
い、出銑孔をはさんだその上下に階段状のかけ出しを設
けていた。
【0003】この出銑孔位置に当るA−A′断面図を図
5に示す。同図は出銑孔を4本保有する炉の横断面図で
ある。同図において、出銑孔(6a,6b,6c,6
d)部の壁厚み3は、他の一般壁より厚くしていた。従
って壁厚の薄い部分と厚い部分の間には階段状のかけ出
し2を設けていた。以上のように従来は、湯溜り壁の上
下方向にも階段状のかけ出しを設けると共に、円周方向
にもかけ出しを設けていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従来の炉底煉瓦構造を
用いた時の稼動終了時の煉瓦損耗状態を図6に示す。図
6において、1は湯溜り壁、10は稼動当初の煉瓦表面
位置、4は炉底鉄皮、11は煉瓦損耗後の残存表面位
置、6は出銑孔、8は出銑孔部の損耗状態、9は煉瓦の
最大損耗部位即ち炉寿命律速部位を示す。このように最
大損耗部9は、湯溜り壁の下部にあり、特に出銑孔の下
部の損耗が大きい。この部分には従来長尺の煉瓦を用い
て壁厚みを大きくして、炉寿命律速点にならないことを
期待していたがその効果は得られなかった。
【0005】その対策として湯溜り壁の炉内プロフィ−
ルとして、煉瓦内面に段差がなく、また同芯円状のもの
としては、例えば特開昭63−57706号公報の第1
図などにみられる。この公報は高炉炉底カーボン煉瓦の
耐用向上を目的にして、そのカーボン煉瓦の炉内側にカ
ーボン煉瓦とは別材質のアルミナ−カーボン、炭化珪素
質を内張りする方法に関するものであり、高炉の寿命向
上に有効な方法である。但し湯溜り壁の内面の上下方向
を鉄皮と平行に垂直としていること、即ち、上下方向に
壁厚みを一定としているものであり、この点は湯溜り壁
煉瓦の損耗が炉内の溶銑滓流の流れ速度に比例して、下
方部が大きく上方部ほど小さくなることから湯溜り壁の
厚みが上方部と同じである場合には炉底煉瓦の寿命は短
かい。本発明は、湯溜り壁下部の損耗大部分の損傷を抑
制し、高炉の寿命延長を図るための炉底構造を提供する
ことを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、湯溜り壁を構
成するカーボン煉瓦の厚みを、下方部を厚く、上下部を
薄く、中央部をその中間の一定厚みとする或いは下方部
を厚く、上方部ほど薄くすると共に、壁の上下方向の同
一位置ではどの位置でも壁の厚みを同芯円状に全周同一
厚みとし、上下方向で壁の厚みを変化させる位置におい
ては、壁煉瓦の炉内側となる面に傾斜を設けて、煉瓦を
積み上げる際上下に隣接する各段において、下段側にく
る煉瓦の上面の壁厚寸法と上段側となる煉瓦の下面の壁
厚寸法とを同一寸法とするものである。これによって湯
溜り壁の炉内側プロフィールは上下方向にも且つ円周方
向にも段差の生じない滑らかな耐火物構造となる。
【0007】
【作用】本発明によれば、湯溜り壁内面のプロフィール
は、周方向には上下方向のどの位置においても同芯円で
同一壁厚みとなり、上下方向は直線と直線とで結ばれた
滑らかな形状となる。その結果、溶銑滓流の流れがスム
ースになると共に、全ての煉瓦は、加熱・浸蝕を受ける
面が炉内側に露出した面の1面からのみとなるため、煉
瓦の膨脹応力による割れ消失や、段差部での溶銑のスム
ースな流れを阻害することによる異常溶損など、従来発
生していた局部的・集中的な損傷増大部を無くすること
が可能となる。また煉瓦の浸蝕面が炉内側露出面1面か
らのみとなるため、2面から浸蝕を受けた場合に比較
し、損耗速度が著しく小さくなり高炉の寿命が大巾に向
上する。更に従来は湯溜り壁の最上部に位置するため、
本来は壁厚みを薄くしても良い位置にありながら出銑孔
部のみは壁厚みを厚くし、突起状の構造としていたが、
本発明によれば、出銑孔部以外の部分と同一の薄い壁厚
みとするため煉瓦の費用削減効果も大きい。
【0008】
【実施例】本発明の実施の1例を図1を参照しながら詳
細に説明する。図1は、本発明による炉底構造の縦断面
図である。1は湯溜り壁煉瓦、4は炉底鉄皮、5は炉床
煉瓦、6は出銑孔、(a),(b),(c)は湯溜り用
各段煉瓦である。平板状の炉床煉瓦5の上にリング状に
湯溜り壁1を構築した。湯溜り壁の厚みは、ほぼ損耗速
度に比例させて、下方部を厚く、上方部を薄くし、その
両者の中央部を中間の壁厚みで一定とした。この場合上
下方向の同一位置では壁厚みを常に全周同一とした。ま
た壁厚みを上下方向で変更する位置においては煉瓦の炉
内側面に傾斜をもたせて、例えば湯溜り最下段の(a)
煉瓦の上面側壁厚寸法とその上に接する(b)煉瓦の下
面側壁厚寸法とを同一寸法とした。同様に(b)煉瓦の
上面寸法と(c)煉瓦の下面寸法とを同一とし、階段状
の段差のない滑らかな炉内プロフィールを形成した。
【0009】次に本発明の第2例として、図2を参照し
ながら説明する。平板状の炉床煉瓦5の上にリング状に
湯溜り壁1を構築した。湯溜り壁の厚みは、その損耗速
度に比例させて下方部を厚く上方部ほど薄くした。この
場合、上下方向の同一位置では壁の厚みを常に全周同一
とした。また壁の厚みを上下方向で変更する位置におい
ては、煉瓦の炉内側面に傾斜をもたせて、例えば湯溜り
壁最下段の(a)煉瓦の上面側壁厚寸法とその上に接す
る(b)煉瓦の下面側壁厚寸法とを同一寸法とした。同
様に(b)煉瓦の上面寸法と(c)煉瓦の下面寸法とを
同一として、階段状の段差のない滑らかな炉内プロフィ
ールを形成した。
【0010】図1と図2との相違点は湯溜り壁の上下方
向の壁厚みの構成にある。壁煉瓦の損耗速度により比例
させて壁の厚みを変化させる点においては図2の方が優
位にあるが、図2の場合は、上下方向の各段毎に形状の
異なる煉瓦を使用する必要があるため経済性の面では図
1の方が有利となる。
【0011】次に横断面の1例として図1及び図2の出
銑孔位置となるA−A′断面を図3に示す。1は湯溜り
壁、4は炉底鉄皮、(6a),(6b),(6c),
(6d)は夫々出銑孔で4本の出銑孔を有する。同図の
ように湯溜り壁1は全周にわたって同芯円状に同一の壁
厚みとした。従来は、出銑孔部(6a〜6d)の壁厚み
を他の部位より長尺の煉瓦を用いて厚くしていたが、本
発明の炉底耐火物構造とすれば出銑孔部の厚みも同一円
周上の煉瓦厚みと同じでありその分煉瓦の使用量は減少
した。
【0012】
【発明の効果】以上述べたように本発明によって、従来
見られた煉瓦段差部からの早期の脆落損傷が回避される
と共に、煉瓦への加熱浸蝕面が湯溜り壁の全ての面にお
いて、炉内側露出面1面からのみとなるため、壁煉瓦の
損耗速度が著しく減少して、高炉の寿命を律速していた
湯溜り壁煉瓦の耐用が向上した結果、高炉の寿命延長が
可能となった。更に出銑孔部の壁厚みを厚くし、突起状
の構造としていたものを、出銑孔部以外の同一円周上の
壁厚と同一の厚みまで薄くした結果、煉瓦の使用量を減
少できるなどの経済効果も大きい。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による炉底構造の実施例を示す縦断面
図、
【図2】本発明による炉底構造の他の実施例を示す縦断
面図、
【図3】本発明による炉底構造の実施例の横断面図、
【図4】従来の例を示す縦断面図、
【図5】従来例の横断面図、
【図6】従来炉底構造での損傷状態を示す説明図であ
る。
【符号の説明】
1 湯溜り壁 2 かけ出し部 3 出銑孔部の厚壁煉瓦 4 炉底鉄皮 5 炉床煉瓦 6 出銑孔 8 出銑孔部の損耗状態 9 最大損耗部位 10 当初のライニング線 11 損耗後の煉瓦残存線
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岸上 和嗣 福岡県北九州市戸畑区大字中原46−59 新日本製鐵株式会社 機械・プラント事 業部内 (56)参考文献 特開 平2−93009(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C21B 7/06 301 C21B 7/00 303

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高炉の炉底耐火物構造において、平板状
    の炉床煉瓦の上にカーボン煉瓦でリング状に湯溜り壁を
    構築するに当り、湯溜り壁の厚みを下方部を厚く、上方
    部を薄く、中央部をその中間の一定の厚みにすると共
    に、壁の上下方向の同一位置では壁の厚みを常に全周同
    一厚みとし、且つ下段から上段に積み上げられる煉瓦各
    段全ての上下に接する面の壁の厚みを常に同一寸法とす
    ることを特徴とする高炉の炉底耐火物構造。
  2. 【請求項2】 高炉の炉底耐火物構造において、平板状
    の炉床煉瓦の上にカーボン煉瓦でリング状に湯溜り壁を
    構築するに当り、湯溜り壁の厚みを下方部を厚く、上方
    部ほど薄くすると共に壁の上下方向の同一位置では壁の
    厚みを常に全周同一厚みとし、且つ下段から上段に積み
    上げられる煉瓦各段全ての上下に接する面の壁の厚みを
    常に同一寸法とすることを特徴とする高炉の炉底耐火物
    構造。
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