JP4469731B2

JP4469731B2 - 絞り部構造を有する炉

Info

Publication number: JP4469731B2
Application number: JP2005013110A
Authority: JP
Inventors: 茂樹内田; 実須藤
Original assignee: Shinagawa Refractories Co Ltd
Current assignee: Shinagawa Refractories Co Ltd
Priority date: 2005-01-20
Filing date: 2005-01-20
Publication date: 2010-05-26
Anticipated expiration: 2025-01-20
Also published as: EP1852666B1; EP1852666A4; AU2006207148B2; EP1852666A1; KR101223869B1; AU2006207148A1; JP2006200824A; WO2006077786A1; KR20070099650A; TWI351506B; TW200641316A

Description

本発明は、転炉、ＡＯＤ炉、溶銑予備処理炉、混銑車等の絞り構造を有する炉に関し、特に、絞り部の内張りれんがを逆傾斜積みとすることにより、れんがの割れを防止し、安定操業を達成するための新規な改良に関する。

一般に、転炉等の絞り部構造を有する炉では、絞り部の内張りれんがを、直胴部鉄皮に
垂直にライニングされている内張りれんがと平行に積み上げる水平積みライニング構造、
あるいは、絞り部内張りれんがの厚み方向中心軸が、絞り部鉄皮方向と直胴部鉄皮に垂直
な方向との間の鈍角側に位置するように積み上げる傾斜積みライニング構造が適用されて
いる。水平積み構造では、絞り部の付け根、すなわち、直胴部に寄った絞り部の内張りれんがに亀裂が生じ脱落することがある。これは、溶銑や溶鋼を受けた炉において、高温度
に曝された内張りれんがが膨張し、炉底から炉口に向かって大きな突き上げが起こり、その突き上げが絞り部の内張りれんがに集中することが要因になっている。そのために、炉
の寿命が短くなる。これを解決する一つの方法として、絞り部に傾斜積みライニング構造
が考案されている。
これらの構造に関連して、以下の特許文献が開示されている。

まず、特許文献１及び２には、傾斜積み構造と水平積み構造が例示されている。
また、特許文献３には、絞り部鉄皮面に対して垂直にれんがを積み上げた傾斜型のライ
ニング構造が例示されている。
また、特許文献４には、水平積みのライニング構造が例示されている。
また、特許文献５には、水平積みライニング構造が例示され、炉の軸線と絞り部鉄皮と
のなす角度よりも、軸線と内張りれんが表面がなす角度が小さくなるように積み上げることを特徴とする特許が開示されている。
さらに、ＡＯＤ炉の関連は、特許文献６の構造を、混銑車の関連は、特許文献７の構造
を挙げることができる。

実開昭６１−１５９３５７号公報特開２００３−２３１９１０号公報実開平３−６７０５０号公報特開平５−２７９７１９号公報特開平７−３３２１号公報特開平７−２２４３１６号公報特開平８−１７６６３４号公報

従来の転炉等の絞り部構造を有する炉は、以上のように構成されていたため、次のよう
な課題が存在していた。すなわち、水平積みに比べて、傾斜積みは応力軽減が図られ、効
果を示しているが、築炉時にれんががずれ落ちたり、使用中にれんがが抜けることがある。また、予定通り築炉できたとしても、炉の稼動中の多くの時間は、傾斜積みれんがに重
力による下方に落ちる力が常に掛かるので、特に、れんがが損耗し厚みが短くなる稼働末
期では、れんがが抜け落ちることがある。さらには、本願発明者らの研究により、そもそも傾斜積みでは、れんがの亀裂に結びつく応力は軽減されるが、水平積みに比べて絞り部
のれんが間に隙間が生じやすいことがわかった。

本発明による絞り部構造を有する炉は、直胴部及び絞り部を有する炉の絞り部構造において、前記絞り部の内側に施工する内張りれんがの厚み方向中心軸が、前記絞り部の鉄皮面上にあって炉底から炉口に向かい前記鉄皮に沿って高さ方向に向かう高さ方向軸と前記直胴部の鉄皮面に垂直な垂直方向軸との間の鋭角側に位置するように、前記内張りれんがを積み上げる構成であり、また、前記厚み方向中心軸が、前記垂直方向軸に対して５〜３０度の逆傾斜角度をなす構成であり、また、前記絞り部に施工した内張りれんがの炉内面に段差がない構成であり、また、前記炉が、転炉、ＡＯＤ炉、混銑車、溶銑予備処理炉の何れかである構成である。

本発明による絞り部構造を有する炉は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。すなわち、転炉、ＡＯＤ炉、溶銑予備処理炉、混銑車等の絞り構造を有する炉の内張りれんが積み構造を逆傾斜積にすることにより、築炉中にれんががずれたり抜け落ちることなく、容易に築炉できるので、施工時間を大幅に短縮する効果を得ることができ、また、使用中にれんがの膨張による応力集中が生じることなくれんがの割れ防止が図られ、さらに、絞り部のれんが間に隙間が生じることがないので、安定操業が可能になり、また、れんが損傷または抜け落ちに対して従来実施されていた補修作業、それに伴う補修材が必要なく、炉寿命が大幅に向上する効果を得ることができるようになった。

本発明は、炉の内張りれんが積み構造を逆傾斜積みとすることにより、築炉中のれんが
がずれたり抜け落ちることなく、容易に築炉できるライニングであること、使用時にれんがの膨張による応力集中が生じることなくれんがの割れ防止が図られるライニングであること、さらに、使用中に絞り部のれんが間に隙間が生じることがない絞り部構造を有する炉を得ることを目的とする。

以下、図面と共に本発明による絞り部構造を有する炉の好適な実施の形態について説明する。
通常、炉２０のれんが積施工は、炉２０の底部２０ａから上に向かって行われる。一例
として、図１を使用して説明する。図１は、鉄皮１の内側に、パーマライニング２、ウェ
アーライニング３が施工されている。このパーマライニング２は、定形耐火物であるれんがでも、不定形耐火物であるキャスタブル、スタンプ材、充填材等でも、いずれでも良い。一方、ウェアーライニング３は所定の形状を持ったれんがである。これらのパーマライ
ニング２、ウェアーライニング３は、炉２０を図１のように立てた状態で、炉底４から施
工され、炉底４、下部コーナー部５、直胴部６と順番に下から上に施工される。この直胴
部６まで施工したところで、絞り部７の施工になる。ここで、絞り部７のウェアーライニ
ング３のれんが７ａは、本発明による逆傾斜積ライニングで施工され、さらに、その上が
炉口８になる。

前記直胴部６のウェアーライニング３が水平積であるので、そのすぐ上に、絞り部７の
逆傾斜積れんがを施工することができない。そこで、絞り部７の下部に下部起しれんが９
を用いることになる。この下部起しれんが９は、逆傾斜積と水平積とを橋渡しするれんが
であり、図２に示すように１個または複数個を用いて、水平積から角度を変えながら逆傾
斜角度に変えている。また、この逆傾斜積で絞り部７の上部まで積み上げ、炉口８で、再
度水平に戻し、炉口８の鉄皮１に接するようにするれんがは上部起しれんが１０である。
図１は、最後の１個で上部起しれんが１０としている例であるが、複数個を用いても良い。

前記絞り部７の逆傾斜積になっているウェアーライニング３の内張りれんが７ａは、図
２のように、炉内面７ａＡ（稼働面）、背面７ａＢともに滑らかに積み上げても良く、あるいは、図３〜５のように、段差を付けて積み上げても良い。しかし、段の飛び出た箇所が使用中に割れやすいので、望ましくは、絞り部７に施工した内張りれんが７ａの炉内面７ａＡに段差がない図２の施工がより良好である。

前記絞り部７に形成した各内張りれんが７ａによる逆傾斜ライニングにおける逆傾斜角
度は次のようにして決める。図８及び図９の直胴部６の鉄皮１に対して垂直に炉内面７ａ
Ａに向かう垂直方向軸１１と絞り部７の鉄皮１に沿って高さ方向に向かう高さ方向軸１２とがなす角度のうちの鋭角側１３を、絞り部７に配設する内張りれんが７ａの厚み方向中
心軸１４が通る配設の仕方が逆傾斜積である。なお、図９の鈍角側１５に内張りれんが７
ａの厚み方向中心軸１４が通る施工は傾斜積になる。また、図９のれんが７ａの厚み方向
中心軸１４と垂直方向軸１１とのなす角度である逆傾斜角度１６については、逆傾斜なら
任意の角度で効果を発揮するが、望ましくは５〜３０度のときが最適である。５度よりも
小さいと、本発明の目的である内張りれんが７ａの割れ、内張りれんが７ａ間の隙間生成
を抑制する効果が減じられ、内張りれんが７ａの抜け落ちが生じやすくなる。しかし、３
０度を超えても、稼働時に内張りれんが７ａが抜けないように、例えば、内張りれんが７
ａの上下面の両面または片面に図示しないダボを設け、抜け落ち防止を図っても良い。
なお、本発明の施工方法は、絞り部構造を有する転炉、ＡＯＤ炉、混銑車、溶銑予備処理
炉等に用いることで効果を発揮することができる。

次に、本発明による絞り部構造を有する炉を適用した複数種の炉を用いて実験した結果を表１の第１表に示している。

第１表中の絞り部の施工時間割合は、本発明と同じ炉で比較例として傾斜積施工を実施
したときの絞り部における準備を含めた施工時間で、本発明の同部位における準備を含め
た施工時間を除したときの割合である。割合が１００のとき、比較例と同等、数値の小さ
いものほど施工時間が短く良好であることを示す。
第１表中の絞り部れんが割れ損傷度合は、本発明と同じ炉で比較例として傾斜積施工を
実施したときの絞り部れんがの割れ損傷に起因した損傷速度（ｍｍ／ｃｈ）で、本発明の
絞り部れんがの割れ損傷速度を除したときの度合表示である。度合が１００のとき、比較
例と同等、数値の小さいものほど割れ損傷速度が小さく良好であることを示している。
また、絞り部れんが抜け落ち度合は、同様に本発明と同じ炉で比較例として傾斜積施工を実施したときの１炉代に渡る、絞り部れんがの抜け落ち本数で、本発明の絞り部れんがの抜け落ち本数を除したときの度合表示である。度合が１００のとき、比較例と同等、数値の小さいものほど割れ損傷速度が小さく良好であることを示している。
従って、第１表から分るように、本発明の実施例は、いずれも比較例よりも優れている。

本発明による絞り部構造を有する炉は、内張りれんがを用いる他の全ての炉に適用が可能である。
尚、図１０は本発明を混銑車３０のライニングに適用した構造を示す断面図であり、図
１と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。

本発明による絞り部構造を有する炉を示す要部の断面図である。図１の要部の拡大断面図である。図２の他の形態を示す断面図である。図２の他の形態を示す断面図である。図２の他の形態を示す断面図である。図１の起しれんがを示す拡大断面図である。図６の他の形態を示す断面図である。図１の要部の逆傾斜積の逆傾斜角度の決め方を示す全体構成図である。図８の要部の拡大図である。図１の構造を適用した混銑車の構造を示す断面図である。

１鉄皮
２パーマライニング
３ウェアーライニング
４炉底
５下部コーナー部
６直胴部
７絞り部
８炉口
９下部起しれんが
１０上部起しれんが
１１垂直方向軸
１２高さ方向軸
１３鋭角側
１４厚み方向中心軸
１５鈍角側
１６逆傾斜角度
２０炉
３０混銑車

Claims

直胴部(6)及び絞り部(7)を有する炉(20)の絞り部構造において、前記絞り部(7)の内側
に施工する内張りれんが(7a)の厚み方向中心軸(14)が、前記絞り部(7)の鉄皮面(1a)上に
あって炉底(4)から炉口(8)に向かい前記鉄皮(1)に沿って高さ方向に向かう高さ方向軸(12)と前記直胴部(6)の鉄皮面(1a)に垂直な垂直方向軸(11)との間の鋭角側(13)に位置するように、前記内張りれんが(7a)を積み上げる構成よりなることを特徴とする絞り部構造を有する炉。
前記厚み方向中心軸(14)が、前記垂直方向軸(11)に対して５〜３０度の逆傾斜角度(16)をなすことを特徴とする請求項１記載の絞り部構造を有する炉。
前記絞り部(7)に施工した内張りれんが(7a)の炉内面(7aA)に段差がないことを特徴とする請求項１又は２記載の絞り部構造を有する炉。
前記炉(20)が、転炉、ＡＯＤ炉、混銑車、溶銑予備処理炉の何れかであることを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載の絞り部構造を有する炉。