JP5251182B2 - Separation furnace bottom connection seal structure - Google Patents
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Description
本発明は、転炉の底部に設けられる分離炉底と、この分離炉底を嵌め合わせる固定炉体との接合部のシール構造に関するものである。 The present invention relates to a seal structure of a joint portion between a separation furnace bottom provided at the bottom of a converter and a fixed furnace body in which the separation furnace bottom is fitted.
溶銑を脱炭精錬して溶鋼を溶製する転炉の内壁には、高温の溶銑及び溶鋼を保持するために、耐火物が施工されている。この耐火物は、溶銑及び溶鋼との接触や、加熱・冷却の繰り返しの熱衝撃によって、劣化・損耗する。このために、炉内の耐火物は定期的に交換される。特に近年、攪拌による反応効率を高める目的で、転炉炉底に羽口を配置し、この羽口からArガスなどの攪拌ガスや脱炭用の酸素ガスを溶銑中に供給しながら、脱炭精錬を実施するようになり、その結果、転炉炉底耐火物の損傷が炉壁部の耐火物に比べて激しくなり、炉壁部の耐火物は十分に使用可能であるにも拘わらず、炉修(耐火物交換)を余儀なくされることが発生している。このような事態を避けるために、転炉の炉底部分の脱着を可能とし、炉底部分のみを交換することの可能な転炉が使用されている(例えば、特許文献1を参照)。尚、本発明では、脱着可能な炉底部分を分離炉底と称し、この分離炉底と嵌め合わされる上部部分を固定炉体と称している。 A refractory is applied to the inner wall of the converter for decarburizing and refining the molten iron to produce the molten steel in order to hold the hot molten metal and the molten steel. This refractory is deteriorated and worn by contact with hot metal and molten steel, and repeated thermal shocks of heating and cooling. For this purpose, the refractories in the furnace are regularly replaced. In recent years, in order to increase the reaction efficiency by stirring, a tuyere is arranged at the bottom of the converter furnace, and decarburization is performed while stirring gas such as Ar gas or oxygen gas for decarburization is supplied from the tuyere into the hot metal. As a result, the furnace bottom refractory is damaged more severely than the furnace wall refractory, and the furnace wall refractory is fully usable, It has been forced to repair the furnace (refractory replacement). In order to avoid such a situation, a converter is used in which the bottom portion of the converter can be detached and the bottom portion can be replaced (see, for example, Patent Document 1). In the present invention, the removable furnace bottom portion is referred to as a separation furnace bottom, and the upper portion fitted to the separation furnace bottom is referred to as a fixed furnace body.
また、最近では、転炉の炉修期間を短縮する目的で、転炉の底部を脱着可能とすることも行われている(例えば、特許文献2及び特許文献3を参照)。転炉炉底部分を脱着式の分離炉底として、オフラインで分離炉底の耐火物を施工することにより、オンラインでの炉底部分の耐火物施工が省略でき、その分、炉修期間が短縮されるからである。最近は、転炉炉修期間の短縮を目的として、転炉炉底を分離することが一般化されつつある。
Recently, for the purpose of shortening the furnace repair period of the converter, making the bottom of the converter removable is also performed (see, for example,
オフラインで整備された分離炉底は、固定炉体に嵌め合わせて使用される。近年の大型転炉においては、分離炉底も、直径が4mを超える大型であり、しかも、厚みが1.5mを越える耐火物が、その全面に施工されていることから、その質量は50トンを優に超える。このように大型で且つ重量物を固定炉体に嵌め合わせる必要がある上に、分離炉底自身及び固定炉体自身が熱によって変形することから、両者を嵌め合せる場合、分離炉底と固定炉体との間には、片側で50〜60mm程度の間隙が設けられている。 The separation furnace bottom maintained off-line is used by being fitted to a fixed furnace body. In recent large converters, the bottom of the separation furnace has a large diameter exceeding 4 m, and a refractory with a thickness exceeding 1.5 m is applied over the entire surface, so the mass is 50 tons. Well over. In this way, it is necessary to fit a large and heavy object to the fixed furnace body, and since the separation furnace bottom itself and the fixed furnace body itself are deformed by heat, when fitting both, the separation furnace bottom and the fixed furnace body Between the body, a gap of about 50 to 60 mm is provided on one side.
この間隙が存在したままでは、溶銑及び溶鋼が差し込むことから、この間隙を埋めるために、例えば特許文献4には、分離炉底と固定炉体との間隙に不定形耐火物を圧入した転炉炉底構造が提案されている。しかしながら、不定形耐火物には炉内からのガスの流出を防止するほどの緻密性はなく、従って、分離炉底と固定炉体との鉄皮の接合部から、炉内の可燃性ガスが漏洩して着火し、炉底及び炉壁に配置される配管やケーブルなどを損傷させる虞があるが、特許文献4は、この点に関して何ら記載しておらず、シール材も配置されていない。また、上記特許文献1〜3も、分離炉底と固定炉体との間隙のシールに関しては何ら記載していない。
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、分離炉底を有する転炉において、分離炉底と固定炉体との接合部からの炉内ガスの流出を防止することのできる、分離炉底の接続部シール構造を提供することである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to prevent outflow of in-furnace gas from a junction between a separation furnace bottom and a fixed furnace body in a converter having a separation furnace bottom. It is an object of the present invention to provide a connection seal structure at the bottom of a separation furnace.
上記課題を解決するための第1の発明に係る分離炉底の接続部シール構造は、転炉本体の底部に設けられる分離炉底と、分離炉底を嵌め合わせる固定炉体との接続部シール構造であって、分離炉底の鉄皮合わせ面と、当該鉄皮合わせ面に相対する固定炉体の鉄皮合わせ面とに、それぞれ突起部を、それぞれの突起部が対抗しないように上下にずらして配置し、分離炉底側の突起部と固定炉体側の突起部とで形成する上下方向の間隙に、当該間隙の上下方向距離よりも直径の大きいシール用耐熱ロープを配置することを特徴とするものである。 A separation furnace bottom connection portion seal structure according to a first aspect of the present invention for solving the above problems is a connection portion seal between a separation furnace bottom provided at the bottom of a converter main body and a fixed furnace body that fits the separation furnace bottom. It has a structure in which the protrusions are vertically arranged so that the protrusions do not face each other on the iron skin mating surface of the separation furnace bottom and the iron skin mating surface of the fixed furnace body facing the iron skin mating surface. A heat-resistant rope for sealing having a diameter larger than the vertical distance of the gap is arranged in the vertical gap formed by the projection on the separation furnace bottom side and the projection on the stationary furnace body side. It is what.
第2の発明に係る分離炉底の接続部シール構造は、第1の発明において、前記シール用耐熱ロープの上方には、不定形耐火物が施工されることを特徴とするものである。 According to a second aspect of the present invention, there is provided a sealing structure for a connecting portion at the bottom of the separation furnace, wherein an amorphous refractory is constructed above the heat-resistant rope for sealing.
本発明によれば、シール用耐熱ロープを、分離炉底の鉄皮合わせ面に設けた突起部と固定炉体の鉄皮合わせ面に設けた突起部とで、挟み込んだ状態で配置するので、シール用耐熱ロープは分離炉底を固定炉体に嵌め合せる際にもずれることはなく、安定したシール性を確保することができる。これにより、炉内からの可燃性ガスの流出が防止され、可燃性ガスの燃焼による配管・ケーブルの損傷を未然に防止することが可能となる。 According to the present invention, the heat-resistant rope for sealing is arranged in a state of being sandwiched between the protrusion provided on the iron skin mating surface of the separation furnace bottom and the protrusion provided on the iron skin mating surface of the fixed furnace body. The heat-resistant rope for sealing does not deviate even when the bottom of the separation furnace is fitted to the fixed furnace body, and a stable sealing property can be ensured. Thereby, the outflow of the combustible gas from the inside of the furnace is prevented, and it becomes possible to prevent the piping and the cable from being damaged due to the combustion of the combustible gas.
以下、添付図面を参照して本発明を具体的に説明する。図1は、本発明に係る接続部シール構造が適用された転炉本体の下部を示す概略図、図2は、図1に示すA部の拡大図である。 Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a schematic view showing a lower portion of a converter main body to which a connecting portion sealing structure according to the present invention is applied, and FIG. 2 is an enlarged view of a portion A shown in FIG.
図1及び図2に示すように、溶銑を収容して脱炭精錬するための転炉本体1は、建物に固定された固定炉体2と、この固定炉体2の底部に嵌め込まれる分離炉底3とで構成されている。固体炉体2は、外殻を鉄皮6とし、この鉄皮6の内側に耐火物4が施工されている。耐火物4は、鉄皮6の側から、永久煉瓦層4b、ワーク煉瓦層(「内張り煉瓦層」ともいう)4aの順に、二層構造となっている。そして、固定炉体2の下端部である、分離炉底3との接合部には、炉内方向に向いた鉄皮合わせ面6aが、鉄皮6に取り付けられている。鉄皮合わせ面6aの高さは、永久煉瓦層4bの厚みよりも小さく、また、鉄皮合わせ面6aは、固定炉体2の分離炉底3との接合部の全周に設置されている。また更に、固定炉体2の分離炉底3との接合部には、鉛直方向下方に向いた鋼製のフランジ6bが鉄皮6に取り付けられている。フランジ6bにはボルト12を貫通する孔が設けられており、このフランジ6bも、固定炉体2の分離炉底3との接合部の全周に設置されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, a converter main body 1 for containing hot metal and decarburizing and refining includes a fixed
分離炉底3も、固定炉体2と同様に、その外殻を鉄皮8とし、この鉄皮8の内側に耐火物5が施工されている。耐火物5は、鉄皮8の側から、永久煉瓦層5b、ワーク煉瓦層5aの順に、二層構造となっている。そして、分離炉底3の鉄皮8の周囲、つまり固定炉体2との接合部には、前記鉄皮合わせ面6aと相対する、炉内方向に向いた鉄皮合わせ面8aが、鉄皮8に取り付けられている。鉄皮合わせ面8aの高さは、鉄皮合わせ面6aの高さと同等であり、永久煉瓦層5bの厚みよりも小さく、また、鉄皮合わせ面8aは、分離炉底3の固定炉体2との接合部の全周に設置されている。また更に、分離炉底3の固定炉体2との接合部には、鉛直方向下方に向いた鋼製のフランジ8bが鉄皮8に取り付けられている。このフランジ8bも、分離炉底3の固定炉体2との接合部の全周に設置されている。フランジ8bには、ボルト12を貫通する孔が設けられており、フランジ8bは、ボルト12及びナット13によって、前記フランジ6bと連結されるように構成されている。つまり、フランジ6bとフランジ8bとを接触させることにより、分離炉底3が固定炉体2の所定の位置に嵌め合わされるように構成されている。
Similarly to the fixed
鉄皮合わせ面6aには突起部7が設けられ、また、鉄皮合わせ面8aには突起部9が設けられている。突起部7と突起部9とは、それぞれ対抗しないように、鉛直方向上下にずれて配置され、突起部7と突起部9とで、上下方向の間隙が形成されるようになっている。そして、この間隙に、間隙の鉛直方向距離よりも直径の大きいシール用耐熱ロープ10が配置されるように構成されている。
A
図2では、分離炉底3の側に設けられた突起部9が、固定炉体2の側に設けられた突起部7よりも鉛直方向下方に位置して、突起部9が、シール用耐熱ロープ10を固定する役割を担い、一方、突起部7が、シール用耐熱ロープ10を押し潰す役割を担っている。突起部7と突起部9との鉛直方向位置関係を、図2の逆としてもシールは不可能ではないが、分離炉底3が固定炉体2に対して下方から上昇して嵌合するので、シール用耐熱ロープ10の設置を容易とするためには、図2に示すように、突起部9を突起部7よりも鉛直方向下方に位置させることが好ましい。突起部7及び突起部9は、鉄皮合わせ面6a及び鉄皮合わせ面8aの全周に配置する必要はないが、シール用耐熱ロープ10の設置を安定させるためには、鉄皮合わせ面6a及び鉄皮合わせ面8aの全周に配置することが好ましい。シール用耐熱ロープ10としては、特別の仕様は不要であり、耐火度が700℃程度以上の市販のロープ状セラミック製パッキンを使用すればよい。シール用耐熱ロープ10の直径は、20mm以上あれば十分である。
In FIG. 2, the
このようにして構成される固定炉体2及び分離炉底3を備えた転炉本体1における炉修方法の一例について説明する。
An example of the furnace repair method in the converter main body 1 provided with the fixed
溶銑の脱炭精錬によって、ワーク煉瓦層4a或いはワーク煉瓦層5aの残厚が所定値以下となったなら、転炉本体1を底部が下方になるように垂直に維持した状態で、分離炉底3を鉛直下方からジャッキ(図示せず)によって支持しつつ、ボルト12を開放する。全てのボルト12が開放されたなら、前記ジャッキを下降させ、分離炉底3を自重によって固定炉体2から引き離す。そして、分離炉底3が分離された状態で、固定炉体2のワーク煉瓦層4aを取り除き、炉外に排出する。固定炉体2の永久煉瓦層4bは交換する必要はないが、長期の使用によって損傷が発生した部位は、取り除き炉外に排出する。
When the remaining thickness of the
ワーク煉瓦層4a及び損傷の激しい部位の永久煉瓦層4bを取り外した後、別途オフラインでワーク煉瓦層5a及び必要に応じて永久煉瓦層5bを施工した分離炉底3を、固定炉体2の直下に設置する。そして、シール用耐熱ロープ10を、突起部9の上部側に接触させて設置した上で、ジャッキによって分離炉底3を上昇させ、固定炉体2に嵌め合せる。フランジ6bにフランジ8bが接触したならば、ジャッキを停止させ、ボルト12及びナット13によって、分離炉底3を固定炉体2に固定させる。この状態において、シール用耐熱ロープ10は、突起部7と突起部9との間隙で固定される。
After removing the
次いで、シール用耐熱ロープ10の上方に形成される、永久煉瓦層4bと永久煉瓦層5bとの隙間に、シール用耐熱ロープ10を固定させると同時に接合部のシール性を高める目的で、不定形耐火物11を、流し込み法、スタンプ法、圧入法などの適宜の施工方法によって施工する。不定形耐火物11の施工高さは、永久煉瓦層4bの厚み及び永久煉瓦層5bの厚みと同等とし、それ以上には露出させない。その後、必要に応じて固定炉体2の永久煉瓦層4bを取り替えるとともに、固定炉体2のワーク煉瓦層4aを、分離炉底3のワーク煉瓦層5aの周囲側から順次施工する。この場合、ワーク煉瓦層5aとワーク煉瓦層4aとの間には、不定形耐火物のみならずモルタルなどを配置する必要はなく、ワーク煉瓦層5aに接触させてワーク煉瓦層4aを施工していく。固定炉体2の上部までのワーク煉瓦層4aの施工が完了した時点で炉修が終了し、その後、予熱作業などの準備作業に移行する。
Next, in order to fix the heat-
このように、本発明によれば、シール用耐熱ロープ10を、分離炉底3の鉄皮合わせ面8aに設けた突起部9と、固定炉体2の鉄皮合わせ面6aに設けた突起部7とで挟み込んだ状態で配置するので、シール用耐熱ロープ10は、分離炉底3を固定炉体2に嵌め合せる際にもずれることはなく、分離炉底3と固定炉体2との接合部において安定したシール性を確保することができる。
As described above, according to the present invention, the heat-
尚、上記説明では、固定炉体2のワーク煉瓦層4aを、分離炉底3を固定炉体2に嵌合させた後に施工しているが、分離炉底3の嵌合前に施工しても構わない。但し、この場合には、互いに別々に煉瓦を施工するので、固定炉体2のワーク煉瓦層4aと分離炉底3のワーク煉瓦層5aとを密接させることはできず、ワーク煉瓦層4aとワーク煉瓦層5aとの間には間隙が形成されるので、この間隙を埋めるために、不定形耐火物を施工する必要がある。また、上記説明は、転炉本体1の全面炉修の例であるが、分離炉底3の交換のみであっても構わない。この場合も、ワーク煉瓦層4aとワーク煉瓦層5aとの間には間隙が形成されるので、この間隙を埋めるために、不定形耐火物を施工する必要がある。
In the above description, the
このように、どのような場合であっても、本発明を適用することにより、分離炉底3と固定炉体2との接合部において安定したシール性を確保することができる。
Thus, in any case, by applying the present invention, it is possible to ensure a stable sealing property at the joint portion between the
1 転炉本体
2 固定炉体
3 分離炉底
4 耐火物
5 耐火物
6 鉄皮
6a 鉄皮合わせ面
6b フランジ
7 突起部
8 鉄皮
8a 鉄皮合わせ面
8b フランジ
9 突起部
10 シール用耐熱ロープ
11 不定形耐火物
12 ボルト
13 ナット
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