JP5677912B2 - Lining structure of molten metal container - Google Patents

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Description

本発明は、製鉄プロセスに使用される取鍋、転炉、混銑車などの溶融金属容器のライニング構造に関する。 The present invention relates to a lining structure for a molten metal container such as a ladle, a converter, or a kneading wheel used in an iron making process.

取鍋、転炉、混銑車などの溶融金属容器は、一般に鉄皮と呼ばれる鉄製の外殻に複数種類の耐火物層を内張りしている。耐火物層は、稼働面側のウエア耐火物と鉄皮側のパーマ耐火物(以下、「パーマ煉瓦」と呼ぶこともある。)とで構成されている。ウエア耐火物は溶融金属等と接触し、損耗することを前提に設計されており、補修又は交換作業を実施することによって、溶融金属容器全体の寿命延長を図っている。一方、パーマ煉瓦は溶融金属等と接触しないため、基本的に損耗することが無く、長期間に渡って使用される。 Molten metal containers such as ladle, converter, and kneading car have a plurality of types of refractory layers lined on an iron outer shell generally called an iron skin. The refractory layer is composed of a wear refractory on the operating surface side and a permanent refractory on the iron skin side (hereinafter also referred to as “perm brick”). The wear refractory is designed on the assumption that it will come into contact with the molten metal and wear out, and the life of the entire molten metal container is extended by carrying out repair or replacement work. On the other hand, since permanent bricks do not come into contact with molten metal or the like, they are basically not worn out and used over a long period of time.

近年、CO削減対策の一つとして、鉄皮を介して放射される熱を抑制することが求められており、主要な対策の一つとして、鉄皮とパーマ煉瓦の間、あるいはパーマ煉瓦とウエア耐火物の間に断熱材を配置する方法がある。この断熱材としては、熱伝導率の低い(断熱性の高い)材質が求められており、例えば、粒径5〜30nmの超微粉を主原料とし、100nm以下の微細なマイクロポアー構造を有する微細多孔性断熱材が知られている(例えば特許文献1参照)。
微細多孔性断熱材は、0.02〜0.05W/(m・K)という低い熱伝導率を示すことが特長であるが、水(液体)と接触すると超微粉が凝集して断熱効果が大きく損なわれる難点を有している。例えば、ウエア耐火物が損耗し、損耗したウエア耐火物の表面に不定形耐火物を継ぎ足し施工して補修した際、不定形耐火物に含まれる水分が温度の低い鉄皮内面で結露し、結露した水滴が微細多孔性断熱材と接触すると、断熱効果の低減を招くおそれがある。
In recent years, as one of the CO 2 reduction measures, it has been required to suppress the heat radiated through the iron skin, and as one of the main measures, between the iron skin and the permanent brick or between the permanent brick and There is a method of placing a heat insulating material between the wear refractories. As this heat insulating material, a material having a low thermal conductivity (high heat insulating property) is required. For example, a fine material having a fine micropore structure of 100 nm or less using ultrafine powder having a particle size of 5 to 30 nm as a main raw material. A porous heat insulating material is known (for example, refer to Patent Document 1).
The microporous heat insulating material is characterized by exhibiting a low thermal conductivity of 0.02 to 0.05 W / (m · K), but when it comes into contact with water (liquid), the ultrafine powder aggregates to provide a heat insulating effect. It has a drawback that is greatly impaired. For example, when wear refractory wears out, and when an irregular refractory is added to the surface of the worn refractory and repaired, the moisture contained in the irregular refractory condenses on the inner surface of the iron skin at a low temperature, causing condensation. When the water droplets contacted with the fine porous heat insulating material, the heat insulating effect may be reduced.

微細多孔性断熱材の吸水防止対策として、例えば特許文献2では、外殻である鉄皮の内側に、鉄皮側から、エアロジル断熱材(微細多孔性断熱材)、永久耐火物(パーマ耐火物)、ワーク耐火物(ウエア耐火物)をこの順に有する耐火物ライニング層を施工するにあたり、エアロジル断熱材及び/又は永久耐火物に耐水性塗料材料を塗装し、その後、ワーク耐火物を施工することを特徴とする耐火物ライニング層の施工方法が開示されている。 As a countermeasure for preventing water absorption of a fine porous heat insulating material, for example, in Patent Document 2, an aerosil heat insulating material (fine porous heat insulating material), a permanent refractory (perm refractory) is provided on the inner side of the outer shell, from the iron skin side. ) When applying a refractory lining layer that has workpiece refractories (wear refractories) in this order, apply a water-resistant coating material to the aerosil insulation and / or permanent refractory, and then install the workpiece refractory The construction method of the refractory lining layer characterized by these is disclosed.

また、例えば特許文献3では、超微細ヒュームド酸化物を主原料とし、細孔径の大きさが0.01〜0.1μm、0.1〜10μm、及び10〜1000μmの範囲内にそれぞれピークが存在する細孔分布をもつ粒子からなる原料を圧縮成形し、得られた成形体を予め水中に浸漬して吸湿させた後、乾燥することにより、細孔径の大きさが0.1〜10μmの範囲内にピークをもつ細孔を消滅させることを特徴とする高性能断熱材(微細多孔性断熱材)の製造方法が開示されている。 In addition, for example, in Patent Document 3, an ultrafine fumed oxide is used as a main raw material, and there are peaks in the pore diameter ranges of 0.01 to 0.1 μm, 0.1 to 10 μm, and 10 to 1000 μm, respectively. The raw material consisting of particles having a pore distribution is compressed and the resulting molded body is dipped in water in advance to absorb moisture, and then dried, whereby the pore size is in the range of 0.1 to 10 μm. A method for producing a high-performance heat insulating material (microporous heat insulating material) characterized by eliminating pores having peaks therein is disclosed.

特開2000−104110号公報JP 2000-104110 A 特開2010−236782号公報JP 2010-236782 A 特開2011−001204号公報JP 2011-001204 A

しかし、溶融金属容器の鉄皮温度は通常300〜400℃程度になるため、微細多孔性断熱材に耐水性塗料材料を塗布する特許文献2記載の方法では、長期間の耐用性を維持することが困難である。また、予め微細多孔性断熱材に水分を吸収させる特許文献3記載の方法では、水分を吸収させた時点で断熱性が低下するため、高い断熱性を発揮することができない。 However, since the iron skin temperature of the molten metal container is usually about 300 to 400 ° C., the method described in Patent Document 2 in which the water-resistant coating material is applied to the microporous heat insulating material maintains long-term durability. Is difficult. Moreover, in the method of patent document 3 which absorbs a water | moisture content to a fine porous heat insulating material previously, since heat insulation falls at the time of making water absorb, high heat insulation cannot be exhibited.

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、鉄皮内面に発生した結露が微細多孔性断熱材に接触しないようにして、微細多孔性断熱材の断熱効果の低減を防止することが可能な溶融金属容器のライニング構造を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and it is possible to prevent the condensation generated on the inner surface of the iron skin from coming into contact with the fine porous heat insulating material and to prevent the heat insulating effect of the fine porous heat insulating material from being reduced. It aims at providing the lining structure of a molten metal container.

上記目的を達成するため、本発明に係る溶融金属容器のライニング構造は、第1の断熱材が、セラミックファイバ、断熱モルタル、又はロックウールとされ、前記第1の断熱材からなる第1断熱層と、粒径0.3μm以下の超微粉を20質量%以上含有する第2の断熱材からなる第2断熱層とを有し、前記第1断熱層が前記第2断熱層よりも溶融金属容器の鉄皮側に配置されていることを特徴としている。 In order to achieve the above object, in the lining structure of the molten metal container according to the present invention, the first heat insulating material is ceramic fiber, heat insulating mortar, or rock wool, and the first heat insulating layer made of the first heat insulating material. And a second heat insulating layer made of a second heat insulating material containing 20% by mass or more of ultrafine powder having a particle size of 0.3 μm or less, wherein the first heat insulating layer is a molten metal container rather than the second heat insulating layer. It is characterized by being arranged on the iron skin side.

溶融金属容器において結露が発生するのは、他の部位に比べて温度が低い鉄皮の内面である。一方、第2の断熱材は、水(液体)と接触すると超微粉が凝集して断熱効果が大きく損なわれる特性を有する微細多孔性断熱材である。本発明では、鉄皮と微細多孔性断熱材(第2の断熱材)の間に吸水性を有する吸水性断熱材(第1の断熱材)を配置することにより、鉄皮内面に発生した結露が微細多孔性断熱材に接触するのを防止して、高い断熱性を長期間維持するものである。 Condensation occurs in the molten metal container on the inner surface of the iron skin, which has a lower temperature than other parts. On the other hand, a 2nd heat insulating material is a microporous heat insulating material which has the characteristic that an ultrafine powder will aggregate and a heat insulation effect will be impaired greatly when it contacts with water (liquid). In the present invention, by forming a water-absorbing heat insulating material (first heat insulating material) having water absorption between the iron skin and the microporous heat insulating material (second heat insulating material), dew condensation generated on the inner surface of the iron skin. Prevents contact with the fine porous heat insulating material, and maintains high heat insulating properties for a long period of time.

また、本発明に係る溶融金属容器のライニング構造では、前記第1断熱層の厚みは0.2mm以上であることが好ましい。
第1断熱層の厚みが0.2mm未満であると、第1断熱層による水分の吸収が十分でなく、第2の断熱材の熱伝導率の低下が避けられない。
In the lining structure of the molten metal container according to the present invention, the thickness of the first heat insulating layer is preferably 0.2 mm or more.
If the thickness of the first heat insulating layer is less than 0.2 mm, moisture absorption by the first heat insulating layer is not sufficient, and a decrease in the thermal conductivity of the second heat insulating material is inevitable.

また、鉄皮内面で結露が発生するため、鉄皮の内面に近接して第1断熱層を配置することが好ましい。そのため、本発明に係る溶融金属容器のライニング構造では、前記第1断熱層が前記鉄皮の内面に接することが好ましいが、前記鉄皮と前記第1断熱層の間にパーマ耐火物が配置されていてもよい。 Moreover, since dew condensation occurs on the inner surface of the iron skin, it is preferable to dispose the first heat insulating layer close to the inner surface of the iron skin. Therefore, in the lining structure of the molten metal container according to the present invention, it is preferable that the first heat insulation layer is in contact with the inner surface of the iron skin, but a permanent refractory is disposed between the iron skin and the first heat insulation layer. It may be.

また、本発明に係る溶融金属容器のライニング構造では、前記第2断熱層の稼働面側にパーマ耐火物が配置されていてもよいし、前記第1断熱層と前記第2断熱層の間にパーマ耐火物が配置されていてもよい。 Moreover, in the lining structure of the molten metal container according to the present invention, a permanent refractory may be disposed on the working surface side of the second heat insulation layer, and between the first heat insulation layer and the second heat insulation layer. Permanent refractories may be arranged.

本発明に係る溶融金属容器のライニング構造では、鉄皮と微細多孔性断熱材の間に吸水性を有する吸水性断熱材を配置するので、鉄皮内面に発生した結露が微細多孔性断熱材に接触することがなく、微細多孔性断熱材の断熱効果の低減を防止することができる。 In the lining structure of the molten metal container according to the present invention, a water-absorbing heat insulating material having water absorption is arranged between the iron skin and the fine porous heat insulating material, so that condensation generated on the inner surface of the iron skin is generated in the fine porous heat insulating material. Without contact, it is possible to prevent a reduction in the heat insulating effect of the fine porous heat insulating material.

本発明の第1の実施の形態に係る溶融金属容器のライニング構造の模式図である。It is a schematic diagram of the lining structure of the molten metal container which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 本発明の第2の実施の形態に係る溶融金属容器のライニング構造の模式図である。It is a schematic diagram of the lining structure of the molten metal container which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 本発明の第3の実施の形態に係る溶融金属容器のライニング構造の模式図である。It is a schematic diagram of the lining structure of the molten metal container which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 試験装置の概略断面図である。It is a schematic sectional drawing of a test apparatus. 電気炉による乾燥曲線のグラフである。It is a graph of the drying curve by an electric furnace.

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。 Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings for understanding of the present invention.

[第1の実施の形態に係る溶融金属容器のライニング構造]
図1に本発明の第1の実施の形態に係る溶融金属容器のライニング構造を示す。
本実施の形態では、溶融金属容器の鉄皮11の内面から稼働面16(溶融金属と接する面)に向けて、第1の断熱材からなる第1断熱層12、第2の断熱材からなる第2断熱層13、パーマ耐火物14からなる層、ウエア耐火物15からなる層の順に配置されている。
[Lined Structure of Molten Metal Container According to First Embodiment]
FIG. 1 shows a lining structure of a molten metal container according to a first embodiment of the present invention.
In this Embodiment, it consists of the 1st heat insulation layer 12 which consists of a 1st heat insulating material, and the 2nd heat insulating material toward the working surface 16 (surface which contacts a molten metal) from the inner surface of the iron skin 11 of a molten metal container. It arrange | positions in order of the layer which consists of the 2nd heat insulation layer 13, the layer which consists of the permanent refractory 14, and the wear refractory 15.

第1の断熱材は耐熱性及び吸水性を有する吸水性断熱材であり、鉄皮11の内面で結露した水分を吸収する機能を有している。吸水性断熱材としては、セラミックファイバ、断熱モルタル、ロックウールなどを好適に用いることができる。
第1断熱層12の厚みは、吸水性を確保するため0.2mm以上とする。なお、第1断熱層12の最大厚みとしては50mm程度を想定している。
The first heat insulating material is a water absorbing heat insulating material having heat resistance and water absorption, and has a function of absorbing moisture condensed on the inner surface of the iron skin 11. As the water absorbing heat insulating material, ceramic fiber, heat insulating mortar, rock wool or the like can be suitably used.
The thickness of the 1st heat insulation layer 12 shall be 0.2 mm or more in order to ensure water absorption. Note that the maximum thickness of the first heat insulating layer 12 is assumed to be about 50 mm.

第2の断熱材は、粒径0.3μm以下の超微粉を20質量%以上含有する微細多孔性断熱材である。微細多孔性断熱材は、約100nm以下といった、非常に微細な空間(マイクロポアー)を原料粒子の間に形成して空気の伝熱を規制しており、このような空間を形成するため、粒径0.3μm以下の超微粉を含有する。超微粉としては、例えば、ヒュームドシリカなど、固有の熱伝導率が低い原料を用いることが望ましい。また、超微粉の量を20質量%未満とした場合、マイクロポアーの量が少なく、断熱効果が十分ではないため、20質量%以上とし、50質量%以上であればなお良い。
第2断熱層13の厚みは1〜20mm程度を想定している。
なお、第2の断熱材としては、Porextherm Dammstoffe GmbH社製のPorextherm WDS(登録商標)や日本マイクロサーム(株)製のマイクロサームなどを使用することができる。
The second heat insulating material is a microporous heat insulating material containing 20% by mass or more of ultrafine powder having a particle size of 0.3 μm or less. The fine porous heat insulating material forms a very fine space (micropore) such as about 100 nm or less between raw material particles to regulate the heat transfer of air, and in order to form such a space, Contains ultrafine powder with a diameter of 0.3 μm or less. As the ultrafine powder, it is desirable to use a raw material having a low intrinsic thermal conductivity such as fumed silica. In addition, when the amount of ultrafine powder is less than 20% by mass, the amount of micropores is small and the heat insulating effect is not sufficient, so that the amount is 20% by mass or more, and more preferably 50% by mass or more.
The thickness of the 2nd heat insulation layer 13 assumes about 1-20 mm.
As the second heat insulating material, Porextherm WDS (registered trademark) manufactured by Porextherm Dammstoffe GmbH, Microtherm manufactured by Nippon Microtherm Co., Ltd., or the like can be used.

微細多孔性断熱材は、水(液体)と接触すると超微粉が凝集して断熱効果が大きく損なわれる。そのため、本実施の形態では、第1の断熱材(吸水性断熱材)からなる第1断熱層12を第2の断熱材(微細多孔性断熱材)からなる第2断熱層13よりも鉄皮11側に配置し、鉄皮11内面に発生した結露が微細多孔性断熱材に接触しないようにしている。
なお、水蒸気(気体)が微細多孔性断熱材の断熱効果に悪影響を及ぼすことはない。
When the microporous insulating material comes into contact with water (liquid), the ultrafine powder aggregates and the heat insulating effect is greatly impaired. Therefore, in this Embodiment, the 1st heat insulation layer 12 which consists of a 1st heat insulating material (water absorption heat insulating material) is iron-skin rather than the 2nd heat insulating layer 13 which consists of a 2nd heat insulating material (microporous heat insulating material). It arrange | positions at the 11 side and the dew condensation which generate | occur | produced on the iron skin 11 inner surface is made not to contact a fine porous heat insulating material.
Note that water vapor (gas) does not adversely affect the heat insulating effect of the fine porous heat insulating material.

パーマ耐火物14は定形耐火物(煉瓦)、不定形耐火物のいずれでも良い。また、パーマ耐火物14の材質も問わない。例えば、ロー石、ジルコン、粘土、シャモット、ハイアルミナ、アルミナ、スピネル、SiC、あるいはこれらのうちの2種以上の組み合わせからなる材質の耐火物が使用可能である。 The permanent refractory 14 may be either a regular refractory (brick) or an irregular refractory. The material of the permanent refractory 14 is not limited. For example, a refractory material made of rholite, zircon, clay, chamotte, high alumina, alumina, spinel, SiC, or a combination of two or more of these can be used.

また、ウエア耐火物15は不定形耐火物である。不定形耐火物の材質に制限は無く、主要な不定形耐火物である中性のアルミナ質、ハイアルミナ質、アルミナ−シリカ質、アルミナ−スピネル質、アルミナ−マグネシア質、アルミナ−カーボン質、アルミナ−SiC質、アルミナ−SiC−カーボン質及びこれらの組み合わせからなる材質の耐火物が使用可能である。 The wear refractory 15 is an irregular refractory. There are no restrictions on the material of the amorphous refractories, and the main amorphous refractories are neutral alumina, high alumina, alumina-silica, alumina-spinel, alumina-magnesia, alumina-carbon, alumina A refractory material made of -SiC, alumina-SiC-carbon, or a combination thereof can be used.

[第2の実施の形態に係る溶融金属容器のライニング構造]
図2に本発明の第2の実施の形態に係る溶融金属容器のライニング構造を示す。
本実施の形態では、溶融金属容器の鉄皮11の内面から稼働面16に向けて、第1の断熱材からなる第1断熱層12、パーマ耐火物14からなる層、第2の断熱材からなる第2断熱層13、ウエア耐火物15からなる層の順に配置されている。即ち、第1断熱層12と第2断熱層13との間にパーマ耐火物14からなる層を配置している。
[Lining structure of molten metal container according to second embodiment]
FIG. 2 shows a lining structure of a molten metal container according to the second embodiment of the present invention.
In the present embodiment, from the inner surface of the iron shell 11 of the molten metal container toward the working surface 16, the first heat insulating layer 12 made of the first heat insulating material, the layer made of the permanent refractory 14, and the second heat insulating material. The second heat insulating layer 13 and the layer composed of the wear refractory 15 are arranged in this order. That is, a layer made of the permanent refractory 14 is disposed between the first heat insulation layer 12 and the second heat insulation layer 13.

[第3の実施の形態に係る溶融金属容器のライニング構造]
図3に本発明の第3の実施の形態に係る溶融金属容器のライニング構造を示す。
本実施の形態では、溶融金属容器の鉄皮11の内面から稼働面16に向けて、パーマ耐火物14からなる層、第1の断熱材からなる第1断熱層12、第2の断熱材からなる第2断熱層13、ウエア耐火物15からなる層の順に配置されている。即ち、鉄皮11と第1断熱層12との間にパーマ耐火物14からなる層を配置している。
[Lining structure of molten metal container according to third embodiment]
FIG. 3 shows a lining structure of a molten metal container according to the third embodiment of the present invention.
In the present embodiment, from the inner surface of the iron skin 11 of the molten metal container toward the working surface 16, the layer made of the permanent refractory 14, the first heat insulating layer 12 made of the first heat insulating material, and the second heat insulating material. The second heat insulating layer 13 and the layer composed of the wear refractory 15 are arranged in this order. That is, a layer made of the permanent refractory 14 is disposed between the iron skin 11 and the first heat insulating layer 12.

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、第1から第3の実施形態のいずれか2形態又は全形態を組み合わせて使用してもよい。即ち、パーマ耐火物からなる層を2層あるいは3層としてもよい。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the configurations described in the above-described embodiments, and is considered within the scope of the matters described in the claims. Other embodiments and modifications are also included. For example, any two or all of the first to third embodiments may be used in combination. That is, the layer made of the permanent refractory may be two or three layers.

本発明の効果を検証するために実施したライニング材の乾燥試験について説明する。なお、本試験では、繰返し操業によりウエア耐火物が損耗し、損耗したウエア耐火物の表面に不定形耐火物からなる補修材を継ぎ足し施工した状態を想定している。補修材を乾燥させた際、補修材に含まれる水分は温度の低い鉄皮内面で結露する。 The drying test of the lining material implemented in order to verify the effect of this invention is demonstrated. In this test, it is assumed that the wear refractory is worn by repeated operations, and a repair material made of an irregular refractory is added to the surface of the worn wear refractory. When the repair material is dried, moisture contained in the repair material is condensed on the inner surface of the iron skin having a low temperature.

図4に試験装置の概略断面図を示す。試験装置は、試験体20を加熱するための電気炉22と、電気炉22に設けられた開口部22aに付設される試験体20とから概略構成されている。
試験体20は、鉄製の箱18と、鉄製の箱18内に装入されるライニング材とから構成されている。
FIG. 4 shows a schematic sectional view of the test apparatus. The test apparatus is schematically configured from an electric furnace 22 for heating the test body 20 and a test body 20 attached to an opening 22 a provided in the electric furnace 22.
The test body 20 is composed of an iron box 18 and a lining material inserted into the iron box 18.

鉄製の箱18は、電気炉22の開口部22aに面する一端面が開口面とされ、一端面に対向する他端面(鉄皮11に相当する。)には蒸気孔18aが形成されている。また、他端面の周縁部に形成された側壁から熱が逃げないように、側壁全体が断熱材21で覆われている。 In the iron box 18, one end surface facing the opening 22 a of the electric furnace 22 is an opening surface, and a steam hole 18 a is formed in the other end surface (corresponding to the iron skin 11) facing the one end surface. . Further, the entire side wall is covered with the heat insulating material 21 so that heat does not escape from the side wall formed at the peripheral edge of the other end surface.

鉄製の箱18内に装入されるライニング材は複数の層から構成されている。図4は、実施例1〜実施例8のライニング構成を示している。即ち、実施例1〜実施例8では、鉄製の箱18の他端面から一端面に向けて、第1の断熱材からなる第1断熱層12、第2の断熱材からなる第2断熱層13、本パーマ煉瓦14a(パーマ耐火物14)からなる層、準パーマ煉瓦14b(パーマ耐火物14)からなる層、ウエア耐火物15からなる層、及び補修材17からなる層の順に形成されている。また、比較例1は、上記構成において第1断熱層12が無く、実施例9は、パーマ耐火物14からなる層が第1断熱層12と第2断熱層13の間に配置され、実施例10は、パーマ耐火物14からなる層が鉄製の箱18の他端面と第1断熱層12の間に配置されている。 The lining material charged in the iron box 18 is composed of a plurality of layers. FIG. 4 shows the lining configuration of the first to eighth embodiments. That is, in Examples 1 to 8, from the other end surface of the iron box 18 toward the one end surface, the first heat insulating layer 12 made of the first heat insulating material and the second heat insulating layer 13 made of the second heat insulating material. A layer made of the permanent perm brick 14a (perm refractory 14), a layer made of the semi-perm brick 14b (perm refractory 14), a layer made of the wear refractory 15 and a layer made of the repair material 17 are formed in this order. . Further, in Comparative Example 1, the first heat insulating layer 12 is not provided in the above-described configuration, and in Example 9, a layer made of the permanent refractory 14 is disposed between the first heat insulating layer 12 and the second heat insulating layer 13. 10, a layer made of the permanent refractory 14 is disposed between the other end face of the iron box 18 and the first heat insulating layer 12.

第1断熱層12及び第2断熱層13の材質及び厚さは表1に示す通りである。なお、表中の「WDS」はPorextherm Dammstoffe GmbH社製のPorextherm WDSのことである。
本パーマ煉瓦14aの材質はロー石質耐火煉瓦、厚みは65mm、準パーマ煉瓦14bの材質は高Al質耐火煉瓦、厚みは65mmである。
ウエア耐火物15の材質はAl−MgO質不定形耐火物、厚みは50mm、補修材17の材質はAl−MgO質不定形耐火物、厚みは80mm、含有水分は7質量%である。
The materials and thicknesses of the first heat insulation layer 12 and the second heat insulation layer 13 are as shown in Table 1. “WDS” in the table refers to Porextherm WDS manufactured by Porextherm Dammstoffe GmbH.
The material of the permanent brick 14a is rholite refractory brick, the thickness is 65 mm, and the material of the semi-perm brick 14b is a high Al 2 O 3 refractory brick, the thickness is 65 mm.
The material of the wear refractory 15 is Al 2 O 3 —MgO quality amorphous refractory, the thickness is 50 mm, the material of the repair material 17 is Al 2 O 3 —MgO quality amorphous refractory, the thickness is 80 mm, and the moisture content is 7 mass. %.

Figure 0005677912
Figure 0005677912

電気炉22を用いて試験体20を加熱乾燥させると、補修材17に含まれる水分が蒸発し、鉄製の箱18の他端面側に移動する。そして、鉄製の箱18の他端面に設けられた蒸気孔18aから水蒸気が大気中に放出されると共に、乾燥終了後の冷却過程で鉄製の箱18の他端面の内側で結露が発生する。結露した水分は第1の断熱材(吸水性断熱材)からなる第1断熱層12によって吸収される。 When the test body 20 is heated and dried using the electric furnace 22, the moisture contained in the repair material 17 evaporates and moves to the other end surface side of the iron box 18. Then, water vapor is released into the atmosphere from a vapor hole 18a provided on the other end surface of the iron box 18, and condensation occurs on the inner side of the other end surface of the iron box 18 in the cooling process after drying. The condensed moisture is absorbed by the first heat insulating layer 12 made of the first heat insulating material (water absorbing heat insulating material).

電気炉22による乾燥曲線を図5に示す。図5の縦軸は電気炉22内の温度、横軸は経過時間である。乾燥試験前の第2の断熱材の熱伝導率を予め測定しておくと共に、図5の乾燥曲線に従って試験体20を乾燥させた後の第2の断熱材の熱伝導率を測定した。熱伝導率の測定には京都電子工業(株)製の熱伝導率測定機QTM−D3を使用し、(試験後の第2の断熱材の熱伝導率/試験前の第2の断熱材の熱伝導率×100)で表される熱伝導率指数で各試験体を評価した。具体的には、熱伝導率指数が110未満を”○”、110以上140未満を”△”、140以上を”×”とし、乾燥試験前後における第2の断熱材の熱伝導率の変化が小さいものを良とした。 A drying curve by the electric furnace 22 is shown in FIG. The vertical axis in FIG. 5 is the temperature in the electric furnace 22, and the horizontal axis is the elapsed time. While measuring the heat conductivity of the 2nd heat insulating material before a drying test previously, the heat conductivity of the 2nd heat insulating material after drying the test body 20 according to the drying curve of FIG. 5 was measured. For the measurement of the thermal conductivity, a thermal conductivity measuring device QTM-D3 manufactured by Kyoto Electronics Industry Co., Ltd. was used (the thermal conductivity of the second heat insulating material after the test / the second heat insulating material before the test). Each test body was evaluated by a thermal conductivity index represented by (thermal conductivity × 100). Specifically, the thermal conductivity index is less than 110 as “◯”, 110 or more and less than 140 as “Δ”, and 140 or more as “x”, and the change in the thermal conductivity of the second heat insulating material before and after the drying test is changed. Small ones were good.

同表より以下のことがわかる。
(1)実施例1〜3と比較例1を対比することにより、第1の断熱材(吸水性断熱材)からなる第1断熱層12を設けると断熱効果が良好であることがわかる。
(2)実施例4〜6を対比することにより、第1断熱層12の厚みを0.1mmとした場合、第1断熱層12の厚みを0.2mm以上とした場合に比べて断熱効果が低下することがわかる。また、実施例5、7、8を対比することにより、第1の断熱材として、セラミックファイバ、断熱モルタル、ロックウールのいずれも使用可能であることがわかる。
(3)実施例1、9、10を対比することにより、パーマ耐火物14の位置にかかわらず断熱効果が良好であることがわかる。
The following can be seen from the table.
(1) By comparing Examples 1 to 3 with Comparative Example 1, it can be seen that when the first heat insulating layer 12 made of the first heat insulating material (water absorbing heat insulating material) is provided, the heat insulating effect is good.
(2) By comparing Examples 4 to 6, when the thickness of the first heat insulation layer 12 is 0.1 mm, the heat insulation effect is greater than when the thickness of the first heat insulation layer 12 is 0.2 mm or more. It turns out that it falls. Further, by comparing Examples 5, 7, and 8, it can be seen that any of ceramic fiber, heat insulating mortar, and rock wool can be used as the first heat insulating material.
(3) By comparing Examples 1, 9, and 10, it can be seen that the heat insulating effect is good regardless of the position of the permanent refractory 14.

11:鉄皮、12:第1断熱層、13:第2断熱層、14:パーマ耐火物、14a:本パーマ煉瓦、14b:準パーマ煉瓦、15:ウエア耐火物、16:稼働面、17:補修材、18:鉄製の箱、18a:蒸気孔、20:試験体、21:断熱材、22:電気炉、22a:開口部 11: Iron skin, 12: 1st heat insulation layer, 13: 2nd heat insulation layer, 14: Perm refractory, 14a: This perm brick, 14b: Semi-perm brick, 15: Wear refractory, 16: Working surface, 17: Repair material, 18: iron box, 18a: steam hole, 20: specimen, 21: heat insulating material, 22: electric furnace, 22a: opening

Claims (6)

第1の断熱材が、セラミックファイバ、断熱モルタル、又はロックウールとされ、前記第1の断熱材からなる第1断熱層と、粒径0.3μm以下の超微粉を20質量%以上含有する第2の断熱材からなる第2断熱層とを有し、
前記第1断熱層が前記第2断熱層よりも溶融金属容器の鉄皮側に配置されていることを特徴とする溶融金属容器のライニング構造。
The first heat insulating material is ceramic fiber, heat insulating mortar, or rock wool, and contains a first heat insulating layer made of the first heat insulating material and 20% by mass or more of ultrafine powder having a particle size of 0.3 μm or less. A second heat insulating layer made of two heat insulating materials,
A lining structure for a molten metal container, wherein the first heat insulating layer is disposed closer to the iron skin of the molten metal container than the second heat insulating layer.
請求項1記載の溶融金属容器のライニング構造において、前記第1断熱層の厚みは0.2mm以上である溶融金属容器のライニング構造。 In the lining structure of the molten metal container according to claim 1 Symbol placement, the lining structure of the molten metal container thickness of the first insulation layer is 0.2mm or more. 請求項1又は2記載の溶融金属容器のライニング構造において、前記第1断熱層が前記鉄皮の内面に接している溶融金属容器のライニング構造。 The lining structure of the molten metal container according to claim 1 or 2 , wherein the first heat insulating layer is in contact with an inner surface of the iron skin. 請求項1又は2記載の溶融金属容器のライニング構造において、前記鉄皮と前記第1断熱層の間にパーマ耐火物が配置されている溶融金属容器のライニング構造。 The lining structure for a molten metal container according to claim 1 or 2 , wherein a permanent refractory is disposed between the iron skin and the first heat insulating layer. 請求項1〜のいずれか1項に記載の溶融金属容器のライニング構造において、前記第2断熱層の稼働面側にパーマ耐火物が配置されている溶融金属容器のライニング構造。 The lining structure of the molten metal container according to any one of claims 1 to 4 , wherein a permanent refractory is disposed on an operating surface side of the second heat insulating layer. 請求項1〜のいずれか1項に記載の溶融金属容器のライニング構造において、前記第1断熱層と前記第2断熱層の間にパーマ耐火物が配置されている溶融金属容器のライニング構造。 The lining structure of the molten metal container according to any one of claims 1 to 5 , wherein a permanent refractory is disposed between the first heat insulating layer and the second heat insulating layer.
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