JPH07305961A - 炉底電極用スリーブレンガ - Google Patents
炉底電極用スリーブレンガInfo
- Publication number
- JPH07305961A JPH07305961A JP9840894A JP9840894A JPH07305961A JP H07305961 A JPH07305961 A JP H07305961A JP 9840894 A JP9840894 A JP 9840894A JP 9840894 A JP9840894 A JP 9840894A JP H07305961 A JPH07305961 A JP H07305961A
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- Japan
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- brick
- bottom electrode
- sleeve brick
- furnace bottom
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- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】容易にクラックが入り難く、また溶解精錬中に
クラックが入っても通電を停止しないでよい、寿命が長
く且つ炉修時交換しやすい、直流電気炉の炉底電極用ス
リーブレンガの提供を目的とする。 【構成】スリーブレンガをマグネシアのスピネル質の内
筒と、マグネシアの外筒とから形成する。
クラックが入っても通電を停止しないでよい、寿命が長
く且つ炉修時交換しやすい、直流電気炉の炉底電極用ス
リーブレンガの提供を目的とする。 【構成】スリーブレンガをマグネシアのスピネル質の内
筒と、マグネシアの外筒とから形成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、直流電気炉の炉底電極
を保護するレンガの構造に関し、特にスチールロッド水
冷方式電極を囲むスリーブレンガに関するものである。
を保護するレンガの構造に関し、特にスチールロッド水
冷方式電極を囲むスリーブレンガに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、金属精錬に用いる直流電気炉
は、炉の上方に１乃至３本の黒鉛電極を配設し、炉底部
を相い対する電極として直流アークを発生させ、その間
に存在する金属原料等を溶解、精錬するものである。日
本工業炉協会発行の雑誌、工業加熱炉（ｖｏｌ．２５，
１９８８，ｐ２４〜３３）に掲載された論文「直流電気
炉の現状と将来」によれば、直流電気炉の炉底電極には
多数の小径電極棒を、炉底に内張りされた耐火物に直立
して埋設する小径多電極方式、及び大径の棒鋼を炉底に
１本乃至３本直立して配設する大径電極方式が知られて
いる。
は、炉の上方に１乃至３本の黒鉛電極を配設し、炉底部
を相い対する電極として直流アークを発生させ、その間
に存在する金属原料等を溶解、精錬するものである。日
本工業炉協会発行の雑誌、工業加熱炉（ｖｏｌ．２５，
１９８８，ｐ２４〜３３）に掲載された論文「直流電気
炉の現状と将来」によれば、直流電気炉の炉底電極には
多数の小径電極棒を、炉底に内張りされた耐火物に直立
して埋設する小径多電極方式、及び大径の棒鋼を炉底に
１本乃至３本直立して配設する大径電極方式が知られて
いる。
【０００３】図３に大径電極方式の電気炉例を示すが、
炉蓋１を通して黒鉛製の上部電極２が１本挿入され、炉
底には水冷式の棒鋼電極が炉底耐火物４中に３本埋設さ
れている。そして、現在の実用されている炉底電極３の
直径は２５０ｍｍが最大である。ところで、従来の炉底
電極周囲のレンガ積み構造を図４に示すが、鋼の精錬に
上記大径電極方式の炉底電極３を使用する場合、該炉底
電極３は、通電中、溶融状態にある。溶融状態にある電
極は、その周囲を耐火物からなる複数段に積んだ（通常
は３段が多い）所謂スリーブレンガ５、と底部を銅製水
冷箱６で囲み、その電極形状及び機能を維持して使用さ
れるのである。この炉底電極３が溶融する事実は、電極
材は棒鋼であり、その上部で溶解する、例えばスクラッ
プ等の溶解原料７と、融点がほぼ同じ程度であることか
ら容易に理解できよう。一方、止電中においては、炉底
電極３は凝固しており、固体状態にある。従って、この
種の炉底電極３は、溶融と凝固を不規則ながら繰り返し
て使用され、今までにそれなりの操業成績を上げている
ことになる。
炉蓋１を通して黒鉛製の上部電極２が１本挿入され、炉
底には水冷式の棒鋼電極が炉底耐火物４中に３本埋設さ
れている。そして、現在の実用されている炉底電極３の
直径は２５０ｍｍが最大である。ところで、従来の炉底
電極周囲のレンガ積み構造を図４に示すが、鋼の精錬に
上記大径電極方式の炉底電極３を使用する場合、該炉底
電極３は、通電中、溶融状態にある。溶融状態にある電
極は、その周囲を耐火物からなる複数段に積んだ（通常
は３段が多い）所謂スリーブレンガ５、と底部を銅製水
冷箱６で囲み、その電極形状及び機能を維持して使用さ
れるのである。この炉底電極３が溶融する事実は、電極
材は棒鋼であり、その上部で溶解する、例えばスクラッ
プ等の溶解原料７と、融点がほぼ同じ程度であることか
ら容易に理解できよう。一方、止電中においては、炉底
電極３は凝固しており、固体状態にある。従って、この
種の炉底電極３は、溶融と凝固を不規則ながら繰り返し
て使用され、今までにそれなりの操業成績を上げている
ことになる。
【０００４】しかしながら、炉底電極３の溶融、凝固の
繰り返しは、他言すれば膨張、収縮の繰り返しであり、
上記スリーブレンガ５は一体成形品で強固な構造である
が、始終何らかの応力を受けることになる。そのため、
スリーブレンガ５は、クラックが入って使用できなくな
り、その交換に炉修が必要となる。特に、溶解精錬中に
スリーブレンガ５から溶鋼が漏れると、炉底耐火物中を
溶鋼が浸透して炉底鉄皮８に至り、所謂ショートによる
スパークが起きるので、通電を停止しなければならない
事故も時々ある。
繰り返しは、他言すれば膨張、収縮の繰り返しであり、
上記スリーブレンガ５は一体成形品で強固な構造である
が、始終何らかの応力を受けることになる。そのため、
スリーブレンガ５は、クラックが入って使用できなくな
り、その交換に炉修が必要となる。特に、溶解精錬中に
スリーブレンガ５から溶鋼が漏れると、炉底耐火物中を
溶鋼が浸透して炉底鉄皮８に至り、所謂ショートによる
スパークが起きるので、通電を停止しなければならない
事故も時々ある。
【０００５】また、クラックを防止するため、スリーブ
レンガ５の材質を変えて強度を高めることも考えられる
が、その場合には耐溶損性が低下し、スリーブレンガ５
自体の寿命が短くなるという別の問題がある。
レンガ５の材質を変えて強度を高めることも考えられる
が、その場合には耐溶損性が低下し、スリーブレンガ５
自体の寿命が短くなるという別の問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
鑑み、容易にクラックが入り難く、また溶解精錬中にク
ラックが入っても通電を停止しないで済むように、寿命
が長く且つ炉修に際し交換の容易な直流電気炉の炉底電
極用スリーブレンガを提供することを目的としている。
鑑み、容易にクラックが入り難く、また溶解精錬中にク
ラックが入っても通電を停止しないで済むように、寿命
が長く且つ炉修に際し交換の容易な直流電気炉の炉底電
極用スリーブレンガを提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】発明者は、前記目的を達
成するため、多くの実験、研究を繰り返し、耐火物製品
の膨張、収縮を緩和するには、製品厚み方向での分割が
有効であることを知見した。本発明は、その知見に基づ
きなされたものである。すなわち、本発明は、直流電気
炉の炉底電極周囲に、複数個を上下に連接したスリーブ
レンガにおいて、上記スリーブレンガを１１５０℃以上
１７５０℃までの高温で耐溶損性の大きい耐火物の内筒
と高温強度の大きい耐火物の外筒とで形成したことを特
徴とする炉底電極用スリーブレンガである。また、本発
明は、直流電気炉の炉底電極周囲に、複数個を上下に連
接したスリーブレンガにおいて、上記スリーブレンガを
マグネシア・スピネル質の内筒と、マグネシア質の外筒
とから形成したことを特徴とする炉底電極用スリーブレ
ンガでもある。さらに、本発明は、上記内筒を上下方向
でさらに分割したことを特徴とする請求項１記載の炉底
電極用スリーブレンガである。
成するため、多くの実験、研究を繰り返し、耐火物製品
の膨張、収縮を緩和するには、製品厚み方向での分割が
有効であることを知見した。本発明は、その知見に基づ
きなされたものである。すなわち、本発明は、直流電気
炉の炉底電極周囲に、複数個を上下に連接したスリーブ
レンガにおいて、上記スリーブレンガを１１５０℃以上
１７５０℃までの高温で耐溶損性の大きい耐火物の内筒
と高温強度の大きい耐火物の外筒とで形成したことを特
徴とする炉底電極用スリーブレンガである。また、本発
明は、直流電気炉の炉底電極周囲に、複数個を上下に連
接したスリーブレンガにおいて、上記スリーブレンガを
マグネシア・スピネル質の内筒と、マグネシア質の外筒
とから形成したことを特徴とする炉底電極用スリーブレ
ンガでもある。さらに、本発明は、上記内筒を上下方向
でさらに分割したことを特徴とする請求項１記載の炉底
電極用スリーブレンガである。
【０００８】この場合、上記２つの発明における内筒と
外筒の厚みは、必ずしも同じである必要はない。
外筒の厚みは、必ずしも同じである必要はない。
【０００９】
【作用】本発明では、炉底電極を囲むスリーブレンガを
多層構造とし、内筒を高温下で耐溶損性の大きいマグネ
シア・スピネル質、外筒を強度のあるマグネシア質とす
るので、炉底電極の膨張、収縮によって生じるスリーブ
レンガへの応力が分散、緩和され、クラック発生が防止
できるようになる。たとえ内筒にクラックが入っても、
外筒で溶鋼のもれは防止できるので、その溶鋼が電気炉
炉底の耐火物層を浸透し、鉄皮まで流れることも防止さ
れるようになる。さらに、本発明では、内筒をさらに上
下に分割するようにしたので、スリーブレンガの縦方向
に対してもクラック発生の防止効果が促進されるように
なる。以下、図１〜２に基づき、本発明の内容を具体的
に説明する。
多層構造とし、内筒を高温下で耐溶損性の大きいマグネ
シア・スピネル質、外筒を強度のあるマグネシア質とす
るので、炉底電極の膨張、収縮によって生じるスリーブ
レンガへの応力が分散、緩和され、クラック発生が防止
できるようになる。たとえ内筒にクラックが入っても、
外筒で溶鋼のもれは防止できるので、その溶鋼が電気炉
炉底の耐火物層を浸透し、鉄皮まで流れることも防止さ
れるようになる。さらに、本発明では、内筒をさらに上
下に分割するようにしたので、スリーブレンガの縦方向
に対してもクラック発生の防止効果が促進されるように
なる。以下、図１〜２に基づき、本発明の内容を具体的
に説明する。
【００１０】図１に、本発明の１例を示す。そこでは、
スリーブレンガ５は銅製水冷箱６で支えて３段積で炉底
電極３を囲んでおり、本発明に係るレンガは最下段にの
み使用している。図１では、内筒と外筒の厚みは同一の
ものを示したが、本発明は必ずしもそれに限定するもの
でなく、両者の厚みが異なっていてもよい。炉底電極３
の直径が大きくスリーブレンガ５全体の厚みを大にする
必要がある場合には、内筒と外筒を複数個としても良
い。また、本発明に係る内筒、外筒からなるスリーブレ
ンガ５を複数個上下に連接して使用することも可能であ
る。
スリーブレンガ５は銅製水冷箱６で支えて３段積で炉底
電極３を囲んでおり、本発明に係るレンガは最下段にの
み使用している。図１では、内筒と外筒の厚みは同一の
ものを示したが、本発明は必ずしもそれに限定するもの
でなく、両者の厚みが異なっていてもよい。炉底電極３
の直径が大きくスリーブレンガ５全体の厚みを大にする
必要がある場合には、内筒と外筒を複数個としても良
い。また、本発明に係る内筒、外筒からなるスリーブレ
ンガ５を複数個上下に連接して使用することも可能であ
る。
【００１１】図１で、内筒９をマグネシア・スピネル質
としたのは、炉底電極３が溶融状態にあるときの耐溶損
性を重視するためであり、外筒１０をマグネシアとした
のは、強度に重点をおいているからである。なお、内筒
や外筒の材質に関しては、電気炉の炉底耐火物の温度
が、アーク発生のため、最低で１１５０℃、最高で１７
５０℃に上昇する可能性があり、上記マグネシア・スピ
ネル質以外でもその温度下で耐溶損性や強度のあるもの
であれば如何なる耐火物でも良いこととする。
としたのは、炉底電極３が溶融状態にあるときの耐溶損
性を重視するためであり、外筒１０をマグネシアとした
のは、強度に重点をおいているからである。なお、内筒
や外筒の材質に関しては、電気炉の炉底耐火物の温度
が、アーク発生のため、最低で１１５０℃、最高で１７
５０℃に上昇する可能性があり、上記マグネシア・スピ
ネル質以外でもその温度下で耐溶損性や強度のあるもの
であれば如何なる耐火物でも良いこととする。
【００１２】図２は、本発明の別の１例を示している。
図２では、内筒９が、さらに上下に分割されている。し
たがって、内筒内に生じる応力はさらに分散、緩和され
るようになる。その分割方法は、水平でも良いが、図２
に示すように、側面からみて切口が電極に向かって傾斜
した状態が好ましい。その理由は、溶融状態にある電極
が浸透していくのを防止できるからである。しかし、そ
のことは、本発明から切口が水平面になる場合を除外す
るものではない。
図２では、内筒９が、さらに上下に分割されている。し
たがって、内筒内に生じる応力はさらに分散、緩和され
るようになる。その分割方法は、水平でも良いが、図２
に示すように、側面からみて切口が電極に向かって傾斜
した状態が好ましい。その理由は、溶融状態にある電極
が浸透していくのを防止できるからである。しかし、そ
のことは、本発明から切口が水平面になる場合を除外す
るものではない。
【００１３】なお、図１、２ともに炉底電極３と内筒９
の内側が接触している が、これは、炉底電極３が実際
に使用されて溶融、凝固を受けたためであり、操業頭初
は数ｍｍの間隙を有するものである。
の内側が接触している が、これは、炉底電極３が実際
に使用されて溶融、凝固を受けたためであり、操業頭初
は数ｍｍの間隙を有するものである。
【００１４】
【実施例】大径炉底電極方式の１００ｔ直流電気炉に、
本発明に係るスリーブレンガ（図１）を採用した。しか
も、３段のスリーブレンガのうち最下段のみとして、中
炭素高マンガン鋼（ＪＩＳ Ｇ３１０１）を溶製した。
溶製中の平均溶鋼温度は１６３０℃で操業が行われた。
その結果は、炉底電極周囲に何らトラブルなく、１８５
０回の溶製を達成し、スリーブレンガ交換のための炉底
修理になった。このことは、スリーブレンガの寿命が従
来に比べて、ほぼ２０％延長したことになる。
本発明に係るスリーブレンガ（図１）を採用した。しか
も、３段のスリーブレンガのうち最下段のみとして、中
炭素高マンガン鋼（ＪＩＳ Ｇ３１０１）を溶製した。
溶製中の平均溶鋼温度は１６３０℃で操業が行われた。
その結果は、炉底電極周囲に何らトラブルなく、１８５
０回の溶製を達成し、スリーブレンガ交換のための炉底
修理になった。このことは、スリーブレンガの寿命が従
来に比べて、ほぼ２０％延長したことになる。
【００１５】次に、スリーブレンガの交換に際し、内筒
９を上下に分割したもの（図２）を配置し、上記と同様
な鋼種（ＪＩＳ Ｇ４１０５）を溶製した。この操業で
は、さらに溶製回数が増え、１９２０回にあった。
９を上下に分割したもの（図２）を配置し、上記と同様
な鋼種（ＪＩＳ Ｇ４１０５）を溶製した。この操業で
は、さらに溶製回数が増え、１９２０回にあった。
【００１６】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、炉
底電極周囲のスリーブレンガを２層構造とし、内筒と外
筒をそれぞれ特性の異なる適正な材質で構成させること
によって、スリーブレンガ全体の寿命を大幅に延長する
ことができた。また、鋼材の溶製中に、炉底鉄皮とのシ
ョートによる通電停止もなくなった。
底電極周囲のスリーブレンガを２層構造とし、内筒と外
筒をそれぞれ特性の異なる適正な材質で構成させること
によって、スリーブレンガ全体の寿命を大幅に延長する
ことができた。また、鋼材の溶製中に、炉底鉄皮とのシ
ョートによる通電停止もなくなった。
【図１】本発明に係るスリーブレンガの側面図である。
【図２】本発明に係るスリーブレンガの別の実施例であ
る。
る。
【図３】大径炉底電極方式の直流電気炉の概要を示す図
である。
である。
【図４】従来の炉底電極周囲の状況を説明する図であ
る。
る。
１ 炉蓋 ２ 上部電極 ３ 炉底電極 ４ 炉底耐火物 ５ スリーブレンガ ６ 銅製水冷箱 ７ 溶解原料 ８ 炉底鉄皮 ９ 内筒側スリーブレンガ １０ 外筒側スリーブレンガ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 敏雄 倉敷市水島川崎通１丁目（番地なし） ダ イワスチール株式会社水島事業所内 (72)発明者 上田 新 倉敷市水島川崎通１丁目（番地なし） ダ イワスチール株式会社水島事業所内
Claims (3)
- 【請求項１】 直流電気炉の炉底電極周囲に、複数個を
上下に連接したスリーブレンガにおいて、上記スリーブ
レンガを１１５０℃以上１７５０℃までの高温で耐溶損
性の大きい耐火物の内筒と高温強度の大きい耐火物の外
筒とで形成したことを特徴とする炉底電極用スリーブレ
ンガ。 - 【請求項２】 直流電気炉の炉底電極周囲に、複数個を
上下に連接したスリーブレンガにおいて、上記スリーブ
レンガをマグネシア・スピネル質の内筒と、マグネシア
質の外筒とから形成したことを特徴とする炉底電極用ス
リーブレンガ。 - 【請求項３】 上記内筒を上下方向でさらに分割したこ
とを特徴とする請求項１又は２記載の炉底電極用スリー
ブレンガ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9840894A JPH07305961A (ja) | 1994-05-12 | 1994-05-12 | 炉底電極用スリーブレンガ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9840894A JPH07305961A (ja) | 1994-05-12 | 1994-05-12 | 炉底電極用スリーブレンガ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07305961A true JPH07305961A (ja) | 1995-11-21 |
Family
ID=14219015
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9840894A Withdrawn JPH07305961A (ja) | 1994-05-12 | 1994-05-12 | 炉底電極用スリーブレンガ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07305961A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102589292A (zh) * | 2012-03-23 | 2012-07-18 | 苏州罗卡节能科技有限公司 | 一种镁钛质三层复合砖及其制备方法 |
-
1994
- 1994-05-12 JP JP9840894A patent/JPH07305961A/ja not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102589292A (zh) * | 2012-03-23 | 2012-07-18 | 苏州罗卡节能科技有限公司 | 一种镁钛质三层复合砖及其制备方法 |
| CN102589292B (zh) * | 2012-03-23 | 2014-04-02 | 苏州罗卡节能科技有限公司 | 一种镁钛质三层复合砖及其制备方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20010731 |