JPH0741563Y2 - 溶融金属容器のますれんが - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この考察は、例えば製鉄業で使用される取鍋、親鍋、タ
ンディッシュ等の溶融金属容器（以下、単に「取鍋」と
いう。）の溶鋼注出孔に嵌合するますれんがの構造、特
に使用中の亀裂発生防止に関するものである。

［従来の技術］ 第２図（ａ）は従来の外形四角柱形状のますれんがの平
面図、第２図（ｂ）はこのますれんがの縦断面図であ
り、これらの図において、１はますれんがの上面、２は
ますれんがの注出孔である。

第３図は取鍋底部の一部縦断面図であり、上記ますれん
がは、この図に示すように、取鍋の敷れんが３に設けた
四角形の穴に嵌合され、その下方に上ノズルれんが４を
セットすることによって注出孔２が形成される。

取鍋は、通常、数百度に内部を予熱した後、1500℃以上
の溶鋼を受入れ、上ノズルれんが４の下方に装着された
流量制御装置による注出孔２の開閉によって、所定の量
の溶鋼が所定の間隔で下方の鋳型、タンディッシュ等の
容器および連続鋳造鋳型に注入されるものである。

この取鍋の使用に際しては、取鍋の底部にセットされて
いるますれんがの上面１とその付近は、溶鋼の受入れ時
の急激な温度上昇によって強い熱応力が働く。

一方、溶鋼受入れ前のますれんがの下部は、取鍋の予熱
および余熱を直接受ける上部よりも低温となっている。

またこの下部は注出孔２に満たされた充填材および注出
孔２の下方でますれんがに接して装着されている上ノズ
ルれんが４で被覆されていることも重なって低温となっ
ている。

次いで溶鋼を受入れるとさらに上部は急激に温度が上昇
し、この上下温度差に加えて溶鋼からの伝熱に伴ってさ
らにますれんがの内側と外側間においても大きな熱応力
の差が生ずるのである。

［考察が解決しようとする課題］ 上記のような取鍋の操業において、上記のような従来の
ますれんがでは、その材質内における熱ひずみの差によ
って第４図（ａ），（ｂ）に示すような亀裂が発生し、
取鍋の使用回数が増す毎に繰返されて亀裂が成長すると
ともに下方に拡大し、さらに剥離が発生して、第５図
（ａ）、（ｂ）に示すような状態となる。

第５図（ｂ）において、５は付着した地金を撤去しよう
とすると剥離を起こす上部損傷部で、全高の20〜40％を
占める範囲に水平方向の亀裂が発生している。また、同
図における６は残存れんがの内部に発生した亀裂を示し
ている。

なお第５図（ａ）は上面から高さ方向に発生した亀裂を
示し、第５図（ｂ）は水平方向に発生した亀裂を示す。
なお亀裂は大型品ほど発生し易く、また肉厚の薄い箇所
に多く発生する。

さらに使用回数がふえると、溶鋼取鍋の場合、使用回数
30〜45回で、同じく第６図（ａ）、（ｂ）に示すような
亀裂と剥離が発生して、ますれんがが崩壊し、最悪の場
合、湯もれ事故となるという問題点があった。

この考察は、上記のような問題点を解決するためになさ
れたもので、取鍋の使用によるますれんがの亀裂、剥離
の発生を有効に抑制して長寿命のますれんがを得ること
を目的とする。

［課題を解決するための手段］ この考察に係る溶融金属容器のますれんがは、外形が多
角柱形状で中心部に丸い孔をもったますれんがにおい
て、その丸い孔の中心と外形の各角部を結んだ面で多分
割、即ち最も肉厚の厚い位置でそれぞれ分割して、これ
らをそれぞれの分割面で再び密着させて一体のますれん
がとしたものである。

［作用］ ますれんがが高温にさらされることによって、その上下
および内外に温度差が生じ、れんが内部に熱応力が生じ
て耐火材料が不規則に移動しても、この考察にかかるま
すれんがのそれぞれの接合面にゆるみがある。

従って、分割された各れんがにおいて発生する熱応力の
絶対値が小さくなるとともに、その熱応力が分散される
ので亀裂の発生を有効に抑制する。

さらに分割による接合面は、中心から最も肉厚の厚い線
上にあるので、れんがに発生する熱応力、ひずみが接合
部に集中しても、その接合部の面積が最も広いので、よ
り多く吸収が可能となり、れんがの耐用回数を向上させ
る作用がある。

［実施例］ 第１図はこの考察の一実施例を示すもので、（ａ）は４
分割したますれんがの斜視図、（ｂ）はこの４分割した
ますれんが４個を組合わせて接合したますれんがの平面
図である。

これらの図において、７は、予め一体に成形焼成した四
角柱形状のますれんがを対角線の方向において切断機で
４分割切断し、各々の切断面を研磨機で研磨したもの、
８は、このもの７を４個組合わせて耐火モルタルで密着
した所定寸法のますれんが、９は密着部位を示す。

なお、７を組合わせて所定寸法のますれんが８にするに
は、切断代分を予め大きく製造しておく必要がある。

また別方法として一体成形でなく、予め４分割形状のも
のを製造し、接合面を研磨して組合わせて四角柱形状に
することもできる。

また多角形状のますれんがでは、その中心部と各角部を
結んだ面で分割して、それぞれの分割面を再び接合して
使用するものである。

上記のように構成されたますれんがにおいては、溶鋼の
受入れ、注出の繰返しによって内部に熱ひずみが発生し
ても、小型化によって熱変化によって生ずる応力の絶対
値が小さくなるとともに、材料のゆるみの自由度が接合
面によって確保されることになる。

この発明はさらにポーラスプラグを装着したますれんが
を使用する溶融金属容器にも応用できる。

［考察の効果］ この考察は以上説明したとおり、多角形状のますれんが
を、その中心と各角部を結ぶ面で分割し、これをさらに
密着させるという簡単な構成により、れんが内の温度差
による熱衝撃の影響を緩和分散し、使用所期の亀裂の発
生を防止するとともに、その後の繰返し使用においても
亀裂剥離の成長が抑制され、ますれんがの耐用性を約30
％向上できる効果がある。

また、ますれんがの耐用性の向上は、これに接して装着
されている上ノズルれんがに悪影響を与えないので、こ
の耐用性をも向上させ、全体として取鍋の安定した操業
ができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考察の一実施例を示すもので、同図（ａ）
はますれんが４分割したものの斜視図、同図（ｂ）はこ
の４分割したもの４個を組合わせて接合形成したますれ
んがの平面図、第２図従来のますれんがを示すもので、
同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は縦断面図、第３図は
ますれんがの使用状態を示す取鍋底部の一部縦断面図、
第４図乃至第６図は、従来のますれんがの使用に伴って
発生する亀裂、剥離の発生状況を説明するもので、それ
ぞれの図の（ａ）は平面図、（ｂ）は縦断面図である。 各図において、 １……ますれんがの上面、２……注出孔、７……ますれ
んがを多分割したもの、８……分割面を密着したますれ
んが、９……接着面。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】外形が多角柱形状のますれんがを、その中
   心と各角部を結んだ面で多分割し、この各々の分割面を
   接合した溶融金属容器のますれんが。