JPH0744041U - 耐火性ガス透過性構造モジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 使用した洗い落しガスがたとえ酸化作用をも
っていてもこのガスと実質的に反応しない長方形セグメ
ントを含む改良された耐火性ガス透過性構造モジュール
を提供する。 【構成】 金属処理容器内にガスを吹込むための耐火性
ガス透過性構造モジュール(1) において、各々が耐火性
材料(9) の長方形芯部を有する少なくとも２つの隣接す
るゼグメント(3) と、少なくとも芯部のすべての縦側面
に備えたガス密カバー(4, 4a) を含む。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は金属処理容器内に外側ライニングを通してガスを吹込むための耐火性 、ガス透過性構造モジュールに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

銑鉄材料を精製するための酸素吹き法は、窒素又はアルゴンの如き二次ガスを 転炉底を通して制御条件下で転炉内へ吹込むことにより冶金的観点から改善され ている。酸素を底を通して炉なべ、脱硫なべ等の如き金属処理容器内へ吹込む方 法においては、容器底又は容器壁のライニングを通して金属浴内へガスを吹込む ことが考慮される。

【０００３】 かかる容器のライニングとして使用できるガス−透過性石部材 (stone)は、高 温状態の下での使用済みガス−透過性石部材の交換は困難であるので、その寿命 が残りの耐火性ライニングの寿命と合致するという要件を満たさなければならな い。更に、ガス供給は連続的及び不連続的の両方の仕方で可能であり、容器がガ ス供給なしでも作業できなければならず、また石部材は不変にガス−透過性を有 しなければならないということが望まれる。更に、石部材のガス透過性はその使 用中、即ち炉の全作業を通じてほぼ同じ状態を保たなければならない。

【０００４】 ルグセンブルグ国特許出願第81,208号 (LU 81,208)において、出願人は処理ガ スを金属浴に吹込むために金属処理容器の底に挿入できる装置を開示している。 この先行技術の装置は良好な寿命をもち、所望のガス量の吹込みが可能である。 この装置はユニットの耐火性材料内に軸線方向に埋込まれる小さい壁厚さの複数 の金属分離部材を含む耐火性ガス−透過性の構造モジュールから本質的に成る。 分離部材は平坦、波形、管状又はワイヤ状の外形をもつ。一実施例においては、 この先行技術の構造モジュールはシート鋼板とセグメントからなり、又は耐火性 材料の帯びを交互に配置して構成する。

【０００５】 かかる構造モジュールを作るためには、耐火性材料で作った予備組立てブロッ クを所望の帯又はセグメントに切断する必要があるが、この切断作業は非常に費 用のかかる方法となる。圧縮された耐火性材料で作ったセグメントは、厚さが小 さく、長さが大きいことに因り、取扱いが不便であり、またもし焼成しなければ 、収縮する傾向がある。

【０００６】 出願人は耐火性モジュール（ルクセンブルグ国特許出願第82,552号、第82,553 号、第82,554号) を改良した。この場合、セグメントは加圧型内で作られ、その 際金属層は耐火性材料と一緒に加圧される。こうすることにより、セグメントの 衝合する縦面は平らな又は成形された表面、例えば波形又はみぞ付きの表面を形 作られることができる。

【０００７】 形成された金属層を備えたセグメントを組立てるとき、構造素子中に継ぎ目、 みぞ等ができ、これを通してガスが供給され、かくして形成された縦面は隣接セ グメントの平らな縦面と形成された縦面上に載ることができる。隣接セグメント の掛合する縦面は鋳込まれた金属層を備えることができ、或いはこの金属層は省 くことができる。また、例えばシート金属板の如き重なった金属挿入物の対を個 々のセグメント内に埋込むことができる。スペーサは一対の挿入素子の金属板間 に設けられる。

【０００８】 上記型式の耐火性構造モジュールはアルゴン又は窒素を洗い落しガスとして使 用すれば有利に作動することができる。不幸にして、アルゴンは非常に高価なガ スである。鈍窒素は安価であるが、非常に高温では液状鋼中に溶解し、このため 鋼の品質を害する。

【０００９】 従来の石部材を通していろいろなガス、例えば二酸化炭素を転炉内に吹込むこ とが試みられたが、その際耐火性石部材の急速な劣化が認められ、耐火性材料は 数チャージの後にはぼろぼろにくずれしてまった。更に、耐火性材料の劣化は主 として構造モジュールの熱い側で起こることが認められた。熱い側にある温度は 明らかに CO₂＋Ｃ＝ＣＯのような反応を起こし、これによりＣ原子は耐火性材料 の炭素含有結合材から生じる。更に、CO₂ ＋ MgO＝ MgCO₃のような他の反応も起 こる。これもまた石部材がぼろぼろにくずれる原因となる。

【００１０】

【考案が解決しようとする課題】

本考案の目的は、使用した洗い落しガスがたとえ酸化作用をもっていてもこの ガスと実質的に反応しない長方形セグメントを含む改良された耐火性ガス透過構 造モジュールを提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】

この目的を達成するために、本考案は、前記型式の構造モジュールにおいてこ のモジュールの夫々の長方形セグメントのすべての縦側面にガス密のカバーを備 えている点に特徴を有する。

【００１２】 本考案の構造モジュールは、通常の作業温度では選択された保護層と反応しな い任意のガスを転炉内へ吹込むことができる。それ故このモジュールの耐火性材 料の正確な組成と粒子構造はあまり重要ではない。

【００１３】 耐火性材料は保護層を支持し、更に構造モジュールの冷たい側への熱のかたよ りに起因して、保護層の過度の加熱を避けることができる。耐火性材料の最も重 要な特性の１つは低膨脹係数であり、これは保護層の膨脹係数に調節され、構造 モジュールに時期尚早の割れが生ずるのを防止する。適当な耐火性材料は例えば タール結合した焼成マグネシア、高アルミナ含有材料又はマグネシアとクロム鉱 の混合物である。

【００１４】 以下、本考案を図示の実施例に基づき詳述する。

【実施例】

図１に示す構造モジュール１は金属ハウジングを含み、このハウジングは溶接 板から作られ、かつ２列に配列された合計で12個のセグメント３を取囲んでいる 。各セグメンはすべての４つの縦側面に保護金属薄板４，4aを備える。金属薄板 は２つの縦側面で波形をなしており、金属薄板の他方の２つの側面は平らである 。セグメントは次の如く配置され、即ち各セグメントの波形の金属薄板4aが隣接 したセグメントの平らな金属薄板４と接触するように配置される。金属ハウジン グ10の膨脹を防止するため、波形の無い板4aがハウジングの壁に面する。中心金 属薄板５は２列のセグメント３間に挿入し、ガスが板５に沿って並びに夫々のセ グメント３の金属薄板４、4aに沿って通過できるようになす。セグメントは２つ の棒６によって金属ハウジングの前縁から離隔しており、これらの棒は好適には 点溶接によって金属ハウジング10の内側に取付けられる。冷たい側を表わすこの 領域で、前板７はハウジング上に緊密に溶接され、管連結部８を備える。セグメ ント３の前側面と前板７の間の自由スペースはガス用の分配チャンバになる。こ の実施例では、セグメント３の冷たい前側で耐火性材料９は図示していない保護 金属薄板でおおわれる。構造モジュールの冷たい側には 300乃至 400℃間の温度 があり、この温度では例えば二酸化炭素は耐火性材料を極めてゆっくり侵食する ；しかしながら保護被覆物はやはり有利である。図中には見えない反対側は構造 モジュールの火炎側を表し、金属薄板カバーで閉鎖することができる。この金属 薄板カバーは構造モジュールを取囲む金属処理容器がタール又は類似の炭素含有 材料を入れているときに使われる。処理容器の加熱中、それはタール又は類似物 が構造モジュールのガス透過性継ぎ目又は前記モジュールの接合部に侵入するの を防止する働きをする。金属薄板カバーは作業の始めに溶融し、継ぎ目間に通路 をあける。

【００１５】 本考案のモジュールの好適実施例では、ハウジング10内に３個の重ねたセグメ ント３のみが配置される。１つのセグメントをおおう５個の保護金属薄板はすべ て平らな外形（板４）をもつが、２個の残りのセグメントでは各々の１つの縦側 面のみが波形板4aによりおおわれ、３つの残りの側面と冷たい前側は平らな板４ でおおわれている。３個のセグメントは、どの波形板もハウジング内壁に接触し ないように、ハウジング10内いに配置されている。

【００１６】 図２はセグメント23を示し、その耐火性材料29はすべての４つの横側面と冷た い前側を平らな鋼薄板24でおおわれる。平らな鋼薄板24は縦の金属帯22を備え、 両側の帯は互い違いに位置をずらせて配置している。帯は点溶接によって金属薄 板に固定できる。ガス透過度はこれらの帯の厚さにより変えることができる。し かし帯はたとえガス供給が無くても構造モジュールの作業を可能ならしめるよう に、厚過ぎないようにすべきである。後者の場合、或る金属はセグメント間のぴ ったり合ったスロット内へ侵入することになる。しかしながら、ガス供給の再開 始のとき、この侵入金属は構造モジュールから洗い落され、元のガス透過度が回 復する。この驚くべき効果は金属薄板の帯材が過度に厚くないときにのみもたら される。

【００１７】 図３に示すセグメント33においては、耐火性材料39は縦拘束リブ32を備える金 属薄板34に取囲まれる。リブ32は金属薄板に単純にロール成形することができる 。前記モジュールの両側のリブは互い違いに位置をずらせている。

【００１８】 図４は耐火性材料49がすべての側面を鋼板44でおおわれているセグメント43を 示す。この実施例のガス通過は主として鋼板に形成した縦みぞ42を通して起こる 。

【００１９】 図５に示すセグメントでは、耐火性材料59は全側面を平らな金属薄板54でおお う。２つのセグメント間の距離は鋼綿で作ったマット状構造物52によって調節さ れる。

【００２０】 上記実施例では、鋼板は耐火性材料用の保護層として使われる。この目的のた め、金属薄板は所望形状にロール成形され、所望寸法に切断され、曲げられて溶 接される。

【００２１】 本考案の他の好適実施例は図６に示す。耐火性材料は最初、加圧型に入れられ る。この型は耐火性材料に拘束用の棒状部材、みぞ又は波形を形成する。材料を 硬化するのに必要な短時間の熱処理の後、材料の長方形のブロックは保護被覆物 を設けられる。

【００２２】 被覆物のために使う液体は例えばセラミック結合剤を有する金属ペイント又は セラミックペイントとすることができる。図６に示す２つのセグメント63は被覆 物64をもち、この被覆物は波形の耐火性材料69を金属ペイント浴に浸漬すること によって作られる。使用する金属ペイトントに依って、浸漬後のセグメントはテ ンパリング処理される。場合によっては所望厚さの被覆物が形成されるまで、浸 漬−テンパリング工程を数回繰返す必要がある。

【００２３】 上記の素子の各々、又はその２つ又は３つ以上を一緒に前記の型式のものと異 なる他型式の構造に有利に応用できることは明白である。 本考案は金属処理容器と共に使用するガス透過性構造モジュールの実施例につ き説明したが、これに限定されるものではなく、本考案の範囲内で種々に設計変 更をなし得るものであることは勿論である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の構造モジュールの斜視図である。

【図２】図１のモジュールの１個のセグメントの断面を
示す斜視図である。

【図３】図１のモジュールのセグメントの他の実施例の
断面を示す斜視図である。

【図４】図１のモジュールのセグメントの更に他の実施
例の断面を示す斜視図である。

【図５】図１のモジュールのセグメントの更に他の実施
例の断面を示す斜視図である。

【図６】図１のモジュールのセグメントの更に他の実施
例の断面を示す斜視図である。

【符号の説明】

３ セグメント ４ 保護金属板 ５ 金属薄板 ６ 棒 ７ 前板 ８ 管連結部 ９ 耐火性材料 10 金属ハウジング 22 金属帯 23 セグメント 24 薄板 32 縦拘束リブ 33 セグメント 39 耐火性材料 42 縦みぞ 43 セグメント 44 鋼板 45 金属薄板 63 セグメント 64 被覆物 69 耐火性材料。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)考案者 ローマン アンリオン ルクセンブルグ国 エル−4243 エシユ ／アルツエト リュ ジ ペ ミッシェル 127 (72)考案者 ジャン ゴエデル ルクセンブルグ国 エル−4221 エシユ ／アルツエト リュ ド ルクセンブルグ 131 (72)考案者 フエルデイナンド ゴエデル ルクセンブルグ国 エル−4032 エシユ ／アルツエト リュ ベセメル 10 (72)考案者 アンリ クレイン ルクセンブルグ国 エル−4602 ニエデル コルンアベニュ ド ラ リベルテ 141 (72)考案者 ヨセフ アウエル オーストリア国 アー−8664 ベイトシュ グロスベイトシュ ヌメル 159 (72)考案者 ベルント ウエンドル オーストリア国 アー−8664 ベイトシュ グロスベイトシュ ヌメル 193

Claims (10)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 金属処理容器内にガスを吹込むための耐
   火性ガス透過性構造モジュールにおいて、各々が耐火性
   材料の長方形芯部を有する少なくとも２つの隣接するゼ
   グメントと、少なくとも芯部のすべての縦側面に備えた
   ガス密カバーを含むことを特徴とする構造モジュール。
2. 【請求項２】 請求項１記載の構造モジュールにおい
   て、ガス密カバーは金属薄板からなることを特徴とする
   構造モジュール。
3. 【請求項３】 請求項２記載の構造モジュールにおい
   て、金属薄板の上面はみぞ、棒状部材又は波形により形
   成される縦通路を備えることを特徴とする構造モジュー
   ル。
4. 【請求項４】 請求項２記載の構造モジュールにおい
   て、セグメント間に配置したスペーサを含み、前記スペ
   ーサは金属帯、線又は鋼綿の形をなすことを特徴とする
   構造モジュール。
5. 【請求項５】 請求項２記載の構造モジュールにおい
   て、金属薄板は保護層を成す鋼からなることを特徴とす
   る構造モジュール。
6. 【請求項６】 請求項１記載の構造モジュールにおい
   て、ガス密カバーは金属ペイント被覆物からなることを
   特徴とする構造モジュール。
7. 【請求項７】 請求項１記載の構造モジュールにおい
   て、ガス密カバーはセラミックペイントからなることを
   特徴とする構造モジュール。
8. 【請求項８】 請求項１記載の構造モジュールにおい
   て、セグメントは液状金属と接触する火炎側を除いたす
   べての側面にガス密カバーを備えたことを特徴とする構
   造モジュール。
9. 【請求項９】 請求項１記載の構造モジュールにおい
   て、前記セグメントを取囲む金属ハウジングを含むこと
   を特徴とする構造モジュール。
10. 【請求項１０】 請求項１記載の構造モジュールにおい
    て、一組の３個のセグメントを含み、そのうちの１つの
    セグメントはすべての縦側面を平らな金属板でおおわ
    れ、残りのセグメントの隣接した側面は波形を有する金
    属板によりおおわれていること特徴とする構造モジュー
    ル。