JPH09277024A - 取鍋の炉底耐火物構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 取鍋の炉底敷部を構成する永久張り耐火物の
浮き上がりを防止し、寿命延長を達成する。 【解決手段】 下段定形れんが７の前後方向の相対する
側面に設けた凹状ダボ11と凸状ダボ12とを交互に嵌合す
ることにより下段永久張りれんが層13を構築し、また中
段定形れんが８の前後方向の相対する側面に設けた凹状
ダボ11と凸状ダボ12とを交互に嵌合することにより中段
永久張りれんが層14を構築する。炉底部の要所に配置し
た丸鋼棒15を介して鉄皮１に支持されたアンカ定形れん
が９に設けた凸状ダボ12を下段定形れんが７と中段定形
れんが８とにそれぞれ設けた凹状ダボ11に嵌合する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、炉底鉄皮の上面に
永久張り耐火物層を構築し、この永久張り耐火物層の上
面に内張り耐火物層を構築する取鍋の炉底耐火物構造の
改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】製銑や製鋼等で溶銑、溶鋼を入れて処理
するために使用される取鍋は、一般的に図６に示すよう
に取鍋10を構成する鉄皮１の内側に１層または２層の永
久張り耐火物２を定形耐火物または不定形耐火物を用い
て構築し、さらにその内側に内張り耐火物３を構築して
炉側壁部４および炉底敷部５を形成している。鉄皮１の
内側に構築した永久張り耐火物２は、機能的には断熱性
を向上させると共に内張り耐火物３が局部損耗した場合
でも溶銑、溶鋼が漏洩するのを防止することが最大の目
的である。永久張り耐火物２は、溶銑、溶鋼が直接接触
する内張り耐火物３が損傷して数回の積み替えを行った
後に積み替えを行うのが通常である。それ故に、永久張
り耐火物２は１層よりも２層張りが優れており、したが
って複数張り構造を採用する場合が多い。

【０００３】前記のような構造の取鍋10は、図６に示す
ようなプロフィルであり、炉側壁部４はやや上広に傾斜
しており、炉底敷部５は溶銑、溶鋼の排出性をよくする
ために多くは水平となっている。そのため取鍋の炉底敷
部５に設けた排出口（図示せず）から溶銑、溶鋼等を排
出した後、取鍋10を反転して内部に残留しているスラグ
排出する作業がヒート毎に行われる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】取鍋10の炉底敷部５
は、炉底耐火物自体の熱膨張により炉内側への迫り出し
が発生するが、これに加えて取鍋10からスラグを排出す
る時に反転するため炉底耐火物の浮き上がりが発生す
る。このような炉底耐火物の迫り出しや浮き上がり現象
により、図７に示すように取鍋10に構築された２層の永
久張り耐火物2A、2Bが、実線で示す元の位置から点線で
示す位置に浮き上がりを生じる。この浮き上がりにより
内張り耐火物３と上側の永久張り耐火物2Bとの間、上下
の永久張り耐火物2B、2Aの間および下側の永久張り耐火
物2Aと鉄皮１との間に空隙が生じることになる。

【０００５】この浮き上がりは、永久張り耐火物2A、2B
に縦亀裂を発生させる原因になり、また永久張り耐火物
2A、2Bを定形れんがを用いて構築した場合には、目地切
れを生じる原因になる。永久張り耐火物2A、2Bに亀裂や
目地切れが生じると、ここを通じて溶銑や溶鋼が漏洩
し、空隙に到達して地金６を生じるばかりでなく、遂に
は取鍋10の鉄皮１を溶損して溶銑や溶鋼が漏れ出す危険
性がある。かくして従来の技術では取鍋10に永久張り耐
火物2A、2Bを構築した最大の使命である漏銑、漏鋼の防
止を図るという目的が損なわれることになる。

【０００６】本発明は、前記従来技術の問題点を解消
し、取鍋の炉底敷部を形成する永久張り耐火物の熱膨張
による迫り出しや取鍋反転による浮き上がりを軽減する
ことができる取鍋の炉底耐火物構造を提供することを目
的とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明は、炉底鉄皮の上面に永久張り耐火物層を構築
し、この永久張り耐火物層の上面に内張り耐火物層を構
築する取鍋の炉底耐火物構造において、前記炉底鉄皮の
上面に、下段定形耐火物の側面に設けた凹状ダボと凸状
ダボとを交互に嵌合させることによって構築する下段永
久張り耐火物層と、この下段永久張り耐火物層の上面
に、中段定形耐火物の側面に設けた凹状ダボと凸状ダボ
とを交互に嵌合させることによって構築する中段永久張
り耐火物層と、前記下段永久張り耐火物層および中段永
久張り耐火物層を保持すべき要所に対応させ炉底鉄皮に
離間して水平に固設する丸鋼棒と、この丸鋼棒を介して
炉底鉄皮に支持され、下部の側面に設けた凹状ダボまた
は凸状ダボを前記下段定形耐火物の側面に設けた凹状ダ
ボまたは凸状ダボに対応して嵌合させる一方、上部の側
面に設けた凹状ダボまたは凸状ダボを前記中段定形耐火
物に設けた凹状ダボまたは凸状ダボに対応して嵌合させ
るアンカ定形耐火物と、前記中段永久張り耐火物層およ
びアンカ定形耐火物のなす上面に構築する上段内張り耐
火物層とを具備したことを特徴とする取鍋の炉底耐火物
構造である。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。図１において取鍋10に構築し
た炉底敷部５についての部分縦断面図を示すように、取
鍋10を形成する鉄皮１の内側に炉底敷部５を構築するの
は従来と同様であるが、本発明では炉底敷部５を構築す
る定形耐火物として鉄皮１の上面にまず断熱性に優れた
下段定形れんが７を用いて下段永久張りれんが層13を構
築し、その上面に断熱性に優れた中段定形れんが８を用
いて中段永久張りれんが層14を構築し、さらにその上に
不定形耐火物または定形耐火物を用いて内張り耐火物３
の層を構築する。

【０００９】下段定形れんが７としては、図３において
平面図(A) 、正面図(B) 、側面図(C) として示すように
前後方向の相対する側面に交互に凹状ダボ11と凸状ダボ
12とを設ける。また中段定形れんが８としては、図４に
おいて平面図(A) 、正面図(B) 、側面図(C) として示す
ように前後方向の相対する側面に交互に凹状ダボ11と凸
状ダボ12を設ける。ここでは、下段定形れんが７の凹状
ダボ11、凸状ダボ12の方が中段定形れんが８のそれより
も大きなものを使用する場合について示しているが、逆
にするか、同じ大きさにすることもできる。

【００１０】このように鉄皮１の上面に下段定形れんが
７を水平に並べて構築する際に、下段定形れんが７に設
けた凹状ダボ11と凸状ダボ12とを交互に嵌合させること
によって下段永久張りれんが層13を形成する。また下段
定形れんが７を用いて形成された下段永久張りれんが層
13の上面に中段定形れんが８を水平に並べて構築する際
に、中段定形れんが８に設けた凹状ダボ11と凸状ダボ12
とを交互に嵌合させることによって中段永久張りれんが
層14を形成する。このような凹状ダボ11と凸状ダボ12の
嵌合により、下段定形れんが７および中段定形れんが８
が個々に浮き上がるのを抑制することができる。

【００１１】その際に、下段永久張りれんが層13および
中段永久張りれんが層14を炉底の全面に敷設するのでは
なく、下段永久張りれんが層13および中段永久張りれん
が層14を保持すべき要所に対応させ炉底部の鉄皮１に離
間して水平に丸鋼棒15をリブ18を介して固設する。そし
て炉底の鉄皮１にリブ18により固設された丸鋼棒15を両
側から挟むように定形耐火物として下段定形れんが７の
高さと中段定形れんが８の高さを加えた高さを有するア
ンカ定形れんが９を配置する。両側から２個のアンカ定
形れんが９を接合するときに下部側面に設けた半円切り
欠き17が、両側から丸鋼棒15を挟むように合致させるこ
とにより２個のアンカ定形れんが９が丸鋼棒15を介して
鉄皮１に支持される。アンカ定形れんが９は、図５にお
いて(A)に示す平面図、(B) に示す正面図、(C) に示す
側面図のように下部側面に半円切り欠き17を備えている
他に、その反対側の側面に凸状ダボ12が上下に２個配設
してある。

【００１２】このようにして炉底の要所に配置されたア
ンカ定形れんが９の側面上下に配設された凸状ダボ12の
うち、下側の凸状ダボ12は下段定形れんが７に設けた凹
状ダボ11と同じレベルにしてあり、上側の凸状ダボ12は
中段定形れんが８に設けた凹状ダボ11と同じレベルにし
てあるので両者を容易に嵌合させることができる。これ
により鉄皮１に固設された丸鋼棒15に支持されているア
ンカ定形れんが９を介して下段永久張りれんが層13およ
び中段永久張りれんが層14が全体的に浮き上がることな
く支持できる。

【００１３】なお、図３および図４ではそれぞれ個々の
下段定形れんが７および中段定形れんが８が、その一方
の側面に凹状ダボ11を、他方の側面に凸状ダボ12を設け
る場合について説明したが、場合によっては、個々の下
段定形れんが７および中段定形れんが８に凹凸形状の異
なったダボを設ける代わりに、個々には凹凸形状の同じ
ダボを設けるようにすることもできる。この場合には、
両側面に凹状ダボ11を設けたものと両側面に凸状ダボ12
を設けたものとを一つ置きに使用して、凹状ダボ11と凸
状ダボ12を嵌合させれば同様にして構築することが可能
である。

【００１４】さらに、下段定形れんが７および中段定形
れんが８の凹状ダボ11、凸状ダボ12は、図３および図４
に示した前後方向の相対する側面のみならず、左右方向
の相対する側面にも形成するようにすれば浮き上がり現
象をより一層抑制することができる。また、図５では、
アンカ定形れんが９の側面上下に２個の凸状ダボ12を設
ける場合について説明したが、両方とも凹状ダボ11に変
更することも可能である。この場合には、アンカ定形れ
んが９に設けた上下２個の凹状ダボ11を下段定形れんが
７および中段定形れんが８にそれぞれ設けた凸状ダボ12
を嵌合することにより同様にして構築することが可能で
ある。

【００１５】さらに、アンカ定形れんが９の半円切り欠
きを備えた面の左右側面にダボを配設し嵌合させるよう
にすれば、より一層浮き上がり現象を抑制することがで
きる。図２は、本発明を255 トンの溶鋼用取鍋（鍋底部
の直径は4150mm）に適用した例であり、下半分は炉底敷
部５を構築する前段階の丸鋼棒の配置について図１のA-
A 矢視方向を示す平面図であり、上半分は中段定形れん
が層14を構築した段階について図１のB-B 矢視方向を示
す平面図である。図２の下半分に示すように取鍋10を構
成する炉底の鉄皮１に離間して水平に固設する丸鋼棒15
は直径19mmのものを使用し、丸鋼棒15を取鍋10の中心点
Ｏを通って炉底部の直径をクロスするように十の字型に
配設する。次に図２の上半分に示すように十の字型に配
設した丸鋼棒15の両側にアンカ定形れんが９を配置する
が、このときアンカ定形れんが９の下部側面に設けた半
円切り欠き17が丸鋼棒15を両側から挟むように合致させ
つつ、アンカ定形れんが９を炉中心部から炉円周端部ま
で丸鋼棒15に沿って十の字型に構築する。なお、図２に
おいて19は炉底部に設けた溶鋼用の排出口、20は不活性
ガス吹き込み用のポーラス羽口を示す。

【００１６】このようにして炉底の鉄皮１上に十の字型
にアンカ定形れんが９を構築したら、図１に基づいて説
明したようにアンカ定形れんが９の側面に設けた下側に
位置する凸状ダボ12に、下段定形れんが７の一方の面に
設けた凹状ダボ11を嵌合させつつ、炉中心部から炉円周
部まで図２に示すように配列して網代積みを開始する。
アンカ定形れんが９に沿う１列の下段定形れんが７の配
列が終了したら、配列の終わった下段定形れんが７の他
方の側面に設けた凸状ダボ12に新たな下段定形れんが７
の凹状ダボ11を嵌合する。引き続き下段定形れんが７の
前後側面に設けた凹状ダボ11と凸状ダボ12とを嵌合する
作業を各列毎に順次繰返すことにより下段永久張りれん
が層13を炉底全面をカバーするように構築する。

【００１７】下段永久張りれんが層13の構築が終わった
ら、図１に基づいて説明したようにすでに配列してある
アンカ定形れんが９の側面に設けた上側に位置する凸状
ダボ12に、中段定形れんが８の一方の面に設けた凹状ダ
ボ11を嵌合させつつ、図２に示すように中段定形れんが
８を下段永久張りれんが層13の上に配列して網代積みを
開始する。アンカ定形れんが９に沿う中段定形れんが８
の配列が終了したら、配列の終わった中段定形れんが８
の他方の側面に設けた凸状ダボ12に新たな中段定形れん
が８の凹状ダボ11を嵌合する。引き続き中段定形れんが
８の前後側面に設けた凹状ダボ11と凸状ダボ12とを嵌合
する作業を各列毎に順次繰り返すことにより中段永久張
りれんが層14を構炉底全面をカバーするように構築す
る。

【００１８】中段永久張りれんが層14の構築が終わった
ら、その上に例えば、不定形耐火物を用いて炉底の全面
をカバーするように所定の層厚に内張り耐火物３の層を
構築することによって炉底敷部５の構築を終了する。こ
こでは、下段永久張りれんが層13の厚みおよび中段永久
張りれんが層14の厚みを、共に100mm とし、上段の内張
り耐火物３の層厚は230mm とした。直径19mmの丸鋼棒15
は、取鍋10を構成する鉄皮１の上面に500mm ピッチごと
に配置してあるリブ18を利用して溶接止めとして固定し
た。

【００１９】255 トン溶鋼用取鍋における従来構造と本
発明構造による炉底敷部構造条件とその実使用結果を表
１に比較して示す。なお、ここでの従来構造とは、丸鋼
棒およびアンカ定形れんがを使用しない単純な永久張り
れんがを平行積みした場合である。

【００２０】

【表１】

【００２１】表１に示すように取鍋の同一使用回数にお
いて、本発明の構造によれば従来の構造に比較して永久
張りれんがの浮き上がりが極めて小さくなり、漏鋼等の
トラブルが解消できる。したがって中段永久張りれんが
層および下段永久張りれんが層ともに浮き上がりに起因
する地金差し等による交換回数を大幅に減少することが
できる。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、下
段と中段の永久張り耐火物層をそれぞれ構築する下段定
形耐火物および中段定形耐火物は、いずれも側面に設け
た凹状ダボと凸状ダボとを交互に嵌合する構造であるた
め、個々に浮き上がるのを防止できる。また、下段と中
段の永久張り耐火物層は、炉底部の要所に配置した丸鋼
棒を介して支持されたアンカ定形耐火物との凸状または
凹状ダボとの嵌合により全体的な浮き上がりを防止する
構造になっている。そのため取鍋の鉄皮上に構築された
下段と中段の永久張り耐火物層は、永久張り耐火物自体
の熱膨張による迫り出しを低減できると共に、取鍋を反
転してスラグを排出する際に浮き上がるのを防止するこ
とができる。

【００２３】その結果、永久張り耐火物の迫り出しや浮
き上がりにより発生する隙間への地金差しが減少し、漏
鋼等のトラブルが少なくなるので永久張り耐火物の寿命
が長くなる。また取鍋の炉底敷部を構成する下段と中段
の永久張り耐火物の交換回数を低減することができ、そ
の経済的効果は多大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る取鍋を構成する炉底敷部を示す部
分縦断面図である。

【図２】本発明に係る取鍋を構成する炉底敷部の平面図
であり、下半分は図１のA-A 矢視を示し、上半分は図１
のB-B 矢視を示す。

【図３】本発明に係る下段定形耐火物を示し、(A) は平
面図、(B) は正面図、(C) は側面図である。

【図４】本発明に係る中段定形耐火物を示し、(A) は平
面図、(B) は正面図、(C) は側面図である。

【図５】本発明に係るアンカ定形耐火物を示し、(A) は
平面図、(B) は正面図、(C) は側面図である。

【図６】従来に係る取鍋の全体を示す縦断面図である。

【図７】従来に係る取鍋を構成する炉底敷部を示す部分
断面図である。

【符号の説明】

１ 鉄皮 ２ 永久張り耐火物 ３ 内張り耐火物 ４ 炉側壁部 ５ 炉底敷部 ６ 地金 ７ 下段定形れんが ８ 中段定形れんが ９ アンカ定形れんが 10 取鍋 11 凹状ダボ 12 凸状ダボ 13 下段永久張りれんが層 14 中段永久張りれんが層 15 丸鋼棒 17 半円切り欠き 18 リブ 19 排出口 20 ポーラス羽口

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 炉底鉄皮の上面に永久張り耐火物層を構
   築し、この永久張り耐火物層の上面に内張り耐火物層を
   構築する取鍋の炉底耐火物構造において、前記炉底鉄皮
   の上面に、下段定形耐火物の側面に設けた凹状ダボと凸
   状ダボとを交互に嵌合させることによって構築する下段
   永久張り耐火物層と、この下段永久張り耐火物層の上面
   に、中段定形耐火物の側面に設けた凹状ダボと凸状ダボ
   とを交互に嵌合させることによって構築する中段永久張
   り耐火物層と、前記下段永久張り耐火物層および中段永
   久張り耐火物層を保持すべき要所に対応させ炉底鉄皮に
   離間して水平に固設する丸鋼棒と、この丸鋼棒を介して
   炉底鉄皮に支持され、下部の側面に設けた凸状ダボまた
   は凹状ダボを前記下段定形耐火物の側面に設けた凹状ダ
   ボまたは凸状ダボに対応して嵌合させる一方、上部の側
   面に設けた凸状ダボまたは凹状ダボを前記中段定形耐火
   物に設けた凹状ダボまたは凸状ダボに対応して嵌合させ
   るアンカ定形耐火物と、前記中段永久張り耐火物層およ
   びアンカ定形耐火物のなす上面に構築する上段内張り耐
   火物層とを具備したことを特徴とする取鍋の炉底耐火物
   構造。