JPS6037042B2 - りん炉で出湯口に栓をする方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はりんの電気炉で出湯口に栓をする方法に関する
。

元素状りんはりん酸塩鉱石、コークスの様な炭素還元剤
、シリカ岩石の様なフラックス （高虫剤）の混合物を
水中に入れられたアーク式の電気炉中で溶融し、反応さ
せてつくられる。

りんの蒸気が溶融された材料から遊離され、次いで集め
られた液状に凝縮される。残りの溶融材料は密度によっ
て分離されたりん鉄金属及び鉱連であり指定された出湯
口を経てときどき排出され、冷却及び処分区域へ入れら
れる。出湯口を付けること（タッピング）は高温（２８
０００Ｆ又は１５３８℃）及び溶融材料と蒸気の腐蝕性
のために困難な操作である。

以前の夕ツピング手順は溶融した炉内容を排出させるた
めに硬い粘度の出湯口栓及び固化した材料をつき破るた
めに空気廻転ドリルを必要とした。出湯口を開けるもつ
一つの方法は粘士又は固化した材料を焼き破って通すた
め酸素やりを使うことを含んでいる。もつと外の知られ
た方法は部分的に孔をあげ次いで酸素やりを使って出湯
口の孔あげ（タッピング）を完了することである。酸素
やりは長い金属パイプであり、そのパイプに酸素の流れ
を通す。

点火源と接触するとパイプの端は酸素による燃焼によっ
て白熱になり爆燃金属の尖端を形成しこれが粘度栓を焼
き取って溶融材料が炉から排出出来るようにする。排出
が完了した後で、炉の開□が新しい粘土の栓で閉ざされ
る。その様な粘度の栓は炉の近くに位置している泥練り
機中で製作される。出湯口に粘土で栓をすることは一人
以上の人を要し、出湯口をつける操作に極めて接近して
仕事をすることのため仕事は危険である。

粘士の栓が正しい湿分含量で各差込みに於て前以つてつ
くらなければならない。炉内からの圧力と危害の危険を
最小限にするために、出湯口を閉鎖するに際し、粘土栓
を使用すると、炉の負荷減少を必要とし、また粘土栓の
準備に１び分位迄の時間がかかってしまう。電力は一般
に使用に無関係に契約基準に対して支払われ、電力需要
を利用できないことは費用がか）る。出湯口に栓をする
改良された方法は成形された生木の栓を利用することで
ある。

これらは出湯口の端で夕ツピングスリーブ中に挿入され
それによって栓に隣接した融溶材料が固化し物質の流れ
を止める。木材部分は次いで熱と空気の不在のため木炭
に変換される。木材の栓を使用することは出湯口を予め
孔あげすることが不必要であるから出湯口に栓をするこ
とと開けることのより簡単な方法を提供する。

酸素やりで炭化した栓を焼いてしまうことは粘土の栓を
焼くよりも容易でありタツピングスリーブに損傷を与え
ることが少なく、木材の栓の在庫品を維持することは問
題がより少ないことである。しかしながら木材の栓は全
くは満足なものはではなく、これらは粘土よりも高価で
、炉の圧力をゆるめるために負荷を減少させる必要があ
りうる。

これらは挿入するのがより容易であるが、それでもまだ
生木村中の湿分が蒸気になる時発生する溶融材料がはね
ることに人員がさらされることになる。本発明に従って
次の工程からなるりん炉に於ける出湯口に栓をする方法
が提供される。

‘ａ’マット状とした耐火性の陶器繊維の壁を有し、そ
の接触点でほぼ出湯口の開ロに形があっており少なくと
も一つの中空の端部を含み、前記中空の端部を通して、
支持用裏打材の栓を受ける様にした中空の栓部材を設け
、‘ｂ｝ 上記中空の栓部材の内面と接触する様にした
硬い耐熱性の支持用裏打材の栓の上に上記中空の千全部
材を置き、（ｃ｝ 支持用裏打材の栓上に取り付けられ
ている間に上記中空の千全部材を出湯口中に挿入し前記
中空の栓部料の外側壁と出湯口の閉口の間を密閉にする
のに充分な力を加え、【ｄ｝ 充分な溶融炉材が中空の
栓部材に対して固化してそれによって出湯口に栓ををす
る迄上記支持用裏打材栓をその場所に保持する。

本発明の出湯口用の栓は陶器の耐火性繊維から形成され
２００００Ｆ（１０９３ｑｏ）を越える温度で用途を有
する既知の種類のガラス質の絶縁材料である。

すべての実用的な目的に対してその様な繊維は三つの広
い範鴫を含む。即ちアルミナーシリカ繊維とその化学的
改質物；９９％十シリカ迄の高シリカの熔融された焼か
れたガラス繊維と焔で細くされたシリカ繊維。より普通
でない特殊なものはアルミナ（山２０３）とジルコニァ
（Ｚの２）繊維である。比較的低費用のためアルミナー
シリカ（カオリン〉繊維は商業的に生産され実際には耐
火性繊維市場の大半をなしている。耐火性繊維はばら（
塊状）鉱物材料の溶融物を形成し次いで蒸気吹き付けと
紡糸の様な技術によって繊維化してつくられる。

粗製繊維は高い熱効率が要求される場合には除去する必
要のある、ベレット状物又は球状物を相当含んでいる場
合がある。耐火性繊維はパット（詰綿）、ブロック、板
、なわ、織物の形、紙、管、セメント、鋳込み適性物及
び鰭霧被覆の様な種々の形態に製作できる。

特に耐火性の形態を得るのに有用で商業的に重要な技術
は真空成型の技術である。これはゆるい繊維を有機及び
無機の結合剤を含んでいる水中に供給することによって
実施される。通常約２５％乃至３０％の固型物の稀釈さ
れたスラリーが細かい目の網の表面上に陶器の繊維を沈
殿させるため特別な型の中で真空成型される。

所望の形と厚さが得られた後湿った鋳込み物が離され、
乾燥するとそれはフェルト化された又はマット状とされ
た繊維の使用可能な形になる。真空成型は種々様様の複
雑な耐火物の外形と寸法をつくるのに効果的に使用され
、本発明の陶器製の栓を製作するのに好まれる。耐火性
繊維の充分にかつ完全に述べているものとしてカークオ
スマーのェンサイクロベジア オプ ケミカル テクノ
ロジィ第２版 １７巻２８５〜２９５頁を参照されたい
。本明細書の方法によるせんをする操作を実施するには
、真空鋳込みの陶器製が適当な長さのパイプハンドルに
取り付けられた耐熱性の裏材又は支えの上に置かれる。
この組立材は次いで炉の出湯口に栓をするために使用さ
れる。出湯口の封止を行なうための充分な溶融炉村が陶
器製の栓と相対して固化する迄裏打栓がその場所に保持
される。本発明の栓は１／４インチ乃至１′２インチ（
０．６３５伽乃至１．２７肌）の壁の厚さを有する円錐
の形に形成されることが好ましい。これらは商標ファイ
バーフラックス（Ｆｉｂｅｈｒａｘ）のもとでカーボラ
ンダムカンパニーによって製造される陶器繊維の様なア
ルミナーシリカ（カオリン）繊維のスラリーを真空流し
込みすることによって得られる。この製品の融点は３２
６００Ｆ（１７９３℃）、密度範囲は１４〜４０１ｂｓ
′Ｃｕ．ｆｔ（２２４．２６〜６４０．７４ｋ９／の比
熱は０．２７Ｂｔｕ′１ｂ。Ｆ（１．１３Ｊ／ｋｇ．Ｋ
）である。タッピングブロック（出湯口のブロック）の
栓をする深さは陶器の円錐の設計変更によって又は一個
又はそれ以上の円錐の積重ねによって変えられ得る。裏
打ち栓は出湯口をあげる操作の間に遭遇する熱的及び機
械的歪力に耐えることが出来ねばならない。

適当なキ全材料は必要な構造強度と温度抵抗性を有する
金属と非金属の両方を含む。典型的な栓は鋼又はグラフ
アィト又はその組合わせで出来ている。真空成型された
陶器の栓はりん炉で出湯口を封止するのに理想的である
。

それはそれらが乾燥しておりそれによって湿分がある結
果溶融材料をはねるということの危険を除く。しかもそ
の様な栓は屈曲性があり、圧縮でき且つ炉の出湯口中の
不規則さに適合し完全な封止をつくり溶融材料の流れを
止める。図面を参照するに第１図は本発明の陶器の栓３
６で閉ざされたその出湯口を有するりんの電気炉１２の
断面図である。

りん炉は下方に延びている電極１３、仕込み物を炉１２
に供給するための仕込みシュート１４、ガスを炉の内部
から滋び去るダクト（導管）１５を含む。炉の壁１７は
ステンレス鋼でいくつかの層の炭素煉瓦で内部が裏打ち
されている。グラフアィトのスリーブ管１８が炉のまわ
り‘こ一定間隔で配置されており炉壁を一貫通して延び
ている。スリーブ管は溶融鉱律又はりん鉄が出湯操作の
間に排出される中央の孔を有している。スリーブ管は孔
が侵食されて拡大される様になった後で取り換えられる
様に設計されている。使用に当って、タツピングスリー
ブ管に栓がされ栓は過剰の溶融炉材料を除くため酸素や
りを使って周期的に開けられる。本発明の陶器の栓３６
はタップを開ける時殆んど抵抗を与えない。第２図は第
１図のりん炉の壁を通過する断面でこの中で３はステン
レス鋼の炉壁で１６は絶縁炭素煉瓦である。本発明の陶
器の栓３６はグラフアィトのスリーブ管１８の出湯口の
開口３４中にある。挿入組立材３７はグラフアィト、鋼
などの耐熱材料で出釆ている耐熱裏打ち栓３７ａとその
基部に取り付けられているハンドル３７ｂからなってい
る。出湯口３４の栓詰めは挿入組立材３７上に陶器製の
栓３６を置くことによって実施されこ−の挿入組立材は
次いでタップホール３４中に導入される。挿入組立材３
７は溶融材料が陶器製の栓３６の周りで固化してタップ
ホール３４の封止がされる迄その場所に保持される。陶
器の栓３６は前述のアルミナーシリカ真空成型繊維でき
ている。

【図面の簡単な説明】

第１図は出湯口中に挿入された本発明の陶器の栓を有す
るりんの電気炉の側面立面図である。 第２図は本発明の陶器の栓をその場所に待ち裏打ち栓に
よって支えられた出湯口を示している第１図の炉壁の断
面図である。第３図は本発明の、概して円錐体の外形を
有する陶器の栓の拡大図を示す。第４図は二重に先細に
なった形の本発明の陶器の栓の他の例を示す。３：ステ
ンレス鋼の炉壁、１２：りんの電気炉、１３：電極、１
４：仕込みシュート、１５：ダクト、１６：絶縁炭素煉
瓦、１７：炉壁、１８：グラフアィトスリーブ、３４：
出湯口の開口、３６：陶器の桧、３７：挿入組立材、３
７ａ：耐熱裏打桧、３７ｂ：ハンドル。 （Ｊり．／ （７０２ （スＧ７ ‘ンＧ４

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ （ａ） マツト状とした耐火性の陶器繊維の壁を有
   し、その接触点でほぼ出湯口の開口に形が合つており、
   少なくとも一つの中空の端部を含み前記中空の端部を通
   して、支持用裏打材の栓を受ける様にした中空の栓部材
   を設け、（ｂ） 上記中空の栓部材の内面と接触する様
   にした硬い耐熱性の上記支持用裏打材の栓の上に上記中
   空の栓部材を置き、（ｃ） 支持用裏打材の栓上に取り
   付けられている状態で上記中空の栓部材を出湯口中に挿
   入し前記中空の栓部材の外側壁と出湯口の開口の間を密
   閉するのに充分な力を加え、（ｄ） 充分な溶融炉材が
   中空の栓部材と相対した状態で固化してそれによつて出
   湯口に栓をする迄上記支持用裏打材の栓をその場所に保
   持し、（ｅ） 上記裏打材を除去する工程を特徴とする
   りん炉に於いて出湯口に栓をする方法。 ２ 中空の栓部材が円錐形であることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項に記載の方法。 ３ 裏打材の栓が鋼であることを特徴とする特許請求の
   範囲第２項に記載の方法。 ４ 耐火性の陶器繊維がカオリン繊維であることを特徴
   とする特許請求の範囲第２項に記載の方法。