JPS6050271B2 - 剛体構造の溶錬炉における圧縮圧力調整方法 - Google Patents
剛体構造の溶錬炉における圧縮圧力調整方法Info
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- JPS6050271B2 JPS6050271B2 JP57040047A JP4004782A JPS6050271B2 JP S6050271 B2 JPS6050271 B2 JP S6050271B2 JP 57040047 A JP57040047 A JP 57040047A JP 4004782 A JP4004782 A JP 4004782A JP S6050271 B2 JPS6050271 B2 JP S6050271B2
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- Muffle Furnaces And Rotary Kilns (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、剛体構造の溶錬炉における圧縮圧力調整
方法に関する。
方法に関する。
一般に、銅等の金属を溶錬する溶錬炉においては、煉
瓦間の目地から溶湯が漏出するのを防止することが重要
である。
瓦間の目地から溶湯が漏出するのを防止することが重要
である。
そこて従来、溶錬炉を構築する場合には、剛体構造とす
ることが一般に行われている。この剛体構造の溶錬炉と
は、煉瓦を積んて構築した炉壁の外側を鉄皮によつて囲
んだもので、溶錬炉の稼動時に生じる炉壁の熱膨張を鉄
皮によつて拘束することにより、煉瓦間に一定の圧縮圧
力を作用させて煉瓦間の目地が開くのを防止し、目地か
ら溶湯が漏出するのを防止することができる。 しカル
ながら、このような剛体構造の溶錬炉においては、例え
ばボイラーの点検修理のために炉内を冷却し、その後再
び昇温するという昇温、冷却を繰り返すと、煉瓦の熱膨
張量が漸次増大するため、煉瓦に作用する圧縮圧力が過
大となつて煉瓦が漏出するおそれがあることが判明した
。 この点について詳細に説明すると、煉瓦を一定荷重
の下で単に昇温と冷却との１サイクルさせた場合には、
第１図に示すように、煉瓦の温度がク リープ開始温度
Ｔｃｒから昇温最高温度Ｔｅに達する までの間に煉瓦
に生じるクリープ収縮量１、と、昇温最高温度において
煉瓦に生じるクリープ収縮量１２との合計収縮量の分だ
け、冷却後の煉瓦の大きさが昇温前の元の煉瓦の大きさ
より小さくなる。ところが、煉瓦を銅の溶湯に接触させ
つつ一定荷重の下で昇温、冷却を繰り返した場合には、
煉瓦が高温になつている間に、煉瓦内に銅の溶湯が浸潤
するため、第２図に示すように、元の煉瓦の大きさから
冷却後の煉瓦の大きさを差し引いた収縮量Ｌ’がクリー
プによる収縮量Ｌより小さく、その差の分が冷却後の煉
瓦に残存膨張量として残ることになる。しかも、再昇温
時（図中、２で示す曲線）には、浸潤した銅が膨張する
ため、煉瓦の膨張係数が増大する。この煉瓦の膨張係数
の増大と残存膨張量とによつて、煉瓦のクリープが発生
す・る直前の最大膨張量λが昇温と冷却とを繰り返す毎
に大幅に増大する。このため、剛体構造の溶錬炉にあつ
ては、たとえ昇温完了後の稼動中において煉瓦に作用す
る圧縮圧力が、煉瓦にクリープが発生することによつて
煉瓦の破壊強度より小さか門つたとしても、昇温時にお
いては煉瓦にその破壊強度よりも大きい過大な圧縮圧力
が作用し、この結果煉瓦が漏出し、溶錬炉の寿命が低下
することになる。しかも、煉瓦の破壊強度は、煉瓦が経
時的に劣化するため、漸次低下する。この破壊強度の低
下と圧縮圧力の増大とが相俟つて煉瓦がより圧壊し易く
なり、溶錬炉の寿命低下が助長されていた。この発明は
、上記事情を考慮してなされたものて、炉壁を構成する
煉瓦に作用する圧縮圧力を適正な大きさに調整して、そ
の圧壊を防止することができる剛体構造の溶錬炉におけ
る圧縮圧力調整方法を提供することを目的とする。
ることが一般に行われている。この剛体構造の溶錬炉と
は、煉瓦を積んて構築した炉壁の外側を鉄皮によつて囲
んだもので、溶錬炉の稼動時に生じる炉壁の熱膨張を鉄
皮によつて拘束することにより、煉瓦間に一定の圧縮圧
力を作用させて煉瓦間の目地が開くのを防止し、目地か
ら溶湯が漏出するのを防止することができる。 しカル
ながら、このような剛体構造の溶錬炉においては、例え
ばボイラーの点検修理のために炉内を冷却し、その後再
び昇温するという昇温、冷却を繰り返すと、煉瓦の熱膨
張量が漸次増大するため、煉瓦に作用する圧縮圧力が過
大となつて煉瓦が漏出するおそれがあることが判明した
。 この点について詳細に説明すると、煉瓦を一定荷重
の下で単に昇温と冷却との１サイクルさせた場合には、
第１図に示すように、煉瓦の温度がク リープ開始温度
Ｔｃｒから昇温最高温度Ｔｅに達する までの間に煉瓦
に生じるクリープ収縮量１、と、昇温最高温度において
煉瓦に生じるクリープ収縮量１２との合計収縮量の分だ
け、冷却後の煉瓦の大きさが昇温前の元の煉瓦の大きさ
より小さくなる。ところが、煉瓦を銅の溶湯に接触させ
つつ一定荷重の下で昇温、冷却を繰り返した場合には、
煉瓦が高温になつている間に、煉瓦内に銅の溶湯が浸潤
するため、第２図に示すように、元の煉瓦の大きさから
冷却後の煉瓦の大きさを差し引いた収縮量Ｌ’がクリー
プによる収縮量Ｌより小さく、その差の分が冷却後の煉
瓦に残存膨張量として残ることになる。しかも、再昇温
時（図中、２で示す曲線）には、浸潤した銅が膨張する
ため、煉瓦の膨張係数が増大する。この煉瓦の膨張係数
の増大と残存膨張量とによつて、煉瓦のクリープが発生
す・る直前の最大膨張量λが昇温と冷却とを繰り返す毎
に大幅に増大する。このため、剛体構造の溶錬炉にあつ
ては、たとえ昇温完了後の稼動中において煉瓦に作用す
る圧縮圧力が、煉瓦にクリープが発生することによつて
煉瓦の破壊強度より小さか門つたとしても、昇温時にお
いては煉瓦にその破壊強度よりも大きい過大な圧縮圧力
が作用し、この結果煉瓦が漏出し、溶錬炉の寿命が低下
することになる。しかも、煉瓦の破壊強度は、煉瓦が経
時的に劣化するため、漸次低下する。この破壊強度の低
下と圧縮圧力の増大とが相俟つて煉瓦がより圧壊し易く
なり、溶錬炉の寿命低下が助長されていた。この発明は
、上記事情を考慮してなされたものて、炉壁を構成する
煉瓦に作用する圧縮圧力を適正な大きさに調整して、そ
の圧壊を防止することができる剛体構造の溶錬炉におけ
る圧縮圧力調整方法を提供することを目的とする。
この発明の特徴は、炉壁を囲む鉄皮を強制的に熱膨張、
収縮させることにより、煉瓦に作用する圧縮圧力を調整
するようにした点にある。
収縮させることにより、煉瓦に作用する圧縮圧力を調整
するようにした点にある。
以下、この発明の一実施例について第３図を参照して説
明する。
明する。
第３図は、この発明に係る方法を実施した剛体構造の溶
錬炉の一部を省略した断面図である。まず、この第３図
によつて溶錬炉の構成について説明すると、図中符号１
は煉瓦２を積んで構築した炉壁である。この炉壁１は、
炉床３と、この炉床３の周縁部に構築された側壁４とか
ら構成されている。側壁４の下端部で炉床３の周縁部に
は、ダキ受け５が配設されている。また、これら炉床３
および側壁４の外側には、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）
砥粒からなる砥粒層６が形成されている。この砥粒層６
の外側を鉄皮７によつて囲まれている。この鉄皮７の側
部外周には、その周方向に沿つて延びるスチームバイブ
８が配設されている。次に、このように構成された剛体
構造の溶錬炉において、煉瓦に作用する圧縮圧力を調整
する場合について説明する。
錬炉の一部を省略した断面図である。まず、この第３図
によつて溶錬炉の構成について説明すると、図中符号１
は煉瓦２を積んで構築した炉壁である。この炉壁１は、
炉床３と、この炉床３の周縁部に構築された側壁４とか
ら構成されている。側壁４の下端部で炉床３の周縁部に
は、ダキ受け５が配設されている。また、これら炉床３
および側壁４の外側には、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）
砥粒からなる砥粒層６が形成されている。この砥粒層６
の外側を鉄皮７によつて囲まれている。この鉄皮７の側
部外周には、その周方向に沿つて延びるスチームバイブ
８が配設されている。次に、このように構成された剛体
構造の溶錬炉において、煉瓦に作用する圧縮圧力を調整
する場合について説明する。
煉瓦に作用する圧縮圧力．は、上述したように炉内の昇
温、冷却を繰り返す毎に大きくなる。そこで、その後の
新たな昇温によつて圧縮圧力が過大となるときに、昇温
に先だつて、あるいは昇温とともにスチームバイブ８に
蒸気を通して鉄皮７を加熱し、鉄皮７を熱膨張さこせる
。一方、煉瓦２は炉内が昇温されるとともに膨張する。
ところが、鉄皮７が熱膨張しているから、煉瓦２に作用
する圧縮圧力が過大となることがなく、圧縮圧力を適正
な大きさに調整することができる。また、圧縮圧力が煉
瓦に生じるクリーグプ収縮によつて小さくなり過ぎる場
合には、クリープ収縮完了後、あるいはクリープ収縮の
進行とともに蒸気の量を絞つて鉄皮７の温度を下げ、鉄
皮７を熱収縮させて煉瓦２に作用する圧縮圧力を適正な
大きさとすることができる。次に、この発明の圧縮圧力
調整方法により、実際に圧縮圧力を調整した具体例につ
いて説明する。
温、冷却を繰り返す毎に大きくなる。そこで、その後の
新たな昇温によつて圧縮圧力が過大となるときに、昇温
に先だつて、あるいは昇温とともにスチームバイブ８に
蒸気を通して鉄皮７を加熱し、鉄皮７を熱膨張さこせる
。一方、煉瓦２は炉内が昇温されるとともに膨張する。
ところが、鉄皮７が熱膨張しているから、煉瓦２に作用
する圧縮圧力が過大となることがなく、圧縮圧力を適正
な大きさに調整することができる。また、圧縮圧力が煉
瓦に生じるクリーグプ収縮によつて小さくなり過ぎる場
合には、クリープ収縮完了後、あるいはクリープ収縮の
進行とともに蒸気の量を絞つて鉄皮７の温度を下げ、鉄
皮７を熱収縮させて煉瓦２に作用する圧縮圧力を適正な
大きさとすることができる。次に、この発明の圧縮圧力
調整方法により、実際に圧縮圧力を調整した具体例につ
いて説明する。
この具体例の溶錬炉においては、煉瓦２に作用する圧縮
圧力が初回の昇温完了後において２ｋ９１ｃＩｔとなる
ように設計し、昇温後実際に圧縮圧力を測定したところ
ほぼ設計値通りの２１ｋ９１ｄであつた。その後、冷却
、昇温を繰り返して使用したところ、１０回目の稼動時
においては、昇温中にフ煉瓦２に作用する最大圧縮圧力
が煉瓦２の破壊強度１２ｋ９′ｄを越えて１３〜１４ｋ
９′ｄとなり、クリープ収縮完了後の圧縮圧力が１２ｋ
ｇＩｃ１ｔとなることが判つた。そこで、スチームバイ
ブ８に蒸気を通して鉄皮７の温度を３０℃から１６０℃
に上げて熱膨張さ・せ、その後炉内を昇温した。昇温中
においては、煉瓦２に作用した最大圧縮圧力が１０ｋ９
１ｃ！ｉであつた。煉瓦２のクリープ収縮完了後におい
ては、蒸気の量を絞り、鉄皮７の温度を５０′Ｃに下げ
て熱収縮させ、圧縮圧力を１１．５ｋ９１ｄに調整した
。なお、上記実施例においては、鉄皮７の温度を調整す
る手段としてスチームバイブ８とその中を通す蒸気を用
いているが、これらに限られることなく、例えばヒート
パネル等の他の加熱手段であつてもよい。また、スチー
ムバイブ８を鉄皮７の側部外周のみならず、鉄皮７の底
部下方にも配設してもよい。以上説明したように、この
発明の剛体構造の溶錬炉における圧縮圧力調整方法によ
れば、炉壁を囲む鉄皮を強制的に熱膨張、収縮させるこ
とにより、煉瓦に作用する圧縮圧力を調整するようにし
ているから、炉内の昇温と冷却を繰り返すことにより煉
瓦の膨張量が漸次増大しても、煉瓦に作用する圧縮圧力
を軽減して適正な大きさに調整することができ、これに
よつて煉瓦の圧壊を防止して溶錬炉の寿命を大幅に向上
させることができるという効果を有する。
圧力が初回の昇温完了後において２ｋ９１ｃＩｔとなる
ように設計し、昇温後実際に圧縮圧力を測定したところ
ほぼ設計値通りの２１ｋ９１ｄであつた。その後、冷却
、昇温を繰り返して使用したところ、１０回目の稼動時
においては、昇温中にフ煉瓦２に作用する最大圧縮圧力
が煉瓦２の破壊強度１２ｋ９′ｄを越えて１３〜１４ｋ
９′ｄとなり、クリープ収縮完了後の圧縮圧力が１２ｋ
ｇＩｃ１ｔとなることが判つた。そこで、スチームバイ
ブ８に蒸気を通して鉄皮７の温度を３０℃から１６０℃
に上げて熱膨張さ・せ、その後炉内を昇温した。昇温中
においては、煉瓦２に作用した最大圧縮圧力が１０ｋ９
１ｃ！ｉであつた。煉瓦２のクリープ収縮完了後におい
ては、蒸気の量を絞り、鉄皮７の温度を５０′Ｃに下げ
て熱収縮させ、圧縮圧力を１１．５ｋ９１ｄに調整した
。なお、上記実施例においては、鉄皮７の温度を調整す
る手段としてスチームバイブ８とその中を通す蒸気を用
いているが、これらに限られることなく、例えばヒート
パネル等の他の加熱手段であつてもよい。また、スチー
ムバイブ８を鉄皮７の側部外周のみならず、鉄皮７の底
部下方にも配設してもよい。以上説明したように、この
発明の剛体構造の溶錬炉における圧縮圧力調整方法によ
れば、炉壁を囲む鉄皮を強制的に熱膨張、収縮させるこ
とにより、煉瓦に作用する圧縮圧力を調整するようにし
ているから、炉内の昇温と冷却を繰り返すことにより煉
瓦の膨張量が漸次増大しても、煉瓦に作用する圧縮圧力
を軽減して適正な大きさに調整することができ、これに
よつて煉瓦の圧壊を防止して溶錬炉の寿命を大幅に向上
させることができるという効果を有する。
第１図ａは、煉瓦を一定荷重の下で単に昇温と冷却との
１サイクルさせた楊合における膨張と収縮との挙動を示
すモデル図、第１図ｂはそのクリープ収縮を示すモデル
図、第２図は煉瓦を銅の溶湯に接触させつつ一定荷重の
下で昇温と冷却とを繰り返した場合における膨張と収縮
との挙動を示すモデル図、第３図はこの発明の方法を実
施した剛体構造の溶錬炉の一例を示す一部省略縦断面図
である。 １・・・・・・炉壁、２・・・・・・煉瓦、３・・・・
・・炉床、４・・・１壁、７・・・・・・鉄皮、８・・
・・・スチームバイブ。
１サイクルさせた楊合における膨張と収縮との挙動を示
すモデル図、第１図ｂはそのクリープ収縮を示すモデル
図、第２図は煉瓦を銅の溶湯に接触させつつ一定荷重の
下で昇温と冷却とを繰り返した場合における膨張と収縮
との挙動を示すモデル図、第３図はこの発明の方法を実
施した剛体構造の溶錬炉の一例を示す一部省略縦断面図
である。 １・・・・・・炉壁、２・・・・・・煉瓦、３・・・・
・・炉床、４・・・１壁、７・・・・・・鉄皮、８・・
・・・スチームバイブ。
Claims (1)
- １ 煉瓦を積んで構築した炉壁の外側を鉄皮によつて囲
つた剛体構造の溶錬炉において、上記溶錬炉の稼動時に
、上記鉄皮の温度を制御してその鉄皮を強制的に熱膨張
、収縮させることにより、上記煉瓦に作用する圧縮圧力
を調整することを特徴とする剛体構造の溶錬炉における
圧縮圧力調整方法。
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57040047A JPS6050271B2 (ja) | 1982-03-13 | 1982-03-13 | 剛体構造の溶錬炉における圧縮圧力調整方法 |
| CA000421111A CA1212542A (en) | 1982-03-13 | 1983-02-08 | Melting furnace of a rigid structure |
| US06/472,991 US4469312A (en) | 1982-03-13 | 1983-03-07 | Melting furnace of a rigid structure |
| SE8301306A SE452056B (sv) | 1982-03-13 | 1983-03-10 | Anordning vid smeltugn med styv uppbyggnad for att under ugnens drift minska tryckkrafter utovade av jernmanteln pa det tegel som bildar ugnsstommen |
| FI830828A FI74538C (fi) | 1982-03-13 | 1983-03-11 | Smaeltugn med styv struktur. |
| DE19833309048 DE3309048A1 (de) | 1982-03-13 | 1983-03-14 | Schmelzofen |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57040047A JPS6050271B2 (ja) | 1982-03-13 | 1982-03-13 | 剛体構造の溶錬炉における圧縮圧力調整方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58156184A JPS58156184A (ja) | 1983-09-17 |
| JPS6050271B2 true JPS6050271B2 (ja) | 1985-11-07 |
Family
ID=12569996
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57040047A Expired JPS6050271B2 (ja) | 1982-03-13 | 1982-03-13 | 剛体構造の溶錬炉における圧縮圧力調整方法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4469312A (ja) |
| JP (1) | JPS6050271B2 (ja) |
| CA (1) | CA1212542A (ja) |
| DE (1) | DE3309048A1 (ja) |
| FI (1) | FI74538C (ja) |
| SE (1) | SE452056B (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62280433A (ja) * | 1986-05-27 | 1987-12-05 | 松下電器産業株式会社 | 温水洗浄便座用ノズル |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6814012B2 (en) * | 2002-10-11 | 2004-11-09 | Hatch Associates Ltd. | Furnace binding and adjustment systems |
| CN110557854A (zh) * | 2018-05-30 | 2019-12-10 | 杜磊 | 一种采用了光电子器件和光电子的铜合金制作设备 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1448194A (en) * | 1921-11-04 | 1923-03-13 | Pittsburgh Seamless Tube Compa | Furnace |
| US3162710A (en) * | 1962-07-24 | 1964-12-22 | Anderson Donald Jay | Induction furnace with removable crucible |
| US3735010A (en) * | 1972-08-23 | 1973-05-22 | Atomic Energy Commission | Skull-melting crucible |
| SE432150B (sv) * | 1976-10-04 | 1984-03-19 | Siderurgie Fse Inst Rech | Apparat for metallurgisk induktionsbehandling av metaller och metalliska eller andra legeringar |
-
1982
- 1982-03-13 JP JP57040047A patent/JPS6050271B2/ja not_active Expired
-
1983
- 1983-02-08 CA CA000421111A patent/CA1212542A/en not_active Expired
- 1983-03-07 US US06/472,991 patent/US4469312A/en not_active Expired - Lifetime
- 1983-03-10 SE SE8301306A patent/SE452056B/sv not_active IP Right Cessation
- 1983-03-11 FI FI830828A patent/FI74538C/fi not_active IP Right Cessation
- 1983-03-14 DE DE19833309048 patent/DE3309048A1/de active Granted
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62280433A (ja) * | 1986-05-27 | 1987-12-05 | 松下電器産業株式会社 | 温水洗浄便座用ノズル |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| FI74538C (fi) | 1988-02-08 |
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