JPS6342311A - 高炉炉壁構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は高炉の優れた機能を有する炉壁構造に関するも
のである。

（従来の技術） 一般に高炉の炉壁は、装入物との接触による摩耗、操業
温度変動による熱衝撃、膨張収縮による目地切れ等の物
理的要因あるいはＣＯガス、アルカリ蒸気、亜鉛蒸気の
侵入によるカーボンガポソ／ヨン、アルカリバースティ
ング、亜鉛法Ｒｅの化学的要因によっても損傷する。

従来、これらの損傷を抑制するために種々の対策が講じ
られており、例えば化学的損傷、熱衝撃による損傷に対
しては主に炉壁な形成するれんがの材質を選定すること
によって対処しており、近年では高純度アルミナ質れん
が、Ｃ−８ｉＣれんが、β−８ｉＣれんが、Ｓ　ｉ　、
Ｎ４結合のＳＩＣれんがあるいは耐スポール性骨材添加
の高アルミナれんが等が用いられている。

一方炉壁構造の膨張対策に関しては、上下方向の膨張に
対しては上下方向で隣接するれんが間に可縮性の充填材
を介挿したり、上方に空隙を形成することによって、又
、炉径方向の膨張に対しては炉径方向に隣接するれんが
間に介在させたモルタル目地、鉄皮−れんが間に介在さ
せたスタンプ材、鉄皮等によってそれぞれ膨張を吸収す
るようにしているのが一般的である。

（発明が解決しようとする問題点） 上記従来の一般的な炉壁構造においては、特に炉周方向
の膨張を充分に吸収する構造を有していないため、炉周
方向のれんが相互間で生じた膨張応力は炉径方向にも作
用し、その結果炉径方向に対する膨張収縮応力が過大と
なり、加えて操業温度変動に伴なう膨張収縮の操返兄し
により、れんがはもとよりスタンプ材、モルタル目地に
破壊が生じ易く、れんがが脱落し炉壁ライニング機能を
失い易いという欠点がある。

斯る欠点の解消を意図したものとして例えば実公昭５１
−４９６７号公報の考案がある。

この考案は、炉壁を形成する耐火れんが群の適当な箇所
の耐火れんが相互間に合成樹脂で固めた炭素繊維成形体
を介装することによりれんがの膨張を吸収し併せて炉内
ガスの漏洩を防止するようにしたものであり、前記従来
の一般的な炉壁構造に比して可成り改善されたものとい
える。

しかし、この考案における炭素繊維成形体は、充分な耐
熱接着強度を有しないため長期の使用に耐えないという
欠点を有している。

本発明は斯る従来の欠点を解消するためになされたもの
である。

（問題を解決するための手段） 本発明は、炉壁な形成する耐火れんが群を複数のブロッ
クに区分し、少なくとも隣接するグロック相互間に例え
ば耐熱性、耐アルカリ性にもすぐれ可縮性の良好ｆＺ　
Ａｚ２ｏ３−ｃ　、５１０２−Ｃ−ＭｇＯ−Ｃ等のカー
ボン結合の耐火性酸化物あるいは５ｔｃ−ｃ、等カーボ
ン結合の耐火性非酸化物系からなる可縮性モルタルを介
装させたところに特徴を有するものであり、特に周方向
に２ける膨張を効果的に吸収して炉壁全体として膨張応
力を緩和し、耐火れんが、スタンプ材はもとより特に、
目地が、耐火れんが膨張時の圧縮に耐えかつ耐火れんが
収縮時に２いても接着性を充分に維持し、長期に亘って
目地機能を維持し、炉壁ライニング構造を安定的に維持
できるようにしたものである。

以下に本発明を第１図に示す実施例に基づいて詳細に説
明する。

第１図は冷却盤使用の大型高炉のシャフト部に本発明の
炉壁構造を採用した例を示すものであり、／ヤフト部鉄
皮１の炉内側にはスタンプ材２を介して炉径方向に耐火
れんが３，４．５からなる３列の耐火れんが層（イ）（
ロ）（つを配設し、この３列の耐火れんが層（イ）、（
ロ）、←ツからなるライニング層Ａを周方向に複数ブロ
ックＢ、、Ｂ２　、Ｂｎに分割する。そしてこのブロッ
クＢｌ　、Ｂ、間に膨張吸収モルタル６を介装する。

この膨張吸収モルタル６は第１表に示すようにアルミナ
粉末８０％天然騙状黒鉛粒２０％の割合で配合したもの
をペースとし、これに多孔質繊維、タール、ピッチ粉末
、を混合し更に硬化材としてレジン粒を又溶剤として水
、アルコールを添加して混練してなるものである。

そしてこれをコテ塗りにより形成したものである。

表１ 周知のよ°うに耐火れんがの膨張量は温度によって異な
り、高炉シャフト部の炉壁においては温度の筒い炉内側
で大きく、温度の低い鉄皮側で小さくなる分布を持って
いる。

したがって膨張代は膨張量の分布に応じて設定される例
もあるが一般には耐火れんが内平均温度での膨張量をペ
ースとして設定する例が多い。

本実施例においても耐火れんがの平均膨張量をペースと
して膨張代としての膨張吸収モルタルの厚みを設定した
。

この膨張代としての膨張吸収モルタルの設定厚みは第２
図に示すように耐火れんが層の平均膨張量をＬｏとし、
この膨張ｉＬ。を吸収するため例えば１０ｋｖＣＴｎの
圧縮応力で５０係の可縮率な有する膨張吸収モルタルを
使用する時２Ｌｏにすれば良いことになる。

本実施例における高炉のシャフト部の炉壁な形成する３
列からなる耐火れんが層の周方向の平均膨張量り。は約
２５０１１ＩＩＩ＋でめり、この内の５０ｍ＋＋を各耐
火れんが間に介在させた通常モルタル、スタンプ材の可
縮、鉄皮の膨張等によって吸収きれるので、残９２００
ｖａを膨張吸収モルタルで吸収するようにした。

ここで用いる膨張吸収モルタルは第３図に示すように１
０俵６の圧縮応力で５０％の可縮率な有するものである
ので初期（築造時）の設定総厚みは４００団とした。

本実施例では耐火れんが層を形成する耐火れんが群を周
方向に略均等割で１００ｆロツクに分割し、築造時プロ
、り間に４畷厚の膨張吸収モルタル６を形成介在させ、
膨張吸収後２簡になるようにした。

コノクロ、り間の対向面は各耐火ｎんがの０１１１面単
位０凹凸面からなっているため、この膨張吸収モルタル
は対向す◇耐火れんが間に夫々独立して不連続に介装さ
れている。

この凹凸によって形成されるプロ、り間の膨張摺動面に
はブロック間の膨張収縮を容易にするため通常モルタル
を塗布したオイルペーパー９が介装されている。

なお７，８は通常モルタルである。

このように本発明の高炉炉壁構造においては耐火れんが
ノーは炉周方向に膨張吸収モルタルを介して複数ブロッ
クに分割されており、各ブロック単位で膨張を吸収する
ようにした。このプロ、り間の対向面は各耐火れんがの
側面単位の凹凸面がらなっているため実際にはこの膨張
吸収モルタルは不連続に介装されている。この対向する
ブロック間の摺動面には耐火れんがの膨張収縮にょる摺
動を容易にするため、スライド目地として通常モルタル
を被覆したオイルペーパーを内装している。

このようにして構成した炉壁構造を採用した高炉は、火
入れ後５年後の現在も安定構造を維持し、良風発生によ
る鉄皮赤熱事故も発生することなく順調に稼動している
。

なお本実施例では耐火れんが群を炉周方向にのみ分割し
たが炉高方向にも併せて分割し一部も良い。

又、不発明で用いるカーシーン結合の酸化物、非酸化物
としては例えば不実施例のＡｔ２０３−Ｃの他に８１０
２−Ｃ、Ｍｇ０−Ｃ、等の酸化物、あるいは５ｉＣ−Ｃ
。

Ｓ　ｉ　３Ｎ４−Ｃ等の非酸化物が一般的であり、これ
らのカーデン結合の酸化物、非唆化物は天然にも産する
ものもあるが、Ａｔ２０３−Ｃの場合はアルミナ粉とカ
ーゲン粉を混合しこれを高温で焼成して得るのが一般的
である。

（発明の効果） 本発明の高炉炉壁構造では炉周方向の耐火れんが膨張は
各ブロック単位で全て膨張吸収モルタルで吸収され、そ
の過程で生成されるカー７メン１」−ンドによってブロ
ック相互が強固に接着さ九るので背面側、即ち、炉径方
向におい１は特に膨張吸収式を設ける必要はなく、健全
なバックライニ／グを施すことができる。

又特に膨張吸収後の膨張吸収モルタルによる目地部には
カーボンボンドが生成されるため、通常モルタルと同等
の耐熱接着強度を有するから炉壁としての機能は従来構
造に比し、低下するものではない。

又、耐火れんがはブロック単位で通常モルタルで一体化
されており膨張収縮の挙動はブロック単位になり、各ブ
ロック間に介装した膨張吸収モルタルによって、全て吸
収するようにしているため各耐火れんが間の通常モルタ
ルによる目地の欠損は殆んど発生しない等々すぐれた効
果を有している。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の高炉炉壁構造の一実施例を示す一部切
欠立体説明図、第２図は耐火れんがの膨張讐と膨張吸収
モルタルの可縮量との関係を示すグラフ、第；３図は、
本発明の実施例における膨張吸収モルタルの可、縮性な
示すグラフである。 工：鉄皮、　　　　　２ニスタンプ材、３．４，５：耐
火れんが、６：膨張・及収モルタル７．８：通常モルタ
ル、’、’　：　オーｆルペーノｅ−０代理人　　谷　
山　輝　雄　　゛ 本　　多　　小　　平 岸　　１）　正　　行　　　： 新部興治 １：鉄皮 ２、スタンプ材 ３．４．５：耐大煉瓦 ６　膨張吸収モルタル ７．８：通常モルタル ９：才イルベーバ−

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）炉壁を形成する耐火れんが群を複数のブロックに
   区分し、少なくとも隣接する周方向の各クロック間には
   カーボン結合の耐火性酸化物、耐火性の非酸化物系の可
   縮性モルタルを介装させたことを特徴とする高炉炉壁構
   造。
2. （２）カーボン結合の耐火性の酸化物、耐火性の非酸化
   物系のモルタルが、加圧応力２〜３０ｋｇ／ｃｍ＾２で
   １０〜７０％の可縮率を有し、可縮後の耐火れんがとの
   接着曲げ強度を５ｋｇ／ｃｍ＾２以上に維持する１．０
   〜１０ｍｍ厚のものである特許請求の範囲第１項記載の
   高炉炉壁構造。