KR101795618B1

KR101795618B1 - 향상된 벽선을 갖는 야금로를 위한 노상

Info

Publication number: KR101795618B1
Application number: KR1020137005106A
Authority: KR
Inventors: 쟈크 피렛; 질 카스
Original assignee: 풀 부르스 에스.에이.
Priority date: 2010-07-27
Filing date: 2011-07-26
Publication date: 2017-12-01
Also published as: RU2563399C2; CN103038592A; EP2598818A1; US20130119589A1; US9587882B2; TWI519753B; RU2013108358A; JP5919271B2; LU91713B1; WO2012013689A1; EP2598818B1; CN103038592B; KR20130045371A; UA109789C2; TW201221885A; JP2013537585A; BR112013001995A2

Abstract

야금 반응기를 위한 노상(hearth)은, 특히 용광로를 위해, 외부 셀(12) 및 상기 셀 안쪽에 배열되고 내화재로 만들어진 환상 벽선(annular wall lining)(16; 216; 316)을 갖는다. 상기 벽선은 다층 구성을 갖는 하부 영역을 갖는다. 방사상 내부벽층(20)은 상기 노상의 내부와 마주하며 적어도 하나의 내화소자의 내부링을 포함한다. 방사상 외부층(22)은 상기 외부 셀과 마주하며 적어도 하나의 내화소자들의 외부링(26)을 포함한다.상기 적어도 하나의 내부링(24)에서 소자들(21; 221; 321, 321)은 상기 외부층의 상기 소자들(22)을 만드는 하나 또는 하나 이상의 탄소질의 내화재들과 다른 제1 탄소질의 내화재로 만들어진다. 본 발명에 따르면, 상기 제1 내화재는, 총량 대비 적어도 5 중량%의 비율 내에서, 금속 규소(metallic sillicon) 또는 탄화 규소(sillicon carbide)와 다른 적어도 하나의 특성 강화 첨가물(property-enhancing additive)을 포함한다. 그것과 함께 바람직한 조합에서, 상기 적어도 하나의 내부링(24)은, 상기 내부링의 높이에서 상기 벽선(16; 216; 316)의 총 벽 두께(D)의 45%보다 작은, 바람직하게 35%보다 작은, 벽 두께를 갖는다.

Description

향상된 벽선을 갖는 야금로를 위한 노상{HEARTH FOR A METALLURGICAL FURNACE HAVING AN IMPROVED WALL LINING}

본 발명은 일반적으로 야금 반응기의 노상의 구조와 관련되고 특별히 용광로와 같은 제철과 관련된다. 더 구체적으로 본 발명은 노상의 벽을 라이닝한 내화물의 배열과 관련된다.

야금로의 노상은 주로, 일반적으로 용융 금속을 출탕 시키기 위해 적어도 하나의 탭 홀을 갖는, 외부 강철 셀 및 1100°C 이상의 높은 온도에서 용융 금속 배스를 포함하기 위한 내화재의 라이닝을 갖는다. 상기 라이닝은 셀의 측면의 라이닝, 이하에서 언급되는 벽선, 및 노상의 하부에 있는 라이닝, 예를 들어 노상 패드을 포함한다.

용광로들의 분야에서, 벽선을 구성하기 위한 다양한 접근들이 있다. 가장 잘 알려진 접근으로, 벽선은 비교적으로 작은 벽돌들의 다수의 동심 링들의 벽돌 쌓기 이다. 이것들은 일반적으로 고전도 열 압착된 탄소로 구성된다. 또 다른 접근은 내화물로 비교적 큰 벽돌들을 사용한다. 일반적으로 탄소질의 물질(탄소, 열 압착된 탄소, 흑연, 반 흑연, 및 열 압착된 반 흑연). 보통, 큰 벽돌들은 라이닝이 전체 단면에 걸쳐 같은 물질로 구성하기 위해 셀부터 고온면까지 도달하는 단일 두께로 설치된다. 벽선의 보호 및 내구성을 향상하는 것을 목적으로 하는 더 알려진 접근 방식은 높은 용융점 세라믹들의 측면의 내부층을 포함하는 이른바 추가적인 세라믹 컵을 제공하는데 있다. 또한 잘 알려진 방식은 다른 물질들의 두 개의 환형층들의 복합재료 라이닝에 관한 노상 배열들이다. 보통, 물질들은 외부층의 열전도도가 용선과 접촉하고 있는 고온면을 갖는 내부층의 열전도도 보다 높게 하기 위해 사용되어 진다.

복합재료 라이닝 배열은, 특히 보시 및 용광로의 샤프트 존에 대해, U.S특허 3,953,007에서 예로 개시되어 있다. 이 특허는 다른 탄소질의 내화재의 두 가지 분리된 층 예를 들어, 고 열전도도 흑연 블록들의 외부 층 및 마모나 화학 침식에 대해 높은 저항을 갖는 탄화 규소의 내부층을 제시한다. 실제로, 용광로 내화 물질의 분야에서 통기도를 향상(감소), 기공 크기들(pore sizes)를 감소, 및 마멸 저항성을 향상하기 위해 탄화 규소 또는 실리콘 금속을 탄소질의 믹스에 추가하는 것은 알려져 있다.

노상 벽선 관련하여 더 구체적으로, 비슷한 층이 있는 접근은 US 특허 3,520,526에서 제시되었다. 상기 특허는 대체로 동일한 두께로 바람직하게 내부층의 두께의 0.8부터 1.2 배까지 되는 외부층의 두께를 갖는 두 개 층들을 제공하는 것을 제시한다. 더 구체적으로, US　3,520,526는 냉각 시스템과 연결된 예를 들어 스테이브를 갖는 방사상으로 외부층이 방사상으로 내부층의 열전도도 보다 상당이 높은 열전도도로 특별히 적어도 5배 정도를 갖는 것을 제시한다.

내화 라이닝의 실패는 조기 고장에 관한 가장 일반적인 이유 중 하나이기 때문에 용광로 노상의 내화 라이닝의 내구성은 주요 회전 지속(regards campaign duration)로서 중요한 소자다. 그런 이유로, 유구된 회전 지속(campaign duration)을 달성하기 위해서, 복잡한 내화재들 및 배열들은 최신 기술이며 관련된 비용은 받아 들여 진다. 그 중에서 필요한 특성은 녹은 선철에 의한 부식에 대해 좋은 저항성, 산화에 대해 좋은 저항성, 낮은 침탄 용해 속도, 높은 기계적 강도 및 가능한 낮은 온도에 고온면을 유지하기 위해 높은 열전도이다. 결론적으로, 노상의 총 구성 비용을 고려하면, 그것 자체 상의 내화 라이닝은 총 비용의 3분의 2 (66%)보다 더 잘 구성할 것이다, 즉 강철 셀 및 노상 냉각 시스템의 비용을 초과 할 것이다. 명백하게, 기존의 셀 및 냉각 구성을 지키기 위해 리라인 (reline)하는 경우에, 내화재는 총 비용에서 훨씬 더 중요한 부분을 구성한다.

반면에, 또한 잘 알려진 것으로, 이제까지 생산율을 증가시키는 방향으로 진행중인 경향이 있다. 용광로의 생산력은 노상의 유용한 내부 체적에 의해 제한되어 있다. 유명한 방식을 제외하고 다른 것들 사이에, 상기 체적은 라이닝 두께 및 셀 직경에 의하여 방사상으로 제한되어 있다. 앞서 말한 관점에서, 명백하게 노상 벽선의 총 벽 두께를 감소시켜 감소된 라이닝 비용의 이익 및 노상의 증가된 유용한 내부 체적 중 하나를 달성하거나 바람직하게는 두 개 모두를 달성시키기 위한 바램이 있다.

앞서 말한 관점에서, 명백하게 노상 벽선의 총 벽 두께를 감소시켜 감소된 라이닝 비용의 이익 및 노상의 증가된 유용한 내부 체적 중 하나를 달성하거나 바람직하게는 두 개 모두를 달성시키기 위한 바램이 있다.

그러한 이유로, 본 발명의 목적은 야금로를 위해 특히 용광로와 관련하여 노상의 배열을 제공하는 것을 목적으로 한다. 상기 노상의 배열은 벽선의 내구성에 악영향을 최소화하거나 소멸시키는 벽선의 벽 두께(즉 반경 방향의 두께)의 감소를 가능하게 한다.

이러한 목적은 청구항 1항에 청구된 노상에 의해 달성된다.

알려진 방식으로, 야금 반응기의 노상은 특히 용광로에 있어서 용융 금속을 출탕 하기 위해 적어도 하나의 탭 홀을 갖는 금속으로 된 지지 구조물(이하: 셀)을 포함한다. 노상은 용융 금속을 포함하는 배스를 포함하기 위해 내부에 셀을 포함하며 냉각 시스템 예를 들어 셀과 라이닝 사이에 있는 스테이브 쿨러들의 외부링들에 의하여 일반적으로 뒤에 있는 내화재의 환상 전체 원주의 벽선을 갖는다. 본 발명은 가장 가혹한 조건들에 가장 일반적으로 노출되어 있는 벽선의 하부 영역의 배열과 특히 관련되어 있다. 상기 하부 영역은 용광로 안에서 탭 홀 아래에 위치한다. 본 발명에 따르면, 상기 하부 영역은 노상의 내부와 마주 보는 제1 방사상 내부층을 포함하고 예를 들어 작은 벽돌들 또는 비교적 큰 블락들 같은 내화 소자들이 적어도 하나 및 일반적으로 몇 개의 수직으로 적층되어 있는 링들을 포함한다. 상기 하부 영역은 외부 셀과 마주보며 내부층 뒤에 있는 제2 방사상 외부층을 더 포함한다. 또한, 외부층은 내화 소자들의 적어도 하나 및 일반적으로 몇 개의 수직으로 적층 되어 있는 링들을 포함한다. 본 발명에 따르면, 내부링들은 적어도 하나가 외부 층에 있는 원소들을 만든 것으로 하나 이상의 탄소질의 내화재들과 다른 탄소질의 내화재로 만들어진 원소들을 더 포함한다.

본 발명의 중요한 측면에 따르면, 내부링 중 적어도 하나의 탄소질의 내화재는 고성능의 내화재이다. 고성능의 내화재는, 이런 효과로, 적어도 하나의 강화 특성 첨가물을, 적어도 총량의 5 중량%의 비율로, 포함한다. 고성능의 내화재는 외부층 안에 내화재의 원소들에 포함되지 않고 고성능의 내화재에는 비교적 저렴한 잘 알려진 강화 특성 첨사물들로 금속 규소 및 탄화규소를 추가적 또는 선택적으로 둘 중 하나 또는 둘 다 제공된다.

본 발명의 또 다른 중요한 측면에 따르면, 적어도 하나의 내부링은 문제의 내부링의 높이에서 벽선의 총 벽 두께의 45%보다 작은, 바람직하게 35% 보다 작은, 두께를 갖는다.

앞으로 예상할 수 있듯이, 본 발명은 수용된 실무 및 넓게 받아들여지는 믿음에 반한 진행을 제시한다, 더 경제적인 것을 따르는 즉 덜 비싼 내화물은 노출된 고온면에 위치하게 된다. (앞에서 언급한 US 3,520,526 예를 참조) 게다가, 본 발명으로 이어지는 발전의 과정으로, 심지어 비교적 작은 두께의 고성능의 내화물이, 예를 들어 TiC 추진 내화물(Tic boosted refractory), 노출된 표면에 위치할 때, 상당히 증가된 라이닝 성능 및 내구성을 이끌 수 있는 것은 이론적으로 제시 되었다. 그런 이유로, 상기 제안된 배열은 역행하는 외부층의 두께 및 더 일반적으로는 총 벽선 두께를 이전 기술과 비교할 때 상당히 감소시킬 수 있다. 게다가, 제안된 배열은, 상당히 낮은 비용으로, 지금까지 상응하는 고성능 내화재의 전체 범위 두께(고온면 내지 저온면) 를 가진 것만 달성할 수 있는 것과 동등한 라이닝 성능을 기대할 수 있다. 그래서, 향상된 성질, 예를 들어 액체의 고온 금속에 의한 마모에 대해 향상된 저항성, 을 갖는 내화재를 갖는 내부층을 구성하는 것은 벽선의 내구성에 대한 부정적 영향이 최소화되거나 소멸되는 벽선 두께를 감소시킬 수 있다.

바람직한 추가적인 특성 강화 첨가물은 금속 티탄늄(metallic titanium) 또는 티탄늄 화합물을 전체에 대하여 5 중량% 내지 20 중량%를 포함한다. 더 바람직하게, 제1 내화재는 50 중량% 내지 85 중량%의 탄소량을 포함하며 금속 티타늄의 그룹, 탄화 티탄, 질화 티탄, 및 티타늄 카보나이트라이드 또는 산화 티타늄으로부터 선택된 하나 이상 물질(들)을 총량의 5 중량% 내지 20 중량%까지, 추가적인 강화 특성 첨가물로써, 포함한다. 가장 바람직한 내화물은 추가적으로 금속 규소를 총량의 5 중량% 내지15 중량%까지 포함한다. 그리고 알루미나를 총량의 5 중량% 내지 15 중량%까지 그와 같은 내화물을 만들기 위한 모범적인 방법은 예를 들어EP　1　275　62부터 알려져 있다. 또 다른 측면에 따르면, 예로 가장 바람직한 내화물로 달성 되어지 것으로서, 제1 내화재는 바람직하게 600°C에서 적어도 15 W/Mk의 열전도도를 갖는다.

본 발명의 중요한 측면에 따라서, 적어도 하나의 내부링은 그들의 외부 면에 고정 부분을 갖는 소자들을 포함하며 적어도 하나의 외부링은 그들의 내부면에 고정부분을 포함하는 소자를 포함한다. 고정부분들의 각 쌍은 방사상으로 내부 및 원주 탄젠트의 전위에 대해여 외부링의 상응하는 소자 대한 내부링의 소자를 보호하기 위해 상호 작용을 한다. 앞으로 예상 할 수 있듯이, 이 배열은 단순한 벽돌 양식(masonry-like) 구조에 대한 반대로써 그 구성의 기계적인 안정성에 구성없이 내부층의 두께의 추가적인 감소를 가능하게 한다. 이러한 배열 안에서, 협력 고정 부분들은 바람직하게, 이상적으로 부드럽게 라운드된, 마주하는 소자들의 내부면과 외부면 사이에 연속적인 간격을 제공하는 모양들을 갖는다.

앞서 언급한 고정부을 갖는 적어도 하나의 외부링은 제2 탄소질의 내화재로 만들어진 큰 폭 블락들을 유익하게 구성할 수 있다. 외부링은 적어도 하나가 외부링의 높이에서 벽선의 총 벽 두께의 65% 보다 더 큰 폭을 갖는 큰 폭 블락들을 구성한다. 그런 이유로, 적어도 하나의 내부링은 내부링의 높이에서 벽선의 총 벽 두께의 35% 보다 작은 폭을 갖는 작은 폭 블락들을 포함할 수 있다. 바람직하게 단순한 유형의 고정으로, 적어도 하나의 내부링은 그들의 외부면에 버섯 형상의 고정 돌출부를 갖는 작은 폭 블락들을 갖는 반면에 적어도 하나의 외부링은 그들의 내부면에 활용된 버섯 형상의 고정 홈을 갖는 큰 폭 블락들을 갖는다. 상기 돌출부 및 홈은 구성의 안정성을 더 증가시키기 위해 방사상 내부 및 원주 탄젠의 전위를 갖는 큰 폭 블락들에 대해 작은 폭 블락들을 지키기 위해맛 물리게 되며 그래서 협력하게 된다. 고정 수단을 갖는 특별한 블락의 양을 감소시킴으로써 제조 비용을 감소시키는 배열로, 적어도 하나의 내부링은 제1 작은 폭 유형의 블락 및 교차 방식으로 배열되는 제2 유형의 작은 폭 블락들을 포함한다. 제1 유형은 고정부분을 갖는 반면에 제2 유형은 고정부분이 없다. 작은 폭 블락들의 제2 유형을 고정하기 위해, 작은 폭 블락들의 제1 및 제2 유형은 각각 결합된 수평 단면들을 갖는다.

바람직한 실시예로, 하부 영역에는 외부층 과 내부층 사이에 수직으로 연장된 중간 래밍 층을 더 포함한다. 바람직하게, 상기 래밍층은 본질적으로 흑연으로 구성된 미세한 알갱이 상 및 본질적으로 미소공성의 탄소로 구성되는 거친 알갱이 상을 포함하는 구성으로 만들어졌다

가장 간단한 구조로, 내부링은, 반경 방향으로, 내부링의 두께와 동일한 폭을 갖는 단일 내화물 블락으로 만들어진다. 그리고, 유사하게, 외부링은, 반경 방향으로, 외부링의 두께와 동일한 폭을 갖는 단일 내화물 블락으로 만들어진다. 일반적으로, 내부층은 적어도 둘, 바람직하게 셋에서 넷, 수직의 순서로 수직으로 적층 되어 있는 제1 내화재로 만들어진 내화 소자들인 내부링들, 특히 내화물 블락들, 을 포함한다.

총 벽 두께 안에 달성할 수 있는 감소와 관련하여, 내부층이 라이닝의 고온면을 형성할 것을 대비하여, 내부층은 200mm 내지 600mm 의 범위, 바람직하게 250 내지 550mm의 범위, 의 두께를 가질 수 있다. 그리고 벽선은 적어도 1350mm보다 적은, 바람직하게 1100mm(최하단 내부링의 레벨에서)보다 적은, 총 벽 두께를 갖는다. 세라믹 컵이 고온면을 형성하기 위해 제공되는 경우, 내부층은 250mm 내지 400mm 의 범위 안의 두께를 갖는다. 그리고, 세라믹 층을 포함하는, 벽선은 1500mm (최하단 내부링의 레벨에서)보다 적은 총 벽 두께를 갖는다.

앞으로 이해할 수 있듯이, 본 발명에 따른 노상은 기존에 존재하는 용광로를 라인닝 또는 새로운 구조를 위한 디자인 중 하나로써, 비록 독점적이지 않지만, 특히 용광로에 대한 산업계 응용에 적당하다.

자세한 세부사항들 및 본 발명의 이점들은 첨부된 도면을 참조하여 몇몇 제한되지 않는 실시예들의 이후에 설명되는 서술로부터 명백하게 될 것이다, 여기서:
도 1A-B는 본 발명의 제 1의 실시예에 따른 용광로 노상을 나타내며, 이와 함께 도 1A는 노상의 수직 단면도 및 도 1B는 도 1A안에 단면선 IB-IB에 따른 하부 영역에 개략적 수평 단면도,
도면 2A-B는 본 발명의 제2 실시예에 따른 용광로 노상을 나타내며, 이와 함께 도 2A는 노상의 수직 단면도 그리고 도 2B는 도 2A에 단면선 IIB-IIB 따라서 하부 영역에 개략적 수평 단면,
도 3A-3B는 본 발명의 제3 실시예에 따른 용광로 노상 의 개략적 수평 단면이고, 이와 함께 도 3B는 도 3A의 지역의 확대도, 그리고
도 4A-4B는 본 발명의 제4 실시예에 따른 용광로 노상의 개략적 수평 단면도이고, 이와 함께 도 4B는 도 4A의 지역에 확대도이다.
이 도면들 전체에, 주로 동일한 기능 또는 구조를 갖는 특징들은 동일한 참조 숫자들로 언급된다.

도 1A-1B는 개략적으로 야금반응기의 노상, 더 구체적으로 용광로, 을 나타낸다. 노상은 일반적으로 참조번호 10에 의해서 식별된다. 알려진 방식으로, 노상(10)은 외부 셀(12)를 갖는다. 셀(12)은 도 1A에서 보여지듯이 원통형이거나 또는 원뿔 모양의 수직단면(도시되지 않은)을 갖는 용접 강철 구조이다. 알려진 방식으로, 하나 이상의 탭홀(14)들은(도3-4에 도시된) 셀(12)의 상부에 용융 선철 및 슬래그의 출탕을 위해서 제공된다. 노상(10)은, 일반적으로 참조16으로 식별되는, 환상 원주의 벽선을 둘러싸고 있다. 또한, 노상(10)은 하부 라이닝을, 즉 그 자체로 알려진 배열인 노상 패드(17), 갖는다. 벽선(16)의 내부 면 및 패드(17)의 상부면은 방사상으로 및 축 방향으로 노상(10)의 안쪽에 유용한 체적을 범위로 정한다.

환상 벽선(16)은 노상의 전 원주에 이르고 10도에서 35도 사이의 각도를 갖는 탭홀(14)들 주위에 제한된 주변의 각 섹터 제외하고, 도1B에서 도시된 바와 같이 순환적으로 대칭적인 배열을 갖는다. 도1A-1B는 더 개략적으로 액냉형 냉각 구성들(18)을, 예를 들어 냉각 주철 또는 구리로 만들어진 스테이브, 나타낸다. 냉각 구성들(18)은 셀(12)과 벽선(16)의 외부면 사이에 셀 안쪽에 고정된 링들 안에 배열되어 있고 강제 순환 냉각 시스템의 한 종류로 알려진 것과 연결 되어 있다. 냉각 구성들(18)은 외부셀(12)을 냉각하는 분무(spray)을 위한 배열이 대체되거나 보완될 수 있다. 열전도 래밍 양의, 예를 들어 적절한 탄소질의 양, 외부층(19)은 벽선(16)의 외부 면을 갖는 냉각 구성들(18)의 열 전도 접촉을 보장한다. 알려진 방식으로, 냉각 구성들(18)은 작동 중에 있는 벽선(16)의 내부 면에서 일반적으로 벽선의 마모를 감소시키며, 특히, 굳은 물질의 영구적인 보호 부착물(스컬/ scrab)을 형성하기 위해 벽선(16)을 냉각한다. 셀(12)과 냉각 구성(18)들 사이에, 절연을 위한 래밍 량(도시 하지 않음)은 셀(12)의 온도를 낮추기 위해 제공될 수 있다.

본 발명은, 도1A에 h에 도시 했듯이, 특히 벽선(16)의 하부 영역의 배열과 관련되어 있다. 따라서 노상(10) 배열과 관련하여 다른 알려진 세부사항들은 생략 되었다. 잘 알려진 것으로, 하부 영역 h는 일반적으로 마모 면에서 가장 위험한 지역 중에 하나이며, 하부 영역 내에 - 용광로의 경우에 대해서- 이른바 일반적으로 “코끼리 발(elephant-foot)” 마모 패턴이 일어난다. 상기 하부 영역 h는 일반적으로 노상 패드(17)까지 부분적으로 이어지고 대략 노상의 하부면으로부터 위쪽으로1000mm내지 1400mm 앞으로 예상할 수 있듯이, 이하에 설명되는 실시예들은 이 위험 지역 h에서 유익하게 적용된다. 그럼에도 불구하고 이하에 시사는, 물론, 또한 더 높은 레벨들에 적용될 수 있다. 예를 들어, H전체 높이에 걸쳐 탭홀들(14) 밑에서부터 패드(17)의 상부까지, 그것은 일반적으로 탭홀 중심선부터 패드의 상부(도시되지 않음)까지 800내지 3500mm 이다.

도1A의 단면선 IB-IB에 따라, 도1B는 벽선(16)의 내화 소자들의 최하단 열(row) 통과하는, 더 구체적으로, 패드(17)의 상부에서 또는 상부 바로 위, 단면을 나타낸다. 상기 레벨은 일반적으로 가장 두꺼운 벽선을 갖는다. 즉 도1에 D로 표시된 것인 벽선(16)의 총 두께는 패드(17) 바로 위에 벽선(16)의 하부 끝에서 최대이다. 그러나 도1A에서 보듯이, 벽선(16)의 하부 영역은 패드의 상부에서부터 탭홀들(14)까지 그것의 전체 높이에 걸쳐 총 벽 두께 D에 상응하는 균일한 두께(반경 방향 크기)를 갖는다. 반응기의 어떠한 기하학적 구조 및 유형으로, 벽선(16)은 주로 용융금속, 특히 용융 선철, 및 슬래그와 같은 다른 구성 성분을 포함하는 배스를 포함하는데 알맞은 내화재로 만들어진 자립 구조이다.

더 구체적으로, 도1A -1B에서 도시했듯이, 벽선(16)은 노상(10)의 내부의 측면에 제1 내부층(20) 및, 셀(12)의 측면에서 내부층(20)을 지지하는 제2 외부 층(22)을 갖는다. 벽선(16)의 하부 영역에 형성되는 두 개 층(20,22) 각각에는 원주 방향으로 조합된 내화 소자들로 만들어진 몇몇의 수직으로 쌓인 내부 및 외부 링들(24,26) 각각 세워진다. 따라서 링 (24,26)은 각각 노상(10)의 중심 전체 둘레로 확장된 수평 환상 공간을 형성한다. 도1에서 보여지듯이, 내화물 원소들은 링(24, 26) 각각이, 반경 방향으로, 각각의 링(24,26)의 두께를 갖는 각각의 단일 내화 블락(21,23)을 구성하기 위해 비교적 얇은 블락들을 갖는다. 따라서 블락들(21,23)의 폭은 또한 내부 및 외부 층(20,22)각각의 두께로 각각 정의된다. 그러나, 비록 나타내지 않으며 바람직하게 고려되지 않지만, 링 (22,26)각각은 또한 비교적 작은 벽돌들의 다수의 환상 층으로 만들어질 수 있다. 벽돌들과 대조적으로, 본 내용에서, 상기 표현된 블락은 적어도20dm³ (0.02 m3)의 총 체적, 예를 들어 200x200mm(높이 x 폭)을 초과하는 면적 및 500mm 를 초과하는 길이(원주 방향)를 갖는 소자들로 언급된다. 도1A-1B의 실시예로, 두 개의 층(20,22)은 각각 벽돌 형 구조의 블락(21, 23)의 자립 환상 벽이다.

더 구체적으로 그리고 본 발명에 따르면, 내부링(24)의 내화물 블락들(21)은 특별히 고성능 탄소질의 제1 내화재로 만들어진다. 제1 내화재는 적어도 5 중량%의 상당하는 부분으로 특별한 강화 특성 첨가물의 총량을 추가로 또는 선택적으로 잘 알려진 금속 규소 및/또는 탄화 규소 바람직한 탄소질의 내화재들은 탄소량을 50 중량% 내지 85 중량%까지 포함하고 강화 특성 첨가물로서, 금속 티타늄, 탄화 티탄, 질화 티탄, 티타늄 카보나이트라이드 또는 산화 티타늄의 그룹에서 선택된 하나 또는 하나 이상의 물질들을 총량의 5 중량% 내지 20 중량%까지 포함한다. 더 바람직하게, 여기서 참조로 포함된EP　1　275　626에 따르면 향상된 내화물인 탄화 티탄 또는 티타늄 카보나이트라이드(TiC)은 내부열들(24)의 블락(21)을 만들기 위해 사용된다. EP　1　275　626에 따르면 내화물은 금속 규소를 총량의 5 중량% 내지 15 중량% 및 알루미나를 총량의 5 중량% 내지 15 중량%까지 더 포함한다. 다른 고성능 내화물들은 본 발명에 따른 내부링들(24)을 사용하기에 맞는 내화 블락들(21)을 생산하기 위해 제외되지 않는다. 다른 첨가물들은 탄화 규소와 다른 흑연 입자들 및 세라믹들을 포함한다. 탄화 규소는 첨가물의 성질을 향상시키기 위해 탄소질의 내화재에 포함되어 질 수도 있다. 또 다른 덜 바람직한 내화물은 US　3,007,80로부터 알려진 것이다. US　3,007,80는 탄화질코늄이 결합된 흑연을, 다른 것들 중에, 탄화규소 결합 흑연 내화물의 대체물질로써 제시한다. 그러나, 내부 내화 블락들(21)에서, EP　1　275　626에 따른 내화재는, Nippon Electrode Company Ltd 로부터 상업 명칭(commercial designation) BC-15SRT 하에 활용할 수 있는 예로, 그것의 침탄 용융에 대비하여, 특히 배스(10)가 탄소로 포화 되지 않을 것을 대비하여(예를 들어 산화 탄소 배출의 감소의 관점에서), 추가적인 저항 때문에 선호된다.

도 1A-1B에서 도시된 실시 예로, 내부층(20)에는 동일한 고성능 내화재(보라 동일한 해칭을)로 만들어진 몇몇의 수직으로 쌓여진 내부링들(24), 예를 들어 6내지 8개 링들, 이 존재한다. 다시 말해서, 하부 영역 h에 전체 높이 h에 걸쳐 적용되는 경우와 같은 유사한 배치를 말한다. 외부층(22) 은 예를 들어 상부 열에 세 번째 물질 보다 더 높은 열전도도를 갖는 여러 개의 더 낮은 열들(26)로 제2 내화재(크로스 해칭(cross-hatching) 에 표시된)을 갖는 하나 이상의 다른 물질들의 외부링들(26)을 차례로 구성할 수 있다.

본 발명에 따라 추가로도 1B안에 나타난 바와 같이(일정한 비율 아님), 내부링(24)은 벽선의 총 벽 두께D의 45%보다 적은 두께를, 예를 들어 200mm내지 600mm 범위에서, 바람직하게 250 내지 550mm 의 범위, 갖는다. 상기 비율은 수직으로 쌓인 내부링들(24)에 각각 적용된다. 내부링들(24)는 패드(17)위에 연관된 주 지역을 구성하고, 특히 벽선(16)의 하부 영역 h을 그것들의 두께에 무관하게 구성한다. 두께가 바뀌는 경우(도2A에서 도시된 바와 같이)에 대한 문제에서 내부링(21)의 수직 레벨에서 상기 비율이 고려된다. 블락들(21)은, 도1A-1B의 경우와 같이 단일 블락(21)의 두께를 갖는 내부링들(24)과 함께, 앞서 벽 라이링(16)의 결정된 치수들의 기능으로, 내부링의 두께 d와 동일한 폭을 갖기 위해서 만들어졌다. 결론적으로, 도1B로부터 더 나타나 있듯이, 외부링들(26)은 관계된 외부링(26)의 레벨에서 벽선(16)의 총 벽 두께 D의 50%보다 더 큰, 바람직하게 55% 보다 더 크게 및 바람직하게 65% 보다 더 큰, 비교적 큰 폭(

D-d)의 블락들(23)을 구성한다. 외부 블락들(23)은, 내화재와 관련하여, 어떠한 적절한 제2 종래 탄소질의 물질들로, 바람직하게 비교적 높은 열전도도를 갖는 미소공 또는 극미세공 내화물, 만들어질 수 있다. 외부 블락들(23)의 다른 유형들은 위치(도 1A에서 도시된 바와 같이)에 의존하여 사용될 수 있다. 바람직하게 내부층(20), 더 구체적으로 내화 블락들(21)은, EP　1　275　626에 따른 물질들로 달성되어 질 수 있는 바와 같이 600°C 에서 적어도 15 W/mK 를 갖는 비교적 높은 열전도도의 물질로 구성한다.

도 1A-1B에서 더 보면, 벽선(16)은 열처리 응력 손상을 피하기 위해 외부층(22) 과 내부층(20) 사이 안에 중간 래밍층(28)을 갖는다. 상기 층(20, 22) 사이에 시차 열팽창을 허용하는 것 이외에, 중간 래밍층(28)은 그 사이에 열전달을 보장한다. 중간 래밍층(28)은 어떤 적절한 구성, 바람직하게 특별한 세가지 상의 탄소질의 래밍 구성, 으로 만들어진다. 상기의 제1 상은 본질적으로 흑연, 바람직하게 높은 온도에서 무연탄 배소법에 의하여 얻어진 인공적인 흑연, 으로 구성된 미세한 알갱이 상이다. 제2 상은 본질적으로 그라운드(ground), 낮은 다공성 미공성 탄소로 구성된 거친 알갱이 상이다. 상기 제2 상은 바람직하게 고품질의 미소공 탄소질의 내화물의 생산 잔여물(production residues)을 분해하여 얻을 수 있다. 전형적인 방법으로, 구성은 압연성(rammability)을 래밍 물질에 부여하는 적합한 알려진 결합 상을 포함한다. 중간 래밍 층(28)을 위해, 높은 열전도도를 갖는 래밍 구성들은 열에 노출된 블락들(21)과 냉각 구성들(18)에 의하여 냉각되는 외부 블락들(23) 사이에 최선의 열전달을 위해 사용된다. 도1A에서 잘 보여지듯이, 환상 래밍층 (28)은 대체로 수직으로 내부 및 외부 층들(20,22) 사이 안에서 연속된 연통형의 방식으로 확장된다.

도1A-B의 상기 설명에 따른 벽선(16)의 탭홀(14) 아래에 하부 영역 배열의 구체적인 바람직한 실시예는 다음의 표 1과 같다:

벽선 (16):	내부층(20)	외부층(22)
블락 물질	5-20wt% Ti 또는 Ti 화합물 을 갖는 고 전동성의 미소공 카본 블락(supermicropore cabon blocks) 예를 들어, BC-15 SRT (i)	종래의 고 전도 미소공 카본 블락들
블락 폭 (최하단 블락)	ca. 500mm	ca. 700mm
총 벽선 두께 (최하단 블락에서)	ca. 1200mm
고성능의 내화물을 갖는 내부 링들의 수	7
유형(construction type)	자립 자가-지지 층들
(i): Nippon Electrode Company Ltd.로부터 들다 유용함

앞서서 예상할 수 있듯이, 제시된 벽선(16)은 고성능 내화물, 예를 들어 BC-15 SRT, 이 필요한 양을 최소화하는 것, 및 벽 두께(D)를 감소시킴에도 불구하고 벽선(16)의 내구성 있는 긴 수명 배치를 유지하는 동안의 관련 비용으로 반론의 여지가 없는 장점을 갖는다. 블락들의 최하단 열에서 최대 벽 두께인 약 1200mm의 총 벽 두께 D는 약 1700mm내지 2000mm에서 일반적인 두께를 갖는 기능적으로 동등한 이전 기술 라이닝들과 비교하면 25%까지 또는 그 이상 상당한 감소를 보여준다.

도 2A-B는 바람직한 실시 예를 더 나타낸다. 상기 실시 예는 노상(10)의 유용한 직경이 추가적으로 증가하는 동안 두 가지의 추가적인 조치들에 의해 고성능 내화재가 추가적으로 최소화된다는 점에서 주로 다르다. 첫째로, 내부층(20)의 두께는 절대치로 감소 될 뿐만 아니라 패드 위쪽의 상부로부터 감소한다. 두번째로, 적어도 하나의 강화 특성 첨가물(금속 규소 또는 탄화 규소 이외에)을 포함하는 제1 내화재는 내부 열(24) (다른 해칭에 의해 나타 도시한 것처럼)이 감소된 수로 사용 된다.

도2A-2B의 실시예는 실행을 가능하게 한다. 예를 들어 다음의 표 2:

벽선(216):	내부층(20)	외부 층(22)
블락 물질	5-20wt% Ti 또는 Ti-화합물을 갖는 고 전도성미소공 카본 블락 예를 들어, BC-15 SRT (i)	종래의 고전도 미소공 카본 블락들
블락 폭 (최하단 블락의)	ca. 300mm	ca. 700mm
총 벽선 두께 (최하단 블락에서)	ca. 1000mm
고성능 내화물을 갖는 내부 링들의 수	4
구성 유형	자기-지지 외부층(22)에 고정된 내부층(20)
(i): Nippon Electrode Company Ltd.로부터 둘다 유용함

이하의, 도1A-1B의 그것과 연관된 벽선(216)의 주요한 차이 및 관련된 일반 특징들만이 설명되고, 다른것들은 이미 설명한 특징들과 동일하다.

또한, 벽선(216)은, 도 2B에서 잘 보여지듯이, 각각 링들(24, 16)의 내부층(20) 및 외부층(22)을 갖는다. 또한 내부층(20)은 전술된 향상된 내화물인 Tic로 만들어진 내화 블락(221)로 세워진다. 그러나 도 1A-1B와는 대조적으로, 내부링(24)의 두께는 고려되는 높이에서 추가적으로 라이닝(216)의 총 벽 두께의 35%보다 적게 감소 되어 진다. 이런 이유로, 내화 블락들(221)은 일반적으로 약 200mm내지 400mm의 작은 폭d을 갖는다. 적절한 안정성을 보장하기 위해, 현재 밝혀진 사실의 독립적 측면에 따르면, 작은 내부링(24)의 작은 폭을 갖는 내화 블락들(221)은 고정부분들이 협력하는 방법으로 외부링(26)의 내화 블락들(223)에 고정되어 진다.

이런 취지로, 도 2B의 확대도에서 잘 보여지듯이, 내부링(24)의 작은폭 내화 블락(221) 각각은 고정부분, 더 구체적으로 볼록한 외부면에 라운드된 버섯 모양의 돌출부(231), 을 갖는다. 상응하는 외부링(26)의 내화 블락들(223)은 협력 고정부분, 예를 들어 외부링의 오목한 내부면에 결합된 버섯 모양의 홈(233)을 나타낸다. 고정 돌출부들(231) 그리고 홈(233)은 일종의루즈 폼 핏(“loose” form-fit 또는positive fit) 약속를 보장하기 위해서 결합된 모양으로 구성된다. 더 구체적으로, 예를 들어 일반적으로 수평 단면에 더브 테일 모양으로 달성할 수 있듯이, 돌출부(231) 및 결합된 홈(231)은 방사상으로 내부 방향 및 접선에서 전위를 대비하여 작은 폭 블락들(221)을 지키기 위해서 즉 묶기 위해서 설계된다. 즉 큰 블락들(223)의 원주 방향으로 더브 테일 유형 연결에 따라서, W로 표시된, 돌출부들(231)의 최대 원주 단위는, w로 표시된, 홈들(233)의 최소 원주의 단위와 동일하거나 더 크다. 도2B에서 추가적으로 보이듯이, 돌출부들(231) 및 결합된 홈들(233)은, 맛 물릴 때, 작은 간격 사이, 대략 20mm내지 100mm, 바람직하게 40mm 내지 60mm, 에 거기를 형성하기 위해 배열된다. 상기 간격은 거기를 통과하기 위해 연속된 중간 래밍층(28)을 허용한다, 즉 내부 블락들(221)의 외부면과 외부 블락들(223)의 내부면 사이를, 도 2B에 도시된 바와 같이 래밍 이음새의 기능이 연속적으로 보장 되게 하기 위해 이해할 수 있듯이, 고정 부분들(231,233)의 다른 유형들 및 홈들과 돌출부들의 위치를 뒤바꾸는 것은 본 발명의 범위의 동일한 범위에 있다. 어떠한 경우에, 부드럽게 라운드된 모양들은 래밍층(28)을 위하여 선호된다. 도 2B로부터 추가적으로 나타듯이, 내부링(24)의 블락들(221)은 외부링의 블락들(223)에 대하여, s로 표시된, 작은 크기로 엇갈리게 배치된 그들의 조인트들로 배열되어 진다. 이에 따라, 돌출부들(231) 및 홈들(233)안에는 각각의 블락들(221, 223)안에 원주 방향에서 약간 중심을 달리하여 배열된다.

게다가, 도 2A에 다른 해칭의 선에 의해 잘 보여지듯이, 이 실시예는 특별한 제1 내화재로 만들어진 내화 블락들(221)을 갖는 더 제한된 수의 내부링들(24)을 갖는 내부층(20)을 포함한다. 예를 들어, 하부 네 개 링들(24)은 H 끝에 이르지 않고 유일한 중요한 하부 영역 h를 덮기 위해 유일하게 그와 같은 내화 블락(221)으로 만들어질 수 있다. 추가적 내부 열들(24) 상에는 외부 열들(26)에 사용된 동일한 종래의 내화물로 만들어질 수 있다. 이해할 수 있듯이, 협력 고정부분들(231, 233)을 갖는 고정 배열은, 심지어 이상에서도, 내부 및 외부 층들(20, 22)의 내화 블락들로 사용되는 물질들과 무관하게 전체 높이 H에 걸쳐 유익하게 적용된다. 예상할 수 있듯이, 고정부의 제시된 모형은 래밍 층(28)에 영향을 미치지 않고 매우 작은 두께의 내부층을 사용하는 것을 허용한다.

또한, 도 2A-2B의 실시 예로, 알 수 있듯이, 내부층(20)은 직선 원통형의 고온면을 갖지 않는다, 내부층(20)의 두께 d 가 윗 방향으로 단계적으로 감소하기 때문이다. 이에 따라, 벽돌들(221)의 폭은 고려된 수직 레벨의 필요 조건들에 따라 각각 최소화 된다.

도 3A-3B는 주로 세가지 측면에서 도 2A-B의 이전의 실시예들과 다른 세번째 실시예를 나타낸다. 실시예들은 반드시 조합으로 적용 될 필요가 있는 것은 아니다. 첫번째로, 세라믹 컵은 제공된다. 두번째로, 그리고 결과적으로, 내부층(20)은 직선 원통형의 고온면(도시되지 않음)을 갖는다. 세 번째로, 내부층(20)의 절대 두께는 세라믹 컵의 장점을 취하기 위해 더 감소 된다.

그런 이유로, 도 3A-3B에서 보여지듯이, 세 번째 실시예에 따른 벽 라이링(316)은 가장 안쪽에 보호 층(300)인 세라믹 물질을 포함한다, 예를 들어 사이알론이 결합된 고 알루미나를 함유한 벽돌들, 내부 및 외부층들(20,22)을 보호하기 위해 그 자체로 알려진 방식으로, 세라믹 층(300)은 하부 영역 h를 넘어서 연장되고 일반적으로 탄소층들로부터 분리된다. 즉 도3A-3B의 경우에, 내부층(20)으로부터, 캐스터블 또는 래밍 매스(도시하지 않음)의 비교적 얇은 이음새(예를 들어 10mm내지 15mm)의 수단으로 환상 세라믹 층(300)은 알려진 방식으로 만들어진 세라믹 컵의 부분이고 비교적 작은 벽 두께(예를 들어 300mm)를 갖는다. 세라믹 컵(300)의 사용은 특별히 배타적으로 추천되지는 않는다. 탄소로 포화 되지 않은 배스를 갖는 노상(10)을 운영할 때, +/- a의 부분으로 추가적으로 보여지는 것으로, 예를 들어 +/- 5도 내지 12.5도, 도3A에서 보여지는 탭홀(14)의 중심선 주위, 내부링(20)은 이 작은 부분 안에 더 큰 중앙 폭을 갖는 특별한 블락들(25)을 포함한다. 그런 이유로 그리고 도1A-1B 및 도2A-2B의 이전에 실시예에도 동일하게 적용된 것으로, 이 원주에 제한된 지역(예를 들어 10도 내지 25도), 도2의 벽 라니잉(216)은 더 큰 총 벽 두께를, 예를 들어 1500mm내지 2100mm, 갖는다. 더 큰 두께는 희망하는 출탕 율을 달성하기 위해 탭홀(14)에 필요 된다. 알 수 있듯이, 탭홀(14) 주의에 블락들(25)은 블락들(21, 221, 321)의 내화재와 다른 내화재로 만들어 질 수 있다. 이해할 수 있듯이, 탭홀 블락들(25)은 고정 부분들이(231, 233) 필요하지 않다. 왜냐하면 그들은 뒤판 래밍 층(28)이 없기 때문이다.

그런 이유로, 도3A-3B의 실시예는 다음의 표 3을 따라 노상의 구성을 허용한다. 표 3은 예3 (세라믹 컵을 갖는)이다.

벽선(316):	내부층(20)	외부 층(22)
블락 물질	5-20wt% Ti 또는 Ti-화합물을 갖는 고 전도성 미소공 카본 블락 예를 들어, BC-15 SRT (i)	종래의 고전도 미소공 카본 블락들
블락 폭	ca. 300mm	ca. 700mm
총 벽선 두께 (최하단 블락에서)	ca. 1300mm (300mm ceramic cup을 포함)
고성능 내화물을 갖는 내부 링들의 수	4
구성 유형(construction type)	추가적인 가장 깊숙한 세라믹 층(400mm 폭)을 가지고 자기-지지 외부층(22)에 고정된 내부층(20)

벽선(416)의 다른 적절한 실시예는 도 4A-4B에서 나타내어 진다, 도3A-3B의 차이에 대해서만 이하 언급된다. 이 실시예는 작은 폭 내부링(24)이 다른 모드를 사용 하여 외부링(26)에 고정되게 할 수 있다. 도 4A에서 잘 보여지듯이, 내부링(24)은 두 개의 다른 유형으로 원주에 교대 배치된 작은 폭 블락들(421, 421')을 갖는다. 블락들(421)의 제1 유형은 비교적 작은 원주 크기며 도 4A와 비슷한 고정 형성된 돌출부(231)을 제공한다. 그러나 돌출부(231)는 블락들(421)에 중심으로 배열 되어 있다. 블락(421')의 제2 유형은 고정 형성된 돌출부가 없으며 비교적 큰 원주의 크기를 갖는다. 도 4B에서 잘 보여지듯이, 블락들(421, 421”)의 제1 및 제2 유형은 복합의 협력 수평 단면들을 갖는다. 고정 돌출부가 없는 작은폭 블락들(421”)의 제2 유형을 고정하기 위해 작은 폭 블락들(421)의 제1 유형과 함께 외부링(26)의 블락들(223) 예를 들어 도 4B에서 보여지듯이 협력 모양들은 작은 폭 블락들(421, 421)에 일반적으로 사다리꼴의 복합의 단면을 부여하는 비스듬한 탄젠트의 면들을 사용하여 달성된다. 블락(421')의 제2 유형 및 제2 유형의 내부링(24)는 도 3A-3B와 비교할 때 제조에 있어서 더 경제적이다. 게다가, 외부층(22) 안에, 작은 폭을 갖는 블락들(421')인 제2 유형의 원주 위치에서, 고정 부분이 없는 단순한 블락(23)은 도 2B에 있는 것으로 사용될 수 있다. 결론적으로, 고정부분들(231, 233)을 제공하기 위해 특별히 제조해야 할 필요가 있는 외부층(22)에 있는 블락들(223) 및 내부층(20)에 있는 블락들(421)의 총 수는 감소 된다. 그러나 도 4A-B의 실시예의 다른 특징들은 동일하다. 이해 할 수 있듯이, 도 4A-B에 따른 고정 배열은 장점 또는 고정부분을 갖는 특별한 모양의 블락들(421, 223')의 수를 50%까지 감소시키면서 세라믹 컵(300) 또는 물질의 유형으로 고정된 벽돌들(421, 421') 의 존재와 독립적으로 사용될 수 있다.

결론적으로, 예상되듯이, 본 발명에 따른 벽선의 배열(16, 216, 316, 416)은 1350mm 보다 적은 벽선의 총 벽 두께 D를 달성하는 것을 가능하게 한다. 심지어 1100mm 보다 적게, 세라믹 층(300)이 제공되지 않는 경우에, 그리고 1500mm 보다 적게 세라믹 층(300)이 제공되는 경우에 이것은 600mm보다 작은 폭, 바람직하게 400mm보다 작은 폭을 갖는 고성능의 탄소질의 내화물의 작은 폭을 갖는 내부층 선 에 다중층을 갖는 벽선(16)을 제공하므로써 비용 효율적 방법에서 달성된다.

앞에서 언급한 적용에 제한되지 않는 반면에, 본 발명은 특히 용광로 노상(10)에 적용될 수 있다.

부호는 다음의 표 4로 설명된다.

도 1A-1B
10 노상
12 셀
16 벽선
17 하부 라이닝
18 냉각 구성들
19 외부 래밍 층
20 내부층
21 내부 내화 블록
22 외부 층
23 외부 내화 블록
24 내부 링
26 외부 링
28 중간 래밍 층

도 2A-2B
10 노상
12 셀
17 하부 라이닝
18 냉각 구성들
19 외부 래밍 층
20 내부층
22 외부 층
24 내부 링
25 탭홀 블락들
26 외부 링
28 중간 래밍 층
30 세라믹 층
216 벽선
221 내부 내화 블록
223 외부 내화 블록
231 고정 돌출부
233 고정홈

도 3A-3B
10 노상
12 셀
17 하부 라이닝
18 냉각 구성들
19 외부 래밍층
20 내부층
22 외부 층
24 내부 링
25 탭홀 블락들
26 외부 링
28 중간 래밍 층
300 세라믹 층
316 벽선
321 내부 내화 블록
223 외부 내화 블록
231 고정 돌출부
233 고정홈
도 4 4A-4B
10 노상
12 셀
14 탭홀
18 냉각 구성들
19 외부 래밍 층
20 내부층
24 내부 링
25 탭홀 블락들
26 외부 링
28 중간 래밍 층
30 세라믹 층
416 벽선
421 내부 내화 블록(제1 유형)
421' 내부 내화 블록(제2 유형)
423 외부 내화 블록
431 고정 돌출부
433 고정홈

Claims

야금이 이루어지는 용광로의 노상(hearth)에 있어서,
상기 노상은,
외부 셀 및 상기 외부 셀 내측으로 배열되고 용융 금속을 함유한 배스를 수용하기 위해 내화재로 만들어진 환상 벽선(annular wall lining)을 포함하고,
하부 영역을 갖는 상기 환상 벽선은,
상기 노상의 내측에 덧대어지고, 적어도 하나의 내화 소자인 내부링을 포함하는 방사상 내부층을 포함하고,
상기 외부 셀에 덧대어지고, 적어도 하나의 내화소자인 외부링을 포함하는 방사상 외부층을 포함하고,
상기 내부링은,
상기 방사상 외부층을 구성하는 하나 이상의 탄소질의 내화재와는 다른 제1 탄소질의 내화재로 만들어진 소자를 포함하고,
여기서 상기 제1 탄소질의 내화재는,
총량 대비 적어도 5 중량%의 비율 내에서, 금속 규소(matallic sillicon) 또는 탄화 규소(sillicon carbide)와 다른 적어도 하나 이상의 특성 강화 첨가물(property-enhancing additive)을 포함하고,
상기 내부링은 상기 내부링의 높이까지의 상기 환상 벽선에서, 상기 환상 벽선의 총 벽 두께(D)의 45%보다 작은 벽 두께(d)를 갖고,
상기 내부링의 소자는,
외부 면에 앵커링 영역이 형성되고, 상기 외부링은 내부면에서 앵커링 영역이 형성된 소자를 포함하고,
상기 앵커링 영역은 홈이 배치되는 면에서 최소 원주 단위를 갖는 홈과 결합하는 최대 원주 단위를 갖는 돌출부를 포함하고, 상기 돌출부의 최대 원주 단위는 상기 홈의 최소 원주단위보다 크고, 상기 돌출부 및 홈은 함께
상기 외부링의 대응하는 소자에 대하여 상기 내부 링의 소자가 방사상 내부방향 및 원주방향으로 전위하는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 노상.
제 1항에 있어서,
상기 제1 탄소질의 내화재는, 추가적인 특성 강화 첨가물로서, 금속 티타늄 또는 티타늄 합성물을 전체에 대하여 5 중량% 내지 20 중량%로 함유하는 것을 특징으로 하는 노상.
제 2항에 있어서,
상기 제1 탄소질의 내화재는, 탄소 50 중량% 내지 85 중량%를 함유하고, 추가적인 특성 강화 첨가물로서, 금속 티탄늄(metallic titanium), 탄화 티탄늄(titanium carbide), 질화 티탄늄(nitride titanium), 탄화 질화 티탄늄(titanium carbonitride) 또는 산화 티탄늄(titanium oxide)의 그룹으로부터 선택된 하나 또는 하나 이상의 재료를 총량에 대하여 5 중량% 내지 20 중량%로 함유하는 것을 특징으로 하는 노상.
제 3항에 있어서,
상기 제1 탄소질의 내화재는,
총량에 대하여 5 중량% 내지 15 중량%의 금속 규소; 및
총량에 대하여 5 중량% 내지 15 중량%의 알루미나를 더 함유하는 것을 특징으로 하는 노상.
제 1항에 있어서,
상기 앵커링 영역의 상호작용은,
상기 내부링의 소자와 상기 외부링의 소자의 외부면 및 내부면 사이에 연속적인 중간 틈을 형성할 수 있도록 라운딩 결합하는 것을 특징으로 하는 노상.
제 1항 내지 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하부 영역은,
상기 방사상 외부층과 상기 방사상 내부층 사이를 수직으로 연장하는 중간 래밍 층(ramming layer)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 노상.
제 6항에 있어서,
상기 래밍 층은
흑연으로 구성되는 미세한 알갱이 모양의 상(fine granular phase); 및
미소 공성의 탄소로 구성되는 거친 알갱이 모양의 상(coarse granular phase);를 포함하는 혼합물로 생성되는 것을 특징으로 하는 노상.
제 5항에 있어서,
상기 외부링은,
제2 탄소질의 내화재로 만들어진 넓은 폭 블락(large-width block)들을 포함하고,
상기 외부링은,
상기 외부링의 높이까지의 상기 벽선의 총 벽 두께(D)의 65% 보다 큰 폭을 갖고 있는 넓은 폭 블락들을 포함하고,
상기 내부링은,
상기 내부링의 높이까지의 상기 환상 벽선의 총 벽 두께(D)의 35% 보다 작은 폭을 갖고 있는 작은 폭 블락들을 포함하는 것을 특징으로 하는 노상.
제 1항에 있어서,
상기 내부링은 외부면에서 버섯 모양의 고정 돌출부를 갖는 작은 폭 블락들을 포함하고;
상기 외부링은 그들의 내부면에 쌍으로 결합된 버섯 모양의 고정홈을 갖는 넓은 폭 블락들을 포함하고;
상기 고정 돌출부 및 상기 고정홈은 상기 큰 폭 블락들과 연관된 방사상 내부 및 원주 탄젠트의 전위 대비하여 상기 작은 폭 블락들을 보호하기 위해 결합되고 상호 협력하는 것을 특징으로 하는 노상.
제 1항에 있어서,
상기 적어도 하나의 내부링은,
교차 방식으로 배열된 제1 유형의 작은 폭 블락들(421) 및 제2 유형의 작은 폭 블락들(421')을 포함하고,
상기 제1 유형(421)은 고정 부분(233)을 포함하고, 상기 제2 유형(421')은 고정 부분이 결여되고, 작은 폭 블록의 상기 제1 유형 및 제2 유형(421 ; 421')은 작은 폭 블락들을의 상기 제2 유형(421')을 보호하기 위해 상호동작하는 각각 복합 수평 단면 섹션(cross-section)을 갖는 것을 특징으로 하는 노상.
제1항 내지 제5항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 제1 탄소질의 내화재가 600°C 에서 적어도 15 W/mK의 열전도도를 갖는 것을 특징으로 하는 노상.
제 1항에 있어서,
상기 내부링은, 반경 방향으로, 상기 내부링의 두께(d)와 동일한 폭을 갖는 단일의 내화 블락으로 만들어지고, 상기 외부링은, 반경 방향으로, 상기 외부 링의 두께와 동일한 폭을 갖는 단일의 내화 블락으로 만들어지는 것을 특징으로 하는 노상.
제 1항에 있어서,
상기 방사상 내부층은 상기 내부링의 내화소자인 내화 블락들이 연속적으로 적어도 둘 이상이 수직으로 쌓여 있는 시퀀스를 포함하는 것을 특징으로 하는 노상.
제 1항에 있어서,
상기 방사상 내부층이 상기 환상 벽선(lining)의 고온면을 형성하고, 최하 내부링의 레벨에서, 상기 내부층은 200mm 내지 600mm의 두께(d)를 가지며, 상기 환상 벽선은 벽 두께(D)가 1350mm 보다 작은 것을 특징으로 하는 노상.
제 1항에 있어서,
상기 환상 벽선은 상기 방사상 내부층의 내부면에 제공되는 환형 세라믹 층을 더 포함하고, 최하 내부링의 레벨에서, 상기 방사상 내부층은 250mm 내지 400mm의 두께(d)를 가지고,
상기 세라믹 층에 포함하는 상기 방사상 내부층은 1500mm 보다 작은 벽 두께를 갖는 것을 특징으로 하는 노상.
청구항 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 노상을 포함하는 용광로.