TWI738262B

TWI738262B - 高溫熔融物的精煉容器

Info

Publication number: TWI738262B
Application number: TW109110039A
Authority: TW
Inventors: 細原聖司; 鳥越淳志; 藤吉亮麿
Original assignee: 日商杰富意鋼鐵股份有限公司
Priority date: 2019-04-05
Filing date: 2020-03-25
Publication date: 2021-09-01
Also published as: BR112021019932A2; US11976340B2; US20220170123A1; TW202039866A; KR20210134715A; JPWO2020203471A1; KR102556136B1; CN113661258A; EP3929313A1; JP7140272B2; WO2020203471A1; EP3929313B1; EP3929313A4

Abstract

提供一種氣體吹入噴嘴具有高耐用性的高溫熔融物的精煉容器。高溫熔融物的精煉容器中，氣體吹入噴嘴用耐火物包括：埋設有金屬細管的中心部耐火物及包圍該中心部耐火物的外周的外周部耐火物；於氣體吹入噴嘴用耐火物的平面中，將包含所埋設的全部金屬細管的最小半徑的假想圓的半徑設為R（mm）時，中心部耐火物的外形是與假想圓為同心且半徑為R＋10 mm的圓、和與所述假想圓為同心且半徑為R＋150 mm的圓之間所包含的形狀；中心部耐火物包括碳含量為30質量%～80質量%的MgO-C質耐火物，外周部耐火物包括碳含量為10質量%～25質量%的MgO-C質耐火物。

Description

高溫熔融物的精煉容器

本發明是有關於一種高溫熔融物的精煉容器，所述高溫熔融物的精煉容器是如轉爐或電爐等用以對高溫熔融物進行精煉的容器，且於爐底等包括氣體吹入噴嘴。

於轉爐或電爐等中，出於提高精煉效率或合金良率的目的，而進行所謂的底吹，即，自爐底向熔態金屬內吹入攪拌氣體（通常為氮或氬（Ar）等惰性氣體）或精煉氣體。此底吹的方式有以下的（1）～（3）的方法等。（1）雙重管方式，自內管吹入以脫碳為目的的氧，且自外管吹入以鋼液接觸部位的冷卻為目的的烴氣體（丙烷等）。（2）於金屬管與磚的間隙中設置狹縫狀的開孔，自該開孔吹入惰性氣體的方式（狹縫方式）。（3）於含碳磚中埋設多根（數根～數百根）金屬細管，自磚的底部，經由氣體導入管及氣體積存部而將惰性氣體供給至金屬細管，自此金屬細管中吹入惰性氣體的方式。

該些方式中的（1）、（2）的方式中，預先利用常規方法來製造風口用磚，藉由對雙重管或形成狹縫的金屬管的設置部分進行加工，或將風口用磚分成兩份或分成四份來形成設置金屬管的空間，施工時通常預先設置吹入氣體的金屬管，於其周圍對風口用磚進行施工。

另一方面，（3）的方式中所使用的氣體吹入用插塞（噴嘴）稱為多孔塞（以下稱為多微管透氣塞（multiple hole plug，MHP））。例如，專利文獻1中揭示有，此MHP能夠於氣體流量為0.01 Nm³ /min·t～0.20 Nm³ /min·t的範圍內進行控制。因此，與雙重管方式或狹縫方式相比，MHP容易採用。

MHP是與氣體積存部連接的多根金屬細管埋入氧化鎂-碳磚等含碳耐火物中的結構。因此，MHP與雙重管方式或狹縫方式的噴嘴不同，是利用如以下所述的方法來製造。

即，使用分散性能高的高速混合機（high-speed mixer）等混練裝置，將於氧化鎂原料等骨材中添加有鱗狀石墨等碳源、瀝青或金屬類、酚樹脂等黏合劑的原料進行混練，獲得能構成埋設金屬細管的含碳耐火物的混練物。

利用以下方法來製造MHP：於所述混練物上一面鋪設金屬細管，一面積層狀地埋設金屬細管後，利用壓力機以規定的壓力進行成形，然後進行規定的乾燥、燒成等加熱處理的方法（然後，金屬細管藉由熔接而與氣體積存部用的構件接合）；或者預先藉由熔接將金屬細管接合於氣體積存部用的構件，填充其周圍的混練物後，利用壓力機以規定的壓力進行成形，然後進行規定的乾燥的方法等。

底吹噴嘴與爐壁等耐火物相比，損傷量（損耗量）大，是決定爐壽命的重要構件，因此先前提出有用以抑制損傷的多種提案。關於MHP，例如亦提出有如以下所述的改善。

專利文獻2中揭示有：使MHP的氣體吹入噴嘴部分與周圍風口一體化，藉此能夠降低來自接縫部的先行熔損及磨耗。但是，此技術中效果小，不能成為有效的對策。

另外，作為由埋設於耐火物內的金屬細管的滲碳所引起的低熔點化（金屬細管的先行損傷）的對策，提出有如以下所述的提案。

專利文獻3中揭示有：為了抑制埋設於鎂碳等含碳耐火物中的不鏽鋼製金屬細管的滲碳，而藉由噴鍍於金屬細管表面形成氧化物層。但是，此技術於如轉爐等般長期使用的精煉爐（例如兩個月～半年的使用期間）中，存在氧化物層的膜厚不充分，滲碳抑制效果小的問題。

專利文獻4中揭示有，為了抑制金屬細管的滲碳，而於金屬細管與含碳耐火物之間配設耐火性燒結體。但是，此技術雖確認到滲碳的抑制效果，但埋設多數根金屬細管的噴嘴中，由於金屬細管的間隔變窄，故而難以配設耐火性燒結體，難以實用化。

另一方面，作為將含碳耐火物暫時還原燒成後，採用含浸有機物的方法者，有如下所述的提案。

專利文獻5中揭示有：將添加有金屬Al粉末的鎂碳磚於500℃～1000℃下燒成加熱，然後進行使碳化產率為25%以上的有機物含浸於磚氣孔內的處理。根據專利文獻5，藉此實現鎂碳磚的熱強度的提高及耐蝕性的提高。專利文獻6中揭示有：藉由將添加有0.5重量%～10重量%的預燒無煙煤的鎂碳磚，於600℃～1500℃下進行還原燒成，能夠降低鎂碳磚的彈性模數，藉此能夠改善耐熱剝落性。進而，燒成後亦可含浸焦油，藉由焦油的含浸而實現氣孔的密封、強度提昇、耐消化性的提高。但是，該些技術中效果少，不能成為有效的對策。 [現有技術文獻] [專利文獻]

專利文獻1：日本專利特開昭59-31810號公報專利文獻2：日本專利特開昭63-24008號公報專利文獻3：日本專利特開2000-212634號公報專利文獻4：日本專利特開2003-231912號公報專利文獻5：日本專利特開昭58-15072號公報專利文獻6：日本專利第3201678號公報

[發明所欲解決之課題] 如上所述，關於在含碳耐火物中埋設金屬細管的類型的吹氣噴嘴（MHP等），為了提高耐用性而對耐火物材質或結構進行各種研究，但現狀是未獲得充分的改善效果。因此，本發明的目的在於解決如上所述的現有技術的課題，提供一種高溫熔融物的精煉容器，所述高溫熔融物的精煉容器包括在含碳耐火物中埋設有一根以上的氣體吹入用金屬細管的氣體吹入噴嘴，並且氣體吹入噴嘴具有高耐用性。 [解決課題之手段]

關於轉爐或電爐中所使用的MHP的損傷的原因，迄今為止認為，由於自金屬細管中強烈地吹入氣體，故而主要是由噴嘴工作面附近的鋼液流所引起的熔損、磨耗。專利文獻2的對策對此想法有用。亦有因滲碳等金屬細管先消耗藉此損傷變大的想法，利用如專利文獻3或專利文獻4的方法來防止朝金屬細管的滲碳。另一方面，有以下等多種想法：吹煉時由於強烈地吹入惰性氣體而使耐火物冷卻，從而會不會因吹煉時與非吹煉時之間的溫度差而導致剝落損傷；進而，含碳耐火物由於在600℃附近達到最低強度，故該部分會不會於工作面產生龜裂而損傷，根據以上等多種想法，無法得出結論。其結果為，現狀是未採取充分的對策，且如上所述未必獲得令人滿意的耐用性。

因此，本發明者等人為了探索MHP的真正的損傷原因，而將實爐中所使用的使用後物品（MHP）加以回收，對噴嘴工作面附近的耐火物組織進行詳細調查。其結果，判明於自工作面起深度10 mm～20 mm左右的耐火物內部產生500℃～600℃的非常大的溫度變化，進而確認於此部位產生與工作面平行的龜裂。根據對此種實爐使用後物品的工作面附近反覆進行詳細調查的結果，獲得如下結論：MHP的損傷形態並非由熔損或磨耗所引起的損傷，主要是由於因工作面附近產生的急遽的溫度梯度所引起的熱衝擊而導致的損傷。

因此，本發明者等人對使風口用耐火物所產生的熱應力減小的材質改善反覆進行銳意研究，結果判斷為，有效的是增加C含量的高導熱率（因高導熱率而溫度梯度減小）、低熱膨脹率的耐火物。但是，若增加C含量，則耐磨耗性、耐熔損性的下降顯著，藉由磨耗或由熔融金屬所引起的熔損而使壽命顯著下降。因此，進一步進行研究，結果發現：藉由形成在最冷卻的金屬細管周邊部（規定範圍的中心部）配置C含量多的MgO-C材料，其周圍（外周部）配置有通常的C含量的MgO-C材料的結構，能夠解決問題。

即，關於外周部，藉由設為通常的C含量的耐火物（MgO-C材料），來抑制耐磨耗性、耐熔損性的下降。另一方面，關於金屬細管周邊部，藉由設為增加C含量的高導熱率、低熱膨脹率的耐火物（MgO-C材料），來抑制由熱衝擊所引起的龜裂的發生。進而發現，由於該耐火物為高導熱率，故而藉由於金屬細管中流動的氣體而冷卻，藉此於工作面側形成熔渣或金屬的凝固膜（所謂菇形物（mushroom）），藉由此凝固膜而遮擋（保護）耐火物表面不受鋼液的影響，獲得抑制由磨耗或熔損所引起的損耗的效果。

本發明是基於此種見解而成，其主旨如下。 [1]一種高溫熔融物的精煉容器，包括包含氣體吹入噴嘴用耐火物的氣體吹入噴嘴，所述氣體吹入噴嘴用耐火物於含碳耐火物中埋設有一根以上的氣體吹入用金屬細管，其中所述氣體吹入噴嘴用耐火物包括：埋設有所述金屬細管的中心部耐火物、以及包圍該中心部耐火物的外周的外周部耐火物；於氣體吹入噴嘴用耐火物的平面中，當將包含所埋設的全部所述金屬細管的最小半徑的假想圓的半徑設為R（mm）時，所述中心部耐火物的外形是與所述假想圓為同心且半徑為R＋10 mm的圓、和與所述假想圓為同心且半徑為R＋150 mm的圓之間所包含的形狀；所述中心部耐火物包括碳含量為30質量%～80質量%的MgO-C質耐火物，且外周部耐火物包括碳含量為10質量%～25質量%的MgO-C質耐火物。 [2]如[1]所述的高溫熔融物的精煉容器，其中所述中心部耐火物的外形是與所述假想圓為同心且半徑為R＋40 mm的圓、和與所述假想圓為同心且半徑為R＋70 mm的圓之間所包含的形狀。 [3]如[1]或[2]所述的精煉容器，其中所述中心部耐火物的外徑與所述假想圓為同心。 [4]如[1]至[3]中任一項所述的高溫熔融物的精煉容器，其中所述中心部耐火物包括碳含量為50質量%～70質量%的MgO-C質耐火物，且所述外周部耐火物包括碳含量為15質量%～25質量%的MgO-C質耐火物。 [5]如[1]至[4]中任一項所述的高溫熔融物的精煉容器，其中所述中心部耐火物的金屬Al、金屬Si、Al-Mg、SiC及B₄ C中一種以上的含量小於3.0質量%。 [6]如[1]至[5]中任一項所述的高溫熔融物的精煉容器，其中所述外周部耐火物的外形是與所述假想圓為同心且半徑為R×2的圓、和與所述假想圓為同心且半徑為R×8的圓之間所包含的形狀。 [7]如[1]至[6]中任一項所述的高溫熔融物的精煉容器，其中於爐底部包括氣體吹入噴嘴。 [發明的效果]

本發明的高溫熔融物的精煉容器由於氣體吹入噴嘴抑制由熱衝擊所引起的龜裂的發生，故而具有高耐用性。因此能夠形成長壽命的精煉容器。

本發明的精煉容器包括包含氣體吹入噴嘴用耐火物10的氣體吹入噴嘴，所述氣體吹入噴嘴用耐火物10於含碳耐火物中埋設有一根以上的氣體吹入用金屬細管20。所述氣體吹入噴嘴用耐火物10包括埋設有金屬細管20的中心部耐火物12、以及包圍該中心部耐火物12的外周的外周部耐火物14。

如上所述，MHP風口的損耗的主要原因為熱衝擊。尤其，MHP風口的金屬細管20的周邊部藉由在金屬細管20中流動的氣體而冷卻，因此熱應力增大。為了抑制熱衝擊或熱應力，有效的是增加MgO-C質耐火物的C含量。另一方面，若增加MgO-C質耐火物的C含量，則對於鋼液容易熔解，耐磨耗性、耐熔損性下降。關於此方面，本發明者等人發現，增加C含量的金屬細管20的周邊部由於為高導熱率，故而藉由在金屬細管20中流動的氣體而冷卻，其結果為，於工作面側形成熔渣或金屬的凝固膜（菇形物），藉由此凝固膜而保護耐火物表面不受鋼液的影響，獲得抑制由磨耗或熔損所引起的損耗的效果。

因此本發明中，構成精煉容器的氣體吹入噴嘴的氣體吹入噴嘴用耐火物10包括埋設有金屬細管20的中心部耐火物12、以及包圍此中心部耐火物12的外周的外周部耐火物14，且中心部耐火物12包括C含量多的MgO-C質耐火物。構成中心部耐火物12或外周部耐火物14的耐火物例如為磚。

為了獲得如上所述的效果，包括C含量多的MgO-C質耐火物的中心部耐火物12需要為以下所示的規定大小（外形）。

圖1是表示構成本發明的精煉容器所包括的氣體吹入噴嘴的氣體吹入噴嘴用耐火物10的一實施方式的平面圖。如圖1所示，於氣體吹入噴嘴用耐火物10的平面（工作面）中（即，於視為平面的情況下），當將包含所埋設的全部金屬細管20的最小半徑的假想圓16的半徑設為R（mm）時，中心部耐火物12的外形是與假想圓16為同心且半徑為R＋10 mm的圓、和與假想圓16為同心且半徑為R＋150 mm的圓之間所包含的形狀。即，圖1中，中心部耐火物12的外形是半徑為R＋r且r為10 mm以上、150 mm以下的範圍內所包含的任意形狀。若中心部耐火物12的外形的半徑小於R＋10 mm，則金屬細管20過於接近外周部耐火物14與中心部耐火物12的邊界，存在耐火物成型時產生金屬細管的變形等顧慮。因此，中心部耐火物12的外形需要是半徑為R＋10 mm的圓以上。中心部耐火物12的外形較佳為與假想圓16為同心且半徑為R＋40 mm的圓以上。

另一方面，若中心部耐火物12的外形大於與假想圓16為同心且半徑為R＋150 mm的圓，則於中心部耐火物12的工作面產生未被所謂的菇形物覆蓋的部分，產生由與鋼液的接觸所引起的損傷。因此，中心部耐火物12的外形需要是與假想圓16為同心且半徑為R＋150 mm的圓以下。中心部耐火物12的外形較佳為與假想圓16為同心且半徑為R＋70 mm的圓以下。圖1中，中心部耐火物12的外形較佳為半徑為R＋r且r為40 mm以上、70 mm以下的範圍內所包含的任意形狀。進而，中心部耐火物12的外形較佳為與假想圓16為同心的圓。此處，所謂氣體吹入噴嘴用耐火物10的平面，亦可為氣體吹入噴嘴用耐火物10的表面中相對於金屬細管20的軸線而垂直的面。

構成中心部耐火物12的MgO-C質耐火物的碳含量為30質量%以上、80質量%以下。若構成中心部耐火物12的MgO-C質耐火物的碳含量小於30質量%，則耐熱衝擊性不充分，若碳含量超過80質量%，則對於鋼液的耐蝕性劣化，缺乏可靠性。因此，構成中心部耐火物12的MgO-C質耐火物的碳含量需要為30質量%以上、80質量%以下，較佳為50質量%以上、70質量%以下。

構成外周部耐火物14的MgO-C質耐火物的碳含量為10質量%以上、25質量%以下。若構成外周部耐火物14的MgO-C質耐火物的碳含量小於10質量%，則由熱衝擊引起的損傷變大，若碳含量超過25質量%，則耐磨耗性或耐熔損性劣化，因此無法獲得令人滿意的耐用性。因此，構成外周部耐火物14的MgO-C質耐火物的碳含量需要為10質量%以上、25質量%以下，較佳為15質量%以上、25質量%以下。

外周部耐火物14的外形較佳為與假想圓16為同心且半徑為R×2的圓、和半徑為R×8的圓之間所包含的任意形狀。藉由外周部耐火物14的外形為與假想圓16為同心且半徑為R×2的圓以上，則抑制氣體吹入噴嘴用耐火物10的耐磨耗性及耐熔損性的下降。藉由外周部耐火物14的外形為與假想圓16為同心且半徑為R×8的圓以下，則抑制氣體吹入噴嘴用耐火物10的耐熱衝擊性的下降。外周部耐火物14設置為包圍中心部耐火物12的外周，因此金屬細管20是以假想圓16的半徑R大於10 mm的方式設置於中心部耐火物12。

金屬細管20的材質並無特別限定，較佳為使用熔點為1300℃以上的金屬材料。金屬材料例如可列舉包含鐵、鉻、鈷、鎳中的一種以上的金屬材料（金屬或者合金）。金屬細管20通常所使用的金屬材料為：不鏽鋼（鐵氧體（ferrite）系、麻田散體（martensite）系、沃斯田體（austenite）系）、普通鋼、耐熱鋼等。金屬細管20的內徑較佳為1 mm以上、4 mm以下。若金屬細管20的內徑小於1 mm，則存在難以對爐內的熔融金屬的攪拌供給足夠的氣體的顧慮。另一方面，若金屬細管20的內徑超過4 mm，則存在熔融金屬流入金屬細管20內而堵塞的顧慮。金屬細管20的管厚為1 mm～2 mm左右。

埋設於含碳耐火物內的金屬細管20的根數並無特別限制，根據所需要的吹氣流量或工作部的面積來適當選擇。轉爐等需要高流量的裝置中，通常埋設60根～250根左右的金屬細管20。於如電爐或鋼包（ladle）般氣體吹入流量小的情況下，通常埋設一根～數十根左右的金屬細管20。

其次，對構成本發明的精煉容器所包括的氣體吹入噴嘴的氣體吹入噴嘴用耐火物的製造方法進行說明。

含碳耐火物（中心部耐火物12、外周部耐火物14）的主要原料為骨材及碳源，但亦可包含其他添加材料及黏合劑等。

含碳耐火物的骨材中可應用：氧化鎂、氧化鋁、白雲石（dolomite）、氧化鋯（zirconia）、氧化鉻（chromia）及尖晶石（spinel）（氧化鋁-氧化鎂、氧化鉻-氧化鎂）等，但本發明中，就對熔融金屬或熔融熔渣的耐蝕性的觀點而言，使用氧化鎂來作為主要骨材。

含碳耐火物的碳源並無特別限定，可使用鱗狀石墨、膨脹石墨、土狀石墨、預燒無煙煤、石油系瀝青、碳黑等。碳源的添加量是根據所述中心部耐火物12及外周部耐火物14的各碳含量來決定。

所述骨材及碳源以外的添加材料例如可列舉：金屬Al、金屬Si、Al-Mg合金等金屬類，SiC、B₄ C等碳化物，亦可將該些添加材料包含一種以上。該些添加材料的調配量通常為3.0質量%以下。該些添加原料例如是出於抑制碳的氧化的目的而調配，但由於耐熔損性比MgO或碳差，故而金屬Al、金屬Si、Al-Mg、SiC及B₄ C中的一種以上的調配量較佳為小於3.0質量%，該些添加原料的調配量的下限為0質量%。

含碳耐火物的原料通常包含黏合劑。黏合劑中，可使用酚樹脂、液狀瀝青等通常能夠作為定形耐火物的黏合劑來應用的材料。黏合劑的調配量通常為1質量%～5質量%（外觀質量%）左右。

氣體吹入噴嘴用耐火物10的製造能夠應用已知的製法，以下記載其一例，但並不限定於此。首先，將中心部耐火物12用與外周部耐火物14用的各耐火物原料分別混合，利用混合機進行混練而形成混練物。將金屬細管20配置於中心部耐火物12用混練物內的規定位置後，藉由單軸壓力機來成形，製作埋設有金屬細管20的中心部耐火物12。進而，於此中心部耐火物12的周圍填充外周部耐火物14用的混練物後，藉由等向靜壓成形（冷均壓（Cold Isostatic Pressing），以下記載為「CIP成形」）而一體化，將作為氣體吹入噴嘴用耐火物10的母材成形。然後，利用常規方法，對該母材實施乾燥等規定的加熱處理。視需要，亦可進行用以整理外形的加工等。

作為中心部耐火物12的加壓成形方法，可使用多段加壓成形方式：於成形框內首先填充少量的混練物而加壓後，將金屬細管20配置於規定的位置，然後填充規定量的混練物而加壓，將所述操作反覆進行；亦可使用單次加壓成形方式：將金屬細管20隨著加壓時的混練物的移動而同時移行的金屬細管20的兩端加以保持，並且與全部量的混練物一併藉由一次加壓來成形。

金屬細管20與氣體積存部的接合可使用於中心部耐火物12的成形後、母材的成形後、或者母材的加熱處理後中的任一階段中將兩者熔接的方法，亦可使用於中心部耐火物12的成形時，將預先熔接有氣體積存部的上表面板的金屬細管20配置於中心部耐火物12用的混練物內的方法。

對含碳耐火物的原料的混練方法並無特別限制，可使用高速混合機、輪箍混合機（tyre mixer）（康納混合機（Conner mixer））、艾氏混合機（Eirich mixer）等作為定形耐火物的混練設備來使用的混練裝置。

混練物的成形時，能夠使用油壓式壓力機、摩擦壓力機等單軸成形機或CIP成形機等用於耐火物的成形的通常的壓力機。所成形的含碳耐火物只要以乾燥溫度180℃～350℃、乾燥時間5小時～30小時左右進行乾燥即可。

如上所述來製造的氣體吹入噴嘴用耐火物10安裝於轉爐或電爐等高溫熔融物的精煉容器，構成氣體吹入噴嘴。氣體吹入噴嘴的位置通常為爐底部，但並不限定於此。於爐底部的情況下，以底吹風口周邊的爐底磚的形式來安裝氣體吹入噴嘴用耐火物10，構成氣體吹入噴嘴。 [實施例]

以表1～表4所示的條件來製造如圖1所示般以同心圓狀配置有81根金屬細管的氣體吹入噴嘴用耐火物。

於氣體吹入噴嘴用耐火物10的平面中，包含所埋設的全部金屬細管20的最小半徑的假想圓的半徑R為50 mm，於r＝8～200 mm的範圍內使中心部耐火物的半徑R＋r變化。

作為埋設於含碳耐火物中的金屬細管20，使用普通鋼或者不鏽鋼（SUS304）製的外徑為3.5 mm、內徑為2.0 mm的金屬細管。

將各耐火物原料以表1～表4所示的比例來分別混合，利用混合機進行混練。將金屬細管20配置於中心部耐火物12用的混練物內，利用單軸壓力機將中心部耐火物12成形。進而，於該中心部耐火物12的周圍填充外周部耐火物14用的混練物後，藉由CIP成形將母材成形。然後，利用常規方法將該母材進行乾燥處理，形成製品。

將所製造的氣體吹入噴嘴用耐火物10用於250噸轉爐的底吹風口周邊的爐底磚，來構成氣體吹入噴嘴，形成發明例與比較例的精煉容器。分別使用2500 ch後，根據耐火物的殘厚來求出損耗速度（mm/ch），從而求出將比較例1的損耗速度設為「1」的損耗速度比（指數）。將其結果示於表1～表4中。

如表1～表4所示而確認，本發明例的氣體吹入噴嘴用耐火物較比較例的氣體吹入噴嘴用耐火物而言，損耗速度小，具有優異的耐用性。本發明例中，包括中心部耐火物12的MgO-C質耐火物的碳含量為50質量%～70質量%、且外周部耐火物的MgO-C質耐火物的碳含量為15質量%～25質量%的氣體吹入噴嘴的精煉容器具有特別優異的耐用性。本發明例中確認，包括中心部耐火物12的半徑為R＋40 mm以上、R＋70 mm以下的氣體吹入噴嘴用耐火物的氣體吹入噴嘴具有特別優異的耐用性。

[表1]

本發明例編號	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
中心部耐火物的原料調配條件（質量%）	MgO	70	70	50	50	50	50	50	40	30	25
白雲石										5
尖晶石（Al₂ O₃ -MgO）								10
鱗狀石墨	30	28	50	50	50	48	48	50	70	70
膨脹石墨		2				2
預燒無煙煤							2
酚樹脂*1	3	3	3	3	3	3	3	3	3	3
外周部耐火物的原料調配條件（質量%）	MgO	80	80	80	80	80	80	80	80	80	80
鱗狀石墨	20	20	20	20	20	20	20	20	20	20
膨脹石墨
酚樹脂*1	3	3	3	3	3	3	3	3	3	3
金屬細管根數（根）	材質普通鋼	81	-	-	-	81	81	81	-	-	-
材質 SUS304	-	81	126	168	-	-	-	81	126	168
r（mm）	50	50	50	50	50	50	50	60	60	70
損耗速度比（相對於比較例1）	0.73	0.71	0.63	0.61	0.65	0.04	0.66	0.65	0.63	0.67

*1 外觀質量%

[表2]

本發明例編號	11	12	13	14	15	16	17	18	19
中心部耐火物的原料調配條件（質量%）	MgO	20	50	60	50	50	50	50	50	40
白雲石
尖晶石（Al₂ O₃ -MgO）
鱗狀石墨	80	50	40	50	50	50	50	50	60
膨脹石墨
預燒無煙煤
酚樹脂*1	3	3	3	3	3	3	3	3	3
外周部耐火物的原料調配條件（質量%）	MgO	80	80	80	80	80	88	85	75	80
鱗狀石墨	20	20	20	20	20	10	15	25	20
膨脹石墨						2
酚樹脂*1	3	3	3	3	3	3	3	3	3
金屬細管根數（根）	材質普通鋼	-	-	-	-	-	-	-	-	-
材質 SUS304	81	126	126	81	81	126	126	126	126
r（mm）	40	10	10	100	150	10	10	10	40
損耗速度比（相對於比較例1）	0.75	0.74	0.73	0.72	0.78	0.85	0.69	0.70	0.71

*1 外觀質量%

[表3]

比較例編號	1	2	3	4	5	6	7	8
中心部耐火物的原料調配條件（質量%）	MgO	80	80	75	10	10	80	10	80
白雲石
尖晶石（Al₂ O₃ -MgO）
鱗狀石墨	20	20	20	85	90	20	85	20
膨脹石墨			5				5
預燒無煙煤				5
酚樹脂*1	3	3	3	3	3	3	3	3
外周部耐火物的原料調配條件（質量%）	MgO	80	80	80	80	80	80	80	93
鱗狀石墨	20	20	20	20	20	20	20	7
膨脹石墨
酚樹脂*1	3	3	3	3	3	3	3	3
金屬細管根數（根）	材質普通鋼	81	-	-	-	126	126	126	-
材質 SUS304	-	81	126	126	-	-	-	126
r（mm）	50	50	50	8	8	180	200	50
損耗速度比（相對於比較例1）	1.00	0.98	0.95	1.41	1.50	1.22	1.43	1.38

*1 外觀質量%

[表4]

比較例編號	9	10	11	12	13	14	15
中心部耐火物的原料調配條件（質量%）	MgO	80	80	50	50	50	10	50
白雲石
尖晶石（Al₂ O₃ -MgO）
鱗狀石墨	20	20	50	50	50	90	50
膨脹石墨
預燒無煙煤
酚樹脂*1	3	3	3	3	3	3	3
外周部耐火物的原料調配條件（質量%）	MgO	91	65	70	70	70	70	95
鱗狀石墨	7	35	30	30	30	30	5
膨脹石墨	2
酚樹脂*1	3	3	3	3	3	3	3
金屬細管根數（根）	材質普通鋼	-	-	-	-	-	-	-
材質 SUS304	126	126	126	126	126	126	126
r（mm）	50	50	50	160	5	50	50
損耗速度比（相對於比較例1）	1.25	1.18	0.90	1.07	1.06	1.40	1.27

*1 外觀質量%

10:氣體吹入噴嘴用耐火物 12:中心部耐火物 14:外周部耐火物 16:假想圓 18:圓 20:金屬細管

圖1是表示構成本發明的精煉容器所包括的氣體吹入噴嘴的氣體吹入噴嘴用耐火物10的一實施方式的平面圖。

10:氣體吹入噴嘴用耐火物

12:中心部耐火物

14:外周部耐火物

16:假想圓

18:圓

20:金屬細管

Claims

一種高溫熔融物的精煉容器，包括包含氣體吹入噴嘴用耐火物的氣體吹入噴嘴，所述氣體吹入噴嘴用耐火物於含碳耐火物中埋設有一根以上的氣體吹入用金屬細管，所述氣體吹入噴嘴用耐火物包括：埋設有所述金屬細管的中心部耐火物、以及包圍所述中心部耐火物的外周的外周部耐火物；於氣體吹入噴嘴用耐火物的平面中，當將包含所埋設的全部所述金屬細管的最小半徑的假想圓的半徑設為R(mm)時，所述中心部耐火物的外形是與所述假想圓為同心且半徑為R+10mm的圓、和與所述假想圓為同心且半徑為R+150mm的圓之間所包含的形狀；所述中心部耐火物包括碳含量為30質量%~80質量%的MgO-C質耐火物，且外周部耐火物包括碳含量為10質量%~25質量%的MgO-C質耐火物。
如請求項1所述的高溫熔融物的精煉容器，其中所述中心部耐火物的外形是與所述假想圓為同心且半徑為R+40mm的圓、和與所述假想圓為同心且半徑為R+70mm的圓之間所包含的形狀。
如請求項1或請求項2所述的高溫熔融物的精煉容器，其中所述中心部耐火物的外形是與所述假想圓同心的圓。
如請求項1或請求項2所述的高溫熔融物的精煉容器，其中所述中心部耐火物包括碳含量為50質量%~70質量%的 MgO-C質耐火物，且所述外周部耐火物包括碳含量為15質量%~25質量%的MgO-C質耐火物。
如請求項1或請求項2所述的高溫熔融物的精煉容器，其中所述中心部耐火物的金屬Al、金屬Si、Al-Mg、SiC及B₄C中一種以上的含量小於3.0質量%。
如請求項1或請求項2所述的高溫熔融物的精煉容器，其中所述外周部耐火物的外形是與所述假想圓為同心且半徑為R×2的圓、和與所述假想圓為同心且半徑為R×8的圓之間所包含的形狀。
如請求項1或請求項2所述的高溫熔融物的精煉容器，其中於爐底部包括氣體吹入噴嘴。