WO2006077786A1 - 絞り部構造を有する炉の逆傾斜ライニング構造 - Google Patents

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Shigeki Uchida
Minoru Suto
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Shinagawa Refractories Co., Ltd.
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    • F27D1/0003—Linings or walls
    • F27D1/0006—Linings or walls formed from bricks or layers with a particular composition or specific characteristics

Definitions

  • the present invention relates to a reverse inclined lining structure of a furnace having a drawing structure such as a converter, an AOD furnace, a hot metal pretreatment furnace, a kneading vehicle, and the like.
  • the present invention relates to new improvements to prevent brick cracking and achieve stable operation.
  • a horizontally stacked lining structure in which the lining bricks of the constricted portions are stacked in parallel with the lining bricks that are lined perpendicularly to the core barrel core, or A central axial force in the direction of the thickness of the lining brick in the throttle part.
  • the base of the throttle that is, the lining brick of the throttle close to the straight barrel, may crack and fall off.
  • Patent Documents 1 and 2 illustrate an inclined stacking structure and a horizontal stacking structure.
  • Patent Document 3 exemplifies an inclined lining structure in which bricks are stacked perpendicularly to the iron surface of the throttle part.
  • Patent Document 4 exemplifies a horizontally stacked lining structure.
  • Patent Document 5 exemplifies a horizontal stacking lining structure, in which stacking is performed so that the angle formed between the axis and the lining brick is smaller than the angle formed between the furnace axis and the drawn iron core.
  • a featured patent is disclosed.
  • Patent Document 6 can be related to the AOD furnace
  • Patent Document 7 can be related to the chaotic vehicle.
  • Patent Document 1 Japanese Utility Model Publication No. 61-159357
  • Patent Document 2 Japanese Patent Laid-Open No. 2003-231910
  • Patent Document 3 Japanese Utility Model Publication No. 3-67050
  • Patent Document 4 JP-A-5-279719
  • Patent Document 5 Japanese Patent Laid-Open No. 7-3321
  • Patent Document 6 Japanese Patent Laid-Open No. 7-224316
  • Patent Document 7 JP-A-8-176634
  • the slanted stacking reduces the stress associated with the cracks in the bricks, and it is easier to create a gap between the bricks in the throttle than in the horizontal stacking.
  • the reverse inclined lining structure of the furnace having the throttle structure according to the present invention is the central axis of the brick in the thickness direction of the inner brick to be constructed inside the throttle section in the throttle structure of the furnace having the straight body portion and the throttle portion.
  • the lining bricks are stacked so as to be positioned on the acute angle side between and the thickness direction central axis forms a reverse inclination angle of 5 to 30 degrees with respect to the vertical direction axis.
  • the furnace is any one of a converter, an AOD furnace, a kneading car, and a hot metal pretreatment furnace. is there.
  • the invention's effect is any one of a converter, an AOD furnace, a kneading car, and a hot metal pretreatment furnace. is there.
  • the inversely inclined lining structure of the furnace having the throttle structure according to the present invention is configured as described above, the following effects can be obtained.
  • the stacking structure of the furnace lining bricks such as converters, AOD furnaces, hot metal pretreatment furnaces, kneading vehicles, etc. Since the furnace can be used, the effect of significantly shortening the construction time can be obtained.Breaking of the brick is prevented without stress concentration due to expansion of the brick during use. Since there is no gap, stable operation is possible, and repair work that has been carried out in the past for damage or falling off of bricks and the need for repair materials are significantly improved. Can now get.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view of a main part showing a reverse inclined lining structure of a furnace having a throttle structure according to the present invention.
  • FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the main part of FIG.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing another embodiment of FIG.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing another embodiment of FIG.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view showing another embodiment of FIG.
  • FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing the raised brick of FIG.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing another embodiment of FIG.
  • FIG. 8 is an overall configuration diagram showing how to determine the reverse inclination angle of the reverse inclination product of the main part of FIG.
  • FIG. 9 is an enlarged view of the main part of FIG.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing the structure of a chaotic vehicle to which the structure of FIG. 1 is applied.
  • the present invention provides a lining that can be easily constructed without shifting or dropping off the bricks in the furnace construction by using a reverse-tilt stacking structure for the lining bricks of the furnace.
  • Inclined lining structure for furnaces that has a constricted section structure that prevents cracking of bricks without causing stress concentration due to expansion, and in which no gaps form between the constricted section bricks during use. The purpose is to obtain.
  • brick building of the furnace 20 is performed from the bottom 20a of the furnace 20 upward.
  • the perm lining 2 and the wafer lining 3 are installed inside the iron skin 1.
  • This perma lining 2 may be a fixed refractory, or an irregular refractory, such as a castable, stamp material, or filler.
  • the wear lining 3 is a brick having a predetermined shape.
  • These permanent lining 2 and wear lining 3 are constructed from the furnace bottom 4 with the furnace 20 standing as shown in Fig. 1, and the furnace bottom 4, the lower corner part 5, and the straight body part 6 are installed in this order. It is constructed on the top.
  • the throttle part 7 is constructed.
  • the brick 7a of the wear lining 3 of the throttle section 7 is constructed by the reverse inclined product lining according to the present invention, and further, the furnace die 8 is formed thereon.
  • the inner brick 7a of the wear lining 3 that has the inversely inclined product of the throttle 7 can be smoothly stacked on both the furnace inner surface 7aA (working surface) and the rear surface 7aB. Can be stacked with steps as shown in FIGS. However, since the projecting portion of the step is easily broken during use, it is desirable that the construction shown in FIG. 2 in which the inner surface 7aA of the inner brick 7aA applied to the throttle 7 has no step is better.
  • the reverse inclination angle in the reverse inclination lining by the lining bricks 7a formed in the throttle portion 7 is determined as follows. In the furnace perpendicular to the core 1 of the straight body 6 in Figs. 8 and 9 The acute angle side 13 of the angle formed by the vertical axis 11 directed toward the surface 7aA and the height direction axis 12 directed in the height direction along the iron skin 1 of the throttle 7 is defined as the throttle 7
  • the arrangement of the lining bricks 7a through which the central axis 14 in the thickness direction passes is the inversely inclined product. It should be noted that the construction in which the central axis 14 in the thickness direction of the inner brick 7a passes through the obtuse angle side 15 in FIG. 9 is an inclined product.
  • the reverse tilt angle 16 that is the angle between the thickness direction central axis 14 and the vertical axis 11 of the brick 7a in FIG. 9 is effective at any angle if it is reverse tilt, but preferably 5-30. The degree is optimal. If the angle is less than 5 degrees, the effect of the present invention is that the lining brick 7a is cracked and the lining brick is less effective in suppressing the gap formation between 7a, and the lining brick is likely to fall off 7a. However, even if the angle exceeds 30 degrees, for example, dowels (not shown) may be provided on both the upper and lower surfaces of the lining brick 7a to prevent the lining brick 7a from falling off during operation.
  • the construction method of the present invention can be effective when used in a converter having a throttle structure, an AOD furnace, a kneading vehicle, a hot metal pretreatment furnace, and the like.
  • Table 1 shows the results of experiments using a plurality of types of furnaces to which the reverse inclined lining structure of the furnace having the throttle structure according to the present invention is applied.
  • the construction time ratio of the throttle part in Table 1 is the construction time including the preparation in the throttle part when the inclined product construction was performed as a comparative example in the same furnace as the present invention. It is the ratio when the construction time including preparations is divided. When the ratio is 100, the smaller the numerical value, as in the comparative example, indicates that the construction time is shorter and better.
  • the degree of damage caused by cracking in the drawn part bricks in Table 1 is the damage rate (mmZch) caused by cracking damage in the drawn part bricks when the inclined product was installed as a comparative example in the same furnace as the present invention. It is a degree display when dividing the crack damage rate of brick. When the degree is 100, it is the same as the comparative example, and the smaller the value, the smaller the crack damage rate and the better.
  • the degree of squeezed bricks is the number of squeezed bricks dropped over one furnace when the slope construction is carried out as a comparative example in the same furnace as the present invention. It is a degree display when the number is divided. When the degree is 100, it is the same as the comparative example, and the smaller the value, the smaller the crack damage rate and the better. Therefore, as can be seen from Table 1, all the examples of the present invention are superior to the comparative examples.
  • the reversely inclined lining structure of the furnace having the throttle structure according to the present invention can be applied to all other furnaces using lining bricks.
  • FIG. 10 is a cross-sectional view showing a structure in which the present invention is applied to the lining of the chaotic wheel 30. The same parts as those in FIG.

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Abstract

本発明は、炉の絞り部の内張りれんがを逆傾斜積みとすることにより、れんがの割れを防止し、安定操業を達成することを目的とする。本発明による絞り部構造を有する炉の逆傾斜ライニング構造は、絞り部(7)の内張りれんが(7a)の厚み方向中心軸(14)が、前記絞り部)7)の鉄皮面(1a)上にあって炉底(4)から炉口(8)に向かい前記鉄皮(1)に沿って高さ方向に向かう高さ方向軸(12)と直胴部(6)の鉄皮面(1a)に垂直な垂直方向軸(11)との間の鋭角側(13)に位置するように、内張りれんが(7a)を積み上げるようにした構成である。

Description

明 細 書
絞り部構造を有する炉の逆傾斜ライニング構造
技術分野
[0001] 本発明は、転炉、 AOD炉、溶銑予備処理炉、混銑車等の絞り構造を有する炉の逆 傾斜ライニング構造に関し、特に、絞り部の内張りれんがを逆傾斜積みとすることによ り、れんがの割れを防止し、安定操業を達成するための新規な改良に関する。
背景技術
[0002] 一般に、転炉等の絞り部構造を有する炉では、絞り部の内張りれんがを、直胴部鉄 皮に垂直にライニングされている内張りれんがと平行に積み上げる水平積みライニン グ構造、あるいは、絞り部内張りれんがの厚み方向中心軸力 絞り部鉄皮方向と直胴 部鉄皮に垂直な方向との間の鈍角側に位置するように積み上げる傾斜積みライニン グ構造が適用されている。水平積み構造では、絞り部の付け根、すなわち、直胴部 に寄った絞り部の内張りれんがに亀裂が生じ脱落することがある。これは、溶銑や溶 鋼を受けた炉において、高温度に曝された内張りれんがが膨張し、炉底から炉口に 向かって大きな突き上げが起こり、その突き上げが絞り部の内張りれんがに集中する ことが要因になっている。そのために、炉の寿命が短くなる。これを解決する一つの 方法として、絞り部に傾斜積みライニング構造が考案されている。
これらの構造に関連して、以下の特許文献が開示されている。
[0003] まず、特許文献 1及び 2には、傾斜積み構造と水平積み構造が例示されて!、る。
また、特許文献 3には、絞り部鉄皮面に対して垂直にれんがを積み上げた傾斜型 のライニング構造が例示されて 、る。
また、特許文献 4には、水平積みのライニング構造が例示されている。
また、特許文献 5には、水平積みライニング構造が例示され、炉の軸線と絞り部鉄 皮とのなす角度よりも、軸線と内張りれんが表面がなす角度が小さくなるように積み上 げることを特徴とする特許が開示されている。
さらに、 AOD炉の関連は、特許文献 6の構造を、混銑車の関連は、特許文献 7の 構造を挙げることができる。 [0004] 特許文献 1 :実開昭 61— 159357号公報
特許文献 2：特開 2003— 231910号公報
特許文献 3：実開平 3— 67050号公報
特許文献 4：特開平 5 - 279719号公報
特許文献 5 :特開平 7— 3321号公報
特許文献 6：特開平 7 - 224316号公報
特許文献 7：特開平 8 - 176634号公報
発明の開示
発明が解決しょうとする課題
[0005] 従来の転炉等の絞り部構造を有する炉は、以上のように構成されていたため、次の ような課題が存在していた。すなわち、水平積みに比べて、傾斜積みは応力軽減が 図られ、効果を示している力 築炉時にれんががずれ落ちたり、使用中にれんがが抜 けることがある。また、予定通り築炉できたとしても、炉の稼動中の多くの時間は、傾 斜積みれんがに重力による下方に落ちる力が常に掛カるので、特に、れんがが損耗 し厚みが短くなる稼働末期では、れんがが抜け落ちることがある。さらには、本願発明 者らの研究により、そもそも傾斜積みでは、れんがの亀裂に結びつく応力は軽減され る力、水平積みに比べて絞り部のれんが間に隙間が生じやすいことがわ力つた。 課題を解決するための手段
[0006] 本発明による絞り部構造を有する炉の逆傾斜ライニング構造は、直胴部及び絞り部 を有する炉の絞り部構造において、前記絞り部の内側に施工する内張りれんがの厚 み方向中心軸力 前記絞り部の鉄皮面上にあって炉底力 炉口に向かい前記鉄皮 に沿って高さ方向に向力う高さ方向軸と前記直胴部の鉄皮面に垂直な垂直方向軸と の間の鋭角側に位置するように、前記内張りれんがを積み上げる構成であり、また、 前記厚み方向中心軸が、前記垂直方向軸に対して 5〜 30度の逆傾斜角度をなす構 成であり、また、前記絞り部に施工した内張りれんがの炉内面に段差がない構成であ り、また、前記炉が、転炉、 AOD炉、混銑車、溶銑予備処理炉の何れかである構成 である。 発明の効果
[0007] 本発明による絞り部構造を有する炉の逆傾斜ライニング構造は、以上のように構成 されているため、次のような効果を得ることができる。すなわち、転炉、 AOD炉、溶銑 予備処理炉、混銑車等の絞り構造を有する炉の内張りれんが積み構造を逆傾斜積 にすることにより、築炉中にれんががずれたり抜け落ちることなぐ容易に築炉できる ので、施工時間を大幅に短縮する効果を得ることができ、また、使用中にれんがの膨 張による応力集中が生じることなくれんがの割れ防止が図られ、さらに、絞り部のれん が間に隙間が生じることがないので、安定操業が可能になり、また、れんが損傷また は抜け落ちに対して従来実施されていた補修作業、されに伴う補修材が必要なぐ 炉寿命が大幅に向上する効果を得ることができるようになった。
図面の簡単な説明
[0008] [図 1]本発明による絞り部構造を有する炉の逆傾斜ライニング構造を示す要部の断面 図である。
[図 2]図 1の要部の拡大断面図である。
[図 3]図 2の他の形態を示す断面図である。
[図 4]図 2の他の形態を示す断面図である。
[図 5]図 2の他の形態を示す断面図である。
[図 6]図 1の起しれんがを示す拡大断面図である。
[図 7]図 6の他の形態を示す断面図である。
[図 8]図 1の要部の逆傾斜積の逆傾斜角度の決め方を示す全体構成図である。
[図 9]図 8の要部の拡大図である。
[図 10]図 1の構造を適用した混銑車の構造を示す断面図である。
発明を実施するための最良の形態
[0009] 本発明は、炉の内張りれんが積み構造を逆傾斜積みとすることにより、築炉中のれ んががずれたり抜け落ちることなぐ容易に築炉できるライニングであること、使用時 にれんがの膨張による応力集中が生じることなくれんがの割れ防止が図られるライ- ングであること、さらに、使用中に絞り部のれんが間に隙間が生じることがない絞り部 構造を有する炉の逆傾斜ライニング構造を得ることを目的とする。 実施例
[0010] 以下、図面と共に本発明による絞り部構造を有する炉の逆傾斜ライニング構造の好 適な実施の形態について説明する。
通常、炉 20のれんが積施工は、炉 20の底部 20aから上に向かって行われる。一例 として、図 1を使用して説明する。図 1は、鉄皮 1の内側に、パーマライニング 2、ゥェ ァーライニング 3が施工されている。このパーマライニング 2は、定形耐火物であるれ んがでも、不定形耐火物であるキャスタブル、スタンプ材、充填材等でも、いずれでも 良い。一方、ウェアーライニング 3は所定の形状を持ったれんがである。これらのパー マライニング 2、ウェアーライニング 3は、炉 20を図 1のように立てた状態で、炉底 4か ら施工され、炉底 4、下部コーナー部 5、直胴部 6と順番に下から上に施工される。こ の直胴部 6まで施工したところで、絞り部 7の施工になる。ここで、絞り部 7のウェアー ライニング 3のれんが 7aは、本発明による逆傾斜積ライニングで施工され、さらに、そ の上が炉ロ 8になる。
[0011] 前記直胴部 6のウェアーライニング 3が水平積であるので、そのすぐ上に、絞り部 7 の逆傾斜積れんがを施工することができない。そこで、絞り部 7の下部に下部起しれ んが 9を用いることになる。この下部起しれんが 9は、逆傾斜積と水平積とを橋渡しす るれんがであり、図 2に示すように 1個または複数個を用いて、水平積から角度を変え ながら逆傾斜角度に変えている。また、この逆傾斜積で絞り部 7の上部まで積み上げ 、炉ロ 8で、再度水平に戻し、炉ロ 8の鉄皮 1に接するようにするれんがは上部起し れんが 10である。図 1は、最後の 1個で上部起しれんが 10としている例である力 複 数個を用いても良い。
[0012] 前記絞り部 7の逆傾斜積になっているウェアーライニング 3の内張りれんが 7aは、図 2のように、炉内面 7aA (稼働面）、背面 7aBともに滑らかに積み上げても良ぐあるい は、図 3〜5のように、段差を付けて積み上げても良い。しかし、段の飛び出た箇所が 使用中に割れやすいので、望ましくは、絞り部 7に施工した内張りれんが 7aの炉内面 7aAに段差がない図 2の施工がより良好である。
[0013] 前記絞り部 7に形成した各内張りれんが 7aによる逆傾斜ライニングにおける逆傾斜 角度は次のようにして決める。図 8及び図 9の直胴部 6の鉄皮 1に対して垂直に炉内 面 7aAに向力う垂直方向軸 11と絞り部 7の鉄皮 1に沿って高さ方向に向力う高さ方 向軸 12とがなす角度のうちの鋭角側 13を、絞り部 7に配設する内張りれんが 7aの厚 み方向中心軸 14が通る配設の仕方が逆傾斜積である。なお、図 9の鈍角側 15に内 張りれんが 7aの厚み方向中心軸 14が通る施工は傾斜積になる。また、図 9のれんが 7aの厚み方向中心軸 14と垂直方向軸 11とのなす角度である逆傾斜角度 16につい ては、逆傾斜なら任意の角度で効果を発揮するが、望ましくは 5〜30度のときが最適 である。 5度よりも小さいと、本発明の目的である内張りれんが 7aの割れ、内張りれん が 7a間の隙間生成を抑制する効果が減じられ、内張りれんが 7aの抜け落ちが生じ やすくなる。しかし、 30度を超えても、稼働時に内張りれんが 7aが抜けないように、例 えば、内張りれんが 7aの上下面の両面または片面に図示しないダボを設け、抜け落 ち防止を図っても良い。
なお、本発明の施工方法は、絞り部構造を有する転炉、 AOD炉、混銑車、溶銑予備 処理炉等に用いることで効果を発揮することができる。
[0014] 次に、本発明による絞り部構造を有する炉の逆傾斜ライニング構造を適用した複数 種の炉を用いて実験した結果を表 1の第 1表に示している。
[0015] [表 1]
第 1表
Figure imgf000008_0001
[0016] 第 1表中の絞り部の施工時間割合は、本発明と同じ炉で比較例として傾斜積施工 を実施したときの絞り部における準備を含めた施工時間で、本発明の同部位におけ る準備を含めた施工時間を除したときの割合である。割合が 100のとき、比較例と同 等、数値の小さいものほど施工時間が短く良好であることを示す。
第 1表中の絞り部れんが割れ損傷度合は、本発明と同じ炉で比較例として傾斜積 施工を実施したときの絞り部れんがの割れ損傷に起因した損傷速度 (mmZch)で、 本発明の絞り部れんがの割れ損傷速度を除したときの度合表示である。度合が 100 のとき、比較例と同等、数値の小さいものほど割れ損傷速度が小さく良好であることを 示している。
また、絞り部れんが抜け落ち度合は、同様に本発明と同じ炉で比較例として傾斜積 施工を実施したときの 1炉代に渡る、絞り部れんがの抜け落ち本数で、本発明の絞り 部れんがの抜け落ち本数を除したときの度合表示である。度合が 100のとき、比較例 と同等、数値の小さいものほど割れ損傷速度が小さく良好であることを示している。 従って、第 1表カゝら分るように、本発明の実施例は、いずれも比較例よりも優れてい る。
産業上の利用可能性
[0017] 本発明による絞り部構造を有する炉の逆傾斜ライニング構造は、内張りれんがを用 いる他の全ての炉に適用が可能である。
尚、図 10は本発明を混銑車 30のライニングに適用した構造を示す断面図であり、 図 1と同一部分には同一符号を付し、その説明は省略する。

Claims

請求の範囲
[1] 直胴部 (6)及び絞り部 (7)を有する炉 (20)の絞り部構造において、前記絞り部 (7)の内 側に施工する内張りれんが (7a)の厚み方向中心軸 (14)が、前記絞り部 (7)の鉄皮面 (la )上にあって炉底 (4)力 炉ロ (8)に向かい前記鉄皮 (1)に沿って高さ方向に向力う高さ 方向軸 (12)と前記直胴部 (6)の鉄皮面 (la)に垂直な垂直方向軸 (11)との間の鋭角側 (1 3)に位置するように、前記内張りれんが (7a)を積み上げる構成よりなることを特徴とす る絞り部構造を有する炉の逆傾斜ライニング構造。
[2] 前記厚み方向中心軸 (14)力 前記垂直方向軸 (11)に対して 5〜30度の逆傾斜角度 (16)をなすことを特徴とする請求項 1記載の絞り部構造を有する炉の逆傾斜ライニン グ構造。
[3] 前記絞り部 (7)に施工した内張りれんが (7a)の炉内面 (7aA)に段差がないことを特徴 とする請求項 1又は 2記載の絞り部構造を有する炉の逆傾斜ライニング構造。
[4] 前記炉 (20)が、転炉、 AOD炉、混銑車、溶銑予備処理炉の何れかであることを特 徴とする請求項 1ないし 3の何れかに記載の絞り部構造を有する炉の逆傾斜ライニン グ構造。
PCT/JP2006/300425 2005-01-20 2006-01-16 絞り部構造を有する炉の逆傾斜ライニング構造 WO2006077786A1 (ja)

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