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技術 取鍋のスラグラインのれんがのライニング構造

出願人 黒崎播磨株式会社
発明者 江上雅之寺坂知幸
出願日 2016年9月20日 (4年9ヶ月経過) 出願番号 2016-183252
公開日 2018年3月29日 (3年3ヶ月経過) 公開番号 2018-047479
状態 特許登録済
技術分野 炉の外套、ライニング、壁、天井(炉一般1) 溶融状態での鋼の処理 鋳造用とりべ
主要キーワード 押え金物 垂直目地 水平目地 ライニング構造 内側耐火物 メタルライン のれん マグネシアカーボンれんが
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重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2018年3月29日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (7)

課題

取鍋スラグライン水平目地開きを抑制してスラグラインの耐用性を向上する。

解決手段

取鍋のスラグラインのれんがのライニング構造において、水平目地8A,8Bが連続しないようにれんが4A,4Bを配置する。

概要

背景

取鍋鉄皮の内側に耐火物ライニングされ、内側の耐火物は溶融物と接触する部位に施工されるウエアライニングと、このウエアライニングと鉄皮との間に施工されるパーマネントライニングとの2層あるいは2層以上に分けてライニングされる。
そして、取鍋の壁のウエアライ二ングにおいて、スラグによる溶損が大きな部位はスラグラインと呼ばれている。さらにスラグラインよりも上側がフリーボード、スラグラインより下側がメタルラインとそれぞれ呼ばれている。
例えば溶鋼鍋は、スラグラインの損耗が大きいため、このスラグラインには内張りれんがとして耐スラグ性の優れるマグネシアカーボンれんがが一般的に使用されている。ところが、このマグネシアカーボンれんがでも損耗が大きく現在も寿命ネックとなっている。なお、スラグライン以外の部分は使用条件に応じてキャスタブルあるいはれんがが施工される。

このスラグラインの損耗要因の1つとして水平目地の開きが挙げられる。図5は従来の溶鋼鍋のスラグラインの内面展開図の一部で、通常は築炉作業能率の面から水平目地8が連続するようにれんが4が配置されている。しかし、このように水平目地が連続するようにれんがを配置した場合、図6の断面図に示すように水平目地8が先行溶損する場合が多い。すなわち、溶鋼鍋の使用に伴いれんが4は溶鋼鍋の高さ方向(鉛直方向)に膨張収縮を繰り返すため、水平目地8に隙間が生じ、この隙間部分から溶損が進行する。通常は、この水平目地開きを防止するために、溶鋼鍋の天端がれんがの膨張を押える構造になっているが、水平目地開きの抑制効果は十分ではない。ここで水平目地とは取鍋を床面に置いたときに床面と平行になる方の目地のことである。さらに垂直目地とは床面と垂直になる方の目地である。

また、特許文献1には、水平目地開きを防止するために、スラグラインのマグネシアカーボンれんがの高さを70〜120mmとし横目地数を増やすことが開示されている。横目地数を増やすことでれんがの膨張量を吸収できるため、水平目地開きを抑制できるとしている。しかし、このように横(水平)目地の数を増やしても、1箇所でも目地の開きが生じると水平方向の目地の損耗が急減に進行してしまい、スラグラインの耐用性向上効果は小さい。

また、特許文献2には、鉄皮の頂部内側と頂部外側がそれぞれ内側耐火物外側耐火物で覆われている取鍋が開示さている。これによって鉄皮頂部への溶鋼及びスラグの付着を防止すると共に、鉄皮頂部への熱負荷を従来よりも低減でき、鉄皮頂部の変形を抑制、更には防止して、その長寿命化を図ることが可能であるとしている。しかし、このように鉄皮頂部への熱負荷を低減しても、れんがの高さ方向への膨張力が大きいため押え金物が変形してしまい、依然として水平目地が開いてしまう問題がある。

概要

取鍋のスラグラインの水平目地開きを抑制してスラグラインの耐用性を向上する。取鍋のスラグラインのれんがのライニング構造において、水平目地8A,8Bが連続しないようにれんが4A,4Bを配置する。

目的

本発明が解決しようとする課題は、取鍋のスラグラインの水平目地開きを抑制してスラグラインの耐用性を向上することができる取鍋のスラグラインのれんがのライニング構造を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

取鍋スラグラインのれんがのライニング構造において、水平目地が連続していないことを特徴とする取鍋のスラグラインのれんがのライニング構造。

請求項2

周方向に隣接するれんが間の最も近い水平目地どうしの高さの差が、高さが高い方のれんがの高さの10〜40%である請求項1に記載の取鍋のスラグラインのれんがのライニング構造。

技術分野

0001

本発明は、溶銑溶鋼運搬又は精錬処理を行うために使用する溶銑鍋溶鋼鍋等の取鍋スラグラインのれんがのライニング構造に関する。

背景技術

0002

取鍋は鉄皮の内側に耐火物ライニングされ、内側の耐火物は溶融物と接触する部位に施工されるウエアライニングと、このウエアライニングと鉄皮との間に施工されるパーマネントライニングとの2層あるいは2層以上に分けてライニングされる。
そして、取鍋の壁のウエアライ二ングにおいて、スラグによる溶損が大きな部位はスラグラインと呼ばれている。さらにスラグラインよりも上側がフリーボード、スラグラインより下側がメタルラインとそれぞれ呼ばれている。
例えば溶鋼鍋は、スラグラインの損耗が大きいため、このスラグラインには内張りれんがとして耐スラグ性の優れるマグネシアカーボンれんがが一般的に使用されている。ところが、このマグネシアカーボンれんがでも損耗が大きく現在も寿命ネックとなっている。なお、スラグライン以外の部分は使用条件に応じてキャスタブルあるいはれんがが施工される。

0003

このスラグラインの損耗要因の1つとして水平目地の開きが挙げられる。図5は従来の溶鋼鍋のスラグラインの内面展開図の一部で、通常は築炉作業能率の面から水平目地8が連続するようにれんが4が配置されている。しかし、このように水平目地が連続するようにれんがを配置した場合、図6の断面図に示すように水平目地8が先行溶損する場合が多い。すなわち、溶鋼鍋の使用に伴いれんが4は溶鋼鍋の高さ方向(鉛直方向)に膨張収縮を繰り返すため、水平目地8に隙間が生じ、この隙間部分から溶損が進行する。通常は、この水平目地開きを防止するために、溶鋼鍋の天端がれんがの膨張を押える構造になっているが、水平目地開きの抑制効果は十分ではない。ここで水平目地とは取鍋を床面に置いたときに床面と平行になる方の目地のことである。さらに垂直目地とは床面と垂直になる方の目地である。

0004

また、特許文献1には、水平目地開きを防止するために、スラグラインのマグネシアカーボンれんがの高さを70〜120mmとし横目地数を増やすことが開示されている。横目地数を増やすことでれんがの膨張量を吸収できるため、水平目地開きを抑制できるとしている。しかし、このように横(水平)目地の数を増やしても、1箇所でも目地の開きが生じると水平方向の目地の損耗が急減に進行してしまい、スラグラインの耐用性向上効果は小さい。

0005

また、特許文献2には、鉄皮の頂部内側と頂部外側がそれぞれ内側耐火物外側耐火物で覆われている取鍋が開示さている。これによって鉄皮頂部への溶鋼及びスラグの付着を防止すると共に、鉄皮頂部への熱負荷を従来よりも低減でき、鉄皮頂部の変形を抑制、更には防止して、その長寿命化を図ることが可能であるとしている。しかし、このように鉄皮頂部への熱負荷を低減しても、れんがの高さ方向への膨張力が大きいため押え金物が変形してしまい、依然として水平目地が開いてしまう問題がある。

先行技術

0006

実願昭62−169783号(実開平1−72963号)のマイクロフィルム
特開2007−260699号公報

発明が解決しようとする課題

0007

本発明が解決しようとする課題は、取鍋のスラグラインの水平目地開きを抑制してスラグラインの耐用性を向上することができる取鍋のスラグラインのれんがのライニング構造を提供することにある。

課題を解決するための手段

0008

本発明によれば、次の(1)及び(2)の取鍋のスラグラインのれんがのライニング構造が提供される。
(1)取鍋のスラグラインのれんがのライニング構造において、水平目地が連続していないことを特徴とする取鍋のスラグラインのれんがのライニング構造。
(2)周方向に隣接するれんが間の最も近い水平目地どうしの高さの差が、高さが高い方のれんがの高さの10〜40%である(1)に記載の取鍋のスラグラインのれんがのライニング構造。

発明の効果

0009

本発明の取鍋のスラグラインのれんがのライニング構造によれば、水平目地が連続していないので水平目地開きを抑制することができ、その結果、取鍋のスラグラインの耐用性を向上することができる。

図面の簡単な説明

0010

本発明の一実施形態(第1実施形態)によるライニング構造を説明するためのスラグライン及びフリーボードの内面の展開図の一部である。
本発明の他の実施形態(第2実施形態)によるライニング構造を説明するためのスラグライン及びフリーボードの内面の展開図の一部である。
図1及び図2のライニング構造に使用するれんが(内張りれんが)の斜視図である。
溶鋼鍋の縦断面図である。
従来の溶鋼鍋のスラグラインのれんがのライニング構造を説明するためのスラグラインの内面の展開図の一部である。
従来のライニング構造における水平目地部分の溶損状態を説明するための断面図である。

0011

図1は、本発明の一実施形態(第1実施形態)によるライニング構造を説明するためのスラグライン及びフリーボードの内面の展開図の一部である。図2は、本発明の他の実施形態(第2実施形態)によるライニング構造を説明するためのスラグライン及びフリーボードの内面の展開図の一部である。図3は、図1及び図2のライニング構造に使用するれんが(内張りれんが)の斜視図である。図4は、溶鋼鍋の縦断面図である。

0012

図4を参照すると、溶鋼鍋1では、鉄皮2の内側に不定形耐火物3が施工され、さらにその内側にれんが4がライニングされている。このれんが4による壁(ウエアライニング)は、上からフリーボード5、スラグライン6、メタルライン7と呼ばれている。そしてスラグラインとは使用中にスラグによる損耗が大きな部分で、図4においては高さ230mmのれんが4の3段分で、その高さは約690mmである。

0013

図1に示す第1実施形態では、スラグライン及びフリーボードにおいて、高さの異なる2種類のれんが4Aとれんが4Bとを使用して水平目地8が連続しないようにライニングしている。具体的には、れんが4Aは図3において高さHが230mmで、れんが4Bは図3において高さHが115mmである。そして、図1において、れんが4A間の水平目地8Aと、れんが4Aと周方向に隣接しているれんが4B間の水平目地8Bとの高さの差C1は115mmとなる。つまり、周方向に隣接するれんが間の最も近い水平目地どうしの高さの差は、高さが高い方のれんが4Aの高さの50%となっている。

0014

また、メタルラインはれんが4Aと同じ寸法のマグネシアカーボンれんがが、図5と同じ形態で水平目地が連続するようにラインニングされている。さらに、敷9(図4参照)には、アルミナマグネシアカーボンれんががライングされている。

0015

なお、メタルラインのれんがのライング構造は図5のような水平目地が連続ししかも垂直目地が連続しないような構造とすることが好ましい。溶鋼鍋では、メタルラインは垂直目地の損傷が大きいため、図1のような垂直目地が連続する場合には垂直目地の先行損耗が溶鋼鍋の寿命のネックとなる場合があるためである。

0016

一方、図3に示す第2実施形態では、周方向に隣接するれんが4C,4D間の最も近くにある水平目地8C,8Dどうしの高さの差が、高さが高い方のれんが4Cの高さの32%になるようにれんが4C及びれんが4Dがスラグラインとフリーボードにライニングされている。れんが4Cは図3において高さHが250mmで、れんが4Dは図3において高さHが170mmである。そして、最も近くにある水平目地8Cと水平目地8Dとの高さの差C2は80mmである。

0017

これらの実施形態のように、スラグラインにおいて水平目地が連続しないようにれんがを配置することで、これらのれんががライニングされたスラグラインが鉛直方向に膨張収縮を繰り返しても水平目地が連続していないため、水平目地の開きを防止することができる。また、仮に1箇所の水平目地が開いて隙間が生じたとしても、他の水平目地とは連続していないため、隙間が水平方向に連続することはない。また、これらの実施形態ではスラグラインの最上段のれんがとフリーボードのれんがとの間の水平目地も連続しないため、フリーボードのれんがの抜け落ち防止効果も得られる。

0018

スラグラインにおいて水平目地が連続しないようにする範囲は、損傷の大きな部位に限定して適用してもよく、例えば円周方向にれんが2段分とすることができる。さらに、円弧状の特定の範囲としても良い。

0019

さらに、スラグラインとフリーボードのすべてのれんがの水平目地が連続しないようにライニングすることで、スラグラインの水平目地開きの抑制効果とフリーボードのれんがの抜け落ち防止効果をより高めることができる。

0020

ここで、図1の第1実施形態のように周方向に隣接するれんが間の最も近くにある水平目地どうしの高さの差が、高さが高い方のれんがの高さの50%になるように配置すると、溶鋼鍋の使用条件等によってはれんがの中央部に水平亀裂が入ることがあり、この水平亀裂が水平方向に広がり、亀裂の幅が拡大し、前述の図6の水平目地のように先行溶損する場合がありうる。この理由は、前述の鉛直方向の膨張収縮によってれんがの中央部に最も大きな応力が発生するためである。このような場合には、図2の第2実施形態のように、隣接するれんがの水平目地がれんがの中央に来ないように配置することで、れんがの水平亀裂を防止することができる。具体的には、周方向に隣接するれんが間の最も近くにある水平目地どうしの高さの差が、高さが高い方のれんが高さの10〜40%となるようにすることが好ましい。

実施例

0021

図4に示した溶鋼鍋において、C含有量が13質量%、MgO含有量が85質量%のマグネシアカーボンれんがを、図1図2のライニング構造で、スラグラインとフリーボードの全範囲に適用した。また、メタルラインには、C含有量が10質量%、MgO含有量が88質量%のマグネシアカーボンれんがを水平目地が連続ししかも垂直目地が連続しない構造でラインニングし、敷には、C含有量が10質量%、Al2O3含有量が74質量%、MgO含有量が10質量%のアルミナマグネシアカーボンれんがを平行積み方式でライニングした。その結果、従来の水平目地が連続する構造(図5)ではスラグラインの水平目地部の先行損耗が発生し、寿命は85chだったのに対して、図1のライニング構造の場合、スラグラインの水平目地部の先行損耗は軽減され、寿命は96chまで延びた。なお、図1のライニング構造では、前述したれんがの水平亀裂が部分的に発生したが、図2のライニング構造ではれんがの水平亀裂は発生せず、スラグラインの水平目地部の先行損耗が大幅に軽減され、寿命はさらに110chまで延びた。

0022

1溶鋼鍋
2鉄皮
3不定形耐火物
4(4A〜4D)れんが
5フリーボード
6スラグライン
7メタルライン
8(8A〜8D)水平目地
9 敷

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