JP2000297988A - アーク炉の炉蓋用水冷パネル及び水冷炉蓋 - Google Patents
アーク炉の炉蓋用水冷パネル及び水冷炉蓋Info
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- JP2000297988A JP2000297988A JP11104511A JP10451199A JP2000297988A JP 2000297988 A JP2000297988 A JP 2000297988A JP 11104511 A JP11104511 A JP 11104511A JP 10451199 A JP10451199 A JP 10451199A JP 2000297988 A JP2000297988 A JP 2000297988A
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- water
- cooled
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
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- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
- Furnace Details (AREA)
- Discharge Heating (AREA)
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 アーク炉蓋の寿命が向上するとともに、安
価に提供できるアーク炉の炉蓋用水冷パネル及び水冷炉
蓋の提供。 【解決手段】複数の耐火煉瓦２及び冷却水を流す冷却管
６が鋳鉄３に鋳込まれているパネル１であって、各耐火
煉瓦２は、炉内側が鋳鉄３より突出するとともに、突出
している耐火煉瓦２の炉内側端面及び鋳鉄３に鋳ぐるま
れる部分は中央部の幅より大きい形状に形成され、さら
に、鋳鉄３の炉内側表面には炉蓋に付着するスラグ４を
保持するためのスラグキャッチャー５が設けられ、この
パネル１をフレーム上に連続的に並べて環状に配置して
中央に電極挿入口が形成される。
価に提供できるアーク炉の炉蓋用水冷パネル及び水冷炉
蓋の提供。 【解決手段】複数の耐火煉瓦２及び冷却水を流す冷却管
６が鋳鉄３に鋳込まれているパネル１であって、各耐火
煉瓦２は、炉内側が鋳鉄３より突出するとともに、突出
している耐火煉瓦２の炉内側端面及び鋳鉄３に鋳ぐるま
れる部分は中央部の幅より大きい形状に形成され、さら
に、鋳鉄３の炉内側表面には炉蓋に付着するスラグ４を
保持するためのスラグキャッチャー５が設けられ、この
パネル１をフレーム上に連続的に並べて環状に配置して
中央に電極挿入口が形成される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属材料の溶解、
溶解金属の精錬に使用されるアーク炉に設けられる炉蓋
用水冷パネル及び水冷炉蓋に関する。
溶解金属の精錬に使用されるアーク炉に設けられる炉蓋
用水冷パネル及び水冷炉蓋に関する。
【０００２】
【従来の技術】図４は従来のアーク炉の縦断面図で、ア
ーク炉の炉殻１２の上部には電極１３が挿通する電極挿
入口１４を有する耐火物製炉蓋１５が開閉自在に設置さ
れている。この耐火物製炉蓋１５は操業時に高熱を受け
て溶損するため、炉蓋を更新しなければならず、コスト
高となっていた。
ーク炉の炉殻１２の上部には電極１３が挿通する電極挿
入口１４を有する耐火物製炉蓋１５が開閉自在に設置さ
れている。この耐火物製炉蓋１５は操業時に高熱を受け
て溶損するため、炉蓋を更新しなければならず、コスト
高となっていた。
【０００３】そこで、特開昭５３−１０７７２９号公報
には、図５の炉蓋の縦断面図に示されるように、電極１
３が挿通する電極挿入口１４を有する逆円錐状の部分を
除いて炉蓋の全部を鋼板製にして、その内部に螺旋状通
路１６を形成して水冷ジャケット炉蓋１７にし、水冷ジ
ャケット炉蓋１７の炉内面側に輻射熱を反射させる性質
を有する熱伝導度の高い金属膜１８を設け、耐久性を増
加させることが開示されている。
には、図５の炉蓋の縦断面図に示されるように、電極１
３が挿通する電極挿入口１４を有する逆円錐状の部分を
除いて炉蓋の全部を鋼板製にして、その内部に螺旋状通
路１６を形成して水冷ジャケット炉蓋１７にし、水冷ジ
ャケット炉蓋１７の炉内面側に輻射熱を反射させる性質
を有する熱伝導度の高い金属膜１８を設け、耐久性を増
加させることが開示されている。
【０００４】しかしながら、上記のような鋼板製の水冷
ジャケット式炉蓋では、アーク炉の操業を重ねるにした
がって、鋼板部分に割れが生じ、水冷ジャケットから水
漏れを起こすことがしばしばある。また、鋼板製の水冷
ジャケットを炉壁や炉蓋に使用したアーク炉において
は、冷却水による抜熱量がアーク炉で必要な全エネルギ
ーの全体の約１０％にもなっており、さらにその半分が
炉蓋の冷却水による抜熱である。昨今のエネルギー効率
の向上、地球温暖化防止のための炭酸ガス削減への要求
が高まるなかで、アーク炉においても耐火物消耗量を増
加することなく、冷却水による熱損失を削減し、炉のエ
ネルギー効率をさらに高めることが必要とされている。
ジャケット式炉蓋では、アーク炉の操業を重ねるにした
がって、鋼板部分に割れが生じ、水冷ジャケットから水
漏れを起こすことがしばしばある。また、鋼板製の水冷
ジャケットを炉壁や炉蓋に使用したアーク炉において
は、冷却水による抜熱量がアーク炉で必要な全エネルギ
ーの全体の約１０％にもなっており、さらにその半分が
炉蓋の冷却水による抜熱である。昨今のエネルギー効率
の向上、地球温暖化防止のための炭酸ガス削減への要求
が高まるなかで、アーク炉においても耐火物消耗量を増
加することなく、冷却水による熱損失を削減し、炉のエ
ネルギー効率をさらに高めることが必要とされている。
【０００５】また、特開昭５０−１４２７０９号公報
に、鋳鉄あるいは銅鋳物等の鋳物に冷却水配管と煉瓦を
鋳ぐるんだクーラーを適数個用いたアーク炉用炉蓋が提
案されている。この炉蓋では冷却水による熱損失は削減
される。しかしながら、クーラー本体を構成する鋳物の
炉内側表面温度が１０００℃以上に達するため、数百〜
数千チャージの使用により、熱応力による割れ及び鋳物
の組織変化に伴う脆化が発生し、それらが進行して鋳物
が損耗するとともに、鋳ぐるんだ煉瓦が損耗、脱落する
という問題が生じている。さらに、鋳物表面で発生した
割れが冷却水配管まで伝播し、水漏れを起こすこともあ
った。
に、鋳鉄あるいは銅鋳物等の鋳物に冷却水配管と煉瓦を
鋳ぐるんだクーラーを適数個用いたアーク炉用炉蓋が提
案されている。この炉蓋では冷却水による熱損失は削減
される。しかしながら、クーラー本体を構成する鋳物の
炉内側表面温度が１０００℃以上に達するため、数百〜
数千チャージの使用により、熱応力による割れ及び鋳物
の組織変化に伴う脆化が発生し、それらが進行して鋳物
が損耗するとともに、鋳ぐるんだ煉瓦が損耗、脱落する
という問題が生じている。さらに、鋳物表面で発生した
割れが冷却水配管まで伝播し、水漏れを起こすこともあ
った。
【０００６】そこで、特願平１１−２６７６７号には炉
内側に端面を露出するように、一定の間隔をもって複数
列配置された耐火煉瓦と耐火煉瓦の列間に冷却水配管と
が鋳ぐるまれているアーク炉の炉壁及び炉蓋用水冷パネ
ルを提案した。このパネルでは、鋳鉄の表面が鋳鉄の組
織変化の進行が開始する７００℃に到達することはな
く、鋳鉄の損耗及び煉瓦の損耗、脱落が発生しない。
内側に端面を露出するように、一定の間隔をもって複数
列配置された耐火煉瓦と耐火煉瓦の列間に冷却水配管と
が鋳ぐるまれているアーク炉の炉壁及び炉蓋用水冷パネ
ルを提案した。このパネルでは、鋳鉄の表面が鋳鉄の組
織変化の進行が開始する７００℃に到達することはな
く、鋳鉄の損耗及び煉瓦の損耗、脱落が発生しない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】また、当該パネルをア
ーク炉の炉壁及び炉蓋に適用した際、炉壁においてはス
ラグ等炉内付着物が安定的に保持され、水冷ジャケット
方式のパネルと比較し、冷却水による損失熱が削減され
た。しかしながら、耐火煉瓦の炉内側端面の幅を炉外側
端面の幅より小さくしていること及びスラグ等炉内付着
物を安定的に保持するための凸部が矩形型であることに
より、炉蓋に適用した際、スラグ等炉内付着物が炉内
側、すなわち下方に落下し、安定的に保持することが難
しかった。このスラグ等炉内付着物の断熱作用は大き
く、炉蓋に適用した際には、炉壁への適用に比べて安定
的に冷却水による損失熱を削減することができない。ま
た、パネルに鋳ぐるまれた煉瓦が炉内に曝される頻度が
多くなり、煉瓦の損耗スピードが速くなることが問題と
なってくる。
ーク炉の炉壁及び炉蓋に適用した際、炉壁においてはス
ラグ等炉内付着物が安定的に保持され、水冷ジャケット
方式のパネルと比較し、冷却水による損失熱が削減され
た。しかしながら、耐火煉瓦の炉内側端面の幅を炉外側
端面の幅より小さくしていること及びスラグ等炉内付着
物を安定的に保持するための凸部が矩形型であることに
より、炉蓋に適用した際、スラグ等炉内付着物が炉内
側、すなわち下方に落下し、安定的に保持することが難
しかった。このスラグ等炉内付着物の断熱作用は大き
く、炉蓋に適用した際には、炉壁への適用に比べて安定
的に冷却水による損失熱を削減することができない。ま
た、パネルに鋳ぐるまれた煉瓦が炉内に曝される頻度が
多くなり、煉瓦の損耗スピードが速くなることが問題と
なってくる。
【０００８】本発明は、熱効率及びアーク炉蓋の寿命が
向上するとともに、安価に提供できるアーク炉の炉蓋用
水冷パネル及び水冷炉蓋を提供するものである。
向上するとともに、安価に提供できるアーク炉の炉蓋用
水冷パネル及び水冷炉蓋を提供するものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明のアーク炉の炉蓋
用水冷パネルは、複数の耐火煉瓦及び冷却水を流す冷却
管が鋳鉄に鋳込まれているパネルであって、各耐火煉瓦
は、炉内側が鋳鉄より突出するとともに、突出している
耐火煉瓦の炉内側端面及び鋳鉄に鋳ぐまれる部分は中央
部の幅より大きい形状に形成され、さらに、鋳鉄の炉内
側表面には炉蓋に付着するスラグを保持するためのスラ
グキャッチャーが設けられていることを特徴とする。
用水冷パネルは、複数の耐火煉瓦及び冷却水を流す冷却
管が鋳鉄に鋳込まれているパネルであって、各耐火煉瓦
は、炉内側が鋳鉄より突出するとともに、突出している
耐火煉瓦の炉内側端面及び鋳鉄に鋳ぐまれる部分は中央
部の幅より大きい形状に形成され、さらに、鋳鉄の炉内
側表面には炉蓋に付着するスラグを保持するためのスラ
グキャッチャーが設けられていることを特徴とする。
【００１０】本発明のアーク炉の水冷炉蓋は、前記構成
のアーク炉の炉蓋用水冷パネルをフレーム上に連続的に
並べて環状に配置して中央に電極挿入口が形成されてい
ることを特徴とする。
のアーク炉の炉蓋用水冷パネルをフレーム上に連続的に
並べて環状に配置して中央に電極挿入口が形成されてい
ることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は本発明のアーク炉の炉蓋用
水冷パネルの縦断面図である。パネル１は複数の耐火煉
瓦２が鋳鉄３に鋳込まれている。各耐火煉瓦２は炉内側
が鋳鉄３より突出しており、炉蓋の炉内側に付着するス
ラグ４をスラグキャッチャー５と併せて確実に保持する
ため、炉内側端面は鋳鉄の炉内側面の中央部の幅より拡
がる形状に形成する。一方、各耐火煉瓦２は、鋳鉄３に
鋳ぐまれる部分が鋳鉄３から脱落するのを防止するとと
もに、各耐火煉瓦２と鋳鉄３との熱伝達を計るため、炉
内側端面とほぼ同等の大きさに形成する。したがって、
耐火煉瓦２は鼓状の形状にすることが好ましい。耐火煉
瓦２としては、例えば、耐スポーリング性の優れたマグ
ネシアカーボン質等を使用する。
水冷パネルの縦断面図である。パネル１は複数の耐火煉
瓦２が鋳鉄３に鋳込まれている。各耐火煉瓦２は炉内側
が鋳鉄３より突出しており、炉蓋の炉内側に付着するス
ラグ４をスラグキャッチャー５と併せて確実に保持する
ため、炉内側端面は鋳鉄の炉内側面の中央部の幅より拡
がる形状に形成する。一方、各耐火煉瓦２は、鋳鉄３に
鋳ぐまれる部分が鋳鉄３から脱落するのを防止するとと
もに、各耐火煉瓦２と鋳鉄３との熱伝達を計るため、炉
内側端面とほぼ同等の大きさに形成する。したがって、
耐火煉瓦２は鼓状の形状にすることが好ましい。耐火煉
瓦２としては、例えば、耐スポーリング性の優れたマグ
ネシアカーボン質等を使用する。
【００１２】鋳鉄３内には冷却水を流す冷却管６が鋳ぐ
るまれる。さらに、鋳鉄３の炉内側には、炉蓋の炉内側
に付着するスラグ４を保持するため、スラグを係止する
形状の金属製のスラグキャッチャー５が鋳ぐるみ等によ
り設けられる。炉蓋にスラグを安定的に付着させること
によって炉蓋の炉内側表面の温度を下げることができ
る。
るまれる。さらに、鋳鉄３の炉内側には、炉蓋の炉内側
に付着するスラグ４を保持するため、スラグを係止する
形状の金属製のスラグキャッチャー５が鋳ぐるみ等によ
り設けられる。炉蓋にスラグを安定的に付着させること
によって炉蓋の炉内側表面の温度を下げることができ
る。
【００１３】図２は本発明のパネルにより形成した炉蓋
の一部を示す平面図、図３は同縦断面図である。パネル
１は、フラットに形成され、炉周辺側に比べて炉中央側
が短辺の扇形に形成され、パネル１を連続して並べるこ
とにより環状となり、中央に電極挿入口８を形成するこ
とも可能である。パネル１は、フレーム９に支持され
る。フラットなパネルを並べることによって炉蓋をフラ
ットに形成することができるので、従来の円錐形の炉蓋
に比べて炉蓋の加工及び施工が容易になる。
の一部を示す平面図、図３は同縦断面図である。パネル
１は、フラットに形成され、炉周辺側に比べて炉中央側
が短辺の扇形に形成され、パネル１を連続して並べるこ
とにより環状となり、中央に電極挿入口８を形成するこ
とも可能である。パネル１は、フレーム９に支持され
る。フラットなパネルを並べることによって炉蓋をフラ
ットに形成することができるので、従来の円錐形の炉蓋
に比べて炉蓋の加工及び施工が容易になる。
【００１４】パネル１に鋳ぐるまれた冷却管６は、連続
した蛇管とすることもできるが、図２及び図３に示すよ
うに、パネル１に鋳ぐるまれた冷却管６を各々独立して
設け、各冷却管６の冷却水入口１０及び冷却水出口１１
はへッダー管７にそれぞれ直接接続し、さらにヘッダー
管７同士を接続した構造とすることもできる。この冷却
管６とへッダー管７との接続により、多数の曲げ加工が
必要となる蛇管による冷却管６に比べて、加工量を削減
することが可能となり、安価なパネル１を得ることが可
能となる。
した蛇管とすることもできるが、図２及び図３に示すよ
うに、パネル１に鋳ぐるまれた冷却管６を各々独立して
設け、各冷却管６の冷却水入口１０及び冷却水出口１１
はへッダー管７にそれぞれ直接接続し、さらにヘッダー
管７同士を接続した構造とすることもできる。この冷却
管６とへッダー管７との接続により、多数の曲げ加工が
必要となる蛇管による冷却管６に比べて、加工量を削減
することが可能となり、安価なパネル１を得ることが可
能となる。
【００１５】
【発明の効果】本発明によれば、水冷炉蓋にスラグを耐
火煉瓦及びスラグキャッチャーにより安定的に付着させ
て表面の温度を下げるため、従来の水冷パネルと比較し
て冷却水の抜熱量を安定的に削減すること及び水冷炉蓋
の寿命を従来より延長することが可能となる。
火煉瓦及びスラグキャッチャーにより安定的に付着させ
て表面の温度を下げるため、従来の水冷パネルと比較し
て冷却水の抜熱量を安定的に削減すること及び水冷炉蓋
の寿命を従来より延長することが可能となる。
【００１６】水冷炉蓋をフラットなパネルで構成するた
め及びヘッダー管同士を接続するために、加工及び施工
が容易となり、安価な水冷炉蓋が得られる。
め及びヘッダー管同士を接続するために、加工及び施工
が容易となり、安価な水冷炉蓋が得られる。
【図１】本発明のアーク炉の炉蓋用水冷パネルの縦断面
図である。
図である。
【図２】本発明のパネルにより形成した炉蓋の一部を示
す平面図である。
す平面図である。
【図３】本発明のパネルにより形成した炉蓋の縦断面図
である。
である。
【図４】従来のアーク炉の縦断面図である。
【図５】従来の水冷ジャケット炉蓋の縦断面図である。
１：パネル ２：耐火煉瓦 ３：鋳鉄 ４：スラ
グ ５：スラグキャッチャー ６：冷却管 ７：へッダ
ー管 ８：電極挿入口 ９：フレーム １０：冷却水入口 １１：冷却水出口 １２：炉殻 １３：電極 １
４：電極挿入口 １５：耐火物製炉蓋 １６：螺旋状通路 １７：水
冷ジャケット炉蓋 １８：金属膜
グ ５：スラグキャッチャー ６：冷却管 ７：へッダ
ー管 ８：電極挿入口 ９：フレーム １０：冷却水入口 １１：冷却水出口 １２：炉殻 １３：電極 １
４：電極挿入口 １５：耐火物製炉蓋 １６：螺旋状通路 １７：水
冷ジャケット炉蓋 １８：金属膜
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０５Ｂ 7/02 Ｈ０５Ｂ 7/02 Ｂ 7/12 7/12 Ａ Ｆターム(参考） 3K084 AA11 CA07 CB02 DA04 DA14 4K014 CD04 CD15 4K045 AA04 BA02 RA09 RA16 4K051 AA05 AB09 MA08 4K063 AA03 AA04 AA12 BA02 BA13 CA01 CA05 FA51 FA53
Claims (2)
- 【請求項１】 複数の耐火煉瓦及び冷却水を流す冷却管
が鋳鉄に鋳込まれているパネルであって、各耐火煉瓦
は、炉内側が鋳鉄より突出するとともに、突出している
耐火煉瓦の炉内側端面及び鋳鉄に鋳ぐるまれる部分は中
央部の幅より大きい形状に形成され、さらに、鋳鉄の炉
内側表面には炉蓋に付着するスラグを保持するためのス
ラグキャッチャーが設けられていることを特徴とするア
ーク炉の炉蓋用水冷パネル。 - 【請求項２】 請求項１記載のアーク炉の炉蓋用水冷パ
ネルをフレーム上に連続的に並べて環状に配置して中央
に電極挿入口が形成されていることを特徴とするアーク
炉の水冷炉蓋。
Priority Applications (8)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11104511A JP2000297988A (ja) | 1999-04-12 | 1999-04-12 | アーク炉の炉蓋用水冷パネル及び水冷炉蓋 |
| PCT/JP1999/005264 WO2000046561A1 (en) | 1999-02-03 | 1999-09-27 | Water-cooling panel for furnace wall and furnace cover of arc furnace |
| CNB998056855A CN1246662C (zh) | 1999-02-03 | 1999-09-27 | 用于电弧炉炉壁和炉顶的水冷式板 |
| EP99944849A EP1069389A4 (en) | 1999-02-03 | 1999-09-27 | Water-cooling panel for furnace wall and furnace cover of arc furnace |
| TW088116667A TW436602B (en) | 1999-02-03 | 1999-09-27 | A water-cooled panel for the furnace wall and furnace roof of an electric arc furnace |
| US09/647,570 US6404799B1 (en) | 1999-02-03 | 1999-09-27 | Water-cooling panel for furnace wall and furnace cover of arc furnace |
| KR10-2000-7010999A KR100367467B1 (ko) | 1999-02-03 | 1999-09-27 | 아크로의 노벽 및 노덮개용 수냉패널 |
| IDW20001965A ID26044A (id) | 1999-02-03 | 1999-09-27 | Panel berpendingin air untuk dinding dan atap tanur busur listrik |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11104511A JP2000297988A (ja) | 1999-04-12 | 1999-04-12 | アーク炉の炉蓋用水冷パネル及び水冷炉蓋 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000297988A true JP2000297988A (ja) | 2000-10-24 |
Family
ID=14382530
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11104511A Withdrawn JP2000297988A (ja) | 1999-02-03 | 1999-04-12 | アーク炉の炉蓋用水冷パネル及び水冷炉蓋 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000297988A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113046516A (zh) * | 2021-03-11 | 2021-06-29 | 中冶南方工程技术有限公司 | 一种电弧炉 |
-
1999
- 1999-04-12 JP JP11104511A patent/JP2000297988A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN113046516A (zh) * | 2021-03-11 | 2021-06-29 | 中冶南方工程技术有限公司 | 一种电弧炉 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060704 |