JP2001020007A - 転炉内張り耐火物のコーティング方法 - Google Patents

転炉内張り耐火物のコーティング方法

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JP2001020007A
JP2001020007A JP11190573A JP19057399A JP2001020007A JP 2001020007 A JP2001020007 A JP 2001020007A JP 11190573 A JP11190573 A JP 11190573A JP 19057399 A JP19057399 A JP 19057399A JP 2001020007 A JP2001020007 A JP 2001020007A
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splash
slag
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coating
refractory
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JP11190573A
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English (en)
Inventor
Etsuro Udagawa
悦郎 宇田川
Yoko Miyamoto
陽子 宮本
Masato Kumagai
正人 熊谷
Hiroyasu Morioka
宏泰 森岡
Takehiko Takahashi
岳彦 高橋
Shigeo Tateno
重穂 館野
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JFE Steel Corp
Original Assignee
Kawasaki Steel Corp
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  • Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
  • Carbon Steel Or Casting Steel Manufacturing (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課 題】 スラグスプラッシュ法におけるスプラッシ
ュの飛散性を損なうことなく、内張り耐火物への付着性
を高める方法を提供する。 【解決手段】 スプラッシュを発生させて内張り耐火物
にスラグを付着させるに先立って、あらかじめ改質剤を
スラグに添加し、固化剤を内張り耐火物に付着させてお
く。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、スラグスプラッシ
ュ法を用いた転炉内張り耐火物のコーティング方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】一般に、スラグを利用した転炉の内張り
耐火物のコーティング技術として、吹錬中のスラグのCa
O濃度およびMgO濃度が高くなるようにして、耐火物の
溶損を抑制する方法が知られている。また特開昭61-593
64号公報,特開昭62-13407号公報,特公昭62-24490号公
報,特公平2-2922号公報には、吹錬終了後に残留スラグ
に固化剤を添加することによって組成を調整されたスラ
グを、転炉の炉体傾動等によって内張り耐火物表面に付
着(以下、スラグコーティング法という)させて、熱ス
ポールを抑制する方法が開示されている。
【0003】特開平7-258717号公報には、スラグコーテ
ィング法において、残留スラグの量および残留スラグに
添加する固化剤の種類や量によって、内張り耐火物をコ
ーティングするスラグ(以下、コーティングスラグとい
う)の付着性および耐用性が向上することが開示されて
いる。しかし、いずれの方法も転炉の絞り部(以下、ナ
ックル部という)やトラニオン側にはコーティングスラ
グが付着せず、これらの部位の損耗のために転炉の操業
を停止する場合が多かった。
【0004】ナックル部やトラニオン側にコーティング
スラグを付着させる技術として、特開昭63-266015 号公
報には、残留スラグにドロマイト等を固化剤として添加
した後、ランスを用いてN2 ,Ar等の不活性ガスを吹き
付けてスプラッシュを発生させ、そのスプラッシュを内
張り耐火物に付着させる方法(以下、スラグスプラッシ
ュ法という)が開示されている。
【0005】スラグスプラッシュ法によって、ナックル
部やトラニオン側にもコーティングスラグを付着させる
ことが可能になった。しかしスプラッシュの飛散性の向
上、内張り耐火物への付着性の向上および転炉操業にお
ける耐用性の向上を同時に達成するようなコーティング
スラグの組成の設計は困難であり、いずれかの特性が低
下することは避けられないという問題があった。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記のような
問題を解消するべく、スラグスプラッシュ法におけるス
プラッシュの飛散性を損なうことなく、内張り耐火物へ
の付着性を高めることができる転炉の内張り耐火物のコ
ーティング方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、スプラッ
シュの飛散性および付着性を向上させる要因を解明する
うちに、転炉内のスラグに不活性ガスを吹き付けてスプ
ラッシュを発生させる際に、スプラッシュの飛散性を向
上させるためにはスラグの流動性を確保しなければなら
ず、そのためにスラグの固相率を40重量%以下とする必
要があることを見出した。
【0008】一方、スプラッシュの内張り耐火物への付
着性を向上させるためには、スプラッシュが内張り耐火
物へ付着した時のスプラッシュの固相率を30重量%以上
とする必要がある。スプラッシュの固相率が30重量%未
満では、スプラッシュが流れ落ちるからである。転炉内
のスラグの固相率を30重量%以上とすれば、スラグから
発生したスプラッシュの固相率も30重量%以上を維持で
きる。
【0009】さらにスプラッシュが内張り耐火物に付着
した後の吹錬を行なう温度域において、スプラッシュに
よって付着したコーティングスラグの固相率が50重量%
未満では溶損を抑制できない。したがって吹錬を行なう
温度域で固相率を50重量%以上とする必要がある。この
ような固相率を発現するためには、スプラッシュを内張
り耐火物に付着させた後、スプラッシュと内張り耐火物
との反応によって適正な生成物を生成させて、固相率を
増加させることが必要である。
【0010】本発明は、転炉から出鋼した後にスラグの
一部または全量を転炉内に残し、ランスを用いてスラグ
に不活性ガスを吹き付けてスプラッシュを発生させ、ス
プラッシュを付着させることによって転炉の内張り耐火
物をコーティングする方法において、スプラッシュの付
着に先立ってあらかじめ固化剤を転炉の内張り耐火物に
付着させる転炉内張り耐火物のコーティング方法であ
る。
【0011】また本発明は、固化剤が主成分としてMgO
を40〜90重量%含有して残部にCaOおよび/または Cr2
O3 を含有し、転炉の内張り耐火物がMgO−C質耐火物
および/またはMgO−CaO−C質耐火物である転炉内張
り耐火物のコーティング方法である。さらに本発明は、
スプラッシュを発生させるに先立ってMgO,CaOおよび
Cr2O3 の内の1種または2種以上を含有する改質剤を
スラグに添加して、スラグの固相率を30〜40重量%とす
る転炉内張り耐火物のコーティング方法であり、その改
質剤が、軽焼ドロマイト、生ドロマイト、焼石灰、石灰
石、マグネサイト、マグネシアクリンカー、クロム鉱
石、れんが屑のいずれか1種または2種以上である転炉
内張り耐火物のコーティング方法である。
【0012】
【発明の実施の形態】図1はスラグスプラッシュ法を適
用する装置の要部を示す断面図である。ランス3を用い
てスラグ2に不活性ガス4を吹き付けて、スプラッシュ
6を発生させて、内張り耐火物5に付着させる。この
時、スプラッシュ6の固相率が30重量%未満ではスプラ
ッシュ6が付着せず流れ落ちるので、スプラッシュ6の
固相率は30重量%以上とする必要がある。
【0013】そこでスラグ2の固相率を30重量%以上と
すれば、スラグ2から発生したスプラッシュ6が内張り
耐火物5に付着した時の固相率は、30重量%以上を維持
できる。一方、スラグ2の固相率が40重量%を超えると
スプラッシュ6の飛散性が悪い。したがってスラグ2の
固相率は、30〜40重量%の範囲が好適範囲である。内張
り耐火物5に付着したスプラッシュ6が、その後の吹錬
を行なった後も内張り耐火物5に付着して残存するため
には、スプラッシュ6によって付着したコーティングス
ラグの固相率を50重量%以上として、吹錬中の高い温度
での溶損を抑制しなければならない。固相率が50重量%
未満では、コーティングスラグは吹錬中に溶損する。
【0014】つまりスプラッシュ6の飛散性を向上させ
るためには、スプラッシュ6を発生するスラグ2の固相
率を低下させる必要がある。飛散性を高めるために固相
率を低下させたスプラッシュ6が内張り耐火物5に付着
した後は、吹錬中の溶損を抑制するために固相率を増加
させなければならない。そこでスプラッシュ6の付着に
先立って、あらかじめ内張り耐火物5に固化剤を付着さ
せておく。
【0015】あらかじめ固化剤を付着させる部位は、損
耗の激しいナックル部等が有効である。また内張り耐火
物がMgO−C質耐火物あるいはMgO−CaO−C質耐火物
の場合には、固化剤としてMgO,CaO, Cr2O3 を含有
する物質を使用することが望ましい。固化剤を内張り耐
火物5に付着させる方法は、特定の方法に限定されない
が、吹き付け等の方法が望ましい。
【0016】内張り耐火物5に付着させる固化剤として
は、40〜90重量%のMgOを主成分とし、残部はCaOおよ
び/または Cr2O3 を含有し、さらに付着性を向上させ
る効果を有するピッチ,粉末レジン等のカーボン系バイ
ンダーまたはりん酸塩等の酸化物系バインダーからなる
吹き付け材を使用するのが望ましい。なおCaOと Cr2O
3 の使用方法は、スプラッシュ6の塩基度(CaO/SiO
2 )が高い場合にはCaOを使用し、スプラッシュ6の塩
基度が低い場合には Cr2O3を使用し、塩基度が中間の
場合にはCaOおよび Cr2O3 を使用することが望まし
い。またスプラッシュ6のCaO/ Al2O3 比が高い場合
にはCaOを使用し、スプラッシュ6のCaO/ Al2O3 比
が低い場合には Cr2O3 を使用し、スプラッシュ6のCa
O/ Al2O3 比が中間の場合にはCaOおよび Cr2O3 を
使用することが望ましい。
【0017】スプラッシュ6を発生する時のスラグ2の
固相率は、上述の通り、30〜40重量%の範囲が好適範囲
である。固相率を調整するためにスラグ2に添加する改
質剤は、MgO,CaOおよび Cr2O3 の内の1種または2
種以上を含有する改質剤が好適である。このようにして
固相率を30〜40重量%に調整したスラグ2から発生した
スプラッシュ6は飛散性および付着性が優れ、ナックル
部において15mmの付着厚さが得られる。
【0018】
【実施例】出鋼温度が約1650℃の吹錬を行なう転炉1に
おいて、固化剤をナックル部の内張り耐火物5に吹き付
けて付着させた。固化剤は、85重量%のMgOと15重量%
のCaOからなるリン酸ボンドタイプの固化剤(発明例
1)および63重量%のMgO,23重量%の Cr2O3 ,残部
Al2O3 ,SiO2 ,FeOからなるリン酸ボンドタイプの
固化剤(発明例2)を使用した。
【0019】固化剤を内張り耐火物5に付着させた後、
吹錬を2チャージ行なった。2チャージ目の出鋼の後、
転炉1内にスラグ2を残し、1350℃におけるスラグ2の
固相率が30〜40重量%となるようにMgOれんが屑を改質
剤として、スラグ2に添加した。上吹きランス3より不
活性ガス4としてArガスを流量 400m3 /分でスラグ2
に吹き付けて、発生したスプラッシュ6をナックル部の
内張り耐火物5に付着させた。その後は吹錬5回毎に1
回の頻度でスプラッシュ6を内張り耐火物5に付着させ
た。
【0020】こうして転炉1の操業を行ないながら、レ
ーザー距離計を用いてコーティングスラグの厚さを測定
した。また目視観察によってコーティングスラグの領域
を特定し、その領域の面積と前記の方法によって測定し
たコーティングスラグの厚さとを用いて、コーティング
スラグの残存量を計算した。比較例として、あらかじめ
発明例1と同じ固化剤をナックル部の内張り耐火物5に
付着させるのみでスプラッシュ6を付着させない例(比
較例1)、あらかじめ固化剤をナックル部の内張り耐火
物5に付着させずにスプラッシュ6を1回付着させる例
(比較例2)およびあらかじめ固化剤をナックル部の内
張り耐火物5に付着させずに吹錬5回毎に1回の頻度で
スプラッシュ6を付着させる例(比較例3)について、
転炉1の操業を行ないながら、レーザー距離計を用いて
コーティングスラグの厚さを測定した。また前述の発明
例と同様にして、コーティングスラグの残存量を計算し
た。
【0021】あらかじめ内張り耐火物5に付着させる固
化剤の種類およびスプラッシュ6を付着させる頻度を表
1に示す。またスプラッシュを付着させた後の転炉1の
吹錬回数と単位面積当たりのコーティングスラグの残存
率(コーティングスラグの残存量/最初のコーティング
スラグの付着量)との関係を図2に示す。
【0022】
【表1】
【0023】発明例1および発明例2と比較例3とを比
べると、あらかじめ固化剤を付着させることによってコ
ーティングスラグの残存率が著しく向上することが分か
る。あらかじめ付着させる固化剤の種類については、吹
錬回数が20回以下では発明例1で使用した固化剤(すな
わち85重量%のMgOと15重量%のCaOからなるリン酸ボ
ンドタイプの固化剤)の方がコーティングスラグの残存
率が高いが、吹錬回数が25回以上では発明例2で使用し
た固化剤(すなわち63重量%のMgO,23重量%の Cr2O
3 ,残部 Al2O3 ,SiO2 ,FeOからなるリン酸ボンド
タイプの固化剤)の方がコーティングスラグの残存率が
高くなることが分かる。
【0024】一方、あらかじめ固化剤をナックル部の内
張り耐火物5に付着させるのみでスプラッシュ6を付着
させない例(比較例1)では、吹錬の初期に固化剤が内
張り耐火物5から剥離し、炉壁の保護には有効ではな
い。また、あらかじめ固化剤をナックル部の内張り耐火
物5に付着させずにスプラッシュ6を1回付着させる例
(比較例2)では、固化剤の剥離は生じないがコーティ
ングスラグの残存率は非常に低い。
【0025】
【発明の効果】本発明では、スプラッシュの飛散性を損
なうことなく、内張り耐火物への付着性を高めることが
できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のスラグスプラッシュ法を適用する装置
の要部を示す断面図である。
【図2】転炉の吹錬回数と単位面積当たりのコーティン
グスラグの残存率との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
1 転炉 2 スラグ 3 ランス 4 不活性ガス 5 内張り耐火物 6 スプラッシュ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 熊谷 正人 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内 (72)発明者 森岡 宏泰 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 高橋 岳彦 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 (72)発明者 館野 重穂 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社千葉製鉄所内 Fターム(参考) 4K002 AE01 BC10 4K013 CF19 FA05 4K051 AA02 AB03 BD01

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 転炉から出鋼した後にスラグの一部また
    は全量を前記転炉内に残し、ランスを用いて前記スラグ
    に不活性ガスを吹き付けてスプラッシュを発生させ、前
    記スプラッシュを付着させることによって前記転炉の内
    張り耐火物をコーティングする方法において、前記スプ
    ラッシュの付着に先立ってあらかじめ固化剤を前記転炉
    の内張り耐火物に付着させることを特徴とする転炉内張
    り耐火物のコーティング方法。
  2. 【請求項2】 前記固化剤が主成分としてMgOを40〜90
    重量%含有し残部にCaOおよび/または Cr2O3 を含有
    し、前記転炉の内張り耐火物がMgO−C質耐火物および
    /またはMgO−CaO−C質耐火物であることを特徴と
    する請求項1に記載の転炉内張り耐火物のコーティング
    方法。
  3. 【請求項3】 前記スプラッシュを発生させるに先立っ
    てMgO、CaOおよびCr2O3 の内の1種または2種以上
    を含有する改質剤を前記スラグに添加して、前記スラグ
    の固相率を30〜40重量%とすることを特徴とする請求項
    1または2に記載の転炉内張り耐火物のコーティング方
    法。
  4. 【請求項4】 前記改質剤が、軽焼ドロマイト、生ドロ
    マイト、焼石灰、石灰石、マグネサイト、マグネシアク
    リンカー、クロム鉱石、れんが屑のいずれか1種または
    2種以上であることを特徴とする請求項3に記載の転炉
    内張り耐火物のコーティング方法。
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