JPH05203361A - 直流電気アーク炉用ライニング - Google Patents
直流電気アーク炉用ライニングInfo
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- JPH05203361A JPH05203361A JP4189252A JP18925292A JPH05203361A JP H05203361 A JPH05203361 A JP H05203361A JP 4189252 A JP4189252 A JP 4189252A JP 18925292 A JP18925292 A JP 18925292A JP H05203361 A JPH05203361 A JP H05203361A
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C21—METALLURGY OF IRON
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- H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 直流電気アーク炉のハース領域の耐摩耗性を
大きくし、炭素のハース中心部から溶融物への侵入を防
ぐ。 【構成】 導電性、耐火性ブリックライニング４の内側
に溶融物を受ける部分の少なくとも一部があり、環状導
電性物質１がその外側にあり、該炉の中心に伸びる上部
の電極２と反対の極性を構成する炉であって、底部の全
部が耐火性の絶縁ブリックライニング７で覆われ、グラ
ファイトブリックのブリックライニング３が、前記ブリ
ックライニング７上に、炉の半径方向の外側の壁領域に
施され、導電性、耐火性ブリックライニング４を含む環
状ゾーンが半径方向の内側に隣接してあり、絶縁ブリッ
クライニング７上にある底部中心が一体構造のラミング
マス５により構成され、グラファイトブリックのブリッ
クライニング３の上部の炉の壁７の材料がハース底部に
ある前記絶縁ブリックライニング７の材料と一致する。
大きくし、炭素のハース中心部から溶融物への侵入を防
ぐ。 【構成】 導電性、耐火性ブリックライニング４の内側
に溶融物を受ける部分の少なくとも一部があり、環状導
電性物質１がその外側にあり、該炉の中心に伸びる上部
の電極２と反対の極性を構成する炉であって、底部の全
部が耐火性の絶縁ブリックライニング７で覆われ、グラ
ファイトブリックのブリックライニング３が、前記ブリ
ックライニング７上に、炉の半径方向の外側の壁領域に
施され、導電性、耐火性ブリックライニング４を含む環
状ゾーンが半径方向の内側に隣接してあり、絶縁ブリッ
クライニング７上にある底部中心が一体構造のラミング
マス５により構成され、グラファイトブリックのブリッ
クライニング３の上部の炉の壁７の材料がハース底部に
ある前記絶縁ブリックライニング７の材料と一致する。
Description
【０００１】本発明は、直流電気アーク炉のライニング
に関し、特に、炉の中に中心を伸びる頂点の電極、炉の
内側に設けられた耐火性ブリックライニング、およびそ
の外側の環状導電体を含む炉のライニングに関する。
に関し、特に、炉の中に中心を伸びる頂点の電極、炉の
内側に設けられた耐火性ブリックライニング、およびそ
の外側の環状導電体を含む炉のライニングに関する。
【０００２】欧州特許０，４２２，４０６により、溶融
物を受ける部分が導電性、耐火性ブリックライニングを
含む直流電気アーク炉が開示された。銅環の円筒状の導
電体がこの導電体ブリックライニングの周囲に配置導電
体ブリックライニングと銅環の両者が直流電気アーク炉
のアノードを構成する。
物を受ける部分が導電性、耐火性ブリックライニングを
含む直流電気アーク炉が開示された。銅環の円筒状の導
電体がこの導電体ブリックライニングの周囲に配置導電
体ブリックライニングと銅環の両者が直流電気アーク炉
のアノードを構成する。
【０００３】このブリックライニングは数層からなる。
溶融金属と直接接触する層は導電性、耐摩耗性、耐火性
材料である。ブリック工程をスムースにするために、導
電性ラミングマス（ｒａｍｍｉｎｇ ｍａｓｓ）の層が
ブリックライニングとして働く層の上に設けられる。ブ
リックライニングのこの部分はたとえばカーボンマグネ
サイトよりなる。
溶融金属と直接接触する層は導電性、耐摩耗性、耐火性
材料である。ブリック工程をスムースにするために、導
電性ラミングマス（ｒａｍｍｉｎｇ ｍａｓｓ）の層が
ブリックライニングとして働く層の上に設けられる。ブ
リックライニングのこの部分はたとえばカーボンマグネ
サイトよりなる。
【０００４】より高い導電性を付与するグラファイトブ
リックス層がこの層の下に位置する。層の厚さは外側の
端の方で増大し、前記銅環のレベルに対応し、良好な導
電性が保証される。
リックス層がこの層の下に位置する。層の厚さは外側の
端の方で増大し、前記銅環のレベルに対応し、良好な導
電性が保証される。
【０００５】この層に隣接し、絶縁性、耐火性ブリック
が設けられ、炉の底部全部を覆い、断熱を完全にする。
が設けられ、炉の底部全部を覆い、断熱を完全にする。
【０００６】溶融浴に面する層の導電性と浴の撹拌は溶
融金属の均一な温度分布をもたらす。カーボンマグネサ
イトの炭素の含有量により、溶融鉄の炭素含量が少ない
時には溶融鉄の偶然的な炭化が起る。溶融物に面する層
が溶融中の間違い、たとえば電苛またはトップ電極から
の不適当なヒールまたは機械的衝撃により損傷されグラ
ファイトブリックスと直接接触するようになった時に
は、ブリックライニングが大きく損傷され修理が必要と
なる。
融金属の均一な温度分布をもたらす。カーボンマグネサ
イトの炭素の含有量により、溶融鉄の炭素含量が少ない
時には溶融鉄の偶然的な炭化が起る。溶融物に面する層
が溶融中の間違い、たとえば電苛またはトップ電極から
の不適当なヒールまたは機械的衝撃により損傷されグラ
ファイトブリックスと直接接触するようになった時に
は、ブリックライニングが大きく損傷され修理が必要と
なる。
【０００７】上記問題点に対し、本発明は直流電気アー
ク炉のハース領域（ｈｅａｒｔｈａｒｅａ）を耐摩耗性
を大きくし、炭素の侵入、特にハースの中心部からの溶
融物への侵入を防止することを目的とする。
ク炉のハース領域（ｈｅａｒｔｈａｒｅａ）を耐摩耗性
を大きくし、炭素の侵入、特にハースの中心部からの溶
融物への侵入を防止することを目的とする。
【０００８】本発明によれば、炉の底部の全体が耐火
性、絶縁ブリックで覆われる。グラファイトブリックス
の第二の部分が第一のブリックライニング上に、炉の半
径方向の外側の壁の領域に設けられる。第三の領域は、
第二の部分に隣接して環状ゾーン（ａｎｎｕｌａｒ ｚ
ｏｎｅ）に、半径方向の内側に設けられた導電性、耐火
性ブリックを含む。前記絶縁ブリックライニング上の底
部中心領域は、一体構造のラミングマスにより構成さ
れ、グラファイトブリックスの第二の部分上の炉の壁の
材料はハース底部の絶縁ブリックライニングの材料と概
ね同じものである。
性、絶縁ブリックで覆われる。グラファイトブリックス
の第二の部分が第一のブリックライニング上に、炉の半
径方向の外側の壁の領域に設けられる。第三の領域は、
第二の部分に隣接して環状ゾーン（ａｎｎｕｌａｒ ｚ
ｏｎｅ）に、半径方向の内側に設けられた導電性、耐火
性ブリックを含む。前記絶縁ブリックライニング上の底
部中心領域は、一体構造のラミングマスにより構成さ
れ、グラファイトブリックスの第二の部分上の炉の壁の
材料はハース底部の絶縁ブリックライニングの材料と概
ね同じものである。
【０００９】好ましくは、一体構造（ｍｏｎｏｌｉｔｈ
ｉｃ）のラミングマスは主としてマグネサイトを含む。
第二の層は、好ましくは炉の外側の環状導電体と直接接
触するように配置される。環状ゾーンを形成する第三の
ライニングとラミングマスの底部中心領域との連結部は
のこぎり状（ｊａｇｇｅｄ ｍａｎｎｅｒ）にされ、多
層ののこぎり状に連結される。環状ゾーンを形成する第
三のライニングと炉の半径方向で外側の壁上の第二のラ
イニングとの連結ものこぎり状にされる。好ましくは、
ハース領域の中心部は、溶融物を撹拌し均一化するため
の不活性ガスまたはアルゴンを供給するための配管を含
む。
ｉｃ）のラミングマスは主としてマグネサイトを含む。
第二の層は、好ましくは炉の外側の環状導電体と直接接
触するように配置される。環状ゾーンを形成する第三の
ライニングとラミングマスの底部中心領域との連結部は
のこぎり状（ｊａｇｇｅｄ ｍａｎｎｅｒ）にされ、多
層ののこぎり状に連結される。環状ゾーンを形成する第
三のライニングと炉の半径方向で外側の壁上の第二のラ
イニングとの連結ものこぎり状にされる。好ましくは、
ハース領域の中心部は、溶融物を撹拌し均一化するため
の不活性ガスまたはアルゴンを供給するための配管を含
む。
【００１０】ハース領域の中心部は、炉の直径の少なく
とも２０％を占め、主にマグネサイトからなる一体構造
ラミングマスよりなり、溶融物により加熱された時に、
焼結工程を経て、耐摩耗性に優れ、導電性でなく、さら
に導電性物質を含まない物質を生成する。
とも２０％を占め、主にマグネサイトからなる一体構造
ラミングマスよりなり、溶融物により加熱された時に、
焼結工程を経て、耐摩耗性に優れ、導電性でなく、さら
に導電性物質を含まない物質を生成する。
【００１１】導電性、耐火性ブリックライニングとブリ
ックライニングの環状部分、これらはグラファイトブリ
ックスからなるが、ともにアノードと溶融物との間の電
流の流れを確実にし、溶融物質との接触をコールドスタ
ートの場合においても確実にする。
ックライニングの環状部分、これらはグラファイトブリ
ックスからなるが、ともにアノードと溶融物との間の電
流の流れを確実にし、溶融物質との接触をコールドスタ
ートの場合においても確実にする。
【００１２】マグネサイトからなるラミングマスの焼結
により、導電性物質とカーボンマグネサイトからなる耐
火性ブリックライニングとの多層ののこぎり状の移行に
より、特に２つの領域の間の変化点または連結点におけ
る鉄の浸透が防止される。
により、導電性物質とカーボンマグネサイトからなる耐
火性ブリックライニングとの多層ののこぎり状の移行に
より、特に２つの領域の間の変化点または連結点におけ
る鉄の浸透が防止される。
【００１３】摩耗に対する高い抵抗性にもかかわらず、
底部の修理が必要となった場合でも、底部中心のラミン
グマスの取り替えは従来のブリックライニングのつぎ当
てよりも容易である。
底部の修理が必要となった場合でも、底部中心のラミン
グマスの取り替えは従来のブリックライニングのつぎ当
てよりも容易である。
【００１４】溶融物の均一化のために使用される撹拌手
段、たとえば窒素およびアルゴン、をハース部分の中心
でラミングマス中に簡単に設けることができる。好まし
くは、これらの手段は同様に非導電性、耐火性材料でか
らなる。均一化手段を溶融浴の中心に設けると、最もよ
い結果が得られる。
段、たとえば窒素およびアルゴン、をハース部分の中心
でラミングマス中に簡単に設けることができる。好まし
くは、これらの手段は同様に非導電性、耐火性材料でか
らなる。均一化手段を溶融浴の中心に設けると、最もよ
い結果が得られる。
【００１５】導電性、耐火性ブリックライニングとグラ
ファイトブリックスからなる環状部分とが互いに連結さ
れていることは、良好な電気電導を保証する。
ファイトブリックスからなる環状部分とが互いに連結さ
れていることは、良好な電気電導を保証する。
【００１６】以下に本発明について実施例を示してより
詳細に説明する。
詳細に説明する。
【００１７】図１に示された電気アーク炉は、アノード
の一部を構成する銅製の環状導電体１を有する。カソー
ド２は溶融物８の中心上方にある。耐火性絶縁ブリック
ライニング７が好ましくは鉄で作られる底部の上に設け
られる。銅製リングの前記導電体１のすぐ隣に、そして
電気導通のある状態でブリックライニング３の環状部分
が設けられ、この部分はグラファイトブリックスからな
る。グラファイトブリックスの環状部分３に隣り合っ
て、ブリックライニングの他の部分４が設けられ、この
部分４は導電性の耐火性材料で作られる。３と４は互い
に結合される。導電性、耐火性材料で作られたブリック
ライニング４は、同様に環状の形態にされる。この４の
部分は好ましくはカーボンマグネサイトブリックスで作
られる。
の一部を構成する銅製の環状導電体１を有する。カソー
ド２は溶融物８の中心上方にある。耐火性絶縁ブリック
ライニング７が好ましくは鉄で作られる底部の上に設け
られる。銅製リングの前記導電体１のすぐ隣に、そして
電気導通のある状態でブリックライニング３の環状部分
が設けられ、この部分はグラファイトブリックスからな
る。グラファイトブリックスの環状部分３に隣り合っ
て、ブリックライニングの他の部分４が設けられ、この
部分４は導電性の耐火性材料で作られる。３と４は互い
に結合される。導電性、耐火性材料で作られたブリック
ライニング４は、同様に環状の形態にされる。この４の
部分は好ましくはカーボンマグネサイトブリックスで作
られる。
【００１８】ラミングマス５は好ましくは主にマグネサ
イトからなり、溶融物８に直接接触するハースの中心部
分に使用される。前記導電性、耐火性ブリックライニン
グ４ののこぎり状構造のために、一体構造ラミングマス
５から作られる中心ハース部分との完全な連結が達成さ
れる。絶縁ブリックスを両者の間に設けることもでき、
その熱的挙動のために両者の連結を増加させる。ラミン
グマスとして使用されるマグネサイトの焼結と共に、臨
界転移領域における鉄の浸透が防止される。
イトからなり、溶融物８に直接接触するハースの中心部
分に使用される。前記導電性、耐火性ブリックライニン
グ４ののこぎり状構造のために、一体構造ラミングマス
５から作られる中心ハース部分との完全な連結が達成さ
れる。絶縁ブリックスを両者の間に設けることもでき、
その熱的挙動のために両者の連結を増加させる。ラミン
グマスとして使用されるマグネサイトの焼結と共に、臨
界転移領域における鉄の浸透が防止される。
【００１９】図示されていないが、他の態様として、よ
り低い、耐火性、絶縁ブリックライニング７を底部のよ
り低い領域で省略することができ、一体構造ラミングマ
スで置き換えることができる。
り低い、耐火性、絶縁ブリックライニング７を底部のよ
り低い領域で省略することができ、一体構造ラミングマ
スで置き換えることができる。
【００２０】図には示されていないが、たとえば溶融物
を均一化するための窒素またはアルゴンを通す配管を中
心ハース部分のラミングマス中に設けることができる。
これらの配管は非導電性、耐火性材料で作られることが
好ましい。
を均一化するための窒素またはアルゴンを通す配管を中
心ハース部分のラミングマス中に設けることができる。
これらの配管は非導電性、耐火性材料で作られることが
好ましい。
【００２１】撹拌手段のない簡単な構成で、炉の操作に
必要な物以外は底部にないので、たとえばハース部分が
破壊されるような損傷を受けた時にも危険がない。
必要な物以外は底部にないので、たとえばハース部分が
破壊されるような損傷を受けた時にも危険がない。
【００２２】炉の外部直径が５．２ｍの場合には、一体
構造ラミングマスで作られる中心ハース領域の直径は、
２ｍである。後者の直径は少なくとも炉の直径の２０％
である。
構造ラミングマスで作られる中心ハース領域の直径は、
２ｍである。後者の直径は少なくとも炉の直径の２０％
である。
【図１】図１は本発明にかかる直流電気アーク炉の断面
図である。
図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 デイン・メレディス アメリカ合衆国フロリダ州33511，ブラン ドン，ロリー・レーン 1413
Claims (9)
- 【請求項１】 直流電気アーク炉用のライニングであっ
て、導電性、耐火性ブリックライニングの内側に溶融物
を受ける部分の少なくとも一部があり、環状導電性物質
がその外側にあり、該炉の中心に伸びる上部の電極と反
対の極性を構成する炉であって、 底部の全部が耐火性の絶縁ブリックライニングで覆わ
れ、 グラファイトブリックのブリックライニングが、前記ブ
リックライニング上に、炉の半径方向の外側の壁領域に
施され、 導電性、耐火性ブリックライニングを含む環状ゾーンが
半径方向の内側に隣接してあり、 絶縁ブリックライニング上にある底部中心が一体構造の
ラミングマスにより構成され、グラファイトブリックの
ブリックライニングの上部の炉の壁の材料がハース底部
にある前記絶縁ブリックライニングの材料と一致するこ
とを特徴とする前記炉のライニング。 - 【請求項２】 前記一体構造のラミングマスが少なくと
も相当量のマグネサイトからなっている請求項１記載の
ブリックライニング。 - 【請求項３】 底部のブリックライニングの環状部分を
構成している前記グラファイトブリックスが、前記導電
体に直接接触していることを特徴とする請求項２記載の
ブリックライニング。 - 【請求項４】 前記導電性、耐火性のブリックライニン
グがラミングマスで作られた中心ハース部分に伸び、の
こぎり状になっている請求項３記載のブリックライニン
グ。 - 【請求項５】 絶縁性ブリックが導電体、耐火性ブリッ
クライニングと一体構造ラミングマスとの変わり目にあ
ることを特徴とする請求項４記載のブリックライニン
グ。 - 【請求項６】 グラファイトブリックスで作られたハー
ス部分と、導電性、耐火性ブリックライニングが互いに
のこぎり状になって、相互に連結されていることを特徴
とする請求項５記載のブリックライニング。 - 【請求項７】 中心ハース部分が一体構造のラミングマ
スで形成され、撹拌および均一化のための不活性ガスま
たはアルゴンを供給するための配管が設けられているこ
とを特徴とする請求項６記載のブリックライニング。 - 【請求項８】 一体構造のラミングマスで形成される前
記中心ハース部分の直径が、炉の全体の直径の少なくと
も２０％を占める請求項７記載のブリックライニング。 - 【請求項９】 底部を有する直流電気アーク炉であっ
て、炉の上部表面中心方向に伸びる第一の電極、炉の底
部の上方で外側の環状導電体を含む第二の電極を含む炉
のライニングであって、 炉の底部の全体を覆う耐火性、絶縁性のブリックの第一
の層、第一の層の上で炉の半径方向の外側の壁領域に設
けられたグラファイトブリックスの第二の部分、導電
性、耐火性のブリックであって環状ゾーンの第二の部分
と隣り合い、その半径方向の内側にあり、一体構造のラ
ミングマスよりなる、前記絶縁性ブリックライニング上
にある、底の中心部分を含む第三の部分、および炉の底
部にライニングを形成するブリックと一致する絶縁性ブ
リックにより構成されているグラファイトブリックス
の、前記第二の部分上の壁部分を含む、前記ライニン
グ。
Applications Claiming Priority (2)
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