JPH05322447A - 管状耐火物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 直流電気炉の炉床部を耐久性よく維持し、操
業の安定性を得ることにある。 【構成】 直流電気炉１の炉床部２の電極５のまわりに
配設するスリ−ブれんが７を、継ぎ目なし管状の一体構
造としている。そして、上記スリ−ブれんが７を黒鉛５
〜５０重量％を含有するマグネシア・カ−ボン質とし
て、アイソスタッテック成形で一体成形している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気炉の炉床部の耐火
物に関し、特に炉床部に電極を持つ直流電気炉の炉床耐
火物の浮上防止、寿命の延長をはかる管状耐火物に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、製鋼用電気炉は、交流式ア−ク発
生方式のものであった。この方式の電気炉の原理は、炉
頂から３本の黒鉛製電極を炉内に懸架して挿入し、この
３本の黒鉛製電極に相互に交流高電圧を印加してア−ク
を発生させ、その発熱エネルギ−を被加熱物であるスク
ラップに与えて溶解するものである。

【０００３】この方式の欠点として、電極が黒鉛製のた
めに酸化損耗が著しく、製鋼１トンに対し2.５Kgも損耗
して費用が高くかかる。また、交流式のためにフリッカ
−現象が不可避的なものであり、一般民生用電流にまで
その影響を及ぼすとされている。

【０００４】これらの欠点を解消するものとして、直流
ア−ク発生方式のものが開発され、採用されつつある。
その方式には、詳細な点において若干の差違がみられる
が、ＭＡＮ・ＧＨＨ、ＩＲＳＩＤ−ＣＬＥＳＩＭ、ＡＢ
Ｂ−Ｈ方式の三方式に大別される。これらは、いずれも
炉頂からの−電極と炉床部に設置された＋電極で構成さ
れ、炉床部の＋電極は単数または複数の鋳鋼棒であるの
が特徴である。

【０００５】従来の交流式ア−ク発生方式では電極が黒
鉛製のものを必要とするのに比べて、直流式ア−ク発生
方式では炉床部の＋電極が黒鉛製である必要がないた
め、電極原単位が1.２Kg／トンと少なくてすむ。

【０００６】また、＋電極が溶解された溶鋼に直接接し
ているため、電流が溶鋼に向かって流れてア−ク発生熱
量の溶鋼への供給効率がよく、従来の３本の交流電極方
式の間接熱量供給方式が３５０KWH/トンであるのに比
べ、３００KWH/トンと電力消費量も少ないとされる。さ
らに、直流方式のため、当然のことながらフリッカ−現
象は認められない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、次のような新
たな欠点がみられる。すなわち、ＩＲＳＩＤ−ＣＬＥＳ
ＩＭ方式では、直径が約２００mmの鋳鋼棒３本によって
炉床部の電極が構成されている。直流式電気炉１の炉床
部２は溶鋼を支える容器の底の役目をもつため、厚さ約
８００mmの耐火製スタンプ材４と厚さ２００mmの永久張
りれんが３によって、図２のように構成されている。そ
して、炉床部２の電極５の周りは、長さ方向に３分割さ
れた全長１０００mmの耐火製のスリ−ブれんが６で囲っ
ている。

【０００８】スリ−ブれんがは、通電作業時に炉内の溶
鋼からの熱伝導によって炉床部の鋳鋼製の電極が溶融状
態になっており、それの炉床への溢流浸透を防ぐ目的の
ものである。

【０００９】炉床部２のスタンプ材４は、一週間ごとの
へこんだ部分の補修（１００トン電気炉の場合８〜１５
トン／回）を継続すれば半永久的な耐用が期待できるに
もかかわらず、１０００ヒ−ト位の寿命に達すると、図
２、図３のように直径２〜３ｍの範囲で浮上して損傷す
る現象が頻発する。

【００１０】その原因は、３分割されているスリ−ブれ
んがの継ぎ目から溶鋼がスタンプ材へ溢流するのと、そ
の溢流が一定の面積（たとえば直径２〜３ｍ）の範囲に
及んだときに、スタンプ材が浮上することによるものと
判断できる。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
点に鑑みたもので、上記の課題を解決するために、直流
電気炉の炉床部の電極のまわりに配設するスリ−ブれん
がを、継ぎ目なし管状の一体構造としたことを特徴とす
る管状耐火物を提供するにある。

【００１２】

【作用】本発明の管状耐火物を使用すると、直流電気炉
の炉床部の電極まわりのスリ−ブれんがを継ぎ目なし管
の一体構造とすることによって、１週間ごとにへこんだ
炉床部のスタンプ材の補修を行うだけで、突発的な炉床
の浮上りを防止することができ、電気炉を耐久性よく使
用できる。

【００１３】

【実施例】以下、本発明を実施例にもとづいて説明す
る。直流電気炉１の炉床部２は、図１のように永久張り
れんが３の上に耐火製のスタンプ材４を敷設し、＋極の
鋳鋼製の電極５を１２０度の角度間隔で配設している。
そして、この電極５のまわりに管状のスリ−ブれんが７
をそれぞれ装着している。

【００１４】上記スリ−ブれんが７は、図１のように炉
床部２の上面から下部にわたって継ぎ目がなく、管状の
一体構造としている。スリ−ブれんが７の寸法として
は、内径が電極５に嵌合するように、たえとば２００m
m、長さ１０００mm、厚さ７０mm以上とし、十分な耐久
性と強度をもつものとしている。

【００１５】上記スリ−ブれんが７は、溶鋼に対し、濡
れにくく、かつ耐食性に優れることや、電気炉へのスク
ラップ投入による冷却、電力供給による昇熱、出鋼によ
る冷却の熱サイクルに耐える特性を具備させている。

【００１６】そのため、ハイアルミナキャスタブルのプ
レキャスト品、マグネシア・スピネル質やマグネシア・
クロム鉱質キャスタブルのプレキャスト品、マグネシア
・カ−ボン質のアイソスタテック成形体を使用できる。
この中で、より最適なものは溶鋼に濡れにくく、かつ熱
衝撃抵抗性に優れるのは黒鉛を含有するマグネシア・カ
−ボン質であり、かつアイソスタテックプレス成形では
成形体を均質なものにできて好ましい。

【００１７】上記黒鉛含有量が５重量％より少なくては
耐熱的スポ−リング性、耐食性において向上がみられ
ず、５０重量％より多くては耐酸化性において劣って好
ましくない。また、炉床部の補修の際に使われる水分に
よる酸化に耐えるためには、黒鉛含有量は５０重量％以
下である必要がある。

【００１８】

【使用例】スリ−ブれんがを、表１のように黒鉛含有量
２０重量％のマグネシア・カ−ボン質としてアイソスタ
テック成形で一体的、継ぎ目なしとして、長さ１０００
mm、内径２００mm、厚さ７０mmに成形して上述したよう
に直流電気炉に使用した。その結果を黒鉛含有量を３重
量％と５５重量％としたもの、および従来の３分割スリ
−ブれんがと比較している。

【００１９】表中、耐熱スポ−リング性は、供試れんが
より２３０×７５×５０mmの試片を切り出し、７５mm×
５０mmの面で厚さ５０mmの部分を１２００℃、１５分加
熱、１５分水冷の熱処理を加え、それを１回の熱処理と
し、加熱冷却部分が剥落に至る回数を計量したものであ
る。脱炭層の厚みは、供試れんがより４０×４０×４０
mmの試料を切り出し、酸化雰囲気の電気炉で８００℃、
３時間保持した後、その切断面における脱炭（変質）層
の厚みをもって表示したものである。侵食量は、１７０
０℃、３時間、塩基度（Ｃａ０／ＳｉＯ₂ ）≒2.０、Ｆ
ｅＯ２０％のスラグに浸漬し、その損耗量を表示したも
のである。

【００２０】表１ 比 較 表

【表１】

【００２１】表１のように従来の３分割したマグネシア
・スピネル質のスリ−ブれんがでは、１０００ヒ−ト付
近で、直径１〜３ｍの範囲、深さ５００mmで炉床部のス
タンプ材が浮上した。そのため、やむをえず炉を停止
し、２〜３日を要して地金を取り除いてスタンプ材施工
による補修を行っていた。

【００２２】一方、本発明品のものでは、５０００ヒ−
トまで、単に週間単位のスタンプ材の補修のみでよく、
比較例や従来例に比べて格段に炉の寿命を延長でき、か
つ突発的な炉床の浮上りは完全になくなった。

【００２３】

【発明の効果】以上のように本発明にあっては、直流電
気炉の炉床部の電極まわりのスリ−ブれんがを継ぎ目な
しの一体構造としたので、炉床部のスタンプ材を１週間
ごとにへこんだ部分の補修を行うだけで、炉床部の突発
的な浮上りを防止することができ、電気炉を安定して耐
久性よく操業することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の側断面図、

【図２】従来例の側断面図、

【図３】従来例の平断面図。

【符号の説明】

１…直流電気炉 ２…炉床部 ５…電極 ７…スリ−ブれんが

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 直流電気炉の炉床部の電極のまわりに配
   設するスリ−ブれんがを、継ぎ目なし管状の一体構造と
   したことを特徴とする管状耐火物。
2. 【請求項２】 スリ−ブれんがが、黒鉛５〜５０重量％
   を含有するマグネシア・カ−ボン質耐火原料をアイソス
   タテックプレス成形したものであることを特徴とする特
   許請求の範囲の請求項１に記載の管状耐火物。