JPH0532511Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は、ロツクウール製造用等の目的で溶融
スラグを処理する際に使用する溶融スラグ加熱炉
の内壁のれんが積み構造に関する。

〔従来の技術〕

高炉から多量に発生する溶融スラグを、溶融状
態のままで電気炉等の加熱炉に投入することによ
り、エネルギー消費を少なくしたロツクウール製
造方法が注目されている（特開昭59−189282号公
報、特開昭59−189284号公報参照）。

第２図は、このロツクウール製造に使用される
装置として、本考案者等が特願昭60−291691号で
提案した電気炉である。

電気炉１の本体に設けられた溶融スラグ挿入装
置２に、高炉等から排出された溶融スラグを鍋車
３等の搬送手段によつて搬送し、注入する。そし
て、ストツパー４を調節して、溶融スラグ装入装
置２から適量の溶融スラグを、電気炉１内に装入
する。電気炉１内に装入された溶融スラグは、装
入管５を介して装入された予熱珪石等の成分調整
剤と共に、ガス導入管６から吹き込まれた不活性
ガスによつて攪拌される。また、炉内の溶融スラ
グが所定の温度を維持するように、加熱手段とし
て電極７を電気炉１内部に装入している。

この電気炉１内で加熱・成分調整された原料溶
融物８は、流体シリンダ等の傾動機構９の駆動に
より電気炉１を傾動させて、流出口１０から製綿
機１１に排出される。他方、装入された溶融スラ
グに含まれている溶銑は、炉内で溶融スラグから
分離し炉底に堆積する。この溶銑１２は、電気炉
１を適宜逆傾動させることにより、出銑口１３か
ら排出される。なお、符番１４は、この出銑口１
３を開口する開孔機を示す。

〔考案が解決しようとする問題点〕

この溶融スラグ加熱炉の内壁は、溶融スラグに
接触することから、耐スラグ侵食性に優れた黒鉛
質れんがで構築している。そして、炉内を還元性
又は不活性雰囲気に維持して、黒鉛質れんがの酸
化を防止しながら操業している。しかし、この種
の加熱炉においては、前述したように溶融スラグ
装入装置２、副原料装入管５、ガス導入管６、電
極７等を炉体上部に装備させるために、その天井
に多数の開口が設けられている。更に、この外に
排ガスを炉外に導く排気口、炉内点検用マンホー
ル、炉内監視用孔等を炉蓋に設けることが必要と
される場合もある。

そのため、炉蓋の開口部を介して外気が侵入す
ることは避けられない。また、定期的な炉内高温
下での内部点検、れんが侵食量の測定、溶融物の
サンプリング等のときには、炉内の不活性雰囲気
を維持した正圧状態で操業することは非常に困難
である。更に、操業を一定期間継続した後で炉内
の溶融スラグ及び溶銑を全量排出し、流出口にあ
る水冷銅ノズルの交換、電極直下部にある炉底れ
んがの侵食状態の調査、出銑口部れんがの取替え
等の作業が必要となるが、このような作業の際に
外気の侵入を完全に防止することができない。

また、溶融スラグを調質する反応の過程で、酸
素、炭酸ガス等の酸化性ガスを発生するため、通
常操業時は炉内を非酸化性雰囲気に維持している
にも拘らず、酸素、炭素ガス等により黒鉛質れん
がが酸化され、スラグに容易に侵食される状態に
なる。このような酸化は、溶融スラグの湯面に接
する個所の内壁において、特に顕著にみられる。

そこで、本考案は、酸化及びスラグによる侵食
を防止し、耐久性のある溶融スラグ加熱炉を提供
することを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本考案のれんが積み構造は、その目的を達成す
るために、炉内を不活性雰囲気に維持し、溶融ス
ラグを副原料を添加しながら高温保持して均質化
を行つた後、得られた溶融物の一定量を連続的に
排出する溶融スラグ加熱炉において、炉内上部及
び湯面近傍の内壁を炭化珪素質れんがで構築し、
前記湯面近傍以下の内壁を黒鉛質れんがで構築し
たことを特徴とする。

〔実施例〕

以下、図面を参照しながら、実施例により本考
案の特徴を具体的に説明する。

溶融スラグ加熱炉は、炉内の溶融スラグ湯面８
ａを一定に維持しながら処理を行うために、炉内
の溶融スラグが少なくなつたときには、加熱炉を
傾動させながら溶融スラグを装入する。また、処
理された溶融スラグを排出するときには、第２図
において加熱１を右に傾動させる。他方、溶融ス
ラグから分離した溶銑を排出する際には、加熱炉
１を左に傾動させる。

このように溶融スラグ湯面８ａは広範囲にわた
つて内壁を上下方向に移動する。そこで、本実施
例にあつては、第１図に示すように、この溶融ス
ラグ湯面８ａの最低位置８ｂ以上の内壁を、炭化
珪素質れんがＡで構築する。この炭化珪素質れん
がＡとしては、たとえば炭化珪素35〜60重量％、
人造黒鉛20〜35重量％、金属珪素３〜13重量％、
焙焼無煙炭０〜35重量％の組成のものが使用され
る。

この炭化珪素質れんがＡは、耐酸化性に優れた
ものであり、炉内雰囲気に多少の酸素等の酸化性
ガスが含まれていても、酸化により劣化すること
が少ない。また、スラグによる侵食に対しても充
分な耐用性をもつ。

ただし、炭化珪素質れんがＡで内壁全体を構築
すると、熱伝導率が比較的高いために、特に炉壁
が薄くなつている流出口１０や出銑口１３の近傍
で溶融スラグの熱が外部に放散されることにな
る。そのため、溶融スラグや溶銑の温度降下に伴
う流動性の低下が生じ、出湯状態が不安定にな
る。この欠点を補うため、本実施例においては、
流出口１０や出銑口１３の近傍を、熱伝導率が比
較的小さい黒鉛質れんがＢで構築している。

また、流出口１０や出銑口１３の近傍のみに黒
鉛質れんがを配置すると、それが炭化珪素質れん
がと接する個所で、両者間に熱膨張差が生じる。
そのため、れんがの縦目地部が切れ、溶融スラ
グ、溶銑等の目地差し、混入等の問題が発生す
る。そこで、湯面の最低位置８ｂ以下の内壁全体
を黒鉛質れんがＢが構築している。また、このよ
うに構築するとき、炭化珪素質れんがで炉内壁全
体を構築する場合に比較して、築炉費用が低減さ
れる。

この黒鉛質れんがＢとしては、たとえば次の組
成又はをもつものが使用される。

組成 組成 焙焼無煙炭 90〜80重量％ 80〜85重量％ 天然黒鉛 − ７〜10重量％ 人造黒鉛 10〜20重量％ − アルミナ粉 − ４〜５重量％ 金属珪素粉 − ４〜５重量％ この黒鉛質れんがが、炭化珪素質れんがに比較
すると耐酸化性には劣るが、酸化されない状態で
はスラグによる侵食に対して優れた抵抗を示す。
また、熱伝導率が炭化珪素質れんがに比較して小
さいので、これを肉厚の小さい内壁部分、特に流
出口１０及び出銑口１３近傍に使用すると、溶融
スラグの熱がその内壁を介して放散される割合も
少なくなる。更に、この黒鉛質れんがは、溶銑に
対しても充分な抵抗力を示す。そのため、炉内に
装入された溶融スラグから分離して炉底に堆積し
た溶銑により劣化することもほとんどない。

このように、加熱炉の内壁に使用する耐火物と
して、炭化珪素質れんがＡ及び黒鉛質れんがＢを
組み合わせることにより、耐久性に優れ且つ熱効
率の良い溶融スラグ加熱炉が得られる。

たとえば、炉内高さが1300mm、通常時の溶融ス
ラグ湯面８ａの高さが750mmで、炉底から湯面の
最低位置８ｂまでが500mmの電気炉において、湯
面の最低位置８ｂ以上の内壁を炭化珪素質れんが
Ａで構築し、それより下方の内壁を電気炉の電極
等に使用されているものと同材質の黒鉛質れんが
Ｂにより構築した。ただし、炭化珪素質れんがＡ
及び黒鉛質れんがＢは、それぞれ次の組成を持つ
ものであつた。

炭化珪素質れんがＡ 黒鉛質れんがＢ 焙焼無煙炭 30重量％ 焙焼無煙炭 90重量％ 炭化珪素 40重量％ 人造黒鉛 10重量％ 人造黒鉛 25重量％ 金属珪素 5重量％ このように２種のれんがにより構成された内壁
をもつ電気炉を4000時間使用した後、その内壁の
損傷状態を検査したところ、溶融スラグの湯面が
移動する範囲にある炭化珪素質れんがＡは、40mm
の深さで侵食されたにすぎなつた。

これに対して、内壁全体を黒鉛質れんがにより
構築した電気炉にあつては、同一条件下の損傷深
さは160mmであつた。

〔考案の効果〕

以上に説明したように、本考案においては、溶
融スラグ加熱炉の内壁を湯面の最低位置から上と
下とに区分し、上方部を炭化珪素質れんがで構築
し、下方部を黒鉛質れんがで構築している。これ
により、酸化による黒鉛質れんがの劣化を招くこ
となく、耐スラグ侵食性、耐溶銑性等の優れた性
質を充分に発揮させることができる。このように
構築された加熱炉は、優れた耐久性をもつことか
ら、補修回数を低減させることが可能となり、そ
の稼動効率が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案を適用した溶融スラグ加熱炉
の内部構造を示す。また、第２図は、本考案者等
が出願した特願昭60−291691号の明細書で開示し
ている溶融スラグ加熱炉を示す図である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 炉内を不活性雰囲気に維持し、溶融スラグを副
   原料を添加しながら高温保持して均質化を行つた
   後、得られた溶融物の一定量を連続的に排出する
   溶融スラグ加熱炉において、炉内上部及び湯面近
   傍の内壁を炭化珪素質れんがで構築し、前記湯面
   近傍以下の内壁を黒鉛質れんがで構築したことを
   特徴とする溶融スラグ加熱炉のれんが積み構造。