JPH0676350U

JPH0676350U - 高炉羽口

Info

Publication number: JPH0676350U
Application number: JP2287293U
Authority: JP
Inventors: 一美大徳; 紀久磯村
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1993-04-07
Filing date: 1993-04-07
Publication date: 1994-10-28

Abstract

(57)【要約】【目的】微粉炭吹込みに伴う燃焼灰の付着を防止し、
熱衝撃による割れを防止しつつ断熱効果を発揮する耐火
物ライニングを羽口内面に設けることにより、羽口によ
る送風の熱損失を防止し、羽口寿命を大にする。【構成】高炉羽口内周の先端湾曲部を除く先端部分に
羽口と同質一体のリング状突起を形成し、この突起より
後方の羽口内面を該突起と同等もしくはそれ以上の厚さ
の耐火物でライニングされた高炉羽口において、該耐火
物の表面にＣｒ₂Ｏ₃ を３０％以上含むセラミックスを
溶射する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は高炉に使用する羽口に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

高炉において羽口はもっとも破損し易い先端部を含め、羽口の溶損を防止するため冷却効果に重点を置いて銅製の水冷式となっているが、それが故に高温の熱風が通過する際にその熱風の温度降下が甚だしく、かなりの熱損失を生じる。このために従来から羽口の内面に耐火物からなる断熱スリーブを挿入していることは周知である。しかし、近年微粉炭を羽口から吹き込む操業が一般的になっているが、燃焼後の灰がスリーブに付着し羽口内面を閉塞し熱風の吹き込みができなくなる事態を生じる。そのため微粉炭吹き込み操業をしている高炉においては、断熱スリーブを使用できなくなっているのが実情である。

【０００３】この改善方法として、特開平１−２４０６０８号公報によれば、高炉羽口の断熱スリーブをＣｒ₂ Ｏ₃ を１０％以上含有しかつ内面の中心線平均粗さ（Ｒ_a ）が５μｍ以下のセラミックス製断熱スリーブとすることにより微粉炭燃焼時の灰分が断熱スリーブに付着しない方法が提案されている。しかし、この方法においても断熱スリーブの内面は燃焼灰により徐々に付着が成長し充分ではなかった。また、熱風で急激に加熱した場合熱衝撃で割れるなどの問題があった。しかも、Ｃｒ₂ Ｏ₃ は耐火物に比べ熱伝導率が高く断熱性能が劣っていた。さらに断熱スリーブ全体を高価なＣｒ₂ Ｏ₃ セラミックスで製作するので高価であった。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

本考案は燃焼後の灰がスリーブに付着し羽口内面を閉塞し熱風の吹き込みができなくなる事態を防止し、羽口から熱風の熱量が奪われることを防止し熱効率を高めるにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

本考案は前記課題を解決するものであって、高炉羽口内周の先端湾曲部を除く先端部分に羽口と同質一体のリング状突起を形成し、この突起より後方の羽口内面を該突起と同等もしくはそれ以上の厚さの耐火物でライニングされた高炉羽口において、該耐火物の表面にＣｒ₂ Ｏ₃ を３０％以上含むセラミックスが溶射されていることを特徴とする高炉羽口である。また、高炉羽口内周の先端湾曲部を除く先端部分に羽口と同質一体のリング状突起を形成し、この突起より後方の羽口内面を該突起と同等もしくはそれ以上の厚さの耐火物でライニングされた高炉羽口において、該耐火物の表面にＣｒ２０〜３０％、Ａｌ５〜１０％、Ｙ０．５〜１．０％を含む合金が溶射された後、Ｃｒ₂ Ｏ₃ を３０％以上含有するセラミックスが溶射されていることを特徴とする高炉羽口である。

【０００６】

【作用】

羽口内周の先端部分にリング状突起を設けてこれより後方に耐火物のライニングを行うのでライニングは脱落するおそれなく結合される。この断熱耐火物はキャスタブルの場合気孔率が高くスリーブを形成した場合の表面には大量の凹みが露出しているので燃焼灰が付着し易い問題があるが、Ｃｒ₂ Ｏ₃ を溶射することによりこの凹みを埋めて滑らかにすることができる。また断熱耐火物は熱伝導率が低いのでＣｒ₂ Ｏ₃ 単体でのスリーブより断熱性が向上する。Ｃｒ₂ Ｏ₃ は急激な温度上昇で割れるなどの問題が有るが溶射層は薄いので熱衝撃に耐えることができ割れなくなる。また安価なキャスタブルをベースに使用するので断熱耐火物の製作費用も安価となる。

【０００７】また、耐火物の表面に溶射するＣｒ₂ Ｏ₃ を３０％以上含有したセラミックスのライニングを設ける理由は、Ｃｒ₂ Ｏ₃ が３０％未満ではＣａの浸透が深くなり、一方、この浸透を抑制するためにライニング量の厚みを増すとライニング層の剥離を招く。この理由からＣｒ₂ Ｏ₃ の含有量は３０％以上が必要である。またこのライニングの厚みは５〜２００μｍが上記の理由から必要であり、熱応力および機械的な剥離を防止できる。

【０００８】さらに耐火物のライニングの表面にＣｒが２０〜３０％の合金層を設けることで、耐火物のライニングとセラミックスライニングとの接合を良好にする。すなわち溶射によるアンカー効果により安定した接合を図り、しかも、セラミックスライニングの機械的な磨耗あるいは剥離時に露出した合金層のＣｒが酸化され表面にＣｒ₂ Ｏ₃ を形成し、Ｃａの浸透を防止して燃焼灰の付着を抑制する。

【０００９】

【実施例】

図１は本発明の高炉羽口の実施例を示す部分断面図である。高炉の羽口１において、羽口１の内周の先端湾曲部１Ａを除く先端部分に羽口と同質一体のリング状突起２を形成し、この突起２より後方の羽口内面を該突起２と同等もしくはそれ以上の厚さの耐火物３でライニングする方法において、該耐火物３の表面にＣｒ₂ Ｏ₃ を３０％以上含むセラミックス４を溶射する。Ｃｒ₂ Ｏ₃ 以外のセラミックスは例えばＡｌ₂ Ｏ₃ やＢＮ、ジルコニヤ等が望ましい。

【００１０】Ｃｒ₂ Ｏ₃ 層に燃焼灰が付着するメカニズムはＣａがＣｒ₂ Ｏ₃ 層内に浸透するからであり、その深さはＣｒ₂ Ｏ₃ 成分が少なくなるほど深くなる。例えばＣｒ₂ Ｏ₃ が３０％の場合のＣａの浸透深さは２００μｍ、１００％の場合は５μ ｍ程度である。従って溶射厚みは５μｍ〜２００μｍあれば良い。

【００１１】また図２は他の実施例を示す部分断面図である。すなわちＣｒ₂ Ｏ₃ を含むセラミックス４は耐火物３に直接溶射した場合付着強度が弱く剥離し易いので、最初耐火物の表面にＣｒを２０〜３０％を含む合金を溶射し合金層５を形成した後Ｃｒ₂ Ｏ₃ を含有するセラミックスを溶射する。この代表的なものとしてＣｒが２０〜３０％、Ａｌが５〜１０％、Ｙが０．５〜１．０％残部Ｆｅからなる合金を用いると付着に対し効果が得られる。また、Ｃｒ₂ Ｏ₃ を溶射後１０００℃以上で熱処理する。

【００１２】また本考案の高炉羽口の耐久性について試験を行った。断熱スリーブの材質はキャスタブルとした。キャスタブル表面を平均粗さ１００程度に略平滑にした後、Ｃｒ２０％、Ａｌ５％、Ｙ０．５％を含む合金を溶射し、下地層を形成した。そしてＣｒ₂ Ｏ₃ ５０％、Ａｌ₂ Ｏ₃ ５０％含むセラミックスをキャスタブルに１００μｍ溶射した。このあと１０００℃で１０時間加熱してセラミックスを均一化した。以上のように形成した断熱スリーブを高炉羽口に取り付け１０ケ月使用したところ燃焼灰の付着はなく熱風の断熱を図ることができた。

【００１３】

【考案の効果】

本考案の高炉羽口を用いることにより、断熱リングの燃焼灰の付着を確実に防止し、しかも、熱衝撃による割れの抑制と断熱性の向上が図れることから安定した高炉操業が可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の高炉羽口の例を示す部分断面図

【図２】本考案の高炉羽口の例を示す部分断面図

【符号の説明】

１羽口１Ａ先端湾曲部２突起３耐火物４セラミックス５合金層

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

【請求項１】高炉羽口内周の先端湾曲部を除く先端部
分に羽口と同質一体のリング状突起を形成し、この突起
より後方の羽口内面を該突起と同等もしくはそれ以上の
厚さの耐火物でライニングされた高炉羽口において、該
耐火物の表面にＣｒ₂ Ｏ₃ を３０％以上含むセラミック
スが溶射されていることを特徴とする高炉羽口。
【請求項２】高炉羽口内周の先端湾曲部を除く先端部
分に羽口と同質一体のリング状突起を形成し、この突起
より後方の羽口内面を該突起と同等もしくはそれ以上の
厚さの耐火物でライニングされた高炉羽口において、該
耐火物の表面にＣｒ２０〜３０％、Ａｌ５〜１０％、Ｙ
０．５〜１．０％を含む合金が溶射された後、Ｃｒ₂ Ｏ
₃ を３０％以上含有するセラミックスが溶射されている
ことを特徴とする高炉羽口。