JPH11131128A - Lining structure of refining furnace - Google Patents
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- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、精錬炉の内張り構
造に関し、特に、２種類の耐火物(マグネシア−スピネ
ル質耐火物，炭素含有耐火物)を使用し、特定の構造(ゼ
ブラ構造)に築造された精錬炉の内張り構造に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lining structure of a smelting furnace, and more particularly, to a specific structure (zebra structure) using two types of refractories (magnesia-spinel refractory and carbon-containing refractory). It relates to the lining structure of a built smelting furnace.
【０００２】[0002]
【従来の技術】近年、鋼の高純度化が求められるように
なり、二次精錬または特殊精錬と呼ばれる精錬炉の役割
が著しく重要になっている。例えば、ＲＨ，ＤＨ，ＶＯ
Ｄなどの真空脱ガス槽では、高純度鋼を溶製するため、
脱ガスのみならず、脱炭，脱硫など様々な処理が高温下
で行われている。2. Description of the Related Art In recent years, the purifying of steel has been required, and the role of a refining furnace called secondary refining or special refining has become extremely important. For example, RH, DH, VO
In vacuum degassing tanks such as D, in order to melt high-purity steel,
Various treatments such as decarburization and desulfurization as well as degassing are performed at high temperatures.
【０００３】このような精錬炉では、高温下でのスラグ
溶損が著しく、このため、内張り炉材として、耐スラグ
溶損性に優れた「高温焼成マグネシア−クロム質れんが
(以下“マグクロれんが”という)」が、これまで使用さ
れてきた。しかし、マグクロれんがは、スラグ浸潤を抑
制するなどの有利な点があるけれども、クロムを含有し
ているため、使用後れんがを廃棄処分する際に環境上の
問題があった。[0003] In such a refining furnace, slag erosion at a high temperature is remarkable. Therefore, as a lining furnace material, a "high-temperature calcined magnesia-chromium brick" excellent in slag erosion resistance is used.
(Hereinafter referred to as "magcro brick") "has been used so far. However, although the magcro brick has advantages such as suppressing slag infiltration, it contains chromium, so there is an environmental problem when disposing of the used brick.
【０００４】そこで、最近では、精錬炉の内張り炉材と
して、クロムフリ−の耐火物、例えば、ＭｇＯ−Ｃれん
がなどの“炭素含有耐火物”や、マグネシア−スピネル
質れんがなどの“炭素を含有しない酸化物系耐火物”が
使用されている。[0004] Therefore, recently, as a lining furnace material for a refining furnace, a chromium-free refractory, for example, "carbon-containing refractory" such as MgO-C brick, and "carbon-free refractory such as magnesia-spinel brick" are used. Oxide-based refractories are used.
【０００５】クロムフリ−の耐火物のうち、ＭｇＯ−Ｃ
れんがなどの“炭素含有耐火物”は、含有するカ−ボン
が熱伝導性に優れているため、耐火物内に温度勾配が生
じにくく、耐熱スポ−リング性に優れており、また、カ
−ボンがスラグに濡れにくいため、耐火物内の気孔にス
ラグが浸潤せず、構造的スポ−リングが生じないという
長所を有している。Among the chrome-free refractories, MgO-C
"Carbon-containing refractories" such as bricks have excellent thermal conductivity because of the contained carbon, so that a temperature gradient is hardly generated in the refractories, and the heat-resistant spoiling property is excellent. Since the bon is hardly wet by the slag, the slag does not infiltrate the pores in the refractory and has the advantage that no structural spoiling occurs.
【０００６】しかし、炭素含有耐火物は、含有するカ−
ボンが溶鋼中に容易に溶解するため、特に“極低炭素
鋼”の精錬の場合には、耐火物から溶鋼へのカ−ボンの
混入が問題となる。また、炭素含有耐火物は、使用時
に、樹脂，ピッチ，タ−ルなどの結合材が揮発して加熱
収縮するため、使用中に目地開きを起こし“目地損傷が
生じやすい”という欠点を有している。さらに、酸化物
系耐火物に比べてスラグが付着しにくいため、スラグコ
−チングによる炉材の保護が難しいという欠点も有して
いる。However, carbon-containing refractories are not
Since the carbon is easily dissolved in the molten steel, mixing of carbon from the refractory into the molten steel poses a problem, especially in the case of refining "extremely low carbon steel". In addition, carbon-containing refractories have the disadvantage that, during use, the binder, such as resin, pitch, and tar, volatilizes and shrinks upon heating, causing joints to open during use and causing joint damage. ing. Furthermore, since slag does not easily adhere as compared with oxide-based refractories, there is a disadvantage that it is difficult to protect the furnace material by slag coating.
【０００７】一方、カ−ボンを含有しない酸化物系耐火
物のうち、マグネシア−スピネル質れんがは、使用条件
によっては、マグクロれんがと同等の耐用性を有し、ま
た、スラグに濡れやすく付着しやすいため、スラグコ−
チングによる炉材の保護も容易であるという長所を有し
ているので、特に、二次精錬炉の内張り炉材に適してい
る。[0007] On the other hand, among oxide refractories containing no carbon, magnesia-spinel brick has the same durability as magcro brick depending on the use conditions, and easily adheres to slag. Because it is easy,
Since it has the advantage that the furnace material can be easily protected by chining, it is particularly suitable for the lining furnace material of the secondary refining furnace.
【０００８】しかし、マグネシア−スピネル質れんが
は、熱伝導性が悪いため、れんが内に温度勾配が生じや
すく、マグクロれんがと同様、熱スポ−リングが生じや
すいという欠点を有している。また、前記したマグクロ
れんがでは、主成分のひとつであるＣｒ2０3が該れんが
に浸潤したスラグを高融点化させ、スラグ浸潤を抑制す
る効果があるのに対し、マグネシア−スピネル質れんが
では、浸潤スラグにＡｌ2Ｏ3が溶解しても高融点化しな
いため、スラグ浸潤が大きくなり、マグクロれんが以上
に、構造的スポ−リングと呼ばれる“浸潤層の剥離損
傷”が生じやすい欠点を有している。[0008] However, magnesia-spinel bricks have a disadvantage that thermal conductivity is poor, so that a temperature gradient is easily generated in the bricks, and thermal spoiling is liable to occur like the magcro bricks. Further, in the Magukuro brick mentioned above, the slag is Cr 2 0 3 which is one of the main components was infiltrated into the brick to a high melting point, while an effect of suppressing slag infiltration, magnesia - the spinel brick, Even if Al 2 O 3 is dissolved in the infiltrated slag, the melting point does not increase, so the slag infiltration increases, and there is a disadvantage that “peeling damage of the infiltration layer” called structural spolling is more likely to occur than magcro brick. ing.
【０００９】さらに、マグネシア−スピネル質れんが
は、マグクロれんがと同様、再加熱後に膨張する性質が
あるため、隣接するれんが同士がその膨張圧によって相
互に押しあい、この押圧応力により、ピンチングと呼ば
れる“目地の損傷”が生じやすいという欠点を有してい
る。Further, magnesia-spinel bricks have the property of expanding after reheating, similar to magcro bricks, so that adjacent bricks press each other due to their expansion pressure, and this pressing stress causes a so-called pinching phenomenon. This has the disadvantage that joint damage is likely to occur.
【００１０】[0010]
【発明が解決しようとする課題】近年、高純度鋼溶製に
よる“操業条件の苛酷化”のため、二次精錬炉の寿命が
低下しており、その延命対策が求められている。また、
環境問題上の配慮もますます重要になってきており、こ
のため、前記したように、マグクロれんがにかえて、ク
ロムフリ−耐火物(具体的には、炭素含有耐火物やマグ
ネシア−スピネル質れんが)が使用されている。In recent years, the life of secondary refining furnaces has been shortened due to "severe operating conditions" due to the production of high-purity steel, and measures to prolong the life have been demanded. Also,
Environmental considerations have also become increasingly important, and as described above, as described above, chrome-free refractories (specifically, carbon-containing refractories and magnesia-spinel bricks) instead of magcro bricks. Is used.
【００１１】しかしながら、炭素含有耐火物やマグネシ
ア−スピネル質れんがでは、前記した欠点，問題点があ
るところから、このようなクロムフリ−耐火物におい
て、耐用性に優れ、溶鋼へのカ−ボン混入量が少ない内
張り構造を実現することが求められている。そのため、
炭素含有耐火物においては、低カ−ボン化の研究が、ま
た、マグネシア−スピネル質れんがにおいては、耐スラ
グ浸潤性や耐スポ−リング性の改良研究がなされている
けれども、炉材自体の改良のみでは、抜本的解決が難し
いのが現状である。However, carbon-containing refractories and magnesia-spinel bricks have the above-mentioned disadvantages and problems. Therefore, such chromium-free refractories have excellent durability and the amount of carbon mixed into molten steel. There is a demand for realizing a lining structure with less noise. for that reason,
Research on carbon reduction in carbon-containing refractories and research on improvement of slag infiltration resistance and spoiling resistance in magnesia-spinel bricks have been carried out, but improvement of furnace materials themselves has been carried out. At present, it is difficult to achieve a fundamental solution.
【００１２】そこで、炉材自体の改良ではなく、特性の
異なる複数の酸化物系耐火物を縞状または市松模様状に
配置したゼブラ構造に築造し、それぞれの耐火物の長所
を組み合わせて窯炉の耐用性を向上させる手段が提案さ
れている。例えば、過去に、平炉の天井として、“珪石
れんがとマグクロれんが”または“焼成マグクロれんが
と不焼成マグクロれんが”の２種類の酸化物系耐火物を
ゼブラ構造に築造することが実施されていた。Therefore, instead of improving the furnace material itself, a plurality of oxide-based refractories having different characteristics are constructed in a zebra structure in which the refractories are arranged in a striped or checkered pattern. Means for improving the durability of the steel have been proposed. For example, in the past, as a ceiling of an open hearth, two types of oxide-based refractories, "silica brick and magcro brick" or "fired magcro brick and unfired magcro brick", have been constructed in a zebra structure.
【００１３】また、実開昭62−29092号公報には、セメ
ントロ−タリ−キルンにおいて、“ドロマイト質耐火物
とスピネル質耐火物”の２種類の酸化物系耐火物を、そ
れぞれ交互配列パタ−ン(チェッカ−模様，ゼブラ模様
など)に組み合わせて築造する内張り構造について開示
されている。さらに、特開平5−248767号公報には、同
じくセメントロ−タリ−キルンにおいて、“マグクロれ
んがやスピネルれんが”などの２種以上の酸化物系耐火
れんがを縞状に張り合わせたゼブラ構造に築造する内張
り構造について提案されている。Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 62-29092 discloses that two types of oxide refractories, "dolomite refractory and spinel refractory", are alternately arranged in a cement rotary kiln. A lining structure to be built in combination with a checker pattern (checker pattern, zebra pattern, etc.) is disclosed. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-248767 also discloses that a cement rotary kiln has a zebra structure in which two or more oxide-based refractory bricks such as "magcro brick and spinel brick" are laminated in a striped manner. Proposed for structure.
【００１４】このように、従来のゼブラ構造では、複数
の酸化物系耐火物を組み合わせたものであって、「熱的
または構造的スポ−リングにより損傷されやすい」とい
う酸化物系耐火物の本質的な欠点を改良するものではな
かった。As described above, in the conventional zebra structure, a plurality of oxide-based refractories are combined, and the essence of the oxide-based refractories that "they are easily damaged by thermal or structural spoiling". It did not improve the general disadvantage.
【００１５】本発明は、上記従来技術における耐火物の
欠点・問題点を考慮してなされたものであって、その目
的は、精錬炉の“操業条件の苛酷化”のために生じる
「該炉の寿命低下」、及び、間欠的に使用されるために
発生する「耐スポ−リング性の低下」を抑制し、耐用性
に優れた精錬炉の内張り構造を提供することにある。The present invention has been made in consideration of the disadvantages and problems of the refractory in the prior art described above, and has as its object the purpose of the present invention. It is an object of the present invention to provide a smelting furnace lining structure that suppresses the "reduction of the service life" and the "reduction of spoiling resistance" generated due to intermittent use, and has excellent durability.
【００１６】また、本発明の他の目的は、従来の技術の
前記欠点・問題点を解消すること、つまり、従来の炭素
含有耐火物による内張り構造の欠点・問題点「溶鋼への
カ−ボン混入，目地開きによる目地損傷，スラグの難コ
−チング性」などを解消し、一方、マグネシア−スピネ
ル質れんがによる内張り構造の欠点・問題点「熱的また
は構造的スポ−リングによる損傷，ピンチングによる目
地損傷」などを解消し、耐用性を向上させる精錬炉の内
張り構造を提供することにある。Another object of the present invention is to solve the above-mentioned drawbacks and problems of the prior art, that is, the drawbacks and problems of the conventional carbon-containing refractory lining structure, "Carbon to molten steel." And other problems, such as damage due to thermal or structural spoiling and pinching due to thermal or structural spalling. It is an object of the present invention to provide a smelting furnace lining structure that eliminates "joint damage" and improves durability.
【００１７】[0017]
【課題を解決するための手段】本発明者等は、特定の２
種類の耐火物「マグネシア−スピネル質耐火物，炭素含
有耐火物」を組み合わせて「ゼブラ構造」にすること
で、個々の材質の欠点を補い、優れた耐用性を実現する
ことを見いだし、本発明を完成したものである。このよ
うに、本発明に係る精錬炉の内張り構造は、２種類の特
定の耐火物(マグネシア−スピネル質耐火物，炭素含有
耐火物)を使用し、特定の構造(ゼブラ構造)に築造する
ことを特徴とし、これにより、前記目的を達成したもの
である。Means for Solving the Problems The present inventors have determined that a specific 2
It has been found that the combination of various types of refractories "magnesia-spinel refractories, carbon-containing refractories" to form a "zebra structure" compensates for the defects of individual materials and realizes excellent durability. Is completed. As described above, the lining structure of the smelting furnace according to the present invention uses two types of specific refractories (magnesia-spinel refractory, carbon-containing refractory) and is built in a specific structure (zebra structure). Thus, the object is achieved.
【００１８】即ち、本発明は、「精錬炉の内張り構造に
おいて、マグネシア−スピネル質耐火物と炭素含有耐火
物とをゼブラ構造に配置してなることを特徴とする精錬
炉の内張り構造。」 (請求項１)を要旨(発明を特定する事項)とするものであ
る。That is, the present invention provides "a lining structure of a refining furnace, wherein a magnesia-spinel refractory and a carbon-containing refractory are arranged in a zebra structure." Claim 1) is the gist (items specifying the invention).
【００１９】また、本発明は、 ・前記ゼブラ構造が、縞模様および／または市松模様に
張り合わせた構造からなること(請求項２)、 ・精錬炉が真空脱ガス槽であって、その環流管および／
または浸漬管の内張り構造として、マグネシア−スピネ
ル質耐火物および炭素含有耐火物を長尺れんがとし、該
長尺れんがを縦縞状に張り合わせたゼブラ構造を、前記
内張り構造の一部または全体に採用すること(請求項
３)、 ・前記ゼブラ構造におけるマグネシア−スピネル質耐火
物と炭素含有耐火物との面積比率が“１：３〜３：１”
であること(請求項４)、 を特徴とする。Further, the present invention provides:-The zebra structure has a structure in which the zebra structure is bonded to a striped pattern and / or a checkered pattern (Claim 2).-The refining furnace is a vacuum degassing tank, and its reflux pipe is provided. and/
Alternatively, as a lining structure of the immersion tube, a magnesia-spinel refractory and a carbon-containing refractory are used as long bricks, and a zebra structure in which the long bricks are stuck in a vertical stripe shape is employed for a part or the whole of the lining structure. (Claim 3) ・ The area ratio between the magnesia-spinel refractory and the carbon-containing refractory in the zebra structure is “1: 3 to 3: 1”.
(Claim 4).
【００２０】本発明に係る精錬炉の内張り構造は、２種
類の特定の耐火物(マグネシア−スピネル質耐火物，炭
素含有耐火物)を使用し、かつ、特定の構造(ゼブラ構
造)に築造することで、前記した従来の単一の炉材で築
造した内張り構造に比べて、“コ−チングの生成”“ス
ポ−リング，目地損傷の発生”“溶鋼へのカ−ボンの混
入”について改良することができる。つまり、特定の２
種類の炉材を張り合わせてゼブラ構造に築造するため、
各炉材が具備する欠点を補い、内張り炉材の耐用性を向
上させることができる。The lining structure of the smelting furnace according to the present invention uses two kinds of specific refractories (magnesia-spinel refractory and carbon-containing refractory) and is built in a specific structure (zebra structure). As a result, compared to the conventional single-furnace lining structure described above, improvements have been made in "generation of coating,""springing, joint damage," and "mixing of carbon into molten steel." can do. That is, the specific 2
In order to build a zebra structure by laminating various types of furnace materials,
The disadvantages of each furnace material can be compensated for and the durability of the lining furnace material can be improved.
【００２１】本発明において、“ゼブラ構造”とは、２
種類の耐火物(内張り炉材)を、それぞれ上・下方向また
は左・右方向に交互になるように、縞状(縦縞状または
横縞状)や市松模様などに配置した構造をいう。その場
合、縞模様，市松模様の各１模様に限定されず、例え
ば、一部が縦縞模様，他部が市松模様というように、２
種以上の模様が組み合わされるものも含まれる。In the present invention, the “zebra structure” is 2
This refers to a structure in which different types of refractories (lining furnace materials) are arranged in stripes (vertical stripes or horizontal stripes), checkerboard patterns, or the like, alternately in the upward and downward directions or in the left and right directions. In this case, the pattern is not limited to one of a stripe pattern and a checkered pattern.
Also includes a combination of more than one kind of patterns.
【００２２】[0022]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る精錬炉の内張
り構造の実施形態(第１〜第４の実施形態)について、図
１〜４を参照して説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments (first to fourth embodiments) of a lining structure of a smelting furnace according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
【００２３】（第１の実施形態）図１は、本発明の第１
の実施形態を説明する図であって、ゼブラ構造の１例を
示す展開図である。この実施形態では、図１に示すよう
に、マグネシア−スピネル質れんが１と炭素含有耐火物
２とを市松模様に内張りしてゼブラ構造とした例であ
る。(First Embodiment) FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a view for explaining the embodiment of the present invention, and is a developed view showing an example of a zebra structure. In this embodiment, as shown in FIG. 1, a magnesia-spinel brick 1 and a carbon-containing refractory 2 are lined in a checkered pattern to form a zebra structure.
【００２４】（第２の実施形態）図２は、本発明の第２
の実施形態を説明する図であって、ゼブラ構造の他の例
を示す展開図である。この実施形態では、図２に示すよ
うに、マグネシア−スピネル質れんが１と炭素含有耐火
物２とを円周方向に縞模様に内張りしてゼブラ構造とし
た例である。(Second Embodiment) FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a view for explaining the embodiment of the present invention, and is a developed view showing another example of the zebra structure. In this embodiment, as shown in FIG. 2, there is an example in which the magnesia-spinel brick 1 and the carbon-containing refractory 2 are lined circumferentially in a stripe pattern to form a zebra structure.
【００２５】（第３の実施形態）図３は、本発明の第３
の実施形態を説明する図であって、ゼブラ構造のその他
の例を示す展開図である。この実施形態では、図３に示
すように、マグネシア−スピネル質れんが１および炭素
含有耐火物２を数区画単位で内張りしてゼブラ構造とし
た例である。(Third Embodiment) FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a development view illustrating another example of the zebra structure, illustrating the embodiment. In this embodiment, as shown in FIG. 3, a magnesia-spinel brick 1 and a carbon-containing refractory 2 are lined in units of several sections to form a zebra structure.
【００２６】（第４の実施形態）図４は、本発明の第４
の実施形態を説明する図であって、ゼブラ構造の更にそ
の他の例を示す展開図である。この実施形態では、図４
に示すように、マグネシア−スピネル質れんが１および
炭素含有耐火物２を長尺れんがとし、これを円周方向に
縞模様に内張りしてゼブラ構造とした例である。(Fourth Embodiment) FIG. 4 shows a fourth embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a view for explaining the embodiment of the present invention, and is a developed view showing still another example of the zebra structure. In this embodiment, FIG.
As shown in Fig. 5, a magnesia-spinel brick 1 and a carbon-containing refractory 2 were made into long bricks, which were lined in a circumferential pattern with a zebra structure.
【００２７】前記第１〜第４の実施形態において、図１
〜４に示すように、マグネシア−スピネル質れんが１と
炭素含有耐火物２とを市松模様状または縞状に張り合わ
せて“ゼブラ構造”とすることにより、炭素含有耐火物
２の熱伝導性が良好なため、その間に配置されたマグネ
シア−スピネル質れんが１内の温度が相対的に低下し、
スラグがすぐに固化する。このため、スラグ浸潤が抑制
され、構造的スポ−リング損傷が大幅に軽減され、ま
た、背面側への温度勾配が小さくなるため、熱的スポ−
リングも軽減される。In the first to fourth embodiments, FIG.
As shown in Nos. 4 to 4, the magnesia-spinel brick 1 and the carbon-containing refractory 2 are bonded together in a checkered or striped shape to form a "zebra structure", so that the carbon-containing refractory 2 has good thermal conductivity. Therefore, the temperature in the magnesia-spinel brick 1 disposed in between decreases relatively,
The slag solidifies immediately. As a result, slag infiltration is suppressed, structural spoiling damage is greatly reduced, and a temperature gradient to the back side is reduced, so that thermal spoiling is suppressed.
Rings are also reduced.
【００２８】また、炭素含有耐火物の比率が半減するこ
とにより、炭素含有耐火物のみの内張り構造に比べて、
溶鋼へのカ−ボン混入量が半減する。さらに、マグネシ
ア−スピネル質れんが１の稼働面部分にスラグが付着し
やすいため、炭素含有耐火物のみの内張り構造に比し
て、スラグコ−チングによる耐火物保護が容易となる利
点も有する。In addition, since the ratio of the carbon-containing refractories is reduced by half, compared with the lining structure using only the carbon-containing refractories,
The amount of carbon mixed into the molten steel is reduced by half. Furthermore, since slag easily adheres to the working surface of the magnesia-spinel brick 1, there is an advantage that refractory protection by slag coating is facilitated as compared with a lining structure using only a carbon-containing refractory.
【００２９】このようにマグネシア−スピネル質れんが
１と炭素含有耐火物２とを張り合わせて図１〜図４に示
すような“ゼブラ構造”とすることにより、両材質の欠
点を補うことができ、そのため、耐用性に優れた精錬炉
を提供することができる。By bonding the magnesia-spinel brick 1 and the carbon-containing refractory 2 to form a "zebra structure" as shown in FIGS. 1 to 4, it is possible to make up for the defects of both materials. Therefore, a smelting furnace with excellent durability can be provided.
【００３０】前記第１〜第４の実施形態において、それ
らのゼブラ構造を、ＲＨ，ＤＨ，ＶＯＤなどの円筒形状
部に適用することができる。特に、精錬炉が真空脱ガス
槽であって、その環流管および／または浸漬管の内張り
構造(内径の小さい円筒形状部の内張り構造)としては、
前掲の図４に示すように、マグネシア−スピネル質れん
が１および炭素含有耐火物２を長尺れんがとし、この長
尺れんがを縦縞状に張り合わせたゼブラ構造を、その内
張り構造の一部または全体に採用するのが好ましい。In the first to fourth embodiments, those zebra structures can be applied to cylindrical portions such as RH, DH, and VOD. In particular, the refining furnace is a vacuum degassing tank, and the lining structure of the reflux pipe and / or the immersion pipe (the lining structure of the cylindrical portion having a small inner diameter) is as follows:
As shown in FIG. 4 mentioned above, a magnesia-spinel brick 1 and a carbon-containing refractory 2 are used as a long brick, and a zebra structure in which the long brick is laminated in a vertical stripe shape is partially or entirely provided in the lining structure. It is preferable to employ it.
【００３１】その理由は、前掲の図１に示すような市松
模様の場合、内張り施工の際に各段の高さを合わせる必
要があり、内径が小さいと、目地だけで調節することが
難しく、れんが自体の寸法精度や内張り施工精度が要求
される。また、数多くの２種のれんが(マグネシア−ス
ピネル質れんが１および炭素含有耐火物２)を交互に内
張り施工すること(市松模様に施工すること)は、施工時
間も長くかかる。これに対して、マグネシア−スピネル
質れんが１，炭素含有耐火物２を長尺れんがとすること
で、上記欠点（“れんがの寸法精度等の要求”の解消，
“市松模様の施工の複雑さ”の解消）を図ることができ
る。The reason is that in the case of a checkered pattern as shown in FIG. 1 described above, it is necessary to adjust the height of each step at the time of lining work, and if the inside diameter is small, it is difficult to adjust only the joints. The dimensional accuracy of the brick itself and the lining accuracy are required. In addition, it takes a long time to alternately lining (checking in a checkered pattern) a large number of two types of bricks (magnesia-spinel brick 1 and carbon-containing refractory 2) alternately. On the other hand, by making the magnesia-spinel brick 1 and the carbon-containing refractory 2 long, it is possible to eliminate the above-mentioned disadvantages (resolving "requirements for dimensional accuracy of the brick").
"Complexation of checkerboard construction" can be achieved).
【００３２】また、環流管および／または浸漬管の内張
りでは、その内径が小さいため、上述した縦縞状とする
ことで、加熱された際の膨張による応力を均等化させ、
エッジのせり合いなどによるピンチングを抑制すること
ができる。Further, since the inner diameter of the lining of the reflux pipe and / or the immersion pipe is small, by forming the above-mentioned vertical stripes, the stress due to expansion when heated can be equalized,
Pinching due to abutting of edges can be suppressed.
【００３３】さらに、環流管及び浸漬管においては、そ
の内張り耐火物は上下のいずれか片側でしか拘束されて
いないため、熱変化を受けると、各々のれんがが上下方
向に膨張収縮して横目地が開き、目地損傷が生じやす
い。そのため、長尺れんがを縦縞状に張り合わせたゼブ
ラ構造(図４参照)を、その内張り構造の一部または全体
に採用することにより、横目地を減らし、目地損傷を抑
制することができる。Further, in the reflux pipe and the immersion pipe, the refractory lining is restricted only on one of the upper and lower sides, and therefore, when subjected to a thermal change, each brick expands and contracts in the vertical direction and the horizontal joints. Open, and joint damage is likely to occur. Therefore, by adopting a zebra structure (see FIG. 4) in which long bricks are adhered in a vertical stripe shape to a part or the whole of the lining structure, it is possible to reduce horizontal joints and suppress joint damage.
【００３４】なお、本発明において、“縦縞状”とは、
必ずしも図４に示すような場合に限られず、例えば、縦
方向に２〜３に分割して図３に示すような配列にする場
合も包含するものであり、さらに、図３に比して同種れ
んが間の横目地を減らし、前記した目地損傷抑制の効果
を得ることができる。また、このように“縦方向に２〜
３に分割して図３に示すような配列”にした場合、図４
に示す長尺れんがを縦縞状に施工した場合とほぼ同じ効
果(“市松模様の施工の複雑さ”の解消，“れんがの寸
法精度の要求”の解消)と、“ゼブラ構造”に伴う本発
明の効果とを同時に得ることができる。In the present invention, "vertical stripes"
It is not necessarily limited to the case as shown in FIG. 4, but includes, for example, a case where it is divided into two or three in the vertical direction to form an array as shown in FIG. 3. The joints between the bricks can be reduced, and the above-described effect of suppressing joint damage can be obtained. Also, as described above,
3 into an array shown in FIG.
The same effect as when a long brick shown in Fig. 3 is applied in the form of vertical stripes (elimination of "complexity of checkerboard construction", elimination of "requirement of dimensional accuracy of brick") and the present invention accompanying "zebra structure" Can be obtained at the same time.
【００３５】前記第１〜第４の実施形態のゼブラ構造に
おいて、マグネシア−スピネル質れんが１と炭素含有耐
火物２との面積比率は、このマグネシア−スピネル質れ
んが１の大きさ及び形状にもよるが、１：３〜３：１程
度が好ましい。より好ましい面積比率は１：１である
(前掲の図１〜４参照)。In the zebra structure of the first to fourth embodiments, the area ratio between the magnesia-spinel brick 1 and the carbon-containing refractory 2 depends on the size and shape of the magnesia-spinel brick 1. However, about 1: 3 to 3: 1 is preferable. A more preferred area ratio is 1: 1.
(See FIGS. 1-4 above).
【００３６】この面積比率の範囲内においては、マグネ
シア−スピネル質れんが１及び炭素含有耐火物２が有す
る長所が生かされると共に、それぞれの欠点を解消する
効果が生じる。一方、この比率が上記範囲外の場合、
“ゼブラ構造”の効果が得られない。つまり、マグネシ
ア−スピネル質れんが１または炭素含有耐火物２のいず
れかが過多となり、その炉材が有する欠点が顕現するの
で好ましくない。Within the range of the area ratio, the advantages of the magnesia-spinel brick 1 and the carbon-containing refractory 2 are utilized, and the effect of eliminating the respective disadvantages is produced. On the other hand, if this ratio is outside the above range,
The effect of "zebra structure" cannot be obtained. That is, either the magnesia-spinel brick 1 or the carbon-containing refractory 2 becomes excessive, and the disadvantages of the furnace material appear, which is not preferable.
【００３７】本発明では、各種精錬炉の内張り用に適用
できるが、その中でも特にＶＯＤ炉などの取鍋精錬炉に
おいては、内張り炉材自体の損傷に加えて、目地の先行
損傷が炉の耐用を律速する場合があるが、本発明の“ゼ
ブラ構造”では、この目地損傷の軽減に対しても効果が
ある。The present invention can be applied to the lining of various refining furnaces. Among them, particularly in a ladle refining furnace such as a VOD furnace, in addition to the damage of the lining furnace material itself, the precedent damage of the joints is considered to be the durability of the furnace. In some cases, the “zebra structure” of the present invention is also effective in reducing this joint damage.
【００３８】即ち、マグネシア−スピネル質れんがは、
再加熱により膨張する性質があるため、ピンチングによ
り目地損傷が生じやすく、逆に、炭素含有耐火物は、加
熱後に収縮するため、目地開きにより目地損傷が生じや
すい。That is, magnesia-spinel brick is
Joints tend to be damaged by pinching due to the property of expanding by reheating, and conversely, joints are likely to be damaged by joint opening because carbon-containing refractories contract after heating.
【００３９】これに対し、マグネシア−スピネル質れん
がと炭素含有耐火物との“ゼブラ構造”においては、マ
グネシア−スピネル質れんがの再加熱膨張性と炭素含有
耐火物の再加熱収縮性とが釣り合うことによって、マグ
ネシア−スピネル質れんがの機械的な押し合いや目地開
きが解消される。そのため、目地損傷がなくなり、平滑
な損傷形態が得られ、安定耐用が得られるようになる。On the other hand, in the “zebra structure” of the magnesia-spinel brick and the carbon-containing refractory, the reheating expansibility of the magnesia-spinel brick and the reheating shrinkage of the carbon-containing refractory are balanced. Thereby, mechanical pressing and joint opening of the magnesia-spinel brick are eliminated. Therefore, joint damage is eliminated, a smooth damage form is obtained, and stable durability can be obtained.
【００４０】なお、本発明の“ゼブラ構造”と異なり、
炉の内面側にマグネシア−スピネル質れんがを、その背
面側に炭素含有耐火物を配置した２層構造では、マグネ
シア−スピネル質れんがの稼働面の温度低下が十分では
なく、スポ−リングを軽減することができない。また、
このような２層構造の場合は、本発明のような目地損傷
の軽減が得られない。Unlike the “zebra structure” of the present invention,
In the two-layer structure in which the magnesia-spinel brick is placed on the inner side of the furnace and the carbon-containing refractory is placed on the back side, the temperature drop of the operating surface of the magnesia-spinel brick is not enough and the spoiling is reduced. Can not do. Also,
In the case of such a two-layer structure, reduction of joint damage as in the present invention cannot be obtained.
【００４１】本発明で使用する“マグネシア−スピネル
質耐火物”としては、様々な組成のものを使用すること
ができ、また、不焼成品，普通焼成品，高温焼成品のい
ずれも使用可能であるが、特に「耐溶損性，耐スポ−リ
ング性」のバランスの点から、“Ａｌ2Ｏ3量：3〜20重
量％，ＭｇＯ量：80〜97重量％”の化学組成を有する高
温焼成品の使用が好ましい。また、組織の緻密化のた
め、マグネシア−スピネル質耐火物の製造時に、ＴｉＯ
2やＦｅ2Ｏ3などの焼結助材を添加することもできる。As the "magnesia-spinel refractory" used in the present invention, those having various compositions can be used, and any of unfired, normal fired and high temperature fired products can be used. there is, in particular "melting loss resistance, sports - ring resistance" from the viewpoint of the balance of, "Al 2 O 3 amount: 3 to 20 wt%, MgO content: 80 to 97 wt%" high temperature firing having a chemical composition of The use of articles is preferred. In order to densify the structure, TiO 2 is used during the production of magnesia-spinel refractory.
Sintering aids such as 2 and Fe 2 O 3 can also be added.
【００４２】一方、本発明で使用する“炭素含有耐火
物”としては、ＭｇＯ−Ｃ，Ａｌ2Ｏ3−Ｃ，ＭｇＯ−Ａ
ｌ2Ｏ3−Ｃ，ＭｇＯ−スピネル−Ｃなどのカ−ボンを含
んだ様々な耐火物を使用することができる。しかし、炭
素含有量についてみると、隣接するマグネシア−スピネ
ル質耐火物内の温度を下げるためには、カ−ボン量が多
く熱伝導率が高い炭素含有耐火物が望ましいが、溶鋼へ
のカ−ボン混入を抑制する点では、カ−ボン量は少ない
方がよい。実用上は、“カ−ボン量：1〜30重量％”の
範囲の炭素含有耐火物を、使用条件に応じて選択し使用
するのが好ましい。On the other hand, the “carbon-containing refractory” used in the present invention includes MgO—C, Al 2 O 3 —C, MgO—A
can use a variety of refractory material containing carbon - l 2 O 3 -C, MgO- mosquitoes such as spinel -C. However, regarding the carbon content, in order to lower the temperature in the adjacent magnesia-spinel refractory, a carbon-containing refractory having a large amount of carbon and a high thermal conductivity is desirable. From the viewpoint of suppressing the incorporation of carbon, the smaller the amount of carbon, the better. In practice, it is preferable to select and use a carbon-containing refractory in the range of "amount of carbon: 1 to 30% by weight" according to use conditions.
【００４３】[0043]
【発明の効果】本発明は、以上詳記したとおり、精錬炉
の内張り構造において、マグネシア−スピネル質耐火物
と炭素含有耐火物とを組み合わせてゼブラ構造にするこ
とを特徴とし、これにより、精錬炉の“寿命低下”“耐
スポ−リング性の低下”を抑制し、耐用性に優れた精錬
炉を提供することができる。As described in detail above, the present invention is characterized in that in the lining structure of the smelting furnace, a magnesia-spinel refractory and a carbon-containing refractory are combined to form a zebra structure. It is possible to provide a smelting furnace excellent in durability by suppressing "life reduction" and "sparing resistance reduction" of the furnace.
【００４４】また、本発明では、マグネシア−スピネル
質耐火物および炭素含有耐火物を使用するけれども、こ
の両耐火物を組み合わせてゼブラ構造にすることで、 ・マグネシア−スピネル質耐火物自体の欠点「熱的また
は構造的スポ−リングによる損傷，ピンチングによる目
地損傷など」、 ・炭素含有耐火物自体の欠点「溶鋼へのカ−ボン混入，
目地開きによる目地損傷，スラグの難コ−チング性な
ど」 を解消することができ、特に、次の(1)〜(4)の顕著な効
果が生じる。Further, in the present invention, the magnesia-spinel refractory and the carbon-containing refractory are used. Damage due to thermal or structural spoiling, joint damage due to pinching, etc. "・ Defects of the carbon-containing refractory itself“ Carbon contamination into molten steel,
Joint damage due to joint opening, difficult slag coating, etc. "can be resolved, and the following remarkable effects (1) to (4) are particularly obtained.
【００４５】(1) マグネシア−スピネル質耐火物による
“スポ−リング損傷”が大幅に減少する。 (2) 炭素含有耐火物のみの場合に比し、“溶損速度”が
大幅に減少する。 (3) 機械的な押し合いや目地開きがなくなり、“目地損
傷”が発生しない。 (4) 炭素含有耐火物からの溶鋼への“カ−ボン混入量”
が半減する。 (5) 使用する両耐火物は、クロムフリ−の耐火物であ
り、Ｃｒを含有していないため、使用後れんがの廃棄処
分による環境上の影響がない。(1) "Spoiling damage" due to magnesia-spinel refractory is greatly reduced. (2) Compared to the case of using only carbon-containing refractories, the "melting speed" is greatly reduced. (3) There is no mechanical pressing or joint opening, and "joint damage" does not occur. (4) "Carbon contamination" in molten steel from carbon-containing refractories
Is halved. (5) Both refractories used are chromium-free refractories and do not contain Cr, so there is no environmental impact due to the disposal of used bricks.
【図１】本発明の第１の実施形態を示す図であって、２
種類の耐火物(マグネシア−スピネル質れんが，炭素含
有耐火物)を、市松模様に内張りしたゼブラ構造を示す
展開図である。FIG. 1 is a diagram showing a first embodiment of the present invention, and FIG.
FIG. 2 is a development view showing a zebra structure in which various types of refractories (magnesia-spinel brick, carbon-containing refractories) are lined in a checkered pattern.
【図２】本発明の第２の実施形態を示す図であって、２
種類の耐火物(マグネシア−スピネル質れんが，炭素含
有耐火物)を、円周方向に縞模様に内張りしたゼブラ構
造を示す展開図である。FIG. 2 is a diagram showing a second embodiment of the present invention, wherein FIG.
FIG. 2 is a development view showing a zebra structure in which various types of refractories (magnesia-spinel bricks and carbon-containing refractories) are lined in a circumferential pattern with stripes.
【図３】本発明の第３の実施形態を示す図であって、２
種類の耐火物(マグネシア−スピネル質れんが，炭素含
有耐火物)を数区画単位で内張りしたゼブラ構造を示す
展開図である。FIG. 3 is a diagram showing a third embodiment of the present invention, wherein FIG.
FIG. 2 is a development view showing a zebra structure in which various types of refractories (magnesia-spinel bricks and carbon-containing refractories) are lined up in units of several sections.
【図４】本発明の第４の実施形態を示す図であって、２
種類の耐火物(マグネシア−スピネル質れんが，炭素含
有耐火物)を長尺れんがとし、これを円周方向に縞模様
に内張りしたゼブラ構造を示す展開図である。FIG. 4 is a diagram showing a fourth embodiment of the present invention, wherein FIG.
FIG. 4 is a development view showing a zebra structure in which various types of refractories (magnesia-spinel bricks, carbon-containing refractories) are used as long bricks, and these are lined with stripes in the circumferential direction.
１ マグネシア−スピネル質れんが ２ 炭素含有耐火物 1 Magnesia-spinel brick 2 Carbon-containing refractory
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｆ２７Ｄ 1/00 Ｃ０４Ｂ 35/04 Ｅ ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code FI F27D 1/00 C04B 35/04 E
Claims (4)
ア−スピネル質耐火物と炭素含有耐火物とをゼブラ構造
に配置してなることを特徴とする精錬炉の内張り構造。1. A lining structure of a smelting furnace, wherein a magnesia-spinel refractory and a carbon-containing refractory are arranged in a zebra structure.
は市松模様に張り合わせた構造からなることを特徴とす
る請求項１に記載の精錬炉の内張り構造。2. The lining structure of a smelting furnace according to claim 1, wherein the zebra structure has a structure bonded to a striped pattern and / or a checkered pattern.
流管および／または浸漬管の内張り構造として、マグネ
シア−スピネル質耐火物および炭素含有耐火物を長尺れ
んがとし、該長尺れんがを縦縞状に張り合わせたゼブラ
構造を、前記内張り構造の一部または全体に採用するこ
とを特徴とする精錬炉の内張り構造。3. The refining furnace is a vacuum degassing tank, and a magnesia-spinel refractory and a carbon-containing refractory are used as a long brick as a lining structure of a reflux pipe and / or a submerged pipe. A lining structure of a smelting furnace characterized by employing a zebra structure in which the zebra structures are adhered in a vertical stripe shape to a part or the whole of the lining structure.
ピネル質耐火物と炭素含有耐火物との面積比率が、１：
３〜３：１であることを特徴とする請求項１，２または
３に記載の精錬炉の内張り構造。4. The area ratio of the magnesia-spinel refractory to the carbon-containing refractory in the zebra structure is 1:
The lining structure of a smelting furnace according to claim 1, 2 or 3, wherein the ratio is 3 to 3: 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9294644A JPH11131128A (en) | 1997-10-27 | 1997-10-27 | Lining structure of refining furnace |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9294644A JPH11131128A (en) | 1997-10-27 | 1997-10-27 | Lining structure of refining furnace |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11131128A true JPH11131128A (en) | 1999-05-18 |
Family
ID=17810444
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9294644A Pending JPH11131128A (en) | 1997-10-27 | 1997-10-27 | Lining structure of refining furnace |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11131128A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012172870A (en) * | 2011-02-18 | 2012-09-10 | Tokyo Yogyo Co Ltd | Molten metal contact type heat insulating brick wall |
| CN116715530A (en) * | 2023-06-02 | 2023-09-08 | 中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司 | A method for preparing spinel carbon materials with low thermal expansion rate |
-
1997
- 1997-10-27 JP JP9294644A patent/JPH11131128A/en active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012172870A (en) * | 2011-02-18 | 2012-09-10 | Tokyo Yogyo Co Ltd | Molten metal contact type heat insulating brick wall |
| CN116715530A (en) * | 2023-06-02 | 2023-09-08 | 中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司 | A method for preparing spinel carbon materials with low thermal expansion rate |
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