JPS6047509B2 - 炉壁の形成方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、特定の２種類の耐火物を組合せ積築すること
により相乗的な耐用向上を可能とした炉壁の形成方法に
関するものである。

電気炉などにおいて最も苛酷な条件にさらされる部分は
ホットスポット部やスラグライン部分であるが、この部
分に使用される耐火物として好適なものとしてＭｇＯ−
Ａ１２Ｏ、−Ｃｒ２Ｏａ系の熱溶融鋳造耐火物がある。

この耐火物は電気炉内スラグに対する極めて優れた耐蝕
性を具備するものであるが、一方緻密な組織をもつ熱溶
融鋳造耐火物ではある程度避けることの出来ない欠点と
しての耐スポーリング性の問題がある。特に最近の操業
傾向として、電気炉の体炉、間欠操業、定期的な炉どめ
等が増えることによる冷却、熱上げの繰り返しによる熱
衝撃を受けることにともなうスポーリング抵抗性の弱さ
の面のみが目立ち耐蝕性の強さが有効に活用されない事
で炉としての寿命が短かくなつてきている。これに対し
、これに代る耐火物として、最近スラリー浸透がなくス
ポーリングに強いカーボン耐火物又はＭｇＯ−Ｃ耐火物
が使用されることが増えている。しかしながら、この種
カーボン又はＭｇＯ−Ｃ耐火物は、前記熱溶融鋳造耐火
物より耐スポーリング性は抜群に強く、スラグに対する
侵蝕も少ないが塩基性熱溶融耐火物程ではなく、さらに
酸化による損傷面の欠点をもつため使用条件に配慮せね
ばならず、例えばその１つの手段としてこれらのカーボ
ン系の耐火物はその表面に鉄板を被覆して使用するので
あるが、それでも完全ではなく、また炉の操業により耐
火冫物同士が鉄板を介在して強固に一体となつてしまう
ため補修又は取り替え解体などの作業時に網の目の様に
なつた鉄板の除去が大変困難となる問題もある。本発明
は、これらの観点から種々研究、検討さ；れた結果とし
て、これら特定の２種類の耐火物を積築することにより
、前記弱点をすべて解決できるばかりか塩基性熱溶融鋳
造耐火物ばかりで構成した時の該耐火物の寿命より優れ
た耐用向上を発揮することに成功したものである。

即ち、本発明は、ペリクレース及びスピネルを主結晶と
する塩基性熱溶融耐火物とＭｇＯ−Ｃ耐火物とをゼブラ
積み又はチェッカー積みしたことを特徴とする炉壁の形
成方法を要旨とするものである。

本発明において、ペリクレース及びスピネルを主結晶と
する熱溶融耐火物は、所定配合のＭｇＯ原料、アルミナ
原料、クロム鉱などの必要原料を電気炉にて完全に熱溶
融し、一般にはこの湯を所定形状の鋳型に鋳込んで冷却
再固化することにより得られるもの、ペリクレース（Ｍ
ｇＯ）とクロムスピネル（ＭｇＯ●Ｃｒ２Ｏ３）又はア
ルミナスピネル（Ｍｆ卜Ａｌ。

Ｏ３）を主結晶とするものであつて、組成的には化学分
析的に重量％でＭｇＯ３５〜８０％、Ｃｒ２Ｏ３８〜５
０％、Ａｌ２Ｏ３８〜４０％、Ｆｅ２Ｏ３（ＦｅＯとし
て存在するものも含む）最大１８％、ＳｉＯ２最大８％
、ＣａＯ最大１０％からなるものが特に望ましい。本発
明において、炭素マグネシア複合耐火物であるＭｇＯ−
Ｃ系耐火物は、ＭｇＯ原料とカーボン、グラファイトな
どのカーボン原料を所定割合で配合したものを通常の方
法により成形、乾燥して得られる通常不焼成の耐火物で
あり、ここにおいてカーボン量が多すぎるとスラグの付
着が少なく、酸化し易く耐熱性の面て問題があり、カー
ボンが多すぎると塩基性熱溶融耐火物との組合せにおい
て該耐火物の寿命向上の効果が充分でないため重量％で
ＭｇＯ９５〜６０％、Ｃが５〜４０％の組成を有するも
のが好ましく、またカーボンとの組合．せにおいてＭｇ
Ｏ以外の成分では耐蝕性において充分でない。

本発明において、ＭｇＯ−Ｃ耐火物は、鉄板で被覆して
もよいが必ずしも被覆しなくても使用し得る。

本発明を以下図面に示した実施態様を参照しながら具体
的に説明する。

第１図は、電気炉の一つのホットスポット部分の側壁を
炉の内側からみた説明図であり、本発明を採用した炉壁
の部分は、熱溶融耐火物列１と・ＭｇＯ−Ｃ耐火物列２
からなるゼブラ積みの部分である。

尚、図面において、３，４は本発明方法を採用した炉壁
の周囲の煉瓦域であり、例えば３にはドロマイト煉瓦、
４には不焼成ＭｇＯ−Ｃｒ２Ｏ３耐火物が使用されてお
り、５はバーナー配置部分を示している。

本発明は、このように特定の熱溶融耐火物とＭｇＯ−Ｃ
耐火物を利用し、交互にそれぞれの耐火物からなる各列
を形成するいわゆるゼブラタイプの積み方式が望ましい
態様であるが、第４図に示す如く、勿論同一厚で交互に
２種類の耐火物を配置するいわゆるチェッカータイプの
積み方式で）あつてもよい。

第４図にても１は熱溶融耐火物、２はＭｇＯ−Ｃ耐火物
を示す。本発明の炉壁は、このようにゼブラ又はチェッ
カーのいずれの方式でも或はこれらの組合せ方式でもよ
く、その実施態様としては種々の応用が可・能である。

例えば、第１図では熱溶融耐火物とＭｇＯ−Ｃ耐火物の
厚みの異なるもの１つづつでそれぞれの列を形成しかつ
一つの熱溶融耐火物の幅に２つのＭｇＯ−Ｃ耐火物をそ
れぞれの目地が連続するよ”うに積築した例を示し、第
２図では第１図と同様であるが目地をずらして配置した
例、第３図ではＭｇＯ−Ｃ耐火物を２列にし、熱溶融耐
火物との配置割合を１：１とした例、第４図では配置割
合は第３図と同じ形式で、かつ１：１であるが、各列間
においてそれぞれの耐火物が互いにほＳ゛半分づつの接
触面積をもつように配置された例が示されている。

このように本発明では種々の積築方法が可能であるが、
好ましい態様としては、いずれにしろ炉の内側からみた
塩基性熱溶融耐火物とＭｇＯ−Ｃ耐火物の配置割合が４
：１〜１：２となる範囲とすることである。

本発明の効果を示すものとして、４０トン電気炉のホッ
トスポット部に第１図、第２図で示す如き積築方法によ
り炉壁を形成した結果、該ホットスポット部の耐用は、
３週間（約２１０チャージ）を経ても耐火物の残存厚は
充分で引き続いて安全耐用が可能であることを示してい
る。

尚、全炉壁をＭｇＯ−Ｃ耐火物とした場合の耐用は、従
来辛うじて２００チャージであり、同様に全炉壁を塩基
性の熱溶融耐火物とした場合の耐用は、ＭｇＯ−Ｃ耐火
物の場合より劣り１５０チャージ程度のことも多かつた
。

また全炉壁をドロマイト煉瓦として場合の耐用はせいぜ
い１４０チャージ程度である。本発明による炉壁が何故
にすぐれた耐用を示すかについては次のような理由によ
るものと考えられる。

まず塩基性熱溶融耐火物例えば旭硝子株式会社ＭＡＣ上
Ｃの熱伝導率は３〜４Ｋｃａ１１７ｎ−Ｈｒ・℃である
に対し、ＭｇＯ−Ｃ煉瓦のそれは１０ＫｃａＩＩｍ−Ｈ
ｒ・０Ｃ以上であり、この熱的に温度変化に敏感に追随
するＭｇＯ−Ｃ煉瓦をうまく組合せたことによりＭＡＣ
上Ｃについても炉の稼動面（内側）と背面間の温度差が
なくなり、電気炉の熱上げ時などにかかる温度の急激な
変化を緩和しうることによる耐用向上が考えられる。

又ＭＡＣ上Ｃと組合せる炉材として従来の塩基性煉瓦で
は損耗が早くＭＡＣ上Ｃのスポーリング傾向を防止出来
ないための意味でＭｇＯ−Ｃ煉瓦との組合せが現状では
最良であると考えられる。解体后のＭＡＣ上Ｃ残片を見
ても内在亀裂を発生しながらも欠落する事なく本来のス
ラグ耐蝕性を発揮していることが明らかである。さらに
ＭＡＣ上Ｃの表面にＭｇＯ−Ｃ煉瓦中の１部の成分がグ
レーズされたことによると思われる保護層が形成されＭ
ＡＣ上Ｃの熱膨脹、収縮の緩衝層の役目をなしているの
ではないかということである。本発明は、このように特
定の２種類の耐火物をうまく組合せることにより、それ
ぞれ単独で用いた場合には考えられない耐用の向上と補
修、築炉の簡便さなどの効果を発揮することに成功した
もので電気炉のみならず脱ガス炉、転炉等にも広く応用
し得るものでありその実用上の価値は多大である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の１実施態様を示す電気炉ホットスポ
ット部の側壁を内側からみた説明図、第２図は乃至第４
図は、本発明耐火物の積築態様を示す説明図をそれぞれ
示す。 図面にて、１はペリクレース・スピネルを主結晶とする
塩基性熱溶融耐火物列又は耐火物、２はＭｇＯ−Ｃ耐火
物列又は耐火物を示す。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ペリクレース及びスピネルを主結晶とする塩基性熱
   溶融耐火物とＭｇＯ−Ｃ系耐火物とをゼプラ積み又はチ
   ェッカー積みしたことを特徴とする炉壁の形成方法。 ２ 炉内側からみた塩基性熱溶融耐火物とＭｇＯ−Ｃ耐
   火物の配置割合が４：１〜１：２である特許請求の範囲
   第１項記載の炉壁の形成方法。 ３ 塩基性熱溶融耐火物は、重量％で、ＭｇＯ３５〜８
   ０％、Ｃｒ＿２Ｏ＿３８〜５０％、Ａｌ＿２Ｏ＿３８〜
   ４０％、Ｆｅ＿２Ｏ＿３最大１８％、ＳｉＯ＿２最大８
   ％、ＣａＯ最大１０％の化学組成を有するものである特
   許請求の範囲第１項又は第２項いずれか記載の炉壁の形
   成方法。 ４ ＭｇＯ−Ｃ耐火物は、重量％で、ＭｇＯ９５〜６０
   ％、Ｃ５〜４０％の組成を有するものである特許請求の
   範囲第１項又は第２項いずれか記載の炉壁の形成方法。