JPS6219906Y2 - - Google Patents
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- JPS6219906Y2 JPS6219906Y2 JP1982008193U JP819382U JPS6219906Y2 JP S6219906 Y2 JPS6219906 Y2 JP S6219906Y2 JP 1982008193 U JP1982008193 U JP 1982008193U JP 819382 U JP819382 U JP 819382U JP S6219906 Y2 JPS6219906 Y2 JP S6219906Y2
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
- Vertical, Hearth, Or Arc Furnaces (AREA)
- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
Description
本考案は、製鋼用電気炉などに適した炉壁の構
成体に関するものである。 近年製鋼用電気炉においては内外を問わず、天
井を含めた炉壁の大部分のライニングは、耐火物
に替つて、その数倍に及ぶ耐用差のため金属ジヤ
ケツトを使用した水冷ブロツクの連結方式となつ
てきた。従来の低耐用の耐火物構造では、維持費
用主として耐火物費用と解体築炉費が大きな圧迫
となるので、たとえ水冷による熱損失があつて
も、効率的な安定操業効果で採算が合うというわ
けである。 このような水冷ブロツク使用のこれまでの一般
的ないくつかの例について以下説明する。 まず第１図に示す例は、耐熱鋼又は鋳鋼製の水
冷ジヤケツト１を母体として炉内側にキヤスタブ
ル耐火物又は定形耐火物２をライニング又は棚状
に埋込み、断熱とブロツク（ジヤケツト）保護を
行つているものである。 第２図に示す他の例は、水冷チユーブ３を凹凸
に段がつくように配置し、当初はキヤスタブル耐
火物４をコーテイングし、損耗後は連続して吹付
け補修を行うものである。 然しながら、このような方式の耐用期間は約３
ケ月程度であり、当初ライニングしたキヤスタブ
ル等は早期に脱落したり、埋込んだ通常の耐火物
もスポーリング又ははげ落ちなどにより短期に消
失し、実際には水冷ジヤケツト炉内面に付着した
数ミリ厚のスプラツシユにより覆われるのみで殆
んど裸同然の操業期間が長くなり、水冷ジヤケツ
トよりの熱損失は増大が余儀なくされている。ま
たこれをカバーするため吹付補修を行つても鉄製
のジヤケツトやパイプに対する接着は不良で、吹
付材や吹付けのコストを無視できず経済的にも採
算がとれ難くなるし、煉瓦補修時にジヤケツト前
に煉瓦を置いても３〜４日で溶倒してしまうこと
が多いのである。 このように耐用メリツトを考慮すれば、水冷ジ
ヤケツト使用の熱損失は２次的な問題であつた
が、ここにきて耐用が向上すればやはり損失エネ
ルギーの低減化が重要な課題となつてきたことに
ともない、最近では水冷ジヤケツトに通常耐火物
を組合わせるような工夫も一部に提案されつつあ
る。 第３図に示すものはそのような例であり、鋳鉄
製の水冷ジヤケツト５に水冷パイプ６を通すとと
もに、ジヤケツトの炉内側に棚状にマグネシア質
の煉瓦７を、ジヤケツトの一部に食い込ませた形
で係合配列せしめたものであり、これは前述し
た、従来の水冷ジヤケツト方式の欠点を少なくす
ることに成功したものであるが、期待された程の
好結果を得るには至つていないのが実状である。 本考案はこのような点に鑑み種々検討された結
果として耐火物の物性上及び構造上に改良を加え
ることにより、問題点を一挙に解決し、後述する
特徴として示す如く、水冷ジヤケツト使用のメリ
ツトを利かし、かつ熱損失の弱点を結果として低
減することに成功したのである。 即ち、本考案は、炉壁を形成する厚み方向に複
数の貫通路を有する金属製水冷ジヤケツトと、該
貫通路に係合せしめた低膨脹かつ高強度のセラミ
ツクス焼結体及び該焼結体を水冷ジヤケツトへ係
合せしめる保持具からなる炉壁構成体を要旨とす
るものである。 本考案炉壁構成体１０を第４図乃至第８図を参
照して説明する。 第４図及び第５図は、本考案の炉壁構成体１０
の典型例であり、金属製水冷ジヤケツト本体１１
と、ジヤケツト１１の貫通路１２に係合せしめた
セラミツクス焼結体１３及び焼結体保持具１４と
から基本的に構成されている。 ここで水冷ジヤケツト本体１１は炉壁の所定位
置をしめる大きさ、形状に設計され、貫通路１２
は炉壁を形成する厚み方向にジヤケツトの所定箇
所に複数個形成しておく。 貫通路１２は、炉内側に突出して係合するセラ
ミツクス焼結体１３の取付け配置が、第５図に示
す如く炉内側からみて点状かつ千鳥状となるよう
にすることが後述するように、不定形材料コーテ
イングやスプラシユのセルフコーテイングが容易
などの効果が大きく望ましいため、それを可能と
する対応部分に形成しておくもので、第５図に示
すように焼結体を柱状体として千鳥状に配置する
場合には通常１つの水冷ジヤケツト当り孔として
15〜50程度形成しておくことがよい。 尚、セラミツクス焼結体を炉内側からみて等間
隔で棚状に配することも可能であり、このような
場合には貫通路も溝状に形成しておくことにな
る。 セラミツクス焼結体は、貫通路に適合する任意
の形状として用意され、路内に挿入され、接着用
モルタル又はセラミツクスフアイバーからなる耐
熱材などの中間層１５を介して貫通路内ジヤケツ
トに接して係合し、ジヤケツト本体に取付けるこ
とが適当である。このようにモルタルや耐熱フア
イバーなどを介することは微少変形の緩衝材１５
としても役立つもので好ましい。 焼結体１３は通常その先端が図面に示す如く、
炉内側に突出する如く貫通路に係合せしめ、これ
は炉内側からみた焼結体の配置状態の好ましい例
と同様、第７図に示す如く、不定形耐火コーテイ
ングやスラグのスプラシユのセルフコーテイング
１６の形成を容易とすることができるからであ
る。 また、このセラミツクス焼結体の炉外側部の位
置については、水冷ジヤケツト貫通路に炉内側に
抜け出さない程度にくい込んで係合されていれば
それなりに耐用できるが、通常は第６図に示す如
く、貫通路の炉外面よりやや内側まで延びた長さ
で係合せしめておくのが好ましく、一方次にのべ
る保持具によつては、保持され易いように水冷ジ
ヤケツト外面より延出せしめて係合しておくこと
もよい。 つぎに、本考案で焼結体保持具１４は、セラミ
ツクス焼結体を水冷ジヤケツトの貫通路に係合保
持せしめるためのもので、焼結体の取り替え、脱
着及び位置の調整を容易にすることができればよ
いのであつて種々の態様が可能である。 第６図に示すものは、ねじ込み式のキヤツプの
使用例であり、通常はこのように焼結体の背面部
に直接又は断熱材などを介して間接的に当接せし
めて焼結体の固定をするものが便利である。ま
た、第８図に示すものは、保持具１４にとめねじ
１７を螺合せしめ、回転して少しずつ保持材を押
し込むようにすることが容易である。 さらに、本考案においてこの焼結体は、材質的
に低膨脹でかつ高強度のセラミツクスからなるこ
とが、このような炉壁構成体の効果を発揮するう
えに必要であり、満足すべき焼結体としての物性
は、熱膨脹率が０〜1400℃の範囲で0.5％以下、
好ましくは0.4％以下であり、強度としては常温
での曲げ強度として150Kg／cm2以上、好ましくは
250Kg／cm2以上であり、後述するジルコニア焼結
体などは高温でもこれらの強度を満足しうるもの
である。 このような物性を満足し、かつ電気炉で溶融す
るスラグなどに対する耐蝕性において十分な耐用
を示すには、さらに緻密であることが望ましくは
必要で、この点からすれば見掛気孔率15％以下で
あるものがよい。 また、使用する炉に応じて組成的に耐蝕性のあ
るものが必要であり、材質的にはジルコニア，マ
グネシア，ドロマイトなどが溶融スラグに対して
強い抵抗性をもつている。 これらのなかで、前記した物性を満足し、溶融
スラグなどにも十分な耐蝕性をもつものとして最
適なセラミツクス焼結体はジルコニア系の焼結体
であり、具体的に例示すると次のようなものがあ
る。
成体に関するものである。 近年製鋼用電気炉においては内外を問わず、天
井を含めた炉壁の大部分のライニングは、耐火物
に替つて、その数倍に及ぶ耐用差のため金属ジヤ
ケツトを使用した水冷ブロツクの連結方式となつ
てきた。従来の低耐用の耐火物構造では、維持費
用主として耐火物費用と解体築炉費が大きな圧迫
となるので、たとえ水冷による熱損失があつて
も、効率的な安定操業効果で採算が合うというわ
けである。 このような水冷ブロツク使用のこれまでの一般
的ないくつかの例について以下説明する。 まず第１図に示す例は、耐熱鋼又は鋳鋼製の水
冷ジヤケツト１を母体として炉内側にキヤスタブ
ル耐火物又は定形耐火物２をライニング又は棚状
に埋込み、断熱とブロツク（ジヤケツト）保護を
行つているものである。 第２図に示す他の例は、水冷チユーブ３を凹凸
に段がつくように配置し、当初はキヤスタブル耐
火物４をコーテイングし、損耗後は連続して吹付
け補修を行うものである。 然しながら、このような方式の耐用期間は約３
ケ月程度であり、当初ライニングしたキヤスタブ
ル等は早期に脱落したり、埋込んだ通常の耐火物
もスポーリング又ははげ落ちなどにより短期に消
失し、実際には水冷ジヤケツト炉内面に付着した
数ミリ厚のスプラツシユにより覆われるのみで殆
んど裸同然の操業期間が長くなり、水冷ジヤケツ
トよりの熱損失は増大が余儀なくされている。ま
たこれをカバーするため吹付補修を行つても鉄製
のジヤケツトやパイプに対する接着は不良で、吹
付材や吹付けのコストを無視できず経済的にも採
算がとれ難くなるし、煉瓦補修時にジヤケツト前
に煉瓦を置いても３〜４日で溶倒してしまうこと
が多いのである。 このように耐用メリツトを考慮すれば、水冷ジ
ヤケツト使用の熱損失は２次的な問題であつた
が、ここにきて耐用が向上すればやはり損失エネ
ルギーの低減化が重要な課題となつてきたことに
ともない、最近では水冷ジヤケツトに通常耐火物
を組合わせるような工夫も一部に提案されつつあ
る。 第３図に示すものはそのような例であり、鋳鉄
製の水冷ジヤケツト５に水冷パイプ６を通すとと
もに、ジヤケツトの炉内側に棚状にマグネシア質
の煉瓦７を、ジヤケツトの一部に食い込ませた形
で係合配列せしめたものであり、これは前述し
た、従来の水冷ジヤケツト方式の欠点を少なくす
ることに成功したものであるが、期待された程の
好結果を得るには至つていないのが実状である。 本考案はこのような点に鑑み種々検討された結
果として耐火物の物性上及び構造上に改良を加え
ることにより、問題点を一挙に解決し、後述する
特徴として示す如く、水冷ジヤケツト使用のメリ
ツトを利かし、かつ熱損失の弱点を結果として低
減することに成功したのである。 即ち、本考案は、炉壁を形成する厚み方向に複
数の貫通路を有する金属製水冷ジヤケツトと、該
貫通路に係合せしめた低膨脹かつ高強度のセラミ
ツクス焼結体及び該焼結体を水冷ジヤケツトへ係
合せしめる保持具からなる炉壁構成体を要旨とす
るものである。 本考案炉壁構成体１０を第４図乃至第８図を参
照して説明する。 第４図及び第５図は、本考案の炉壁構成体１０
の典型例であり、金属製水冷ジヤケツト本体１１
と、ジヤケツト１１の貫通路１２に係合せしめた
セラミツクス焼結体１３及び焼結体保持具１４と
から基本的に構成されている。 ここで水冷ジヤケツト本体１１は炉壁の所定位
置をしめる大きさ、形状に設計され、貫通路１２
は炉壁を形成する厚み方向にジヤケツトの所定箇
所に複数個形成しておく。 貫通路１２は、炉内側に突出して係合するセラ
ミツクス焼結体１３の取付け配置が、第５図に示
す如く炉内側からみて点状かつ千鳥状となるよう
にすることが後述するように、不定形材料コーテ
イングやスプラシユのセルフコーテイングが容易
などの効果が大きく望ましいため、それを可能と
する対応部分に形成しておくもので、第５図に示
すように焼結体を柱状体として千鳥状に配置する
場合には通常１つの水冷ジヤケツト当り孔として
15〜50程度形成しておくことがよい。 尚、セラミツクス焼結体を炉内側からみて等間
隔で棚状に配することも可能であり、このような
場合には貫通路も溝状に形成しておくことにな
る。 セラミツクス焼結体は、貫通路に適合する任意
の形状として用意され、路内に挿入され、接着用
モルタル又はセラミツクスフアイバーからなる耐
熱材などの中間層１５を介して貫通路内ジヤケツ
トに接して係合し、ジヤケツト本体に取付けるこ
とが適当である。このようにモルタルや耐熱フア
イバーなどを介することは微少変形の緩衝材１５
としても役立つもので好ましい。 焼結体１３は通常その先端が図面に示す如く、
炉内側に突出する如く貫通路に係合せしめ、これ
は炉内側からみた焼結体の配置状態の好ましい例
と同様、第７図に示す如く、不定形耐火コーテイ
ングやスラグのスプラシユのセルフコーテイング
１６の形成を容易とすることができるからであ
る。 また、このセラミツクス焼結体の炉外側部の位
置については、水冷ジヤケツト貫通路に炉内側に
抜け出さない程度にくい込んで係合されていれば
それなりに耐用できるが、通常は第６図に示す如
く、貫通路の炉外面よりやや内側まで延びた長さ
で係合せしめておくのが好ましく、一方次にのべ
る保持具によつては、保持され易いように水冷ジ
ヤケツト外面より延出せしめて係合しておくこと
もよい。 つぎに、本考案で焼結体保持具１４は、セラミ
ツクス焼結体を水冷ジヤケツトの貫通路に係合保
持せしめるためのもので、焼結体の取り替え、脱
着及び位置の調整を容易にすることができればよ
いのであつて種々の態様が可能である。 第６図に示すものは、ねじ込み式のキヤツプの
使用例であり、通常はこのように焼結体の背面部
に直接又は断熱材などを介して間接的に当接せし
めて焼結体の固定をするものが便利である。ま
た、第８図に示すものは、保持具１４にとめねじ
１７を螺合せしめ、回転して少しずつ保持材を押
し込むようにすることが容易である。 さらに、本考案においてこの焼結体は、材質的
に低膨脹でかつ高強度のセラミツクスからなるこ
とが、このような炉壁構成体の効果を発揮するう
えに必要であり、満足すべき焼結体としての物性
は、熱膨脹率が０〜1400℃の範囲で0.5％以下、
好ましくは0.4％以下であり、強度としては常温
での曲げ強度として150Kg／cm2以上、好ましくは
250Kg／cm2以上であり、後述するジルコニア焼結
体などは高温でもこれらの強度を満足しうるもの
である。 このような物性を満足し、かつ電気炉で溶融す
るスラグなどに対する耐蝕性において十分な耐用
を示すには、さらに緻密であることが望ましくは
必要で、この点からすれば見掛気孔率15％以下で
あるものがよい。 また、使用する炉に応じて組成的に耐蝕性のあ
るものが必要であり、材質的にはジルコニア，マ
グネシア，ドロマイトなどが溶融スラグに対して
強い抵抗性をもつている。 これらのなかで、前記した物性を満足し、溶融
スラグなどにも十分な耐蝕性をもつものとして最
適なセラミツクス焼結体はジルコニア系の焼結体
であり、具体的に例示すると次のようなものがあ
る。
【表】
ても強度変化
なし
なし
【表】
このような本考案炉壁構成体１０は、炉の所望
位置において炉壁の一部を構成するものであつ
て、第８図にその例を示す。 このように本考案は、耐用向上及び熱損失も低
減化しうることに成功したもので、次に特徴をさ
らに列挙する如くその実用的な価値は大きいもの
である。 １ 水冷ジヤケツトに不定形耐火材及び／又はス
ラグのスプラシユの保持材として特定物性のセ
ラミツクスを採用したので、従来の一般耐火物
では得られなかつた大幅の耐用向上が可能とな
り、水冷ジヤケツト自体の断熱効果も副次的に
スプラツシユなどのセルフコーテイングの増大
を可能とするのでさらに向上する。 ２ セラミツクスは強度大で低膨脹であるため、
熱的衝撃に極めて強く、例えば原料スクラツプ
装入時の衝撃等に対しても安全である他、水冷
ジヤケツトと炉内との温度差によるスポーリン
グが生じない。 ３ セラミツクスを千鳥状かつ突出せしめて係合
することで、コーテイングが容易となる。 ４ セラミツクスの取付けを水冷ジヤケツトの貫
通路に係合せしめるので、装入，差換え，脱着
が容易に可能である。 ５ セラミツクスを少しずつ炉内側に送り込む構
造がとれるので、更に安定した保持材としての
機能が果せる。
位置において炉壁の一部を構成するものであつ
て、第８図にその例を示す。 このように本考案は、耐用向上及び熱損失も低
減化しうることに成功したもので、次に特徴をさ
らに列挙する如くその実用的な価値は大きいもの
である。 １ 水冷ジヤケツトに不定形耐火材及び／又はス
ラグのスプラシユの保持材として特定物性のセ
ラミツクスを採用したので、従来の一般耐火物
では得られなかつた大幅の耐用向上が可能とな
り、水冷ジヤケツト自体の断熱効果も副次的に
スプラツシユなどのセルフコーテイングの増大
を可能とするのでさらに向上する。 ２ セラミツクスは強度大で低膨脹であるため、
熱的衝撃に極めて強く、例えば原料スクラツプ
装入時の衝撃等に対しても安全である他、水冷
ジヤケツトと炉内との温度差によるスポーリン
グが生じない。 ３ セラミツクスを千鳥状かつ突出せしめて係合
することで、コーテイングが容易となる。 ４ セラミツクスの取付けを水冷ジヤケツトの貫
通路に係合せしめるので、装入，差換え，脱着
が容易に可能である。 ５ セラミツクスを少しずつ炉内側に送り込む構
造がとれるので、更に安定した保持材としての
機能が果せる。
第１図及び第２図は、従来例を示す部分的断面
図、第３図は他の従来例を示すもので、第３図ａ
は正面図、第３図ｂは第３図ａのＡ−Ａ線に沿つ
た断面図、第４図及び第５図は本考案の典型例を
示すもので、第４図は第５図Ｂ−Ｂ線に沿つた断
面図、第５図は側面図、第６図は第４図の部分拡
大断面図、第７図及び第８図は使用時の一例を示
す部分断面図、第９図は使用態様の一例を説明す
る電気炉の部分断面図である。 図面にて、１０は炉壁構成体、１１は金属水冷
ジヤケツト本体、１２は貫通路、１３はセラミツ
クス焼結体、１４は保持具をそれぞれ示してい
る。
図、第３図は他の従来例を示すもので、第３図ａ
は正面図、第３図ｂは第３図ａのＡ−Ａ線に沿つ
た断面図、第４図及び第５図は本考案の典型例を
示すもので、第４図は第５図Ｂ−Ｂ線に沿つた断
面図、第５図は側面図、第６図は第４図の部分拡
大断面図、第７図及び第８図は使用時の一例を示
す部分断面図、第９図は使用態様の一例を説明す
る電気炉の部分断面図である。 図面にて、１０は炉壁構成体、１１は金属水冷
ジヤケツト本体、１２は貫通路、１３はセラミツ
クス焼結体、１４は保持具をそれぞれ示してい
る。
Claims (1)
- 【実用新案登録請求の範囲】 １ 炉壁を形成する厚み方向に複数の貫通路を有
する金属製水冷ジヤケツトと、該貫通路に係合
せしめた低膨脹かつ高強度のセラミツクス焼結
体及び該焼結体を水冷ジヤケツトへ係合せしめ
る保持具からなる炉壁構成体。 ２ 焼結体保持具が焼結体を取り替え及び調整可
能に水冷ジヤケツトに取りつけられている実用
新案登録請求の範囲第１項記載の炉壁構成体。 ３ 貫通路は、炉内側からみて点形状であり、か
つ千鳥状に配置してなる実用新案登録請求の範
囲第１項又は第２項記載の炉壁構成体。 ４ セラミツクス焼結体を炉内側に突出せしめて
貫通路に係合せしめてなる実用新案登録請求の
範囲第１項乃至第３項いずれか記載の炉壁構成
体。 ５ セラミツクス焼結体は、熱膨脹率が０〜1400
℃で0.5％以下かつ常温での曲げ強度が250Kg／
cm2以上である実用新案登録請求の範囲第１項記
載の炉壁構成体。 ６ 焼結体がジルコニアセラミツクスである実用
新案登録請求の範囲第５項記載の炉壁構成体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1982008193U JPS58113758U (ja) | 1982-01-26 | 1982-01-26 | 炉壁構成体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1982008193U JPS58113758U (ja) | 1982-01-26 | 1982-01-26 | 炉壁構成体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58113758U JPS58113758U (ja) | 1983-08-03 |
| JPS6219906Y2 true JPS6219906Y2 (ja) | 1987-05-21 |
Family
ID=30020905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1982008193U Granted JPS58113758U (ja) | 1982-01-26 | 1982-01-26 | 炉壁構成体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58113758U (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4064387B2 (ja) * | 2004-09-03 | 2008-03-19 | 日鉱金属株式会社 | 炉体水冷ジャケット |
-
1982
- 1982-01-26 JP JP1982008193U patent/JPS58113758U/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58113758U (ja) | 1983-08-03 |
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