JP2005068446A

JP2005068446A - 転炉の出鋼孔の補修方法及びそれに使用する補修用耐火物

Info

Publication number: JP2005068446A
Application number: JP2003208688A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Egami; 雅之江上
Original assignee: Krosaki Harima Corp
Current assignee: Krosaki Harima Corp
Priority date: 2003-08-25
Filing date: 2003-08-25
Publication date: 2005-03-17

Abstract

【課題】短時間の作業で、耐用性に優れた補修効果を挙げることができる転炉の出鋼孔の補修方法を提供する。
【解決手段】転炉の出鋼孔２に溶鋼通路を有する筒状形の補修用耐火物７を挿入固定する転炉の出鋼孔２の補修方法であって、補修用耐火物７は、筒状形の補修用耐火物７の長軸に対して傾斜した面によって分離された複数の分離片７１，７２からなり、出鋼孔２への挿入に際しては、それぞれの分離片７１，７２の傾斜面を当接して固定する。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は鉄鋼業で使用する製鋼用転炉の出鋼孔の補修に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１は転炉の出鋼孔から取鍋への出鋼状況を示す。同図に示すように、転炉１内で吹錬処理して得られた溶鋼４は、転炉１を傾動させてスラグ層５の下から、耐火物れんが壁６の内部と外部とを連通する出鋼孔２を通って、炉下に配置された取鍋３に出鋼される。
【０００３】
ところが、この出鋼時には、出鋼孔２の流路内面が溶鋼流により溶損し、出鋼孔２の内径が次第に大きくなり、単位時間当りの出鋼量が増加し、出鋼時間が短くなる。出鋼時間が短かくなると、溶鋼４中に合金鉄を添加溶融する十分な時間を確保することができずに溶鋼成分にバラツキが生じる。また、転炉１の出鋼孔２から流出する溶鋼４中に添加される合金鉄の歩留まりが低下するばかりでなく、鋼品質を悪化さる。
【０００４】
この出鋼孔２の溶損に備えて、一般的に、出鋼孔スリーブれんがが使用されており、出鋼孔スリーブれんが内面の溶損により孔径が拡大すると、出鋼孔スリーブれんがの内孔面に補修が行われ、補修に耐えられなくなった時点で交換するが、その交換基準は出鋼時間に左右される。
【０００５】
この補修方法として、従来から多くの方法が提案されている。例えば、特許文献１には、炉外側から鉄パイプのみを挿入し、転炉を傾向させ、炉内側から不定形流し込み材を流し込み、出鋼孔スリーブれんがと鉄パイプとの隙間に、不定形材を充填させ、内孔部に不定形質の内壁を形成することが提案されている。
【０００６】
また、特許文献２には、肉厚の薄いスリーブれんがを炉外側から鉄パイプに固定して、炉外側から装入し、転炉を傾動させ、炉内側から不定形流し込み材を流し込み、出鋼孔スリーブれんがとこの補修用の肉厚の薄いスリーブとの間に不定形材を充填し補修用スリーブを出鋼孔スリーブれんが内孔部に固定させることが提案されている。
【０００７】
このスリーブれんがを出鋼孔に固定する方法は補修効果が比較的高いという利点があるとされている。
【０００８】
さらに、特許文献３には、直接出鋼孔スリーブれんがの内面に、焼き付け材を押し付けることで付着固定させる方法が提案されており、この補修方法は短時間での補修が可能とされている。
【０００９】
【特許文献１】
特開平６−２８７６２３号公報
【００１０】
【特許文献２】
特開平１−１３９７１３号公報
【００１１】
【特許文献３】
特開２００１−１９９７７３号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の補修方法には、それぞれ次のような問題があった。
【００１３】
特許文献１に記載の補修方法では、炉の傾動、不定形材の流し込み作業とそれを硬化させるための時間を必要とし、稼働率の低下を招くという問題があり、またれんがに比較し、不定形材はその耐用性に劣るため、補修効果が低いという問題点があった。
【００１４】
特許文献２に記載の補修方法では、転炉の傾動、及び不定形材の流し込み作業とそれを硬化させるための時間を必要とし、稼動率の高い転炉では、その稼動率を低下させるため、実施できないという問題点があった。
【００１５】
また、特許文献３に記載の補修方法では、耐用性に劣り、補修効果が低いという問題点があった。
【００１６】
本願発明は、上記従来の転炉の出鋼孔の補修方法の問題を解消するもので、短時間の作業で、耐用性に優れた補修効果を挙げることができる転炉の出鋼孔の補修方法を提供する。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
本発明の転炉の出鋼孔の補修方法は、出鋼孔に挿入する筒状形の補修用耐火物をその長軸に対して傾斜した面によって分離した複数の分離片から形成し、前記出鋼孔への挿入に際しては、前記それぞれの分離片の傾斜面を当接して固定することを特徴とする。
【００１８】
傾斜面を有する補修用れんがの分離片の傾斜を接触させながら強く押し付けると、斜め方向への摺動により、押し付ける力を円周方向の力へと変換し、２つのれんが間に迫りを持たせることで出鋼孔内に補修用れんがを固定できる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
【００２０】
図２は、図１に示す転炉１の出鋼孔２のまわりを、その見る方向を変えて拡大したもので、出鋼孔２は、出鋼孔スリーブれんが８の内孔であり、その外側には炉内側の出鋼孔羽口ブロックれんが１０と、炉外側羽口ブロックれんが１１が配置されている。そして、本発明に基づいて補修用れんが７を出鋼孔スリーブれんが８の内孔つまり出鋼孔２に固定した状態を示す。図２の場合には、出鋼孔が出鋼孔スリーブれんがで形成された場合であるが、複数のれんが、あるいは不定形耐火物等、他の耐火物で形成される場合でも本発明が適用可能である。尚、この図２では補修用れんがの溶鋼通路は省略している。
【００２１】
図３は補修用耐火物として補修用れんが７の形態を示す。この補修用れんが７は、図２に示す出鋼孔スリーブれんが８の内孔径とほぼ同じか少し小さい外径を有し、内部に溶鋼通路７３を形成した筒状体を、その軸方向に対し、斜めに切断した分離片７１と７２からなる。つまり、その切断面を形成する斜面の角度θは、円筒状体の長軸Ｘに対し、０°より大きく４５°以下である。斜面の角度θが０°の場合、２つのれんが間に迫りを生じさせることができなくなり、また４５°を超えると、２つのれんが間に生じる迫りの力が弱くなる。
【００２２】
図４と図５はこの補修用れんが７の分離片７１と７２の形態を示す。
【００２３】
図４の場合は、肉厚の薄い円筒形れんがを端面から端面迄斜めにカットした２つの瓦状の分離片７１と７２からなり、迫りが両端面間で均一に生じ、また補修用れんがも長く、長さ方向における継ぎ目がないため、耐用面に極めて優れている。
【００２４】
図５の場合は、切断面が周面である例を示す。
【００２５】
この傾斜面を有する補修用れんが７の分離片７１と７２を互いの斜面が押し付け合って接触するように出鋼孔に挿入する。補修用れんがを互いに斜面を接触させながら強く押し付けると、斜め方向への摺動により、押し付ける力を円周方向の力へと変換し、２つのれんが間に迫りを持たせることで固定できる。
【００２６】
さらに、補修用れんがを固定した後は、補修用れんがが加熱されて膨張するために、より強い迫りが発生しより強く固定することができる。このため、補修用れんがと出鋼孔スリーブれんがとの間に流し込み材を充填しなくても、補修用れんがをずれないように固定することができる。そして、補修用れんがによって溶鋼通過断面積を小さくすることができ、出鋼時間を延ばすことができる。さらには、出鋼孔の溶損が小さく、孔径が拡大していない場合、溶損が大きく、孔径が拡大している場合のいずれの状態においても固定できる。
【００２７】
その補修用れんが７の分離片７１と７２を互いの斜面が押し付け合って接触するように出鋼孔へ挿入し固定する実施形態として図６から図９に示す形態がある。各図は各分離片の形態の説明のために、補修用れんが７の内孔は省略している。
【００２８】
図６は、図４に示す分離片７１と７２を用いる例を示し、出鋼孔スリーブれんが８の内孔に補修用れんが７を炉外側より、下側の分離片７１を先に挿入し、その後に上側の分離片７２を挿入することでこの２つのれんが間に迫りを生じさせて孔内に固定する。
【００２９】
補修用れんがを挿入する前には、必要に応じて出鋼孔内をランスパイプ等で洗浄しても良い。出鋼孔の内面は小さな凹凸もあるためか、最初に下側の補修用れんがをセットしたあとのズレはほとんど見られない。
【００３０】
また、上側の補修用れんがの分離片７２を挿入する時には、下側の分離片７１のずれを防止するために、鉄棒等で固定しても良いが、出鋼孔の傾斜角度が小さい場合には、ほとんどずれることもない。
【００３１】
上側の分離片れんが７２を固定した後、補修用れんがと出鋼孔を形成する耐火物との間に隙間ができるが、このまま使用しても特に問題ない。小さな隙間には溶鋼が侵入し固まるので問題ない。大きな隙間がある場合には、必要に応じて補修用れんがの転炉内側付近を例えば吹き付け材で補修すると良い。
【００３２】
図７は同じく図４に示す分離片からなる補修用れんがを使用したものではあるが、作業性を考慮した例を示す。同図において、補修用れんが７を出鋼孔スリーブれんが８の長さの１／２程度として作成し、分割した継ぎ構造としてセットする方法である。この方法では、補修用れんがの１ケあたりの重量を小さくすることができるため作業性に優れている。またこの分割数は損耗形態、及び耐用状況を見て選定すればよく、出鋼孔の長さ方向において全範囲を保護する必要はなく、補修用れんがは炉内側１／２から１／３の範囲に対する補修用れんがの固定においても、出鋼時間を延長する効果を充分得ることが可能となる。
【００３３】
図８は、図５に示すように円筒形のれんがの側面から側面へかけて斜めに切断した分離片７１，７２を使用する例を示す。
【００３４】
図９は、出鋼孔の内径がやや大きい場合であり、補修用れんがの各分離片７１，７２の端部が飛び出した状態でセットされたものである。このように、使用状況によって、内径が変るため、内径の大きさに合わせてセットすることができる。補修用れんがの端が飛び出していても使用上は特に問題はない。
【００３５】
図１０は上記図７に示す分割した補修用れんがによる補修の手順を示す。（ａ）に示すように、先ず、下側分離片７１を押し込み鉄棒を用いて所定箇所に押し込む。次いで、（ｂ）に示すように、上側分離片７２の下面の傾斜面を先に押し込んだ下側分離片７１の傾斜面に接触しながら押し込む。そして、セットが終了した第１の分割補修用れんがの炉外側から、第２の分割部分を（ｃ）に示すように、第１の分割部分の手前にセットする。
【００３６】
このように、本発明は、転炉の出鋼孔の炉外側からのみの作業で固定でき、後に挿入した炉外側の補修用れんがを内部に強く押し付けることで、斜め方向への摺動により、押し付ける力を円周方向の力へと変換し、２つの補修用れんが間に迫りを持たせることで出鋼孔に補修用れんがを固定させることから、出鋼孔の溶損が小さく、孔径が拡大していない場合及び、溶損が大きく、孔径が拡大している場合のいずれの状態においても、固定できる。
【００３７】
また、補修用れんがをセットするに際し、補修用れんがの背面側や、先に挿入するれんがと後に挿入するれんがとの間に、焼き付け材やモルタル等を塗布して補修用れんがの固定作業を行うことで出鋼孔スリーブれんが内での補修用れんがの固定する力がより強固になり、補修の作業時間自体を多くとることなく、耐用を更に延長することが可能となる。
【００３８】
実施例１
２５０ｔ転炉の出鋼孔の補修において、図７に示す出鋼孔スリーブれんがの１／２の長さに分割した補修用れんが分離片４ケを用いて出鋼孔の補修を実施したところ、その補修作業の合計時間と補修用れんが、もしくは補修材の残存回数は表１の通りであった。尚、補修用れんがの材質は、出鋼孔スリーブれんがと同じマグネシアカーボン材質を使用した。比較例１である薄肉スリーブを不定形流し込み材でセットした場合に比較し、補修作業時間は５０％短縮され、耐用はほぼ同等の結果を得た。
【００３９】
実施例２
２５０ｔ転炉の出鋼孔の補修において、図６に示す補修用れんがとして、図６に示す出鋼孔スリーブれんがと同じ長さの構造として出鋼孔の補修を実施したところ、その補修作業の合計時間と補修用れんが、もしくは補修材の残存回数は、表１の通りであった。比較例２の鉄パイプを使った不定形流し込み材による補修方法に比較しても補修作業時間は５０％短縮され、２倍の耐用を得た。比較例３は焼付け補修の場合を示す。
【００４０】
【表１】

【００４１】
【発明の効果】
本発明によって、出鋼孔の補修を効率的に且つ短時間で行うことができ、また、出鋼孔を形成する耐火物の寿命も倍増する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用する転炉の出鋼孔から取鍋への出鋼状況を示す。
【図２】本発明の補修用れんがを転炉の出鋼孔にセットした状態を示す。
【図３】本発明に使用するの補修用れんがの分離片の調製要領を示す。
【図４】本発明の補修用れんがの分離片の第１の形態を示す。
【図５】本発明の補修用れんがの分離片の第２の形態を示す。
【図６】図４に示す分離片を使用した補修後の状態を示す。
【図７】補修用れんがを分割した補修後の状態を示す。
【図８】図５に示す分離片を使用した補修後の状態を示す。
【図９】出鋼孔スリーブれんがの内孔径が大きい場合の説明図である。
【図１０】本発明の出鋼孔補修用れんがをセットする手順の説明図である。
【符号の説明】
１転炉
２出鋼孔
３取鍋
４溶鋼
５スラグ
６耐火物れんが壁
７補修用れんが７１，７２分離片
８出鋼孔スリーブれんが
９不定形材
１０炉内側出鋼孔羽口ブロック
１１炉外側羽口ブロック
１２不定形流し込み材
１３パーマれんが
１４鉄皮

Claims

転炉の出鋼孔に溶鋼通路を有する筒状形の補修用耐火物を挿入固定する転炉の出鋼孔の補修方法であって、
前記補修用耐火物は、筒状形の補修用耐火物の長軸に対して傾斜した面によって分離された複数の分離片からなり、
前記出鋼孔への挿入に際しては、前記それぞれの分離片の傾斜面を当接して固定する転炉の出鋼孔の補修方法。
補修用耐火物が長さ方向に分割されている請求項１に記載の転炉の出鋼孔の補修方法。
転炉の出鋼孔に挿入し固定する転炉の出鋼孔の補修に使用する溶鋼通路を有する筒状形の補修用耐火物であって、
前記補修用耐火物は、筒状形の補修用耐火物の長軸に対して傾斜した面によって分離された複数の分離片からなり、
前記それぞれの分離片の傾斜面の傾斜角は、筒状形の長軸に対して０°より大きく４５°以下である転炉の出鋼孔補修用耐火物。