JPH09157718A - 高炉鋳床樋の耐火物構造 - Google Patents
高炉鋳床樋の耐火物構造Info
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- JPH09157718A JPH09157718A JP33411295A JP33411295A JPH09157718A JP H09157718 A JPH09157718 A JP H09157718A JP 33411295 A JP33411295 A JP 33411295A JP 33411295 A JP33411295 A JP 33411295A JP H09157718 A JPH09157718 A JP H09157718A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高炉鋳床樋の耐火物間の温度分布を適正化
し、樋内部に発生する応力を緩和して、樋全体としての
耐久性を向上させる。 【解決手段】 高炉鋳床樋の溶湯に接する耐火物である
ウエアーライニング材と、樋の外枠を形成する鉄皮との
間に、上記ウエアーライニング材側から順に、アルミナ
質耐火物層，断熱れんが層，アルミナ炭珪れんが層を配
してなる高炉鋳床樋の耐火物構造を提供する。
し、樋内部に発生する応力を緩和して、樋全体としての
耐久性を向上させる。 【解決手段】 高炉鋳床樋の溶湯に接する耐火物である
ウエアーライニング材と、樋の外枠を形成する鉄皮との
間に、上記ウエアーライニング材側から順に、アルミナ
質耐火物層，断熱れんが層，アルミナ炭珪れんが層を配
してなる高炉鋳床樋の耐火物構造を提供する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高炉の出銑口から
出湯された溶湯を所定の運搬設備まで流す高炉鋳床樋に
関するものである。
出湯された溶湯を所定の運搬設備まで流す高炉鋳床樋に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】高炉の出銑口からは、１４５０〜１５５
０℃の高温の溶湯（溶銑・溶滓）が一定間隔で出湯され
る。この溶湯を受け止めて流す役割を果たす樋におい
て、溶湯と接する部分の耐火物（ウエアーライニング
材）は、高温に曝され、しかも溶滓による浸食を受けや
すいため、耐熱性・耐食性に優れた材質であることが要
求される。一般的には、アルミナ，マグネシウムスピネ
ル，炭化珪素等を骨材とした不定形材を流し込み施工し
て、湯道を形成させている。このウエアーライニング材
は、通常、アルミナ炭珪れんがや断熱キャスタブル（不
定形材）等の耐火物を介して樋の外枠を形成する鉄皮に
より支持されている。
０℃の高温の溶湯（溶銑・溶滓）が一定間隔で出湯され
る。この溶湯を受け止めて流す役割を果たす樋におい
て、溶湯と接する部分の耐火物（ウエアーライニング
材）は、高温に曝され、しかも溶滓による浸食を受けや
すいため、耐熱性・耐食性に優れた材質であることが要
求される。一般的には、アルミナ，マグネシウムスピネ
ル，炭化珪素等を骨材とした不定形材を流し込み施工し
て、湯道を形成させている。このウエアーライニング材
は、通常、アルミナ炭珪れんがや断熱キャスタブル（不
定形材）等の耐火物を介して樋の外枠を形成する鉄皮に
より支持されている。
【０００３】ウエアーライニング材は、高温の溶湯と接
して加熱−冷却を繰り返し受けるため、亀裂や局部的損
傷を生じやすい。このような欠陥を放置すると欠陥部分
から溶湯が侵入し、ついには溶湯が鉄皮にまで達して鉄
皮を溶損させ漏銑（落銑）事故につながる恐れがある。
また、外枠鉄皮は長期間使用するうちに膨張−収縮を繰
り返し受けて熱変形し、これに起因して耐火物の劣化
（亀裂・剥離・目地損傷）が進み、その結果同様の事故
につながる恐れもある。このため、実操業においては、
ウエアーライニング材およびそれを支える耐火物，鉄皮
の入念な点検・補修作業を頻繁に行って、漏銑トラブル
を未然に防止している。
して加熱−冷却を繰り返し受けるため、亀裂や局部的損
傷を生じやすい。このような欠陥を放置すると欠陥部分
から溶湯が侵入し、ついには溶湯が鉄皮にまで達して鉄
皮を溶損させ漏銑（落銑）事故につながる恐れがある。
また、外枠鉄皮は長期間使用するうちに膨張−収縮を繰
り返し受けて熱変形し、これに起因して耐火物の劣化
（亀裂・剥離・目地損傷）が進み、その結果同様の事故
につながる恐れもある。このため、実操業においては、
ウエアーライニング材およびそれを支える耐火物，鉄皮
の入念な点検・補修作業を頻繁に行って、漏銑トラブル
を未然に防止している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の多くの樋では、
鉄皮に最も近い部分に断熱キャスタブル材を使用してい
るが、このような耐火物構造では、鉄皮近くの断熱キャ
スタブル材の部位に大きな温度勾配が生じて、樋全体と
しての温度分布に大きな偏りが発生する。このため、樋
を構成する各材料間に作用する応力状態にアンバランス
が生じやすく、また、鉄皮に接する耐火物がキャスタブ
ルであるためこの部分での破損も大きい。
鉄皮に最も近い部分に断熱キャスタブル材を使用してい
るが、このような耐火物構造では、鉄皮近くの断熱キャ
スタブル材の部位に大きな温度勾配が生じて、樋全体と
しての温度分布に大きな偏りが発生する。このため、樋
を構成する各材料間に作用する応力状態にアンバランス
が生じやすく、また、鉄皮に接する耐火物がキャスタブ
ルであるためこの部分での破損も大きい。
【０００５】漏銑トラブルを防止する方法としては、ウ
エアーライニング材の性能を飛躍的に向上させることも
考えられるが、現実的には難しい。したがって、損傷部
位の早期補修を実施すること以外に効果的な漏銑トラブ
ル対処法がないのが現状である。本発明は、上記漏銑ト
ラブルが、膨張−収縮を繰り返し受けることにより樋を
構成する各材料間に不均一な歪みが生じることに起因し
て発生する点に着目し、特性の異なる耐火物を適切に配
置して樋内部の温度勾配を適正化することにより、樋全
体としての耐久性を向上させた高炉鋳床樋を提供するこ
とを目的とする。
エアーライニング材の性能を飛躍的に向上させることも
考えられるが、現実的には難しい。したがって、損傷部
位の早期補修を実施すること以外に効果的な漏銑トラブ
ル対処法がないのが現状である。本発明は、上記漏銑ト
ラブルが、膨張−収縮を繰り返し受けることにより樋を
構成する各材料間に不均一な歪みが生じることに起因し
て発生する点に着目し、特性の異なる耐火物を適切に配
置して樋内部の温度勾配を適正化することにより、樋全
体としての耐久性を向上させた高炉鋳床樋を提供するこ
とを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的は、高炉鋳床樋
の溶湯に接する耐火物であるウエアーライニング材と、
樋の外枠を形成する鉄皮との間に、上記ウエアーライニ
ング材側から順に、アルミナ質耐火物層，断熱れんが
層，アルミナ炭珪れんが層を配してなる高炉鋳床樋の耐
火物構造によって達成される。
の溶湯に接する耐火物であるウエアーライニング材と、
樋の外枠を形成する鉄皮との間に、上記ウエアーライニ
ング材側から順に、アルミナ質耐火物層，断熱れんが
層，アルミナ炭珪れんが層を配してなる高炉鋳床樋の耐
火物構造によって達成される。
【０００７】本発明は、特に、アルミナ質耐火物層とし
て、Ａｌ2Ｏ3：８０重量％以上，ＳｉＣ：７重量％以
上，残部にＳｉＯ2を含有し、かつ熱伝導率が２．５〜
５．０ｋｃａｌ／ｍｈ℃である特性を有するアルミナ質
耐火物を使用した耐火物構造を提供する。同様に、断熱
れんが層として、Ａｌ2Ｏ3：４０重量％以上，Ｓｉ
Ｏ2：３０重量％以上を含有し、かつ熱伝導率が０．５
ｋｃａｌ／ｍｈ℃以下，１２００℃で２ｋｇ／ｍ2の応
力を５時間負荷したときのクリープ変形率が０．５％以
下である特性を有する断熱れんがを使用した耐火物構造
を提供する。同様に、アルミナ炭珪れんが層として、Ａ
ｌ2Ｏ3：５５重量％以上，ＳｉＣ：２０重量％以上，残
部にＳｉＯ2を含有し、かつ熱伝導率が１．２〜２．０
ｋｃａｌ／ｍｈ℃である特性を有するアルミナ炭珪れん
がを使用した耐火物構造を提供する。
て、Ａｌ2Ｏ3：８０重量％以上，ＳｉＣ：７重量％以
上，残部にＳｉＯ2を含有し、かつ熱伝導率が２．５〜
５．０ｋｃａｌ／ｍｈ℃である特性を有するアルミナ質
耐火物を使用した耐火物構造を提供する。同様に、断熱
れんが層として、Ａｌ2Ｏ3：４０重量％以上，Ｓｉ
Ｏ2：３０重量％以上を含有し、かつ熱伝導率が０．５
ｋｃａｌ／ｍｈ℃以下，１２００℃で２ｋｇ／ｍ2の応
力を５時間負荷したときのクリープ変形率が０．５％以
下である特性を有する断熱れんがを使用した耐火物構造
を提供する。同様に、アルミナ炭珪れんが層として、Ａ
ｌ2Ｏ3：５５重量％以上，ＳｉＣ：２０重量％以上，残
部にＳｉＯ2を含有し、かつ熱伝導率が１．２〜２．０
ｋｃａｌ／ｍｈ℃である特性を有するアルミナ炭珪れん
がを使用した耐火物構造を提供する。
【０００８】また、本発明は、アルミナ質耐火物層の一
部または全部に、Ａｌ2Ｏ3：８０重量％以上，ＳｉＣ：
７重量％以上，残部にＳｉＯ2を含有し、かつ熱伝導率
が２．５〜５．０ｋｃａｌ／ｍｈ℃である特性を有する
アルミナ質耐火物のプレキャストブロックを使用した耐
火物構造を提供する。さらに、断熱れんが層として、２
種以上の断熱れんがを積層した複層構造を有し、その複
層構造を構成する断熱れんがのうち少なくとも１種以上
が、Ａｌ2Ｏ3：６０重量％以上，ＳｉＯ2：３０重量％
以上を含有し、かつ熱伝導率が０．５ｋｃａｌ／ｍｈ℃
以下，１２００℃で２ｋｇ／ｍ2の応力を５時間負荷し
たときのクリープ変形率が０．５％以下である特性を有
する耐火物構造を提供する。
部または全部に、Ａｌ2Ｏ3：８０重量％以上，ＳｉＣ：
７重量％以上，残部にＳｉＯ2を含有し、かつ熱伝導率
が２．５〜５．０ｋｃａｌ／ｍｈ℃である特性を有する
アルミナ質耐火物のプレキャストブロックを使用した耐
火物構造を提供する。さらに、断熱れんが層として、２
種以上の断熱れんがを積層した複層構造を有し、その複
層構造を構成する断熱れんがのうち少なくとも１種以上
が、Ａｌ2Ｏ3：６０重量％以上，ＳｉＯ2：３０重量％
以上を含有し、かつ熱伝導率が０．５ｋｃａｌ／ｍｈ℃
以下，１２００℃で２ｋｇ／ｍ2の応力を５時間負荷し
たときのクリープ変形率が０．５％以下である特性を有
する耐火物構造を提供する。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明の樋耐火物構造は、ウエア
ーライニング材に近い部位では温度勾配が緩やかにな
り、逆に、鉄皮に近い部位では比較的温度勾配が大きく
なるようにし、しかも、鉄皮近くの温度勾配があまり大
きくなりすぎないよう配慮して、ウエアーライニング材
と鉄皮の間に熱伝導率の異なる耐火物を配置することに
より、樋全体として熱応力を緩和するものである。ただ
し、ウエアーライニング材と鉄皮の間には通常１０００
℃以上の温度差が生じるので、単に熱伝導率の異なる耐
火物を張り合わせただけでは、それぞれの耐火物中での
温度勾配が大きくなりすぎ、応力状態のアンバランスの
解消にはならない。そこで、本発明では、ウエアーライ
ニング材側の耐火物と鉄皮側の耐火物の間に断熱れんが
層を挟み、この断熱れんが層で温度差を吸収して、ウエ
アーライニング材側と鉄皮側の両方において温度勾配の
適正化を図る。
ーライニング材に近い部位では温度勾配が緩やかにな
り、逆に、鉄皮に近い部位では比較的温度勾配が大きく
なるようにし、しかも、鉄皮近くの温度勾配があまり大
きくなりすぎないよう配慮して、ウエアーライニング材
と鉄皮の間に熱伝導率の異なる耐火物を配置することに
より、樋全体として熱応力を緩和するものである。ただ
し、ウエアーライニング材と鉄皮の間には通常１０００
℃以上の温度差が生じるので、単に熱伝導率の異なる耐
火物を張り合わせただけでは、それぞれの耐火物中での
温度勾配が大きくなりすぎ、応力状態のアンバランスの
解消にはならない。そこで、本発明では、ウエアーライ
ニング材側の耐火物と鉄皮側の耐火物の間に断熱れんが
層を挟み、この断熱れんが層で温度差を吸収して、ウエ
アーライニング材側と鉄皮側の両方において温度勾配の
適正化を図る。
【００１０】ウエアーライニング材側にアルミナ質耐火
物層を配置するのは、アルミナ質耐火物はウエアーライ
ニング材と熱伝導率が比較的近似しているからである。
アルミナ質耐火物としては、Ａｌ2Ｏ3：８０重量％以
上，ＳｉＣ：７重量％以上，残部にＳｉＯ2を含有し、
かつ熱伝導率が２．５〜５．０ｋｃａｌ／ｍｈ℃である
特性を有するものを使用することが望ましい。このアル
ミナ質耐火物は、特に敷部においてプレキャストブロッ
クの形態のものが好適に適用できる。プレキャストブロ
ックはメーカーの工場で一定の品質管理の下で生産され
るので、これを使用することで強度的に安定したアルミ
ナ質耐火物層を形成できる。また、プレキャストブロッ
クはあらかじめ充分乾燥されているので、樋の施工期間
も短縮できる。このプレキャストブロックは、アルミナ
質耐火物層全体に使用することもできるが、経済的な観
点から、負荷の大きい敷部およびコーナー部のみにプレ
キャストブロックを使用し、壁部には流込み材を使用す
ることもできる。
物層を配置するのは、アルミナ質耐火物はウエアーライ
ニング材と熱伝導率が比較的近似しているからである。
アルミナ質耐火物としては、Ａｌ2Ｏ3：８０重量％以
上，ＳｉＣ：７重量％以上，残部にＳｉＯ2を含有し、
かつ熱伝導率が２．５〜５．０ｋｃａｌ／ｍｈ℃である
特性を有するものを使用することが望ましい。このアル
ミナ質耐火物は、特に敷部においてプレキャストブロッ
クの形態のものが好適に適用できる。プレキャストブロ
ックはメーカーの工場で一定の品質管理の下で生産され
るので、これを使用することで強度的に安定したアルミ
ナ質耐火物層を形成できる。また、プレキャストブロッ
クはあらかじめ充分乾燥されているので、樋の施工期間
も短縮できる。このプレキャストブロックは、アルミナ
質耐火物層全体に使用することもできるが、経済的な観
点から、負荷の大きい敷部およびコーナー部のみにプレ
キャストブロックを使用し、壁部には流込み材を使用す
ることもできる。
【００１１】鉄皮側にアルミナ炭珪れんが層を配置する
のは、アルミナ炭珪れんがは比較的熱伝導率が大きく、
鉄皮からの冷却能を高めることが可能であること、およ
び、従来の断熱キャスタブル材等と比較すると強度が高
いため、万一耐火物中に溶湯が侵入してきた場合におい
ても、鉄皮とともにいわゆる「最後のとりで」としての
機能を発揮できるからである。アルミナ炭珪れんがとし
ては、Ａｌ2Ｏ3：５５重量％以上，ＳｉＣ：２０重量％
以上，残部にＳｉＯ2を含有し、かつ熱伝導率が１．２
〜２．０ｋｃａｌ／ｍｈ℃である特性を有するものを使
用することが望ましい。このアルミナ炭珪れんがは、前
記のアルミナ質耐火物のプレキャストブロックと同様、
メーカーの工場で生産され、充分乾燥したものを使用す
るので、品質面、および樋の施工期間の面で優れてい
る。
のは、アルミナ炭珪れんがは比較的熱伝導率が大きく、
鉄皮からの冷却能を高めることが可能であること、およ
び、従来の断熱キャスタブル材等と比較すると強度が高
いため、万一耐火物中に溶湯が侵入してきた場合におい
ても、鉄皮とともにいわゆる「最後のとりで」としての
機能を発揮できるからである。アルミナ炭珪れんがとし
ては、Ａｌ2Ｏ3：５５重量％以上，ＳｉＣ：２０重量％
以上，残部にＳｉＯ2を含有し、かつ熱伝導率が１．２
〜２．０ｋｃａｌ／ｍｈ℃である特性を有するものを使
用することが望ましい。このアルミナ炭珪れんがは、前
記のアルミナ質耐火物のプレキャストブロックと同様、
メーカーの工場で生産され、充分乾燥したものを使用す
るので、品質面、および樋の施工期間の面で優れてい
る。
【００１２】断熱れんが層は、前述のとおり、アルミナ
質耐火物層とアルミナ炭珪れんが層の間の大きな温度差
を吸収する役割を果たす。断熱れんが層内部において充
分な温度勾配を維持するためには、熱伝導率が０．５ｋ
ｃａｌ／ｍｈ℃以下である断熱れんがを使用する必要が
ある。また、両側のアルミナ質耐火物層とアルミナ炭珪
れんが層から大きな応力を受けることになるので、この
応力による変形に耐えるためには、熱間における曲げ強
度が高いと同時に、１２００℃で２ｋｇ／ｍ2の応力を
５時間負荷したときのクリープ変形率が０．５％以下で
ある断熱れんがを使用する必要がある。このような特性
を有する断熱れんがとしては、Ａｌ2Ｏ3：４０重量％以
上，ＳｉＯ2：３０重量％以上を含有するものが使用で
きる。
質耐火物層とアルミナ炭珪れんが層の間の大きな温度差
を吸収する役割を果たす。断熱れんが層内部において充
分な温度勾配を維持するためには、熱伝導率が０．５ｋ
ｃａｌ／ｍｈ℃以下である断熱れんがを使用する必要が
ある。また、両側のアルミナ質耐火物層とアルミナ炭珪
れんが層から大きな応力を受けることになるので、この
応力による変形に耐えるためには、熱間における曲げ強
度が高いと同時に、１２００℃で２ｋｇ／ｍ2の応力を
５時間負荷したときのクリープ変形率が０．５％以下で
ある断熱れんがを使用する必要がある。このような特性
を有する断熱れんがとしては、Ａｌ2Ｏ3：４０重量％以
上，ＳｉＯ2：３０重量％以上を含有するものが使用で
きる。
【００１３】断熱れんがの材質として、Ａｌ2Ｏ3の含有
率が高いものほど、強度が高く、クリープ変形率が小さ
いという点で優れた特性を示す。しかし、Ａｌ2Ｏ3は高
価であり、また、Ａｌ2Ｏ3含有率が高くなるほど熱伝導
率が上昇するため、断熱れんが層全体にＡｌ2Ｏ3の含有
率の高いれんがを使用することは必ずしも適切ではな
い。そこで、断熱れんが層をＡｌ2Ｏ3含有率の異なる２
種以上の断熱れんがを積層した複層構造とし、性能とコ
ストの両面においてバランスのとれた構成とすることが
望ましい。具体的には、その複層構造を構成する断熱れ
んがのうち少なくとも１種以上に、Ａｌ2Ｏ3：６０重量
％以上，ＳｉＯ2：３０重量％以上を含有した強度と耐
クリープ性に優れたれんがを使用し、他の部分に、これ
よりＡｌ2Ｏ3含有率が低く断熱性に優れたれんがを使用
することが望ましい。複層構造は、２種類の断熱れんが
を張り合わせた２層構造とするだけでも効果があるが、
３層以上としても良い。２層構造とする場合、Ａｌ2Ｏ3
の含有率が高いれんがをアルミナ質耐火物側（＝ウエア
ーライニング材側）とすることが好ましい。種類の異な
る断熱れんがを張り合わせる方法としては、例えば、モ
ルタル等をバインダーとして使用する方法が好適に採用
できる。
率が高いものほど、強度が高く、クリープ変形率が小さ
いという点で優れた特性を示す。しかし、Ａｌ2Ｏ3は高
価であり、また、Ａｌ2Ｏ3含有率が高くなるほど熱伝導
率が上昇するため、断熱れんが層全体にＡｌ2Ｏ3の含有
率の高いれんがを使用することは必ずしも適切ではな
い。そこで、断熱れんが層をＡｌ2Ｏ3含有率の異なる２
種以上の断熱れんがを積層した複層構造とし、性能とコ
ストの両面においてバランスのとれた構成とすることが
望ましい。具体的には、その複層構造を構成する断熱れ
んがのうち少なくとも１種以上に、Ａｌ2Ｏ3：６０重量
％以上，ＳｉＯ2：３０重量％以上を含有した強度と耐
クリープ性に優れたれんがを使用し、他の部分に、これ
よりＡｌ2Ｏ3含有率が低く断熱性に優れたれんがを使用
することが望ましい。複層構造は、２種類の断熱れんが
を張り合わせた２層構造とするだけでも効果があるが、
３層以上としても良い。２層構造とする場合、Ａｌ2Ｏ3
の含有率が高いれんがをアルミナ質耐火物側（＝ウエア
ーライニング材側）とすることが好ましい。種類の異な
る断熱れんがを張り合わせる方法としては、例えば、モ
ルタル等をバインダーとして使用する方法が好適に採用
できる。
【００１４】
【実施例】樋の幅方向両サイドの鉄皮内側の間隔が２８
００ｍｍ，湯道の最大幅が１３００ｍｍの高炉鋳床の大
樋において、本発明の耐火物構造を採用して操業に使用
した。図１に、この樋の略断面図を示す。表１には、使
用した耐火物の組成、および特性を示す。
００ｍｍ，湯道の最大幅が１３００ｍｍの高炉鋳床の大
樋において、本発明の耐火物構造を採用して操業に使用
した。図１に、この樋の略断面図を示す。表１には、使
用した耐火物の組成、および特性を示す。
【００１５】
【表１】
【００１６】鉄皮の内側には、厚さ１２０ｍｍのアルミ
ナ炭珪れんが層を設けた。この内側に、厚さ１００ｍｍ
の断熱れんが層を設けた。断熱れんが層は、Ａｌ2Ｏ3の
含有率が異なる２種類の断熱れんがをモルタルを用いて
張り合わせた複層構造とした。ここで、内側（アルミナ
質耐火物層側）にはＡｌ2Ｏ3含有率が６４．８重量％の
断熱れんが（５０ｍｍ厚）を配置し、外側にはＡｌ2Ｏ3
含有率が４３．８重量％の断熱れんが（５０ｍｍ厚）を
配置する構造とした。この断熱れんが層の内側には、１
６０ｍｍ厚さのアルミナ質耐火物層を設けた。このアル
ミナ質耐火物層のうち、敷部とコーナー部にはプレキャ
ストブロックを配し、壁部には流込み材を使用した。そ
して、この内側にウエアーライニング材を流し込んで、
湯道を形成させた。ウエアーライニング材の厚さは、湯
道直下において４１３ｍｍである。
ナ炭珪れんが層を設けた。この内側に、厚さ１００ｍｍ
の断熱れんが層を設けた。断熱れんが層は、Ａｌ2Ｏ3の
含有率が異なる２種類の断熱れんがをモルタルを用いて
張り合わせた複層構造とした。ここで、内側（アルミナ
質耐火物層側）にはＡｌ2Ｏ3含有率が６４．８重量％の
断熱れんが（５０ｍｍ厚）を配置し、外側にはＡｌ2Ｏ3
含有率が４３．８重量％の断熱れんが（５０ｍｍ厚）を
配置する構造とした。この断熱れんが層の内側には、１
６０ｍｍ厚さのアルミナ質耐火物層を設けた。このアル
ミナ質耐火物層のうち、敷部とコーナー部にはプレキャ
ストブロックを配し、壁部には流込み材を使用した。そ
して、この内側にウエアーライニング材を流し込んで、
湯道を形成させた。ウエアーライニング材の厚さは、湯
道直下において４１３ｍｍである。
【００１７】図２に、この本発明の耐火物構造を採用し
た樋について、敷部（幅方向中央部）における耐火物の
温度勾配を計算した結果を例示する。ウエアーライニン
グ材の湯道表面温度が１５００℃、外気温度が３０℃の
場合の定常状態を想定し、鉄皮の熱伝導率は４０ｋｃａ
ｌ／ｍｈ℃、各耐火物の熱伝導率は表１に示す値を採用
した。図２の結果は、耐火物の間に配置した断熱れんが
層において約７８０℃の温度差を吸収し、ウエアーライ
ニング材側と鉄皮側の両方において、それぞれ温度勾配
の適正化が図られることを示している。
た樋について、敷部（幅方向中央部）における耐火物の
温度勾配を計算した結果を例示する。ウエアーライニン
グ材の湯道表面温度が１５００℃、外気温度が３０℃の
場合の定常状態を想定し、鉄皮の熱伝導率は４０ｋｃａ
ｌ／ｍｈ℃、各耐火物の熱伝導率は表１に示す値を採用
した。図２の結果は、耐火物の間に配置した断熱れんが
層において約７８０℃の温度差を吸収し、ウエアーライ
ニング材側と鉄皮側の両方において、それぞれ温度勾配
の適正化が図られることを示している。
【００１８】（比較例）樋の幅方向両サイドの鉄皮内側
の間隔が１７４８ｍｍ，湯道の最大幅が９１０ｍｍの高
炉鋳床の大樋において、従来の耐火物構造を採用した場
合の比較例を示す。表２には、使用した耐火物の組成、
および特性を示す。
の間隔が１７４８ｍｍ，湯道の最大幅が９１０ｍｍの高
炉鋳床の大樋において、従来の耐火物構造を採用した場
合の比較例を示す。表２には、使用した耐火物の組成、
および特性を示す。
【００１９】
【表２】
【００２０】鉄皮の内側には、厚さ８０ｍｍの断熱キャ
スタブル層を設けた。この内側に、厚さ７５ｍｍの耐火
れんが層を設けた。その内側には、厚さ１６０ｍｍのア
ルミナ炭珪れんが層を設けた。そして、このアルミナ炭
珪れんが層の内側に、ウエアーライニング材を流し込ん
で湯道を形成させた。ウエアーライニング材の厚さは、
湯道直下において２００ｍｍである。
スタブル層を設けた。この内側に、厚さ７５ｍｍの耐火
れんが層を設けた。その内側には、厚さ１６０ｍｍのア
ルミナ炭珪れんが層を設けた。そして、このアルミナ炭
珪れんが層の内側に、ウエアーライニング材を流し込ん
で湯道を形成させた。ウエアーライニング材の厚さは、
湯道直下において２００ｍｍである。
【００２１】図３に、この比較例の樋について、敷部
（幅方向中央部）における耐火物の温度勾配を計算した
結果を例示する。前記実施例と同様に、ウエアーライニ
ング材の湯道表面温度が１５００℃、外気温度が３０℃
の場合の定常状態を想定し、鉄皮の熱伝導率は４０ｋｃ
ａｌ／ｍｈ℃、各耐火物の熱伝導率は表２に示す値を採
用した。図３の結果から、鉄皮近傍に急激な温度勾配が
存在し、この温度分布の偏りが、樋全体としての応力状
態のアンバランスを引き起こす要因になっていたものと
推測される。
（幅方向中央部）における耐火物の温度勾配を計算した
結果を例示する。前記実施例と同様に、ウエアーライニ
ング材の湯道表面温度が１５００℃、外気温度が３０℃
の場合の定常状態を想定し、鉄皮の熱伝導率は４０ｋｃ
ａｌ／ｍｈ℃、各耐火物の熱伝導率は表２に示す値を採
用した。図３の結果から、鉄皮近傍に急激な温度勾配が
存在し、この温度分布の偏りが、樋全体としての応力状
態のアンバランスを引き起こす要因になっていたものと
推測される。
【００２２】
【発明の効果】本発明の樋耐火物構造は、各種耐火物
を、それぞれの特性が十分に利用できるよう、いわば適
材適所に配置する構造を採用するものである。この構造
により、温度分布の適正化を通じて各部位に生じる歪を
緩和し、樋全体としての耐久性を向上させることが可能
になる。すなわち、特殊な材質のウエアーライニング材
を開発することなく、比較的簡便に樋の耐久性が向上で
きる。したがって、高炉操業現場の鋳床における作業性
の改善に大きく貢献できる。
を、それぞれの特性が十分に利用できるよう、いわば適
材適所に配置する構造を採用するものである。この構造
により、温度分布の適正化を通じて各部位に生じる歪を
緩和し、樋全体としての耐久性を向上させることが可能
になる。すなわち、特殊な材質のウエアーライニング材
を開発することなく、比較的簡便に樋の耐久性が向上で
きる。したがって、高炉操業現場の鋳床における作業性
の改善に大きく貢献できる。
【図１】本発明の耐火物構造を有する高炉鋳床樋の断面
構造の一例を示す図である。
構造の一例を示す図である。
【図２】本発明の耐火物構造を有する高炉鋳床樋を使用
した場合における温度分布の計算結果を示すグラフであ
る。
した場合における温度分布の計算結果を示すグラフであ
る。
【図３】従来の耐火物構造を有する高炉鋳床樋を使用し
た場合における温度分布の計算結果を示すグラフであ
る。
た場合における温度分布の計算結果を示すグラフであ
る。
１ ウエアーライニング層 ２ａ アルミナ質耐火物プレキャストブロック層 ２ｂ アルミナ質耐火物流込み成形層 ３ 断熱れんが層 ４ アルミナ炭珪れんが層 ５ 鉄皮
Claims (6)
- 【請求項１】 高炉鋳床樋の溶湯に接する耐火物である
ウエアーライニング材と、樋の外枠を形成する鉄皮との
間に、上記ウエアーライニング材側から順に、アルミナ
質耐火物層，断熱れんが層，アルミナ炭珪れんが層を配
してなる高炉鋳床樋の耐火物構造。 - 【請求項２】 アルミナ質耐火物層は、Ａｌ2Ｏ3：８０
重量％以上，ＳｉＣ：７重量％以上，残部にＳｉＯ2を
含有し、かつ熱伝導率が２．５〜５．０ｋｃａｌ／ｍｈ
℃である特性を有するアルミナ質耐火物を使用して形成
されている、請求項１に記載の高炉鋳床樋の耐火物構
造。 - 【請求項３】 断熱れんが層は、Ａｌ2Ｏ3：４０重量％
以上，ＳｉＯ2：３０重量％以上を含有し、かつ熱伝導
率が０．５ｋｃａｌ／ｍｈ℃以下，１２００℃で２ｋｇ
／ｍ2の応力を５時間負荷したときのクリープ変形率が
０．５％以下である特性を有する断熱れんがを使用して
形成されている、請求項１に記載の高炉鋳床樋の耐火物
構造。 - 【請求項４】 アルミナ炭珪れんが層は、Ａｌ2Ｏ3：５
５重量％以上，ＳｉＣ：２０重量％以上，残部にＳｉＯ
2を含有し、かつ熱伝導率が１．２〜２．０ｋｃａｌ／
ｍｈ℃である特性を有するアルミナ炭珪れんがを使用し
て形成されている、請求項１に記載の高炉鋳床樋の耐火
物構造。 - 【請求項５】 アルミナ質耐火物層の一部または全部
が、Ａｌ2Ｏ3：８０重量％以上，ＳｉＣ：７重量％以
上，残部にＳｉＯ2を含有し、かつ熱伝導率が２．５〜
５．０ｋｃａｌ／ｍｈ℃である特性を有するアルミナ質
耐火物のプレキャストブロックを使用して構成されてい
る、請求項１に記載の高炉鋳床樋の耐火物構造。 - 【請求項６】 断熱れんが層は２種以上の断熱れんがを
積層した複層構造を有し、その複層構造を構成する断熱
れんがのうち少なくとも１種以上が、Ａｌ2Ｏ3：６０重
量％以上，ＳｉＯ2：３０重量％以上を含有し、かつ熱
伝導率が０．５ｋｃａｌ／ｍｈ℃以下，１２００℃で２
ｋｇ／ｍ2の応力を５時間負荷したときのクリープ変形
率が０．５％以下である特性を有する断熱れんがであ
る、請求項１に記載の高炉鋳床樋の耐火物構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33411295A JP3785449B2 (ja) | 1995-11-29 | 1995-11-29 | 高炉鋳床樋の耐火物構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33411295A JP3785449B2 (ja) | 1995-11-29 | 1995-11-29 | 高炉鋳床樋の耐火物構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09157718A true JPH09157718A (ja) | 1997-06-17 |
| JP3785449B2 JP3785449B2 (ja) | 2006-06-14 |
Family
ID=18273666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33411295A Expired - Lifetime JP3785449B2 (ja) | 1995-11-29 | 1995-11-29 | 高炉鋳床樋の耐火物構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3785449B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20020070416A (ko) * | 2002-08-16 | 2002-09-09 | 이호영 | 용융금속 또는 슬래그의 흐름을 안내하는 런너 |
| CN100430490C (zh) * | 2006-03-09 | 2008-11-05 | 武汉威林炉衬材料有限责任公司 | 一种贮铁式高炉出铁沟 |
| WO2011086809A1 (ja) * | 2010-01-15 | 2011-07-21 | Jnc株式会社 | 融液保持容器 |
| JP2013040716A (ja) * | 2011-08-16 | 2013-02-28 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | ライニングの乾燥方法 |
| JP2013040721A (ja) * | 2011-08-17 | 2013-02-28 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | ライニングの乾燥方法 |
| CN110205143A (zh) * | 2018-12-18 | 2019-09-06 | 西安华江环保科技股份有限公司 | 一种干熄焦用浇注砌筑混合结构用于炉体冷却段结构及方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5463262B2 (ja) * | 2010-11-09 | 2014-04-09 | 品川リフラクトリーズ株式会社 | 高炉主樋 |
-
1995
- 1995-11-29 JP JP33411295A patent/JP3785449B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| CN100430490C (zh) * | 2006-03-09 | 2008-11-05 | 武汉威林炉衬材料有限责任公司 | 一种贮铁式高炉出铁沟 |
| WO2011086809A1 (ja) * | 2010-01-15 | 2011-07-21 | Jnc株式会社 | 融液保持容器 |
| JP2013040716A (ja) * | 2011-08-16 | 2013-02-28 | Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp | ライニングの乾燥方法 |
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| CN110205143B (zh) * | 2018-12-18 | 2023-11-17 | 西安华江环保科技股份有限公司 | 一种用于炉体冷却段结构的干熄焦用浇注砌筑混合结构及其制备方法 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3785449B2 (ja) | 2006-06-14 |
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