JPH09243269A - Precast block for ceiling of electric furnace - Google Patents

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve anti-spalling and anticorrosion properties in a precast block, provided on the ceiling part of an electric furnace, which is formed by producing a press molded material as aggregate with a particle size from a raw material mainly composed of MgO or Al2 O3 and C to incorporate a specified amount thereof. SOLUTION: This precast block 3 used for a ceiling block of an electric furnace is formed by producing a press molded material as aggregate with a particle size of 10mm or more and 50mm or less from a raw material mainly composed of MgO or Al2 O2 and C to incorporate 5-50wt.% thereof. In this process, the diameter of the molded material is set at 10 mm or more. In the setting of the content thereof, 50wt.% or more of the aggregate will incur a large drop in the strength and is eliminated from the range of addition because of the possibility of causing a sagging and a slipping of a ceiling in view of its use for the part. 5wt.% or less is also eliminated as a smaller contribution effect is likely for anti-spalling. The diameter exceeding 50mm will remarkably lower the strength of the block and so, 50mm is set as the upper limit.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は電気炉天井部において耐
スポーリング性と耐蝕性の両者を改善したプレキャスト
ブロックに関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a precast block having improved spalling resistance and corrosion resistance in the ceiling of an electric furnace.

【０００２】[0002]

【従来の技術】製鋼用電気炉は近年、その総合コストが
安価なため設備が増加しつつあり、操業率も増加傾向に
ある。そんな中で電気炉の天井部は元来、比較的長期耐
用を示す（１〜２ヶ月）部位であったが炉修と炉修期間
の延長化及び作業時間の短縮等により、より細かな改善
の対象となってきた。従来、天井部は定形のシリカ−ア
ルミナ質れんがが図１の如く、複雑な設計の上で施工さ
れていた。かつ、単品れんがの脱落を防止するためメタ
ルケースを配する場合が多かった。従って、施工時間と
施工技術が要求され、かつ細かなれんがの組合せのため
損傷による残寸小や熱サイクルによる緩みのため使用中
に脱落等が発生し炉修と炉修の期間が短くなったり、突
発炉修が発生していた。この改善として大型のプレキャ
ストブロックの使用が開始された。代表的な設計を図２
に示す。プレキャストブロック材質としては耐スポーリ
ング性と耐蝕性を考慮してＡｌ₂Ｏ₃含有量が９０重量％
程度のハイアルミナ質が採用された。定形れんがに比較
しプレキャストブロックは一般的にスポール性に優れ、
大型形状が可能なことから非常に有効な改善策であっ
た。とりわけ、施工については一体品から３分割品の設
計が主流で各々のブロックをクレーンで吊り上げ施工台
に設置しブロック間の隙間はキャスタブルで充填するだ
けで完成する。施工時間は実質３時間程度で従来の５分
の１程度に短縮された。しかし、その材質改善について
はまだ不十分でありハイアルミナ質の領域でクロム成分
の添加、シリカ成分量の調整により耐スポーリング性、
耐蝕性をコントロールする範囲で更なる寿命延長のニー
ズには満足するものはなかった。2. Description of the Related Art In recent years, the total cost of an electric furnace for steelmaking is low, so the number of facilities is increasing, and the operating rate tends to increase. Under such circumstances, the ceiling of the electric furnace was originally a part that showed a relatively long service life (1 to 2 months), but it has been improved more finely by repairing the furnace and extending the furnace repair period and shortening the work time. Has been the subject of. Conventionally, a fixed silica-alumina brick is constructed on the ceiling with a complicated design as shown in FIG. In addition, a metal case was often placed to prevent the falling of single bricks. Therefore, construction time and construction technology are required, and due to the combination of fine bricks, the residual dimension is small due to damage and loosening due to thermal cycles may cause dropouts during use, shortening the furnace repair period. There was a sudden furnace repair. As a result of this improvement, the use of large precast blocks was started. Figure 2 shows a typical design
Shown in Considering the spalling resistance and corrosion resistance, the precast block material has an Al ₂ O ₃ content of 90% by weight.
Some high-alumina quality was adopted. Compared to standard bricks, precast blocks are generally superior in spalling,
It was a very effective remedy because it is possible to have a large shape. In particular, the mainstream construction is from one piece to three pieces, and each block is lifted by a crane and installed on a work table, and the gaps between the blocks are filled with castables. The construction time was about 3 hours, which was shortened to about 1/5 of the conventional time. However, the improvement of the material is still insufficient, and the spalling resistance by adding the chromium component and adjusting the amount of silica component in the high alumina region,
There was nothing satisfying the need for further extension of life within the range of controlling corrosion resistance.

【０００３】[0003]

【発明が解決しようとする課題】現在の電気炉天井ブロ
ックは表面の地金付着及び浸透と熱サイクルによる構造
的スポーリングが主要因であり、この改善が大きな課題
となっている。The current electric furnace ceiling block is mainly caused by the adhesion and permeation of metal on the surface and structural spalling due to heat cycle, and its improvement is a major problem.

【０００４】[0004]

【課題を解決するための手段】電気炉天井ブロックはス
クラップ溶解時のスプラッシュ付着及び溶解アーク熱に
よる表面層への侵入、そしてスクラップ投入時の急冷に
よる表面層の剥離と考えられる。そこで、一般的にその
濡れ性に富み侵入抑制効果を有し、かつ熱伝導率が高く
スポール性に優れたカーボン質の添加を発明した。但
し、不定形材料のカーボンの単味の添加技術はバインダ
ー等の問題で、いまだ完成していない。そこで定形れん
がとして一般的なＭｇＯ−Ｃ、Ａｌ₂Ｏ₃−Ｃ、ＭｇＯ−
Ａｌ₂Ｏ₃−Ｃ、Ａｌ₂Ｏ₃−ＳｉＣ−Ｃのような組合せで
事前にプレス成形を実施し安定したカーボン系の成形体
としたうえで適正な粒度に調整し添加することを発明し
種々試作研究した。カーボンの含有量は各種耐火れんが
にて実証されており、ここにおける成形体のカーボン量
は敢えて限定しないが成形性から考慮するとＣ量で５〜
２５重量％が基本領域と考えられる。添加量が１０重量
％以下では耐スポーリング性への寄与効果が小さく範囲
外とした。また組成はＭｇＯ，Ａｌ₂Ｏ₃、ＺｒＯ₂等の
酸化物及び、ＳｉＣ等の非酸化物が考えられ、またその
組成についても限定するものではない。一般的なプレキ
ャスト品の最大クリンカーはその径が１０ｍｍ程度であ
るため成形体の径は１０ｍｍ以上とし、その効果を種々
試作することにより確認した。試作時の母材は現在の一
般品であるハイアルミナセメントタイプのキャスタブル
としたがマグネシア系等も同等の効果があると考えられ
る。表１，２に示される試作結果によると５０重量％以
上の添加は大きな強度低下を招くので天井という部位を
考慮すると垂れ下がり、脱落の恐れから範囲外とした。
また、５重量％以下では耐スポーリング性への寄与効果
が小さいと考えられ範囲外とした。更に５０ｍｍ以上の
径になるとブロックの強度が著しく低下するため径の上
限を５０ｍｍと設定した。スポーリングテストの結果を
観察するとカーボン質の有する高熱伝導性のためクラッ
ク自身の発生が抑制されていることが認められた。ま
た、スラグテストにおいてもカーボン質の濡れ性のため
スラグ浸透の抑制が認められた。The electric furnace ceiling block is considered to be splash adhesion during scrap melting and penetration into the surface layer due to melting arc heat, and peeling of the surface layer due to rapid cooling during scrap input. Therefore, in general, the inventors have invented the addition of a carbonaceous material having a high wettability, an invasion suppressing effect, a high thermal conductivity and an excellent spalling property. However, the technique of simply adding carbon, which is an amorphous material, has not been completed due to problems with binders and the like. Therefore typical MgO-C as a shaped brick, Al ₂ O ₃ -C, MgO-
Inventing that a combination such as Al ₂ O ₃ -C and Al ₂ O ₃ -SiC-C is press-formed in advance to form a stable carbon-based molded body, and then adjusted to an appropriate grain size and added. Various trial studies were conducted. The content of carbon has been proved in various types of refractory bricks, and the carbon content of the molded body here is not limited, but in consideration of formability, the C content is 5 to 5.
25% by weight is considered the basic range. If the addition amount is 10% by weight or less, the effect of contributing to the spalling resistance is small and the content is out of the range. The composition may be an oxide such as MgO, Al ₂ O ₃ or ZrO ₂ and a non-oxide such as SiC, and the composition is not limited. Since the maximum clinker of a general precast product has a diameter of about 10 mm, the diameter of the molded body is set to 10 mm or more, and its effect was confirmed by various trial manufacture. The base material at the time of trial production was castable of the high-alumina cement type which is a general product at present, but it is considered that magnesia type etc. have the same effect. According to the trial production results shown in Tables 1 and 2, the addition of 50% by weight or more causes a large decrease in strength.
On the other hand, if it is 5% by weight or less, it is considered that the effect of contributing to the spalling resistance is small, so the content is set to be outside the range. Further, when the diameter becomes 50 mm or more, the strength of the block remarkably decreases, so the upper limit of the diameter was set to 50 mm. Observation of the results of the spalling test revealed that the generation of cracks themselves was suppressed due to the high thermal conductivity of the carbonaceous material. Also, in the slag test, suppression of slag penetration was recognized due to the wettability of the carbonaceous material.

【０００５】[0005]

【表１】 [Table 1]

【０００６】[0006]

【実施例】８０ｔ／ｃｈ容量の電気炉の小天井部用とし
て本発明によるプレキャストブロックの適用を図った。
（図３，４）材質構成は表３に示されるようにＭｇＯ
７８ｔ％，Ｃ １７重量％の焼成体を１０〜５０ｍｍ径
にて２０重量％添加した。鋳込み方法、乾燥方法につい
ては一般的なプレキャストブロックと同一とした。EXAMPLE The precast block according to the present invention was applied for a small ceiling of an electric furnace having a capacity of 80 t / ch.
(Figs. 3 and 4) The material composition is MgO as shown in Table 3.
A burned material of 78 t% and C 17 wt% was added in an amount of 20 wt% with a diameter of 10 to 50 mm. The casting method and the drying method were the same as those of the general precast block.

【０００７】[0007]

【表２】 [Table 2]

【０００８】[0008]

【発明の効果】本発明による電気炉小天井プレキャスト
ブロックを８０ｔ／ｃｈ容量の電気炉に適用した。耐ス
ポーリング性に優れ剥離が抑制されたため５５０ｃｈの
耐用を示し、従来品の平均４５０ｃｈに対し１．２倍の
改善効果を立証した。The electric furnace small ceiling precast block according to the present invention was applied to an electric furnace having a capacity of 80 t / ch. Since the spalling resistance was excellent and the peeling was suppressed, the durability of 550 ch was exhibited, and an improvement effect of 1.2 times that of the average of 450 ch of the conventional product was proved.

【０００９】[0009]

【表３】 [Table 3]

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】従来電気炉の天井部の設計施工説明図である。FIG. 1 is a diagram illustrating the design and construction of the ceiling of a conventional electric furnace.

【図２】従来の大型プレキャストブロックの設計説明図
である。FIG. 2 is a design explanatory diagram of a conventional large precast block.

【図３】本発明によるプレキャストブロック適用の説明
図である。FIG. 3 is an explanatory diagram of application of a precast block according to the present invention.

【図４】本発明によるプレキャストブロックの要部縦断
面図である。FIG. 4 is a longitudinal sectional view of a main part of a precast block according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 電気炉の天井部 ２ 大型プレキャストブロック ３ プレキャストブロック 1 Ceiling of electric furnace 2 Large precast block 3 Precast block

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 その粒径が１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下で
主成分がＭｇＯあるいはＡｌ₂Ｏ₃とＣとからなるプレス
成形品を骨材とし５〜５０重量％含有することを特徴と
する電気炉天井用プレキャストブロック。1. An electric furnace roof characterized in that a press-formed product having a particle size of 10 mm or more and 50 mm or less and a main component of MgO or Al ₂ O ₃ and C is contained as an aggregate in an amount of 5 to 50% by weight. Precast block for.