JPS6052508A - 複合タイプポ−ラスれんが - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は溶融金属容器の内張りの一面に取付けられるポ
ーラスれんがの改良に関する。

従来、溶融金属容器の内張りの一面には円錐台形状のガ
ス透過性のれんが、すなわちポーラスれんがが取付けら
れておシ、このポーラスれんがから容器内の溶融金属中
にガスを供給することによシ、溶融金属の攪拌や溶融金
属中の介在物の浮上を促進させるようにしている。

ところで、ポーラスれんがは操業中にその厚さが減少し
ていき、しかも加熱冷却によるサイクルを繰シ返すため
、稼動面（ポーラスれんが上面）に平行に亀裂が入シ、
剥離して損傷する。

この結果、ポーラスれんが取付は部から漏洩が生ずる危
険性があるため、ポーラスれんがの使用限界を見極める
ことが重要となる。例えば、下記第４表に従来のポーラ
スれんかにおける、稼動面の直径Ｄ（φ膿）と、１回使
用後に亀裂が発生した位置までの稼動面からの厚みＨ（
ｗｎ）との関係を示す。

□表 上記第４表から明らかなように１回の使用によって稼動
面から５〜８０叫の厚みを隔てた位置で亀裂が発生する
。したがって、ポーラスれんがの残存厚み（以下、残厚
と称する）がどの程度であるかを判定し、上述した亀裂
の発生位置までの厚みを目安としてあと伺回程度使用で
きるかを判断しなければならない。

しかしながら、従来ポーラスれんがの残厚の判定方法は
過去の実績に基づいであるいは熟練労働者の経験に基づ
いて判定する等、消極的なものであったため時としてそ
の判定の誤シから漏洩を起こすことも稀ではなかった。

こうしたことからポーラスれんがの残厚がどの程度であ
るかを容易に判定できる手段が要望されていたが、信頼
できる方法は未だ見出されていない。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであシ、残厚を
容易に判定することができ、溶融金属の漏洩を未然に防
止し得るポーラスれんがを提供しようとするものである
。

本発明の複合タイプポーラスれんがは、ポーラスれんが
本体底面に凹部を設け、該凹部にポーラスれんが本体よ
シ通気率の大きい子デーラスれんがを嵌着したことを特
徴とするものである。

このような複合タイシボ−ラスれんかによれば溶融金属
排出後の赤熱状態のとき子ポーラスれんがとポーラスれ
んがとの間に温度差を生じさせ、両者の間の色調を変化
させることができるので、残厚の判定が容易となる。

以下、本発明の実施例を第１図及び第２図を参照して説
明する。

第１図中１は円錐台形状のポーラスれんが本体であシ、
このポーラスれんが本体ｌの底面には凹部が設けられて
いる。この凹部にはポーラスれんが本体ｌよシも通気率
の大きい子ポーラスれんが２がその側面とポーラスれん
が本体Ｉとの間にモルタル３を充填した状態で嵌着され
ている。また、子ポーラスれんが２上面とポーラスれん
が本体１との間にはガス均圧帯４が設けられている。更
に、ポーラスれんが本体Ｉの底面及び側面の一部は鉄皮
５によって覆われておシ、下方からとの鉄皮５を貫通し
て前記子ポーラスれんが２に達するガス供給管６が取付
けられている。このガス供給管６には第２図に示す如く
、子ポーラスれんが２と鉄皮５との間の所定位置にガス
分散孔７が開孔されている。

しかして、上記複合タイプポーラスれんかに＝５− よれば、例えば取鍋から溶鋼を排出した後、ガス供給管
６からガスを供給すると、通気率が大きくガスが透過し
易い子ポーラスれんが２は冷却され易いのに対し、ガス
が透過しにくいポーラスれんが本体Ｉは冷却されにくい
。したがって、ポーラスれんが本体Ｉの厚さが減少して
、少なくとも子ポーラスれんが２上面が露出した状態に
なっていれば、上方から目視すると、子ポーラスれんが
２　部分は黒色、周囲のポーラスれんが本体１は赤熱状
態のままであるので容易に残厚を判定することができる
。

また、以下のような条件を考慮に入れれば、よシ色調の
相違をはつきシさせることができ、場合によっては子ポ
ーラスれんが２上面が露出せず、その上にポーラスれん
が本体ｌがある程度残存している状態でも上述した色調
の相違を識別することができる。

（１）子ポーラスれんがの側面からのガスリークの防止 子ポーラスれんが２の側面からのガスリーク６− が生じるとポーラスれんが本体１ヘガスが供給されるた
め、両者の温度差が生じにくくなシ残厚の判定が困難と
なる。したがって、子ポーラスれんが２の側面とポーラ
スれんが本体１との間に上記実施例のようにモルタル３
等のガス不透過性物質を充填することによシ、ガスリー
クを最小限にすることが望ましい。このようにすれば、
子ポーラスれんが２中においてガスは底面から上面への
経路のみを通過するため、上述した温度差が生じ易くな
る。

（１１）　ポーラスれんが本体１と子ポーラスれんが２
との断面積比及びガス配分 断面積比及びガス配分も残厚の判定を容易にするための
重要な要素となる。これらの条件について以下のような
試験を行なうことによシ調べた。

まず、子ポーラスれんが２の上面が露出した状態を想定
して、第３図に示すようなポーラスれんが本体ｌと子ポ
ーラスれんが２との上面が一致シたモデルを作製した。

この際、ポーラスれんが本体１の外径ｔ−１５０ｍｘφ
とし、子ポーラスれんが２の外径を１０謂φから１４０
＋＋ｍφまで（断面積では０．７８５ｃｒｎ２から１５
３．８６６ｎ２まで）変化させた。このようなモデルと
なるポーラスれんが全実際に使用する時のようにガス炉
内にセットして炉内’に１３００℃に加熱した。この際
、ガスの配分はガス供給管６のガス分散孔７の径を変化
させることによシ、子ポーラスれんが２へのガス供給量
ｆとポーラスれんが本体１へのガス供給量Ｆとの比ｆ／
Ｆ　ｆｆｉ変化させた。これらの条件のもとにポーラス
れんがを通して炉内へガス金供給した際のポーラスれん
が表面の赤熱状態から黒色への色調の変化を３ｍ離れた
位置から目視し、容易に判定できる範囲を調べた。その
結果を第４図に示す。

この結果から断面積比が１／２５未満では子ポーラスれ
んが２が小さすぎて判定が困難であシ、一方１／２ヲ超
えると熱伝導の関係からポーラスれんが本体１と子ポー
ラスれんが２とが同じに黒色を呈しているため判定が困
難であった。したがって、子ポーラスれんが上面位置に
おけるポーラスれんが本体ｌと子ポーラスれんが２との
断面積比は２：１〜２５：１の範囲であることが望まし
い。

また、ガスの配分については子ポーラスれんが２のガス
流量とポーラスれんが本体１のガス流量との比ｆ〃が１
／１未満になると判定が困難になる傾向がある。ただし
、このガスの配分方法による判定の難易は前記断面積比
に依存する。

なお、これらの関係はポーラスれんが本体Ｉと子ポーラ
スれんが２に用いる材質の熱伝導値の違いには影響を受
けなかった。例えば、ポーラスれんが本体ｌとして高ア
ルミナ質のものを用いた場合、子ポーラスれんが２とし
て熱伝導率の低いジルコン、珪石等を用いても、熱伝導
率の高いマグネシア、クロム鉱等を用いても判定は容易
であった。

０１Ｄ　ガス均圧帯の形成 ポーラスれんがの残厚判定を行なう場合、子ポーラスれ
んが２の上面が露出した状態におい９− て判定が最も容易となるが、このような状態でしか判定
できないとすると、操業中のポーラスれんがの剥離が極
めて大きい時に判断の誤シから漏洩を招くおそれがある
。そこで、子ポーラスれんが２上のポーラスれんが本体
ｌが残存している状態でも判定できることが望ましい。

このためにはガス均圧帯４を設けるととが効果的である
。これを第５図を参照して説明する。

まず、ガス均圧帯４がまったくない場合（ｈ＝００場合
）、ガスはθ〜４５°程度の範囲でポーラスれんが本体
ｌへ拡散する。このため、子ポーラスれんが２の上面が
露出しなければ、色調の変化を判定できるほどの有効な
温度差は生じない。

一方、ガス均圧帯４が若干でもあれば（ｈ）ｏ　。

子ポーラスれんが２上面とポーラスれんが本体１とが一
部接触する場合を含む）、６００以上の範囲にガスが拡
散するので、子ポーラスれんが２上面が露出しなくても
十分な温度差が生じ、色調の変化を判定することができ
る。更に、（ｉｉ）１０− で述べたガスの配分比率を適当に設定すれば、ガスはほ
ぼ鉛直上方に拡散するので、最も理想的な判定ができる
。

こうした判定はガス均圧帯４の厚みｈが大きいほど容易
となるが、強度等を考慮すると１０箇以下に抑えること
が望ましい。

なお、上述したような判定は子ポーラスれんが２上にポ
ーラスれんが本体１が３０〜６０ｍ＋残存している状態
で行なうことができ、耐用限度の２〜５回位前であるの
で、判断の誤シはなくなる。

更に本発明の具体的効果として従来品と該発明品の両者
を２５０トンの取鍋に取付け、実用試験を行い、その効
果を調べた。その結果を第６図に示す。第６図からもわ
かる様に従来品は３回〜１０Ｍケと使用回数のバラツキ
が大であシ操業上の安全性から早めに取替えているのに
対し、本発明品は使用回数のバラツキも少なく極めて有
効に使用出来ている。

なお、本発明の複合タイプポーラスれんがは第７図に示
す如く、ポーラスれんが本体１の外側面にガス不透過性
に１．Ｘ　２　ｇを被覆した構造としてもよい。

又、複合タイプポーラスれんがの取付は位置は、容器の
底部のみで麦く、容器側面部でも可能である。

更に、本発明の複合タイプポーラスれんがは上述の製鋼
用取鍋以外にも転炉の複合吹錬用底吹き羽口その他７０
０℃以上で使用されガス吹込み機能を有する耐火物の厚
さ判定にも利用出来る。

以上詳述した如く、本発明の複合タイプポーラスれんか
によれば、耐用限度前に残厚を容易に判定することがで
き、溶融金属の漏洩を未然に防止できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例における複合タイプポーラスれ
んがの断面図、第２図は同複合タイプポーラスれんがの
底部近傍の拡大断面図、第３図は断面積比及びガスの配
分の影響を試験するために用いた複合タイプデーラスれ
んがの断面図、第４図は同試験の結果を示す特性図、第
５図はガスの拡散状態を示す説明図、第６図は従来のポ
ーラスれんが及び本発明の実施例における複合タイプポ
ーラスれんがの実用試験結果を示す棒グラフ、第７図は
本発明の他の実施例における複合タイプポーラスれんが
の断面図である。 Ｉ・・・デーラスれんが本体、２・・・子ポーラスれん
が、３・・・モルタル、４・・・ガス均圧帯、５・・・
鉄皮、６・・・ガス供給管、７・・・ガス分散孔、８・
・・ガス不透過性＠凋物。 出願人代理人　弁理士　鈴　江　武　彦１３− 第１図 箇２闇 第３図 第５図 第６図 特開昭ＧＯ−５２５０８（６） 第７図 Ｗ丁■・ 第１頁の続き ０発　明　者　小　松　伸　東海市東海町５（０発　明
　者　大　塚　晴　生　東海市東海町５０発　明　者　
錦　戸　薫　東海市東海町５（７）３　新日本製鐵株式
会社名古屋製鐵所内７）３　新日本製鐵株式会社名古屋
製鐵所内３７−

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶融金属容器の内張の一面に設けられ、容器内の
   溶融金属中にガスを供給するポーラスれんかにおいて、
   ポーラスれんが本体底面に凹部を設け、該凹部にポーラ
   スれんが本体よ）通気率の大きい子ポーラスれんがを嵌
   着したことを特徴とする複合タイプデーラスれんが。
2. （２）子ポーラスれんが側面とポーラスれんが本体との
   間にガス不透過性物質を充填したことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載の複合タイプポーラスれんが。
3. （３）子ポーラスれんが上面とポーラスれんが本体との
   間にガス均圧帯を設けたことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項記載の複合タイプポーラスれんが。
4. （４）子ポーラスれんが上面位置におけるポーラスれん
   が本体と子ポーラスれんがとの断面積比が２＝１〜２５
   ：１の範囲であることを特徴とする特許請求の範囲第１
   項記載の複合タイプポーラスれんが。