特開 2023-152524 出鋼口れんが及び出鋼口のライニング構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023152524

(43)【公開日】2023-10-17

(54)【発明の名称】出鋼口れんが及び出鋼口のライニング構造

(51)【国際特許分類】

   F27D 1/00 20060101AFI20231010BHJP

   F27D 3/14 20060101ALI20231010BHJP

   F27D 1/04 20060101ALI20231010BHJP

   C21C 5/52 20060101ALI20231010BHJP

【ＦＩ】

F27D1/00 R

F27D3/14 Z

F27D1/04 A

C21C5/52

【審査請求】未請求

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022062602

(22)【出願日】2022-04-04

(71)【出願人】

【識別番号】000170716

【氏名又は名称】黒崎播磨株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000232793

【氏名又は名称】日本冶金工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001601

【氏名又は名称】弁理士法人英和特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】谷脇 浩二

(72)【発明者】

【氏名】高田 誠一

(72)【発明者】

【氏名】黒川 慶典

(72)【発明者】

【氏名】小松原 広志

【テーマコード（参考）】

4K014

4K051

4K055

【Ｆターム（参考）】

4K014CD01

4K051AA05

4K051AB03

4K051BF01

4K051DA06

4K055AA03

4K055JA17

(57)【要約】

【課題】電気炉の出鋼口からの漏鋼の危険性を低減することのできる出鋼口れんが及びそのライニング構造を提供する。
【解決手段】出鋼口れんが２１は、出鋼口２０の側壁２３を形成する第一部分２１Ａと、電気炉１０の側壁を形成する第二部分２１Ｂとを一体的に有する。第一部分２１Ａは、電気炉の出鋼口２０にライニングされたときに、電気炉の鉄皮１１よりも外側に突出する突出部２１１を含み、第二部分２１Ｂは、電気炉の出鋼口２０にライニングされたときに、電気炉の鉄皮の切欠部１２よりも周方向に延びる延長部２１３を含む。この出鋼口れんが２１を含むライニング構造は、出鋼口れんが２１の突出部２１１の出鋼方向の先端面２１２に、出鋼口れんが２１より小型の出鋼口れんが２２が目地材を介して接合されている。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

電気炉の出鋼口にライニングされる出鋼口れんがであって、
出鋼口の側壁を形成する第一部分と、電気炉の側壁を形成する第二部分とを一体的に有し、
前記第一部分は、電気炉の出鋼口にライニングされたときに、電気炉の鉄皮よりも外側に突出する突出部を含み、
前記第二部分は、電気炉の出鋼口にライニングされたときに、電気炉の鉄皮の切欠部よりも周方向に延びる延長部を含む、出鋼口れんが。

【請求項2】

請求項１に記載の出鋼口れんがを含む出鋼口のライニング構造であって、
出鋼口れんがの第一部分が出鋼口の側壁を形成し、かつ当該出鋼口れんがの第二部分が電気炉の側壁を形成しており、更に、当該出鋼口れんがの第一部分に含まれる突出部の出鋼方向の先端面に、当該出鋼口れんがより小型の出鋼口れんがが目地材を介して接合されている、出鋼口のライニング構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電気炉の出鋼口にライニングされる出鋼口れんがと、この出鋼口れんがを含む出鋼口のラインニング構造に関する。

【背景技術】

【0002】

鉄や鉄スクラップ等を溶融する電気炉はアーク炉とも呼ばれ、鉄の溶解炉として広く使用されている。通常、この種の電気炉においては、炉殻の内側に耐火れんがをライニングし、１～３本の電極を上方から垂架させ、アークを飛ばしてスクラップを溶解するものである。そして、この種の電気炉には、溶解した溶鋼を排出するために出鋼樋を有するタイプと、炉底から溶鋼を排出するための出鋼孔を有するタイプの２つのタイプがある。

【0003】

前者のタイプにおいて出鋼樋は、電気炉の外側に設けた樋状の鉄皮の内側に耐火物をライニングしており、電気炉を傾動させることでこの出鋼樋を溶鋼が通って排出される。この出鋼樋は、電気炉の出鋼口に接続されている。出鋼口は電気炉の内側、あるいは内側から外側にかけてライニングされる耐火物で構成され、一般的には複数のれんがを組み合わせることで、出鋼口が形成されている。すなわち、出鋼樋はこの出鋼口を構成する耐火物に連結されている。しかし、この連結部の損傷が問題となる場合があった。

【0004】

これに対して特許文献１には、図５に示しているように、出鋼口枠体部分５Ａと出鋼樋枠体部分５Ｂとを一体的に形成した金属枠体を有し、その金属枠体の内側両側面と底面とにれんがを積敷してなる電気炉用出鋼樋構造体が開示されている。そして、この構造体によれば、出鋼口枠体部分５Ａのれんがと出鋼樋枠体部分５Ｂのれんが６は一連につながるから、従来のように出鋼口と出鋼樋とをスタンプ材等で充填接続する必要がなく、使用時に、充填接続部（上記の連結部に相当）が損傷して寿命を短くしていた欠点が払拭されるとしている。

【0005】

しかしながら、この構造体においては、出鋼口枠体部分５Ａ内に配置されたれんがと、電気炉の側壁を形成する内張耐火物との間の目地Ａが炉外側まで直線状に連続している。一般に出鋼口の入口周囲は損耗が激しく炉内側が図５中に点線で示すような形で大きく損耗する。更に、れんが積み４ａのうち電気炉の内張耐火物と接する部分に三角形の空間Ｂがあるため、目地に浸入した溶鋼はこの空間Ｂに充満してしまい電気炉の鉄皮を溶かして溶鋼が漏れる危険性がある。また、出鋼口枠体部分５Ａと出鋼樋枠体部分５Ｂとが金属枠体で一体化しているため、出鋼時の傾動により出鋼口枠体部分５Ａ内のれんがの位置ずれが発生しやくなり目地Ａが緩みやすくなる問題もある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】実願昭５９－１６１７５６号（実開昭６１－７６３００号）のマイクロフィルム

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明が解決しようとする課題は、電気炉の出鋼口からの漏鋼の危険性を低減することのできる出鋼口れんが及びそのライニング構造を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一観点によれば、電気炉の出鋼口にライニングされる出鋼口れんがであって、出鋼口の側壁を形成する第一部分と、電気炉の側壁を形成する第二部分とを一体的に有し、前記第一部分は、電気炉の出鋼口にライニングされたときに、電気炉の鉄皮よりも外側に突出する突出部を含み、前記第二部分は、電気炉の出鋼口にライニングされたときに、電気炉の鉄皮の切欠部よりも周方向に延びる延長部を含む、出鋼口れんがが提供される。

【0009】

本発明の他の観点によれば、上記本発明の出鋼口れんがを含む出鋼口のライニング構造であって、出鋼口れんがの第一部分が出鋼口の側壁を形成し、かつ当該出鋼口れんがの第二部分が電気炉の側壁を形成しており、更に、当該出鋼口れんがの第一部分に含まれる突出部の出鋼方向の先端面に、当該出鋼口れんがより小型の出鋼口れんがが目地材を介して接合されている、出鋼口のライニング構造が提供される。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、電気炉の出鋼口からの漏鋼の危険性を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本発明の一実施形態である出鋼口れんがを適用した出鋼口及び出鋼樋の横断面図であって図２におけるＩ－Ｉ矢視図。

【図2】本発明の一実施形態である出鋼口れんがを適用した出鋼口及び出鋼樋の縦断面図であって図１におけるII－II矢視図。

【図3】本発明の一実施形態である出鋼口れんがを適用した出鋼口を炉内側から見た展開図。

【図4a】本発明の一実施形態である出鋼口れんがの平面図。

【図4b】本発明の一実施形態である出鋼口れんが正面図。

【図4c】本発明の一実施形態である出鋼口れんが側面図。

【図5】特許文献１に開示されている電気炉用出鋼樋構造体の平面図（同文献の第１－ロ図を引用）。

【発明を実施するための形態】

【0012】

図１及び図２において、電気炉１０は鉄皮１１の内側に内張耐火物１３がライニングされており、鉄皮１１の切欠部１２に出鋼口２０が形成され、この出鋼口２０に出鋼樋３０が連結されている。
出鋼口２０は、本発明の一実施形態である出鋼口れんが２１と、出鋼口れんが２１より小型の小型出鋼口れんが２２とで構成され、出鋼樋３０は、出鋼樋の鉄皮３１の内側にライニングされた出鋼樋用れんが３２で構成されている。
なお、電気炉１０において側壁を構成する内張耐火物１３と鉄皮１１との間には耐火物が施工されたパーマ層１４を有する。また、出鋼口２０を構成する出鋼口れんが２１及び小型出鋼口れんが２２と出鋼口の鉄皮２６との間には耐火物が施工されたパーマ層２７を有する。更に、出鋼樋３０において出鋼樋用れんが３２と出鋼樋の鉄皮３１との間には耐火物が施工されたパーマ層３３を有する。

【0013】

次に、本発明の一実施形態である出鋼口れんが２１とこれを含む出鋼口２０の構成について詳しく説明する。
図１に表れているように出鋼口れんが２１は、出鋼口２０の側壁２３を形成する第一部分２１Ａと、電気炉１０の側壁を形成する第二部分２１Ｂとを一体的に有する。なお、出鋼口の側壁２３において、出鋼口れんが２１（第一部分２１Ａ）の先端側には複数の小型出鋼口れんが２２がライニングされている。すなわち、出鋼口の側壁２３は、出鋼口れんが２１（第一部分２１Ａ）と複数の小型出鋼口れんが２２とで構成されている。一方、出鋼口の底部２４及び出鋼口の上部２５は、複数の小型出鋼口れんが２２で構成されている。そして、これら複数の小型出鋼口れんが２２は出鋼樋３０の出鋼樋用れんが３１に接続されている。

【0014】

また、図３に表れているように出鋼口２０は、その出鋼経路の入口が４つの出鋼口れんが２１と底部２４の複数の小型出鋼口れんが２２と上部２５の複数の小型出鋼口れんが２２とで囲まれた四角形をしている。

【0015】

本実施形態において４つの出鋼口れんが２１の形状は同一であり、具体的には図４ａから図４ｃに示す通りである。先に図１を参照して説明した通り、出鋼口れんが２１は、出鋼口の側壁２３を形成する第一部分２１Ａと、電気炉１０の側壁を形成する第二部分２１Ｂとを一体的に有するところ、図４ａから図４ｃに表れているように、第一部分２１Ａは突出部２１１を含み、第二部分２１Ｂは延長部２１３を含む。そして再び図１を参照すると、突出部２１１は、出鋼口れんが２１を出鋼口２０にライニングしたときに、電気炉の鉄皮１１よりも外側に突出する。また、延長部２１３は、出鋼口れんが２１を出鋼口２０にライニングしたときに、電気炉の鉄皮１１の切欠部１２よりも電気炉１０の周方向（本実施形態では円周方向Ｒ）に延びる。

【0016】

このように、出鋼口れんが２１は、突出部２１１と延長部２１３とを有するから、これを出鋼口２０にライニングしたときに、図５に示したような三角形の空間は生じない。このため、出鋼口２１からの漏鋼の危険性を低減することができる。
また、本実施形態において突出部２１１の先端面２１２には、小型出鋼口れんが２２が目地材を介して接合されている。このため、突出部２１１の先端面２１２からの漏鋼の危険性も低減することができる。なお、上記目地材が損耗してその目地部に溶鋼が浸入してもパーマ層２７で溶鋼の侵入を止めることができるから、漏鋼を抑止することができる。
また、突出部２１１と内張用耐火物１３との間にも目地部が存在するが、この目地部の鉄皮１１側にはパーマ層１４があるから、この目地部が損耗して隙間が生じて溶鋼が浸入してもパーマ層１４で溶鋼の侵入を止めることができる。このため漏鋼を抑止することができる。

【0017】

上述の通り、一般に出鋼口の入口周囲は損耗が激しく炉内側が図５中に点線で示すような形で大きく損耗するところ、本実施形態ではこの損耗の激しい箇所に、第一部分２１Ａ（突出部２１１）と第二部分２１Ｂ（延長部２１３）とを一体的に有する出鋼口れんが２１をライニングしている。このため、出鋼口の入口周囲の損耗を抑制することができる。また、出鋼口れんが２１は他の側壁用れんがよりも大型であるから、この点からも出鋼口の入口周囲の損耗を抑制することができる。具体的に出鋼口れんが２１の大きさの程度は、その高さが電気炉において側壁を構成する内張耐火物１３の高さの２倍以上１５倍以下とすることができる。図３においては、出鋼口れんが２１の高さは側壁れんがの高さの３倍としているが、上下のれんがを一体成形することで側壁れんがの６倍（約８００ｍｍ）の高さの出鋼口れんがも使用したが問題なく使用でき良好な結果であった。

【符号の説明】

【0018】

１０ 電気炉
１１ 電気炉の鉄皮
１２ 切欠き部
１３ 内張耐火物
１４ パーマ層
２０ 出鋼口
２１ 出鋼口れんが
２１Ａ 第一部分
２１Ｂ 第二部分
２１１ 突出部
２１２ 突出部の先端面
２１３ 延長部
２１４ 延長部の先端面
２２ 小型出鋼口れんが
２３ 出鋼口の側壁
２４ 出鋼口の底部
２５ 出鋼口の上部
２６ 出鋼口の鉄皮
２７ パーマ層
３０ 出鋼樋
３１ 出鋼樋の鉄皮
３２ 出鋼樋用れんが
３３ パーマ層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4a】

【図4b】

【図4c】

【図5】