特許 7192360 転炉

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-12

(45)【発行日】2022-12-20

(54)【発明の名称】転炉

(51)【国際特許分類】

   C21C 5/44 20060101AFI20221213BHJP

   C21C 5/42 20060101ALI20221213BHJP

   F27D 1/00 20060101ALI20221213BHJP

   F27D 1/12 20060101ALI20221213BHJP

【ＦＩ】

C21C5/44 B

C21C5/42

F27D1/00 D

F27D1/12 F

【請求項の数】 5

(21)【出願番号】P 2018183279

(22)【出願日】2018-09-28

(65)【公開番号】P2020050932

(43)【公開日】2020-04-02

【審査請求日】2021-05-14

(73)【特許権者】

【識別番号】000006655

【氏名又は名称】日本製鉄株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002044

【氏名又は名称】弁理士法人ブライタス

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 貴史

(72)【発明者】

【氏名】吉田 博

(72)【発明者】

【氏名】桑鶴 陽介

【審査官】藤長 千香子

(56)【参考文献】

【文献】特開平０５－１２５４２６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６２－２３５４１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許第０５７４１３４９（ＵＳ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０６２８２４８０（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開昭５６－０７７３１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－３２９８１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－３０８７５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０７－２５８７１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－０８７７２４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０６７３５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－３４１５１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開昭５９－１４５５５３（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開平０９－１４２９４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－０３０８８５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ２１Ｃ ５／００，５／２８－５／５０

Ｆ２７Ｄ １／００－１／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

直胴部と、
前記直胴部から延び前記直胴部から遠ざかるに従い直径が小さくなるテーパ状に形成された傾斜部と、
を備え、
前記直胴部は、直胴鉄皮と、この直胴鉄皮の内側面側に配置された直胴煉瓦部と、を含み、
前記傾斜部は、傾斜鉄皮と、この傾斜鉄皮の内側面側に配置された傾斜煉瓦部と、前記傾斜鉄皮に設けられ冷媒が通過する冷却部と、を含み、
前記直胴煉瓦部は、パーマ煉瓦と、このパーマ煉瓦の内側面側に配置され前記パーマ煉瓦の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有するウェア煉瓦と、によって構成され、
前記傾斜煉瓦部は、少なくとも一部が前記冷却部によって冷却される冷却領域に配置された前記ウェア煉瓦で構成され且つ、前記パーマ煉瓦を備えていない一層煉瓦部を含み、
前記傾斜部は、前記一層煉瓦部が配置された箇所において前記傾斜鉄皮の内側面と前記ウェア煉瓦の外側面との間に形成される隙間に充填された傾斜側不定形耐火物をさらに含んでいる、転炉。

【請求項2】

請求項１に記載の転炉であって、
前記傾斜煉瓦部は、前記パーマ煉瓦と、前記パーマ煉瓦の内側面側に配置された前記ウェア煉瓦と、によって構成された構造を、前記傾斜部のうち前記冷却領域以外の少なくとも一部において有している、転炉。

【請求項3】

請求項１または請求項２に記載の転炉であって、
前記傾斜側不定形耐火物の熱伝導率は、前記パーマ煉瓦の熱伝導率よりも高い、転炉。

【請求項4】

請求項３に記載の転炉であって、
前記傾斜側不定形耐火物は、炭素および炭化ケイ素の少なくとも一方を含んでいる、転炉。

【請求項5】

請求項１、３または請求項４に記載の転炉であって、
前記傾斜側不定形耐火物は、傾斜側第２不定形耐火物として規定され、
前記傾斜煉瓦部は、前記冷却領域を外れた箇所に配置され、前記パーマ煉瓦およびこのパーマ煉瓦の内側面側に配置された前記ウェア煉瓦と、によって構成された二層煉瓦部を含み、
前記傾斜部は、前記二層煉瓦部において前記傾斜鉄皮の内側面と前記ウェア煉瓦の内側面との間の領域に形成される隙間であって、前記傾斜鉄皮と前記パーマ煉瓦との間、前記パーマ煉瓦と前記ウェア煉瓦との間、および、前記ウェア煉瓦同士の間に形成される隙間に充填された傾斜側第１不定形耐火物をさらに含み、
前記傾斜側第２不定形耐火物の熱伝導率は、前記傾斜側第１不定形耐火物の熱伝導率よりも高い、転炉。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、転炉に関する。

【背景技術】

【0002】

転炉は、通常、鉄皮の内側面にパーマ煉瓦が取り付けられ、このパーマ煉瓦の内側にウェア煉瓦が設置された構成の、二層煉瓦の耐火構造を有している。ウェア煉瓦は、溶銑に直接曝される。鉄皮の上端部は開口しており、炉口部を形成している。この炉口部から、溶銑が転炉内に注入される。そして、転炉内において溶銑に脱炭処理等の精錬処理が施される。この精錬処理時には大量のＣＯガスが発生する。その結果、二次燃焼によって転炉内に大量の炎が発生する。精錬処理が完了すると、転炉が傾けられることで、転炉内の溶鋼が出鋼孔から排出される。また、転炉内のスラグは、炉口部から転炉外に取り出される。

【0003】

転炉は、炉口部から下方に進むに従い直径が大きくなる傾斜部（テーパ状部）を有している。傾斜部においては、パーマ煉瓦およびウェア煉瓦等の煉瓦は、鉄皮の傾斜状部分に沿って積み上げられている（例えば、特許文献１，２参照）。傾斜部における最上段の煉瓦である炉口煉瓦は、鉄皮の最上部に設けられたリング状部分に上から押さえつけられている。これにより、多数のパーマ煉瓦およびウェア煉瓦は、鉄皮の底部とリング状部分とによって上下に挟まれ、鉄皮から脱落しないように保持されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００６－２００８２４号公報

【文献】特開２００８－３０８７５２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

転炉の傾斜部は、前述したＣＯガスの二次燃焼等によって高温になる。このため、傾斜部の煉瓦の熱膨張に伴い、傾斜部の煉瓦に過大な応力が発生してスポーリング（割れ）を生じることがある。また、転炉内に生じた高温のスラグに起因して、煉瓦の溶損（溶解による損傷）が大きく生じる。このような、スポーリングおよび溶損によって傾斜部の煉瓦が損耗すると、傾斜部の煉瓦厚みが減少する。その結果、煉瓦の抜け落ちが発生する。傾斜部の煉瓦は、損耗や脱落等で一部でも欠落すると、残りの部分も鉄皮等からの拘束力を失う。その結果、傾斜部の煉瓦の大部分が脱落してしまう。傾斜部の煉瓦が脱落すると、脱落部の補修作業が必要となり、脱落範囲が広い場合は転炉の操業を停止する必要がある。

【0006】

特許文献１，２には開示されていないが、傾斜部には、水等の冷媒を通すことで傾斜部を冷却する冷却部が設けられている場合がある。この冷却部は傾斜部における鉄皮の外側面に設けられており、鉄皮の温度上昇を抑制することで鉄皮の経年劣化速度の低減を図っている。

【0007】

本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、炉口部付近の煉瓦について、高温下での損耗を抑制することのできる転炉を提供することを目的としている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本願発明者は、鋭意研究の結果、転炉の傾斜部に設けられた冷却部による鉄皮の冷却効果に着目し、さらなる鋭意研究の結果、炉口煉瓦の脱落を抑制する構成を想到するに至った。

【0009】

本発明は、下記の転炉を要旨とする。

【0010】

（１）直胴部と、前記直胴部から延び前記直胴部から遠ざかるに従い直径が小さくなるテーパ状に形成された傾斜部と、を備え、前記直胴部は、直胴鉄皮と、この直胴鉄皮の内側面側に配置された直胴煉瓦部と、を含み、前記傾斜部は、傾斜鉄皮と、この傾斜鉄皮の内側面側に配置された傾斜煉瓦部と、前記傾斜鉄皮に設けられ冷媒が通過する冷却部と、を含み、前記直胴煉瓦部は、パーマ煉瓦と、このパーマ煉瓦の内側面側に配置され前記パーマ煉瓦の熱伝導率よりも高い熱伝導率を有するウェア煉瓦と、によって構成され、前記傾斜煉瓦部の少なくとも一部は、前記冷却部によって冷却される冷却領域に配置された前記ウェア煉瓦によって構成されている。

【0011】

（２）前記（１）に記載の転炉であって、前記傾斜煉瓦部は、前記パーマ煉瓦と、前記パーマ煉瓦の内側面側に配置された前記ウェア煉瓦と、によって構成された構造を、前記傾斜部のうち前記冷却領域以外の少なくとも一部において有している。

【0012】

（３）前記（１）または（２）に記載の転炉であって、前記傾斜煉瓦部は、少なくとも一部が前記冷却領域に配置された前記ウェア煉瓦で構成された一層煉瓦部を含み、前記傾斜部は、前記一層煉瓦部において前記傾斜鉄皮の内側面と前記ウェア煉瓦の内側面との間の領域における隙間に充填された傾斜側不定形耐火物をさらに含み、前記傾斜側不定形耐火物の熱伝導率は、前記パーマ煉瓦の熱伝導率よりも高い。

【0013】

（４）前記（３）に記載の転炉であって、前記傾斜側不定形耐火物は、炭素および炭化ケイ素の少なくとも一方を含んでいる。

【0014】

（５）前記（３）または（４）に記載の転炉であって、前記傾斜側不定形耐火物は、傾斜側第２不定形耐火物として規定され、前記傾斜煉瓦部は、前記冷却領域を外れた箇所に配置され、前記パーマ煉瓦およびこのパーマ煉瓦の内側面側に配置された前記ウェア煉瓦と、によって構成された二層煉瓦部を含み、前記傾斜部は、前記二層煉瓦部において前記傾斜鉄皮の内側面と前記ウェア煉瓦の内側面との間の領域における隙間に充填された傾斜側第１不定形耐火物をさらに含み、前記傾斜側第２不定形耐火物の熱伝導率は、前記傾斜側第１不定形耐火物の熱伝導率よりも高い。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、炉口部付近の煉瓦について、高温下での損耗を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の一実施形態に係る転炉の模式的な断面図である。

【図2】転炉の傾斜部の周囲を拡大して示す断面図である。

【図3】傾斜部の炉口部の周辺を拡大して示す断面図である。

【図4】変形例の主要部を示す断面図である。

【図5】図５（Ａ）は、傾斜煉瓦部の損耗速度指数を示す棒グラフである。図５（Ｂ）は、最上段の炉口側ウェア煉瓦が溶銑貯留空間に向けて脱落する確率を示す棒グラフである。図５（Ｃ）は、傾斜煉瓦部が溶銑貯留空間に向けて脱落する確率を示す棒グラフである。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照しつつ説明する。

【0018】

図１は、本発明の一実施形態に係る転炉１の模式的な断面図である。図２は、転炉１の傾斜部８の周囲を拡大して示す断面図である。図３は、傾斜部８の炉口部９の周辺を拡大して示す断面図である。なお、各図において、断面より奥側の部分については、煉瓦同士の境界線等の図示を一部省略している。

【0019】

図１～図３を参照して、転炉１は、例えば、高炉から取り出された溶銑を精錬（例えば脱炭）するために用いられる。なお、転炉１は、電気エネルギーによって鉄スクラップを溶解させる電気炉として用いられてもよい。本実施形態では、特に説明なき場合、転炉１が起立姿勢（精錬時の姿勢）にあるときを基準に説明する。

【0020】

転炉１は、鉄皮２と、鉄皮２に設置された耐火構造３と、を有している。

【0021】

鉄皮２は、中空の容器状に形成された金属部材である。鉄皮２の上端部は開口している。また、鉄皮２は、下方に進むに従い直径が大きくなるテーパ状部分、および、略円筒状部分を有している。鉄皮２の下端部は、中空部分を塞ぐように延びている。鉄皮２の内側面の略全域に、耐火構造３が設けられている。

【0022】

耐火構造３は、溶銑を受けるために設けられており、鉄皮２に隣接配置された複数のパーマ煉瓦４と、パーマ煉瓦４に対して転炉１の内側に配置された複数のウェア煉瓦５と、を有している。

【0023】

パーマ煉瓦４は、例えば、ＭｇＯ煉瓦であり、ブロック状に形成されている。多数のパーマ煉瓦４が、鉄皮２の内側面２ｅに、転炉１の周方向Ｃ１および上下方向Ａ１に沿って配列されている。

【0024】

ウェア煉瓦５は、溶銑に直接曝される煉瓦であり、例えば、ＭｇＯ－Ｃ煉瓦であり、台形のブロック状に形成されている。ウェア煉瓦５を構成するＭｇＯ－Ｃ煉瓦は、鱗状黒鉛を含んでいる。ウェア煉瓦５は、Ｃを例えば８～３０質量％含んでいる。本実施形態では、Ｃを含む煉瓦において、Ｃの含有率が、熱伝導率に大きな影響を及ぼす。多数のウェア煉瓦５が、パーマ煉瓦４の内側面４ａに配置されている。ウェア煉瓦５は、パーマ煉瓦４と同様に、周方向Ｃ１および上下方向Ａ１に沿って配列されている。ウェア煉瓦５は、ＭｇＯに、ＳｉＣが添加された構成であってもよいし、ＭｇＯ－ＣまたはＭｇＯ－ＳｉＣに、酸化防止剤として金属Ａｌ、金属Ｓｉ、Ａｌ－Ｍｇ合金、Ｂ_４Ｃ等が添加された構成であってもよい。

【0025】

上記の構成を有する転炉１は、炉底部６と、炉底部６の上方に配置された直胴部７と、直胴部７から当該直胴部７の上方へ延び直胴部７から遠ざかるに従い直径が小さくなるテーパ状に形成された傾斜部８と、含んでいる。傾斜部８は、鉄皮２の上端部に位置する炉口部９を有している。

【0026】

炉底部６は、炉底鉄皮２ａと、耐火構造３のうち炉底部６に設置された部分としての炉底煉瓦部１１と、を有している。

【0027】

炉底鉄皮２ａは、鉄皮２の一部分であり、溶銑貯留空間１４の底を塞ぐように配置されている。炉底鉄皮２ａ上に、炉底煉瓦部１１が設置されている。

【0028】

炉底煉瓦部１１は、炉底部６に配置されたパーマ煉瓦４およびウェア煉瓦５によって構成された二層煉瓦構造を有している。炉底部６において、パーマ煉瓦４は、１層構造であってもよいし、２～４層の複数層構造であってもよい。上記の構成を有する炉底部６の上方に、上下に延びる筒状の直胴部７が配置されている。

【0029】

直胴部７は、直胴鉄皮２ｂと、耐火構造３のうち直胴部７に配置された部分としての直胴煉瓦部１５と、を有している。

【0030】

直胴鉄皮２ｂは、鉄皮２の一部分であり、略円筒状に形成されており、炉底鉄皮２ａから上方に延びている。直胴鉄皮２ｂの内側面２ｅに、直胴煉瓦部１５が設置されている。

【0031】

直胴煉瓦部１５は、直胴部７に配置されたパーマ煉瓦４と、このパーマ煉瓦４の内側面４ａ側に配置されパーマ煉瓦４熱伝導率よりも高い熱伝導率を有するウェア煉瓦５と、によって構成されている。すなわち、直胴煉瓦部１５は、二層煉瓦構造を有している。直胴煉瓦部１５においては、パーマ煉瓦４が縦向きに設置されており、ウェア煉瓦５は、横向き（水平向き）に配置されている。上記の構成を有する直胴部７の上方に、テーパ状に形成された傾斜部８が配置されている。

【0032】

本実施形態では、傾斜部８は、転炉１の上部および上端部を構成している。本実施形態では、傾斜部８の上部に炉口部９が設けられており、炉口部９は、傾斜部８の一部を構成している。なお、傾斜部８の上方に、傾斜部８とは別に炉口部９が形成されていてもよい。傾斜部８は、直胴部７から延びる略円錐台形状に形成されており、直胴部７から上方に遠ざかるに従い直径（外径および内径）が小さくなるテーパ状をなしている。

【0033】

傾斜部８は、鉄皮２の一部分である傾斜鉄皮２ｃおよび台座鉄皮２ｄと、冷却部１８と、炉口リング１９と、傾斜煉瓦部２０と、を有している。

【0034】

傾斜鉄皮２ｃは、直胴鉄皮２ｂから上方に延びており、上方に進むに従い外径および内径が小さくなる形状に形成されている。本実施形態では、傾斜鉄皮２ｃは、略円錐台形状に形成されている。傾斜鉄皮２ｃの上端部に、台座鉄皮２ｄが設けられている。

【0035】

台座鉄皮２ｄは、炉口リング１９が固定される台座部として設けられている。台座鉄皮２ｄは、例えば水平に配置された円環状の平板状部分である。台座鉄皮２ｄは、傾斜鉄皮２ｃから転炉１の径方向外方に延びている。傾斜鉄皮２ｃの外側面に、冷却部１８が設置されている。

【0036】

冷却部１８は、溶銑への精錬処理時に発生するＣＯガスの二次燃焼による熱気等に曝される傾斜部８を冷却するために設けられている。冷却部１８は、上下方向Ａ１における傾斜部８の中間部に配置されている。冷却部１８は、流体を冷媒として用いる構成である。この冷媒として、水等の液体、または、水蒸気、空気等の気体を例示できる。冷却部１８は、傾斜鉄皮２ｃの外側面に設置された冷却管２１を有している。

【0037】

冷却管２１は、複数設けられており、本実施形態では、３本設けられている。冷却管２１は、上下に離隔して配置されている。各冷却管２１は、周方向Ｃ１の全域に亘って配置されている。なお、冷却管２１は、傾斜鉄皮２ｃの内部に配置されていてもよいし、傾斜鉄皮２ｃの内側面２ｅに設置されていてもよい。

【0038】

各冷却管２１は、図示しない供給管および戻り管を介してチラー等の熱交換器に接続されている。各冷却管２１の内径は、傾斜部８を冷却する度合いに応じて設定されている。各冷却管２１内には、例えば、加圧された冷媒が通過する。各冷却管２１を前述した冷媒が通過することで、この冷媒が傾斜部８の熱を吸収し、その結果、所定の冷却領域２２が冷却される。

【0039】

冷却領域２２とは、傾斜部８のうち冷却部１８によって冷却される領域をいい、冷却部１８内に冷媒が流れていない場合と比べて例えば１℃以上温度が低くなる領域をいう。本実施形態では、転炉１の中心軸線を通る鉛直断面（以下、単に鉛直断面という。）における冷却領域２２を、一点鎖線で模式的に示している。冷却領域２２は、上下方向Ａ１において、傾斜部８の後述する二層煉瓦部２４より上方の領域である。また、転炉１の径方向Ｒ１（水平方向）において、冷却領域２２は、冷却部１８からウェア煉瓦５の内側面５ａまでの間の少なくとも一部の領域である。冷却領域２２は、例えば、炉口リング１９の後述する内側面３７、および、傾斜側第３不定形耐火物３３が配置される領域の少なくとも一部を含んでいることが好ましい。

【0040】

傾斜鉄皮２ｃの内側面２ｅに、傾斜煉瓦部２０が設置されている。

【0041】

本実施形態では、傾斜煉瓦部２０は、二層煉瓦部２４と、二層煉瓦部２４の上方に配置された一層煉瓦部２５と、を有している。

【0042】

二層煉瓦部２４は、傾斜部８のうち冷却領域２２を外れた箇所に配置されている。本実施形態では、二層煉瓦部２４は、傾斜部８のうち冷却領域２２の下方に配置されている。すなわち、二層煉瓦部２４（パーマ煉瓦４と、このパーマ煉瓦４の内面側に配置されたウェア煉瓦５とによって構成された二層煉瓦構造）が、傾斜部８のうち冷却領域２２以外の少なくとも一部において設けられている。二層煉瓦部２４においては、平板状のパーマ煉瓦４が斜め縦向きに設置されており、平板状のウェア煉瓦５が横向きに配置されている。

【0043】

二層煉瓦部２４において、パーマ煉瓦４の外側面４ｂは、傾斜鉄皮２ｃの内側面２ｅに受けられており、このパーマ煉瓦４の内側面４ａは、ウェア煉瓦５の外側面５ｂを受けている。そして、二層煉瓦部２４において、ウェア煉瓦５の内側面５ａが、転炉１内の溶銑貯留空間１４に臨んでいる。複数のウェア煉瓦５の内側面５ａは、全体として上方に進むに従い転炉１の内側に進む傾斜状に形成されている。

【0044】

二層煉瓦部２４のウェア煉瓦５の内側面５ａと、傾斜鉄皮２ｃの内側面２ｅとの間の領域の隙間には、傾斜側第１不定形耐火物３１が充填されている。傾斜側第１不定形耐火物３１として、マグネシア質、アルミナ－スピネル質不定形耐火物、高アルミナ質不定形耐火物、および、アルミナ－マグネシア質不定形耐火物の少なくとも一つを含む材質を例示することができる。なお、上下方向Ａ１において、傾斜部８の全域が冷却領域２２である場合、二層煉瓦部２４、および、傾斜側第１不定形耐火物３１は、設けられなくてもよい。

【0045】

二層煉瓦部２４は、直胴煉瓦部１５、および、炉底煉瓦部１１と同様に、断熱性を要求される部分である。二層煉瓦部２４によって高断熱性を確保することで、溶銑から鉄皮２への伝熱量が過大となることを防止している。傾斜部８の二層煉瓦部２４の上方に、一層煉瓦部２５が配置されている。

【0046】

一層煉瓦部２５は、傾斜部８の冷却領域２２に配置されている。なお、一層煉瓦部２５は、冷却領域２２の少なくとも一部に配置されていればよい。このような構成により、傾斜煉瓦部２０の少なくとも一部が、冷却領域２２に配置される。一層煉瓦部２５は、冷却部１８からの冷気を積極的に取り込むことにより、転炉１内の溶銑からの熱に起因する一層煉瓦部２５の熱膨張による損傷を抑制している。

【0047】

一層煉瓦部２５は、ウェア煉瓦５によって形成された一層煉瓦構造を有しており、熱伝導率の低いパーマ煉瓦４は含まれていない。一層煉瓦部２５においては、ウェア煉瓦５は、平板状に形成され、横向きの状態で積み上げられている。

【0048】

一層煉瓦部２５は、傾斜鉄皮２ｃで囲まれた空間に配置された、ウェア煉瓦５からなる鉄皮側ウェア煉瓦２８と、炉口リング１９で囲まれた空間に配置された、ウェア煉瓦５からなる炉口側ウェア煉瓦２９と、を有している。

【0049】

鉄皮側ウェア煉瓦２８は、上下方向Ａ１に複数層に積み上げられている。鉄皮側ウェア煉瓦２８の内側面５ａは、全体として上方に進むに従い転炉１の内側に進む傾斜状に形成されている。

【0050】

炉口側ウェア煉瓦２９は、上下方向Ａ１に一層または複数層（本実施形態では、一層）に配置されている。炉口側ウェア煉瓦２９の内側面５ａは、上下方向Ａ１に沿って延びている。

【0051】

最上段の煉瓦としての炉口側ウェア煉瓦２９は、炉口リング１９の後述する第１押さえ部５１および第２押さえ部５２と向かい合う煉瓦側対向面３０を有している。煉瓦側対向面３０は、押さえ部５１，５２によって下向きの荷重を与えられる部分である。鉛直断面において、煉瓦側対向面３０は、上向きに凸となる山形形状に形成されている。

【0052】

煉瓦側対向面３０は、第１傾斜面３０ａと、この第１傾斜面３０ａに対して径方向外方に配置された第２傾斜面３０ｂと、を有している。

【0053】

第１傾斜面３０ａは、鉛直断面において、直線状に延び、径方向Ｒ１の内方に進むに従い下方に進んでいる。第１傾斜面３０ａは、傾斜側第３不定形耐火物３３と接触しており、この傾斜側第３不定形耐火物３３を介して押さえ部５１，５２からの荷重を受ける。第２傾斜面３０ｂは、第２押さえ部５２の一部と直接接触する部分である。この第２傾斜面３０ｂは、鉛直断面において直線状に延び、径方向Ｒ１の内方に進むに従い上方に進んでいる。鉛直断面において、第２傾斜面３０ｂの長さは、第１傾斜面３０ａの長さよりも短い。

【0054】

傾斜部８の一層煉瓦部２５には、傾斜側第２不定形耐火物３２が充填されている。この傾斜側第２不定形耐火物３２は、一層煉瓦部２５のウェア煉瓦５の内側面５ａと、傾斜鉄皮２ｃの内側面２ｅおよび炉口リング１９内側面３７との間の領域における隙間に充填されている。傾斜側第２不定形耐火物３２は、ＣおよびＳｉＣの少なくとも一方を含んでいる。ＳｉＣは、耐酸化性に優れている。

【0055】

傾斜側第２不定形耐火物３２の熱伝導率は、傾斜側第１不定形耐火物３１の熱伝導率よりも高く、また、パーマ煉瓦４の熱伝導率よりも高い。傾斜側第２不定形耐火物３２として、本実施形態では、ＭｇＯ－Ｃ粉末を固めた構成を例示することができる。ＭｇＯの熱伝導率よりも高い熱伝導率のＣを含有する傾斜側第２不定形耐火物３２において、Ｃの含有率は、ＭｇＯの含有率よりも多いことが好ましい。傾斜側第２不定形耐火物３２の組成の一例として、傾斜側第２不定形耐火物３２を構成する各材質の合計の重量％を１００重量％としたときに、Ｃの含有率が４０重量％以上、且つ、ＭｇＯの含有率が３０重量％以上である構成を例示できる。

【0056】

なお、傾斜側第２不定形耐火物３２におけるＣの下限として、２０質量％を例示できる。この下限値を下回ると、傾斜側第２不定形耐火物３２の熱伝導率を十分に確保し難い。また、傾斜側第２不定形耐火物３２におけるＣの上限として、６０質量％を例示できる。この上限値を上回ると、傾斜側第２不定形耐火物３２の耐衝撃性および耐食性を十分に確保し難い。傾斜側第２不定形耐火物３２の熱伝導率は、例えば、パーマ煉瓦４の熱伝導率の２倍～３倍である。パーマ煉瓦４の熱伝導率は、例えば２～３ｗ／ｍ・ｋである。

【0057】

なお、傾斜側第２不定形耐火物３２等におけるＣ含有率の計測方法として、重量減少法、非分散型赤外線分析法等を例示できる。

【0058】

傾斜側第２不定形耐火物３２の組成の一例として、Ｃの含有率が５２重量％、ＭｇＯの含有率が３８重量％、ＣおよびＭｇＯ以外の含有率が１０重量％である場合を例示できる。

【0059】

前述したように、本実施形態では、傾斜部８の上部が、炉口部９を形成している。炉口部９は、炉口リング１９と、炉口側ウェア煉瓦２９と、傾斜側第３不定形耐火物３３と、を含んでいる。

【0060】

炉口リング１９は、例えば、円弧状の鋳造部材を複数組み合わせることで、全体として円環状に形成されている。なお、炉口リング１９は、単一の鋳造部材によって形成されていてもよいし、鉄皮２と一体成形されていてもよい。炉口リング１９は、鉛直断面において、台座鉄皮２ｄから転炉１の径方向内方に進むに従い、炉口側ウェア煉瓦２９から離隔するように上方に延び、その後、炉口側ウェア煉瓦２９に向かうように延びる鉤状に形成されている。

【0061】

炉口リング１９は、台座鉄皮２ｄに固定される被固定面３５と、転炉１の外側を向く外側面３６と、転炉１の下側を向く内側面３７と、炉口リング１９の先端に形成された先端面３８と、外側面３６の一部、内側面３７の一部および先端面３８を含む鉤状部３９と、鉤状部３９に形成されたアンカー４０，４１と、を有している。

【0062】

被固定面３５は、炉口リング１９の外周部下面に配置されており、台座鉄皮２ｄに溶接等によって固定されている。被固定面３５の外周端部から先端面３８にかけて、外側面３６が延びている。

【0063】

外側面３６は、炉口リング１９の外周部に配置されて台座鉄皮２ｄの上方に位置する外側傾斜面３６ａと、この外側傾斜面３６ａから転炉１の径方向内方に向けて進む外側平坦面３６ｂと、を有している。

【0064】

外側傾斜面３６ａは、転炉１の径方向内方に進むに従い上側に進む傾斜状に形成されている。外側傾斜面３６ａの内周端部は、炉口側ウェア煉瓦２９の上方に位置しており、外側平坦面３６ｂに連続している。外側平坦面３６ｂは、上方から炉口側ウェア煉瓦２９を覆うようにして配置されており、外側平坦面３６ｂから径方向Ｒ１の内方に延びている。外側平坦面３６ｂの内周端部から、下方へ延びる先端面３８が形成されている。

【0065】

先端面３８は、炉口側ウェア煉瓦２９の内周端部と上下に並ぶように配置されており、上下方向Ａ１に延びている。先端面３８と被固定面３５との間に、炉口リング１９の内側面３７が配置されている。

【0066】

炉口リング１９の内側面３７には、対向部４２が形成されている。対向部４２は、本実施形態では、炉口リング１９のうち傾斜煉瓦部２０における最上段の煉瓦である炉口側ウェア煉瓦２９と対向する部分をいう。本実施形態では、内側面３７の全体が対向部４２を形成している。

【0067】

対向部４２は、炉口リング１９の内周部側に配置された第１押さえ部５１と、第１押さえ部５１に対してこの炉口リング１９の径方向外方に配置された第２押さえ部５２と、を有している。

【0068】

第１押さえ部５１および第２押さえ部５２は、傾斜側第３不定形耐火物３３を介して、または、直接、炉口側ウェア煉瓦２９を下方に押さえている。この構成により、炉口リング１９と鉄皮２は、協働して、傾斜煉瓦部２０、直胴煉瓦部１５、および、炉底煉瓦部１１を上下方向Ａ１に強固に挟んでおり、これらの煉瓦部１１，１５，２０が鉄皮２から脱落することを防止している。

【0069】

第１押さえ部５１は、「炉口リングのうち傾斜煉瓦部と対向する対向部の内周部に形成され傾斜煉瓦部を押さえる押さえ部」の一例である。

【0070】

第１押さえ部５１は、第１部分５１ａと、この第１部分５１ａに対して炉口リング１９の外周部側に配置された第２部分５１ｂと、を有している。

【0071】

本実施形態では、第１部分５１ａと、傾斜煉瓦部２０における炉口側ウェア煉瓦２９と、の距離Ｄ１が、第２部分５１ｂと、炉口側ウェア煉瓦２９と、の距離Ｄ２よりも短く設定されている（Ｄ１＜Ｄ２）。このような構成を実現するために、第１部分５１ａは、炉口部９の開口部に進むに従い傾斜煉瓦部２０の炉口側ウェア煉瓦２９に近づく形状のテーパ面５１ｃを有している。

【0072】

本実施形態では、テーパ面５１ｃは、第１部分５１ａのうち、面取り部５３を除く部分に配置されている。テーパ面５１ｃは、鉛直断面において、直線状に延び、径方向Ｒ１の内方に進むに従い下方に進んでいる。テーパ面５１ｃは、炉口側ウェア煉瓦２９と上下方向Ａ１に向かい合っている。本実施形態では、テーパ面５１ｃの内周側端部は、下向きに凸となる湾曲状の面取り部５３を介して先端面３８に連続している。

【0073】

テーパ面５１ｃと炉口側ウェア煉瓦２９との間の距離は、径方向Ｒ１の内方に進むに従い連続的に小さくなっている。このテーパ面５１ｃの外周端部に、第２部分５１ｂが連続している。

【0074】

第２部分５１ｂは、本実施形態では、鉛直断面において上向きに凸となる湾曲状に形成されている。第２部分５１ｂは、炉口側ウェア煉瓦２９の上面としての煉瓦側対向面３０と上下方向Ａ１に向かい合っている。径方向Ｒ１において、第２部分５１ｂの長さは、第１部分５１ａの長さの数分の一程度である。第２部分５１ｂは、炉口リング１９の外側面３６における外側平坦面３６ｂの下方に位置している。第２部分５１ｂの外周端部に、第２押さえ部５２が連続している。

【0075】

第２押さえ部５２は、鉛直断面において直線状に延びており、第１押さえ部５１から径方向Ｒ１の外方に進むに従い下方に進むように延びている。第２押さえ部５２の外周端部は、上下方向Ａ１に延びて被固定面３５に連続する鉛直面５４に連続している。鉛直断面において、第２押さえ部５２の長さは、第１押さえ部５１の長さより長くてもよいし、短くてもよい。

【0076】

第２押さえ部５２は、径方向Ｒ１において、外側平坦面３６ｂから外側傾斜面３６ａにかけて延びている。第２押さえ部５２の外周側部分は、炉口側ウェア煉瓦２９の煉瓦側対向面３０における第２傾斜面３０ｂに直接接触している。また、第２押さえ部５２の内周側部分は、傾斜側第３不定形耐火物３３に接触しており、この傾斜側第３不定形耐火物３３を介して、煉瓦側対向面３０の第１傾斜面３０ａを下方に押さえている。

【0077】

炉口側ウェア煉瓦２９の第１傾斜面３０ａ、炉口リング１９の第２押さえ部５２、および、第１押さえ部５１によって画成された円環状の炉口リング内空間５５に、傾斜側第３不定形耐火物３３が隙間無く充填されている。傾斜側第３不定形耐火物３３として、アルミナ－スピネル質不定形耐火物、高アルミナ質不定形耐火物、アルミナ-マグネシア質不定形耐火物、マグネシア質耐火物を例示できる。傾斜側第３不定形耐火物３３の熱伝導率は、傾斜側第２不定形耐火物３２よりも低く、また、ウェア煉瓦５の熱伝導率よりも低い。

【0078】

炉口リング内空間５５への傾斜側第３不定形耐火物３３の充填作業は、例えば、液状の傾斜側第３不定形耐火物３３を、開口部５６（炉口リング１９の先端面３８と炉口側ウェア煉瓦２９の煉瓦側対向面３０との間に形成される開口部）から炉口リング内空間５５へ流し込むことで行われる。

【0079】

本実施形態では、仮想面Ｈ１に対してテーパ面５１ｃがなす傾斜角度ａは、５度≦ａ≦２０度であることが好ましい。傾斜角度ａが５度未満であると、開口部５６が広くなり過ぎる。その結果、傾斜側第３不定形耐火物３３に衝撃が作用したときに、傾斜側第３不定形耐火物３３が脱落し易くなる。換言すれば、テーパ面５１ｃが形成されることによる、鉛直断面でのくさび効果が小さくなり、傾斜側第３不定形耐火物３３が開口部５６から脱落し易くなる。一方、傾斜角度ａが２０度を超えると、炉口リング１９の第２部分５１ｂの周囲において、鉤状部３９の根元部のくびれの度合いが大きく成り過ぎる。その結果、炉口リング１９の第２部分５１ｂにおける応力集中の度合いが高くなってしまう。また、液状の傾斜側第３不定形耐火物３３を炉口リング内空間５５に充填する際に、第２部分５１ｂの周囲にエアー溜りが生じやすくなる。このようなエアー溜りは、傾斜側第３不定形耐火物３３におけるボイド発生の原因となり、傾斜側第３不定形耐火物３３と炉口リング１９との結合力低下の原因となる。傾斜角度ａの上限は、好ましくは、１５度である。傾斜角度ａは、例えば、１２度である。

【0080】

本実施形態では、仮想面Ｈ１に対して煉瓦側対向面３０の第１傾斜面３０ａがなす傾斜角度ｂは、傾斜角度ａ未満であることが好ましい（ａ＞ｂ）。傾斜角度ａ＞傾斜角度ｂであることにより、炉口リング内空間５５は、テーパ面５１ｃが形成されている領域において、径方向Ｒ１の内方に進むに従い、上下方向Ａ１の長さが短くされている。これにより、炉口リング１９のテーパ面５１ｃと、煉瓦側対向面３０の第１傾斜面３０ａとが、くさび効果を発揮することができる。その結果、炉口リング内空間５５からの傾斜側第３不定形耐火物３３の脱落を、より確実に抑制できる。

【0081】

本実施形態では、仮想面Ｈ１に対して煉瓦側対向面３０の第１傾斜面３０ａがなす傾斜角度ｂは、０度≦ｂ≦２０度であることが好ましい。傾斜角度ｂがマイナスの値（第１傾斜面３０ａが、径方向内方に進むに従い上方に進む面となる）の場合、開口部５６が狭くなり過ぎてしまう。その結果、液状の傾斜側第３不定形耐火物３３を開口部５６から炉口リング内空間５５への充填する作業の効率が低下してしまう。一方、傾斜角度ｂが２０度を超えると、開口部５６が広くなり過ぎ、傾斜側第３不定形耐火物３３が脱落し易くなる。傾斜角度ｂの上限は、好ましくは１５度である。傾斜角度ｂは、例えば、ゼロ度である。

【0082】

上記の構成により、炉口リング１９の内周部に、鉤状部３９が設けられている。鉤状部３９は、径方向Ｒ１の内方に進むに従い炉口側ウェア煉瓦２９に近づく形状に形成されている。この鉤状部３９は、外側平坦面３６ｂの内周側の一部と、先端面３８と、第１部分５１ａと、を含む部分であり、第２部分５１ｂに対して鉤状に突出している。

【0083】

本実施形態では、傾斜側第３不定形耐火物３３が炉口リング内空間５５から脱落することを規制する効果を高めるために、アンカー４０，４１が設けられている。アンカー４０，４１は、第１押さえ部５１に設けられており、第１部分５１ａおよび第２部分５１ｂの少なくとも一方から炉口側ウェア煉瓦２９（傾斜煉瓦部２０）に向けて突出している。

【0084】

アンカー４０，４１は、炉口リング１９と一体成形されていてもよいし、炉口リング１９のテーパ面５１ｃに溶接等によって固定されていてもよい。アンカー４０，４１は、本実施形態では、第１押さえ部５１のテーパ面５１ｃに設けられている。各アンカー４０，４１は、上下方向Ａ１に延びるピン状に形成されている。アンカー４０，４１の形状として、円柱形状、および、角柱形状等を例示できる。アンカー４０，４１は、径方向Ｒ１に並ぶように配置されている。径方向Ｒ１におけるアンカー４０，４１の位置は、特に限定されない。アンカー４０，４１は、それぞれ、転炉１の周方向Ｃ１に等間隔に複数（例えば、９度ピッチで４０本）設けられていることが好ましい。アンカー４０，４１が円柱形である場合、アンカー４０，４１の直径φ＝約４０ｍｍ、高さＨ＝約６０ｍｍである。

【0085】

本実施形態では、アンカー４０，４１のそれぞれの下面は、仮想面Ｈ１と平行な面である。なお、アンカー４０，４１のそれぞれの下面は、先鋭形状に形成されていてもよいし、上向きに窪んだ部分を含んでいてもよい。アンカー４０，４１は、傾斜側第３不定形耐火物３３に没入（埋設）されている。これにより、各アンカー４０，４１の外表面は、全面に亘って傾斜側第３不定形耐火物３３と密着してこの傾斜側第３不定形耐火物３３と結合されている。なお、アンカー４０，４１と同様の形状のアンカーが、第２押さえ部５２に設けられていてもよい。

【0086】

以上説明したように、本実施形態によると、傾斜部８における傾斜煉瓦部２０の少なくとも一部（傾斜煉瓦部２０の鉄皮側ウェア煉瓦２８および炉口側ウェア煉瓦２９）は、冷却領域２２に配置されたウェア煉瓦５によって構成されている。この構成によれば、冷却部１８からの冷気は、熱伝導率の低いパーマ煉瓦４を介することなく、一層煉瓦部２５に与えられてこの一層煉瓦部２５を冷却する。よって、一層煉瓦部２５は、転炉１内の高温環境に曝されたときでも、過度に高温にならずに済み、当該一層煉瓦部２５の熱膨張量を少なくできる。これにより、一層煉瓦部２５を含む傾斜煉瓦部２０に過大な応力が発生して当該傾斜煉瓦部２０にスポーリング（割れ）が生じることを抑制できる。よって、炉口部９付近の煉瓦である傾斜煉瓦部２０について、高温下での損耗を抑制できる。傾斜煉瓦部２０の損耗を抑制できる結果、傾斜煉瓦部２０が溶銑貯留空間１４内に脱落することを抑制できる。

【0087】

また、本実施形態によると、傾斜煉瓦部２０は、パーマ煉瓦４と、パーマ煉瓦４の内面側に配置されたウェア煉瓦５と、によって構成された二層煉瓦部２４を、傾斜部８のうち冷却領域２２以外の少なくとも一部において有している。この構成によると、冷却部１８からの冷却効果を得られない一方で、溶銑から鉄皮２への伝わる熱を少なくする断熱効果が重視される箇所において、この断熱効果をより確実に発揮できる。

【0088】

また、本実施形態によると、傾斜部８において傾斜鉄皮２ｃとウェア煉瓦５との隙間に充填された傾斜側第２不定形耐火物３２の熱伝導率は、パーマ煉瓦４の熱伝導率よりも高い。この構成によると、冷却部１８からの冷気を、傾斜側第２不定形耐火物３２を介して一層煉瓦部２５へ効率よく伝達できる。特に、耐火構造３は定期的に更新されるけれども鉄皮２は長年に亘って使用され続けている場合、鉄皮２は、熱による変形を生じ、鉄皮２と一層煉瓦部２５との間の隙間が大きくなる。この隙間に、熱伝導率の大きな傾斜側第２不定形耐火物３２を充填することで、冷却部１８からの冷気を効率よく一層煉瓦部２５へ伝達することができる。

【0089】

また、本実施形態によると、上記傾斜側第２不定形耐火物３２は、炭素および炭化ケイ素の少なくとも一方を含んでいる。この構成によると、傾斜側第２不定形耐火物３２における高い熱伝導率を、低コストで実現できる。

【0090】

また、本実施形態によると、傾斜側第２不定形耐火物３２の熱伝導率は、傾斜側第１不定形耐火物３１の熱伝導率よりも高い。この構成によると、冷却部１８からの冷気を、傾斜側第２不定形耐火物３２を介して一層煉瓦部２５へ効率よく伝達できる。また、冷却領域２４の外部に配置された二層煉瓦部２４において、ウェア煉瓦５と傾斜鉄皮２ｃとの間の断熱性をより高くできる。

【0091】

また、本実施形態によると、炉口リング１９の第１押さえ部５１に関して、第１部分５１ａと炉口側ウェア煉瓦２９との距離Ｄ１が、第２部分５１ｂと炉口側ウェア煉瓦２９との距離Ｄ２よりも短い。この構成によれば、炉口リング１９の第１押さえ部５１の第１部分５１ａは、傾斜煉瓦部２０を鉄皮２から脱落させる力が傾斜煉瓦部２０に作用したときに、この力を受けることができる。例えば、炉口部９に固まった地金に強力な衝撃を与えて地金を炉口部９から剥がすメンテナンス時に、傾斜煉瓦部２０に上記の衝撃が作用しても、この衝撃によって傾斜煉瓦部２０が脱落することをより確実に抑制できる。このように、炉口部９付近の傾斜煉瓦部２０について、物理的衝撃に起因する脱落を抑制することができる。

【0092】

また、本実施形態によると、第１押さえ部５１の第１部分５１ａは、径方向Ｒ１の内方に進むに従い傾斜煉瓦部２０に近づく形状のテーパ面５１ｃを有している。この構成によれば、炉口側ウェア煉瓦２９から第１押さえ部５１に作用する荷重を、傾斜側第３不定形耐火物３３を介して、面積の広いテーパ面５１ｃで安定した姿勢で受けることができる。

【0093】

また、本実施形態によると、炉口部９に平行な仮想面Ｈ１に対してテーパ面５１ｃがなす傾斜角度ａが、５度≦ａ≦２０度に設定されている。この構成によると、傾斜角度ａを５度以上とすることにより、鉛直断面でのくさび効果を大きくできる。これにより、傾斜側第３不定形耐火物３３は、開口部５６から脱落し難くなる。また、傾斜角度ａを２０度以下とすることにより、炉口リング１９の鉤状部３９の根元部における応力集中の度合いが高くなり過ぎないようにできる。また、液状の傾斜側第３不定形耐火物３３を炉口リング内空間５５に充填する際に、テーパ面５１ｃの周囲にエアー溜りを生じ難くできる。

【0094】

また、本実施形態によると、仮想面Ｈ１に対する煉瓦側対向面３０の第１傾斜面３０ａの傾斜角度ｂは、テーパ面５１ｃの傾斜角度ａ未満（ａ＞ｂ）である。この構成によれば、鉤状部３９の下方において、炉口リング内空間５５の高さが、径方向内方に進むに従い狭くなる。その結果、地金除去作業において、傾斜側第３不定形耐火物３３が衝撃を受けても、傾斜側第３不定形耐火物３３は、テーパ面５１ｃおよび第１傾斜面３０ａのくさび効果によって、開口部５６から脱落することをより確実に抑制される。

【0095】

また、本実施形態によると、煉瓦側対向面３０の第１傾斜面３０ａの傾斜角度ｂが、０度≦ｂ≦２０度に設定されている。傾斜角度ｂ≧ゼロ度とすることにより、開口部５６を広くでき、液状の傾斜側第３不定形耐火物３３を開口部５６から炉口リング内空間５５へ充填する作業の効率を高くできる。また、傾斜角度ｂ≦２０度とすることにより、開口部５６が広くなり過ぎて傾斜側第３不定形耐火物３３が脱落し易くなることを抑制できる。

【0096】

また、本実施形態によると、第１押さえ部５１の第１部分５１ａは、第１押さえ部５１の第２部分５１ｂに対して鉤状に突出する鉤状部３９に形成されている。この構成によれば、第１押さえ部５１が傾斜側第３不定形耐火物３３を介して傾斜煉瓦部２０を保持する効果を、より高くできる。

【0097】

また、本実施形態によると、炉口リング１９にアンカー４０，４１が設けられている。これにより、傾斜側第３不定形耐火物３３は、アンカー４０，４１によってより確実に炉口リング内空間５５に保持される。その結果、傾斜側第３不定形耐火物３３および傾斜煉瓦部２０の脱落をより確実に抑制できる。また、複雑な形状の炉口リング内空間５５へ、液状の傾斜側第３不定形耐火物３３を充填することで、炉口リング内空間５５を乾燥して固まった傾斜側第３不定形耐火物３３で満たすことができる。このため、傾斜側第３不定形耐火物３３の施工作業を容易に行うことができる。また、傾斜側第３不定形耐火物３３は、外力を受けたときに、ある程度収縮することができる。これにより、傾斜煉瓦部２０が熱膨張したときに、傾斜側第３不定形耐火物３３が収縮することで、傾斜煉瓦部２０に過度な応力が発生することを抑制できる。よって、傾斜煉瓦部２０にスポーリングが発生することを抑制できる。

【0098】

また、本実施形態によると、前述したように、傾斜部８における傾斜煉瓦部２０の少なくとも一部（一層煉瓦部２５の少なくとも一部）は、冷却領域２２に配置されたウェア煉瓦５によって構成されている。さらに、炉口リング１９の第１押さえ部５１に関して、第１部分５１ａと傾斜煉瓦部２０との距離Ｄ１は、第２部分５１ｂと傾斜煉瓦部２０との距離Ｄ２よりも短い。この構成によれば、転炉１による精錬時には、冷却部１８によって傾斜煉瓦部２０を冷却することで傾斜煉瓦部２０のスポーリングを抑制でき、且つ、地金除去作業時には、衝撃を受けた場合でも傾斜煉瓦部２０および傾斜側第３不定形耐火物３３の脱落を抑制できる。このように、転炉１の操業時における熱膨張に起因する傾斜煉瓦部２０の脱落をより確実に抑制でき、且つ、転炉１の地金除去作業時における傾斜煉瓦部２０の脱落をより確実に抑制できるという、本実施形態に特有の相乗効果を発揮できる。

【0099】

以上、本発明の実施形態について説明したけれども、本発明は上述の実施の形態に限られない。本発明は、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能である。なお、以下では、上述の実施形態と異なる構成について主に説明し、上述の実施形態と同様の構成については図に同様の符号を付して詳細な説明を省略する場合がある。

【0100】

（１）上述の実施形態では、炉口リング１９の第１押さえ部５１にテーパ面５１ｃが形成される形態を例に説明した。しかしながら、この通りでなくてもよい。図４は、変形例の主要部を示す断面図である。図４を参照して、本変形例では、炉口リング１９には、鉤状部３９に代えて鉤状部３９Ａが設けられている。鉤状部３９Ａは、周方向Ｃ１の全域に亘って形成されており、鉛直断面において矩形状に形成されている。第１押さえ部５１Ａは、仮想面Ｈ１と平行に延びている。第１押さえ部５１Ａの第１部分５１ａＡは、鉤状部３９Ａの下面に形成されている。第１押さえ部５１Ａの第２部分５１ｂＡは、炉口リング１９の対向部４２Ａのうち、鉤状部３９Ａが形成される平坦なベース部分に形成されている。なお、第１部分５１ａＡは、径方向Ｒ１の内方に進むに従い第２傾斜面３０ｂ側に進むように傾斜していてもよい。

【0101】

この変形例においても、第１押さえ部５１Ａの第１部分５１ａＡによって開口部５６が狭くされている。これにより、傾斜側第３不定形耐火物３３および傾斜煉瓦部２０が脱落することをより確実に抑制できる。

【実施例】

【0102】

炉口リング１９に鉤状部３９（第１押さえ部５１）を設けた場合の効果を検証するために、実施形態の転炉１を実施例として準備した。また、転炉１の第１押さえ部５１について、第１部分５１ａを第２部分５１ｂから延び仮想面Ｈ１と平行な面とするとともに、傾斜煉瓦部の全てをパーマ煉瓦とウェア煉瓦の二層煉瓦構造にした転炉を、比較例として準備した。比較例の炉口リングは、図４に示す変形例において、鉤状部３９Ａを廃止し、第２押さえ部５２Ａを炉口リング１９の先端面３８まで延ばした構成に相当する。

【0103】

実施例の構成は、以下の通りである。
（転炉の寸法）
転炉１の全高：１１５００ｍｍ
直胴部７の直径：７９９０ｍｍ
炉口部９における溶銑を受け入れる上端面の開口部の直径：３９００ｍｍ

【0104】

（ウェア煉瓦の組成および傾斜側不定形耐火物の化学組成）
ＭｇＯ－Ｃ煉瓦であるウェア煉瓦５の組成は、以下の通りである。
ＭｇＯ：７８質量％
Ｃ：１５質量％
傾斜側第２不定形耐火物３２（Ｃ含有不定形耐火物）の組成は、以下の通りである。
ＭｇＯ：３８質量％
Ｃ：５２質量％

【0105】

（炉口リングのテーパ面の傾斜角度、および、最上段の炉口側ウェア煉瓦の第１傾斜面の傾斜角度）
炉口リング１９のテーパ面５１ｃの傾斜角度ａ：１２度
炉口側ウェア煉瓦２９の第１傾斜面３０ａの傾斜角度ｂ：０度

【0106】

（アンカーの数および寸法）
アンカー４０，４１は、周方向Ｃ１に９度ピッチでそれぞれ４０個設けられている。各アンカー４０，４１の直径φ＝４０ｍｍである。

【0107】

（傾斜煉瓦部の損耗速度について）
実施例および比較例について、傾斜煉瓦部２０が損耗する速度を測定した。結果を図５（Ａ）に示す。図５（Ａ）は、傾斜煉瓦部２０の損耗速度指数を示す棒グラフである。図５（Ａ）に示すように、比較例における傾斜煉瓦部の損耗速度を１００としたとき、実施例の傾斜部８の損耗速度は、６４に過ぎない。

【0108】

（最上段の炉口側ウェア煉瓦が脱落する確率について）
実施例および比較例について、転炉１を操業したときに、炉口側ウェア煉瓦２９が脱落する確率を測定した。実施例については、ウェア煉瓦５を２１回新品に交換するまでの間（２１サイクルの間）、転炉１を操業したときに、炉口側ウェア煉瓦２９が脱落した回数を、確率として算出した。具体的には、（（炉口側ウェア煉瓦２９の脱落が発生したサイクル数）／２１サイクル）を百分率で表示した。また、比較例については、ウェア煉瓦を９５回新品に交換するまでの間（９５サイクルの間）、転炉を操業したときに、炉口側ウェア煉瓦が脱落した回数を、確率として算出した。具体的には、（（炉口側ウェア煉瓦の脱落が発生したサイクル数）／９５サイクル）を百分率で表示した。結果を図５（Ｂ）に示す。図５（Ｂ）は、最上段の炉口側ウェア煉瓦２９が溶銑貯留空間１４に向けて脱落する確率を示す棒グラフである。図５（Ｂ）に示すように、比較例においては、最上段の炉口側ウェア煉瓦が脱落する確率（９５サイクル中、炉口側ウェア煉瓦の脱落が発生したサイクルの割合）は、５５％と高い値となった。一方、実施例では、炉口側ウェア煉瓦２９の脱落は一切発生しなかった（２１サイクル中、炉口側ウェア煉瓦２９の脱落が発生したサイクルは無し）。

【0109】

（傾斜煉瓦部が脱落する確率について）
実施例および比較例について、最上段の炉口側ウェア煉瓦２９が脱落する確率を測定したときと同じ条件で、傾斜煉瓦部２０の少なくとも一部が脱落する確率を測定した。結果を図５（Ｃ）に示す。図５（Ｃ）は、傾斜煉瓦部２０が溶銑貯留空間１４に向けて脱落する確率を示す棒グラフである。図５（Ｃ）に示すように、比較例においては、傾斜煉瓦部が脱落する確率は、６５％と高い値となった。一方、実施例では、傾斜煉瓦部２０の脱落は一切発生しなかった。

【0110】

以上の次第で、実施例は、傾斜煉瓦部２０の損耗速度が遅く、炉口側ウェア煉瓦２９を含む傾斜煉瓦部２０が極めて脱落し難いことが、実証された。

【産業上の利用可能性】

【0111】

本発明は、転炉として広く適用することができる。

【符号の説明】

【0112】

１ 転炉
２ｂ 直胴鉄皮
２ｃ 傾斜鉄皮
２ｅ 内側面
４ パーマ煉瓦
５ ウェア煉瓦
５ａ ウェア煉瓦の内側面
７ 直胴部
８ 傾斜部
１５ 直胴煉瓦部
１８ 冷却部
２０ 傾斜煉瓦部
２２ 冷却領域
２４ 二層煉瓦部
２５ 一層煉瓦部
３１ 傾斜側第１不定形耐火物
３２ 傾斜側第２不定形耐火物（傾斜側不定形耐火物）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】