| 【発明の名称】 |
ステーブクーラーに鋳包まれる耐火材料の構造および該耐火材料を鋳包んだステーブクーラー |
| 【発明者】 |
【氏名】岸上 和嗣
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| 【要約】 |
【課題】高炉等冶金炉炉壁に張設して使用する炉壁冷却用ステーブに関するもので、ステーブに鋳包まれる耐火材料の保持力を向上させて断熱部の寿命を延長するステーブを提供するものである。
【解決手段】断面が凹字状またはＬ字状の立方体で形成され、かつ該凹字状立方体の凹部内周面を構成する側面のうち少なくとも１側面がテーパー面を有することを特徴とするステーブクーラーに鋳包まれる耐火材料の構造。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】 断面が凹字状の立方体で形成され、かつ該凹字状立方体の凹部内周面を構成する３側面のうち少なくとも１側面がテーパー面を有することを特徴とするステーブクーラーに鋳包まれる耐火材料の構造。
【請求項２】 断面がＬ字状の立方体で形成され、かつ該Ｌ字状立方体のＬ部内周面を構成する２側面のうち少なくとも１側面がテーパー面を有することを特徴とするステーブクーラーに鋳包まれる耐火材料の構造。
【請求項３】 請求項１の耐火材料をテーパー面が炉内側より鉄皮側に向かって広がるように設置すると共に、ステーブクーラーの幅方向に連結し、かつこの連結した耐火材料列をステーブクーラーの長さ方向に所定の間隔をおいて配設して鋳包むことを特徴とするステーブクーラー。
【請求項４】 請求項２の耐火材料をテーパー面が炉内側より鉄皮側に向かって広がるように設置すると共に、ステーブクーラーの幅方向および長さ方向に連結して配設して鋳包むことを特徴とするステーブクーラー。
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【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ステーブクーラー本体に鋳包まれた耐火材料の抜け落ちを防止する形状に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、高炉等冶金炉の炉壁冷却装置として用いられるステーブクーラーは、長期間に亘って使用していると損耗や破損が生じる。そして、このような損耗や破損が生じると、冷却機能の低下を招いて炉体鉄皮への熱負荷を増大させ、やがて鉄皮亀裂の原因になることが知られている。
【０００３】一般的にステーブクーラーは、図８に示すようにステーブ本体を形成する鋳物１の内部に冷却パイプ５を鋳包んだステーブを外面の鉄皮１０の内側に設置、固定し、その内側にスタンプ材８を介してレンガ７を積み、炉壁Ｆを構成している。そして、冷却パイプ５に冷却水を通水して炉壁Ｆを冷却する方法が知られている。
【０００４】このような構造では、内側のレンガ７とステーブ１がそれぞれ独立壁として構成されており、内側のレンガ７は支持物がなく、レンガ間の接着材による接着力のみで構造を保持しているだけで、構造的に不安定であり、高炉内のような高温で摩耗性の高い環境では、壁を構成するレンガ７が摩耗やスポーリング等で損傷を受けた場合、損傷を受けたレンガのまわりの壁を構成するレンガ７は部分崩壊または全面崩壊を起こし、耐火物の寿命が著しく短いという欠点があった。
【０００５】これを改善するために、炉内のレンガ７を鋳包みレンガ６としてステーブ１内に一体鋳造した構造が考え出され、採用されており、図９（ａ）にステーブの側断面図を、（ｂ）にその正面図を示す。これは、図８の炉内壁を構成するレンガ７をステーブ１と一体に鋳造し、鋳包みレンガ６を鋳物のリブ１２で挟み込んで保持するものである。すなわち、図８に示したステーブ前面の炉内レンガ７をステーブ１と一体に鋳包むため、鋳包みレンガ６を構成する単体レンガを横に列状に並べ、この列を一定間隔に配置した後、鋳包みレンガ６と一体鋳造を行い、これを鋳物のリブ１２で保持している。またこの単体レンガは、正面は長方形、側面はリブから抜け落ちないように炉内側にテーパーを設けた台形の形状をしている。
【０００６】しかし、この構造は、鋳包みレンガ６を上下の鋳物で挟んでいるだけであり、鋳物のリブ１２で鋳包みレンガ６を支持する能力が弱く、鋳包みレンガ６を支持している鋳物のリブ１２が長手方向に拘束されているため、鋳物の熱膨張によりリブ１２が上下方向に波うった形状に変形し、支持力が低下する。あるいは変形したリブ１２が鋳包みレンガ６を破壊する等の現象を引き起こしていた。
【０００７】この問題を解決するため、特開平８−１２０３１３号公報に開示されている技術は、表面が断面形状が円または多角形の柱状のレンガをステーブ表面に垂直に、かつレンガ相互に間隔をあけて設置し、裏面に冷却パイプを内蔵させ、前記したレンガと冷却パイプを一体に鋳造することで、レンガが全方向から鋳物によって包み込まれるのでレンガの支持力を強固にすることができるものである。
【０００８】また、特開平５−３２０７２７号公報では、図７（ａ）に示すようにほぼ中央部にレンガ支持アンカー１ｃを嵌着するための貫通孔６−１がある鋳包みレンガ６を複数並列配置したもの、（ｂ）に示すように鋳包みレンガ６のほぼ中央部において、炉内側が大径で炉体鉄皮側に向かって小径となる貫通孔６−１を設け、該貫通孔６−１に該貫通孔６−１の形状に沿う外径を有するレンガ支持アンカー１ｃを嵌着し、該鋳包みレンガ６および該レンガ支持アンカー１ｃを一体的に鋳包むことにより、鋳包みレンガ６をステーブクーラー１本体内に保持するもの、（ｃ）に示すように鋳包みレンガ６の炉体鉄皮側の底部のほぼ中央部において、炉内側が幅広で炉体鉄皮側に向かって狭くなるテーパ状あるいはありみぞ状の凹部６−２が、該鋳包みレンガ６を横に貫通するように設けることによって、ステーブクーラー１本体内への保持力を強固にするものが開示されている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】従来のように、円または、多角形の柱状の単品レンガを垂直、かつレンガ相互に間隔をあけて設置して鋳造する場合、単品レンガを配置するのに非常に時間がかかり、単品レンガを一定の間隔に配置することも非常に難しい。また、レンガによる断熱性を得るためには、レンガの占める面積割合をできる限り大きくする必要があるが、レンガを単独に設置する場合は、湯が流れるためのリブ厚みが４０〜５０mm程度必要となり、結果としてレンガの占める割合が減っていた。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決するものであって、その要旨とするところは、鋳包まれる耐火材料が、炉内側に位置する側面形状が凹字状の立方体で形成され、かつ該凹字状立方体の凹部内周面を構成する３側面のうち少なくとも１側面が炉内側より鉄皮側に向かって広がるようなテーパーを有することを特徴とするステーブクーラーに鋳包まれる耐火材料の構造であり、鋳包まれる耐火材料が、炉内側に位置する側面形状がＬ字状の立方体で形成され、かつ該Ｌ字状立方体のＬ部内周面を構成する２側面のうち少なくとも１側面が炉内側より鉄皮側に向かって広がるようなテーパーを有することを特徴とするステーブクーラーに鋳包まれる耐火材料の構造であり、あるいは、前記凹字状耐火材料をテーパー面が炉内側より鉄皮側に向かって広がるように設置すると共に、ステーブクーラーの幅方向に連結し、かつこの連結した耐火材料列をステーブクーラーの長さ方向に所定の間隔をおいて配設して鋳包むステーブクーラーであり、前記Ｌ字状耐火材料をテーパー面が炉内側より鉄皮側に向かって広がるように設置すると共に、ステーブクーラーの幅方向および長さ方向に連結して配設して鋳包むステーブクーラーである。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の実施例で凹字状鋳包み耐火材料を配置したステーブの正面図であり、図２は図１の側断面図である。図３は、本発明の凹字状鋳包み耐火材料の単品図であり、（ａ）は凹字状鋳包み耐火材料の斜視図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図である。図４は、もう１つの本発明のＬ字状鋳包み耐火材料を配置したステーブの正面図であり、図５はその側断面図である。図６は、本発明のＬ字状鋳包み耐火材料の単品図であり、（ａ）はＬ字状鋳包み耐火材料の斜視図、（ｂ）は平面図、（ｃ）は側面図である。
【００１２】図１において、ステーブ本体１に凹字状鋳包み耐火材料２をステーブ１の幅方向に連続して設置したものを示す。このように連続して配置することにより、ステーブに占めるレンガの面積が多くなり、断熱効果を高めることができる。
【００１３】まず、ステーブ本体１に、図３に示すような凹字状立方体凹部内周面を構成する３側面のうちの１側面が、炉内側より鉄皮側に向かって広がるようにテーパを有する凹字状形状の鋳包み耐火材料２を、ステーブ１の幅方向に連続して配置する。連結する凹字状耐火材料どうしの接触面にはセラミックフェルト等の緩衝材４を取り付ける。
【００１４】このようにステーブ１の幅方向に連続して配置した凹字状鋳包み耐火材料２をステーブ１の長さ方向に所定の間隔をあけて配置する。この状態で湯を注入することにより、凹字状鋳包み耐火材料２の内面空間にも湯が流れ込んで耐火材料を保持する。
【００１５】図４において、ステーブ本体１にＬ字状鋳包み耐火材料３をステーブ１の幅方向および長さ方向に連続して設置したものを示す。Ｌ字状鋳包み耐火材料３を使用することにより、ステーブに占める耐火材料の面積は一層多くなり、断熱効果もさらにアップする。
【００１６】また、鋳包み耐火材料をＬ字状形状にすることによって、Ｌ字の内部空間に湯が流れ、この湯がＬ字形状の鋳包み耐火材料を保持するため、Ｌ字状鋳包み耐火材料３をステーブの幅方向および長さ方向に連続して配置してもこの湯が隣接するＬ字状鋳包み耐火材料と接触して保持できる。
【００１７】また、Ｌ字状耐火材料どうしの接触面には、セラミックフェルト等の緩衝材４を貼設して、耐火材料どうしの熱膨張を吸収する。さらに、耐火材料が炉内側より鉄皮側に向かって広がるようにテーパーを設けているので、耐火材料にクラック等が発生しても炉内への落下も発生しにくくなり、耐火材料の寿命も大幅に向上する。
【００１８】
【発明の効果】このように、鋳包み耐火材料を凹字状またはＬ字状にして、内周面の少なくとも１側面が炉内側より鉄皮側に向かって広がるようにテーパーを有することにより、耐火材料の占める面積を多くでき、断熱効果を高めることができ、鋳包み耐火材料を支持するアンカーを使用する必要もなく、作業が容易であり、製造コストを低減することができる。
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００６６５５
【氏名又は名称】新日本製鐵株式会社
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| 【出願日】 |
平成１０年（１９９８）１月７日 |
| 【代理人】 |
【弁理士】
【氏名又は名称】田村 弘明 （外１名）
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| 【公開番号】 |
特開平１１−２０１６５６ |
| 【公開日】 |
平成１１年（１９９９）７月３０日 |
| 【出願番号】 |
特願平１０−１８０１ |
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