(57)【要約】【課題】電気炉の炉底コーナー部の損傷を抑制する。【解決手段】少なくとも最下段の側壁れんが３１は炉底れんが４１に面接触させるとともに、当該側壁れんが３１と側壁鉄皮１１との間には不定形耐火物６を充填する。一方、炉底れんがに面接触しない側壁れんが３と炉底れんが４との間には不定形耐火物６を充填するとともに、当該側壁れんがは水平方向に幅１０〜５０ｍｍの目地を介して複数個に分割して配置する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気炉の炉底部から側壁部にかけての炉底コーナー部の耐火物構造において、
少なくとも最下段の側壁れんがは炉底れんがに面接触させるとともに、当該側壁れんがと側壁鉄皮との間には不定形耐火物を充填し、
炉底れんがに面接触しない側壁れんがと炉底れんがとの間には不定形耐火物を充填するとともに、当該側壁れんがは水平方向に幅１０〜５０ｍｍの目地を介して複数個に分割して配置されていることを特徴とする電気炉の炉底コーナー部の耐火物構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気炉の炉底部から側壁部にかけての炉底コーナー部の耐火物構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
スクラップ鉄などの炉内物を電極からの放電によって溶解する電気炉（アーク式電気炉）においては、鉄皮（側壁鉄皮及び炉底鉄皮）の内側に内張り材として耐火物がライニングされている。内張り材としては不定形耐火物又はれんががライニングされるが、耐用性を優先する場合にはれんががライニングされる。
【０００３】
れんががライニングされた電気炉においては、特に炉底部から側壁部にかけての炉底コーナー部に熱膨張などによって応力が掛かるため、その炉底コーナー部の損傷が他の部位よりも大きくなり、炉の寿命のネックとなる場合がある。
【０００４】
その対策として、例えば特許文献１では図２に示すように、炉底れんがの膨張を吸収するために炉底れんがと側壁れんがとの間に不定形耐火物５０を配置する耐火物構造が開示されている。しかし、この耐火物構造では炉底れんがと側壁れんがとの間の距離が大きくなると不定形耐火物が溶鋼などの溶融物による先行溶損を受けやすくなり、炉底れんがと側壁れんがとの間の距離が小さいと応力を吸収することができず側壁れんがの損傷が大きくなってしまう問題がある。
【０００５】
また、特許文献１では図３に示すように、炉底コーナー部のれんがを炉内側に中心をもつ放射線方向に沿った状態に積み上げる耐火物構造も開示されている。しかし、この耐火物構造では、膨張代が確保されていないため膨張の逃げ代がなく、依然として炉底コーナー部のれんがの損傷が問題となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−１７３７６４号公報
【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、電気炉の炉底コーナー部の損傷を抑制することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために本発明は、次の耐火物構造を提供する。
「電気炉の炉底部から側壁部にかけての炉底コーナー部の耐火物構造において、
少なくとも最下段の側壁れんがは炉底れんがに面接触させるとともに、当該側壁れんがと側壁鉄皮との間には不定形耐火物を充填し、
炉底れんがに面接触しない側壁れんがと炉底れんがとの間には不定形耐火物を充填するとともに、当該側壁れんがは水平方向に幅１０〜５０ｍｍの目地を介して複数個に分割して配置されていることを特徴とする電気炉の炉底コーナー部の耐火物構造。」
【発明の効果】
【０００９】
本発明の耐火物構造によれば、電気炉の炉底コーナー部の損傷が抑制されるため電気炉の寿命が延長する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る電気炉の炉底コーナー部の耐火物構造を示す縦断面図である。
【図２】従来の電気炉の炉底コーナー部の耐火物構造を示す縦断面図である（特許文献１の図４に対応）。
【図３】従来の電気炉の炉底コーナー部の耐火物構造を示す縦断面図である（特許文献１の図１に対応）。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１に本発明の一実施形態に係る電気炉の炉底コーナー部１の耐火物構造の縦断面図を示す。
【００１２】
炉底鉄皮１２の上に不定形耐火物としてスタンプ材６が施工され、スタンプ材６の上にはパーマれんが２が３層施工され、さらにパーマれんが２の上に炉底れんが４がライニングされている。側壁鉄皮１１の内側にはパーマれんが２が施工され、パーマれんが２の内側に側壁れんが３が施工されている。また、側壁れんが３と炉底れんが４との間や、側壁れんが４とパーマれんが２（側壁鉄皮１１）との間にはスタンプ材６（不定形耐火物）が施工（充填）されている。
【００１３】
最下段の側壁れんが３１の炉底部側の側面は、最も外側の炉底れんが４１の側面に当接して面接触しており、最下段の側壁れんが３１の底面は、炉底側のパーマれんが２とスタンプ材６の上に配置されている。また、最下段の側壁れんが３１の側壁鉄皮１１側の側面と側壁部側のパーマれんが２（側壁鉄皮１１）との間にもスタンプ材６が施工（充填）されている。
【００１４】
最下段の側壁れんが３１の上には下から２段目の側壁れんがとして、水平方向に２個に分割した内側側壁れんが３２と外側側壁れんが３３が目地５を介して配置されている。目地５には目地材として不定形耐火物が充填されている。下から３段目から５段目までも同様な構造となっている。また、下から２段目から５段目の側壁れんが（炉底コーナー部を構成する側壁れんがのうち炉底れんがに面接触しない側壁れんが）と炉底れんがとの間にはスタンプ材６（不定形耐火物）が施工（充填）されている。
【００１５】
以上のように本実施形態では、下から２段目から５段目の側壁れんが３（炉底コーナー部を構成する側壁れんがのうち炉底れんがに面接触しない側壁れんが）は、目地５を介して水平方向に２個配置、すなわち従来の側壁れんがが目地５で分割された状態で配置されている。この目地５によって炉底れんが４の膨張を吸収することができる。このため炉底れんがと側壁れんがとの間のスタンプ材６（不定形耐火物）の施工量を減すことができ、スタンプ材６の局部溶損による炉底コーナー部の損傷を抑制することができる。さらに、特許文献１に記載されているように、炉底れんがの熱膨張によって曲げモーメントが側壁れんがに掛かっても、分割された側壁れんがの長さは短いため曲げモーメントによる引張応力を抑制することができ、側壁れんがの割れを防止できる。
【００１６】
また、最下段の側壁れんが３１は最も外側の炉底れんが４１に面接触しているため、もし炉内側のスタンプ材６が異常損耗したとしても溶鋼の漏れを防止することができる。さらに、最下段の側壁れんが３１と側壁部側のパーマれんが２（側壁鉄皮１１）との間にはスタンプ材６（不定形耐火物）が充填されているので、最下段の側壁れんが３１においても炉底れんが４の膨張を吸収することができる。
【００１７】
ここで、本発明において目地５の幅は１０〜５０ｍｍとする。目地５の幅が１０ｍｍ未満では膨張吸収が不十分となり、炉底コーナー部が損傷しやすくなる。目地５の幅が５０ｍｍを超えると、結果としてれんがの長さが不十分となって炉底コーナー部が損傷しやすくなる。本実施形態では下から２段目と３段目における目地５の幅は３０ｍｍ、下から４段目と５段目における目地５の幅は２０ｍｍとした。なお、目地の幅とは、図１において内側側壁れんがと外側側壁れんがの対向する側面間の距離Ａのことである。
【００１８】
また、本発明において目地５に充填する目地材（不定形耐火物）としては、一般的に目地材として使用されているモルタル、プラスチック、スタンプ材等を使用することができるが、れんがの熱膨張により発生する応力を吸収しやすい材料の選択を優先することが好ましい。本実施形態では、Ｃが７質量％、ＭｇＯが８６質量％のマグネシアカーボン質のスタンプ材を使用した。側壁れんが３と炉底れんが４との間等に充填されるスタンプ材６も、Ｃが７質量％、ＭｇＯが８６質量％のマグネシアカーボン質とした。本発明において側壁れんが３と炉底れんが４との間等に充填される不定形耐火物としては、スタンプ材に代えてプラスチック、キャスタブル等を使用することもできるが、施工性と耐用性を優先する場合にはスタンプ材を使用することが好ましい。
【００１９】
本発明において、れんが（パーマれんが２、側壁れんが３及び炉底れんが４）の材質は限定されない。本実施形態では、パーマれんが２としてはＭｇＯが９５質量％の焼成れんがを使用し、側壁れんが３及び炉底れんが４としては、Ｃが１５質量％、ＭｇＯが８３質量％のマグネシアカーボンれんがを使用した。
【００２０】
本発明において、炉底れんがと面接触する側壁れんが３１と側壁鉄皮１１との間に充填される不定形耐火物（スタンプ材６）の幅（水平方向の長さ）は、５０ｍｍ以上であることが好ましく、本実施形態では約２００ｍｍとした。
【００２１】
なお、本実施形態において最下段の側壁れんが３１は水平方向に分割しなかったが、２段目から５段目の側壁れんがと同様に、水平方向に複数個に分割してもよい。この場合、最下段の側壁れんがのうち最も炉底部側の側壁れんがを炉底れんがに面接触させる。また、本実施形態では、最下段の側壁れんが３１のみを炉底れんがに面接触させるようにしたが、下から２段目の側壁れんがも炉底れんがに面接触させるようにしてもよい。
【実施例】
【００２２】
図１の炉底コーナー部の耐火物構造を有する電気炉を使用したところ、従来の図２の耐火物構造の場合と比較して１５％寿命が延びることを確認した。
【符号の説明】
【００２３】
１  炉底コーナー部
１１  側壁鉄皮
１２  炉底鉄皮
２  パーマれんが
３  側壁れんが
３１  最下段の側壁れんが
３２  内側側壁れんが
３３  外側側壁れんが
４  炉底れんが
４１  最も外側の炉底れんが
５  目地
６  スタンプ材（不定形耐火物）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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