(57)【要約】【課題】炉壁パネルを溶損し難く、溶損しても炉内側への水漏れ発生を減少ででき、それによって最下位の冷却炉壁の下端高さを低く設定できるようにする。【解決手段】炉外郭２内の炉底壁６の上側に配置される冷却炉壁７の最下位を形成する炉壁パネル１は、炉外郭２の外側に配置される冷却ブロック３と、炉外郭２の内側に水平方向複数枚配置されていて炉外郭２を貫通して冷却ブロック３に固着された銅又は銅合金製のフィン４とを有する。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炉外郭（２）の外側に配置される冷却ブロック（３）と、炉外郭（２）の内側に水平方向複数枚配置されていて炉外郭（２）を貫通して冷却ブロック（３）に固着された銅又は銅合金製のフィン（４）とを有することを特徴とする炉壁パネル。
【請求項２】
前記冷却ブロック（３）からフィン（４）に貫通した少なくとも１本の吹き込みノズル（５）を有することを特徴とする請求項１に記載の炉壁パネル。
【請求項３】
炉外郭（２）内の炉底壁（６）の上側に冷却炉壁（７）を配置した電気炉において、
前記炉底壁（６）上の最下位の冷却炉壁（７）を、炉外郭（２）の外側に配置される冷却ブロック（３）と、炉外郭（２）の内側に水平方向複数枚配置されていて炉外郭（２）を貫通して冷却ブロック（３）に固着された銅又は銅合金製のフィン（４）とを有する炉壁パネル（１）で形成していることを特徴とする電気炉。
【請求項４】
前記炉壁パネル（１）の下端高さをスラグライン（ＳＬ）から１００ｍｍ前後に設定していることを特徴とする請求項３に記載の電気炉。
【請求項５】
前記炉壁パネル（１）に冷却ブロック（３）からフィン（４）に貫通する少なくとも１本の吹き込みノズル（５）を設け、この吹き込みノズル（５）の炉内側高さ（ＨＬ）をスラグライン（ＳＬ）から２５０〜３５０ｍｍ前後に設定していることを特徴とする請求項３又は４に記載の電気炉。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気炉の炉壁パネル及びその電気炉に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の従来技術においては、例えば、特許文献１に開示されているように、炉外郭内の炉底壁の上側に冷却炉壁を配置し、この冷却炉壁を上から下まで冷却ブロック（水冷ジャケット）で形成しており、スラグラインは炉底壁内に位置し、冷却炉壁の最下位の冷却ブロックはスラグラインより高く配置している。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１１−２２３４６４号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来技術においては、冷却炉壁の最下位の炉壁も冷却水の通る冷却ブロック自体が炉外郭の内側に配置されており、溶損を受けた場合には、炉内側への水漏れを生じることがある。
また従来においては、溶損を防止するために、最下位の冷却炉壁の下端高さをスラグラインから２５０〜３５０ｍｍに設定しており、そのため、それに設けられる吹き込みノズルの炉内側高さはスラグラインから４００〜５００ｍｍ前後に設定されている。
【０００５】
このように吹き込みノズルの炉内側高さを設定すると、ノズル高さが高くなり過ぎて、吹き込み効率は約２０〜３０％と低く、フォーミィースラグ（一酸化鉄の還元により発生した一酸化炭素等で泡だったスラグ）の形成、その促進及び活性化等には不適になる。
本発明は、このような従来技術の問題点を解決できるようにした炉壁パネル及び電気炉を提供することを目的とする。
本発明は、炉外郭の内側にフィンを配置し、このフィンを炉外郭を貫通して外側の冷却ブロックと一体にすることによって、溶損し難く、フィンが溶損しても炉内側への水漏れ発生を減少でき、それによって最下位の冷却炉壁の下端高さを低く設定できるようにした炉壁パネル及びその炉壁パネルを用いた電気炉を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明における課題解決のための具体的手段は、次の通りである。
第１に、炉壁パネル１は、炉外郭２の外側に配置される冷却ブロック３と、炉外郭２の内側に水平方向複数枚配置されていて炉外郭２を貫通して冷却ブロック３に固着された銅又は銅合金製のフィン４とを有する。
これによって、冷却ブロック３によってフィン４の冷却が可能であり、溶損し難く、フィン４が溶損しても冷却ブロック３の溶損を防ぐことができ、それによって最下位の冷却炉壁の下端高さを低く設定できるようになる。
【０００７】
第２に、炉壁パネル１は、前記冷却ブロック３からフィン４に貫通した少なくとも１本の吹き込みノズル５を有する。
これによって、炉内への粉体、酸素等の吹き込みが可能になる。
第３に、炉外郭２内の炉底壁６の上側に冷却炉壁７を配置した電気炉８は、前記炉底壁６上の最下位の冷却炉壁７を、炉外郭２の外側に配置される冷却ブロック３と、炉外郭２の内側に水平方向複数枚配置されていて炉外郭２を貫通して冷却ブロック３に固着された銅又は銅合金製のフィン４とを有する炉壁パネル１で形成している。
【０００８】
これによって、最下位の冷却炉壁７を、冷却ブロック３と複数枚のフィン４とで構成される炉壁パネル１で形成して、溶損及び炉内への水漏れ極めを少なくすることができ、それによって最下位の冷却炉壁の下端高さを低く設定できるようになる。
第４に、電気炉８は、前記炉壁パネル１の下端高さをスラグラインＳＬから１００ｍｍ前後に設定している。
これによって、最下位の炉壁パネル１の高さを低く設定可能になる。
【０００９】
第５に、電気炉８は、前記炉壁パネル１に冷却ブロック３からフィン４に貫通する少なくとも１本の吹き込みノズル５を設け、この吹き込みノズル５の炉内側高さＨＬをスラグラインＳＬから２５０〜３５０ｍｍ前後に設定している。
これによって、スラグラインＳＬから吹き込みノズル５までの高さを低く設定して、吹き込み効率を高くすることができ、粉体、酸素の吹き込みによる、フォーミィースラグ形成、活性化等を適正に行わせるようにできる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１において、電気炉８は、炉の全体外郭を形成する炉外郭２内の下部に炉底壁６を設け、この炉底壁６の上側に炉外郭２の内周面を形成する冷却炉壁７を配置して構成されている。
炉内での金属溶融は、耐火煉瓦等の耐火物で形成された炉底壁６内で行われ、メタルラインＭＬ及びスラグラインＳＬは炉底壁６の上端より下方に位置し、通常の場合、冷却炉壁７は溶融金属にもスラグにも接触しない位置にある。
【００１１】
前記冷却炉壁７は、炉外郭２の内周面に多数個の壁材を内張りして形成されており、冷却炉壁７の最下位の壁材は炉壁パネル１によって形成され、この炉壁パネル１の上側の壁材は、銅又は銅合金製の箱形状の水冷炉壁１１で形成されている。
図１〜３において、冷却炉壁７の最も過酷な最下部かつスラグラインの真上部ゾーンに取付けられる前記炉壁パネル１は、炉外郭２の外側に配置される冷却ブロック３と、炉外郭２を貫通して冷却ブロック３と一体になった非水冷型のフィン４とを有しており、冷却ブロック３及びフィン４は銅又は銅合金で一体鋳造されている。
【００１２】
冷却ブロック３は、その内部に冷却用の液体、通常は水が流通される箱形状であり、前記水冷炉壁１１と同一のものも使用できる。
フィン４は側面視略台形状に形成されていて、縦向き薄板形状のものを複数枚水平方向に間隔をおいて平行に形成し、これを炉外郭２の内側に配置している。フィン４は背面側に凸部４Ｂを有し、この凸部４Ｂが炉外郭２に形成した開口１２から炉外へ突出して冷却ブロック３に接続されている。
また、フィン４の炉内側端面は、上辺の冷却炉壁７近傍から下辺の炉底壁６内周側の端部へ傾斜した傾斜面４Ａになっており、炉内に投入される原材料（スクラップ等）が、フィン４の上辺に溜まることなく、炉底壁６内へ滑り落ちやすいようになている。
【００１３】
前記炉壁パネル１は、多数個で炉外郭２の内周面を形成するものであり、その内の１個又は複数個には少なくとも１本の吹き込みノズル５が設けられている。実施形態では１個の炉壁パネル１に３本の吹き込みノズル５が設けられており、中央の吹き込みノズル５Ｃはカーボン粉体等の粉体吹き込み用であり、左右一対の吹き込みノズル５Ｌ、５Ｒは酸素吹き込み用となっている。
吹き込みノズル５は冷却ブロック３からフィン４に貫通したノズルスリーブ１３にノズル１４を挿入して構成しており、ノズルスリーブ１３は銅又は銅合金製で、冷却ブロック３の外側から傾斜面４Ａまで下向き傾斜状に延設されてそれらに固着されている。
【００１４】
前記ノズルスリーブ１３は冷却ブロック３からの冷却効果を受けることができ、ノズル１４はノズルスリーブ１３に対して固着でも挿脱自在であってもよい。
前記冷却炉壁７の最下位に位置する炉壁パネル１は、炉底壁６の最上部の載置部６ａに載置して設置されており、この載置部６ａ上面はメタルラインＭＬから２００ｍｍ前後の高さＨＭでかつスラグラインＳＬから１００ｍｍ前後の高さＨＳに位置し、また、載置部６ａ上面から冷却ブロック３までの高さＨＢは１００〜２００ｍｍ前後に設定されている。
【００１５】
炉壁パネル１の吹き込みノズル５の炉内側高さＨＮは、１５０〜２５０ｍｍ前後であり、スラグラインＳＬから吹き込みノズル５までは２５０〜３５０ｍｍ前後の高さＨＬに設定されており、吹き込みノズル５の傾斜角度Ｅは１０度前後に設定されている。
前記吹き込みノズル５の高さＨＬ及び傾斜角度Ｅ等は、電気炉８の大きさ、載置部６ａ上面からスラグラインＳＬまでの高さＨＳ等を勘案して、粉体及び酸素が炉内全域のスラグ及び溶湯に対して最良の状態で供給できるように適宜設定されるものである。
【００１６】
例えば、吹き込みノズル５の高さＨＬは４００ｍｍ前後に設定してもよいが、吹き込みノズル５の傾斜角度Ｅが１０度前後のときは、吹き込み効率が２０〜３０％程度と低くなり、かつフォーミィースラグの形成、その促進、活性化等に不適当である。
吹き込みノズル５の高さＨＬを２００ｍｍ前後に設定することも可能であるが、スラグラインＳＬに近き過ぎると溶損等により寿命が低下し、また、吹き込みノズル５の傾斜角度Ｅが１０度前後のときは、供給される粉体及び酸素の量が炉中央と炉周囲とで格差が大きくなり過ぎて、炉内全域でのフォーミィースラグ形成、活性化等に対して不適当である。従って、高さＨＬは２５０〜３５０ｍｍ前後が良好である。
【００１７】
また、冷却ブロック３の左右幅（炉周方向幅）を５００ｍｍ、上下幅を２６０ｍｍとし、肉厚３０ｍｍのフィン４を６枚５０ｍｍ間隔で配置している。
なお、本発明は前記実施形態における各部材の形状及びそれぞれの前後・左右・上下の位置関係は、図１〜３に示すように構成することが最良である。しかし、前記実施形態に限定されるものではなく、部材、構成を種々変形したり、組み合わせを変更したりすることもできる。
例えば、前記冷却ブロック３を鋼又その他の金属材料で形成し、フィン４を銅又は銅合金で薄板に形成し、両者を溶着又は連結具を使用して固着してもよい。
【００１８】
左右吹き込みノズル５Ｌ、５Ｒは中央吹き込みノズル５Ｃより下位に配置されているが、同一高さでもよく、中央吹き込みノズル５Ｃが左右吹き込みノズル５Ｌ、５Ｒより高位に位置することにより、中央吹き込みノズル５Ｃ取付け位置の下方の冷却ブロック３の下部には凹部１４が形成されているが、この凹部１４を割愛して、冷却ブロック３を四角箱形に形成してもよい。
各吹き込みノズル５は冷却ブロック３及びフィン４と鋳造で一体成形してもよく、別体で形成して挿入してもよく、ノズルスリーブ１３内に水ジャケットを形成して、水冷可能にしてもよい。
【００１９】
冷却ブロック３及び冷却炉壁７に供給する冷却流体は、水以外に液体、ガスを用いることができ、吹き込みノズル５は、酸素、カーボン以外の電気炉操業に必要な物質を炉内に適宜供給してもよい。
酸素供給用の吹き込みノズル５と、カーボン供給用の吹き込みノズル５とを、別個の炉壁パネル１に分けて設けてもよい。
【００２０】
【発明の効果】
以上詳述した本発明によれば、冷却ブロックによってフィンの冷却が可能であり、溶損し難く、フィンが溶損しても冷却ブロックの溶損を防ぐことが可能になり、炉内への水漏れを減少でき、それによって最下位の冷却炉壁の下端高さを低く設定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態を示す断面側面図である。
【図２】炉壁パネルの背面図である。
【図３】炉壁パネルの平面図である。
【符号の説明】
１        炉壁パネル
２        炉外郭
３        冷却ブロック
４        フィン
５        吹き込みノズル
６        炉底壁
７        冷却炉壁
８        電気炉
１１      水冷炉壁
１２      開口
１４      凹部
【図１】
2004170008.tif 000003
【図２】
2004170008.tif 000004
【図３】
2004170008.tif 000005