(57)【要約】【課題】  転炉を直立させたときに、出鋼口が転炉の炉内側から炉外側に向かって上向きに傾斜した転炉であっても、出鋼口ブロック煉瓦の上端部から炉口までの範囲の煉瓦で、逆バチ構造を回避することのできる出鋼口ブロック煉瓦及び煉瓦構造を提供する。【解決手段】  本発明の出鋼口ブロック煉瓦４は、中心部に出鋼口スリーブ煉瓦６を内装するための貫通する内孔を有し、この内孔に直交する断面形状が四角形であり、且つ少なくともその一部分の形状は、一方の端面側の断面積が他方の端面側の断面積に比較して大きい四角錐形状である。また、本発明の出鋼口煉瓦構造は、出鋼口７が炉内側から炉外側に向かって上向きに傾斜した転炉において、上記出鋼口ブロック煉瓦を、断面積が大きい側の端面を炉内の稼働面とするともに、出鋼口ブロック煉瓦の上面が、転炉を直立させたときに、水平となるか或いは炉内側の方を高くする斜面となるように、配置する。【選択図】            図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
中心部に出鋼口スリーブ煉瓦を内装するための貫通する内孔を有し、この内孔に直交する断面形状が四角形であり、且つ、少なくともその一部分の形状は、一方の端面側の前記断面形状の断面積が他方の端面側の断面積に比較して大きい四角錐形状であることを特徴とする、転炉の出鋼口ブロック煉瓦。
【請求項２】
転炉を直立させたときに、出鋼口が転炉の炉内側から炉外側に向かって上向きに傾斜した転炉における出鋼口煉瓦構造であって、請求項１に記載の出鋼口ブロック煉瓦を、前記断面積が大きい側の端面を炉内の稼働面とするともに、当該出鋼口ブロック煉瓦の上面が、転炉を直立させたときに、水平となるか或いは炉内側の方を高くする斜面となるように、配置することを特徴とする、転炉の出鋼口煉瓦構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、転炉から溶鋼を出鋼する際に溶鋼の流出孔となる出鋼口スリーブ煉瓦を内装するための出鋼口ブロック煉瓦、並びに、当該出鋼口ブロック煉瓦を使用した転炉出鋼口煉瓦構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄鋼業で使用される転炉では、溶銑を炉口から装入するとともに、生石灰やドロマイトなどの造滓剤或いは鉄スクラップなどを必要に応じて炉口から装入し、上吹き酸素或いは底吹き酸素によって溶銑を脱炭精錬して溶鋼を溶製し、溶製した溶鋼を転炉の側壁部に設置した出鋼口から、取鍋などの溶鋼保持容器に出鋼している。
【０００３】
この出鋼口は、図３に示すように、内孔が溶鋼の流出孔つまり出鋼口７となる、外径が円形の出鋼口スリーブ煉瓦１２と、この出鋼口スリーブ煉瓦１２を内装するための内孔を有する出鋼口ブロック煉瓦１１と、で構成されている。つまり、転炉側壁の耐火物層１３に配置された出鋼口ブロック煉瓦１１に、出鋼口スリーブ煉瓦１２が嵌合した状態で出鋼口７が形成されている。この場合、出鋼口ブロック煉瓦１１は、一般的に直方体形状であり、その中心部に出鋼口７となる内孔が設置されている（例えば、特許文献１及び特許文献２を参照）。尚、図３は、従来の出鋼口ブロック煉瓦１１を用いて施工された転炉出鋼口付近の煉瓦構造を示す概略図であり、図中の符号２は鉄皮である。
【０００４】
ところで、転炉のようなツボ型容器の鉄皮内面に耐火煉瓦を施工する際に、稼働面側の煉瓦断面積の方が鉄皮側の煉瓦断面積よりも広い構造（以下、「逆バチ」或いは「逆バチ構造」と呼ぶ）とすると、熱による膨脹・収縮に起因して煉瓦は抜けやすくなる。特に、転炉の絞り部（側壁部から炉口に向かう、横断面直径が徐々に小さくなる範囲）を逆バチ構造とすると、熱による膨脹・収縮に加えて、更に鉛直方向下方に向いた煉瓦自身の重力が作用することから、煉瓦はより一層抜けやすくなる。
【０００５】
図４に示すように、転炉１を直立させたときに、出鋼口７が転炉１の炉内側から炉外側に向かって上向きに傾斜した転炉１では、出鋼口ブロック煉瓦１１も、出鋼口スリーブ煉瓦１２と同様に、傾斜して配置される。この場合、従来の出鋼口ブロック煉瓦１１は直方体形状であることから、出鋼口ブロック煉瓦１１の上面側は、炉内側が低くなるように傾斜する。そのために、出鋼口ブロック煉瓦１１の上端部から炉口３までの範囲では、施工される煉瓦層の稼働面側の距離の方が、鉄皮２の側の距離よりも長くなり、従って、出鋼口ブロック煉瓦１１の上端部から炉口３までの範囲の何れかの箇所に、逆バチ構造を設置することを余儀なくされる。図４では、符号Ａで示す煉瓦が逆バチ構造となっている。
【０００６】
この部位は、転炉１の絞り部であり、しかも、脱炭精錬によって発生するＣＯガスの二次燃焼が発生しやすく、１７００℃を超える高温となる部位であることから、逆バチ構造の煉瓦は抜けやすく、度重なる補修が必要となり、転炉炉体耐火物のコストを上昇させる一因となっていた。尚、図４は、従来の直方体形状の出鋼口ブロック煉瓦を用いた、出鋼口が上向きに傾斜した転炉における出鋼口付近の煉瓦構造を示す概略図であり、図中の符号８は、煉瓦層のうちのワーク煉瓦、９は永久煉瓦、１０は不定形耐火物である。
【特許文献１】特開平５−１９５０３８号公報
【特許文献２】特開２００６−１６１０９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、転炉を直立させたときに、出鋼口が転炉の炉内側から炉外側に向かって上向きに傾斜した転炉であっても、出鋼口ブロック煉瓦の上端部から炉口までの範囲の煉瓦で、逆バチ構造を回避することのできる形状を有する出鋼口ブロック煉瓦を提供するとともに、当該出鋼口ブロック煉瓦を使用した出鋼口煉瓦構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明に係る転炉の出鋼口ブロック煉瓦は、中心部に出鋼口スリーブ煉瓦を内装するための貫通する内孔を有し、この内孔に直交する断面形状が四角形であり、且つ、少なくともその一部分の形状は、一方の端面側の前記断面形状の断面積が他方の端面側の断面積に比較して大きい四角錐形状であることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る転炉の出鋼口煉瓦構造は、転炉を直立させたときに、出鋼口が転炉の炉内側から炉外側に向かって上向きに傾斜した転炉における出鋼口煉瓦構造であって、第１の発明に記載の出鋼口ブロック煉瓦を、前記断面積が大きい側の端面を炉内の稼働面とするともに、当該出鋼口ブロック煉瓦の上面が、転炉を直立させたときに、水平となるか或いは炉内側の方を高くする斜面となるように、配置することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、転炉の出鋼口ブロック煉瓦を、炉内稼働面側の方の断面積が大きい四角錐形状とするので、転炉を直立させたときに出鋼口が転炉の炉内側から炉外側に向かって上向きに傾斜した転炉であっても、出鋼口ブロック煉瓦の上端部から炉口までの範囲においては、煉瓦の稼働面側の距離と煉瓦の鉄皮側の距離とが同等になるか、或いは、稼働面側の距離の方が鉄皮側の距離よりも短くなるようにすることができ、これにより、逆バチ構造の原因が解消されて、出鋼口ブロック煉瓦の上方に施工される煉瓦における逆バチ構造を回避することができる。その結果、補修費の削減のみならず、転炉の使用回数を増加させることが達成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、添付図面を参照して本発明を具体的に説明する。図１は、本発明に係る出鋼口ブロック煉瓦を用いた、出鋼口周辺から炉口に至るまでの煉瓦構造を示す概略断面図、図２は、本発明に係る出鋼口ブロック煉瓦の一例を示す概略斜視図である。
【００１２】
図１に示すように、転炉１は、外殻を鉄皮２とし、その内側に、鉄皮２の側から永久煉瓦９、ワーク煉瓦８の順に耐火物が施工されている。場所に応じては、永久煉瓦９が設置されていない箇所もある。そして、鉄皮２と永久煉瓦９との間、或いは、鉄皮２とワーク煉瓦８との間には、不定形耐火物１０が配置されている。この転炉１の側壁上部には、炉内側出鋼口ブロック煉瓦４ａ、中間部出鋼口ブロック煉瓦４ｂ、炉外側出鋼口ブロック煉瓦４ｃからなる３分割型の出鋼口ブロック煉瓦４が、転炉１の側壁を貫通して設置されている。
【００１３】
この場合、炉内側出鋼口ブロック煉瓦４ａは、図２に示すように、中心部に貫通する内孔５を有し、この内孔５に直交する断面形状が四角形であり、そして、その外形は、一方の端面４ｐ側における内孔５に直交する断面積が、他方の端面４ｑ側の内孔５に直交する断面積に比較して大きい四角錐形状となっている。正確には、炉内側出鋼口ブロック煉瓦４ａの両側面は内孔５の軸心方向と平行であり、下面４ｓは内孔５の軸心方向と平行であり、上面４ｒが下面４ｓに対して傾斜している。
【００１４】
つまり、炉内側出鋼口ブロック煉瓦４ａの端面４ｐにおいて、内孔５は端面４ｐの中心位置よりも変位した位置に設置されている。また、端面４ｐは、端面４ｑに対して上面４ｒ側の方が炉内に突出するように傾斜している。但し、端面４ｐの形状は、転炉１の内壁形状に応じて決定すればよく、転炉１の形状によっては、端面４ｐを端面４ｑに対して平行とする場合もあり得る。
【００１５】
一方、中間部出鋼口ブロック煉瓦４ｂ及び炉外側出鋼口ブロック煉瓦４ｃは、相対する面が全て平行な直方体形状または立方体形状を呈している。但し、炉内側出鋼口ブロック煉瓦４ａ、中間部出鋼口ブロック煉瓦４ｂ及び炉外側出鋼口ブロック煉瓦４ｃを組み合わせた場合に、内孔５が１つの連続した直線状の孔になるように、それぞれに内孔５が設置されている。また、中間部出鋼口ブロック煉瓦４ｂ及び炉外側出鋼口ブロック煉瓦４ｃの内孔５に直交する断面形状は、炉内側出鋼口ブロック煉瓦４ａの端面４ｑと同一形状となっている。この場合、炉内側出鋼口ブロック煉瓦４ａ、中間部出鋼口ブロック煉瓦４ｂ、炉外側出鋼口ブロック煉瓦４ｃは３分割されているが、３分割する必要はなく、２分割としても、また一体物として成型してもよく、更には、分割して成型した後に接着剤などで接着して一体物としてもよい。
【００１６】
炉内側出鋼口ブロック煉瓦４ａ、中間部出鋼口ブロック煉瓦４ｂ及び炉外側出鋼口ブロック煉瓦４ｃのそれぞれの内孔５には、それぞれ、炉内側出鋼口スリーブ煉瓦６ａ、中間部出鋼口スリーブ煉瓦６ｂ、炉外側出鋼口スリーブ煉瓦６ｃが挿入されており、炉内側出鋼口スリーブ煉瓦６ａ、中間部出鋼口スリーブ煉瓦６ｂ、炉外側出鋼口スリーブ煉瓦６ｃが連通して出鋼口７を形成している。この場合、炉内側出鋼口スリーブ煉瓦６ａ、中間部出鋼口スリーブ煉瓦６ｂ、炉外側出鋼口スリーブ煉瓦６ｃが組み合わさって出鋼口スリーブ煉瓦６を構成しているが、出鋼口スリーブ煉瓦６は、炉内側出鋼口スリーブ煉瓦６ａ、中間部出鋼口スリーブ煉瓦６ｂ、炉外側出鋼口スリーブ煉瓦６ｃに３分割する必要はなく、２分割としても、また一体物として成型してもよく、更には、分割して成型した後に接着剤などで接着して一体物としてもよい。
【００１７】
転炉１に出鋼口ブロック煉瓦４を設置する際、炉内側出鋼口ブロック煉瓦４ａの上面４ｒが、転炉１を直立させた状態において水平となるか或いは炉内側の方を高くする斜面となるように設置する。図１では、炉内側の方が高くなるように上面４ｒを傾斜させている。このようにして出鋼口ブロック煉瓦４を設置することにより、出鋼口ブロック煉瓦４の上端部から炉口３までの範囲では、ワーク煉瓦８の稼働面側の距離とワーク煉瓦８の鉄皮側の距離とが同等になるか、或いは、ワーク煉瓦８の稼働面側の距離の方が鉄皮側の距離よりも短くなり、従って、出鋼口ブロック煉瓦４の上端部から炉口３までの範囲において逆バチ構造を採る必要は解消される。つまり、出鋼口ブロック煉瓦４の上面に設置されるワーク煉瓦８は、少なくとも水平の状態で設置され、これにより、逆バチ構造が解消される。
【００１８】
前述したように、炉内側出鋼口ブロック煉瓦４ａの端面４ｐにおいて、内孔５は端面４ｐの中心よりも変位した位置に設置されている。これは、出鋼口ブロック煉瓦４を転炉１の所定の位置に設置した際に、炉内側出鋼口ブロック煉瓦４ａの上面４ｒが水平となるか或いは炉内側の方を高くする斜面となるようにするための方策であり、従って、炉内側出鋼口ブロック煉瓦４ａの形状を決定するにあたり、転炉１を直立させた状態での出鋼口７の水平線に対する傾斜角度と、炉内側出鋼口ブロック煉瓦４ａの上面４ｒの水平線に対する傾斜角度とから、内孔５の端面４ｐにおける端面４ｐの中心からの変位が、自ずと決定される。尚、炉内側出鋼口ブロック煉瓦４ａの下面４ｓは、内孔５の軸心方向と平行であり、内孔５に対して傾斜させる必要はない。
【００１９】
以上説明したように、本発明によれば、転炉１の出鋼口ブロック煉瓦４を、炉内側の方の断面積が大きい四角錐形状とするので、転炉１を直立させたときに出鋼口７が転炉１の炉内側から炉外側に向かって上向きに傾斜した転炉１であっても、出鋼口ブロック煉瓦４の上端部から炉口３までの範囲において、ワーク煉瓦８の稼働面側の距離とワーク煉瓦８の鉄皮側の距離とが同等になるか、或いは、ワーク煉瓦８の稼働面側の距離の方が鉄皮側の距離よりも短くなるようにすることができ、それによって逆バチ構造の原因が解消される。
【実施例１】
【００２０】
図２に示すような本発明に係る出鋼口ブロック煉瓦を用いて転炉の出鋼口の部分を煉瓦施工した。この場合、転炉を直立させたときに稼働面側における出鋼口ブロック煉瓦の上面が水平になるように、出鋼口ブロック煉瓦を配置した。この転炉を用いて溶銑の脱炭精錬を実施した。
【００２１】
脱炭精錬を２１００チャージ実施した時点においても、出鋼口ブロック煉瓦の上端から炉口に至る範囲のワーク煉瓦の抜け落ちは発生せず、また、この部位のワーク煉瓦の損耗速度は、従来のストレート型の出鋼口ブロック煉瓦を配置した場合の０．２８ｍｍ／チャージから、０．２３ｍｍ／チャージに減少し、従来に比較しておよそ２０％減少した。
【００２２】
このように、本発明に係る出鋼口ブロック煉瓦を用いて転炉の出鋼口の部分を煉瓦施工して逆バチ構造を解消することにより、出鋼口ブロック煉瓦の上端から炉口に至る範囲の煉瓦の損傷が抑制され、補修回収も少なくなり、安定した転炉操業を実施可能であることが確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明に係る出鋼口ブロック煉瓦を用いた、出鋼口周辺から炉口に至るまでの煉瓦構造を示す概略断面図である。
【図２】本発明に係る出鋼口ブロック煉瓦の一例を示す概略斜視図である。
【図３】従来の出鋼口ブロック煉瓦を用いて施工された転炉出鋼口付近の煉瓦構造を示す概略図である。
【図４】従来の出鋼口ブロック煉瓦を用いた、出鋼口が上向きに傾斜した転炉における出鋼口付近の煉瓦構造を示す概略図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  転炉
２  鉄皮
３  炉口
４  出鋼口ブロック煉瓦
４ａ  炉内側出鋼口ブロック煉瓦
４ｂ  中間部出鋼口ブロック煉瓦
４ｃ  炉外側出鋼口ブロック煉瓦
５  内孔
６  出鋼口スリーブ煉瓦
６ａ  炉内側出鋼口スリーブ煉瓦
６ｂ  中間部出鋼口スリーブ煉瓦
６ｃ  炉外側出鋼口スリーブ煉瓦
７  出鋼口
８  ワーク煉瓦
９  永久煉瓦
１０  不定形耐火物
１１  出鋼口ブロック煉瓦
１２  出鋼口スリーブ煉瓦
１３  耐火物層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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