(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融金属製錬炉の鉄皮の溶接補修方法において、溶接を行う前の隙間部に低融点金属を挿入したのち、その外側を溶接補修することを特徴とする溶融金属製錬炉の鉄皮補修方法。
【請求項２】
前記低融点金属が、鉛および亜鉛もしくはこれらの１種以上を含有する低融点合金であることを特徴とする請求項１記載の溶融金属製錬炉の鉄皮補修方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転炉などの溶融金属の製錬炉の鉄皮の補修方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
転炉などの溶融金属の製錬炉においては、操業時の温度変化や内張りされた耐火物の溶損、あるいは耐火物に含まれる炭素による浸炭等に起因して鉄皮の亀裂や孔明きが発生する。
一般に、亀裂補修についてはガウジング施工して開先を形成したうえで、図３に示すような肉盛り溶接を行い、孔明き補修は鉄皮を切り欠き、切り欠いた部分の形状に合わせた新鉄皮をはめ込んで額縁溶接を行っている。また、補修した溶接部が浸炭によって再度劣化する問題に対しては、特開平3-249113号公報に、鉄皮の浸炭部位の範囲に渡り切断除去し、切断部を開先成形し、切除した部分と同形状の新鉄皮をはめ込んで溶接することが開示されている。
【０００３】
いずれの補修方法によっても、溶接を行う以上、 溶接熱影響部が必ず形成される。このような溶接熱影響部は残留応力が発生し、 再度亀裂を発生させる起点となってしまう。
転炉のように内部において多量のガス、しかもＣＯのごとき可燃性ガスを発生する設備ではこのような亀裂はガスの漏洩をもたらし、引火した場合には周辺設備を焼損することになりかねない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の補修方法によっては、補修後の亀裂の再発生を好適に防止する方法がなく、目視観察等によって亀裂の再発生を監視し、亀裂が発見された場合は再度補修を繰り返す必要があり、その都度、 製錬炉の操業を止めなくてはならないという重大な不都合があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するめたに本発明は、溶融金属製錬炉の鉄皮の溶接補修方法において、溶接を行う前の隙間部に低融点金属を挿入したのち、その外側を溶接補修することを特徴とする溶融金属製錬炉の鉄皮補修方法を提案するものである。
【０００６】
ここに、前記低融点金属が、鉛および亜鉛もしくはこれらの１種以上を含有する低融点合金であることが好ましい。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明にかかる溶融金属製錬炉の鉄皮補修方法の好ましい実施形態について説明する。
本発明においては、図１(a) に示すように、まず鉄皮１に発生した亀裂、 あるいは鉄皮１の一部を切除して切除した部分と同形状の新鉄皮をはめ込む際の隙間に低融点金属２を挿入する。その後その外側（鉄皮１の表面側および裏面側）を溶接補修する。 溶接補修は図１(b) に示すように鉄皮１と同種の鋼材を当て金３として溶接してもよいし、図１(c) に示すように単なる肉盛りによってもよい。また、図２に示すように予め鉄皮１の片側の面を溶接補修したのち、他方の側から低融点金属２を挿入し、次いで、該他方の面側を溶接補修するのであってもよい。
【０００８】
低融点金属２としては、鉛、亜鉛あるいはこれらを含有する低融点合金が好ましく使用できる。これらの低融点金属２を挿入するにあたっては、溶融状態で流入させる方法、シート状あるいは楔状の低融点金属２を隙間に押圧ないし叩き込む方法、粉粒状の低融点金属２を充填する方法等があるが、いずれの方法によっても構わない。
【０００９】
外側を溶接補修してしまうので、挿入の際に低融点金属２と鉄皮１間に隙間があっても、炉内と炉外が通じることはないし、溶接補修の際に低融点金属２が溶融するので隙間が埋まるからである。低融点金属２は操業時の鉄皮１温度で溶融することが必要であり、 この点から融点が 600℃以下、より好ましくは 500℃以下であるのがよい。
【００１０】
一方、 余りに融点の低い金属は沸点も低いので溶接補修の際に蒸発ロスするおそれがある。したがって、好ましくは 200℃以上、 より好ましくは 300℃以上であるのがよい。このような観点から単体金属では鉛（融点 371℃）、亜鉛（融点 420℃）が好ましく、合金ではこれらをベースとする低融点合金が好ましく使用できる。
【００１１】
本発明においても補修部の周囲の溶接熱影響部に亀裂が発生する場合があるが、そのような場合であっても補修部に充填された低融点金属２が亀裂を埋めるので炉内からのガスの噴出を防止することができる。なお、長期間経過すると亀裂が著しく拡大し、低融点金属２が溶融し流出してしまうことが懸念されるが、内張りれんがの張り替え作業である炉修から次回の炉修までの期間（これを１炉代という）にこのような亀裂の著しい状態にまでは至らないので、従来のように操業中の精錬炉を止めて緊急に補修をする必要はない。 再度の補修が必要な場合でも炉修にあわせて行えばよいので操業にダウンタイムを生じることはない。
【００１２】
【実施例】
Cr鉱石の溶融還元を行う転炉型溶融還元炉において、従来の鉄皮補修方法と本発明の鉄皮補修方法を比較した。
まず、従来例は次の通りである。
操業時に炉体絞り部付近に亀裂が認められた溶融還元炉の操業を止めて、該亀裂部をガウジングして開先を設け、 炉体と同じボイラ鋼板素材によって肉盛り溶接した。その際、炉の冷却と補修、および炉の予熱のために 108時間のダウンタイムが発生した。その後溶融還元製錬を行ったところ、約 100チャージ（１炉代の半分）の製錬の後に前回補修した部位に再度亀裂が発生し、 該亀裂から漏出したガスが燃焼しているのが認められた。そこで、前回と同様に炉の操業を停止して炉を冷却後、鉄皮１の補修を行い、炉の予熱を経て溶融還元製錬を再開した。この際もダウンタイムは約 108時間であった。
【００１３】
一方、 本発明例は次の通りである。
上述と同様に亀裂の発生が認められた炉を停止し、炉を冷却後、亀裂部に鉛粉を充填した上で、鉄皮１に当て金３をして溶接した。その後炉を予熱して溶融還元製錬を再開した。このときは操業の途中での緊急補修および炉修であったために従来例と同様に約 108時間のダウンタイムが生じた。その後操業を継続したが、１炉代（ 200チャージ）の間に再度の亀裂の発生は認められなかった。そして炉修後、次の炉代においても亀裂の再発生は認められず、 次の炉修を迎えた。炉修の際に補修部を確認したところ間隔が0.3mm ，長さ30mm程度の微細な亀裂が認められたため、当て金３を除去して再度の補修を行った。当て金３を除去した際に前回に充填した鉛の状況を観察したところ、鉛の溶融流出は生じていなかったので、若干の鉛粉の補充（前回充填時の鉛粉間の空隙に相当する程度の量）を行った上で再度当て金３を溶接して補修を終えた。この補修は炉修中に行ったので、なんら操業にダウンタイムは生じなかった。
【００１４】
以上のごとく、本発明の補修方法によれば、補修部分に炉内からガスが噴出するような再度の亀裂の発生はなく、しかも補修自体が操業にダウンタイムを生じず行うことができた。
【００１５】
【発明の効果】
以上詳述したように本発明に依れば、 転炉などの溶融金属の製錬炉の鉄皮の補修方法において、補修後の亀裂の再発生を好適に防止するとともに、再度補修を炉修時に行えることにより、補修のために、その都度、製錬炉の操業を止めなくてはならないという重大な不都合を防止できるという優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法で補修する例を示す断面図である。
【図２】本発明の方法で補修する例を示す断面図である。
【図３】従来の方法で補修する例を示す断面図である。
【符号の説明】
１  鉄皮
２  低融点金属
３  当て金
４  溶接部
【図１】
0003835304.tif 000002
【図２】
0003835304.tif 000003
【図３】
0003835304.tif 000004