タップホールの寿命延長を目的とした構造の電気炉の炉底
【課題】 タップホールを有する偏芯炉底出鋼型の電気炉のレンガの構造において、タップホールレンガの構造を変えることにより、溶鋼の出鋼で上部を溶損したタップホールレンガを取替える必要をなくし、タップホールレンガの寿命を延長する構造のタップホールを有する電気炉の炉底の構造を提供する。
【解決手段】 偏芯炉底出鋼型の電気炉１３において、電気炉の炉底７にタップホール１ａを有するタップホールレンガ１の長さを周囲のスリーブレンガ２の長さより長く形成し、このタップホールレンガ１の上端を周囲のスリーブレンガ２の上端よりも上方に突出した構造に形成し、さらに適宜スリーブレンガ２と炉底を形成する不定形耐火物３の上に不定形耐火物４を載置してタップホールレンガ１の高さまで埋めたタップホールレンガ１および周囲のスリーブレンガ２を有する電気炉の炉底７。
【解決手段】 偏芯炉底出鋼型の電気炉１３において、電気炉の炉底７にタップホール１ａを有するタップホールレンガ１の長さを周囲のスリーブレンガ２の長さより長く形成し、このタップホールレンガ１の上端を周囲のスリーブレンガ２の上端よりも上方に突出した構造に形成し、さらに適宜スリーブレンガ２と炉底を形成する不定形耐火物３の上に不定形耐火物４を載置してタップホールレンガ１の高さまで埋めたタップホールレンガ１および周囲のスリーブレンガ２を有する電気炉の炉底７。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏芯炉底出鋼型の電気炉より取鍋に溶鋼を移す際に通過する電気炉のタップホールに関し、特にそのタップホールレンガの構造変更によるタップホールの寿命延長に関する。
【背景技術】
【０００２】
製鋼用の鋼を溶製する電気炉より、溶製した溶鋼を取鍋に移す際には、偏芯炉底出鋼型の電気炉の炉底に取り付けてある中空構造のタップホールを持つタップホールレンガより出鋼する。タップホールレンガは出鋼時に、溶鋼との摩擦と熱により消耗が激しく、出鋼の度にタップホールの内径が大きくなる。特にタップホールレンガの上部と下部は溶損が激しく、ラッパ状に溶損していくため、溶損の都度タップホールレンガを取替する必要があった。
【０００３】
タップホールレンガの寿命延長方法として、タップホールの内側面に鉄管を挿入し、内側面と鉄管の間にモルタルを流し込んで固化する補修方法がある（例えば、特許文献１参照。）。しかし、この補修方法では、鉄管が挿入可能となる径まで溶損しなければ補修は不可能であり、その時期がくるまでにタップホールレンガの上部が大きく溶損してしまうことがあった。このように溶損が進行すると、タップホールレンガ周囲のスリーブレンガの上部まで溶損されてしまう。タップホールレンガの取替えは、比較的容易に実施出来る方法があるが、スリーブレンガの取替えは作業時間がかかることと、労力およびコストがかかる面から、容易に実施することは出来ない。一度スリーブレンガを溶損させてしまうと、その溶損部を耐火物で補修したとしても、この耐火物はレンガと比べると弱いため、溶損は進行する一方である。このようになると、タップホールレンガの溶損も大きくなる一方である。このような理由から、タップホール上部周囲のタップホールレンガが激しく溶損する前にタップホールレンガを取替る必要があった。
【０００４】
従来技術における溶損したタップホールレンガのタップホール上部に鉄管を挿入して載置する方法では、鉄管が挿入可能となる径まで溶損しなければ補修は不可能であり、その時期がくるまでにタップホールレンガの上部が大きく溶損してしまい、レンガ上部の溶損を理由にタップホールレンガを取替となる場合が発生することがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１-２１５０８４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、タップホールを有する偏芯炉底出鋼型の電気炉のレンガの構造において、溶鋼の出鋼により上部を溶損したタップホールレンガを取替える必要をなくし、かつ溶損したタップホールレンガのタップホールの上部に鉄管を載置して補修する必要をなくしながら、タップホールレンガの寿命を延長するものとした構造からなるタップホールを有する電気炉の炉底を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するための本発明の手段は、請求項１の発明では、偏芯炉底出鋼型の電気炉におけるものである。この電気炉の炉底に有するタップホールレンガの長さをその周囲のスリーブレンガの長さより長く形成し、このタップホールレンガの上端を周囲のスリーブレンガの上端よりも上方に突出した構造から形成していることを特徴とするタップホールレンガおよびその周囲のスリーブレンガを有する電気炉の炉底である。
【０００８】
請求項２の発明では、タップホールレンガの上端を周囲のスリーブレンガよりも上方に突出した構造は、タップホールレンガとその周囲のスリーブレンガで形成される段差の部分であるスリーブレンガの上およびスリーブレンガの外側の炉底の不定形耐火物の上に、不定形耐火物をタップホールレンガの上面位置まで埋めて補強した構造であることを特徴とする請求項１の手段のタップホールレンガおよびその周囲のスリーブレンガを有する電気炉の炉底である。
【０００９】
請求項３の発明では、タップホールレンガとその周囲のスリーブレンガで形成される段差を不定形耐火物で埋めて補強した構造は、不定形耐火物の下部を耐火レンガを用いて置換して上部を不定形耐火物のままでタップホールレンガの上面位置まで埋めて補強した構造であることを特徴とする請求項２の手段のタップホールレンガおよびその周囲のスリーブレンガを有する電気炉の炉底である。
【発明の効果】
【００１０】
上記の請求項１の手段の構造の電気炉により、タップホールレンガの上部の溶損を理由にタップホールレンガを取替えとするケースがなくなり、タップホールレンガの上部の寿命を２０〜３０％延長させることができる。
【００１１】
また請求項２の手段の構造の電気炉により、タップホールレンガの上部の溶損を理由にタップホールレンガを取替えとするケースがなくなり、タップホールレンガの上部の溶損をタップホールレンガの寿命を２０〜３０％延長させることができる効果をより的確に得ることができる。
【００１２】
さらに請求項３の手段の構造の電気炉により、タップホールレンガの上部の溶損を理由にタップホールレンガを取替えとするケースがなくなり、タップホールレンガの上部の寿命を２０〜３０％延長させることができる効果をより一層的確に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の偏芯炉底出鋼型の電気炉を模式的に断面で示した側面図である。示した図である。
【図２】本発明のタップホールレンガがスリーブレンガより上方に突出している状態を模式的に示した図である。
【図３】本発明のタップホールレンガとスリーブレンガとの段差部を不定形耐火物にて埋めた状態を模式的に示した図で、（ａ）は段差部を面一に補強し、（ｂ）はタップホールレンガ際を同一の高さ最も高いものとして補強した図である。
【図４】本発明のタップホールレンガとスリーブレンガとの段差部を耐火レンガおよびその上の不定形耐火物で補強した状態を模式的に示した図である。
【図５】図２のタップホールレンガの上部が出鋼により溶損した状態を模式的に示した図である。
【図６】図３のタップホールレンガの上部および周辺を補強した不定形耐火物が出鋼により溶損した状態を模式的に示した図である。
【図７】図４のタップホールレンガおよび不定形耐火物が出鋼により溶損した状態を模式的に示した図である。
【図８】一般的な従来のタップホールレンガが設けられた炉底を模式的に示した図である。
【図９】図８に示すタップホールレンガが出鋼により溶損した状態を模式的に示した図である。
【図１０】図９の状態で、補修を行わずに出鋼を行い、タップホールレンガに加えてスリーブレンガが溶損した状態を模式的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
先ず、従来の偏芯炉底出鋼型の電気炉のタップホールレンガ８およびその周辺の炉底７の構造について添付図面に基づいて説明する。図８は、従来のタップホール８ａを有するタップホールレンガ８とその周囲に設けたスリーブレンガ２と炉底７を形成する不定形耐火物３を模式的に示している。上述したように、電気炉で溶製した溶鋼が出鋼により従来のタップホールレンガ８のタップホール８ａを流下することで、溶鋼による摩擦と溶鋼の熱とにより、タップホール８ａの上部がラッパ状に拡大されて溶損していく。
【００１５】
図９は、図８に示す従来のタップホールレンガ８が出鋼によりタップホールレンガ８の上部が溶損して、タップホール８ａの周囲の上部が溶損部１２となっているタップホールレンガ９の状態を模式的に示している。しかし、この図９の状態では、スリーブレンガ２の上部はまだ溶損していない。しかし、このタップホールレンガ９のタップホール８ａの中央部の溶損は少ないため、従来の補修方法（例えば、特許文献１参照。）では、補修することはできない。しかし、上述したように、このまま使用して出鋼を繰り返し続けるとスリーブレンガ２の上部が溶損されるので、これを防ぐために上部が溶損したタップホールレンガ９の取替えは必要な状態である。
【００１６】
図１０は、図９に示す上部が溶損したタップホールレンガ９の状態で、補修を行うことなく繰り返して出鋼を行った結果、タップホールレンガ９の上部およびタップホール８ａの内径の周囲が溶損して拡大し、しかもタップホールレンガ９の周囲のスリーブレンガ１０の上部が溶損している状態を模式的に示している。しかし、この様になると、上述したように、溶損したスリーブレンガ１０を取替えことは、作業時間と労力とコストの面から容易に実施することは出来なくなる。
【００１７】
次いで、図１に示す電極１４、タップホール６ａおよび出滓口１５を備えた偏芯炉底出鋼型の電気炉１３のタップホールレンガ１およびその周辺の炉底７の構造について添付図面に基づいて説明する。図２は、本願の基本構造の発明に係る構成からなる、電気炉の炉底７のタップホールレンガ１の周辺を示している。中央部にタップホール１ａを有するタップホールレンガ１の長さはその周りに嵌合されているスリーブレンガ２よりも長く、しかも、タップホールレンガ１のよりも長い部分がスリーブレンガ２およびその周囲の炉底７を形成するする不定形耐火物３よりも上方に突出して設けられている構造を有する電気炉の炉底７の構造を模式的に示している。なお、タップホールレンガ１およびスリーブレンガ２の下端は同一平面に位置している。
【００１８】
図３は、第２の発明に係る構成で、電気炉の炉底７のタップホールレンガ１の周辺を示している。この構造では、本発明の長いタップホールレンガ１の上方に突出した部分と、タップホール１の周囲のスリーブレンガ２および炉底の不定形耐火物３との間で形成された段差の部分を不定形耐火物４で埋めた状態を模式的に示している。この場合も、タップホールレンガ１およびスリーブレンガ２の下端は同一平面に位置している。このうち、図３の（ａ）は、タップホールレンガ１の上面と、スリーブレンガ２の上面および炉底の不定形耐火物３の上面とで形成された段差の部分を不定形耐火物４で埋めて、不定形耐火物４の上面をタップホールレンガ１の上面と同じ高さとしたものである。一方、図３の（ｂ）は、タップホールレンガ１の上面際の段差の部分を埋めた不定形耐火物４の上面をタップホールレンガ１の上面と同位置の最も高い位置とし、不定形耐火物４の上面をその高い位置から順次に炉底の不定形耐火物３の上部の部分へ傾斜しながら低くして載置している。
【００１９】
図４は、第３の発明に係る構成で、電気炉の炉底７のタップホールレンガ１の周辺を示している。この構造では、本発明の長いタップホールレンガ１の上方に突出した部分と、タップホール１の周囲のスリーブレンガ２および炉底の不定形耐火物３との間で形成された段差の部分を、スリーブレンガ２の上では耐火レンガ５を載置し、さらにその耐火レンガ５の上を不定形耐火物４で埋めており、さらにその周囲の炉底を形成する不定形耐火物３の上を上記の不定形耐火物４で埋めている状態を模式的に示している。この場合も、タップホールレンガ１およびスリーブレンガ２の下端は同一平面に位置している。
【００２０】
図５は、図２に示す基本構造のタップホールレンガ１の上部が、この電気炉から出鋼する溶鋼により溶損されて、溶損した状態のタップホールレンガ６の状態を模式的に示した図である。図５において仮想線で示している部分はこの溶損部１２である。図２のタップホールレンガ１は上方に突出しているため、図５に示す溶損した状態のタップホールレンガ６の突出部の溶損は大きいが、スリーブレンガ２は溶損するまでには、まだ至っていない。したがって、この状態では補修することなく、なお出鋼することができる。
【００２１】
図６は、図３に示す構造のタップホールレンガ１と、スリーブレンガ２および炉底を形成する不定形耐火物３の上部を不定型耐火物４で埋めた状態の電気炉から、出鋼により溶損した状態のタップホールレンガ６と上記の不定形耐火物４の一部損傷した状態を模式的に示す図である。図６において仮想線で示している部分はこの溶損部１２である。図５と比較してタップホールレンガ６の突出部の外周は不定形耐火物４で保護されているので、溶損は少ない。したがって、この状態では補修することなく、なお出鋼することができる。
【００２２】
図７は、図４に示す構造のタップホールレンガ１と、スリーブレンガ２および炉底を形成する不定形耐火物３の上部を、スリーブレンガ２の部分ではその上面に耐火煉瓦５を載置し、さらにその上および炉底を形成する不定形耐火物３の上を不定型耐火物４で埋めた状態の電気炉から、出鋼により、タップホールレンガ１と不定下位耐火物３が溶損して、溶損した状態のタップホールレンガ６と、上部の不定形耐火物４が損耗した状態を模式的に示ししている。図６と比較してタップホールレンガ６の外周のスリーブレンガ２はその上を耐火レンガ４で保護しているので溶損はない。図７において仮想線で示している部分はこの溶損部１２である。
【実施例１】
【００２３】
本発明の実施例について、図２に示す、上方に突出した長いタップホールレンガ１とスリーブレンガ２との段差の部分および炉底の不定形耐火物３の上を、図３の（ａ）に示すように、不定形耐火物４でタップホールレンガ１の上面の高さまで埋めて補強した。このタップホールレンガ１を有する電気炉を例に説明する。タップホールレンガ１およびスリーブレンガ２の各レンガは材質がＭｇＣである。この実施例では、長いタップホールレンガ１の高さは約１１００ｍｍで、スリーブレンガ２の高さは約１０００ｍｍである。したがって、これらのレンガからなる段差の部分は１００ｍｍであり、この１００ｍｍの段差の部分を水分を若干含ませて練った不定形耐火物で、図３の（ａ）に示すように、埋めた。この状態で電気炉の精錬を行ったところ、約１６０回の出鋼では、図６に示すように、スリーブレンガ２の溶損はなく、タップホールレンガ６のタップホール１ａの上部の内径側が溶損した状態となった。引き続き操業を行ったところ、１９５回の出鋼で、図９に示すように、不定形耐火物４が溶損し尽くしてスリーブレンガ２が溶損する直前の状態となった。そこで、この溶損した状態のタップホールレンガ６をタップホールレンガ１に取替えて再度、図３の状態に不定形耐火物４で埋め戻し、電気炉の操業を実施した。
【実施例２】
【００２４】
本発明の実施例について、図４に示す、上方に突出した長いタップホールレンガ１とスリーブレンガ２との段差の部分および炉底の不定形耐火物３の上を、スリーブレンガ２の上には耐火レンガ５載置し、その上に不定形耐火物４で補強し、炉底を形成する不定形耐火物の３の上には上記の不定形耐火物４で補強し、それらの上面をタップホールレンガ１の上面と同一の高さとした構造により説明する。上記の実施例１と同様に、タップホールレンガ１およびスリーブレンガ２並びに耐火煉瓦５はいずれも材質がＭｇＣであるＭｇＣレンガである。この実施例においても、長いタップホールレンガ１は約１１００ｍｍで、スリーブレンガ２の高さは約１０００ｍｍである。この１００ｍｍの段差の部分のスリーブレンガ２の上に、縦２５０ｍｍ×横１５０ｍｍ×高さ９５ｍｍのＭｇＣレンガをタップホールレンガ１に接するように置き、その上面の５ｍｍの高さの部分に水分を若干含ませて練った不定形耐火物４を載置して、図４に示すように、埋めた。この状態で電気炉の精錬を行ったところ、約１５５回の出鋼で、図７に示すように、溶損部１２が生じたが、スリーブレンガ６は耐火レンガ５で保護されて、スリーブレンガ２の溶損はなく、タップホールレンガ６の上部のタップホール１ａの内側が溶損した状態となった。そこで、引き続き操業を行ったところ、１９０回の出鋼で、耐火レンガ５も無くなり、図９のような、スリーブレンガが溶損する直前の状態となった。そこで、この溶損した状態のタップホールレンガ６をタップホールレンガ１に取替え、スリーブレンガ２の上に耐火レンガ５、さらにその上および炉底を形成する不定形耐火物３の上に不定形耐火物４を載置して図４の状態に戻し、電気炉の操業を実施した。
【符号の説明】
【００２５】
１ タップホールレンガ
１ａ タップホール
２ スリーブレンガ
３ 炉底を形成する不定形耐火物
４ 不定形耐火物
５ 耐火レンガ
６ 溶損した状態のタップホールレンガ
７ 電気炉の炉底
８ 従来のタップホールレンガ
８ａ タップホール
９ 上部が溶損した従来のタップホールレンガ
１０ 上部および内径部が溶損している従来のタップホールレンガ
１１ 上部が溶損しているスリーブレンガ
１２ 溶損部
１３ 偏芯炉底出鋼型の電気炉
１４ 電極
１５ 出滓口
【技術分野】
【０００１】
本発明は、偏芯炉底出鋼型の電気炉より取鍋に溶鋼を移す際に通過する電気炉のタップホールに関し、特にそのタップホールレンガの構造変更によるタップホールの寿命延長に関する。
【背景技術】
【０００２】
製鋼用の鋼を溶製する電気炉より、溶製した溶鋼を取鍋に移す際には、偏芯炉底出鋼型の電気炉の炉底に取り付けてある中空構造のタップホールを持つタップホールレンガより出鋼する。タップホールレンガは出鋼時に、溶鋼との摩擦と熱により消耗が激しく、出鋼の度にタップホールの内径が大きくなる。特にタップホールレンガの上部と下部は溶損が激しく、ラッパ状に溶損していくため、溶損の都度タップホールレンガを取替する必要があった。
【０００３】
タップホールレンガの寿命延長方法として、タップホールの内側面に鉄管を挿入し、内側面と鉄管の間にモルタルを流し込んで固化する補修方法がある（例えば、特許文献１参照。）。しかし、この補修方法では、鉄管が挿入可能となる径まで溶損しなければ補修は不可能であり、その時期がくるまでにタップホールレンガの上部が大きく溶損してしまうことがあった。このように溶損が進行すると、タップホールレンガ周囲のスリーブレンガの上部まで溶損されてしまう。タップホールレンガの取替えは、比較的容易に実施出来る方法があるが、スリーブレンガの取替えは作業時間がかかることと、労力およびコストがかかる面から、容易に実施することは出来ない。一度スリーブレンガを溶損させてしまうと、その溶損部を耐火物で補修したとしても、この耐火物はレンガと比べると弱いため、溶損は進行する一方である。このようになると、タップホールレンガの溶損も大きくなる一方である。このような理由から、タップホール上部周囲のタップホールレンガが激しく溶損する前にタップホールレンガを取替る必要があった。
【０００４】
従来技術における溶損したタップホールレンガのタップホール上部に鉄管を挿入して載置する方法では、鉄管が挿入可能となる径まで溶損しなければ補修は不可能であり、その時期がくるまでにタップホールレンガの上部が大きく溶損してしまい、レンガ上部の溶損を理由にタップホールレンガを取替となる場合が発生することがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００１-２１５０８４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明が解決しようとする課題は、タップホールを有する偏芯炉底出鋼型の電気炉のレンガの構造において、溶鋼の出鋼により上部を溶損したタップホールレンガを取替える必要をなくし、かつ溶損したタップホールレンガのタップホールの上部に鉄管を載置して補修する必要をなくしながら、タップホールレンガの寿命を延長するものとした構造からなるタップホールを有する電気炉の炉底を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するための本発明の手段は、請求項１の発明では、偏芯炉底出鋼型の電気炉におけるものである。この電気炉の炉底に有するタップホールレンガの長さをその周囲のスリーブレンガの長さより長く形成し、このタップホールレンガの上端を周囲のスリーブレンガの上端よりも上方に突出した構造から形成していることを特徴とするタップホールレンガおよびその周囲のスリーブレンガを有する電気炉の炉底である。
【０００８】
請求項２の発明では、タップホールレンガの上端を周囲のスリーブレンガよりも上方に突出した構造は、タップホールレンガとその周囲のスリーブレンガで形成される段差の部分であるスリーブレンガの上およびスリーブレンガの外側の炉底の不定形耐火物の上に、不定形耐火物をタップホールレンガの上面位置まで埋めて補強した構造であることを特徴とする請求項１の手段のタップホールレンガおよびその周囲のスリーブレンガを有する電気炉の炉底である。
【０００９】
請求項３の発明では、タップホールレンガとその周囲のスリーブレンガで形成される段差を不定形耐火物で埋めて補強した構造は、不定形耐火物の下部を耐火レンガを用いて置換して上部を不定形耐火物のままでタップホールレンガの上面位置まで埋めて補強した構造であることを特徴とする請求項２の手段のタップホールレンガおよびその周囲のスリーブレンガを有する電気炉の炉底である。
【発明の効果】
【００１０】
上記の請求項１の手段の構造の電気炉により、タップホールレンガの上部の溶損を理由にタップホールレンガを取替えとするケースがなくなり、タップホールレンガの上部の寿命を２０〜３０％延長させることができる。
【００１１】
また請求項２の手段の構造の電気炉により、タップホールレンガの上部の溶損を理由にタップホールレンガを取替えとするケースがなくなり、タップホールレンガの上部の溶損をタップホールレンガの寿命を２０〜３０％延長させることができる効果をより的確に得ることができる。
【００１２】
さらに請求項３の手段の構造の電気炉により、タップホールレンガの上部の溶損を理由にタップホールレンガを取替えとするケースがなくなり、タップホールレンガの上部の寿命を２０〜３０％延長させることができる効果をより一層的確に得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の偏芯炉底出鋼型の電気炉を模式的に断面で示した側面図である。示した図である。
【図２】本発明のタップホールレンガがスリーブレンガより上方に突出している状態を模式的に示した図である。
【図３】本発明のタップホールレンガとスリーブレンガとの段差部を不定形耐火物にて埋めた状態を模式的に示した図で、（ａ）は段差部を面一に補強し、（ｂ）はタップホールレンガ際を同一の高さ最も高いものとして補強した図である。
【図４】本発明のタップホールレンガとスリーブレンガとの段差部を耐火レンガおよびその上の不定形耐火物で補強した状態を模式的に示した図である。
【図５】図２のタップホールレンガの上部が出鋼により溶損した状態を模式的に示した図である。
【図６】図３のタップホールレンガの上部および周辺を補強した不定形耐火物が出鋼により溶損した状態を模式的に示した図である。
【図７】図４のタップホールレンガおよび不定形耐火物が出鋼により溶損した状態を模式的に示した図である。
【図８】一般的な従来のタップホールレンガが設けられた炉底を模式的に示した図である。
【図９】図８に示すタップホールレンガが出鋼により溶損した状態を模式的に示した図である。
【図１０】図９の状態で、補修を行わずに出鋼を行い、タップホールレンガに加えてスリーブレンガが溶損した状態を模式的に示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
先ず、従来の偏芯炉底出鋼型の電気炉のタップホールレンガ８およびその周辺の炉底７の構造について添付図面に基づいて説明する。図８は、従来のタップホール８ａを有するタップホールレンガ８とその周囲に設けたスリーブレンガ２と炉底７を形成する不定形耐火物３を模式的に示している。上述したように、電気炉で溶製した溶鋼が出鋼により従来のタップホールレンガ８のタップホール８ａを流下することで、溶鋼による摩擦と溶鋼の熱とにより、タップホール８ａの上部がラッパ状に拡大されて溶損していく。
【００１５】
図９は、図８に示す従来のタップホールレンガ８が出鋼によりタップホールレンガ８の上部が溶損して、タップホール８ａの周囲の上部が溶損部１２となっているタップホールレンガ９の状態を模式的に示している。しかし、この図９の状態では、スリーブレンガ２の上部はまだ溶損していない。しかし、このタップホールレンガ９のタップホール８ａの中央部の溶損は少ないため、従来の補修方法（例えば、特許文献１参照。）では、補修することはできない。しかし、上述したように、このまま使用して出鋼を繰り返し続けるとスリーブレンガ２の上部が溶損されるので、これを防ぐために上部が溶損したタップホールレンガ９の取替えは必要な状態である。
【００１６】
図１０は、図９に示す上部が溶損したタップホールレンガ９の状態で、補修を行うことなく繰り返して出鋼を行った結果、タップホールレンガ９の上部およびタップホール８ａの内径の周囲が溶損して拡大し、しかもタップホールレンガ９の周囲のスリーブレンガ１０の上部が溶損している状態を模式的に示している。しかし、この様になると、上述したように、溶損したスリーブレンガ１０を取替えことは、作業時間と労力とコストの面から容易に実施することは出来なくなる。
【００１７】
次いで、図１に示す電極１４、タップホール６ａおよび出滓口１５を備えた偏芯炉底出鋼型の電気炉１３のタップホールレンガ１およびその周辺の炉底７の構造について添付図面に基づいて説明する。図２は、本願の基本構造の発明に係る構成からなる、電気炉の炉底７のタップホールレンガ１の周辺を示している。中央部にタップホール１ａを有するタップホールレンガ１の長さはその周りに嵌合されているスリーブレンガ２よりも長く、しかも、タップホールレンガ１のよりも長い部分がスリーブレンガ２およびその周囲の炉底７を形成するする不定形耐火物３よりも上方に突出して設けられている構造を有する電気炉の炉底７の構造を模式的に示している。なお、タップホールレンガ１およびスリーブレンガ２の下端は同一平面に位置している。
【００１８】
図３は、第２の発明に係る構成で、電気炉の炉底７のタップホールレンガ１の周辺を示している。この構造では、本発明の長いタップホールレンガ１の上方に突出した部分と、タップホール１の周囲のスリーブレンガ２および炉底の不定形耐火物３との間で形成された段差の部分を不定形耐火物４で埋めた状態を模式的に示している。この場合も、タップホールレンガ１およびスリーブレンガ２の下端は同一平面に位置している。このうち、図３の（ａ）は、タップホールレンガ１の上面と、スリーブレンガ２の上面および炉底の不定形耐火物３の上面とで形成された段差の部分を不定形耐火物４で埋めて、不定形耐火物４の上面をタップホールレンガ１の上面と同じ高さとしたものである。一方、図３の（ｂ）は、タップホールレンガ１の上面際の段差の部分を埋めた不定形耐火物４の上面をタップホールレンガ１の上面と同位置の最も高い位置とし、不定形耐火物４の上面をその高い位置から順次に炉底の不定形耐火物３の上部の部分へ傾斜しながら低くして載置している。
【００１９】
図４は、第３の発明に係る構成で、電気炉の炉底７のタップホールレンガ１の周辺を示している。この構造では、本発明の長いタップホールレンガ１の上方に突出した部分と、タップホール１の周囲のスリーブレンガ２および炉底の不定形耐火物３との間で形成された段差の部分を、スリーブレンガ２の上では耐火レンガ５を載置し、さらにその耐火レンガ５の上を不定形耐火物４で埋めており、さらにその周囲の炉底を形成する不定形耐火物３の上を上記の不定形耐火物４で埋めている状態を模式的に示している。この場合も、タップホールレンガ１およびスリーブレンガ２の下端は同一平面に位置している。
【００２０】
図５は、図２に示す基本構造のタップホールレンガ１の上部が、この電気炉から出鋼する溶鋼により溶損されて、溶損した状態のタップホールレンガ６の状態を模式的に示した図である。図５において仮想線で示している部分はこの溶損部１２である。図２のタップホールレンガ１は上方に突出しているため、図５に示す溶損した状態のタップホールレンガ６の突出部の溶損は大きいが、スリーブレンガ２は溶損するまでには、まだ至っていない。したがって、この状態では補修することなく、なお出鋼することができる。
【００２１】
図６は、図３に示す構造のタップホールレンガ１と、スリーブレンガ２および炉底を形成する不定形耐火物３の上部を不定型耐火物４で埋めた状態の電気炉から、出鋼により溶損した状態のタップホールレンガ６と上記の不定形耐火物４の一部損傷した状態を模式的に示す図である。図６において仮想線で示している部分はこの溶損部１２である。図５と比較してタップホールレンガ６の突出部の外周は不定形耐火物４で保護されているので、溶損は少ない。したがって、この状態では補修することなく、なお出鋼することができる。
【００２２】
図７は、図４に示す構造のタップホールレンガ１と、スリーブレンガ２および炉底を形成する不定形耐火物３の上部を、スリーブレンガ２の部分ではその上面に耐火煉瓦５を載置し、さらにその上および炉底を形成する不定形耐火物３の上を不定型耐火物４で埋めた状態の電気炉から、出鋼により、タップホールレンガ１と不定下位耐火物３が溶損して、溶損した状態のタップホールレンガ６と、上部の不定形耐火物４が損耗した状態を模式的に示ししている。図６と比較してタップホールレンガ６の外周のスリーブレンガ２はその上を耐火レンガ４で保護しているので溶損はない。図７において仮想線で示している部分はこの溶損部１２である。
【実施例１】
【００２３】
本発明の実施例について、図２に示す、上方に突出した長いタップホールレンガ１とスリーブレンガ２との段差の部分および炉底の不定形耐火物３の上を、図３の（ａ）に示すように、不定形耐火物４でタップホールレンガ１の上面の高さまで埋めて補強した。このタップホールレンガ１を有する電気炉を例に説明する。タップホールレンガ１およびスリーブレンガ２の各レンガは材質がＭｇＣである。この実施例では、長いタップホールレンガ１の高さは約１１００ｍｍで、スリーブレンガ２の高さは約１０００ｍｍである。したがって、これらのレンガからなる段差の部分は１００ｍｍであり、この１００ｍｍの段差の部分を水分を若干含ませて練った不定形耐火物で、図３の（ａ）に示すように、埋めた。この状態で電気炉の精錬を行ったところ、約１６０回の出鋼では、図６に示すように、スリーブレンガ２の溶損はなく、タップホールレンガ６のタップホール１ａの上部の内径側が溶損した状態となった。引き続き操業を行ったところ、１９５回の出鋼で、図９に示すように、不定形耐火物４が溶損し尽くしてスリーブレンガ２が溶損する直前の状態となった。そこで、この溶損した状態のタップホールレンガ６をタップホールレンガ１に取替えて再度、図３の状態に不定形耐火物４で埋め戻し、電気炉の操業を実施した。
【実施例２】
【００２４】
本発明の実施例について、図４に示す、上方に突出した長いタップホールレンガ１とスリーブレンガ２との段差の部分および炉底の不定形耐火物３の上を、スリーブレンガ２の上には耐火レンガ５載置し、その上に不定形耐火物４で補強し、炉底を形成する不定形耐火物の３の上には上記の不定形耐火物４で補強し、それらの上面をタップホールレンガ１の上面と同一の高さとした構造により説明する。上記の実施例１と同様に、タップホールレンガ１およびスリーブレンガ２並びに耐火煉瓦５はいずれも材質がＭｇＣであるＭｇＣレンガである。この実施例においても、長いタップホールレンガ１は約１１００ｍｍで、スリーブレンガ２の高さは約１０００ｍｍである。この１００ｍｍの段差の部分のスリーブレンガ２の上に、縦２５０ｍｍ×横１５０ｍｍ×高さ９５ｍｍのＭｇＣレンガをタップホールレンガ１に接するように置き、その上面の５ｍｍの高さの部分に水分を若干含ませて練った不定形耐火物４を載置して、図４に示すように、埋めた。この状態で電気炉の精錬を行ったところ、約１５５回の出鋼で、図７に示すように、溶損部１２が生じたが、スリーブレンガ６は耐火レンガ５で保護されて、スリーブレンガ２の溶損はなく、タップホールレンガ６の上部のタップホール１ａの内側が溶損した状態となった。そこで、引き続き操業を行ったところ、１９０回の出鋼で、耐火レンガ５も無くなり、図９のような、スリーブレンガが溶損する直前の状態となった。そこで、この溶損した状態のタップホールレンガ６をタップホールレンガ１に取替え、スリーブレンガ２の上に耐火レンガ５、さらにその上および炉底を形成する不定形耐火物３の上に不定形耐火物４を載置して図４の状態に戻し、電気炉の操業を実施した。
【符号の説明】
【００２５】
１ タップホールレンガ
１ａ タップホール
２ スリーブレンガ
３ 炉底を形成する不定形耐火物
４ 不定形耐火物
５ 耐火レンガ
６ 溶損した状態のタップホールレンガ
７ 電気炉の炉底
８ 従来のタップホールレンガ
８ａ タップホール
９ 上部が溶損した従来のタップホールレンガ
１０ 上部および内径部が溶損している従来のタップホールレンガ
１１ 上部が溶損しているスリーブレンガ
１２ 溶損部
１３ 偏芯炉底出鋼型の電気炉
１４ 電極
１５ 出滓口
【特許請求の範囲】
【請求項１】
偏芯炉底出鋼型の電気炉において、タップホールレンガの長さを周囲のスリーブレンガの長さよりも長く形成し、タップホールレンガの上端を周囲のスリーブレンガの上端よりも上方に突出した構造から形成していることを特徴とするタップホールレンガおよびその周囲のスリーブレンガを有する電気炉の炉底。
【請求項２】
タップホールレンガの上端を周囲のスリーブレンガよりも上方に突出した構造は、タップホールレンガとその周囲のスリーブレンガで形成される段差を不定形耐火物で埋めて補強した構造から形成していることを特徴とする請求項１に記載のタップホールレンガおよびその周囲のスリーブレンガを有する電気炉の炉底。
【請求項３】
タップホールレンガとその周囲のスリーブレンガで形成される段差を不定形耐火物で埋めた構造は不定形耐火物の下部を耐火レンガで置換して補強した構造であることを特徴とする請求項２に記載のタップホールレンガおよびその周囲のスリーブレンガを有する電気炉の炉底。
【請求項１】
偏芯炉底出鋼型の電気炉において、タップホールレンガの長さを周囲のスリーブレンガの長さよりも長く形成し、タップホールレンガの上端を周囲のスリーブレンガの上端よりも上方に突出した構造から形成していることを特徴とするタップホールレンガおよびその周囲のスリーブレンガを有する電気炉の炉底。
【請求項２】
タップホールレンガの上端を周囲のスリーブレンガよりも上方に突出した構造は、タップホールレンガとその周囲のスリーブレンガで形成される段差を不定形耐火物で埋めて補強した構造から形成していることを特徴とする請求項１に記載のタップホールレンガおよびその周囲のスリーブレンガを有する電気炉の炉底。
【請求項３】
タップホールレンガとその周囲のスリーブレンガで形成される段差を不定形耐火物で埋めた構造は不定形耐火物の下部を耐火レンガで置換して補強した構造であることを特徴とする請求項２に記載のタップホールレンガおよびその周囲のスリーブレンガを有する電気炉の炉底。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−１９１０４４（Ｐ２０１１−１９１０４４Ａ）
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５９９６７（Ｐ２０１０−５９９６７）
【出願日】平成２２年３月１６日（２０１０．３．１６）
【出願人】（０００１８００７０）山陽特殊製鋼株式会社 (601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月１６日（２０１０．３．１６）
【出願人】（０００１８００７０）山陽特殊製鋼株式会社 (601)
【Ｆターム（参考）】
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