窯炉側壁の築炉構造
【課題】本発明は、炉内側へ耐火物の押し出しを防止し、耐火物の寿命を延長するようにした窯炉側壁の築炉構造を提供することを目的とする。
【解決手段】本発明による窯炉側壁の築炉構造は、最下段耐火物(1)の上面には傾斜面(30)が形成され、中間段耐火物(2)の厚さは炉内側(21a)から炉外側(21b)にかけて厚くなり、最上段耐火物(3)は鉄皮(20)の天端鉄皮(4)により押圧されて配設され、各耐火物(1,2,3)が炉内側(21a)に押し出されないように配設された構成である。
【解決手段】本発明による窯炉側壁の築炉構造は、最下段耐火物(1)の上面には傾斜面(30)が形成され、中間段耐火物(2)の厚さは炉内側(21a)から炉外側(21b)にかけて厚くなり、最上段耐火物(3)は鉄皮(20)の天端鉄皮(4)により押圧されて配設され、各耐火物(1,2,3)が炉内側(21a)に押し出されないように配設された構成である。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窯炉側壁の築炉構造に関し、特に、電気炉の内側に凸となるような部分での築炉構造の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、窯炉では、鉄皮の内側に耐火物をライニングしているが、一般的な窯炉は、真上から見ると丸形ないし矩形の形状をしており、鉄皮構造は直線ないし内側に凹で外側に凸となる構造をしている。したがってその内側に施工される耐火物も同様に内側に直線ないし凹となる。この場合、窯炉内部が高温になると、耐火物同士が熱膨張で迫り合い、耐火物が鉄皮側に押し付けられるような力が働く。
しかし、例外的には、多くの部分では凹であるが、一部分だけ凸とならざるを得ないような窯炉が存在する。このような場合、この凸の部分の先端部では、窯炉内部が高温になると耐火物同士が熱膨張で迫り合い、この凸の部分にある耐火物を鉄皮から離し、炉内側へ押し出すような力が働く。この場合、先端部の耐火物が炉内へ押し出されて損傷し、さらにはその部分の耐火物が無くなることで損傷が拡大するという問題があった。
【０００３】
この問題に対し、いくつかの改善案が提案されている。
すなわち、特許文献１では、鋼の連続鋳造に用いられるタンディッシュにおける同様な部分の耐火物を背面側の金物とアンカーでつなぎ止める構造を示すと共に、積み重なる煉瓦の上下面に凸部と凹部を作り、嵌合させる煉瓦構造を提案している。
また、特許文献２には不定形耐火物を施工する場合、鉄皮に取り付けられたアンカーブロックによって、当該部分の耐火物の炉内側への迫り出しを抑制しようとする試みが紹介されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１１７９７５号公報
【特許文献２】特開２００９−４５６５４公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の窯炉側壁の耐火物構造は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、特許文献１の構成においては、これを電気炉に適用しようとすると、アンカー部から耐火物が割れたり、嵌合部から煉瓦が割れたりして、損傷するという問題点があった。電気炉では、タンディシュに比較し、大型の耐火物を使用しており、また、炉内の温度が高いということが影響し、大きな応力集中が起きたものと推定される。
【０００６】
また、特許文献２の構成においては、電気炉のような大型の形状に適用すると、アンカーブロックへの応力集中によってアンカーブロックが折損するという問題点があった。
本発明は、電気炉の内側に凸となるような部分で、凸となっている側壁を構成する耐火物の炉内側への迫り出しを抑制するための築炉構造を提供しようとするものである。すなわち、本出願人は、大型の耐火物を使用して目地そのものの数を減らして目地損傷を抑制し、熱膨張による耐火物同士が押し合う力を凸部の鉄皮側へ向かう力と変換するような構造を検討し本発明に至ったものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による窯炉側壁の築炉構造は、窯炉の鉄皮の内側に突出する凸部炉壁を有し、前記凸部炉壁が高さ方向に積層される最下段耐火物と中間段耐火物と最上段耐火物によって構成される窯炉側壁の築炉構造において、前記最下段耐火物は、炉内へ押し出されないように拘束されていると共に、その上面に形成され炉内側が高く前記鉄皮の側壁側鉄皮側で炉内側よりも低くなるような傾斜面と、前記中間段耐火物の垂直方向の厚さとして形成され、前記炉内側に位置する第１厚さと、前記中間段耐火物の前記側壁側鉄皮側に形成され前記第１厚さよりも厚い第２厚さと、前記最上段耐火物は炉内へ押し出されないように拘束されていると共に、前記最上段耐火物を下方へ向けて押圧するために配設された天端鉄皮と、からなる構成であり、また、前記最下段耐火物は、前記炉内に設けられた炉底煉瓦により炉内側へ押し出されないように拘束、又は、アンカーによって固定、又は、炉底煉瓦とアンカーにより固定、又は金物により固定、又は、アンカーと金物により固定されている構成であり、また、前記最上段耐火物は、アンカー又は固定ピンによって炉内側へ押し出されないように固定されている構成であり、また、前記最下段耐火物と中間段耐火物との間には、キー煉瓦が設けられている構成であり、また、前記最下段耐火物の上面が水平方向となす傾斜角度は、５度〜３５度の範囲である構成であり、また、前記中間段耐火物は、１個から６個の何れかよりなる構成であり、また、前記中間段耐火物の上面方向と下面方向のなす面角度差は、１度〜１０度の範囲である構成であり、また、前記最上段耐火物と前記天端鉄皮との間には、膨張代として可縮性充填材が設けられている構成である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明による窯炉側壁の築炉構造は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、窯炉の鉄皮の内側に突出する凸部炉壁を有し、前記凸部炉壁が高さ方向に積層される最下段耐火物と中間段耐火物と最上段耐火物によって構成される窯炉側壁の築炉構造において、前記最下段耐火物は、炉内へ押し出されないように拘束されていると共に、その上面に形成され炉内側が高く前記鉄皮の側壁側鉄皮側で炉内側よりも低くなるような傾斜面と、前記中間段耐火物の垂直方向の厚さとして形成され、前記炉内側に位置する第１厚さと、前記中間段耐火物の前記側壁側鉄皮側に形成され前記第１厚さよりも厚い第２厚さと、前記最上段耐火物は炉内へ押し出されないように拘束されていると共に、前記最上段耐火物を下方へ向けて押圧するために配設された天端鉄皮と、からなる構成であるため、電気炉のような大型の窯炉で炉内側へ凸となるような部分での耐火物の損傷を抑制でき、窯炉の寿命を飛躍的に延長することが可能となった。
また、前記最下段耐火物は、前記炉内に設けられた炉底煉瓦により炉内側へ押し出されないように拘束、又は、アンカーによって固定、又は、炉底煉瓦とアンカーにより固定、又は金物により固定、又は、アンカーと金物により固定されていることにより、最下段耐火物の固定を確実とすることができる。
また、前記最下段耐火物と中間段耐火物との間には、キー煉瓦が設けられていることにより、各耐火物の炉内側への押し出しを確実に防止できる。
また、前記最下段耐火物の上面が水平方向となす傾斜角度は、５度〜３５度の範囲であることにより、最下段耐火物の炉内側への押し出しを防止できる。
また、前記中間段耐火物は、１個から６個の何れかよりなることにより、製造が容易でかつ築炉作業も容易である。
また、前記中間段耐火物の上面方向と下面方向のなす面角度差は、１度〜１０度の範囲であることにより、炉内側で厚さを薄く、炉外側で厚くすることができ、熱膨張による迫り力によって炉外側へ向かう力を働かせることができる。
前記最上段耐火物と前記天端鉄皮との間には、膨張代として可縮性充填材が設けられていることにより、各耐火物の上下方向の熱膨張を吸収し、各耐火物の損傷等を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の築炉構造の一例を示す垂直方向断面図である。
【図２】本発明の築炉構造の一例を示す水平方向断面図である。
【図３】本発明の最下段の耐火物の垂直方向断面の一例を示す図である。
【図４】本発明の中間段の耐火物の垂直方向断面の一例を示す図である。
【図５】比較例１の築炉構造を示す垂直方向断面図である。
【図６】比較例２の築炉構造を示す垂直方向断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明は、電気炉の内側に凸となる部分の耐火物の積層構造を改良し、炉内側への耐火物の押し出しを防止し、耐火物の寿命を延長するようにした築炉構造を提供することを目的とする。
【実施例】
【００１１】
以下、図面と共に本発明による窯炉側壁の築炉構造の好適な実施の形態について説明する。
図１において、符号１００で示されるものは窯炉であり、この窯炉１００の一部に内方に向けて突出して形成される凸部炉壁１０１では、鉄皮２０の一部が曲折されて上部鉄皮９、天端鉄皮４、側壁側鉄皮７及び底部鉄皮８が形成されている。
【００１２】
前記底部鉄皮８上には、側壁側鉄皮７に沿ってパーマ耐火物１０及び図２の炉壁ウェアー耐火物が積層されており、このパーマ耐火物１０の一部に炉内２１の炉底裏張りスタンプ１１上の炉底煉瓦１２に一部が接する状態で積層耐火物２２が設けられている。
【００１３】
前記炉底煉瓦１２上に位置する溶融金属１４Ａは、前記積層耐火物２２の一部に接している。
前記積層耐火物２２は、その底部側から、最下段耐火物１、中間段耐火物２、最上段耐火物３によって構成され、各耐火物１，２の間には各耐火物１，２が炉内２１側へ押し出されることのないようにキー煉瓦５が設けられている。
前記天端鉄皮４に設けられた固定ピン６は、最上段耐火物３と天端鉄皮４との間に設けられた可縮性充填材１３を貫通して最上段耐火物３に螺入されることにより、最上段耐火物３の炉内側２１ａへ押し出されることを防止している。
尚、この可縮性充填材１３は、各耐火物１，２，３の膨張代としての吸収作用を有している。
【００１４】
次に、図１〜図４について、より具体的に説明する。
本発明の第１は、窯炉１００がその内側に凸となる凸部炉壁１０１部分において、
炉内２１へ押し出されないように拘束された最下段耐火物１（図３に示す）であって、その上面は炉内側２１ａが高く、側壁側鉄皮７側で低くなるような傾斜面３０を持つ最下段耐火物１と、
１個ないし複数個の中間段耐火物２（図４で示す）であって、前記中間段の各段の耐火物の垂直方向の厚さは炉内側２１ａで薄く、炉外側２１ｂで厚い中間段耐火物２と、
最上段耐火物３であって、炉内２１へ押し出されないように拘束された最上段耐火物３と、
最上段耐火物３を下側に向かって押えるように設置された天端鉄皮４と、
からなる耐火物の築炉構造である。
【００１５】
また、その第２は、発明１の最下段耐火物１が、それより炉内側２１ａに設置された炉底煉瓦１２によって炉内側２１ａへ押し出されないように拘束、及び／または図示しないアンカーによって固定、及び／または図示しない金物によって固定されている耐火物の築炉構造である。
その第３は、発明１及び２において、最上段耐火物３が図示しないアンカーによって固定、または固定ピン６によって固定されている耐火物の築炉構造である。
その第４は、発明１〜３において各耐火物１，２，２，２の間にキー煉瓦５を入れた耐火物の築炉構造である。
【００１６】
前記炉内側２１ａへ凸となるような耐火物部材を構築する場合、大型の耐火物を用いることが必要であるが、通常サイズの耐火物で施工すると、目地が多く含まれるため、その部分から損傷が起こる。これを抑制するためには、目地そのものを少なくする必要がある。このための対策としては、大型の耐火物構造とし、水平方向のブロック数としては、１〜３個程度のブロックとすることが好ましい。より好ましくは、１ないし２個である。２ないし３個に分割する場合、縦方向で通し目地とすることは好ましくなく、縦方向の目地が通し目地とならないように目地をずらす、いわゆる千鳥目地とすることが好ましい。
前記最下段耐火物１は、何らかの方法で炉内２１へ押し出されないようにすることが必要である。炉内２１へ押し出されないようにするためには、いくつかの手段を取り得る。その一つの例は、最下段耐火物１の炉内側２１ａ前面に、炉底煉瓦１２を施工することである。また、別の手段は、最下段耐火物１を図示しないアンカーまたは金物により鉄皮２０と結合させ、炉内側２１ａへ押し出すように働く力を受け止めることである。この最下段耐火物１が押し出されないような対策を取らないと、最下段耐火物１は隣接する耐火物の熱膨張によって炉内側２１ａへ押し出される。
【００１７】
前記最下段耐火物１の上面３０が炉内側２１ａで高く、一方で、炉外側２１ｂで低くなるように傾斜を付与することが必要である。その例示図を図３に示す。
すなわち、最下段耐火物１の炉内側内面１６から側壁側外面１７にかけて下がるような傾斜面３０が形成されている。この傾斜により、この上に設置する複数個の耐火物を保持し、かつ後述する天端鉄皮４との間の拘束力によってそれらのブロックに炉外側２１ｂへ向かう力を与える。
前記最下段耐火物１の上面すなわち傾斜面３０が水平方向Ｈとなす傾斜角度Ａは５度〜３５度の範囲となるようにすることが好ましい。前記角度が５度未満では、中間段耐火物２の炉内側２１ａへ迫り出しを抑えることができず好ましくない。一方、前記角度が３５度を超えると中間段耐火物２から最下段耐火物１へかかる迫り力が炉内側２１ａへ働く力として大きくなりすぎ、際す段耐火物１が炉内側２１ａへ押し出される可能性が大きくなる。その角度はより好ましくは８度〜２５度の範囲である。
【００１８】
前記中間段耐火物２は、各段の耐火物の垂直方向の厚さが炉内側２１ａで薄く、炉外側２１ｂで厚い、１個ないし複数個の耐火物から形成される。その例示図を図４に示す。すなわち、中間段耐火物２の内側の炉内側内面１８の垂直方向の高さである第１厚さＴ１は、外側の側壁側外面１９の垂直方向の高さである第２厚さＴ２より小となるように構成されている。
各耐火物の垂直方向の厚さを炉内側２１ａで薄く、炉外側２１ｂで厚くすることと、それらを垂直方向で上下から拘束することとで、熱膨張によって垂直方向の迫り力を発生させ、かつその迫り力によって炉外側２１ｂに向かう力を働かせることが可能となる。耐火物の垂直方向の厚さを炉内側２１ａで薄く、炉外側２１ｂで厚くすることは、耐火物の上下方向の２面である上面方向Ｍと下面方向Ｎのなす面角度差Ｂで定義できる。この面角度差Ｂは、１〜１０度が好ましい。面角度差Ｂが１度より小さければ、迫り力が十分に働かず、中間段耐火物２が炉内に押し出される。一方、面角度差Ｂが１０度より大きければ、最下段耐火物１に対する複数個の耐火物で炉内耐火物を構成することが困難になる。より好ましくは、３〜８度である。複数個の耐火物の面角度差Ｂは必ずしも同一とする必然性はなく、段によって面角度差Ｂを変更してもかまわない。
【００１９】
前記中間段耐火物２の高さ方向の個数は、１〜６個とする。個数が少ない場合、耐火物が大型となり製造、築炉作業が困難となる。反対に、耐火物の個数が多いと、製造は容易になるが、目地部が増えてその部分での耐食性が劣るようになるなどの問題を生じる。より好ましい個数は、２〜４個である。
【００２０】
前記中間段耐火物２を特許文献１に紹介されている金物及びアンカーによってつなぎ止める方法と、耐火物の上下面に凹凸を作り嵌合させる方法及び、特許文献２のアンカーブロックで抑える方法とを電気炉の凸となる部分で試みたが、何れも中間段耐火物２に亀裂が入ってしまい効果がなかった。これは、電気炉のような大型の構造体が必要な場合、より大きな力が耐火物にかかり耐火物が破壊されたものと推定される。
最上段耐火物３を介して、最下段耐火物１と中間段耐火物２に発生した力を天端鉄皮４に伝え、また、前記鉄皮４から垂直下方に働く力を中間段耐火物２に伝える。また、最下段耐火物１と中間段耐火物２同様、最上段耐火物３には、水平方向の熱膨張による迫りによって炉内側へ押し出されるような力が働く。
【００２１】
図１に示した本発明の例示図では、最上段耐火物３の上下面は平行な形状とした例を示す。築炉上の都合により、天端鉄皮４と中間段耐火物２との間に最上段耐火物３を最後に入れるため、最上段耐火物３の上下面は平行とした。しかし、本発明ではこれに特定されない。例えば、天端鉄皮４を後から取り付ける構造であれば、中間段耐火物２のように炉内側２１ａで薄く、炉外側２１ｂで厚くなるように傾斜を付けてもかまわない。このような傾斜を付けた場合には、前述の垂直方向の迫り力によってこの最上段耐火物３が炉外側２１ｂへ押し出されるような力が働く。
【００２２】
一方、図１のように平行とした場合には迫り力によって炉外側２１ｂへ押し出す力が働かず、炉内側２１ａへ押し出されるような力のみがかかる。この場合には、この力によって炉内側２１ａへ押し出されないように、図示しないアンカーまたは金物によって天端鉄皮４側につなぎ止めることが必要となる。最上段耐火物３は、電気炉の湯面より高い位置にあるため最下段耐火物１や中間段耐火物２よりも熱負荷が小さく、図示しないアンカー又は金物、固定ピン６を取り付けたとしても、耐火物に亀裂が入り、破壊されることはない。また、最下段耐火物１、中間段耐火物２及び最上段耐火物３の上下方向の熱膨張を吸収させるために、最上段耐火物３と天端鉄皮４との間には、膨張代として可縮性充填材１３を設けている。前記可縮性充填材１３には、スタンプ材、ファイバーボード、耐火性ブランケット、プラスチック耐火物などを使用することが可能である。前記固定ピン６には金属製、耐火物製、セラミック製など公知の材質を用いることができる。炉底煉瓦１２には定形煉瓦またはスタンプ材といった不定形耐火物を使用することができる。炉底煉瓦１２が溶損して残寸が減少した場合には、補修用耐火物で適宜補修しても良い。
上記に加えて、耐火物の目地方向への滑り出し、移動を妨げるために耐火物同士の間にキー煉瓦５をかませて設けることが可能である。キー煉瓦の大きさや形状、個数は通常に使用されているもので差し支えない。
【００２３】
本発明に使用される耐火物及びキー煉瓦５には、電気炉の炉壁用に用いられる一般的な材質で良く、特には限定されないが、その例を挙げれば、マグネシア・カーボン質、マグネシア質、ドロマイト質、ドロマイト・カーボン質、マグネシア・ドロマイト質、マグネシア・ドロマイト・カーボン質、マグネシア・ライム・カーボン質、マグネシア・クロム質などである。不定形耐火物のプレキャストブロックも使用可能であるが、耐食性の点でやや劣る欠点がある。より好ましくは、定形材質の耐火物を用いるのが良い。
施工方法には特に限定されることはなく、一般の施工方法が利用できる。目地モルタルを使用することが好ましいが、目地モルタルを使用しない施工にも、応用可能である。
【００２４】
実施例
図１及び図２に、１４０トン電気炉の炉内側２１ａへ凸となるような耐火物施工部分に本発明になる築炉構造を適用した際の垂直方向断面図と水平方向断面図を示す。最下段耐火物１は、その炉内側２１ａに小割した煉瓦を施工することで炉内側２１ａへ押し出そうという力を支えた。最下段耐火物１の上面傾斜角度Ａは１２度とした。中間段耐火物２は垂直方向に３個の定形耐火物で形成され、各耐火物の上面方向Ｍと下面方向Ｎとのなす面角度差Ｂを４度とした。最上段の耐火物３は上下面が平行で、その上面側を固定ピン６によって天端鉄皮４につなぎ止めた。最上段耐火物３の上方には天端鉄皮４があり、下側からの突き上げ力を押さえ込む構造とした。また、最下段耐火物１と中間段耐火物２との間及び複数の中間段耐火物２同志の間には、キー煉瓦５を設置した。前記キー煉瓦５の形状は円柱形状で、大きさはφ７０ｍｍ、高さは５０ｍｍとした。最上段耐火物３と天端鉄皮４との間には、可縮性充填材１３として１００ｍｍ厚のスタンプ材を施工した。大型耐火物の炉内側２１ａから炉外側２１ｂへ向かう厚さ、いわゆる施工厚は７００ｍｍとした。また、最下段から最上段までの５つの耐火物１〜３の垂直方向での厚さは１５００ｍｍであった。また、水平方向での大型耐火物の総幅は１７２０ｍｍとし、水平方向で２分割した。また、材質は大型耐火物、キー煉瓦のどちらもマグネシア・カーボン質とした。
このように施工された本発明に係る築炉構造の電気炉では、１年間以上の操業が可能となり、２５５６チャージの寿命となった。損傷の状態を使用した耐火物を回収して解析したところ、本発明になる大型耐火物には亀裂、剥離などの大きな損傷はなく、目地がしっかりしていて、耐火物が炉内へ押し出されるような形跡はなかった。損傷の主因は溶損であり、本発明の優位性が確認された。
【００２５】
比較例
図５に比較例１の垂直方向の断面図を示す。耐火物の施工圧、施工高さ、水平方向での幅は前述の実施例と同一であり、耐火物材質も同一とした。
高さ方向で見ると、最下段、中間段、最上段と全ての上下面が平行な耐火物１，２，３を施工し、最下段耐火物１は、実施例同様、炉内側に小割した煉瓦を施工したものである。このような構造にすることで炉内側２１ａへ押し出そうという力を支えた。下側２段目の耐火物から最上段耐火物３は、天端鉄皮４から伸びた固定ピン６によって前記鉄皮４につなぎ止めた。上記比較例１に係る施工体を実施例と同一の電気炉で使用し、かつ基本的な操業条件は変化させずに使用した。
比較例１は約５ヶ月で寿命となり、使用回数は１０５１チャージであった。損傷の状態を使用した耐火物を回収して解析したところ、中間段耐火物２は固定ピン６で固定していたが炉内側へ迫り出そうとする力が強く、固定ピン６を通す穴から亀裂が生じ、結果的に炉内側に迫り出してしまったことが解った。
【００２６】
次に図６に比較例２の垂直方向の断面図を示す。高さ方向で見ると、最下段、中間段、最上段と全ての上下面が平行な耐火物１，２，３を施工し、最下段耐火物１は炉内側に小割した煉瓦を施工しているところは比較例１と同じであるが、最下段耐火物１と下側２段目の耐火物との間、下側３段目の耐火物と下側４段目の耐火物との間にキー煉瓦をかませている点、そして天端鉄皮４から伸びた固定ピン６は最上段耐火物３だけをつなぎ止めたという点が比較例１と異なる。
比較例２は約７ヶ月で寿命となり、使用回数は１２１０チャージであった。比較例１と同様に、使用した耐火物を回収して解析したところ、最上段耐火物３には特に損傷は見られなかったが、中間段耐火物２は炉内側に迫り出していた。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明による窯炉側壁の築炉構造は、電気炉だけではなく、他の溶融金属容器にも適用することができる。
【符号の説明】
【００２８】
１ 最下段耐火物
２ 中間段耐火物
３ 最上段耐火物
４ 天端鉄皮
５ キー煉瓦
６ 固定ピン
７ 側壁側鉄皮
８ 底部鉄皮
９ 上部鉄皮
１０ パーマ耐火物
１１ 炉底裏張りスタンプ材
１２ 炉底煉瓦
１３ 可縮性充填材
１４ 溶融金属湯面
１４Ａ 溶融金属
１５ 炉壁ウェアー耐火物
１６ 炉内側内面
１７ 側壁側外面
１８ 炉内側内面
１９ 側壁側外面
２０ 鉄皮
２１ 炉内
２１ａ 炉内側
２１ｂ 炉外側
１００ 窯炉
１０１ 凸部炉壁
【技術分野】
【０００１】
本発明は、窯炉側壁の築炉構造に関し、特に、電気炉の内側に凸となるような部分での築炉構造の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、窯炉では、鉄皮の内側に耐火物をライニングしているが、一般的な窯炉は、真上から見ると丸形ないし矩形の形状をしており、鉄皮構造は直線ないし内側に凹で外側に凸となる構造をしている。したがってその内側に施工される耐火物も同様に内側に直線ないし凹となる。この場合、窯炉内部が高温になると、耐火物同士が熱膨張で迫り合い、耐火物が鉄皮側に押し付けられるような力が働く。
しかし、例外的には、多くの部分では凹であるが、一部分だけ凸とならざるを得ないような窯炉が存在する。このような場合、この凸の部分の先端部では、窯炉内部が高温になると耐火物同士が熱膨張で迫り合い、この凸の部分にある耐火物を鉄皮から離し、炉内側へ押し出すような力が働く。この場合、先端部の耐火物が炉内へ押し出されて損傷し、さらにはその部分の耐火物が無くなることで損傷が拡大するという問題があった。
【０００３】
この問題に対し、いくつかの改善案が提案されている。
すなわち、特許文献１では、鋼の連続鋳造に用いられるタンディッシュにおける同様な部分の耐火物を背面側の金物とアンカーでつなぎ止める構造を示すと共に、積み重なる煉瓦の上下面に凸部と凹部を作り、嵌合させる煉瓦構造を提案している。
また、特許文献２には不定形耐火物を施工する場合、鉄皮に取り付けられたアンカーブロックによって、当該部分の耐火物の炉内側への迫り出しを抑制しようとする試みが紹介されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１１７９７５号公報
【特許文献２】特開２００９−４５６５４公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の窯炉側壁の耐火物構造は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、特許文献１の構成においては、これを電気炉に適用しようとすると、アンカー部から耐火物が割れたり、嵌合部から煉瓦が割れたりして、損傷するという問題点があった。電気炉では、タンディシュに比較し、大型の耐火物を使用しており、また、炉内の温度が高いということが影響し、大きな応力集中が起きたものと推定される。
【０００６】
また、特許文献２の構成においては、電気炉のような大型の形状に適用すると、アンカーブロックへの応力集中によってアンカーブロックが折損するという問題点があった。
本発明は、電気炉の内側に凸となるような部分で、凸となっている側壁を構成する耐火物の炉内側への迫り出しを抑制するための築炉構造を提供しようとするものである。すなわち、本出願人は、大型の耐火物を使用して目地そのものの数を減らして目地損傷を抑制し、熱膨張による耐火物同士が押し合う力を凸部の鉄皮側へ向かう力と変換するような構造を検討し本発明に至ったものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明による窯炉側壁の築炉構造は、窯炉の鉄皮の内側に突出する凸部炉壁を有し、前記凸部炉壁が高さ方向に積層される最下段耐火物と中間段耐火物と最上段耐火物によって構成される窯炉側壁の築炉構造において、前記最下段耐火物は、炉内へ押し出されないように拘束されていると共に、その上面に形成され炉内側が高く前記鉄皮の側壁側鉄皮側で炉内側よりも低くなるような傾斜面と、前記中間段耐火物の垂直方向の厚さとして形成され、前記炉内側に位置する第１厚さと、前記中間段耐火物の前記側壁側鉄皮側に形成され前記第１厚さよりも厚い第２厚さと、前記最上段耐火物は炉内へ押し出されないように拘束されていると共に、前記最上段耐火物を下方へ向けて押圧するために配設された天端鉄皮と、からなる構成であり、また、前記最下段耐火物は、前記炉内に設けられた炉底煉瓦により炉内側へ押し出されないように拘束、又は、アンカーによって固定、又は、炉底煉瓦とアンカーにより固定、又は金物により固定、又は、アンカーと金物により固定されている構成であり、また、前記最上段耐火物は、アンカー又は固定ピンによって炉内側へ押し出されないように固定されている構成であり、また、前記最下段耐火物と中間段耐火物との間には、キー煉瓦が設けられている構成であり、また、前記最下段耐火物の上面が水平方向となす傾斜角度は、５度〜３５度の範囲である構成であり、また、前記中間段耐火物は、１個から６個の何れかよりなる構成であり、また、前記中間段耐火物の上面方向と下面方向のなす面角度差は、１度〜１０度の範囲である構成であり、また、前記最上段耐火物と前記天端鉄皮との間には、膨張代として可縮性充填材が設けられている構成である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明による窯炉側壁の築炉構造は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、窯炉の鉄皮の内側に突出する凸部炉壁を有し、前記凸部炉壁が高さ方向に積層される最下段耐火物と中間段耐火物と最上段耐火物によって構成される窯炉側壁の築炉構造において、前記最下段耐火物は、炉内へ押し出されないように拘束されていると共に、その上面に形成され炉内側が高く前記鉄皮の側壁側鉄皮側で炉内側よりも低くなるような傾斜面と、前記中間段耐火物の垂直方向の厚さとして形成され、前記炉内側に位置する第１厚さと、前記中間段耐火物の前記側壁側鉄皮側に形成され前記第１厚さよりも厚い第２厚さと、前記最上段耐火物は炉内へ押し出されないように拘束されていると共に、前記最上段耐火物を下方へ向けて押圧するために配設された天端鉄皮と、からなる構成であるため、電気炉のような大型の窯炉で炉内側へ凸となるような部分での耐火物の損傷を抑制でき、窯炉の寿命を飛躍的に延長することが可能となった。
また、前記最下段耐火物は、前記炉内に設けられた炉底煉瓦により炉内側へ押し出されないように拘束、又は、アンカーによって固定、又は、炉底煉瓦とアンカーにより固定、又は金物により固定、又は、アンカーと金物により固定されていることにより、最下段耐火物の固定を確実とすることができる。
また、前記最下段耐火物と中間段耐火物との間には、キー煉瓦が設けられていることにより、各耐火物の炉内側への押し出しを確実に防止できる。
また、前記最下段耐火物の上面が水平方向となす傾斜角度は、５度〜３５度の範囲であることにより、最下段耐火物の炉内側への押し出しを防止できる。
また、前記中間段耐火物は、１個から６個の何れかよりなることにより、製造が容易でかつ築炉作業も容易である。
また、前記中間段耐火物の上面方向と下面方向のなす面角度差は、１度〜１０度の範囲であることにより、炉内側で厚さを薄く、炉外側で厚くすることができ、熱膨張による迫り力によって炉外側へ向かう力を働かせることができる。
前記最上段耐火物と前記天端鉄皮との間には、膨張代として可縮性充填材が設けられていることにより、各耐火物の上下方向の熱膨張を吸収し、各耐火物の損傷等を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の築炉構造の一例を示す垂直方向断面図である。
【図２】本発明の築炉構造の一例を示す水平方向断面図である。
【図３】本発明の最下段の耐火物の垂直方向断面の一例を示す図である。
【図４】本発明の中間段の耐火物の垂直方向断面の一例を示す図である。
【図５】比較例１の築炉構造を示す垂直方向断面図である。
【図６】比較例２の築炉構造を示す垂直方向断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明は、電気炉の内側に凸となる部分の耐火物の積層構造を改良し、炉内側への耐火物の押し出しを防止し、耐火物の寿命を延長するようにした築炉構造を提供することを目的とする。
【実施例】
【００１１】
以下、図面と共に本発明による窯炉側壁の築炉構造の好適な実施の形態について説明する。
図１において、符号１００で示されるものは窯炉であり、この窯炉１００の一部に内方に向けて突出して形成される凸部炉壁１０１では、鉄皮２０の一部が曲折されて上部鉄皮９、天端鉄皮４、側壁側鉄皮７及び底部鉄皮８が形成されている。
【００１２】
前記底部鉄皮８上には、側壁側鉄皮７に沿ってパーマ耐火物１０及び図２の炉壁ウェアー耐火物が積層されており、このパーマ耐火物１０の一部に炉内２１の炉底裏張りスタンプ１１上の炉底煉瓦１２に一部が接する状態で積層耐火物２２が設けられている。
【００１３】
前記炉底煉瓦１２上に位置する溶融金属１４Ａは、前記積層耐火物２２の一部に接している。
前記積層耐火物２２は、その底部側から、最下段耐火物１、中間段耐火物２、最上段耐火物３によって構成され、各耐火物１，２の間には各耐火物１，２が炉内２１側へ押し出されることのないようにキー煉瓦５が設けられている。
前記天端鉄皮４に設けられた固定ピン６は、最上段耐火物３と天端鉄皮４との間に設けられた可縮性充填材１３を貫通して最上段耐火物３に螺入されることにより、最上段耐火物３の炉内側２１ａへ押し出されることを防止している。
尚、この可縮性充填材１３は、各耐火物１，２，３の膨張代としての吸収作用を有している。
【００１４】
次に、図１〜図４について、より具体的に説明する。
本発明の第１は、窯炉１００がその内側に凸となる凸部炉壁１０１部分において、
炉内２１へ押し出されないように拘束された最下段耐火物１（図３に示す）であって、その上面は炉内側２１ａが高く、側壁側鉄皮７側で低くなるような傾斜面３０を持つ最下段耐火物１と、
１個ないし複数個の中間段耐火物２（図４で示す）であって、前記中間段の各段の耐火物の垂直方向の厚さは炉内側２１ａで薄く、炉外側２１ｂで厚い中間段耐火物２と、
最上段耐火物３であって、炉内２１へ押し出されないように拘束された最上段耐火物３と、
最上段耐火物３を下側に向かって押えるように設置された天端鉄皮４と、
からなる耐火物の築炉構造である。
【００１５】
また、その第２は、発明１の最下段耐火物１が、それより炉内側２１ａに設置された炉底煉瓦１２によって炉内側２１ａへ押し出されないように拘束、及び／または図示しないアンカーによって固定、及び／または図示しない金物によって固定されている耐火物の築炉構造である。
その第３は、発明１及び２において、最上段耐火物３が図示しないアンカーによって固定、または固定ピン６によって固定されている耐火物の築炉構造である。
その第４は、発明１〜３において各耐火物１，２，２，２の間にキー煉瓦５を入れた耐火物の築炉構造である。
【００１６】
前記炉内側２１ａへ凸となるような耐火物部材を構築する場合、大型の耐火物を用いることが必要であるが、通常サイズの耐火物で施工すると、目地が多く含まれるため、その部分から損傷が起こる。これを抑制するためには、目地そのものを少なくする必要がある。このための対策としては、大型の耐火物構造とし、水平方向のブロック数としては、１〜３個程度のブロックとすることが好ましい。より好ましくは、１ないし２個である。２ないし３個に分割する場合、縦方向で通し目地とすることは好ましくなく、縦方向の目地が通し目地とならないように目地をずらす、いわゆる千鳥目地とすることが好ましい。
前記最下段耐火物１は、何らかの方法で炉内２１へ押し出されないようにすることが必要である。炉内２１へ押し出されないようにするためには、いくつかの手段を取り得る。その一つの例は、最下段耐火物１の炉内側２１ａ前面に、炉底煉瓦１２を施工することである。また、別の手段は、最下段耐火物１を図示しないアンカーまたは金物により鉄皮２０と結合させ、炉内側２１ａへ押し出すように働く力を受け止めることである。この最下段耐火物１が押し出されないような対策を取らないと、最下段耐火物１は隣接する耐火物の熱膨張によって炉内側２１ａへ押し出される。
【００１７】
前記最下段耐火物１の上面３０が炉内側２１ａで高く、一方で、炉外側２１ｂで低くなるように傾斜を付与することが必要である。その例示図を図３に示す。
すなわち、最下段耐火物１の炉内側内面１６から側壁側外面１７にかけて下がるような傾斜面３０が形成されている。この傾斜により、この上に設置する複数個の耐火物を保持し、かつ後述する天端鉄皮４との間の拘束力によってそれらのブロックに炉外側２１ｂへ向かう力を与える。
前記最下段耐火物１の上面すなわち傾斜面３０が水平方向Ｈとなす傾斜角度Ａは５度〜３５度の範囲となるようにすることが好ましい。前記角度が５度未満では、中間段耐火物２の炉内側２１ａへ迫り出しを抑えることができず好ましくない。一方、前記角度が３５度を超えると中間段耐火物２から最下段耐火物１へかかる迫り力が炉内側２１ａへ働く力として大きくなりすぎ、際す段耐火物１が炉内側２１ａへ押し出される可能性が大きくなる。その角度はより好ましくは８度〜２５度の範囲である。
【００１８】
前記中間段耐火物２は、各段の耐火物の垂直方向の厚さが炉内側２１ａで薄く、炉外側２１ｂで厚い、１個ないし複数個の耐火物から形成される。その例示図を図４に示す。すなわち、中間段耐火物２の内側の炉内側内面１８の垂直方向の高さである第１厚さＴ１は、外側の側壁側外面１９の垂直方向の高さである第２厚さＴ２より小となるように構成されている。
各耐火物の垂直方向の厚さを炉内側２１ａで薄く、炉外側２１ｂで厚くすることと、それらを垂直方向で上下から拘束することとで、熱膨張によって垂直方向の迫り力を発生させ、かつその迫り力によって炉外側２１ｂに向かう力を働かせることが可能となる。耐火物の垂直方向の厚さを炉内側２１ａで薄く、炉外側２１ｂで厚くすることは、耐火物の上下方向の２面である上面方向Ｍと下面方向Ｎのなす面角度差Ｂで定義できる。この面角度差Ｂは、１〜１０度が好ましい。面角度差Ｂが１度より小さければ、迫り力が十分に働かず、中間段耐火物２が炉内に押し出される。一方、面角度差Ｂが１０度より大きければ、最下段耐火物１に対する複数個の耐火物で炉内耐火物を構成することが困難になる。より好ましくは、３〜８度である。複数個の耐火物の面角度差Ｂは必ずしも同一とする必然性はなく、段によって面角度差Ｂを変更してもかまわない。
【００１９】
前記中間段耐火物２の高さ方向の個数は、１〜６個とする。個数が少ない場合、耐火物が大型となり製造、築炉作業が困難となる。反対に、耐火物の個数が多いと、製造は容易になるが、目地部が増えてその部分での耐食性が劣るようになるなどの問題を生じる。より好ましい個数は、２〜４個である。
【００２０】
前記中間段耐火物２を特許文献１に紹介されている金物及びアンカーによってつなぎ止める方法と、耐火物の上下面に凹凸を作り嵌合させる方法及び、特許文献２のアンカーブロックで抑える方法とを電気炉の凸となる部分で試みたが、何れも中間段耐火物２に亀裂が入ってしまい効果がなかった。これは、電気炉のような大型の構造体が必要な場合、より大きな力が耐火物にかかり耐火物が破壊されたものと推定される。
最上段耐火物３を介して、最下段耐火物１と中間段耐火物２に発生した力を天端鉄皮４に伝え、また、前記鉄皮４から垂直下方に働く力を中間段耐火物２に伝える。また、最下段耐火物１と中間段耐火物２同様、最上段耐火物３には、水平方向の熱膨張による迫りによって炉内側へ押し出されるような力が働く。
【００２１】
図１に示した本発明の例示図では、最上段耐火物３の上下面は平行な形状とした例を示す。築炉上の都合により、天端鉄皮４と中間段耐火物２との間に最上段耐火物３を最後に入れるため、最上段耐火物３の上下面は平行とした。しかし、本発明ではこれに特定されない。例えば、天端鉄皮４を後から取り付ける構造であれば、中間段耐火物２のように炉内側２１ａで薄く、炉外側２１ｂで厚くなるように傾斜を付けてもかまわない。このような傾斜を付けた場合には、前述の垂直方向の迫り力によってこの最上段耐火物３が炉外側２１ｂへ押し出されるような力が働く。
【００２２】
一方、図１のように平行とした場合には迫り力によって炉外側２１ｂへ押し出す力が働かず、炉内側２１ａへ押し出されるような力のみがかかる。この場合には、この力によって炉内側２１ａへ押し出されないように、図示しないアンカーまたは金物によって天端鉄皮４側につなぎ止めることが必要となる。最上段耐火物３は、電気炉の湯面より高い位置にあるため最下段耐火物１や中間段耐火物２よりも熱負荷が小さく、図示しないアンカー又は金物、固定ピン６を取り付けたとしても、耐火物に亀裂が入り、破壊されることはない。また、最下段耐火物１、中間段耐火物２及び最上段耐火物３の上下方向の熱膨張を吸収させるために、最上段耐火物３と天端鉄皮４との間には、膨張代として可縮性充填材１３を設けている。前記可縮性充填材１３には、スタンプ材、ファイバーボード、耐火性ブランケット、プラスチック耐火物などを使用することが可能である。前記固定ピン６には金属製、耐火物製、セラミック製など公知の材質を用いることができる。炉底煉瓦１２には定形煉瓦またはスタンプ材といった不定形耐火物を使用することができる。炉底煉瓦１２が溶損して残寸が減少した場合には、補修用耐火物で適宜補修しても良い。
上記に加えて、耐火物の目地方向への滑り出し、移動を妨げるために耐火物同士の間にキー煉瓦５をかませて設けることが可能である。キー煉瓦の大きさや形状、個数は通常に使用されているもので差し支えない。
【００２３】
本発明に使用される耐火物及びキー煉瓦５には、電気炉の炉壁用に用いられる一般的な材質で良く、特には限定されないが、その例を挙げれば、マグネシア・カーボン質、マグネシア質、ドロマイト質、ドロマイト・カーボン質、マグネシア・ドロマイト質、マグネシア・ドロマイト・カーボン質、マグネシア・ライム・カーボン質、マグネシア・クロム質などである。不定形耐火物のプレキャストブロックも使用可能であるが、耐食性の点でやや劣る欠点がある。より好ましくは、定形材質の耐火物を用いるのが良い。
施工方法には特に限定されることはなく、一般の施工方法が利用できる。目地モルタルを使用することが好ましいが、目地モルタルを使用しない施工にも、応用可能である。
【００２４】
実施例
図１及び図２に、１４０トン電気炉の炉内側２１ａへ凸となるような耐火物施工部分に本発明になる築炉構造を適用した際の垂直方向断面図と水平方向断面図を示す。最下段耐火物１は、その炉内側２１ａに小割した煉瓦を施工することで炉内側２１ａへ押し出そうという力を支えた。最下段耐火物１の上面傾斜角度Ａは１２度とした。中間段耐火物２は垂直方向に３個の定形耐火物で形成され、各耐火物の上面方向Ｍと下面方向Ｎとのなす面角度差Ｂを４度とした。最上段の耐火物３は上下面が平行で、その上面側を固定ピン６によって天端鉄皮４につなぎ止めた。最上段耐火物３の上方には天端鉄皮４があり、下側からの突き上げ力を押さえ込む構造とした。また、最下段耐火物１と中間段耐火物２との間及び複数の中間段耐火物２同志の間には、キー煉瓦５を設置した。前記キー煉瓦５の形状は円柱形状で、大きさはφ７０ｍｍ、高さは５０ｍｍとした。最上段耐火物３と天端鉄皮４との間には、可縮性充填材１３として１００ｍｍ厚のスタンプ材を施工した。大型耐火物の炉内側２１ａから炉外側２１ｂへ向かう厚さ、いわゆる施工厚は７００ｍｍとした。また、最下段から最上段までの５つの耐火物１〜３の垂直方向での厚さは１５００ｍｍであった。また、水平方向での大型耐火物の総幅は１７２０ｍｍとし、水平方向で２分割した。また、材質は大型耐火物、キー煉瓦のどちらもマグネシア・カーボン質とした。
このように施工された本発明に係る築炉構造の電気炉では、１年間以上の操業が可能となり、２５５６チャージの寿命となった。損傷の状態を使用した耐火物を回収して解析したところ、本発明になる大型耐火物には亀裂、剥離などの大きな損傷はなく、目地がしっかりしていて、耐火物が炉内へ押し出されるような形跡はなかった。損傷の主因は溶損であり、本発明の優位性が確認された。
【００２５】
比較例
図５に比較例１の垂直方向の断面図を示す。耐火物の施工圧、施工高さ、水平方向での幅は前述の実施例と同一であり、耐火物材質も同一とした。
高さ方向で見ると、最下段、中間段、最上段と全ての上下面が平行な耐火物１，２，３を施工し、最下段耐火物１は、実施例同様、炉内側に小割した煉瓦を施工したものである。このような構造にすることで炉内側２１ａへ押し出そうという力を支えた。下側２段目の耐火物から最上段耐火物３は、天端鉄皮４から伸びた固定ピン６によって前記鉄皮４につなぎ止めた。上記比較例１に係る施工体を実施例と同一の電気炉で使用し、かつ基本的な操業条件は変化させずに使用した。
比較例１は約５ヶ月で寿命となり、使用回数は１０５１チャージであった。損傷の状態を使用した耐火物を回収して解析したところ、中間段耐火物２は固定ピン６で固定していたが炉内側へ迫り出そうとする力が強く、固定ピン６を通す穴から亀裂が生じ、結果的に炉内側に迫り出してしまったことが解った。
【００２６】
次に図６に比較例２の垂直方向の断面図を示す。高さ方向で見ると、最下段、中間段、最上段と全ての上下面が平行な耐火物１，２，３を施工し、最下段耐火物１は炉内側に小割した煉瓦を施工しているところは比較例１と同じであるが、最下段耐火物１と下側２段目の耐火物との間、下側３段目の耐火物と下側４段目の耐火物との間にキー煉瓦をかませている点、そして天端鉄皮４から伸びた固定ピン６は最上段耐火物３だけをつなぎ止めたという点が比較例１と異なる。
比較例２は約７ヶ月で寿命となり、使用回数は１２１０チャージであった。比較例１と同様に、使用した耐火物を回収して解析したところ、最上段耐火物３には特に損傷は見られなかったが、中間段耐火物２は炉内側に迫り出していた。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
本発明による窯炉側壁の築炉構造は、電気炉だけではなく、他の溶融金属容器にも適用することができる。
【符号の説明】
【００２８】
１ 最下段耐火物
２ 中間段耐火物
３ 最上段耐火物
４ 天端鉄皮
５ キー煉瓦
６ 固定ピン
７ 側壁側鉄皮
８ 底部鉄皮
９ 上部鉄皮
１０ パーマ耐火物
１１ 炉底裏張りスタンプ材
１２ 炉底煉瓦
１３ 可縮性充填材
１４ 溶融金属湯面
１４Ａ 溶融金属
１５ 炉壁ウェアー耐火物
１６ 炉内側内面
１７ 側壁側外面
１８ 炉内側内面
１９ 側壁側外面
２０ 鉄皮
２１ 炉内
２１ａ 炉内側
２１ｂ 炉外側
１００ 窯炉
１０１ 凸部炉壁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
窯炉(100)の鉄皮(20)の内側に突出する凸部炉壁(101)を有し、前記凸部炉壁(101)が高さ方向に積層される最下段耐火物(1)と中間段耐火物(2)と最上段耐火物(3)によって構成される窯炉側壁の築炉構造において、
前記最下段耐火物(1)は、炉内(21)へ押し出されないように拘束されていると共に、その上面に形成され炉内側(21a)が高く前記鉄皮(20)の側壁側鉄皮(7)側で炉内側(21a)よりも低くなるような傾斜面(30)と、
前記中間段耐火物(2)の垂直方向の厚さとして形成され、前記炉内側(21a)に位置する第１厚さ(T1)と、前記中間段耐火物(2)の前記側壁側鉄皮(20)側に形成され前記第１厚さ(T1)よりも厚い第２厚さ(T2)と、
前記最上段耐火物(3)は炉内(21)へ押し出されないように拘束されていると共に、前記最上段耐火物(3)を下方へ向けて押圧するために配設された天端鉄皮(4)と、
からなることを特徴とする窯炉側壁の築炉構造。
【請求項２】
前記最下段耐火物(1)は、前記炉内(21)に設けられた炉底煉瓦(12)により炉内側(21a)へ押し出されないように拘束、又は、アンカーによって固定、又は、炉底煉瓦(12)とアンカーにより固定、又は金物により固定、又は、アンカーと金物により固定されていることを特徴とする請求項１記載の窯炉側壁の築炉構造。
【請求項３】
前記最上段耐火物(3)は、アンカー又は固定ピン(6)によって炉内側(21a)へ押し出されないように固定されていることを特徴とする請求項１又は２記載の窯炉側壁の築炉構造。
【請求項４】
前記最下段耐火物(1)と中間段耐火物(2)との間には、キー煉瓦(5)が設けられていることを特徴とする請求項1ないし３の何れかに記載の窯炉側壁の築炉構造。
【請求項５】
前記最下段耐火物(1)の上面が水平方向(H)となす傾斜角度(A)は、５度〜３５度の範囲であることを特徴とする請求項1ないし４の何れかに記載の窯炉側壁の築炉構造。
【請求項６】
前記中間段耐火物(2)は、１個から６個の何れかよりなることを特徴とする請求項1ないし５の何れかに記載の窯炉側壁の築炉構造。
【請求項７】
前記中間段耐火物(2)の上面方向(M)と下面方向(N)のなす面角度差(B)は、１度〜１０度の範囲であることを特徴とする請求項１ないし６記載の窯炉側壁の築炉構造。
【請求項８】
前記最上段耐火物(3)と前記天端鉄皮(4)との間には、膨張代として可縮性充填材(13)が設けられていることを特徴とする請求項１ないし７の何れかに記載の窯炉側壁の築炉構造。
【請求項１】
窯炉(100)の鉄皮(20)の内側に突出する凸部炉壁(101)を有し、前記凸部炉壁(101)が高さ方向に積層される最下段耐火物(1)と中間段耐火物(2)と最上段耐火物(3)によって構成される窯炉側壁の築炉構造において、
前記最下段耐火物(1)は、炉内(21)へ押し出されないように拘束されていると共に、その上面に形成され炉内側(21a)が高く前記鉄皮(20)の側壁側鉄皮(7)側で炉内側(21a)よりも低くなるような傾斜面(30)と、
前記中間段耐火物(2)の垂直方向の厚さとして形成され、前記炉内側(21a)に位置する第１厚さ(T1)と、前記中間段耐火物(2)の前記側壁側鉄皮(20)側に形成され前記第１厚さ(T1)よりも厚い第２厚さ(T2)と、
前記最上段耐火物(3)は炉内(21)へ押し出されないように拘束されていると共に、前記最上段耐火物(3)を下方へ向けて押圧するために配設された天端鉄皮(4)と、
からなることを特徴とする窯炉側壁の築炉構造。
【請求項２】
前記最下段耐火物(1)は、前記炉内(21)に設けられた炉底煉瓦(12)により炉内側(21a)へ押し出されないように拘束、又は、アンカーによって固定、又は、炉底煉瓦(12)とアンカーにより固定、又は金物により固定、又は、アンカーと金物により固定されていることを特徴とする請求項１記載の窯炉側壁の築炉構造。
【請求項３】
前記最上段耐火物(3)は、アンカー又は固定ピン(6)によって炉内側(21a)へ押し出されないように固定されていることを特徴とする請求項１又は２記載の窯炉側壁の築炉構造。
【請求項４】
前記最下段耐火物(1)と中間段耐火物(2)との間には、キー煉瓦(5)が設けられていることを特徴とする請求項1ないし３の何れかに記載の窯炉側壁の築炉構造。
【請求項５】
前記最下段耐火物(1)の上面が水平方向(H)となす傾斜角度(A)は、５度〜３５度の範囲であることを特徴とする請求項1ないし４の何れかに記載の窯炉側壁の築炉構造。
【請求項６】
前記中間段耐火物(2)は、１個から６個の何れかよりなることを特徴とする請求項1ないし５の何れかに記載の窯炉側壁の築炉構造。
【請求項７】
前記中間段耐火物(2)の上面方向(M)と下面方向(N)のなす面角度差(B)は、１度〜１０度の範囲であることを特徴とする請求項１ないし６記載の窯炉側壁の築炉構造。
【請求項８】
前記最上段耐火物(3)と前記天端鉄皮(4)との間には、膨張代として可縮性充填材(13)が設けられていることを特徴とする請求項１ないし７の何れかに記載の窯炉側壁の築炉構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−５２７３１（Ｐ２０１２−５２７３１Ａ）
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１９５５２７（Ｐ２０１０−１９５５２７）
【出願日】平成２２年９月１日（２０１０．９．１）
【出願人】（０００００１９７１）品川リフラクトリーズ株式会社 (112)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年３月１５日（２０１２．３．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年９月１日（２０１０．９．１）
【出願人】（０００００１９７１）品川リフラクトリーズ株式会社 (112)
【Ｆターム（参考）】
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