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JP2743783B2 - How to measure refractory wear - Google Patents
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JP2743783B2 - How to measure refractory wear - Google Patents

How to measure refractory wear

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JP2743783B2
JP2743783B2 JP5192318A JP19231893A JP2743783B2 JP 2743783 B2 JP2743783 B2 JP 2743783B2 JP 5192318 A JP5192318 A JP 5192318A JP 19231893 A JP19231893 A JP 19231893A JP 2743783 B2 JP2743783 B2 JP 2743783B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、溶融金属精錬炉または
溶融金属保持容器内に溶融金属が滞留している場合にス
ラグ及び/又は溶融金属による耐火物の損耗速度の測定
に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to measurement of the rate of wear of refractories by slag and / or molten metal when the molten metal stays in a molten metal smelting furnace or a molten metal holding vessel.

【0002】[0002]

【従来の技術】炉体及び保持容器の損耗速度を測定する
方法として以下の方法がある。 (1)レーザーによる炉体測定(AGA) 実公昭60−27924号公報には、レーザー光を用い
た炉体測定により処理又は精錬ごとの残存煉瓦寸法を求
め、これに基づき耐火物の損耗速度を求めるAGA装置
が開示されている。 (2)炉体解体調査 炉体を使用した後に残存煉瓦寸法を調査し、これと使用
開始前の煉瓦寸法との差から煉瓦の損耗速度を求める。
2. Description of the Related Art The following methods are available for measuring the wear rate of a furnace body and a holding vessel. (1) Furnace body measurement by laser (AGA) Japanese Utility Model Publication No. 60-27924 discloses a furnace body measurement using a laser beam to determine the size of the remaining brick for each treatment or refining, and based on this, determines the wear rate of the refractory. The required AGA device is disclosed. (2) Furnace body dismantling survey After the furnace body is used, the remaining brick dimensions are investigated, and the brick wear rate is determined from the difference between this and the brick dimensions before use.

【0003】また、煉瓦の損耗速度を測定する方法とし
ては、実炉ではなく下記の模擬試験を用いた実験室的検
討によっている。 (3)スラグ侵食試験 煉瓦、耐火物の損耗速度を知る方法として、回転式スラ
グ侵食試験炉、高周波誘導炉による煉瓦、耐火物張り分
け試験がある。回転式スラグ侵食試験炉は円筒ドラムの
中に試験煉瓦、あるいは耐火物を内張りとして張り分
け、このドラムの中でバーナーあるいは電極により加熱
し、スラグを溶融させ、スラグと煉瓦、あるいは耐火物
の反応による侵食の度合いを調べる。また、高周波誘導
炉による試験は、誘導炉の内張りを試験煉瓦あるいは耐
火物により張り分け金属及びスラグを溶解し、スラグ、
溶融金属、スラグ−溶融金属界面の煉瓦の耐火物損耗を
調べる。
As a method of measuring the wear rate of a brick, a laboratory study using the following simulation test instead of an actual furnace is performed. (3) Slag erosion test As a method of knowing the wear rate of bricks and refractories, there are a rotary slag erosion test furnace, a brick using a high-frequency induction furnace, and a refractory separation test. The rotary slag erosion test furnace separates test bricks or refractory as lining in a cylindrical drum and heats it with a burner or an electrode in this drum to melt the slag and react the slag with the brick or refractory. Investigate the degree of erosion due to In the test using a high-frequency induction furnace, the lining of the induction furnace is separated by a test brick or a refractory to melt the metal and slag.
Investigate the refractory wear of the brick at the molten metal, slag-molten metal interface.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながらAGA装
置においては、煉瓦表面に付着したスラグの厚みを煉瓦
厚みとともに測定してしまうので、煉瓦のみの損耗速度
を正確に測定することができない。また、AGA装置に
よれば基準点の設定で誤差を生じやすいのでミリメート
ル単位の測定は不可能である。
However, in the AGA apparatus, since the thickness of the slag attached to the brick surface is measured together with the brick thickness, the wear rate of the brick alone cannot be accurately measured. Further, according to the AGA apparatus, an error easily occurs in the setting of the reference point, so that measurement in millimeter units is impossible.

【0005】また、炉体解体調査法においては、炉代を
通しての平均損耗量および平均損耗速度は求まるが、処
理ごとの温度、スラグ組成、吹錬条件等の製鋼条件にお
ける損耗速度を知ることはできない。
[0005] Further, in the furnace body dismantling inspection method, the average amount of wear and the average wear rate through the furnace allowance can be obtained. However, it is not possible to know the wear rate under steelmaking conditions such as temperature, slag composition, and blowing conditions for each treatment. Can not.

【0006】さらに、模擬試験法においては処理雰囲
気、スラグ成分、スラグ量、溶鉄量、攪拌条件などが一
定範囲に限られることから実炉又は溶融金属保持容器内
の損傷環境を正確にシュミレートしているとはいえな
い。このため、これら実験室的検討から直ちに実炉での
損耗速度を求めることはできない。
Further, in the simulation test method, since the treatment atmosphere, slag components, slag amount, molten iron amount, stirring conditions, and the like are limited to certain ranges, the damage environment in an actual furnace or a molten metal holding container is accurately simulated. I can't say that. Therefore, it is not possible to immediately determine the wear rate in the actual furnace from these laboratory studies.

【0007】本発明は上記の事情に鑑みてなされたもの
であり、実炉でのチャージ間、及び種々の精錬条件、す
なわち温度、温度変化、スラグ成分、溶融物の成分変
化、攪拌強度等の差による損耗量の変化などを的確に把
握し、これを実炉の耐火物の損耗速度管理に用いること
ができる耐火物損耗量の測定方法を提供することを目的
とする。
[0007] The present invention has been made in view of the above circumstances, and between charging in the actual furnace, and various refining conditions, such as temperature, temperature change, slag component, melt component change, stirring intensity and the like. Accurately understand changes in wear due to differences
An object of the present invention is to provide a method for measuring the amount of wear of a refractory which can be used for controlling the rate of wear of a refractory of an actual furnace .

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】発明者らは、実炉内、又
は溶融金属保持容器内に煉瓦を投入し、回収後損耗速度
を測定することを実現するために障害となる点を種々検
討した結果、下記(イ)乃至(ニ)の知見を得た。 (イ)煉瓦、耐火物を炉内に投入するときに生じる熱ス
ポールにより投入した煉瓦に割れが発生し、所定の煉瓦
の形状を保つことができない。 (ロ)投入した煉瓦、耐火物が晒される環境は、炉体に
内張りされている煉瓦より厳しく、完全に損耗して、消
滅してしまう懸念がある。 (ハ)投入した煉瓦、耐火物は1200℃〜1600℃
のスラグ中に入り、この煉瓦、耐火物を回収すること
は、極めて高温であるという温度の面から、一般的には
容易ではなく、危険を伴う作業である。 (ニ)多量の溶融スラグ中で小さな煉瓦を探し出すこと
自体容易ではない。
Means for Solving the Problems The inventors of the present invention have examined various points which are obstacles for putting a brick into an actual furnace or a molten metal holding container and measuring the wear rate after recovery. As a result, the following findings (a) to (d) were obtained. (A) A crack is generated in the injected brick due to a heat spall generated when the brick and refractory are charged into the furnace, and a predetermined brick shape cannot be maintained. (B) The environment to which the injected bricks and refractories are exposed is more severe than the bricks lined in the furnace body, and there is a concern that the bricks are completely worn out and disappear. (C) The bricks and refractories charged are 1200 ° C to 1600 ° C.
It is generally not easy and dangerous work to enter the slag and collect the bricks and refractories because of the extremely high temperature. (D) It is not easy to find small bricks in a large amount of molten slag.

【0009】これらの知見に基づき発明者らは鋭意研究
を進めた結果、煉瓦の投入という簡易な操作によって炉
内耐火物の損耗速度を容易に知る方法を見出だした。以
下、炉または保持容器内に投入される煉瓦及び形状を有
する耐火物を総称して「成形耐火物」と記す。
Based on these findings, the inventors have conducted intensive studies and, as a result, have found a method of easily knowing the wear rate of the refractory in the furnace by a simple operation of charging bricks. Hereinafter, bricks and refractories having a shape to be put into a furnace or a holding vessel are collectively referred to as “molded refractories”.

【0010】本発明に係る耐火物損耗量の測定方法は、
成形耐火物に含まれるバインダーの揮発分、自由水、あ
るいは結晶水を除く工程と、成形耐火物の初期寸法を測
定する工程と、金属製造プロセスにおける溶融金属精錬
炉または溶融金属保持容器に収容された溶融物中に前記
成形耐火物を投入する工程と、投入した成形耐火物を前
記溶融物中から回収する工程と、回収した成形耐火物の
寸法を測定する工程と、この測定寸法と前記初期寸法と
に基づき成形耐火物の損耗量を算出する工程と、を有す
ることを特徴とする。スラグライン近傍の耐火物は溶融
スラグ及び溶鋼から複雑な損傷を受けるため、実験室内
の模擬試験だけでは実炉の耐火物損耗挙動を推定するの
は困難である。そこで、本発明では上記の揮発分除去工
程、初期寸法測定工程、投入工程、回収工程、損耗量算
出工程を実炉操業たびに実施することにより、実炉にお
ける耐火物の損耗量を的確に把握することができるよう
にしている。とくに、成形耐火物中に含まれるバインダ
ーの揮発分や水分を投入前に予め成形耐火物から除去し
ておくことにより、投入後に成形耐火物が溶融物中で部
分欠損したり全壊したりすることが防止され、本来の測
定目的である溶損による耐火物の損耗量を高精度に測定
することができ、かつ、成形耐火物を溶融物中から確実
に回収することができる。
[0010] The method for measuring the amount of refractory wear according to the present invention is as follows.
Volatile content of binder contained in molded refractories, free water,
Or a step of removing water of crystallization, a step of measuring the initial dimensions of the molded refractory, and a step of charging the molded refractory into a molten metal smelting furnace or a molten metal held in a molten metal holding container in a metal production process. And a step of recovering the injected molded refractory from the melt, a step of measuring the dimensions of the collected molded refractory, and calculating the amount of wear of the molded refractory based on the measured dimensions and the initial dimensions. And a step. Refractories near the slag line are molten
In the laboratory due to complex damage from slag and molten steel
The simulation test alone can estimate the refractory wear behavior of a real furnace.
It is difficult. Therefore, in the present invention,
Process, initial dimension measurement process, input process, recovery process, calculation of wear amount
By performing the discharge process every time the actual furnace is operated,
The amount of wear of refractories in
I have to. In particular, the binder contained in molded refractories
-Remove volatile matter and moisture from molded refractories before
By doing so, the molded refractory will be partially
Is prevented from being lost or completely destroyed,
Highly accurate measurement of refractory wear due to erosion
And the molded refractory can be reliably removed from the melt.
Can be recovered.

【0011】 1cm3 <V<90000cm3 …(1) ただし、Vは成形耐火物の体積[cm3 ]を示す。体積
Vが90000cm3 を上回ると、成形耐火物内部に発
生する熱応力が過大になり、スポーリングによって成形
耐火物に亀裂が生じる。ところで、成形耐火物の耐スポ
ール性を改善し、かつ体積Vを90000cm3 より大
きくすると、耐火物の熱容量が大きくなりすぎ、投入直
後に周囲のスラグや溶融金属から熱を奪って耐火物表面
に固化したスラグや金属の膜が形成されるので、これら
の固化スラグ等が直ちに溶解しない場合には、耐火物損
耗量を正確に測定することができない。一方、体積Vが
1cm3 を下回ると、成形耐火物は構造体としての耐火
物組織を維持することができなくなる。
[0011] 1cm 3 <V <90000cm 3 ... (1) However, V represents the volume of the molded refractory [cm 3]. When the volume V exceeds 90000 cm 3 , the thermal stress generated inside the molded refractory becomes excessive, and cracks occur in the molded refractory due to spalling. By the way, when the spall resistance of the molded refractory is improved and the volume V is larger than 90000 cm 3 , the heat capacity of the refractory becomes too large, and immediately after the refractory, heat is taken from the surrounding slag or molten metal and the refractory surface is removed. Since a solidified slag or metal film is formed, if the solidified slag or the like does not dissolve immediately, the amount of wear of the refractory cannot be accurately measured. On the other hand, when the volume V is less than 1 cm 3 , the molded refractory cannot maintain the refractory structure as a structure.

【0012】さらに、成形耐火物の最大外径Lは、通常
の内張り耐火物がおかれる環境を維持するために、次の
不等式(2)を満たすことが必要である。 (1/400)D<L<(1/3)D …(2) ただし、Lは成形耐火物の最大外径[cm]を示し、D
は炉又は保持容器の最小径あるいは距離[cm]を示
す。
Further, the maximum outer diameter L of the molded refractory must satisfy the following inequality (2) in order to maintain an environment in which a normal lining refractory is placed. (1/400) D <L <(1/3) D (2) where L represents the maximum outer diameter [cm] of the molded refractory, and D
Indicates the minimum diameter or distance [cm] of the furnace or the holding container.

【0013】ここで、投入する成形耐火物の最大外径L
が(1/3)Dより大きくなると、精錬炉の場合では精
錬を阻害してしまうか、あるいは内張り耐火物がおかれ
る環境とは異なってしまう。一方、成形耐火物の最大外
径Lが(1/400)Dより小さくなると、成形耐火物
の回収が難しくなる。 [平面研削]少なくとも一つ以上の面と向きあう平行面
を平面研削することにより、成形耐火物の損耗量の測定
を容易にすることができる。また、成形耐火物表面のミ
クロ的な損耗速度を調べるためには、少なくとも一つ以
上の面を研削し、顕微鏡観察によって耐火物組織の骨材
及びマトリックスの損耗速度を求めることが可能であ
る。 [成形耐火物の特定及び製造時の方向性の特定方法]成
形耐火物を材質ごとにあるいは耐火物の前処理ごとに特
定するために次の(1) 〜(4) の方法が有効である。 (1) 成形耐火物の特定の方向の長さをある間隔に変える
ことにより、成形耐火物を材質ごとにあるいは前処理ご
とに特定することができる。例えば最大長さが400m
mの成形耐火物を特定するために、380mm、390
mm、400mmというように10mmずつ長さを変え
る。 (2) また、直方体形状の成形耐火物の端(コーナー部)
を斜めに角度を変えて切断することにより、同様に成形
耐火物を特定することができる。 (3) マグカーボン耐火物においては、一般に耐火物中の
鱗片状のグラファイトの配向方向により、耐火物面の損
耗速度が異なる傾向がある。このグラファイトの配向方
向は耐火物を製造する時の成形(加圧)方向によるもの
であり、このようなグラファイトの配向をもつマグカー
ボン耐火物の面を特定するには以下の方法が考えられ
る。
Here, the maximum outer diameter L of the molded refractory to be charged is
If the ratio is larger than (1/3) D, in the case of a refining furnace, refining will be hindered, or it will be different from the environment where the refractory lining is placed. On the other hand, if the maximum outer diameter L of the molded refractory is smaller than (1/400) D, it becomes difficult to collect the molded refractory. [Surface Grinding] By grinding a parallel surface facing at least one or more surfaces, the amount of wear of the molded refractory can be easily measured. Further, in order to examine the microscopic wear rate of the surface of the formed refractory, it is possible to grind at least one surface and determine the wear rate of the aggregate and matrix of the refractory structure by microscopic observation. [Method of specifying molded refractories and specifying directionality during manufacturing] The following methods (1) to (4) are effective for specifying molded refractories for each material or for each pretreatment of refractories. . (1) By changing the length of the shaped refractory in a specific direction to a certain interval, the shaped refractory can be specified for each material or for each pretreatment. For example, the maximum length is 400m
m, 390 mm, 390 mm
The length is changed by 10 mm, such as mm and 400 mm. (2) In addition, the end (corner part) of a rectangular parallelepiped shaped refractory
By changing the angle obliquely, the molded refractory can be similarly specified. (3) In the case of the mag-carbon refractory, generally, the wear rate of the refractory surface tends to be different depending on the orientation direction of the flaky graphite in the refractory. The orientation direction of the graphite depends on the molding (pressing) direction when producing the refractory, and the following method can be considered to specify the surface of the magcarbon refractory having such a graphite orientation.

【0014】直方体形状の成形耐火物の各辺(a,b,
c)を次式(3)のように規定し、それぞれの面を特定
することにより、成形時における加圧面を特定する。 a<b<c …(3) なお、これらの辺の長さを変えることによっても、回収
後においても成形耐火物の材質、熱処理ごとの履歴を特
定することができる。 (4) さらに上記(3) に加えて、直方体形状の成形耐火物
の長手方向の端(エッジ部)を斜めに角度を変えて切断
することにより、同様に成形耐火物の成形面を特定する
ことができる。 [成形耐火物の密度の変更]成形耐火物の見掛けの密度
を変えることにより、成形耐火物をスラグ層の深さ方向
の任意レベルに位置させることができる。例えば、成形
耐火物の内部に空洞を設けることにより見掛けの比重を
小さくし、成形耐火物をスラグ層の上面に常に位置させ
ると、スラグ表面でのスラグのスプラッシュ、揺動によ
る摩耗、炉内雰囲気による損耗を調べることができる。
また、成形耐火物の内部にタングステンカーバイド等の
密度の高い物質を埋め込むことにより、成形耐火物の見
掛けの比重を溶融金属のそれより大きくし、成形耐火物
を溶融金属中に浸漬させると、耐火物と溶融金属との反
応を調べることができる。さらに、成形耐火物の見掛け
の比重をスラグと溶融金属との中間に調整することによ
りスラグ及び溶融金属共存下における損耗速度を調べる
ことができる。 [成形耐火物の寸法の測定]成形耐火物の寸法の測定に
は通常のノギス等を利用する。ただし、損耗速度の遅い
耐火物については、少なくとも小数点以下二桁まで測定
できる機器が必要である。なお、耐火物を熱処理する場
合は、熱処理後において耐火物寸法を再度測定する必要
がある。 [成形耐火物の熱処理]不焼成耐火物、例えばマグカー
ボン耐火物の場合、耐火物製造時に、約300℃の温度
域で熱処理を行っている。このような成形耐火物を炉内
に投入すると、フェノール樹脂等のバインダー剤がガス
化し、炉内耐火物に悪影響を及ぼす可能性がある。とく
に、成形耐火物の寸法が大きくなるにしたがって発生ガ
ス量が増大し、炉内耐火物が多大な損傷を受けるおそれ
があるので、注意を要する。そこで、このような危険性
がある場合は、成形耐火物を予め熱処理しておき、ガス
が発生しないような状態にしておく必要がある。熱処理
は成形耐火物に即した方法で行う。例えばマグカーボン
耐火物の場合は、コークスブリーズ中か、又は非酸化ガ
ス雰囲気中で熱処理する。また、バインダー剤等がアル
ミナセメントのように水和物を形成するものは、熱処理
により、自由水を始めとして、結晶水を予め除くことが
でき、成形耐火物の爆裂を防止することができる。
[0014] Each side (a, b,
c) is defined as in the following equation (3), and by specifying each surface, a pressing surface during molding is specified. a <b <c (3) By changing the length of these sides, the material of the molded refractory and the history of each heat treatment can be specified even after the collection. (4) In addition to the above (3), by similarly cutting the longitudinal end (edge portion) of the rectangular parallelepiped shaped refractory at an oblique angle to specify the molding surface of the molded refractory. be able to. [Change in Density of Molded Refractory] By changing the apparent density of the molded refractory, the molded refractory can be positioned at an arbitrary level in the depth direction of the slag layer. For example, the apparent specific gravity is reduced by providing a cavity inside the molded refractory, and if the molded refractory is always located on the upper surface of the slag layer, slag splash on the slag surface, wear due to rocking, furnace atmosphere Can be checked for wear.
Also, by embedding a high-density material such as tungsten carbide inside the molded refractory, the apparent specific gravity of the molded refractory is made larger than that of the molten metal, and when the molded refractory is immersed in the molten metal, The reaction between the object and the molten metal can be examined. Further, by adjusting the apparent specific gravity of the molded refractory to an intermediate value between the slag and the molten metal, the wear rate in the presence of the slag and the molten metal can be examined. [Measurement of Dimension of Molded Refractory] A normal caliper or the like is used to measure the dimension of the molded refractory. However, for refractories with slow wear rates, equipment that can measure at least up to two decimal places is required. When the refractory is heat-treated, it is necessary to measure the refractory dimensions again after the heat treatment. [Heat treatment of molded refractory] In the case of unfired refractory, for example, magcarbon refractory, heat treatment is performed in a temperature range of about 300 ° C. at the time of manufacturing the refractory. When such a molded refractory is charged into a furnace, a binder agent such as a phenol resin is gasified, which may adversely affect the refractory in the furnace. In particular, care must be taken because the amount of gas generated increases as the size of the molded refractory increases, and the refractory in the furnace may be greatly damaged. Therefore, when there is such a danger, it is necessary to heat-treat the molded refractory in advance so that no gas is generated. The heat treatment is performed by a method suitable for the molded refractory. For example, in the case of a mag-carbon refractory, heat treatment is performed in a coke breather or in a non-oxidizing gas atmosphere. In addition, in the case where the binder agent or the like forms a hydrate such as alumina cement, crystallization water including free water can be removed in advance by heat treatment, and explosion of the molded refractory can be prevented.

【0015】なお、熱処理を行った場合に、成形耐火物
の寸法が変化する可能性が極めて高いので、熱処理後に
寸法を測定することを要する。また、熱処理により、成
形耐火物内に新たに化合物等が生成され、これが大気中
の水分等と反応する可能性がある場合には、熱処理後の
成形耐火物を周囲の雰囲気と遮断する必要がある。とく
にマグカーボン耐火物では、熱処理で耐火物内の添加剤
が炭化することにより、常温において、空気中の水分と
反応し、消化膨張を起す。そこで、この場合は、ガス非
透過袋の中に熱処理耐火物を真空封入して消化防止を行
うか、または真空下、乾燥雰囲気下に使用まで熱処理耐
火物を保管しておく。
[0015] When the heat treatment is performed, the dimensions of the molded refractory are very likely to change, so it is necessary to measure the dimensions after the heat treatment. In addition, if a compound or the like is newly generated in the molded refractory due to the heat treatment and may react with moisture in the atmosphere, it is necessary to shut off the molded refractory after the heat treatment from the surrounding atmosphere. is there. Particularly, in the case of the mag-carbon refractory, the additive in the refractory is carbonized by the heat treatment, so that it reacts with moisture in the air at normal temperature to cause digestion and expansion. Therefore, in this case, the heat-treated refractory is vacuum-sealed in a gas-impermeable bag to prevent digestion, or the heat-treated refractory is stored under vacuum and in a dry atmosphere until use.

【0016】[0016]

【作用】[Action]

[炉内への投入タイミング]精錬炉の場合は、精錬前お
よび精錬中等の任意の時期に成形耐火物を炉内に投入す
ることにより、回収までの任意の期間において耐火物の
損耗速度を求めることができる。 [熱スポーリングを避けるための方策]ダンボール等の
一定時間炉内で存在し、かつ存在しているときには断熱
性を発揮する部材で成形耐火物をくるみ、ある時間だけ
断熱の役目をさせ、投入初期における成形耐火物の急熱
を防止する。耐火物は急熱されると表面に圧縮応力、内
部に引っ張り応力が働き、一般に引っ張り応力に対し弱
い耐火物は容易に割れが発生するからである。このよう
な熱スポーリングを防止するためには、成形耐火物表面
に断熱層が必要になり、かつ投入時の割れを防止すると
いう目的を達成したあとは耐火物表面から除去されれ
ば、耐火物の損耗量を耐火物投入時の熱スポーリングに
よる崩壊なしに測定することができる。 [成形耐火物の回収]成形耐火物の回収は、極めて難し
いが、炉の大きさ、耐火物の比重等から以下の方法のう
ち、最も適した方法で行うことにより回収効率が向上す
る。 (イ)炉前からの回収 成形耐火物の見掛けの比重がスラグより軽い場合は、ス
ラグ上に浮かぶ成形耐火物をスコップ状の治具で回収す
ることができる。また、成形耐火物の見掛けの比重がス
ラグの比重より大きくかつ溶融金属の比重より小さい場
合は、スラグを静かに少量づつ排滓し、最後に排出され
る成形耐火物をその排出の直前で回収することができ
る。ただし、作業員が人力を用いて回収する場合は、炉
及び保持容器が小型であることが必要である。この場合
は、安全性も高く、回収率が高く、また大型の炉及び溶
融金属保持容器内からも回収することができる遠隔操作
の専用の回収機械を用いることが望ましい。 (ロ)スラグとともに排出し、スラグヤードで回収 溶融金属より耐火物の比重が小さい場合は、溶融金属を
排出した後に、成形耐火物をスラグと共にスラグポット
(滓パン)内に排滓し、スラグヤード(滓処理場)にお
いてスラグポットより排滓し回収する。この時、スラグ
ポットからスラグヤードへの排滓時に鋼鉄製の網(す
き)を介して排滓することにより耐火物回収の効率は向
上する。 (ハ)スラグ排滓時、炉下で耐火物回収受けで回収 溶融金属の比重より成形耐火物の見掛けの比重が小さい
場合は、溶融金属を排出後、炉及び溶融金属保持容器か
らのスラグの排出時に、鋼鉄製の網(すき)を介して排
滓することにより成形耐火物を回収する。 (ニ)スラグを少量残し、比重の重い耐火物とともに炉
下へ回収 成形耐火物の見掛けの比重がスラグ比重と溶融金属比重
との中間にある場合は、出鋼口より溶融金属を排出した
後に、残ったスラグを静かに少量づつ排滓し、最後に排
出される成形耐火物を残ったスラグとともに炉下に排滓
し、その中から成形耐火物を回収する。または、溶融金
属保持容器の場合は別の位置に排滓し、その中から成形
耐火物を回収してもよい。 (ホ)スラグを少量残し、比重の重い耐火物とともに炉
下へ回収 成形耐火物の見掛けの比重が溶融金属の比重より大きい
場合は、スラグを予め極力排出した後に、静かに溶融金
属を排出し、最後に残っている成形耐火物を残留してい
るスラグとともに炉下あるいは溶融金属保持容器の場合
は別の位置に排滓し、その中から成形耐火物を回収す
る。 [回収耐火物の冷却]カーボン含有耐火物(マグカーボ
ン耐火物等)の場合は、成形耐火物をグラファイト中で
冷却することで、耐火物中のカーボンの酸化消耗を防止
することができる。この場合は、回収後できるだけ速や
かに成形耐火物をグラファイト中に入れることが重要で
ある。なお、酸化防止の方法において、含有カーボンの
酸化を防止するために、グラファイト以外のカーボン源
でもよく、また空気を遮断することから、真空下、減圧
下あるいは不活性雰囲気中で冷却することも効果が認め
られる。
[Timing of injection into furnace] In the case of a smelting furnace, a molded refractory is charged into the furnace at an arbitrary time before and during refining, and the wear rate of the refractory is determined in an arbitrary period until recovery. be able to. [Measures for avoiding thermal spalling] The molded refractory is wrapped with a member that has been in the furnace for a certain period of time, such as cardboard, and that exhibits heat insulation when it is present. Prevents rapid heating of the molded refractory in the initial stage. When the refractory is rapidly heated, a compressive stress acts on the surface and a tensile stress acts on the inside, and a refractory which is generally weak against the tensile stress easily cracks easily. In order to prevent such thermal spalling, a heat insulating layer is required on the surface of the molded refractory, and if it is removed from the surface of the refractory after achieving the purpose of preventing cracking at the time of injection, the refractory is The amount of wear of the object can be measured without collapse due to thermal spalling when the refractory is charged. [Recovery of molded refractory] Although recovery of molded refractory is extremely difficult, the recovery efficiency is improved by performing the most suitable method among the following methods in view of the size of the furnace, the specific gravity of the refractory, and the like. (B) Recovery from the front of the furnace If the apparent specific gravity of the molded refractory is lighter than that of the slag, the molded refractory floating on the slag can be collected with a scoop-shaped jig. If the apparent specific gravity of the molded refractory is greater than the specific gravity of the slag and less than the specific gravity of the molten metal, the slag is gently discharged in small quantities, and the final discharged molded refractory is collected immediately before its discharge. can do. However, if the worker uses human power for recovery, the furnace and holding container need to be small. In this case, it is desirable to use a dedicated remote-controlled recovery machine that has high safety, a high recovery rate, and can recover from inside a large furnace and a molten metal holding container. (B) Discharge together with the slag and collect at the slag yard If the specific gravity of the refractory is smaller than the molten metal, after discharging the molten metal, the formed refractory is discharged together with the slag into a slag pot (slag pan), and the slag is discharged. Waste is collected from the slag pot in the yard (slag processing plant). At this time, when waste is discharged from the slag pot to the slag yard, the waste is discharged through a steel net (plow), thereby improving the efficiency of refractory material recovery. (C) At the time of slag discharge, recover by the refractory collection receiver under the furnace. If the apparent specific gravity of the molded refractory is smaller than the specific gravity of the molten metal, after discharging the molten metal, remove the slag from the furnace and the molten metal holding container. Upon discharge, the formed refractory is recovered by discharging through a steel net (plow). (D) Leave a small amount of slag and collect it with the refractory having a higher specific gravity under the furnace. If the apparent specific gravity of the molded refractory is between the slag specific gravity and the molten metal specific gravity, the molten metal is discharged from the tapping hole. Then, the remaining slag is gently discharged little by little, and the molded refractory discharged at the end is discharged under the furnace together with the remaining slag, and the molded refractory is recovered from the waste. Alternatively, in the case of a molten metal holding container, the waste may be discharged to another position and the molded refractory may be recovered from the waste. (E) Leave a small amount of slag and collect it with the refractory having a high specific gravity under the furnace. If the apparent specific gravity of the molded refractory is greater than the specific gravity of the molten metal, discharge the slag as much as possible in advance and then gently discharge the molten metal. Then, the last molded refractory is discharged together with the remaining slag in the furnace or at another position in the case of a molten metal holding container, and the molded refractory is recovered therefrom. [Cooling of Recovered Refractory] In the case of a carbon-containing refractory (mag-carbon refractory or the like), by cooling the molded refractory in graphite, the oxidative consumption of carbon in the refractory can be prevented. In this case, it is important to put the molded refractory into graphite as soon as possible after collection. In the method of preventing oxidation, a carbon source other than graphite may be used to prevent oxidation of the contained carbon, and since the air is shut off, cooling under vacuum, reduced pressure, or an inert atmosphere is also effective. Is recognized.

【0017】一方、酸化物系耐火物においても耐スポー
ル性に劣る耐火物に関しては徐冷が必要であり、グラフ
ァイト粉あるいはマグネシア粉等の中、または断熱材を
内張りした容器内で冷却することで、耐火物の冷却によ
る割れを防止することができる。この場合に、回収後で
きるだけ速やかに成形耐火物を粉あるいは断熱箱に入れ
ることが重要である。 [損耗量の測定]回収耐火物を切断し、切断面の寸法を
測定する。投入前の初期寸法と測定寸法との差分から耐
火物の損耗量を求め、さらに耐火物の損耗量、及び耐火
物のスラグ、溶融金属内滞留時間から損耗速度を算出す
る。この場合に耐火物の損耗量は0.01mmの精度で
測定可能である。
On the other hand, refractories having poor spall resistance also need to be gradually cooled even in oxide refractories, and can be cooled in graphite powder or magnesia powder, or in a vessel lined with a heat insulating material. In addition, cracking due to cooling of the refractory can be prevented. In this case, it is important to put the molded refractory into powder or a heat insulating box as soon as possible after collection. [Measurement of wear amount] Cut the collected refractory and measure the dimensions of the cut surface. The amount of wear of the refractory is determined from the difference between the initial size before the introduction and the measured size, and the wear rate is calculated from the amount of wear of the refractory, the slag of the refractory, and the residence time in the molten metal. In this case, the amount of wear of the refractory can be measured with an accuracy of 0.01 mm.

【0018】損耗量の少ない耐火物に関しては、顕微鏡
観察により耐火物稼働面を調査することで、耐火物の骨
材とマトリックスの損耗量を知ることができる。なお、
回収耐火物の耐火物稼働面の顕微鏡SEM観察により、
耐火物とスラグとの反応機構を求めることができる。 [測定できる項目]下記の項目(イ)〜(ヘ)を耐火物
投入による方法を用いて測定することができる。
With respect to the refractory having a small amount of wear, the amount of wear of the aggregate and matrix of the refractory can be known by observing the operating surface of the refractory by microscopic observation. In addition,
By microscopic SEM observation of the refractory operating surface of the recovered refractory,
The reaction mechanism between the refractory and the slag can be determined. [Items that can be measured] The following items (a) to (f) can be measured using a method based on refractory charge.

【0019】(イ)炉の処理ごと(チャージごと)の損
耗速度 (ロ)製錬、精錬条件(温度、スラグ成分、塩基度、時
間)による損耗速度への影響 (ハ)炉の処理中の損耗速度の変化(たとえば、耐火物
投入時期を処理の前期、中期、後期のように種々変えて
各時期における損耗状態を把握する) (ニ)耐火物の材質の損耗速度に与える影響 (ホ)耐火物内の骨材とマトリックスの損耗速度 (ヘ)耐火物の成形方向による損耗速度の差
(A) Wear rate per furnace treatment (per charge) (b) Influence of smelting and refining conditions (temperature, slag component, basicity, time) on wear rate (c) During furnace treatment Changes in wear rate (for example, changing the refractory input timing variously in the first, middle, and late stages of processing to grasp the wear state at each time) (d) Effect on the wear rate of refractory material (e) Wear rate of aggregate and matrix in refractory (f) Difference in wear rate depending on refractory forming direction

【0020】[0020]

【実施例】以下、添付の図面を参照して本発明の種々の
実施例について比較例をあげながら説明する。 実施例1 炉内径1.6mの精錬炉の吹錬中の耐火物の損耗を求め
るために、6種のマグカーボン耐火物、各1個を精錬開
始前に投入し、吹錬後にこれを回収して調べた。図1に
示すように、投入した成形耐火物は各辺の長さがa,
b,cの直方体である。表1に示すように、6個の成形
耐火物の各辺a,b,cの長さは不等式a<b<cを満
足する関係にある。この場合に、各成形耐火物の辺a,
bの長さをそれぞれ90mm、110mmと固定し、マ
グカーボン耐火物の作業時の加圧面が、b−c辺が作る
面となるようにした。(以下、辺bと辺cとが作る面及
びその面に平行な面をb−c面と呼ぶ。その他の面をa
−b面およびa−c面という。)そして、成形耐火物の
長手方向、すなわち最大辺cの長さを160mm〜26
0mmの範囲内で20mmごとに変えて、6種類の成形
耐火物を区別した。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Various embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings by way of comparative examples. Example 1 In order to determine wear of refractories during blowing of a refining furnace having a furnace inner diameter of 1.6 m, six types of magcarbon refractories, one of each, were introduced before the start of refining and recovered after blowing. I checked. As shown in FIG. 1, the length of each side of the injected refractory is a,
It is a rectangular parallelepiped of b and c. As shown in Table 1, the lengths of the sides a, b, and c of the six molded refractories satisfy the inequality a <b <c. In this case, the sides a,
The length of b was fixed to 90 mm and 110 mm, respectively, so that the pressurized surface during the operation of the magcarbon refractory was a surface formed by the bc side. (Hereinafter, a plane formed by the sides b and c and a plane parallel to the plane are referred to as a bc plane.
They are called -b plane and ac plane. ) And the longitudinal direction of the molded refractory, that is, the length of the maximum side c is 160 mm to 26 mm.
Six types of molded refractories were distinguished by changing every 20 mm within the range of 0 mm.

【0021】6種類の成形耐火物は、あらかじめグラフ
ァイトの量、骨材の種類により表1に示すようにオイル
プレスで成形したものを加工代を残して所定形状に切断
した。耐火物の面間の平行度と耐火物の表面を平滑にす
るために耐火物表面を平面研削加工機を用いて、JIS
規格表示で表面アラサ三角記号▽▽まで加工した。加工
後の最終的な各耐火物の厚みa,b,cを小数点以下2
桁まで、ノギスを用いて長さ方向に5mmごとに測定し
た。
The six types of molded refractories were previously formed by an oil press as shown in Table 1 depending on the amount of graphite and the type of aggregate, and were cut into a predetermined shape while leaving a processing margin. In order to smooth the parallelism between the surfaces of the refractory and the surface of the refractory, the surface of the refractory is surface-ground using a JIS.
The surface was machined up to the triangular symbol ア ラ on the standard display. The final thicknesses a, b, and c of each refractory after processing are 2 decimal places.
It was measured every 5 mm in the length direction using calipers up to the digit.

【0022】各成形耐火物を投入初期の熱スポールを避
けるため5mm厚さの梱包箱作成用ダンボール紙で全面
を包んだ。成形耐火物は、転炉に溶鉄を収容した後に、
炉入部サブランス開口部から炉内に投入した。投入後所
定の吹錬を行った。57分後、吹錬終了により、炉を傾
倒しスラグを徐々に排出し、スラグ排出末期に成形耐火
物を炉前より人力で一つづつ回収した。回収耐火物は赤
熱しており、酸化を防止するために直ちにグラファイト
粉中に入れて冷却した。ここでは、すべて6個の成形耐
火物の回収に成功した。
Each of the molded refractories was wrapped with a cardboard paper for preparing a packing box having a thickness of 5 mm in order to avoid a thermal spall in the initial stage. The molded refractory, after containing molten iron in the converter,
The furnace was charged into the furnace from the opening of the sublance. After the introduction, predetermined blowing was performed. 57 minutes later, after the end of blowing, the furnace was tilted and slag was gradually discharged, and at the end of slag discharge, molded refractories were collected one by one manually from the furnace. The recovered refractory was red hot and was immediately placed in graphite powder for cooling to prevent oxidation. Here, all six molded refractories were successfully collected.

【0023】常温程度に冷えた成形耐火物には表面にス
ラグが付着していたため直ちに残存厚みを測定すること
ができない。そこで、辺c方向の長さを測定し成形耐火
物8個の長さを順位付け成形耐火物を特定した後に、成
形耐火物をb−c面に平行に耐火物中央部を切断し、こ
れにより成形耐火物が通常使用されるa−b面とa−c
面との損耗を得ることができた。
Since the slag adheres to the surface of the molded refractory cooled to about room temperature, the residual thickness cannot be measured immediately. Then, after measuring the length in the side c direction and ranking the length of the eight molded refractories and specifying the molded refractory, the molded refractory is cut in parallel with the bc plane at the central part of the refractory. A-b and a-c surfaces where refractories are usually used
Wear on the surface could be obtained.

【0024】切断面観察の結果では、回収耐火物に熱ス
ポールによる亀裂の発生、剥落、割れは起っていなかっ
た。辺b及び辺cの回収後の寸法を5mmごとに測定し
た。耐火物の角部は三面加熱およびスラグとの反応によ
り他の部分より損耗が著しい。また辺c方向の長さは矩
形の中で一番長い辺であり、スラグの付着により測定が
難しい。損耗の程度が安定している半裁部の辺b方向の
残存寸法距離の内、辺cの中央部を中心として辺cの長
さの2/3の部位の残存寸法(辺b方向の厚さ)を耐火
物の代表値とした。耐火物投入前の寸法からこの残存寸
法を引き損耗量を求め、これを炉内滞留時間で割り損耗
速度を求めた。これを表2に示す。
As a result of observation of the cut surface, no crack was generated, peeled off, or cracked in the recovered refractory due to the hot spall. The dimensions of the sides b and c after collection were measured every 5 mm. The corners of the refractory are more heavily worn than other parts due to heating on three sides and reaction with slag. Further, the length in the side c direction is the longest side in the rectangle, and it is difficult to measure due to the adhesion of slag. Of the remaining dimension distance in the side b direction of the half-section where the degree of wear is stable, the remaining dimension (thickness in the direction of the side b) of a portion 2 of the length of the side c around the center of the side c ) Is the representative value of the refractory. The residual size was determined by subtracting the remaining dimension from the dimension before the refractory was charged, and this was divided by the residence time in the furnace to determine the wear rate. This is shown in Table 2.

【0025】この結果、耐火物の材質の影響において、
骨材の種類の影響、グラファイトの含有量の影響を明ら
かにできた。この結果をもとにこの炉において耐火物の
改善による炉の寿命の向上を適切なグラファイト配合、
マグネシア原料の選択により改善した。 比較例1 実施例1と同じ条件においてダンボール紙で包んだ長さ
560mm、600mmのそれぞれ成形耐火物B及び成
形耐火物C、及びダンボール紙で包まない長さ580m
m、620mmのそれぞれ成形耐火物B及び成形耐火物
Cの計2個を投入したが、投入直後に、ダンボールで包
まない2つの成形耐火物は長辺方向の半分の位置で割れ
てしまった。また、残りの2つの成形耐火物は炉容が最
小半径1.6mであることから炉の中央に耐火物が常に
位置することになり、炉中央に位置するランスからの酸
素ジェットが直接耐火物にあたり、精錬反応を阻害した
のみならず、回収マグカーボン耐火物のかなりの脱炭層
が認められた。炉壁に用いる耐火物の評価にこのような
状況は不適であると判断した。 比較例2 図1に示すような直方体形状の成形耐火物を用いた。成
形耐火物の寸法を200×400×1200mmとし
た。これをコークスブリーズ中にて1100℃で熱処理
した。熱処理後、寸法測定し、梱包用ダンボール紙で包
んだあと、実施例1と同条件において耐火物投入による
損耗量の測定を試みた。投入後、成形耐火物はスラグ中
でしだいに周辺のスラグが付着しだし、大きな塊状に成
長発達し、スラグ上に浮遊する状態になった。このため
精錬操業も満足にできない状態に陥った。これは、この
成形耐火物が大きな熱容量を持つことから周囲のスラグ
が表面に凝固付着し、これが次第に成長したものと推定
される。 実施例2 炉内径4.8mの精錬炉は、2種類の精錬処理を交互に
行っている。この精錬炉に使われているマグカーボン耐
火物の精錬処理ごとの耐火物に及ぼす影響の調査、及び
処理中の前期、中期、後期の損耗を調べ精錬条件を改善
するため、精錬毎、精錬処理中耐火物を投入する時期を
かえて損耗速度を求めた。
As a result, in the influence of the refractory material,
The effect of the type of aggregate and the content of graphite were clarified. Based on this result, the improvement of the life of the furnace by the improvement of refractory in this furnace, appropriate graphite blending,
It was improved by selecting the magnesia raw material. Comparative Example 1 Molded refractories B and C of 560 mm and 600 mm in length wrapped in cardboard paper and 580 m in length not wrapped in corrugated paper under the same conditions as in Example 1.
A total of two molded refractories B and C of m and 620 mm, respectively, were charged. Immediately after the insertion, the two molded refractories that were not wrapped in cardboard were broken at half the length in the long side direction. In addition, since the remaining two molded refractories have a minimum furnace volume of 1.6 m, the refractory is always located at the center of the furnace, and the oxygen jet from the lance located at the center of the furnace is directly refractory. At the same time, not only the refining reaction was hindered, but also a considerable decarburized layer of the recovered magcarbon refractory was recognized. Such a situation was judged to be unsuitable for evaluation of refractories used for furnace walls. Comparative Example 2 A rectangular parallelepiped shaped refractory as shown in FIG. 1 was used. The dimensions of the molded refractory were 200 × 400 × 1200 mm. This was heat-treated at 1100 ° C. in a coke breeze. After the heat treatment, dimensions were measured and wrapped with cardboard paper for packing, and then measurement of the amount of wear due to refractory charge was attempted under the same conditions as in Example 1. After the introduction, the formed refractory gradually became attached to the surrounding slag in the slag, grew and developed into a large lump, and floated on the slag. As a result, the refining operation fell into an unsatisfactory state. This is presumably because the molded refractory has a large heat capacity, so that the surrounding slag solidified and adhered to the surface and gradually grew. Example 2 A refining furnace having a furnace inner diameter of 4.8 m alternately performs two types of refining processes. Investigation of the effect of refractory on the mag-carbon refractories used in this refining furnace on refractories, and inspection of the early, middle, and late stages of wear during processing to improve refining conditions. The wear rate was determined at different times when medium refractories were charged.

【0026】成形耐火物として、図1乃至図3のそれぞ
れに示す形状ごとに各3種類ずつ第1乃至第3シリーズ
まで用意した。第1シリーズの成形耐火物は、処理の初
期で投入するものであり、図1に示す直方体をなし、表
3に示す各辺a,b,c(ただしa<b<c)の長さを
持ち、各成形耐火物の辺a,bの長さは固定し、辺cの
長さを変えたものである。第2及び第3シリーズの成形
耐火物は、処理の中間、及び末期でそれぞれ投入するも
のであり、最大辺cの端面を図2及び図3に示すように
それぞれ斜めに角度を変えたものとした。これにより精
錬後に回収した成形耐火物の投入時期及び成形耐火物を
それぞれ特定することができる。
As the molded refractories, three types of first to third series were prepared for each of the shapes shown in FIGS. The molded refractory of the first series is to be thrown in at the beginning of the treatment, and has a rectangular parallelepiped shape as shown in FIG. 1 and the length of each side a, b, c (where a <b <c) shown in Table 3 is set. The length of the sides a and b of each molded refractory is fixed, and the length of the side c is changed. The molded refractories of the second and third series are put in the middle and the last stages of the treatment, respectively, and the end face of the maximum side c is obliquely changed in angle as shown in FIG. 2 and FIG. did. This makes it possible to specify the charging timing of the molded refractory collected after refining and the molded refractory, respectively.

【0027】なお、マグカーボン耐火物は成形時の加圧
方向を、a−c面となるようにし、損耗の差が明確にな
るように加圧方向を特定するために、辺aと辺bの寸法
と固定している(a<b)。ここで用いた成形耐火物
は、炉のスラグラインに用いるグラファイトの20重量
%、電融マグネシア50重量%、焼結マグネシア50重
量%のマグカーボン耐火物(煉瓦C)である。所定の形
状に加工代を残し切断した後、耐火物表面を平面研削加
工機を用いて、表面あらさがJIS規格表示で三角記号
▽▽になるまで研削した。成形耐火物は予め1000℃
までコークスブリーズ中で熱処理し、耐火物のバインダ
ーからの揮発分を除去し、耐火物投入時の急熱による揮
発ガスの膨張による耐火物の崩壊を防止した。処理後、
各成形耐火物の厚みbを小数点以下2桁まで、ノギスを
用いて長さ方向に5mmごとに測定した。
The pressing direction at the time of molding of the mag-carbon refractory is set to the ac plane, and the sides a and b are set in order to specify the pressing direction so that the difference in wear becomes clear. (A <b). The molded refractory used here is a mag-carbon refractory (brick C) of 20% by weight of graphite used for the slag line of the furnace, 50% by weight of fused magnesia, and 50% by weight of sintered magnesia. After cutting, leaving a processing allowance in a predetermined shape, the refractory surface was ground using a surface grinding machine until the surface roughness became a triangle symbol で in JIS standard display. Molded refractories are 1000 ° C in advance
Heat treatment was performed in a coke breeze until volatile matter was removed from the binder of the refractory to prevent collapse of the refractory due to expansion of volatile gas due to rapid heating when the refractory was charged. After treatment,
The thickness b of each molded refractory was measured every 5 mm in the length direction using calipers to two decimal places.

【0028】投入初期の熱スポールを避けるため5mm
厚さの梱包箱作業用ダンボール紙で各耐火物の全面を包
んだ。成形耐火物の投入は、各精錬処理の精錬開始前、
中期、及び末期に、炉上部のサブランス開口部から炉内
に投入した。成形耐火物の回収方法は、吹錬終了、出湯
した後、炉を傾倒しスラグを徐々に滓パンに排出し、ス
ラグ排滓末期に炉下に設けた「すき」を装入し、これに
より成形耐火物を回収した。これにより、精錬処理Aに
おいては9個中6個、精錬処理Bにおいては9個中7個
回収できた。残りの成形耐火物は排滓の初期に滓パン
に、スラグとともに流出したものと考えられる。「す
き」上の回収耐火物は、赤熱しているため直ちに酸化を
防止するために予め準備してあるグラファイト粉中にグ
ラファイトの入った箱の中に投入した。
5 mm to avoid heat spall at the beginning of injection
The entire surface of each refractory was wrapped in a thick cardboard box for work. Injection of molded refractories before starting refining in each refining process
In the middle and late stages, they were charged into the furnace through the sublance opening at the top of the furnace. The method of recovering the molded refractory is as follows: after blowing, after tapping, the furnace is tilted and the slag is gradually discharged to the slag pan, and the `` suki '' provided under the furnace at the end of the slag discharge is charged. The molded refractory was recovered. As a result, in the refining process A, six out of nine pieces were recovered, and in the refining process B, seven out of nine pieces were recovered. It is considered that the remaining molded refractories flowed out to the slag pan together with the slag in the early stage of the slag discharge. The refractory recovered on the "plow" was placed in a box containing graphite in graphite powder prepared in advance in order to prevent oxidation because it was red hot.

【0029】角度と寸法により成形耐火物を特定した後
に、加圧方向と、それに直角な方向との損耗量を求める
ために、まず、成形耐火物をa−b面に平行にc辺を半
裁した。それぞれの半裁した成形耐火物をa−c面に直
角、b−c面に直角に、辺a、辺bの中央部を切断し
た。これにより、辺a及び辺bの回収後の残存寸法を測
定した。成形耐火物の角部は三面加熱およびスラグとの
反応により他の部分より損耗が著しいためこの部位を外
し、長手方向、c方向の中央部、すなわち最初に半裁し
た場所から2/6cの位置までの平均の厚みを残存寸法
と定めた。まず、投入前の寸法から残存寸法を引き、成
形耐火物によって炉内滞留時間が異なるため、それぞれ
の炉内滞留時間で割り、さらに片面の損耗速度を求める
ために2で割り求めた損耗速度を表4に示す。
After specifying the molded refractory based on the angle and dimensions, in order to determine the amount of wear in the pressing direction and the direction perpendicular thereto, first, the molded refractory was cut in half in parallel with the a-b plane to the c side. did. Each of the molded refractories cut in half was cut at a right angle to the a-c plane and at a right angle to the bc plane at the center of the sides a and b. Thereby, the remaining dimensions of the sides a and b after the collection were measured. The corners of the molded refractory are more severely damaged than the other parts due to three-sided heating and reaction with the slag, so remove this part and remove it from the center in the longitudinal direction and c direction, that is, from the first half cut to the 2 / 6c position. Was determined as the residual size. First, the remaining dimensions are subtracted from the dimensions before charging, and the residence time in the furnace differs depending on the molded refractory. Therefore, the remaining time in the furnace is divided by the residence time in the furnace, and the wear rate obtained by dividing by 2 to obtain the wear rate on one side is further calculated. It is shown in Table 4.

【0030】損耗速度=(初期の寸法−残存寸法)/2
/炉内滞留時間 この結果、精錬処理の内当初損耗に大きく影響を及ぼす
と考えられていた精錬処理Aにおいて、精錬処理の前
期、後期ともに損耗がほとんど進行せず、他方の精錬処
理Bにおいては損耗速度は前者に比べ大きく精錬処理
0.8mm/時間であり、処理途中に投入した耐火物の
損耗量の差から前期の損耗速度を測定したものは1.4
mmと前期で損耗が極めて大きくなることがわかった。
前期の損耗速度は、スラグコントロールが不調でスラグ
の滓化が不良となり、成形耐火物の損耗速度が大きくな
ったことがわかった。これを改善することにより全体の
損耗速度を半分の0.4mm/時間に低減できた。ま
た、マグカーボン耐火物の場合は、加圧面に直角な面を
稼働面に用いるが、この面の損耗速度は加圧面の損耗速
度に比べて2割ほど良好であることもわかった。
Wear rate = (initial dimension−remaining dimension) / 2
As a result, in the refining process A, which was considered to greatly affect the initial wear in the refining process, the wear hardly progressed in the first and second stages of the refining process, and in the other refining process B, The wear rate is larger than that of the former, and the refining treatment is 0.8 mm / hour. The wear rate in the previous period was 1.4 based on the difference in the amount of wear of the refractory introduced during the treatment.
mm, the wear was extremely large in the previous period.
As for the wear rate in the first half period, it was found that the slag control was not good, the slag was poorly formed, and the wear rate of the molded refractory was increased. By improving this, the overall wear rate could be reduced by half to 0.4 mm / hour. In addition, in the case of the mag-carbon refractory, the surface perpendicular to the pressurized surface is used as the operating surface, and it has been found that the wear rate of this surface is about 20% better than that of the pressurized surface.

【0031】この結果をもとにこの炉において、損耗速
度の小さい精錬処理Aにおいては精錬温度を上昇させ、
前期に損耗速度の大きい原因となっているスラグの滓化
を適正化することによりトータルの精錬時間を従来の8
割に低減することができ、かつ成形耐火物の損耗量を低
減することができ、炉の寿命を2割ほど向上させること
ができた。 実施例3 炉内径6.5mの転炉は、主に鋼の脱炭処理を行ってい
る。この精錬炉に使われているマグカーボン耐火物に及
ぼす終点温度の影響、及び耐火物材質の差を得るために
耐火物投入法による損耗速度を求めた。
Based on this result, in this furnace, the refining temperature is increased in the refining process A having a low wear rate,
In the previous period, the total refining time was reduced by 8% by optimizing slag slag, which caused a large rate of wear.
Thus, the amount of wear of the molded refractory can be reduced, and the life of the furnace can be improved by about 20%. Example 3 A converter having a furnace inner diameter of 6.5 m mainly performs a decarburization treatment of steel. The effect of the end point temperature on the mag-carbon refractories used in this refining furnace and the wear rate by the refractory charging method were determined in order to obtain the difference in refractory materials.

【0032】処理前に投入する成形耐火物は、図1に示
す直方体形状であり、各辺a,b,cは表5にそれぞれ
示す。ここで用いた成形耐火物は、炉のスラグラインに
用いるグラファイトの20重量%、焼結マグネシア10
0重量%のマグカーボン耐火物(耐火物A)、及び電融
マグネシア50重量%、残りが焼結マグネシアからなる
マグネシアマグカーボンの耐火物(煉瓦C)の2種類で
ある。
The molded refractory to be charged before the treatment had a rectangular parallelepiped shape shown in FIG. 1, and each side a, b and c is shown in Table 5. The molded refractory used here was 20% by weight of graphite used in the slag line of the furnace, and was composed of sintered magnesia 10%.
There are two types: a refractory of mag-carbon (0% by weight) (refractory A) and a refractory of magnesia-mag-carbon (brick C) of 50% by weight of electrofused magnesia and the remainder of sintered magnesia.

【0033】所定の形状に加工代を残し切断した後、耐
火物表面を平面研削加工機を用いて、表面あらさがJI
S規格表示で三角記号▽▽になるまで研削した。成形耐
火物は予め1000℃までコークスブリーズ中で熱処理
し、成形耐火物のバインダーからの揮発分を除去し、耐
火物投入時の急熱による揮発ガスの膨張による成形耐火
物の崩壊を防止した。各成形耐火物の厚みbを小数点以
下2桁まで、ノギスを用いて長さ方向に5mmごとに測
定した。投入初期の熱スポールを避けるため5mm厚さ
の梱包箱作用ダンボール紙で各成形耐火物の全面を包ん
だ。成形耐火物は、脱炭処理の開始前に、炉上部のサブ
ランス開口部から炉内に投入した。試験は終点温度をか
えて3回行った。成形耐火物の回収方法は、吹錬終了、
出湯した後、炉を傾倒しスラグを徐々に滓パンに排出
し、スラグ排滓末期に少量スラグを残し、これを炉下に
落下させた。このスラグをブルトーザで安全な位置まで
移動させ、このスラグの中から成形耐火物を回収した。
After cutting, leaving a machining allowance in a predetermined shape, the surface of the refractory is processed to a surface roughness JI using a surface grinding machine.
Grinding was performed until the triangle mark で was displayed on the S standard display. The molded refractory was previously heat-treated in a coke breeze to 1000 ° C. to remove volatiles from the binder of the molded refractory, and to prevent collapse of the molded refractory due to expansion of volatile gas due to rapid heating when the refractory was charged. The thickness b of each molded refractory was measured every 5 mm in the length direction using calipers to two decimal places. Each molded refractory was wrapped in a packing box acting cardboard paper having a thickness of 5 mm in order to avoid thermal spall at the initial stage of charging. Prior to the start of the decarburization treatment, the molded refractory was introduced into the furnace through a sub-lance opening in the upper part of the furnace. The test was performed three times at different end point temperatures. The method of collecting molded refractories is as follows:
After the tapping, the furnace was tilted and the slag was gradually discharged into a slag pan, leaving a small amount of slag at the end of the slag discharge and dropping it under the furnace. The slag was moved to a safe position with a bulltozer, and the molded refractory was recovered from the slag.

【0034】回収耐火物は、赤熱しているため直ちに酸
化を防止するために予め準備してあるグラファイトの入
った箱の中に投入した。そして、加圧方向と、それに直
角な方向との損耗量を求めるために、b−c面に平行
に、辺aの中央部を切断し、辺bの長さを5mmごとに
辺c方向に測定した。耐火物の角部は三面加熱およびス
ラグとの反応により他の部分より損耗が著しいと想定さ
れるためこの部位(端から1/6cの部位)を外し、辺
c方向の中央部を中心として2/3cを残存寸法とし
た。
Since the recovered refractory was red-hot, it was immediately placed in a box containing graphite prepared in advance to prevent oxidation. Then, in order to determine the amount of wear in the pressing direction and the direction perpendicular thereto, the center of the side a is cut parallel to the bc plane, and the length of the side b is changed in the direction of the side c every 5 mm. It was measured. Since it is assumed that the corners of the refractory are more worn out than the other parts due to the three-sided heating and the reaction with the slag, this part (the part 1 / 6c from the end) is removed, and the center part in the side c direction is removed. / 3c was taken as the remaining dimension.

【0035】損耗速度=(初期の寸法−残存寸法)/2
/炉内滞留時間 結果を表6に示す。これにより終点温度が高い程耐火物
の損耗に大きく影響することがわかる。また材質の差は
温度の高い程損耗量の差として表れる。損耗をほとんど
起さない1600℃の耐火物の稼働面を研磨紙及びダイ
ヤモンドペーストで研磨し、撮影した10倍及び100
倍の顕微鏡写真から、粗粒部は残っているが耐火物のマ
トリックスの損耗量は耐火物Aと耐火物Cで約3倍差が
あり、耐火物Cの方が良好であった。残存寸法から表れ
ない耐火物マトリックスの損耗の差も顕微鏡観察により
明らかになった。この結果より、終点温度を少なくとも
1640℃に抑えることが、耐火物の損耗量低減から重
要であることがわかり、この精錬処理末期の温度上昇を
極力抑えることにより、炉体寿命を3割ほど向上させる
ことができた。 実施例4 一般に、マグカーボン耐火物は、1000℃以上の高温
に晒されると耐火物中に酸化防止剤として添加してある
Al等の金属が耐火物中のグラファイトと反応、炭化し
炭化物を生成する。これを冷却後大気中に放置すると、
空気中の水分とこの炭化物が反応し、消化膨張を起す。
Wear rate = (initial dimension−remaining dimension) / 2
Table 6 shows the results. This shows that the higher the end point temperature is, the more the refractory is worn. Further, the difference in the material appears as the difference in the amount of wear as the temperature increases. The operating surface of the refractory at 1600 ° C. that hardly causes wear was polished with abrasive paper and diamond paste, and photographed at 10 × and 100 ×.
From the micrograph at × 2, the coarse particles remained, but the amount of wear of the refractory matrix was about three times different between refractory A and refractory C, and refractory C was better. Microscopic observations also revealed differences in wear of the refractory matrix that did not appear from the residual dimensions. From these results, it is understood that it is important to keep the end point temperature at least 1640 ° C. from the viewpoint of reducing the amount of wear of the refractory. By minimizing the temperature rise at the end of the refining process, the life of the furnace body is improved by about 30%. I was able to. Example 4 In general, when exposed to a high temperature of 1000 ° C. or more, a metal such as Al added as an antioxidant to a mag carbon refractory reacts with graphite in the refractory and carbonizes to form a carbide. I do. If this is left in the air after cooling,
This carbide reacts with moisture in the air, causing digestion and swelling.

【0036】上述の実施例3においては、熱処理したマ
グカーボン耐火物は、投入試験までの保管期間に、消化
膨張を起すことを防止するために、熱処理後のすべての
成形耐火物を非透過袋の中に真空封入した。
In Example 3 described above, all the molded refractories after heat treatment were impermeable bags to prevent digestion and expansion of the heat-treated magcarbon refractories during the storage period before the loading test. Was sealed in a vacuum.

【0037】これらの作業は煩雑であることから、熱処
理の有無による成形耐火物の急熱による揮発ガスの膨張
により成形耐火物の崩壊の差を確認するために実施例3
と同じ条件で、終点温度1600℃の脱炭処理時に投入
試験を行い、検討した。
Since these operations are complicated, Example 3 was carried out in order to confirm the difference in collapse of the molded refractory due to expansion of volatile gas due to rapid heating of the molded refractory with and without heat treatment.
Under the same conditions as described above, a charging test was conducted during the decarburization treatment at an end point temperature of 1600 ° C., and examined.

【0038】成形耐火物はグラファイトの20重量%、
焼結マグネシア100重量%のマグカーボン耐火物(煉
瓦A)を用いた。処理前に投入する成形耐火物は、図1
に示す直方体形状であり、各辺a,b,cは表7に示
す。所定の形状に加工代を残して切断した後、平面研削
加工機を用いて表面あらさがJIS規格表示で三角記号
▽▽になるまで研削した。成形耐火物のうち4個は予め
1000℃までコークスブリーズ中で熱処理し、バイン
ダー剤に含まれる揮発成分を除去した。投入初期の熱ス
ポールを避けるため5mm厚さの梱包箱作成用ダンボー
ル紙で成形耐火物の全面を包んだ。
The molded refractory is 20% by weight of graphite,
Magnesium refractory (brick A) containing 100% by weight of sintered magnesia was used. The molded refractory to be charged before the treatment is shown in FIG.
The sides a, b, and c are shown in Table 7 below. After cutting to a predetermined shape while leaving a processing allowance, the surface was ground using a surface grinding machine until the surface roughness became a triangle symbol で in JIS standard display. Four of the molded refractories were previously heat-treated in a coke breather to 1000 ° C. to remove volatile components contained in the binder. The entire surface of the molded refractory was wrapped with a cardboard paper for preparing a packing box having a thickness of 5 mm in order to avoid a thermal spall at the initial stage of charging.

【0039】未熱処理及び熱処理した成形耐火物の合計
8個の耐火物投入は、脱炭処理の開始に、炉上部のサブ
ランス開口部から炉内に投入した。吹錬終了、出湯した
後、炉を傾倒しスラグをすべて滓パンに排出し、スラグ
をスラグヤードに輸送後、滓パンのスラグを少量になる
まで排滓し、残ったスラグを場所を移し、排滓しそのス
ラグの中から成形耐火物を回収した。回収耐火物は、直
ちに酸化を防止するために予め準備してあるグラファイ
ト粉中にグラファイトの入った箱の中に投入した。
A total of eight refractories, including unheated and heat-treated molded refractories, were charged into the furnace from the sublance opening at the top of the furnace at the start of the decarburization treatment. After blowing, after tapping, the furnace was tilted and all the slag was discharged to the slag pan.After transporting the slag to the slag yard, the slag in the slag pan was drained to a small amount, and the remaining slag was relocated. The slag was discharged and the molded refractory was recovered from the slag. The recovered refractory was immediately put into a box containing graphite in graphite powder prepared in advance to prevent oxidation.

【0040】そこで、加圧方向と、それに直角な方向と
の損耗量を求めるために、b−c面に平行に、辺aの中
央部を切断した。成形耐火物の断面を観察すると、回収
した熱処理をしていない成形耐火物4個のうち3個は亀
裂の発生はあるものの崩壊までいたっておらず、辺c方
向に辺bの測定も可能であった。しかし、表8に示すよ
うに、残存寸法は投入前の成形耐火物の寸法より大き
く、これは成形耐火物の加熱による残存線膨脹に相当す
ることがわかった。したがって、熱処理していない耐火
物を投入する場合、成形耐火物の崩壊の可能性はあるも
のの数を多く、かつ予め残存線膨張、収縮を測定してお
くことにより、熱処理を除いても耐火物投入による損耗
量の測定は可能であることを確認した。 比較例3 実施例4において、成形耐火物を回収する場合に、吹錬
終了、出湯した後、炉を傾倒しスラグをすべて滓パンに
排出し、スラグをスラグヤードに輸送後、滓パンのスラ
グを少量にするまで排滓し、残ったスラグを場所を移
し、排滓を試みたが、移動のための気動車の遣り繰りが
うまくいかず、排滓までの時間がかかりすぎ、少量残し
たスラグが滓パン内で成形耐火物とともに固化してしま
った。ブレーカーを用いて回収を試みたがスラグが成形
耐火物に固着しており、成形耐火物のまま取り出すこと
はできなかった。したがって、この回収方法における回
収の確率は、転炉からの排滓から回収までの時間がかか
る場合が多く、炉下での耐火物回収に比較し必ずしも高
くない。 実施例5 炉内径3.5mの溶融金属保持容器は、精錬炉から連続
鋳造設備間を運搬する役目と、炉外精錬としてアーク式
加熱装置で処理する時の保持容器としても用いられる。
このアーク式加熱装置での加熱処理がこの保持容器の耐
火物の寿命を決定しており、この条件での損耗速度を耐
火物投入により求め、材質を検討した。
Therefore, in order to determine the amount of wear in the pressing direction and the direction perpendicular thereto, the center of the side a was cut parallel to the bc plane. Observing the cross-section of the molded refractory, three of the four untreated heat-treated molded refractories have cracks but have not yet collapsed, and the side b can be measured in the direction of side c. there were. However, as shown in Table 8, it was found that the residual dimensions were larger than the dimensions of the molded refractory before charging, which corresponded to residual linear expansion due to heating of the molded refractory. Therefore, when a refractory that has not been heat-treated is added, a large number of molded refractories may be collapsed, and the residual linear expansion and shrinkage are measured in advance. It was confirmed that the measurement of the amount of wear caused by charging was possible. Comparative Example 3 In Example 4, when the molded refractory was recovered, after blowing was completed and the hot water was discharged, the furnace was tilted, all the slag was discharged to a slag pan, the slag was transported to a slag yard, and the slag of the slag pan was recovered. Waste was removed to a small amount, the remaining slag was relocated, and the waste was tried.However, the moving of the railroad car did not work well, and it took too much time until the waste was removed. Solidified with the molded refractory in the slag pan. Recovery was attempted using a breaker, but the slag adhered to the molded refractory and could not be removed as it was. Therefore, the recovery probability in this recovery method often takes a long time from the discharge from the converter to the recovery, and is not necessarily higher than the refractory recovery under the furnace. Example 5 A molten metal holding container having a furnace inner diameter of 3.5 m is used to transport from a smelting furnace to a continuous casting facility, and is also used as a holding container when processing with an arc-type heating device as refining outside the furnace.
The heat treatment in this arc type heating device determines the life of the refractory of the holding container, and the wear rate under this condition was determined by charging the refractory, and the material was examined.

【0041】投入した成形耐火物は、図1に示す直方体
形状をなし、表9に示すように各辺a,b,c(ただ
し、a<b<c)の長さを持ち、各成形耐火物、及びプ
レキャスタブルの辺a,bの長さは固定し、最大辺cの
長さを変えた。
The molded refractory thus introduced has a rectangular parallelepiped shape as shown in FIG. 1 and has the length of each side a, b, c (where a <b <c) as shown in Table 9, and each molded refractory. The lengths of the sides a and b of the object and the precastable were fixed, and the length of the maximum side c was changed.

【0042】マグカーボン耐火物の場合は、成形時の加
圧方向を、b−c面となるように、損耗の差が明確にな
るように加圧方向を特定した。試験に用いた成形耐火物
はマグカーボン耐火物(13重量%、焼結マグネシ
ア)、アルミナ−スピネルキャスタブル、及びアルミナ
キャスタブルの予め表9の形状にプレキャストしブロッ
ク化したものである。このうちマグカーボン耐火物は、
平面研削加工機を用いて表面あらさがJIS規格表示で
三角記号▽▽になるまで研削した。マグカーボン耐火物
は予め1000℃までコークスブリーズ中で熱処理し、
耐火物中のバインダーからの揮発分を除去し、耐火物投
入時の急熱による揮発ガスの膨張による成形耐火物の崩
壊を防止した。また、プレキャストブロックは自由水及
び結晶水の除去を勘案した昇熱曲線で1100℃まで、
箱型電気炉で加熱した。
In the case of a mag-carbon refractory, the pressing direction at the time of molding was specified so as to be on the bc plane, and the pressing direction was specified so that the difference in wear was clear. The molded refractory used in the test was a mag-carbon refractory (13% by weight, sintered magnesia), an alumina-spinel castable, and an alumina castable, which were precast in the form shown in Table 9 and then blocked. Of these, Mag Carbon refractories are
The surface was ground using a surface grinding machine until the surface roughness became a triangle symbol で in JIS standard display. Mag carbon refractories are heat treated in advance in a coke breeze to 1000 ° C,
Volatile components from the binder in the refractory were removed to prevent collapse of the molded refractory due to expansion of volatile gas due to rapid heat when the refractory was charged. In addition, the precast block has a heating curve up to 1100 ° C in consideration of removal of free water and crystallization water,
It was heated in a box-type electric furnace.

【0043】処理後、各成形耐火物の厚みa,bを小数
点以下2桁まで、ノギスを用いて長さ方向に5mmごと
に測定した。投入初期の熱スポールから耐火物、プレキ
ャスタブルを避けるため5mm厚さの梱包箱作成用ダン
ボール紙で全面を包んだ。耐火物等の投入は、アーク式
加熱装置での処理の開始前に炉前より投入した。処理後
の回収方法は、保持容器を傾斜させ、スラグドラガーに
より、スラグとともに成形耐火物も掻き取った。
After the treatment, the thicknesses a and b of each molded refractory were measured to the second decimal place at every 5 mm in the length direction using calipers. The entire surface was wrapped with a cardboard paper for preparing a packing box having a thickness of 5 mm in order to avoid refractories and pre-castables from the heat spall in the initial stage of charging. The refractory and the like were charged from the front of the furnace before the treatment with the arc heating device was started. In the recovery method after the treatment, the holding container was inclined, and the formed refractory was scraped off together with the slag by the slag dragger.

【0044】回収したマグカーボン耐火物は、直ちに酸
化を防止するために予め準備してあるグラファイト粉中
にグラファイトの入った箱の中に投入した。なお、冷却
時のスポールを防ぐためキャスタブルは断熱材を内張り
した鉄箱中で放冷した。常温まで冷却後の耐火物、プレ
キャストブロックは、辺c方向の長さを測定し耐火物、
ブロックを特定した後、耐火物をb−c面に平行にa辺
を半裁し、辺bの回収後の寸法を測定した。成形耐火物
の角部は三面加熱およびスラグとの反応により他の部分
より損耗が著しいためこの部位を外し、長手方向、辺c
方向の中央部を中心に辺cの2/3の平均の残存厚みを
求めた。これを容器内滞留時間で割り求めた損耗速度を
表10に示す。この結果、マグカーボン耐火物が、圧倒
的にキャスタブルブロックに比べ損耗量が少なく、マグ
カーボン耐火物を本保持容器のスラグラインの材質とし
て特定し、材質の細かい検討に移った。 実施例6 連続鋳造用タンディッシュのスラグライン部の最小距離
は1.5mである。このタンディッシュは、いわゆる熱
間タンディッシュと呼ばれるもので、タンディッシュ内
のスラグは熱間で排出し、タンデッシュを常温まで冷却
することなく補修せず使用するものである。スラグをす
べてタンディッシュより排出するために、スラグの粘性
を低下させるスラグ改質剤を用いるが、この改質剤によ
り低粘性化したスラグは極めて高い侵食能を有する。そ
こで、従来のスラグライン材質(高アルミナ耐火物、8
5重量%Al23 )、マグネシア耐火物(95重量%
MgO)、マグカーボン耐火物(20重量%C)のこの
改質スラグによる差を検討した。
The recovered mag-carbon refractories were immediately put into a box containing graphite in graphite powder prepared in advance to prevent oxidation. The castables were allowed to cool in an iron box lined with heat insulating material to prevent spall during cooling. Refractory after cooling to room temperature, precast block, measure the length in the side c direction, refractory,
After specifying the block, the refractory was cut in half on the side a in parallel with the bc plane, and the dimension of the side b after recovery was measured. The corners of the molded refractory are more severely damaged than other parts due to three-sided heating and reaction with the slag, so remove this part, and remove it in the longitudinal direction, side c
The average remaining thickness of / of the side c was determined with the center in the direction as the center. Table 10 shows the wear rate obtained by dividing this by the residence time in the container. As a result, the amount of wear of the mag-carbon refractories was overwhelmingly smaller than that of the castable block, and the mag-carbon refractories were specified as the material of the slag line of the holding container, and the detailed examination of the material was started. Example 6 The minimum distance of the slag line portion of the tundish for continuous casting is 1.5 m. The tundish is a so-called hot tundish in which the slag in the tundish is discharged hot, and the tundish is used without being cooled to room temperature without repair. In order to discharge all the slag from the tundish, a slag modifier for lowering the viscosity of the slag is used, and the slag reduced in viscosity by this modifier has an extremely high erosion ability. Therefore, conventional slag line materials (high alumina refractories, 8
5% by weight Al 2 O 3 ), magnesia refractory (95% by weight)
(MgO) and mag-carbon refractory (20% by weight C) were examined for differences due to the modified slag.

【0045】耐火物形状は、図1に示す形状をなし、各
成形耐火物の大きさを表11に示す。耐火物を予めマグ
カーボン耐火物は還元雰囲気で1100℃で熱処理し、
酸化物系耐火物は大気雰囲気下で1100℃で熱処理し
た。タンディッシュ内は、1500℃と温度が精錬炉の
温度に比べ低く、耐火物に与える熱衝撃も少ないこと、
またタンディッシュ内のスラグの攪拌が精錬炉に比べ少
ないことから、実施例の1〜6に記した投入時のダンボ
ール紙で耐火物全面を包むことはせず、ダンボールがそ
のまま炭化し耐火物表面に残ることをさけ、そのままタ
ンディッシュ内に投入し溶損速度を調べた。耐火物等の
回収は、タンディッシュ傾倒時に、鉄製すきを挿入し、
マグカーボン耐火物のみグラファイト中で冷却を行い、
他の耐火物は鉄板上で放冷した。
The shape of the refractory is shown in FIG. 1 and the size of each molded refractory is shown in Table 11. Magcarbon refractories are heat treated in advance at 1100 ° C in a reducing atmosphere,
The oxide refractory was heat-treated at 1100 ° C. in the air atmosphere. The temperature inside the tundish is 1500 ° C, which is lower than the temperature of the smelting furnace, and the thermal shock given to the refractory is small.
In addition, since the slag in the tundish is less stirred than in the refining furnace, the entire refractory is not wrapped with the cardboard paper at the time of loading described in Examples 1 to 6, and the cardboard is carbonized as it is and the surface of the refractory is changed. In order to avoid such a phenomenon, the material was put into a tundish as it was, and the melting speed was examined. To collect refractories, insert a steel plow when tilting the tundish,
Only Mag Carbon refractories are cooled in graphite,
Other refractories were allowed to cool on the iron plate.

【0046】溶損速度の比は高アルミナ耐火物、マグネ
シア耐火物、マグカーボン耐火物で5:2:1の割合で
あった。さらにスラグ浸潤層の厚さは10:4:1で酸
化物系耐火物の浸潤が際立っている。これより、スラグ
ライン材質としてマグカーボン耐火物が優位であること
がわかった。 実施例7 実施例6において、溶鋼への加炭の可能性のあるマグカ
ーボン耐火物の溶鋼に対する反応性、耐用性を検討し
た。耐火物の比重を制御するために、成形耐火物製造時
比重調整部材としてのタングステンカーバイド(W
C)球を成形耐火物中に埋め込み、成形耐火物の比重を
種々のものに調整し、これらの成形耐火物を溶鋼中に沈
め、排滓時に、すきを用いて回収した。マグカーボン耐
火物の材質及び熱処理、回収、冷却方法は、実施例6と
同じである。マグカーボン耐火物は表面でグラファイト
の存在するところで耐火物への溶鋼の浸入が観察された
が、溶鋼は耐火物稼動面から3mmの位置で止まってい
た。耐火物のマクロな損耗は観察されなかった。比較例4 500kgを溶解しうる高周波誘導炉内に複数種類の成
形耐火物を投入し、その損耗量を測定する実験を行な
い、これを比較例4とした。 高周波誘導炉の内径は40
0mmである。この実験設備である誘導炉の中で溶銑と
脱リンスラグを共存させた条件で、溶銑予備処理のスラ
グライン材質であるAl23 −SiC−C系耐火物の
耐用性を検討した。SiCの量を7重量%、カーボン量
を11重量%と固定し、骨材の影響を調べるために、耐
火物Gは骨材としてアルミナを用い、耐火物Hはアルミ
ナに代えてスピネル骨材を用いた。
The ratio of the erosion rate is high alumina refractory,
Shear refractory, Mag carbon refractory at a ratio of 5: 2: 1
there were. Furthermore, the thickness of the slag infiltration layer is 10: 4: 1 and acid
The infiltration of the refractory material is remarkable. From this, slag
Mag carbon refractory is superior as a line material
I understood. Example 7 In Example 6, there was a possibility that magcas could be carburized into molten steel.
Of the refractory properties of molten carbon steel to molten steel and its durability.
Was. In order to control the specific gravity of refractories,MoldingDuring refractory manufacturing
ToTungsten carbide (W
C)SphereMoldingEmbedded in refractory,The specific gravity of molded refractories
Adjusting to various things, these moldingsRefractory is deposited in molten steel
At the time of waste disposal, it was collected using a plow. Mag carbon resistant
The material of the fire and the heat treatment, recovery, and cooling methods were the same as in Example 6.
Is the same. Mag carbon refractory is graphite on the surface
Of molten steel into refractory in the presence of
However, the molten steel stops at a position 3 mm from the refractory operating surface.
Was. No macro wear of the refractory was observed.Comparative Example 4 Several types of components are placed in a high-frequency induction furnace that can melt 500 kg.
An experiment was conducted in which the refractory was charged and the amount of wear was measured.
This was designated as Comparative Example 4. The inner diameter of the induction furnace is 40
0 mm. In this experimental facility, an induction furnace,
Under the condition where de-rinsing slag coexists, the slurry
Al which is a gline materialTwo OThree -SiC-C refractories
The durability was studied. 7% by weight of SiC, carbon amount
Was fixed at 11% by weight, and to examine the effect of aggregate,
Refractory G uses alumina as an aggregate, and refractory H uses aluminum
Spinel aggregate was used in place of the na.

【0047】耐火物の形状を図1とし、表12に示すよ
うな各辺の長さとし、耐火物を特定した、耐火物を予め
コークスブリーズ中で1200℃で熱処理したあと、熱
処理後の寸法を測定した。耐火物形状が25×35×
(45〜60)mmと小さいことから、投入時のスポー
ルによる割れは起こらないことから、特に断熱層を設け
ずそのまま誘導炉内に投入した。耐火物は2時間誘導炉
内で保持した。このときの溶銑温度は1400℃とし、
CaO/SiO2 で3.6、Na2 Oとして4重量%の
スラグを用いた。耐火物は、誘導炉上部より、はさみ取
り、グラファイト中で冷却した。
The shape of the refractory is shown in FIG. 1, the length of each side is as shown in Table 12, the refractory is specified, and the refractory is previously heat-treated at 1200 ° C. in a coke breeze. It was measured. Refractory shape is 25 × 35 ×
Since it was as small as (45 to 60) mm, cracking due to spall did not occur at the time of charging, so that it was directly charged into the induction furnace without providing a heat insulating layer. The refractory was kept in the induction furnace for 2 hours. The hot metal temperature at this time was 1400 ° C,
A slag of 3.6% by CaO / SiO 2 and 4% by weight as Na 2 O was used. The refractory was scissored from the upper part of the induction furnace and cooled in graphite.

【0048】耐火物Gおよび耐火物Hの各耐火物の平均
損耗量はそれぞれ1.5mm/時間および1.0mm/
時間となり、マグネシア分を含むスピネル骨材のほうが
アルミナ骨材よりもスラグ中のNa2 Oに対して良好な
耐食性を示すという結果を得た。 実施例9 酸素−プロパン炎による溶射補修法は、従来の吹き付け
による熱間補修補術に比べ、実炉での残存量の観察から
かなり高耐食性を有することがわかっている。しかし、
個々の溶射体の損耗速度は、耐火物の場合と同様に測定
が容易ではない。熱間での溶射補修の場合、炉の耐火物
表面にスラグが付着しており、このスラグを介して溶射
材が耐火物に付着する形態となる。そこでまず、耐火物
表面にスラグを付着させるために炉内に成形耐火物を投
入し、回収した後、溶射材料を耐火物表面に溶射し、再
度炉内に投入し、溶射層の損耗速度を測定した。
The average amount of wear of the refractories G and H was 1.5 mm / hour and 1.0 mm / hour, respectively.
Time was reached, and the result was obtained that the spinel aggregate containing magnesia showed better corrosion resistance to Na 2 O in the slag than the alumina aggregate. Example 9 It has been found that the thermal spray repair method using oxygen-propane flame has considerably higher corrosion resistance than the conventional hot repair method using spraying, from observation of the remaining amount in an actual furnace. But,
The wear rate of each sprayed body is not easy to measure as in the case of refractories. In the case of hot spray repair, slag adheres to the surface of the refractory of the furnace, and the thermal spray material adheres to the refractory via the slag. Therefore, first, the molded refractory is put into the furnace to deposit slag on the surface of the refractory, and after collecting, the sprayed material is sprayed on the surface of the refractory and then put back into the furnace to reduce the wear rate of the sprayed layer. It was measured.

【0049】実施例2において、マグカーボン耐火物の
損耗が極めて小さい精錬処理Aの末期に、表13に示す
形状のマグカーボン耐火物(耐火物C)を合計8個を投
入した。耐火物の形状以外の耐火物の熱処理、投入方
法、回収方法、冷却方法等はすべて実施例2と同じであ
る。回収できた成形耐火物は8個中6個回収であった。
このスラグの付着した回収耐火物をガス炉中で1300
℃に加熱し、耐火物の付着スラグ表面に、アルミナ−ク
ロム系とマグネシア−スラグ系の二種類の溶射材料を溶
射した。各辺a,b,cの寸法を測定した後に、梱包用
ダンボール紙で包み、今度は損耗速度の大きい精錬処理
Bの初期に再度炉内に投入した。投入および回収の方法
は実施例2と同じとした。回収できた成形耐火物は6個
中4個回収であった。
In Example 2, at the end of the refining treatment A in which the wear of the magcarbon refractory was extremely small, a total of eight magcarbon refractories (refractory C) having the shapes shown in Table 13 were charged. The heat treatment, the charging method, the recovery method, the cooling method, and the like of the refractory other than the shape of the refractory are all the same as those in the second embodiment. Six out of eight molded refractories were recovered.
The recovered refractory to which the slag has adhered is placed in a gas furnace at 1300 m.
C. and sprayed two types of thermal spraying materials of alumina-chromium type and magnesia-slag type on the surface of the slag to which the refractory was adhered. After measuring the dimensions of each side a, b, and c, it was wrapped in cardboard paper for packing, and then put into the furnace again at the beginning of the refining process B having a high wear rate. The method of charging and collecting was the same as in Example 2. Four out of six molded refractories could be recovered.

【0050】実施例2と同じ方法で断面から求めた溶射
層の損耗速度から、マグネシア−スラグ系の方が損耗速
度がアルミナ−クロム系溶射材料より大きく、この耐食
性の差はマグネシア−スラグ系溶射材料中のスラグの量
によるものと想定され、これ以降、精錬処理Aの後で行
う熱間補修にはアルミナクロム系溶射材料を用いた。
From the wear rate of the sprayed layer determined from the cross section in the same manner as in Example 2, the magnesia-slag system has a larger wear rate than the alumina-chromium spray material, and the difference in corrosion resistance is due to the magnesia-slag system spray. It is assumed that it depends on the amount of slag in the material, and thereafter, alumina chromium sprayed material was used for hot repair performed after refining treatment A.

【0051】[0051]

【表1】 [Table 1]

【0052】[0052]

【表2】 [Table 2]

【0053】[0053]

【表3】 [Table 3]

【0054】[0054]

【表4】 [Table 4]

【0055】[0055]

【表5】 [Table 5]

【0056】[0056]

【表6】 [Table 6]

【0057】[0057]

【表7】 [Table 7]

【0058】[0058]

【表8】 [Table 8]

【0059】[0059]

【表9】 [Table 9]

【0060】[0060]

【表10】 [Table 10]

【0061】[0061]

【表11】 [Table 11]

【0062】[0062]

【表12】 [Table 12]

【0063】[0063]

【表13】 [Table 13]

【0064】[0064]

【発明の効果】本発明によれば、耐火物を用いる溶融金
属精錬炉および溶融金属保持容器に関して溶融金属の滞
留中にスラグ及び又は溶融金属による耐火物の損耗量を
容易に測定することができ、炉および保持容器の的確な
運用、操業及び耐火物の選定を行なうことができ、実炉
における耐火物の損耗速度を実際に即して管理すること
ができる。とくに、成形耐火物中に含まれるバインダー
の揮発分や水分を投入前に予め成形耐火物から除去して
おくことにより、投入後に成形耐火物が溶融物中で部分
欠損したり全壊したりすることが防止され、本来の測定
目的である溶損による耐火物の損耗量を高精度に測定す
ることができ、かつ、成形耐火物を溶融物中から確実に
回収することができる。
According to the present invention, it is possible to easily measure the amount of wear of a refractory due to slag and / or molten metal in a molten metal refining furnace and a molten metal holding vessel using a refractory while the molten metal stays. , precise <br/> operation of the furnace and holding vessel can be performed selection of operational and refractories, actual furnace
The rate of wear of refractories in the real world
Can be. In particular, binder contained in molded refractories
Remove volatile matter and water from the refractory
This allows the molded refractory to be partially
Loss or complete destruction is prevented and the original measurement
Highly accurate measurement of the amount of refractory wear due to erosion
And the molded refractory can be reliably removed from the melt.
Can be recovered.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】成形耐火物を模式的に示す斜視図。FIG. 1 is a perspective view schematically showing a molded refractory.

【図2】他の成形耐火物を模式的に示す斜視図。FIG. 2 is a perspective view schematically showing another molded refractory.

【図3】他の成形耐火物を模式的に示す斜視図。FIG. 3 is a perspective view schematically showing another molded refractory.

フロントページの続き (72)発明者 加藤 久樹 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日本鋼管株式会社内 (56)参考文献 特開 昭62−259060(JP,A)Continuation of the front page (72) Inventor Hisaki Kato 1-2-2 Marunouchi, Chiyoda-ku, Tokyo Nippon Kokan Co., Ltd. (56) References JP-A-62-259060 (JP, A)

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 成形耐火物に含まれるバインダーの揮発
分、自由水、あるいは結晶水を除く工程と、 成形耐火物の初期寸法を測定する工程と、金属製造プロセスにおける 溶融金属精錬炉または溶融金
属保持容器に収容された溶融物中に前記成形耐火物を投
入する工程と、 投入した成形耐火物を前記溶融物中から回収する工程
と、 回収した成形耐火物の寸法を測定する工程と、 この測定寸法と前記初期寸法とに基づき成形耐火物の損
耗量を算出する工程と、を有することを特徴とする耐火
物損耗量の測定方法。
(1)Volatilization of binder contained in molded refractories
Minute, free water, or a step of removing water of crystallization,  Measuring the initial dimensions of the molded refractory;In metal manufacturing process Molten metal smelting furnace or molten gold
The molded refractory is cast into the molten material contained in the metal holding container.
And recovering the injected molded refractory from the melt.
Measuring the dimensions of the collected refractory; and determining the loss of the molded refractory based on the measured dimensions and the initial dimensions.
Calculating a wear amount.
How to measure material wear.
【請求項2】 さらに、投入前に成形耐火物の表面を溶
射材料で覆う工程を有することを特徴とする請求項1記
載の耐火物損耗量の測定方法。
Further, the surface of the molded refractory is melted before being charged.
2. The method according to claim 1, further comprising the step of covering with a radiation material.
The method for measuring the amount of refractory wear described above.
【請求項3】 さらに、投入前に成形耐火物を断熱部材
でくるむ工程を有することを特徴とする請求項1記載の
耐火物損耗量の測定方法。
3. The method according to claim 1, further comprising the step of wrapping the molded refractory with a heat insulating member before charging.
【請求項4】 さらに、溶融物中から回収した成形耐火
物を還元あるいは不活性雰囲気中で冷却する工程を有す
ることを特徴とする請求項1乃至3記載の耐火物損耗量
の測定方法。
4. Furthermore, the first to third aspects refractory wear amount measuring method, wherein further comprising the step of cooling the molded refractory recovered from the melt-reducing or in an inert atmosphere.
【請求項5】 さらに、投入前に成形耐火物の比重を調
整するための比重調整部材を成形耐火物のなかに埋め込
む工程を有し、投入後の成形耐火物の溶融物中における
深さ位置を制御することを特徴とする請求項1乃至4記
載の耐火物損耗量の測定方法。
Further, the specific gravity of the molded refractory is adjusted before charging.
Of the specific gravity adjusting member for adjustment in the molded refractory
In the melt of the molded refractory after being charged
5. The depth position is controlled.
The method for measuring the amount of refractory wear described above.
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