JPH0660331B2 - 高炉炉壁構造 - Google Patents
高炉炉壁構造Info
- Publication number
- JPH0660331B2 JPH0660331B2 JP61185680A JP18568086A JPH0660331B2 JP H0660331 B2 JPH0660331 B2 JP H0660331B2 JP 61185680 A JP61185680 A JP 61185680A JP 18568086 A JP18568086 A JP 18568086A JP H0660331 B2 JPH0660331 B2 JP H0660331B2
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- Japan
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- expansion
- furnace wall
- mortar
- furnace
- wall structure
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は高炉の優れた機能を有する炉壁構造に関するも
のである。
のである。
（従来の技術） 一般に高炉の炉壁は、装入物との接触による摩耗、操業
温度変動による熱衝撃、膨張収縮による目地切れ等の物
理的要因あるいはCOガス、アルカリ蒸気、亜鉛蒸気の侵
入によるカーボンデポジション、アルカリバースティン
グ、亜鉛沈漬等の化学的要因によっても損傷する。
温度変動による熱衝撃、膨張収縮による目地切れ等の物
理的要因あるいはCOガス、アルカリ蒸気、亜鉛蒸気の侵
入によるカーボンデポジション、アルカリバースティン
グ、亜鉛沈漬等の化学的要因によっても損傷する。
従来、これらの損傷を抑制するために種々の対策が講じ
られており、例えば化学的損傷、熱衝撃による損傷に対
しては主に炉壁を形成するれんがの材質を選定すること
によって対処しており、近年では高純度アルミナ質れん
が、C-SiCれんが、β-SiCれんが、Si3N4の結合のSiCれ
んがあるいは耐スポール性骨材添加の高アルミナれんが
等が用いられている。
られており、例えば化学的損傷、熱衝撃による損傷に対
しては主に炉壁を形成するれんがの材質を選定すること
によって対処しており、近年では高純度アルミナ質れん
が、C-SiCれんが、β-SiCれんが、Si3N4の結合のSiCれ
んがあるいは耐スポール性骨材添加の高アルミナれんが
等が用いられている。
一方炉壁構造の膨張対策に関しては、上下方向の膨張に
対しては上下方向で隣接するれんが間に可縮性の充填材
を介挿したり、上方に空隙を形成することによって、
又、炉径方向の膨張に対しては炉径方向に隣接するれん
が間に介在させたモルタル目地、鉄皮−れんが間に介在
させたスタンプ材、鉄皮等によってそれぞれ膨張を吸収
するようにしているのが一般的である。
対しては上下方向で隣接するれんが間に可縮性の充填材
を介挿したり、上方に空隙を形成することによって、
又、炉径方向の膨張に対しては炉径方向に隣接するれん
が間に介在させたモルタル目地、鉄皮−れんが間に介在
させたスタンプ材、鉄皮等によってそれぞれ膨張を吸収
するようにしているのが一般的である。
（発明が解決しようとする問題点） 上記従来の一般的な炉壁構造においては、特に炉周方向
の膨張を充分に吸収する構造を有していないため、炉周
方向のれんが相互間で生じた膨張応力は炉径方向にも作
用し、その結果炉径方向に対する膨張収縮応力が過大と
なり、加えて操業温度変動に伴なう膨張収縮の繰返しに
より、れんがはもとよりスタンプ材、モルタル目地に破
壊が生じ易く、れんがが脱落し炉壁ライニング機能を失
い易いという欠点がある。
の膨張を充分に吸収する構造を有していないため、炉周
方向のれんが相互間で生じた膨張応力は炉径方向にも作
用し、その結果炉径方向に対する膨張収縮応力が過大と
なり、加えて操業温度変動に伴なう膨張収縮の繰返しに
より、れんがはもとよりスタンプ材、モルタル目地に破
壊が生じ易く、れんがが脱落し炉壁ライニング機能を失
い易いという欠点がある。
斯る欠点の解消を意図したものとして例えば実公昭51-4
967号公報の考案がある。
967号公報の考案がある。
この考案は、炉壁を形成する耐火れんが群の適当な箇所
の耐火れんが相互間に合成樹脂で固めた炭素繊維成形体
を介装することによりれんがの膨張を吸収し併せて炉内
ガスの漏洩を防止するようにしたものであり、前記従来
の一般的な炉壁構造に比して可成り改善されたものとい
える。
の耐火れんが相互間に合成樹脂で固めた炭素繊維成形体
を介装することによりれんがの膨張を吸収し併せて炉内
ガスの漏洩を防止するようにしたものであり、前記従来
の一般的な炉壁構造に比して可成り改善されたものとい
える。
しかし、この考案における炭素繊維成形体は、充分な耐
熱接着強度を有しないため長期の使用に耐えないという
欠点を有している。
熱接着強度を有しないため長期の使用に耐えないという
欠点を有している。
本発明は斯る従来の欠点を解消するためになされたもの
である。
である。
（問題を解決するための手段） 本発明は、炉壁を炉径方向複数列の耐火れんが層で形成
した高炉の炉壁構造であって、炉壁を形成する耐火れん
が群を複数のブロックに区分し、炉周方向の隣接するブ
ロック相互間に可縮性モルタルを介装させた高炉炉壁構
造において、可縮性モルタルとして、加圧応力２〜３０
Kg/cm2で１０〜７０％の可縮率を有し、可縮後の耐火れ
んがとの接着曲げ強度を５Kg/cm2以上に維持するもの、
例えば耐熱性、耐アルカリ性にすぐれ可縮性の良好なAl
2O3-C,SiO2-C,MgO-C等のカーボン結合の耐火性酸化物系
可縮性モルタル、あるいはSiC-C等のカーボン結合の耐
火性非酸化物系可縮性モルタルを用い、厚さ1.0〜１０m
mで介装させ、かつ炉径方向の隣接するブロック間の摺
動面にオイルペーパーを介装させたところに特徴を有す
るものであり、特に周方向における膨張を効果的に吸収
して炉壁全体として膨張応力を緩和し、耐火れんが、ス
タンプ材はもとより特に、目地が、耐火れんが膨張時の
圧縮に耐えかつ耐火れんが収縮時においても接着性を充
分に維持し、長期に亘って目地機能を維持し、炉壁ライ
ニング構造を安定的に維持できるようにしたものであ
る。
した高炉の炉壁構造であって、炉壁を形成する耐火れん
が群を複数のブロックに区分し、炉周方向の隣接するブ
ロック相互間に可縮性モルタルを介装させた高炉炉壁構
造において、可縮性モルタルとして、加圧応力２〜３０
Kg/cm2で１０〜７０％の可縮率を有し、可縮後の耐火れ
んがとの接着曲げ強度を５Kg/cm2以上に維持するもの、
例えば耐熱性、耐アルカリ性にすぐれ可縮性の良好なAl
2O3-C,SiO2-C,MgO-C等のカーボン結合の耐火性酸化物系
可縮性モルタル、あるいはSiC-C等のカーボン結合の耐
火性非酸化物系可縮性モルタルを用い、厚さ1.0〜１０m
mで介装させ、かつ炉径方向の隣接するブロック間の摺
動面にオイルペーパーを介装させたところに特徴を有す
るものであり、特に周方向における膨張を効果的に吸収
して炉壁全体として膨張応力を緩和し、耐火れんが、ス
タンプ材はもとより特に、目地が、耐火れんが膨張時の
圧縮に耐えかつ耐火れんが収縮時においても接着性を充
分に維持し、長期に亘って目地機能を維持し、炉壁ライ
ニング構造を安定的に維持できるようにしたものであ
る。
以下に本発明を第１図に示す実施例に基づいて詳細に説
明する。
明する。
第１図は冷却盤使用の大型高炉のシャフト部に本発明の
炉壁構造を採用した例を示すものであり、シャフト部鉄
皮１の炉内側にはスタンプ材２を介して炉径方向に耐火
れんが３，４，５からなる３列の耐火れんが層(イ)(ロ)
(ハ)を配設し、この３列の耐火れんが層(イ)，(ロ)，(ハ)か
らなるライニング層Ａを周方向に複数のブロックB1，
B2，……，Ｂｎに分割する。そしてこのブロックB1，B2
間に膨張吸収モルタル６を介装する。
炉壁構造を採用した例を示すものであり、シャフト部鉄
皮１の炉内側にはスタンプ材２を介して炉径方向に耐火
れんが３，４，５からなる３列の耐火れんが層(イ)(ロ)
(ハ)を配設し、この３列の耐火れんが層(イ)，(ロ)，(ハ)か
らなるライニング層Ａを周方向に複数のブロックB1，
B2，……，Ｂｎに分割する。そしてこのブロックB1，B2
間に膨張吸収モルタル６を介装する。
この膨張吸収モルタル６は第１表に示すようにアルミナ
粉末８０％天然鱗状黒鉛粒２０％の割合で配合したもの
をベースとし、これに多孔質繊維、タール・ピッチ粉
末、を混合し更に硬化材としてレジン粒を又溶剤として
水、アルコールを添加して混練してなるものである。
粉末８０％天然鱗状黒鉛粒２０％の割合で配合したもの
をベースとし、これに多孔質繊維、タール・ピッチ粉
末、を混合し更に硬化材としてレジン粒を又溶剤として
水、アルコールを添加して混練してなるものである。
そしてこれをコテ塗りにより形成したものである。
周知のように耐火れんがの膨張量は温度によって異な
り、高炉シャフト部の炉壁においては温度の高い炉内側
で大きく、温度の低い鉄皮側で小さくなる分布を持って
いる。
り、高炉シャフト部の炉壁においては温度の高い炉内側
で大きく、温度の低い鉄皮側で小さくなる分布を持って
いる。
したがって膨張代は膨張量の分布に応じて設定される例
もあるが一般には耐火れんが内平均温度での膨張量をベ
ースとして設定する例が多い。
もあるが一般には耐火れんが内平均温度での膨張量をベ
ースとして設定する例が多い。
本実施例においても耐火れんがの平均膨張量をベースと
して膨張代としての膨張吸収モルタルの厚みを設定し
た。
して膨張代としての膨張吸収モルタルの厚みを設定し
た。
この膨張代としての膨張吸収モルタルの設定厚みは第２
図に示すように耐火れんが層の平均膨張量をL0とし、こ
の膨張量L0を吸収するため例えば１１０kg/cm2の圧縮応
力で５０％の可縮率を有する膨張吸収モルタルを使用す
る時２L0にすれば良いことになる。
図に示すように耐火れんが層の平均膨張量をL0とし、こ
の膨張量L0を吸収するため例えば１１０kg/cm2の圧縮応
力で５０％の可縮率を有する膨張吸収モルタルを使用す
る時２L0にすれば良いことになる。
本実施例における高炉のシャフト部の炉壁を形成する３
列からなる耐火れんが層の周方向の平均膨張量L0は約２
５０mmであり、この内の５０mmは各耐火れんが間に介在
させた通常モルタル、スタンプ材の可縮、鉄皮の膨張等
によって吸収されるので、残り２００mmを膨張吸収モル
タルで吸収するようにした。
列からなる耐火れんが層の周方向の平均膨張量L0は約２
５０mmであり、この内の５０mmは各耐火れんが間に介在
させた通常モルタル、スタンプ材の可縮、鉄皮の膨張等
によって吸収されるので、残り２００mmを膨張吸収モル
タルで吸収するようにした。
ここで用いる膨張吸収モルタルは第３図に示すように１
０kg/cm2の圧縮応力で５０％の可縮率を有するものであ
るので初期（築造時）の設定総厚みは４００mmとした。
０kg/cm2の圧縮応力で５０％の可縮率を有するものであ
るので初期（築造時）の設定総厚みは４００mmとした。
本実施例では耐火れんが層を形成する耐火れんが群を周
方向に略均等割で１００ブロックに分割し、築造時ブロ
ック間に４mm厚の膨張吸収モルタル６を形成介在させ、
膨張吸収後２mmになるようにした。
方向に略均等割で１００ブロックに分割し、築造時ブロ
ック間に４mm厚の膨張吸収モルタル６を形成介在させ、
膨張吸収後２mmになるようにした。
このブロック間の対向面は各耐火れんがの側面を単位と
する凹凸面からなっているため、この膨張吸収モルタル
は対向する耐火れんが間に夫々独立して不連続に介装さ
れている。
する凹凸面からなっているため、この膨張吸収モルタル
は対向する耐火れんが間に夫々独立して不連続に介装さ
れている。
この凹凸によって形成された対向するブロック間の摺動
面には耐火れんがの膨張収縮による摺動を容易にするた
め、スライド目地として通常のモルタルを塗布したオイ
ルペーパー９が介装されている。
面には耐火れんがの膨張収縮による摺動を容易にするた
め、スライド目地として通常のモルタルを塗布したオイ
ルペーパー９が介装されている。
なお７，８は通常モルタルである。
このように本発明の高炉炉壁構造においては耐火れんが
層は炉周方向に膨張吸収モルタルを介して複数ブロック
に分割されており、各ブロック単位で膨張を吸収するよ
うにした。
層は炉周方向に膨張吸収モルタルを介して複数ブロック
に分割されており、各ブロック単位で膨張を吸収するよ
うにした。
このようにして構成した炉壁構造を採用した高炉は、火
入れ５年後の現在も安定構造を維持し、裏風発生による
鉄皮赤熱事故も発生することなく順調に稼動している。
入れ５年後の現在も安定構造を維持し、裏風発生による
鉄皮赤熱事故も発生することなく順調に稼動している。
なお本実施例では耐火れんが群を炉周方向にのみ分割し
たが炉高方向にも併せて分割しても良い。
たが炉高方向にも併せて分割しても良い。
又、本発明で用いるカーボン結合の酸化物、非酸化物と
しては例えば本実施例のAl2O3-Cの他にSiO2-C，MgO-C、
等の酸化物、あるいはSiC-C，Si3N4-C等の非酸化物であ
り、これらのカーボン結合の酸化物、非酸化物は天然に
も産するものもあるが、Al2O3-Cの場合はアルミナ粉と
カーボン粉を混合しこれを高温で焼成して得るのが一般
的である。
しては例えば本実施例のAl2O3-Cの他にSiO2-C，MgO-C、
等の酸化物、あるいはSiC-C，Si3N4-C等の非酸化物であ
り、これらのカーボン結合の酸化物、非酸化物は天然に
も産するものもあるが、Al2O3-Cの場合はアルミナ粉と
カーボン粉を混合しこれを高温で焼成して得るのが一般
的である。
（発明の効果） 本発明の高炉炉壁構造では炉周方向の耐火れんが膨張は
各ブロック単位で全て膨張吸収モルタルで吸収され、そ
の過程で生成するカーボンボンドによってブロック相互
が強固に接着されるので背面側、即ち、炉径方向におい
ては特に膨張吸収代を設ける必要はなく、健全なバック
ライニングを施すことができる。
各ブロック単位で全て膨張吸収モルタルで吸収され、そ
の過程で生成するカーボンボンドによってブロック相互
が強固に接着されるので背面側、即ち、炉径方向におい
ては特に膨張吸収代を設ける必要はなく、健全なバック
ライニングを施すことができる。
又膨張吸収後の膨張吸収モルタル目地部にはカーボンボ
ンドが生成しているため、通常モルタルと同等の耐熱接
着強度を有するから炉壁としての機能は従来構造に比
し、低下するものではない。
ンドが生成しているため、通常モルタルと同等の耐熱接
着強度を有するから炉壁としての機能は従来構造に比
し、低下するものではない。
一方、耐火れんがはブロック単位で通常モルタルで一体
化されており膨張収縮の挙動はブロック単位になり、各
ブロック間に介装された膨張吸収モルタルによって、全
て吸収するようにしているため各耐火れんが間の通常モ
ルタルによる目地の欠損は殆んど発生しない等々すぐれ
た効果を有している。
化されており膨張収縮の挙動はブロック単位になり、各
ブロック間に介装された膨張吸収モルタルによって、全
て吸収するようにしているため各耐火れんが間の通常モ
ルタルによる目地の欠損は殆んど発生しない等々すぐれ
た効果を有している。
第１図は本発明の高炉炉壁構造の一実施例を示す一部切
欠立体説明図、第２図は耐火れんがの膨張量と膨張吸収
モルタルの可縮量との関係を示すグラフ、第３図は、本
発明の実施例における膨張吸収モルタルの可縮性を示す
グラフである。 １：鉄皮、２：スタンプ材、 ３，４，５：耐火れんが、６：膨張吸収モルタル、 ７，８：通常モルタル、９：オイルペーパー。
欠立体説明図、第２図は耐火れんがの膨張量と膨張吸収
モルタルの可縮量との関係を示すグラフ、第３図は、本
発明の実施例における膨張吸収モルタルの可縮性を示す
グラフである。 １：鉄皮、２：スタンプ材、 ３，４，５：耐火れんが、６：膨張吸収モルタル、 ７，８：通常モルタル、９：オイルペーパー。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 葛西 勝輝 福岡県北九州市八幡東区枝光１−１−１ 新日本製鐵株式會社八幡製鐵所内 (56)参考文献 実開 昭54−143306（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭47−37702（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】炉壁を炉径方向複数列の耐火れんが層で形
成した高炉の炉壁構造であって、炉壁を形成する耐火れ
んが群を複数のブロックに区分し、炉周方向の隣接する
ブロック間に可縮性モルタルを介装させた高炉炉壁構造
において、可縮性モルタルとして、カーボン結合の耐火
性酸化物系可縮性モルタル、またはカーボン結合の耐火
性非酸化物系可縮性モルタルを用い、かつ炉径方向の隣
接するブロック間の摺動面にオイルペーパーを介装させ
たことを特徴とする高炉炉壁構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61185680A JPH0660331B2 (ja) | 1986-08-07 | 1986-08-07 | 高炉炉壁構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61185680A JPH0660331B2 (ja) | 1986-08-07 | 1986-08-07 | 高炉炉壁構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6342311A JPS6342311A (ja) | 1988-02-23 |
| JPH0660331B2 true JPH0660331B2 (ja) | 1994-08-10 |
Family
ID=16174989
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61185680A Expired - Lifetime JPH0660331B2 (ja) | 1986-08-07 | 1986-08-07 | 高炉炉壁構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0660331B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4714662B2 (ja) * | 2005-10-27 | 2011-06-29 | 新日本製鐵株式会社 | 不定形耐火物の使用方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS514967Y2 (ja) * | 1971-05-17 | 1976-02-12 | ||
| JPS54143306U (ja) * | 1978-03-28 | 1979-10-04 |
-
1986
- 1986-08-07 JP JP61185680A patent/JPH0660331B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6342311A (ja) | 1988-02-23 |
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