JPH07507263A - 直流電気炉の底を内張りする耐火セラミック混合物及びこの内張りを修理するための方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ２％アーク炉の底を内張すするための耐火セラミック成形材料及びそれを修理す るための方法本発明は、底に１つ又は複数の電極が設けられており、該電極が炉 蓋から下方に金属浴筒口の直前にまで張り出した１つ又は複数の電極と協動する ようになった電気アーク炉、特に直流式アーク炉（いわゆるＤＣ炉〕の底を内張 すするための耐火セラミック成形材料に関する。本発明は、更にこのような炉の 底内張りを修理するための方法に関する。

直流式の電気アーク炉（いわゆるＤＣ炉）は基本的に２種類が公知である。両方 の場合において、多部分構成とすることもできる１つの電極が、大抵は陰極が、 炉蓋の範囲に設けられて、そこから下方に金属浴の直前まで張り出している。

それに対して、相手電極゛（陽極）の構成はさまざまである。一方の場合、炉底 はｉＩ！気伝導性酎六耐ラミックライニング付きで完全に構成されており、従っ て陽極として設けられた炉の金属性底電極に接続されている。

他方の場合、炉底の内張りは従来の耐火れんがと成形材料とからなり、そのなか に１つ又は複数の分離された電極が張り出している。

本発明は、最後に指摘された実施態様のＤＣ炉を問題【こする。

特に、炉底範囲で電極（陽極）間の範囲は成形材料ライニングのとき圧縮するの が困難であることは明らかである。従ってまさにこの範囲では、＠接した底内張 り部分に比べて摩耗フッ；早く進行する。浸食の種類及び程度に応じて、通常は 耐火セラミ′ツク内張りによって覆われている電極も露出する。

この範囲で耐火内張り（成形材、料）を修理することは、電極の破壊又は絶縁の おそれがあるので、特に困難である。それ故に、特に電極自体が既に（部分的に ）腐食（摩耗）している場合、従来はライニング（電極も含めて）全体が交換さ れた。これは支出が多く、費用がかかり、時間も要する。

この点で本発明は救済策を提供し、最初に述べられた種類の電気アーク炉の底内 張りの寿命を長くすることのできる方策を示そうとするものである。

従来の電気非伝導性耐火内張り成形材料の代わりに、電気伝導性を可能とし、こ うしてやはり摩耗する金属性底電極に対する電気伝導性接触を確保する成形材料 を使用するとき、電極の機能は、従って底内張りの耐久性は意外なほど簡単に得 ることができ又は延長することができるとの考えから、本発明は出発する。

このような成形材料は確かに、底全体が相手電極として投置つようになった上記 第１構造様式の電気炉に関して、基本的Ｇこ公知ではある。しかし公知の成形材 料は、こ゛のために多くの応用分野において望ましくない炭素金遣を裔する。

それに対して、本発明は１つ又は複数の耐火セラミック酸化物の他にｌＯ〜４０ 　ｗｔ％の微細金ｋＩ＆添加物を含有して電極範囲で利用される内張り用又は修 理用耐火セラミック成形材料を提案する。前記恐加窃は、好ましくは鉄からなる 。

耐火セラミックマトリックス中に均質に分布しＩこ微細鉄粉末は約１４００°Ｃ で溶解して、耐火セラミックマトリ′ンクス材料を均一に貫通する微細通路を形 成し、これにより同時（こ、この範囲でも充分な１倶伝導性が保証されている。

こうして、電気伝導性削去セラミック成形材料は、同時に、場合によってｉｄ既 しこ部分的に破壊された底電極の（部分）機能も引き受ける。

公知の直流電気炉の底を内張すするための成形材料として、今日しばしば焼結マ グネサイトを基とする成形材料が使用される。その限りで、炉底の均質な耐火縁 ライニングを達成するために、本発明はｌ実施態様において焼結マグネサイトを 基とする耐火セラミックマトリックス成形材料を利用するように提案する。この 成形材料、好ましくは粒群く８１のものが使用される。

金属鉄は、−一均質な分布を最適化するためにｍ−できるだけ微細な形で使用す べきであろう。それ故に特殊なｌ実施態様では＜Ｏ，１ｍｍの粒群が予定されて いる。

成形′材料中に鉄の均質分布を達成するのには、成形材料全体に対して２０〜３ ０％の質量分で既に充分である。鉄の６解後、この場合電極範囲で希望する伝導 度を確保する均質な鉄道路網が得られる。

通常、特に底内張りのうち電極範囲内にある範囲が早し１摩耗を受けるので、一 般に、引き続き本発明による成形材料でこの範囲も内張すし又は修理すれば間に 合う。

従って底に設けられた１つ又は複数の電極を有する電気アーク炉の底内張りを修 理するための本発明による方法で１よ、低電極間で浸食された内張り範囲が前記 種類の成形材料で修理される。

修理用成形材料の施工は通常の技術、例え４Ｊ振動又ｌよ軽し１突固めによって 行うことができる。

好ましくは、使用温度のもとて自動的（こ形成されるセラミ・ツクボンドを有す る成形材料が使用される。

Ｔｍこ微結金属鉄を含有した成形材料を使用すると、利点として、この成形材料 は良好な減摩特性を、従って良好な加工性を何しており、従来の非伝導性耐火セ ラミック成形材料よりも一層容易に電極間の範囲に持ち込むことができる。

前記成形材料を使用する利点として、底ライニングは比較的小さな部分のみを修 繕しなければならないだけであり、特に電極自体は引き続き使用することができ る。これにより、経費が節約されるだけではない。同時に修理支出が時間の点で も経費の点でも著しく減少する。

本発明により使用する成形材料の例として、以下の仕様を記載することができる 。

ＭｇＯ５０〜５５　Ｉｔ％ Ａｌ２Ｏ３０−１〜　０．５　ｆｔ％ Ｆｅ２Ｏ３１，７−２，５’　ｗｔ％ ＣａＯ１２，５−１４−５ｗｔ％ ５Ｉ０２０．３〜０．７　ｗｔ％ Ｆｅ（金ｆｆ）　２５　−３５　ｗｔ％この成形材料はセラミックボンドを有し 、その最大粒径は５Ｉである。成形材料のかさ密度は約２．６ｇ／ｃ＋ａ”であ る。前記成形材料の使用限界は約１７５０°Ｃである。

本発明のその他の特徴は、従属請求項の特徴及びその他の出願資料から明らかと なる。

実施例に捕づいて、以下本発明の詳細な説明する。

単一の図がｍ−［面図でｍ−直流電気炉を示しており、符号１０は底全体である 。部分的に耐火れんかが１２から、又部分的に耐火セラミックマグネサイト成形 材料１４からなる底内張りを認めることができ、底ｌＯに多数の電極１６（陽極 ）が設けられているａ電極１６は一部で比較的小さな相互間隔を有する。

電気接続要素、相手電極（陰極）等は見易くする理由から、ここには図示されて いない。

更に図の左側に出湯口１８を認めることができるが、しかしこれは本発明にとっ てやはり重要でなく、ここではこれ以上説明されない。

炉操業の過程で、特に、電極範囲において耐火（非伝導性）マグネサイト成形材 料の摩耗が早く進行する。こうした摩耗が図中破線１９で例示されている。

是認可能な最大摩耗範囲に達した後、やはり上側部分が部分的に摩耗した電極１ ６の周囲で浸食された範囲２０が、本発明による仕様を有する新規な成形材料１ ４’で内張すされる形で成形材Ｈ１４の修理が行われる。

成形材料は残存する（Ｗ出した）電極頭部の周囲にも、又頭部間にも問題なく施 工することができる。

修理の最後に、図に示されたような底内張りの像が得られる。

その後炉の操業は直ちに再開することができる。

修理用成形材料１４′、に含まれた鉄粒子が溶解後、電極範囲内で成形材料の電 気伝導性を確保する。

修理用成形材＠１４′がやはり再び摩耗したとしても、従来のように炉内張り全 体く電極も含めて）を更新する必要はない。むしろ新たな（別の）修理を前述の 如くに実施して、こうしてこのような直流電気炉の底内張りのに命を全体として 数倍長くすることが可能である。

補正書の写しく翻訳文）提出書 （特許法第１８４条の８） 平成６年１２月１４日

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １底に延設された１つ又は複数の電極を有する電気アーク炉の底を内張りするた めの耐火セラミック成形材料であって、ａ）１つ又は複数の耐火酸化物と、 ｂ）１０〜４０ｗｔ％の微細金属添加物とからなる成形材料。 ２耐火酸化物の大部分がＭｇＯを基とするものである、請求項１に記載の成形材 料。 ３耐火酸化物が８ｍｍ未満の粒群で存在する、請求項１又は２に記載の成形材料 。 ４微細金属添加物が０．１ｍｍ未満の粒群で存在する、請求項１ないし３の１つ に記載の成形材料。 ５成形材料全体に対して２０〜３０ｗｔ％の量の微細金属添加物が存在する、請 求項１ないし４の１つに記載の成形材料。 ６金属添加物が鉄からなる、請求項１ないし５の１つに記載の成形材料。 ７成形材料のかさ密度が２．４〜２．８ｇ／ｃｍ３である、請求項１ないし６の １つに記載の成形材料。 ８成形材料がセラミックボンドを有するものである、請求項１ないし７の１つに 記載の成形材料。 ９底に設けられた１つ又は複数の電極を有する電気アーク炉の底内張りを修理す るための方法であつて、底電極間で浸食された内張り範囲が、請求項１ないし８ の１つ記載された成形材料と取り替えられるようになつた方法。