專利名稱：金屬錠用熱處理爐、金屬錠用熱處理爐的修補(bǔ)方法、及金屬錠用熱處理爐所用的爐床填充 ...的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對(duì)金屬錠進(jìn)行熱處理的各種爐，例如連續(xù)鑄造后的板坯的保溫爐、熱軋用板坯的加熱爐或鋼板的退火爐等金屬錠用熱處理爐、金屬錠用熱處理爐的修補(bǔ)方法及金屬錠用熱處理爐所用的爐床填充用材料的制造方法。
背景技術(shù)：
一般，對(duì)金屬錠進(jìn)行熱處理的爐(以下也稱為熱處理爐)的爐床的向爐內(nèi)露出的一面(以下也稱為爐內(nèi)工作面)側(cè)多由耐火層構(gòu)成，在該背面?zhèn)仍O(shè)置絕熱層。如此在熱處理爐中設(shè)置絕熱層是為了謀求以降低熱處理爐的燃料單位消耗量為目的的熱處理爐的絕熱性?？墒?，構(gòu)成絕熱層的耐火材料(以下也稱為絕熱層耐火材料)一般多含氣泡，因此強(qiáng)度及耐侵蝕性低，因暴露在熱處理爐的高溫氣氛下或熱處理物的氧化皮等落下物而劣化，絕熱性降低。因此，通常在絕熱層的爐內(nèi)工作面?zhèn)仍O(shè)置高溫強(qiáng)度高、耐侵蝕性優(yōu)良的耐火層。再有，作為構(gòu)成耐火層的耐火材料(以下也稱為耐火層耐火材料)，一般采用耐火磚或耐火可鑄材料(以下也稱為可鑄耐火材料)。作為如此的金屬錠用熱處理爐，例如，專利文獻(xiàn)I中記載了將耐火磚(爐床磚)配置在爐床部的熱處理爐。配置在該爐床部的耐火磚為了吸收由熱導(dǎo)致的耐火磚的膨脹伸縮，以預(yù)先使其彎曲的狀態(tài)配置在爐床部。此外，作為不是金屬錠用熱處理爐，而是貯藏熔融金屬的爐的爐床結(jié)構(gòu)，例如，一般采用專利文獻(xiàn)2這樣的搗固成形材料。搗固成形材料為擔(dān)保燒結(jié)性，一般最大粒徑為5mm以下，可由含有粒徑為IOym以下的微粉的比較微細(xì)的粉粒狀的耐火材料構(gòu)成。通過將其投入爐內(nèi)進(jìn)行搗實(shí)來筑爐，然后，通過燒結(jié)運(yùn)轉(zhuǎn)使搗固成形材料的表層燒結(jié)，形成強(qiáng)固的燒結(jié)層，通過該燒結(jié)層能夠保持爐內(nèi)的熔融金屬。該燒結(jié)層的背面?zhèn)纫虿槐┞队诟邷叵?，因而成為保持粉粒狀態(tài)的未燒結(jié)層。所以，即使在該燒結(jié)層中產(chǎn)生裂紋，通過利用侵入該裂紋的熔融金屬的熱，將燒結(jié)層背面?zhèn)鹊奈礋Y(jié)的搗固成形材料燒結(jié)，能夠防止熔融金屬的漏泄。因此，通過將搗固成形材料用于特別是像感應(yīng)爐等那樣需要盡量減薄耐火材料厚度的熔融金屬保持用爐的耐火材料，可得到適合的效果?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:日本特開平8-200652號(hào)公報(bào)專利文獻(xiàn)2:日本特開2004-83363號(hào)公報(bào)

發(fā)明內(nèi)容
發(fā)明要解決的問題但是，在專利文獻(xiàn)I所公開的熱處理爐中，相鄰的耐火磚相互間以面接觸，因此因耐火磚本身的熱膨脹其接觸部(磚砌縫)拱起，在相鄰的耐火磚的砌縫部形成開口部。如此，如果生成開口部，則耐火磚的背面?zhèn)鹊慕^熱層耐火材料的表面向熱處理爐內(nèi)露出，因此因暴露于爐內(nèi)的高溫氣氛下或熱處理物的氧化皮等落下物，直接導(dǎo)致絕熱層耐火材料的劣化。再有，該現(xiàn)象即使在相鄰的耐火磚的砌縫部配置火泥等也同樣發(fā)生。特別是，耐火磚是以平面構(gòu)成的形狀(例如長方體)，因此如果一旦在以面接觸的方式配置的相鄰的耐火磚之間生成開口部，則高溫的爐內(nèi)氣氛氣體從開口部侵入，有與沒有I層耐火磚同等的降低耐火性或絕熱性的不良影響。此外，如專利文獻(xiàn)2那樣，將在熔融金屬保持用爐中可得到適合的效果的搗固成形材料應(yīng)用于本發(fā)明作為對(duì)象的金屬錠用熱處理爐的爐床結(jié)構(gòu)時(shí)，有以下的課題。搗固成形材料在爐內(nèi)工作面附近燒結(jié)而生成燒結(jié)層，因此在升溫后，與可鑄耐火材料同樣地爐床全體形成一體結(jié)構(gòu)，因燒結(jié)層的熱膨脹或燒結(jié)導(dǎo)致的收縮，發(fā)生達(dá)到未燒結(jié)層的裂紋。因此，在將金屬錠裝入熱處理爐時(shí)，卷入爐內(nèi)的空氣或熱處理爐內(nèi)使用的燃燒器的噴射流從上述的裂紋侵入燒結(jié)層的背面?zhèn)鹊奈礋Y(jié)層，未燒結(jié)的搗固成形材料在熱處理爐內(nèi)流動(dòng)飛散。此時(shí)，能在燒結(jié)層的背面?zhèn)刃纬煽斩?，因此隨著熱處理爐的經(jīng)時(shí)使用的同時(shí)，產(chǎn)生耐火性或絕熱性劣化的部分。另外，還有燒結(jié)層因熱膨脹等而相互擠緊，向熱處理爐的其它部位產(chǎn)生應(yīng)力，或燒結(jié)層鼓起，使實(shí)質(zhì)的耐火材料厚度減少等課題。再有，在作為爐床采用可鑄耐火材料時(shí)，爐床整體或者被槽狀的接縫(scoreline)(例如，耐火材料的膨脹量的吸收或裂紋優(yōu)先發(fā)生的地方)圍住的區(qū)域?yàn)橐惑w結(jié)構(gòu)。因此，因可鑄耐火材料的爐內(nèi)工作面附近的熱膨脹或燒結(jié)導(dǎo)致的收縮，在可鑄耐火材料中產(chǎn)生裂紋。其結(jié)果是，產(chǎn)生下述問題:在產(chǎn)生的裂紋或形成為槽狀的接縫中，在該位于兩側(cè)的耐火材料相互間發(fā)生相互擠緊，向熱處理爐的其它部位產(chǎn)生應(yīng)力，或者燒結(jié)層鼓起使實(shí)質(zhì)的耐火材料的厚度減少等。本發(fā)明是鑒于上述情況而完成的，其目的在于，提供一種能夠未然地防止?fàn)t床耐火材料的主要在砌縫部或裂紋部處的開口部的發(fā)生及熱膨脹造成的爐床耐火材料的擠緊，可抑制而且防止在經(jīng)時(shí)使用的同時(shí)劣化的爐床耐火材料的耐火性及絕熱性的下降的金屬錠用熱處理爐、金屬錠用熱處理爐的修補(bǔ)方法及金屬錠用熱處理爐所用的爐床填充用材料的制造方法。用于解決課題的手段本發(fā)明為解決上述課題，采取了以下手段。(I)本發(fā)明的第I方式是金屬錠用熱處理爐，其具備在爐內(nèi)工作面?zhèn)染哂辛钅突鸩牧系奶畛鋵?、所述粒狀耐火材料的填充率?5體積％以上且低于100體積％、所述填充層的厚度為所述粒狀耐火材料的最大粒徑的2倍以上的爐床結(jié)構(gòu)。(2)在上述(I)所述的金屬錠用熱處理爐中，所述粒狀耐火材料也可以含有80質(zhì)量％以下的粒徑低于Imm的粒狀物。(3 )上述(I)或(2 )所述的金屬錠用熱處理爐，也可以還具備一部分或全部內(nèi)襯陶瓷纖維的爐頂部。(4)在上述(I) (3)中任I項(xiàng)所述的金屬錠的熱處理爐中，所述填充層也可以配置在常溫下的壓縮強(qiáng)度為1.5MPa以上的耐火材料的表面。(5)本發(fā)明的第2方式是在爐床的爐內(nèi)工作面?zhèn)炔荚O(shè)有耐火磚及/或耐火可鑄材料的金屬錠用熱處理爐的修補(bǔ)方法。該修補(bǔ)方法具備對(duì)于所述爐床的爐內(nèi)工作面?zhèn)鹊男扪a(bǔ)部位形成粒狀耐火材料的填充層的工序，所述填充層的所述粒狀耐火材料的填充率為65體積％以上且低于100體積％，所述填充層的厚度為所述粒狀耐火材料的最大粒徑的2倍以上。(6)在上述(5)所述的金屬錠用熱處理爐的修補(bǔ)方法中，所述粒狀耐火材料也可以含有80質(zhì)量％以下的粒徑低于Imm的粒狀物。(7)在上述(5)或(6)所述的金屬錠用熱處理爐的修補(bǔ)方法中，也可以在形成所述粒狀耐火材料的填充層的工序之前，還包含將包含所述爐床的爐內(nèi)工作面?zhèn)鹊男扪a(bǔ)部位的所述耐火磚或所述耐火可鑄材料的一部分除去而形成填充所述填充層的空間的工序。構(gòu)成所述填充層的所述粒狀耐火材料的最大粒徑可以低于所述空間的水平方向的內(nèi)部寬度的50%。(8)在上述(5) (7)中任I項(xiàng)所述的金屬錠用熱處理爐的修補(bǔ)方法中，所述填充層也可以配置在常溫下的壓縮強(qiáng)度為1.5MPa以上的耐火材料的表面。(9)本發(fā)明的第3方式是構(gòu)成金屬錠用熱處理爐的爐床的爐內(nèi)工作面?zhèn)鹊臓t床填充用材料的制造方法。該制造方法具備:將使用過的耐火材料壓縮破碎的工序；將被壓縮破碎的所述使用過的耐火材料的最大粒徑調(diào)整至20mm以上且IOOmm以下的范圍內(nèi)而形成粒狀耐火材料的工序。(10)在上述(9)所述的金屬錠用熱處理爐所用的爐床填充用材料的制造方法中，所述使用過的耐火材料也可以是煉鐵廠產(chǎn)生的熔融金屬貯藏容器的耐火層耐火材料及/或熱處理爐的耐火磚。(11)在上述(9)或(10)所述的金屬錠用熱處理爐所用的爐床填充用材料的制造方法中，所述使用過的耐火材料的熱彎曲強(qiáng)度在所述爐床暴露的氣氛溫度下也可以為0.2MPa 以上。(12)在上述(9) (11)中任I項(xiàng)所述的金屬錠用熱處理爐所用的爐床填充用材料的制造方法中，所述使用過的耐火材料的載荷軟化點(diǎn)溫度也可以比所述爐床暴露的氣氛溫度高200°C以上。(13)在上述(9) (12)中任I項(xiàng)所述的金屬錠用熱處理爐所用的爐床填充用材料的制造方法中，所述使用過的耐火材料的碳成分也可以為I質(zhì)量％以下。發(fā)明效果根據(jù)上述(I)及(5)所述的構(gòu)成及方法，由于用粒狀耐火材料構(gòu)成爐床的爐內(nèi)工作面?zhèn)鹊奶畛鋵樱圆粫?huì)向耐火磚那樣面接觸，能夠?qū)嵸|(zhì)上使粒狀耐火材料相互間點(diǎn)接觸。此外，該粒狀耐火材料相互間不會(huì)相互結(jié)合，其相對(duì)位置容易變化，因此能夠抑制而且防止以往那樣的開口部的生成。再有，由于填充層的粒狀耐火材料的填充率為65體積％以上且低于100體積％，因此能夠?qū)⑾噜彽牧钅突鸩牧祥g形成的間隙的比例，調(diào)整到在從間隙流入的高溫氣氛下不會(huì)使填充層的背面?zhèn)鹊臏囟燃眲∩仙蚁噜彽牧钅突鸩牧喜幻娼佑|的狀態(tài)。此外，由于填充層的厚度為粒狀耐火材料的最大粒徑的2倍以上，因此位于上層的粒狀耐火材料例如以位于形成在構(gòu)成下層的相鄰的粒狀耐火材料之間的間隙的上方的方式重疊。由此，能夠抑制形成在相鄰的粒狀耐火材料之間的間隙向填充層的厚度方向貫通，能夠維持填充層的耐火性或絕熱性。所以，能夠未然地防止?fàn)t床耐火材料的主要在砌縫部或裂紋部的開口部的發(fā)生或熱膨脹導(dǎo)致的爐床耐火材料的擠緊，能夠抑制而且防止在經(jīng)時(shí)使用的同時(shí)劣化的爐床耐火材料的耐火性或絕熱性的下降。根據(jù)上述(2)及(6)所述的構(gòu)成及方法，由于粒狀耐火材料含有80質(zhì)量％以下的粒徑低于1_的粒狀物，因此能夠抑制而且防止由粒狀耐火材料的流動(dòng)及飛散造成的填充層厚度的減少，在經(jīng)時(shí)使用的同時(shí)劣化的爐床耐火材料的耐火性或絕熱性的下降。根據(jù)上述(3)所述的構(gòu)成，通過在爐頂部的一部分或全部內(nèi)襯陶瓷纖維，能夠減小金屬錠用熱處理爐的變形。金屬錠用熱處理爐的爐床被基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)體所約束，但爐頂在膨脹時(shí)的約束少，因此熱處理爐的爐頂附近的爐寬大于爐床附近的爐寬。特別是，如果在爐床布設(shè)粒狀耐火材料的填充層，則爐床附近的熱膨脹量比以往減小，因此上述傾向更增大。因而，通過在爐頂部內(nèi)襯利用自變形吸收熱膨脹的陶瓷纖維，能夠減小爐頂附近的變形量，能夠減小上述傾向。此外，根據(jù)上述(7)所述的方法，通過將包括爐床的爐內(nèi)工作面?zhèn)鹊男扪a(bǔ)部位的耐火磚或耐火可鑄材料的一部分除去，形成空間，在該空間內(nèi)形成填充層，能夠?qū)嵤┬扪a(bǔ)部位的根本的修補(bǔ)。此時(shí)，由于將構(gòu)成填充層的粒狀耐火材料的最大粒徑規(guī)定為低于所述空間的水平方向的內(nèi)部寬度的50%，因此空間內(nèi)的相鄰的粒狀耐火材料相互間點(diǎn)接觸，能夠未然地抑制開口部的生成。詳細(xì)地講，能夠避免在所述空間的水平方向，因2個(gè)粒狀耐火材料擠緊而生成新的開口部的可能性。也就是說，能夠在水平方向存在3個(gè)以上的粒狀耐火材料，因此粒狀耐火材料相互間能夠不擠緊地移動(dòng)，吸收熱膨脹。根據(jù)上述(4)及(8)所述的構(gòu)成及方法，通過將填充層配置在常溫下的壓縮強(qiáng)度為1.5MPa以上的耐火材料的表面，可提高構(gòu)成填充層的下層的耐火材料的強(qiáng)度。由此，例如，即使為了形成填充層而進(jìn)行粒狀耐火材料的散布或替換，也能夠抑制而且防止其下層的損傷。根據(jù)上述(9)所述的方法，由于通過將使用過的耐火材料壓縮破碎，將最大粒徑調(diào)整到20mm以上且IOOmm以下的范圍內(nèi)，形成粒狀的耐火材料，因此能夠容易且有效地制造適合在金屬錠用熱處理爐的爐床的爐內(nèi)工作面?zhèn)刃纬删S持層厚、且不使絕熱性及耐火性降低的填充層的爐床填充用材料。此外，由于在制造爐床填充用材料時(shí)采用使用過的耐火材料，因此還可對(duì)以往廢棄的使用過的耐火材料進(jìn)行再利用。通過使用如此制造的爐床填充用材料，構(gòu)成金屬錠用熱處理爐的爐床的爐內(nèi)工作面?zhèn)龋瑥亩缒突鸫u那樣能夠不面接觸地使粒狀的耐火材料相互間實(shí)質(zhì)上點(diǎn)接觸。此外，該粒狀的耐火材料相互間不相互結(jié)合，其相對(duì)位置容易變化，因此能夠抑制而且防止以往那樣的開口部的生成。所以，能夠未然地防止?fàn)t床的耐火材料的主要在砌縫部或裂紋部的開口部的發(fā)生以及熱膨脹導(dǎo)致的爐床的耐火材料的擠緊，能夠抑制而且防止在經(jīng)時(shí)使用的同時(shí)劣化的爐床的耐火材料的耐火性或絕熱性的下降。根據(jù)上述(10)所述的方法，由于作為使用過的耐火材料采用在煉鐵廠產(chǎn)生的熔融金屬貯藏容器的耐火層耐火材料或熱處理爐的耐火磚，因此容易得到。特別是，由于熔融金屬貯藏容器的耐火層耐火材料、例如是在1600°C以上的高溫環(huán)境下使用的材料，因此通過使用該材料，制造的爐床填充用材料能夠具備良好的耐火性。根據(jù)上述(11)所述的方法，由于使用過的耐火材料的熱彎曲強(qiáng)度在爐床暴露的氣氛溫度下為0.2MPa以上，因此在將爐床填充用材料用于金屬錠用熱處理爐時(shí)，即使?fàn)t床填充用材料相互間因熱膨脹而擠緊，發(fā)生其相對(duì)位置移動(dòng)的現(xiàn)象，也能夠具備抵抗該移動(dòng)、不粉化的強(qiáng)度。根據(jù)上述(12)所述的方法，由于使用過的耐火材料的載荷軟化點(diǎn)溫度比爐床暴露的氣氛溫度高200°C以上，因此在將爐床填充用材料用于金屬錠用熱處理爐時(shí)，能夠防止因使用溫度而使?fàn)t床填充用材料相互間燒結(jié)凝固。根據(jù)上述(13)所述的方法，由于使用過的耐火材料的碳成分為I質(zhì)量％以下，因此能夠防止碳成分的氧化對(duì)在金屬錠用熱處理爐的爐內(nèi)進(jìn)行熱處理的金屬錠產(chǎn)生的不良影響。


圖1A是本發(fā)明的第I實(shí)施方式的金屬錠用熱處理爐的爐床結(jié)構(gòu)的說明圖。圖1B是以往例的金屬錠用熱處理爐的爐床結(jié)構(gòu)的說明圖。圖2A是本發(fā)明的第2實(shí)施方式的金屬錠用熱處理爐的爐床結(jié)構(gòu)的說明圖。圖2B是本發(fā)明的第3實(shí)施方式的金屬錠用熱處理爐的爐床結(jié)構(gòu)的說明圖。圖3是表示填充層的粒狀耐火材料的填充率與填充層的背面溫度的關(guān)系的說明圖。圖4是表示粒狀耐火材料中的粒徑低于Imm的粒狀物的比例與放置3個(gè)月后的填充層的最小深度的關(guān)系的說明圖。圖5A是表示在金屬錠用熱處理爐的爐床中生成了開口部的狀況的說明圖。圖5B是表示在金屬錠用熱處理爐的爐床中生成了開口部的狀況的另一說明圖。圖6A是本發(fā)明的第4實(shí)施方式的金屬錠用熱處理爐的修補(bǔ)方法的說明圖。圖6B是本發(fā)明的第5實(shí)施方式的金屬錠用熱處理爐的修補(bǔ)方法的說明圖。圖6C是本發(fā)明的第6實(shí)施方式的金屬錠用熱處理爐的修補(bǔ)方法的說明圖。圖7A是本發(fā)明的第7實(shí)施方式的金屬錠用熱處理爐的修補(bǔ)方法的說明圖。圖7B是本發(fā)明的第8實(shí)施方式的金屬錠用熱處理爐的修補(bǔ)方法的說明圖。圖7C是本發(fā)明的第9實(shí)施方式的金屬錠用熱處理爐的修補(bǔ)方法的說明圖。圖8A是表示金屬錠用熱處理爐的爐床的損傷部位的說明圖。圖SB是本發(fā)明的第10實(shí)施方式的金屬錠用熱處理爐的修補(bǔ)方法的說明圖。圖SC是本發(fā)明的第11實(shí)施方式的金屬錠用熱處理爐的修補(bǔ)方法的說明圖。圖9A是使用了通過本發(fā)明的第12實(shí)施方式的金屬錠用熱處理爐所用的爐床填充用材料的制造方法制造的粒狀耐火材料的金屬錠用熱處理爐的爐床結(jié)構(gòu)的說明圖。圖9B是以往例的金屬錠用熱處理爐的爐床結(jié)構(gòu)的說明圖。圖10是表示填充層的粒狀耐火材料的填充率與填充層的背面溫度的關(guān)系的說明圖。圖11是表示粒狀耐火材料中的粒徑低于Imm的粒狀物的比例與放置3個(gè)月后的填充層的最小深度的關(guān)系的說明圖。圖12是表示顎式破碎機(jī)的齒板間隔的設(shè)定值與粒狀耐火材料中的粒徑低于Imm的粒狀物的比例的關(guān)系的說明圖。
具體實(shí)施方式
本發(fā)明者們對(duì)于金屬錠用熱處理爐，對(duì)作為構(gòu)成該爐床的爐內(nèi)工作面?zhèn)鹊哪突饘幽突鸩牧喜捎媚突鸫u或耐火可鑄材料時(shí)，在爐床中產(chǎn)生的開口部的產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行了深入研究，結(jié)果想到以下3點(diǎn)。(I)在熱處理爐的爐床中產(chǎn)成的開口部起因于由熱處理爐的爐內(nèi)高溫造成的耐火層耐火材料的熱膨脹。耐火層耐火材料即耐火磚或耐火可鑄材料的熱膨脹量被強(qiáng)度最低的砌縫部或裂紋部的變形吸收，其結(jié)果是，在砌縫部或裂紋部發(fā)生耐火磚的拱起，此外在裂紋部發(fā)生耐火可鑄材料的拱起。(2)再有，以往，為了對(duì)耐火層耐火材料設(shè)置上述的熱膨脹量，例如，采取在相鄰的耐火磚之間設(shè)置間隙，并且在相鄰的耐火磚之間設(shè)置吸收應(yīng)力的耐火材料(纖維等)等對(duì)策?？墒?，在這些方法中，在熱處理爐的經(jīng)時(shí)使用的同時(shí)，應(yīng)力吸收所用的耐火材料劣化，設(shè)在相鄰的耐火磚間的間隙的間隔更加增大，或者在耐火磚與耐火材料之間生成間隙。因此，熱處理的金屬錠的氧化皮或從布設(shè)的耐火材料本身產(chǎn)生的耐火材料粉末填充到生成的間隙中，導(dǎo)致在熱處理爐的經(jīng)時(shí)使用的同時(shí)耐火磚的熱膨脹吸收能力下降的問題。此外，伴隨著熱處理爐的定期修理等的爐內(nèi)溫度的下降或上升也促進(jìn)該熱膨脹吸收能力的下降。(3)本發(fā)明者們?cè)谘芯考词乖诓捎靡酝哪突鸫u作為耐火層耐火材料的情況下也可吸收熱膨脹的結(jié)構(gòu)時(shí)，對(duì)以往的耐火磚上的開口部的發(fā)生機(jī)理進(jìn)行了深入研究。其結(jié)果是，得出以下結(jié)論:如果以使多塊耐火磚面接觸的狀態(tài)進(jìn)行配置布設(shè)，則不可能抑制伴隨著熱處理爐的經(jīng)時(shí)使用的開口部的生成。此外，即使在采用耐火可鑄材料作為耐火層耐火材料時(shí)，在發(fā)生的裂紋部或槽狀的接縫部，也與相鄰的耐火磚相互間面接觸時(shí)同樣，不可能抑制開口部的生成。本發(fā)明者們從以上的結(jié)果想到:通過取代耐火磚采用粒狀的耐火材料(以下稱為粒狀耐火材料)，避免了耐火磚的面接觸，能夠?qū)嵸|(zhì)上點(diǎn)接觸，而且不相互結(jié)合，相對(duì)位置容易變化，因此可抑制開口部的生成。以下，參照附圖對(duì)使基于上述見識(shí)的本發(fā)明具體化的第I 11實(shí)施方式進(jìn)行說明，供于理解本發(fā)明。如圖1A所示，本發(fā)明的第I實(shí)施方式的金屬錠用熱處理爐(以下也簡(jiǎn)稱為熱處理爐)10具備爐床結(jié)構(gòu)12，該爐床結(jié)構(gòu)12在爐內(nèi)工作面11側(cè)具有由粒狀耐火材料構(gòu)成的填充層。該填充層經(jīng)由常溫下的壓縮強(qiáng)度為1.5MPa以上的耐火材料(這里為耐火層耐火材料)被配置在位于爐底鐵皮13上的絕熱層耐火材料的表面上。再有，構(gòu)成填充層的下層的耐火材料只要是具備上述壓縮強(qiáng)度的耐火材料，也可由絕熱層耐火材料構(gòu)成。如此，填充層構(gòu)成爐床結(jié)構(gòu)12的最表層部。以下，進(jìn)行詳細(xì)說明。之所以用粒狀耐火材料構(gòu)成填充層，是為了避免爐內(nèi)工作面11側(cè)的耐火層耐火材料相互間的面接觸。該填充層取代圖1B所示的以往的構(gòu)成金屬錠用熱處理爐14的爐內(nèi)工作面?zhèn)鹊哪突饘幽突鸩牧系纳蟼?cè)(一部分)。再有，填充層也可以在將除以往的耐火層耐火材料的上側(cè)外的部分殘留的狀態(tài)下進(jìn)行配置，此外也可以在將新的耐火層耐火材料配置在絕熱層耐火材料的表面上后進(jìn)行配置。如此，由于將填充層配置在壓縮強(qiáng)度為1.5MPa以上的耐火材料的表面，因此例如即使進(jìn)行粒狀耐火材料的散布或替換(扒出)，也能夠防止易損傷的絕熱層耐火材料的損傷?？墒?，在沒有設(shè)想粒狀耐火材料的總量交換作業(yè)時(shí)或在能得到具有可充分抵抗損傷的強(qiáng)度(常溫下的壓縮強(qiáng)度為1.5MPa以上)的絕熱層耐火材料時(shí)，也可以以圖2A所示的本發(fā)明的第2實(shí)施方式的金屬錠用熱處理爐15的方式構(gòu)成。在該金屬錠用熱處理爐15中，圖1B所示的以往的金屬錠用熱處理爐14的構(gòu)成爐內(nèi)工作面?zhèn)鹊哪突饘幽突鸩牧系娜勘涣钅突鸩牧系奶畛鋵尤〈?。而且，不僅耐火層耐火材料的全部，直到配置在耐火層耐火材料的背面?zhèn)?爐內(nèi)工作面?zhèn)鹊南喾磦?cè))的絕熱層耐火材料的上側(cè)(一部分)，也可以被粒狀耐火材料的填充層取代。此外，由粒狀耐火材料構(gòu)成的填充層如圖2B所示的本發(fā)明的第3實(shí)施方式的金屬錠用熱處理爐16，也可以配置在基礎(chǔ)混凝土的爐內(nèi)工作面?zhèn)鹊纳厦?。以往，如圖1B所示，耐火層通過使由平面構(gòu)成的長方體狀的耐火磚以使其平面對(duì)置地面接觸的方式，配置在爐床(也包括中間夾著火泥或熱膨脹吸收材時(shí))中而形成，但如此使平面對(duì)置地配置耐火材料，成為熱處理爐的伴隨著經(jīng)時(shí)使用的開口部生成的原因。因而，為了避免使平面對(duì)置地配置，而使用碌石狀或碎石狀的粒狀耐火材料。再有，粒狀耐火材料被分散地配置在圖1A所示的耐火層耐火材料的表面，即爐床的暴露于熱處理氣氛的部分(工作面)，但配置方法并不限定于此。如此，通過采用配置有粒狀耐火材料的爐床結(jié)構(gòu)12，即使粒狀耐火材料熱膨脹，通過相鄰的粒狀耐火材料彼此相互移動(dòng)，實(shí)質(zhì)上不會(huì)在爐床上產(chǎn)生開口部。該粒狀耐火材料由于不是如耐火磚那樣只由平面構(gòu)成的形狀，因此鄰接的粒狀耐火材料相互間在I點(diǎn)或多點(diǎn)進(jìn)行點(diǎn)接觸。再有，在熱處理爐的經(jīng)時(shí)使用中，有時(shí)點(diǎn)接觸部熔敷，但由于是點(diǎn)接觸，所以通過粒狀耐火材料的熱膨脹形成的應(yīng)力容易破壞熔敷部，粒狀耐火材料相互間能夠相對(duì)移動(dòng)，能夠避免開口部的生成。此外，如圖1A所示，在粒狀耐火材料的填充層的下面，在設(shè)置耐火層耐火材料即以往技術(shù)的耐火磚層時(shí)，即使在耐火磚層的砌縫部生成開口部，由于在開口部的上方存在粒狀耐火材料的填充層，所以粒狀耐火材料落下而填充到該開口部中，不會(huì)導(dǎo)致顯著的耐火性及絕熱性的劣化。上述的粒狀耐火材料只要是以往技術(shù)的耐火層耐火材料中所用的材質(zhì)就可以。例如可列舉出氧化鋁熔渣、使用過的耐火磚的破碎物、使用過的耐火可鑄材料的破碎物等。此夕卜，粒狀耐火材料只要具備能抵抗粒狀耐火材料相互間因熱膨脹相互擠緊，耐受相對(duì)位置移動(dòng)時(shí)的移動(dòng)而不被破壞(不大量生成粉末)的材料特性就可以。具體地講，優(yōu)選按照J(rèn)ISR 2656 (1995年)測(cè)定的使用目的溫度中的熱彎曲強(qiáng)度大致為0.2MPa以上。另外，粒狀耐火材料優(yōu)選具有在使用目的溫度下粒狀耐火材料彼此不燒結(jié)這樣的載荷軟化點(diǎn)。具體地講，最好按照J(rèn)is R 2209 (2007年)測(cè)定的載荷軟化點(diǎn)比作為粒狀耐火材料使用時(shí)的爐內(nèi)氣氛溫度大致高200°C以上(上限例如為1100°C左右)。再有，粒狀耐火材料也可以是與上述材質(zhì)的材料相比高溫強(qiáng)度高的材料。作為如此的粒狀耐火材料,例如可列舉出氧化鋯等細(xì)陶瓷制品的形狀不合格品的破碎物等。此外，也能夠使用在氧化鋯陶瓷制品的制造時(shí)因發(fā)生裂紋不能發(fā)貨的廢品。而且，粒狀耐火材料如上所述主要是不以使耐火材料的平面對(duì)置地接觸的方式配置，因此為不只由平面構(gòu)成的粒狀。該粒狀耐火材料如后所述需要使填充層的填充率在一定水平，因此最好粒徑(形狀)以多種存在。再有，耐火磚除去排列的磚的端部等的一部分，通常其形狀是固定的。因而，作為粒狀耐火材料，適合采用耐火材料的破碎品。破碎品難將其周圍形成平面，并且不可能如長方體那樣由大致直角的面構(gòu)成破碎面，因此不會(huì)形成固定的形狀。再有，在采用耐火磚的破碎品作為粒狀耐火材料時(shí)，有時(shí)耐火磚周圍的平面在粒狀耐火材料的表面殘留?？墒?，該殘留的表面在將粒狀耐火材料投入爐床而構(gòu)成填充層時(shí)，實(shí)質(zhì)上很難使平面對(duì)置接觸地配置，因此破碎后殘留的平面對(duì)于粒狀耐火材料的填充層的開口部生成沒有影響。此外，不光是破碎物，也能采用將以球狀(例如也包括卵形、截面橢圓形等)制造的耐火材料作為粒狀耐火材料，形成粒狀耐火材料的填充層。即使球狀的粒狀耐火材料的形狀固定，有時(shí)也能夠?qū)崿F(xiàn)后述的填充層的填充率，此外只要不形成使平面對(duì)置地接觸的配置，就不會(huì)因粒狀耐火材料的熱膨脹而在粒狀耐火材料的填充層中生成開口部。如上所述，如果由粒狀耐火材料構(gòu)成填充層，則具有上述的適合抑制開口部的生成的效果，但由于在相鄰的粒狀耐火材料間存在間隙，因此擔(dān)心以下兩點(diǎn)。(a)因向相鄰的粒狀耐火材料間的間隙流入熱處理爐內(nèi)的高溫氣氛，使?fàn)t床耐火材料的耐火性及絕熱性降低。( b )如果因熱處理爐的爐內(nèi)氣氛的流動(dòng)，粒狀耐火材料長期間流動(dòng)飛散，則粒狀耐火材料的填充層的厚度減薄，爐床耐火材料的耐火性及絕熱性降低。再有，相鄰的粒狀耐火材料間的間隙還具有提高耐火層的絕熱性的效果，但如果粒狀耐火材料的填充層中的間隙的體積比例增加，則如上所述，熱處理爐的高溫氣氛流入該間隙。其結(jié)果是，耐火層的耐火性及絕熱性劣化，例如直接導(dǎo)致布設(shè)在耐火層的背面?zhèn)鹊慕^熱層劣化。因而，本發(fā)明者們調(diào)查了填充層中的相鄰的粒狀耐火材料間的間隙所占的比例與絕熱性的關(guān)系。再有，關(guān)于粒狀耐火材料的粒徑，只要不特別說明，就按以下規(guī)定。在記載為“50mm以下”、“一50mm”及“低于50mm”時(shí)，都指的是用公稱網(wǎng)眼為50mm的篩子篩分得到的篩下的耐火材料。此外，在記載為“1mm以上”、“+ 1mm”及“超布1mm”時(shí)，都指的是用公稱網(wǎng)眼為Imm的篩子篩分得到的篩上的耐火材料。另外，在記載為I 50mm的耐火材料時(shí)，指的是用公稱網(wǎng)眼為50_的篩子篩分得到的篩下的、且用公稱網(wǎng)眼為1_的篩子篩分得到的篩上的耐火材料。再有，雖沒有特別的限定，但在粒狀耐火材料的篩分中，采用JISZ8801-2 (2000年)所述的板篩子(以下同樣)。首先，對(duì)調(diào)查方法進(jìn)行說明。在按低于50mm且超過Imm (以下記載為I 50mm)構(gòu)成的粒狀耐火材料中，通過調(diào)整低于20mm且超過Imm (以下記載為I 20mm)的粒狀耐火材料的配合比例(質(zhì)量比例)，變更其填充率，制造厚度大約為IOOmm (100 IlOmm左右:粒狀耐火材料的最大粒徑的2倍)的填充層。再有，粒狀耐火材料的最大粒徑用將粒狀耐火材料用篩子一次篩選后的穿過篩子(篩下的)的粗粒的長徑來規(guī)定(以下同樣)。例如，所謂粒狀耐火材料的最大粒徑為50mm,意味著在將粒狀耐火材料用公稱網(wǎng)眼為50mm的篩子一次篩選后，在穿過篩子的粗粒中即使有I個(gè)長徑為50mm以上的粗粒時(shí)的篩下的粒狀耐火材料。然后，使該填充層的表面(工作面?zhèn)?與爐內(nèi)最高溫度為1400°C的熱處理爐的爐內(nèi)氣氛接觸，用熱電偶測(cè)定該填充層的底部(距離工作面為100 IlOmm的位置)的溫度。再有，在粒狀耐火材料的填充層的背面?zhèn)龋渲煤嫌?jì)為360_的耐火磚和絕熱磚等，將包括填充層的總內(nèi)襯厚度規(guī)定為460 470mm。該粒狀耐火材料的填充率按以下的測(cè)定方法求出。首先，另外準(zhǔn)備直徑為285mm、深度為IOOmm (與粒狀耐火材料的布設(shè)深度同等的深度)的容積及質(zhì)量已知的圓筒狀容器，將粒狀耐火材料投入其中，將高IOOmm以上的部分除去(刮平)，稱量其重量。然后，求出(粒狀耐火材料的質(zhì)量)/ (容器的容積)，將其作為填充層的填充假密度。此外，與此不同，從粒狀耐火材料無差別地采取10個(gè)以上的大致IOmm以上的粗粒，按照J(rèn)IS R2205 (1992年)測(cè)定該粗粒的假密度。再有，將粗粒的尺寸規(guī)定為大致IOmm以上，是因?yàn)樵诘陀诖顺叽绲牧钅突鸩牧现校趯?shí)行上難以按照J(rèn)IS R2205測(cè)定假密度。然后，求出(填充層的填充假密度)/ (粗粒的假密度)XlOO (%)，將其作為填充率。這里，圖3中示出填充層的粒狀耐火材料的填充率與填充層的背面溫度的關(guān)系。在該圖3中，填充率100體積％的數(shù)據(jù)是從布設(shè)以往技術(shù)的耐火磚的數(shù)據(jù)(具體地講，通過空砌縫將厚度50_的高氧化鋁質(zhì)耐火磚設(shè)置2層的數(shù)據(jù))求出的結(jié)果。再有，耐火磚以使長方體狀的通過磚空砌縫盡量面接觸，在耐火磚間盡可能無間隙的方式布設(shè)。此外，圖3的填充率71體積％和74體積％的數(shù)據(jù)為從下述填充層求出的結(jié)果，該填充層是通過在I 50mm構(gòu)成的粒狀耐火材料中調(diào)整I 20mm的粒狀耐火材料的配合比例而制作的。另外，填充率79體積％的數(shù)據(jù)為從下述填充層求出的結(jié)果，該填充層是通過適宜配合超過10 μ m且低于Imm (以下記載為ΙΟμπι Imm)的粉末狀的粒狀耐火材料而制作的。另外，填充率92體積％的數(shù)據(jù)為從下述填充層求出的結(jié)果，該填充層是通過適宜配合10 μ m Imm的粉末狀的粒狀耐火材料，再用搗錘搗實(shí)而制作的。如圖3所示，如果填充層的粒狀耐火材料的填充率低于65體積％，則有填充層的背面溫度急劇上升，與采用耐火磚的填充率100體積％時(shí)的背面溫度(圖3中的點(diǎn)劃線所示的1320°C)相比成為高溫的傾向。因而，將填充層的粒狀耐火材料的填充率規(guī)定為65體積％以上。另一方面，填充率的粒狀耐火材料的上限需要避免鄰接的粒狀耐火材料的接觸成為面接觸的狀態(tài)，因不可能有100體積％而規(guī)定為低于100體積％?？墒牵谝韵滤镜睦碛?，也可以將填充率設(shè)定在92體積％以下。為了使填充率高于92體積％，除了 I 50mm的粒狀耐火材料以外，需要進(jìn)彳丁有意加入10 μ m Imm的粉末狀的粒狀耐火材料等無意乂地使填充率提高的粒度調(diào)整，必須再用搗錘搗實(shí)。此外，還因?yàn)橥ㄟ^伴隨著粒狀耐火材料的填充率的上升的填充層的氣孔率的下降，有絕熱性惡化的傾向。基于以上理由，將填充層的粒狀耐火材料的填充率的下限規(guī)定為65體積％。可是，由粒狀耐火材料構(gòu)成的填充層的厚度如果與粒狀耐火材料的最大粒徑相同，則形成在相鄰的粒狀耐火材料間的間隙有向填充層的厚度方向貫通的可能性，認(rèn)為該貫通的間隙對(duì)爐床的絕熱性施加不良影響。再有，在上述的試驗(yàn)中，認(rèn)為如果填充層的厚度為粒狀耐火材料的最大粒徑的至少2倍，則能夠維持適合的絕熱性，但需要使填充層的厚度為粒狀耐火材料的最大粒徑的2倍以上(優(yōu)選為3倍以上，更優(yōu)選為4倍以上)。關(guān)于該填充層的厚度的上限值，由于伴隨著填充層加厚可得到上述的效果，因此沒有特別的規(guī)定，但如果考慮到一般進(jìn)行的耐火材料的布設(shè)，為500mm左右。如上所述，通過將填充層的粒狀耐火材料的填充率設(shè)定在65體積％以上且低于100體積％的范圍，可維持絕熱性，特別是，在填充率的范圍為70體積％以上且85體積％以下左右時(shí)，有絕熱性良好的傾向。作為該理由，可考慮以下兩點(diǎn)。( I)粒狀耐火材料的填充率越小，粒狀耐火材料的粒間的空隙徑越增大，爐內(nèi)的高溫氣氛氣體越能容易地到達(dá)粒狀耐火材料的背面。(2)粒狀耐火材料的填充率越高，粒狀耐火材料的粒相互間的點(diǎn)接觸的數(shù)量越增力口，越容易產(chǎn)生熱傳導(dǎo)。特別是，在填充率100體積％時(shí)，填充層內(nèi)實(shí)質(zhì)上只由一個(gè)顆粒構(gòu)成，因此點(diǎn)接觸的熱傳導(dǎo)實(shí)質(zhì)上幾乎沒有，粒內(nèi)的熱傳導(dǎo)成為支配性，所以認(rèn)為絕熱性急速變化。所以，為了將粒狀耐火材料的填充率維持在高位，減小空隙徑，最好適當(dāng)?shù)嘏浜峡汕度胪ㄟ^粗粒產(chǎn)生的空隙內(nèi)的尺寸(直徑)的細(xì)粒、可嵌入通過該細(xì)粒產(chǎn)生的空隙內(nèi)的尺寸(直徑)的微粒和可嵌入通過該微粒產(chǎn)生的空隙內(nèi)的尺寸(直徑)的超微粒。可是，通過上述的熱處理爐的爐內(nèi)氣氛的噴射流等，粒狀耐火材料長期間流動(dòng)飛散，有使?fàn)t床的粒狀耐火材料的填充層的厚度減小，熱處理爐的耐火性部分地降低的顧慮。因而，本發(fā)明者們對(duì)用顎式破碎機(jī)粉碎耐火磚而制作的低于1_的粒徑的粒狀耐火材料與I 50_的粒狀耐火材料的混合比(質(zhì)量比例)進(jìn)行了調(diào)整，將粒狀耐火材料的填充層的厚度規(guī)定為115mm (收納填充層的容器的內(nèi)面形狀:縱395mmX橫395mmX深115mm),設(shè)置在實(shí)際設(shè)備的熱處理爐內(nèi)，調(diào)查了放置3個(gè)月后的填充層的最小深度。圖4中示出粒狀耐火材料中的粒徑低于Imm的粒狀物的比例與放置3個(gè)月后的填充層的最小深度的關(guān)系。再有，所謂圖4所示的粒狀物的比例100質(zhì)量％，意思是低于Imm的粒狀耐火材料為100質(zhì)量％,所謂O質(zhì)量％,意思是I 50mm的粒狀耐火材料為100質(zhì)量％。由圖4判明:要將顯著的流動(dòng)或飛散導(dǎo)致的填充層的厚度的減小大致抑制在10%左右，需要將粒狀耐火材料中的粒徑低于Imm的粒狀物的比例規(guī)定在80質(zhì)量％以下(優(yōu)選為70質(zhì)量％，更優(yōu)選為60質(zhì)量％)。再有，即使低于Imm的粒狀物超過80質(zhì)量％，也不會(huì)在爐床中產(chǎn)生上述那樣的開口部，可得到耐火性或絕熱性不降低的效果，因此如果定期地實(shí)施爐床的填充層的厚度檢測(cè)，根據(jù)需要進(jìn)行填充層的平坦化或粒狀耐火材料的補(bǔ)充，則不一定必須將低于Imm的粒狀物的比例規(guī)定為80質(zhì)量％以下。再有，如果在熱處理爐的爐床中布設(shè)粒狀耐火材料的填充層，則與以往的布設(shè)耐火磚相比，爐床的膨脹率降低。這里，對(duì)于在爐床和爐頂布設(shè)了耐火可鑄材料的長45mX寬
12.1mX高(從爐床到爐頂?shù)木嚯x)5.1m的熱處理爐(爐內(nèi)氣氛溫度:1300 1400°C)，測(cè)定5年間的鐵皮變形量。關(guān)于該調(diào)查的熱處理爐的內(nèi)襯概要，爐床部為耐火可鑄材料:110mm、耐火磚及絕熱磚等:360mm、爐床的合計(jì)布設(shè)厚度:470mm,爐頂部為耐火可鑄材料:230mm、陶瓷絨線等:150mm、爐頂?shù)暮嫌?jì)布設(shè)厚度:380mm。其結(jié)果是，爐側(cè)壁鐵皮的爐頂附近部的爐寬尺寸向熱處理爐的側(cè)方鼓起40 50mm左右，此外，爐側(cè)壁鐵皮的爐底附近部的爐寬尺寸向熱處理爐的側(cè)方鼓起10 25mm左右。也就是說，判明:因熱處理爐的長期的使用，對(duì)置的側(cè)壁的間隔從熱處理爐的下部向上部擴(kuò)展，對(duì)熱處理爐的側(cè)壁作用傾斜的應(yīng)力。認(rèn)為這是因?yàn)闊崽幚頎t的爐床部分容易被設(shè)置了熱處理爐的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)體約束，另一方面，爐頂部分對(duì)膨脹的約束小。因此，推斷:如果在熱處理爐的爐床上布設(shè)粒狀耐火材料的填充層，則爐床部分的膨脹更加減小，因此傾斜地作用于熱處理爐的側(cè)壁的應(yīng)力更加增大。因而，作為內(nèi)襯(布設(shè))在爐頂部耐火材料的工作面?zhèn)鹊哪突鸩牧系囊徊糠只蛉坎捎锰沾衫w維。陶瓷纖維的布設(shè)體(例如氈子)通過自變形吸收自身的熱膨脹，因此能夠減小爐頂附近的熱膨脹導(dǎo)致的鐵皮變形。所以，能夠減小布設(shè)粒狀耐火材料的爐床部與安裝陶瓷纖維的布設(shè)體的爐頂部的熱膨脹的差。再有，用由粒狀耐火材料構(gòu)成的厚IlOmm的填充層(粒狀耐火材料的填充率:74體積％)構(gòu)成熱處理爐的爐內(nèi)工作面?zhèn)龋瑢t頂部的耐火可鑄材料全部變更為陶瓷纖維的布設(shè)體，測(cè)定了經(jīng)過I年后的熱處理爐的側(cè)壁的爐頂附近的鐵皮變形量，結(jié)果變形非常小(最大3mm)，得到了良好的結(jié)果。接著，對(duì)金屬錠用熱處理爐的修補(bǔ)方法進(jìn)行說明。在以往的金屬錠用熱處理爐中，如上所述，在布設(shè)在爐床上的耐火磚生成開口部，從而用以下的方法進(jìn)行修補(bǔ)。首先，停止熱處理爐，在使?fàn)t內(nèi)溫度降低后，作業(yè)者進(jìn)入爐內(nèi)。然后，作業(yè)者將受損的部位的耐火材料除去，現(xiàn)場(chǎng)同時(shí)調(diào)整新配置的耐火磚的長度和寬度，進(jìn)行該耐火磚的設(shè)置和建造，再進(jìn)行火泥等的干燥。由此，結(jié)束熱處理爐的修補(bǔ)，但耐火磚的修補(bǔ)需要長時(shí)間。此外，在用耐火可鑄材料進(jìn)行爐床的修補(bǔ)時(shí)，在將損傷的部位的耐火材料除去后，進(jìn)行耐火可鑄材料的混煉和流入，經(jīng)由耐火可鑄材料的保養(yǎng)硬化和干燥，結(jié)束修補(bǔ)。因此，采用耐火可鑄材料的修補(bǔ)與利用耐火磚的修補(bǔ)相比，修補(bǔ)時(shí)間可稍微縮短?？墒牵捎媚突鸫u和耐火可鑄材料中任一種的修補(bǔ)方法也會(huì)在該修補(bǔ)部位及其周邊發(fā)生由熱膨脹導(dǎo)致的擠緊、再度破損的可能性高。在熱處理爐的爐床中，如圖5A、圖5B所示，產(chǎn)生在相鄰的耐火磚20間的開口部(參照?qǐng)D5A、圖5B中的箭頭)因一部分的耐火磚20向上方移動(dòng)而生成。再有，圖5A、圖5B是開口部生成的典型的例子，示出網(wǎng)狀的耐火磚20向上方移動(dòng)的耐火磚。此外，由于圖5A、圖5B示意性地進(jìn)行了圖示，因此以線接觸方式圖示了鄰接的耐火磚，但實(shí)線不是線接觸，而是生成有至少貫通I層耐火磚的(一層的深度的)間隙。如此的開口部是應(yīng)修補(bǔ)的部位，需要進(jìn)行將移動(dòng)的耐火磚更新為新的或堵塞開口部等的修補(bǔ)?？墒?，耐火磚的更新如上所述，有需要長時(shí)間的課題。此外，通過流入火泥或耐火可鑄材料等堵塞開口部的修補(bǔ)如上所述，不能解決熱膨脹造成的擠緊，在熱處理爐的使用的同時(shí)發(fā)生劣化，招致再次露出開口部的情況。因而，本發(fā)明者們通過往包含開口部的范圍(修補(bǔ)部位)裝填粒狀耐火材料，對(duì)開口部賦予耐火性和絕熱性。也就是說，如圖6A 圖6 C、圖7A 圖7 C所示，本發(fā)明的第4 第9實(shí)施方式的金屬錠用熱處理爐的修補(bǔ)方法，在布設(shè)了由耐火磚20構(gòu)成的耐火材料的爐床的爐內(nèi)工作面21 26側(cè)的修補(bǔ)部位27 32上，分別形成由上述粒狀耐火材料構(gòu)成的填充層33 38，即將粒狀耐火材料的填充率規(guī)定為65體積％以上且低于100體積％、將厚度規(guī)定為粒狀耐火材料的最大粒徑的2倍以上的填充層33 38。再有，爐床的耐火材料不僅由耐火磚構(gòu)成，也可以由耐火可鑄材料構(gòu)成，此外也可以由耐火磚和耐火可鑄材料雙方構(gòu)成。以下，進(jìn)行詳細(xì)說明。關(guān)于該填充層的向修補(bǔ)部位的裝填方法，例如有以下所示的方法。如圖6A、圖6B、圖7A、圖7B所示，有在不將伴隨著開口部的生成而移動(dòng)的耐火磚20 (包括破損的情況。以下相同)除去的情況下，將粒狀耐火材料在修補(bǔ)部位27、28、30、31裝填成山狀，形成填充層33、34、36、37的方法。再有，圖6B、圖7B分別用新的耐火磚20圍住修補(bǔ)部位28、31，在該空間部內(nèi)填充粒狀耐火材料，形成填充層34、37。另外，將移動(dòng)的耐火磚20的一部分解體除去，并如圖7 C所示，將移動(dòng)的耐火磚20全部除去，用該除去的耐火磚20圍住修補(bǔ)部位32，向該空間部內(nèi)填充粒狀耐火材料，也可以形成填充層38。此外，如圖6 C所示，還有將移動(dòng)的耐火磚20解體除去，填充粒狀耐火材料，埋沒該除去痕跡，形成填充層35的方法。再有，修補(bǔ)部位上的填充層的厚度可通過調(diào)整修補(bǔ)部位的粒狀耐火材料的裝填高度和裝填范圍，來確保為粒狀耐火材料的最大粒徑的2倍以上。例如，如圖6A (圖7A也同樣)所示，在修補(bǔ)部位27上形成山狀的填充層33時(shí)，以確保從比爐內(nèi)工作面21突出的耐火磚20的上面(從最低高度位置Pl到最高高度位置P2)到其垂直方向的填充層33的斜面(表面)為止的高度為粒狀耐火材料的最大粒徑的2倍以上的方式進(jìn)行修補(bǔ)。此外，如圖6B (圖7B也同樣)所示，在以圍住修補(bǔ)部位28的方式，在爐內(nèi)工作面22上配置耐火磚20，在該空間部內(nèi)填充粒狀耐火材料時(shí)，以確保從比爐內(nèi)工作面22突出的耐火磚20的上面的最高高度位置P3到填充層34的表面的高度為粒狀耐火材料的最大粒徑的2倍以上的方式進(jìn)行修補(bǔ)。然后，如圖6 C所示，在將破損的耐火磚20解體除去，以在該除去痕跡處埋入粒狀耐火材料的方式進(jìn)行填充時(shí)，只要確保該填充層35的厚度(除去痕跡的深度)在粒狀耐火材料的最大粒徑的2倍以上就可以。可是，如果不能確保該深度，則如圖7 C所示，以用除去的耐火磚20圍住修補(bǔ)部位32，向該空間部內(nèi)填充粒狀耐火材料，確保在粒狀耐火材料的最大粒徑的2倍以上的方式進(jìn)行修補(bǔ)。如上所示，在修補(bǔ)時(shí)，也可以將生成開口部時(shí)在修補(bǔ)部位移動(dòng)的耐火磚從修補(bǔ)部位除去，此外也可以不除去。雖在移動(dòng)的耐火磚處鄰接地存在上述的開口部，但耐火磚本身具備耐火性和絕熱性。所以，如果在不將移動(dòng)的耐火磚從修補(bǔ)部位除去的情況下實(shí)施修補(bǔ)，則可進(jìn)行利用耐火磚的耐火性和絕熱性的修補(bǔ)。此外，在通過將移動(dòng)的耐火磚從修補(bǔ)部位除去，確認(rèn)該耐火磚的下方的開口狀況時(shí)，也可以在將移動(dòng)的耐火磚從修補(bǔ)部位除去的狀態(tài)下實(shí)施上述修補(bǔ)。因?yàn)橹灰獙⒘钅突鸩牧系奶畛渎始疤畛鋵拥暮穸纫?guī)定在規(guī)定范圍，就能夠?qū)崿F(xiàn)與產(chǎn)生開口部前的耐火磚同等的耐火性和絕熱性。由此，在修補(bǔ)開口部時(shí)，通過新配置的耐火磚的現(xiàn)場(chǎng)對(duì)合(調(diào)整)或火泥干燥等作業(yè)，能夠根據(jù)情況將移動(dòng)的耐火磚的除去作業(yè)省略，可使修補(bǔ)時(shí)間大幅度縮短。再有，進(jìn)一步通過粒狀耐火材料含有80質(zhì)量％以下的粒徑低于1_的粒狀物，能夠長時(shí)間地維持裝填在實(shí)施修補(bǔ)的部位的填充層的高度，能夠延長到實(shí)施下次修補(bǔ)為止的時(shí)間?？墒牵瑢⒃谏砷_口部時(shí)在修補(bǔ)部位處移動(dòng)的殘留的耐火磚除去，實(shí)施在生成的間隙中填充粒狀耐火材料的修補(bǔ)時(shí)，即使填充層的厚度為粒狀耐火材料的最大粒徑的2倍以上，有時(shí)也不能長時(shí)間地實(shí)現(xiàn)在相鄰的耐火磚間抑制產(chǎn)生開口部。例如如圖8A所示，在形成于相鄰的耐火磚20間的間隙(空間的一個(gè)例子)40的深度方向，配置兩個(gè)粒狀耐火材料41、42時(shí)，該各粒狀耐火材料41、42分別在水平方向與相鄰的耐火磚20點(diǎn)接觸，如果在耐火磚20或粒狀耐火材料41、42熱膨脹時(shí)不能吸收該熱膨脹，則可認(rèn)為開口部生成。這里，圖8A示出爐床的縱截面，實(shí)際狀態(tài)是具有進(jìn)深方向的三維，因此認(rèn)為點(diǎn)接觸的粒狀耐火材料向進(jìn)深方向移動(dòng)等、從而能吸收熱膨脹的情況較多。此外，耐火磚的破損部的間隙即使低于粒狀耐火材料的最大粒徑的2倍，如圖SB所示，如果通過以堆積的方式向其上方散布粒狀耐火材料而形成填充層43，則即使耐火磚20擠緊而產(chǎn)生間隙，也無問題。如此，即使在生成上述的開口部時(shí)，也能夠用上述方法進(jìn)行處置，但也能夠采用以下的修補(bǔ)方法。如圖8 C所示，將構(gòu)成填充層45的粒狀耐火材料46的最大粒徑規(guī)定為低于修補(bǔ)部位的間隙40的水平方向的內(nèi)部寬度的50%。如圖8A所示，粒狀耐火材料46與鄰接的耐火磚20點(diǎn)接觸，因此難產(chǎn)生開口部，但如圖8 C所示，通過將粒狀耐火材料的最大粒徑規(guī)定為低于間隙40的水平方向的內(nèi)部寬度的50%，相鄰的粒狀耐火材料46相互間以點(diǎn)接觸，更能夠未然地抑制上述的開口部的生成。如果將粒狀耐火材料的最大粒徑規(guī)定為間隙40的水平方向的內(nèi)部寬度的33%以下，則更能夠可靠地抑制該開口部的生成。再有，關(guān)于粒狀耐火材料的最大粒徑的下限，伴隨著粒徑減小，通過使粒狀耐火材料的填充率在高位能夠減小空隙徑，因此沒有規(guī)定，但認(rèn)為通常應(yīng)修補(bǔ)的間隙超過10_，所以粒狀耐火材料的最大粒徑的下限值為5_左右。由此，能夠長期可靠地抑制修補(bǔ)部位上的開口部的生成。接著，對(duì)在通過布設(shè)粒狀耐火材料形成填充層時(shí)，構(gòu)成填充層的下層的耐火材料(以下也稱為下層耐火材料)的損傷抑制方法進(jìn)行說明。如圖1A、圖2A所示，在將粒狀耐火材料配置在下層耐火材料的表面上的布設(shè)作業(yè)時(shí)，例如，產(chǎn)生以下三種等情況:(I)向下層耐火材料表面散布粒狀耐火材料時(shí)的粒狀耐火材料對(duì)下層耐火材料的落下沖擊、(2)使填充層平坦造成的粒狀耐火材料與下層耐火材料的擦過(相互摩擦)、(3)伴隨著填充層的除去的鏟等(填充層置換工具)與下層耐火材料的沖撞。因此，在粒狀耐火材料的布設(shè)作業(yè)時(shí)，有時(shí)損傷下層耐火材料。在不頻繁地實(shí)施如此的粒狀耐火材料的布設(shè)作業(yè)時(shí)、或填充層的下層為混凝土?xí)r(參照?qǐng)D2B)，不用擔(dān)心損傷填充層的下層?？墒?，在反復(fù)進(jìn)行粒狀耐火材料的布設(shè)作業(yè)時(shí)，損傷下層耐火材料，這有時(shí)對(duì)熱處理爐的耐火性或絕熱性產(chǎn)生不良影響。因此，優(yōu)選使下層耐火材料的常溫下的壓縮強(qiáng)度(JIS R 2206-1:2007年)在1.5MPa以上。其根據(jù)是，本發(fā)明者們的研究表明，在常溫下的壓縮強(qiáng)度為0.SMPa的耐火材料的情況下，擔(dān)心對(duì)耐火性或絕熱性產(chǎn)生不良影響的損傷發(fā)生，相對(duì)于此，在壓縮強(qiáng)度為1.5MPa的耐火材料的情況下，不會(huì)發(fā)生如此的損傷。再有，常溫下的壓縮強(qiáng)度的上限沒有特別的限定，但如果參照熱處理爐所用的耐火材料中常用的上限，則為SOMPa左右。由此，能夠抑制配置在填充層的下面的耐火材料的損傷。以上，參照實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不只限定于上述實(shí)施方式所述的構(gòu)成，也包含在權(quán)利要求范圍內(nèi)所述的事項(xiàng)的范圍內(nèi)能想到的其它實(shí)施方式或變形例。例如，在通過將上述的各個(gè)實(shí)施方式或變形例的一部分或全部組合來構(gòu)成本發(fā)明的金屬錠用熱處理爐及其修補(bǔ)方法時(shí)，也包含在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍中。本發(fā)明的金屬錠用熱處理爐及其修補(bǔ)方法不僅適用于對(duì)金屬的錠進(jìn)行熱處理的各種爐、例如連續(xù)鑄造后的板坯的保溫爐、熱軋板坯的加熱爐或鋼板的退火爐等，而且只要是對(duì)金屬的錠進(jìn)行熱處理的爐，在任一種爐中都能使用。再有，所謂金屬的錠，不是以對(duì)熔融狀態(tài)的金屬進(jìn)行熱處理的爐為對(duì)象，但是，例如，塊狀的金屬在熱處理時(shí)部分熔化、其附著在爐內(nèi)這樣的爐屬于本發(fā)明作為對(duì)象的熱處理爐。接著，參照附圖對(duì)使本發(fā)明具體化的第12實(shí)施方式進(jìn)行說明，供于理解本發(fā)明。首先，對(duì)以至想到本發(fā)明的第12實(shí)施方式的金屬錠用熱處理爐所用的爐床填充用材料的制造方法的過程進(jìn)行說明，然后對(duì)金屬錠用熱處理爐所用的爐床填充用材料的制造方法進(jìn)行說明。本發(fā)明者們就金屬錠用熱處理爐，對(duì)在作為構(gòu)成其爐床的爐內(nèi)工作面?zhèn)鹊哪突饘幽突鸩牧喜捎媚突鸫u或耐火可鑄材料時(shí)在爐床中產(chǎn)生的開口部的產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行了深入研究，結(jié)果想到以下3點(diǎn)。(I)生成于熱處理爐的爐床的開口部起因于熱處理爐的爐內(nèi)的高溫導(dǎo)致的耐火層耐火材料的熱膨脹。耐火層耐火材料即耐火磚或耐火可鑄材料的熱膨脹量被強(qiáng)度最低的砌縫部或裂紋部處的變形吸收，其結(jié)果是，在砌縫部或裂紋部發(fā)生耐火磚的拱起，此外在裂紋部發(fā)生耐火可鑄材料的拱起。
(2)再有，以往，對(duì)耐火層耐火材料設(shè)置上述熱膨脹量，因此例如采取在相鄰的耐火磚間設(shè)置間隙，并在相鄰的耐火磚間設(shè)置吸收應(yīng)力的耐火材料(纖維等)等對(duì)策?？墒?，在這些方法中，在熱處理爐的經(jīng)時(shí)使用的同時(shí)，應(yīng)力吸收所用的耐火材料劣化，設(shè)在相鄰的耐火磚間的間隙的間隔變得更大，或者在耐火磚與耐火材料之間生成間隙。因此，招致下述問題:熱處理的金屬錠的氧化皮或從布設(shè)的耐火材料本身產(chǎn)生的耐火材料粉末填充到生成的間隙中，在熱處理爐的經(jīng)時(shí)使用的同時(shí)耐火磚的熱膨脹吸收能力下降。此外，伴隨著熱處理爐的定期修理等的爐內(nèi)溫度的下降或上升，也促進(jìn)該熱膨脹吸收能力的降低。(3)本發(fā)明者們?cè)谘芯考词共捎靡酝哪突鸫u作為耐火層耐火材料的情況下也可吸收熱膨脹的結(jié)構(gòu)時(shí)，對(duì)以往的耐火磚中的開口部的產(chǎn)生機(jī)理進(jìn)行了深入研究。其結(jié)果是，得出以下結(jié)論:如果以使多塊耐火磚面接觸的狀態(tài)進(jìn)行配置布設(shè)，則不可能抑制伴隨著熱處理爐的經(jīng)時(shí)使用的開口部的生成。此外，即使在采用耐火可鑄材料作為耐火層耐火材料時(shí)，在產(chǎn)生的裂紋部或槽狀的接縫部中，也與相鄰的耐火磚相互間面接觸時(shí)同樣，不可能抑制開口部的生成。根據(jù)以上結(jié)果，本發(fā)明者們想到:通過取代耐火磚采用粒狀的耐火材料(以下稱為粒狀耐火材料)，能夠避免了耐火磚的面接觸，實(shí)質(zhì)上能形成點(diǎn)接觸，而且不會(huì)相互結(jié)合，相對(duì)位置容易變化，從而可抑制開口部的生成。也就是說，為了避免耐火層耐火材料相互間的面接觸，如圖9A所示，采用粒狀的耐火材料(以下也稱為粒狀耐火材料)作為金屬錠用熱處理爐(以下也簡(jiǎn)稱為熱處理爐)HO的構(gòu)成爐床的爐內(nèi)工作面111側(cè)的填充層的爐床填充用材料。以往，如圖9B所示的金屬錠用熱處理爐112那樣，構(gòu)成設(shè)在爐床的爐內(nèi)工作面?zhèn)鹊哪突饘拥拈L方體狀的耐火磚，以使其平面對(duì)置地面接觸的方式配置(也包括中間夾著火泥或熱膨脹吸收材料)?？墒?，如此使平面對(duì)置地配置成為伴隨著熱處理爐的經(jīng)時(shí)使用的開口部生成的原因。因而，為了避免使平面對(duì)置地配置,而使用碌石狀或碎石狀的粒狀耐火材料。再有，圖9A所示的熱處理爐110的爐床通過在耐火層耐火材料的表面，即爐床的暴露于熱處理氣氛下的部分(爐內(nèi)工作面111)散布粒狀耐火材料而構(gòu)成。如此，通過采用配置了粒狀耐火材料的爐床結(jié)構(gòu)，即使粒狀耐火材料熱膨脹，通過相鄰的粒狀耐火材料相互間相互移動(dòng)，實(shí)質(zhì)上也不會(huì)在爐床發(fā)生開口部。該粒狀耐火材料由于不是像耐火磚那樣只由平面構(gòu)成的形狀，因此在I點(diǎn)或多點(diǎn)，相鄰的粒狀耐火材料相互間點(diǎn)接觸。再有，在熱處理爐的經(jīng)時(shí)使用中，有時(shí)點(diǎn)接觸部熔敷，但因是點(diǎn)接觸，所以通過粒狀耐火材料的熱膨脹形成的應(yīng)力容易破壞熔敷部，粒狀耐火材料相互間能夠相對(duì)移動(dòng)，不會(huì)生成開口部。該粒狀耐火材料如上所述重要的是不以使耐火材料的平面對(duì)置地接觸的方式配置，因此為不只由平面構(gòu)成的粒狀。該粒狀耐火材料如后所述需要使填充層的填充率在一定水平，因此最好粒徑(形狀)以多種存在。再有，耐火磚除去排列的磚的端部等的一部分，通常其形狀是固定的。因而，作為粒狀耐火材料，適合采用耐火材料的破碎品。破碎品難將其周圍形成平面，并且不可能如長方體那樣由大致直角的面構(gòu)成破碎面，因此不會(huì)形成固定的形狀。再有，在采用耐火磚的破碎品作為粒狀耐火材料時(shí)，有時(shí)耐火磚周圍的平面在粒狀耐火材料的表面殘留?？墒牵摎埩舻谋砻?，在將粒狀耐火材料投入爐床構(gòu)成填充層時(shí)，實(shí)質(zhì)上很難以使平面對(duì)置接觸的方式配置，因此破碎后殘留的平面對(duì)粒狀耐火材料的填充層的開口部生成沒有影響。
如上所述，如果由粒狀耐火材料構(gòu)成填充層，則有上述的適合抑制生成開口部的效果，但由于在相鄰的粒狀耐火材料間存在間隙，因此擔(dān)心以下兩點(diǎn)。(a)因向相鄰的粒狀耐火材料間的間隙流入熱處理爐內(nèi)的高溫氣氛，使?fàn)t床耐火材料的耐火性及絕熱性降低。(b)如果因熱處理爐的爐內(nèi)氣氛的流動(dòng)，粒狀耐火材料長期間流動(dòng)飛散，則粒狀耐火材料的填充層的厚度減薄，爐床耐火材料的耐火性及絕熱性降低。再有，相鄰的粒狀耐火材料間的間隙還具有提高耐火層的絕熱性的效果，但如果粒狀耐火材料的填充層中的間隙的體積比例增加，則如上所述，熱處理爐的高溫氣氛流入該間隙。其結(jié)果是，耐火層的耐火性及絕熱性劣化，例如直接導(dǎo)致布設(shè)在耐火層的背面?zhèn)鹊慕^熱層的劣化。因而，本發(fā)明者們調(diào)查了填充層中的相鄰的粒狀耐火材料間的間隙所占的比例與絕熱性的關(guān)系。再有，關(guān)于粒狀耐火材料的粒徑，只要不特別說明，就按以下規(guī)定。在記載為“50mm以下”、“一50mm”及“低于50mm”時(shí)，都指的是用公稱網(wǎng)眼為50mm的篩子篩分得到的篩下的耐火材料。此外，在記載為“1mm以上”、“+ 1mm”及“超布1mm”時(shí)，都指的是用公稱網(wǎng)眼為Imm的篩子篩分得到的篩上的耐火材料。另外，在記載為I 50mm的耐火材料時(shí)，指的是用公稱網(wǎng)眼為50_的篩子篩分得到的篩下的、且用公稱網(wǎng)眼為1_的篩子篩分得到的篩上的耐火材料。再有，雖沒有特別的限定，但在粒狀耐火材料的篩分中，采用JISZ8801-2 (2000年)所述的板篩子(以下同樣)。首先，對(duì)調(diào)查方法進(jìn)行說明。在以低于50mm且超過Imm (以下記載為I 50mm)構(gòu)成的粒狀耐火材料中，通過調(diào)整低于20mm且超過Imm (以下記載為I 20mm)的粒狀耐火材料的配合比例(質(zhì)量比例)，變更其填充率，制造厚度為約IOOmm (100 IlOmm左右:粒狀耐火材料的最大粒徑的2倍)的填充層。再有，粒狀耐火材料的最大粒徑用將粒狀耐火材料用篩子一次篩選后的穿過篩子(篩下的)的粗粒的長徑進(jìn)行規(guī)定(以下同樣)。例如，所謂粒狀耐火材料的最大粒徑為50mm,意味著在將粒狀耐火材料用公稱網(wǎng)眼為50mm的篩子一次篩選后，在穿過篩子的粗粒中即使有I個(gè)長徑為50mm以上的粗粒時(shí)的篩下的粒狀耐火材料。然后，使該填充層的表面(工作面?zhèn)?與爐內(nèi)最高溫度為1400°C的熱處理爐的爐內(nèi)氣氛接觸，用熱電偶測(cè)定該填充層的底部(由工作面100 IlOmm的位置)的溫度。再有，在粒狀耐火材料的填充層的背面?zhèn)?，配置合?jì)為360_的耐火磚和絕熱磚等，將包括填充層的總內(nèi)襯厚度規(guī)定為460 470mm。該粒狀耐火材料的填充率按以下的測(cè)定方法求出。首先，另外準(zhǔn)備直徑為285mm、深度為IOOmm (與粒狀耐火材料的布設(shè)深度同等的深度)的容積及質(zhì)量已知的圓筒狀容器，將粒狀耐火材料投入其中，將高IOOmm以上的部分除去(刮平)，稱量其重量。然后，求出(粒狀耐火材料的質(zhì)量)/ (容器的容積)，將其作為填充層的填充假密度。此外，與此不同，從粒狀耐火材料無差別地采取10個(gè)以上的大致IOmm以上的粗粒，按照J(rèn)IS R2205 (1992年)測(cè)定該粗粒的假密度。再有，將粗粒的尺寸規(guī)定為大致IOmm以上，是因?yàn)樵诘陀诖顺叽绲牧钅突鸩牧锨闆r下，在實(shí)行上難按照J(rèn)IS R2205測(cè)定假密度。然后，求出(填充層的填充假密度)/ (粗粒的假密度)XlOO (%)，將其作為填充率。這里，圖10中示出填充層的粒狀耐火材料的填充率與填充層的背面溫度的關(guān)系。在該圖2中，填充率100體積％的數(shù)據(jù)是從布設(shè)以往技術(shù)的耐火磚的數(shù)據(jù)(具體地講，通過空砌縫將厚度50mm的高氧化鋁質(zhì)耐火磚布設(shè)2層的數(shù)據(jù))求出的結(jié)果。再有，耐火磚以使長方體狀的磚通過空砌縫盡量面接觸，在耐火磚間盡可能無間隙的方式布設(shè)。此外，圖10的填充率71體積％和74體積％的數(shù)據(jù)為從下述填充層求出的結(jié)果，該填充層是通過在按I 50mm構(gòu)成的粒狀耐火材料中調(diào)整I 20mm的粒狀耐火材料的配合比例而制作的。另外，填充率79體積％的數(shù)據(jù)為從下述填充層求出的結(jié)果，該填充層是通過適宜配合超過10 μ m且低于Imm (以下記載為ΙΟμπι Imm)的粉末狀的粒狀耐火材料而制作的。另外，填充率92體積％的數(shù)據(jù)為從下述填充層求出的結(jié)果，該填充層是通過適宜配合10 μ m Imm的粉末狀的粒狀耐火材料，再用搗錘搗實(shí)而制作的。如圖10明示，如果填充層的粒狀耐火材料的填充率低于65體積％，則有填充層的背面溫度急劇上升，與采用耐火磚的填充率100體積％時(shí)的背面溫度(圖10中的點(diǎn)劃線所示的1320°C)相比為高溫的傾向。因而，要形成與采用耐火磚時(shí)同等或更低的背面溫度，只要粒狀耐火材料的填充率為65體積％以上且低于100體積％就可以。再有，粒狀耐火材料需要避免形成相鄰的粒狀耐火材料面接觸的狀態(tài)，因此至少低于100體積％是必要。這里，要使背面溫度更加降低，只要再調(diào)整填充率就可以。如圖10明示，得知:背面溫度的最小值為1255°C左右，在將背面溫度設(shè)定在1255 1270°C左右的最小值附近時(shí)，優(yōu)選將填充率規(guī)定在70 85體積％左右?；谝陨侠碛?，也可以將填充層的粒狀耐火材料的填充率規(guī)定為70體積％以上且85體積％以下?？墒?，由粒狀耐火材料構(gòu)成的填充層的厚度如果與粒狀耐火材料的最大粒徑相同，則有在形成于相鄰的粒狀耐火材料間的間隙向填充層的厚度方向貫通的可能性，認(rèn)為該貫通的間隙對(duì)爐床的絕熱性施加不良影響。再有，在上述的試驗(yàn)中，認(rèn)為如果填充層的厚度為粒狀耐火材料的最大粒徑的至少2倍，則能夠維持適合的絕熱性，因此需要使填充層的厚度為粒狀耐火材料的最大粒徑的2倍以上(優(yōu)選為3倍以上，更優(yōu)選為4倍以上)。關(guān)于該填充層的厚度的上限值，由于伴隨著填充層加厚可得到上述的效果，因此沒有特別的規(guī)定，但如果考慮到一般進(jìn)行的耐火材料的布設(shè)，為500mm左右。如上所述，通過將填充層的粒狀耐火材料的填充率設(shè)定在70體積％以上且85體積％以下的范圍，可維持提高絕熱性，特別是，在填充率的范圍為71體積％以上且80體積％以下左右時(shí)，得到了絕熱性良好的傾向。作為該理由，可考慮以下兩點(diǎn)。(I)粒狀耐火材料的填充率越小，粒狀耐火材料的粒間的空隙徑越增大,爐內(nèi)的高溫氣氛氣體越容易到達(dá)粒狀耐火材料的背面。(2)粒狀耐火材料的填充率越高，粒狀耐火材料的粒相互間的點(diǎn)接觸的數(shù)量越增力口，越容易產(chǎn)生熱傳導(dǎo)。所以，為了將粒狀耐火材料的填充率維持在適當(dāng)?shù)姆秶瑴p小空隙徑，最好適當(dāng)?shù)嘏浜峡汕度胪ㄟ^粗粒產(chǎn)生的空隙內(nèi)的尺寸(直徑)的細(xì)粒、可嵌入通過該細(xì)粒產(chǎn)生的空隙內(nèi)的尺寸(直徑)的微粒和可嵌入通過該微粒產(chǎn)生的空隙內(nèi)的尺寸(直徑)的超微粒。這里，如果細(xì)?；虺⒘５牧慷噙^，則通過上述的熱處理爐的爐內(nèi)氣氛的噴射流等，粒狀耐火材料長期間流動(dòng)飛散，有使?fàn)t床的粒狀耐火材料的填充層的厚度減小，熱處理爐的耐火性部分地降低的顧慮。因而，本發(fā)明者們對(duì)用顎式破碎機(jī)粉碎耐火磚而制作的低于1_的粒徑的粒狀耐火材料與I 50mm的粒狀耐火材料的混合比(質(zhì)量比例)進(jìn)行調(diào)整,將粒狀耐火材料的填充層的厚度規(guī)定為115mm (收納填充層的容器的內(nèi)面形狀:縱395mmX橫395mmX深115mm)，設(shè)置在實(shí)際的熱處理爐內(nèi)，調(diào)查了放置3個(gè)月后的填充層的最小深度。圖11中示出粒狀耐火材料中的粒徑低于Imm的粒狀物的比例與放置3個(gè)月后的填充層的最小深度的關(guān)系。再有，所謂圖11所示的粒狀物的比例100質(zhì)量％，意思是低于Imm的粒狀耐火材料為100質(zhì)量％,所謂O質(zhì)量％,意思是I 50mm的粒狀耐火材料為100質(zhì)量％。由圖11判明:要將顯著的流動(dòng)或飛散導(dǎo)致的填充層的厚度的減小大致抑制在10%左右，需要將粒狀耐火材料中的粒徑低于Imm的粒狀物的比例規(guī)定在80質(zhì)量％以下(優(yōu)選為70質(zhì)量％，更優(yōu)選為60質(zhì)量％)。由以上認(rèn)為，為了未然地防止?fàn)t床耐火材料的主要在砌縫部或裂紋部的開口部的發(fā)生或熱膨脹導(dǎo)致的爐床耐火材料的擠緊，優(yōu)選具備填充層的粒狀耐火材料的填充率為70體積％以上且85體積％以下這樣的粒度分布，而且需要采用含有80質(zhì)量％以下的粒徑低于Imm的粒狀物這樣的粒狀耐火材料作為爐床填充用材料。因而，本發(fā)明者們想到了制造上述粒狀耐火材料的方法。也就是說，本發(fā)明的第12實(shí)施方式的金屬錠用熱處理爐所用的爐床填充用材料的制造方法通過將使用過的耐火材料壓縮破碎，在20mm以上且IOOmm以下的范圍內(nèi)調(diào)整最大粒徑，從而制造上述粒狀耐火材料。以下進(jìn)行詳細(xì)說明。粒狀耐火材料的制造中使用的使用過的耐火材料也可以是以往技術(shù)的耐火層耐火材料中所用的材質(zhì)，但特別優(yōu)選如煉鐵廠產(chǎn)生的熔融金屬貯藏容器的耐火層耐火材料(設(shè)在與鋼水接觸的一面?zhèn)鹊哪突鸩牧?或熱處理爐的耐火磚(氧化鋁磚)等那樣，具有充分的耐火性的耐火材料的用過品。再有，即使是不定形的耐火材料，如果是用過品，由于通過燒結(jié)耐火材料呈現(xiàn)塊狀或粒狀的形狀，因此可在具備充分的耐火性時(shí)使用。這里，所謂充分的耐火性，例如意味著具備以下特性。(I)按照J(rèn)IS R 2656 (1995年)測(cè)定的使用目的溫度(爐床暴露的氣氛溫度)下的使用過的耐火材料的熱彎曲強(qiáng)度為0.2MPa以上。由此，粒狀耐火材料能夠具備抵抗粒狀耐火材料相互間因相互熱膨脹而擠緊、耐受相對(duì)位置移動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)而不被破壞(不大量生成粉末)的材料特性。(2)按照J(rèn)IS R 2209 (2007年)測(cè)定的載荷軟化點(diǎn)溫度比使用目的溫度(爐床暴露的氣氛溫度)高200°C以上(上限例如為1100°C左右)。由此，能夠在粒狀耐火材料的使用中防止粒狀耐火材料相互間燒結(jié)凝固。再有，作為使用過的耐火材料，最好使用其碳成分為I質(zhì)量％以下(也可以為O質(zhì)量％)的材料。因?yàn)樵谑褂眠^的耐火材料中含有碳成分時(shí)，在將粒狀耐火材料布設(shè)在熱處理爐的爐床上時(shí)，碳氧化，對(duì)熱處理對(duì)象物即金屬錠產(chǎn)生不良影響。只要滿足以上條件，也能夠使用在熱處理爐或熔融金屬貯藏容器中使用的絕熱材，但是一般絕熱材的強(qiáng)度低，因此在使用時(shí)需要注意。以上所示的使用過的耐火材料通過使用中的熱處理進(jìn)行燒結(jié)而成為高強(qiáng)度，在熱膨脹導(dǎo)致的擠緊時(shí)顆粒不會(huì)崩裂、相對(duì)位置能移動(dòng)的傾向高，因此是優(yōu)選的。另一方面，在使用過的耐火材料中多內(nèi)存裂紋，在作為粒狀耐火材料使用時(shí)，存在有可能伴隨著使用時(shí)間顆粒發(fā)生分裂、局部絕熱性降低的問題。因而，也可以通過對(duì)使用過的耐火材料施加壓縮力進(jìn)行破碎。在如此的使用過的耐火材料的破碎方法中，例如有鏨鑿或顎式破碎機(jī)等。所謂鏨鑿，例如是為了從耐火材料容器分離使用過的耐火材料，用槍狀的工具敲打使用過的耐火材料，在槍狀工具被擠入使用過的耐火材料中時(shí)，通過作用的拉伸應(yīng)力將使用過的耐火材料破碎的方法。當(dāng)槍狀工具擠入使用過的耐火材料的塊中時(shí)，首先從強(qiáng)度最低的部分、即最大的裂紋將塊分割，但在發(fā)生該分割的時(shí)刻幾乎不從槍狀工具對(duì)使用過的耐火材料的塊施加應(yīng)力。此外，顎式破碎機(jī)在將使用過的耐火材料投入具有間隔地對(duì)置配置的成對(duì)的齒板間，主要用壓縮力破碎該使用過的耐火材料。通過齒板對(duì)使用過的耐火材料整體的壓縮力，首先從強(qiáng)度最低的部分、即最大的裂紋將塊分割，但由于在耐火材料的塊穿過的時(shí)間中，繼續(xù)施加壓縮力，因此與鏨鑿相比，能夠破壞至小的內(nèi)在裂紋。該顎式破碎機(jī)通過對(duì)成對(duì)的齒板的間隔進(jìn)行調(diào)整，能夠控制破碎的粒狀耐火材料的最大粒徑。再有，在具備與顎式破碎機(jī)類似的粉碎機(jī)構(gòu)的破碎裝置中有雙輥破碎機(jī)等。這里，通過鏨鑿將鋼水包中使用的氧化鋁-氧化鎂質(zhì)耐火可鑄材料從鋼水包上解體除去，用顎式破碎機(jī)將其粉碎，將對(duì)置配置的齒板的間隔進(jìn)行多種變更，調(diào)查粒狀耐火材料中的粒徑低于Imm的粒狀物的比例，結(jié)果見圖12。再有，所謂圖12的橫軸所示的顎式破碎機(jī)的齒板間隔的設(shè)定值，是對(duì)置配置的齒板的間隔最窄的間隔，因此其成為粒狀耐火材料的最大粒徑(與上述的通過利用篩子的篩分規(guī)定的最大粒徑大致同等)。此外，圖12中的用斜線表示的區(qū)域示出按各齒板間隔壓縮破碎時(shí)的粒徑低于1_的粒狀物的比例分布，虛線表示實(shí)測(cè)點(diǎn)(圖12中的 標(biāo)記)的近似曲線。如圖12明示，通過將顎式破碎機(jī)的對(duì)置配置的齒板的間隔、即粒狀耐火材料的最大粒徑規(guī)定為20mm以上，能夠設(shè)定成能抑制由顯著的流動(dòng)或飛散導(dǎo)致的填充層的厚度的減小的條件、即能使粒狀耐火材料中的粒徑低于Imm的粒狀物的比例在80質(zhì)量％以下。再有，關(guān)于齒板的間隔的上限值，只調(diào)查了到100mm，但這是基于IOOmm是粒狀耐火材料的最大粒徑的實(shí)用上的上限值?；谝陨系睦碛?，將粒狀耐火材料的最大粒徑規(guī)定在20mm以上且IOOmm以下的范圍內(nèi)，但下限優(yōu)選為28mm，更優(yōu)選為40mm，上限優(yōu)選為80mm，更優(yōu)選為63_。如此，通過進(jìn)行能夠抑制粒徑低于Imm的粒狀物的生成的壓縮破碎，能夠從裂紋內(nèi)在的使用過的耐火材料，制造填充率為70體積％以上且85體積％以下的范圍的粒狀耐火材料。`接著，對(duì)用本發(fā)明的一實(shí)施方式的金屬錠用熱處理爐所用的爐床填充用材料的制造方法制造的粒狀耐火材料的使用方法進(jìn)行說明。將粒狀耐火材料散布在金屬錠用熱處理爐的爐內(nèi)使用。例如，如圖9A所示，在耐火材料(這里為耐火層耐火材料)的表面散布粒狀耐火材料而形成填充層。再有，構(gòu)成填充層的下層的耐火材料也能夠由絕熱層耐火材料構(gòu)成。該填充層取代圖9B所示的以往的金屬錠用熱處理爐112的構(gòu)成爐內(nèi)工作面?zhèn)鹊哪突饘幽突鸩牧系纳蟼?cè)(一部分)。此外，耐火層耐火材料被配置在設(shè)于爐底鐵皮113上的絕熱層耐火材料的表面上。再有，填充層也可以在將除以往的耐火層耐火材料的上側(cè)外的部分殘留的狀態(tài)下形成，此外也可以在絕熱層耐火材料的表面配置了新的耐火層耐火材料后形成。如果配置在上述填充層的下層的耐火材料的常溫下的壓縮強(qiáng)度為1.5MPa以上，例如，即使進(jìn)行粒狀耐火材料的散布或替換(扒出)，也能夠防止易損傷的絕熱層耐火材料的損傷。再有，由粒狀耐火材料構(gòu)成的填充層也可以取代圖9B所示的以往的金屬錠用熱處理爐112的構(gòu)成爐內(nèi)工作面?zhèn)鹊哪突饘幽突鸩牧系娜?，進(jìn)而，不僅取代耐火層耐火材料的全部，而且也可以一直取代到配置在耐火層耐火材料的背面?zhèn)?爐內(nèi)工作面?zhèn)鹊南喾磦蒁的絕熱層耐火材料的上側(cè)(一部分)。此外，填充層也可以配置在基礎(chǔ)混凝土的爐內(nèi)工作面?zhèn)鹊纳厦?。進(jìn)而，也可以將粒狀耐火材料堆積在包含在上述相鄰的耐火磚間產(chǎn)生的開口部的范圍(修補(bǔ)部位)中。在如此的修補(bǔ)時(shí)，也可以將生成開口部時(shí)在修補(bǔ)部位移動(dòng)的耐火磚從修補(bǔ)部位除去，在該空間部內(nèi)填充粒狀耐火材料，此外也可以不除去耐火磚，以覆蓋開口部的方式散布粒狀耐火材料。由此，能夠?qū)﹂_口部賦予耐火性和絕熱性。以上，參照實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了說明，但本發(fā)明并不只限定于上述實(shí)施方式所述的構(gòu)成，也包含在權(quán)利要求范圍內(nèi)所述的事項(xiàng)的范圍內(nèi)能想到的其它實(shí)施方式或變形例。例如，在通過將上述的各個(gè)實(shí)施方式或變形例的一部分或全部組合來構(gòu)成本發(fā)明的金屬錠用熱處理爐所用的爐床填充用材料的制造方法時(shí)，也包含在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍內(nèi)。用本發(fā)明的金屬錠用熱處理爐所用的爐床填充用材料的制造方法制造的爐床填充用材料不僅能夠在對(duì)金屬的錠進(jìn)行熱處理的各種爐、例如連續(xù)鑄造后的板坯的保溫爐、熱軋板坯的加熱爐或鋼板的退火爐等中使用，而且只要是對(duì)金屬的錠進(jìn)行熱處理的爐，在任一種爐中都能使用。再有，所謂金屬的錠，不是以對(duì)熔融狀態(tài)的金屬進(jìn)行熱處理的爐為對(duì)象，但是，例如，塊狀的金屬在熱處理時(shí)部分熔化、其附著在爐內(nèi)這樣的爐屬于本發(fā)明作為對(duì)象的熱處理爐。實(shí)施例接著，對(duì)用于確認(rèn)本發(fā)明的金屬錠用熱處理爐及其修補(bǔ)方法的作用效果而作出的實(shí)施例進(jìn)行說明。首先，采用煉鋼工序的鋼水包所用的使用過的的耐火可鑄材料(氧化鋁一氧化鎂系的可鑄耐火材料)，用鏨鑿將附著在該使用過的耐火可鑄材料上的基體金屬及爐渣除去。然后，用顎式破碎機(jī)破碎，使粒狀耐火材料的最大粒徑達(dá)到50_。該破碎通過在顎式破碎機(jī)的成對(duì)的齒板間投入使用過的耐火可鑄材料的塊來進(jìn)行，因此主要對(duì)使用過的耐火可鑄材料施加壓縮力。再有，所謂粒狀耐火材料的最大粒徑為50_，意味著在將粒狀耐火材料用公稱網(wǎng)眼為50mm的篩子一次篩選后，在穿過篩子的粗粒中即使有I個(gè)長徑為50mm以上的粗粒時(shí)的篩下的粒狀耐火材料。再通過對(duì)上述的最大粒徑為50mm的使用過的耐火材料進(jìn)行磁選處理，除去基體金屬，制造粒狀耐火材料。如果用上述的方法測(cè)定該粒狀耐火材料的填充率，則為74體積％，含有18質(zhì)量％的低于1_的粒狀物。將該粒狀耐火材料布設(shè)在常溫下的壓縮強(qiáng)度為
1.5 2.5MPa的絕熱磚的表面，形成填充層，制造熱處理爐的爐床。再有，絕熱磚的厚度為360mm,填充層的厚度為IlOmm,爐床的合計(jì)布設(shè)厚度為470mm。此外,作為填充層,通過傳送帶將粒狀耐火材料從熱處理爐的爐外傳送到爐內(nèi)，采用鏟等將搬入的粒狀耐火材料散布在爐床上，采用地面平整用的蜻蜓桿(i & ff)(進(jìn)行地面平整的丁字形的工具)等工具或鏟等，平整成目視平坦地進(jìn)行布設(shè)。對(duì)布設(shè)有上述的粒狀耐火材料的填充層的熱處理爐的爐床狀況，在從使用開始后經(jīng)過I年時(shí)進(jìn)行了觀察，結(jié)果沒有觀察到顯著的開口部的產(chǎn)生，也沒有發(fā)現(xiàn)加熱所需要的氣體單位消耗量(熱處理鋼材的單位質(zhì)量(噸)所需的氣體量(Nm3))的變動(dòng)。此外，當(dāng)在常溫下的壓縮強(qiáng)度為20 50MPa的耐火磚的表面形成填充層，在其下部設(shè)置絕熱磚時(shí)，也為同樣的結(jié)果。再有，將耐火磚和絕熱磚的合計(jì)厚度規(guī)定為360mm,將填充層的厚度規(guī)定為IlOmm,將爐床的合計(jì)布設(shè)厚度規(guī)定為470_。另一方面,對(duì)將爐內(nèi)工作面?zhèn)扔媚突鹂设T材料進(jìn)行了布設(shè)的以往的熱處理爐的爐床狀況，在從使用開始后經(jīng)過I年時(shí)進(jìn)行了目視觀察時(shí)，局部地觀察到耐火可鑄材料的裂紋及突起(拱起)。由以上確認(rèn)，通過本發(fā)明的金屬錠用熱處理爐及其修補(bǔ)方法，能夠未然地防止?fàn)t床耐火材料的主要在砌縫部或裂紋部的開口部的產(chǎn)生或熱膨脹導(dǎo)致的爐床耐火材料的擠緊，能夠抑制而且防止在經(jīng)時(shí)使用的同時(shí)發(fā)生劣化的爐床耐火材料的耐火性或絕熱性的降低。
接著，對(duì)為了確認(rèn)用本發(fā)明的金屬錠用熱處理爐所用的爐床填充用材料的制造方法制造的粒狀耐火材料的作用效果而進(jìn)行的實(shí)施例進(jìn)行說明。首先，采用煉鋼工序的鋼水包所用的使用過的耐火可鑄材料(氧化鋁-氧化鎂系的可鑄耐火材料)，通過鏨鑿將附著在該使用過的耐火可鑄材料上的基體金屬及爐渣除去。然后，用顎式破碎機(jī)破碎，使粒狀耐火材料的最大粒徑達(dá)到50_。該破碎通過將使用過的耐火可鑄材料的塊投入顎式破碎機(jī)的成對(duì)的齒板間來進(jìn)行，因此主要對(duì)使用過的耐火可鑄材料施加壓縮力。再有，所謂粒狀耐火材料的最大粒徑為50mm，意思是在將粒狀耐火材料用公稱網(wǎng)眼為50mm的篩子一次篩選后，在穿過篩子的粗粒中即使有I個(gè)長徑為50mm以上的粗粒時(shí)的篩下的粒狀耐火材料。
再通過對(duì)上述的最大粒徑為50mm的使用過的耐火材料進(jìn)行磁選處理，除去基體金屬，制造粒狀耐火材料。用上述的方法測(cè)定該粒狀耐火材料的填充率時(shí)，為74體積％，含有18質(zhì)量％的低于Imm的粒狀物。將該粒狀耐火材料布設(shè)在常溫下的壓縮強(qiáng)度為1.5 2.5MPa的絕熱磚的表面而形成填充層，制造熱處理爐的爐床。再有，絕熱磚的厚度為360mm,填充層的厚度為IlOmm,爐床的合計(jì)布設(shè)厚度為470mm。此外,作為填充層,通過傳送帶將粒狀耐火材料從熱處理爐的爐外傳送到爐內(nèi)，采用鏟等將搬入的粒狀耐火材料散布在爐床上，采用地面平整用的蜻蜓桿(i ^ ff)(進(jìn)行地面平整的丁字形的工具)等工具或鏟等，平整成目視平坦地進(jìn)行布設(shè)。
對(duì)布設(shè)有上述的粒狀耐火材料的填充層的熱處理爐的爐床狀況，在從使用開始后經(jīng)過I年時(shí)進(jìn)行了觀察，結(jié)果沒有觀察到顯著的開口部的產(chǎn)生，也沒有發(fā)現(xiàn)加熱所需要的氣體單位消耗量(熱處理鋼材的單位質(zhì)量(噸)所需的氣體量(Nm3))的變動(dòng)。此外，當(dāng)在常溫下的壓縮強(qiáng)度為20 50MPa的耐火磚的表面形成填充層，在其下部設(shè)置絕熱磚時(shí)，也為同樣的結(jié)果。再有，將耐火磚和絕熱磚的合計(jì)厚度規(guī)定為360mm,將填充層的厚度規(guī)定為IlOmm,將爐床的合計(jì)布設(shè)厚度規(guī)定為470_。另一方面,對(duì)將爐內(nèi)工作面?zhèn)扔媚突鹂设T材料進(jìn)行了布設(shè)的以往的熱處理爐的爐床狀況，在從使用開始后經(jīng)過I年時(shí)進(jìn)行了目視觀察時(shí)，局部地觀察到耐火可鑄材料的裂紋及突起(拱起)。由以上確認(rèn)，通過使用利用本發(fā)明的金屬錠用熱處理爐所用的爐床填充用材料的制造方法制造的粒狀耐火材料，能夠未然地防止?fàn)t床耐火材 料的主要在砌縫部或裂紋部的開口部的產(chǎn)生或熱膨脹導(dǎo)致的爐床耐火材料的擠緊，能夠抑制而且防止在經(jīng)時(shí)使用的同時(shí)發(fā)生劣化的爐床耐火材料的耐火性或絕熱性的降低。
產(chǎn)業(yè)上的利用可能性
根據(jù)本發(fā)明，能夠未然地防止?fàn)t床耐火材料的主要在砌縫部或裂紋部的開口部的產(chǎn)生或熱膨脹導(dǎo)致的爐床耐火材料的擠緊，能夠抑制而且防止在經(jīng)時(shí)使用的同時(shí)發(fā)生劣化的爐床耐火材料的耐火性或絕熱性的降低。因此，本發(fā)明充分具有產(chǎn)業(yè)上的利用可能性。
符號(hào)說明
10:金屬錠用熱處理爐
11:爐內(nèi)工作面
12:爐床結(jié)構(gòu)
13:爐底鐵皮
14 16:金屬錠用熱處理爐
20:耐火磚
21 26:爐內(nèi)工作面
27 32:修補(bǔ)部位
33 38:±真充層
40:間隙(空間)
41、42:粒狀耐火材料
43:填充層
45:填充層
46:粒狀耐火材料
110:金屬錠用熱處理爐
111:爐內(nèi)工作面
112:金屬錠用熱處理爐
113:爐底鐵皮
權(quán)利要求
1.一種金屬錠用熱處理爐，其特征在于:具備在爐內(nèi)工作面?zhèn)染哂辛钅突鸩牧系奶畛鋵?、所述粒狀耐火材料的填充率?5體積％以上且低于100體積％、所述填充層的厚度為所述粒狀耐火材料的最大粒徑的2倍以上的爐床結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬錠用熱處理爐，其特征在于:所述粒狀耐火材料含有80質(zhì)量％以下的粒徑低于Imm的粒狀物。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬錠用熱處理爐，其特征在于:還具備一部分或全部內(nèi)襯陶瓷纖維的爐頂部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的金屬錠用熱處理爐，其特征在于:所述填充層被配置在常溫下的壓縮強(qiáng)度為1.5MPa以上的耐火材料的表面。
5.一種金屬錠用熱處理爐的修補(bǔ)方法，其特征在于:其是在爐床的爐內(nèi)工作面?zhèn)炔荚O(shè)有耐火磚及/或耐火可鑄材料的金屬錠用熱處理爐的修補(bǔ)方法， 該方法具備對(duì)于所述爐床的爐內(nèi)工作面?zhèn)鹊男扪a(bǔ)部位形成粒狀耐火材料的填充層的工序， 所述填充層的所述粒狀耐火材料的填充率為65體積％以上且低于100體積％，所述填充層的厚度為所述粒狀耐火材料的最大粒徑的2倍以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的金屬錠用熱處理爐的修補(bǔ)方法，其特征在于:所述粒狀耐火材料含有80質(zhì)量％以下的粒徑低于Imm的粒狀物。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的金屬錠用熱處理爐的修補(bǔ)方法，其特征在于:在形成所述粒狀耐火材料的填充層的工序之前，還包含將包含所述爐床的爐內(nèi)工作面?zhèn)鹊男扪a(bǔ)部位的所述耐火磚或所述耐火可鑄材料的一部分除去而形成填充所述填充層的空間的工序，構(gòu)成所述填充層的所述 粒狀耐火材料的最大粒徑低于所述空間的水平方向的內(nèi)部寬度的50%。
8.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的金屬錠用熱處理爐的修補(bǔ)方法，其特征在于:所述填充層被配置在常溫下的壓縮強(qiáng)度為1.5MPa以上的耐火材料的表面。
9.一種金屬錠用熱處理爐所用的爐床填充用材料的制造方法，其特征在于:其是構(gòu)成金屬錠用熱處理爐的爐床的爐內(nèi)工作面?zhèn)鹊臓t床填充用材料的制造方法，具備以下的工序: 將使用過的耐火材料壓縮破碎的工序； 將被壓縮破碎的所述使用過的耐火材料的最大粒徑調(diào)整至20mm以上且IOOmm以下的范圍內(nèi)而形成粒狀耐火材料的工序。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的金屬錠用熱處理爐所用的爐床填充用材料的制造方法，其特征在于:所述使用過的耐火材料是煉鐵廠產(chǎn)生的熔融金屬貯藏容器的耐火層耐火材料及/或熱處理爐的耐火磚。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的金屬錠用熱處理爐所用的爐床填充用材料的制造方法，其特征在于:所述使用過的耐火材料的熱彎曲強(qiáng)度在所述爐床暴露的氣氛溫度下為0.2MPa 以上。
12.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的金屬錠用熱處理爐所用的爐床填充用材料的制造方法，其特征在于:所述使用過的耐火材料的載荷軟化點(diǎn)溫度比所述爐床暴露的氣氛溫度高200°C以上。
13.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的金屬錠用熱處理爐所用的爐床填充用材料的制造方 法，其特征在于:所述使用過的耐火材料的碳成分為I質(zhì)量％以下。
全文摘要
本發(fā)明提供一種金屬錠用熱處理爐，其具備在爐內(nèi)工作面?zhèn)染哂辛钅突鸩牧系奶畛鋵?、所述粒狀耐火材料的填充率?5體積%以上且低于100體積%、所述填充層的厚度為所述粒狀耐火材料的最大粒徑的2倍以上的爐床結(jié)構(gòu)。
文檔編號(hào)F27D1/00GK103109149SQ201080065480
公開日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2010年5月20日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月20日
發(fā)明者板楠元邦, 河野幸次 申請(qǐng)人:新日鐵住金株式會(huì)社