高温素材プロセッシング

[3101-07-04] 電気炉炉壁部におけるフェロニッケルスラグ(SiO₂-MgO-FeO)の凝固挙動

^○森 一広¹、韓 準兌¹、小森 慎太郎¹、遠藤 修司¹、工藤 万雄¹ (1. 株式会社　日向製錬所)

司会: 柴田悦郎（東北大学）

キーワード：電気炉、凝固、液相線温度、伝熱シミュレーション、フェロニッケル

フェロニッケル製錬用電気炉において、熔融スラグ (MgO-SiO₂-FeO系スラグ) による電気炉炉壁部の耐火物の熔損は炉体寿命を決定づける重大なリスクである。このため、炉体設計においては、スラグ組成に応じて決定される液相線温度、および原料熔解に供する電力負荷量に応じて、側壁部の冷却能力を設計し、操業中においても側壁内側にスラグ自身を凝固させ、流動状態にあるスラグと耐火物の直接接触を防止することが肝要である。

　株式会社日向製錬所においては、伝熱シミュレーションモデルを用いて側壁部分の冷却構造を設計し、5号電気炉については、2006年の電気炉更新に合わせて、熱負荷の高い電極正面の冷却能力が強化された。本報では2016年2月に、当該炉が休炉した際に、残留スラグ層の試掘およびサンプリングを行い、凝固スラグの分析・観察を行った結果と、操業中の各所温度データとの関連性について考察すると共に、操業中の電気炉内におけるスラグの凝固現象について述べる。