JP2000288720A - 不定形耐火物同士の接合界面を有する溶湯容器およびその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 不定形耐火物同士の接合界面を有する溶湯容
器およびその製造方法を提供する。 【解決手段】 内側から順に不定形耐火物、パーマレン
ガおよび鉄皮からなる溶湯容器において、該不定形耐火
物が不定形耐火物の全厚に亘る不定形耐火物同士の接合
界面を有するものである。該接合界面は、不定形耐火物
内に放射状に存在することが好ましい。この様な溶湯容
器は、継ぎ足し施工によって製造することができる。本
発明によれば、接合界面によって一体成型された不定形
耐火物における熱膨張が吸収され、不定形耐火物の亀裂
による損傷が抑制され、該溶湯容器の寿命が延される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、不定形耐火物の全
厚に亘り不定形耐火物同士の接合界面を有する溶湯容器
およびその製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】鉄鋼業などの素材産業においては、溶融
金属をはじめとする高温のガス、液体、固体を取り扱っ
ており、高温液体の取り扱いに溶湯容器を使用する。溶
湯容器は、製錬炉からでた溶融金属などの運搬容器、溶
融金属の処理時および鋳込み時の保存容器として使用さ
れるものであり、数ｔから３００ｔを越える容量をもつ
ものもある。溶湯容器は、高温である溶鋼を受鋼するこ
とに加え、該溶湯容器の使用可能な範囲で、常に高温と
低温との温度差を被る特徴を有する。

【０００３】このため溶湯容器の内張りは、通常鉄皮の
内側に夫々１層以上のパーマ部とワーク部を形成する内
張り耐火物を施工したものが使用されているが、内張り
全てを耐火レンガで構築するのは時間と熟練とを要する
め、パーマ部を耐火レンガで形成したのち中子をパーマ
部の内側に内設して不定形耐火物を上方から流し込んで
ワーク部を形成するいわゆる流し込み工法が多用されて
いる。これにより、鉄皮から内側にパーマレンガ部を有
し、更にその内側に不定形耐火物によるワーク部を有す
る溶湯容器が形成される。不定形耐火物の使用によっ
て、その全体を耐火レンガで構築する場合と比較して熟
練を不要とし、工事期間を短縮・省力化することがで
き、目地無しの一体施工体が得られるため低コストとな
る等の利点がある。

【０００４】しかし、不定形耐火物を有する溶湯容器の
施工時において、上記のごとく養生、乾燥、焼成の過程
を行うと、該過程中に不定形耐火物に亀裂を生じること
がある。このような亀裂は、膨張係数が大きく熱伝導
率、弾性率の小さいものほど起こりやすいのであるが、
不定形耐火物はそれ自体が膨張性を有している。すなわ
ち、不定形耐火物は加熱により膨張するため熱応力が発
生する一方、外殻を構成する鉄皮は形状が固定されてい
るため、該応力により亀裂が生ずるのである。また、不
定形耐火物は焼成中に１５０〜４００℃の温度域で内部
の水蒸気圧の上昇によって「爆裂」現象を起こすことが
ある。混練に使用された水が施工体中に遊離水として残
存し、加熱中に低気孔率化、閉気孔化した施工体から外
部へ抜けにくいために、内部で高圧水蒸気となり、不定
形耐火物施工体の結合組織が破壊されるからである。こ
のような爆裂防止対策として、耐火レンガの場合よりも
穏やかに焼成する対策が取られるが、溶湯容器の製造時
間に長持間を要することとなる。

【０００５】一方、この様な不定形耐火物の熱膨張を吸
収する技術として、特開平６１−２５２４８６号公報に
は、耐火レンガの熱膨張により発生する隣接耐火レンガ
との接触端に発生する応力を、耐火レンガブロックの炉
内側内周寸法（Ｌ）と目地厚（ｄ）との比（ｄ／Ｌ）を
＜１．０あるいは＞２．０に規定することで低下させ、
金属溶融炉の炉底耐火レンガの損傷を防止する方法を開
示している。ｄ／Ｌが小さいと熱膨張による接触がブロ
ックの炉半径方向長さ（ＸＲ）の長い領域でおこり、開
放端は鉄皮よりの低温側に移動することで発生引張応力
値が小さくなる。一方、ｄ／Ｌが大きくなると、周方向
への熱膨張による接触領域量が小さくなり、隣接する耐
火物からの応力が小さくなることで引張応力は減少する
としている。

【０００６】また、特開昭６０−１７００７号公報に
は、高炉炉壁の耐火レンガ積みに際し、レンガ用モルタ
ルとして可縮性の大きなモルタルを使用し、その厚さも
炉芯側を鉄皮側より厚くすることにより、レンガの熱膨
張吸収材を必要とせずに熱膨張による炉内レンガの損傷
を低減させる方法が開示されている。具体的には、高炉
の鉄皮の内側に耐火レンガを積み上げて炉壁を構築し、
使用する耐火モルタル中に有機繊維を添加してモルタル
の可縮性を１０〜２０％にしたものを使用するものであ
る。また、耐火レンガ間のモルタル厚を炉心側耐火レン
ガのモルタル厚を鉄皮側のモルタル厚より厚くし、炉内
高温による耐火レンガの熱膨張をモルタルで吸収可能と
し、従来のようにセラミックファイバー等の熱膨張吸収
代を設けることなく、耐火レンガが熱膨張で損傷するの
を防止するとしている。

【０００７】また、特開平１０−２２０９６９号公報に
は、窯炉底部の不定形耐火物内張り施工における目地形
成方法が開示されている。不定形耐火物で窯炉底部を内
張りすると、周囲が側壁の内張りによって拘束されてい
るため、熱膨張の吸収代がなく施工体の浮き上がりを生
ずるが、これを防止すべく底部の不定形耐火物に目地を
形成するものである。具体的な目地形成方法として、ダ
ンボール等の加熱消失板と硬質補強材とを不定形耐火物
施工部位に配置固定した後に不定形耐火物を流し込み、
次いで該硬質補強材を抜き取るというものである。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記公
報特開平６１−２５２４８６号公報および特開昭６０−
１７００７号公報はレンガ部の構築を対象とするもので
ある。溶湯容器は、その内部で最も高温の内容物と接触
するのはワーク部である。しかも近年は該ワーク部が不
定形耐火物で構成されることが多い。従って、レンガ部
の構築を改良する技術では、近年の流し込み方法によっ
て施工される不定形耐火物の熱膨張によって生ずる亀裂
発生や亀裂成長による不定形耐火物全体の損傷を防止す
ることはできない。また、特開平１０−２２０９６９号
公報のごとく、硬質補強材の除去作業によって目地を形
成するのでは、極めて大きな容量を有する溶湯容器の施
工において手間がかかり過ぎて実際的でない。該公報
は、溶湯容器側壁の内張りは背面に設けられている断熱
材が熱膨張を吸収するので特に問題はないとしている
が、熱膨張は側壁部にも生じる。また、目地として設け
た所定サイズの空隙が熱膨張率と適合しない場合にはそ
の間隙に高温の内容物が貫入し、隣接する部材を破損さ
せる原因となる。

【０００９】これらに加え、一般に溶湯容器はその使用
可能な期間中に複数回の激しい温度差を被るため、わず
かの亀裂や損傷により不定形耐火物の損傷がより大きく
なるのであるが、該耐火物がスラグなどを吸収して、加
熱面と内部面で成分、組織、結晶相などが異なれば、両
者の膨張差によりさらに亀裂が成長する。従って、不定
形耐火物の一部に存在する亀裂によって、一体物たる不
定形耐火物の全体に損傷が及ぶ。特に近年は、保持中の
温度低下を保償するために溶鋼温度が上昇し、不定形耐
火物の使用条件も益々厳しくなっているのが現状であ
る。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明者らは、不定形耐
火物を有する溶湯容器の制作時に、不定形耐火物の全厚
に亘り不定形耐火物同士の接合界面を設けることで、不
定形耐火物内に発生する熱膨張を吸収し亀裂の発生を防
止し、不定形耐火物の使用回数を向上させ得ることを見
出し、本発明を完成させた。

【００１１】すなわち本発明は、以下の（１）〜（１
０）を提供するものである。

【００１２】（１） 内側から順に不定形耐火物、パー
マレンガおよび鉄皮からなる溶湯容器において、該不定
形耐火物がその全厚に亘る不定形耐火物同士の接合界面
を有することを特徴とする溶湯容器。

【００１３】（２） 該接合界面が、不定形耐火物内に
放射状に存在することを特徴とする上記（１）記載の溶
湯容器。

【００１４】（３） 該接合界面が、該溶湯容器の底部
または側壁部に有することを特徴とする上記（１）また
は（２）記載の溶湯容器。

【００１５】（４） 上記（１）〜（３）のいずれかに
記載の溶湯容器を製造する際に、鉄皮の内側にパーマレ
ンガを構築し、次いで不定形耐火物の継ぎ足し施工によ
って該パーマレンガ表面を不定形耐火物で被覆し、その
後焼成することを特徴とする溶湯容器の製造方法。

【００１６】（５） 該継ぎ足し施工による不定形耐火
物の被覆が、該パーマレンガ表面の少なくとも一箇所に
不定形耐火物からなる固体部を形成し、次いで残りのパ
ーマレンガ表面または該不定形耐火物の固体部表面に１
回以上の不定形耐火物の流し込みと養生とを行うもので
ある上記（４）記載の溶湯容器の製造方法。

【００１７】（６） 該不定形耐火物からなる固体部の
形成が、プレキャストブロックの構築によるものである
上記（５）記載の溶湯容器の製造方法。

【００１８】（７） 該不定形耐火物からなる固体部の
形成が、該パーマレンガ表面に設けた型枠に不定形耐火
物を流し込み、次いで養生するものである上記（５）記
載の溶湯容器の製造方法。

【００１９】（８） 該不定形耐火物からなる固体部の
形成が、プレキャストブロックの構築および、該パーマ
レンガ表面に設けた型枠に不定形耐火物を流し込み、次
いで養生するものである上記（５）記載の溶湯容器の製
造方法。

【００２０】（９） 該継ぎ足し施工による不定形耐火
物の被覆が、該パーマレンガ表面の少なくとも一箇所に
不定形耐火物からなる固体部を形成し、次いで中子を挿
入した後に１回以上の不定形耐火物の流し込みと養生と
を行うものである上記（５）記載の溶湯容器の製造方
法。

【００２１】（１０） 該中子を２回以上挿入する場合
において、少なくとも１回は、不定形耐火物を１以上に
分割する仕切翼を有する中子を使用するものである上記
（９）記載の溶湯容器の製造方法。

【００２２】

【発明の実施の形態】溶湯容器の内張りは耐火断熱性や
軽量性に鑑みて、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＣａＯ、ＭｇＯ
等の混合物が使用されるが、例えばＭｇＯなどのイオン
結晶では原子間ポテンシャルの非対照性が大きいために
熱膨張率が高くなる。また、断熱性を確保する点から各
粒子間に間隙が存在し、焼成時に熱膨張が生ずる。その
一方、溶湯容器は外殻を鉄皮で覆われているため熱膨張
に伴う応力の吸収代がなく、不定形耐火物内に亀裂が任
意に発生する。

【００２３】本発明は、ワーク部を構成する不定形耐火
物の全厚に亘り不定形耐火物同士の接合界面を設けるも
のである。接合界面は不定形耐火物の不連続層をなし、
僅かながら空隙がありこの空隙が熱膨張代となる。これ
により熱膨張によって生ずる亀裂の発生自体が抑制され
る。また、該空隙は、断熱層の役割を果たすため高温の
溶湯によって生ずる熱の鉄皮側への伝熱を低下させる。
また、接合界面はそれ自体が不連続層を形成するため
に、発生した亀裂の境界となり、亀裂の成長を防止する
ことができる。この様な溶湯容器を製造するには、該パ
ーマレンガ表面の少なくとも一箇所に不定形耐火物から
なる固体部を形成し、次いで残りのパーマレンガ表面ま
たは該不定形耐火物の固体部表面に１回以上の不定形耐
火物の流し込みと養生とを行うことが簡便である。な
お、該接合界面の形成にはプレキャストブロックを使用
したり、予め設けた型枠に不定形耐火物を流し込むこと
で可能となる。以下、本発明を詳細に説明する。

【００２４】本発明の溶湯容器は、内側から順に不定形
耐火物、パーマレンガおよび鉄皮からなり、不定形耐火
物の全厚に亘り該不定形耐火物同士の接合界面を有する
ことを特徴とする。不定形耐火物は、溶湯容器のパーマ
部（裏張り）やワーク部（内張り）の何れにも使用でき
るのであるが、本発明ではワーク部のみを対象とする。
施工のしやすさを考慮すれば、特にワーク部に不定形耐
火物を使用することが実際的だからである。しかも、ワ
ーク部は直接受鋼する部分であるために最も熱膨張が激
しく、かかる部分に接合界面を設けることで、最も効果
的に不定形耐火物の損傷を防止することができるからで
ある。特に、溶湯容器は使用可能な範囲で高温と低温と
の激しい温度差を被るため、接合界面形成により熱膨張
を有効に吸収し亀裂を抑制し、ひいては不定形耐火物全
体の損傷を抑制することができるのである。

【００２５】ここに、不定形耐火物同士の接合界面と
は、不定形耐火物を予め所定のブロック状に形成させた
プレキャスタブルブロックとスラリー状、泥奬状の不定
形耐火物を流し込み養生して得られる固体部との境界
面、プレキャスタブルブロック同士の境界面、養生後の
泥状不定形耐火物同士の境界面の何れをも含む。

【００２６】本発明では、このような接合界面は、不定
形耐火物の全厚に亘ることが必要である。不定形耐火物
は、一体成形されることによる利点が多いが、一部の損
傷が全体に及ぶ一体物ゆえの不利益を有する。しかし損
傷原因を詳細に検討したところ、溶湯容器を構成する不
定形耐火物を複数のブロックに分割することで損傷を一
ブロックに抑制でき、更に損傷自体が極めて有効に抑制
でき、これにより不定形耐火物全体の損傷が抑えられて
長期使用が可能になることが分かったのである。

【００２７】該接合界面は溶湯容器の形成場所や接合界
面の大きさなどは、使用する不定形耐火物の施工時また
は溶湯容器の使用時における熱膨張率、目的とする溶湯
容器の種類などに応じて適宜選択することができる。本
発明では、溶湯容器の側壁では、放射状に該接合界面が
存在することが好ましい。ここに放射状とは、溶湯容器
の平面図を図１のＡ図に示したが、溶湯容器中心から不
定形耐火物に向かう各線の関係が放射状であることを意
味する。なお、図１のＢ図は溶湯容器の縦断面を示した
ものである。不定形耐火物の全厚に亘り放射状にスリッ
トを形成することで、熱膨張を均一に吸収できるからで
ある。なお、溶湯容器の底部のみや側壁のみに接合界面
を形成させることもできるが、本発明では、該溶湯容器
の底部と側壁部とに有するが好ましい。不定形耐火物の
焼成によって生ず熱膨張は底部であるか側壁であるかを
問わずに生ずるからである。

【００２８】本発明においてパーマレンガとは、パーマ
部を構築するレンガをいい、その形状、材質は問わず、
粘土質レンガ、けい石質レンガ、高アルミナ質レンガ、
マグネシア質レンガ、クロム・マグネシア質レンガなど
を使用することができる。本発明では、鉄皮の内側で裏
張り部にパーマレンガを構築することとしたのは、その
全体を不定形耐火物で形成するよりも、パーマレンガが
耐熱性、断熱性、腐食性等に優れるからであり、本発明
により不定形耐火物の損傷が抑制されるため、パーマ部
の再構築も少なくなるからである。

【００２９】一方、本発明で使用する不定形耐火物に使
用する耐火原料の骨材及び微粉も、一般に不定形材料と
して使用されるもので良く、特に限定されるものはな
い。例えば、電融又は焼結アルミナ、仮焼アルミナ、ボ
ーキサイト、電融又は合成ムライト、シリマナイト、ア
ンダリューサイト、カイヤナイト、バン土頁岩、シャモ
ット、ロー石、珪石、溶融シリカ、電融又は焼結マグネ
シア、電融又は焼結スピネル、蒸発シリカ、チタニア、
電融又は焼結ジルコニア、ジルコン、クロム鉱、電融又
は焼結マグネシアーライム、電融ジルコニアームライ
ト、電融アルミナ−ジルコニア、炭化珪素、窒化珪素、
粘土、天然又は人造の黒鉛、石油コークス、ピッチコー
クス、無煙炭、カーボンブラック、ピッチ等の無定形炭
素等が挙げられ、これらの内の１種又は２種以上を使用
する。また、結合剤や解膠剤も、通常の流し込み用不定
形耐火物に使用されるものを用いることができる。より
具体的には、粒度調整したシャモット等の耐火原料に結
合剤としてアルミナセメントを１０％前後添加したもの
で、使用現場で水を加え混練後コンクリートと同様に流
し込める耐火物で、品種としては高アルミナ質、クロマ
グ質、断熱質がある。結合剤としてリン酸塩、ケイ酸塩
のほか、粘土などを使用したものの何れもよい。

【００３０】上記溶湯容器を製造するには、鉄皮の内側
にパーマレンガを構築し、次いで不定形耐火物の継ぎ足
し施工によって該パーマレンガ表面を不定形耐火物で被
覆し、その後焼成することで製造できる。ここに不定形
耐火物の継ぎ足し施工とは、（１）パーマレンガ表面に
まず始めに不定形耐火物の固体物を形成し、その後にモ
ルタルなどで更に固体状の不定形耐火物を構築する場合
や、（２）パーマレンガ表面に始めに不定形耐火物の固
体物を形成し、その後に泥状の不定形耐火物を流し込み
養生させて固体物を形成する方法等がある。ここに、パ
ーマレンガ表面に始めに形成した不定形耐火物の固体物
とは、例えばプレキャストブロックでもよいし、型枠に
不定形耐火物を流し込んで形成したもの、さらには中子
を使用し不定形耐火物を流し込んで形成したものでもよ
い。すなわち、一般に、固体物の表面に泥状物を被覆す
るとその境界面に肉眼で観察できる間隙が発生し、この
間隙が接合界面となる。接合界面は、不定形耐火物の不
連続面を形成するために熱、振動、亀裂などの伝達が不
連続となり、これによって断熱性、亀裂の成長抑制等が
なされる。なお、接合界面は直線状に限られない。

【００３１】具体的には、該継ぎ足し施工による不定形
耐火物の被覆方法として、該パーマレンガ表面の少なく
とも一箇所に始めに不定形耐火物からなる固体部を形成
し、次いで残りのパーマレンガ表面または該不定形耐火
物の固体部表面に１回以上の不定形耐火物の流し込みと
養生とを行う方法がある。

【００３２】例えば、溶湯容器の底部の略中央部に該当
する湯当たり部にプレキャストブロックを構築し、次い
で該底部の残り部分や側壁を枠で仕切り、その内のいく
つかの枠内に不定形耐火物を流し込む。その後枠を取り
去り不定形耐火物を未だ流し込んでいないパーマレンガ
部に泥状の不定形耐火物を流し込むと、上記接合界面を
形成することができる。この方法によれば、プレキャス
トブロック側面と泥状不定形耐火物との間に接合界面が
できるが、泥状の不定形耐火物を流し込む場合は、プレ
キャストブロックを構築したその表面に及んでもよい。
こうすることによりプレキャストブロックの側面のみな
らず表面にも該接合界面が形成される。但し、プレキャ
ストブロックの側面と流し込んだ不定形耐火物の全厚に
亘って接合界面が形成される必要がある。この方法によ
れば、中子を使用せずに型枠によっても接合界面を形成
することができる。

【００３３】本発明では、該不定形耐火物からなる固体
部の形成は、底部（敷部）ではプレキャストブロックの
構築や、型枠を設けここに不定形耐火物を流し込むこと
が好ましい。特に底部においては、プレキャストブロッ
クの構築や型枠の使用が簡便だからである。

【００３４】本発明は、溶湯容器の製造方法であるが、
例えば溶湯容器の大修理の場合には損傷した不定形耐火
物を除去し、必要に応じてパーマレンガ部を再構築した
後にワーク部を再形成することが一般的である。本発明
により、この様な大修理を利用して本発明の溶湯容器を
製造することができる。すなわち、該修理の対象となる
溶湯容器においてワーク部が損傷した不定形耐火物のみ
を除去し、損傷のない不定形耐火物は除去せずにそのま
ま残すのである。次いで、不定形耐火物を除去したパー
マレンガの上に型枠を設け、ここに不定形耐火物を流し
込み養生し、次いで型枠を除去した後に他の部分に型枠
や流し込みまたは吹き付けによって不定形耐火物を装填
する。この様な場合、使用される型枠は、不定形耐火物
の全厚にわたる接合界面が形成されるものでなければな
らないのは、上述の通りである。全厚に亘る接合界面に
よって不定形耐火物を分割し、その損傷を予防するもの
だからである。

【００３５】上記に際し、パーマレンガ部の上に不定形
耐火物の固形部を形成した後には、型枠や中子を使用し
て泥状の不定形耐火物を流し込むことで不定形耐火物を
形成することが好ましい。これによりプレキャストブロ
ックなどによるレンガ構築の作業時間を短縮し、均一な
品質を有する溶湯容器を製造できるからである。

【００３６】同様に、該パーマレンガ表面の少なくとも
一箇所に不定形耐火物からなる固体部を形成した後に、
次いで中子を挿入して不定形耐火物を流し込み、養生、
焼成することでも本発明の溶湯容器を製造することがで
きる。この方法によれば、中子の使用により、更に簡便
に不定形耐火物の流し込みをすることで溶湯容器を製造
できるからである。

【００３７】この様な中子を使用する場合において、該
中子の使用が２回以上である場合には、少なくとも１回
は、不定形耐火物を１以上に分割する仕切翼を有する中
子を使用するものであることが好ましい。このような中
子の使用により簡便に、不定形耐火物の上部から下部
に、その全厚に亘って接合界面を形成することができる
からである。

【００３８】この様な仕切翼を有する中子としては、該
仕切翼を有する一体成型された中子でもよいが、このよ
うな仕切翼のない中子にその後に仕切翼部材を連結され
たものであってもよい。このような８つの仕切翼部材を
連結させた中子として、図２のＡ図に示す構成が例示で
きる。なお、同Ｂ図は該中子の平面図を示したものであ
る。この中子を用いて、仕切翼の一つ飛びに不定形耐火
物を流し込むと、同Ｃ図に示すように４つの不定形耐火
物によるブロックが形成される。養生後、この様な仕切
翼のない中子を用いて、不定形耐火物の流し込まれてい
ない場所に不定形耐火物を流し込めば、その全厚に亘っ
て接合界面を有する不定形耐火物を製造することができ
る。この方法によれば、中子の使用によって簡便に不定
形耐火物を形成できると共に、一度に大きな接合界面を
線状で形成することができる。尚、二度目の不定形耐火
物の形成は、上記のごとく流し込みによらず、プレキャ
ストブロックの構築によっても、吹き付けや、コテ等で
塗る方法であってもよい。いずれにしても、放射状に接
合界面が形成されるために不定形耐火物の熱膨張を均等
に吸収することができるからである。

【００３９】上記で使用する外周に仕切翼を有する中子
は、中子の外周部に仕切翼部材を何らかの方法で固定し
たものを使用することができる。従って、この様な仕切
翼のない中子に樹脂製品の板状または棒状の仕切翼部材
を、酢酸ビニル樹脂エマルジョン接着剤、セルロース系
接着剤、ポリレタン系接着剤、エポキシ樹脂系接着剤、
フェノール樹脂系接着剤、メラミン樹脂系接着剤、エチ
レン共重合樹脂系接着剤、アクリル酸樹脂接着剤、アル
キド樹脂接着剤、塩化ビニル樹脂接着剤等の接着剤で固
定して製造することができる。

【００４０】また、該中子への該仕切翼部材の固定は、
磁性を介してなされたものであってもよい。ここに、磁
性を介してとは該仕切翼となる部材が磁性体であって中
子が鉄製である場合には、中子に直接該仕切翼部材を付
着させることができるからである。また、仕切翼部材や
中子自体は磁性を有しないものであるが、磁性体に結合
できる場合には、図３のＡ、Ｂ図に示すように磁性を有
するシート等を介して中子に固定することもできる。

【００４１】更に、本発明では、何等仕切翼のない中子
に仕切翼部材嵌合部を設けこれに該仕切翼部材を嵌合す
れば、中子に該仕切翼を形成することができる。不定形
耐火物を流し込んだ後に、養生させ、該養生後に中子の
内側からこの仕切翼部材を抜き取るのであるが、このよ
うな嵌合による場合には、より複雑な形状に不定形耐火
物内に接合界面を形成することができる。このような中
子を図４に示すが、棒状の仕切翼部材が中子本体に嵌合
して形成されたものである。不定形耐火物の養生後に仕
切翼部材をはずし、これによって形成される不定形耐火
物内の凹部に更に不定形耐火物を吹き付けや注入によっ
て装填すれば、簡便に接合界面を形成することができ
る。

【００４２】本発明は、鉄皮、パーマレンガ、不定形耐
火物からなる溶湯容器であるが、不定形耐火物内に上記
の接合界面を有すれば、鉄皮に構築するパーマレンガの
形状やその向き、溶湯容器底部を構成する部材について
は問わない。また、不定形耐火物の施工方法としては、
溶湯容器の上部から混練した不定形耐火物をベルトコン
ベアー等を用いて流し込むいわゆる流し込み方法を行う
ことができる。

【００４３】本発明の溶湯容器とは、鉄皮、パーマレン
ガおよび不定形耐火物からなり、温度５００℃以上の高
温内容物を収容する容器一般を広く意味する。内容物は
流体に限らない。例えば高炉からの溶銑を製鋼炉に挿入
するまでの運搬と溶銑の貯蔵工程に使用される桶、溶銑
鍋もしくは混銑車、混銑炉、製鋼炉からの溶鋼を鋳造設
備まで運搬するための運搬容器である取鍋、更にキュポ
ラ、転炉、電気炉、真空脱ガス炉、連続鋳造用タンディ
シュ等の溶鋼を精錬または運搬する炉や容器が対象とな
る。また鉄鋼に限らず、アルミニウム精錬、銅製錬、鉛
製錬、亜鉛精錬その他の合金製造、精錬等の炉やガラス
溶解炉等であってもよい。更に、ごみ焼却炉、溶融式焼
却炉、旋回流溶融炉、コークスベッド溶融炉、表面溶融
炉、電気抵抗式溶融炉などを対象とすることもできる。

【００４４】

【実施例】以下、本発明の実施例により具体的に説明す
る。

【００４５】（実施例１）パーマレンガ構築後、溶湯容
器の底部にプレキャストブロックにてなる湯当たりによ
る衝撃を緩和する衝撃パッドを設置した後、初回分の型
枠を図５に示すように設置し、型枠内部にアルミニウム
−マグネシア質不定形耐火物を流し込んだ。所定時間放
置し可使が無くなったのを確認後、型枠を図６の、
、位置に移動し、移動後の型枠内部に初回と同材質
の不定形耐火物を施工した。その後同様に可使が無くな
るのを確認しながら残りの図６の、に同材質の不定
形耐火物を流し込んでいき敷部の施工を終了した。次い
で、敷部の硬化を確認した後、側壁鋼浴部用の型枠を図
６の示すように設置し、敷部と同様に可使の消失を確
認しながら次いでに型枠の移動と不定形耐火物の流し
込み、同様に、と４回繰り返した。最後に、スラグ
ライン部も前記と同様に４部にわけ、型枠の移動と不定
形耐火物の流し込みを繰り返して全ての施工を完了し
た。完成した溶湯容器を図１０に示す。

【００４６】この容器で溶鋼を受鋼したところ、不定形
耐火物の側壁部分に関しては亀裂や剥離が無く、２００
回連続使用することができた。このような接合界面のな
い溶湯容器は、５０回使用後の不定形耐火物表面に亀裂
が生じ、１００回、２００回で継ぎ足し補修が必要とな
った。

【００４７】（実施例２）パーマレンガ構築後、溶湯容
器の底部にプレキャストブロックにてなる湯当たりによ
る衝撃を緩和する衝撃パッドを設置した後、図８に示す
ように所定の形状に成形したプレキャストブロックを
、、およびに設置した。次いで、プレキャスト
ブロックとプレキャストブロックの間にアルミニウム−
マグネシア質不定形耐火物を流し込んで敷部の施工を終
了した。次いで、敷部の硬化を確認した後、側壁鋼浴部
用に同様に予め所定の形状に成形したプレキャストブロ
ックを図９のとに設置した後、側壁流し込み用の仕
切翼のある中子をセットし、中子とプレキャストブロッ
クで形成される隙間、すなわちとに不定形耐火物を
流し込んだ。およびの硬化を確認した後に、仕切翼
のない中子を用いておよびに不定形耐火物を流し込
み養生した。最後に、スラグライン部のレンガを施工し
て、全ての施工を完了した。

【００４８】この容器で溶鋼を受鋼したところ、不定形
耐火物の側壁部分に関しては亀裂や剥離が無く、２００
回連続使用することができた。このような接合界面のな
い溶湯容器は、５０回使用後の不定形耐火物表面に亀裂
が生じ、１００回、２００回で継ぎ足し補修が必要とな
った。

【００４９】

【発明の効果】本発明の不定形耐火物内の全厚に接合界
面を有する溶湯容器によれば、該不定形耐火物製造時に
おける熱膨張を吸収し、亀裂の発生を抑制することがで
きる。しかも不定形耐火物に間隙が無いために高温の内
容物を受容した場合に、その熱がパーマ部に伝達されな
い。このため不定形耐火物自体の損傷を防止できると共
にパーマ部の損傷も予防できる。特に、溶湯容器は、そ
の使用時において高温と低温とを繰り返すために僅かに
生じた亀裂が成長しやすいのであるが、該接合界面を設
けることで、亀裂の発生自体を抑制できると共に、その
成長を抑制でき、一体成型された不定形耐火物の損傷が
抑制される。これによって溶湯容器の寿命を延長でき、
ひいては鉄鋼の製造コストを下げることができる

【図面の簡単な説明】

【図１】 Ａ図は溶湯容器の横断面図であり、Ｂ図は溶
湯容器の縦断面図である。

【図２】 Ａ図は、仕切翼を有する中子を示し、Ｂ図は
その平面図を示し、Ｃ図は中子脱枠後の溶湯容器の平面
図を示す。

【図３】 Ａ図は、磁性シートを介して仕切翼を取り付
けた中子の一部を示す図であり、Ｂ図は、仕切翼を取り
付けた中子の縦断面図の一部である。

【図４】 中子の外周に仕切翼を形成する部材を嵌合し
て取り付けた図である。

【図５】 実施例１で使用した、初回施工のための溶湯
容器の底部に型枠を設けた図である。

【図６】 実施例１で使用した、初回施工後に複数箇所
に仕切枠を設けた図である。

【図７】 実施例１で使用した、側壁部に型枠を設けた
溶湯容器の平面図である。

【図８】 実施例２で使用した、初回施工のための溶湯
容器の底部に型枠を設けた図である。

【図９】 実施例２で使用した、初回施工後に複数箇所
に仕切枠を設けた図である。

【図１０】 実施例１で製造した溶湯容器の横断面図で
ある。

【付号の説明】

１ 鉄皮 ２ パーマレンガ ３ 不定形耐火物 ４ 接合界面 ５ 仕切翼 ６ 中子 ７ マグネット ８ 型枠

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内側から順に不定形耐火物、パーマレン
   ガおよび鉄皮からなる溶湯容器において、該不定形耐火
   物がその全厚に亘る不定形耐火物同士の接合界面を有す
   ることを特徴とする溶湯容器。
2. 【請求項２】 該接合界面が、不定形耐火物内に放射状
   に存在することを特徴とする請求項１記載の溶湯容器。
3. 【請求項３】 該接合界面が、該溶湯容器の底部または
   側壁部に有することを特徴とする請求項１または２記載
   の溶湯容器。
4. 【請求項４】 請求項１〜３のいずれか１項に記載の溶
   湯容器を製造する際に、鉄皮の内側にパーマレンガを構
   築し、次いで不定形耐火物の継ぎ足し施工によって該パ
   ーマレンガ表面を不定形耐火物で被覆し、その後焼成す
   ることを特徴とする溶湯容器の製造方法。
5. 【請求項５】 該継ぎ足し施工による不定形耐火物の被
   覆が、該パーマレンガ表面の少なくとも一箇所に不定形
   耐火物からなる固体部を形成し、次いで残りのパーマレ
   ンガ表面または該不定形耐火物の固体部表面に１回以上
   の不定形耐火物の流し込みと養生とを行うものである請
   求項４記載の溶湯容器の製造方法。
6. 【請求項６】 該不定形耐火物からなる固体部の形成
   が、プレキャストブロックの構築によるものである請求
   項５記載の溶湯容器の製造方法。
7. 【請求項７】 該不定形耐火物からなる固体部の形成
   が、該パーマレンガ表面に設けた型枠に不定形耐火物を
   流し込み、次いで養生するものである請求項５記載の溶
   湯容器の製造方法。
8. 【請求項８】 該不定形耐火物からなる固体部の形成
   が、プレキャストブロックの構築および、該パーマレン
   ガ表面に設けた型枠に不定形耐火物を流し込み、次いで
   養生するものである請求項５記載の溶湯容器の製造方
   法。
9. 【請求項９】 該継ぎ足し施工による不定形耐火物の被
   覆が、該パーマレンガ表面の少なくとも一箇所に不定形
   耐火物からなる固体部を形成し、次いで中子を挿入した
   後に１回以上の不定形耐火物の流し込みと養生とを行う
   ものである請求項５記載の溶湯容器の製造方法。
10. 【請求項１０】 該中子を２回以上挿入する場合におい
    て、少なくとも１回は、不定形耐火物を１以上に分割す
    る仕切翼を有する中子を使用するものである請求項９記
    載の溶湯容器の製造方法。