JP2004167533A

JP2004167533A - 取鍋の天端部構造

Info

Publication number: JP2004167533A
Application number: JP2002335143A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Fujie; 江博司藤; Daizo Ota; 田大三太
Original assignee: Shinagawa Refractories Co Ltd
Current assignee: Shinagawa Refractories Co Ltd
Priority date: 2002-11-19
Filing date: 2002-11-19
Publication date: 2004-06-17

Abstract

【課題】取鍋の天端部のキヤスタブルおよび最上位の内張り煉瓦の脱落を防ぎ、併せて内張り煉瓦の水平目地開きを防止することを課題とする。
【解決手段】鉄皮１の内面に内張り煉瓦３が施工されている取鍋において、鉄皮１の上端部内面に最上位の内張り煉瓦３Ａの上部に至る長さの板状の縦リブ１０を取鍋の中心に向け周方向に所定の間隔をおいて設置し、この縦リブ１０の内端と最上位の内張り煉瓦３Ａとの間に該内張り煉瓦３Ａの膨張を許容する間隙を設けて平行配置とし、前記縦リブ１０および前記間隙を含み最上位の内張り煉瓦３Ａの上部にキヤスタブル４を充填したことを特徴とする。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶融金属を受け入れて運搬および各種処理に供される取鍋に係り、特に取鍋の天端部構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
溶鋼等の溶融金属の運搬や各種処理のために取鍋が用いられる。
【０００３】
この取鍋は、図１に本発明の適用例として示す断面図を参照すると、鉄皮１の内側に耐火物が内張りされて構成されるが、通常底部には敷煉瓦２が、内周には内張り煉瓦３が施工され、取鍋の天端部Ａはキヤスタブル４が施工される。
【０００４】
ところで上記の構成からなる取鍋は、操業により天端部Ａのキヤスタブル４の損傷が激しく、亀裂を生じたり、剥離脱落を起こすことがあり、このキヤスタブル４が損傷すると内張り煉瓦３に影響を与えることになって取鍋の耐用期間を短縮させることになる。
【０００５】
そこで従来から、天端部Ａのキヤスタブル４の剥離脱落を防ぐための手段が種々講じられている（特許文献１、２参照）。
【０００６】
特許文献１に記載の構造は、図５（Ａ）に示すように、取鍋の鉄皮１の天端部Ａの内周に押さえ金物５を水平方向に張り出すように溶着し、必要によりその下面と鉄皮１の内面との間に補強用リブ６を設け、この押え金物５の内端を最上位の内張り煉瓦３Ａの斜面３ａに当接させるとともに、押え金物５を含みキヤスタブル４を充填して埋設するようになされたものである。
【０００７】
特許文献２に記載の構造は、図５（Ｂ）に示すように、鉄皮１の天端部Ａの内周に支持部材７を最上位の内張り煉瓦３Ａの斜面３ａと平行するように傾斜して取り付け、この支持部材７と最上位の内張り煉瓦３Ａとの間にキヤスタブル４を充填して支持部材７および最上位の内張り煉瓦３Ａを埋設するようになされたものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかるに上記いずれの構造においても、取鍋内に溶融金属が注入されると、内張り煉瓦３Ａは急激に昇温して垂直方向に膨張し、押え金物５や支持部材７に垂直方向の荷重が加わり、その際の分力により鉄皮１の上端に外方への応力を発生させると同時に、内張り煉瓦３Ａは外面方向へ膨張して同様に鉄皮１の上端に外方への応力を発生させる。
【０００９】
そのとき鉄皮１の上端は押え金物５や支持部材７により強固に拘束されているので、内張り煉瓦３Ａに過大な応力が生じ、クリープ現象に起因して降温時に目地開きをもたらして内張り煉瓦３Ａの脱落等を引き起こすという問題点があった。特に引用文献１の場合は、押え金物５が平面状であるため、加熱による熱歪により波打ち現象を生じ、これによりキヤスタブル４に亀裂を生じさせ、耐用性を著しく損なうという問題がある。
【００１０】
本発明はこれに鑑み、上記従来の技術が有する問題点を解消することを課題としてなされたもので、取鍋の天端部のキヤスタブルおよび最上位の内張り煉瓦の脱落を防ぎ、かつ内張り煉瓦の高さ方向の拘束による水平目地開きを防止し、もって取鍋の耐用性の大幅な向上を図ることにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する手段として本発明は、鉄皮の内面に内張り煉瓦が施工されている取鍋において、鉄皮の上端部内面に最上位の内張り煉瓦の上部に至る長さの板状の縦リブを取鍋の中心に向け周方向に所定の間隔をおいて設置し、この縦リブの内端と最上位の内張り煉瓦との間に該内張り煉瓦の熱膨張を許容する間隙を設けて平行配置とし、前記縦リブおよび前記間隙を含み最上位の内張り煉瓦の上部にキヤスタブルを充填したことを特徴とする。
【００１２】
このように取鍋の天端部の鉄皮内面に取り付けた縦リブによりキヤスタブルを介して内張り煉瓦を押えるので、縦リブの熱歪が少なく、これにより縦リブの周囲のキヤスタブルの剥離損傷が生じにくくなる。
【００１３】
また縦リブと最上位の内張り煉瓦との間隔を該内張り煉瓦の熱膨張を許容する寸法とすることにより、この部分のキヤスタブルが膨張応力により破壊されたとしても、最終的に縦リブにより拘束されるため目地開きによる内張り煉瓦の脱落が防止される。
【００１４】
さらに縦リブの周面全域にキヤスタブルが固着されるので、キヤスタブルの剥離が防がれ、キヤスタブルの耐用性が高められる。
【００１５】
縦リブを内張り煉瓦と１：１〜１：２として設ければ、取鍋天端部の鉄皮の歪をさらに小さく抑えることができるので好ましい。また縦リブの斜面下端位置に切欠部を設ければ、キヤスタブルの浮き上がりが防がれて剥離損傷を防止することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図面に示す実施の形態を参照して説明する。
【００１７】
図１は本発明による取鍋の天端部構造の一実施形態の断面図を示し、図２は図１における縦リブ１０の一つを取り出して斜視図で示している。
【００１８】
取鍋の鉄皮１の内側面にはパーマ煉瓦８が段積みされ、その内側には内張り煉瓦３が段積みされている。
【００１９】
最上位の内張り煉瓦３Ａは、その上端３ｂが鉄皮１の上端に近い位置におかれる高さを有し、その背面は上向きの斜面３ａとされ、この斜面３ａの下端は前記パーマ煉瓦８の内側面に至っている。
【００２０】
一方、前記パーマ煉瓦８の上端位置において鉄皮１の内面には鋼板等の板状の縦リブ１０，１０…が取鍋の中心に向け周方向に所定の間隔をおいて溶接等により固定的に設置されている。
【００２１】
この縦リブ１０は前記最上位の内張り煉瓦３Ａの斜面３ａに向かって延び、該斜面３ａと対向する範囲は下向きの斜面１０ａとされており、この斜面１０ａと最上位の内張り煉瓦３Ａの斜面３ａとの間には、該内張り煉瓦３Ａの熱による膨張を許容し得るだけの間隙Ｐをおいて斜面３ａ，１０ａ同士が平行に配置されている。
【００２２】
前記縦リブ１０の斜面１０ａの下端位置には鉤形の切欠部１０ｂが形成されており、また縦リブ１０の下端とパーマ煉瓦８の上端面との間にはパーマ押え板９が介装されている。
【００２３】
前記縦リブ１０の周方向の配列間隔は、図４に示すように内張り煉瓦３に対し１：１〜１：２となるように形成されている。
【００２４】
そして前記切欠部１０ｂを含む縦リブ１０の斜面１０ａと内張り煉瓦３Ａの斜面３ａとの間から上部にかけてキヤスタブル４が充填され、これにより縦リブ１０はキヤスタブル４内に完全に埋没される。
【００２５】
上記キヤスタブル４の剥離脱落を抑制するため、鉄皮１の上端部内面、および縦リブ１０の先端部側面に押え部材１１，１１が予め溶接されている。
【００２６】
図示の例では、押さえ部材１１としてボルトを用いた場合を示しており、その頭部１１ａの高さ位置をキヤスタブル４の施工厚に相当する位置とされていて、施工後キヤスタブル４の上面が頭部１１ａで拘束され、キヤスタブル４の剥離脱落を防ぐようになされている。なおこの押さえ部材１１はボルトによらず、頭部を有する形態のものであれば、他に専用品として用意するようにしてもよい。
【００２７】
ちなみに前記縦リブ１０の大きさとしては、通常の取鍋の場合、高さＨが１００〜２００ｍｍ、厚さＴが３０〜４０ｍｍ、最大長さＬが１５０〜２００ｍｍ程度とされる。
【００２８】
したがって上記実施形態によれば、鉄皮１の上端部内面縦方向に縦リブ１０が設置され、この縦リブ１０によりパーマ煉瓦８および最上位の内張り煉瓦３Ａをキヤスタブル４を介して拘束しているので、縦リブ１０自体の熱歪が少なく、これに伴いキヤスタブル４の剥離損傷が抑止される。
【００２９】
また縦リブ１０の切欠部１０ｂにキヤスタブル４が入り込んで固化するのでキヤスタブル４の浮き上がりが防がれ、一層キヤスタブル４の剥離脱落を防ぐことができる。
【００３０】
一方、内張り煉瓦３Ａの熱膨張による垂直方向の変位は縦リブ１０の斜面１０ａで受けることになるので、偏荷重をもたらすことなく受け止められる。
【００３１】
また縦リブ１０と最上位の内張り煉瓦３Ａとの間のキヤスタブル４の厚みを取鍋の稼働時における内張り煉瓦３Ａの高さ方向への膨張量と同じにすることにより、この部分のキヤスタブル４が熱膨張応力によって破壊されたとしても最終的に縦リブ１０で拘束されることになるので、最上位の内張り煉瓦３Ａを含む内張り煉瓦３の目地開きが生じず、内張り煉瓦３の脱落も防がれる。
【００３２】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１記載の発明によれば、取鍋の天端部の鉄皮内面に取り付けた縦リブによりキヤスタブルを介して最上位の内張り煉瓦を押さえるようにしたので、縦リブの熱歪が少なく、これにより縦リブの周囲のキヤスタブルの剥離損傷が生じることを防止することができる。
【００３３】
また縦リブと最上位の内張り煉瓦との間の間隔を、該内張り煉瓦の熱膨張を許容する寸法としたことにより、この部分のキヤスタブルが膨張応力により破壊されたとしても、最終的に縦リブにより拘束されるので、目地開きによる内張り煉瓦の脱落を防ぐことができる。
【００３４】
さらに縦リブの周面全域にキヤスタブルが固着されるので、キヤスタブルの支持が確実になり、キヤスタブルの剥離を防止し、キヤスタブルの耐用性を高めることができる。
【００３５】
請求項２のように、縦リブと最上位の内張り煉瓦との対向面を斜面とすれば、内張り煉瓦の膨張を縦リブが偏荷重なく受け止めることができる。
【００３６】
請求項３のように、縦リブの斜面の下端位置に鉤形の切欠部を設ければ、この切欠部にキヤスタブルが入り込んで固化するのでキヤスタブルの浮き上がりを一層防止することができ、キヤスタブルの剥離脱落を効果的に防止することができる。
【００３７】
請求項４のように、縦リブを内張り煉瓦に対し１：１〜１：２として設ければ、天端部の鉄皮の歪みを減少させることができる。
【００３８】
請求項５のように、キヤスタブルを押さえ部材で拘束するようにすれば、キヤスタブルを強固に固定することができ、キヤスタブルの浮き上がりや剥離脱落を確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した取鍋の一例を示す断面図。
【図２】本発明による取鍋の天端部構造の一実施形態を示す断面図。
【図３】図２における縦リブを示す斜視図。
【図４】図２の平面図。
【図５】（Ａ），（Ｂ）は従来の技術を示す断面図。
【符号の説明】
Ａ天端部
１鉄皮
３内張り煉瓦
３Ａ最上位の内張り煉瓦
３ａ斜面
４キヤスタブル
８パーマ煉瓦
１０縦リブ
１０ａ斜面
１０ｂ切欠部

Claims

鉄皮の内面に内張り煉瓦が施工されている取鍋において、鉄皮の上端部内面に最上位の内張り煉瓦の上部に至る長さの板状の縦リブを取鍋の中心に向け周方向に所定の間隔をおいて設置し、この縦リブの内端と最上位の内張り煉瓦との間に該内張り煉瓦の熱膨張を許容する間隙を設けて平行配置とし、前記縦リブおよび前記間隙を含み最上位の内張り煉瓦の上部にキヤスタブルを充填したことを特徴とする取鍋の天端部構造。
前記最上位の内張り煉瓦の背面が上向きの斜面とされ、前記縦リブの内端に下向きの斜面が形成され、これら斜面は前記内張り煉瓦の熱膨張を許容する間隙を有せしめて平行配置とされている請求項１記載の取鍋の天端部構造。
前記縦リブの斜面の下端位置に鉤形の切欠部を形成し、この切欠部にキヤスタブルを入り込ませて充填されるようになされている請求項２記載の取鍋の天端部構造。
前記縦リブの周方向配列間隔が内張り煉瓦と１：１〜１：２とされている請求項１〜３のいずれか１項記載の取鍋の天端部構造。
前記キヤスタブルがボルト等の押え部材により拘束されている請求項１〜４のいずれか１項記載の取鍋の天端部構造。
前記縦リブは、高さ１００〜２００ｍｍ、厚さ３０〜４０ｍｍ、最大長さ１５０〜２００ｍｍである請求項１〜５のいずれか１項記載の取鍋の天端部構造。