JP2011038691A - 耐火物施工装置、耐火物の施工方法、及び耐火物 - Google Patents

Abstract

【課題】精錬容器のレンガ配設を自動的に、しかも正確に飛躍的に迅速に行うことのできる転炉々内の耐火物施工装置、耐火物の施工方法、及び耐火物を提供すること。
【解決手段】略円筒状の精錬容器内部に耐火物を施工する耐火物施工装置４は、耐火物３を保持する耐火物保持機構８と、耐火物保持機構８で保持した耐火物を、精錬容器１の円筒の軸に沿って移動させる軸方向移動機構７と、耐火物保持機構８で保持した耐火物３を、精錬容器１の半径方向に移動させる半径方向移動機構６と、耐火物保持機構８で保持した耐火物８を、精錬容器１の内側面の円周方向に沿って移動させる旋回機構５とを備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は、耐火物施工装置、耐火物の施工方法、及び耐火物に関する。

転炉、取鍋等の精錬容器は、高温の溶鋼に耐えるために、内部に耐火物が施工されている。
しかし、内部に施工された耐火物は、溶鋼によって徐々に損耗していくので、操業後一定期間経過した後は、損耗した耐火物を除去して新しい耐火物を施工しなければならない。
このような精錬容器の耐火物施工装置としては、例えば、転炉炉体の胴周方向中央部の炉底部から炉体上部にタワーを配置し、該タワーに作業デッキと、ケージを昇降自在に設け、上記作業デッキの上部及び下部に転炉炉体内壁に沿ってリンクを配置し、該リンクに築炉ロボットを着脱自在及び回動自在に設けた装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

また、炉底交換型転炉の下部へレンガ積み機および炉底交換機を搬入する方法として、受鋼台車用のレール上を移動し得るレンガ積み機および炉底交換機を前記レール上に載置する工程と、ついで受鋼台車を先頭にしてレンガ積み機、炉底交換機の順に連結する工程と、前記受鋼台車によって転炉の下部へ前記レンガ積み機および炉底交換機を搬入する工程とを実施するレンガの搬入方法も提案されている（例えば、特許文献２参照）。
さらに、下部固定部材に複数のテレスコープ型シリンダを立設し、このテレスコープ型シリンダに押し上げ可能に上部可動部材を設け、下部固定部材と上部可動部材との間にレンガ搬送台を備えたループ状チェーンにより構成したレンガ搬送手段を装架し、このレンガ搬送手段に前記テレスコープ型シリンダの伸縮動作に追従して該シリンダに沿うループ状チェーンの長さを可変とするチェーン送り手段を付設したレンガ積機用レンガ搬送装置が提案されている（例えば、特許文献３参照）。

特開平１０−２０４５１８号公報 特開平８−６０２２２号公報 実開平５−５９１９４号公報

しかしながら、前記特許文献１乃至特許文献３に開示された技術では、転炉を直立させて炉上又は炉底より人力によるハンドリングが可能なレベルのレンガを順次炉内へ搬入する方式の為、次のような問題がある。
（１）１００ｋｇ/個を超える大型レンガが取り込めないため、単位時間あたりのレンガの炉内への取り込みに能率が低く、転炉全体の煉瓦配設（築炉）を迅速に行えない。
（２）炉内での人力作業が残るため、省力化ができず、かつ作業能率が低下する。損耗部位ごとに材質を変更する場合に事前にプログラミングが必要で煩雑である。
（３）炉内作業と炉口上部作業がラップしてできない。
（４）人力によるレンガ積みのため、レンガ１個の大きさを大きくすることができず、施工壁面における目地部が多くなるため、目地部に溶鋼・溶滓が浸透し易くなったり、目地コーナー部の熱応力起因の剥離現象が生じたりして、耐火物の損耗を低減することが難しい。

本発明の目的は、このような課題を解決するためになされたものであり、精錬容器のレンガ配設を自動的に、しかも正確に飛躍的に迅速に行うことのできる転炉々内の耐火物施工装置、耐火物の施工方法、及び耐火物を提供することにある。
また、本発明の目的は、耐火物間の目地を少なくして、損耗速度を低減することのできる耐火物施工装置、耐火物の施工方法、及び耐火物を提供することにある。

本発明は、次の構成を要旨とするものである。
（１） 略円筒状の精錬容器内部に耐火物を施工する耐火物施工装置であって、
前記耐火物を保持する耐火物保持機構と、
前記耐火物保持機構で保持した耐火物を、前記精錬容器の円筒の軸に沿って移動させる軸方向移動機構と、
前記耐火物保持機構で保持した耐火物を、前記精錬容器の半径方向に移動させる半径方向移動機構と、
前記耐火物保持機構で保持した耐火物を、前記精錬容器の内側面の円周方向に沿って移動させる旋回機構とを備えていることを特徴とする耐火物施工装置。

（２） 略円筒状の精錬容器内部に耐火物を施工する耐火物の施工方法であって、
前記耐火物を保持する耐火物保持機構と、
前記耐火物保持機構で保持した耐火物を、前記精錬容器の円筒の軸に沿って移動させる軸方向移動機構と、
前記耐火物保持機構で保持した耐火物を、前記精錬容器の半径方向に移動させる半径方向移動機構と、
前記耐火物保持機構で保持した耐火物を、前記精錬容器の内側面の円周方向に沿って移動させる旋回機構とを備えた耐火物施工装置を用い、
前記耐火物保持機構で前記耐火物を保持する工程と、
前記耐火物保持機構で保持した耐火物を、前記軸方向移動機構により前記精錬容器の円筒の軸に沿って移動させる工程と、
前記耐火物保持機構で保持した耐火物を、前記旋回機構により前記精錬容器の内側面の円周方向に沿って移動させる工程と、
前記耐火物保持機構で保持した耐火物を、前記半径方向移動機構により前記洗練容器の半径方向に移動させ、前記精錬容器の内部に設置する工程と、
設置された耐火物と、この耐火物に隣接して設置された耐火物とを連結する工程とを実施することを特徴とする耐火物の施工方法。

（３） （２）に記載の耐火物の施工方法において、
前記耐火物は、前記精錬容器の円周方向に沿ったリング状の耐火物施工面を、円周方向に複数分割して形成される耐火物本体と、前記耐火物本体の円周方向端部の内側面に設けられる金属製の連結部材とを備え、
隣接する耐火物同士を連結する工程は、この連結部材を連結具で連結することを特徴とする耐火物の施工方法。
（４） （３）に記載の耐火物の施工方法において、
前記連結部材は、前記耐火物本体の内側面を覆い、前記耐火物本体の円周方向端部のいずれか一方に前記耐火物本体の円周方向端部から突出する連結片が形成された連結板であり、
前記連結具は、隣接する耐火物のそれぞれの連結板を締結するボルト及びナットであることを特徴とする耐火物の施工方法。

（５） （３）に記載の耐火物の施工方法において、
前記連結部材は、前記耐火物本体の内側面を覆う連結板であり、
前記連結具は、隣接する一方の耐火物の連結板の面外方向に突出するピンと、隣接する他方の耐火物の連結板に回転自在に設けられるフックとを備え、
隣接する耐火物同士を連結する工程は、前記フックを前記ピンに係合させることを特徴とする耐火物の施工方法。
（６） （２）に記載の耐火物の施工方法において、
隣接する耐火物を連結する工程は、隣接する耐火物の互いに対向する端面において、一方の耐火物の端面に予め穴を形成しておき、他方の耐火物の端面に前記穴に挿入可能な棒状体を設けておき、前記穴に前記棒状体を挿入することで隣接する耐火物を連結することを特徴とする耐火物の施工方法。

（７） （２）に記載の耐火物の施工方法において、
隣接する耐火物を連結する工程は、隣接する耐火物の互いに対向する端面間に、両面が接着性を有するシートを設けることで隣接する耐火物を連結することを特徴とする耐火物の施工方法。
（８） 略円筒状の零連容器内部に施工される耐火物であって、
前記耐火物は、前記精錬容器の円周方向に沿ったリング状の耐火物施工面を、円周方向に複数分割した耐火物本体と、
この耐火物本体の内側面を覆う連結板とを備えていることを特徴とする耐火物。

本発明の耐火物施工装置によれば、転炉、取鍋等の耐火物の内張り施工に際して、耐火物１つの単位を大きくして、炉内へのレンガの積み込み作業の軽減、炉内での施工作業の軽減を図ることができ、精錬容器内部における内張り耐火物の施工を迅速に行うことができる。
また、従来、転炉耐火物はＭｇＯ−Ｃレンガを空目地でライニングしているために損耗形態としては、目地部への高温スラグの浸透による化学的溶融損耗と急激な温度変動をともなう熱スポーリング及び高温溶融金属の流動による磨耗が複雑に相まって損耗に至っている。
このような苛酷な条件のもとで使用されるＭｇＯ−Ｃレンガの構造体として、築炉作業上の人力負荷の課題が克服する手段として、築炉装置の取り扱える質量上限までサイズと質量を拡大すればレンガ目地数を削減でき、損耗速度軽減による長寿命化が達成可能となる。

本発明の実施形態に係る耐火物施工装置が転炉内に挿入された状態を説明する模式図。 前記実施形態における耐火物施工装置の構造を表す正面図。 前記実施形態における耐火物施工装置の構造を表す側面図。 前記実施形態における耐火物同士の連結構造を表す斜視図。 前記実施形態の変形となる耐火物同士の連結構造を表す斜視図。 前記実施形態における耐火物の施工方法の手順を説明するための模式図。 前記実施形態における耐火物の施工方法の手順を説明するための模式図。 前記実施形態における耐火物の施工方法の手順を説明するための模式図。 前記実施形態における耐火物の施工方法の手順を説明するための模式図。 前記実施形態における耐火物の施工方法の手順を説明するための模式図。 前記実施形態における耐火物の施工方法の手順を説明するための模式図。 本発明の第２実施形態に係る耐火物の施工方法における連結構造を表す断面図。 前記実施形態における耐火物の施工構造を表す部分分解斜視図。 前記実施形態における最後の耐火物の施工方法を表す部分斜視図。 本発明の第３実施形態に係る耐火物の施工方法における連結構造を表す断面図。 前記実施形態の変形となる耐火物の施工方法を表す模式図。

本発明の耐火物施工装置は、耐火物保持機構、軸方向移動機構、半径方向移動機構、及び旋回機構を具備するものである。
耐火物保持機構は、耐火物の内側面を保持する機構であり、先端に雄ネジ部が形成され、耐火物内側面に形成された雌ネジ部と螺合することで保持することが可能となり、手動式又は油圧式のアクチュエータ等で耐火物を上げ下げすることができる。
また、この耐火物保持機構は、耐火物の設置時に、耐火物の姿勢を調整できるような機構を付加することができる。
軸方向移動機構は、耐火物保持機構で保持した耐火物を、精錬容器の円筒軸方向に沿って移動させる機構であり、油圧式のアクチュエータを使用することができる。
半径方向移動機構は、耐火物保持機構で保持した耐火物を、精錬容器の半径方向に移動させる機構であり、油圧式のアクチュエータを使用することができる。
旋回機構は、耐火物保持機構で保持した耐火物を、精錬容器の内側面の円周方向に沿って移動させる機構であり、例えば、インナーギアが形成されたリング状のフレームと、回転軸にリング状のフレームに噛合するピニオンギアが取り付けられた回転モータとを備えた構成を採用することができる。

本発明の耐火物施工方法は、前記の構成を具備する耐火物施工装置を用い、
前記耐火物保持機構で前記耐火物を把持する工程と、
前記耐火物保持機構で保持した耐火物を、前記軸方向移動機構により前記精錬容器の円筒の軸に沿って移動させる工程と、
前記耐火物保持機構で保持した耐火物を、前記旋回機構により前記精錬容器の内側面の円周方向に沿って移動させる工程と、
前記耐火物保持機構で保持した耐火物を、前記半径方向移動機構により前記精錬容器の半径方向に移動させ、前記精錬容器の内部に設置する工程と、
設置された耐火物と、この耐火物に隣接して設置された耐火物とを連結する工程とを実施するものである。

従来の人力でレンガ積みを行う場合では、人力でハンドリングするがゆえに、レンガ１個あたりの質量を３５ｋｇ／個程度に制限しなければならないが、本発明の施工方法によれば、約５００ｋｇ／個またはそれ以上までにすることが可能となり、さらに、耐火物施工装置を用いることで、施工作業の自動化、効率化を図ることができる。また、施工単位である耐火物を約５００ｋｇ／個以上とすることで、耐火物間の目地数を従来の１／１０以下とすることができる。これによって、目地部への溶鋼・溶滓の浸透や目地コーナー部の熱応力起因のピーリングと呼ばれる剥離現象の発生を抑制できる。

本発明では、前記耐火物は、前記精錬容器の円周方向に沿ったリング状の耐火物施工面を、円周方向に複数分割して形成される耐火物本体と、前記耐火物本体の円周方向端部の内側面に設けられる金属製の連結部材とを備え、隣接する耐火物同士を連結する工程は、この連結部材を連結具で連結するのが好ましい。
ここで、連結具としては、前記連結部材が前記耐火物本体の内側面を覆い、前記耐火物本体の円周方向端部のいずれか一方に前記耐火物本体の円周方向端部から突出する連結片が形成された連結板である場合、例えば、隣接する耐火物のそれぞれの連結板を連結するボルト及びナットを採用することができる。
また、他の連結具としては、前記連結部材が前記耐火物本体の内側面を覆う連結板である場合、隣接する一方の耐火物の連結板の面外方向に突出するピンと、隣接する他方の連結板に回転自在に設けられるフックとを備えたものを採用することができ、隣接する耐火物同士を連結する工程は、前記フックを前記ピンに係合させることで行うことができる。

これらの発明によれば、耐火物施工装置により施工した耐火物同士を連結具により連結することにより、施工後の耐火物同士を施工面上に確実に保持することができるため、次の耐火物の施工に移行することができ、施工の迅速化を図ることができる。
特に、連結具をボルト、ナットや、ピン及びフックとすることで耐火物同士の連結を簡便にかつ迅速に行うことができるため、施工作業の簡素化を図ることができる。
尚、これらの連結部材（連結板）、連結具を鉄等の金属としているため、転炉の操業中に溶鋼中に溶けてしまうが、溶鋼の熱により耐火物は熱膨張して転炉の鉄皮内面に強固に固定されるので、操業中に不具合が生じることはない。

本発明では、隣接する耐火物を連結する工程は、隣接する耐火物の互いに対向する端面において、一方の耐火物の端面に予め穴を形成しておき、他方の耐火物の端面に前記穴に挿入可能な棒状体を設けておき、前記穴に前記棒状体を挿入することで隣接する耐火物を連結することが好ましい。
この発明によれば、前述した連結板及び連結部材を備えた耐火物同士の連結構造と比較して、連結部材、連結具が不要となるため、耐火物の製造コストを低減することができる。

本発明では、隣接する耐火物を連結する工程は、隣接する耐火物の互いに対向する端面間に、両面が接着性を有するシート状体を設けることで隣接する耐火物を連結するのが好ましい。
ここで、両面が接着性を有するシート状体としては、両面が接着性を有し可塑性のある粘着性シートや、不織布等の基材シートの表裏面にモルタル等の無機系接着剤を塗布したシート状モルタル、基材シートの表裏面に感圧型接着剤が塗布された建材、建築用両面テープを採用することができる。
この発明によれば、耐火物に全く加工を施すことなく、連結構造を形成できるため、耐火物の製造コストを一層低減することができる。

本発明の耐火物は、
略円筒状の精錬容器内部に施工される耐火物であって、
前記耐火物は、前記精錬容器の円周方向に沿ったリングを、円周方向に複数分割して形成される耐火物本体と、
この耐火物本体の内側面を覆う連結板とを備えたものである。
このような耐火物であれば、前述した耐火物の施工方法に好適に用いることができ、施工作業の迅速化、簡素化に寄与することができる。

［発明の実施の形態］
（第１実施形態）
以下、本発明の実施の一形態を図面に基づいて説明する。
図１には、本発明の実施の形態に係る転炉１の鉄皮２の内面に耐火物としての耐火ブロック３を施工している状態が示されている。
本実施形態では、転炉１の炉前のスペースと転炉１の傾動機能を利用し、転炉１を炉前側に傾動させた状態で耐火ブロック３を施工する。
耐火ブロック３の施工は、転炉１の開放が可能な底部を開放した状態で内部に装入される耐火物施工装置４によって行われる。尚、本発明の耐火物施工装置４で施工できる精錬容器は、転炉１に限られず、取鍋等の略円筒状の精錬容器であれば、その種類を問われない。

図２及び図３には、耐火物施工装置４の構造が示されている。図２は、転炉１の円筒状体の円筒の軸方向から見た耐火物施工装置４の正面図であり、図３は、耐火物施工装置４の側面図である。
耐火物施工装置４は、転炉１の内部に設置され、耐火ブロック３を保持した状態で旋回移動、軸方向移動、半径方向移動を行うことにより転炉１の鉄皮２内面に施工する装置であり、図２及び図３に示すように、旋回機構５、半径方向移動機構６、軸方向移動機構７、及び耐火物保持機構８を備える。

旋回機構５は、略円筒状の転炉１の円筒中心を軸として転炉１の内側面円周方向に耐火ブロック３を移動させる機構であり、リングフレーム５１、支持ローラ５２、回転モータ５３、及びカウンタウェイト５４を備える。
リングフレーム５１は、リング状の鋼製フレームであり、リングの内周縁には、インナーギアが形成されている。
支持ローラ５２は、転炉１の鉄皮２の内面に複数固設され、リングフレーム５１を転炉１内で回転自在に支持する。

回転モータ５３は、リングフレーム５１を回転させる油圧式の駆動装置であり、回転モータ５３の駆動軸にギアが設けられ、このギアがリングフレーム５１のインナーギアと噛合しており、回転モータ５３を駆動すると、リングフレーム５１は、転炉１の円筒中心を軸として回転する。
カウンタウェイト５４は、リングフレーム５１の回転中心を中心として、耐火物保持機構８の略反対側に設けられており、耐火物保持機構８が耐火ブロック３を保持した際のウェイトバランスとして機能する。

半径方向移動機構６は、耐火物保持機構８で保持した耐火ブロック３を転炉１の円筒半径方向に移動させる機構であり、旋回機構５上に設けられ、油圧シリンダ６１、及び支持アーム６２を備える。
油圧シリンダ６１は、旋回機構５のリングフレーム５１上であって、リングフレーム５１の回転中心を中心とする直径方向位置に２機設けられている。
支持アーム６２は、略平行に配置される一対の摺動部と、一対の摺動部の端部同士を略半円形状に連結し、軸方向移動機構７が設けられるアーム部とを備え、２機の油圧シリンダ６１が摺動部を摺動させることで、支持アーム６２は、転炉１の円筒半径の方向に摺動する。尚、支持アーム６２の形状はこれに限られず、非対称の片アーム型のものやリンク型のものを採用することができる。
軸方向移動機構７は、耐火物保持機構８で保持した耐火ブロック３を転炉１の円筒の軸方向に移動させる機構であり、半径方向移動機構６の支持アーム６２の円筒の半径方向先端に設けられており、油圧シリンダ７１から構成されている。

耐火物保持機構８は、耐火ブロック３を保持する機構であり、軸方向移動機構７の転炉１の円筒の軸方向端部に設けられており、センターピン８１、ローリングジャッキ８２、保持シリンダ８３、及び保持板８４を備える。
センターピン８１は、耐火ブロック３の略中央にネジ締め等により取り付けられ、耐火ブロック３の荷重を支持する部分であり、センターピン８１の先端には、ユニバーサルジョイント等の回転自在の継手を介して雄ネジ部が設けられている。
ローリングジャッキ８２は、耐火ブロック３の施工時に耐火ブロック３を背面から押したり引いたりして、耐火ブロック３の姿勢を微調整する部分であり、手動式の油圧シリンダで構成されている。

保持シリンダ８３は、耐火ブロック３の端部を保持する部分であり、センターピン８１と同様に、保持シリンダ８３の先端には、ユニバーサルジョイント等の回転自在の継手を介して雄ネジ部が設けられている。
保持板８４は、側面Ｌ字状の板状体であり、垂直状態で耐火ブロック３の荷重を支持する。

前述した旋回機構５、半径方向移動機構６、軸方向移動機構７、及び耐火物保持機構８には、各種油圧アクチュエータ、油圧モータ等が用いられているが、これらの駆動源の能力は、保持力、回転力、回転速度、半径方向移動速度、軸方向移動距離の力、及び速度を考慮した設計が必要とされる。
耐火物保持機構８の保持力は、耐火ブロック３の組み立て時、保持した耐火ブロック３を吊り上げることができ、耐火ブロック３を外側に押し込むことができ、さらに、施工した耐火ブロック３の位置調整することができる力を必要とする。
一般的に押し込み力は耐火ブロック３の１リング分の質量以上の能力が望ましい。施工された耐火ブロック３全体の位置調整を行って、新たな耐火ブロック３を押し込む空間を確保するためである。
吊り上げ力については、旋回、移動時に作用するモーメント等に対する安全率を考慮すると、耐火ブロック３の最大ピース質量の１．５〜２倍とするのが一般的である。
尚、施工された耐火ブロック３と鉄皮２との間や、耐火ブロック３間の目地部にスラリー等を圧入して充填シールすることがあるので、耐火物保持機構８の耐火ブロック３の保持構造は、その際の圧入時の圧力に耐え得る構造である必要がある。

旋回機構５の回転力は、耐火ブロック３の最大ピースを保持し、かつ半径方向移動機構６が最大ストロークの状態においても容易に回転でき、かつ停止中はロックできるようにしなければならない。
旋回機構５の回転速度については、作業能率を考慮して微速と高速の二段階制御にすることもある。この場合、周速度でみると高速では２５０〜４００ｍｍ／ｓｅｃ、微速では１０〜５０ｍｍ／ｓｅｃ程度が一般的である。

半径方向移動機構６の半径方向速度については、窯炉設備の半径方向に伸縮する速度で、５０〜２００ｍｍ／ｓｅｃ程度が望ましい。
軸方向移動機構７の軸方向移動距離については、耐火ブロック３の組み立て時、耐火ブロック３を転炉１の円筒軸方向に移動できる距離で１５０〜３００ｍｍ程度が望ましい。
組み立て装置の付加能力には、制御機構（油圧サーボ等）や組み立て方法により、上記の各力及び速度を制御可能にする能力を付加することもできる。耐火物施工装置４の各部位に用いられる油圧シリンダ、油圧モータへの油圧は１０ＭＰａ〜２０ＭＰａ程度のものが用いられる。

本発明で使用される耐火ブロック３は築炉時の各耐火ブロック３の固定を行うために、使用されるときの稼動面側（転炉１の内側面側）に固定用のメタルフレームからなる連結板３２を備えた構造を有する。
具体的には、図４に示されるように、耐火物本体３１及び連結板３２を備えて構成される。
耐火物本体３１は、転炉１の円周方向に沿ったリング状の耐火物施工面を、円周方向に複数分割したブロック形状をなし、通常レンガ材質に使用されているマグネシア質焼結または電融クリンカーと鱗状黒鉛を原料と有機バインダー、金属粉を混練・混和後プレス成型し予備乾燥を行った不焼成マグネシア−黒鉛質が使用される。
また、成型機の上限を超えるサイズのものについては、成型機の上限サイズで製造したブロックを事前接着し大型ブロック化したり、またはマグネシア質焼結または電融クリンカ−と鱗状黒鉛を原料に水硬性バインダーと分散剤等を使用した不定形流し込み材で大型プレキャストブロック化したものを適用しても良い。

連結板３２は、鋼板製や全体質量バランスを考慮したラス網が使用され、上述の耐火物本体３１の稼動面側に有機接着剤で固着される。
連結板３２の円周方向端部には、隣接する耐火ブロック３同士を連結するための連結片３３が耐火物本体３１の円周方向端部から突出するように形成され、この連結片３３は、施工時、隣接する耐火ブロック３の連結板３２とオーバラップするようになっている。連結片３３には、複数の孔３４が形成されており、この孔３４にボルト３５を挿入するとともに、裏面に配置したナット（図示略）で締結することにより、連結板３２同士を連結することで耐火ブロック３同士の連結がされる。

尚、耐火ブロック３の構造、特に連結構造に関してはこれに限られるものではなく、例えば、図５に示すように、一方の耐火ブロック３の連結板３２の内側面の面外方向にピン３６を突設し、隣接する他方の耐火ブロック３の連結板３２にフック３７を取り付けておき、連結時には、ピン３６にフック３７を係合させてもよい。
このような連結具３５〜３７を設けたのは、大型の耐火ブロック３を所定の部位にセットし固定する役割と耐火ブロック３同士の連結を行うことが目的である。一旦、すべての耐火ブロック３を施工完了後、連結板３２、連結片３３、連結具３５〜３７は、昇熱と受銑により溶解し、使い捨てとなる。

次に、前述した耐火物施工装置４による耐火ブロック３の施工手順を、図６〜図１１を用いて説明する。
まず、耐火ブロック３の転炉１の炉内設置位置までの運搬としては、耐火ブロック３のストックヤードに仮置きした耐火ブロック３を、バッテリーロコで伸縮管内の搬送台車により炉内設置位置まで搬送する。
その後、耐火ブロック３のセット位置まで搬送した耐火ブロック３を伸縮管内クレーンで耐火ブロック３の供給装置に積込み、耐火物施工装置４で保持できる位置まで移動する。

耐火ブロック３の炉内設置が終了したら、図６に示されるように、既に施工された耐火ブロック３上に、施工しようとする耐火ブロック３を配置して、前述した耐火物保持機構８のセンターピン８１、保持シリンダ８３（図６〜図１０では符号略）の雄ネジ部を耐火ブロック３の連結板の孔に挿入してナットで締結して、耐火ブロック３を保持する。
次に、図７に示されるように、軸方向移動機構７を操作して、施工する耐火ブロック３を転炉１の円筒の軸方向（紙面直交方向手前側）に移動させる。

そして、図８に示されるように、旋回機構５を操作して、耐火ブロック３を所望の施工位置に旋回させる。
耐火ブロック３を旋回させたら、図９に示されるように、半径方向移動機構６を操作して、耐火ブロック３を施工位置に移動させる。この際、耐火物保持機構８のローリングジャッキ８２（図６〜図１０では符号略）を操作しながら、耐火ブロック３の姿勢を調整し、耐火ブロック３を適切な位置に案内する。

耐火ブロック３の設置が終了したら、図１０に示すように、耐火物保持機構８の保持シリンダ８３を取り外す。
次に、隣接する耐火ブロック３の連結板３２同士を、ボルト３５、ナットにより締め付け、耐火ブロック３同士の連結を行う（図４参照）。
そして、耐火ブロック３の設置毎に背面及び耐火ブロック３間の隙間に、充填剤を圧入する。尚、充填剤の圧入ポンプは、ダブルピストンタイプの圧送圧の高いものが望ましく、耐火物施工装置４に一体的に設けてもよい。

以後、これを繰り返し、転炉１の円周方向に耐火ブロック３を順次施工していく。但し、最後の１枚については、耐火ブロック３の形状を考えると、円周方向から耐火ブロック３を移動させて挿入することができないので、図１１に示すように、転炉１の円筒の軸方向から耐火ブロック３を挿入する。
このような耐火ブロック３は、１つの施工単位となる１リングを９〜１０個（１リングあたり約３．７〜８．５ｔ／個）で構成するのが、施工能率、目地数の減少という本発明の目的を達成する上で好ましい。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について説明する。尚、以下の説明では、既に説明した部分は、同一符号を付してその説明を省略する。
前述の第１実施形態では、隣接する耐火ブロック３同士は、耐火物本体３１の稼働面側に連結板３２を設け、一方の耐火ブロック３の連結板３２の連結片３３と他方の耐火ブロック３の連結板３２とをボルト３５によって締結することにより、連結されていた。
これに対して、本実施形態の耐火ブロック９同士は、図１２、図１３に示されるように、隣接する耐火ブロック９の互いに対向する端面において、一方の耐火ブロック９（例えば、既に施工された図１３中左側の耐火ブロック９）の端面に穴９１を形成しておき、他方の耐火ブロック９（例えば、これから施工しようとする図１３中右側の耐火ブロック９）の端面にキーレンガ９２を設けておき、一方の耐火ブロック９の端面の穴９１にキーレンガ９２を挿入することにより、連結している点が相違する。

穴９１は、耐火ブロック９の端面に複数箇所形成され、耐火ブロック９の曲げ強度を考慮すると、径５０ｍｍ以上とするのが好ましい。この穴９１は、耐火ブロック９を製造した後、耐火ブロック９の端面にドリル等で加工して形成してもよいが、耐火ブロック９の製造時、型枠内面に棒状体を突設し、耐火ブロック９の成形と同時に形成してもよい。
キーレンガ９２は、隣接する耐火ブロック９同士を連結する連結具として機能し、断面円形の棒状体から構成される。このキーレンガ９２の材質は、耐火ブロック９の材質と同様のものを採用する。尚、キーレンガ９２は、前記の他方の耐火ブロック９の端面に穴９１を形成し、この穴９１に外周に接着剤を塗布したキ−レンガ９２を挿入することにより前記の他方の耐火ブロック９に固定できる。
また、施工に際しては、前記の一方の耐火ブロック９の端面に形成された穴９１に、前記の他方の耐火ブロック９に固定されたキーレンガ９２の外周に接着剤を塗布した状態で挿入することで、耐火ブロック９同士の連結強度を向上させる。
尚、耐火ブロック９の材質自体は、第１実施形態の耐火物本体３１と同じであり、施工も連結する工程以外は、耐火物施工装置４により第１実施形態と同様の施工方法である。

このように耐火ブロック９を連結しながら、順次耐火ブロック９の施工を行っていくが、図１２、図１３の施工方法では、円筒状の施工面の最後の耐火ブロック９は隣接する耐火ブロックと連結することができない。
そこで、図１４に示されるように、既に施工された耐火ブロック９の端面に対して略４５度の角度となるように貫通孔９３を形成するとともに、最後の耐火ブロック９の円筒軸方向端面（施工方向手前側端面）から、隣接する耐火ブロック９に対向する面を貫通する貫通孔９３を形成する。
この貫通孔９３には、前記のキーレンガ９２と同様に、外周に接着剤を塗布したキーレンガ９４を挿入して施工を行う。
尚、このような耐火ブロック９の施工方法は、最後の耐火ブロック９のみに適用するのではなく、すべての耐火ブロック９の施工方法に採用してもよい。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
前述した第２実施形態では、隣接する耐火ブロック９の互いに対向する端面に穴９１を形成しておき、キーレンガ９２をそれぞれの穴９２に挿入することにより、隣接する耐火ブロック９同士の連結を行っていた。
これに対して、本実施形態では、図１４に示されるように、隣接する耐火ブロック１０同士は、各耐火ブロック１０の互いに対向する端面間に、粘着性シート１１を介在させて連結されている点が相違する。

粘着性シート１１は、耐火ブロック１０の端面の長手方向に沿って、接着強度等を考慮すれば、全体に施工するのが好ましいが、粘着性シート１１を短く切断し、耐火物ブロック１０の端面の長手方向に沿って所定のピッチで複数箇所施工してもよい。粘着性シート１１としては、基材シートの表裏面にクロロプロピレン合成ゴム、フェノール樹脂等の可塑性の粘着剤を塗布したり、これらの粘着剤単体を帯状に延ばしたものが例示できるが、これに限らず、不織布等の基材シートの表裏面にモルタルを塗布したシート状モルタルや、テープ基材の両面にアクリル系感圧型接着剤塗布した建設、建材用テープ、例えば、住友３Ｍ社製の商品名ベータテープ等を採用することができる。
尚、耐火ブロック１０の材質自体は、第１実施形態の耐火物本体３１と同じであり、耐火物の施工も、連結する工程以外は、耐火物施工装置４により第１実施形態と同様の施工方法である。

（実施形態の変形）
前述した第１実施形態では、転炉１を炉前のスペースで略９０度傾動させた状態で耐火ブロック３の施工を、耐火物施工装置４で施工していたが、本発明の耐火物施工装置４は、このような施工方法に限定されるものではない。
すなわち、図１５に示されるように、転炉１を直立状態として、耐火物施工装置４を上下方向に昇降させて下から耐火ブロック３を積み上げていくような施工方法も可能である。この場合、耐火物施工装置４を昇降機構４１上に設置するのが好ましい。

３５０ｔの転炉１を、図１のように、炉前９０度に傾動固定し、装入壁側に順次本発明の耐火物施工装置４が前進可能なレール付き耐火ブロック３を設置した後、炉底側から順次大型の耐火ブロック３を、該耐火物施工装置４を用いて設置していくと同時に、耐火ブロック３に設けられた開口部から、耐火ブロック３と鉄皮間の隙間に充填剤を圧入しながら、炉前側へ耐火物施工装置４を後退させ、耐火ブロック３を設置していった。
出鋼孔部については、既にスリーブが埋設された耐火ブロックを設置することにより精度よく迅速に設置した。下記表１に従来のように、レンガ搬送装置等でレンガを転炉１の内部に搬送し、内部で人力によりレンガを施工する場合（比較例）と、本発明の実施例の比較を示す。

表１によれば、本発明の実施例では、築炉時間、築炉工数が大幅に低減され、施工能率が極めて高いことが確認された。
耐火ブロック３の質量も４２０ｋｇ／個と従来のものよりも極めて大きなものとすることができ、結果として目地の数を大幅に低減することができたので、損耗速度指数、ライニング寿命も大幅に向上している。尚、損耗速度指数とは、損耗寸法を使用ヒート回数で除した数値を、従来の比較例を１００として指数化した値である。また、ライニング寿命とは、転炉１の内部に耐火ブロック３や従来のレンガを施工してライニング処理を行った後、次のライニング処理が必要となるまでの転炉１の実操業回数である。
また、図１５のように転炉１を直立させた状態で施工した場合でも、前述した実施例と略同様の結果を得られることが確認された。

１…転炉、２…鉄皮、３、９、１０…耐火ブロック、４…耐火物施工装置、５…旋回機構、６…半径方向移動機構、７…軸方向移動機構、８…耐火物保持機構、１１…粘着性シート、３１…耐火物本体、３２…連結板、３３…連結片、３４…孔、３５…ボルト、３６…ピン、３７…フック、４１…昇降機構、５１…リングフレーム、５２…支持ローラ、５３…回転モータ、５４…カウンタウェイト、６１…油圧シリンダ、６２…支持アーム、７１…油圧シリンダ、８１…センターピン、８２…ローリングジャッキ、８３…保持シリンダ、８４…保持板、９１…穴、９２、９４…キーレンガ、９３…貫通孔

Claims (8)

1. 略円筒状の精錬容器内部に耐火物を施工する耐火物施工装置であって、
   前記耐火物を保持する耐火物保持機構と、
   前記耐火物保持機構で保持した耐火物を、前記精錬容器の円筒の軸に沿って移動させる軸方向移動機構と、
   前記耐火物保持機構で保持した耐火物を、前記精錬容器の半径方向に移動させる半径方向移動機構と、
   前記耐火物保持機構で保持した耐火物を、前記精錬容器の内側面の円周方向に沿って移動させる旋回機構とを備えていることを特徴とする耐火物施工装置
2. 略円筒状の精錬容器内部に耐火物を施工する耐火物の施工方法であって、
   前記耐火物を保持する耐火物保持機構と、
   前記耐火物保持機構で保持した耐火物を、前記精錬容器の円筒の軸に沿って移動させる軸方向移動機構と、
   前記耐火物保持機構で保持した耐火物を、前記精錬容器の半径方向に移動させる半径方向移動機構と、
   前記耐火物保持機構で保持した耐火物を、前記精錬容器の内側面の円周方向に沿って移動させる旋回機構とを備えた耐火物施工装置を用い、
   前記耐火物保持機構で前記耐火物を保持する工程と、
   前記耐火物保持機構で保持した耐火物を、前記軸方向移動機構により前記精錬容器の円筒の軸に沿って移動させる工程と、
   前記耐火物保持機構で保持した耐火物を、前記旋回機構により前記精錬容器の内側面の円周方向に沿って移動させる工程と、
   前記耐火物保持機構で保持した耐火物を、前記半径方向移動機構により前記精錬容器の半径方向に移動させ、前記精錬容器の内部に設置する工程と、
   設置された耐火物と、この耐火物に隣接して設置された耐火物とを連結する工程とを実施することを特徴とする耐火物の施工方法。
3. 請求項２に記載の耐火物の施工方法において、
   前記耐火物は、前記精錬容器の円周方向に沿ったリング状の耐火物施工面を、円周方向に複数分割して形成される耐火物本体と、前記耐火物本体の円周方向端部の内側面に設けられる金属製の連結部材とを備え、
   隣接する耐火物同士を連結する工程は、この連結部材を連結具で連結することを特徴とする耐火物の施工方法。
4. 請求項３に記載の耐火物の施工方法において、
   前記連結部材は、前記耐火物本体の内側面を覆い、前記耐火物本体の円周方向端部のいずれか一方に前記耐火物本体の円周方向端部から突出する連結片が形成された連結板であり、
   前記連結具は、隣接する耐火物の連結片及び連結板を締結するボルト及びナットであることを特徴とする耐火物の施工方法。
5. 請求項３に記載の耐火物の施工方法において、
   前記連結部材は、前記耐火物本体の内側面を覆う連結板であり、
   前記連結具は、隣接する一方の耐火物の連結板の面外方向に突出するピンと、隣接する他方の耐火物の連結板に回転自在に設けられるフックとを備え、
   隣接する耐火物同士を連結する工程は、前記フックを前記ピンに係合させることを特徴とする耐火物の施工方法。
6. 請求項２に記載の耐火物の施工方法において、
   隣接する耐火物を連結する工程は、隣接する耐火物の互いに対向する端面において、一方の耐火物の端面に予め穴を形成しておき、他方の耐火物の端面に前記穴に挿入可能な棒状体を設けておき、前記穴に前記棒状体を挿入することで隣接する耐火物を連結することを特徴とする耐火物の施工方法。
7. 請求項２に記載の耐火物の施工方法において、
   隣接する耐火物を連結する工程は、隣接する耐火物の互いに対向する端面間に、両面が接着性を有するシートを設けることで隣接する耐火物を連結することを特徴とする耐火物の施工方法。
8. 略円筒状の精錬容器内部に施工される耐火物であって、
   前記耐火物は、前記精錬容器の円周方向に沿ったリング状の耐火物施工面を、円周方向に複数分割して形成される耐火物本体と、
   この耐火物本体の内側面を覆う連結板とを備えていることを特徴とする耐火物。

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