JP2013043210A - タンディシュ内側面への乾式被覆材の形成方法および前記乾式被覆材の焼成用型枠 - Google Patents

Abstract

【課題】タンディシュ内に挿入される焼成用型枠を均一に加熱して乾式被覆材を比較的均一に焼成でき、安全に行え且つ労力を低減できるタンディシュ内側面への乾式被覆材の形成方法、およびこれに用いる焼成用型枠を提供する。
【解決手段】底面１４およびその周辺から立設する側壁１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂからなる型枠本体１１と、該型枠本体１１の内側１５に配管され、内部に熱媒体が供給される金属管１６と、を備え、上記型枠本体１１の底面１４が平面視でほぼ長方形を呈し、係る底面１４の四辺から立設する４つの側壁１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂおよび底面１４に囲まれたほぼ直方体状を呈する型枠本体１１の内側１５に、該内側１５の長手方向に沿って上記金属管１６が配管されている、タンディシュ１に内貼りされた乾式被覆材Ｄｃの焼成用型枠１０。
【選択図】 図１

Description

本発明は、溶鋼の連続鋳造に用いるタンディシュの内側面に貼り付けた耐火物の表面に乾式被覆材を形成する方法、および係る方法に用いる前記乾式被覆材の焼成用型枠に関する。

タンディシュを構成する鉄皮の内側面には、注湯される溶鋼に耐え得る耐火物が内貼りされ、更に係る耐火物を保護し且つ残鋼処理を容易化するなどの目的によって、上記耐火物の表面に乾式被覆材を層状に形成している。尚、係る乾式被覆材は、水分を用いずに施工可能な所謂ドライコーティング材である。
ところで、前記タンディシュの鉄皮に内貼りされた耐火物への過剰な焼け付きが生じにくいドライコーティングを形成するため、上記耐火物と鉄皮の内側に挿入された中子（型枠）との隙間に乾式コーティング材を充填し、前記中子の内側からバーナーによる火炎を該中子の内側面の全面に対し順次当てることで、係る中子を介して上記乾式コーティング材を１００〜４００℃に加熱するタンディシュへの乾式コーティング層の形成方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

しかし、特許文献１に記載の前記乾式コーティング層の形成方法では、前記中子の内側面の全体に対し、バーナーから射出される火炎が直に且つ順次当てられるため、中子の鉄枠が損傷したり、変形し易いため、上記コーティング層の形状が変形するおそれがある。しかも、中子を局部的に加熱し過ぎたり、逆に加熱不足になり易いなど中子全体を均一に加熱し難いと共に、これらを行う作業者に多大な労力が求められ且つ危険性の高い作業でもあった。

特開２０１０−１３７２７９号公報（第１〜１３頁、図１）

本発明は、背景技術において説明した問題点を解決し、タンディシュ内の耐火物の内側に挿入される焼成用型枠を均一に加熱して乾式被覆材を比較的均一に焼成でき、作業が安全に行え且つ労力を低減できるタンディシュ内側面への乾式被覆材の形成方法、およびこれに用いる焼成用型枠を提供する、ことを課題とする。

課題を解決するための手段および発明の効果

本発明は、前記課題を解決するため、焼成用型枠を構成する枠本体の内側に金属管を配設し、該金属管内に熱媒体を供給することにより、上記型枠の外側に位置している乾式被覆材を均一に加熱する、ことに着想して成されたものである。
即ち、本発明によるタンディシュ内側面への乾式被覆材の形成方法（請求項１）は、タンディシュを構成する箱形状の鉄皮における底面上の耐火物の上に乾式被覆材を敷設するステップと、上記鉄皮の内側面に沿って当該鉄皮と相似形状の焼成用型枠を挿入するステップと、上記鉄皮の側壁に内貼りされた耐火物と上記焼成用型枠の側壁との隙間に上記と同じ乾式被覆材を充填するステップと、上記焼成用型枠の内側に配置した金属管内に熱媒体を供給して、当該型枠からの輻射熱により上記乾式被覆材を比較的均一に焼成するステップと、を含む、ことを特徴とする。

これによれば、前記鉄皮の内側面全体に貼られた耐火物のうち、鉄皮の底面上に位置する耐火物の上に乾式被覆材を配設した状態で、上記鉄皮および耐火物の内側に焼成用型枠を挿入し、該型枠の側壁と上記耐火物との隙間に更に上記と同じ乾式被覆材を充填した後、上記型枠の内側に配置した金属管内に例えばバーナーの火炎を吹き込んで得られる高温の燃焼ガス（熱媒体）を供給することによって、上記乾式被覆材を均一に加熱し且つ焼成することができる。従って、上記型枠の変形を抑制でき、これに伴って乾式被覆材の形状を安定にできると共に、従来に比べて著しく少ない労力により安全に作業することが可能となる。

尚、前記耐火物は、例えば、アルミナ、マグネシア、またはカルシアなどを主成分としており、シート状あるいはレンガ（ブロック）状の形態とされている。
また、前記乾式被覆材は、例えば、ＭｇＯ、フェノール樹脂、リン酸塩、あるいはケイ酸などに樹脂バインダを配合したものである。
更に、前記金属管は、水平姿勢で前記焼成用型枠の内側に配管され、その中央付近で垂直に立設する縦管に接続され、該縦管内にバーナーの火炎放射口を向けることで、高温の燃焼ガス（熱媒体）を該金属管の内部に供給可能としている。

一方、本発明によるタンディシュに内貼りされた乾式被覆材の焼成用型枠（請求項２）は、底面およびその周辺から立設する側壁からなる型枠本体と、該型枠本体の内側に配管され、内部に熱媒体が供給される金属管と、を備えている、ことを特徴とする。
これによれば、前記金属管内に例えばバーナーからの火炎による燃焼ガスが供給され、係る金属管および型枠本体を介して、上記燃焼ガスの熱が型枠本体の外側を囲んでいる乾式被覆材を比較的均一に加熱しつつ焼成することができる。その結果、型枠の変形を抑制でき、且つ乾式被覆材の形状を安定化できると共に、従来に比べて比較的少ない労力で且つ安全に焼成することが可能となる。

また、本発明には、前記型枠本体の底面が平面視でほぼ長方形を呈し、係る底面の四辺から立設する４つの側壁および上記底面に囲まれたほぼ直方体状の型枠本体の内側に、該内側の長手方向に沿って前記金属管が配管されている、タンディシュに内貼りされた乾式被覆材の焼成用型枠（請求項３）も含まれる。
これによれば、長方形状の上記型枠本体およびその内側で且つ長手方向に沿って配管された金属管を介して、上記燃焼ガスの熱が型枠本体の外側を囲んでいる乾式被覆材を一層均一に加熱しつつ焼成することができる。

更に、本発明には、前記型枠本体において対向する一対の側壁の外側面に、垂直方向に沿った凸条が対称に突設されている、タンディシュに内貼りされた乾式被覆材の焼成用型枠（請求項４）も含まれる。
これによれば、前記焼成用型枠をタンディシュの内側から取り外した際に、露出する乾式被覆材からなる一対の内壁面ごとに沿って垂直な凹溝が対向して形成される。係る凹溝にタンディシュの内側を区分するための堰を挿入し、且つ該堰と凹溝との間に楔を打ち込むことによって、係る堰の固定に要する含水性であるモルタルの使用量を可及的に低減することが可能となる。

本発明の前記方法における焼成用型枠を鉄皮の内側に挿入するステップを示す斜視図。 上記焼成用型枠を示す平面図。 上記焼成用型枠の垂直断面図。 前記鉄皮の底面の耐火物上に乾式被覆材を配設ステップを示す概略図。 前記焼成用型枠を鉄皮の内側に挿入するステップを示す概略図。 上記型枠の側壁と耐火物との隙間に乾式被覆材を充填するステップを示す概略図。 上記充填された乾式被覆材を加熱・焼成するステップを示す概略図。 異なる形態の焼成用型枠を示す平面図。 更に異なる形態の焼成用型枠を示す平面図。 焼成された乾式被覆材の凹溝間に堰を挿入する状態を示す斜視図。

以下において、本発明を実施するための形態について説明する。
図１は、本発明の対象となるタンディシュ１と、該タンディシュ１の内側に挿入される焼成用型枠１０とを示す斜視図である。
上記タンディシュ１は、図１に示すように、箱形状の鉄皮２と一対のトラニオン８とにより構成され、前記鉄皮２は、長辺側に位置する一対の側壁３ａ，３ｂ、短辺側に位置する一対の側壁４ａ，４ｂ、および平面視がほぼ長方形の底面（低壁）５からなり、上記側壁３ａの中間には、外側に突出した角形壁６と角形底面７とが位置している。上記側壁３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂ，６の内側面には、前回の連続鋳造で残った壁側の耐火物Ｔｗが一定の厚みで内貼りされており、底面５，７の上にも後述するように底側の耐火物Ｔｓが一定の厚みで内貼りされている。
尚、一対の前記トラニオン８は、上記タンディシュ１をクレーンなどで吊り下げ、該タンディシュ１を連続鋳造鋳型の上方などに搬送する際に使用される。

一方、前記焼成用型枠１０は、図１〜図３に示すように、全体がほぼ箱形状で前記鉄皮２とほぼ相似形の型枠本体１１と、該型枠本体１１の内側（空間）１５に配管された金属管１６とを備えている。上記型枠本体１１は、平面視がほぼ長方形の底面（低壁）１４およびその四辺（周辺）から立設する長短一対ずつの側壁１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂからなり、一方の側壁１２ａにおける中間には、外側に突出した角形壁１２ｃと角形底面１４ｃとが位置している。係る角部壁１２ｃおよび角部底面１４ｃは、前記耐火物Ｔｗ，Ｔｓを介して、前記タンディシュ１における鉄皮１２の角形壁６および角形底面７の内側に挿入される。

また、図１〜図３に示すように、全体がほぼ直方体を呈する前記型枠本体１１の内側１５には、該内側１５の長手方向に沿って、金属管１６が水平に配管されている。該金属管１６は、例えば、ＳＵＳ３０４などのステンレス鋼管からなり、左右一対の水平および垂直な支持棒１７を介して、側壁１２ａ，１２ｂ，１３ａ，１３ｂや底面１４に支持されている。係る金属管１６の長手方向における中間には、上端にフランジ１９を有する縦管１８が垂直に接続され、係る縦管１８の中空部１８ｉと金属管１６の中空部１６ｉとは、互いに連通している。
更に、図２に示すように、前記型枠本体１１の長辺側に位置する一対の側壁１２ａ，１２ｂの外側面には、長手方向の左右に一対ずつの凸条１２ｘが垂直方向に沿って突設されている。係る凸条１２ｘは、追って図８で示すように、前記耐火物Ｔｗの内側に被覆される乾式被覆材Ｄｃに垂直な凹溝２０を形成するためのものである。

以下において本発明による前記タンディシュ１の前記耐火物Ｔｗ，Ｔｓの内側面への乾式被覆材（ドライコーティング材）Ｄｃの形成方法について説明する。
図４の垂直断面図で示すように、前回の連続鋳造で溶鋼の連続注湯に使用されたタンディシュ１は、鉄皮２の側壁３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂ，６の内側や、底面５，７の上側に所要の厚みで耐火物Ｔｗ，Ｔｓが残留している。尚、係る耐火物Ｔｗ，Ｔｓは、例えば、アルミナなどを主成分とし、前回の注湯時に局部的な溶損を生じた場合には、係る溶損部分に不定形な耐火物を充填して補修されている。
先ず、図４に示すように、鉄皮２の底面５，７の上側に貼り付いている底側の耐火物Ｔｓの上に、乾式被覆材Ｄｃを一定の厚みで敷設するステップを行った。該乾式被覆材Ｄｃは、耐火物Ｔｗ，Ｔｓを保護したり、残鋼処理を容易にする目的で使用され、例えば、約９０〜９５質量％のマグネシア（ＭｇＯ）と、残部が主に炭素などを含む有機バインダとからなる。
尚、鉄皮２の底面５に形成された注湯に用いる一対の貫通孔５ａ，５ｂに連通する透孔ｈが、上記耐火物Ｔｓと乾式被覆材Ｄｃとの双方に形成されている。

次に、図５中と前記図１中の白抜き矢印で示すように、底面５，７上の耐火物Ｔｓの上に乾式被覆材Ｄｃが形成された鉄皮２の内側面に沿って、ほぼ相似形である焼成用型枠１０の型枠本体１１を挿入するステップを行った。その結果、図５に示すように、鉄皮２の側壁３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂ，６の内側に張り付いている壁側の耐火物Ｔｗと、上記型枠本体１１の側壁１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１３ａ，１３ｂとの間に沿って、ほぼ一定の隙間ｓが形成された。
係る状態で、鉄皮２と型枠本体１１とに対し、図示しない振動手段による振動を与えつつ、図６に示すように、上記隙間ｓ内に前記と同じ乾式被覆材Ｄｃを充填するステップを行った。その結果、鉄皮２の全内側面に貼り付いている耐火物Ｔｓ，Ｔｗと、型枠本体１１の全外側面との間に沿って、乾式被覆材Ｄｃが係る鉄皮２および型枠本体１１とほぼ相似形にして被覆された。

次いで、図７に示すように、焼成用型枠１０の縦管１８における中空部１８ｉの上端側の開口部に、バーナーＢを接近させ、例えば、酸素やアセチレンガスを燃焼した火炎Ｆを、上記中空部１８ｉから水平な金属管１６の中空部１６ｉに送給して、燃焼ガス（熱媒体）を供給するステップを行った。その結果、図７中の矢印で示すように、上記型枠本体１１の側壁１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１３ａ，１３ｂ、および底面１４，１４ｃを介して、上記燃焼ガスの輻射熱によって、ほぼ箱形状の乾式被覆材Ｄｃの全体を約数１００℃×数時間にて比較的均一に加熱して焼成することができた。
更に、上記乾式被覆材Ｄｃの焼成後において、焼成用型枠１０をタンディシュ１の内側からクレーンにより吊り上げて、取り外す脱枠のステップを行った。

そして、図８に示すように、焼成用型枠１０をタンディシュ１の内側から脱枠した際に露出するほぼ箱形状の乾式被覆材Ｄｃには、前記凸条１２ｘに倣った垂直な凹溝２０が所定の位置ごとに複数形成されていた。対向する一対の凹溝２０，２０に、板状の前記耐火物Ｔｗと、その表面側に被覆した乾式被覆材Ｄｃとからなる堰２１を挿入し且つ両者の間に楔（図示せず）を打ち込むことによって、タンディシュ１の内側を、複数の溶鋼貯留領域に区分に分割した。これにより、注湯された溶鋼が貫通孔５ａ，５ｂに勢い良く流入することで、酸化物などの不純物が連続鋳造鋳型へ巻き込まれる事態を防ぐことができる。
尚、前記凸条１２ｘは、焼成用型枠１０の底面１４にも側面１２ａ，１２ｂと連続して突設するように形成しても良い。また、係る凸条１２ｘは、側面１２ａ，１２ｂの下半部側にのみ垂直に突設させた形態としても良い。

以上のようなタンディシュ１に内貼りされた前記耐火物Ｔｗ，Ｔｓの内側面への乾式被覆材Ｄｃの形成方法によれば、鉄皮２の底面５上に位置する耐火物Ｔｓの上に乾式被覆材Ｄｃを配設した状態で、上記鉄皮２および耐火物Ｔｓ，Ｔｗの内側に焼成用型枠１０を挿入し、該型枠１０の側壁１２，１３などと上記耐火物Ｔｗとの隙間ｓに更に上記と同じ乾式被覆材Ｄｃを充填した後、上記型枠１０の内側に配置した金属管１６内にバーナーＢの火炎Ｆを吹き込んで得られる高温の燃焼ガスを供給することにより、上記乾式被覆材Ｄｃを比較的均一に加熱および焼成することができた。従って、上記型枠１０の変形を抑制し、これに伴って乾式被覆材Ｄｃの形状（例えば、表面のうねり）を安定化できると共に、従来に比べて比較的少ない労力により安全に作業することができた。

一方、前記方法に用いた前記乾式被覆材Ｄｃの焼成用型枠１０によれば、前記金属管１６にバーナーＢからの火炎Ｆによる燃焼ガスが供給され、係る金属管１６および型枠本体１１を介して、上記燃焼ガスの熱が型枠本体１１の外側を囲んでいる乾式被覆材Ｄｃを比較的均一に加熱しつつ焼成することができた。その結果、型枠本体１１の変形を抑制でき、且つ乾式被覆材Ｄｃの形状を安定化できると共に、従来に比べて比較的少ない労力で且つ安全に焼成することができた。
更に、型枠本体１１の側面１２ａ，１２ｂなどの外側面に凸条１２ｘを突設することで、上記型枠１０を脱枠した跡に露出する乾式被覆材Ｄｃに、堰２１を挿入するための凹溝２０が形成されたので、水分を含むモルタルの使用量を低減でき、且つ連続鋳造に用いる溶鋼のピックアップも抑制することが可能となった。

図９は、異なる形態の焼成用型枠１０ａを示す前記図２と同様の平面図である。
上記焼成用型枠１０ａは、図９に示すように、前記同様の型枠本体１１と、その内側１５に配管され、且つ平面視でほぼＴ字形を呈する左右一対の金属管１６ａ，１６ａと、これらの間に連通して配管され、且つ上端のフランジ１９を含む前記縦管１８とを備えている。尚、前記支持棒１７が前記同様に配置されている。
以上のような焼成用型枠１０ａによれば、前記バーナーＢの火炎Ｆによる燃焼ガスは、縦管１８の中空部１８ｉから金属管１６ａのほぼＴ字形を成す中空部１６ｉを経て、型枠本体１１の内側１５に送給される。その結果、該型枠本体１１を囲む前記乾式被覆材Ｄｃを一層均一に加熱して焼成できるため、該被覆材Ｄｃの形状を更に安定化できると共に、一層の省力化および安全を図ることができる。

図１０は、更に異なる形態の焼成用型枠１０ｂを示す前記同様の平面図である。
上記焼成用型枠１０ｂは、図１０に示すように、前記同様の型枠本体１１と、その内側１５の中心部に配管され、且つ上端のフランジ１９を含む前記縦管１８と、該縦管１８から平面視でＸ字形に延び、且つ途中から側壁１２ａ，１２ｂと平行に延びて内側１５のほぼ全面に拡がった４本の金属管１６ｂとを備えている。
以上のような焼成用型枠１０ｂによれば、前記バーナーＢの火炎Ｆによる燃焼ガスは、縦管１８の中空部１８ｉから、４本の金属管１６ｂの中空部１６ｉを経て、型枠本体１１の内側１５のほぼ全体に送給される。その結果、該型枠本体１１を囲む前記乾式被覆材Ｄｃをより一層均一に加熱・焼成できるため、該被覆材Ｄｃの形状を更に安定化でき、且つ一層の省力化および安全を図り得る。

本発明は、以上において説明した各形態に限定されるものではない。
例えば、前記乾式被覆材Ｄｃの形成方法において、例えば、ボイラーや溶解炉などから採取した高温のガスを金属管１６などに熱媒体として供給しても良い。
また、前記焼成用型枠１０，１０ａ，１０ｂにおいて、前記金属管１６，１６ａ，１６ｂに対し、２本以上の縦管１８を並列または個別にして接続しても良い。
更に、前記焼成型枠１０の型枠本体１１は、前記縦管１８を除いて、内側１５の開口部を金属製の蓋板で密閉する構造としても良い。
加えて、前記タンディシュ１や焼成用型枠１０などは、底面５，１４が長方形で、且つ前記角形壁６や角形壁１２ｃがない形態としても良い。

本発明によれば、タンディシュ内の耐火物の内側に挿入される焼成用型枠を均一に加熱して乾式被覆材を比較的均一に焼成できると共に、安全に行え且つ労力を低減できるタンディシュ内側面への乾式被覆材の形成方法、およびこれに用いる乾式被覆材の焼成用型枠を提供することが可能となる。

１………………………………………タンディシュ
２………………………………………鉄皮
３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂ，６………側壁
５，７…………………………………底面
１０，１０ａ，１０ｂ………………焼成用型枠
１１……………………………………型枠本体
１２ａ〜１２ｃ，１３ａ，１３ｂ…側壁
１２ｘ…………………………………凸条
１４，１４ｃ…………………………底面
１５……………………………………内側
１６，１６ａ，１６ｂ………………金属管
Ｔｓ，Ｔｗ……………………………耐火物
Ｄｃ……………………………………乾式被覆材
ｓ………………………………………隙間

Claims (4)

1. タンディシュを構成する箱形状の鉄皮における底面上の耐火物の上に乾式被覆材を敷設するステップと、
   上記鉄皮の内側面に沿って当該鉄皮と相似形状の焼成用型枠を挿入するステップと、
   上記鉄皮の側壁に内貼りされた耐火物と上記焼成用型枠の側壁との隙間に上記と同じ乾式被覆材を充填するステップと、
   上記焼成用型枠の内側に配置した金属管内に熱媒体を供給して、当該型枠からの輻射熱により上記乾式被覆材を比較的均一に焼成するステップと、を含む、
   ことを特徴とするタンディシュ内側面への乾式被覆材の形成方法。
2. 底面およびその周辺から立設する側壁からなる型枠本体と、
   上記型枠本体の内側に配管され、内部に熱媒体が供給される金属管と、を備えている、
   ことを特徴とするタンディシュに内貼りされた乾式被覆材の焼成用型枠。
3. 前記型枠本体の底面が平面視でほぼ長方形を呈し、係る底面の四辺から立設する４つの側壁および上記底面に囲まれたほぼ直方体状の型枠本体の内側に、該内側の長手方向に沿って前記金属管が配管されている、
   ことを特徴とする請求項２に記載のタンディシュに内貼りされた乾式被覆材の焼成用型枠。
4. 前記型枠本体において対向する一対の側壁の外側面に、垂直方向に沿った凸条が対称に突設されている、
   ことを特徴とする請求項２または３に記載のタンディシュに内貼りされた乾式被覆材の焼成用型枠。

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