JP2020030012A - Replacement method of lining material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、誘導炉の内側に取り付けたライニング材の取り替え方法に関する。 The present invention relates to a method for replacing a lining material installed inside an induction furnace.
一般的な誘導炉では、コイルの電磁誘導作用により発生するジュール熱を利用して鋼材原料の溶解を行う。この溶解は、同じ誘導炉で何回も行われるので、誘導炉の内側には炉壁の損傷を防ぐために、炉壁の内側にライニング材が取り付けられている。このライニング材も、高温により溶損してくるため、定期的に取り替える必要がある。 In a typical induction furnace, the steel material is melted using Joule heat generated by the electromagnetic induction of the coil. Since the melting is performed many times in the same induction furnace, a lining material is attached inside the furnace wall to prevent damage to the furnace wall inside the induction furnace. This lining material is also damaged by the high temperature and needs to be replaced periodically.
従来、ライニング材の取り替えは、作業者が誘導炉内へはしご等を用いて入り、工具で古いライニング材を破砕し、誘導炉全体を傾斜させることで破片を一気に回収していた。しかし、この回収作業は、誘導炉の傾斜の際、周辺にある誘導炉に接続された配線等を外す必要があり、その外す作業が極めて面倒であった。つまり、ライニング材を取り替える前の準備が作業者にとって負担となっていた。 Conventionally, when replacing a lining material, an operator enters the induction furnace using a ladder or the like, crushes the old lining material with a tool, and inclines the entire induction furnace to collect fragments at once. However, in the recovery operation, when the induction furnace is tilted, it is necessary to remove wirings and the like connected to the surrounding induction furnace, and the work of removing the wiring is extremely troublesome. That is, the preparation before replacing the lining material is a burden on the operator.
一方、配線等を外す必要のないライニング材の取り替え作業としては、破砕後の比較的大きなライニング材にロープ等をくくり付けて、誘導炉の上方からクレーンで引き上げることが考えられる。ただ、この際、破砕後に大きなライニング材の数が多い場合には、何回も引き上げる作業が必要となり、時間がかかるという問題が生じ得る。 On the other hand, as a replacement work of the lining material that does not require removal of the wiring or the like, it is conceivable to attach a rope or the like to the relatively large crushed lining material and pull it up with a crane from above the induction furnace. However, in this case, if the number of large lining materials is large after crushing, it is necessary to perform the lifting operation many times, which may take a long time.
本発明は上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、誘導炉のライニング材の取り替える際に、取り替え作業の前に面倒な準備を要することなく、かつ作業を効率的に行うことである。 The present invention has been made in view of the above problems, the problem to be solved by the present invention, when replacing the lining material of the induction furnace, without the need for cumbersome preparation before the replacement work, And to perform the work efficiently.
本発明者らは、鋭意検討した結果この課題を解決できることを見い出した。その具体的手段は以下の通りである。まず、第1の発明は、誘導炉の内側に取り付けたライニング材の取り替え方法であって、中心から外側に伸びた複数の腕部材を有する取り替え用の取替冶具を準備する準備工程と、前記誘導炉の中心軸に直交する同一平面上の前記ライニング材の複数個所に孔を開ける開孔工程と、前記複数個所の孔に前記腕部材を固定する固定工程と、前記取替冶具を前記ライニング材と共に、前記誘導炉の上方から吊り上げる吊上工程を有することを特徴とするライニング材の取り替え方法である。第1の発明によれば、取替冶具だけを準備しておけばよいため、従来の取り替え作業に比べて、負担が楽になる。また、ライニング材全体を一度にまとめて吊り上げることができるため、ライニング材の取り替えを非常に効率よく行うことが可能になる。 The present inventors have made intensive studies and found that this problem can be solved. The specific means are as follows. First, a first invention is a method of replacing a lining material attached to the inside of an induction furnace, comprising a preparing step of preparing a replacement jig for replacement having a plurality of arm members extending outward from the center; A piercing step of making holes at a plurality of locations of the lining material on the same plane orthogonal to the central axis of the induction furnace, a fixing step of fixing the arm member to the holes at the plurality of locations, and lining the replacement jig with the lining. A method for replacing a lining material, comprising a lifting step of lifting the material together with the material from above the induction furnace. According to the first aspect, since only the replacement jig needs to be prepared, the burden is reduced as compared with the conventional replacement work. In addition, since the entire lining material can be lifted at once, the lining material can be replaced very efficiently.
次に、第2の発明は、上記した第1の発明に係るライニング材の取り替え方法であって、前記開孔工程では、前記誘導炉の高さの半分以下の位置で前記孔を開けることを特徴とする。第2の発明によれば、吊上工程の際に、ライニング材をより確実に吊り上げることができる。 Next, a second invention is the method for replacing a lining material according to the first invention described above, wherein in the opening step, the hole is opened at a position equal to or less than half the height of the induction furnace. Features. According to the second invention, the lining material can be lifted more reliably during the lifting process.
次に、第3の発明は、上記した第1の発明又は第2の発明に係るライニング材の取り替え方法であって、前記複数の腕部材は、十字方向に配置されていることを特徴とする。第3の発明によれば、より安定した状態でライニング材を吊り上げることができる。 Next, a third invention is the method for replacing a lining material according to the first invention or the second invention described above, wherein the plurality of arm members are arranged in a cross direction. . According to the third aspect, the lining material can be lifted in a more stable state.
次に、第4の発明は、上記した第1の発明から第3の発明のいずれかに係るライニング材の取り替え方法において、前記腕部材は、前記中心から外側に向けて延伸可能となっている特徴とする。第4の発明によれば、誘導炉の径の大きさが変わった場合でも、簡単にライニング材を取り替えることができる。 Next, a fourth invention is the method for replacing a lining material according to any one of the first to third inventions described above, wherein the arm member is capable of extending outward from the center. Features. According to the fourth aspect, even when the diameter of the induction furnace changes, the lining material can be easily replaced.
以上より、本発明に係るライニング材の取り替え方法によれば、作業者は、ライニング材の取り替え作業の際に、特段面倒な準備を必要とせず、効率よくライニング材を取り替えることができる。これにより、作業者の体力的な負担も軽減され、かつ取り替え作業を短時間で完了させることができる。 As described above, according to the method for replacing a lining material according to the present invention, the worker can efficiently replace the lining material without requiring particularly troublesome preparation when replacing the lining material. Thereby, the physical load on the worker is reduced, and the replacement work can be completed in a short time.
本発明の一実施形態に係るるつぼ型誘導炉に適用したライニング材の取り替え方法について詳細に説明する。図1は、るつぼ型誘導炉10の断面を示している。るつぼ型誘導炉10は、その上部に開口11、その下部に底部12を有する。また、図1で見てるつぼ型誘導炉10の左右方向(実際には開口11の周方向)には、炉壁13を有する。さらに、炉壁13の内側には、順に、バック材14、ライニング材15が取り付けられている。バック材14は、炉壁13とライニング材15を緩衝する役割がある。
A method for replacing a lining material applied to a crucible-type induction furnace according to one embodiment of the present invention will be described in detail. FIG. 1 shows a cross section of a crucible
実際の現場では、開口11から鋼材原料が投入され、図示省略したコイルの電磁誘導作用により発生するジュール熱でるつぼ型誘導炉10内が高温となり、ライニング材15が高温の溶湯と直接接することになる。この鋼材原料の投入作業が何回も繰り返されるため、ライニング材にも寿命がくる。そのため、ライニング材15を取り替える作業が必要になる。
At an actual site, a steel material is charged through the
図2は、るつぼ型誘導炉10を上から見た場合の断面を示している。図1に示すように、ライニング材15は、コップ型形状となっており、図2に示すように、その径がるつぼ型誘導炉10の径よりも若干小さく形成されている。ライニング材15は、るつぼ型誘導炉10の炉壁13とライニング材15との間にある無機材料からなるバック材14により固定された(取り付けられた)状態となっている。なお、ライニング材15は、アルミナ、シリカ等の耐火性のある材料から構成されている。
FIG. 2 shows a cross section when the crucible-
次に、図1の状態のるつぼ型誘導炉10の内側に取り付けられたライニング材15の取り替え方法について説明する。
Next, a method of replacing the
まず、取り替え用の取替冶具を準備する(準備工程)。図3は、取替冶具20の外観を示している。取替冶具20は、その中心Tから外側に伸びた複数の腕部材23を有する。本実施形態では、取替冶具20は、略正方形状の本体21を有し、本体21の中心Tから腕部材23が東西南北方向へ伸びた十字方向に配置されている。なお、本実施形態では、4つの腕部材23がを十字方向に配置されているが、2つの腕部材を有する二又状や3つの腕部材を有する三又状に形成されていてもよい。また、ライニング材15を取り替える際、取替冶具さえ準備しておけばよいので、特段面倒な作業を必要としない。
First, a replacement jig for replacement is prepared (preparation step). FIG. 3 shows the appearance of the
本体21は、腕部材23の一部が挿入可能な中空の鋼材からなる十字形状の十字部21aと後述の吊上工程で腕部材23に荷重が掛かって曲がらないようにするための補強部21bから構成されている。十字部21aは、その十字状の先に位置する端部に、腕部材23が十字部21aの内部へと自由に挿入可能となっており、ナット形状の調整部材24を十字部21aに締め付けることで腕部材23の位置を固定している。つまり、調整部材24により腕部材23の長さを調整可能な構成となっている。これにより、誘導炉10の径が異なる場合でも腕部材23の長さを調整すればよいため、誘導炉10の径が変わるごとに取替冶具20を準備しておく必要がない。また、腕部材23が十字方向に配置されているため、腕部材23を4つの方向へ等間隔でライニング材15と固定することができ、安定した状態でライニング材15を吊り上げることができる。さらに、図3に示すように、本体21の上部には、ワイヤー等を引っ掛ける引掛部26が1つ形成されている。引掛部26には、ワイヤーの先端に取替冶具20が縛りつけられてクレーンにより吊上げ可能な状態となる。なお、図3に示すように、各腕部材23は、外側に先細となったピラミッド形状の頭部25を有している。
The
次に、ライニング材15の複数個所に孔30を開ける(開孔工程)。図4、図5は、実施形態に係る開孔工程の状態を示す断面図である。図4のA−A方向から見た図5に示すように、誘導炉10の中心軸Sに直交する同一平面のライニング材15の4か所に孔30を開ける。孔30を開ける際には、工具等を用いて誘導炉10の中心軸Sから東西南北方向の延長線上にあるライニング材15の4か所に孔30を形成する。また、図4に示すように、開孔工程の際には誘導炉10の高さの半分以下の位置で孔30を開けることが好ましい。誘導炉10の高さの半分よりも上の位置で孔30を開けると、後で行う吊上工程の際に、取替冶具20の下にライニング材15の半分以上の重量負荷が取替冶具20に生じるため、吊上工程における取替冶具20にかかる負荷とライニング材15の全体の重量とのバランスが悪くなるからである。半分以下の位置とすることで、取替冶具とライニング材とをより確実に吊り上げることが可能になる。
Next, holes 30 are opened at a plurality of locations of the lining material 15 (opening step). 4 and 5 are cross-sectional views showing a state of a hole forming step according to the embodiment. As shown in FIG. 5 viewed from the AA direction in FIG. 4, four
次に、4つの孔30に腕部材23を固定する(挿入工程)。図6、図7は、実施形態に係る固定工程の状態を示す断面図である。図6のB−B方向から見た図7に示すように、腕部材23の頭部25を孔30へ突き刺すことで取替冶具20とライニング材15が固定される。図6の左側の腕部材23の頭部25により、取替冶具20とライニング材15が固定された状態となっている。また、腕部材23が図6で見て左右方向(外側方向)に長さが調整可能な構成となっているため、固定工程も簡単に行うことができる。そして、図6に示すように、固定工程は、作業の安全上、引掛部26にワイヤー50を縛りつけ、取替冶具20を吊り下げた状態で頭部25を固定することが好ましい。
Next, the
次に、挿入した取替冶具20をライニング材15と共に、誘導炉10の上方から吊り上げる(吊上工程)。図8、図9は、実施形態に係る吊上工程の状態を示す断面図である。図8のC−C方向から見た図9に示すように、取替冶具20の中心Tから東西南北方向に伸びた4つの腕部材23が孔30に固定された状態で、図8に示すように、引掛部26にワイヤー50を縛りつけ、取替冶具20が固定された状態で図示しないクレーンを利用して誘導炉10の上方から吊り上げる。図9に示すように、取替冶具20の中心Tは、るつぼ型誘導炉10の図5に示す中心軸Sの位置とほぼ一致している。ここで、ライニング材15は、炉壁13とライニング材15との間にあるバック材14により固定されているが、バック材14は、何チャージもの誘導炉10の稼働によりある程度脆くなっている。従って、図8に示すように、ワイヤー50が取り付けられたクレーンの引き上げる力により、ライニング材15全体が簡単に上方へ引き上げることができる。
Next, the inserted
上記吊上工程でライニング材15を吊り上げて、バック材14を取り除いた後、予め作製しておいた新たなライニング材15をクレーンでるつぼ型誘導炉10の中へ挿入する。挿入した後、バック材14を注ぎ込み、再び、ライニング材15が炉壁13に固定される。溶湯の投入作業が何回も繰り返された後、上記のような取り替え方法により、ライニング材15を取り替えることができる。
After the
以上より、本発明に係るライニング材の取り替え方法によれば、作業者は、ライニング材の取り替え作業の際に、面倒な準備を必要とせず、効率よくライニング材を取り替えることができる。 As described above, according to the method for replacing a lining material according to the present invention, the worker can efficiently replace the lining material without any troublesome preparation when replacing the lining material.
以上、本発明の実施形態について説明した。本発明は、これらの実施形態に特に限定されることなく、種々の改変を行うことが可能である。 The embodiment of the invention has been described. The present invention is not particularly limited to these embodiments, and various modifications can be made.
10 誘導炉
13 炉壁
14 バック材
15 ライニング材
20 取替冶具
23 腕部材
30 孔
S 中心軸
T 中心
Claims (4)
中心から外側に伸びた複数の腕部材を有する取り替え用の取替冶具を準備する準備工程と、
前記誘導炉の中心軸に直交する同一平面上の前記ライニング材の複数個所に孔を開ける開孔工程と、
前記複数個所の孔に前記腕部材を固定する固定工程と、
前記取替冶具を前記ライニング材と共に、前記誘導炉の上方から吊り上げる吊上工程を有することを特徴とするライニング材の取り替え方法。 A method of replacing a lining material attached inside an induction furnace,
A preparation step of preparing a replacement jig for replacement having a plurality of arm members extending outward from the center,
An opening step of opening holes at a plurality of locations of the lining material on the same plane orthogonal to the central axis of the induction furnace,
A fixing step of fixing the arm member to the plurality of holes,
A method of replacing a lining material, comprising a lifting step of lifting the replacement jig together with the lining material from above the induction furnace.
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JPH0886572A (en) * | 1994-09-20 | 1996-04-02 | Kyowa Seisakusho:Kk | Method and apparatus for removing lining residual layer of metal melting furnace |
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2018
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