JP2676223B2 - るつぼ型誘導炉における耐火ライニング材除去方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はるつぼ型誘導炉の耐火ライニング材を取り替
える際に、該ライニング材をクレーンによって抜き上げ
ることができるるつぼ型誘導炉に係り、その耐火ライニ
ング材除去方法に関する。

［従来の技術］ 第３図は従来のるつぼ型誘導炉を略示する断面図であ
る。るつぼ型誘導炉は螺旋状に巻回した誘導コイル１の
内側に不定形つまり粉体の耐火ライニング材２をるつぼ
の形に成形した後、溶解する金属を収容して誘導コイル
１に通電して金属５を溶解し、その後炉が回転され出湯
口６から鋳型等に溶解金属５が注入される、誘導炉のの
原理は、誘導コイル１により発生した交番磁界がるつぼ
内の金属５を通るので金属５中に大電流が流れその結果
ジュール熱を発生し、この熱によって金属５を溶解させ
るというものである。

るつぼ型誘導炉は自動車のエンジンブロックの鋳物等
に常用されている。不定形耐火ライニング材２は2.0な
いし3.0kg/cm³の高密度に充填されるが、金属の溶解を
繰り返し行っている間に化学反応及び溶湯の循環に基づ
く撹拌力によって耐火ライニング材２は次第に摩耗して
いく。そして、耐火ライニング材２が原寸法の1/2ない
し2/3の厚さに迄減少した時に、残りの使用済耐火ライ
ニング材２を解体して再び新しいライニング材を充填
し、るつぼ形を成形しなければならない。ライニング材
２の使用時間つまり寿命は炉容量の250ないし300倍であ
り、通常略１ないし３ヶ月である。耐火ライニング材２
の中には焼結用バインダーが入っているため金属溶解時
の高温によって硬く焼結される。

従来はこの硬化したライニング壁を解体する場合、作
業者がエアーハンマーを持って炉内に入り力一杯壁に該
エアーハンマーを押圧し、エアー圧で押し出される刃先
が壁に与える衝撃力で解体していた。このような従来の
ライニング解体法は、作業者がエアーハンマーでライニ
ング材を崩すので解体に時間がかかり作業性が良くない
こと、炉内は激しい騒音、粉塵があり、また作業者自身
強い振動を繰り返し受けるので気管支炎、珪肺病あるい
は白ろう病になる等衛生上作業環境が良くないこと、エ
アーハンマーによって誘導コイル及び冷却コイルが破損
される危険があること、炉内に解体用足場を構築する必
要があるので費用がかかり作業能率が悪いこと等の欠点
があった。

そこで、このような欠点を解消するために、従来にあ
っては、誘導コイルを保護するコイルセメントあるいは
コイル絶縁テープの内側に不定形耐火物あるいは断熱材
を上抜き勾配をつけ形成し、その上に滑り面を形成し、
炉底耐火物上に非磁性かつ耐熱性の所定硬度を有するね
じ孔付プレートを設け、その後炉底及び壁面に耐火ライ
ニング材を充填して成ることを特徴とするるつぼ型誘導
炉を提供した。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、以上のような従来の誘導炉にあって
は、前記ねじ孔付プレートに熱が伝わり易く、底部に設
置された耐火レンガと該プレートがくっついてしまい、
その結果耐火ライニング材のみの除去が良好に実施でき
ないという欠点があった。

本発明の目的は上述した欠点に鑑みなされたもので、
耐火ライニング材のみを短時間にしかも確実に除去でき
るようにしたるつぼ型誘導炉における耐火ライニング材
除去方法を提供するにある。

［問題点を解決するための手段］ 前記目的を達成するために、本発明に係るるつぼ型誘
導炉における耐火ライニング材除去方法は、ねじ孔付円
筒形架台と耐火ライニング材を一体固着した後、バイブ
レータで該円筒形架台を介して耐火ライニング材に振動
を与えて、該耐火ライニング材の外周面の未焼結粉末を
炉底に流下させ、耐火ライニング材とのその周囲部材と
の間に隙間を設けた後、前記ねじ孔付円筒形架台に固定
した吊上げ装置によって耐火ライニング材を炉外へ除去
するようにしたものである。

［作用］ このように本発明方法にあっては、バイブレータで振
動を与えて耐火ライニング材とその周囲部材との間に隙
間を設けた後、吊上げ装置によって炉外へ除去するよう
にしているので、使用済耐火ライニング材を短時間でし
かも確実に除去することができる。

［実施例］ 以下、図に示す実施例を用いて本発明の詳細を説明す
る。

第１図は本発明に係る耐火ライニング材除去方法を採
用したるつぼ型誘導炉の一実施例を示す要部断面図、第
２図は吊上げ装置および誘導炉の平面図である。10は誘
導コイルであり、通常螺旋状に巻回された銅線から成
り、11は耐火ライニング材であり、SiO₂98％以上、B₂O₃
0.8％組成の乾式耐火ライニング材から成り、12は冷却
コイルであり、常時水を流して誘導コイル10を70℃以下
に冷却するようになっている。各コイル10,12はコイル
セメント13によって固められている。該コイルセメント
13は、例えばSiO₂86.5％、Al₂O₃8.5％、CaO3.5％の組成
のEKSELSET SS209（商品名）あるいはSiO₂65％、Al₂O₃
30％、他成分５％の組成のRADANITコイルセメント（商
品名）等が使用される。

各コイル10,12の外周は変圧器等に使用される珪素鋼
板から成る外壁14で囲まれ、誘導コイル10の発生する磁
界が外部に洩れないようにシールドしている。炉底の耐
火レンガ15上にはシャモット質耐火レンガ16が張られて
いる。

また、コイルセメント13の内側にはセラミックセメン
ト17を上から炉底にかけて上抜き勾配1/100以上で内張
りしている。この上抜き勾配は、板状の断熱材、絶縁材
を内側円周に水平に張り、下に行くほど板の枚数を増し
て重ね合せ階段状に仕上げることによって形成してもよ
い。セラミックセメント17は例えばその組織がSiO₂98〜
99％、Al₂O₃＋TiO₃0.3〜0.8％のシリカ・プレミックスA
0.8（商品名）から成っている、コイルセメント13に接
する耐火ライニング材11は冷却コイル12の冷却効果によ
って20ないし30mm未焼結層となって粉末状態を保ってい
る。この性質を充分に活用し、コイルセメント13との摩
擦抵抗を更に小さくするために前述の上抜き勾配の内側
表面が絶縁材及び断熱材としての機能を有する滑り面を
与えるためにマイカアスベスト10で覆われる。この後、
耐火ライニング材11が所望の厚さ及び形状に炉内に充填
される。耐火ライニング材11の充填法は従来通りで変更
はない。

一方、該耐火ライニング材11上には、ねじ孔19aを有
する円筒形架台19が載置されていると共に、該ねじ孔19
aの下側にはエアー式のバイブレータ20が配置固定され
ている。なお、符号21は該バイブレータ20を円筒形架台
19に支持固定するための支持部材、22は円筒形架台19を
補強するための補強部材である。また、前記バイブレー
タ20には、エアーモータ（図示せず）が内蔵されてお
り、該エアーモータの作動によって周囲に振動を与える
ように構成されている。

さらに、円筒形架台19の下部には外側に突出するごと
く形成されたフランジ部19bが設けられており、また該
円筒形架台19の外周面と耐火ライニング材11との間は例
えばセメント質硬化剤23によって一体固着された構造と
なっている。該セメント質硬化剤23は、水ガラスと鋳物
砂、あるいはセメントと水を混ぜ合わせた後、そのまま
放置して硬化させることによって形成するか、または耐
火セメントと水を混ぜ合わせた後、加熱して硬化させる
ことによって形成されている。

尚、このセメント質硬化剤の代りに有機質硬化剤を用
いても差し支えない。さらには、ゴム質のダイヤフラム
を円筒形架台19の外周面に取付け、その使用時に空気に
よりダイヤフラムを膨張させて円筒形架台19と耐火ライ
ニング材11とを強固に固着させても差し支えない。

一方、符号24は吊上げ主軸で、該吊上げ主軸24の下部
には前記円筒形架台19のねじ孔19a内に螺合するねじ部2
4aが設けられていると共に、その上下方向途中位置には
ハンガー25が取り付けられている。また、符号26は誘導
炉27の上部の鉄板27a上に設置された吊上げ架台で、該
吊上げ架台26は第２図に示すごとく、中央の円板部26a
から三方に延びる長板部26bを備えている。該円板部26a
の中央には前記吊上げ主軸24が貫通する貫通孔26cが穿
設されていると共に、長板部26bの開放端部には高さ調
整用部材28が昇降可能に取り付けられている。また、第
２図には図示は省略してあるが、該吊上げ架台26の円板
部26a上には油圧ジャッキ29が載置されており、さらに
該油圧ジャッキ29の上部には吊上げ主軸24に固定された
止めナット30が配置されている。なお、符号31は誘導炉
27の底部に設けられた未焼結粉体用排出口である。

次に、使用済の耐火ライニング材11の除去作業につい
て説明する。まず、円筒形架台19を使用済の耐火ライニ
ング材11上に載置した後、該円筒形架台19の外周面と耐
火ライニング材11との間をセメント質硬化剤23によって
一体固着する。次に、油圧ジャッキ29を作動させて、円
筒形架台19にねじ結合された吊上げ主軸24に、予め上方
へ引張り応力を与える。

この後、バイブレータ20と、未焼結粉体用排出口31に
連結された真空ポンプ（図示せず）を同時に作動させ
る。すなわち、バイブレータ20を作動させると、円筒形
架台19、セメント質硬化剤23を介して耐火ライニング材
11に振動が付与され、その結果該耐火ライニング材11の
外周面に位置する未焼結粉体が未終結粉体用排出口31側
に流動落下していく。一方、該排出口31の箇所まで流下
してきた未終結粉体は、前記真空ポンプで外部に排出さ
れる。これによって、耐火ライニング材11とその周囲の
部材、特にコイルセメント13との間に隙間が設けられる
ことになる。

この後、油圧ジャッキ29を作動させ、円筒形架台19、
セメント質硬化剤23と一体となって耐火ライニング材11
を若干（約7cm）引き上げる。次に、ハンガー25を介し
て、例えば誘導炉27の上部に掛け渡された棒32に吊上げ
主軸24、円筒形架台19、セメント質硬化剤23及び耐火ラ
イニング材11を一体となって吊下げ、この後吊上げ主軸
24から止めナット30、油圧ジャッキ29及び吊上げ架台26
を順次取り外していく。そして、この後クレーン（図示
せず）を使用して、吊上げ主軸24、円筒形架台19、セメ
ント質硬化剤23及び耐火ライニング材11を持ち上げ、誘
導炉27の炉外へ除去する。これによって、使用済耐火ラ
イニング材の除去作業が完了する。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明方法によれば、バイブレー
タで振動を与えて使用済耐火ライニング材とその周囲部
材との間に隙間を設けた後、吊上げ装置によって該使用
済耐火ライニング材を炉外へ除去するようにしたので、
従来に比べて短時間でしかも確実に使用済耐火ライニン
グ材を炉外に除去できるという効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る耐火ライニング材除去方法を採用
したるつぼ型誘導炉の一実施例を示す要部断面図、第２
図は吊上げ装置および誘導炉の平面図、第３図は従来の
るつぼ型誘導炉の一例を示す断面図である。 11……耐火ライニング材， 13……コイルセメント,15……耐火レンガ， 16……シャモット質耐火レンガ， 17……セラミックセメント,19……円筒形架台， 19a……ねじ孔,20……バイブレータ， 23……セメント質硬化剤,24……吊上げ主軸， 26……吊上げ架台,27……誘導炉， 29……油圧ジャッキ,31……未焼結粉体用排出口。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】ねじ孔付円筒形架台と耐火ライニング材を
   一体固着した後、バイブレータで該円筒形架台を介して
   耐火ライニング材に振動を与えて、該耐火ライニング材
   の外周面の未焼結粉末を炉底に流下させ、耐火ライニン
   グ材とその周囲部材との間に隙間を設けた後、前記ねじ
   孔付円筒形架台に固定した吊上げ装置によって耐火ライ
   ニング材を炉外へ除去するようにしたことを特徴とする
   るつぼ型誘導炉における耐火ライニング材除去方法。