JP3164724B2 - 不定形耐火物の施工方法および施工装置 - Google Patents

不定形耐火物の施工方法および施工装置

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彰 大手
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啓一 平福
正登 片山
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えば取鍋,転炉等の
溶融金属容器の敷部施工に利用される不定形耐火物の施
工方法および施工装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、例えば取鍋,転炉等の溶融金属容
器の敷部施工に際しては、シャモット質等の耐火煉瓦を
用いて人手により行われるのが一般的であった。ところ
が、このような施工方法では工期や築炉費用がかかるだ
けでなく、作業環境面においても好ましくないことか
ら、最近では、溶融金属容器内に不定形耐火物を流し込
むことにより施工を行う、いわゆる流し込み施工方法が
採られることが多い。
【0003】この不定形耐火物の流し込み施工方法の一
例として、次の各公報に開示されているものが知られて
いる。 特開昭54−99006号公報 溶融金属容器内に配置した中子に振動を付与しながらそ
の中子の周囲より不定形耐火材を流し込んで容器の底部
を成形し、この後、前記中子を流動する耐火材の浮力に
抗しつつ浮上させながら容器の底壁および側壁を成形す
るようにしたもの。
【0004】特開昭63−278664号公報 溶融金属容器の底部に粗骨材を密充填し、この粗骨材の
上に、全面に小孔を設けた外壁および内壁を有する2重
中空構造の中枠を置き、この中枠の中空部に流し込み材
を投入してその流し込み材を外壁の小孔を通して粗骨材
の空隙部に充填するようにしたもの。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記
の公報に開示されている施工方法では、中子をセットし
た後その中子の周囲より耐火材を投入するようにしてい
るため、耐火材中に空気を巻き込んで良好な施工体が得
られないという不具合があった。また、このような不具
合をなくすためには中子に長時間振動を付与する必要が
あり、このように耐火材に長時間振動を付与して施工を
行った場合には、耐火材が分離することがあったり、作
業時間そのものが長くかかってしまうという問題点が発
生する。
【0006】一方、前記の公報に開示されている施工
方法では、流し込み材を中枠外壁の小孔を通して粗骨材
の空隙部に充填することにより敷部を施工するようにし
ているため、この小孔が目詰まりを起こし易く、その結
果施工体にムラができて均質な施工体が得られなかった
り、施工時間が長くかかってしまうという問題点があ
る。また、このような中枠を施工後に再利用する場合に
は洗浄することが必要となるが、この中枠には前述のよ
うに小孔が形成されているために洗浄するのが極めて困
難であるという問題点もある。
【0007】本発明は、前述のような問題点を解消する
ためになされたもので、溶融金属容器の敷部施工を少人
数かつ短時間で行い、しかも良好な施工体を得ることの
できる不定形耐火物の施工方法および施工装置を提供す
ることを目的とする。
【0008】
【課題を解決するための手段】前述の目的を達成するた
めに、本発明による不定形耐火物の施工方法は、不定形
耐火物の流し込みにより溶融金属容器の敷部を施工する
不定形耐火物の施工方法であって、振動を付与すること
により脱気,流動化させた不定形耐火物を前記溶融金属
容器の中央部からその溶融金属容器の底壁上に流し込
み、こうして流し込まれる不定形耐火物に振動を付与す
るとともに荷重を付与して脱気しながらその不定形耐火
物を前記溶融金属容器の底壁の周縁側へ押し出し、敷部
全面を均一に施工することを特徴とするものである。
【0009】一方、本発明による不定形耐火物の施工装
置は、不定形耐火物の流し込みにより溶融金属容器の敷
部を施工する不定形耐火物の施工装置であって、(a)
前記溶融金属容器の略中央部に設けられ、上方から混練
済みの不定形耐火物が投入されるシュート、(b)この
シュートの下方に設けられそのシュート内の不定形耐火
物を受け取る振動ホッパー、および、(c)この振動ホ
ッパーの下端に連設され、その振動ホッパーを介して供
給される不定形耐火物に振動を付与するとともに上方か
ら荷重を付与しつつその不定形耐火物を前記溶融金属容
器の底壁の周縁側へ押し出す振動板を備えることを特徴
とするものである。
【0010】前記不定形耐火物の施工装置は、更に、不
定形耐火物用材料と水とを混練する混練機と、この混練
機より排出される不定形耐火物を前記シュートに供給す
る移動ホッパーとを設けたものとすることができる。
【0011】ここで、前記混練機には、ホイストに吊り
下げられるコンテナバッグから前記不定形耐火物用材料
が供給されるようにするのが好ましい。また、前記シュ
ートの上方には前記移動ホッパーより排出される不定形
耐火物を受ける受けホッパーを設けるのがよい。
【0012】さらに、底壁上に流し込んだ不定形耐火物
に荷重を付与するためには、前記振動板は、支持フレー
ムの下端にコイルスプリングを介して支持して上下動可
能とするのが好適である。
【0013】
【作用】溶融金属容器の敷部の施工に際しては、この溶
融金属容器の中央部に配設されるシュートの上方から混
練済みの不定形耐火物が投入される。そうすると、投入
された不定形耐火物はシュートの下方の振動ホッパー内
に供給され、この振動ホッパー内で振動を付与されるこ
とにより脱気,流動化され、この振動ホッパーの下部か
ら溶融金属容器の底壁上に流し込まれる。この後、不定
形耐火物は、振動ホッパーの下端に連設されている振動
板によって更に振動が付与されるとともに荷重が付与さ
れつつ、溶融金属容器の底壁の中央部から周縁側へ向け
て押し出され、それによって空気を巻き込むことなく良
好な施工体を得ることが可能となる。
【0014】
【実施例】次に、本発明による不定形耐火物の施工方法
および施工装置の具体的実施例について、図面を参照し
つつ説明する。
【0015】図1は、本発明の一実施例に係る不定形耐
火物の施工装置を一部断面で示す全体構成図である。図
示のように、本実施例の不定形耐火物の施工装置は、門
型構造とされている本体フレーム1と、この本体フレー
ム1の略中央部に支持されるとともに、上部にホッパー
2aを有し下部にシュート2bを有する混練機としての
ミキサー2と、前記本体フレーム1の上部に水平方向
(図1で紙面に直角方向)に延設されるガイドレール3
に沿って走行可能なホイスト4と、前記ミキサー2の下
方に設けられるガイドレール5に沿って走行可能なゲー
ト6a付きの移動ホッパー6と、前記本体フレーム1の
下部に設けられミキサー2に水を供給する水添ユニット
7とを備えている。ここで、ホイスト4は、不定形耐火
物用材料の入ったコンテナバッグ8を図示されないコン
テナバッグ集積部から吊り下げてミキサー2の上方まで
搬送する役目をする。また、前記ガイドレール5は、そ
のガイドレール5の先端部に係止されているワイヤロー
プ9をウインチ10で巻き取ることにより、図1の鎖線
で示す位置まで折り畳み可能とされている。また、この
ガイドレール5の先端部には、そのガイドレール5を後
述の支持フレーム17の上面に支持する折り畳み可能な
支持杆11が連設されている。なお、図1において、符
号12は水温コントロールユニット、13は洗浄ポン
プ、14は集塵機をそれぞれ示している。
【0016】本実施例の施工装置における本体フレーム
1は、施工体である溶融金属容器15の内張り施工用に
形成されるピット16に近接して配設されている。この
ピット16内には内張り施工される例えば取鍋,転炉等
の溶融金属容器15が定置され、この溶融金属容器15
の開口部から支持フレーム17が挿入される。この支持
フレーム17は、周縁部が前記溶融金属容器15の口部
に載置されて支持される上部フレーム17aと、この上
部フレーム17aから垂下するように設けられる4本の
下部フレーム17bとより構成されている。そして、上
部フレーム17aの中央部には、前記移動ホッパー6か
ら排出される不定形耐火物を受ける受けホッパー18
と、この受けホッパー18の下方に連設されるシュート
19とが設けられている。また、下部フレーム17bの
下端には、それぞれコイルスプリング20を介して、略
円板状で周縁部が上方へ折れ曲がった形状の振動板21
が吊り下げられており、この振動板21の中央部には、
上部が前記シュート19に向けて開口する振動ホッパー
22が設けられている。図2に示されているように、振
動板21には、前後左右に各1個ずつ計4個のバイブレ
ータ23が取り付けられ、振動ホッパー22には左右の
側壁に各1個ずつ計2個のバイブレータ23が取り付け
られている。
【0017】図3には、下部フレーム17bと振動板2
1との取り付け部の詳細構造が示されている。図示のよ
うに、コイルスプリング20の上端部および下端部は、
ゴム板24および座板25を介して下部フレーム17b
および振動板21にそれぞれボルト結合されている。ま
た、このコイルスプリング20の上部および下部はそれ
ぞれ筒状ガイド26により覆われている。
【0018】以上のように構成されている施工装置にお
いては、不定形耐火物用材料入りのコンテナバッグ8が
ホイスト4によりミキサー2の上方まで搬送され、この
コンテナバッグ8内から不定形耐火物用材料がホッパー
2aを介してミキサー2内に投入され、一方、水添ユニ
ット7から水がミキサー2内に供給され、これら不定形
耐火物用材料と水をがミキサー2内で混練される。そし
て、混練後ミキサー2の底板が開放されることによっ
て、混練物としての不定形耐火物はシュート2bを介し
て下方に待機する移動ホッパー6(図1で二点鎖線で示
す)内に排出される。この後、この移動ホッパー6はガ
イドレール5に沿って受けホッパー18の上方位置(図
1で実線で示す)まで移動され、この位置で移動ホッパ
ー6のゲート6aが開放される。なお、移動ホッパー6
は、ミキサー2の下方位置と受けホッパー18の上方位
置との間を往復移動することによって不定形耐火物を順
次受けホッパー18内に投入する。
【0019】こうして受けホッパー18内に投入された
不定形耐火物は、シュート19内を通って下方の振動ホ
ッパー22内に供給され、この振動ホッパー22内で振
動を付与されることにより脱気,流動化され、図4の矢
印Aで示されるように、振動ホッパー22の下部から溶
融金属容器15の底壁上に流し込まれる。
【0020】このとき不定形耐火物は、振動ホッパー2
2の下端に連設されている振動板21がコイルスプリン
グ20に支持されて上下動されることによって、溶融金
属容器15の底壁の中央部から周縁側へ向けて押し出さ
れ、それによって空気を巻き込むことなく敷部の施工が
行われる。そして、不定形耐火物の投入量を増やすにつ
れて振動板21は徐々に押し上げられ、所定量の不定形
耐火物が投入されて上下の筒状ガイド26,26が突き
合わされると、振動板21は停止されて施工終了とな
る。
【0021】本実施例の不定形耐火物の施工装置によれ
ば、溶融金属容器15の底壁の中央部から周縁側へ向け
て不定形耐火物を流し込むようにされ、また、その流し
込み時に不定形耐火物に振動と荷重が付与されるので、
この不定形耐火物中に気泡や空洞が出来ることがなく、
より良好な施工体を得ることができる。
【0022】また、本装置では、不定形耐火物の混練か
ら鋳込みまでの各工程を一貫して自動化することができ
るので、少人数かつ短時間で施工することができるとい
う長所を有するものである。なお、本装置による施工状
況は、作業者が溶融金属容器15の上に立って覗き込む
ことによって容易に監視できる。
【0023】本実施例の施工装置の有効性を確認するた
めに、本実施例の施工方法と、前記の公報のように中
子の周囲から不定形耐火物を流し込むようにした施工方
法(比較例)のそれぞれについて比較したところ、施工
時間については、本実施例のものが比較例のものの約2
/3の時間で施工が行え、また、それによって得られた
施工体も、比較例のものでは気泡等が残っているのに対
して、本実施例のものでは均質な施工体が得られること
が確認された。また、施工体の耐用性についても、本実
施例のものが比較例のものの約1.2倍の耐用性を有す
ることが確認された。
【0024】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明によれ
ば、溶融金属容器の敷部の施工を少人数かつ短時間で能
率的に行うことができ、しかも良好な施工体を得ること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係る不定形耐火物の施工装
置を一部断面で示す全体構成図
【図2】図1のI−I線断面図
【図3】本発明の一実施例における下部フレームと振動
板との取り付け部の詳細構造を示す断面図
【図4】本発明の一実施例における施工状況説明図
【符号の説明】
2 ミキサー 4 ホイスト 6 移動ホッパー 7 水添ユニット 8 コンテナバッグ 15 溶融金属容器 17 支持フレーム 18 受けホッパー 19 シュート 20 コイルスプリング 21 振動板 22 振動ホッパー 23 バイブレータ
フロントページの続き (72)発明者 落合 勇司 兵庫県加古川市金沢町1 株式会社神戸 製鋼所加古川製鉄所内 (72)発明者 平福 啓一 兵庫県高砂市荒井町新浜1丁目3番1号 ハリマセラミック株式会社内 (72)発明者 片山 正登 兵庫県高砂市荒井町新浜1丁目3番1号 ハリマセラミック株式会社内 (72)発明者 赤田 勝美 兵庫県高砂市荒井町新浜1丁目3番1号 ハリマセラミック株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) F27D 1/16 B22D 41/02 C21C 5/44

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 不定形耐火物の流し込みにより溶融金属
    容器の敷部を施工する不定形耐火物の施工方法であっ
    て、振動を付与することにより脱気,流動化させた不定
    形耐火物を前記溶融金属容器の中央部からその溶融金属
    容器の底壁上に流し込み、こうして流し込まれる不定形
    耐火物に振動を付与するとともに荷重を付与して脱気し
    ながらその不定形耐火物を前記溶融金属容器の底壁の周
    縁側へ押し出し、敷部全面を均一に施工することを特徴
    とする不定形耐火物の施工方法。
  2. 【請求項2】 不定形耐火物の流し込みにより溶融金属
    容器の敷部を施工する不定形耐火物の施工装置であっ
    て、(a)前記溶融金属容器の略中央部に設けられ、上
    方から混練済みの不定形耐火物が投入されるシュート、
    (b)このシュートの下方に設けられそのシュート内の
    不定形耐火物を受け取る振動ホッパー、および、(c)
    この振動ホッパーの下端に連設され、その振動ホッパー
    を介して供給される不定形耐火物に振動を付与するとと
    もに上方から荷重を付与しつつその不定形耐火物を前記
    溶融金属容器の底壁の周縁側へ押し出す振動板を備える
    ことを特徴とする不定形耐火物の施工装置。
  3. 【請求項3】 不定形耐火物用材料と水とを混練する混
    練機と、この混練機より排出される不定形耐火物を前記
    シュートに供給する移動ホッパーとが設けられる請求項
    2に記載の不定形耐火物の施工装置。
  4. 【請求項4】 前記混練機には、ホイストに吊り下げら
    れるコンテナバッグから前記不定形耐火物用材料が供給
    される請求項3に記載の不定形耐火物の施工装置。
  5. 【請求項5】 前記シュートの上方には前記移動ホッパ
    ーより排出される不定形耐火物を受ける受けホッパーが
    設けられる請求項3または4に記載の不定形耐火物の施
    工装置。
  6. 【請求項6】 前記振動板は、支持フレームの下端にコ
    イルスプリングを介して支持されて上下動可能とされて
    いる請求項2乃至5のうちのいずれかに記載の不定形耐
    火物の施工装置。
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