JP3361089B2 - 取鍋を内張りする方法及び対応の型 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は請求項１の前提部分
に記載の型に関する。

【０００２】

【従来の技術】このような型及び対応の方法はDE 44 03
270 C1により公知である。流し込み可能な耐火性の材
料は、公知の実施の形態では、チキソトロープ特性を有
する。すなわち、この材料は、投入された機械的エネル
ギーの振動による影響下で流動することができ、取鍋の
内側境界と、シリンダ状の又は僅かに錐形の、下方にテ
ーパをなす型の外周面との間の、型の中空空間に均等に
分配される。前記内側境界は取鍋の壁部によって、ある
いは、スラグと溶湯とによっても損傷を受けない、除去
工程後に残った、古いライニングの残りのうちの、内面
によって形成されている。

【０００３】実際に、耐火性のライニングの側壁のみを
この方法によって製造する。続いて、側壁用の材料が硬
化して型を抜いた後に、底部自体を流し込み可能な耐火
性材料により形成する。それ故に、全体が結合されて一
体式のライニングが形成される。続いて、取鍋が再度作
動し、溶湯が注入される前に、ライニングを徹底的に乾
燥する。

【０００４】これらの一体式のライニングを作る際の危
険個所は、底部と側壁との間の結合部である。この結合
部は密でなければならない。作動中にも、側壁に対する
底部の移動は生じてはならない。このことによって、亀
裂が幾つかできてしまうだろう。極端な場合、溶湯が取
鍋の鋼板本体にまで浸入して、外への割れ目を引き起こ
すであろう。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】重要な他の観点は、型
を取鍋の中で位置決めすることである。使用済みの取鍋
のライニングを再生する際、鍋の内法の中空空間が軸対
称になるのは極めて僅かである。型を中心に吊り下げる
ことは容易にできないか、あるいは、クレーンに懸架し
たままであちこちに揺動することはできない。実際にま
た、型は取鍋の中で傾けてはならない。型を、埋戻しの
開始前に、取鍋の中空空間の中で水平方向に調節しなけ
ればならない。型に、流し込み可能な耐火性の材料を埋
め戻す間、更に、型を取鍋の中で調節した位置に保たね
ばならない。

【０００６】前提部分に記載の前記作業法で、型を、取
鍋の中空空間の中で水平方向に調節かつ固定することが
でき、同時に、側壁と、ライニングの、後で鋳造された
底部との間の結合を改善するという課題が、本発明の基
礎になっている。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この課題は請求項１に記
載の本発明によって解決される。

【０００８】DE 44 03 270 C1に記載の従来の技術で
は、複数の小形の型は、基本的にはしかるべき箇所に留
まっており、膨張の際の弾性変形の下で、型の周囲を越
え出るホースによって形成されている。これに対し、本
発明では、型に対し移動可能な複数の型本体が設けられ
ており、これらの型本体は型に対し全体として移動する
ことができる。

【０００９】周囲に亘って分布された複数の小形の型に
より、実際の型が、取鍋の中空空間の中の最適な位置で
中心に置かれる。

【００１０】底部の続いての製造の際に、側壁の下方領
域に形成された開口部に、底部材料が入る。この底部材
料は、硬化後に、底部を側壁に動かないように固定する
一種のセラミック製のアンカー又はロック装置を形成す
る。このことによって、亀裂及び他の漏れ箇所の発生の
危険性は、上記方法で製造されたライニングの場合著し
く減少される。セラミックのアンカーの保持機能は万一
溶湯と直接的な接触が生じても、溶湯によっては危険に
晒されない。

【００１１】この型は、原理的には、側壁の、任意に製
造されるライニングに適している。チキソトロープ特性
を有する耐火性の材料は一例にすぎない。本発明を実現
するために、自力流動性(selbstfliessend)の耐火性の
材料と、突き固めによって硬化可能な耐火性の材料とが
考えられる。原理的には、方法的な観点では、本発明を
型なしでも、吹付材料(Spritzmasse)によって実行する
ことができるのは、そのとき、底部を続いて別個に製造
する場合である。

【００１２】複数の小形の型が、錐形の、半径方向外側
にテーパをなす型本体を有すること（請求項７）、及
び、複数の小形の型が、錐形であり、かつ半径方向外側
にテーパをなしている型本体を有し（請求項３）、この
型本体の軸線にスクリュースピンドルが設けられている
ことができることは、適切である。

【００１３】詳しくは、小形の型を移動可能に案内する
ためには、請求項４に記載のように、ガイドスリーブ内
で半径方向に移動可能なガイド部分を設けることができ
る。このガイド部分は、請求項５に記載のように、鍋形
の部分の形状を有することができ、この鍋形の部分の底
部には、小形の型のベース面が載っている。

【００１４】請求項６に記載のように、スクリュースピ
ンドルを、２つのナットを有する相応に大きいねじによ
って、形成することができる。

【００１５】型の底部の、水平方向位置への調節を、請
求項７に記載のように、型の周囲に亘って型の縁部に配
設されている複数の持上げ要素によって行なうことがで
きる。請求項８に記載のように、これらの持上げ要素
を、下端が一体式のライニングの残った表面に載ってお
りかつ型の下端に支持する垂直方向のスクリュースピン
ドルによって、形成することができる。

【００１６】型の下側は、底部の残ったライニングの表
面の凹凸の故に、このライニングの幾らか上に設けられ
ている。それ故に、型の側壁に材料を埋め戻す際に、流
込み可能な、特に流動可能な耐火性の材料が半径方向外
側から入り込むであろう先である中間空間が生じる。

【００１７】このことを防ぐために、型の外縁を巡っ
て、型の底部の下側と、底部の残ったライニングの表面
との間に、膨張可能なホースが延びており（請求項
９）、ホースは中間空間を密閉し、耐火性の材料を外側
に押し留める。

【００１８】各鋳造工程の終了時には、取鍋を逆さまに
することによって、取鍋に残った溶湯の残り及びスラグ
を空ける。この場合、かなり重量のある一体式ブロック
を形成するライニングが取鍋の中で開口部の方に滑って
くる危険性がある。

【００１９】残りを空にするために取鍋をひっくり返す
際に、一体式のライニングの滑り落ちが生じないために
は、取鍋の底部の内側には、取鍋の底部の一体式のライ
ニングの中にまで延びている複数のアンカーを取着する
ことができる（請求項１０）。これらのアンカーは、例
えば、溶接されたスチール製アンカーであってもよい。

【００２０】DE 196 05 968 A1から知られるように、型
を周方向に分割し、複数の分割縁部の周方向の相対移動
によって、型の直径を変えることができる（請求項１
１）。

【００２１】請求項１２に記載のように、分割箇所に
は、隣接し合う複数の分割縁部が周方向に移動可能に係
合する相手である閉鎖部材を設けることができる。

【００２２】

【発明の実施の形態】図面には本発明の複数の実施の形
態が示されている。

【００２３】図１に全体として参照符号１００が付され
た型(Schablone)は取鍋４０の内法の中空空間を定め
る。型は緩やかにテーパをなし軸線Ａを有する型本体１
１からなる。型本体は鋼板からなる壁部１２を有し、壁
部の上縁には、クレーンに懸架するための複数のアイ２
が設けられている。クレーンによって、型１００は、上
から、作業場の床に垂直に立っている取鍋４０に挿入さ
れる。図１には取鍋のうち部分断面のみが示されてい
る。取鍋４０自体はシリンダ状の又は微かに錐形のスチ
ールジャケット(Stahlmantel)４からなる。スチールジ
ャケットは内側に耐火性のライニング３を有する。この
ライニングは、スチールジャケット４の垂直の壁部及び
底部の内側に、耐火レンガで築かれた、多層の外側ライ
ニング５を有し、外側ライニングには、内側に、耐火性
の一体式のライニングが張られている。このライニング
は取鍋４０の垂直の側壁４２の外側ライニング５の内側
に側壁６を有する。取鍋４０の底部４１も一体式のライ
ニング８を有する。しかし、このライニングは、側壁４
２の一体式のライニング６の張付及び型１００の引き抜
き後に初めて挿入される。

【００２４】一体式のライニング６，８の内側の境界は
取鍋の内法の中空空間を定め、この境界は、中空空間に
注入された溶湯と、スラグとの作用に晒されている。境
界は取鍋の何回かの移動後に除去により不均等になり、
境界の耐火性は浸透する溶湯及びスラグによって減少さ
れる。そのとき、ライニング６，８の修復が必要であ
る。このためには、取鍋４０を冷ましておく。次に、一
体式のライニング６，８の表面は、スラグが浸透したの
で、最早十分に耐火性のない表面を除去すべく、機械的
に取り除かれる。しかし、一体式のライニング６，８の
うちの、外側ライニング５と、溶湯及びスラグによって
損傷を受けていない重要部分とは残っていて、掃除かつ
粗面化された内側の境界面６′及び８′を有する。次
に、取鍋４０の垂直の側壁４２のライニング６を再生す
るために、一体式の耐火性のライニング６の内側の境界
面６′と、型本体１１の外周面１１′との間の中間空間
７に、一体式のライニング６の残った部分と結合する流
し込み可能な新たな耐火性の材料９が詰められる。新た
に入れられた材料９が硬化した後、型１００が引き抜か
れる。取鍋の側壁４２のライニング３はかくて仕上げ成
形される。点線で示しただけの底部８もこれに続く。

【００２５】上下が空いている型本体１１は、湾曲した
鋼板からなる環状の壁部１２を有する。この壁部の内側
は、図１から明らかなように、複数のリブで補強されて
いる。型本体１１は周方向に閉じられておらず、少なく
とも１箇所で分割されている。図３から明らかなよう
に、分割縁部１３同士は、周方向に間隔をあけて相対し
ている。型１００の高さに亘って連続している閉鎖部材
１４は、分割縁部１３同士の間のギャップのために設け
られている。この閉鎖部材は、外側の、縦長矩形の、垂
直な薄板部材１５を有し、この薄板部材は、両方の分割
縁部１３で、壁部１２の外側を覆っている。分割縁部１
３同士の間の真ん中で、幅の狭い垂直のストリップ１６
が内側に溶接されており、このストリップは壁部１２と
同じ厚さを有する。幅の狭いストリップ１６には、内側
で、２つの周方向に張り出している複数の他のストリッ
プ１７が溶接されている。これらのストリップは、薄板
部材１５とほぼ同じ位まで周方向に延びている。かく
て、周方向に空いている２つのスリット１８が形成され
ており、壁部１２の分割縁部１３はスリットに係合する
ことができる。ほぼ接線方向に、型１００の軸線Ａに対
し垂直な面に沿って、分割縁部１３の付近にある複数の
スクリュースピンドル(Schraubspindeln)１９が高さに
亘って配設されている。これらのスクリュースピンドル
は壁部１２の隣接した壁部分に係合する。スクリュース
ピンドルによって、分割縁部１３同士を望み通りに接近
させてり離したりすることができる。このことによっ
て、型１００の錐形にある程度影響を与えることができ
る。しかし、特に、型１００の直径を変えることがで
き、特に、流し込み可能な材料９を中間空間７に充填し
た後に、直径を減少させて、引き抜きを容易にすること
ができる。

【００２６】型１００の最低領域には、従って、取鍋４
０の底部の付近に、この実施の形態では、互いに１２０
゜ずれた半径方向に移動可能な３つの小形の型２０が設
けられている。これらの小形の型は、半径方向に繰り出
された状態では、残っている一体式のライニングの内側
の境界６′にまで達しており、かくて、中間空間７に材
料を充填する初めに、クレーンに懸架している型１００
を、取鍋４０の内側で位置決めするために、用いられ
る。これらの小形の型のうちの１つのみが示されている
図１の、その右下端から明らかなように、これらの小形
の型２０は、中間空間７に流し込み可能な材料９を充填
する際に、この中空空間(diesem)に複数の開口部２１を
形成する。これらの開口部の寸法は小形の型２０の寸法
によって定められる。流し込み可能な材料９が十分に硬
化するや否や、これらの小形の型を引き戻すことができ
る。次に、型１００を取鍋４０から上へと引き出すこと
ができる。複数の開口部２１が出来上がっている。

【００２７】続いて、取鍋４０の底部８用の材料を入れ
る。この材料は複数の開口部２１に入って、開口部を充
填する。それ故に、硬化後には、底部８に、錐形のセラ
ミックの複数のアンカー装置又はロック装置が形成され
る。これらの装置は、底部８の縁部にいずれにせよ生じ
る結合の他に、底部を、動かないように、開口部取鍋４
０の側壁４２の耐火性のライニング３に固定する。

【００２８】この方法を、磨損した一体式のライニング
６，８の再生の場合の他に、ライニングの最初の製造の
場合にも用いることができる。

【００２９】図４には、全体として参照符号２０が付さ
れた小形の型の構造が詳細に示されている。各々の小形
の型２０の位置では、型１００の壁部１２に、開口部２
２が設けられている。シリンダ状のガイドブッシュ２４
は、同軸にかつ型１００に対し半径方向の軸線Ａ′をも
って、開口部の内縁に溶接されている。ガイドブッシュ
２４には、鍋状の案内部分２５が移動自在に案内され、
案内部分の底部２６は半径方向外側に位置しており、内
から孔２３の縁部に当接して、この孔を外側に対し閉鎖
する。底部２６の外面には、孔２３を貫通するようにし
て、錐形の型本体２２の、軸線に対し垂直なベース２７
が、載っている。型本体２２は同軸の貫通孔２８を有
し、この貫通孔は外側に拡径部２９を有する。長いねじ
３０の形のスクリュースピンドルが設けられており、ス
クリュースピンドルは貫通孔２８を貫通し、スクリュー
スピンドルの頭部３１は拡径部に嵌っている。更に、ね
じ３０は一直線に並んだ貫通孔３２及び貫通孔３３を貫
通し、前者は底部２６に形成されており、後者はカイド
スリーブ２４を型１００の内部に対し覆う蓋部３４に形
成されている。ガイドスリーブ２４は、小形の型２０の
型本体２２が型１００の壁部１２の外周面の中に姿を消
すまで、案内部分２５が半径方向内側に移動されること
ができる程の長さを有する。

【００３０】ねじ３０には、型本体２２を底部２６の外
側にしっかり締める第１のナット３５が、底部２６の内
側に取着されている。第２のナット２６は、底部３４
の、型１００の内部に向いた側にある。注材料９が入れ
られて硬化されたとき、このナット３６によって、型本
体２２は型２２を引き入れることができる。それ故に、
この型自体１００を取鍋４０から引き抜くことができ
る。

【００３１】一体式のライニング６の表面６′に接触す
ることができる端面を有する複数の小形の型２０によっ
て、水平面において型１００の下端を調整することがで
きる。しかし、型１００の下縁３７が水平でないとき
は、このことを、複数の小形の型２０によっては取り除
くことができない。その点でも調整を可能ならしめるた
めに、型本体１１の内側の、その下縁には、３つの周設
された持上げ要素３９が設けられており、これらの持上
げ要素の夫々は型本体１１の内周面に溶接されたねじ部
分と、このねじ部分を垂直方向に貫通しかつクランク４
６によって作動可能である回転可能なスクリュースピン
ドル４５とからなる。スクリュースピンドル４５は下縁
３７を通って下方に突き出ており、下端に支持プレート
４７を有する。スクリュースピンドル４５は、支持プレ
ートによって、取鍋４０の底部４１の一体式のライニン
グ８の残った部分の凹凸のある表面８′の上に支持され
ている。耐火性の材料９を中間空間７に流し込むことを
始める前に、３つの持上げ要素３９を調節作動させるこ
とによって、下縁を水平方向に整列することができる。

【００３２】中間空間７に詰められた耐火性の材料が、
下縁３７と表面８′との間の中空空間４８に外から入り
込むことができないように、下縁３７の下側の周囲に膨
張可能なチューブ４９が延びており、このチューブは中
空空間４８を半径方向外側に対し密閉しており、型１０
０が引き出される程に耐火材料９が硬化するまで、その
材料を外側に保つ。図１には取鍋４０の底部４１の内側
に溶接されたもう１つのアンカーが示されている。この
アンカーのうちの複数個が底部４１の面全体に亘って配
設されており、このアンカーは、一体式のライニング８
の製造の際に底部４１のライニングに埋設される。複数
のアンカー３８は、取鍋４０の傾動の際に、一体式のラ
イニング６，８が滑るのを防止する。

【００３３】図５には、取鍋４０の周囲に亘って配設さ
れた複数の別個の開口部２１が作られてなく、周囲に亘
って貫通する只１つの内周開口部５１が存在してなる変
更の実施の形態が示されている。この内周開口部に底部
８の材料が入って、セラミックのアンカーを形成する。
このアンカーは、一体式のライニング６の下方を把持し
(hintergreifen)、周囲を巡っている周囲リブの形をな
す。

【００３４】内周開口部５１は、型本体１１の下端に設
けられたが、周囲を切れ目なく巡っている膨張可能なホ
ース５２の形をなす小形の型５０によって形成される。
軸線Ａ（図１）に対し垂直であり、型本体１１に溶接さ
れたリング５４と、このリングの内縁から下に延びる他
のリング５５とによって、内側に凹む肩部５３が形成さ
れており、この肩部はホース５２を軸線Ａの方向に又は
半径方向に後方から支持する。ホース５２に空気が入れ
られて膨張すると、ホースは、後で一体式の側壁６の領
域の中へ半径方向に膨張することのみができる。ホース
５２のうちの、型本体１１の周囲から突き出た部分の、
その領域には、一体式の側壁６の製造又は再生の際に入
れられる流し込み可能な耐火性の材料が除かれる。ホー
ス５２の上側はゴム等からなるエプロン５６によって覆
われている。

【００３５】流し込み可能な耐火性の材料９が入れられ
て、中間空間７の中で硬化した後で、ホース５２は無圧
にされる。次に、ホースを、型１００の引き抜きの際
に、その湾曲性の故に、型本体１１の外周面の下へ、凹
んだ肩部の中に押し戻すことができる。底部８用の流し
込み可能な耐火性材料を続いて詰める際に、形成された
内周開口部５１に材料が充填される。 ［図面の簡単な説明］

【図１】第１の実施の形態の型の側面図である。

【図２】図１の線ＩＩ−ＩＩに沿った水平方向断面図で
ある。

【図３】図１の線ＩＩＩ−ＩＩＩに沿った水平方向拡大
部分断面図である。

【図４】図１の線ＩＶ−ＩＶに沿った水平方向拡大部分
断面図である。

【図５】図１の右下角を示す変更の実施の形態の垂直部
分断面図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アイテル、ビルヘルム ドイツ連邦共和国、デー − 40883 ラーティンゲン、アム・レンバウム ５ (56)参考文献 特開 平10−216924（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−144882（ＪＰ，Ａ) 実開 平２−100198（ＪＰ，Ｕ) 独国特許発明4403270（ＤＥ，Ｃ２) 西独国特許出願公開3741073（ＤＥ, Ａ１) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B22D 41/02 C21C 5/44 F27D 1/16

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 冶金用の溶湯、特に溶鋼用の取鍋（４
   ０）の一体式の耐火性のライニング（３）を製造又は再
   生し、詳しくは、まず前記耐火性のライニング（３）の
   側壁（６）を製造し、その後、前記耐火性のライニング
   （３）の底部（８）用の、流し込み可能な、続いて硬化
   する耐火性の材料を、前記取鍋（４０）に入れるための
   型（１００）であって、この型は、前記取鍋の内法の中
   空空間を定めかつ前記取鍋（４０）に挿入可能な型本体
   （１１）の形をなしており、前記型本体（１１）の周囲
   に亘って分布されて前記ライニング（３）の後の底部
   （８）の高さ領域に設けられ、前記型本体（１１）の周
   囲（１１′）を半径方向に越え出てかつ前記周囲（１
   １′）の後方まで引き戻し可能な、複数の小形の型（２
   ０）を具備する型において、 これらの小形の型（２０）は、前記型（１００）に対し
   半径方向に移動可能な夫々１つの型本体（２２）を有す
   ること、を特徴とする型。
2. 【請求項２】 前記型本体（２２）はスクリュースピン
   ドル（３０）に沿って移動可能であること、を特徴とす
   る請求項１に記載の型。
3. 【請求項３】 前記型本体（２２）は錐形であり、半径
   方向外側にテーパをなしていること、を特徴とする請求
   項２に記載の型。
4. 【請求項４】 前記型（１００）の内部で、各小形の型
   （２０）の箇所に、前記型（１００）に対し半径方向の
   軸線（Ａ′）を有するシリンダ状のガイドスリーブ（２
   ４）が固設されており、このガイドスリーブ内で、ガイ
   ド部分（２５）が軸線（Ａ′）の方向に移動可能に案内
   されており、前記ガイド部分の、半径方向外側にある端
   部に、前記型本体（２２）が、前記型の前記壁部（１
   ２）の開口部（２３）を貫いて、取り付けられているこ
   と、を特徴とする請求項１乃至３のいずれか１に記載の
   型。
5. 【請求項５】 前記ガイド部分（２５）は前記ガイドス
   リーブ（２４）に移動可能に嵌っている鍋形の部分であ
   り、この鍋形の部分の、半径方向外側に位置する底部
   （２６）には、前記型本体（２２）のベース面（２７）
   が載っていること、を特徴とする請求項４に記載の型。
6. 【請求項６】 前記スクリュースピンドルは、前記型本
   体（２２）と、前記ガイド部分（２５）の前記底部（２
   ６）と、前記ガイドスリーブ（２４）の内端にある蓋部
   （３４）とを貫通しているねじ（３０）によって形成さ
   れており、前記型本体（２２）は、前記ねじ（３０）の
   頭部（３１）と、前記ガイド部分（２５）の前記底部
   （２６）の内側に設けられた第１のナット（３５）との
   間で緊張されており、前記蓋部（３４）の、前記型（１
   ００）の内部に向いた側では、他のナット（３６）が前
   記ねじ（３０）に設けられていること、を特徴とする請
   求項２乃至５のいずれか１に記載の型。
7. 【請求項７】 前記型（１００）の下端で、半径方向の
   縁部の付近には、周囲に亘って配設された少なくとも３
   つの持上げ要素（３９）が設けられており、これらの持
   上げ要素は、前記取鍋（４０）の前記底部（４１）の前
   記一体式のライニング（８）の残った部分の表面
   （８′）に支持するべく定められていること、を特徴と
   する請求項１乃至６のいずれか１に記載の型。
8. 【請求項８】 前記複数の持上げ要素（３９）は、前記
   型本体（１１）の前記壁部（１２）の内側の下端に取り
   付けられた複数のねじ部分（４４）の中で回転自在であ
   る垂直方向のスクリュースピンドル（４５）によって、
   形成されていること、を特徴とする請求項７に記載の
   型。
9. 【請求項９】 前記型（１００）の下側の外縁の周囲に
   亘って、膨張可能なホース（４９）が延びており、この
   ホースによって、前記型（１００）の前記下側と、前記
   取鍋（４０）の前記底部（４１）の残ったライニング
   （８）の前記表面（８′）との間の中空空間は、前記型
   本体（１１）の外側（１１′）と、前記表面（６′）と
   の間の中空空間（７）を埋め戻して修復する流し込み可
   能な耐火性の材料（９）に対し密閉可能であること、を
   特徴とする請求項１乃至８のいずれか１に記載の型。
10. 【請求項１０】 前記取鍋（４０）の前記底部（４１）
    の内側には、前記取鍋（４０）の前記底部（４１）の前
    記一体式のライニング（８）まで延びている複数のアン
    カーが取着されていること、を特徴とする請求項１乃至
    ９のいずれか１に記載の型。
11. 【請求項１１】 前記型（１００）は周方向において少
    なくとも１つの箇所で分割されており、複数の分割縁部
    （１３）の周方向の相対移動によって直径を変えること
    ができること、を特徴とする請求項１乃至１０のいずれ
    か１に記載の型。
12. 【請求項１２】 前記分割箇所には、前記型（１００）
    の高さに亘って延びている閉鎖部材（１４）が設けられ
    ており、この閉鎖部材は前記分割箇所を覆い、隣接の前
    記分割箇所（１３）が周方向に移動可能に係合する相手
    であるスリット（１８）を少なくとも１つの周方向に有
    すること、を特徴とする請求項１１に記載の型。