JP3667399B2 - Barge construction method - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高炉からの溶銑滓が流れる大樋などの所謂，出銑樋の施工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
このような従来の出銑樋の概要構造を図３９に示す。この出銑樋の最も外殻になる外殻部分Ａは耐火煉瓦で構成され、その内側に所定の樋形状を有する所定厚さのキャスタブル層からなるライニングＢが構成されている。このライニングＢのうち、出銑が接触する部位は次第に損耗してしまうから、例えば既に出銑樋が実際の出銑に供され、当該ライニングＢの損耗が所定の管理値以上となると、出銑を止め、図４０に示すように、損耗している古いライニングＢのキャスタブル層を解体して除去し、その内側に前記所定の樋形状の中枠Ｃをセットし、この中枠Ｃと耐火煉瓦層からなる外殻部分Ａとの間に流し込み材Ｄと称される流動性材料を流し込み、この流し込み材Ｄが或る程度固化した状態で中枠Ｃを脱枠し、必要に応じてバーナ等の加熱手段を用いて当該流し込み材Ｄを加熱しながら乾燥させ、これを完全に乾燥・固化させて前記キャスタブル層からなるライニングＢを復元施工する。なお、出銑樋を新規作成する際には、前記耐火煉瓦層からなる外殻部分Ａを作成したのち、中枠Ｃをセットすることから開始される（特開昭５４−１３９８０９号公報参照）。
【０００３】
このような流し込み材のキャスタブル層からなるライニングＢは、一般に気孔率が低く、従ってかさ比重が大きく、機械的強度に優れ、特に出銑に伴う損耗速度が小さいことから、前回の復元施工や新規施工から次の復元施工までの耐用時間が長く、従来、出銑樋の構成としては最も実用的とされている。
なお、前記キャスタブル層からなるライニングＢの部分的或いは局所的な損耗に対しては、接着性を有する粉粒材料を水と混練した吹付け材と称される補修材を、当該損耗部位に比較的低い吐出圧力で吹付けて応急的に補修している。但し、この従来の吹付け材は、一般に気孔率が高く、かさ比重が小さく、強度や損耗速度の点から実際の出銑に長く耐用できるものではないとされており、あくまでも次回の復元施工までの応急的な補修材として使用されている。勿論、こうした応急的な補修で、長時間出銑を止めることはできないから、比較的短時間のうちに，即ち出銑樋が未だ熱い状態で吹付け材を吹付けて補修を行うことから、この吹付け施工を熱間吹付け施工とも称している（特開平６−１１６６１１号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の出銑樋の構成並びにその復元施工や新規施工には、例えば中枠をセットしたり、復元施工にあっては古いライニングを解体除去したりするために大変な時間と労力を必要とする。また、ライニングの施工体を乾燥させる際には、前述のように流し込み材からなるキャスタブル層の気孔率が低い分だけ、当該流し込み材の揮発成分や水蒸気或いは加熱によって蒸発しようとする不揮発成分の逃げが悪いことになるから、これらの蒸発成分が集積したり、更にそれが加熱によって膨張したりしてキャスタブル層そのものが破裂（これを爆裂とも言う）しないように、或いは流し込み材が急激に乾燥して体積変化し、これが所謂収縮亀裂の原因となったりしないように、ゆっくりと時間をかけて行う必要がある。勿論、この間に必要とする労力も多大である。更には、前記流し込み材を流し込む工程においては、図４１に示すように当該流し込み材の混練に要する人員、それを移動するための人員、これをバケットに投入し、上架し、施工するための人員を必要とし、これだけでも相応の時間と労力を必要とすることが分かる。このように従来の出銑樋の構成及び施工には多大の時間と労力を必要とするばかりでなく、流し込み材の単価が高い上にその使用量も多いため、全体的にコスト高であり、しかも出銑を長時間止めておかなければならないことから、生産効率や歩留りの面でも大いに問題がある。
【０００５】
本発明は、前記補修材としてしか使用されなかった安価な吹付け材に着目し、当該吹付け材でライニングを構成する際には中枠を必要とせず、また本来的に気孔率の高い吹付け材層からなるライニングは、その乾燥・固化中に前記爆裂や収縮亀裂を起こしにくいことから、この吹付け材を用いて出銑樋を施工するときに有効な出銑樋施工方法を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
而して、本発明のうち請求項１に係る出銑樋施工方法は、高炉の出銑樋の外殻部分の敷部及び壁部に流し込み材を流し込み、これを乾燥・固化させて当該敷部及び壁部に所定厚さの流し込み材からなるバックライニングを施工し、その内側の敷部及び壁部に所定の出銑樋形状まで、接着性を有する粉粒を水と混練してなる吹付け材を吐出圧力３〜７ kgf/cm 2 で吹付け、これを乾燥・固化させて当該敷部及び壁部が一体となった所定厚さの吹付け材からなるワーキングライニングを施工するにあたり、前記吹付け材の吐出圧力が３ kgf/cm 2 を越え、５ kgf/cm 2 未満である場合には、当該吹付け材に混在する粒径１ｍｍ以上の粗粒量を２５〜３０％、粒径７５μｍ以下の微粉量を２５〜３０％としたことを特徴とするものである。ここで、敷部とは前述のように出銑樋の底部に相当する部分を示し、壁部とは出銑樋の幅方向両側部に相当する部分を示す。また、後段に詳述するように、従来、補修材として使用される吹付け材は、後述するリバウンドロスと呼ばれる組成変化を抑制するために吹付け圧力（吐出圧力）が３kgf/cm2 以下といった比較的低い状態で使用されており、そのためにかさ比重，強度，損耗速度などの面で長時間の出銑に耐用できないものであったが、根本的に吹付け材の吐出圧力を高めればワーキングライニング施工体としてのかさ比重，損耗速度などを向上することができる。そこで、前記リバウンドロスや後述するノズルだれ等の問題を抑制防止するように吹付け材の組成や形状を見直しながら、３kgf/cm2 を越える吐出圧力で吹付け材を吹付け施工することにより、ワーキングライニング施工体としてのかさ比重や損耗速度などを向上することができ、更に、好ましくは５kgf/cm2 以上まで吐出圧力を高くすることによって、より一層、当該ワーキングライニング施工体としてのかさ比重，損耗速度などを向上することができ、これにより十分に出銑樋として使用可能な強度を得ることができた。一方、このように吹付け材の物性を調整しても、７kgf/cm2 を越える吐出圧力で吹付け材を吹付けると、発塵量が多過ぎて、作業環境が悪化するために当該７kgf/cm2 を吹付け材吐出圧力の上限値とした。このような吹付け材を、前記比較的高い吐出圧力で出銑樋の敷部及び壁部に吹付け、これを乾燥・固化させて、剥離や損傷の少ない当該敷部及び壁部が一体となった所定厚さの吹付け材からなるワーキングライニングを施工することができる。
【０００７】
例えば実際の出銑によってワーキングライニングが後述する所定残厚まで損耗したら、その上に新たな吹付け材を吹付けてワーキングライニングを復元施工することにより、出銑樋そのものの耐用時間を長じることができるが、その復元施工の開始時のように吹付け対象となる表面性状が硬質であるときに、当該吹付け材の吐出圧力を極端に大きくすると、その中に混在している粒径１ｍｍ以上の粗粒の飛散が増大して、前述のようなリバウンドロスが増加してしまう。そこで、このように吹付け対象となる表面性状が硬質である場合には、当該吹付け材の吐出圧力を３kgf/cm2 を越え、５kgf/cm2 未満とすることによって、リバウンドロスを低減することができる。なお、このように吹付け材の吐出圧力が３kgf/cm2 を越え、５kgf/cm2 未満である場合には、当該吹付け材に混在する粒径１ｍｍ以上の粗粒量を２５〜３０％、粒径７５μｍ以下の微粉量を２５〜３０％とすることによって、リバウンドロスをより一層低減し、且つ発塵量を低減して作業環境を確保することができる。
【０００８】
一方、本発明のうち請求項２に係る出銑樋施工方法は、高炉の出銑樋の外殻部分の敷部及び壁部に流し込み材を流し込み、これを乾燥・固化させて当該敷部及び壁部に所定厚さの流し込み材からなるバックライニングを施工し、その内側の敷部及び壁部に所定の出銑樋形状まで、接着性を有する粉粒を水と混練してなる吹付け材を吐出圧力３〜７ kgf/cm 2 で吹付け、これを乾燥・固化させて当該敷部及び壁部が一体となった所定厚さの吹付け材からなるワーキングライニングを施工するにあたり、前記吹付け材の吐出圧力が５ kgf/cm 2 以上、７ kgf/cm 2 以下である場合には、当該吹付け材に混在する粒径１ｍｍ以上の粗粒量を１５〜２５％、粒径７５μｍ以下の微粉量を１５〜２５％としたことを特徴とするものである。前述のように吹付け材の吐出圧力を５kgf/cm2 以上とすれば、ワーキングライニング施工体としてのかさ比重や損耗速度などを向上することができるから、例えば前述のようなワーキングライニング復元施工開始時に前記３kgf/cm2 を越え、５kgf/cm2 未満の吐出圧力で吹付けられた吹付け材層のように、吹付け対象となる表面性状が軟質である場合には、吹付け材の吐出圧力を５kgf/cm2 以上としてもリバウンドロスや発塵量が増加することはなく、従ってこのような場合には吹付け材の吐出圧力を５kgf/cm2 以上、７kgf/cm2 以下としてワーキングライニング施工体の強度を向上することが望ましい。なお、このように吹付け材の吐出圧力が５kgf/cm2 以上、７kgf/cm2 以下である場合には、当該吹付け材に混在する粒径１ｍｍ以上の粗粒量を１５〜２５％、粒径７５μｍ以下の微粉量を１５〜２５％とすることによって、リバウンドロスをより一層低減し、且つ発塵量を低減して作業環境を確保することができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に本発明に係る出銑樋施工方法を実施化した出銑樋施工装置の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
まず、図１に本実施形態の出銑樋施工装置の全体構成を示す。この実施形態は、主として高炉から送出される溶銑が溶滓と分別される以前に流れる大樋部分の施工に供されるものであり、特に複雑な地面環境でも十分な機動性が発揮されるように、吹付け材を噴射するノズル部分を単独の自走移動台車に設けた吹付車両１と、この吹付車両１に吹付け材を送出する当該吹付車両１とは別個の台車上に載置されたに吹付け材を送出する吹付材供給装置２とで構成されている。
【００１０】
前記吹付材供給装置２には、固定された個別の水供給源３から水ホース４を介して水が、また個別に設置されたエアコンプレッサ５からエアホース６を介して加圧空気が、また固定された個別の電源７から電源盤８及び電源ケーブル９を介して電力が供給される。また、吹付材供給装置２には、コンテナバッグ１０に梱包された吹付け材の原料が投入される。一方、前記吹付車両１には、前記吹付材供給装置２に投入された吹付け材が材料ホース１１を介して当該吹付材供給装置２に供給された空気輸送用の加圧空気で圧送され、また水ホース１２を介して水が、電源ケーブル１３を介して電力が供給されると共に、当該吹付車両１の各装置を制御する制御信号が制御ケーブル１４を介して伝送される。
【００１１】
前記吹付車両１は図２に明示するように通常のクローラ型重機を改造したものであり、既存のキャタピラ推進装置２１の上方に配設された車台２２には周知の油圧源２３が設置され、当該車台２２は、この油圧源２３からの供給油圧で作動する油圧モータ２４のピニオン２５とリングギヤ２６とからなる旋回装置２７によって車両横方向に３６０°旋回することができる。また、車台２２の前方には３分割されたブーム２８が取付けられ、その夫々に油圧シリンダ２９ａ，２９ｂ，２９ｃを備えてブーム２８の先端部を任意の車両高さ方向平面内の所定の範囲で移動させることができる。
【００１２】
そして、前記ブーム２８の先端部には、図３に示すような吹付け材の吹付けユニット３０が取付けられている。より具体的には、ブーム２８の先端に配設された平行リンク３１により常に車両横方向に平坦になるように設置されたプレート３２の下方にチャッキング装置３３を介して吹付けユニット３０が取付けられている。このチャッキング装置３３について、図４を用いながら説明すると、取付プレート３４を介して前記プレート３２側に固定された基部３５と、分割体３６とに大別される。まず、前記基部３５は、前記取付プレート３４に支持された中空軸部３７と、その中空軸部３７の下端部に形成されたフランジ部３７ａに接合されたセンサ取付部材３８と、同じく前記中空軸部３７のフランジ部３７ａに取付けられた円筒状のシリンダハウジング３９と、このシリンダハウジング３９の下端部に固定され且つシリンダハウジング３９のシリンダ３９ａの下端開口部を閉塞するボール支持部材４０と、前記シリンダハウジング３９のシリンダ３９ａ内に内装されたピストン部材４１と、このピストン部材４１から下方に突設されたピストンロッド４２に固定され且つ前記ボール支持部材４０の下方でボール４３を押圧するカム部材４４とを備え、これらはボルト部材４５によって一体に締結されている。
【００１３】
前記センサ取付部材３８から前記中空軸部３７の内孔内に突設された円筒部３８ａの上下二箇所には夫々近接スイッチ４６ａ，４６ｂが取付けられ、その信号線は中空軸部３７のフランジ部を通り外部の制御装置に接続されている。また、前記ピストン部材４１の上端部に螺合固定され且つそれから上方に突設されたセンサバー４７は、前記センサ取付部材３８を通ってその円筒部３８ａの内孔内まで貫通され、その上端部には、それよりも外径の大きい感知部４７ａが形成されている。また、前記センサ取付部材３８で閉塞されたシリンダハウジング３９のシリンダ３９ａの上端部及び前記ボール支持部材４０で閉塞された当該シリンダ３９ａの下端部には、夫々加圧空気を供給するためのピストン下降用給気穴３９ｂ及びピストン上昇用給気穴３９ｃが形成されており、外部の加圧空気供給制御装置に接続されている。
【００１４】
また、前記シリンダハウジング３９に取付けられているボール支持部材４０の取付フランジ部４０ａの下端面には、２本の位置決めピン４０ｂが突設されている。また、このボール支持部材４０から下方に延設された円筒部４０ｃの下端部には、その円周方向所定角度毎に貫通穴４０ｄが形成され、各貫通穴４０ｄ内にボール４３が支持されている。また、前記ボール支持部材４０の円筒部４０ｃの内孔内まで貫通されたピストンロッド４２に前記カム部材４４がボルト部材４５によって固定されているわけであるが、このカム部材４４の外周面は、前記円筒部４０ｃの内孔内に緊密に嵌入する最大外径部４４ａとそれより外径の小さい段部４４ｂと、両者を連結するスロープ部４４ｃと、前記段部４４ｂから更に下方先細りとなるスロープ部４４ｄとを備えるカム面４４ｅになっていて、このカム面４４ｅに前記ボール４３が常に当接するように構成されている。なお、前記センサ取付部材３８とシリンダハウジング３９との接合部、センサバー４７のセンサー取付部材３８への貫通部、ピストン４１とシリンダ内壁との接触部、ピストンロッド４２のボール支持部材４０への貫通部、及びボール支持部材４０とシリンダハウジング３９との接合部には夫々Ｏリングが介装されて、後述するようにシリンダ３９ａ内に供給される加圧空気が漏洩しないようにしてある。
【００１５】
一方、前記分割体３６は肉厚のリング状に形成され、その外周には、後述する吹付けユニット旋回用のギヤ４８が取付けられている。また、この分割体３６の上端面のうち、前記基部３５のボール支持部材４０から下方に突設されたピン４０ｂに対応する位置には、当該分割体３６の下端面まで到達し且つ前記ピン４０ｂが緊密に嵌入する内径の貫通穴３６ａが形成されている。また、この分割体３６の内孔面には、前記ボール支持部材４０の円筒部４０ｃの外径より僅かに大きい内径のボール通過部３６ｂと、それより更に内径の大きいボール収納部３６ｃと、両者を連結するスロープ部３６ｄと、前記ボール収納部から下方に向けて内径の小さくなるスロープ部３６ｅとが形成されている。
【００１６】
そこで、まず前記ギヤ４８が外嵌された分割体３６が前記基部３５から分離されている状態で、前記シリンダ３９ａの下端部に連通するピストン上昇用給気穴３９ｃから加圧空気を供給すると、図４左半部に示すようにピストン４１が上昇し、これに伴ってカム部材４４が上昇するから、ボール支持部材４０に支持されているボール４３は、前記カム面４４ｅの最下端のスロープ部４４ｄに当接するようにして当該ボール４３が支持されている貫通穴４０ｄから円筒部４０ｃの径方向内側に引き込まれる。なお、ピストン４１がシリンダ３９ａの上端まで上昇すると、前記センサバー４７の感知部４７ａが前記上方の近接スイッチ４６ａから外れるから、その信号からピストン上昇端を検出することができる。この状態で前記ギヤ４８が外嵌されている分割体３６の貫通穴３６ａの位置を前記基部３５から突設されているピン４０ｂの位置に合わせ、当該分割体３６の内孔内に前記基部３５のボール支持部材４０の円筒部４０ｃを挿入するようにして当該分割体３６を下方から押し上げると、前記ボール４３は前記内孔面のボール通過部３６ｂより内側に引き込まれているからここを通過して、当該ボール４３が前記ボール収納部３６ｃに対向する位置まで分割体３６を押し上げることができる。
【００１７】
この状態で、前記シリンダ３９ａの上端部に連通するピストン下降用給気穴３９ｂから加圧空気を供給すると、図４右半部に示すようにピストン４１が下降し、これに伴ってカム部材４４が下降するから、ボール支持部材４０に支持されていボール４３は、前記カム面４４ｅの段部４４ｂ及び上方のスロープ部４４ｃを通って最大外径部４４ａに当接するようにして当該ボール４３が支持されている貫通穴４０ｄから円筒部４０ｃの径方向外側に押し出される。すると、当該ボール４３は前記分割体３６の内孔面の収納部３６ｃと二つのスロープ部３６ｂ，３６ｅとに点接触し、同時に前記カム面４４ｅのスロープ部４４ｃが楔効果を発揮して、カム部材４４と分割体３６とがボール４３を介して強固に固定される。なお、ピストン４１がシリンダ３９ａの下端まで下降すると、前記センサバー４７の感知部４７ａが前記下方の近接スイッチ４６ｂから外れるから、その信号からピストン下降端を検出することができる。
【００１８】
そして、前記ギヤ４８が外嵌された分割体３６を再び基部３５から分離するためには、前記と逆の手順で操作を実施すればよいから、後述するように吹付けユニット３０を交換する際には、予め個々の吹付けユニット３０に夫々の分割体３６を取付けておけば、それをワンタッチで交換することが可能となり、吹付けユニット３０に異常が発生したときには現場で修理することなく、新しい吹付けユニット３０と交換することにより、吹付け施工の中断時間を短縮することができる。
【００１９】
一方、前述のように前記チャッキング装置３３の分割体３６にはギヤ４８が外嵌されているが、このギヤ４８及び分割体３６は吹付けユニット３０全体に固定されている。また、前記ブーム２８側のプレート３２には図３に示すように油圧モータ５０が配設され、その回転軸に取付けられたピニオン５１が前記吹付けユニット３０側のギヤ４８に噛合している。従って、この油圧モータ５０を回転させると、吹付けユニット３０全体を横方向に自在に回転させることができる。
【００２０】
前記吹付けユニット３０は、図３に示すように、前記チャッキング装置３３の分割体３６の下端に取付けられたスライド装置６０と、このスライド装置６０の一端側に取付けられたヘッド回転装置８０と、このヘッド回転装置８０に回転可能に支持されて前記吹付け材を噴出するノズル９０を母線とし且つ当該ノズル先端部を所定半径で円錐状に回転させるノズルヘッド９１とを備えている。
【００２１】
このうち、まずヘッドスライド装置６０は、幅方向両端部が垂下する断面コ字状の本体６１と、当該本体６１の下方開口部内に挿通され且つフランジ部６２ａ，６２ｂが上下で横方向に突設するように配設された断面Ｈ型のスライダ６２とを備え、前記本体６１の上面に前記ギヤ４８及び分割体３６が固定されている。また、スライダ６２の上側フランジ部６２ａの上方には、その長手に沿ってチェーン６３が張り渡され、その両端部は、当該チェーン６３の張力を調整するための既存のチェーンテンショナー６４を介してスライダ６２に連結されている。
【００２２】
一方、前記本体６１から垂下された一方の幅方向端部の中央部には油圧モータ６５が取付けられ、当該本体６１の開口部内に貫通突出する回転軸６５ａにはスプロケット６６が取付けられている。また、このスプロケット６６を挟んだ両側にも軸受を介して回転軸が配設され、各回転軸には前記油圧モータ６５のスプロケット６６と一列になるようにスプロット６７，６８が取付けられ、前記スライダ６２上のチェーン６３は、一方の回転軸のスプロケット６７の下方から油圧モータ６５のスプロケット６６の上方を通って他方の回転軸のスプロケット６８の下方に掛かるようにレイアウトされている。また、前記本体６１から垂下された幅方向両端部の長手方向両端部からは、前記断面Ｈ型のスライダ６２の上側フランジ部６２ａを上下に臨む支持軸６９が突設され、各支持軸６９には図示されない軸受を介して当該上側フランジ部６２ａの上下面に当接するローラ７０が回転自在に取付けられている。また、前記本体６１の幅方向両端部の長手方向両端部からは、更にその長手方向に向けて上下に並ぶステー７１が延設され、各ステー７１からは下方に向けて支持軸７２が突設され、各支持軸７２には図示されない軸受を介して前記断面Ｈ型の上下フランジ部の幅方向両端面に当接するローラ７３が回転自在に取付けられている。従って、前記油圧モータ６５を回転させると、スライダ６２は各ローラ７０，７３にフランジ部６２ａ，６２ｂを案内されながら、当該油圧モータ６５のスプロケット６６がチェーン６３の巻取りと払出しとを同時に行って当該チェーン６３を手繰るようにしてスライダ６２が移動される。
【００２３】
また、ヘッド回転装置８０は、前記ヘッドスライド装置６０のスライダ６２の左端下面側に取付けられた箱型のフレーム８１を有し、このフレーム８１内に油圧モータ８２と軸受８３とが、夫々の軸線を前記スライダ６２の移動方向に一致させて上下に配設されている。そして、当該フレーム８１から更に左方に突出する油圧モータ８２の回転軸にはピニオン８４が取付けられている。一方、ノズルヘッド９１を支持する支持台８５にはギヤ８６が取付けられ、更にそのギヤ８６の中心に一致する支持軸８７が突設されていて、この支持軸８７が前記フレーム８１内の軸受８３に回転自在に支持されると共に、ギヤ８６は前記油圧モータ８２のピニオン８４に噛合している。従って、この油圧モータ８２を回転させると、ノズルヘッド９１は前記支持軸８７及びギヤ８６回り、即ち前記スライド装置６０の移動方向と直交する平面内で時計及び反時計方向に回転され、支持しているノズルヘッド９１の首振り角度を調整することができる。
【００２４】
また、前記ノズルヘッド９１は、図３及び図５に明示するように、上端部が閉塞された円筒部９２ａとこの円筒部９２ａの下端部に延設された円錐状で且つその先端部が開口している先細り部９２ｂとからなる円筒状の筐体９２内に収納されている。これは、後述する吹付け材の粉塵から各装置や機構の動作を確保するためでもある。
【００２５】
このノズルヘッド９１に使用される吹付け材噴射用ノズル９０は、パイプ内にセラミックホース（５０Ａ）を挿入して耐磨耗性を向上させたものであり、その根幹部に前記材料ホース１１と水ホース１２とが後述する接続機構１１０を介して接続されているのであるが、このノズル９０の外径のうち、前記根幹部の離れた二箇所には所定半径の球部９３，９４が形成されている。そして、更に図６に明示するように、前記ノズル９０の根幹部が前記筐体９２の先細り部９２ｂの開口部から差し込まれ、前記球部９３，９４のうち、よりノズル９０の突出先端部に近い球部９３は、当該先細り部９２ｂ内に設けられた仕切り壁９５の球状凹部９５ａ内に回転或いは摺動自在に支持され、両者の接触面のうち、よりノズル９０の突出端部に近い位置には既存のダストシール９６が配設され、それよりノズル根幹部に近い位置に既存のオイルシール９７が配設されている。
【００２６】
一方、前記球部９３，９４のうち、よりノズルの根幹部に近い球部９４は、ギヤ９８の中心軸から偏心した位置に形成された球状凹部９８ａ内に回転或いは摺動自在に支持され、このギヤ９８は、前記筐体９２の円筒部９２ａ内に所定角度で配設され且つ当該円筒部９２ａ内に突設された二つの対向するブラケット９９ａ，９９ｂ間に軸受等を介して回転自在に支持された三つのピニオン１００ａ〜１００ｃに噛合しており、そのうちの一つのピニオン１００ａは油圧モータ１０１の回転軸に取付けられている。また、前記各ブラケット９９ａ，９９ｂの外側端面からは軸受１０２ａ，１０２ｂを介して、前記ギヤ９８の両端面に臨む支持軸１０３ａ，１０３ｂが回転自在に突設され、各支持軸１０３ａ，１０３ｂには、前記ギヤ９８の両端面に夫々当接するローラ１０４ａ，１０４ｂが取付けられている。なお、ギヤ９８の回転中心軸と前記ノズル先端寄りの球部９３の支持軸とは筐体９２の軸線に一致されている。
【００２７】
従って、油圧モータ１０１を回転させると、ピニオン１００ａの回転に伴ってギヤ９８が回転されるが、この回転中心軸と前記ノズル根幹部寄りの球部９４の支持軸とが偏心していて、しかもギヤ９８の回転中心軸と前記ノズル先端部寄りの球部９３の支持軸とは一致されているから、当該ノズル先端部寄りの球部９３の中心点を中心としてノズル先端部は、図６に実線及び二点鎖線で示すように円錐状に首振り運動される。このとき、首振りによって円運動されるノズル先端部の回転直径は、前記二つの球部９３，９４間距離，ノズル先端部寄りの球部９３からノズル先端部までの距離，ノズル根幹部寄りの球部９４の支持軸のギヤ９８の回転中心軸に対する偏心量によって決定されるから、後述する吹付け材の吹付け円運動直径に応じてこれらの諸元を設定すればよい。また、ノズル先端部の回転半径を可変とする場合に、前記各決定要因となる諸元のうち、ノズル根幹部寄りの球部９４の支持軸のギヤ９８の回転中心軸に対する偏心量は変更設定しにくいので、例えばノズル先端部寄りの球部９３の支持位置を前後、即ち筐体９２の長手方向に移動させて、残りの二つの諸元が相対的に変更設定されるようにすればよい。
【００２８】
また、前述のようにノズル９０の根幹部には図６に示すような接続機構１１０を介して前記材料ホース１１並びに水ホース１２が接続されている。この接続機構１１０そのものは、二つの物質をノズル９０内で混合するための既存のものの改良であり、前記加圧空気と共に圧送された吹付け材用のホース１１は、通常の締結部材によって水ホース連結アタッチメント１１１に取付けられ、このアタッチメント１１１を通常の接続部材によってノズル９０の根幹部に接続すれば、ホース１１の内側はノズル９０の内孔に直接連通される。一方、水ホース連結アタッチメント１１１は、水ホース１２の先端部を接続する突出部１１２と、この突出部１１２に連通し且つ前記ノズル９０の内孔の外側で水を止め、円環状に循環する蓄水部１１３とを備える。そして、この蓄水部１１３とノズル内孔との間に後述する混練部材１１４を介装して当該アタッチメント１１１を接続部材１１５によってノズル９０に接続する。この混練部材１１４には、前記接続部材１１５を介してアタッチメント１１１をノズル９０に接続したときに、前記蓄水部１１３とノズル９０の内孔との間に連通する幾つかの連通穴１１６が形成されており、この連通穴１１６を通ってノズル９０の内孔内に噴射された水と前記材料ホース１１から圧送された吹付け材とが混練されてノズル先端部から噴射される。
【００２９】
そこで、本実施例では、図７に示すように、当該混練部材のうち、前記蓄水部１１３に対向する面の同一円周上に四つの連通穴１１６ａ〜１１６ｄを形成するが、これらの連通穴１１６ａ〜１１６ｄの各ノズル中心軸に対する設定角度θ1 〜θ4 が異なる。更に具体的には、図７で下方の連通穴１１６ａの設定角度θ1 が最も大きく、それから時計回りに連通穴１１６ｂ，１１６ｃの設定角度θ2 ，θ3 が小さくなり、図７で右方の連通穴１１６ｄの設定角度θ4 が最も小さい。従って、各連通穴１１６ａ〜１１６ｄがノズル内孔面に達する長さＬ1 〜Ｌ4 は、前記設定角度θ1 〜θ4 と逆に次第に大きくなることにもなる。従って、各連通穴１１６ａ〜１１６ｄから噴射される水の噴射角度と噴射位置とが時系列の上で螺旋状に変化することになり、その後方から圧送される吹付け材はより効率よく水と混練されてノズル先端部から噴射される。なお、同様の効果を得るためには、例えばノズル９０の内孔内に螺旋状又はその一部をなす邪魔板を配設し、これに当接して流れる水や吹付け材が当該螺旋運動によって効率よく混練されるようにしてもよい。また、制作上での困難が予想されるが、前記連通穴自身を螺旋状に捩じっておくこともより効率のよい混練を達成する。
【００３０】
次に、図８を用いながら前記吹付材供給装置２の構成について説明する。なお、台車２００自体の詳細な説明は割愛する。この吹付材供給装置２には二つのホッパー２０１Ａ，２０１Ｂが設けられている。これは、後述するように、前記出銑樋を流れる出銑中には、溶銑と溶滓とが混在しているが、既知のように両者の比重差から両者は比較的短時間に分離して、溶銑は溶滓の下方を流れるようになる。両者が出銑樋に与える損耗を考慮すると、溶銑と溶滓の各流域で使用される吹付け材の組成や性状を変更する必要が生じた（その理由については後段に詳述する）。かかる事由によって、溶銑流域用吹付け材と溶滓流域用吹付け材との二種類の吹付け材を個別に貯留するホッパーが二つ設けられているのである。なお、各ホッパー２０１Ａ，２０１Ｂの上方には、前述のようにコンテナバッグ１０で搬送される吹付け材を解袋するための解袋用刃２０２が設けられている。
【００３１】
前記各ホッパー２０１Ａ，２０１Ｂの下方には、夫々独立したスクリューフィーダ２０３Ａ，２０３Ｂが設けられている。これらのスクリューフィーダ２０３Ａ，２０３Ｂは既存のものと同様又はほぼ同様の構成及び作用をなし、内装されたスクリュー２０４Ａ，２０４Ｂをモータ２０５Ａ，２０５Ｂの回転駆動力で回転すると、前記ホッパー２０１Ａ，２０１Ｂから滑落した吹付け材がスクリュー２０４Ａ，２０４Ｂの材料推進方向（リード方向）に推し進められるというものである。そして、二つのスクリューフィーダ２０３Ａ，２０３Ｂの材料推進方向先方には落下口が開口され、両スクリューフィーダ２０３Ａ，２０３Ｂの落下口の下方には共通の吹付けガン２１０が設置されている。この吹付けガン２１０は、その上方開口部から滑落する吹付け材を、後述するエアバルブユニット２１２で圧力調整或いは流量調整された加圧空気中に所定量ずつ混入し、当該吹付け材を加圧空気の圧力で前記材料ホース１１内に圧送するものである。従って、この吹付材供給装置２には前記エアバルブユニット２１２を始め、前記水ホース１２からノズル９０に供給される添加水を調圧或いは流量調整するための添加水バルブユニット２１４や、これらを総合的に制御するための制御盤２１６等が備えられている。
【００３２】
次に、図９を用いて前記エアバルブユニット２１２及び添加水バルブユニット２１４の構成について説明する。なお、同図の空圧回路は前記ホッパー２０１Ａ，２０１Ｂや吹付けガン２１０を含めて総合的に記載されている。
エアバルブユニット２１２は、エアコンプレッサ５からの高圧の加圧空気がエア元バルブ２２０を介して供給される電動モータ２２１ａで駆動される減圧弁２２１と、この減圧弁２２１で減圧された加圧空気の供給及び遮断を行うエア開放弁２２２と、このエア開放弁２２２を通じて供給される加圧空気の流量を計測する入側及び出側に夫々止め弁２２３，２２４を有する流量計２２５と、この流量計２２５の出側と吹付けガン２１０の入側との間に介挿された逆止弁２２６と、流量計２２５をバイパスする中途部に止め弁２２７を介挿したバイパス流路２２８とを有する空気輸送系と、エア元バルブ２２０及び減圧弁２２１間の加圧空気がフィルタ２３０を介して供給されこれを所定の空気輸送用加圧空気より低圧の操作圧に減圧する減圧弁２３１と、この減圧弁２３１で減圧された操作圧を前記エア開放弁２２２に供給する３ポート２位置の電磁方向切換弁２３２と、同様に減圧弁２３１で減圧された操作圧を前記吹付けガン２１０のバイブレータ２３３に供給したり遮断したりする電磁開閉弁２３４及びその出側及びバイブレータ間に介挿された止め弁２０５とで構成される操作系とを備えている。
【００３３】
添加水バルブユニット２１４は、所定圧力の添加水が水元バルブ２４０及びフィルタ２４１を介して供給される電磁開閉弁２４２と、この電磁開閉弁２４２の出側に接続されたモータ駆動される可変絞り弁２４３と、この可変絞り弁２４３の出側に接続された添加水の流量を計測する入側及び出側に夫々止め弁２４４，２４５を有する流量計２４６と、この流量計２４６の出側と水ホース１２との間に介挿された逆止弁２４７と、流量計２４６をバイパスする中途部に止め弁２４８を介挿したバイパス流路２４９とを備えている。
【００３４】
そして、エアバルブユニット２１２のエア開放弁２２２を操作する電磁方向切換弁２３２及びバイブレータ２３３を作動させる電磁開閉弁２３４と、添加水バルブユニット２１４の電磁開閉弁２４２及び可変絞り弁２４３が台車２００に搭載された制御盤２１６内に設けられたプログラマブルコントローラ２５０によって駆動制御される。
【００３５】
このプログラマブルコントローラ２５０は、図１０に示すように、その入力側に後述する携帯コントロールボックス２５１からの指令信号を受信して解読する受信回路２５２、吹付けガン２１０のホッパー上部及び下部に夫々配設されたレベルスイッチ２５３，２５４、各ホッパー２０１Ａ，２０１Ｂの下部に配設されたレベルスイッチ２５５Ａ，２５５Ｂが接続され、且つ出力側に携帯コントロールボックス２５１へのランプ点灯指令を送信する送信回路２６１、エアバルブユニット２１２の減圧弁２２１，電磁方向切換弁２３２，電磁開閉弁２３４、添加水バルブユニット２１４の電磁開閉弁２４２及び可変絞り弁２４３、吹付けガン２１０の切り出し用ガンモータ２６２、各スクリューフィーダ２０３Ａ，２０３Ｂの駆動モータ２０５Ａ，２０５Ｂが接続されている。
【００３６】
ここで、携帯コントロールボックス２５１は、図１１に示すように、出銑樋の吹付け施工を行うオペレータが腰等に携行可能な大きさに選定され、上面に吹付車両１の走行及びブームの移動を遠隔操作して吹付け位置を設定する吹付車両操作部２７１と、吹付車両１及び吹付け材供給装置２を遠隔操作して吹付け施工を操作する吹付け操作部２７２とを備えている。
【００３７】
吹付車両操作部２７１は、吹付車両１の走行、ブーム操作、旋回操作等の作業モードを選択するスイッチ部２７３とこのスイッチ部２７３で選択したモードについての操作方向を指示する２組のジョイスティックレバー２７４，２７５とで構成され、スイッチ部２７３でモードを選択した状態でジョイスティックレバー２７４，２７５を操作することにより、吹付車両の走行、ブームの旋回、屈伸等を遠隔操作することができる。
【００３８】
吹付け操作部２７２は、吹付け作業の操作が可能であるか否かを報知する操作可ランプ２８１と、ノズルヘッド９１の油圧モータ１０１を回転駆動して吹付け材噴射ノズル９０の旋回動作の開始を指示するノズル旋回開始プッシュ釦２８２及び停止を指示するノズル旋回停止プッシュ釦２８３と、ホッパー２０１Ａ，２０１Ｂを選択するホッパ選択スイッチ２８４と、吹付け作業の開始を指示する吹付開始プッシュ釦２８５及び終了を指示する吹付終了プッシュ釦２８６と、非常停止スイッチ２８７と、ノズルヘッド９１の首振りを指示するためのジョイスティックレバー２８８と、添加水の流量を指示するためのジョイスティックレバー２８９と、ノズルヘッド９１のスライド及び旋回を指示するためのジョイスティックレバー２９０と、ノズルヘッド９１のスライド速度を高低２段階或いは多段階に切替えるためのスライド速度選択スイッチ２９１とを備えている。
【００３９】
そして、プログラマブルコントローラ２５０は、携帯コントローラボックス２５１からの指令信号に基づいて、図１２に示すタイムチャートに従ってシーケンス制御を行う。
すなわち、時点ｔ1 で携帯コントローラボックス２５１からのスタート信号及び例えばホッパー２０１Ａを選択する選択信号を受信回路２５２で受信すると、選択信号に応じたスクリューフィーダ２０１Ａの駆動モータ２０５Ａを回転駆動させ、これによってホッパー２０１Ａ内の溶銑流域用吹付け材が吹付けガン２１０のホッパー２１０ａに投入開始されると共に、携帯コントロールボックス２５１に対する操作可ランプ２８１を点滅制御するランプ制御信号を送信回路２６１に送出し、携帯コントロールボックス２５１の操作可ランプ２８１を点滅させ、さらにエアバルブユニット２１２の減圧弁２２１の二次側圧力を溶銑流域用吹付け材に応じた圧力に設定する。
【００４０】
そして、時点ｔ2 で吹付けガン２１０の上レベルスイッチ２５３がオン状態となると、これに応じてスクリューフィーダ２０３Ａの駆動モータ２０５Ａの回転が停止され、これによって吹付準備が完了し、これに応じて操作可ランプ２８１が点灯状態に制御される。
この状態で、時点ｔ3 で、携帯コントロールボックス２５１からの吹付開始指令を受信回路２５２で受信すると、先ずエアバルブユニット２１２の電磁方向切換弁２３２がノーマル位置からオフセット位置に切換えられることによりエア開放弁２２２が開操作され、これによって吹付けガン２１０に所定圧力の空気輸送用加圧空気が供給開始される。
【００４１】
次いで、時点ｔ3 から所定時間Ｔ１経過後の時点ｔ4 で添加水バルブユニット２１４の電磁開閉弁２４２が開操作され、これによって吹付車両１の吹付け材噴射ノズル９０に添加水が供給開始される。
その後、時点ｔ4 から所定時間Ｔ２経過後の時点ｔ5 で吹付けガン２１０のガンモータ２６２が回転駆動されてホッパー２１０Ａ内に貯留されている溶銑流域用吹付け材の定量切出しを開始して、吹付車両１の吹付け材噴射ノズル９０に溶銑流域用吹付け材が所定圧力で圧送され、この吹付け材噴射ノズルで添加水と混合されて所定の施工位置に噴射される。
【００４２】
この施工状態を継続することにより、吹付けガン２１０のホッパー２１０Ａ内に貯留されている溶銑流域用吹付け材が減少し、これに応じて吹付けガン２１０の上レベルスイッチ２５３が時点ｔ6 でオフ状態となると、再度スクリューフィーダ２０３Ａの駆動モータ２０５Ａが回転駆動されてホッパー２０１Ａから溶銑流域用吹付け材が吹付けガン２１０のホッパー２１０ａ内に投入され、時点ｔ7 で上レベルスイッチ２５３がオン状態となると、スクリューフィーダ２０３Ａの駆動モータ２０５Ａが停止される。
【００４３】
その後、時点ｔ8 で、溶銑流域の吹付け施工が完了して、携帯コントロールボックス２５１からのストップ信号を受信回路２５２で受信すると、先ず、吹付けガン２１０のガンモータ２６２が停止されて溶銑流域用吹付け材の吹付け材噴射ノズル９０への圧送が停止されると共に、操作可ランプ２８１を点滅状態に復帰させる。
【００４４】
その後、時点ｔ8 から所定時間Ｔ３経過後の時点ｔ9 で添加水バルブユニット２１４の電磁開閉弁２４２が閉操作されて、吹付け材噴射ノズル９０への添加水の供給が遮断され、この時点ｔ9 からさらに所定時間Ｔ４経過後の時点ｔ10でエアバルブユニット２１２の電磁方向切換弁２３２がノーマル位置に切換えられてエア開放弁２２２が閉じることにより、吹付けガン２１０への空気輸送用加圧空気の供給が遮断されると共に、電磁開閉弁２３４が閉操作されてバイブレータ２３３が停止され、さらに操作可ランプ２８１が消灯されて、次の操作例えば溶滓流域用吹付け施工のための操作を開始することが可能な状態となる。
【００４５】
この溶滓流域用吹付け施工は、上述した溶銑流域用吹付け施工において、吹付けガン２１０にホッパー２０１Ａに代えてホッパー２０１Ｂから溶滓流域用吹付け材を投入すると共に、エアバルブユニット２１２の減圧弁２２１の二次圧が溶滓流域用吹付け材に応じた圧力に変更されることを除いては上記と同様の操作が行われる。
【００４６】
なお、吹付け材の吹付施工中に、携帯コントロールボックス２５１からの添加水の流量指令信号を受信回路２５２で受信すると、これに応じて添加水バルブユニット２１４の可変絞り弁２４３が操作されて添加水量が流量指令信号に応じた流量に調整される。
また、吹付け施工時に、吹付けガン２１０のホッパー２１０ａ内で吹付け材のブリッジ現象を生じるか又は何らかの原因でホッパー２０１Ａ，２０１Ｂからの吹付け材の投入されない状態となって、吹付けガン２１０の下レベルスイッチ２５４がオン状態となると、警報回路２６３に警報信号を出力して、異常事態の発生を報知する。
【００４７】
同様に、ホッパー２０１Ａ，２０１Ｂ内の吹付け材が減少してレベルスイッチ２５５Ａ，２５５Ｂがオン状態となると、警報回路２６３に警報信号を出力してホッパ２０１Ａ，２０１Ｂへの吹付け材の投入を促す警告を発する。
次に、本実施例の出銑樋施工装置の作用、施工方法を含む使用例、或いはその作動原理等について説明する。
【００４８】
まず、本実施例で使用する出銑樋は、図１３に示すように、従来既存でも新設でもよいが、従来と同様に樋の最も外殻になる部分を耐火煉瓦３０１で構成する。次いで、従来の流し込み工法を用いて敷部（樋の底に相当する部分）及び壁部（樋の側面に相当する部分）に所定厚さのキャスタブル層からなるバックライニング３０２を構成する。このバックライニング３０２が完全に硬化してから、このバックライニング３０２上に前述の高炉樋施工装置を必要に応じて用いて、後述する吹付け方法の詳細を実施しながら前記吹付け材を樋の敷部及び壁部に吹付け、夫々所定厚さの吹付け材層からなるワーキングライニング３０３を構成する。これらの各層の所定厚さについては後段に詳述する。
【００４９】
そして、図１４に示すように、この出銑樋が実際の出銑に使用されて損耗してきたら、前記ワーキングライニング３０３が所定厚さ残存しているときに、前記出銑樋施工装置を必要に応じて用いて、当該損耗部分に前記吹付け材を吹付け、当該ワーキングライニング３０３を元のように復元する。図１５には、その補修要領の概要を簡潔に示す。まず、損耗したワーキングライニング３０３の表面を清浄にしたり、吹付け材が接合し易くなるように成形したりして、当該ワーキングライニング３０３の表面を整備する。次いで前記吹付け材を古いワーキングライニング３０３の表面に吹付け、更に必要に応じてバーナ等の加熱手段を用いて吹付けられた吹付け材を硬化せしめると共に古いワーキングライニングの吹付け材に接着させて、全体で新しいワーキングライニング３０３を復元する。
【００５０】
ここで問題となるのが、従来補修用としてのみ使用されてきた吹付け材の実用強度である。特に、実際の出銑に際しての吹付け材の損耗速度の大きさは、従来、流し込み材，即ちキャスタブル層のそれの約１０倍程度と評価されていて、この吹付け材の損耗速度の大きさが、従来、吹付け材のみでワーキングライニングを構成することを拒絶する大きな要因となっていた。しかしながら、後述のように吹付け材の組成やその形状等を細かく調整した結果、未だ吹付け材によるワーキングライニングの損耗速度が、流し込み材からなるキャスタブル層のそれを下回ることはないが、前者と後者との差は図１６に示すようにさほど大きくなくなり、更に溶銑温度が高くなるにつれて両者の差を小さくすることも可能となってきた。このようになると、吹付け材単価の方が流し込み材単価よりも大幅に安価であり、しかも流し込み材による出銑樋補修は、前述のような大掛かりな作業と長い施工期間を要することもあって、若干、補修頻度が多くなっても、吹付け材のみからなるワーキングライニングを安価に且つ短期間で補修した方が、全体操業のコストとしても歩留り等の問題からも有利であることが判明し、そこで前述のように予め吹付け材からなるワーキングライニングを構成し、その損耗状態に応じて補修を実施することに至った。
【００５１】
そこで、まず、従来、補修用に汎用とされていた吹付け材の組成について簡潔に記述すると、この種の吹付け材は、その粒度が一定ではなく、種々の粒径のものが混在している。これは、完成される補修層としての吹付け材層の強度，即ち損耗速度を小さくすると共に、発塵量そのものやリバウンドロスと呼ばれる吹付け材の飛散化率を小さくするためであり、より具体的には、一般に粒径が７５μｍ以下の微粉と呼ばれる成分が３５％程度、粒径が１ｍｍ以上の粗粒と呼ばれる成分が３５％程度、含有されている（その理由については後段に記す）。リバウンドロスは、吹付けられて完成する吹付け材層の施工体から飛散化によって損失する成分であるから、混練された吹付け材と完成された施工体としての吹付け材層との成分変化を小さくするために、当該リバウンドロスは一般に小さいほど良好とされる。また、一般に吹付け材層は流し込み材層に比して気孔率が高く、それが故に損耗速度を始めとする強度が弱いとされている。逆に、この気孔率の高さが乾燥或いは硬化時間の短縮、引いては工事期間の短縮に貢献することも事実であるが、少なくとも現時点では、この気孔率を可及的に低減して強度を向上することが優先される。この気孔率，即ち施工体の強度は、当該吹付け材層からなる施工体のかさ比重を検討することで評価できよう。
【００５２】
そこで、このような従来汎用の吹付け材を用い、夫々、前記吹付けガンからの吐出圧力を変化させてかさ比重，即ち施工体強度及びリバウンドロスを計測した結果を図１７に示す。同図から明らかなように、施工体の強度を示すかさ比重は、吐出圧力３〜５kgf/cm2 で、当該吐出圧力の増加と共に増加するが、吐出圧力５kgf/cm2 以上では殆ど変化がない。一方、リバウンドロスは、吐出圧力３kgf/cm2 以上で、当該吐出圧力の増加と共に単純１次曲線的に増加し続ける。そこで、従来、補修用に吹付け材を用いる場合には、特にリバウンドロスを最小限に止めるために、吐出圧力を３kgf/cm2 程度に設定して、吹付け材を吹付けていたが、これが故に当該吹付け材からなる施工体強度が向上しなかったとも言える。
【００５３】
次に、本件発明者等は前記リバウンドロスを吐出圧力３kgf/cm2 以上の領域で低減するために、前記粒径１ｍｍ以上の粗粒含有率を変化させてみた。この結果を図１８に示す。なお、このときの吐出圧力は３〜５kgf/cm2 である。また、粒径７５μｍ以下の微粉含有率は３５％一定である。同図から明らかなように、粗粒含有率３０％を境界として、それより粗粒含有率が多くなるとリバウンドロスが増加する。また、粗粒含有率が２５％以下では、ノズル先端部から混練された吹付け材が垂れてしまう現象（以下、ノズルだれと称する）が発生し、吹付け材の良好な噴射が阻害されてしまった。そこで、更に同じ３〜５kgf/cm2 の吐出圧力で、前記粒径７５μｍ以下の微粉含有率も同時に変化させてみた。この結果を図１９に示す。同図から明らかなように、吹付け材吐出圧力３〜５kgf/cm2 の範囲では、前記粗粒の含有率も微粉の含有率も２５〜３０％程度の範囲でリバウンドロスの抑制に良好な結果を得、これより微粉含有率が多いと発塵が多くなり過ぎて作業環境が悪化する。また、これより微粉含有率が少ないか粗粒含有率が多いとリバウンドロスが多くなって成分変化の面で支障がある。また、これより粗粒含有率が少ないとノズルだれが発生する。
【００５４】
一方、これと同様の評価を吹付け材の吐出圧力５〜７kgf/cm2 の範囲で実施した結果が図２０である。同図では、前記粗粒の含有率も微粉の含有率も１５〜２５％程度の範囲でリバウンドロスの抑制に良好な結果を得、これより微粉含有率が多いと発塵が多くなり過ぎて作業環境が悪化する。また、これより微粉含有率が少ないか粗粒含有率が多いとリバウンドロスが多くなって成分変化の面で支障がある。また、これより粗粒含有率が少ないとノズルだれが発生する。
【００５５】
以上より、本実施例では吐出圧力５kgf/cm2 を境界点として吹付け材の組成を見直し、実用に供してみた。また、これに伴って、前述の説明からも推測されるようにリバウンドロスの主たる要因となる粗粒の形状について検討したところ、それまでの汎用の吹付け材に混在している粗粒は、所謂角のとれた滑らかな外形をしていたが、これが故に先行して吹付けられている吹付け材に衝突した反動で当該粗粒が飛散してしまうことを見出し、図２１に示すように粗粒の形状を角張った鋭利な形状とすることで、これらの粗粒が先行して吹付けられている吹付け材に突き立ったり、埋没したりしてリバウンドロスを低減化することができるようになった。なお、このような鋭利な粗粒は、一旦固化した吹付け材を適切なインペラ（羽根状の粉砕装置）で粉砕することにより得ることができることも合わせて見出している。また、施工時間を短縮するためには、ノズルからの吹付け材の噴射量を増加或いは確保することが必要であり、そのためには供給される加圧空気の量を増加させ、ホースやノズルの圧力損失を低減することが必要となる。そこで、本実施例では加圧空気の配管径やホース径を大径化させ、材料ホース径やノズル径も大径化している。また、吹付け材を混練させるための水についても微細な調整が必要であることが判明し、当該水の圧力や流量が適正でないとノズルだれが発生したり、リバウンドロスが増加したりする弊害が表れるため、より具体的には供給水圧は吹付け材供給圧の約１０％程度高い圧力とする必要があり、その流量は、吹付け材供給量の約１２〜１５％程度に設定する必要のあることが分かった。また、吹付け材の水との混練性を向上するために、前記ノズルの長さも関与していることが判明したが、これは前記混練部材等の使用によって混練効率を向上することで変化するため、当該ノズル内での混練効率に鑑みてノズル長を設定することが必要となる。
【００５６】
これらの必要な条件を満足しながら、前記吐出圧力５kgf/cm2 を境界として吹付け材の材料組成を調整し、種々の吐出圧力で吹付け材からなるワーキングライニングを施工し、その施工体の気孔率を図２２に、施工体の圧縮強度を図２３に、施工体の損耗速度を図２４に示す。まず図２４からは、未実施ではあるが、吐出圧力を高めれば高めるほど損耗速度が低下して良好になるようにも考えられる。しかし、図２２からは、吐出圧力を７kgf/cm2 より大きくすると、逆に気孔率が増加してしまうことが分かり、これに合わせて図２３の圧縮強度も低下する。そこで、本実施例では前述のように吐出圧力５kgf/cm2 を境界として吹付け材の材料組成を調整することを前提として、吐出圧力を３〜７kgf/cm2 に設定することとした。
【００５７】
次に、実際に施工される施工体の施工手順について説明する。最も概要的には、図２５に示すように、まず、施工体となる敷部３１０に吹付け材を吹付け、次に一方の壁部３１１に吹付け材を吹付け、次に他方の壁部３１２に吹付け材を吹付ける。このとき重要なのは、全ての吹付け材が乾燥或いは硬化してしまう前に次の吹付け材を吹き付けて、乾燥或いは硬化した施工体（ワーキングライニング全体）が一体になるようにする必要のあることである。これは、例えば図２６に示すようにバックライニング３０２が露出している部分の壁部３１１のみに吹付け材を吹付けると、出銑時には、その最も肉厚の薄い境界部分から吹付け材の剥離が開始するためであり、これを可及的に防止するためには吹付けられる吹付け材を一体化して境界部分を作らないようにすることが必要となる。
【００５８】
また、損耗したワーキングライニング上に新たな吹付け材を吹付けてワーキングライニングを復元するときには、古いワーキングライニングの厚さ（以下、これを残厚と記す）にも留意しなければならない。前述のように、出銑樋を流れる出銑は、その下方を溶銑が、その上方を溶滓が流れるように流域が分離する。このうち、図２７に示すように、溶銑の流れる領域をメタルライン（ＭＬ）と記し、溶滓の流れる領域をスラグライン（ＳＬ）と記すこととし、各流域での残厚の状態とそれに新たな吹付け材を吹付けて前記所定厚さのワーキングライニングを復元したときの出銑時の剥離発生率を図２８に示す。同図から明らかなように、古いワーキングライニングの残厚が５０ｍｍより薄い場合には、敷部，スラグライン（ＳＬ），メタルライン（ＭＬ）共に高い剥離発生率を示すが、残厚が５０〜１００ｍｍの範囲では剥離発生率は極端に低減し、残厚が１００ｍｍより厚い場合には全ての部位で剥離が発生しなくなる。そこで、本実施例では、古いワーキングライニングの残厚が５０ｍｍ以上、好ましくは１００ｍｍ以上残っているときに新たな吹付け材を吹付けてワーキングライニングの復元補修を実施することとした。
【００５９】
これに鑑みて、最初に構築される吹付け材層からなるワーキングライニング厚は、補修頻度や現在使用される吹付け材の亀裂或いは爆裂の発生回避等の理由から、少なくとも２００ｍｍ以上であることが望まれる。ここに言う吹付け材の亀裂とは、当該吹付け材が乾燥固化する際に生じる収縮が原因となって施工体に発生する亀裂を示す。また、吹付け材の爆裂とは、当該吹付け材に混在する揮発成分，水，不揮発成分が、前記加熱乾燥時にバックライニングとの間に集積し、それが加熱によって膨張する際、施工体そのものに発生するバックライニングからの破裂を示す。また、こうしたワーキングライニングの損傷から出銑樋構造全体（耐火煉瓦層までを含む）を保護するために、本実施例では前記流し込み材からなるバックライング厚も１００ｍｍ以上とした。これらの各ライニング厚の最大厚は、本来確保すべき出銑樋の幅及び深さと、耐火煉瓦層で構成された溝の幅及び深さとから逆算され、本実施例ではワーキングライニング厚を４００ｍｍ以下とした。
【００６０】
また、ワーキングライニングの損耗に伴い、特に出銑を止めてワーキングライニングに吹付け材の吹付け補修を施す際には、古いワーキングライニングの温度（これを残熱温度とも記す）にも注意しなければならないことが判明し、本実施例で前述のような吹付け材を用いる場合には、図２９に示すように古いワーキングライニングの残熱温度を３０〜１２０℃に管理することとした。一般に、出銑を止めたときの残熱温度は凡そ１０００〜１２００℃であり、残銑を抜いてからの樋表面温度は図３０のように経時変化する。図３１には、種々の残熱温度で吹付け材を吹き付けてワーキングライニングの復元補修を行った場合の評価を示す。同図での評価項目である保形性不良でのダレ落ちとは、吹付け材が或る程度早期に固化して前記所望厚さに代表される所望形状を保持することができずに、流れたり崩れたりして崩壊してしまうことを示す。収縮亀裂とは前述の乾燥固化に伴う収縮によって発生する亀裂であり、旧吹付け材との接着性とは古いワーキングライニングとの一体化性を示す。また、揮発分蒸発による割れとは、吹付け材に混在する揮発成分が集積し、場合によっては、それが加熱によって膨張して施工体そのものが破裂してしまうことを示す。同図から明らかなように、残熱温度が３０℃より低いと、吹付け材が速やかに固化できずにダレ落ちてしまったり、急激な冷却によって収縮が大きくなって亀裂が発生したりする不具合がある。例えば、樋壁部の上部残熱温度が２８℃で吹付け材の吹付け施工を行ったときには、施工体表面に収縮亀裂が発生した。また、残熱温度が１２０℃より高いと、揮発成分の集積・膨張による施工体の割れが発生すると共に、高温下での急激な固化によって収縮が大きくなって亀裂が発生し易くなり、特に残熱温度が１６０℃といった高温領域では古いワーキングライニングとの一体化性が低下して、新たな吹付け材層が剥離してしまうという不具合も発生する。例えば、樋敷部の残熱温度が１３６℃で吹付け材の吹付け施工を行ったときには、施工体中央部に割れが発生した。そこで、本実施例では、残熱温度が約５００℃になってから散水による冷却を行い、残熱温度が３０〜１２０℃になった時点で吹付け材を吹付けてワーキングライニングの復元補修を行うことした。図３１からも、この残熱温度範囲での評価は何れも良好である。なお、図２９に示すように樋の敷部と壁上部とでは温度差が生じるが、樋敷部の残熱温度を前記管理残熱温度上限値の１２０℃に管理することで、壁上部の残熱温度は、必然的に、前記管理残熱温度範囲となる。
【００６１】
また、前記管理残熱温度範囲で吹付け材を吹付けてワーキングライニングを復元・施工する際には、当該吹付け材の硬化時間も重要な管理項目となる。即ち、吹付け材の硬化が早いと、乾燥時に抜けてゆく水が施工体の背面側，即ち古いワーキングライニングやバックライニング側に多量に集積することとなって、それらとの接着性が阻害される。また、吹付け材の硬化が遅いと、前述した保形性に劣ると共に、施工体に収縮亀裂が発生し易くなる。従って、本実施例では、例えば施工体の硬化を直径５ｍｍの金棒が施工体に針入しないことと定義したときに、前記管理残熱温度範囲での吹付け材の硬化時間を１〜３時間とすることで、上記諸問題を解決できるように設定した。
【００６２】
そして、これらの管理条件の下で、吹付け材を吹付けてワーキングライニングを復元補修する際には、最初のワーキングライニング厚まで厚さを復元させることで、出銑樋の全体的な耐用時間を長じることができるようにした。なお、応急的に吹付け材を吹付けて、所謂熱間吹付け補修施工を行う場合には、樋表面の残熱温度は２００〜７００℃程度でもよい。
【００６３】
次に、より具体的な前記吹付け材の吹付け方法について説明する。本実施例では、前述のように樋の敷部と両壁部とを一体化できるように吹付け材を吹付けることが前提であるから、まず敷部、次いで両壁部の順で吹付け施工を行うのであるが、その際には、従来と異なり、まず図３２（ａ）に示すようにノズル先端部を円旋回させながら出銑の流れ方向，即ち樋の長手方向に移動させて敷部に吹付け材を吹付け、前回吹付け部位と所定の重なり範囲が発生するようにして、これを所定長，ここでは１〜３ｍに渡って繰り返して敷部の所定範囲（これをブロックと称する）に吹付け材の吹付け施工を行う。次いで、図３２（ｂ）に示すように、何れか一方の壁部に対して、前記と同様にノズル先端部を円旋回させながら出銑の流れ方向（実質的には流れ方向と逆方向でもよい），即ち樋の長手方向に前記ブロック範囲長に渡って移動させて当該壁部の最下段に吹付け材を吹付け、前述と同様に前回吹付け部位と所定の重なり範囲が発生するようにして、これを順次上段に重ねるように前記ブロック範囲内で繰り返して当該壁部に吹付け材の吹付け施工を行い、これと同じ手順で他方の壁部の同等のブロック範囲内に吹付け材の吹付け施工を行う。そして、これら一連の吹付け施工を隣接する樋のブロック範囲内に順次行って樋全体に吹付け施工を完成させる。
【００６４】
特に樋壁部の吹付け材の吹付け施工において、従来のように、ノズルを単に水平移動，即ち出銑の流れ方向又はその逆方向に移動させたのでは、その吹付け範囲のうちの中央部には前記吹付け材の粗粒が、その周囲には吹付け材の微粉が集中することとなって、施工体が不均質になる。そのため、ノズルを円旋回させて吹付け範囲内の吹付け材の不均質を均しながら、その吹付け範囲を次第に移動させて吹付け範囲を広げてゆく。前述したノズルヘッドにおける本実施例でのノズル先端部の円旋回半径は、図３３に示すように吹付け材の吹付け範囲直径が約３００ｍｍ程度になるように設定されている。そして、図３４に示すように、前記壁部１段の吹付けで前記ワーキングライニングの所定厚さが確保されるようにして最下段の吹付け施工を行う。更に、図３３に戻って、下段の吹付け材層に対して、例えば約１００ｍｍ程度の重なりを設けることで両者の段差がなくなるようにして、同じく約３００ｍｍ程度の吹付け範囲直径で上端の吹付け材層を吹付け、これを順次繰り返すことで、下段の吹付け材層の保形性を利用しながら上段の吹付け材層を積層するようにして、壁部のワーキングライニングを崩壊させることなく吹付け施工する。なお、前述した施工装置のヘッド回転装置８０によれば、このように壁部の吹付け施工において、ノズルヘッド９１を回転させるだけで吹付け層を順次上段に移動させてゆくことができる。
【００６５】
更に、図３５に本実施例の前記吹付け施工範囲（ブロック長）と前記リバウンドロスとの関係を示す。同図から明らかなように、或るブロック範囲長より吹付け範囲が長くなると、リバウンドロスが増加する。このように先の吹付け材層と次の吹付け材層とを重ねて吹付け材を吹付けるときに、前記ブロック範囲，即ち吹付け材層の吹付け範囲が長くなり過ぎると、各層の吹付け所要時間が長くなることから、特に先の吹付け材層の前記吹付け円範囲の外周部分が硬化し始め、これに次の吹付け材層の吹付け材が吹付けられると前記リバウンドロスが増加することが確認された。これは、全て吹付け材層の硬化時間に関与することであるから、その要因，即ち吹付け材の施工厚さ、ノズルの吐出能力、吹付け材への添加水量等を含む吹付け材そのものの硬化時間などに応じて、前記リバンウドロスが増加しないブロック範囲長を設定すべきであり、そのようにすることで、先行層と次行層との接着性が確保されて両者に境界が生じなくなる。ちなみに、例えば前記吹付け材の硬化時間が１時間程度で、ノズルによる吹付け材吐出能力が３ｔ／hr、施工体厚さが１００〜３００ｍｍ、吹付けエア圧が３〜７kgf/cm2 であるとき、本実施例の樋形状ではブロック幅を１〜３ｍに設定したとき、リバウンドロスの増加を抑制し且つ前記吹付け施工範囲を一体化せしめることができた。
【００６６】
なお、前述の施工装置によれば、前記スライド装置６０のスライダ６２の移動方向を、前記ノズル９０の移動方向に一致させ、その移動範囲を油圧モータ６５の回転範囲に一致させることで、前記ブロック範囲内での吹付け施工を容易に実施化することができる。また、このノズルヘッド９１を含む吹付けユニット３０はノズル詰まりなどの不具合が予想されるため、その頻繁な交換や補修が必要となると考えられるが、前述の施工装置によれば、このユニット３０全体を前記チャッキング装置３３によってワンタッチで交換できるため、吹付け施工作業への支障を最小限に抑制することができる。
【００６７】
更に、前記ノズル９０からの吹付け材の吹付け距離についても、適切な範囲を設定する必要がある。まず、ノズルからの吹付け材の吹付け距離が短いと、吹付け圧が十分に分散されずに吹付け面への吹付け圧が高くなりすぎてしまい、その結果、吹付け面の吹付け材が吹付け圧でずれてしまうとか、吹付け層が剥落してしまうといった問題が発生する。こうした問題の発生しないノズルからの吹付け材の吹付け距離の下限値は４００ｍｍであった。また、ノズルからの吹付け材の吹付け距離が長いと、未だ水と完全に混練されていない微粉の、吹付け圧の分散に伴って飛散する範囲が広がり、発塵量が増加してしまう。図３６は、ノズルからの吹付け材の吹付け距離と発塵レベルとの関係を示したものであるが、同図から発塵レベルの許容値を満足する本実施例の吹付け距離上限値は１２００ｍｍであった。
【００６８】
このようなノズル９０の動作及び吹付け材の吹付け施工は、前述した携帯コントロールボックス２５１をオペレータが携行し、吹付車両操作部２７１で吹付車両１を吹付け位置に停車させてからブーム２８を制御すると共に、吹付け操作部２７２でスライダ６２の何れか一端を本体６１側に近接した位置に移動させることによって、ノズルヘッド９１を吹付け開始位置にセットすると共に、油圧モータ５０を回転駆動してチャッキング装置３３のギヤ４８を旋回させることにより、スライダ６２の移動方向を吹付け進行方向に一致させた後、吹付け操作部２７２のノズル旋回開始プッシュ釦２８２を押してノズルヘッド９１の油圧モータ１０１を回転駆動させてノズル９０を旋回させ、この状態で吹付開始プッシュ釦２８５を押すことにより、前述したようにプログラマブルコントローラ２５０で吹付け材供給装置２がシーケンス制御されることにより行われる。
【００６９】
このとき、特に、初めて壁部を吹付け施工する場合には、所定の厚み４００ｍｍ以下を得るためには複数層に分けて順次吹付け施工することが望ましく、この場合には先ず、吹付開始時の第１層目（施工厚み約３０ｍｍ程度）については、吹付け材の物理性状に合わせて、ノズル９０からの吐出圧力を３．０〜５．０kgｆ/cm2の低圧にセットし、この状態で先ず吹付開始位置にノズルヘッド９１を固定して、ノズル９０を旋回させながら吹付け材を円形に吹付けて所定厚みに形成し、その後スライダ６２を移動させることにより、前述した図３２（ｂ）に示すように最下段の吹付け施工を行い、次いでスライダ６２を開始位置に戻すと共に、ヘッド回転装置８０でノズルヘッド９１を回転させることにより、順次上段側に所定の重なりを持たせて吹付け施工し、第１層目の吹付け施工が終了すると、ノズル９０からの吐出圧力を吹付け材の物理性状に合わせて５．０〜７．０kgｆ/cm2の高圧にセットして２層目以降の吹付けを第１層目と同様の方法で行う。
【００７０】
このように、第１層目の吹付け圧力を３．０〜５．０kgｆ/cm2の低圧の低圧に設定することにより、硬化したバックライニング３０２に対する吹付け時に、バックライニング３０２に対する粗粒の衝突速度を低下させて、リバウンドロスを低減させることができ、その後の第２層目以降では、５．０〜７．０kgｆ/cm2の高圧で吹付け施工を行うことにより、下記表１に示すように施工体の気孔率を低下させ且つ表２に示すように吐出圧力を３．０kgｆ/cm2時の損耗速度を１００とした相対値で表す損耗速度を低下させて緻密質な施工体を得ることができる。
【００７１】
【表１】

Figure 0003667399
【００７２】
【表２】
Figure 0003667399
なお、上記実施形態においては、吹付車両と吹付け材供給装置とが別体である場合について説明したが、これに限定されるものではなく、吹付車両に吹付け材供給装置を搭載して一体化するようにしてもよい。
【００７３】
また、上記実施形態においては、吹付け材供給装置２のエアバルブユニット２１２で電動モータ２２１ａで二次側圧力が制御される減圧弁２２１を使用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、図３７（ａ）に示すように、溶銑流域用吹付け材及び溶滓流域用吹付け材に応じて二次圧が予め設定された一対の減圧弁２２１Ａ，２２１Ｂを並列に接続し各減圧弁２２１Ａ，２２１Ｂの出側に選択用の電磁開閉弁２３５Ａ，２３５Ｂを介挿するようにしてもよく、さらには、図３７（ｂ）に示すように、予め二次側圧力が所定圧に設定された１つの減圧弁２３６を使用して溶銑流域用吹付け材及び溶滓流域用吹付け材の双方とも同一圧力の空気輸送用加圧空気で圧送するようにしてもよい。
【００７４】
さらに、上記実施形態においては、吹付け材供給装置２の添加水バルブユニット２１４が添加水の流量制御を電動モータで駆動される可変絞り弁２４３で行う場合について説明したが、これに限定されるものではなく、図３８に示すように、溶銑流域用吹付け材及び溶滓流域用吹付け材に応じて流量が設定された一対の可変オリフィス２３４Ａ，２３４Ｂを並列に設けると共に、これらの入側に選択用の電磁開閉弁２４２Ａ，２４２Ｂを介挿するようにしてもよい。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の出銑樋施工方法によれば、吹付け材の組成や形状を見直しながら、３kgｆ/cm2を越え、好ましくは５kgｆ/cm2以上まで吐出圧力を高くすることによって、出銑樋として十分使用可能な強度の敷部及び壁部が一体となった吹付け材からなるワーキングライニングを施工することができるから、安価な吹付け材を、従来のように中枠をセットしたり時間をかけてゆっくり乾燥させたりすることなく効率よく用いて、全体的なコストを低廉化することができる。また、吹付け材の吐出圧力を７kgｆ/cm2以下とすることによって発塵量の増加を抑制防止して作業環境を確保することができる。
【００７６】
また、吹付け対象となる表面性状が硬質である場合には、吹付け材の吐出圧力を３kgｆ/cm2を越え、５kgｆ/cm2未満とすることにより、リバウンドロスの増加を抑制防止することができる。また、このような吐出圧力で吹付け材を吹付ける場合には、当該吹付け材に混在する粒径１ｍｍ以上の粗粒量を２５〜３０％、粒径７５μｍ以下の微粉量を２５〜３０％とすることによって、リバウンドロスをより一層低減し、且つ発塵量を低減して作業環境を確保することができる。
【００７７】
また、吹付け材を重ね吹付け施工する場合のように吹付け対象となる表面性状が軟質である場合には、当該吹付け材の吐出圧力を５kgｆ/cm2以上、７kgｆ/cm2以下とすることにより、ワーキングライニング施工体の強度を向上することができる。また、このような吐出圧力で吹付け材を吹付ける場合には、当該吹付け材に混在する粒径１ｍｍ以上の粗粒量を１５〜２５％、粒径７５μｍ以下の微粉量を１５〜２５％とすることによって、リバウンドロスをより一層低減し、且つ発塵量を低減して作業環境を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の出銑樋施工方法を実施化した出銑樋施工装置の一実施例を示す概略全体構成図である。
【図２】図１の吹付台車の詳細図である。
【図３】図２のノズルユニットの詳細図である。
【図４】図３のチャッキング装置の詳細図である。
【図５】図３のノズルヘッドの全体図である。
【図６】図５のノズルヘッドの詳細図である。
【図７】図６のノズルに用いられた混練部材の詳細図である。
【図８】図１の吹付材供給装置の詳細図である。
【図９】図１の出銑樋施工装置の空圧・水圧回路の説明図である。
【図１０】図１の出銑樋施工装置の制御を司るプログラマブルコントローラのブロック図である。
【図１１】図１の出銑樋施工装置を手動操作するための携帯コントロールボックスの説明図である。
【図１２】図１の出銑樋施工装置の吹付材供給装置のシークエンス制御のタイミングチャートである。
【図１３】本発明の出銑樋施工方法により完成された出銑樋の概略全体構成図である。
【図１４】本発明の出銑樋施工方法により復元された出銑樋の概略全体構成図である。
【図１５】図１４の出銑樋の復元施工の説明図である。
【図１６】流し込み材及び吹付け材からなるライニングの夫々の損耗速度の溶銑温度に対する特性図である。
【図１７】従来の吹付け材からなるライニング（施工体）のかさ比重とリバウンドロスとの吐出圧力に対する特性図である。
【図１８】本実施例において吐出圧力３〜５kgf/cm2 で吹付け材の粗粒量を変化させたときのリバウンドロスの特性図である。
【図１９】本実施例において吐出圧力３〜５kgf/cm2 で吹付け材の粗粒量及び微粉量を変化させたときのリバウンドロスの特性図である。
【図２０】本実施例において吐出圧力５〜１０kgf/cm2 で吹付け材の粗粒量及び微粉量を変化させたときのリバウンドロスの特性図である。
【図２１】本実施例における吹付け材の粗粒形状の詳細説明図である。
【図２２】本実施例において吹付け材の材料組成を調整しながら吐出圧力を変化させたときのライニング（施工体）の気孔率の特性図である。
【図２３】本実施例において吹付け材の材料組成を調整しながら吐出圧力を変化させたときのライニング（施工体）の圧縮強度の特性図である。
【図２４】本実施例において吐出圧力を変化させたときのライニング（施工体）の損耗速度の特性図である。
【図２５】ライニングの復元施工における吹付け材の吹付け手順の説明図である。
【図２６】復元施工された吹付け材施工体の剥離開始の説明図である。
【図２７】損耗した吹付け材ライニングの残厚の説明図である。
【図２８】本実施例における吹付け材ライニングの残厚と剥離発生率との相関説明図である。
【図２９】吹付け材の吹付け施工時の温度分布説明図である。
【図３０】樋表面温度の経時変化の説明図である。
【図３１】本実施例において樋表面残熱温度を変化させたときの各吹付け施工体評価の説明図である。
【図３２】吹付け材の吹付け方法の説明図である。
【図３３】ライニング壁部への吹付け材の吹付け方法の詳細説明図である。
【図３４】ライニング壁部への吹付け材の吹付け順序の詳細説明図である。
【図３５】本実施例における吹付け材の吹付け範囲長とリバウンドロスとの特性図である。
【図３６】本実施例において吹付け距離を変化させたときの発塵レベルの特性図である。
【図３７】図９の空圧回路の変形例である。
【図３８】図９の水圧回路の変形例である。
【図３９】従来の出銑樋の概略全体構成図である。
【図４０】従来の出銑樋の復元施工の説明図である。
【図４１】従来の出銑樋の施工に必要な人員の説明図である。
【符号の説明】
１は吹付車両
２は吹付材供給装置
３０は吹付けユニット
３３はチャッキング装置
６０はヘッドスライド装置
８０はヘッド回転装置
９０はノズル
９１はノズルヘッド
１１０は接続機構
１１４は混練部材
２０１Ａ，２０１Ｂはホッパー
２１０は吹付ガン
２１２はエアバルブユニット
２１４は水バルブユニット
２５０はプログラマブルコントローラ
２５１は携帯コントロールボックス[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a so-called brewing method such as a large bowl in which hot metal from a blast furnace flows.
[0002]
[Prior art]
FIG. 39 shows a schematic structure of such a conventional brewing. The outer shell portion A which is the outermost shell of the slag is made of refractory bricks, and a lining B made of a castable layer having a predetermined thickness and having a predetermined ridge shape is formed inside thereof. Since the portion of the lining B that comes into contact with the output gradually wears out, for example, when the output has already been used for actual output and the wear of the lining B exceeds a predetermined control value, As shown in FIG. 40, the worn lining B castable layer is disassembled and removed, and the predetermined frame-shaped inner frame C is set inside thereof, and the inner frame C and the refractory brick are set. A flowable material called a pouring material D is poured between the outer shell portion A made of layers, and the inner frame C is removed in a state where the pouring material D is solidified to some extent, and a burner or the like is used as necessary. The casting material D is dried while being heated using the heating means, and this is completely dried and solidified to restore the lining B made of the castable layer. It should be noted that, when creating a new brewery, the outer shell portion A made of the refractory brick layer is created, and then the middle frame C is set (see Japanese Patent Laid-Open No. 54-139809). .
[0003]
The lining B made of a castable layer of such a casting material generally has a low porosity, and therefore has a high bulk specific gravity, excellent mechanical strength, and particularly a low wear rate associated with the spout. The service life from construction to the next restoration construction is long, and it has hitherto been regarded as the most practical configuration for the tapping.
In addition, for partial or local wear of the lining B made of the castable layer, a repair material called a spray material obtained by kneading an adhesive powder material with water is compared with the wear site. It is repaired as soon as possible by spraying at a low discharge pressure. However, this conventional spraying material generally has a high porosity, a low bulk specific gravity, and it is said that it cannot be used for a long time in terms of strength and wear speed. It is used as an emergency repair material. Of course, with such emergency repairs, it is not possible to stop the brewing for a long time, so that the repair is done in a relatively short time, that is, with the spraying material sprayed while the brewing is still hot. This spraying construction is also referred to as hot spraying construction (see Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-116611).
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, it takes a lot of time and labor to construct the inner frame and to remove and remove the old lining in the conventional construction, restoration work and new construction, for example. And Also, when drying the lining body, as described above, the volatile component of the casting material, water vapor, or non-volatile components to be evaporated by heating are escaped by the low porosity of the casting material. Therefore, the castable layer does not burst (this is also referred to as explosion) due to accumulation of these evaporation components and further expansion due to heating, or the casting material dries rapidly. Therefore, it is necessary to carry out slowly over time so that the volume does not change and this causes a so-called shrinkage crack. Of course, much labor is required during this time. Furthermore, in the step of pouring the casting material, as shown in FIG. 41, the personnel required for kneading the casting material, the personnel for moving the casting material, the personnel for throwing it into the bucket, overhanging it, and performing the construction It can be seen that this alone requires considerable time and effort. As described above, the construction and construction of the conventional brewing not only requires a lot of time and labor, but also the cost of the casting material is high and the amount of its use is large, so the overall cost is high. In addition, since it is necessary to stop the production for a long time, there are significant problems in terms of production efficiency and yield.
[0005]
The present invention pays attention to an inexpensive spraying material that has been used only as a repair material, and does not require an inner frame when a lining is constituted by the spraying material, and has an inherently high porosity. Since the lining composed of the adhesive material layer is unlikely to cause the explosion or shrinkage cracking during its drying and solidification, it provides an effective application method when applying output using this spraying material. It is for the purpose.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
  Thus, the tapping method according to claim 1 of the present invention is a blast furnace tapping method.Of the outer shellA pouring material is poured into the laying part and the wall part, and this is dried and solidified, and a back lining made of a pouring material with a predetermined thickness is applied to the laying part and the wall part, and a predetermined lining is applied to the inner laying part and the wall part. A spraying material made by kneading powder with adhesive properties with water up to the brewed shapeDischarge pressure 3-7 kgf / cm 2 soSpraying, or drying and solidifying this, the spraying material of the predetermined thickness that the floor and wall are integratedWhen the working lining is constructed, the discharge pressure of the spray material is 3 kgf / cm 2 Over 5 kgf / cm 2 If it is less than 25%, the amount of coarse particles having a particle diameter of 1 mm or more mixed in the spraying material is set to 25 to 30%, and the amount of fine particles having a particle diameter of 75 μm or less is set to 25 to 30%.It is characterized by this. Here, as described above, the laying portion indicates a portion corresponding to the bottom portion of the brewing, and the wall portion indicates a portion corresponding to both sides in the width direction of the brewing. In addition, as will be described in detail later, a spraying material conventionally used as a repair material has a spraying pressure (discharge pressure) of 3 kgf / cm in order to suppress a composition change called rebound loss, which will be described later.2It is used in a relatively low state such as the following, and for this reason, it could not be used for a long time in terms of bulk specific gravity, strength, wear rate, etc., but it can fundamentally increase the discharge pressure of the spraying material For example, it is possible to improve the bulk specific gravity and wear rate as a working lining construction. Therefore, while revising the composition and shape of the spray material to suppress and prevent problems such as the rebound loss and nozzle sag described later, 3 kgf / cm2It is possible to improve the bulk specific gravity and wear rate as a working lining construction body by spraying the spraying material with a discharge pressure exceeding 1, more preferably 5 kgf / cm2By increasing the discharge pressure as described above, it is possible to further improve the bulk specific gravity, wear rate, etc., as the working lining construction body, thereby obtaining sufficient strength that can be used as an output. It was. On the other hand, even if the properties of the spray material are adjusted in this way, 7 kgf / cm2If the spray material is sprayed at a discharge pressure exceeding 1, the dust generation will be too much and the working environment will deteriorate.2Was the upper limit of the spraying material discharge pressure. Such a spraying material is sprayed on the laying portion and wall portion of the brewing with the relatively high discharge pressure, and this is dried and solidified so that the laying portion and wall portion with less peeling and damage are integrated. A working lining made of a spray material having a predetermined thickness can be applied.
[0007]
ExampleFor example, if the working lining is worn down to a predetermined residual thickness, which will be described later, due to actual tapping, the working lining is restored by spraying a new spraying material on it, thereby extending the service life of the tapping itself. However, when the surface property to be sprayed is hard, such as at the start of the restoration work, if the discharge pressure of the spray material is extremely large, the particle size mixed in the surface The scattering of coarse particles of 1 mm or more increases and the rebound loss as described above increases. Therefore, when the surface property to be sprayed is hard, the discharge pressure of the spray material is 3 kgf / cm.2Over 5kgf / cm2By making it less than this, the rebound loss can be reduced. In addition, the discharge pressure of the spray material is 3kgf / cm.2Over 5kgf / cm2If it is less thanThisThe amount of coarse particles having a particle diameter of 1 mm or more mixed in the spray material is 25 to 30% and the amount of fine particles having a particle diameter of 75 μm or less is 25 to 30%, thereby further reducing rebound loss and generating dust. The working environment can be secured by reducing.
[0008]
  Meanwhile, the present invention claims2The tapping construction method related toPour the casting material into the floor and wall of the outer shell part of the blast furnace's tuna, dry and solidify it, and apply the back lining made of the casting material of a predetermined thickness to the floor and the wall. A spraying material formed by kneading adhesive particles with water up to a predetermined protruding shape on the inner floor and wall is provided with a discharge pressure of 3 to 7 kgf / cm 2 When the working lining made of the spray material having a predetermined thickness in which the floor portion and the wall portion are integrated is dried and solidified, the discharge pressure of the spray material is 5 kgf / cm 2 7 kgf / cm 2 In the case of the following, the amount of coarse particles having a particle size of 1 mm or more mixed in the spraying material is 15 to 25%, and the amount of fine particles having a particle size of 75 μm or less is 15 to 25%.It is characterized by this. As mentioned above, the discharge pressure of spray material is 5kgf / cm.2With the above configuration, it is possible to improve the bulk specific gravity and wear rate as a working lining construction body. For example, at the start of the working lining restoration construction as described above, the 3 kgf / cm2Over 5kgf / cm2When the surface property to be sprayed is soft, such as a spray material layer sprayed at a discharge pressure of less than 5, the discharge pressure of the spray material is 5 kgf / cm.2As a result, rebound loss and dust generation will not increase. Therefore, in such a case, the discharge pressure of the spray material is 5 kgf / cm.2Above, 7kgf / cm2It is desirable to improve the strength of the working lining construction as follows. In addition, the discharge pressure of the spray material is 5 kgf / cm.2Above, 7kgf / cm2IfThisThe amount of coarse particles with a particle diameter of 1 mm or more mixed in the spraying material is 15 to 25%, and the amount of fine powder with a particle diameter of 75 μm or less is 15 to 25%, thereby further reducing rebound loss and generating dust. The working environment can be secured by reducing.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, an embodiment of a tapping apparatus that embodies the tapping method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
First, FIG. 1 shows the overall configuration of the tapping apparatus according to this embodiment. This embodiment is mainly used for the construction of a large portion of the hot metal that flows before the hot metal delivered from the blast furnace is separated from the hot metal, so that sufficient mobility is exhibited even in a complex ground environment. The spray vehicle 1 provided with a nozzle portion for spraying the spray material on a single self-propelled moving carriage and the spray vehicle 1 that sends the spray material to the spray vehicle 1 are placed on a separate carriage. It is comprised with the spraying material supply apparatus 2 which sends a spraying material to.
[0010]
In the spray material supply device 2, water is fixed from a fixed individual water supply source 3 via a water hose 4, and pressurized air is fixed from an individually installed air compressor 5 via an air hose 6. Electric power is supplied from the individual power supply 7 through the power supply panel 8 and the power supply cable 9. In addition, the spray material supply device 2 is charged with the material of the spray material packed in the container bag 10. On the other hand, the spraying material introduced into the spraying material supply device 2 is pumped to the spraying vehicle 1 with the pressurized air for air transportation supplied to the spraying material supply device 2 through the material hose 11, Further, water is supplied through the water hose 12 and electric power is supplied through the power cable 13, and a control signal for controlling each device of the spray vehicle 1 is transmitted through the control cable 14.
[0011]
The spray vehicle 1 is a modification of a normal crawler type heavy machine as clearly shown in FIG. 2, and a well-known hydraulic power source 23 is installed in a chassis 22 disposed above an existing caterpillar propulsion device 21. The chassis 22 can turn 360 ° in the lateral direction of the vehicle by a turning device 27 including a pinion 25 and a ring gear 26 of a hydraulic motor 24 that is operated by the hydraulic pressure supplied from the hydraulic power source 23. Further, a boom 28 divided into three parts is attached in front of the chassis 22, and each of them is provided with a hydraulic cylinder 29a, 29b, 29c, and the tip of the boom 28 is placed within a predetermined range in a plane in any vehicle height direction. Can be moved.
[0012]
A spray unit 30 for spray material as shown in FIG. 3 is attached to the tip of the boom 28. More specifically, the blowing unit 30 is attached via a chucking device 33 below a plate 32 installed so as to be always flat in the lateral direction of the vehicle by a parallel link 31 disposed at the tip of the boom 28. It has been. The chucking device 33 will be described with reference to FIG. 4. The chucking device 33 is roughly divided into a base 35 fixed to the plate 32 via an attachment plate 34 and a divided body 36. First, the base 35 includes a hollow shaft portion 37 supported by the mounting plate 34, a sensor mounting member 38 joined to a flange portion 37a formed at a lower end portion of the hollow shaft portion 37, and the hollow shaft portion. A cylindrical cylinder housing 39 attached to the flange portion 37a of the portion 37; a ball support member 40 fixed to the lower end portion of the cylinder housing 39 and closing the lower end opening of the cylinder 39a of the cylinder housing 39; A piston member 41 housed in a cylinder 39a of the housing 39; a cam member 44 fixed to a piston rod 42 projecting downward from the piston member 41 and pressing the ball 43 below the ball support member 40; These are integrally fastened by a bolt member 45.
[0013]
Proximity switches 46 a and 46 b are respectively attached to the upper and lower portions of the cylindrical portion 38 a protruding from the sensor attachment member 38 into the inner hole of the hollow shaft portion 37, and the signal lines thereof are flange portions of the hollow shaft portion 37. Connected to an external control device. Further, the sensor bar 47 screwed and fixed to the upper end portion of the piston member 41 and projecting upward from the piston member 41 passes through the sensor mounting member 38 to the inside of the inner hole of the cylindrical portion 38a. Is formed with a sensing part 47a having a larger outer diameter. Also, the piston lowering for supplying pressurized air to the upper end portion of the cylinder 39a of the cylinder housing 39 closed by the sensor mounting member 38 and the lower end portion of the cylinder 39a closed by the ball support member 40, respectively. An air supply hole 39b and a piston raising air supply hole 39c are formed and connected to an external pressurized air supply control device.
[0014]
Further, two positioning pins 40b are projected from the lower end surface of the mounting flange portion 40a of the ball support member 40 attached to the cylinder housing 39. Further, a through hole 40d is formed at a predetermined angle in the circumferential direction at the lower end portion of the cylindrical portion 40c extending downward from the ball support member 40, and the ball 43 is supported in each through hole 40d. Yes. The cam member 44 is fixed by a bolt member 45 to a piston rod 42 penetrating into the inner hole of the cylindrical portion 40c of the ball support member 40. The outer peripheral surface of the cam member 44 is A maximum outer diameter portion 44a that fits tightly in the inner hole of the cylindrical portion 40c, a step portion 44b having a smaller outer diameter, a slope portion 44c that connects the two, and a slope that tapers further downward from the step portion 44b. The cam surface 44e includes a portion 44d, and the ball 43 is always in contact with the cam surface 44e. It should be noted that a joint portion between the sensor mounting member 38 and the cylinder housing 39, a penetrating portion of the sensor bar 47 to the sensor mounting member 38, a contact portion between the piston 41 and the cylinder inner wall, and a penetrating portion of the piston rod 42 to the ball support member 40. In addition, an O-ring is interposed at each joint between the ball support member 40 and the cylinder housing 39 so that pressurized air supplied into the cylinder 39a does not leak as will be described later.
[0015]
On the other hand, the divided body 36 is formed in a thick ring shape, and a blowing unit turning gear 48 described later is attached to the outer periphery thereof. Of the upper end surface of the divided body 36, the position corresponding to the pin 40b projecting downward from the ball support member 40 of the base portion 35 reaches the lower end surface of the divided body 36 and the pin 40b. A through hole 36a having an inner diameter is formed so as to be closely fitted. Further, the inner hole surface of the divided body 36 includes a ball passage portion 36b having an inner diameter slightly larger than the outer diameter of the cylindrical portion 40c of the ball support member 40, a ball storage portion 36c having a larger inner diameter, and both And a slope portion 36e having an inner diameter that decreases downward from the ball storage portion.
[0016]
Therefore, first, when pressurized air is supplied from the piston raising air supply hole 39c communicating with the lower end of the cylinder 39a in a state where the divided body 36 with the gear 48 fitted thereto is separated from the base 35, As shown in the left half of FIG. 4, the piston 41 rises and the cam member 44 rises accordingly. Therefore, the ball 43 supported by the ball support member 40 is the slope portion at the lowest end of the cam surface 44 e. The ball 43 is pulled inwardly in the radial direction of the cylindrical portion 40c so as to abut against the ball 44d. When the piston 41 rises to the upper end of the cylinder 39a, the sensing portion 47a of the sensor bar 47 is disengaged from the upper proximity switch 46a, so that the piston rising end can be detected from the signal. In this state, the position of the through hole 36a of the divided body 36 to which the gear 48 is externally fitted is aligned with the position of the pin 40b protruding from the base 35, and the base 35 is inserted into the inner hole of the divided body 36. When the divided body 36 is pushed up from below so as to insert the cylindrical portion 40c of the ball support member 40, the ball 43 is drawn inward from the ball passage portion 36b on the inner hole surface, and passes through here. Thus, the divided body 36 can be pushed up to a position where the ball 43 faces the ball storage portion 36c.
[0017]
In this state, when pressurized air is supplied from the piston lowering air supply hole 39b communicating with the upper end of the cylinder 39a, the piston 41 is lowered as shown in the right half of FIG. The ball 43 supported by the ball support member 40 is supported by the ball 43 so as to contact the maximum outer diameter portion 44a through the step portion 44b and the upper slope portion 44c of the cam surface 44e. It is pushed out from the through hole 40d that is formed on the outside of the cylindrical portion 40c in the radial direction. Then, the ball 43 comes into point contact with the housing portion 36c on the inner hole surface of the divided body 36 and the two slope portions 36b and 36e, and at the same time, the slope portion 44c of the cam surface 44e exhibits a wedge effect, The member 44 and the divided body 36 are firmly fixed via the ball 43. When the piston 41 is lowered to the lower end of the cylinder 39a, the sensing portion 47a of the sensor bar 47 is disengaged from the lower proximity switch 46b, so that the piston lowering end can be detected from the signal.
[0018]
Then, in order to separate again the divided body 36 with the gear 48 fitted from the base portion 35, it is only necessary to carry out the operation in the reverse procedure to that described above. If each of the spraying units 30 is previously attached to each of the divided units 36, it can be exchanged with a single touch. When an abnormality occurs in the spraying unit 30, it is not repaired on site, Replacing with a new spraying unit 30 can shorten the interruption time of spraying construction.
[0019]
On the other hand, as described above, the gear 48 is externally fitted to the divided body 36 of the chucking device 33, and the gear 48 and the divided body 36 are fixed to the entire blowing unit 30. Further, as shown in FIG. 3, a hydraulic motor 50 is disposed on the plate 32 on the boom 28 side, and a pinion 51 attached to the rotating shaft thereof meshes with a gear 48 on the blowing unit 30 side. Therefore, when the hydraulic motor 50 is rotated, the entire spray unit 30 can be freely rotated in the lateral direction.
[0020]
As shown in FIG. 3, the spray unit 30 includes a slide device 60 attached to the lower end of the divided body 36 of the chucking device 33, and a head rotating device 80 attached to one end side of the slide device 60. And a nozzle head 91 that is rotatably supported by the head rotating device 80 and has a nozzle 90 that ejects the spraying material as a generatrix and rotates the tip of the nozzle in a conical shape with a predetermined radius.
[0021]
Of these, first, the head slide device 60 has a U-shaped main body 61 with both ends in the width direction hanging down, and is inserted into a lower opening of the main body 61, and flanges 62a and 62b project in the horizontal direction vertically. The gear 48 and the divided body 36 are fixed to the upper surface of the main body 61. Further, a chain 63 is stretched along the length of the upper flange portion 62a of the slider 62, and both ends thereof are sliders via an existing chain tensioner 64 for adjusting the tension of the chain 63. 62.
[0022]
On the other hand, a hydraulic motor 65 is attached to the center of one end in the width direction that hangs down from the main body 61, and a sprocket 66 is attached to a rotating shaft 65 a that projects through the opening of the main body 61. In addition, rotating shafts are disposed on both sides of the sprocket 66 via bearings, and sprots 67 and 68 are attached to the rotating shafts so as to be aligned with the sprocket 66 of the hydraulic motor 65, respectively. The chain 63 on 62 is laid out so that it passes from below the sprocket 67 of one rotating shaft to above the sprocket 66 of the hydraulic motor 65 and below the sprocket 68 of the other rotating shaft. Support shafts 69 projecting upward and downward from the upper flange portion 62a of the slider 62 having the H-shaped section are projected from both longitudinal ends of the widthwise both ends hanging from the main body 61. A roller 70 that is in contact with the upper and lower surfaces of the upper flange portion 62a is rotatably mounted via a bearing (not shown). Further, from both longitudinal ends of the body 61 in the width direction, stays 71 arranged vertically are further extended in the longitudinal direction, and support shafts 72 project downward from the respective stays 71. Each of the support shafts 72 is rotatably attached with rollers 73 that are in contact with both end surfaces in the width direction of the upper and lower flange portions having an H-shaped cross section through a bearing (not shown). Accordingly, when the hydraulic motor 65 is rotated, the slider 62 is guided by the rollers 70 and 73 with the flange portions 62a and 62b, and the sprocket 66 of the hydraulic motor 65 simultaneously winds and unloads the chain 63. The slider 62 is moved so as to move the chain 63.
[0023]
The head rotating device 80 has a box-shaped frame 81 attached to the lower surface of the left end of the slider 62 of the head sliding device 60. In this frame 81, a hydraulic motor 82 and a bearing 83 have their respective axes. Are arranged vertically so as to coincide with the moving direction of the slider 62. A pinion 84 is attached to the rotating shaft of the hydraulic motor 82 that protrudes further leftward from the frame 81. On the other hand, a gear 86 is attached to the support base 85 that supports the nozzle head 91, and a support shaft 87 that protrudes from the center of the gear 86 is projected. The support shaft 87 is a bearing 83 in the frame 81. The gear 86 is meshed with the pinion 84 of the hydraulic motor 82. Therefore, when the hydraulic motor 82 is rotated, the nozzle head 91 is rotated and supported clockwise and counterclockwise around the support shaft 87 and the gear 86, that is, in a plane perpendicular to the moving direction of the slide device 60. The head swing angle of the nozzle head 91 can be adjusted.
[0024]
Further, as clearly shown in FIGS. 3 and 5, the nozzle head 91 has a cylindrical portion 92a whose upper end is closed, and a conical shape which extends to the lower end of the cylindrical portion 92a, and its tip is open. It is housed in a cylindrical casing 92 composed of a tapered portion 92b. This is also for ensuring the operation of each device and mechanism from the dust of the spray material described later.
[0025]
The nozzle 90 for spraying material used for this nozzle head 91 is what inserted the ceramic hose (50A) in the pipe, and improved abrasion resistance, and the material hose 11 and the root part of the nozzle 90 The water hose 12 is connected to the water hose 12 via a connection mechanism 110, which will be described later. Of the outer diameter of the nozzle 90, spherical portions 93 and 94 having a predetermined radius are formed at two locations apart from the root portion. Has been. As further clearly shown in FIG. 6, the root portion of the nozzle 90 is inserted from the opening portion of the tapered portion 92 b of the housing 92, and the protruding portion of the nozzle 90 is further protruded from the spherical portions 93 and 94. The near sphere portion 93 is supported in a spherical recess 95a of the partition wall 95 provided in the tapered portion 92b so as to be rotatable or slidable, and a position closer to the projecting end portion of the nozzle 90 of both contact surfaces. Is provided with an existing dust seal 96, and an existing oil seal 97 is provided at a position closer to the nozzle root.
[0026]
On the other hand, of the spheres 93 and 94, the sphere 94 closer to the root of the nozzle is supported rotatably or slidably in a spherical recess 98a formed at a position eccentric from the central axis of the gear 98, The gear 98 is disposed at a predetermined angle in the cylindrical portion 92a of the casing 92, and is freely rotatable via a bearing or the like between two opposing brackets 99a and 99b projecting from the cylindrical portion 92a. The three pinions 100a to 100c supported are meshed, and one of the pinions 100a is attached to the rotating shaft of the hydraulic motor 101. Also, support shafts 103a and 103b facing both end surfaces of the gear 98 are rotatably projected from the outer end surfaces of the brackets 99a and 99b via bearings 102a and 102b. In addition, rollers 104a and 104b are attached to both end faces of the gear 98, respectively. Note that the rotation center axis of the gear 98 and the support axis of the sphere 93 near the tip of the nozzle coincide with the axis of the housing 92.
[0027]
Accordingly, when the hydraulic motor 101 is rotated, the gear 98 is rotated in accordance with the rotation of the pinion 100a. However, the rotation center axis and the support axis of the sphere portion 94 near the nozzle root portion are eccentric, and the gear is rotated. Since the rotation center axis of 98 coincides with the support axis of the sphere 93 near the nozzle tip, the nozzle tip centered on the center point of the sphere 93 near the nozzle tip is shown by a solid line in FIG. As shown by a two-dot chain line, the head is swung in a conical shape. At this time, the rotational diameter of the nozzle tip that is circularly moved by swinging is the distance between the two spheres 93, 94, the distance from the sphere 93 near the nozzle tip to the nozzle tip, and the nozzle root. Since it is determined by the amount of eccentricity of the support shaft of the sphere portion 94 with respect to the rotation center axis of the gear 98, these specifications may be set in accordance with the spraying circular motion diameter of the spraying material described later. In addition, when the rotation radius of the nozzle tip is variable, the amount of eccentricity of the support shaft of the ball portion 94 near the nozzle root portion with respect to the rotation center axis of the gear 98 is changed among the factors that determine each of the factors. For example, the support position of the ball portion 93 near the nozzle tip may be moved back and forth, that is, in the longitudinal direction of the housing 92 so that the remaining two specifications are relatively changed. .
[0028]
Further, as described above, the material hose 11 and the water hose 12 are connected to the root portion of the nozzle 90 via the connection mechanism 110 as shown in FIG. This connection mechanism 110 itself is an improvement of the existing one for mixing two substances in the nozzle 90, and the hose 11 for the spraying material fed together with the pressurized air is a water hose by a normal fastening member. If the attachment 111 is attached to the connection attachment 111 and connected to the root portion of the nozzle 90 by a normal connection member, the inside of the hose 11 is directly communicated with the inner hole of the nozzle 90. On the other hand, the water hose connection attachment 111 has a protrusion 112 that connects the tip of the water hose 12 and a storage that communicates with the protrusion 112 and stops water outside the inner hole of the nozzle 90 and circulates in an annular shape. A water portion 113. The attachment 111 is connected to the nozzle 90 by the connecting member 115 with a kneading member 114 described later interposed between the water storage portion 113 and the nozzle inner hole. The kneading member 114 is formed with several communication holes 116 that communicate between the water storage section 113 and the inner hole of the nozzle 90 when the attachment 111 is connected to the nozzle 90 via the connection member 115. The water sprayed into the inner hole of the nozzle 90 through the communication hole 116 and the spray material pumped from the material hose 11 are kneaded and sprayed from the nozzle tip.
[0029]
Therefore, in this embodiment, as shown in FIG. 7, four communication holes 116 a to 116 d are formed on the same circumference of the surface of the kneading member facing the water storage portion 113. Set angle θ with respect to each nozzle central axis of holes 116a to 116d1~ ΘFourIs different. More specifically, the set angle θ of the lower communication hole 116a in FIG.1Is the largest, and then the set angle θ of the communication holes 116b and 116c is clockwise.2, ΘThree, And the set angle θ of the right communication hole 116d in FIG.FourIs the smallest. Accordingly, the length L that each of the communication holes 116a to 116d reaches the nozzle inner hole surface.1~ LFourIs the set angle θ1~ ΘFourOn the other hand, it will gradually increase. Therefore, the injection angle and the injection position of the water injected from each of the communication holes 116a to 116d change spirally over time, and the spray material pumped from the rear side is more efficiently water and Kneaded and sprayed from the nozzle tip. In order to obtain the same effect, for example, a spiral or part of a baffle plate is provided in the inner hole of the nozzle 90, and the water and spray material flowing in contact with this are moved by the spiral motion. You may make it knead | mix efficiently. Further, although difficulties in production are expected, it is possible to achieve more efficient kneading by twisting the communication hole itself in a spiral shape.
[0030]
Next, the structure of the spraying material supply apparatus 2 will be described with reference to FIG. A detailed description of the carriage 200 itself is omitted. The spray material supply device 2 is provided with two hoppers 201A and 201B. As will be described later, hot metal and hot metal are mixed in the hot metal flowing through the hot metal, but as is known, both of them are separated in a relatively short time due to the difference in specific gravity between them. Thus, the hot metal flows under the hot metal. Considering the wear and tear that both give to the hot metal, it was necessary to change the composition and properties of the spray material used in the hot metal and hot metal basins (the reason will be described in detail later). For this reason, two hoppers are provided that individually store two types of spray materials, namely, a hot metal flow field spray material and a hot metal flow field spray material. An unpacking blade 202 for unpacking the spray material conveyed by the container bag 10 as described above is provided above each hopper 201A, 201B.
[0031]
Under the hoppers 201A and 201B, independent screw feeders 203A and 203B are provided, respectively. These screw feeders 203A and 203B have the same or almost the same configuration and operation as existing ones, and when the built-in screws 204A and 204B are rotated by the rotational driving force of the motors 205A and 205B, they slide down from the hoppers 201A and 201B. The sprayed material is pushed in the material propulsion direction (lead direction) of the screws 204A and 204B. A drop port is opened in the material propulsion direction ahead of the two screw feeders 203A and 203B, and a common spray gun 210 is installed below the drop port of both screw feeders 203A and 203B. The spray gun 210 mixes the spray material sliding down from its upper opening into the pressurized air whose pressure is adjusted or flow-adjusted by an air valve unit 212 to be described later, and pressurizes the spray material. The material hose 11 is pumped by the pressure of air. Therefore, the spray material supply device 2 includes the air valve unit 212, the additive water valve unit 214 for adjusting the pressure or adjusting the flow rate of the additive water supplied from the water hose 12 to the nozzle 90, and these. A control panel 216 and the like are provided for control.
[0032]
Next, the configuration of the air valve unit 212 and the added water valve unit 214 will be described with reference to FIG. The pneumatic circuit shown in the figure is comprehensively described including the hoppers 201A and 201B and the spray gun 210.
The air valve unit 212 includes a pressure reducing valve 221 that is driven by an electric motor 221 a to which high pressure pressurized air from the air compressor 5 is supplied via an air source valve 220, and pressure air that has been decompressed by the pressure reducing valve 221. An air release valve 222 for supplying and shutting off, a flow meter 225 having stop valves 223 and 224 on the inlet side and the outlet side for measuring the flow rate of pressurized air supplied through the air release valve 222, and the flow meter Air having a check valve 226 inserted between the outlet side of 225 and the inlet side of the spray gun 210, and a bypass flow path 228 having a stop valve 227 interposed in the middle of bypassing the flow meter 225 Pressurized air between the transport system and the air source valve 220 and the pressure reducing valve 221 is supplied via the filter 230, and the pressure is reduced to a lower operating pressure than the predetermined pressure for air transporting. 231 and the electromagnetic directional switching valve 232 at the 3-port 2-position for supplying the operating pressure reduced by the pressure reducing valve 231 to the air release valve 222. Similarly, the operating pressure reduced by the pressure reducing valve 231 is applied to the blowing gun. 210 includes an electromagnetic on-off valve 234 that supplies or shuts off to a vibrator 233 of 210, and an operation system that includes an outlet side thereof and a stop valve 205 inserted between the vibrators.
[0033]
The added water valve unit 214 includes an electromagnetic on-off valve 242 to which added water of a predetermined pressure is supplied via a water source valve 240 and a filter 241, and a motor-driven variable throttle connected to the outlet side of the electromagnetic on-off valve 242. A valve 243, a flow meter 246 having stop valves 244 and 245 on the inlet side and the outlet side, respectively, for measuring the flow rate of the added water connected to the outlet side of the variable throttle valve 243, and the outlet side of the flow meter 246; A check valve 247 inserted between the water hose 12 and a bypass flow path 249 inserted with a stop valve 248 in the middle of bypassing the flow meter 246 are provided.
[0034]
Further, an electromagnetic on / off valve 232 for operating the air release valve 222 of the air valve unit 212 and an electromagnetic on / off valve 234 for operating the vibrator 233, and an electromagnetic on / off valve 242 and a variable throttle valve 243 of the added water valve unit 214 are mounted on the carriage 200. Drive control is performed by a programmable controller 250 provided in the control panel 216.
[0035]
As shown in FIG. 10, the programmable controller 250 is provided on the input side thereof at a receiving circuit 252 that receives and decodes a command signal from a portable control box 251, which will be described later, and an upper part and a lower part of the hopper of the spray gun 210. Level switches 255 and 254, level switches 255A and 255B disposed under the hoppers 201A and 201B, and a transmission circuit 261 for transmitting a lamp lighting command to the portable control box 251 on the output side, an air valve The pressure reducing valve 221 of the unit 212, the electromagnetic direction switching valve 232, the electromagnetic on-off valve 234, the electromagnetic on-off valve 242 and the variable throttle valve 243 of the added water valve unit 214, the gun motor 262 for cutting out the spray gun 210, and the screw feeders 203A, 203B Drive motor 205 , 205B are connected.
[0036]
Here, as shown in FIG. 11, the portable control box 251 is selected to have a size that can be carried by the operator who performs the spraying operation on the waist, etc., and the traveling of the spray vehicle 1 and the movement of the boom on the upper surface. Are remotely operated to set a spray position, and a spray operation unit 272 that remotely operates the spray vehicle 1 and the spray material supply device 2 to operate the spray construction.
[0037]
The spray vehicle operation unit 271 includes a switch unit 273 that selects a work mode such as traveling, boom operation, and turning operation of the spray vehicle 1 and two sets of joystick levers 274 that indicate an operation direction for the mode selected by the switch unit 273. , 275, and by operating the joystick levers 274, 275 with the switch unit 273 selecting the mode, it is possible to remotely control the traveling of the spray vehicle, the turning of the boom, the bending, and the like.
[0038]
The spraying operation unit 272 rotates the hydraulic motor 101 of the nozzle head 91 by rotating an operation enable lamp 281 that notifies whether or not the operation of the spraying operation is possible. Nozzle rotation start push button 282 for instructing start, nozzle rotation stop push button 283 for instructing stop, hopper selection switch 284 for selecting hoppers 201A and 201B, spray start push button 285 for instructing start of spraying operation, and A spray end push button 286 for instructing termination, an emergency stop switch 287, a joystick lever 288 for instructing swiveling of the nozzle head 91, a joystick lever 289 for instructing a flow rate of added water, and a nozzle head 91 A joystick lever 290 for instructing to slide and turn The slide speed of Zuruheddo 91 and a slide speed selector switch 291 for switching the high and low two stages or multiple stages.
[0039]
And the programmable controller 250 performs sequence control according to the time chart shown in FIG. 12 based on the command signal from the portable controller box 251.
That is, time t1When the receiving circuit 252 receives the start signal from the portable controller box 251 and the selection signal for selecting the hopper 201A, for example, the drive motor 205A of the screw feeder 201A is rotated in accordance with the selection signal, and thereby the hot metal in the hopper 201A is rotated. The spray material for the basin is started to be fed into the hopper 210a of the spray gun 210, and a lamp control signal for controlling the blinking of the operation enable lamp 281 for the portable control box 251 is sent to the transmission circuit 261, and the portable control box 251 is operated. The enabling lamp 281 is blinked, and the secondary pressure of the pressure reducing valve 221 of the air valve unit 212 is set to a pressure corresponding to the spray material for the hot metal flow area.
[0040]
And time t2When the upper level switch 253 of the spray gun 210 is turned on, the rotation of the drive motor 205A of the screw feeder 203A is stopped accordingly, whereby the preparation for spraying is completed, and the operable lamp 281 is accordingly switched. The lighting state is controlled.
In this state, time tThreeWhen the receiving circuit 252 receives a spray start command from the portable control box 251, first, the electromagnetic direction switching valve 232 of the air valve unit 212 is switched from the normal position to the offset position, thereby opening the air release valve 222. As a result, supply of pressurized air for air transportation at a predetermined pressure to the spray gun 210 is started.
[0041]
Then time tThreeTime t1 after a predetermined time T1 fromFourThus, the electromagnetic opening / closing valve 242 of the additive water valve unit 214 is opened, whereby supply of additive water to the spraying material injection nozzle 90 of the spray vehicle 1 is started.
Then time tFourTime t2 after a predetermined time T2 has elapsedFiveAt this time, the gun motor 262 of the spray gun 210 is driven to rotate to start the quantitative cutting out of the spray material for the hot metal basin stored in the hopper 210A, and the spray for the hot metal basin is sprayed to the spray material injection nozzle 90 of the spray vehicle 1. The attachment material is pumped at a predetermined pressure, mixed with the additive water by the spray material injection nozzle, and injected to a predetermined construction position.
[0042]
By continuing this construction state, the spray material for the molten iron basin stored in the hopper 210A of the spray gun 210 is reduced, and the upper level switch 253 of the spray gun 210 is accordingly switched to the time t.6Then, the drive motor 205A of the screw feeder 203A is rotated again, and the hot metal flow area spraying material is introduced into the hopper 210a of the spray gun 210 from the hopper 201A at the time t.7When the upper level switch 253 is turned on, the drive motor 205A of the screw feeder 203A is stopped.
[0043]
Then time t8When the spraying of the hot metal basin is completed and the stop signal from the portable control box 251 is received by the receiving circuit 252, first, the gun motor 262 of the spray gun 210 is stopped and the spraying material for the hot metal basin is sprayed. The pressure feeding to the attachment material injection nozzle 90 is stopped, and the operation enable lamp 281 is returned to the blinking state.
[0044]
Then time t8T after a predetermined time T3 from9Then, the electromagnetic on-off valve 242 of the additive water valve unit 214 is closed, and the supply of additive water to the spraying material injection nozzle 90 is shut off.9Time t4 after the elapse of a predetermined time T4 fromTenAs a result, the electromagnetic direction switching valve 232 of the air valve unit 212 is switched to the normal position and the air release valve 222 is closed, whereby the supply of pressurized air for air transportation to the spray gun 210 is shut off and the electromagnetic on-off valve 234 is also closed. Is closed, the vibrator 233 is stopped, the operation enable lamp 281 is turned off, and the next operation, for example, the operation for spraying the molten iron basin can be started.
[0045]
In this hot metal basin spray construction, the hot metal basin spray material is introduced into the spray gun 210 from the hopper 201B in place of the hopper 201A and the air valve unit 212 is decompressed. The same operation as described above is performed except that the secondary pressure of the valve 221 is changed to a pressure corresponding to the hot metal flow field spray material.
[0046]
In addition, if the flow command signal of the addition water from the portable control box 251 is received by the receiving circuit 252 during the spraying of the spray material, the variable throttle valve 243 of the addition water valve unit 214 is operated accordingly and the addition is performed. The amount of water is adjusted to a flow rate corresponding to the flow rate command signal.
Moreover, at the time of spraying construction, the spraying gun 210 causes a bridging phenomenon of the spraying material in the hopper 210a of the spraying gun 210 or the spraying material from the hoppers 201A and 201B is not charged for some reason. When the lower level switch 254 is turned on, an alarm signal is output to the alarm circuit 263 to notify the occurrence of an abnormal situation.
[0047]
Similarly, when the spray material in the hoppers 201A and 201B decreases and the level switches 255A and 255B are turned on, an alarm signal is output to the alarm circuit 263 to prompt the injection of the spray material into the hoppers 201A and 201B. Issue a warning.
Next, the operation of the tapping apparatus according to the present embodiment, a usage example including a construction method, or an operation principle thereof will be described.
[0048]
First, as shown in FIG. 13, the output used in the present embodiment may be existing or newly installed, but the portion that becomes the outermost shell of the reed is formed of refractory bricks 301 as in the conventional case. Next, a back lining 302 made of a castable layer having a predetermined thickness is formed on the laying portion (portion corresponding to the bottom of the ridge) and the wall portion (portion corresponding to the side surface of the ridge) using a conventional casting method. After the back lining 302 is completely cured, the above-mentioned blast furnace dredge construction apparatus is used on the back lining 302 as necessary, and the above-mentioned spray material is applied to the dredge while carrying out the details of the spray method described later. The lining 303 and the wall are sprayed to form a working lining 303 made of a spray material layer having a predetermined thickness. The predetermined thickness of each of these layers will be described in detail later.
[0049]
Then, as shown in FIG. 14, when the output is used for actual output and is worn out, the output construction device is required when the working lining 303 remains at a predetermined thickness. Accordingly, the spraying material is sprayed on the worn portion, and the working lining 303 is restored as it was. FIG. 15 briefly shows an outline of the repair procedure. First, the surface of the worn working lining 303 is cleaned, or the surface of the working lining 303 is prepared by molding the sprayed material so that the spray material can be easily joined. Next, the spray material is sprayed onto the surface of the old working lining 303, and if necessary, the spray material sprayed using a heating means such as a burner is cured and adhered to the spray material of the old working lining. Thus, the new working lining 303 is restored as a whole.
[0050]
The problem here is the practical strength of the spray material that has been used only for repairs. In particular, the magnitude of the wear rate of the spraying material during actual tapping is conventionally evaluated to be about 10 times that of the casting material, that is, the castable layer. However, it has been a major factor in refusing to form a working lining with only spray materials. However, as a result of fine adjustment of the composition of the spraying material and its shape as described later, the wear rate of the working lining by the spraying material is not yet lower than that of the castable layer made of the casting material. The difference from the latter is not so large as shown in FIG. 16, and it has become possible to reduce the difference between the two as the hot metal temperature becomes higher. In this case, the spraying material unit price is much cheaper than the casting material unit price, and the repair of the anchorage with the casting material may require the large-scale work and the long construction period as described above. However, even if the repair frequency increased slightly, it was found that repairing the working lining consisting only of the spray material at low cost and in a short period of time was advantageous from the viewpoint of overall operation costs and yield. Thus, as described above, a working lining made of a spray material is configured in advance, and repairs are performed according to the worn state.
[0051]
Therefore, first of all, when briefly describing the composition of the spray material, which has been conventionally used for repair, this type of spray material is not constant in particle size, and various particle sizes are mixed. Yes. This is to reduce the strength of the sprayed material layer as the completed repair layer, that is, the wear rate, and to reduce the dust generation rate and the spraying rate of the sprayed material called rebound loss. Specifically, about 35% of components called fine powder having a particle size of 75 μm or less are contained, and about 35% of components called coarse particles having a particle size of 1 mm or more are contained (the reason will be described later). The rebound loss is a component that is lost due to scattering from the construction of the spray material layer that is completed by spraying, so the component change between the kneaded spray material and the spray material layer as the completed construction body In general, the smaller the rebound loss, the better. Further, it is generally said that the spray material layer has a higher porosity than the casting material layer, and hence the strength including the wear rate is weak. Conversely, it is also true that this high porosity contributes to shortening the drying or curing time, and hence the construction period, but at least at the present time, this porosity is reduced as much as possible to increase the strength. Priority is given to improving. This porosity, that is, the strength of the construction body, can be evaluated by examining the bulk specific gravity of the construction body composed of the spray material layer.
[0052]
Accordingly, FIG. 17 shows the results of measuring the bulk specific gravity, that is, the construction body strength and the rebound loss, by using such a conventional general-purpose spraying material and changing the discharge pressure from the spray gun. As is clear from the figure, the bulk specific gravity indicating the strength of the construction body is a discharge pressure of 3-5 kgf / cm.2The discharge pressure increases as the discharge pressure increases, but the discharge pressure is 5 kgf / cm.2Above, there is almost no change. On the other hand, rebound loss is a discharge pressure of 3kgf / cm.2As described above, it continues to increase in a simple linear curve as the discharge pressure increases. Therefore, when spraying material is used for repair, the discharge pressure is 3 kgf / cm, especially to minimize rebound loss.2Although it set to the grade and sprayed the spraying material, it can be said that the construction body strength which consists of the said spraying material did not improve because of this.
[0053]
Next, the present inventors set the rebound loss to a discharge pressure of 3 kgf / cm.2In order to reduce the above region, the content of coarse particles having a particle size of 1 mm or more was changed. The result is shown in FIG. The discharge pressure at this time is 3-5kgf / cm.2It is. Further, the content of fine powder having a particle size of 75 μm or less is constant at 35%. As is apparent from the figure, the rebound loss increases when the coarse particle content increases from the 30% coarse particle content as a boundary. In addition, when the coarse particle content is 25% or less, a phenomenon that the kneaded spray material droops from the nozzle tip portion (hereinafter referred to as nozzle drool) occurs, and good spraying of the spray material is hindered. Oops. So, the same 3-5kgf / cm2At the same time, the content of fine powder having a particle size of 75 μm or less was also changed. The result is shown in FIG. As is clear from the figure, spraying material discharge pressure 3-5kgf / cm2In this range, the content of the coarse particles and the content of the fine powder are in the range of about 25 to 30%, and a good result is obtained for suppressing the rebound loss. Work environment gets worse. Moreover, when there is little fine powder content rate or there are many coarse-grain content rates from this, rebound loss will increase and there will be a trouble in terms of a component change. Further, when the content of coarse particles is less than this, nozzle dripping occurs.
[0054]
On the other hand, the same evaluation as above was performed.2FIG. 20 shows the result obtained in this range. In the same figure, the content of the coarse particles and the content of the fine powder are in the range of about 15 to 25%, and a good result for suppressing the rebound loss is obtained. If the fine powder content is higher than this, the dust generation becomes excessive. Work environment gets worse. Moreover, when there is little fine powder content rate or there are many coarse-grain content rates from this, rebound loss will increase and there will be a trouble in terms of a component change. Further, when the content of coarse particles is less than this, nozzle dripping occurs.
[0055]
From the above, in this embodiment, the discharge pressure is 5 kgf / cm.2The composition of the spraying material was reviewed at the boundary point and put to practical use. In addition, as a result of examining the shape of the coarse particles that are the main factor of the rebound loss, as estimated from the above description, the coarse particles mixed in the general-purpose spraying material until then, Although it had a so-called rounded and smooth outer shape, it was found that the coarse particles would scatter due to the reaction that collided with the spray material that was previously sprayed, as shown in FIG. By making the shape of the coarse particles sharp, the rebound loss can be reduced by sticking to or being buried in the spray material on which these coarse particles are sprayed in advance. It became so. It has also been found that such sharp coarse particles can be obtained by pulverizing a once solidified spray material with an appropriate impeller (blade-shaped pulverizer). Moreover, in order to shorten the construction time, it is necessary to increase or secure the injection amount of the spray material from the nozzle. For this purpose, the amount of pressurized air to be supplied is increased, and the hose and nozzle It is necessary to reduce the pressure loss. Therefore, in this embodiment, the diameter of the pressurized air pipe and the hose diameter are increased, and the material hose diameter and the nozzle diameter are also increased. In addition, it has been found that fine adjustment is necessary for the water used for kneading the spray material, and if the pressure or flow rate of the water is not appropriate, nozzle dripping occurs or rebound loss increases. More specifically, the supply water pressure needs to be about 10% higher than the spray material supply pressure, and the flow rate needs to be set to about 12 to 15% of the spray material supply amount. I found out that Moreover, in order to improve the kneadability with the water of the spray material, it was found that the length of the nozzle is also involved, but this is changed by improving the kneading efficiency by using the kneading member or the like. For this reason, it is necessary to set the nozzle length in view of the kneading efficiency in the nozzle.
[0056]
While satisfying these necessary conditions, the discharge pressure is 5 kgf / cm.2As a boundary, the material composition of the spray material is adjusted, and the working lining made of the spray material is constructed at various discharge pressures. The porosity of the construction body is shown in FIG. 22, and the compressive strength of the construction body is shown in FIG. The wear rate of the construction body is shown in FIG. First, from FIG. 24, although not implemented, it can be considered that the higher the discharge pressure, the lower the wear rate and the better. However, from FIG. 22, the discharge pressure is 7 kgf / cm.2If it is made larger, it can be seen that the porosity increases conversely, and the compressive strength in FIG. 23 also decreases accordingly. Therefore, in this embodiment, the discharge pressure is 5 kgf / cm as described above.2Assuming that the material composition of the spraying material is adjusted with the boundary as the boundary, the discharge pressure is 3-7 kgf / cm.2It was decided to set.
[0057]
Next, the construction procedure of the construction body actually constructed will be described. Most generally, as shown in FIG. 25, first, a spray material is sprayed on the floor portion 310 that is the construction body, and then the spray material is sprayed on one wall portion 311 and then the other wall. A spray material is sprayed on the part 312. What is important at this time is that it is necessary to spray the next spraying material before all the spraying material is dried or hardened so that the dried or hardened construction body (the entire working lining) is integrated. It is. For example, as shown in FIG. 26, when the spray material is sprayed only on the wall portion 311 where the back lining 302 is exposed, at the time of brewing, the spray material starts from the thinnest boundary portion. This is because peeling starts, and in order to prevent this as much as possible, it is necessary to integrate the sprayed material to be sprayed so as not to form a boundary portion.
[0058]
In addition, when restoring a working lining by spraying a new spray material on the worn working lining, it is necessary to pay attention to the thickness of the old working lining (hereinafter referred to as the remaining thickness). As described above, the basin is separated so that the molten iron flowing through the molten iron flows downward and the molten iron flows above. Of these, as shown in FIG. 27, the hot metal flow region is referred to as a metal line (ML), and the hot metal flow region is referred to as a slag line (SL). FIG. 28 shows the peeling occurrence rate at the time of brewing when a working material having a predetermined thickness is restored by spraying a proper spray material. As is clear from the figure, when the remaining thickness of the old working lining is less than 50 mm, the floor portion, the slag line (SL), and the metal line (ML) show a high peeling occurrence rate, but the remaining thickness is 50- In the range of 100 mm, the occurrence rate of peeling is extremely reduced, and when the remaining thickness is thicker than 100 mm, peeling does not occur in all parts. Therefore, in this embodiment, when the remaining thickness of the old working lining is 50 mm or more, preferably 100 mm or more, a new spraying material is sprayed to restore the working lining.
[0059]
In view of this, the working lining thickness composed of the spray material layer that is initially constructed may be at least 200 mm or more for reasons such as repair frequency and avoidance of cracks or explosions in the spray material currently used. desired. The crack of a spray material said here shows the crack which generate | occur | produces in a construction body due to the shrinkage | contraction which arises when the said spray material dries and solidifies. In addition, the explosion of the spraying material means that the volatile component, water, and non-volatile components mixed in the spraying material accumulate between the backlining during the heating and drying, and when it expands by heating, the construction body itself Shows a rupture from the backlining that occurs. Further, in order to protect the entire exposed structure (including up to the refractory brick layer) from such damage to the working lining, the back line thickness made of the casting material was also set to 100 mm or more in this example. The maximum thickness of each of these lining thicknesses is calculated back from the width and depth of the tuna that should be ensured and the width and depth of the groove formed by the refractory brick layer. In this embodiment, the working lining thickness is 400 mm or less. It was.
[0060]
Also, due to wear of the working lining, especially when stopping spraying and repairing the spraying material on the working lining, be careful of the temperature of the old working lining (this is also referred to as the residual heat temperature). In the present example, when the spray material as described above was used, the residual heat temperature of the old working lining was controlled to 30 to 120 ° C. as shown in FIG. In general, the residual heat temperature when brewing is stopped is approximately 1000 to 1200 ° C., and the surface temperature of the cocoon after the residue is removed changes with time as shown in FIG. FIG. 31 shows the evaluation when the restoration repair of the working lining was performed by spraying the spray material at various residual heat temperatures. The sagging drop due to poor shape retention, which is an evaluation item in the figure, is that the spraying material solidifies to some extent early and cannot maintain the desired shape typified by the desired thickness, Indicates that it will collapse by flowing or collapsing. The shrinkage crack is a crack generated by the shrinkage accompanying the above-mentioned drying and solidification, and the adhesiveness with the old spraying material indicates the integration with the old working lining. Moreover, the crack by volatile matter evaporation shows that the volatile component mixed in a spraying material accumulates, and depending on the case, it expand | swells by heating and the construction body itself will burst. As is clear from the figure, when the residual heat temperature is lower than 30 ° C., the spraying material cannot be solidified quickly and falls, or the shrinkage increases due to rapid cooling and cracks occur. There is. For example, when the spraying of the spray material was performed at an upper residual heat temperature of the wall portion of 28 ° C., shrinkage cracks occurred on the surface of the construction body. If the residual heat temperature is higher than 120 ° C., cracks in the construction body due to accumulation and expansion of volatile components occur, and shrinkage increases due to rapid solidification at high temperatures, and cracks tend to occur. In the high temperature region where the heat temperature is 160 ° C., the integration with the old working lining is lowered, and a problem arises that a new spraying material layer is peeled off. For example, when the spraying of the spray material was performed at a residual heat temperature of 136 ° C., a crack occurred in the center of the construction body. Therefore, in this example, after the residual heat temperature reaches about 500 ° C., cooling with watering is performed, and when the residual heat temperature reaches 30 to 120 ° C., spraying material is sprayed to repair and restore the working lining. I did it. Also from FIG. 31, the evaluation in this residual heat temperature range is good. In addition, as shown in FIG. 29, although a temperature difference arises between the floor of the wall and the upper part of the wall, by managing the residual heat temperature of the wall of the floor to the management residual heat temperature upper limit of 120 ° C., The residual heat temperature inevitably falls within the management residual heat temperature range.
[0061]
Further, when the working lining is restored and constructed by spraying the spray material in the management residual heat temperature range, the curing time of the spray material is also an important management item. In other words, if the spray material hardens quickly, the water that escapes during drying accumulates in a large amount on the back side of the construction body, that is, on the old working lining and back lining, and the adhesion to them is hindered. The Further, when the spraying material is hardened slowly, the shape retaining property described above is inferior and shrinkage cracks are likely to occur in the construction body. Therefore, in this embodiment, for example, when the curing of the construction body is defined as that a 5 mm diameter metal rod does not penetrate into the construction body, the curing time of the spray material in the management residual heat temperature range is 1 to 3 hours. By doing so, it was set to solve the above problems.
[0062]
Under these management conditions, when the spraying material is sprayed and the working lining is restored and repaired, the overall working life of the output is restored by restoring the thickness to the initial working lining thickness. To be able to prolong. In addition, when performing a so-called hot spray repair construction by spraying a spray material on an emergency basis, the residual heat temperature on the surface of the ridge may be about 200 to 700 ° C.
[0063]
Next, a more specific method for spraying the spray material will be described. In this embodiment, since it is a premise that the spray material is sprayed so that the floor portion and both wall portions can be integrated as described above, spraying is first performed in the order of the floor portion and then both wall portions. In this case, unlike the conventional case, first, as shown in FIG. 32 (a), the nozzle tip is rotated in the circular direction, that is, moved in the longitudinal direction of the eaves. The spray material is sprayed on the part, and a predetermined overlapping range with the previous sprayed part is generated, and this is repeated over a predetermined length, here 1 to 3 m, and the predetermined range of the floor part (this is referred to as a block). Spraying construction of the spray material. Next, as shown in FIG. 32 (b), while the nozzle tip is circularly rotated in the same manner as described above with respect to any one of the wall portions, Good), that is, it is moved over the length of the block in the longitudinal direction of the ridge, and spray material is sprayed onto the lowermost stage of the wall, so that a predetermined overlapping range with the previous spraying portion is generated as described above. Then, repeat this in the block range so that they are sequentially stacked on the upper stage, and apply the spraying material to the wall part, and in the same procedure, spray it in the equivalent block range of the other wall part. The material is sprayed. And a series of these spraying constructions are sequentially carried out in the block range of the adjacent fence, and the spraying construction is completed on the entire fence.
[0064]
In particular, in the spraying construction of the spraying material on the wall part, if the nozzle is simply moved horizontally, that is, in the flow direction of the tapper or in the opposite direction, the center of the spraying range The coarse particles of the spraying material are concentrated on the part, and the fine powder of the spraying material is concentrated on the periphery thereof, so that the construction body becomes heterogeneous. Therefore, the spraying range is gradually moved while the nozzle is swirled so as to equalize the inhomogeneity of the spraying material in the spraying range, and the spraying range is expanded. The circular turning radius of the nozzle tip in this embodiment of the nozzle head described above is set so that the spraying area diameter of the spraying material is about 300 mm as shown in FIG. Then, as shown in FIG. 34, the lowest-stage spraying operation is performed such that the predetermined thickness of the working lining is ensured by the one-stage spraying of the wall portion. Further, returning to FIG. 33, the lower spray material layer is provided with an overlap of, for example, about 100 mm so that there is no step between the two. By spraying the adhesive material layer and repeating this in sequence, the working lining of the wall is collapsed by laminating the upper spray material layer while utilizing the shape retention of the lower spray material layer. Without spraying. In addition, according to the head rotating device 80 of the construction apparatus described above, the spray layer can be sequentially moved to the upper stage simply by rotating the nozzle head 91 in the spraying construction of the wall.
[0065]
Furthermore, the relationship between the said spraying construction range (block length) and the said rebound loss of a present Example is shown in FIG. As is clear from the figure, when the spraying range becomes longer than a certain block range length, the rebound loss increases. Thus, when spraying the spray material with the previous spray material layer and the next spray material layer superimposed, if the block range, that is, the spray range of the spray material layer becomes too long, Since the time required for spraying becomes longer, the outer peripheral part of the sprayed circle range of the previous sprayed material layer starts to harden, and when the sprayed material of the next sprayed material layer is sprayed on this, the rebound It was confirmed that the loss increased. Since this is all related to the curing time of the spray material layer, the spray material itself, including its factors, that is, the construction thickness of the spray material, the discharge capacity of the nozzle, the amount of water added to the spray material, etc. Depending on the curing time of the film, the block range length should not be set so that the Rivanudros does not increase. By doing so, the adhesion between the preceding layer and the next layer is ensured, and the boundary between them does not occur. . By the way, for example, the curing time of the spraying material is about 1 hour, the spraying material discharging ability by the nozzle is 3 t / hr, the construction body thickness is 100 to 300 mm, and the spraying air pressure is 3 to 7 kgf / cm.2When the block width was set to 1 to 3 m in the saddle shape of this example, the increase in rebound loss was suppressed and the spraying construction range could be integrated.
[0066]
According to the construction apparatus described above, the movement direction of the slider 62 of the slide device 60 is made to coincide with the movement direction of the nozzle 90, and the movement range thereof is made to coincide with the rotation range of the hydraulic motor 65, whereby the block Spraying construction within the range can be easily implemented. In addition, since the spray unit 30 including the nozzle head 91 is expected to be defective such as nozzle clogging, it is considered that frequent replacement and repair are necessary. However, according to the construction apparatus described above, the entire unit 30 Can be exchanged at a single touch by the chucking device 33, so that it is possible to minimize troubles to the spray construction work.
[0067]
Furthermore, it is necessary to set an appropriate range for the spray distance of the spray material from the nozzle 90. First, if the spraying distance of the spraying material from the nozzle is short, the spraying pressure on the spraying surface becomes too high because the spraying pressure is not sufficiently dispersed, resulting in spraying of the spraying surface. There arises a problem that the material is displaced by the spray pressure or the spray layer is peeled off. The lower limit of the spray distance of the spray material from the nozzle which does not cause such a problem was 400 mm. In addition, if the spraying distance of the spray material from the nozzle is long, the range of fine powder that has not been completely kneaded with water yet spreads as the spray pressure is dispersed, and the amount of dust generated increases. . FIG. 36 shows the relationship between the spraying distance of the spraying material from the nozzle and the dust generation level. From FIG. 36, the spraying distance upper limit value of this embodiment satisfying the allowable value of the dust generation level from FIG. Was 1200 mm.
[0068]
Such operation of the nozzle 90 and spraying of the spray material are carried out by the operator carrying the above-described portable control box 251 and stopping the spray vehicle 1 at the spray position by the spray vehicle operation unit 271 before the boom 28 is moved. At the same time, the spray operation unit 272 moves one end of the slider 62 to a position close to the main body 61 side, thereby setting the nozzle head 91 at the spray start position and rotationally driving the hydraulic motor 50. By rotating the gear 48 of the chucking device 33, the moving direction of the slider 62 is made to coincide with the spraying direction, and then the nozzle turning start push button 282 of the spraying operation unit 272 is pushed to press the hydraulic motor of the nozzle head 91. 101 is driven to rotate, the nozzle 90 is turned, and in this state, the spray start push button 285 is pressed. Spray material supply device 2 in the programmable controller 250 as described above is carried out by being sequenced controlled.
[0069]
At this time, in particular, when the wall portion is sprayed for the first time, in order to obtain a predetermined thickness of 400 mm or less, it is desirable to divide into multiple layers sequentially, and in this case, first, at the start of spraying As for the first layer (construction thickness of about 30 mm), the discharge pressure from the nozzle 90 is set to 3.0 to 5.0 kgf / cm according to the physical properties of the spraying material.2In this state, the nozzle head 91 is first fixed at the spray start position, and the spray material is sprayed in a circular shape while turning the nozzle 90 to form a predetermined thickness, and then the slider 62 is moved. As shown in FIG. 32 (b), the lowermost spray is applied, the slider 62 is then returned to the starting position, and the nozzle head 91 is rotated by the head rotating device 80, so that the upper stage is sequentially moved upward. When spraying is applied with a predetermined overlap, and the first layer of spraying is completed, the discharge pressure from the nozzle 90 is adjusted to 5.0 to 7.0 kgf / cm according to the physical properties of the spraying material.2The second and subsequent layers are sprayed in the same manner as the first layer.
[0070]
Thus, the spraying pressure of the first layer is 3.0 to 5.0 kgf / cm.2By setting the low pressure to a low pressure, the collision speed of coarse particles against the back lining 302 can be reduced when spraying on the cured back lining 302, and the rebound loss can be reduced. Then, 5.0-7.0kgf / cm2As shown in Table 1 below, the porosity of the construction body is lowered and the discharge pressure is 3.0 kgf / cm as shown in Table 2.2It is possible to obtain a dense construction body by reducing the wear rate represented by a relative value with the hour wear rate being 100.
[0071]
[Table 1]
Figure 0003667399
[0072]
[Table 2]
Figure 0003667399
In addition, in the said embodiment, although the case where a spray vehicle and a spraying material supply apparatus were separate bodies was demonstrated, it is not limited to this, A spraying material supply apparatus is mounted in a spraying vehicle, and is integrated. You may make it make it.
[0073]
Moreover, although the said embodiment demonstrated the case where the pressure reducing valve 221 by which the secondary side pressure is controlled with the electric motor 221a was used with the air valve unit 212 of the spraying material supply apparatus 2, it is not limited to this. Instead, as shown in FIG. 37 (a), a pair of pressure reducing valves 221A and 221B in which a secondary pressure is preset according to the spray material for the hot metal flow area and the spray material for the hot metal flow area are connected in parallel. An electromagnetic on-off valve 235A, 235B for selection may be inserted on the outlet side of the pressure reducing valves 221A, 221B. Further, as shown in FIG. 37 (b), the secondary side pressure is set to a predetermined pressure in advance. One set pressure reducing valve 236 may be used to pump both the hot metal flow area spraying material and the hot metal flow area spraying material with pressurized air for pneumatic transportation having the same pressure.
[0074]
Furthermore, although the said embodiment demonstrated the case where the addition water valve unit 214 of the spraying material supply apparatus 2 performed the flow control of addition water with the variable throttle valve 243 driven with an electric motor, it is limited to this. Instead, as shown in FIG. 38, a pair of variable orifices 234A and 234B having flow rates set according to the hot metal flow field spraying material and the hot metal flow field spraying material are provided in parallel, Alternatively, a selection electromagnetic opening / closing valve 242A, 242B may be inserted.
[0075]
【The invention's effect】
As described above, according to the tapping method of the present invention, while reviewing the composition and shape of the spray material, 3 kgf / cm.2More than 5kgf / cm2By increasing the discharge pressure up to the above, it is possible to construct a working lining made of a spraying material with a floor and a wall with sufficient strength that can be used as an output. Can be efficiently used without setting an intermediate frame or slowly drying over time as in the prior art, thereby reducing the overall cost. Also, the discharge pressure of spray material is 7kgf / cm2By making the following, it is possible to prevent and prevent an increase in the amount of dust generation and to secure a working environment.
[0076]
In addition, when the surface property to be sprayed is hard, the discharge pressure of the spray material is 3 kgf / cm.2Over 5kgf / cm2By making it less than this, an increase in rebound loss can be suppressed and prevented. Moreover, when spraying a spraying material with such a discharge pressure, the amount of coarse particles with a particle size of 1 mm or more mixed in the spraying material is 25 to 30%, and the amount of fine powder with a particle size of 75 μm or less is 25 to 30. By setting it as%, the rebound loss can be further reduced and the amount of dust generation can be reduced to ensure the work environment.
[0077]
In addition, when the surface property to be sprayed is soft, such as when spraying multiple spraying materials, the discharge pressure of the spraying material is 5 kgf / cm.2Above, 7kgf / cm2By making the following, the strength of the working lining construction can be improved. Moreover, when spraying a spraying material with such a discharge pressure, 15-25% of the coarse particle amount of the particle size 1 mm or more mixed in the spraying material and 15-25 of the fine particle amount of the particle size of 75 μm or less are mixed. By setting it as%, the rebound loss can be further reduced and the amount of dust generation can be reduced to ensure the work environment.
[Brief description of the drawings]
BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a schematic overall configuration diagram showing an embodiment of a tapping apparatus that embodies the tapping method of the present invention.
FIG. 2 is a detailed view of the spray cart of FIG.
FIG. 3 is a detailed view of the nozzle unit of FIG. 2;
4 is a detailed view of the chucking device of FIG. 3;
FIG. 5 is an overall view of the nozzle head of FIG. 3;
6 is a detailed view of the nozzle head of FIG.
7 is a detailed view of a kneading member used in the nozzle of FIG.
FIG. 8 is a detailed view of the spraying material supply device of FIG. 1;
FIG. 9 is an explanatory diagram of a pneumatic / hydraulic circuit of the tapping apparatus of FIG. 1;
FIG. 10 is a block diagram of a programmable controller that controls the tapping apparatus of FIG. 1;
11 is an explanatory view of a portable control box for manually operating the tapping apparatus of FIG. 1. FIG.
12 is a timing chart of sequence control of the spraying material supply device of the tapping apparatus of FIG. 1. FIG.
FIG. 13 is a schematic overall configuration diagram of the tapping completed by the tapping construction method of the present invention.
FIG. 14 is a schematic overall configuration diagram of the tuna restored by the tapping method of the present invention.
FIG. 15 is an explanatory diagram of the restoration process of the tuna in FIG. 14;
FIG. 16 is a characteristic diagram of the wear rate of each lining made of a casting material and a spraying material with respect to the hot metal temperature.
FIG. 17 is a characteristic diagram with respect to discharge pressure of bulk specific gravity and rebound loss of a lining (construction body) made of a conventional spray material.
FIG. 18 shows a discharge pressure of 3 to 5 kgf / cm in this example.2It is a characteristic view of the rebound loss when changing the amount of coarse particles of spray material.
FIG. 19 shows a discharge pressure of 3 to 5 kgf / cm in this example.2It is a characteristic view of the rebound loss when changing the coarse particle quantity and fine powder quantity of spraying material.
FIG. 20 shows a discharge pressure of 5 to 10 kgf / cm in this example.2It is a characteristic view of the rebound loss when changing the coarse particle quantity and fine powder quantity of spraying material.
FIG. 21 is a detailed explanatory diagram of the coarse particle shape of the spray material in the present example.
FIG. 22 is a characteristic diagram of the porosity of the lining (construction body) when the discharge pressure is changed while adjusting the material composition of the spray material in this example.
FIG. 23 is a characteristic diagram of the compressive strength of the lining (construction body) when the discharge pressure is changed while adjusting the material composition of the spray material in this example.
FIG. 24 is a characteristic diagram of the wear rate of the lining (construction body) when the discharge pressure is changed in this example.
FIG. 25 is an explanatory diagram of a spraying procedure of a spray material in the lining restoration construction.
FIG. 26 is an explanatory view of the start of peeling of the restored spray material construction body.
FIG. 27 is an explanatory view of the remaining thickness of a worn spray lining.
FIG. 28 is an explanatory diagram of the correlation between the remaining thickness of the spray material lining and the occurrence rate of peeling in this example.
FIG. 29 is an explanatory diagram of temperature distribution during spraying of a spray material.
FIG. 30 is an explanatory diagram of changes with time in the surface temperature of the ridge.
FIG. 31 is an explanatory diagram for evaluating each of the sprayed construction bodies when the residual heat temperature on the ridge surface is changed in the present example.
FIG. 32 is an explanatory diagram of a spraying method of a spraying material.
FIG. 33 is a detailed explanatory view of a method for spraying a spray material onto a lining wall portion.
FIG. 34 is a detailed explanatory diagram of the order of spraying the spray material onto the lining wall.
FIG. 35 is a characteristic diagram of a spraying range length and a rebound loss of a spraying material in the present example.
FIG. 36 is a characteristic diagram of the dust generation level when the spray distance is changed in the present embodiment.
FIG. 37 is a modification of the pneumatic circuit of FIG.
38 is a modification of the hydraulic circuit in FIG.
FIG. 39 is a schematic overall configuration diagram of a conventional tapping.
FIG. 40 is an explanatory diagram of a conventional restoration process for brewing.
FIG. 41 is an explanatory diagram of personnel required for the construction of a conventional brewery.
[Explanation of symbols]
1 is a spray vehicle
2 is a spray material supply device
30 is a spraying unit
33 is a chucking device
60 is a head slide device
80 is a head rotating device.
90 is a nozzle
91 is a nozzle head
110 is a connection mechanism
114 is a kneading member
201A and 201B are hoppers
210 is a spray gun
212 is an air valve unit.
214 is a water valve unit
250 is a programmable controller
251 is a portable control box

Claims (2)

高炉の出銑樋の外殻部分の敷部及び壁部に流し込み材を流し込み、これを乾燥・固化させて当該敷部及び壁部に所定厚さの流し込み材からなるバックライニングを施工し、その内側の敷部及び壁部に所定の出銑樋形状まで、接着性を有する粉粒を水と混練してなる吹付け材を吐出圧力３〜７ kgf/cm 2 で吹付け、これを乾燥・固化させて当該敷部及び壁部が一体となった所定厚さの吹付け材からなるワーキングライニングを施工するにあたり、前記吹付け材の吐出圧力が３kgf/cm2 を越え、５kgf/cm2 未満である場合には、当該吹付け材に混在する粒径１ｍｍ以上の粗粒量を２５〜３０％、粒径７５μｍ以下の微粉量を２５〜３０％としたことを特徴とする出銑樋施工方法。 Pour the casting material into the floor and wall of the outer shell of the blast furnace's tuna, dry it and solidify it, and then apply the back lining made of the casting material of the specified thickness to the floor and the wall. A spray material made by kneading adhesive particles with water is sprayed at a discharge pressure of 3 to 7 kgf / cm 2 up to a predetermined protruding shape on the inner floor and wall , and this is dried and dried. When constructing a working lining made of a spray material of a predetermined thickness that is solidified and the floor and wall are integrated, the discharge pressure of the spray material exceeds 3 kgf / cm 2 and less than 5 kgf / cm 2 If it is, those該吹bonding material to 25-30 percent of the particle size 1mm or more coarse particles amounts mixed, Zukutoi out you characterized in that the amount of fine powder having a particle diameter of 75μm or less and 25-30 percent Construction method. 高炉の出銑樋の外殻部分の敷部及び壁部に流し込み材を流し込み、これを乾燥・固化させて当該敷部及び壁部に所定厚さの流し込み材からなるバックライニングを施工し、その内側の敷部及び壁部に所定の出銑樋形状まで、接着性を有する粉粒を水と混練してなる吹付け材を吐出圧力３〜７ kgf/cm 2 で吹付け、これを乾燥・固化させて当該敷部及び壁部が一体となった所定厚さの吹付け材からなるワーキングライニングを施工するにあたり、前記吹付け材の吐出圧力が５kgf/cm2 以上、７kgf/cm2 以下である場合には、当該吹付け材に混在する粒径１ｍｍ以上の粗粒量を１５〜２５％、粒径７５μｍ以下の微粉量を１５〜２５％としたことを特徴とする出銑樋施工方法。 Pour the casting material into the floor and wall of the outer shell of the blast furnace's tuna, dry it and solidify it, and then apply the back lining made of the casting material of the specified thickness to the floor and the wall. A spray material made by kneading adhesive particles with water is sprayed at a discharge pressure of 3 to 7 kgf / cm 2 up to a predetermined protruding shape on the inner floor and wall , and this is dried and dried. When constructing a working lining made of a spraying material of a predetermined thickness that is solidified and the floor and wall are integrated, the discharge pressure of the spraying material is 5 kgf / cm 2 or more and 7 kgf / cm 2 or less. in some cases, those該吹bonding material 15 to 25% of particle size 1mm or more coarse particles amounts mixed, Zukutoi construction out you characterized in that the amount of fine powder having a particle diameter of 75μm or less and 15-25% Method.
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