JP3734725B2

JP3734725B2 - Repair method for refractory lining of molten iron container

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Publication number: JP3734725B2
Application number: JP2001189437A
Authority: JP
Inventors: 寛治日出; 泰三瀬良; 隆加藤
Original assignee: FUJICO CO., LTD.; JFE Steel Corp
Current assignee: FUJICO CO., LTD.; JFE Steel Corp
Priority date: 2001-06-22
Filing date: 2001-06-22
Publication date: 2006-01-11
Anticipated expiration: 2021-06-22
Also published as: JP2003004384A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶鉄容器の内張り耐火物の表面側に付着した混合凝固物を除去して、内張り耐火物の表面側に発生した損傷部分に耐火性補修材を付着させて補修する溶鉄容器の内張り耐火物の補修方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉄鋼製造プロセスでは、溶鉄を貯留するために耐火物が内張りされた各種溶鉄容器が使用されている。溶鉄容器の内張り耐火物の表面側では、使用中の急激な温度変化に伴い割れが生じて耐火物の脱落が発生したり、スラグとの反応により溶損が発生したりする。従って、これらの溶鉄容器の使用寿命を延ばすためには、溶鉄容器の使用中に、内張り耐火物の表面側の損傷程度に応じて補修を随時行なう必要がある。
従来、内張り耐火物の補修では、内張り耐火物の表面側に不定形耐火物を吹き付けたり、溶鉄容器内に中子を設け中子と内張り耐火物の表面側に形成される空間部に流動性を有した不定形耐火物を流し込んだり、あるいは、耐食性かつ耐火性を備えた粒子を溶射する等して、内張り耐火物の表面側の割れや溶損等の損傷部分に新たな耐火物層（補修層）を形成することが行なわれていた。
しかし、溶鉄容器を補修する際、溶鉄容器の内張り耐火物の表面側には、地金及びスラグを主体とした混合凝固物が付着している。混合凝固物と補修層との間では、熱膨張率や弾性率等が異なるため、混合凝固物の上側に補修層を形成すると、使用中に混合凝固物と補修層との境界部分には熱膨張差が生じて熱応力が発生し、補修層は混合凝固物の表面から容易に剥落する。このため、補修を行なう場合は、溶鉄容器の内張り耐火物の表面側に付着した混合凝固物を除去することが行なわれている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
溶鉄容器の内張り耐火物に付着した混合凝固物の除去には、例えば、削岩機等を用いた機械的な除去、ガス切断機を用いた溶融切断による除去等の方法が用いられている。しかしながら、溶鉄容器内に付着する混合凝固物の組成は鉄の製造条件の変化に伴って変動するため、付着した混合凝固物を常に完全に除去することは困難であった。そのため、内張り耐火物の表面側に形成した補修層は、溶鉄容器の使用中に容易に剥落することがあり、補修の信頼性に限界が生じていた。更に、混合凝固物の除去作業は、溶鉄容器内に作業者が入って行なうため、溶鉄容器を作業者が作業可能な温度範囲まで冷却してからでないと開始することができず、除去作業の開始までに長時間を要していた。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、地金及びスラグを主体とした混合凝固物を短時間で完全に除去して内張り耐火物の表面側に付着力の強固な補修層を形成することが可能な溶鉄容器の内張り耐火物の補修方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記目的に沿う本発明に係る溶鉄容器の内張り耐火物の補修方法は、溶鉄容器の内張り耐火物の表面側に付着し地金及びスラグを主体とした混合凝固物を除去して該内張り耐火物の表面側を露出させる第１工程と、前記内張り耐火物の表面側の損傷部分に耐食性を有する耐火性補修材を付着させて該損傷部分を補修する第２工程とを有する溶鉄容器の内張り耐火物の補修方法において、前記混合凝固物の除去には、鉄粉を燃焼材として使用するパウダー切断機を用い、しかも、前記鉄粉を前記パウダー切断機の切断トーチまで輸送する手段に、空気を用いない機械的搬送手段又は酸素を搬送流体として使用するガス搬送手段を用いる。
【０００５】
鉄粉を空気を用いない機械的搬送手段又は酸素を搬送流体として使用するガス搬送手段を用いて切断トーチまで輸送し、更に、別の手段で燃料と酸素を切断トーチまで輸送するので、鉄粉と燃料の燃焼に高濃度の酸素を使用することができる。このため、鉄粉と燃料の燃焼で発生する燃焼生成物の重量が最小となって、燃焼生成物の単位重量当たりの発生熱量は最大となる。そのため、得られる燃焼雰囲気の温度は高温となって容易に混合凝固物を溶融することができ、混合凝固物の組成が変動しても混合凝固物を完全に溶融切断により除去して内張り耐火物の表面側を露出させることができる。また、内張り耐火物の表面側が露出することにより、内張り耐火物の表面側の損傷部分に耐食性を有する耐火性補修材を直接付着させて損傷部分の補修を行なうことができる。
ここで、溶鉄容器とは、製鉄業の各工程で発生する溶鉄を受けて運搬したり保管したりするための容器で、例えば、製銑工程では溶銑鍋や装入鍋、製鋼工程では取鍋等がこれに該当する。また、空気を用いない機械的搬送手段としては、例えば、スクリューコンベアが使用でき、酸素を搬送流体として使用するガス搬送手段としては、例えば、エジェクタを使用することができる。
【０００６】
本発明に係る溶鉄容器の内張り耐火物の補修方法において、前記切断トーチには切断方向に並べて配置した先行バーナと後行バーナとが設けられていることが好ましい。
先行バーナにより地金及びスラグを主体とした混合凝固物の表面側の加熱と溶融切断を行ない、後行バーナにより混合凝固物の内側の溶融切断を行なうことができる。
【０００７】
本発明に係る溶鉄容器の内張り耐火物の補修方法において、前記鉄粉を前記パウダー切断機の切断トーチまで輸送する手段は酸素を搬送流体として使用するガス搬送手段であって、前記先行バーナには第１の鉄粉噴出ノズル、燃料噴出ノズル、及び第１の酸素ガス噴出ノズルが設けられ、前記後行バーナには第２の酸素ガス噴出ノズルが設けられていることが好ましい。
第１の酸素ガス噴出ノズルを設けることにより、鉄粉と燃料に対する酸素の混合を確実に行なうことが可能になると共に、鉄粉と燃料を同時に燃焼させる際の理論酸素量の調整が容易となって、効率的に高温にすることができる。その結果、混合凝固物の表面側の切断部位の温度を効率的に上昇させることができ、溶融を促進する。
また、第２の酸素ガス噴出ノズルで混合凝固物に形成された切断部位に酸素ガスを供給することにより、混合凝固物中の鉄が燃焼し切断部位の更に深部の温度を効率的に上昇させることができ、溶融を促進する。
【０００８】
本発明に係る溶鉄容器の内張り耐火物の補修方法において、前記後行バーナには、更に鉄粉を噴出する第２の鉄粉噴出ノズルが設けられていることが好ましい。先行バーナにより混合凝固物の表面側が高温に加熱されて溶融切断が生じても、、混合凝固物の厚さが厚くなると切断溝の溝底より更に深部を有効に加熱することができない場合が生じてくる。このため、後行バーナに鉄粉を酸素ガス輸送する第２の鉄粉噴出ノズルを設けて、第２の酸素ガス噴出ノズルから噴出する酸素ガスと共に切断溝の溝底に供給すると、高温下で噴出された鉄粉が酸素により燃焼して、そのとき発生する燃焼熱により切断溝の溝底の温度を効率的に上昇させることができ、溝底の溶融を促進する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここに、図１は本発明の一実施の形態に係る溶鉄容器の内張り耐火物の補修方法に使用する混合凝固物の除去設備の説明図、図２は同混合凝固物の除去設備に用いるパウダー切断機の説明図、図３は後行バーナの斜視図、図４（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ先行バーナの正面図、部分断面図、図５は本発明の一実施の形態に係る溶鉄容器の内張り耐火物の補修方法で使用する混合凝固物の除去設備に用いるパウダー切断機の使用状態の説明図である。
図１に示すように、本発明の一実施の形態に係る溶鉄容器の内張り耐火物の補修方法に使用される混合凝固物の除去設備１０は、溶鉄容器の一例である取鍋１１の内側に付着した地金とスラグを主体とした混合凝固物１２を溶融切断して除去するもので、取鍋１１とは別に配置された支持部１３と、支持部１３に旋回可能に設けられた旋回アーム１４と、旋回アーム１４の先端側に昇降可能に設けられた付着物除去部１５とを有している。以下、これらについて詳細に説明する。
【００１０】
支持部１３は、支持部１３を固定する基台１６と、基台１６上に設けられた架台１７を有しており、架台１７上部に、例えばモータを駆動源としたアーム旋回機構１８が設けられている。このような構成とすることにより、モータを駆動させることによって、旋回アーム１４を所定の位置に移動することが可能となる。
旋回アーム１４の先端には、昇降軸１９が設けられて、モータを内蔵する昇降機構２０によって矢印Ｐのように昇降するようになっている。昇降軸１９の下部には、旋回軸２１が連結され、旋回軸２１の下部には横行ガイド２２が取付けられている。また、旋回軸２１にはモータを内蔵した図示しない回転機構が設けられて、横行ガイド２２を矢印Ｑの方向に回転可能としている。なお、アーム旋回機構１８にはその旋回角度を測定する図示しない旋回角度センサが設けられ、昇降機構２０には昇降軸１９の上下位置を検知する図示しない昇降距離センサが設けられ、回転機構には横行ガイド２２の回転角度を検知する回転角度センサがそれぞれ設けられている。
【００１１】
横行ガイド２２には横行台車２３が設けられ、横行台車２３には切断トーチ２４が図示しない傾動機構を介して矢印Ｒの方向に傾動可能に設けられている。横行台車２３にはモータ駆動の図示しない水平移動機構が設けられ、水平移動機構には横行台車２３の移動距離を測定する図示しない移動距離センサが備えられている。また、切断トーチ２４の傾動機構には、駆動用のモータと傾動角度を検知する傾動角度センサが設けられている。横行ガイド２２の先部には取鍋１１の内側に付着した混合凝固物１２までの距離を測定する付着物距離センサ２５が設けられ、横行ガイド２２の一方の側部の中央下部には取鍋１１の内部を観察するテレビカメラ２６が設けられている。更に、補助機構として、切断トーチ２４に着火する図示しない点火装置と、取鍋１１の内部を照明する図示しないランプが設けられている。
【００１２】
旋回角度センサ、回転角度センサ、傾動角度センサ、昇降距離センサ、移動距離センサ、及び付着物距離センサ２５の各出力信号は、図示しない制御装置に入力され、アーム旋回機構１８、昇降機構２０、回転機構、水平移動機構、及び傾動機構の各駆動用のモータは制御装置からの出力信号によって駆動する。制御装置には、図示しない操作盤が設けられ、テレビカメラ２６の画像出力は操作盤に設けられたモニターテレビによって観察できるようになっている。なお、テレビカメラ２６は固定であってもよいが、遠隔操作装置によって撮像方向を任意に変更できるようになっているのが好ましい。
なお、制御装置は内部にコンピュータを備え、旋回アーム１４の実質アーム寸法、旋回角度センサによって測定される旋回アーム１４の基準位置に対する旋回角度φ、昇降距離センサによって測定される旋回アーム１４から切断トーチ２４の傾動基端部までの実質的高さ、付着物距離センサ２５によって測定される切断トーチ２４の傾動基端部から混合凝固物１２の表面までの距離、傾動角度センサによって測定される基準位置に対する切断トーチ２４の傾動基端部の傾動角度が入力される。このような構成とすることによって、切断トーチ２４の先端位置が三次元的に計算されて、制御装置内に記録される。
【００１３】
一方、横行ガイド２２の先部に設けられている付着物距離センサ２５の三次元的位置も制御装置に入力されている。従って、回転機構を操作すると、付着物距離センサ２５によって、実質的に切断トーチ２４の先端から取鍋１１内側に付着した混合凝固物１２までの距離が測定され、そのデータを回転角度センサの出力と共に制御装置に入力すれば、取鍋１１の特定高さにおける全周に付着した混合凝固物１２の厚さのプロフィールが測定できる。そこで、昇降機構２０を駆動して徐々に付着物距離センサ２５を上昇又は下降させながら、混合凝固物１２のプロフィールを測定すると、取鍋１１の内面に付着した混合凝固物１２の形態が判る。ここで、付着物距離センサ２５としては指向性の強いものを用いる程正確に混合凝固物１２のプロフィールを測定することができるので、例えば、レーザー距離測定機、反射型の超音波距離計を使用することができる。
【００１４】
図２に示すように、鉄粉２９、３４を燃焼材として使用するパウダー切断機２４ａに備えられた切断トーチ２４は、切断方向に並べて配置された先行バーナ２７と、後行バーナ２８を有している。先行バーナ２７には、鉄粉２９を酸素ガス輸送する正面視して矩形状の第１の鉄粉噴出ノズル３０、正面視して矩形状の燃料噴出ノズル３１、正面視して矩形状の第１の酸素ガス噴出ノズル３２が設けられている。また、図３に示すように、後行バーナ２８には、酸素ガス輸送された鉄粉３４が噴出する複数の噴出部３５ａが並べて配置された第２の鉄粉噴出ノズル３５と、第２の鉄粉噴出ノズル３５の両側に平行に配置され酸素ガスが噴出する複数の噴出部３３ａを備えた第２の酸素ガス噴出ノズル３３が設けられている。第２の酸素ガス噴出ノズル３３には酸素ガス供給用のフレキシブルチューブ３６が、第２の鉄粉噴出ノズル３５には鉄粉供給用のフレキシブルチューブ３７がそれぞれ接続されている。また、第２の酸素ガス噴出ノズル３３と第２の鉄粉噴出ノズル３５は、矩形状の各短辺方向を切断方向に一致させて並べて設けられている。
フレキシブルチューブ３６は酸素供給源３８に接続され、フレキシブルチューブ３７は鉄粉供給タンク３９の下部の出口４０に設けられ、酸素を搬送流体として使用するガス輸送手段の一例であるエジェクタ４０ａに接続されている。鉄粉供給タンク３９内には鉄粉３４が充填され、鉄粉供給タンク３９内の上部にはフレキシブルチューブ３６から分岐した配管４１、４２を介して酸素ガスが供給されて圧力が、例えば１．５〜１．８ｋｇ／ｃｍ² に調整されている。このような構成とすることにより、鉄粉供給タンク３９の出口４０側に設けられた図示しないロータリーバルブ等の粉体切り出し手段を用いて鉄粉３４を徐々に切り出しエジェクタ４０ａ内に排出することができる。また、エジェクタ４０ａには、一端側がフレキシブルチューブ３６から分岐した配管４１に接続した配管４３の他端側が接続されている。このため、エジェクタ４０ａ内に排出された鉄粉３４は、配管４３から供給された酸素ガスによりフレキシブルチューブ３７内に排出されて、酸素ガスの流れによって第２の鉄粉噴出ノズル３５まで到達する。なお、図２において、４４〜４８は酸素ガス用のバルブを示す。
【００１５】
図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、先行バーナ２７には、矩形状の各ノズルの長辺方向と短辺方向をそれぞれ一致させ、かつ、短辺方向を切断方向に一致させて、中央部に第１の鉄粉噴出ノズル３０、その外側に環状に燃料を噴出する燃料噴出ノズル３１、更にその外側に環状に酸素ガスを噴出する第１の酸素ガス噴出ノズル３２が設けられている。ここで、符号４９、５０は、第１の鉄粉噴出ノズル３０、燃料噴出ノズル３１、第１の酸素ガス噴出ノズル３２の各隙間に少なくとも３個以上周方向に均等に配置されたスペーサーを示す。燃料噴出ノズル３１を形成する厚みを有する管体５１の外側には放射状に斜めスリット５２が形成されている。この斜めスリット５２は周方向に均等に４個以上あれば十分であり、先行バーナ２７の軸心方向に対して傾斜角度θが１０〜４０°程度の斜め切り込みによって構成されている。これによって、外側の第１の酸素ガス噴出ノズル３２を流れる酸素の一部が、斜めスリット５２を通して内側方向に流れ、燃料噴出ノズル３１から噴出する燃料や、第１の鉄粉噴出ノズル３０から噴出する鉄粉２９に触れて燃焼反応を促進し、より効果的に混合凝固物１２を加熱し溶融することができる。また、第１の鉄粉噴出ノズル３０、燃料噴出ノズル３１、第１の酸素ガス噴出ノズル３２が正面視して矩形状であるため、形成される燃焼炎の形状も矩形状となる。このため、矩形の短辺方向と平行な方向に先行バーナ２７を移動させると広範囲の領域を一度に加熱し溶融させることができる。
【００１６】
中央の第１の鉄粉噴出ノズル３０はフレキシブチューブ５３を介して鉄粉供給タンク５４の下部の出口５５に設けられ、酸素を搬送流体として使用するガス輸送手段の一例であるエジェクタ５５ａに接続されている。鉄粉供給タンク５４内には鉄粉２９が充填され、鉄粉供給タンク５４内の上部にはフレキシブルチューブ３６から分岐した配管５６、５７を介して酸素ガスが供給されて圧力が、例えば１．５〜１．８ｋｇ／ｃｍ² に調整されている。このような構成とすることにより、鉄粉供給タンク５４の出口５５側に設けられた図示しないロータリーバルブ等の粉体切り出し手段を用いて鉄粉２９を徐々に切り出しエジェクタ５５ａ内に排出することができる。また、エジェクタ５５ａには、一端側がフレキシブルチューブ３６から分岐した配管５６に接続した配管５８の他端側が接続されている。このため、エジェクタ５５ａ内に排出された鉄粉２９は、配管５８から供給された酸素ガスの流れによってフレキシブルチューブ５３内を搬送されて第１の鉄粉噴出ノズル３０まで到達する。
【００１７】
燃料供給ノズル３１はフレキシブルチューブ５９を介して燃料の一例であるＬＰＧの供給タンク６０に接続され、約５００ｍｍＨｇの圧力でＬＰＧが供給されている。第１の酸素ガス噴出ノズル３２は、フレキシブルチューブ６１を介してフレキシブルチューブ３６に接続され、酸素供給源３８から酸素が供給されている。なお、図２において、６２〜６８、６８ａは各ガス用のバルブを示す。
切断トーチ２４における先行バーナ２７と後行バーナ２８の位置関係は、図１、図５に示すように、先行バーナ２７の近傍に後行バーナ２８を配置して、後行バーナ２８の中心軸は先行バーナ２７の中心軸に対して２〜３０°、好ましくは３〜１０°の範囲で屈折している。更に、後行バーナ２８の先端は、先行バーナ２７の先端より突出している。このような構成とすることにより、後行バーナ２８から噴出する鉄粉３４と酸素ガスを、先行バーナ２７により形成される火炎の焦点位置よりも更に離れた位置に供給することができる。その結果、先行バーナ２７の焦点よりも更に離れた位置に後行バーナ２８により形成される火炎の焦点を形成することができる。
【００１８】
次に、本発明の一実施の形態に係る溶鉄容器の内張り耐火物の補修方法について除去設備１０を適用して詳細に説明する。
予め、付着物距離センサ２５を旋回及び昇降させて、混合凝固物１２のプロフィールを測定した後、切断トーチ２４の位置、角度、切断方向、切断速度を割り出しておく。次いで、操作盤からの手動操作によって切断場所、例えば、取鍋１１の側面に付着している混合凝固物１２の最下端部に切断トーチ２４の先端を指向させて、混合凝固物１２の自動切断を開始する。なお、切断条件、混合凝固物１２の状況によって切断しにくい場所があるので、テレビカメラ２６によって切断場所を撮像し、モニターテレビによって作業者が視認しながら切断を行なうことが好ましい。
【００１９】
図２、図５に示すように、燃料噴出ノズル３１からＬＰＧ、第１の酸素ガス噴出ノズル３２から酸素ガスをそれぞれ噴出して先行バーナ２７を点火する。次いで、第１の鉄粉噴出ノズル３０から鉄粉２９を酸素ガスと共に噴出して、鉄粉２９の燃焼による高温火炎６９を形成する。更に、後行バーナ２８に設けられた第２の酸素ガス噴出ノズル３３から酸素ガス、第２の鉄粉噴出ノズル３５から鉄粉３４と酸素ガスを、高温火炎６９内に吐出させ、鉄粉３４の燃焼による高温火炎７０を形成させる。
高温火炎６９、７０で混合凝固物１２の表面の加熱を開始すると、後行バーナ２８の焦点位置は先行バーナ２７の焦点位置よりも切断トーチ２４の先端から離れているので、混合凝固物１２の表面側は先行バーナ２７により加熱されて溶融すると共に、先行バーナ２７から発生する高速の燃焼ガスによりフラッシング処理されて溶融部は周囲に散逸して切断溝７２が形成される。また、切断溝７２の溝底は後行バーナ２８により加熱されて溶融すると共に、後行バーナ２８から発生する高速の燃焼ガスによりフラッシング処理されて溶融部は周囲に散逸して切断溝７３が形成される。
なお、混合凝固物１２の除去作業に当たっては多量のヒュームが発生するため、、図１に示すように、局所集塵装置７７を取鍋１１の上部側に設ける必要がある。また、混合凝固物１２の下側には内張り耐火物７１、更にその下側には断熱材７１ａが存在するため、それらを損傷させないように、酸素圧力（流量）や鉄粉２９、３４量等の切断条件を決定するための予備実験を行なうのが好ましい。
【００２０】
混合凝固物１２が溶融して、取鍋１１をライニングしている内張り耐火物７１の表面が現れると、昇降機構２０を用いて横行ガイド２２を、例えば３０〜５０ｍｍ／分程度の速さで上昇させる。横行ガイド２２の上昇に伴い、切断トーチ２４も同一の速度で上昇を開始する。
混合凝固物１２の表面側では、先行バーナ２７による溶融部７４が先行して形成され、その後に先行バーナ２７から発生する高速の燃焼ガスによりフラッシング処理されて切断溝７２が形成されていく。混合凝固物１２に形成された切断溝７２の底より下側の部分では、後行バーナ２８により加熱されて溶融部７５が形成され、次いで後行バーナ２８から発生する高速の燃焼ガスによりフラッシング処理されて内張り耐火物７１の表面に達する深さの切断溝７３が形成されていく。このため、後行バーナ２８が通過した領域は、先行バーナ２７による切断溝７２と、後行バーナ２８による切断溝７３から構成される合成切断溝７６が形成されて、合成切断溝７６の溝底に内張り耐火物７１の表面が露出する。
従って、昇降機構２０を用いて切断トーチ２４を取鍋１１の内側の側面に付着した混合凝固物１２の下端から上端まで移動して切断を行なうことにより、例えば、幅が８０〜１００ｍｍの混合凝固物１２の除去溝が形成される。混合凝固物１２の除去溝が形成される毎に回転機構を用いて横行ガイド２２を旋回軸２１の周りに所定の角度回転させて、混合凝固物１２の除去溝の形成を続けることにより、取鍋１１の内側に付着した混合凝固物１２を完全に除去することができ、内張り耐火物７１の表面が完全に露出した状態となる。
【００２１】
取鍋１１の内張り耐火物７１の表面が完全に露出されると、例えば、溶射装置の溶射バーナを取鍋１１内に装入する。溶射バーナに設けられたテレビカメラによって取鍋１１内を撮像し、モニターテレビによって作業者が損傷部分の位置を確認して、耐火性補修材の溶射を開始する。溶射バーナから噴出した耐食性かつ耐火性の溶融状態の粒子は内張り耐火物７１の表面に付着すると、内張り耐火物７１に熱を奪われて凝固して固着する。このとき、内張り耐火物７１の表面には地金及びスラグを主体とした混合凝固物１２が存在しないため、溶射バーナから噴出されて飛来してきた溶融状態の粒子は、内張り耐火物７１を構成している各粒子との間で直接固着することができ強固な付着力が生じる。そのため、取鍋１１の内張り耐火物７１の表面側に溶射により付着力の優れた補修層を形成することができる。
【００２２】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではなく、例えば、切断トーチに設けられた先行バーナと後行バーナとを一体構造とすることもできる。また、先行バーナと、後行バーナの先端形状をいずれも正面視して円形状とすることもできる。また、円形状とした場合、切断トーチを回転機構による回転方向に複数並べて設けると、１回の溶融切断動作で広範囲の混合凝固物を除去することが可能となり、混合凝固物の除去を効率的に行なうことが可能となる。
切断トーチは、モニターテレビを見ながら手動操作によっても操作することが可能である。この場合、切断トーチが混合凝固物に衝突する場合が考えられるので、切断トーチの先端が移動時に混合凝固物から常に所定の距離、例えば２０〜３０ｍｍ離れるように近接防止機構を設けることが必要となる。取鍋傾動装置を用いて取鍋を所定の角度傾けて、付着した混合凝固物を除去することも可能である。取鍋を傾けることにより、切断トーチで取鍋の底に付着した混合凝固物を溶融切断することができ、底に付着した混合凝固物を容易に除去することが可能となる。また、溶鉄容器が銑鉄を受ける溶銑鍋、又は装入鍋である場合にも適用できる。
更に、先行バーナ、及び後行バーナに設けられた燃焼用の酸素を供給する酸素ガス噴出ノズルの基端側に空気を用いない機械的搬送手段の一例であるスクリューコンベアの出口側を接続して、鉄粉供給タンクから鉄粉を酸素ガス噴出ノズルの基端側まで輸送し、酸素ガスと共に酸素ガス噴出ノズルから噴出させて燃料と共に燃焼させることも可能である。
【００２３】
【発明の効果】
請求項１〜４記載の溶鉄容器の内張り耐火物の補修方法においては、混合凝固物の除去には、鉄粉を燃焼材として使用するパウダー切断機を用い、しかも、鉄粉をパウダー切断機の切断トーチまで輸送する手段に、空気を用いない機械的搬送手段又は酸素を搬送流体として使用するガス搬送手段を用いるので、内張り耐火物表面側に付着した混合凝固物を完全に除去して内張り耐火物の表面側を露出させて表面側の損傷部分に耐食性を有する耐火性補修材を直接付着させることができ、付着力の優れた補修層を容易に形成することが可能となる。また、除去作業効率の大幅な改善により補修作業時間が大幅に短縮され、補修コストを低減することが可能となる。
【００２４】
特に、請求項２記載の溶鉄容器の内張り耐火物の補修方法においては、切断トーチには切断方向に並べて配置した先行バーナと後行バーナとが設けられているので、先行バーナにより混合凝固物の表面側の加熱と溶融切断を行ない、後行バーナにより混合凝固物の深部の溶融切断を行なうことができ、混合凝固物の厚さが厚くなっても混合凝固物の溶融切断による除去を完全に行うことが可能となる。
【００２５】
請求項３記載の溶鉄容器の内張り耐火物の補修方法においては、鉄粉をパウダー切断機の切断トーチまで輸送する手段は酸素を搬送流体として使用するガス搬送手段であって、先行バーナには第１の鉄粉噴出ノズル、燃料噴出ノズル、及び第１の酸素ガス噴出ノズルが設けられ、後行バーナには第２の酸素ガス噴出ノズルが設けられているので、混合凝固物の表面側の切断部位の温度を効率的に上昇させることができ、混合凝固物の表面側を溶融切断により除去することが可能となる。また、先行バーナで溶融切断された切断溝の底に第２の酸素ガス噴出ノズルにより酸素ガスを供給することで、切断溝の溝底に存在する混合凝固物中の地金が燃焼して溝底の溶融が促進し、混合凝固物の深部を溶融切断により除去することができ、内張り耐火物の表面側を露出させることが可能となる。
【００２６】
請求項４記載の溶鉄容器の内張り耐火物の補修方法においては、後行バーナには、更に鉄粉を噴出する第２の鉄粉噴出ノズルが設けられているので、混合凝固物の厚さが厚くなっても混合凝固物深部まで温度を効率的に上昇させて溶融切断により除去することができ、内張り耐火物の表面側を露出させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る溶鉄容器の内張り耐火物の補修方法で使用する混合凝固物の除去設備の説明図である。
【図２】同混合凝固物の除去設備に用いるパウダー切断機の説明図である。
【図３】後行バーナの斜視図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ先行バーナの正面図、部分断面図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係る溶鉄容器の内張り耐火物の補修方法で使用する混合凝固物の除去設備に用いるパウダー切断機の使用状態の説明図である。
【符号の説明】
１０：除去設備、１１：取鍋、１２：混合凝固物、１３：支持部、１４：旋回アーム、１５：付着物除去部、１６：基台、１７：架台、１８：アーム旋回機構、１９：昇降軸、２０：昇降機構、２１：旋回軸、２２：横行ガイド、２３：横行台車、２４：切断トーチ、２４ａ：パウダー切断機、２５：付着物距離センサ、２６：テレビカメラ、２７：先行バーナ、２８：後行バーナ、２９：鉄粉、３０：第１の鉄粉噴出ノズル、３１：燃料噴出ノズル、３２：第１の酸素ガス噴出ノズル、３３：第２の酸素ガス噴出ノズル、３３ａ：噴出部、３４：鉄粉、３５：第２の鉄粉噴出ノズル、３５ａ：噴出部、３６、３７：フレキシブルチューブ、３８：酸素供給源、３９：鉄粉供給タンク、４０：出口、４０ａ：エジェクタ、４１、４２、４３：配管、４４、４５、４６、４７、４８：バルブ、４９、５０：スペーサー、５１：管体、５２：斜めスリット、５３：フレキシブルチューブ、５４：鉄粉供給タンク、５５：出口、５５ａ：エジェクタ、５６、５７、５８：配管、５９：フレキシブルチューブ、６０：供給タンク、６１：フレキシブルチューブ、６２、６３、６４、６５、６６、６７、６８、６８ａ：バルブ、６９、７０：高温火炎、７１：内張り耐火物、７１ａ：断熱材、７２、７３：切断溝、７４、７５：溶融部、７６：合成切断溝、７７：局所集塵装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention removes the mixed solid matter adhering to the surface side of the refractory lining the molten iron container, and attaches a refractory repair material to the damaged part generated on the surface side of the refractory lining, thereby repairing the inner lining of the molten iron container. It relates to refractory repair methods.
[0002]
[Prior art]
In the steel manufacturing process, various molten iron containers lined with refractories are used to store molten iron. On the surface side of the refractory lining the molten iron container, cracks occur due to a rapid temperature change during use, and the refractory falls off, or the slag reacts to cause melting damage. Therefore, in order to extend the service life of these molten iron containers, it is necessary to perform repairs at any time during the use of the molten iron containers depending on the degree of damage on the surface side of the lining refractory.
Conventionally, in the repair of lining refractories, an irregular refractory is sprayed on the surface side of the lining refractory, or a core is provided in the molten iron container, and fluidity is created in the space formed on the surface side of the core and lining refractory. A new refractory layer (such as cracks or erosion damage on the surface side of the lining refractory, such as by spraying an amorphous refractory with a flame or spraying particles with corrosion resistance and fire resistance, etc. Forming a repair layer).
However, when repairing the molten iron container, the mixed solidified material mainly composed of metal and slag adheres to the surface side of the lining refractory of the molten iron container. Since the thermal expansion coefficient and elastic modulus differ between the mixed solidified product and the repair layer, if a repair layer is formed on the upper side of the mixed solidified product, the boundary between the mixed solidified product and the repaired layer will not be heated during use. A difference in expansion occurs and thermal stress is generated, and the repair layer easily peels off from the surface of the mixed solidified product. For this reason, when repairing, removal of the mixed solidified material adhering to the surface side of the lining refractory of the molten iron container is performed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
In order to remove the mixed solidified material adhering to the refractory lining the molten iron container, for example, a method such as mechanical removal using a rock drill or the like, or removal by melt cutting using a gas cutter is used. However, since the composition of the mixed coagulum adhering in the molten iron container fluctuates with changes in iron production conditions, it is difficult to always remove the adhering mixed coagulum completely. Therefore, the repair layer formed on the surface side of the lining refractory may be easily peeled off during use of the molten iron container, which limits the reliability of repair. Furthermore, since the removal work of the mixed coagulum is performed by an operator entering the molten iron container, the molten iron container must be cooled to a temperature range in which the worker can work. It took a long time to start.
The present invention has been made in view of such circumstances, and completely removes the solidified solids mainly composed of metal and slag in a short time to form a repair layer having a strong adhesion on the surface side of the lining refractory. An object of the present invention is to provide a method for repairing a refractory lining a molten iron container.
[0004]
[Means for Solving the Problems]
The method for repairing a refractory lining the molten iron container according to the present invention in accordance with the above object is to remove the mixed solidified material mainly composed of metal and slag adhering to the surface side of the refractory lining the molten iron container. The first step of exposing the surface side of the inner refractory and the second step of repairing the damaged part by attaching a refractory repair material having corrosion resistance to the damaged part on the front side of the lining refractory, In the object repairing method, the mixed coagulum is removed by using a powder cutting machine that uses iron powder as a combustion material, and air is supplied to the means for transporting the iron powder to the cutting torch of the powder cutting machine. Mechanical transport means that is not used or gas transport means that uses oxygen as a transport fluid is used.
[0005]
Iron powder is transported to the cutting torch using mechanical transport means that does not use air or gas transport means that uses oxygen as a transport fluid.Furthermore, fuel and oxygen are transported to the cutting torch by other means. And high concentration oxygen can be used for fuel combustion. For this reason, the weight of the combustion product generated by the combustion of the iron powder and the fuel is minimized, and the amount of heat generated per unit weight of the combustion product is maximized. Therefore, the temperature of the resulting combustion atmosphere becomes high, and the mixed coagulated product can be easily melted. Even if the composition of the mixed coagulated product fluctuates, the mixed coagulated product is completely removed by melting and cutting, and the refractory is lined. The surface side of can be exposed. Further, by exposing the surface side of the lining refractory, it is possible to repair the damaged portion by directly attaching a refractory repair material having corrosion resistance to the damaged portion on the surface side of the lining refractory.
Here, the molten iron container is a container for receiving and transporting or storing molten iron generated in each process of the steel industry, for example, a ladle or charging pot in the ironmaking process, or a ladle in the steelmaking process. This is the case. Moreover, as a mechanical conveyance means which does not use air, a screw conveyor can be used, for example, and an ejector can be used as a gas conveyance means which uses oxygen as a conveyance fluid, for example.
[0006]
In the repair method of the refractory lining the molten iron container according to the present invention, it is preferable that the cutting torch is provided with a preceding burner and a trailing burner arranged side by side in the cutting direction.
It is possible to heat and melt and cut the surface side of the mixed coagulated product mainly composed of metal and slag by the preceding burner, and to perform melt cutting inside the mixed coagulated material by the subsequent burner.
[0007]
In the method for repairing a refractory lining a molten iron container according to the present invention, the means for transporting the iron powder to the cutting torch of the powder cutting machine is a gas transport means using oxygen as a transport fluid, and the preceding burner includes It is preferable that a first iron powder jet nozzle, a fuel jet nozzle, and a first oxygen gas jet nozzle are provided, and the second burner burner is provided with a second oxygen gas jet nozzle.
By providing the first oxygen gas ejection nozzle, it is possible to reliably mix the oxygen with the iron powder and the fuel, and it is easy to adjust the theoretical oxygen amount when the iron powder and the fuel are burned simultaneously. Thus, the temperature can be increased efficiently. As a result, the temperature of the cutting site on the surface side of the mixed coagulum can be efficiently increased, and melting is promoted.
Moreover, by supplying oxygen gas to the cutting site formed in the mixed coagulated product by the second oxygen gas ejection nozzle, iron in the mixed coagulated material is burned and the temperature at the deeper part of the cutting site is efficiently increased. Can promote melting.
[0008]
In the repair method for a refractory lining a molten iron container according to the present invention, it is preferable that a second iron powder jet nozzle for jetting iron powder is further provided in the subsequent burner. Even if the surface side of the mixed coagulated product is heated to a high temperature by the preceding burner and melt cutting occurs, the deeper part of the cutting groove may not be heated effectively if the thickness of the mixed coagulated product increases. Come. For this reason, when the second iron powder jet nozzle for transporting oxygen powder to the trailing burner is supplied to the bottom of the cutting groove together with the oxygen gas jetted from the second oxygen gas jet nozzle, The ejected iron powder is burned by oxygen, and the temperature of the groove bottom of the cutting groove can be efficiently increased by the combustion heat generated at that time, and the melting of the groove bottom is promoted.
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings for understanding of the present invention.
Here, FIG. 1 is an explanatory view of a mixed coagulum removal facility used in the method for repairing a refractory lining of a molten iron container according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a powder used for the mixed coagulum removal facility. FIG. 3 is a perspective view of a trailing burner, FIGS. 4A and 4B are a front view of a preceding burner, a partial sectional view, and FIG. 5 is a molten iron according to an embodiment of the present invention. It is explanatory drawing of the use condition of the powder cutting machine used for the removal equipment of the mixed solidified material used with the repair method of the lining refractory of a container.
As shown in FIG. 1, a mixed coagulum removal facility 10 used in the method for repairing a refractory lining a molten iron container according to an embodiment of the present invention is disposed inside a ladle 11 which is an example of a molten iron container. The mixed solidified product 12 mainly composed of attached metal and slag is removed by melting and cutting, and a support portion 13 disposed separately from the ladle 11 and a swing arm provided on the support portion 13 so as to be capable of swiveling. 14 and a deposit removing part 15 provided on the tip side of the swivel arm 14 so as to be movable up and down. Hereinafter, these will be described in detail.
[0010]
The support unit 13 includes a base 16 for fixing the support unit 13 and a base 17 provided on the base 16. An arm turning mechanism 18 using, for example, a motor as a drive source is provided on the base 17. It has been. With such a configuration, it is possible to move the turning arm 14 to a predetermined position by driving the motor.
An elevating shaft 19 is provided at the tip of the swivel arm 14 and is moved up and down as shown by an arrow P by an elevating mechanism 20 incorporating a motor. A swivel shaft 21 is connected to the lower part of the lifting shaft 19, and a traverse guide 22 is attached to the lower part of the swivel shaft 21. Further, the turning shaft 21 is provided with a rotation mechanism (not shown) incorporating a motor so that the traversing guide 22 can rotate in the direction of the arrow Q. The arm turning mechanism 18 is provided with a turning angle sensor (not shown) for measuring the turning angle, the lifting mechanism 20 is provided with a lifting distance sensor (not shown) for detecting the vertical position of the lifting shaft 19, and the rotation mechanism is provided with the rotation mechanism. A rotation angle sensor for detecting the rotation angle of the traverse guide 22 is provided.
[0011]
The traversing guide 22 is provided with a traversing carriage 23, and the traversing carriage 23 is provided with a cutting torch 24 so as to be tiltable in the direction of arrow R via a tilting mechanism (not shown). The traverse carriage 23 is provided with a motor-driven horizontal movement mechanism (not shown), and the horizontal movement mechanism is provided with a movement distance sensor (not shown) that measures the movement distance of the traverse carriage 23. The tilting mechanism of the cutting torch 24 is provided with a drive motor and a tilt angle sensor that detects the tilt angle. An attachment distance sensor 25 for measuring the distance to the mixed coagulum 12 adhered to the inside of the ladle 11 is provided at the tip of the traversing guide 22, and a ladle is provided at the lower center of one side of the traversing guide 22. A television camera 26 for observing the inside of the camera 11 is provided. Furthermore, as an auxiliary mechanism, an ignition device (not shown) that ignites the cutting torch 24 and a lamp (not shown) that illuminates the inside of the ladle 11 are provided.
[0012]
The output signals of the turning angle sensor, the rotation angle sensor, the tilting angle sensor, the elevation distance sensor, the movement distance sensor, and the deposit distance sensor 25 are input to a control device (not shown), and the arm turning mechanism 18, the elevation mechanism 20, the rotation The driving motors of the mechanism, the horizontal movement mechanism, and the tilting mechanism are driven by output signals from the control device. The control device is provided with an operation panel (not shown), and the image output of the television camera 26 can be observed by a monitor television provided on the operation panel. The television camera 26 may be fixed, but it is preferable that the imaging direction can be arbitrarily changed by a remote control device.
Note that the control device includes a computer inside, and the actual arm size of the swivel arm 14, the swivel angle φ with respect to the reference position of the swivel arm 14 measured by the swivel angle sensor, the cutting torch from the swivel arm 14 measured by the lift distance sensor 24, the substantial height to the tilting base end, the distance from the tilting base end of the cutting torch 24 to the surface of the mixed coagulum 12 measured by the deposit distance sensor 25, and the reference position measured by the tilt angle sensor The tilt angle of the tilt base end of the cutting torch 24 with respect to is input. With this configuration, the tip position of the cutting torch 24 is calculated three-dimensionally and recorded in the control device.
[0013]
On the other hand, the three-dimensional position of the deposit distance sensor 25 provided at the front portion of the traversing guide 22 is also input to the control device. Accordingly, when the rotation mechanism is operated, the distance from the tip of the cutting torch 24 to the mixed coagulum 12 adhered to the inside of the ladle 11 is measured by the deposit distance sensor 25, and the data is output from the rotation angle sensor. If it inputs to a control apparatus with it, the profile of the thickness of the mixed coagulum 12 adhering to the perimeter in the specific height of the ladle 11 can be measured. Therefore, when the profile of the mixed coagulum 12 is measured while driving the elevating mechanism 20 and gradually raising or lowering the deposit distance sensor 25, the form of the mixed coagulum 12 adhered to the inner surface of the ladle 11 is known. Here, since the profile of the mixed coagulum 12 can be measured more accurately as a deposit distance sensor 25 having a higher directivity is used, for example, a laser distance measuring machine or a reflection type ultrasonic distance meter is used. can do.
[0014]
As shown in FIG. 2, a cutting torch 24 provided in a powder cutting machine 24 a that uses iron powders 29 and 34 as a combustion material has a preceding burner 27 and a trailing burner 28 arranged side by side in the cutting direction. ing. The preceding burner 27 includes a first iron powder ejection nozzle 30 that is rectangular in front view for transporting the iron powder 29 with oxygen gas, a rectangular fuel ejection nozzle 31 in front view, and a rectangular first that is rectangular in front view. One oxygen gas ejection nozzle 32 is provided. Further, as shown in FIG. 3, the second burner 28 has a second iron powder jet nozzle 35 in which a plurality of jet parts 35 a from which the iron powder 34 transported by oxygen gas is jetted, and a second iron powder jet nozzle 35. A second oxygen gas ejection nozzle 33 provided with a plurality of ejection portions 33a that are arranged in parallel on both sides of the iron powder ejection nozzle 35 and from which oxygen gas is ejected is provided. A flexible tube 36 for supplying oxygen gas is connected to the second oxygen gas ejection nozzle 33, and a flexible tube 37 for supplying iron powder is connected to the second iron powder ejection nozzle 35, respectively. In addition, the second oxygen gas ejection nozzle 33 and the second iron powder ejection nozzle 35 are provided side by side with the respective short side directions of the rectangular shape aligned with the cutting direction.
The flexible tube 36 is connected to an oxygen supply source 38, and the flexible tube 37 is provided at an outlet 40 below the iron powder supply tank 39, and is connected to an ejector 40a, which is an example of a gas transport means that uses oxygen as a carrier fluid. Yes. The iron powder supply tank 39 is filled with iron powder 34, and the upper part of the iron powder supply tank 39 is supplied with oxygen gas via pipes 41 and 42 branched from the flexible tube 36, and the pressure is, for example, 1. 5-1.8kg / cm ² Has been adjusted. With such a configuration, the iron powder 34 can be gradually cut out and discharged into the ejector 40a using a powder cutting means such as a rotary valve (not shown) provided on the outlet 40 side of the iron powder supply tank 39. it can. Moreover, the other end side of the piping 43 connected to the piping 41 branched from the flexible tube 36 at one end side is connected to the ejector 40a. For this reason, the iron powder 34 discharged | emitted in the ejector 40a is discharged | emitted in the flexible tube 37 with the oxygen gas supplied from the piping 43, and reaches | attains the 2nd iron powder ejection nozzle 35 with the flow of oxygen gas. In FIG. 2, reference numerals 44 to 48 denote valves for oxygen gas.
[0015]
As shown in FIGS. 4A and 4B, the leading burner 27 has the long side direction and the short side direction of each rectangular nozzle matched with each other, and the short side direction matched with the cutting direction. A first iron powder injection nozzle 30 at the center, a fuel injection nozzle 31 for injecting fuel annularly on the outside thereof, and a first oxygen gas injection nozzle 32 for injecting oxygen gas annularly on the outside thereof. Yes. Here, reference numerals 49 and 50 denote at least three spacers that are equally arranged in the circumferential direction in the gaps of the first iron powder ejection nozzle 30, the fuel ejection nozzle 31, and the first oxygen gas ejection nozzle 32. . Diagonal slits 52 are radially formed outside the tubular body 51 having a thickness for forming the fuel injection nozzle 31. It is sufficient that four or more of the oblique slits 52 are evenly provided in the circumferential direction, and the oblique slits 52 are formed by oblique incisions with an inclination angle θ of about 10 to 40 ° with respect to the axial direction of the preceding burner 27. As a result, part of the oxygen flowing through the outer first oxygen gas ejection nozzle 32 flows inward through the oblique slit 52, and the fuel ejected from the fuel ejection nozzle 31 or ejected from the first iron powder ejection nozzle 30. By touching the iron powder 29 to be promoted, the combustion reaction is promoted, and the mixed coagulum 12 can be heated and melted more effectively. In addition, since the first iron powder ejection nozzle 30, the fuel ejection nozzle 31, and the first oxygen gas ejection nozzle 32 are rectangular when viewed from the front, the shape of the combustion flame formed is also rectangular. For this reason, if the preceding burner 27 is moved in a direction parallel to the short side direction of the rectangle, a wide area can be heated and melted at a time.
[0016]
The central first iron powder jet nozzle 30 is provided at an outlet 55 at the lower part of the iron powder supply tank 54 via a flexible tube 53, and is connected to an ejector 55a which is an example of a gas transport means using oxygen as a transport fluid. ing. The iron powder supply tank 54 is filled with iron powder 29, and the upper portion of the iron powder supply tank 54 is supplied with oxygen gas via the pipes 56 and 57 branched from the flexible tube 36 so that the pressure is, for example, 1. 5-1.8kg / cm ² Has been adjusted. With such a configuration, the iron powder 29 can be gradually cut out and discharged into the ejector 55a using a powder cutting means such as a rotary valve (not shown) provided on the outlet 55 side of the iron powder supply tank 54. it can. The ejector 55a is connected to the other end of a pipe 58 connected to a pipe 56 branched from the flexible tube 36 at one end. For this reason, the iron powder 29 discharged into the ejector 55 a is conveyed through the flexible tube 53 by the flow of oxygen gas supplied from the pipe 58 and reaches the first iron powder ejection nozzle 30.
[0017]
The fuel supply nozzle 31 is connected to an LPG supply tank 60, which is an example of fuel, via a flexible tube 59, and LPG is supplied at a pressure of about 500 mmHg. The first oxygen gas ejection nozzle 32 is connected to the flexible tube 36 via the flexible tube 61, and oxygen is supplied from an oxygen supply source 38. In FIG. 2, reference numerals 62 to 68 and 68a denote valves for respective gases.
The positional relationship between the preceding burner 27 and the succeeding burner 28 in the cutting torch 24 is as follows. As shown in FIGS. 1 and 5, the succeeding burner 28 is disposed in the vicinity of the preceding burner 27, and the central axis of the succeeding burner 28 is The light is refracted in the range of 2 to 30 °, preferably 3 to 10 ° with respect to the central axis of the preceding burner 27. Further, the leading end of the trailing burner 28 protrudes from the leading end of the preceding burner 27. With this configuration, the iron powder 34 and oxygen gas ejected from the subsequent burner 28 can be supplied to a position further away from the focal position of the flame formed by the preceding burner 27. As a result, the focal point of the flame formed by the trailing burner 28 can be formed at a position further away from the focal point of the preceding burner 27.
[0018]
Next, the repairing method for the refractory lining the molten iron container according to the embodiment of the present invention will be described in detail by applying the removal equipment 10.
The position, angle, cutting direction, and cutting speed of the cutting torch 24 are determined after the adhesion distance sensor 25 is swung and moved up and down to measure the profile of the mixed coagulum 12 in advance. Next, the automatic cutting of the mixed coagulum 12 is performed by directing the tip of the cutting torch 24 to the lowermost end portion of the mixed coagulum 12 adhering to the side of the ladle 11 by manual operation from the operation panel. To start. In addition, since there is a place where it is difficult to cut depending on the cutting conditions and the state of the mixed coagulated substance 12, it is preferable to take an image of the cutting place with the television camera 26 and perform the cutting while visually confirming with the monitor television.
[0019]
As shown in FIGS. 2 and 5, LPG is ejected from the fuel ejection nozzle 31 and oxygen gas is ejected from the first oxygen gas ejection nozzle 32 to ignite the preceding burner 27. Subsequently, the iron powder 29 is ejected together with oxygen gas from the first iron powder ejection nozzle 30 to form a high-temperature flame 69 by the combustion of the iron powder 29. Further, oxygen gas is discharged from the second oxygen gas jet nozzle 33 provided in the trailing burner 28, and iron powder 34 and oxygen gas are discharged from the second iron powder jet nozzle 35 into the high-temperature flame 69. A high-temperature flame 70 is formed by the combustion.
When heating of the surface of the mixed coagulum 12 is started by the high-temperature flames 69 and 70, the focal position of the subsequent burner 28 is farther from the tip of the cutting torch 24 than the focal position of the preceding burner 27. The surface side is heated and melted by the preceding burner 27 and is flushed by the high-speed combustion gas generated from the preceding burner 27, so that the melted portion is dissipated to the surroundings and a cut groove 72 is formed. Further, the groove bottom of the cutting groove 72 is heated and melted by the trailing burner 28, and is flushed by high-speed combustion gas generated from the trailing burner 28, so that the melted portion is dissipated to the surroundings to form the cutting groove 73. Is done.
In addition, since a lot of fumes generate | occur | produce in the removal operation | work of the mixed coagulum 12, it is necessary to provide the local dust collector 77 in the upper part side of the pan 11 as shown in FIG. Further, since the lining refractory 71 is present below the mixed coagulated material 12 and the heat insulating material 71a is present further below, the oxygen pressure (flow rate), the amount of iron powder 29, 34, and the like are not damaged. It is preferable to conduct a preliminary experiment for determining the cutting conditions.
[0020]
When the mixed solidified material 12 melts and the surface of the lining refractory 71 lining the ladle 11 appears, the ascending mechanism 20 is used to raise the traversing guide 22 at a speed of, for example, about 30 to 50 mm / min. Let As the traversing guide 22 rises, the cutting torch 24 starts to rise at the same speed.
On the surface side of the mixed coagulated material 12, a melting portion 74 is formed in advance by the preceding burner 27, and then flushed with high-speed combustion gas generated from the preceding burner 27 to form the cutting groove 72. In a portion below the bottom of the cutting groove 72 formed in the mixed coagulated material 12, the molten portion 75 is formed by being heated by the trailing burner 28, and then flushed by the high-speed combustion gas generated from the trailing burner 28. Thus, a cutting groove 73 having a depth reaching the surface of the lining refractory 71 is formed. For this reason, in the region through which the succeeding burner 28 has passed, a synthetic cutting groove 76 composed of a cutting groove 72 by the leading burner 27 and a cutting groove 73 by the trailing burner 28 is formed. The surface of the lining refractory 71 is exposed.
Therefore, by using the lifting mechanism 20 to move the cutting torch 24 from the lower end to the upper end of the mixed coagulum 12 attached to the inner side surface of the pan 11 and performing cutting, for example, mixed coagulation having a width of 80 to 100 mm. A removal groove for the object 12 is formed. Each time the removal groove of the mixed coagulum 12 is formed, the traverse guide 22 is rotated around the turning shaft 21 by a predetermined angle by using a rotation mechanism, and the formation of the removal groove of the mixed coagulum 12 is continued. The mixed solidified substance 12 adhered to the inside of the pan 11 can be completely removed, and the surface of the lining refractory 71 is completely exposed.
[0021]
When the surface of the lining refractory 71 of the ladle 11 is completely exposed, for example, a thermal spray burner of a thermal spraying device is charged into the ladle 11. The inside of the ladle 11 is imaged by the television camera provided in the thermal spray burner, the operator confirms the position of the damaged portion by the monitor television, and starts thermal spraying of the fireproof repair material. When the corrosion-resistant and refractory molten particles ejected from the thermal spray burner adhere to the surface of the lining refractory 71, the lining refractory 71 is deprived of heat and solidified and fixed. At this time, since the mixed solidified product 12 mainly composed of metal and slag does not exist on the surface of the lining refractory 71, the particles in the molten state ejected from the sprayed burner and flying into it constitute the lining refractory 71. The particles can be directly adhered to each other, and a strong adhesive force is generated. Therefore, a repair layer having excellent adhesion can be formed on the surface side of the lining refractory 71 of the ladle 11 by thermal spraying.
[0022]
Although the embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to this embodiment. For example, the leading burner and the trailing burner provided in the cutting torch are integrated. You can also. In addition, the leading end shape of the preceding burner and the trailing burner can be circular when viewed from the front. In addition, in the case of a circular shape, if a plurality of cutting torches are arranged side by side in the rotation direction by the rotation mechanism, it is possible to remove a wide range of mixed coagulum with a single melt cutting operation, and the removal of the mixed coagulum is efficient. Can be performed.
The cutting torch can be operated by manual operation while watching a monitor TV. In this case, since the cutting torch may collide with the mixed coagulum, it is necessary to provide a proximity prevention mechanism so that the tip of the cutting torch always moves away from the mixed coagulum at a predetermined distance, for example, 20 to 30 mm. Become. It is also possible to remove the adhering mixed coagulum by tilting the ladle at a predetermined angle using a ladle tilting device. By tilting the ladle, the mixed coagulum adhering to the bottom of the ladle can be melted and cut with a cutting torch, and the mixed coagulum adhering to the bottom can be easily removed. Moreover, it is applicable also when a molten iron container is a hot metal ladle which receives pig iron, or a charging pan.
Furthermore, the outlet side of a screw conveyor, which is an example of mechanical conveying means that does not use air, is connected to the proximal end side of an oxygen gas injection nozzle that supplies oxygen for combustion provided in the preceding burner and the subsequent burner. It is also possible to transport the iron powder from the iron powder supply tank to the proximal end side of the oxygen gas ejection nozzle, and eject it from the oxygen gas ejection nozzle together with the oxygen gas and burn it with the fuel.
[0023]
【The invention's effect】
In the repair method of the refractory lining the molten iron container according to claims 1 to 4, a powder cutting machine that uses iron powder as a combustion material is used to remove the mixed coagulum, and the iron powder is used as a powder cutting machine. As the means for transporting to the cutting torch, a mechanical transport means that does not use air or a gas transport means that uses oxygen as a transport fluid is used. It is possible to expose the surface side of the object and directly attach the fireproof repair material having corrosion resistance to the damaged portion on the surface side, and it is possible to easily form a repair layer with excellent adhesion. In addition, the repair work time is greatly shortened by the significant improvement of the removal work efficiency, and the repair cost can be reduced.
[0024]
In particular, in the method for repairing a refractory lining the molten iron container according to claim 2, the cutting torch is provided with a preceding burner and a trailing burner arranged side by side in the cutting direction. Heating and melting cutting of the surface side can be performed, and the melted cutting of the mixed coagulum can be performed deeply by the subsequent burner, and even if the thickness of the mixed coagulated material is increased, the removal of the mixed coagulated material by melting cutting is completely completed Can be done.
[0025]
In the repair method of the refractory lining the molten iron container according to claim 3, the means for transporting the iron powder to the cutting torch of the powder cutting machine is a gas transport means using oxygen as a transport fluid, 1 iron powder jet nozzle, fuel jet nozzle, and first oxygen gas jet nozzle are provided, and the second burner burner is provided with the second oxygen gas jet nozzle, so that the cutting of the mixed coagulum on the surface side The temperature of a part can be raised efficiently, and it becomes possible to remove the surface side of the mixed solidified product by melt cutting. Also, by supplying oxygen gas to the bottom of the cutting groove melted and cut by the preceding burner by the second oxygen gas jet nozzle, the metal in the mixed solidified material existing at the groove bottom of the cutting groove burns and the groove Melting of the bottom is promoted, the deep part of the mixed solidified product can be removed by melt cutting, and the surface side of the lining refractory can be exposed.
[0026]
In the repair method of the refractory lining the molten iron container according to claim 4, since the second iron powder jet nozzle for jetting iron powder is further provided in the subsequent burner, the thickness of the mixed solidified substance is Even if the thickness is increased, the temperature can be efficiently increased to the deep part of the mixed coagulated product and removed by melt cutting, and the surface side of the lining refractory can be exposed.
[Brief description of the drawings]
BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is an explanatory diagram of a mixed coagulum removal facility used in a method for repairing a refractory lining a molten iron container according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory view of a powder cutting machine used in the mixed coagulum removal facility.
FIG. 3 is a perspective view of a trailing burner.
4A and 4B are a front view and a partial cross-sectional view, respectively, of a preceding burner.
FIG. 5 is an explanatory diagram of a usage state of a powder cutting machine used in a mixed coagulum removal facility used in a method for repairing a refractory lining a molten iron container according to an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
10: removal equipment, 11: ladle, 12: mixed coagulum, 13: support, 14: swivel arm, 15: deposit removal part, 16: base, 17: mount, 18: arm swivel mechanism, 19: Elevating axis, 20: Elevating mechanism, 21: Swivel axis, 22: Traverse guide, 23: Traversing carriage, 24: Cutting torch, 24a: Powder cutting machine, 25: Adhering distance sensor, 26: TV camera, 27: Leader burner , 28: trailing burner, 29: iron powder, 30: first iron powder ejection nozzle, 31: fuel ejection nozzle, 32: first oxygen gas ejection nozzle, 33: second oxygen gas ejection nozzle, 33a: Jet part, 34: Iron powder, 35: Second iron powder jet nozzle, 35a: Jet part, 36, 37: Flexible tube, 38: Oxygen supply source, 39: Iron powder supply tank, 40: Outlet, 40a: Ejector , 41, 42, 43: Pipe, 44, 45, 46, 47, 48: Valve, 49, 50: Spacer, 51: Tube, 52: Diagonal slit, 53: Flexible tube, 54: Iron powder supply tank, 55: Outlet, 55a: Ejector, 56, 57, 58: piping, 59: flexible tube, 60: supply tank, 61: flexible tube, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 68a: valve, 69, 70: high temperature flame, 71: Lined refractory, 71a: heat insulating material, 72, 73: cutting groove, 74, 75: melting part, 76: synthetic cutting groove, 77: local dust collector

Claims

A first step of removing the mixed solidified material mainly composed of metal and slag adhering to the surface side of the lining refractory of the molten iron container, and exposing the surface side of the lining refractory; In a repair method for a refractory lining a molten iron container, comprising a second step of repairing the damaged portion by attaching a refractory repair material having corrosion resistance to the damaged portion,
For the removal of the mixed coagulum, a powder cutting machine using iron powder as a combustion material is used, and the means for transporting the iron powder to the cutting torch of the powder cutting machine does not use air. Or the repair method of the lining refractory of the molten iron container characterized by using the gas conveyance means which uses oxygen as a conveyance fluid.

The method for repairing a refractory lining a molten iron container according to claim 1, wherein the cutting torch is provided with a preceding burner and a subsequent burner arranged side by side in the cutting direction. Repair method.

3. The repair method for a refractory lining a molten iron container according to claim 2, wherein the means for transporting the iron powder to a cutting torch of the powder cutting machine is the gas transport means using oxygen as a transport fluid, and the preceding burner Includes a first iron powder ejection nozzle, a fuel ejection nozzle, and a first oxygen gas ejection nozzle, and the second burner is provided with a second oxygen gas ejection nozzle. Repair method for lining refractories on containers.

The method for repairing a refractory lining the molten iron container according to claim 3, wherein the second burner is further provided with a second iron powder ejection nozzle for ejecting iron powder. How to repair refractories.