JP3831117B2 - 溶融金属容器の内張り耐火物の施工装置および施工方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶融金属容器の内張り耐火物の施工装置および施工方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、溶融金属容器の内面に耐火物を施工するための方法として、以下に説明する二つの施工方法があった。
第1の施工方法として、図4に示すように、溶融金属容器(例えば、溶鋼取鍋2)の内部に型枠50を設け、この型枠50と溶融金属容器の内面との間に、不定形耐火物4を流し込むと同時に耐火性骨材5を同時に充填し、不定形耐火物4が硬化した後、型枠50を取り去る施工法があった。
【0003】
具体的には、例えば、特公昭61-12194号公報に示されたように、不定形耐火物を施工する溶融金属容器の内面に型枠としての中子枠を配置し、この中子枠の上下及び水平方向に複数個の振動子を配設し、溶融金属容器の内面と中子枠との間に不定形耐火物と耐火性骨材を充填し、振動子により不定形耐火物の脱気を行いながら不定形耐火物を施工する方法があった。
第2の施工方法として、図5に示すように、溶融金属容器(例えば、溶鋼取鍋2)の内部に、不定形耐火物4を圧搾空気とともに吐出するノズル51を位置させ、溶融金属容器の内面に向かって不定形耐火物4を吹き付ける施工方法があった。
【0004】
具体的には、例えば、特開昭54−61005号公報に示されたように、不定形耐火物を圧送機を用いて圧搾空気とともに圧送するとともに、硬化促進剤を添加し、ノズルの先端から、溶融金属容器の内面に対して、不定形耐火物を吹き付ける方法があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した従来技術による不定形耐火物の施工方法では、以下に説明するような問題点があった。
第1の施工方法では、不定形耐火物と耐火性骨材とを振動充填することにより、施工体の品質を向上させることができる。しかし、大型の型枠を用いて不定形耐火物の施工を行っているために、装置が大型化して設備費用が嵩むとともに、施工作業の効率が悪かった。
第2の施工方法では、被施工面に対して、圧搾空気とともに不定形耐火物を吹き付けている。
【0006】
このため、不定形耐火物の跳ね返りロスがあるとともに、粉塵が発生する。また、吹き付けにより施工された不定形耐火物は、施工厚みの精度が低下するばかりでなく、圧搾空気を巻き込みながら形成されるため、気孔率が高く耐用性に劣る。さらに、被施工面に平行に積層しながら施工厚みを増していくため、積層部で剥離しやすく耐用性に劣る。
そこで、本発明は、上記した従来技術の有する問題点に鑑み提案されたもので、施工効率を向上させるとともに、施工品質を向上させることができる溶融金属容器の内張り耐火物の施工装置および施工方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
(特徴点)
本発明は、上記した目的を達成するためのものであり、以下のような特徴点を有している。
請求項1記載の発明は、溶融金属容器の内面に沿って移動可能な型枠と、上記型枠内に不定形耐火物を供給するノズルと、上記型枠内に耐火性粗骨材を供給するノズルとを備えている。
請求項2記載の発明は、以下の手順により、溶融金属容器の内張り耐火物を施工する。
まず、型枠を溶融金属容器の内面に沿って移動させながら、上記型枠の移動方向の前方または側方に不定形耐火物を供給するノズルと耐火性骨材を供給するノズルを位置させる。
そして、上記ノズルから、上記型枠内に不定形耐火物と耐火性骨材とを各々同時に供給して、溶融金属容器の内面に不定形耐火物を連続的に施工する。
請求項3記載の発明は、上記耐火性骨材の気孔率が上記不定形耐火物の施工体の気孔率より小さい上記耐火性骨材を供給している。
請求項4記載の発明は、上記耐火性骨材の粒径が6mm以上である。
【0008】
(作用)
本発明は、上記した構成を有するため、以下のような作用を奏する。
請求項1及び請求項2記載の発明では、溶融金属容器の内面に不定形耐火物を施工する際に、溶融金属容器の内面に沿って型枠が移動する。
型枠には、型枠の移動方向の前方または側方に位置した不定形耐火物を供給するノズルと耐火性骨材を供給するノズルから不定形耐火物と耐火性骨材とを各々同時に供給する。
このようにして、溶融金属容器の内面に、不定形耐火物と耐火性骨材を連続的に施工することができる。
請求項3記載の発明では、耐火性骨材の気孔率が上記不定形耐火物の施工体の気孔率より小さい上記耐火性骨材を供給する。
このため、施工体の気孔率は低くなる。したがって、施工体の品質を向上させることができる。
請求項4記載の発明では、上記耐火性骨材の粒径が6mm以上でる。
このため、施工体の耐スポール性は向上する。粒径6mm以下では、耐スポール性の向上効果は得られないため好ましくない。
【0009】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、本発明に係る溶融金属容器の内張り耐火物の施工装置及び施工方法の実施の形態を説明する。
図1〜3は、本発明に係る溶融金属容器の内張り耐火物の施工装置の一実施例を示すもので、図1は、型枠の平面図、図2は、型枠の側面図、図3は、溶鋼取鍋内に装入した施工装置の側面図である。
本発明に係る溶融金属容器の内張り耐火物の施工装置1は、図1に示すように、溶融金属容器(例えば、溶鋼取鍋2)の内面に沿って移動可能な型枠3と、型枠内に不定形耐火物4を供給するノズル6と、型枠内に耐火性骨材5を供給するノズル7を備えている。なお、図3では、溶融金属容器の一実施例として、溶鋼取鍋2を示している。
【0010】
(型枠)
上記した型枠3は、図1〜3に示すように、型枠3を支持する回転支持装置8に連結する基部9と、基部9の先端に設けた無端帯支部10とを備えている。
この型枠3は、回転支持装置8の駆動によって、溶融金属容器(例えば、溶鋼取鍋2)の内面に沿って移動することができる。
上記した無端帯支持部10には、図1に示すように、型枠3の移動に伴って、溶融金属容器の内面に追随する無端帯11と、無端帯11を溶融金属容器(例えば、溶鋼取鍋2)の内面に追従させるように駆動する無端帯駆動装置(例えば、駆動ローラ12)と、無端帯11を被施工面に向かって振動させるための無端帯振動装置20と各支持ローラ13に無端帯11を被施工面に向かって押し付けるための無端帯押付装置19を備えている。
【0011】
(無端帯)
上記した無端帯11は、図1に示すように、無端帯支持部10に設けた左右一対の駆動ローラ12、12間に掛け渡されている。また、無端帯支持部10の被施工面側には、無端帯11の内面を支持するための複数の支持ローラ13…を設けてある。この無端帯11は、外表面が平滑で、不定形耐火物4との離型性に優れた素材により形成することが好ましく、例えば、天然ゴムシート等が使用される。
【0012】
(無端帯駆動装置)
上記した無端帯駆動装置は、図1に示すように、一対の駆動ローラ12、12により構成されている。この駆動ローラ12は、例えば、モータ等により回転するローラで、駆動ローラ12を回転させることにより、無端帯11が作動する。
なお、無端帯駆動装置は、左右両方の駆動ローラ12、12により構成するのではなく、左右いずれかの一方の駆動ローラ12に駆動源を連絡しても良い。
【0013】
(無端帯振動装置)
上記した無端帯振動装置20は、図1に示すように無端帯支持部10に設けてある。この無端帯振動装置20は、例えば、振動モーター等により構成されている。
【0014】
(無端帯押付装置)
上記した無端帯押付装置19は、図1に示すように、無端帯支持部10と支持ローラ13間にそれぞれ設けてある。この無端帯押付装置19は、例えば、油圧ジャッキ等により構成される。
【0015】
(不定形耐火物供給ノズル)
上記した不定形耐火物を供給するノズル6は、図1、3に示すように、無端帯11の施工側の上方に吐出口14が位置するように、型枠3の基部9に固定されている。
なお、ノズル6の位置は、ノズル6の吐出口14が、型枠3の移動方向に対して、前方あるいは側方に位置するようになっている。
また、図示しないが、ノズル6には、圧送ホースを介して圧送ポンプが接続されている。そして、圧送ポンプにより、圧送ホース内に、不定形耐火物4が送出され、ノズル6の手前で不定形耐火物4に圧搾空気とともに硬化促進剤が混入され、ノズル6の吐出口14から被施工面に不定形耐火物4が吐出する。
本発明で使用する不定形耐火物は、例えば、Al2 O3 −MgO質不定形材等が使用される。
【0016】
(耐火性骨材供給ノズル)
上記した耐火性骨材を供給するノズル7は、図1〜3に示すように、無端帯11の施工側の上方に吐出口15が位置するように、型枠3の基部9に固定されている。
なお、ノズル7の位置は、ノズル7の吐出口15が、型枠3の移動方向に対して、前方あるいは側方に位置するようになっている。
また、図示しないが、ノズル7には、例えば、スクリューコンベア等が接続されている。そして、スクリューコンベア等により、耐火性骨材5が輸送され、ノズル7の吐出口15から被施工面に耐火性骨材が吐出する。
本発明で使用する耐火性骨材は、例えば、MgO−C質レンガ破砕品等が使用される。
【0017】
(回転支持装置)
上記した回転支持装置8は、図3に示すように、溶鋼取鍋2の外側に設置した支持部16と、支持部16から溶鋼取鍋2内に向かって設けた横行支柱17と、横行支柱17から下方に向かって設けた回転支柱18と、回転支柱18の下方に設けた型枠連結部21から構成されている。
なお、回転支持装置8は、回転支柱18が溶鋼取鍋2の中心軸上に位置するように、設置される。
この回転支持装置8を駆動することにより、型枠3及びノズル6、ノズル7を溶鋼取鍋2の内面に沿って周方向あるいは上下方向に移動させることができる。
なお、回転支持装置は8は、上記した構成のものに限られず、マニュピレータ等により構成してもよい。
【0018】
(施工方法)
つぎに、図3に基づいて、上記した施工装置1を用いて、溶鋼取鍋2の内面に不定形耐火物4を施工する方法について説明する。
図3に示した溶鋼取鍋2は、例えば、約300tの溶鋼を収容できる大きさとなっている。この場合、不定形耐火物4の施工厚みは、約200mmである。
また、溶鋼取鍋2の底面は、別途、耐火物が施工される。
施工装置1を用いて溶鋼取鍋2の内面に不定形耐火物4を施工するには、まず、図3に示すように、回転支持装置8に取り付けられた施工装置1を、溶鋼取鍋2内に装入する。
【0019】
つぎに、溶鋼取鍋2の内面に沿って、型枠3を横方向に移動させながら、駆動ローラ12により無端帯11を駆動して、無端帯11を溶鋼取鍋2の内面に追随させる。
同時に、図示しない圧送ポンプを駆動して、不定形耐火物4をノズル6に送出するとともに、ノズル6から吐出する前の不定形耐火物4に、硬化促進剤を混入する。
そして、ノズル6の吐出口14から、溶鋼取鍋2の内面と無端帯11との間に不定形耐火物4を供給するとともに、ノズル7の吐出口15から溶鋼取鍋2の内面と無端帯11との間に耐火性骨材5を同時に供給しながら、無端帯振動装置20と無端帯押付装置19を駆動して、無端帯11を溶鋼取鍋2の内面に向かって振動させながら押し付ける。
【0020】
このようにして、溶鋼取鍋2の内面に沿って型枠3を移動させながら、連続的に不定形耐火物4を施工する。
なお、型枠3の移動方向は、溶鋼取鍋2の底部から上部に向かって、螺旋状に移動させても良いし、溶鋼取鍋2の底部から上部に向かって、リング状に移動させても良い。
また、溶融金属容器として溶鋼取鍋を例にとって説明したが、この他に溶融金属樋あるいは混銑車等の溶融金属容器であっても、本発明に係る施工装置1を使用して連続的に不定形耐火物を施工することができる。
【0021】
【実施例】
つぎに、表1を用いて、本発明に係る型枠3を備えた施工装置1を用いて不定形耐火物4を施工した場合の具体的効果を比較して示す。表1は本発明に係る施工装置1の具体的効果を示した表である。
【0022】
【表1】
【0023】
本発明に係る施工装置1を用いて、表1に示す条件で、300tの溶鋼取鍋2の内面側壁に、不定形耐火物4の施工を行った。
実験条件は、以下の通りである。
1)不定形耐火物の化学組成は、Al2 O3 が89%、MgOを9%とした。
2)施工厚みは150mmとした。
3)耐火性骨材は、従来の湿式吹き付け方法では、使用後のMgO−Cれんが屑を使用し、本発明に係る型枠3を用いた施工装置1では、使用後のMgO−Cれんが屑及び使用後のAl2 O3 −MgO質不定形耐火物屑を使用した。
4)施工方法は、従来の吹き付け方法では、側壁に対して垂直に吹き付け、本発明に係る型枠3を用いた施工装置1では、円周方向へスパイラル状及び円周方向へリング状に吹き付けた。
上記した条件で実験した結果、以下の結果が得られた。
【0024】
(跳ね返りロス)
跳ね返りロスは、従来の湿式吹き付け方法では、20%であったのに比較して、本発明に係る型枠3を用いた施工装置1では、それぞれ5%に向上している。
(施工体の見掛け気孔率)
施工体の見掛け気孔率は、従来の湿式吹き付け方法では、20%であったのに比較して、本発明に係る型枠3を用いた施工装置1では、10%〜17%と、それぞれ向上している。
(耐用回数)
耐用回数は、従来の湿式吹き付け方法では、30回であったのに比較して、本発明に係る型枠3を用いた施工装置1では、180回から400回と、それぞれ向上している。
【0025】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
請求項1及び請求項2記載の発明では、溶融金属容器の内面に不定形耐火物を施工する際に、溶融金属容器の内面に沿って型枠を移動することができる。また、不定形耐火物を供給するノズルと耐火性骨材を供給するノズルにより、型枠内に不定形耐火物と耐火性骨材を各々同時に供給して、溶融金属容器の内面に不定形耐火物を連続的に施工することができる。
したがった、請求項1及び請求項2記載の発明によれば、次のような四つの効果を奏する。
第1に、跳ね返りによるロスを防止することができるとともに、粉塵の発生を防止することができる。
第2に、型枠を任意の位置へ配置することにより、施工厚みの精度を向上させることができる。
第3に、被施工面に対して、不定形耐火物を垂直に吹き込むことができるできるので、被施工面に対して平行な積層がなくなり、耐用性が向上する。
第4に、不定形耐火物へ耐火性骨材を添加することにより、施工体の耐スポール性が大きくなり、耐用性が向上する。
請求項3記載の発明では、不定形耐火物の施工体の気孔率より小さい耐火性骨材を使用する。したがって、緻密な施工体を得ることができる。このため、施工体の品質がさらに向上する。
請求項4記載の発明では、粒径が6mm以上の耐火性骨材を使用する。したがって、耐スポール性に優れた施工体をえることができる。このため、施工体の品質がさらに一層向上する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る施工装置の平面図である。
【図2】本発明に係る施工装置の側面図である。
【図3】溶鋼取鍋内に装入した施工装置の側面図である。
【図4】従来の施工方法の第1の例を示した説明図である。
【図5】従来の施工方法の第2の例を示した説明図である。
【符号の説明】
1 施工装置
2 取鍋
3 型枠
4 不定形耐火物
5 耐火性骨材
6 不定形耐火物供給ノズル
7 耐火性骨材供給ノズル
8 回転支持装置
9 基部
10 無端帯支持部
11 無端帯
12 駆動ローラ
13 支持ローラ
14 吐出口
15 吐出口
16 支持部
17 横行支柱
18 回転支柱
19 無端帯押付装置
20 無端帯振動装置
21 型枠連結部
50 型枠(従来例)
51 ノズル(従来例)
Claims (4)
- 溶融金属容器の内面に不定形耐火物を施工するための装置であって、
溶融金属容器の内面に沿って移動可能な型枠と、
上記型枠内に不定形耐火物を供給するノズルと、
上記型枠内に耐火性粗骨材を供給するノズルとを備えたことを特徴とする溶融金属容器の内張り耐火物の施工装置。 - 溶融金属容器の内面に不定形耐火物を施工するための方法であって、
溶融金属容器の内面に沿って型枠を移動させながら、
上記型枠の移動方向の前方または側方に不定形耐火物を供給するノズルと耐火性骨材を供給するノズルを位置させ、
上記ノズルから、上記型枠内に不定形耐火物と耐火性粗骨材とを各々同時に供給して、溶融金属容器の内面に不定形耐火物を連続的に施工することを特徴とする溶融金属内張り耐火物の施工方法。 - 上記耐火性粗骨材の気孔率が上記不定形耐火物の施工体の気孔率より小さいことを特徴とする請求項2に記載の溶融金属容器の内張り耐火物の施工方法。
- 上記耐火性粗骨材の粒径が6mm以上であることを特徴とする請求項2または請求項3に記載の溶融金属容器の内張り耐火物の施工方法。
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