JP3965161B2 - 溶融金属容器敷部の低水分振動加圧成形方法 - Google Patents

Description

本発明は、溶融金属容器敷部の低水分振動加圧成形方法に関し、特に、ゾーン枠内に充填された不定形耐火物の混練物に加圧板を載置して振動を加え、さらに加圧板の孔に設けた棒体によって水蒸気排気孔を形成した状態で成形し、成形時間の短縮化、成形の安全化、成形品の耐久性の高度化を得るための新規な改良に関する。

一般に、取鍋敷部の湯当り部は、溶湯を受け入れる際、高所から投入される為に、その衝撃によって損傷が早い。そのため耐火物は高強度のものが要求される。
従来、この部分には、予め成形し乾燥まで行った不定形耐火物のブロック（プレキャストブロック）を置く方法と、流し込み施工とが行われている。
流し込み施工では棒状バイブレータを用いて充填する方法が一般的である。
またこのほかにも、特許文献１として、溶融容器の内張り不定形耐火物施工方法、すなわち、複数の棒状バイブレータが下側に突き出た振動板を敷部表面に押し当て、横方向にゆっくり移動させることで、流動性に乏しい不定形耐火物でも、所定の厚みと均一で緻密な施工体を得る方法及び、特許文献２として、不定形耐火物の施工方法、すなわち、流し込み施工よりかなり少ない流動性（流し込み材のフロー値１５０−２００を示す外掛け水分より２０〜５０％少ない混練物）を所定の施工枠内に投入後、エアランマーで施工する方法とがある。

特開平５−１５４６４６号公報 特開昭５５−１２８７７０号公報

従来の溶融金属容器敷部の低水分振動加圧成形方法は、以上のように構成されていたため、次のような課題が存在していた。
すなわち、キャスタブル施工体を高強度とする為には、添加水分量を減少し、充填密度を高くすることが重要とされる。しかし、プレキャストブロックでは工場で成形、乾燥を行い現場搬入設置の為費用がかさむ上、施工裏面との調整も必要となる。
また、添加水分を少なくした場合、流動性が悪くなり、通常充填施工に使用される棒状バイブレータでは施工に時間がかかる。
その上、さらに添加水量を減少し、充填密度を上げようとした場合、施工に無理が生じる。
さらに、これらの課題を解決するために、特開平５−１５４６４６号公報（溶湯容器の内張り不定形耐火物施工方法）が提案されているが、現在要求されている低水分の施工では、バイブレータ跡の孔が残存する為、施工は無理である。
また、特開昭５５−１２８７７０号公報（不定形耐火物の施工方法）が提案されているが、水蒸気排気孔を設けようとした時、振動加圧後の施工体へ開孔することになる為開孔作業が困難であった。また、枠と加圧板を使用しないため、材料が打撃面から逃げ、十分な充填性が得られない。

本発明は、工場で成形されるプレキャストブロック（振動テーブル上で成形）以上の施工体を現場で施工可能にすること、及び、高密度成形体は乾燥の際、水分の抜け道が少ないことから爆裂の危険性があり、蒸気抜き孔を設けるが、加工の際、簡単に設けられる方法を得ることを目的とする。

本発明による溶融金属容器敷部の低水分振動加圧成形方法は、溶融金属容器の底部に不定形耐火物の混練物を振動を加えつつ成形する場合、前記底部にゾーン枠を設け、前記ゾーン枠内に前記混練物を供給し、前記混練物上に加圧板を載置すると共に、前記加圧板の上面に加振手段によって振動を加えて成形する溶融金属容器敷部の低水分振動加圧成形方法において、前記加圧板に形成された複数の孔内に挿入した棒体を前記混練物内に予め差し込んでおき、前記加振手段を作動させて加圧振動成形を行い、前記成形中に前記混練物に水蒸気排気孔が形成されている方法であり、また、前記加振手段はランマーよりなり、前記棒体は木製棒よりなる方法である。

本発明による溶融金属容器敷部の低水分振動加圧成形方法は、以上のように構成されているため、次のような効果を得ることができる。
すなわち、ゾーン枠内に充填した不定形耐火物の混練物上に加圧板を載置して、ランマーで加振するため、短時間のうちに緻密な施工体が得られる。
また、加圧板の孔に設けた棒体が、成形中において混練物に水蒸気排気孔を多数同時に形成するため、施工体内部の空気が逃げやすく、巣ができにくく、爆裂の危険もなく、成形できる。

本発明は、ゾーン枠内に充填した不定形耐火物の混練物上に加圧板を載置して加振して成形し、さらに、この成形の際に、加圧板に設けた棒体によって混練物に水蒸気排気孔を形成し、混練物から施工体へ成形する場合の空気を逃げやすくして爆裂の危険性をなくすことを目的とする。

以下、図面と共に本発明による溶融金属容器敷部の低水分振動加圧成形方法の好適な実施の形態について説明する。
図１において、符号１で示されるものは、取鍋、出銑樋、タンディッシュ等の溶融金属容器であり、この溶融金属容器１の底部２に不定形耐火物の施工体を成形する場合、金属製のゾーン枠３を湯当り部等の特定部位に設置する。

次に、ミキサー（図示せず）で十分に混練した不定形耐火物からなる低水分状の混練物４を、このゾーン枠３内に充填する。このゾーン枠３内の混練物４をほぼ平滑となるようにならし、孔５が例えば２００ミリピッチで開けられた木製板等（樹脂、鉄製の場合もある）からなる加圧板６をこの混練物４の上に載置する。尚、この加圧板６の下面には、混練物４と肌分かれしやすいように耐水塗装やグリスが塗布されている。

前述の場合、加圧板６の各孔５内に木製等の棒体７を挿入して設けた後、この加圧板６を前記混練物４上に載置した後にランマー等の加振手段８で加振するか、又は、加振手段８を有する前記加圧板６をクレーン等で吊った状態で、前記混練物４上に位置決めさせて降下して加振するかの何れかによって加振運転を行う。この場合、各棒体７により混練物４に図示しない水蒸気排気孔が形成され、加振中の空気が逃げ、巣ができにくく、爆裂を防止し、緻密な施工体が得られる。

前述の場合、混練物４の表面に対して加圧板６が均等に下がるように操作し、この混練物４が所定の厚みを確保することが出来た段階で、加振手段８による振動加圧を終了する。

次に、ゾーン枠３をクレーン等で吊って脱枠を行い、加圧板６を取り外すと共に、棒体７を除去する。
この加圧板６の除去した後、前記ゾーン枠３周辺の施工を行い、養生・乾燥して前記混練物４が施工体となる。

すなわち、前記混練物４としての低水分混練物を現場で施工可能とする為、施工場所にゾーン枠３で枠掛けし、材料を投入、材料上面ゾーン枠３と同形状の板からなる加圧板６（木製ベニア板等）を載せる。その板の上に振動装置（振動モータ、もしくは道路工事用ランマー）からなる加振手段８を載せた状態で振動させることとした。この振動装置の重量は重いものが有効であるが、道路工事用ランマーを用いても同様な効果が得られることが分かった。この振動装置から加圧板６を通じ混練物に振動が伝導し、混練物の脱気が進行することにより充填密度があがることとなる。この方法で使用する材料にとって流動性は必要条件ではなく十分条件であり、加圧と振動によりその場で充填できることが重要である。
前述の本発明の方法により、従来の棒状バイブレータでは流れない状態の低水分混練物の施工を可能とした。

また、加圧板６であるベニア板に予め水蒸気排気孔用の棒体７としての串を刺しておくことにより、成形中の混練物４に対して等間隔の水蒸気排気孔が形成される上、孔あけ作業が非常に簡単となる（孔あけ作業時間半減）。

また、この混練物４としての施工材料は加圧振動成形用材料もしくは低添加水キャスタブル混練材料Ｖ５フロー値１０２〜１５０のものが施工可能であるが、充填密度向上脱枠時間の短縮の為には、Ｖ５フロー値は、１５０ミリ未満であるか、好ましくは１０２〜１３０ミリ以下がベストモードである。

本発明は、溶融金属容器の底部の施工体の成形に限ることなく、例えば、他の一般の不定形耐火物の施工にも適用可能である。

本発明による溶融金属容器敷部の低水分振動加圧成形方法を示すための断面構成図である。 図１の要部の他の形態を示す構成図である。 図１の要部を示す正面図である。 本発明の加圧板に用いる枠体の構成図である。 本発明の加圧板を示す平面図である。 図５の正面図である。 図１のゾーン枠を示す平面図である。 図７の正面図である。

符号の説明

１ 溶融金属容器
２ 底部
３ ゾーン枠
４ 混練物
５ 孔
６ 加圧板
７ 棒体
８ 加振手段（ランマー）

Claims (2)

1. 溶融金属容器(1)の底部(2)に不定形耐火物の混練物(4)を振動を加えつつ成形する場合、前記底部(2)にゾーン枠(3)を設け、前記ゾーン枠(3)内に前記混練物(4)を供給し、前記混練物(4)上に加圧板(6)を載置すると共に、前記加圧板(6)の上面に加振手段(8)によって振動を加えて成形する溶融金属容器敷部の低水分振動加圧成形方法において、
   前記加圧板(6)に形成された複数の孔(5)内に挿入した棒体(7)を前記混練物(4)内に予め差し込んでおき、前記加振手段(8)を作動させて加圧振動成形を行い、前記成形中に前記混練物に水蒸気排気孔が形成されていることを特徴とする溶融金属容器敷部の低水分振動加圧成形方法。
2. 前記加振手段はランマーよりなり、前記棒体は木製棒よりなることを特徴とする請求項１記載の溶融金属容器敷部の低水分振動加圧成形方法。

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