JP4235089B2 - 製鉄用溶鉄容器内のライニング装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、溶鋼取鍋、溶融金属容器、溶融金属処理装置、高温炉等の溶鉄容器の内張りとして不定形耐火物をライニング施工（内張り施工）するための製鉄用溶鉄容器内のライニング装置に関する。

従来、例えば、溶鋼取鍋、溶融金属容器、溶融金属処理装置、高温炉等の溶鉄容器の内張り、あるいはその補修手段として、不定形耐火物を用いた吹付け施工が行われている。この吹付け施工に使用する装置としては、補修用耐火材料（不定形耐火物）を遠心力により投射するライニング装置等がある（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。

特公昭５０−３９４０３号公報 特公昭５５−５６３８号公報

しかしながら、前記特許文献１及び特許文献２に開示された製鉄用溶鉄容器（以下、単に容器ともいう）の補修には、未だ解決すべき以下の（１）〜（４）の問題があった。
（１）いずれの技術においても、ライニング（内張り）の施工性向上に関する開示が無い。
不定形耐火物は、水で混練されて使用される場合が多く、容器内壁に投射された不定形耐火物が、容器内壁に沿って下方に流動したり、場合によっては容器内壁から落下することがあり、ライニング厚さが不均一となり、施工性が悪い。
また、材料供給手段、撹拌混合手段、及び回転投射手段を一体化させた吹付けユニットは、不定形耐火物の回転投射時に慣性力により自転し、また吹付けユニットの吊り持ちにクレーンを用いる場合は、吹付けユニットの自転に加えて振れが発生するため、ライニング厚さの不均一を招き施工性が悪い。
なお、上記したように吹付けユニットに振れ等が生じる場合、ライニング部位を特定してライニング施工する際に、施工目標であるライニング部位とは異なる部位にライニング施工を行ってしまい、やはりライニング厚さの不均一を招き施工性が悪い。

（２）ライニングした不定形耐火物については、不定形耐火物の急速な固化を促す急結剤を不定形耐火物に添加することにより、その流動の抑制や防止を図ることができるが、急結剤の添加については、以下の問題があった。
例えば、ライニング装置のトラブル、施工状況確認時のライニング施工停止時（回転投射停止時）等に、急結剤が不定形耐火物に対して過剰に供給され、これによって不定形耐火物が急速に固化するため、回転投射手段の詰まりの原因となり、継続的なライニング施工に支障をきたす問題がある。
また、ライニング施工完了後には、急結剤が混合された不定形耐火物が回転投射手段内に残留した状態で固化するため、新たなライニング施工を実施する前に、固化した不定形耐火物を取り除かなければならないなどの問題がある。

（３）吹付けユニットを昇降してライニング施工を行う際、容器底部に吹付けユニットが接触し、局部的なライニング厚さの増加を招き、著しい場合には、接触の際に吹付けユニットが破損する等の課題がある。
（４）製鉄用溶鉄容器のライニング面は、容器底部に対して勾配を持ち、垂直でない場合が多々あるが、ライニング面の勾配に応じて、不定形耐火物の投射量及び吹付けユニットの昇降速度のいずれか一方又は双方を制御しなければ、必要なライニング厚さを確保できない問題がある。

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、材料供給手段の回転、振れ等を抑制、更には防止し、不定形耐火物の施工を安定に作業性よく実施可能な製鉄用溶鉄容器内のライニング装置を提供することを目的とする。

前記目的に沿う請求項１記載の製鉄用溶鉄容器内のライニング装置は、流動状態にある不定形耐火物を一旦貯留し、所定の供給速度で下流側へ供給する材料供給手段と、該材料供給手段に設けられ、前記不定形耐火物の固化速度を速める急結剤を供給する急結剤供給手段と、前記材料供給手段内に設けられ、前記不定形耐火物及び前記急結剤を混合する撹拌混合手段と、前記材料供給手段に設けられ、前記急結剤が混合された前記不定形耐火物を溶鉄容器の内壁面に対して回転しながら投射可能な回転投射手段とを有する溶鉄容器内のライニング装置において、
前記材料供給手段には、該材料供給手段を前記溶鉄容器内で吊持して昇降させるひも状吊り部材及び昇降方向にわたって設けた昇降ガイドを有し、前記不定形耐火物の投射時における前記材料供給手段の回転を防止可能な昇降手段と、該材料供給手段への前記急結剤の供給量を調整するため、前記材料供給手段の重量変化を検知する検知手段が設けられている。
請求項１記載の製鉄用溶鉄容器内のライニング装置において、急結剤としては、例えば、リン酸ソーダ、珪酸ソーダ等を使用できる。
また、検知手段としては、例えばロードセル等を使用できる。
ひも状吊り部材としては、例えば、ワイヤロープ、チェーン等を使用できる。
また、昇降ガイドとしては、例えば、スライドガイド（ＬＭガイド）等を使用できる。

請求項２記載の製鉄用溶鉄容器内のライニング装置は、請求項１記載の製鉄用溶鉄容器内のライニング装置において、前記材料供給手段、前記急結剤供給手段、前記撹拌混合手段、前記回転投射手段、及び前記昇降手段のいずれか１又は２以上は、第１の制御部により遠隔操作可能な構成となっている。

請求項３記載の製鉄用溶鉄容器内のライニング装置は、請求項１及び２記載の製鉄用溶鉄容器内のライニング装置において、前記溶鉄容器内の該材料供給手段の高さ方向の位置を検知する位置検出手段が設けられている。
請求項３記載の製鉄用溶鉄容器内のライニング装置において、位置検出手段としては、例えば、レーザを用いたセンサ等を使用できる。

請求項４記載の製鉄用溶鉄容器内のライニング装置は、請求項１〜３記載の製鉄用溶鉄容器内のライニング装置において、前記昇降手段は、前記材料供給手段の昇降速度を制御可能な構成となっており、前記溶鉄容器内に前記不定形耐火物を投射する場合、前記溶鉄容器の内側上部と内側下部とで前記材料供給手段の昇降速度を変え、施工後の前記不定形耐火物の厚みを実質的に均一化させる。

請求項５記載の製鉄用溶鉄容器内のライニング装置は、請求項１〜４記載の製鉄用溶鉄容器内のライニング装置において、前記材料供給手段の上流側には、耐火物原料と水とを混合して前記不定形耐火物を作製する混練手段が設けられ、該混練手段で作製された前記不定形耐火物を前記材料供給手段に供給する。

請求項６記載の製鉄用溶鉄容器内のライニング装置は、請求項５記載の製鉄用溶鉄容器内のライニング装置において、前記混練手段は、第２の制御部により遠隔操作可能な構成となっている。

請求項７記載の製鉄用溶鉄容器内のライニング装置は、請求項１〜６記載の製鉄用溶鉄容器内のライニング装置において、前記材料供給手段に洗浄ノズルを設ける。

請求項８記載の製鉄用溶鉄容器内のライニング装置は、請求項７記載の製鉄用溶鉄容器内のライニング装置において、前記洗浄ノズルは、第３の制御部により遠隔操作可能な構成となっている。

請求項１〜８記載の製鉄用溶鉄容器内のライニング装置は、材料供給手段の回転を防止可能な昇降手段が設けられているので、従来発生していた不定形耐火物の投射時における材料供給手段の振れ、回転等を抑制、更には防止でき、目標とする場所に精度良く、しかも均一な厚みに不定形耐火物を投射できるため、良好な内張り層を形成できる。
また、材料供給手段の重量変化を検知する検知手段が設けられているので、材料供給手段内の不定形耐火物の重量変化を検知でき、例えば、ライニング装置のトラブルや施工状況確認時のライニング施工停止時における不定形耐火物への急結剤の過剰供給を防止できる。
この製鉄用溶鉄容器内のライニング装置は、材料供給手段を吊持し昇降させるひも状吊り部材と、昇降ガイドとを有するので、材料供給手段の動きが昇降ガイドによって昇降方向のみに拘束され、不定形耐火物の投射時における材料供給手段の振れ、回転等を抑制、更には防止でき、良好な内張り層を形成できる。

請求項２記載の製鉄用溶鉄容器内のライニング装置は、各手段が第１の制御部により遠隔操作可能な構成となっているので、例えば、ライニング装置を溶鉄容器間で移動させ、複数の溶鉄容器のライニング施工を行う場合、制御部と電源を締結するケーブルの脱着のみの簡易的な操作によりライニング装置の移動ができ、作業性が良好である。
請求項３記載の製鉄用溶鉄容器内のライニング装置は、位置検出手段が設けられているので、溶鉄容器の底面位置を検出することで、材料供給手段の昇降高さを決定すると共に、底面への材料供給手段の接触を防止できる。

請求項４記載の製鉄用溶鉄容器内のライニング装置は、昇降手段が材料供給手段の昇降速度を制御可能な構成となっているので、溶鉄容器内面の勾配に応じて材料供給手段の昇降速度を変化させ、施工後の内張り層の厚みを実質的に均一化させることができる。なお、溶鉄容器の内面は、通常テーパーがついており、材料供給手段を等速度で昇降させた場合、均一厚みの施工体が得られないため、例えば、決定した昇降高さに基づき、内面の勾配に応じた減速比で昇降速度を決定し昇降させることで、均一な厚みの内張り層を形成できる。

請求項５記載の製鉄用溶鉄容器内のライニング装置は、材料供給手段の上流側に混練手段が設けられているので、例えば、材料供給手段内の不定形耐火物が無くなった場合でも、耐火物原料と水との混練により作製した不定形耐火物を材料供給手段に迅速に供給できる。
例えば、内張り施工に使用する不定形耐火物量が多い場合、材料供給手段内の１回の貯留量では使用する不定形耐火物量が不足するため、複数回材料供給手段に不定形耐火物を貯留して施工する必要性が出てくる。この際、貯留するまでの時間が長くなると、先に施工した不定形耐火物の表面が硬化、乾燥するため、次に施工する際に、先に施工した部分と新しく施工した部分との界面を境とする層ができ、これが剥離の起点となり、ライニングの早期劣化の原因となる。この対策として、前記したように、材料供給手段の上流側に設けられた混練手段により予め混練していた不定形耐火物を、材料供給手段に迅速に供給することにより、先に施工した不定形耐火物と次に施工する不定形耐火物との間の層発生を未然に防止できる。

請求項６記載の製鉄用溶鉄容器内のライニング装置は、混練手段が第２の制御部により遠隔操作可能な構成となっているので、制御部と電源を締結するケーブルの脱着のみの簡易的な操作により混練手段が設けられたライニング装置の移動ができ、作業性が良好である。
請求項７記載の製鉄用溶鉄容器内のライニング装置は、材料供給手段に洗浄ノズルを設けているので、例えば、内張り施工の完了後に、溶鉄容器外で洗浄ノズルから供給した水により、材料供給手段、撹拌混合手段、回転投射手段等を洗浄できる。これにより、不定形耐火物による詰まりを防止できるので、ライニング施工停止後における新たなライニング施工を実施する前に、固化した不定形耐火物を取り除くことなく継続的なライニング施工が可能となり、作業性が良好である。
請求項８記載の製鉄用溶鉄容器内のライニング装置は、洗浄ノズルが第３の制御部により遠隔操作可能な構成となっているので、制御部と電源を締結するケーブルの脱着のみの簡易的な操作により洗浄ノズルが設けられたライニング装置の移動ができ、作業性が良好である。

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。
ここで、図１は本発明の第１の実施の形態に係る製鉄用溶鉄容器内のライニング装置の部分正断面図、図２は同製鉄用溶鉄容器内のライニング装置の使用状態を示す説明図、図３はホッパーの昇降時における制御方法の説明図、図４は第１の変形例に係る製鉄用溶鉄容器内のライニング装置の説明図、図５は第２の変形例に係る製鉄用溶鉄容器内のライニング装置の説明図、図６は本発明の第２の実施の形態に係る製鉄用溶鉄容器内のライニング装置の部分平断面図である。

図１、図２に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る製鉄用溶鉄容器内のライニング装置（以下、単にライニング装置ともいう）１０は、溶鉄容器１１上に載置可能な架台１２と、この架台１２に吊り下げられ、流動状態にある不定形耐火物（キャスタブル耐火物ともいう）１３を一旦貯留し、所定の供給速度で下流側へ供給する材料供給手段１４と、この材料供給手段１４の下流側端部に設けられ、不定形耐火物１３を溶鉄容器１１の内壁面１５に対して回転しながら投射可能な回転投射手段１６とを有するものである。ここで、所定の供給速度とは、回転投射手段１６からの不定形耐火物１３の吐出量が、例えば、１００〜５００ｋｇ／分（ここでは、３００ｋｇ／分）に設定される速度である。なお、溶鉄容器１１とは、例えば、溶鋼取鍋、溶融金属容器、溶融金属処理装置、高温炉等を意味する。以下、詳しく説明する。

材料供給手段１４は、実質的に断面円形となって、その下部が下方へかけて徐々に縮径したホッパー１７と、ホッパー１７の内部に設けられ、不定形耐火物１３を下流側へ供給するためのスクリューフィーダ１８とを有している。このスクリューフィーダ１８は、その回転中心をホッパー１７の軸心と実質的に同一とし、ホッパー１７の上蓋１９に載置された駆動モータ２０によって回転可能となっている。
これにより、不定形耐火物１３はスクリューフィーダ１８によって所定量ずつ下方へ送られる。なお、スクリューフィーダ１８は、施工休止時に、不定形耐火物１３がホッパー１７内から流落することを阻止する役割もある。

ホッパー１７の下部に設けられた縮径部２１には、不定形耐火物１３の固化速度を速める急結剤の供給及び停止が可能なバルブを備えた急結剤供給口（急結剤供給手段の一例）２２が設けられ、ホース（図示しない）を介して搬送された急結剤のホッパー１７内への供給量が、バルブの開閉によって制御可能となっている。これにより、不定形耐火物１３への急結剤の混合割合を制御できるため、施工状況の確認やトラブル等による回転投射手段１６の一時停止後の施工に際しても、詰まり等の無い良好なライニングを得ることができる。
なお、この急結剤供給口２２の下流側であって縮径部２１の内部には、スクリューフィーダ１８の先端と隙間をあけて配置され、その周囲に複数の突出部２３が設けられた軸部２４を有する撹拌混合手段２５が設けられている。
また、縮径部２１の下側には、回転投射手段１６が設けられている。

回転投射手段１６は、インペラー２６を有しており、このインペラー２６の回転中心である筒軸２７が、縮径部２１の外周に軸受け２８を介して回転可能に取付けられている。また、縮径部２１の外側には、駆動モータ２９を載置した基台３０が取付けられており、この駆動モータ２９の出力軸に、駆動回転体である例えばプーリ３１が固定され、Ｖベルト３２によって筒軸２７と連絡されている。なお、駆動モータ２９は、好ましくはインバータ式で、且つ逆回転可能なものがよい。

インペラー２６は上円板３３と、これに対向する下円板３４と、上円板３３及び下円板３４の間を結ぶ複数枚（例えば、３〜１０枚程度）の放射状の羽根３５を有している。なお、回転支柱３６の基端部は下円板３４に固着され、先端部は撹拌混合手段２５の軸部２４に取付けられている。
これにより、スクリューフィーダ１８によって下方へ送られた不定形耐火物１３は、急結剤供給口２２から流入する急結剤と共に、駆動モータ２９によって回転する撹拌混合手段２５で混練され、縮径部２１の落下口３７を介して、例えば５００〜１５００ｒｐｍ程度に回転するインペラー２６へ送られる。そして、インペラー２６へ送られた不定形耐火物１３は、インペラー２６の羽根によって遠心力が付加され、回転支柱３６を中心として放射状に投射される。

ホッパー１７には、ホッパー１７を溶鉄容器１１内で昇降させ、しかも不定形耐火物１３の投射時におけるホッパー１７の回転、振れ等を防止可能な昇降手段３８が設けられている。
昇降手段３８は、上蓋１９の直径方向の両側に配置される定滑車（係止手段）３９、４０と、この２つの定滑車３９、４０に掛け渡されるワイヤーロープ（ひも状吊り部材の一例）４１とを有している。なお、定滑車３９、４０は、ホッパー１７の軸心を通る直線（直径）上に配置されているので、ホッパー１７を傾けることなく、架台１２に安定な状態で吊るすことができる。また、２個の定滑車３９、４０の間隔を広げることで、ライニング装置１０の使用時におけるホッパー１７の安定性を高めることができる。

このワイヤーロープ４１の一方側は、架台１２にロードセル（検知手段の一例）４２を介して取付けられ、他方側は、架台１２の上部及び底部にそれぞれ取付けられた合計４個の定滑車４３〜４６を介して、チェーンブロック４７に取付けられている。
これにより、ホッパー１７は、上蓋１９の２箇所以上（ここでは２箇所）の異なる位置に設けられた定滑車３９、４０で吊持され、チェーンブロック４７を作動させることでホッパー１７を昇降させることができる。また、ロードセル４２が取付けられたワイヤーロープ４１を介して、ホッパー１７を架台１２に吊り下げるので、ホッパー１７の重量変化、即ち不定形耐火物１３の投射重量を、例えば１〜１０秒（ここでは３秒）置き程度で検知でき、例えば、不定形耐火物１００ｋｇ当たり１ｋｇの急結剤供給量となるように、急結剤の供給量を制御しながら供給できる。

なお、チェーンブロック４７は、昇降手段３８の一部を構成すると共に、溶鉄容器１１内のホッパー１７の高さ方向の位置を検知する位置検出手段として使用することも可能である。この場合、チェーンブロック４７から送り出されたワイヤーロープ４１の長さ、又はチェーンブロック４７に巻き戻されたワイヤーロープ４１の長さを計測することで、ホッパー１７の位置を検出することが可能となる。
また、このワイヤーロープ４１の長さからホッパー１７の位置を検出することなく、ホッパー１７の下側に、位置検出手段としてレーザセンサ（レーザ距離計）４８を設け、溶鉄容器１１内のホッパー１７の位置を検知することもできる。そして、架台１２とホッパー１７の上蓋１９との距離を測定し、ホッパー１７の位置を検知することも可能である。
従って、位置検出手段は、溶鉄容器１１内のホッパー１７の高さ方向位置、特に回転投射手段１６の位置あるいはホッパー１７の底部と溶鉄容器１１底部の距離が算出できるものであれば、いかなるものでもよい。

上記したように、溶鉄容器１１の底部に対するホッパー１７の底部の位置を知ることにより、ホッパー１７の降下速度を制御できるので、ホッパー１７と溶鉄容器１１の底部との接触を回避することができ、また併せて回転投射手段１６による不定形耐火物１３の投射量を制御することにより、溶鉄容器１１の底部近辺の側壁のライニング厚さを他の部分と略同じ厚さとすることができる。
例えば、局部的なライニング施工をする際に、予めライニング施工対象部位の溶鉄容器１１の底部からの距離を測定しておけば、投射時のホッパー１７の位置（溶鉄容器１１内の高さ位置）を容易に精度良く決定でき、局部的なライニング部位の平滑なライニング表面を得ることができる。

また、チェーンブロック４７を、ホッパー１７の昇降速度を制御可能な構成とすることで、ホッパー１７の昇降高さに基づいて、溶鉄容器１１の内面に勾配に応じた加減速比から昇降速度を決定し、決定した昇降速度でホッパー１７の昇降を繰り返し行うことができる。
ここで、その制御方法について説明する。なお、図３に示すように、溶鉄容器１１の内面は通常勾配を持っているため、例えば、溶鉄容器１１の底部中心に原点をとり、溶鉄容器１１の底部から回転投射手段１６の底面までの高さ（Ｈ）を縦軸にとり、溶鉄容器１１の半径方向の長さ（ｒ）を横軸にとる。

溶鉄容器１１の内面の勾配は、Ｈ＝０のときｒ＝Ａ、Ｈ＝Ｈｏのときｒ＝Ｂとすると、勾配は下記（１）式で表される。
Ｈ＝Ｈｏ×（ｒ−Ａ）／（Ｂ−Ａ） ・・・（１）
ここで、Ｈ＝Ｈｏ（ｒ＝Ｂ）のときの昇降速度（降下速度）をＶｏとし、任意のＨ（ｒ＝ｒ）における昇降速度をＶとし、回転投射手段１６から投射される不定形耐火物１３の単位時間当たり投射量（投射体積）を一定とすると、施工体の厚みがＨに関わらず一定となるには、下記（２）式を満たす必要がある。
Ｖ＝Ｂ×Ｖｏ／ｒ ・・・（２）

（１）式及び（２）式より、均一なライニングを得るための高さ方向Ｈにおける昇降速度は下記（３）式で得られる。
Ｖ＝Ｂ×Ｖｏ／｛（Ｂ−Ａ）×Ｈ／Ｈｏ＋Ａ｝ ・・・（３）
このことから、溶鉄容器１１の下部ではホッパー１７を通常よりも速く昇降させ、溶鉄容器１１の上部ではホッパー１７を通常よりも遅く昇降させることで、均一な施工ができることが分かる。
ここでは、溶鉄容器１１の内勾配が直線の場合を例として説明したが、溶鉄容器１１の内面の傾きが直線でない場合（例えば、二次曲線、ｎ次曲線等の曲線）においても、上記した方法と同様の方法で、ホッパー１７の昇降速度を溶鉄容器１１の高さ方向の関数で表現することにより、施工体の厚みを溶鉄容器１１の高さ方向で実質的に均一とすることができる。
なお、不定形耐火物１３の単位時間当たりの投射量（投射体積）の減少量にあわせて、ホッパー１７の降下速度の減少を制御し、溶鉄容器１１の底部の内面を他の部位と実質的に均一な厚みの施工体を得ることも可能である。

上記した材料供給手段１４のスクリューフィーダ１８の回転速度、急結剤供給口２２からの急結剤の供給（供給量も含む）及び停止、撹拌混合手段２５及び回転投射手段１６の回転速度、昇降手段３８の昇降（昇降速度も含む）及び停止等のいずれか１又は２以上は、架台１２に設けられた第１の制御部（図示しない）により、無線を介して遠隔操作可能な構成となっている。
これにより、複数の溶鉄容器１１をライニング施工する場合において、第１の制御部を架台１２と一体にして移動させることができ、ライニング施工の段取りの手間が簡略化でき、作業性が良好になる。

また、図４に示すように、ライニング装置５０として、前記した材料供給手段１４の上流側、即ちホッパー１７の上方の架台１２に、耐火物原料と水とを混合して不定形耐火物１３を作製する混練手段５１を設けたものを使用することができる。なお、混練手段５１は、ケーシング５２の内部に撹拌羽根５３が設けられたものであり、架台１２に設けられた第２の制御部（図示しない）により、その動作を無線を介して遠隔操作可能な構成となっている。この第２の制御部は、第１の制御部と一緒に（一体化）することが好ましい。

このように、混練手段５１を架台１２に設けて、撹拌羽根５３で混練した不定形耐火物１３をホッパー１７内に供給することにより、ライニング施工が長時間にわたる場合でも、先に施工した施工体と次に施工する施工体間の層発生を解消でき、一体となった良好なライニングが得られる。この結果、ライニング施工後の溶鉄容器１１の使用中でも、層を起因とする剥離現象を回避でき、安定した耐用を確保可能である。また、混練手段５１を架台１２と一体として稼働させることができ、ライニング施工段取りの手間が簡略化できる。
なお、ライニング装置５０を台車５４に載置して移動させることで、ライニング装置５０の搬送作業が良好になる。

そして、図５に示すように、前記したホッパー１７の下側であって、急結剤供給口２２の上流側に、図示しないホースに接続された１又は２以上（ここでは３個）の洗浄ノズル５５を設けたものを使用することができる。なお、洗浄ノズル５５は、架台１２に設けられた第３の制御部（図示しない）により、洗浄水の供給及び停止を無線を介して遠隔操作可能な構成となっている。この第３の制御部は、第１の制御部と一緒にすることが好ましい。
このように、前記した急結剤供給口２２のバルブの開閉と、洗浄ノズル５５による洗浄を組み合わせることにより、ライニング施工完了後に、急結剤を混合した不定形耐火物が固化して詰まるトラブルを無くすことが可能になる。

続いて、前記したライニング装置１０の使用方法について、図１、図２を参照しながら説明する。
まず、ライニング装置１０を台車に載置し、ライニング装置１０を作業を行う場所まで搬送する。
次に、架台１２の上部に傾動可能に取付けられた把持部５６を図示しないクレーン等のフックで引っかけ、ライニング装置１０を持ち上げて架台１２の底部をライニング施工を行う溶鉄容器１１の上部に載置する。

昇降手段３８を第１の制御部により操作し、ホッパー１７を溶鉄容器１１内に下降させる。そして、昇降手段３８を前記した昇降速度で制御しながら、第１の制御部によって作動させた回転投射手段１６、急結剤供給口２２、及び撹拌混合手段２５により、溶鉄容器１１のライニング施工を実施する。
なお、ライニング装置１０の代わりに、図４に示す変形例に係るライニング装置５０等を使用することもでき、不定形耐火物１３が不足する場合は、予め混練手段５１で耐火物原料と水とを混合して準備しておく。また、例えば、施工作業を一時中断する場合は、溶鉄容器１１内からホッパー１７を上昇させ、図５に示す洗浄ノズル５５を用いて回転投射手段１６及び撹拌混合手段２５の洗浄を行う。そして、例えば、ライニング装置１０にトラブルが生じ、ロードセル４２によってホッパー１７の重量変化が無いことが確認された場合は、急結剤供給口２２からの急結剤の供給を停止する。
これにより、施工作業の再開をスムーズに行うことができる。

溶鉄容器１１のライニング施工が終了した後は、ホッパー１７を初期位置まで戻した後、ライニング装置１０を把持部５６を介してクレーンにより台車に載置し搬送する。
従来のように、材料供給手段をクレーンのフックによる一点吊り持ちを行った場合に比べ、ホッパー１７の自転は無くなり、振れ量を従来の±２０ｍｍから±５ｍｍまで低減させることができる。これにより、ライニング厚さ精度を、例えば、従来方法の５０ｍｍ±２０ｍｍから５０ｍｍ±５ｍｍにすることができる。従って、ライニング厚の均一な施工が可能になり、必要なライニング厚さを短時間で得ることができ、また不必要な厚さのライニングをする必要が無くなった。

続いて、本発明の第２の実施の形態に係る製鉄用溶鉄容器内のライニング装置（以下、単にライニング装置ともいう）６０について説明するが、前記した本発明の第１の実施の形態に係る製鉄用溶鉄容器内のライニング装置１０と同一部材には同一番号を付して説明を省略する。
材料供給手段１４のホッパー１７には、ホッパー１７を溶鉄容器１１内で昇降させ、しかも不定形耐火物１３の投射時におけるホッパー１７の回転、振れ等を防止可能な昇降手段６１が設けられている。

昇降手段６１は、上蓋１９の軸心に設けられた定滑車（係止手段）６２と、この定滑車６２に掛け渡される図示しないワイヤーロープ（ひも状吊り部材の一例）とを有している。なお、定滑車６２は、ホッパー１７の軸心上に配置されているので、ホッパー１７を傾けることなく、架台１２に安定な状態で吊るすことができるが、ホッパー１７の円周方向の回転は抑制できない。
このワイヤーロープの一方側は、前記した架台１２と略同様の役目を果たす架台６３に取付けられたチェーンブロック（図示しない）に、前記したロードセル（検知手段の一例）を介して取付けられている。

また、昇降手段６１には、ホッパー１７の昇降方向にわたって昇降ガイド６４が設けられている。この昇降ガイド６４は、架台６３の中央開口部６５の内側に設けられた断面凹状の複数本（ここでは４本）の架台側ガイド部６６と、ホッパー１７の周囲に実質的に等角度に設けられ、架台側ガイド部６６の溝部６７に僅少（例えば、１〜１０ｍｍ程度）の隙間を有して走行可能なホッパー側ガイド部６８とで構成されている。なお、昇降ガイド６４の長さは、ホッパー１７の昇降時にホッパー側ガイド部６８が溶鉄容器の底部に接触しない長さにする必要がある。
ここで、昇降ガイドとしては、架台側にレールを設け、ホッパー側にこのレール上を走行可能な車輪を設けたものを使用することで、ホッパーを昇降させることも可能である。
これにより、ホッパー１７の円周方向の回転は防止され、ホッパー１７が昇降方向のみの移動に拘束されるので、ライニング装置６０の使用時におけるホッパー１７の回転を防止できる。

以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組合せて本発明の製鉄用溶鉄容器内のライニング装置を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
また、前記実施の形態においては、昇降手段として、架台を介して材料供給手段を２箇所以上で吊持し昇降させるひも状吊り部材を使用したもの、また更に材料供給手段の昇降方向にわたって設けられた昇降ガイドを加えたものを使用した場合について説明したが、材料供給手段を溶鉄容器内で昇降させ、しかも不定形耐火物の投射時における材料供給手段の回転を防止可能なものであれば、ひも状吊り部材を使用することなく、例えば、ロッド等を材料供給手段に取付けて材料供給手段を昇降させることも可能である。

本発明の第１の実施の形態に係る製鉄用溶鉄容器内のライニング装置の部分正断面図である。 同製鉄用溶鉄容器内のライニング装置の使用状態を示す説明図である。 ホッパーの昇降時における制御方法の説明図である。 第１の変形例に係る製鉄用溶鉄容器内のライニング装置の説明図である。 第２の変形例に係る製鉄用溶鉄容器内のライニング装置の説明図である。 本発明の第２の実施の形態に係る製鉄用溶鉄容器内のライニング装置の部分平断面図である。

符号の説明

１０：製鉄用溶鉄容器内のライニング装置、１１：溶鉄容器、１２：架台、１３：不定形耐火物、１４：材料供給手段、１５：内壁面、１６：回転投射手段、１７：ホッパー、１８：スクリューフィーダ、１９：上蓋、２０：駆動モータ、２１：縮径部、２２：急結剤供給口（急結剤供給手段）、２３：突出部、２４：軸部、２５：撹拌混合手段、２６：インペラー、２７：筒軸、２８：軸受け、２９：駆動モータ、３０：基台、３１：プーリ、３２：Ｖベルト、３３：上円板、３４：下円板、３５：羽根、３６：回転支柱、３７：落下口、３８：昇降手段、３９、４０：定滑車、４１：ワイヤーロープ（ひも状吊り部材）、４２：ロードセル（検知手段）、４３〜４６：定滑車、４７：チェーンブロック、４８：レーザセンサ、５０：ライニング装置、５１：混練手段、５２：ケーシング、５３：撹拌羽根、５４：台車、５５：洗浄ノズル、５６：把持部、６０：製鉄用溶鉄容器内のライニング装置、６１：昇降手段、６２：定滑車、６３：架台、６４：昇降ガイド、６５：中央開口部、６６：架台側ガイド部、６７：溝部、６８：ホッパー側ガイド部

Claims (8)

1. 流動状態にある不定形耐火物を一旦貯留し、所定の供給速度で下流側へ供給する材料供給手段と、該材料供給手段に設けられ、前記不定形耐火物の固化速度を速める急結剤を供給する急結剤供給手段と、前記材料供給手段内に設けられ、前記不定形耐火物及び前記急結剤を混合する撹拌混合手段と、前記材料供給手段に設けられ、前記急結剤が混合された前記不定形耐火物を溶鉄容器の内壁面に対して回転しながら投射可能な回転投射手段とを有する溶鉄容器内のライニング装置において、
   前記材料供給手段には、該材料供給手段を前記溶鉄容器内で吊持して昇降させるひも状吊り部材及び昇降方向にわたって設けた昇降ガイドを有し、前記不定形耐火物の投射時における前記材料供給手段の回転を防止可能な昇降手段と、該材料供給手段への前記急結剤の供給量を調整するため、前記材料供給手段の重量変化を検知する検知手段が設けられていることを特徴とする製鉄用溶鉄容器内のライニング装置。
2. 請求項１記載の製鉄用溶鉄容器内のライニング装置において、前記材料供給手段、前記急結剤供給手段、前記撹拌混合手段、前記回転投射手段、及び前記昇降手段のいずれか１又は２以上は、第１の制御部により遠隔操作可能な構成となっていることを特徴とする製鉄用溶鉄容器内のライニング装置。
3. 請求項１及び２のいずれか１項に記載の製鉄用溶鉄容器内のライニング装置において、前記溶鉄容器内の該材料供給手段の高さ方向の位置を検知する位置検出手段が設けられていることを特徴とする製鉄用溶鉄容器内のライニング装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の製鉄用溶鉄容器内のライニング装置において、前記昇降手段は、前記材料供給手段の昇降速度を制御可能な構成となっており、前記溶鉄容器内に前記不定形耐火物を投射する場合、前記溶鉄容器の内側上部と内側下部とで前記材料供給手段の昇降速度を変え、施工後の前記不定形耐火物の厚みを実質的に均一化させることを特徴とする製鉄用溶鉄容器内のライニング装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の製鉄用溶鉄容器内のライニング装置において、前記材料供給手段の上流側には、耐火物原料と水とを混合して前記不定形耐火物を作製する混練手段が設けられ、該混練手段で作製された前記不定形耐火物を前記材料供給手段に供給することを特徴とする製鉄用溶鉄容器内のライニング装置。
6. 請求項５記載の製鉄用溶鉄容器内のライニング装置において、前記混練手段は、第２の制御部により遠隔操作可能な構成となっていることを特徴とする製鉄用溶鉄容器内のライニング装置。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の製鉄用溶鉄容器内のライニング装置において、前記材料供給手段に洗浄ノズルを設けることを特徴とする製鉄用溶鉄容器内のライニング装置。
8. 請求項７記載の製鉄用溶鉄容器内のライニング装置において、前記洗浄ノズルは、第３の制御部により遠隔操作可能な構成となっていることを特徴とする製鉄用溶鉄容器内のライニング装置。

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