JP4594873B2 - 炉敷煉瓦の築造方法 - Google Patents

Description

本発明は、高炉、電炉、アルミ溶解炉、加熱炉等の窯炉炉底部に使用される炉敷煉瓦の築造方法に関する。

炉敷煉瓦などの定形耐火物の築造方法には、定形耐火物相互間の目地部分にモルタルを使用する方法と定形耐火物相互間の目地部分にモルタルを使用しない方法の２つの方法がある。このうち、前者の定形耐火物相互間の目地部分にモルタルを使用する方法の場合、目地部分にモルタルが充填されているため溶銑等が浸透しにくく炉寿命への悪影響が少ない。しかし、構造体としての弱点である目地部分の厚さを極力薄くする（例えば０．５ｍｍ厚程度にする）ことが必要なため、ジャッキやシリンダーを利用して位置決め及び目地締めを行う築造方法が採用されている。このような築造方法では、位置決め及び目地締め時に生じるジャッキやシリンダーの反力を支持する必要があり、そのため、従来は炉内に鋼鉄製大型構造物が設置されていた。

しかし、このような従来の築造方法では、（１）鋼鉄製大型構造物の取り付けや取り外しに多くの資材と労力を要する、（２）大きな鋼鉄製構造物が狭い炉内に設置されるため作業スペースが狭くなり築造作業能力が低下する、（３）先述（１）、（２）より作業時間が長くなる、（４）安全な作業の確保が困難である、といった問題があった。

これに対して、本願出願人は、上記問題を解消するべく特許文献１において新たな築造方法を開示した。この築造方法は、大型定形耐火物の位置決め及び目地締め時に生じるジャッキやシリンダーの反力を、大型定形耐火物に設けた穴に挿入された支持部材により支持するというものである。

この築造方法によれば、炉内に反力支持用の鋼鉄製大型構造物を設置する必要がなくなり、上記の問題は解消される。しかし、この築造方法は、炉底部に使用される炉敷煉瓦の築造には適用できない。その理由を図面を参照して説明する。

図７は、高炉の炉底部を示す断面図である。同図に示すように、高炉の炉底部は、鋼板製の底板１の上に約６０〜１５０ｍｍ程度の層厚でスタンプ材２を施工し、スタンプ材２の上に炉敷煉瓦３を築造し、さらに炉敷煉瓦３の上に炉底煉瓦４を築造することによって構築される。ここで、炉敷煉瓦３の築造位置は、約６０〜１５０ｍｍ程度の層厚のスタンプ材２の上である。すなわち、炉敷煉瓦３の下方には、支持部材を挿入する穴を設ける煉瓦がないため、炉敷煉瓦３の築造には、上記特許文献１の築造方法を適用することができない。

そこで、従来、炉敷煉瓦３の築造にあたっては、スタンプ材２の上にジャッキやシリンダーの反力受け部材として煉瓦固定金物（切り張り金物）を多数設置し、その後、炉敷煉瓦３を敷設し、位置決め及び目地締めを行っていた。

図８は従来の炉敷煉瓦の築造方法を示す断面図、図９〜図１１は従来の炉敷煉瓦の築造方法を示す平面図である。まず、図８（ａ）に示すように底板１の上に、金属製の上面レベル出し部材５を設けたアングル材６を断続的に取り付ける。この上面レベル出し部材５は、スタンプ材２の上に敷設される炉敷煉瓦３の上面レベルの平坦度を確保するために、底板１の上に施工されるスタンプ材２の上面レベルの平坦度を確保するためのもので、フラットバーからなる。炉敷煉瓦３の上面は、先に図７に示した炉底煉瓦４等の大型定形耐火物を敷設するときの基準レベル（定盤）となり、炉敷煉瓦３の上面レベルが一定の平坦度（例えば２ｍｍ程度）を持つようにしないと、その上に築造する大型定形耐火物の築造精度が確保できなくなり築造が困難になる。この炉敷煉瓦３の上面レベルが一定の平坦度を持つようにするには、スタンプ材２の上面レベルにも同様の平坦度が必要である。一方、底板１は、例えば３２ｍｍの厚みを有する鋼板製であるが、その搬送時、敷設時、溶接時等の歪みにより、底板２の上面には炉底煉瓦築造上必要な平坦度が確保できない。そこで、上述のように、上面レベル出し部材５を設けたアングル材６を底板１の上に取り付け、スタンプ材２の上面レベルの平坦度を確保できるようにする。

次に、図８（ｂ）に示すように、底板１の上に上面レベル出し部材５の上面レベルまでスタンプ材２を施工する。その後、図８（ｃ）に示すように、スタンプ材２の上に煉瓦固定金物７を設置する。この煉瓦固定金物７は、炉敷煉瓦３の位置決め及び目地締め時に使用するジャッキ８の反力を受ける反力受け部材であり、図９に示すように、炉敷煉瓦３を敷設する部分の近傍を除いて格子状に設置される。

その後、図９に示すように１列目の炉敷煉瓦３を敷設し、次に図１０に示すように２列目の炉敷煉瓦３を敷設する。炉敷煉瓦３の位置決め及び目地締めは、図１０のＢ−Ｂ断面を表す図８（ｄ）に示すように、炉敷煉瓦３の一端側に配置されたジャッキ８をジャッキ受け９を介して煉瓦固定金物７で受け、炉敷煉瓦３の他端側を調整用くさび１０を介して煉瓦固定金物７で受け、ジャッキ８を作動させることによって行う。そして、図１１に示すように、３列目の炉敷煉瓦３を敷設し、図８（ｄ）と同様の要領で位置決め及び目地締めを行う。なお、３列目の炉敷煉瓦３を敷設する際には、その敷設スペースを確保するために煉瓦固定金物７を一列分撤去する、その後、順次、炉敷煉瓦３の敷設、位置決め及び目地締めを行い、スタンプ材２の上面全面に炉敷煉瓦３を築造する。
特許第２９５５４５２号公報

このように従来の炉敷煉瓦の築造方法では、炉敷煉瓦３の位置決め及び目地締め時に生じるジャッキ８の反力をスタンプ材２の上に設置した煉瓦固定金物７で受けるようにしている。しかし、この築造方法では炉敷煉瓦施工前に煉瓦固定金物７の設置作業が必要である。また、施工途中には、敷設スペース確保のための煉瓦固定金物７の部分的な撤去あるいは位置変更が必要である。さらには、施工終了後には、煉瓦固定金物７を系外に撤去する作業が必要である。このため、従来の炉敷煉瓦の築造方法では、多くの所要日数と所要人員が必要であり、所要日数と所要人員の削減が望まれていた。

そこで本発明が解決しようとする課題は、従来の煉瓦固定金物を使用した築造方法に比べ所要日数と所要人員を削減可能な炉敷煉瓦の築造方法を提供することにある。

本発明は、底板の上にスタンプ材を施工した後、このスタンプ材の上に炉敷煉瓦を敷設し、ジャッキやシリンダーを利用して炉敷煉瓦の位置決め及び目地締めを行う炉敷煉瓦の築造方法において、予め底板に、スタンプ材の上面レベル出し部材と、炉敷煉瓦の位置決め及び目地締め時に生じるジャッキやシリンダー及びこのジャッキやシリンダーと共に使用される受け金物の反力を受ける、前記上面レベル出し部材より高さが低い円筒状金物からなる支持部材とを設けると共に、前記支持部材の内部にスタンプ補助具を嵌合させた後、 底板の上にスタンプ材を施工し、その後、前記スタンプ補助具を取り外した上で、スタンプ材の上に炉敷煉瓦を敷設し、ジャッキやシリンダー及び受け金物の反力を前記支持部材を利用して受け、炉敷煉瓦の位置決め及び目地締めを行うことを特徴とするものである。

本発明においては、前記上面レベル出し部材を前記支持部材の上部部分に、且つ、複数の支持部材を連接する如く固定することができる。

本発明において使用する支持部材は金属製の筒状体（円筒状金物）から構成する。この筒状体は鋳物、圧延材、鍛造材から選ばれる金属製とすることができる。また、上面レベル出し部材も金属製の部材から構成することができる。

本発明では、支持部材を底板に設けるようにしており、この支持部材はスタンプ材の施工後、埋設され撤去する必要がなく、またその配置数も少なくて済み、施工途中に位置変更をする必要もないので、従来の煉瓦固定金物を使用した築造方法に比べて、その所要日数と所要人員を大幅に削減できる。

以下、図面に示す実施例に基づき本発明の実施の形態を説明する。

図１は本発明の炉敷煉瓦の築造方法を示す断面図、図２〜図４は本発明の炉敷煉瓦の築造方法を示す平面図である。まず、図１（ａ）に示すように底板１の上に、金属製の上面レベル出し部材５を設けたアングル材６と支持部材１１を断続的に取り付ける。

上面レベル出し部材５は、従来の築造方法と同様に底板１の上に施工されるスタンプ材２の上面レベルの平坦度を確保し、ひいてはスタンプ材２の上に敷設される炉敷煉瓦３の上面レベルの平坦度を確保するためのもので、フラットバーからなる。支持部材１１は、炉敷煉瓦３の位置決め及び目地締め時に使用するジャッキ８の反力を受ける反力受け部材で金属製の筒状体からなる。この支持部材１１の高さは、上面レベル出し部材５の上面レベル、すなわちスタンプ材２の施工レベルより低くしており、支持部材１１内には、スタンプ材２の施工時にスタンプ材２が内部に侵入しないようにスタンプ補助具１２が嵌合されている。このスタンプ補助具１２は、支持部材１１内にちょうど嵌り込むような大きさを有し、その高さは上面レベル出し部材５の上面レベル（スタンプ材２の施工レベル）より高くしている。これによって、スタンプ材２を施工した後に、支持部材１１の埋設位置を容易に探し出すことができる。

次に、図１（ｂ）に示すように、底板１の上に上面レベル出し部材５の上面レベルまでスタンプ材２を施工し、スタンプ補助具１２を抜き取る。

その後、図２に示すように１列目の炉敷煉瓦３を敷設する。一列目の最端部を除く炉敷煉瓦３の位置決め及び目地締めは、図２に示すように、両側に配置したジャッキ８によって行う。この際の反力は炉体鉄皮１７にて受ける。最端部の炉敷煉瓦３の位置決め及び目地締めは、図５に示す要領で行う。すなわち、最端部の炉敷煉瓦３の端面に締め付け用金具１３を配置し、締め付け用金具１３と炉体鉄皮１７との間に配置したジャッキ８にて締め付ける。その後、炉体鉄皮１７との隙間１４をスタンプ材で埋める。

次に、図３に示すように、２列目の炉敷煉瓦３を敷設する。炉敷煉瓦３の位置決め及び目地締めは、図３のＡ−Ａ断面を表す図１（ｃ）に示すように、炉敷煉瓦３の一端側にジャッキ８を配置し、このジャッキ８を支持部材１１に装着したジャッキ受け１５で受ける。一方、炉敷煉瓦３の他端側には調整用くさび１０を介して受け金物１６を配置する。この受け金物１６は支持部材１１に装着する。そして、ジャッキ８を作動させることによって炉敷煉瓦３の位置決め及び目地締めを行う。なお、最端部の炉敷煉瓦３の位置決め及び目地締めは図５に示す要領で行う。

次に、図４に示すように、３列目の炉敷煉瓦３を敷設し、図１（ｃ）と同様の要領で位置決め及び目地締めを行う。その後、順次、炉敷煉瓦３の敷設、位置決め及び目地締めを行い、スタンプ材２の上面全面に炉敷煉瓦３を築造する。

このように、本発明では、位置決め及び目地締め時に生じるジャッキ８の反力を支持部材１１により支持するようにしており、この支持部材１１はスタンプ材２の施工後、埋設され撤去する必要がなく、またその配置数も少なくて済み、施工途中に位置変更をする必要もないので、従来の煉瓦固定金物を使用した築造方法に比べて、その所要日数と所要人員を大幅に削減できる。

その一例を示すと、図８に示した従来の築造方法では、図８（ａ）に示すアングル材６の敷設施工に約１日、図８（ｃ）に示すスタンプ施工に約１日、図８（ｃ）に示す煉瓦固定金物７の敷設施工に約半日、炉敷煉瓦３の敷設施工に約２日の合計約４．５日の所要日数であったところ、本発明の築造方法によれば、図８（ｃ）に示した従来の築造方法における煉瓦固定金物７の敷設施工が不要であり、また、図１（ｃ）に示す炉敷煉瓦３の敷設施工時には、従来の築造方法のように煉瓦固定金物７を位置変更したり撤去したりする必要がないので所要日数を削減でき合計で所要日数を約１日削減できる。なお、本発明の築造方法では、図１（ａ）に示すアングル材６の敷設施工時に支持部材１１の敷設が必要であるので、この工程では従来の築造方法に比べ若干の手間がかかるが、アングル材６と支持部材１１の敷設施工は同じタイミングで行うことができるので、その所要日数は従来の築造方法とほぼ同じである。

図６は本発明の炉敷煉瓦の築造方法の他の例を示す断面図である。この実施例では、図６（ａ）に示すように、支持部材１１の側面に上面レベル出し部材５を設け、支持部材１１を敷設することにより上面レベル出し部材５も同時に敷設するようにしたものである。この実施例によれば、上面レベル出し部材５の敷設施工のためのアングル材６の敷設施工が不要となるので、先の実施例に比べさらに所要日数を削減できる。

本発明の炉敷煉瓦の築造方法を示す断面図である。 本発明の炉敷煉瓦の築造方法を示す平面図である。 本発明の炉敷煉瓦の築造方法を示す平面図である。 本発明の炉敷煉瓦の築造方法を示す平面図である。 最端部の炉敷煉瓦の位置決め及び目地締めは図５に示す要領を示す断面図である。 本発明の炉敷煉瓦の築造方法の他の例を示す断面図である。 高炉の炉底部を示す断面図である。 従来の炉敷煉瓦の築造方法を示す断面図である。 従来の炉敷煉瓦の築造方法を示す平面図である。 従来の炉敷煉瓦の築造方法を示す平面図である。 従来の炉敷煉瓦の築造方法を示す平面図である。

符号の説明

１ 底板
２ スタンプ材
３ 炉敷煉瓦
４ 炉底煉瓦
５ 上面レベル出し部材
６ アングル材
７ 煉瓦固定金物
８ ジャッキ
９ ジャッキ受け
１０ 調整用くさび
１１ 支持部材
１２ スタンプ補助具
１３ 締め付け用金具
１４ 隙間
１５ ジャッキ受け
１６ 受け金物
１７ 炉体鉄皮

Claims (2)

1. 高炉の底板の上にスタンプ材を施工した後、このスタンプ材の上に炉敷煉瓦を敷設し、ジャッキやシリンダーを利用して炉敷煉瓦の位置決め及び目地締めを行う炉敷煉瓦の築造方法において、
   予め底板に、スタンプ材の上面レベル出し部材と、炉敷煉瓦の位置決め及び目地締め時に生じるジャッキやシリンダー及びこのジャッキやシリンダーと共に使用される受け金物の反力を受ける、前記上面レベル出し部材より高さが低い円筒状金物からなる支持部材とを設けると共に、前記支持部材の内部にスタンプ補助具を嵌合させた後、 底板の上にスタンプ材を施工し、その後、前記スタンプ補助具を取り外した上で、スタンプ材の上に炉敷煉瓦を敷設し、ジャッキやシリンダー及び受け金物の反力を前記支持部材を利用して受け、炉敷煉瓦の位置決め及び目地締めを行うことを特徴とする炉敷煉瓦の築造方法。
2. 前記上面レベル出し部材を前記支持部材の上部部分に、且つ、複数の支持部材を連接する如く固定することを特徴とする請求項１に記載の炉敷煉瓦の築造方法。

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