JPH02115690A - 耐火材料吹付け装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は耐火材料の吹付は装置に関し、特に詳細には、
冶金用容器の吹付は施工に適した耐火材料、特に不定形
耐火材料の吹付は装置に関する。

〔従来技術〕

転炉、電気炉等の製鋼炉その他の冶金用容器の内壁は溶
鋼或いはスラグにより侵蝕、損耗を受ける。この様な冶
金容器の内壁を保護するため内壁に耐火物をライニング
している。

このライニング施工には、近年、不定形耐火材料を水に
混和させた状態で吹付けるガン吹付は法が採用されてい
る。このガン吹付は法には、大別して乾式法と湿式法と
がある。

この乾式法はドライ状態の不定形耐火材料を加圧空気で
吹付は場所付近までパイプ内を圧送し、吹付はノズル付
近で水を添加、混合して吹付ける方法であり、湿式法は
予め不定形耐火材料に水を添加、混練した後、その混練
された材料を吹付は場所付近までパイプ内を圧送し吹き
付ける方法である。また、これら両者の中間的な方法と
して、粉体状の不定形耐火材料に予め少量の水を混練さ
せ、不定形耐火材料をセミウェットな状態にした後、圧
送し、吹付はノズル付近で更に水を添加して耐火材料を
吹付ける方法も採用されている。

〔発明の解決しようとする課題〕

しかし、前述の従来の乾式吹付は方法では、吹付は直前
でドライ状態の不定形耐火材料に水を添加し、吹付けて
いるため、不定形耐火材料との水とが十分混練されず、
施工されたライニングの質が均一にならないという問題
があった。更に、十分に混練されていないため、ドライ
状態の不定形耐火材料が吹付はノズルより噴出し、粉塵
が発生するという問題もあった。一方湿式法では、不定
形耐火材料に予め水を添加し、混練した後吹付はノズル
へ圧送しているため、混練が不十分なことはないが、圧
送の際、水を含んだ不定形耐火材料の圧送パイプに対す
る粘性抵抗が高く、多量の水を不定形耐火材料に添加、
混練しなければ圧送することができなかった。しかし、
耐火材料を炉壁に吹付ける際、水分含量が高いと、跳ね
返りや流下等による損失量（リバウンドロス）が多くな
り、しかも吹付けられた耐火ライニングが乾燥しにくい
上、高密度且つ高強度のものを得ることが難しいという
問題があった。

そこで、特開昭６１−１５３３８１号公報に示されるよ
うな吹付は装置が開発されているが、この装置では低含
水不定形耐火材料を吹付は直前まで均一に保つことが難
しく、またこの耐火材料の流動性が悪いにも拘らず、単
に圧送しているだけなので、圧送の際、高圧を要する。

そのため、吹付は装置の圧送部がどうしても大形化し機
構も複雑となっていた。

本発明は上記問題点を解決し、高品質な耐火物ライニン
グを可能にする小形な耐火材料吹付は装置を提供するこ
とを目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の耐火材料吹付は装置では、材料投入口及び材料
排出口を有し耐火材料を供給する耐火材料供給手段と、
前記耐火材料供給手段から供給された耐火材料を加圧空
気を用いて圧送する圧送手段と、前記耐火材料供給手段
の耐火材料排出口の近傍に設けられ、前記耐火材料供給
手段から供給される耐火材料を分断するように空気を吹
き込む空気注入手段と、前記耐火材料供給手段の排出口
に接続され、そのなかを前記耐火材料が圧送される圧送
パイプと、前記圧送パイプの先端に接続された耐火材料
吹付はノズルと、前記材料吹付はノズルの基部に付設さ
れ、前記材料吹付はノズル内に空気を供給し前記材料吹
付はノズル内の耐火材料を前記材料吹付はノズル先端よ
り噴出させる吹付は用加圧手段とを備えることを特徴と
する。

上記発明の好適な態様に従うと、前記空気注入手段が前
記排出口から排出される耐火材料にその排出方向に対し
て垂直方向に加圧空気を吹き込み耐火材料を分断するよ
うに構成されている。

更に、より好適な態様に従うと、前記圧送パイプの口径
が前記気体混入分断手段の接続部から吹付はノズル接続
部に向かって漸次減少するように構成されている。

別の好適な態様に従うと、前記材料供給手段を圧力容器
として構成しである。

更に別の好適な態様に従うと、前記圧力容器に耐火材料
を攪拌し容器内の空気を混入させ、分断する攪拌手段が
設けである。

更にまた別の好適な態様に従うと、前記圧力容器内に水
を導入する手段と容器内の耐火材料を混練する手段とが
更に設けられている。

〔作用〕

本発明の吹付は装置では、上記のように構成し、流動性
の悪い低含水耐火材料を搬送する際、加圧空気を利用し
、更に加圧空気を圧送すべき耐火材料中に注入し、耐火
材料を分断して吹付はノズルまでの圧送を容易にしてい
る。また吹付はノズルでは更に加圧空気を耐火材料に作
用させ吹付けを行っている。このように流動性の悪い耐
火材料を分断圧送することにより比較的低圧力での圧送
が可能になり、低含水耐火材料の吹付けが可能になる。

〔実施例〕

以下図面を参照しつつ本発明に従う実施例について説明
する。

同一符号を付した要素は同一機能を有するため重複する
説明は省略する。

第１図は本発明に従う吹付は装置の実施例の概要構成を
示している。

この図に示すように、この吹付は装置には、上部に耐火
材料投入ハツチ５を有する円筒状の混線圧力容器１４を
有する。更に、混練圧力容器１４には、この容器１４内
の混練された耐火材料を排出するための耐火材料出口１
７を有している。この混練圧力容器１４には、その内部
に混練用羽根１５が設けられ、この混線用羽根１５は、
混線羽根回転軸１６に固定されている。また、混線羽根
回転軸１６は、混練圧力容器１４の円筒中心軸上に設置
され、混線圧力容器１４の内部に設けられた耐圧構造軸
受け９により支持され、混練圧力容器１４の外側に固定
された駆動用モータ１１により駆動される。そして、こ
の混練羽根回転軸１６の回転速度は、駆動用モータ１１
の駆動軸に接続された減速機１２により所望の速度を選
択することができる。この混線用羽根１５の形状は回転
した際、混練圧力容器１４の内面に沿った軌跡を描くよ
うな形状となっている。更にこの混線用羽根１５の一つ
は耐火材料出口１７の近傍で耐火材料を混練するように
設けられ、混練された耐火材料を材料出口１７に導くよ
うな形状となっている。

そして、この駆動モータ１１は制御盤１に設けられたス
イッチを作動させることにより駆動できる。

この混練圧力容器１４には、更に水タンク２より水を供
給するための供給パイプ３ａがその上部に接続されてい
る。この供給用パイプ３ａには、そこに流れる水を制御
することができるように水供給バルブ３が設けられてい
る。

また更に、この混練圧力容器１４には、内部の圧力を逃
がすことができる排気パイプロａと、混練圧力容器１４
内に空気を圧入する加圧用パイプ７ａとが接続されてい
る。これらの排気パイプロａ及び加圧パイプ７ａには、
それぞれ排気バルブ６及び加圧バルブ７が設けられ、排
気及び加圧を制御できるようになっている。

耐火材料出口１７には、第１図に示すように、材料排出
方向に対して垂直な方向に空気を注入する圧送用加圧空
気供給パイプ１０ａが接続され、この圧送用加圧空気供
給パイプ１０ａには供給を制御する圧送用加圧空気バル
ブ８が設けである。

この圧送用加圧空気供給用パイプ１０ａと耐火材料出口
１７との関係を第２図に示す。第２図は耐火材料出口１
７を材料排出方向に垂直な平面で切った断面を示してい
る。

この第１図に示すように、圧送用圧縮空気は材料排出方
向に垂直な方向に注入される。

更に、この耐火材料出口１７には、混練された材料を吹
付は位置近傍まで搬送する圧送ホース１８が接続され、
その一端には吹付はノズル１９が接続しである。この吹
付はノズル１９の基部にはノズルに空気を圧入する加圧
パイプ２３が接続されている。この加圧パイプ２３には
パイプ２３ａが設けられ、これで吹付けに必要な空気圧
を制御する。この図に示すようにパイプ２３は吹付はノ
ズル１９を貫通するように付設されるのが好ましい。更
に、圧送ホース１つの口径は排出口１７側から吹付はノ
ズル１９に向かって漸次減少するように構成されている
のが好ましい。この様な構成によって、噴出される耐火
材料の量が吹付はノズル１９のところで制御で）る。

次にこの吹付は装置の作動及び作用について説明する。

まずドライ状態の不定形耐火材料を原料ホッパー４内に
充填する。使用する不定形耐火材料は従来の乾式吹付は
方に使用できる材料或いはキャスタブル材料でよい。例
えば不定形耐火材料として骨材及び結合材、必要ならば
分散剤、更に硬化剤からなるもの使用できる。

次に耐火材料投入ハツチ５が原料ホッパー４の下側にく
るように、混線圧力容器１４を配置する。

制御盤１のスイッチを作動させ、駆動モータ１１を回転
させる。この回転は減速機１２により減速され、所望の
回転速度で、混練羽根回転軸１６を回転させる。この回
転により混練用羽根１５が混練圧力容器１４内を回転す
る。

次に混線圧力容器１４の耐火材料投入ハツチ５を開け、
所定の量だけ、粉末状の耐火材料をホッパー４より容器
１４内にいれる。

次に、予め水をいれておいた水タンク２に接続された水
供給バルブ３を開き、水タンクに設けられた目盛に従い
正確に所定の量の水を容器１４内に供給する。

次に、規定時間、駆動モータ１０を連続作動させ、導入
供給した水及び耐火材料を混練する。この混純の際、混
線羽根１５は、先に説明したように混線圧力容器１４の
内面に沿って回転し、容器内の耐火材料を混線圧力容器
１４の一部に停留させることなく十分混練させることが
できる。更に、この混練羽根１５の回転により容器内の
耐火材料は材料出口１７の方向に押出される。

耐火材料が十分混練されたことを確認後、材料投入ハツ
チ５を閉じる。次に排気バルブ６を閉じ、混練圧力容器
１４を密封封止する。

次に加圧用バルブ６を開き、混練圧力容器１４内を加圧
する。この加圧の際も、駆動モータ１０を連続駆動させ
、混線用羽根１４を回転させた状態を保つ。

この状態で混練圧力容器１４を加圧しているため、容器
内のａｎされた耐火材料は耐火材料出口１７に押出され
る。更に、この耐火材料出口１７の近傍を攪拌する混練
用羽根１５も混練された耐火材料を耐火材料出口１７側
に押出し、かつ、混練された耐火材料内に空気を吹き込
ませ、且つ、耐火材料を分断し吹付けしやすい状態にす
る。

この状態で、吹付は用加圧空気バルブ８を開き、加圧空
気を材料出口１７に吹き込む。この吹き込みにより、分
断された材料が吹付はノズル１９側に、図に示すように
更に分断され圧送される。この圧送においては、第１図
の吹付はホース１８の断面で示すように混練された耐火
材料２１が空気２０を介在した状態で圧送けされる。こ
のように空気が介在した状態で耐火材料が圧送されるた
め、耐火材料の流動性が高くなり、小さい空気圧、空気
量での耐火材料の圧送が可能になる。

吹付はノズル１９に圧送された耐火材料は、加圧パイプ
２３から供給された加圧空気の圧力によって吹付はノズ
ル１９の先端より施工または補修されるべき冶金用容器
の炉壁に向かって噴出される。ライニングが所定の厚み
に達するか、損傷部位の補修が完了すると、吹付けを中
止する。これにはまず、加圧バルブ２３ａを閉じ、次に
加圧バルブ７を閉じ、続いて圧送用加圧バルブ８も閉じ
る。次に、排気バルブ６を開き混練圧力容器１４内の圧
力を解放し、材料投入ハツチ５を開く。

このようにして耐火材料の吹付は作業が終了する。

吹付は作業終了後の混線圧力容器１５内面に付着した耐
火材料は、水タンク２の水を水供給バルブ３を開き水供
給パイプ３ａを通して容器１５内に導入し、混練羽根１
５を駆動モータ１１で回転させることにより、簡単に落
とすことができる。

このようにして混練容器１４内を洗浄し、その洗浄水は
先に説明した方法により材料出口１７を通って圧送排出
することができる。

以下、上記実施例の吹付は装置を用いて耐火材料を吹付
けた施工体、従来の吹付は装置で吹付けを行った施工体
、更にキャスタブルして形成した施工体の特性比較結果
を第１表に示す。

ここで、従来の乾式吹付は装置の吹付は材料（アルミナ
−シリカ材）と上記実施例の吹付は装置の吹付は材料（
ハイアルミナキャスタブル材）とが表に示すように異な
っているのは、従来の乾式吹付は装置では、冶金用容器
の材料として最適と思われるハイアルミナキャスタブル
材を吹付けることができないため、アルミナ−シリカ材
を用いて吹付けを行ったためである。この点から言って
も、本発明の吹付は装置はキャスタブル材料と同じ材料
を吹付けることができ、すぐれているのである。

試験例１は、本発明の実施例の吹付は装置を用い吹付け
を行い、表に示すようなハイアルミナキャスタブル材を
水と混練し、圧送して吹付はノズルから垂直壁に約１０
０〜２００ｍｍの厚さで５００ｋｇ吹付けたものである
。

また、試験例２は、ハイアルミナキャスタブル材を水と
混練し圧送して所定の型に流し込んで約１００〜２００
ｍｍの厚さにライニングを作成したものである。

更に試験例３は、従来に乾式吹付は装置を用い、アルミ
ナ−シリカ材をドライな状態で吹付はノズル近傍まで圧
送し、吹付はノズル近傍で水を添加・混合して、垂直壁
に約１００〜２００ｍｍの厚これらの試験例の特性値の
比較により本発明の吹付は装置による吹付けでは発塵が
なくリバウンドロスも少ないことがわかった。更に、実
質的に同等の材料をキャスティングにより製作したもの
と同等の特性を得ることができることもわかった。

本発明は上記実施例に限定されるものでなく、種々の変
形例が考えられ得る。

具体的には、上記実施例では圧力容器内を加圧すること
により耐火材料の圧送ホースへ供給しているが、この様
な圧力容器を用いず、スクリューコンベア、スクィーズ
ポンブ、ピストンポンプ等を利用して圧送ホースの一端
に耐火材料を供給し、その供給された耐火材料に空気を
吹き込むことにより耐火材料を分断し、その分断された
耐火材料を別に設けた圧送用加圧空気発生手段で圧送す
るようにしてもよい。

また更に上記実施例では低含水不定形耐火材料を吹付け
する場合について説明してきたが、これに限定されず、
流動性の悪い材料の吹付けについても適用することがで
きる。

また更に、上記実施例のノズルを取り外して、単に圧送
装置として使用することも可能である。

〔効果〕

本発明の吹付は装置では、例えば低含水不定形耐火材料
の吹付けを添加水分量を少なくかつ、水との混合を十分
な状態で可能とし、吹付は時の発塵を防止しかつ高品質
なラインニゲを可能となる。

したがって、吹付けられる耐火材料内に含まれる水分量
が少ないため、リバウンドロスが少なく、高効率での吹
き付けが可能となり耐火材料の無駄が減少する。

更に、本発明の吹付は装置では、キャスタブル材料と同
じ材料を吹付けることができるため、流し込み施工体に
劣らない特性値を示す高密度かつ高強度の吹付けを実現
できる。

また更に、本発明の吹付は装置では、圧送機構が非常に
コンパクトになるので、取扱・移動が容易になり吹付け
の作業性が向上する。

また更に、本発明の吹付は装置では吹付は機構が簡単で
あるため、故障が少なく、取扱い・点検が容品である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明に従う実施例の概略構成図、第２図は
、第１図に示す実施例の空気混入部の構造を示す図であ
る。 １・・・制御盤、２・・・水タンク、３・・・水供給バ
ルブ、３ａ・・・水供給用バルブ、４・・・材料ホッパ
ー　５・・・材料投入ハツチ、６・・・排気バルブ、７
・・・加圧用バルブ、８・・・圧送用加圧空気バルブ、
９・・・耐圧軸受、１１・・・駆動モータ、１２・・・
減速機、１４・・・混線圧力容器、１５・・・混練用羽
根、１６・・・回転軸、１７・・・材料出口、１８・・
・吹付はホース、１９・・・吹付はノズル、２３ａ・・
・加圧バルブ。 特許出願人　　ファイザーエムエスビー株式会社

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、材料投入口及び材料排出口を有し耐火材料を供給す
   る耐火材料供給手段と、 前記耐火材料供給手段から供給された耐火材料を加圧空
   気を用いて圧送する圧送手段と、 前記耐火材料供給手段の耐火材料排出口の近傍に設けら
   れ、前記耐火材料供給手段から供給される耐火材料を分
   断するように空気を吹き込む空気注入手段と、 前記耐火材料供給手段の排出口に接続され、そのなかを
   前記耐火材料が圧送される圧送パイプと、前記圧送パイ
   プの先端に接続された耐火材料吹付けノズルと、 前記材料吹付けノズルの基部に付設され、前記材料吹付
   けノズル内に空気を供給し前記材料吹付けノズル内の耐
   火材料を前記材料吹付けノズル先端より噴出させる吹付
   け用加圧手段とを備える耐火材料吹付け装置。 ２、前記空気注入手段が前記排出口から排出される耐火
   材料にその排出方向に対して垂直方向に加圧空気を吹き
   込み耐火材料を分断する請求の範囲１記載の耐火材料吹
   付け装置 ３、前記圧送パイプの口径が前記耐火材料供給手段との
   接続部から前記吹付けノズルとの接続部に向かって漸次
   減少している請求の範囲２記載の耐火材料吹付け装置。 ４、前記材料供給手段が圧力容器である請求項１、２又
   は３記載の、耐火材料吹付け装置。 ５、前記圧力容器に耐火材料を攪拌し容器内の空気を混
   入させ、分断する撹拌手段が設けられている請求項４記
   載の耐火材料吹付け装置。 ６、前記圧力容器内に水を導入する手段と容器内の耐火
   材料を混練する手段とが更に設けられている請求項４又
   は５記載の耐火材料吹付け装置。