JPH0445216A

JPH0445216A - 混銑車の耐火物構造とその施工方法

Info

Publication number: JPH0445216A
Application number: JP2153648A
Authority: JP
Inventors: Masao Nanbu; 正夫南部; Toshio Kanetani; 利雄金谷
Original assignee: Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp
Priority date: 1990-06-12
Filing date: 1990-06-12
Publication date: 1992-02-14

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、溶銑運搬用混銑車の耐火物に関するもので、
さらに詳言すれば、混銑車の内面を形成する耐火物の構
造および組成、そして成形方法に関するものである。

〔従来の技術〕

溶銑予備処理が実施されるようになって、混銑車は従来
の単純な輸送容器から反応容器としての機能も果たすよ
うになってきた。そのため、混銑車の内面を形成する耐
火物の使用条件は、従来よりも苛酷なものとなってきて
いる。

この混銑車の耐火物は、これまで定形レンガが主体とな
っており、この定形レンガの損耗部分の補修のために、
不定形耐火物を使用した吹き付は補修や部分的な振動施
工補修が行われていた。

不定形耐火物を使用した振動施工による補修の従来技術
として特公平２−１０８４４号公報に示された技術があ
る。

この上記した従来技術は、定形レンガの損耗部分の部分
的な補修材としての不定形耐火物に“めくれ”が生じな
いように、シリカ微粉窓よびＳｉＣ微粉を混入したもの
となっている。

〔発明が解決しようとする課題〕

このように、従来から、混銑車の耐火物の主体は定形レ
ンガとなっていたのであるが、この定形レンガにより混
銑車内に耐火物層を成形するのにはかなりの熟練した技
術を必要とするのに、最近では築炉熟練技術者数が減少
しており、この築炉熟練技術者の不足に対する有効な対
応策を講じなければならず、また定形レンガによる築炉
作業環境は、その危険性、作業効率、工数等の点から、
大幅な改善が求められており、さらに有効使用率を向上
させるべく、省エネルギーを含めた耐火物コストの低減
および施工の機械化による省力が強く求められている。

また、不定形耐火物を使用した従来の技術は、前記した
特公平２−１０８４４号公報に示された技術から明らか
なように、定形レンガで成形された耐火物の部分的な補
修であるので、例え残レンガに対する不定形耐火物の接
着力を高めたとしても、この不定形耐火物を定形レンガ
と一体化させることはできず、このため補修された耐火
物の不定形耐火物修理落ちまでの寿命延長は５０ｃｈ〜
７０ｃｈ程度が限界であり、補修のための不定形耐火物
費用、施工費用の割りには満足できる寿命延長効果を得
ることができないと云う問題があった。

そこで、本発明は、上記した従来技術における要望を満
たすと共に、問題点を解消すべく創案されたもので、混
銑車の耐火物の補修材として利用されている不定形耐火
物を、この混銑車の耐火物層を構成する主要部材とする
ことを技術的課題とし、もって耐火物経費および施工経
費のコスト低減を達成すると共に、築炉作業環境の改善
と築炉技術の簡便化を得ることを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

上記技術的課題を達成する本発明の手段は、混銑車の炉
体および炉口の外壁を形成する鉄皮内面に積層される耐
火物の層構造に関するものであること、この耐火物を、鉄皮の内面全域に設けられた定形レンガ
層と、この定形レンガ層の内面全域に積層された不定形
耐火物層とから構成すること、不定形耐火物層の内、鉄
浴部を形成する不定形耐火物を、ＡＡＪ３を５０〜８０
重量％、５ｉｎ２を０〜２０重量％、ＳｉＣを５〜２０
重量％、モしてＣを０．５〜５．０重量％の組成とする
こと、また不定形耐火物層の内、鉄浴部を除くスラグライン部
および炉口内面を含む天井部を形成する不定形耐火物を
、鉄浴部を形成する不定形耐火物からＣを除いた組成と
すること、にある。

定形レンガ層は、不定形耐火物層と一緒に新設されるも
のに限定されることはなく、既存の定形レンガで構成さ
れた耐火物からスラグを除去した残レンガで構成しても
良い。

この場合、不定形耐火物層の層厚は、５０〜３００ｍｍ
の範囲とする。

また、不定形耐火物層を施工する手段は、混銑車の鉄皮
内面全域に設けられた定形レンガ層の内面全域にに対す
る不定形耐火物層の積層成形を、振動施工法により達成
すること、この不定形耐火物層の振動施工法による成形に際して、
一回の振動施工で成形される層厚を１００卸以下とする
こと、にある。

不定形耐火物層は、混銑車の内面の定形レンガ層内面に
積層成形されるものであるので、鉄浴部の底部、鉄浴部
の一方の側部、鉄浴部の他方の側部、鉄浴部を除く部分
の左右の一方部、そして銑浴部を除く左右の他方部の順
で振動施工法により成形するのが良い。

〔作用〕

本発明においては、不定形耐火物層は、混銑車の耐火物
の主要部材となるものであるので、従来から定形レンガ
の補修用に使用されていた不定形耐火物に比べて、溶損
を少なくすべく高い耐食性を有すること、内部クラック
発生による剥離を防止すべく、過焼結を抑制できること
、表面過焼結による亀の千秋ラックの発生をなくすべく
、そして材料の線収縮性が膨張傾向となるようにするこ
とと云う特性を具備する不定形耐火物とする必要がある
。

この方針に基づいて、不定形耐火物の耐食性を高めるべ
く、＾１２０．の含有量を５０〜８０重量％、望ましく
は６５〜８０重量％に、また５ＩＤ３の含有量を０〜２
０重量％、望ましくは０〜１５重量％に、そしてＳｉＣ
の含有量を５〜２０重量％、望ましくは５〜１５重量％
にそれぞれ設定する。

また、熱間強度を低下させることなしに過焼結望ましく
は１．０〜３．０重量％に設定する。

そして、亀裂、剥離の発生を防止するために、残存線膨
張率が＋０．４％のものとした。

八１２０３の含有量の下限値を５０重量％としたのは、
これより少ないと耐食性が低下するからであり、上限を
８０重量％としたのは、これより多いとスラグ浸透が大
きく、構造スポーリングを起こすためである。望ましく
は、６５〜８０重量％にするとさらに良い。

ＳｉＯ２は、その含有量が少なくても不都合な問題を生
じることはないが、含有量が２０重量％を越えると耐食
性の低下を引き起こす。望ましくは、１５重量％以下と
するのが良い。

ＳｉＣの含有量の下限を５重量％としたのは、これより
少ないと耐食性が低下し、スラグ浸透が大きくなり、さ
らに構造スポーリングを起こすためであり、上限を２０
重量％としたのは、これより多いとコスト高となるため
である。５〜１５重量％とすると、性能はそれ程低下せ
ず、コストを抑えることができる。

Ｃの含有量の下限を０．５重量％としたのは、これによ
少ないと充分な過焼結防止効果を得ることができないた
めであり、上限を５．０重量％としたのは、これより多
いと熱間強度が低下するからである。望ましくは、１．
０〜３．０重量％の範囲にすると良い。

不定形耐火物層の銑浴部を成形する不定形耐火物として
、Ｃ含有の不定形耐火物としたのは、溶銑と接触し続け
る鉄浴部表面部分の不定形耐火物に、スラグ浸透が発生
しないように、過焼結を抑制するためであり、銑浴部を
除いたスラグライン部および天井部を成形する不定形耐
火物として、Ｃを含有しない不定形耐火物としたのは、
溶銑と接触し続けると云うことがないので、含有された
Ｃが酸化して不定形耐火物の組織脆化の発生する恐れが
あるからである。

不定形耐火物層の層厚の下限値を５０　ｍｍとしたのは
、これより薄くなると剥離によって損傷するからであり
、上限値を３００閣としたのは、あまり厚くした場合、
施工に要するコストに対し、耐用期間が短く、コスト的
に有利なメリットがないためである。

不定形耐火物層の施工法として振動施工法を採用したの
は、低気孔率の施工体を得ることかできるためであるが
、多くの実験結果によると、不定形耐火物の施工厚が１
００　ｍｍまでは、カサ比重が一定であり、かつ充填性
に差もなく均一なものを得ることができたが、施工厚が
１００　ｍｍを越えるとカサ比重が低下し、１５０ｍｍ
を越えると空隙（巣）の発生が認められた。

それゆえ、一回の振動施工で成形する不定形耐火物の厚
さを１００鵬以下とし、必要とする不定形耐火物層の層
厚が１００ｍｍを越える場合には、振動施工を複数回に
分けて積重成形し、もって層厚のことなる不定形耐火物
層全域にわたって一定したカサ比重を得ることができる
ようにしている。

また、この不定形耐火物層の成形を、区分に分割して順
に行うことにより、傾動変位可能に構成されている混銑
車の傾動を利用して、成形しようとする不定形耐火物層
の部位を常に最下位に位置させた状態で振動施工するこ
とになる。

すなわち、作業者は常に直立した姿勢で不定形耐火梅暦
成形作業を行うことができると共に、成形される不定形
耐火物層を、重力の悪影響を受けることなしに、良好な
形状および形態に成形できるのである。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら説明する
。

第１図に、本発明に使用される不定形耐火物の組成およ
び物性値を従来品と比較した表を示す。

この第１図に示した表において、テスト品Ａは不定形耐
火物層６の溶銑部７を成形する不定形耐火物であり、テ
スト品Ｂは不定形耐火物層６の溶銑部７以外のスラグラ
イン部８および天井部９を成形する不定形耐火物である
。

このテスト品ＡおよびＢを使用して、修理落ちした７０
０ｃｈ〜９００ｃｈ使用後の混銑車１に対して、残耐火
物である残レンガを解体せずに、スラグのみを除去し、
この残レンガを定形レンガ層５として、この定形レンガ
層５の上に不定形耐火物であるテスト品Ａおよびテスト
品Ｂを施工して、耐火物全体の厚みを定形レンガ積み替
え時と同じ施工厚とした。

不定形耐火物層６の振動施工に際しては、混銑車１が回
転できることを利用し、混銑車１を回転変位させて、振
動施工部位を常に最下位に位置させ施工を実施した。

この不定形耐火物層６の振動施工は、第２図および第３
図に示すように、混銑車１の炉体２内周面を、はぼ円筒
形状をした炉体２の中心軸を中心として、中心角で１０
０°、７０°、７０°、６０°そして６０°の五つに分
割し、図示した符号順に施工を行った。すなわち、鉄浴
部７の底部である中心角１００°の範囲■を一番に、次
いで中心角７０°の範囲■の鉄浴部７の左側部、中心角
７０°の範囲■の鉄浴部７の右側部、中心角６０°の範
囲■のスラグライン部８を含む天井部９の右半分部、そ
して中心角６０°の範囲■のスラグライン部８を含む天
井部９の左半分部の順で不定形耐火物層６の振動施工を
実施した。

範囲■に対する施工に際しては、第４図ａに示すように
、混銑車１を正立姿勢とし、コンテナ１１で搬入し二階
のミキサー１０で混練したテスト品Ａをクレーン１２で
一階の混銑車１内に炉口３を通して供給し、範囲■に対
する施工は、第４図すに示すように、混銑車１を第４図
ａの王立姿勢から左に９０°回動させ、コンテナ１１で
搬入し一階の床上に設けられた取付は台１４上のミキサ
ー１０で混練したテスト品Ａをコンベア１３で混銑車１
内に炉口３を通して供給し、範囲■に対する施工は、混
銑車１を、第４図すに示した姿勢から１８０°回動させ
て、範囲■と同じ要領でテスト品Ａを供給し、範囲■に
対する施工は、第４図Ｃに示すように、混銑車１を範囲
■に対する施工姿勢からさらに時計方向に、炉口３が斜
め下方に開口する位置まで回動させ、コンテナ車１５で
搬入し一階の床上に設置されたミキサー１０で混練した
テスト品Ｂをコンベア１３で混銑車１内に炉口３を通し
て供給し、そして範囲■に対する施工は、混銑車１を、
第４図Ｃに示した範囲■に対する施工姿勢からさらに時
計方向に６０°回動させて、炉口３が斜め左下方に開口
する姿勢とし、範囲■と同じ要領でテスト品Ｂを供給す
る。

不定形耐火物層６の成形を完了するのに消費された不定
形耐火物量は約２５ｔで、成形された不定形耐火物層６
の平均の施工厚は１８０　ｍｍ　（１５０８〜２５０ｍ
ｍ）であった。

この第４図に示した手順で不定形耐火物層６の振動施工
を行うことにより、振動施工を良好な条件で行うことが
でき、またテスト品への施工完了後にテスト品Ｂの施工
を行うので、使用される不定形耐火物材料を間違えると
云う不都合の発生を皆無とすることができ、さらに混銑
車１の回動作業および不定形耐火物材料の搬入作業を簡
単化することができる。

なお、この不定形耐火物層６の振動施工に際して、枠は
木の角材を使用し、施工されたキャスタブルである不定
形耐火物を枠の一部として施工することにより、施工さ
れた不定形耐火物を一体化する。また、キャスタブル剥
離防止対策として、アンカーレンガ、金網、アンカーを
施工することは云うまでもない。

施工された不定形耐火物層６の乾燥時の爆裂トラブルを
防止するた杓、乾燥温度を例えば１７０゜から３３０°
と段階的に上げ、各乾燥温度における養成時間を４８ｈ
ｒと長く取った。

このように、残レンガである定形レンガ層５の内面全域
を覆って不定形耐火物層６を施工した混銑車１を使用し
たところ、使用中は大きな剥離損傷もなく良好であった
が、受銑回数が増加するに従って損耗量が増加する傾向
にあり、不定形耐火物層６が修理落ちするまでの寿命は
、３台の混銑車１で平均２６６　ｃｈであった。

耐火物を定形レンガだけで成形した混銑車１の平均寿命
は７２８　ｃｈであるので、これを一回の受銑に換算し
、耐火物費用を１００とすると、施工費用は１１となり
、合計費用は１１１となる。これに対して、本発明を実
施した場合の一回の受銑に換算した費用は、耐火物費用
は８１、施工費用は１７となり合計費用は９８となる。

それゆえ、一回の受銑に換算すると、定形レンガで耐火
物を成形した場合に比べて、本発明によれば約１２％の
コストダウンを得ることができることになり、実施例に
示した定形レンガ層５を残レンガとした場合には、トー
タルコストで約４％の削減が得られることになる。

また、不定形耐火物層６全体をテスト品Ａで成形した混
銑車１と、不定形耐火物層６の鉄浴部７をテスト品Ａ′
″Ｑ成形し、スラグライン部８および天井部９をテスト
品Ｂで成形した混銑車ｌとを、受銑回数１５０　ｃｈま
で使用後、各部位毎にサンプルを取って解析したところ
、鉄浴部７のテスト品Ａは酸化層もなく、組織脆化は認
められなかったのに対して、天井部９においては、テス
ト品Ａの場合には、表層に６〜１０肛の酸化層が観察さ
れ、カーボン酸化による組織脆化が見られたが、テスト
品Ｂの場合は、組織脆化は全く見られなかった。

同様に、スラブライン部８においては、テスト品Ａの場
合には、スラグラインの変動により天井部９と同じよう
な条件となることと、ソーダ灰による酸化により組織脆
化が認められたが、テスト品Ｂの場合は、組織脆化は全
く認められなかった。

このことより、混銑車１に収容する溶銑の量が変動する
ことを考慮して、不定形耐火物の施工範囲を決めるのが
望ましく、鉄浴部７の上部がＣを含まない不定形耐火物
、すなわちテスト品Ｂ側になるように施工すれば良い。

〔発明の効果〕

本発明は、上記した構成となっているので、以下に示す
効果を奏する。

混銑車の耐火物を、定形レンガ層と不定形耐火物層との
二層構造とし、溶銑が直接接触して損傷の発生する内側
を施工の容易な不定形耐火物層で形成したので、面倒で
熟練した技術を要する定形レンガによる築炉作業を半減
させることができ、もって混銑車に対する築炉作業の大
幅な簡便化および作業環境の改善を得ることができる。

修理落ちは不定形耐火物層に発生するので、補修はこの
不定形耐火物の施工だけで達成できることになり、また
鉄浴部を成形する不定形耐火物とスラグライン部と天井
部とを成形する不定形耐火物との物性を、その環境条件
に合わせて設定したので、補修された不定形耐火物の寿
命も平均して２６６　ｃｈと長くすることができ、もっ
て混銑車の耐火物に要するトータルコストの大幅な削減
を達成することができる。

不定形耐火物は、振動施工により成形され、かつ一回の
施工により成形される厚さを１００肛以下に制限したの
で、カサ比重が一定で、空隙（巣）の発生のない、極め
て良質な不定形耐火物層を得ることができる。

混銑車の炉体内周面全域を、溶銑部とスラグライン部お
よび天井部とを区分けした一定のパターンで分割し、不
定形耐火物層の施工を、溶銑部側の分割域から順に混銑
車の回動を利用して行うので、不定形耐火物の振動施工
を極めて良好な作業環境および手順で行うことかできる
と共に、溶銑部を成形する不定形耐火物材料と、スラグ
ライン部および天井部を成形する不定形耐火物材料とを
間違える作業ミスの発生を充分に抑制することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による不定形耐火物層を成形する不定
形耐火物材料と従来の不定形耐火物材料との組成および
物性比較を示す図表である。第２図および第３図は、本発明による混銑車の壁構造を
示す一実施例で、第２図は炉口部分における縦断面図、
第３図は炉口以外の部分における縦断面図である。第４図は、本発明による不定形耐火物層の振動施工手順
の一実施例を示す説明図である。符号の説明１；混銑車、２；炉体、３；炉口、４；鉄皮、５；定形
レンガ層、６；不定形耐火物層、７；鉄浴部、８；スラ
グライン部、９；天井部、１０；ミキサー、１１；コン
テナ、１２；クレーン、１３；コンベア、１４；取付は
台、１５；コンテナ車。ンラシ７リブクビＡＤフジリン歿１５−−−コンテ１卓

Claims

【特許請求の範囲】

（１）混銑車（１）の炉体２および炉口（３）の外壁を
形成する鉄皮（４）内面に積層された耐火物の層構造で
あって、前記鉄皮（４）の内面全域に設けられた定形レ
ンガ層（５）と、該定形レンガ層（５）の内面全域に積
層された不定形耐火物層（６）とから成り、銑浴部（７
）の前記不定形耐火物層（６）を形成する不定形耐火物
を、Ａｌ＿２Ｏ＿３を５０〜８０重量％、ＳｉＯ＿２を
０〜２０重量％、ＳｉＣを５〜２０重量％、そしてＣを
０．５〜５．０重量％の組成とし、銑浴部（７）を除く
スラグライン部（８）および炉口（３）内面を含む天井
部（９）の前記不定形耐火層（６）を形成する不定耐火
物を、前記銑浴部（７）の不定形耐火物層（６）を形成
する不定形耐火物からＣを除いた組成として成る混銑車
の耐火物構造。
（２）定形レンガ層（５）を、スラグを除去した残レン
ガで構成した請求項１に記載の混銑車の耐火物構造。
（３）不定形耐火物層（６）の層厚を、５０ｍｍ〜３０
０ｍｍの範囲内に設定した請求項１または２に記載の混
銑車の耐火物構造。
（４）混銑車（１）の鉄皮（４）内面全域に設けられた
定形レンガ層（５）の内面全域に、不定形耐火物層（６
）を振動施工法により積層成形し、該不定形耐火物層（
６）の振動施工法による成形に際して、一回の振動施工
で成形される層厚を１００ｍｍ以下とした混銑車の耐火
物施工方法。