JPH0592254A - 熔融金属収容容器の製造及び修理方法 - Google Patents

熔融金属収容容器の製造及び修理方法

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JPH0592254A JP4065156A JP6515692A JPH0592254A JP H0592254 A JPH0592254 A JP H0592254A JP 4065156 A JP4065156 A JP 4065156A JP 6515692 A JP6515692 A JP 6515692A JP H0592254 A JPH0592254 A JP H0592254A
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 熔融金属を収容する上開き壁体部材の製造及
び修理方法の提供。 【構成】 熔融金属を収容する上開き壁体部材の製造方
法、及び使い古した斯かる部材の修理方法。この方法
は、収容する熔融金属により熔融可能な粗目メッシュ金
属スクリーンからなる壁体部材の内面を画定する型の内
壁を形成する工程を含む。次の工程は、アルミナ-炭化
珪素注型配合物を、粗目メッシュスクリーンと、型形成
外壁との間に移送することである。壁体部材を修理する
場合、壁体部材の損傷又は使い古した部分を全て取り除
き、注型配合物を注入してこれらの部分を取り替える。
次の工程は、粗目メッシュスクリーンが、注型配合物と
接触して所定の位置に留まっている間に、注型配合物を
乾燥させるため、加熱することである。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の背景及び概要】本発明は、スルー(through)、
ランナー、トリベ、及び熔融した鉄及びスチールを収容
し、処理するのに使用する他の容器のような上開き壁体
部材の製造方法に関する。本発明は、従来式に構成され
た容器部材よりも、速やかに乾燥させることができ、特
に、壁が熔融した鉄及び金属に含まれるスラグと接触す
る壁体収容部材の上部において、多孔質の問題及び欠陥
の少ない壁体収容部材を提供するものである。
【０００２】本発明は、壁体収容部材を形成するため、
1990年5月21日に出願され、本特許出願と同じ譲受人に
譲渡された米国特許出願第07/527,033号に記載された注
型配合物を使用する場合に、特に好都合であり、それ
は、注型配合物を型に移送するためのクレーン及びホッ
パー、並びに型の従来式の内壁を構成するスチールプレ
ートの必要性が排除されているからである。前記特許出
願の開示全体は、参照することにより、本明細書に組込
まれている。 従来、熔融した鉄及びスチールを搬送す
るためのスルー及びランナーは、溶鉱炉又は他の熔融金
属容器の出銑スパウト(tap spout)附近の現場において
構成されている。スルー又はランナー用の型は、型の外
壁（下部壁）として溝又は他の有り合せの(existing)構
造体の有り合せの壁を利用している。斯かる型の内壁
（上部壁）は、注型配合物を注入し、注型配合物の硬化
の間に水分を逃すためのガス抜き領域をもたらす外部型
壁と内部型壁との間の空間だけを残して外壁から離れた
重いスチールプレートから形成されている。過去におい
ては、注型配合物を適当に硬化させるのに必要な乾燥工
程は、型の内壁である重いスチールプレートを除去する
のに十分なだけ注型配合物が硬化する迄開始することが
できなかったが、それは、注型配合物の乾燥の間に水分
を逃すためのガス抜き領域が限られていたためであり、
このガス抜き領域は、型の内壁と外壁との間の型上部周
縁部の周りに備っていた。スルー又はランナーが、役に
たたない場合には、炉又は熔融金属容器が使用できず、
炉が使用できない時間は、それぞれ損失になる。
【０００３】本発明によれば、従来重いスチールプレー
トで構成されていた内部型壁が、従来の建築構造におい
て注入したコンクリートを保持するのに用いられてきた
種類の粗目メッシュ亜鉛鍍金スチールスクリーンに代え
られている。注型配合物が完全に乾燥した後に熔融金属
を導入することによる粗目メッシュスクリーンの除去
は、完成したコンクリート構造の構成要素としてメッシ
ュが残るコンクリート建築構造における同様のメッシュ
の使用と比較して、本発明方法の顕著な特徴の一つであ
る。本発明の方法において、粗目メッシュスクリーン
を、型の内壁として用いることが、注型配合物の乾燥工
程を、注入工程終了の後直ちに開始することを可能にし
ている。乾燥工程の間、メッシュスクリーンは除去され
ないので、注型配合物が硬化するのを待つ必要はない。
メッシュスクリーンには、乾燥して行く配合物から水分
を抜くのを可能にするのに十分な開口が有り、実際、メ
ッシュスクリーンは、出来上がったスルー又はランナー
に導入する熔融金属により熔融されるまで除去されない
のである。更に、メッシュスクリーンが軽量であり、し
かも、注型配合物が、型のキャビティにポンプで送り込
むことが出来る稠度のものであるため、本発明の方法に
よるスルー及びランナーの構築においては、クレーン及
びホッパーが必要でなく、それにより、斯かる設置費用
が低減される。
【０００４】本発明は、使い古したスルー、ランナー、
トリベ、及び熔融した鉄及びスチールを収容し、処理す
るのに使用する他の容器の修理及び改修にも適してい
る。修理及び改修は、損傷した耐火材料を除去するこ
と、粗目メッシュスクリーンを型の内壁として据えるこ
と、及び、更新注型配合物を注入することにより行われ
る。更新注型配合物は、スクリーンと、残存する元の配
合物壁との間に注がれる。当初の設置の場合のように、
注型配合物が硬化し、内部型壁が除去されるのを待つこ
となく、乾燥工程を直ちに開始することが出来る。
【０００５】
【実施例】本発明は、添付図面に幾分模式的に図示され
ている。添付図面の図１〜図３は、溶鉱炉又は転炉の出
銑口等の熔融金属源から、鉄及びスチール等の熔融金属
を移送するための収容部材として用いられるスルー又は
ランナー１１等の上開き壁体構造の製造に適した本発明
の方法を示している。スルーは、型１３により形成され
る。型１３の外壁１５は、コンクリート、石又は煉瓦の
溝のような現場形成物でよい。スルーの端壁１７も、現
場構造体であり、溶鉱炉又は他の熔融金属収容源の壁で
よい。本発明の新規な特徴として、型の内部壁、即ち上
部壁１９が、粗目メッシュ亜鉛鍍金スチールスクリーン
２１から形成されている。この種のスクリーンは、「ス
テイ-フォーム(Stay-Form)」の名称でアラバマ州、バー
ミンガムのアラバマ・メタル・インダストリーズ・コーポ
レーション(Alabama Metal Industries Corp.)により販
売されている。勿論、同様な特性を有する他のスクリー
ンを、使用することもできる。この種のスクリーンは、
従来、硬化したコンクリートの永久部分として機能する
スクリーンを有するコンクリート建築構造用の所定位放
置(leave-in-place)成形壁として、用いられてきた。
【０００６】注型配合物を注入する間、粗目メッシュ金
属スクリーンを所定の位置に保持するため、ワイヤタイ
２７により互に連結された長方形のスチール管２５から
なる枠２３が、型のコンクリート壁１５に支持されてい
る。注型配合物３７が、本発明の好ましい実施態様で
は、1990年5月21日に出願された米国特許出願第07/527,
033号に記載されている種類のアルミナ-炭化珪素系耐火
物である。好ましい注型組成物は、主成分として、耐火
基材を55〜90重量％の間の量含んでいるのがよい。耐火
基材は、30μと7mmとの間の平均粒径を有するのが好ま
しく、焼成クレー、ムライト、褐色熔融アルミナ(brown
fused alumina)、管状アルミナ、又はそれらの混合物
からなるのが好ましい。焼成クレー又はムライトを利用
する場合には、使用量は、60〜75重量％の間であるのが
好ましい。褐色熔融アルミナを用いる場合には、使用量
は、65〜80重量％の間であるのが好ましい。管状アルミ
ナに関しては、使用量は、70〜90重量％の間であるのが
好ましい。
【０００７】耐火材量に加え、注型組成物は、1〜35重
量％の量の炭化珪素を含むのが好ましく、5〜25重量％
の量の炭化珪素を含むのがより好ましい。炭化珪素は、
30μと1.5mmとの間の平均直径を有することが好まし
い。注型組成物は、任意に、2〜10重量％のグラファイ
トを含んでいてもよく、グラファイトは、究極的に、ス
ラグの基材への付着又はスラグによる基材への浸透を防
止する湿潤防止剤(nonwettingagent)として作用する。
グラファイトは、非晶質でも結晶質でもよく、或いはフ
レークの形態でもよい。
【０００８】注型組成物は、更に、水性媒体に細かく分
散した(好ましくはコロイド状)シリカ粒子からなるシリ
カバインダーを含んでいる。好ましくは4〜100mμの間
の平均直径、最も好ましくは8〜20mμの平均直径を有す
るシリカを、先ず、15〜70重量％の間の量、好ましくは
約40重量％の量、水に分散させる。次いで、得られたコ
ロイド状シリカバインダーを、注型組成物の他の成分
と、出来上がる組成物の重量を基準にして8〜14％の間
の量混合する。
【０００９】注型組成物は、0.02〜1％の間の硬化剤を
含んでいることが好ましい。好適な硬化剤の例には、ア
ルミン酸カルシウムセメント及び酸化マグネシウムがあ
る。最後に、注型組成物は、5〜20重量％の間の焼成ア
ルミナ、及び1〜10重量％の間の微細シリカ(microsilic
a)を含んでいることが好ましい。焼成アルミナは、シリ
カバインダーと反応して、特に高温において、向上した
結合特性をもたらす沈殿相を形成する。焼成アルミナ
は、0.2〜70μの平均直径を有するのが好ましい。微細
シリカは、注型組成物の初期流動特性を向上させる。微
細シリカは、0.1〜1.0μの平均直径を有するのが好まし
く、0.15〜0.25μの間の平均直径を有するのが最も好ま
しい。注型配合物は、可撓性のチューブ４１を通して、
粗目メッシュスクリーン２１と、型の外壁１５との間の
空隙３９に、ポンプで送られる。
【００１０】外壁１５と、型１３の内壁を形成する粗目
メッシュ金属スクリーン２１との間の空隙が、注型配合
物３７で充たされたら、直ちに、添付図面の図２に示す
ように、型の長さに沿って延びる仮設有孔ガスパイプ４
５を据え、注型配合物を乾燥させる熱をくわえる。注型
配合物３７は、型の内壁１９を形成する粗目メッシュ金
属スクリーン２１が、所定の位置に留まっている状態
で、乾燥させることができる。注型配合物は、注型配合
物の外面、即ち低温面が104.4℃(220°Ｆ)に達するまで
加熱する。
【００１１】粗目メッシュスクリーン２１を、型１３の
内壁１９として用いることにより、型の開いている上部
を通してだけでなく、粗目メッシュ壁を通して水分が逃
げることができるため、従来の型構造に備っている注型
配合物の水分をとばすためのガス抜き領域の他に、追加
のガス抜き領域がもたらされる。したがって、従来の注
型方法により形成されたスルーにおいて起こるスルー上
部の乾燥した注型配合物における泡の発生及び多孔質化
が、本発明の注型方法に従って、かなり減少するか又は
無くなる。
【００１２】添付図面の図３に示すように、注型配合物
が完全に乾燥した後でも、粗目メッシュ金属スクリーン
２１又はその長方形のスチール管２５からなる支持枠２
３を取り除く必要はない。鉄又はスチールである熔融金
属４９は、熔融金属を排出する注ぎ口５１を通して炉の
出銑口からスルー１１に注ぐことができ、粗目メッシュ
金属スクリーン２１及び支持枠２３を熔かし去る。
【００１３】本発明の方法は、使い古したスルー、ラン
ナー、トリベ、及び熔融した鉄及びスチールを収容し、
処理するのに用いる他の容器を修理、改修するのにも適
している。斯かる損傷した、又は使い古したスルー１１
の修理は、添付図面の図４に示す方法で行われる。全て
の破損又は損傷した部分、即ち破損又は損傷したスルー
の壁を形成する注型配合物５３を、取り除く。粗目メッ
シュ金属スクリーン２１から構成される内部型壁１９
は、長方形のスチール管２５からなる枠組み２３により
取り付けられ、支持されている。金属スクリーン２１
と、壁を再生するために尚残っている古い注型配合物５
３との間の空隙５５に、注型配合物３７を注入して再築
壁を形成する。
【００１４】本明細書に開示した本発明の実施態様は、
目下好適であると考えられるものであるが、本発明の精
神及び範囲から逸脱することなく、種々の変更及び改良
を行うことができることが分る。本発明の範囲は、特許
請求の範囲に示され、特許請求の範囲の均等態様の意味
及び範囲内に入る全ての変更は、本発明の範囲に包含さ
れることを意図するものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】型の内壁が粗目メッシュ金属で形成されている
スルー型に、注型配合物をポンプ注入する本発明の方法
を示す部分斜視図である。
【図２】図１の型の長手方向断面図であり、注型配合物
が型壁の間の空隙を充たし、注型配合物を乾燥させるた
め、型に熱が加えられている。
【図３】出来上がったスルーに注入されている熔融金属
の破断長手方向断面図であり、熔融金属が、型の内壁で
あるワイヤメッシュ及びワイヤメッシュの支持枠を熔融
している。
【図４】本発明方法の、使い古したスルーの修理への適
用を示す、スルーの横方向断面図である。
【符合の説明】
１１…上開き壁体部材 １３…型 １５…型の外壁 １９…型の内壁 ２１…粗目メッシュスクリーン ３７…注型配合物 ４９…熔融金属

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 熔融金属、特に流動熔融金属を収容する
    ための上開き壁体部材の製造方法であって、 収容する熔融金属により熔融可能な粗目メッシュ金属ス
    クリーンからなる壁体部材の内側を画定する型の内壁を
    形成する工程と、 前記壁体部材を形成するため、アルミナ-炭化珪素注型
    配合物を、前記内壁である粗目メッシュスクリーンと、
    前記型の外壁との間に移送する工程と、 前記内部型壁である前記粗目メッシュスクリーンが、前
    記注型配合物と接触して所定の位置に留まっている間
    に、前記注型配合物を乾燥させるため、熱を加える工程
    と、 前記上開き壁体部材に高温熔融金属を流入させることに
    より、前記粗目メッシュスクリーンを除去する工程と
    を、含むことを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 前記注型配合物が、ポンプで送り出すこ
    とにより移送されることを特徴とする請求項１記載の方
    法。
  3. 【請求項３】 熔融金属、特に流動熔融金属を収容する
    上開き壁体耐火部材の修理方法であって、 前記耐火部材の全ての損傷した又は使い古した部分を取
    り除く工程と、 前記壁体部材の内側に、収容する熔融金属により熔融可
    能な粗目メッシュ金属スクリーンからなる壁を形成する
    工程と、 スルー壁を修復するため、アルミナ-炭化珪素注型配合
    物を、前記内壁である粗目メッシュスクリーンと、前記
    耐火材料の現存部分との間に移送する工程と、 前記内部型壁である前記粗目メッシュスクリーンが、前
    記注型配合物と接触して所定の位置に留まってる間に、
    前記注型配合物を乾燥させるため、熱を加える工程と、 前記上開き壁体部材に高温熔融金属を流入させることに
    より、前記粗目メッシュスクリーンを除去する工程と
    を、含むことを特徴とする方法。
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