JPH06256826A - 高炉出銑口周辺劣化部の補修方法及びこれに用いる治具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 出銑口周辺劣化部の補修においてガス抜き穴
を形成して、耐火物施工体に亀裂や剥落が生じる危険を
なくすことを可能とする。 【構成】 出銑口周辺解体部６に吹き付けあるいは流し
込みにより不定形耐火物３を余盛り状に充填した後、マ
ッドガン筒先２に取り付けた突起付き圧着治具１０を圧
着することにより補修部３０の圧着成形とガイド穴７の
成形をなし、その後上記圧着治具と交換してマッドガン
筒先に取り付けた錐内蔵治具２０を対接させることによ
り補修部３０の出銑口近縁部を局部的に圧着成形する一
方、該治具の錐２２をガイド穴７から所定量突出させる
ことにより、補修部３０に充填耐火物内の水分蒸発のた
めのガス抜き穴９を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、高炉出銑口周辺劣化部
の補修方法、特にガス抜き穴の成形をも行うようにした
補修方法及びこれに用いる治具に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】高炉の出銑作業は、出銑口開孔作業と出
銑口閉塞作業の２つに分けられる。前者の出銑口開孔作
業は、出銑口開孔機と呼ばれドリル穿孔と棒鋼の打ち込
みを行う装置を使用して、出銑口に炉の内外に通じる孔
を明ける作業である。一方、後者の出銑口閉塞作業は、
マッドガンと呼ばれる圧入機を使用してマッドと呼ばれ
る出銑口閉塞用充填物を出銑口に圧入する作業である。
これら二つの作業を交互に繰り返し行いつつ出銑作業は
行われる。

【０００３】出銑口より流出する溶銑の温度は千数百℃
と極めて高温であるため、溶銑の流出する出銑口の出口
内面には不定形耐火物よりなる耐火層が形成され、高炉
の外皮たる鉄皮への熱伝達を可能な限り少くしている。
また、この耐火層の端面、即ち出銑面は滑らかな平面状
に成型され、前述の出銑口閉塞作業の際、マッドガンの
先端と耐火層との隙間からのぼた漏れ、即ちマッドの漏
出がないようになされている。

【０００４】しかし、出銑口より流出する溶銑の温度は
極めて高いために、出銑及び閉塞作業を何回も繰り返す
と、上記耐火物は溶銑の熱、炉内ガス圧上昇或いは閉塞
に伴う大きな圧力変動等のために劣化されてしまい、出
銑口出口周縁に面荒れ状態が惹起される。このように出
銑口の端面、即ち出銑面が劣化して、同面に亀裂や付着
物が生じ、或いは部分的に出銑口を形成する材料が脱落
すると、マッドガンにより出銑口の内部にマッドを圧入
しようとした場合に、マッドガン筒先の先端面と出銑口
面との間に隙間が生じ、この隙間からマッドが漏れ出し
てしまう。また長期間繰り返し使用するとマッドガンの
出銑口に対する圧着力により出銑口に大きな窪みが生ず
る。

【０００５】従来、このように高炉出銑口が劣化した場
合、ブレーカと呼ばれる振動破壊装置により上記面荒れ
の生じた耐火層を壊し、新たに同部に補修用の不定形耐
火物を手塗りするとか、同部に型枠を作って耐火物を流
し込み、更にマッドガン筒先を押し付けて上記耐火物を
圧着成形する作業を行い、その後所要時間の乾燥工程を
経て、高炉出銑口を形成している。但し、この出銑口劣
化部の補修作業は、出銑口近傍での作業であるので、高
熱やガスに人体が晒され、危険かつ重労働である。

【０００６】そこで、特開昭５７−９８０９号公報にお
いては、図８に示すように、マッドガン３３の先端部
に、該先端部から後方にスカート状に広がる型枠４４を
セットし、これを出銑口３４周辺の露出させた煉瓦面３
５に対し出銑口閉塞時の定位置にて向き合わせることに
より、その壁面３５とスカート状型枠４４との間に空間
を形成し、その空間に、ＳｉＣ，Ａｌ₂ Ｏ₃ 等を主成分
とする流動性不定形耐火物４９を流し込み、この流動性
不定形耐火物４９が乾燥して固化した後、マッドガン３
３を退避させ、型枠４４を撤去するという出銑口枠部成
形方法が提案されている。この方法は、流し込んだ不定
形耐火物にマッドガンの先端を押付けて仕上げ成形する
のと同等の効果を狙ったものと考えられ、短時間にかつ
安全に整形できる等の利点があるとされている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この方法によ
れば、不定形耐火物に含まれる水分が高炉出銑口周辺部
の保有熱で蒸発してガス化し、施行体の内部を通って外
部へ抜ける際に、近傍に大気圧開放部が無く、このため
高圧となって施行体に亀裂・剥落を生じ易くなり、ひい
ては爆裂を起す恐れが大きい。本発明の目的は、上述の
欠点を解消し、出銑口周辺劣化部の補修においてガス抜
き穴を形成して、耐火物施工体に亀裂や剥落が生じる危
険をなくすようにした高炉出銑口周辺劣化部の補修方法
及びこれに用いる治具を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の高炉出銑口周辺劣化部の補修方法は、マッ
ドガン先端に脱着可能なガス抜き穴明け錐内蔵治具を取
り付け、マッドガン内部の充填材押出し力を利用して錐
を治具から所定長さだけ突出させることにより、施工体
内部に充填耐火物内の水分のためのガス抜き穴を成形す
るものである（請求項１）。

【０００９】上記穴明け錐内蔵治具の錐はマッドガン内
部のピストンに固定されており、マッドガン内部の充填
材押出し力によりピストンが治具内部のリング端面に当
るまで前進して充填部に貫入するが（請求項２）、上記
錐の貫入は旧施工体の手前までに止どめる（請求項
３）。

【００１０】本発明の好ましい形態においては、出銑口
周辺解体部を吹き付けあるいは流し込みにより不定形耐
火物で充填補修した後、マッドガン先端に取り付けた突
起付き圧着治具を補修部に圧着することにより補修部の
圧着成形とガス抜き穴用のガイド穴の成形をなし、その
後上記圧着治具と交換してマッドガン先端に取り付けた
錐内蔵治具を補修部に対接させることにより補修部の出
銑口近縁部を局部的に圧着成形する一方、該治具の錐を
上記ガイド穴から所定量突出させることにより、補修部
に充填耐火物内の水分のためのガス抜き穴を形成する
（請求項４）。

【００１１】また、上記治具の取り付け及び取り外しを
マッドガン格納位置で行う（請求項５）。そして、上記
不定形耐火物は出銑口周辺解体部に余盛り状に充填し、
また上記突起付き圧着治具には、前側に平坦な隆起面と
その外周囲に段差をもって延在するフランジ部と隆起面
内に適数個設けた小突起とを具備する治具を用い、該小
突起の充填補修部に対する押込量を上記フランジ部が出
銑口周辺耐火物の面に当接することで規制する（請求項
６）。

【００１２】一方、本発明で用いる治具のうち、圧着と
同時にガイド穴を明けることのできる突起付き圧着治具
は、前面側に平坦な隆起面及びその中央に設けた突起を
有し、隆起面の外周囲には段差を持ってフランジ部が延
在しており、後面側にはマッドガン筒先に対する取付部
を有する構成のものである（請求項７）。

【００１３】また、他のガス抜き穴明け錐内蔵治具は、
面側に平坦な隆起面を、後面側にはマッドガン筒先に対
する取付部を有し、更に隆起面を軸方向に貫通する錐
と、該錐の後端と連結されてマッドガン筒先内に位置さ
れマッドガン内部のマッド圧力により錐を突出後退駆動
するピストンとを具備する構成のものである（請求項
８）。

【００１４】このガス抜き穴明け錐内蔵治具の場合、上
記取付部はマッドガン筒先の縁部に対する嵌合部を形成
する二重の突設リングにより構成し、またピストンはマ
ッドガンの筒先の内径に外周が接する大きさに形成し、
そのピストンの最大前進位置が内側の突設リング端に当
接する位置で規制されように構成することができる（請
求項９）。

【００１５】

【作用】請求項１は、マッドガン先端に脱着可能なガス
抜き穴明け錐内蔵治具を取り付け、マッドガン内部の充
填材押出し力を利用して錐を治具から所定長さだけ突出
させることにより、施工体内部に、圧着成形と同時に、
充填耐火物内の水分が熱によりガス化して抜ける際に耐
火物に剥離や爆裂を生じさせないためのガス抜き穴を形
成することができ、これにより亀裂、剥落、爆裂を防止
することができる。この場合、請求項２、３の如くピス
トンの前進量を規制し、錐の貫入を旧施工体の手前まで
に止どめることで、出銑口内部からの熔融物噴出及びそ
れによる補修部の破壊といった危険を回避することがで
き十分な安全性を確保することができる。

【００１６】ところで、上記ガス抜き穴の成形時には施
工体が乾燥固化前の不安定な状態にある。そこで、請求
項４においては、この点を考慮し、上記ガス抜き穴の成
形にあっては、施工体全体の圧着成形用治具の前面に小
突起を設けることで、面の圧着成形と同時に、予めガス
抜き穴を貫入成形するためのガイド穴の穴明けができる
ようにしている。具体的には、そのような突起付き圧着
治具により、充填補修部を圧着成形すると同時に、後で
成形するガス抜き穴用のガイド穴を明ける。このガイド
穴を先に設けておくことにより、その後のガス抜き穴の
形成が容易となる。

【００１７】また、請求項６のように、出銑口周辺解体
部に余盛り状に充填した補修部を突起付き圧着治具で圧
着する際に、小突起の押込量を治具フランジ部が出銑口
周辺耐火物の面に当接することで規制することにより、
正確かつ容易にガイド穴を形成することができる。尚、
上記治具の取り付け及び取り外しをマッドガン格納位置
で行うことで（請求項５）、狭あいで、高熱ガスに晒さ
れる出銑口前面での圧着作業及び治具着脱作業がなく、
安全かつ簡単に行うことができる。

【００１８】一方、請求項７の突起付き圧着治具によれ
ば圧着と同時にガイド穴を明けることができ、また突起
とフランジ部との段差により小突起の貫入深さを決定す
ることができる。また、請求項８のガス抜き穴明け錐内
蔵治具は、マッドガン内部のマッド圧力により錐を突出
後退駆動することができる。この錐の突出量は、請求項
９の如く、ピストンが内側突設リング端に当接する構成
とすることで、容易に規制することがでる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明を図示の一実施例に基づいて説
明する。本発明においては、図２及び図４に示す如く、
マッドガン１の筒先２に第１、第２の治具１０、２０が
取り付けられて用いられる。即ち、図６に示す突起付き
圧着治具１０と、図７に示すガス抜き穴明け錐内蔵治具
２０である。

【００２０】第１の突起付き圧着治具１０は、図２及び
図６に示すように、前面側に平坦な円形の隆起面１１及
びその中央に設けた小突起１２を有し、隆起面１１の外
周囲には段差を持ってフランジ部１３が延在しており、
後面側にはマッドガン筒先２に対する取付部１４が設け
られている。平坦な円形の隆起面１１はマッドガン筒先
端面と同様の圧着効果を出すための領域であり、また小
突起１２はその圧着領域中央にガス抜き穴を明ける際の
ガイドとなる凹所を付けるためのものである。本実施例
の場合、小突起１２は円錐状に形成されている。

【００２１】一方、取付部１４は、この治具１０の後面
に二重リングとなるように２つのリング１５，１６を突
設し、両リング間に嵌合空間部１７を形成して成る。こ
の嵌合空間部１７はマッドガン筒先２の縁部（肉厚部）
を受け入れる嵌め合い部であり、嵌合後のマッドガン筒
先縁部に対し治具１０を離脱しないように固定するた
め、外側の突設リング１５の半径方向外部から固定ネジ
１８をネジ込んでいる。第２のガス抜き穴明け錐内蔵治
具２０は、図４及び図７に示すように、前面側にマッド
ガン筒先端面と同様の圧着効果を出すための平坦な円形
の隆起面２１を有し、後面側にはマッドガン筒先２に対
する取付部２４を有する。取付部２４は、治具１０の場
合と同じく、治具２０の後面に二重にリング２５，２６
を突設し、両リング間の嵌合空間部２７にマッドガン筒
先２の縁部を受け入れ、固定ネジ２８で固定する構成で
ある。

【００２２】しかし、治具１０の場合と異なり、この治
具２０は、隆起面２１の中央に軸方向に設けた貫通孔２
９より突出後退可能な錐２２を備えており、この錐２２
はその後端に設けたピストン２３により、マッドガン１
内部のマッド圧力により突出後退駆動されるようになっ
ている。従って、突設リング２５，２６間の嵌合空間部
２７は、マッドガン筒先２の縁部（肉厚部）を嵌挿した
とき、両者間がほぼ完全に封止されるような寸法精度を
有している。

【００２３】また、ピストン２３はマッドガン１の筒先
２の内径に外周が接して位置するため、マッド圧力で押
し出される錐２２の突出量は、ピストン２３が内側の突
設リング２６端に当接する位置で規制され、当接した時
点で最大となる。錐２２の具体的な突出長さは、錐自体
の長さに関係するが、図４の作用位置において最大突出
時となったとき錐先端が旧施工材料の手前で終端するよ
うに定められる。

【００２４】次に上記治具１０、２０を用いた補修方法
について説明する。図１〜図５において、４は出銑口周
辺耐火物、５は出銑口、６はそのような大補修の耐火物
解体工程で旧材を除去した出銑口周辺解体部を示す。 （１）まず、吹き付けあるいは流し込みにより、不定形
耐火物３を出銑口周辺解体部６内に充填する（図１）。
この不定形耐火物３の充填は、図１の３ａの如く、出銑
口周辺解体部６の容積に対し、十分余盛り状に充填す
る。余盛り状に充填する理由は、後述する図２のマッド
ガン筒先による圧着成形工程において不定形耐火物３が
材料不足とならず、所望通りの圧密性が得られるように
するためである。

【００２５】（２）一方、上記不定形耐火物の充填工程
の前後において、突起付き圧着治具１０を図２の如くマ
ッドガン１の筒先２にセットし準備しておく。即ち、治
具取付部１４の突設リング１５，１６間（嵌合空間部）
にマッドガン筒先２の縁部を嵌挿し、固定ネジ１８を締
め付けて治具１０をマッドガン筒先２に固定する。これ
はマッドガン格納位置の広い場所において行う。

【００２６】（３）マッドガン１を格納位置から旋回動
作させて、突起付き圧着治具１０をマッドガン１と一緒
に出銑口部に移動させ、治具１０の前面を、充填補修部
の不定形耐火物余盛り部３ａに対してマッドガン１の持
つ力で圧着する（図２）。余盛り部３ａ全体は治具１０
の隆起面１１及びその周囲フランジ部１３で押さえ込ま
れ、その押圧後の充填補修部表面３ｂが既存の出銑口周
辺耐化物４の外表面４ａと一致するようにする。これに
より、不定形耐火物３は所定の全体形状に形作られると
共に、出銑口周辺解体部６内に緻密に充填され、所定の
圧密性と強度が得られるようになる。また、小突起１２
が充填補修部表面３ｂに入り込んでガイド穴７（図３）
が明けられるが、このとき小突起１２が充填補修部表面
３ｂに入り込む深さも、フランジ部１３が外套面４ａに
当接することで規制される。

【００２７】（４）突起付き圧着治具１０をマッドガン
１と一緒にマッドガン格納位置へ旋回後退させ、マッド
ガン格納位置にて、圧着治具１０を取り外し、代りに第
２のガス抜き穴明け錐内蔵治具２０を取り付ける。尚、
図３に、第１の治具１０を除去した後における充填補修
部３０の状態、つまり充填補修部３０が圧縮されかつガ
イド穴７が明けられている様子を示す。

【００２８】（５）ガス抜き穴明け錐内蔵治具２０を取
り付けたマッドガン１を出銑口部、つまり出銑口５に対
応した作用位置まで移動させ、治具２０を図４の如く不
安形定耐火物３に圧着させる。このときガイド穴７に錐
２２先端が入り込む。続いて、マッドガン１内部の充填
材８の押出し力により、治具２０に内蔵されたピストン
２３を作動させ、ピストン２３が内側突設リング２６の
端面に当たるまで錐２２を前進させると、ガイド穴７に
案内されて錐２２が突出し、ガス抜き穴９が明けられ
る。この際、出銑口５の内部からの溶融物噴出及びそれ
による補修部３０の破壊が生じないように、錐２２が補
修部３０の施工範囲を越えて旧施工材即ち出銑口部５へ
貫通しないよう、予め措置を施しておく。本実施例で
は、既に述べたように、ピストン２３が内側突設リング
２６の端に当接する位置をもって錐２２の最大突出位置
を規制し、このときの錐２２の突出長さが、錐先端が旧
施工材料の手前で終端するように定めている。

【００２９】（６）マッドガン１を作用位置から格納位
置へ旋回動作させ、治具２０を取り外す。図５に、旧施
工材料の手前で終端するように形成されたガス抜き穴９
を示す。

【００３０】上記したように、（１）マッドガン先端に
脱着可能なガス抜き穴明け錐内蔵治具２０を取り付け、
マッドガン内部の充填材押出し力を利用して、錐２２を
治具内部の内側突設リング２６で規制される位置まで補
修部３０内に貫入させることにより、施工体（充填補修
部３０）内部にガス抜き穴９を簡易かつ安全に成形する
ことができ、これにより亀裂、剥落、爆裂を防止するこ
とができる。

【００３１】また、（２）ガス抜き穴９の成形時には施
工体が乾燥固化前の不安定な状態にあるが、施工体全体
の圧着成形をなす治具１０の前面（隆起面１１）に小突
起１２を設け、面の圧着成形と同時に予め錐２２のガイ
ド穴７を明けるため、ガイド穴７自体が容易かつ適切に
形成されると共に、この予め設けられたガイド穴７の存
在により、ガス抜き穴９の形成も容易かつ適切に行うこ
とができる。上記実施例では、ガス抜き穴９の数を１個
としたが、２以上の敵数本設けることができる。これ
は、１つのピストン２３に属する錐２２の数を対応する
数に増やすことにより達成することができる。

【００３２】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば下記
の如き優れた効果が得られる。 １）請求項１〜６によれば、出銑口補修において、施工
体内部に、充填耐火物内の水分が熱によりガス化して抜
ける際に耐火物に剥離や剥落を生じさせないためのガス
抜き穴が形成される。従って、出銑口補修部が不安形耐
火物施工後、乾燥固化する過程において、ガスが抜け易
くなることより、亀裂、剥落、爆裂の恐れが少なく安定
的に仕上げられる。 ２）上記ガス抜き穴の形成は圧着成形と同時に行われる
ため、効率的である。また、治具の取り付け及び取り外
しはマッドガン格納位置で行うので、狭あいで、高熱ガ
スに晒される出銑口前面での圧着作業、ガス抜き穴明け
作業及び圧着板、治具交換作業がなく、安全で簡単に作
業ができる。 ３）請求項７〜９によれば、本発明の補修方法に適した
簡易な構造の治具が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例における補修方法の充填工程
を示した図である。

【図２】図１の充填部を第１の治具で圧着成形する工程
を示した図である。

【図３】図２の第１の治具を除去した後の補修部の形状
を示した図である。

【図４】図３の補修部に第２の治具でガス抜き穴を成形
する工程を示した図である。

【図５】図４の第２の治具を除去した後の完成された補
修部を示した図である。

【図６】本発明の補修方法に用いた第１の治具の断面図
である。

【図７】本発明の補修方法に用いた第２の治具の断面図
である。

【図８】従来の補修方法を示した図である。

【符号の説明】

１ マッドガン ２ マッドガン筒先 ３ 不定形耐火物 ３ａ 不定形耐火物余盛り部 ３ｂ 充填補修部表面 ４ 出銑口周辺耐火物 ４ａ 外表面 ５ 出銑口 ６ 出銑口周辺解体部 ７ ガイド穴 ８ 充填材 ９ ガス抜き穴 １０ 突起付き圧着治具 １１ 隆起面 １２ 小突起 １３ フランジ部 １４ 治具取付部 １５，１６ 突設リング １７ 嵌合空間部 １８ 固定ネジ ２０ ガス抜き穴明け錐内蔵治具 ２１ 隆起面 ２２ 錐 ２３ ピストン ２４ 取付部 ２５ 外側突設リング ２６ 内側突設リング ２７ 嵌合空間部 ２８ 固定ネジ ２９ 貫通孔 ３０ 充填補修部

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】マッドガン先端に脱着可能なガス抜き穴明
   け錐内蔵治具を取り付け、マッドガン内部の充填材押し
   出し力を利用して錐を治具から所定長さだけ突出させる
   ことにより、施工体内部に充填耐火物内の水分蒸発のた
   めのガス抜き穴を成形したことを特徴とする高炉出銑口
   周辺劣化部の補修方法。
2. 【請求項２】上記穴明け錐内蔵治具の錐はマッドガン内
   部のピストンに固定されており、マッドガン内部の充填
   材押出し力によりピストンが治具内部のリング端面に当
   るまで前進して充填部に貫入することを特徴とする請求
   項１記載の高炉出銑口周辺劣化部の補修方法。
3. 【請求項３】上記穴明け錐内蔵治具の錐は、旧施工体の
   手前まで貫入させることを特徴とする請求項２記載の高
   炉出銑口周辺劣化部の補修方法。
4. 【請求項４】出銑口周辺解体部を吹き付けあるいは流し
   込みにより不定形耐火物で充填補修した後、マッドガン
   先端に取り付けた突起付き圧着治具を補修部に圧着する
   ことにより補修部の圧着成形とガス抜き穴用のガイド穴
   の成形をなし、その後上記圧着治具と交換してマッドガ
   ン先端に取り付けた錐内蔵治具を補修部に対接させるこ
   とにより補修部の出銑口近縁部を局部的に圧着成形する
   一方、該治具の錐を上記ガイド穴から所定量突出させる
   ことにより、補修部に充填耐火物内の水分蒸発のための
   ガス抜き穴を形成することを特徴とする高炉出銑口周辺
   劣化部の補修方法。
5. 【請求項５】上記治具の取り付け及び取り外しをマッド
   ガン格納位置で行うことを特徴とする請求項４記載の高
   炉出銑口周辺劣化部の補修方法。
6. 【請求項６】上記不定形耐火物は出銑口周辺解体部に余
   盛り状に充填し、また上記突起付き圧着治具には、前側
   に平坦な隆起面とその外周囲に段差をもって延在するフ
   ランジ部と隆起面内に適数個設けた小突起とを具備する
   治具を用い、該小突起の充填補修部に対する押込量を上
   記フランジ部が出銑口周辺耐火物の面に当接することで
   規制したことを特徴とする請求項４記載の高炉出銑口周
   辺劣化部の補修方法。
7. 【請求項７】前面側に平坦な隆起面及びその中央に設け
   た突起を有し、隆起面の外周囲には段差を持ってフラン
   ジ部が延在しており、後面側にはマッドガン筒先に対す
   る取付部を有することを特徴とする突起付き圧着治具。
8. 【請求項８】面側に平坦な隆起面をまた後面側にはマッ
   ドガン筒先に対する取付部を有し、更に隆起面を軸方向
   に貫通する錐と、該錐の後端と連結されてマッドガン筒
   先内に位置されマッドガン内部のマッド圧力により錐を
   突出後退駆動するピストンとを具備することを特徴とす
   るガス抜き穴明け錐内蔵治具。
9. 【請求項９】上記取付部はマッドガン筒先の縁部に対す
   る嵌合部を形成する二重の突設リングにより構成し、ま
   たピストンはマッドガンの筒先の内径に外周が接する大
   きさに形成し、そのピストンの最大前進位置が内側の突
   設リング端に当接する位置で規制されようにしたことを
   特徴とする請求項８記載のガス抜き穴明け錐内蔵治具。