JPH068480Y2 - 不定形耐火物の吹付ノズル - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は、溶融金属収納容器における不定形耐火物吹付
機における吹付ノズルの改良に関し、詳しくは、不定形
耐火物に水分等を加えて混練した後、例えばモルタルポ
ンプでノズルまで輸送し圧縮空気とともに混練物（不定
形耐火物）を被施工体に噴射する吹付ノズルに関するも
のである。

（従来の技術） 従来、例えば溶鋼のような溶融金属の収納容器において
は、高温で苛酷な使用条件下においても長期の使用に耐
えるようにすべく、内張り耐火物の表面を不定形耐火物
でコーティングしたり或いは、使用途中において中間補
修を施すことがなされている。このような収納容器のコ
ーティング或いは中間補修法として、作業環境或いは施
工能率の観点から不定形耐火物の吹付による方法が一般
に採られている。

不定形耐火物の吹付方法には湿式法と乾式法があるが、
本考案は湿式法に属する。湿式法による不定形耐火物の
吹付装置におけるノズルとして、例えば、特公昭４８−
１６２１号公報に開示されているノズルが知られてい
る。この公報に開示されている不定形耐火物の吹付装置
においては、予め泥奨状に混練された不定形耐火物を、
例えばモルタルポンプでノズルまで輸送し、ノズル内に
圧縮空気を送給しノズル先端から噴射せしめる。而し
て、従来の湿式吹付法を実施する装置にあっては、第２
図に示すように、吹付ノズルの噴射口(17)は吹付用圧縮
空気(3)を導入するための圧縮空気導入孔(4)を有し、導
入された圧縮空気は泥奨状の不定形耐火物(1)をアトマ
イズして先端から噴射すべく機能する。また、前記ノズ
ルの噴射口(17)の先端部は内部圧力の脈動防止のために
絞り構造を採っていることが多い。

（考案が解決しようとする課題） 前記従来の湿式吹付法における吹付ノズルにあっては、
制御部を絞り構造としているために、噴射された不定形
耐火物(1)は霧化分散が十分ではなく、泥奨状の不定形
耐火物の性状によっては１５〜２０mmの粒径をもつ疑似
粒子が吹付面に到達することがある。

かかる大きな疑似粒子が吹付面に衝突すると、クレータ
状の凹凸を生成し不定径耐火物吹付表面性状を粗悪なも
のにする。前記凹凸の高低差は１０mm前後に達する場合
があり、このことに起因してコーティング或いは補修さ
れた不定径耐火物層の厚さが局部的に薄くなり、この部
分から溶鋼が浸入し溶融金属収納容器の耐用寿命を短く
する。従って、クレータ状の凹凸の生成が多い場合に
は、不定形耐火物吹付工程後に鏝仕上げ等によって不定
形耐火物層表面を平滑にする必要があった。

不定形耐火物吹付における疑似粒等粒塊の形成は、吹付
用圧縮空気(3)の圧力を高くすることによってある程度
は防止できるけれども、この先行技術においては、ノズ
ルの噴射口(17)内での不定形耐火物(1)の分散であるこ
とまた、ノズル先端部が絞り構造であることに起因して
アトマイズされた不定形耐火物が再凝結し、粒塊形成の
防止は完全ではなくまた、吹付用圧縮空気の圧力を高め
ることは不定形耐火物のリバウンドロスを多くし施工コ
ストを高めることになる。

一方、湿式法による不定形耐火物の吹付補修にあって
は、被施工体が高温（約２００℃以上）になると不定形
耐火物層の境界面に膨れ等が発生し、不定形耐火物（補
修材）が剥落するという問題がある。このような膨れの
発生を防止すべく、吹付用圧縮空気中に添加剤（硬化剤
等）を混入することがなされるが、ノズル内での混入で
あるために十分な混合がなされず不定形耐火物の剥落防
止効果も十分ではなかった。また、ノズルの噴射口(17)
内での硬化剤等の添加であることに起因して噴射口まで
のノズル内周面に不定形耐火物が付着、固化してノズル
閉塞をきたし、吹付作業の続行を不可能とする問題があ
るほかノズル先端から未混合の硬化剤が周囲に飛散し大
気を汚染する問題もあった。

本考案は、かかる従来技術における問題を解決し、叙上
のような湿式吹付法特有の現象即ち、吹付時の不定形耐
火物表面での大小のクレータの発生を抑え、平滑で均質
な表面性状の不定形耐火物層が得られまた、特定の目的
の被施工体に不定形耐火物の吹付を行うに際し、硬化剤
等の添加剤を周囲に飛散させることなく、効率よく不定
形耐火物（吹付材）中に添加混合することができる不定
形耐火物の吹付ノズルを提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本考案の特徴とする処は、水分等とともに予備混練され
た不定形耐火物を、その先端から噴射する不定形耐火物
吹付ノズルにおいて、吹付用圧縮空気導入孔(4)を有す
るとともにその先端に絞り構造の噴射口(17)を有するノ
ズル本体(2)に、該ノズル本体(2)の先端外周部に環状の
空気貯室(12)を形成する給気ヘッダー(6)を設けるとと
もに該給気ヘッダー(6)先端部に固設されノズル本体(2)
の軸心と実質的に同じ中心をもつ孔を有するノズル先端
ガイド(10)の一面とノズル本体(2)の先端面間に、不定
形耐火物噴射流半径方向中心を指向する噴射孔(13)を形
成し更に、前記給気ヘッダー(6)外周部に均圧室(14)を
形成するブラケット(8)を設けるとともに前記ノズル先
端ガイド(10)外周面と前記ブラケット(8)内周面間に略
軸方向を指向する遮断流吹出口(16)を設けたことを特徴
とする不定形耐火物の吹付ノズルにある。

以下、本考案を詳細に説明する。

（作用） 本考案にあっては、ノズルから噴射された不定形耐火物
に向けて給気ヘッダー(6)によって形成される空気貯室
(12)から噴射口(13)を経て圧縮空気を噴射しこの空気ジ
ェットによって、噴射口(17)から噴射された後の不定形
耐火物(1)を分断、細粒化して霧状にする。即ち、第１
図に示すように、吹付用圧縮空気(3)によって不定形耐
火物(1)はノズルの制御部へ搬送され噴射される。本考
案においても、ノズルの先端は絞り構造となっているか
ら、そのままでは不定形耐火物は１０〜２０mmφの粒塊
となりクレータ状凹凸生成の原因となる。

而して、本考案においては、不定形耐火物はノズル先端
の噴射口(17)から噴射された直後に、圧縮空気(5)が空
気貯室(12)から噴出口(13)を介して不定形耐火物噴射流
半径方向中央を指向して噴射され、この空気ジェットに
よって不定形耐火物(1)が分断、細粒化される。この不
定形耐火物の分断、細粒化はノズル(2)の外部でなされ
るから、再凝結による粒塊の形成はない。また、従来の
ノズルでは第３図（イ）に示すように、吹付幅に対する
不定形耐火物の有効厚み幅が約６０％と狭い。これに比
し本考案のノズルにおいては、ノズル先端の噴射口(17)
から噴射された不定形耐火物を包囲遮断する圧縮空気
(9)を遮断流吹出口(16)から噴出せしめることによっ
て、分断細粒化された不定形耐火物の周囲への飛散を抑
え、吹付幅に対する不定形耐火物の有効厚み幅比率を約
８０％と拡大でき、無効厚み部分のロスを少なくし得
る。さらに、前記不定形耐火物を包囲、遮断する圧縮空
気流は、ノズル先端の噴射口(17)から落下する不定形耐
火物のロスを減少させる効果をも奏する。

また、特定の目的のために圧縮空気に添加剤、例えば硬
化剤を混入しようとする場合、添加剤の拡散と均一混入
を可能ならしめまた、噴射された後の不定形耐火物に空
気流を使って添加剤を混入せしめるので添加剤（硬化剤
等）がノズル内面へ付着、固化することがない。

さらに、ノズル先端の噴射口(17)から噴射された不定形
耐火物を包囲、遮断する遮断流吹出口(16)からの圧縮空
気流によつて、不定形耐火物に混入されなかった添加剤
の二次混入が行え、加えて添加剤の大気中への飛散を防
止しスムーズに連続吹付作業を遂行し得る。

（実施例） 以下に、第１図に示す本考案の好ましい一実施例に基づ
いて、本考案をさらに詳細に説明する。

ノズル本体(2)は筒形で、その先端には絞り構造の噴射
口(17)が開口されるとともに円周壁には圧縮空気導入孔
(4)が穿設されている。ノズル本体(2)先端外周部には筒
状の給気ヘッダー(6)が螺着され、環状の空気貯室(12)
を形成するとともに前記給気ヘッダー(6)先端に固設さ
れノズル本体(2)の軸心と実質的に同じ中心をもつ孔を
有するノズル先端ガイド(10)の一面とノズル本体(2)の
先端面間に、不定形耐火物噴射流半径方向中心を指向す
る噴射口(13)を形成する。また、給気ヘッダー(6)には
圧縮空気或は添加剤（硬化剤等）添加圧縮空気(5)の導
入孔(7)が穿設される。この圧縮空気導入孔(7)はまた、
硬化剤導入路を兼ねることもできる。而して、噴出口(1
3)からの圧縮空気(5)は、噴射口(17)から噴射された不
定形耐火物を分断、細粒化すべく機能する。給気ヘッダ
ー(6)の外周部にはブラケット(8)が螺着され、環状の均
圧室(14)を形成する。ブラケット(8)には圧縮空気(9)の
導入孔(15)が穿設されるとともに、ノズル先端ガイド(1
0)外周面とブラケット(8)内周面間に環状の遮断流吹出
口(16)が形成される。圧縮空気(9)による前記遮断流は
所謂エアカーテンを形成し、ノズル本体(2)先端の噴射
口(17)から噴射された不定形耐火物(1)を包囲遮断すべ
く機能する。この実施例における不定形耐火物吹付ノズ
ルにおいては、ノズル本体(2)内部へ導入される圧縮空
気(3)とは独立に、給気ヘッダー(6)によって形成される
空気貯室(12)から噴出口(13)を介して不定形耐火物噴射
流半径方向中心を指向して噴射される圧縮空気或は添加
剤が混入された圧縮空気(5)によって、ノズル本体(2)先
端の噴射口(17)から噴射された不定形耐火物(1)を分
断、細粒化する。このように本考案のノズルにおいて
は、第１図に示すように、不定形耐火物(1)の噴射角θ
とノズル先端ガイド(10)によって断面三角形の環状の三
角空間(18)が形成され、噴出口(13)から圧縮空気或は添
加剤が混入された圧縮空気(5)が前記三角空間(18)を通
して噴射される。而して、本考案にあっては、不定形耐
火物(1)がノズル本体(2)先端の噴射口(17)から噴射され
た後に、噴出口(13)からの圧縮空気等のジェットによっ
て分断、細粒化されるから、再凝結による粒塊の形成も
なく添加剤として硬化剤を混入した場合でも硬化剤の拡
散は均一でありまた、ノズル本体(2)の内面への付着、
固化もない。

また、噴射口(17)から噴射された不定形耐火物(1)を包
囲遮断すべく、均圧室(14)から遮断流吹出口(16)を介し
て噴射された圧縮空気(9)流（円筒状のエアカーテン）
が、噴出口(13)からの圧縮空気によって分断、細粒化さ
れた不定形耐火物の大気中への飛散を抑え、第３図
（イ）、（ロ）に示すように、吹付幅に対する不定形耐
火物有効厚み幅（Ｄ）が、従来のノズルでは約６０％で
あったが、本考案のノズルでは約８０％と向上してい
る。

さらに、ノズル先端からの落下による不定形耐火物のロ
スが減少する。

また、ブラケット(8)を軸方向に変位させることによっ
て包囲遮断流の流れを変化させるか或いは包囲遮断流の
圧力を変化させることによって、不定形耐火物の有効厚
み幅（Ｄ）の制御も可能である。さらに、遮断流吹出口
(16)は、この実施例においては環状のスリット構造とし
たけれども、ラバール構造或いは複数の孔でもよい。

また、この実施例の吹付ノズル（第１図）により、硬化
剤添加圧縮空気(5)によって噴射口(17)から噴射された
後の不定形耐火物(1)に硬化剤を混入せしめたものと、
第２図に示す従来のノズルにより、吹付用圧縮空気
（３）中に硬化剤を添加して不定形耐火物(1)に硬化剤
を混入せしめたものとを、その他の諸条件を全て同一に
して高温（３００℃）の溶融金属収納容器の耐火物壁面
に吹付を行った処、従来のノズルによったものは吹付ノ
ズルに閉塞を発生し吹付作業中断となりまた、耐火物壁
面に到達した一部の不定形耐火物は膨れを発生し剥離し
たが、本実施例のノズルによったものは、硬化剤の不定
形耐火物への混入が均一になされ、ノズル閉塞や耐火物
壁面に到達した不定形耐火物の膨れ等は発生せず健全な
吹付面が得られまた、包囲遮断流によって硬化剤の大気
中への飛散も抑えられた。

（考案の効果） 叙上のように本考案によれば、その構成によって、噴射
された不定形耐火物を分断細粒化して霧状に分散させ吹
付面を平滑且つ均質にできまた、不定形耐火物層の有効
厚みを制御し不定形耐火物のロスを抑え得る。しかも硬
化剤を圧縮空気とともにノズルから噴射された後の不定
形耐火物に混入するようにしたからノズル閉塞もなく、
高温の被施工体に到達した後の不定形耐火物にも膨れの
発生、剥離もなくさらに、硬化剤の周囲への飛散も抑え
るという優れた効果を得ることができた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の不定形耐火物の吹付ノズルの縦断面
図、第２図は従来の不定形耐火物の吹付ノズルの縦断面
図、第３図（イ）は、従来の不定形耐火物の吹付ノズル
によるときの吹付不定形耐火物有効厚み幅を示す図、第
３図（ロ）は、本考案の不定形耐火物の吹付ノズルによ
るときの吹付不定形耐火物有効厚み幅を示す図である。 (1)：不定形耐火物、(2)：ノズル本体 (3)：吹付用圧縮空気、(4)：圧縮空気導入孔 (5)：圧縮空気又は硬化剤添加の圧縮空気 (6)：給気ヘッダー、(7)：硬化剤導入孔 (8)：ブラケット、(9)：圧縮空気 (10)：ノズル先端ガイド、(11)：飛散硬化剤 (12)：空気貯室、(13)：噴出口 (14)：均圧室、(15)：圧縮空気導入孔 (16)：遮断流の吹出口 (17)：ノズル先端の絞り構造 (18)：リング状の三角空間

フロントページの続き (72)考案者 澤村 靖昌 福岡県北九州市戸畑区牧山１−１−36 濱 田重工株式会社内 (72)考案者 藤崎 勵 福岡県北九州市八幡西区大字本城赤坂611 −13

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】水分等とともに予備混練された不定形耐火
   物を、その先端から噴射する不定形耐火物吹付ノズルに
   おいて、吹付用圧縮空気導入孔(4)を有するとともにそ
   の先端に絞り構造の噴射口(17)を有するノズル本体(2)
   に、該ノズル本体(2)の先端外周部に環状の空気貯室(1
   2)を形成する給気ヘッダー(6)を設けるとともに該給気
   ヘッダー(6)先端部に固設されノズル本体(2)の軸心と実
   質的に同じ中心をもつ孔を有するノズル先端ガイド(10)
   の一面とノズル本体(2)の先端面間に、不定形耐火物噴
   射流半径方向中心を指向する噴出孔(13)を形成し更に、
   前記給気ヘッダー(6)外周部に均圧室(14)を形成するブ
   ラケット(8)を設けるとともに前記ノズル先端ガイド(1
   0)外周面と前記ブラケット(8)内周面間に略軸方向を指
   向する遮断流吹出口(16)を設けたことを特徴とする不定
   形耐火物の吹付ノズル。