JPH08313171A - 補修材吹付け装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 補修材を圧送する材料供給管の先端部より分
岐した複数の分岐管に補修材と添加水とを混合する混合
部を設け、均一な補修材の噴射がなされるようにした補
修材吹付け装置を提供する。 【構成】 補修材などを圧送する材料供給管１１と、前
記補修材に添加する水等を供給する給水管２６と、前記
材料供給管の先端部から分岐した複数の分岐管１２と、
前記分岐管１２及び給水管２６を固定するブラケット２
１と、前記夫々の分岐管１２に設けられ前記分岐管１２
からの補修材と給水管２６からの添加水とを混合する混
合部１３と、前記混合部１３の先端開口部１３ａより内
側に配設された先細のテーパ状部を有する筒状ガイド板
１４と、前記筒状ガイド板１４を支持すると共に一端が
前記ブラケット２１に固定された固定軸１６と、前記固
定軸１６の他端部に回転自在に支持されたノズルの流出
孔２ａに嵌合する塞栓１５とを含むことを基本的構成と
している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は補修材吹付け装置に関
し、さらに詳しくは、連続鋳造装置におけるタンディッ
シュ、レードル等（以下溶融金属容器と称す）の底部の
出鋼口に装着されている流量制御用上ノズル取付孔の周
辺に補修材を吹付けるための補修材吹付け装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、製鋼法における連続鋳造工程に
おいて、タンディッシュ、レードルなどの溶融金属容器
が用いられている。この溶融金属容器の構造について図
７に基づいて概略を説明すると、溶融金属容器１００に
は容器本体１０１の底部に溶融金属が出鋼する出鋼口１
０３が設けられ、この出鋼口１０３の近傍には耐火物か
らなるマスレンガなどの羽口ブロック１０４が設置され
ている。そして、溶融金属容器１００の内側には内張レ
ンガ１０２が張付けられており、前記羽口ブロック１０
４に形成された取付孔には上ノズル１０５が着脱自在に
装着され、この上ノズル１０５の下方には溶融金属の出
鋼量を制御するスライドゲート１０６および下ノズル１
０７を有する流量制御装置１０８が設置されている。

【０００３】前記上ノズル１０５は、耐熱・耐蝕性で口
径が変化しにくい材質により先端部が細いテーパ状に形
成されているが、使用する度に著しく損耗するため、容
器内の溶融金属をすべて注湯した後、容器本体が加熱保
温状態のまま使用済の上ノズルを取外し、予め予熱され
ているまたは予熱されていない新しい上ノズルと直ちに
交換している。

【０００４】また羽口ブロック１０４に形成された上ノ
ズル１０５の取付孔の周囲も前記上ノズル１０５と同
様、溶損により損耗する。そのため、溶融金属容器１０
０内の溶融金属を全て注湯した後、溶損した部分の補修
あるいは溶損防止などを目的として、１０〜３０ｍｍ程
度厚さに耐火物からなる補修材を被覆する補修作業を行
っている。

【０００５】この補修材の被覆作業は、これまで人手作
業によるコテ塗りが一般的に行われていたが、高温環境
下における炉内での長時間にわたる作業は重労働であ
り、極めて危険度が高く、作業能率が低いなどの課題が
あり、近年では吹付け装置を用いて補修作業が行われる
ようになった。

【０００６】一般的な吹付け装置を図８に示す。図に示
されるように、この装置にあっては、補修材Ａが圧送さ
れるパイプ１１０の途中に水などの添加水Ｂを貯えるタ
ンク１１２が形成され、また前記タンク１１２よりパイ
プ１１０の中心部に向かって斜め方向に添加水が供給さ
れるように多数の水孔１１１が形成されている。そして
多数の水孔１１１から噴射される添加水Ｂと補修材Ａと
が混合部１１３の部分で混合し、吹付けパイプ１１０の
先端部より混合した補修材を吹付けるようにしている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の吹付け装置には、圧送方式で単一の吹付けパイ
プにより、補修を要する金属溶融容器の羽口ブロックな
どの表面に至近距離から補修材を吹付けるため、補修材
の被覆面積が小さく、一度に広範囲な部分に吹付けを行
うことができないという技術的課題があった。また吹付
けられた補修材が、続いて吹きつけられる補修材によっ
て周囲に飛散し易く、均一な被覆層が得られないという
課題があった。一方、これを解決するために補修材の噴
出速度を下げると、吹付ノズル先端から補修材の一部で
ある組成中の微粉部分がダレ落ち、材料の損失が多くな
ると共に補修材の粒度構成を崩し、補修材の付着性、耐
蝕性等の低下を引き起こすという技術的課題があった。

【０００８】また、補修材と添加水との混合を十分に行
うため、混合部より前方に延長された吹出しパイプが必
要になるが、溶融金属容器の上ノズルの取付孔の周囲な
どの補修作業は熱間で行わなわれるため、前記吹出しパ
イプが熱で変形したり、内部の水分が蒸発し易いために
吹出しパイプ内に補修材が詰まり、吹付け作業が困難に
なるという課題があった。

【０００９】さらに、熱間での補修作業では粉塵や水蒸
気が立ちこめているので、吹付ノズルから噴射される補
修材の被覆厚さや吹付け状態を正確に確認することが困
難であり、補修面に対して補修材の被覆層を均一に被覆
できないという技術的課題があった。

【００１０】本発明は、上述した従来装置の課題を解決
するためになされたものであり、補修材を圧送する材料
供給管の先端部より分岐した複数の分岐管に補修材と添
加水とを混合する混合部を設け、均一な補修材の噴射が
なされるようにした補修材吹付け装置を提供することを
目的とするものである。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明による補修材吹付け装置は、補修材などを圧
送する材料供給管と、前記補修材に添加する水等を供給
する給水管と、前記材料供給管の先端部から分岐した複
数の分岐管と、前記分岐管及び給水管を固定するブラケ
ットと、前記夫々の分岐管に設けられ前記分岐管からの
補修材と給水管からの添加水とを混合する混合部と、前
記混合部の先端開口部より内側に配設された先細のテー
パ状部を有する筒状ガイド板と、前記筒状ガイド板を支
持すると共に一端が前記ブラケットに固定された固定軸
と、前記固定軸の他端部に回転自在に支持されたノズル
の流出孔に嵌合する塞栓とを含むことを基本的構成とし
ている。

【００１２】また前記混合部は、吹付けコマと、前記吹
付けコマの前方に取付けられる先端吹出し口と、前記吹
付けコマと先端吹出し口とを連結している接続管と、前
記接続管と吹付けコマとの間に形成された隙部に外周面
から水などの添加水を所定の圧力で供給する給水管とを
備え、前記吹付けコマの先端部に傾斜面を形成すると共
に、前記傾斜面に等間隔の複数の溝を前記吹付けコマの
内壁に対して所定角度をもって形成されていることを特
徴としている。更に前記材料供給管の外周部に冷却水を
導入する冷却水導入管及び前記冷却水導入管の外周部に
冷却水排出管が設けられていることを特徴としている。

【００１３】

【作用】補修材の被覆作業を行う際、まず、塞栓を溶融
金属容器のノズルの流出孔に嵌合させ、補修材吹付け装
置の位置を規定する。そして補修材圧送する材料供給
管、複数の分岐管を介して混合部に供給すると共に添加
水を混合部に供給し両者を混合し、前記混合部の先端開
口部より噴出させる。噴出した補修材は先細のテーパ状
部を有する筒状ガイド板に沿って吹きつけられ、溶融金
属容器のノズルの流出孔の周辺に吹きつけられる。しか
も混合部の先端開口部は回転自在に形成されているた
め、吹き付け作業は前記先端開口部を回転させながら行
うことができ、吹付けられた補修材が続いて吹きつけら
れる補修材によって周囲に飛散することはない。また混
合部の先端開口部が複数設けられているため、補修材の
被覆面積が大きく、一度に広範囲な部分に吹付けを行う
ことができる。更に、補修材吹付け装置の位置を規定す
ることができるため、先端開口部から噴射される補修材
の被覆厚さを均一にすることができる。

【００１４】前記混合部は、前記吹付けコマの先端部に
傾斜面を形成すると共に、前記傾斜面に等間隔の複数の
溝を前記吹付けコマの内壁に対して所定角度をもって形
成され、補修材と添加水とを混合させているため、効率
よく混合できる。更に前記材料供給管の外周部に冷却水
を導入する冷却水導入管及び前記冷却水導入管の外周部
に冷却水排出管が設けられているため、炉内での熱間吹
付け作業であっても、安定した被覆層を得ることができ
る。以上のように、本発明の補修材吹付け装置によれ
ば、材料の損失が少なく、作業能率が向上し、大幅なコ
スト低減を図ることができる。

【００１５】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて詳細に
説明する。図１は本発明による補修材吹付け装置の主要
部を示す一部破断した上面図、図２は図１の吹付けノズ
ル部を示す側面図、図３は図２に示した吹付けノズルの
混合部を示す断面図、図４（ａ）、（ｂ）は本発明によ
る吹付けノズルの混合部を構成する吹付けコマの断面図
および正面図である。尚、本発明では、補修材吹付け装
置における補修材を充填しているタンクや、タンク内の
補修材を圧搾空気などにより圧送するエアーポンプおよ
び水などの添加水を送る給水ポンプは、一般的な自動吹
付け装置の構造をそのまま使用することができるので、
補修材を補修面に直接噴射する吹付けノズル部の構造に
ついてのみ説明する。

【００１６】図において、補修材を直接噴射する吹付け
ノズル部１０は、例えば、熱硬性の補修材などを圧送す
る材料供給管１１と、前記材料供給管１１の先端部より
左右に分岐した２本の分岐管１２と、これら分岐管１２
の先端部にそれぞれ設置した混合部１３と、混合部１３
の先端開口部１３ａより内側に配設された先細のテーパ
状部を有する筒状ガイド板１４と、筒状ガイド板１４の
先端部に一体的に設けられた流出孔２ａに嵌合する塞栓
１５と、筒状ガイド板１４と一体な塞栓１５を回転自在
に支持している固定軸１６とにより構成されている。
尚、前記筒状ガイド板１４の後端部には、一体的に遮蔽
部１４ａが設けられている。

【００１７】前記２本の分岐管１２は、材料供給管１１
の先端部に設置した分岐部１７を介して材料供給管１１
連通しており、材料供給管１１より補修材が各分岐管１
２に等分に分配されるようになっている。また、各分岐
管１２の先端部は、それぞれ筒状ガイド板１４の外側で
材料供給管１１の軸線方向に対してほぼ平行になるよう
屈曲し、混合部１３の先端開口部１３ａより噴射された
補修材が筒状ガイド板１４の外側に沿って吹出されるよ
うになされている。

【００１８】前記固定軸１６は、材料供給管１１と同一
軸線上に配置されており、この固定軸１６の先端部に筒
状ガイド板１４および塞栓１５を支持している円板状の
支持プレート１８ａ、１８ｂの中心部が回転可能に挿入
されている。即ち、円板状の支持プレート１８ａは固定
軸１６に固着された円板状のストッパープレート１９に
位置決めされ、支持プレート１８ｂは固定軸１６の先端
部に螺着された座付ナット２０により抜け止めされるこ
とによって、回転自在に支持されている。そして、固定
軸１６の後端部は分岐部１７を支持しているブラケット
２１に一体的に固定されている。このブラケット２１は
ほぼ三角形状をなし、斜辺部には材料供給管１１及び給
水管２６が取り付けられている。

【００１９】また前記混合部１３は、図３に示すよう
に、吹付けコマ２２と、吹付けコマ２２の前方に取付け
られる先端吹出し口２３と、吹付けコマ２２と先端吹出
し口２３とを連結している接続管２４と、接続管２４と
吹付けコマ２２との間に形成された隙部２５に外周面か
ら水などの添加水を所定の圧力で供給する給水管２６と
により構成されている。

【００２０】吹付けコマ２２の先端部には、α＝４５〜
６０度のテーパ状に面取りされた傾斜面が形成されてお
り、吹付けコマ２２の先端部に形成されたテーパ状の傾
斜面には、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、３０〜６
０度の間隔をもって等間隔に配置された複数の溝２７が
吹付けコマ２２の内壁に対してβ＝６０度の方向に形成
されている。また先端部近傍の外周には環状の凹溝２８
が形成されている。尚、使用する補修材の種類などによ
って、吹付けコマ２２の先端部傾斜面に所定の間隔をも
って等間隔に４乃至８個の溝２７を形成してもよく、ま
たβの角度は３０度乃至６０度の範囲で変化させてもよ
い。

【００２１】また、図５に示すように材料供給管１１の
外周部には、添加水を供給する給水管２６とともに、冷
却水を循環させる冷却水導入管２９および排水管３０が
設けられている。即ち、材料供給管１１を冷却する冷却
水は、冷却水導入路２９ａ、連絡路２９ｂ、排水路３０
ａからなる冷却水循環経路３２を介して外部に排出され
るようになされている。

【００２２】次いで、このように構成された補修材吹付
け装置により、溶融金属容器に羽口ブロックを介して取
付けられている上ノズル取付孔周辺の補修作業を行う場
合を図１に基づいてついて説明する。まず、鋳造工程に
おいて溶融金属容器１内の溶融金属をすべて注湯した
後、溶融金属容器１を９０度傾け、補修材吹付け装置を
移動させて吹付けノズル部１０を溶融金属容器１の内側
より上ノズル２が取付けられている羽口ブロックの近傍
にセットする。

【００２３】次に、筒状ガイド１４と一体な塞栓１５を
上ノズル２の流出口２ａに嵌め込んだ後、補修材吹付け
装置を駆動させるとともに、タンク内に充填されている
補修材を圧送し、羽口ブロックに形成されている上ノズ
ル２の取付孔の周囲に補修材を噴射し、予め設定されて
いる厚さに補修材を被覆する。

【００２４】このとき、上ノズル２の流出口２ａ内に補
修材が流れ込まないように、流出口２ａは塞栓１５によ
り塞がれており、混合部１３の先端開口部１３ａから噴
射される補修材は、塞栓１５より後方にテーパ状に延設
された筒状ガイド１４と羽口ブロックとの間に噴射され
る。また、材料ノズル部１１より分岐した各分岐管１２
は、上ノズル２の流出口２ａを塞いでいる塞栓１５に対
して回転自在に装着されているので、補修材を噴射させ
ながら吹付けノズル部１０を回転させることにより羽口
ブロックと筒状ガイド１４との隙間に均一な厚さの補修
材を被覆することができる。

【００２５】このように、本発明の補修材吹付け装置に
よれば、回転させながら補修材の吹き付けを行うことが
できるため、続いて手吹付けられた補修材によって、補
修材が周囲に飛散することなく均一な被覆層が得られ
る。また吹付けノズル部の先端から補修材の一部である
組成中の微粉部分がダレ落ち、補修材の粒度構成バラン
スが失われて付着性、耐蝕性などの低下を引き起こすこ
ともない。更に、高温環境下における炉内での熱間吹付
け作業であっても、塞栓によって、吹付けノズル部の位
置を規定することができるため、安定した被覆層を得る
ことができるので、材料の損失が少なく、作業能率が向
上し、大幅なコスト低減を図ることができる。

【００２６】尚、補修材と添加水とを混合して吹付ける
混合部１３は、材料供給管１１より左右に分岐した分岐
管１２の先端部にそれぞれ設置した場合について説明し
たが、特にこれに限定されるものではなく、図６に示す
ように、混合部１３を材料供給管１１より分岐した直後
に設置し、混合部１３を構成している先端吹出し口３３
を延長するとともに、その先端部をそれぞれ筒状ガイド
板１４の外側で材料供給管１１の軸線方向に対してほぼ
平行になるよう湾曲させ、先端開口部３３ａより噴射さ
れた補修材が筒状ガイド板１４の外側に沿って吹出され
るようにしても良い。

【００２７】また、本発明による実施例では、吹付けノ
ズル部１０における補修材を噴射する分岐管１２を、材
料供給管１１の先端部より左右に分岐したものに限定す
ることなく、複数本の分岐管を放射状に分岐させて先端
開口部を円周上に等間隔に配置しても良い。

【００２８】さらに、材料供給管の外周部に添加水を供
給させる給水管とともに、冷却水を循環させる冷却水循
環経路が設けられているが、冷却水循環経路から冷却水
の一部を補修材に添加水を供給する給水管に分配させる
ようにすることにより、添加水の給水管の一部を省略す
ることができる。

【００２９】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、請求項１に
記載された補修材吹付け装置によれば、混合部の先端開
口部が回転自在に形成されているため、吹き付け作業を
回転させながら行うことができ、吹付けられた補修材が
続いて吹きつけられる補修材によって周囲に飛散するこ
とはなく、均一に被覆することができる。しかも混合部
の先端開口部が複数設けられているため、補修材の被覆
面積が大きく、一度に広範囲な部分に吹付けを行うこと
ができる。また補修材吹付け装置の位置を規定すること
ができるため、噴射される補修材を安定して、均一に被
覆することができる。

【００３０】また請求項２に記載された補修材吹付け装
置によれば、前記混合部は、前記吹付けコマの先端部に
傾斜面を形成すると共に、前記傾斜面に等間隔の複数の
溝を前記吹付けコマの内壁に対して所定の角度をもって
形成され、補修材と添加水とを混合させているため、上
記効果のほか、効率よく混合できるという効果を奏する
ものである。

【００３１】更に、請求項３に記載された補修材吹付け
装置によれば、前記材料供給管の外周部に冷却水を導入
する冷却水導入管及び前記冷却水導入管の外周部に冷却
水排出管が設けられているため、上記効果のほか、炉内
での熱間吹付け作業であっても、安定した被覆層を得る
ことができるという効果を奏するものである。

【００３２】したがって、本発明によれば、高温環境下
における炉内での熱間吹付け作業であっても、安定した
均一な被覆層を得ることができるので、材料の損失が少
なく、作業能率が向上し、大幅なコスト低減を図ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による補修材吹付け装置の主要部を示す
一部破断した上面図である。

【図２】図１の吹付けノズル部を示す側面図ある。

【図３】図２に示した吹付けノズルの混合部を示す断面
図である。

【図４】（ａ）、（ｂ）は本発明による吹付けノズルの
混合部を構成する吹付けコマの断面図および正面図であ
る。

【図５】本発明による材料供給管の冷却手段を示す断面
図である。

【図６】本発明による他の実施例である材料供給管の混
合部を示す上面図である。

【図７】溶融金属容器の概略断面図である。

【図８】従来の補修材吹付け装置の概略断面図である。

【符号の説明】

１ 溶融金属容器 ２ 上ノズル １０ 吹付けノズル １１ 材料ノズル １２ 分岐管 １３ 混合部 １３ａ 先端開口部 １４ 筒状ガイド板 １５ 塞栓 １６ 固定軸 ２２ 吹付けコマ ２３ 先端吹出し口 ２４ 接続管 ２６ 給水管 ２７ 溝 ３２ 冷却水循環経路

フロントページの続き (72)発明者 中村 登 愛知県刈谷市小垣江町南藤１番地 東芝セ ラミックス株式会社刈谷製造所内 (72)発明者 松尾 和昭 愛知県刈谷市小垣江町南藤１番地 東芝セ ラミックス株式会社刈谷製造所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 補修材などを圧送する材料供給管と、前
   記補修材に添加する水等を供給する給水管と、前記材料
   供給管の先端部から分岐した複数の分岐管と、前記分岐
   管及び給水管を固定するブラケットと、前記夫々の分岐
   管に設けられ前記分岐管からの補修材と給水管からの添
   加水とを混合する混合部と、前記混合部の先端開口部よ
   り内側に配設された先細のテーパ状部を有する筒状ガイ
   ド板と、前記筒状ガイド板を支持すると共に一端が前記
   ブラケットに固定された固定軸と、前記固定軸の他端部
   に回転自在に支持されたノズルの流出孔に嵌合する塞栓
   とを含むことを特徴とする補修材吹付け装置。
2. 【請求項２】 前記混合部は、吹付けコマと、前記吹付
   けコマの前方に取付けられる先端吹出し口と、前記吹付
   けコマと先端吹出し口とを連結している接続管と、前記
   接続管と吹付けコマとの間に形成された隙部に外周面か
   ら水等の添加水を所定の圧力で供給する給水管とを備
   え、 前記吹付けコマの先端部に傾斜面を形成すると共に、前
   記傾斜面に等間隔の複数の溝を前記吹付けコマの内壁に
   対して所定の角度をもって形成したことを特徴とする請
   求項１に記載の補修材吹付け装置。
3. 【請求項３】 前記材料供給管の外周部に冷却水を導入
   する冷却水導入管及び前記冷却水導入管の外周部に冷却
   水排出管を設けたことを特徴とする請求項１または請求
   項２記載の補修材吹付け装置。