JPH09174230A - 取鍋敷部の内張り施工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 取鍋敷部の内張りをコストを抑えつつ省力化
および省時間化を図ることができ、且つ、地金差し込み
を発生させない施工方法を開発する。 【解決手段】 耐火性プレキャストブロック１を製造
し、これを予め敷部内張りの形態に組み立てた構造体１
０を取鍋１１内に搬入し、取鍋内で敷部の内張りを完成
させる。耐火物のコストを抑えるために湯当たり部４に
のみ高グレードの材質のプレキャストブロックを充て
る。 【効果】 取鍋コストの上昇をきたすことがなく、且
つ、重筋作業が著しく軽減されて大幅な省力化および省
時間化をすることができる。更に、取鍋の寿命向上に寄
与する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、省力化および省
時間化を目的とした、溶融金属を収容するための取鍋の
内面底部（敷部）の内張り施工方法に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】溶鋼等の溶融金属を収容する取鍋は、主
として側壁と底部とからなり、鋼製等の金属製容器の内
側に耐火物が施工されている。上記耐火物は収容される
溶融金属に直接接触する表層部を構成する内張りと、内
張りの金属製容器側にあって通常は溶融金属と接触せず
に内張りをバックアップする永久張りとからなってい
る。

【０００３】溶鋼用取鍋敷部の内張り施工方法として
は、ロー石煉瓦、ジルコン煉瓦またはハイアルミナ煉瓦
等の耐火煉瓦（以下、「煉瓦」という）目地にモルタル
を塗り多数敷き詰める煉瓦積み施工、および、施工現場
で耐火性の流し込み材を施工する流し込み施工が行なわ
れている。また、取鍋敷部のうち溶鋼による損傷が激し
い部位、特に、製鋼炉からの出鋼流が衝突する所謂、湯
当り部には、煉瓦の目地無し構造とするために耐火性の
プレキャストブロックを配置し、その周囲に煉瓦または
流し込み材を施工する方法も用いられている。

【０００４】しかしながら、煉瓦積み施工には、重量物
の搬送やしゃがみこみ状態での重筋作業に対する作業改
善を要すること、および、将来の施工者人員不足問題が
ある。一方、流し込み施工であれば、省力化を図ること
ができ、しかも敷部施工の省時間化を図ることもでき作
業環境を比較的改善することができる。しかし、敷部に
流し込み施工後流し込み材が硬化し、強度が発現するま
でに７〜１０時間かかるので、この間側壁の施工を待つ
ことが必要となり、従って、全体的な省時間化を図るこ
とはできない。

【０００５】これに対して、敷部の内張り施工を前述し
たように、プレキャストブロックと煉瓦とを併用する
か、または、プレキャストブロックと流し込み材とを併
用して行えば、省力化および省時間化の両方をある程度
まで達成することができるが、この場合でも側壁施工前
に上記待機時間を要するので、十分とはいえない。ま
た、特開昭５７−１８７１６３号公報は、取鍋敷部の内
張り煉瓦の目地からの溶鋼の浸透（地金差し込み）を防
止すること、施工方法の単純化による工数（投入人数×
作業時間）の低減および省力化を図ること等を目的とし
て、取鍋敷部の全体または大部分に相当する部分を、不
定形耐火物で一体物のプレキャスト体を製作し、次いで
取鍋内に搬入し敷部を施工する方法、および、取鍋敷部
に相当する領域を数個に分割した大型プレキャストブロ
ックを製作し、次いで取鍋内に搬入して目地を接着し敷
部を施工する方法（以下、「先行技術」という）を開示
している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述した先行技術にお
いて、一体物のプレキャスト体を使用する方法の場合
は、取鍋敷部の施工に特別な熟練を必要とせず、省力化
を図ることができ、煉瓦目地からの地金差し込みを無く
すことができる。しかしながら、湯当り部の耐溶損性を
考慮して全体を高グレード材質でプレキャストすること
が必要であるため、コスト高になり、また、高グレード
材を使用すると敷部内張りの周辺領域に熱応力割れが発
生し易くなり、ここから地金差し込みが発生する危険性
があるという問題がある。

【０００７】一方、分割された大型プレキャストブロッ
クを使用する方法の場合は、敷部内張りの特に溶損が激
しい湯当たり部にのみ耐溶損性に優れたプレキャストブ
ロックを使用することができるので、耐火物のコスト上
昇を抑えることができる。しかしながら、取鍋内へのプ
レキャストブロックの搬入およびセッティング作業並び
に目地部施工に時間を要し、省力化および省時間化を十
分に達成することが困難となる。

【０００８】従って、この発明の目的は、上述した問題
を解決することにより、コスト上昇を抑制した耐火物を
使用しつつ地金差し込みを防止し、且つ、省力化および
省時間化を図ることができる取鍋敷部の内張り施工方法
を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明者等は、上述した
観点から鋭意研究を重ねた結果、次の知見を得た。耐火
物コストを上昇させずに地金差し込みの防止をはかるた
めには、溶損の激しい部位にのみ高グレード材の耐火物
を用い、且つ、この部位を目地無し構造とする。そのた
めに敷部内張りの溶損の激しい部位には、ここを含んで
適正な大きさを持つ大型プレキャストブロックを使用
し、且つ、高グレード材の耐火物使用部位をここに限定
すべきである。更に、取鍋内張り施工全体の省力化およ
び省時間化を図るためには、溶損の緩慢な部位には廉価
な材料の大型プレキャストブロックを使用すべきであっ
て、これら大型プレキャストブロックを予め敷部内張り
の形態に組み立てたもの（以下、「内張り構造体」とい
う）を取鍋内に搬入し、以降所定の内張り施工をすれば
よいことを知見した。

【００１０】内張り構造体を用いて施工された取鍋内張
りは、複数個に分割されたプレキャストブロックからな
っているので熱応力割れの発生を抑制することができ、
また、大型プレキャストブロックが既に組み立てられて
いるので搬入作業は一回で済み、プレキャストブロック
同士のセッティング時間も不要であり、プレキャストブ
ロック間の目地施工だけすればよいので省力化および省
時間化が図られる。

【００１１】この発明の取鍋敷部の内張り施工方法は、
複数の耐火性プレキャストブロックを製造し、耐火性プ
レキャストブロックを内張り構造体に取鍋外部で組み立
て、次いで、構造体を取鍋内に搬入し、そして、この構
造体を用いて取鍋内で敷部の内張りを完成させることに
特徴を有するものである。更に、構造体を取鍋内に搬入
するに際し、鋼製フレームと支持金物とからなる搬送用
装置で構造体を吊り下げて行なうことに特徴を有するも
のである。

【００１２】

【発明の実施の形態】次に、この発明の取鍋敷部の内張
り施工方法の実施態様の一例を図を参照しながら説明す
る。先ず、所定材質の耐火材料粉末を骨材とし、アルミ
ナセメント等を混合した粉状耐火物（不定形耐火物）を
水と混練して型枠に流し込み、養生後２００〜３００℃
で乾燥させて予めプレキャストブロックを製作し、所定
の寸法・形状および材質の複数のプレキャストブロック
で内張り構造体に組み立てた後、搬送装置を用いて取鍋
内に搬入する。取鍋敷部の永久張り上面には予め耐火モ
ルタルを塗っておき、その上に内張り構造体を置く。

【００１３】図１は、耐火性プレキャストブロックで組
み立てられた取鍋敷部の内張り構造体の例を示す概略平
面図である。同図において１〜３はプレキャストブロッ
クであり、形状および材質により３種類に分けられ、敷
部は５個のプレキャストブロックで構成されている。

【００１４】プレキャストブロック１は、受湯時に敷部
内張りへの湯当たり部４（破線で囲まれた部分）を含ん
で敷部中央部を構成し、高グレード材料を使用したもの
（以下、「湯当たりブロック」という）である。プレキ
ャストブロック２は、溶鋼排出用ノズル５を含む切欠き
部６を有し、円環部分の一部を構成し、廉価な材料を使
用したもの（以下、「ノズル周りブロック」という）、
プレキャストブロック３は、その他の円環部分を構成
し、廉価な材料を使用した３個のプレキャストブロック
（以下、「外周ブロック」という）である。

【００１５】各プレキャストブロック同士の継ぎ目部分
７、および、側壁永久張り表面８（破線）と内張り構造
体１０の周縁９との間には、モルタルでの接合およびプ
レキャストブロックの熱膨張・収縮の緩衝機能を付与す
るために所定の隙間を設ける。なお、図１では外周ブロ
ック３を３分割し、内張り構造体１０を５個のプレキャ
ストブロックで構成しているが、取鍋容量に応じて、従
って、取鍋敷部面積に応じて適宜分割数を変更すべきで
ある。

【００１６】上述した内張り構造体１０を取鍋内に搬入
した後、プレキャストブロック同士の隙間およびプレキ
ャストブロックと側壁永久張り１６との隙間を耐火モル
タルで接合して敷部の内張り施工は完了する。なお、側
壁内張り１７の施工はこの後で行なう。

【００１７】敷部内張りの分割の方法は、溶損度合いの
激しい部位にプレキャストブロックの継ぎ目（目地）が
一致しないように設計することを必須要件とする。こう
することにより地金の差し込みを防止することができ、
内張り耐火物の寿命延長を図ることもできる。

【００１８】プレキャストブロックの材質としては、溶
損度合いの激しい部位にのみ改良されたアルミナ・マグ
ネシア質のような高グレード材を使用することにより耐
火物コストの上昇を抑制することができる。

【００１９】

【実施例】次に、この発明を実施例により更に詳細に説
明する。容量２５０ｔｏｎの溶鋼用取鍋に対して、本発
明の方法により敷部の内張り施工をした。取鍋敷部の内
張り直径は３．２ｍ、側壁の内張り高さは３．９ｍであ
る。

【００２０】図２は、この実施例において、取鍋内に敷
部の内張り構造体を搬入した状態を示す概略平面図であ
り、図３は、内張り構造体の搬入後、敷部を施工し次い
で側壁に内張り施工をした後における図２のＡＡ線縦断
面図であり、図３中１７が側壁の内張りである。図２お
よび３に示すように、敷部の内張り構造体１０は、７個
に分割されたプレキャストブロック１〜３からなり、１
は湯当たりブロック、２はノズル周りブロック、３は外
周ブロックである。

【００２１】表１に、各プレキャストブロックの材質、
化学成分組成および物理的特性の一例を示す。

【００２２】

【表１】

【００２３】内張り構造体１０は、取鍋１１内へ搬入す
るに先立ち次のように組立てられた。水平な鋼板上に各
プレキャストブロックを図２に示したように配置し、外
周縁に鋼製フープを巻いて締付け、各プレキャストブロ
ックを一体的に固定した。次いで、組み立てられた内張
り構造体１０を取鍋１１内に搬入した。

【００２４】図４は、内張り構造体を搬送する吊具の概
略平面図、図５は、図４のＡＡ線縦断面図である。図４
および５中、１２はフレーム、１３は支持金物、１４は
吊り溝である。内張り構造体１０を構成する各プレキャ
ストブロックの上面にはそれぞれ３箇のボルト孔１５が
設けられている。

【００２５】内張り構造体１０を取鍋１１内に搬入する
ために、クレーンに懸架された搬送吊具２０の吊り溝１
４に回動自在に懸架されたボルト（図示せず）を、各プ
レキャストブロックのボルト孔１５にねじ込んだ。次い
で、内張り構造体１０をクレーンで吊り上げ取鍋内へ搬
入した。

【００２６】このようにして内張り構造体は取鍋内に搬
入され、敷部永久張り１８の上面に予め塗られた耐火モ
ルタルの上に静置される。次いで、内張り構造体１０を
構成する各プレキャストブロックの継ぎ目７、および、
内張り構造体１０の周縁９と側壁永久張り１６との隙間
を耐火モルタルで接合した。上記継ぎ目および隙間の接
合作業は並行して行ない、省時間化を図った。

【００２７】上述したように本発明の方法で敷部を内張
りした後、側壁部の内張りを施工した。側壁部の内張り
施工は、煉瓦積み施工（実施例Ｎo.１）および流し込み
施工（実施例Ｎo.２）で行なった。

【００２８】一方、比較例として、本発明の範囲外の方
法で敷部を内張りした。施工対象の取鍋は実施例と同じ
容量２５０ｔｏｎの溶鋼用取鍋である。比較例１では敷
部、側壁部共に煉瓦積み施工、比較例２では敷部は流し
込み施工、側壁部は煉瓦積み施工、そして、比較例３で
は敷部、側壁部共に流し込み施工で内張りをした。

【００２９】表２に、取鍋敷部の内張り施工開始から側
壁部の内張り施工完了までに要した延べ作業人数、工数
（人数×時間）および所要時間を、各工程別に示し、作
業特性の評価結果を示す。

【００３０】

【表２】

【００３１】表２から下記事項がわかる。 敷部内張り施工の単位作業に要する人数は、比較法と
余り変わらないが、工数は、本発明法によれば２人×１
時間であり、比較法の２人×２時間〜３人×４時間より
大幅に省力化することができる。また、養生および脱枠
が不要であるため側壁施工までの待機時間は不要であ
り、省時間化が図られる。

【００３２】敷部および側壁部の内張り施工の全体作
業に要する延べ人数、工数および所要時間については、
本発明法によれば著しく改善される。即ち、比較法であ
っても、敷部、側壁部共に流し込み施工をする場合（比
較例Ｎo.３）のみは省力化効果は大きいが、この点を除
き比較法では、省力化および省時間化の少なくとも一方
において劣っている。これに対して、本発明法は省力化
および省時間化のいずれにおいても優れている。

【００３３】なお、比較例Ｎo.３の方法では、省力化は
可能であるが省時間化については劣っており、しかも敷
部全体に高グレード材料を使用することになるので耐火
物のコストを低減することができない。これに対して、
本発明法によれば、上述したように、耐火物コストの低
減も図ることができる。また、本発明法によれば重筋作
業・作業環境および作業熟練度問題についても改善効果
がある。

【００３４】表３に、実施例および比較例で内張り施工
した取鍋の内張り寿命を示す。内張り寿命は、敷部の目
地部損傷による永久張り露出までの受鋼回数であり、繰
り返し試験での平均値で示す。

【００３５】

【表３】

【００３６】表３から明らかなように、本発明法によれ
ば取鍋敷部の内張り寿命は、比較法によるよりも優れて
いることがわかる。この理由は、本発明法により内張り
施工体の品質のバラツキが低減したためである。このよ
うに、本発明法によれば取鍋コストの低減にも寄与す
る。

【００３７】

【発明の効果】上述したように、この発明によれば、予
め耐火性プレキャストブロックを組み立てた内張り構造
体を取鍋内に搬入し、これをそのまま取鍋敷部の内張り
施工に使用する。従って、溶損の激しい部分にのみ高グ
レード材質の耐火物を用いることができるので、耐火物
コストの上昇をきたすことがなく、且つ、重筋作業が著
しく軽減されて大幅な省力化および省時間化をすること
ができる。更に、取鍋の寿命が延長するので、生産性向
上にも寄与する。このような取鍋敷部の内張り施工方法
を提供することができ、工業上有用な効果がもたらされ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明法の実施態様の一例を示す、取鍋敷部の
内張り構造体の概略平面図である。

【図２】本発明法の一実施例を示す、取鍋に搬入された
敷部内張り構造体の概略平面図である。

【図３】本発明法により取鍋敷部を施工し、次いで側壁
に内張り施工をした後における図２のＡＡ線縦断面図で
ある。

【図４】本発明法で用いる内張り構造体の搬送用吊具の
例を示す概略平面図である。

【図５】図４のＡＡ線縦断面図である。

【符号の説明】 １ プレキャストブロック（湯当たりブロック） ２ プレキャストブロック（ノズル周りブロック） ３ プレキャストブロック（外周ブロック） ４ 湯当たり部 ５ ノズル ６ 切欠き部 ７ 継ぎ目部分 ８ 側壁表面 ９ 内張り構造体周縁 １０ 内張り構造体 １１ 取鍋 １２ フレーム １３ 支持金物 １４ 吊り溝 １５ ボルト孔 １６ 側壁永久張り １７ 側壁内張り １８ 敷部永久張り １９ 鉄皮 ２０ 搬送吊具

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山口 正一 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 能勢 正彦 岡山県和気郡和気町大中山1112 (72)発明者 金重 利彦 岡山県備前市伊部873 (72)発明者 山根 和義 広島県福山市大谷台２−20−25

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 取鍋敷部の内張り施工方法において、複
   数の耐火性プレキャストブロックを製造し、前記耐火性
   プレキャストブロックを内張り構造体に組み立て、次い
   で、前記構造体を前記取鍋内に搬入し、そして、前記構
   造体を用いて取鍋敷部の内張りをすることを特徴とする
   取鍋敷部の内張り施工方法。
2. 【請求項２】前記構造体の前記取鍋内への搬入は、鋼製
   フレームと支持金物とからなる搬送用装置を用いて行な
   うものとする請求項１記載の取鍋敷部の内張り施工方
   法。