JPH0995716A - 出銑樋施工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】強度向上及び損耗速度低減のためにかさ比重が
高く、気孔率が低い吹付け材を出銑樋のライニングとし
て用いた場合でも、当該ライニングの表面亀裂・剥離・
爆裂等の損傷を抑制防止しながら比較的短時間で乾燥・
固化させる。 【解決手段】吹付けられた吹付け材からなるワーキング
ライニング３０３が乾燥・固化する前に、当該ワーキン
グライニング３０３の出銑樋表面から、所定の深さの所
定径の穴３０４を所定間隔で穿孔し、当該穴３０４か
ら、吹付け材の乾燥・固化或いはバーナ３０５等による
加熱によって発生する蒸気成分を外部に流出させて剥離
や爆裂の発生を防止すると共に、ワーキングライニング
３０３の乾燥・固化に伴う凝縮性を均衡させて表面亀裂
の発生を防止する。また、穴３０４の直径は３〜７ｍｍ
として出銑の浸入を抑制防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高炉からの溶銑滓
が流れる大樋などの所謂，出銑樋の施工に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】このような従来の出銑樋の概要構造を図
２１に示す。この出銑樋の最も外殻になる外殻部分Ａは
耐火煉瓦で構成され、その内側に所定の樋形状を有する
所定厚さのキャスタブル層からなるライニングＢが構成
されている。このライニングＢのうち、出銑が接触する
部位は次第に損耗してしまうから、例えば既に出銑樋が
実際の出銑に供され、当該ライニングＢの損耗が所定の
管理値以上となると、出銑を止め、図２２に示すよう
に、損耗している古いライニングＢのキャスタブル層を
解体して除去し、その内側に前記所定の樋形状の中枠Ｃ
をセットし、この中枠Ｃと耐火煉瓦層からなる外殻部分
Ａとの間に流し込み材Ｄと称される流動性材料を流し込
み、この流し込み材Ｄが或る程度固化した状態で中枠Ｃ
を脱枠し、必要に応じてバーナ等の加熱手段を用いて当
該流し込み材Ｄを加熱しながら乾燥させ、これを完全に
乾燥・固化させて前記キャスタブル層からなるライニン
グＢを復元施工する。なお、出銑樋を新規作成する際に
は、前記耐火煉瓦層からなる外殻部分Ａを作成したの
ち、中枠Ｃをセットすることから開始される（特開昭５
４−１３９８０９号公報参照）。

【０００３】このような流し込み材のキャスタブル層か
らなるライニングＢは、一般に気孔率が低く、従ってか
さ比重が大きく、機械的強度に優れ、特に出銑に伴う損
耗速度が小さいことから、前回の復元施工や新規施工か
ら次の復元施工までの耐用時間が長く、従来、出銑樋の
構成としては最も実用的とされている。なお、前記キャ
スタブル層からなるライニングＢの部分的或いは局所的
な損耗に対しては、接着性を有する粉粒材料を水と混練
した吹付け材と称される補修材を、当該損耗部位に比較
的低い吐出圧力で吹付けて応急的に補修している。但
し、この従来の吹付け材は、一般に気孔率が高く、かさ
比重が小さく、強度や損耗速度の点から実際の出銑に長
く耐用できるものではないとされており、あくまでも次
回の復元施工までの応急的な補修材として使用されてい
る。勿論、こうした応急的な補修で、長時間出銑を止め
ることはできないから、比較的短時間のうちに，即ち出
銑樋が未だ熱い状態で吹付け材を吹付けて補修を行うこ
とから、この吹付け施工を熱間吹付け施工とも称してい
る（特開平６−１１６６１１号公報参照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
出銑樋の構成並びにその復元施工や新規施工には、例え
ば中枠をセットしたり、復元施工にあっては古いライニ
ングを解体除去したりするために大変な時間と労力を必
要とする。また、ライニングの施工体を乾燥させる際に
は、前述のように流し込み材からなるキャスタブル層の
気孔率が低い分だけ、当該流し込み材の揮発成分や水蒸
気或いは加熱によって蒸発しようとする不揮発成分の逃
げが悪いことになるから、これらの蒸発成分が集積した
り、更にそれが加熱によって膨張したりしてキャスタブ
ル層そのものが破裂（これを爆裂とも言う）しないよう
に、或いは流し込み材が急激に乾燥して体積変化し、こ
れが所謂収縮亀裂の原因となったりしないように、ゆっ
くりと時間をかけて行う必要がある。勿論、この間に必
要とする労力も多大である。更には、前記流し込み材を
流し込む工程においては、図２３に示すように当該流し
込み材の混練に要する人員、それを移動するための人
員、これをバケットに投入し、上架し、施工するための
人員を必要とし、これだけでも相応の時間と労力を必要
とすることが分かる。このように従来の出銑樋の構成及
び施工には多大の時間と労力を必要とするばかりでな
く、流し込み材の単価が高い上にその使用量も多いた
め、全体的にコスト高であり、しかも出銑を長時間止め
ておかなければならないことから、生産効率や歩留りの
面でも大いに問題がある。

【０００５】本発明は、前記補修材としてしか使用され
なかった安価な吹付け材に着目し、当該吹付け材でライ
ニングを構成する際には中枠を必要とせず、また本来的
に気孔率の高い吹付け材層からなるライニングは、元
来、その乾燥・固化中に前記爆裂や収縮亀裂を起こしに
くいことから、この吹付け材を用いて施工された出銑樋
が、出銑によって損耗したときに、当該ライニングを復
元施工するに際し、その表面を整備するのに有効な出銑
樋施工装置を提供することを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】而して、本発明のうち請
求項１に係る出銑樋施工装置は、高炉の出銑樋の外側に
相当する敷部及び壁部に流し込み材を流し込み、これを
乾燥・固化させて当該敷部及び壁部に所定厚さの流し込
み材からなるバックライニングを施工し、その内側の敷
部及び壁部に所定の出銑樋形状まで、接着性を有する粉
粒を水と混練してなる吹付け材を吹付け、これを乾燥・
固化させて当該敷部及び壁部が一体となった所定厚さの
吹付け材からなるワーキングライニングを施工するにあ
たり、前記吹付けられた吹付け材からなるワーキングラ
イニングが乾燥・固化する前に、当該吹付け材からなる
ワーキングライニングに、所定の深さの所定径の穴を所
定間隔で穿孔することを特徴とするものである。

【０００７】また、本発明のうち請求項２に係る出銑樋
施工方法は、前記穴の所定径を、直径３ｍｍ以上７ｍｍ
以下とすることを特徴とするものである。ここで、敷部
とは前述のように出銑樋の底部に相当する部分を示し、
壁部とは出銑樋の幅方向両側部に相当する部分を示す。
また、後段に詳述するように、従来、補修材として使用
される吹付け材は、後述するリバウンドロスと呼ばれる
組成変化を抑制するために吹付け圧力（吐出圧力）が比
較的低い状態で使用されており、そのためにかさ比重，
強度，損耗速度などの面で長時間の出銑に耐用できない
ものであったが、前記リバウンドロスや後述するノズル
だれ等の問題を抑制防止するように吹付け材の組成や形
状を見直しながら吐出圧力を高くすることによって、前
記ワーキングライニング施工体としてのかさ比重，損耗
速度などを向上することができ、これにより十分に出銑
樋として使用可能な強度を得ることができた。このよう
な吹付け材を、前記比較的高い吐出圧力で出銑樋の敷部
及び壁部に吹付け、これを乾燥・固化させて、剥離や損
傷の少ない当該敷部及び壁部が一体となった所定厚さの
吹付け材からなるワーキングライニングを施工すること
ができる。

【０００８】一方、このようにワーキングライニング用
に強度を高めた吹付け材も、前記従来の補修用として使
用されてきた吹付け材も、前記従来の流し込み材と較べ
れば未だ気孔率は大きい。この気孔率の大きさが、元
来、これらの吹付け材からなるワーキングライニングを
剥離したり爆裂（接着すべき母材から割れ落ちること）
したりすることなく、比較的短時間で乾燥・固化し得る
要因でもある。つまり、吹付け材が有する比較的多数の
気孔から、揮発成分や水蒸気、或いは加熱によって発生
する不揮発成分が外部に流出し易いために、それらが集
積したり加熱膨張したりすることによる剥離や爆裂が生
じにくくなるのである。しかしながら、前記ワーキング
ライニング用に強度を高めた吹付け材では、かさ比重が
大きくなり、従って気孔率も小さくなるため、従来の補
修用の吹付け材と同等の乾燥・固化時間を達成しようと
すれば、ワーキングライニングに剥離や爆裂が生じ易く
なってしまう。そこで、本発明の出銑樋施工方法では、
この吹付け材からなるワーキングライニングに所定の深
さの所定径の穴を所定間隔で穿孔し、この穴から前記揮
発成分や水蒸気、或いは加熱によって発生する不揮発成
分を外部に流出できるようにして、ワーキングライニン
グ施工体の剥離や爆裂を抑制防止するものである。

【０００９】ここで、前記本発明の出銑樋施工方法で
は、ワーキングライニングによる出銑樋表面に穴が残存
することになるが、従来の補修材として使用される吹付
け材を乾燥・固化させる際には、当該吹付けられる吹付
け材の厚さがさほど厚くなかったこと、従って急激な乾
燥・固化でも剥離や爆裂が生じにくかったこと、また吹
付け材に限らず、出銑樋の出銑接触表面に穴を明ける
と、当該穴に出銑が入り込んで損耗速度や剥離の面で悪
影響を及ぼすと考えられていたことなどから、前述のよ
うな吹付け材からなるワーキングライニングの出銑樋表
面に明けられる穴の形状が設定されていなかった。とこ
ろが、本発明のうち請求項２に係る出銑樋施工方法のよ
うに、直径７ｍｍ以下の穴では、凡そ出銑の表面張力や
混在するカーボン等による所謂ヌレ性から、それらの穴
に出銑が浸入することのないことが判明した。一方、未
だ完全固化していない吹付け材に直径３ｍｍ未満の穴を
明けることは、自身の流動性等から困難である。また、
後段に詳述するように、この穴の深さは、ワーキングラ
イニングとして吹付けられた吹付け材厚さの１／２〜２
／３程度が適当であり、できれば穴の深さは、この範囲
内で深いものや浅いものを交互に配列するのが効果的で
ある。更に、隣合う穴の間隔、所謂ピッチは凡そ４００
ｍｍ以下とすると剥離や爆裂を大幅に低減することがで
きる。

【００１０】

【発明の実施の形態】次に本発明に係る出銑樋施工方法
の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。まず、
本実施例で使用する出銑樋は、図１に示すように、従来
既存でも新設でもよいが、従来と同様に樋の最も外殻に
なる部分を耐火煉瓦３０１で構成する。次いで、従来の
流し込み工法を用いて敷部（樋の底に相当する部分）及
び壁部（樋の側面に相当する部分）に所定厚さのキャス
タブル層からなるバックライニング３０２を構成する。
このバックライニング３０２が完全に硬化してから、こ
のバックライニング３０２上に、後述する吹付け方法の
詳細を実施しながら前記吹付け材を樋の敷部及び壁部に
吹付け、夫々所定厚さの吹付け材層からなるワーキング
ライニング３０３を構成したものである。

【００１１】そして、図２に示すように、この出銑樋が
実際の出銑に使用されて損耗してきたら、前記ワーキン
グライニング３０３が所定厚さ残存しているときに、当
該損耗部分に前記吹付け材を吹付け、当該ワーキングラ
イニング３０３を元のように復元する。図３には、その
補修要領の概要を簡潔に示す。まず、損耗したワーキン
グライニング３０３の表面を清浄にしたり、吹付け材が
接合し易くなるように成形したりして、当該ワーキング
ライニング３０３の表面を整備する。次いで前記吹付け
材を古いワーキングライニング３０３の表面に吹付け、
更に必要に応じてバーナ等の加熱手段を用いて吹付けら
れた吹付け材を硬化せしめると共に古いワーキングライ
ニングの吹付け材に接着させて、全体で新しいワーキン
グライニング３０３を復元する。

【００１２】更に、本実施例では、前記ワーキングライ
ニング３０３として吹付けられた吹付け材を乾燥・固化
する際に、図４、図５に示すように、当該吹付け材から
なるワーキングライニング３０３が乾燥・固化する以前
に、その出銑樋の敷部及び壁部の表面から、所定の深さ
の所定径の穴３０４を所定間隔で明け、更に必要に応じ
てバーナ３０５を用いて加熱する。この穴３０４の直径
は、凡そ３ｍｍ以上７ｍｍ以下とするのがよく、その深
さはワーキングライニング３０３の厚さＴに対して、そ
の１／２Ｔ〜２／３Ｔ程度とし、更にこの深さ範囲のう
ち、深い穴３０４や浅い穴３０４が交互に配列されるよ
うに穿孔する。また、一概に限定はできないが、この穴
３０４の間隔、所謂ピッチは１００〜４００ｍｍ程度と
するのが望ましい。これらの数値限定の理由については
後段に詳述する。

【００１３】また、図４に示す３０６は前記ワーキング
ライニング３０３の表面から穿孔される穴３０４の穴明
け治具であり、前述のような適当な穴３０４を幾つか同
時に押し明けることのできる突起３０６ａが突設されて
いるから、この治具３０６を、未だ乾燥・固化していな
いワーキングライニング３０３の吹付け材表面から押し
付ければ、所望する箇所に所望する幾つかの穴３０４を
穿孔することができる。なお、この穴明け治具３０６は
必ずしも必要とされるものではないが、あれば、その利
便性は高い。また、この治具３０６に突設する突起３０
６ａの数は図示に限定されるものではなく、突起３０６
ａの数を増加させるほど穴３０４を明ける作業は簡便と
なるが、同時に治具３０６が大型化してその操作が複雑
化してしまうことに留意したい。

【００１４】さて、前述のようにして吹付け材からなる
ワーキングライニング３０３を構築する上で問題となる
のが、従来補修用としてのみ使用されてきた吹付け材の
実用強度である。特に、実際の出銑に際しての吹付け材
の損耗速度の大きさは、従来、流し込み材，即ちキャス
タブル層のそれの約１０倍程度と評価されていて、この
吹付け材の損耗速度の大きさが、従来、吹付け材のみで
ワーキングライニングを構成することを拒絶する大きな
要因となっていた。しかしながら、後述のように吹付け
材の組成やその形状等を細かく調整した結果、未だ吹付
け材によるワーキングライニングの損耗速度が、流し込
み材からなるキャスタブル層のそれを下回ることはない
が、前者と後者との差は図６に示すようにさほど大きく
なくなり、更に溶銑温度が高くなるにつれて両者の差を
小さくすることも可能となってきた。このようになる
と、吹付け材単価の方が流し込み材単価よりも大幅に安
価であり、しかも流し込み材による出銑樋補修は、前述
のような大掛かりな作業と長い施工期間を要することも
あって、若干、補修頻度が多くなっても、吹付け材のみ
からなるワーキングライニングを安価に且つ短期間で補
修した方が、全体操業のコストとしても歩留り等の問題
からも有利であることが判明し、そこで前述のように予
め吹付け材からなるワーキングライニングを構成し、そ
の損耗状態に応じて補修を実施することに至った。

【００１５】そこで、まず、従来、補修用に汎用とされ
ていた吹付け材の組成について簡潔に記述すると、この
種の吹付け材は、その粒度が一定ではなく、種々の粒径
のものが混在している。これは、完成される補修層とし
ての吹付け材層の強度，即ち損耗速度を小さくすると共
に、発塵量そのものやリバウンドロスと呼ばれる吹付け
材の飛散化率を小さくするためであり、より具体的に
は、一般に粒径が７５μｍ以下の微粉と呼ばれる成分が
３５％程度、粒径が１ｍｍ以上の粗粒と呼ばれる成分が
３５％程度、含有されている（その理由については後段
に記す）。リバウンドロスは、吹付けられて完成する吹
付け材層の施工体から飛散化によって損失する成分であ
るから、混練された吹付け材と完成された施工体として
の吹付け材層との成分変化を小さくするために、当該リ
バウンドロスは一般に小さいほど良好とされる。また、
一般に吹付け材層は流し込み材層に比して気孔率が高
く、それが故に損耗速度を始めとする強度が弱いとされ
ている。逆に、この気孔率の高さが乾燥或いは硬化時間
の短縮、引いては工事期間の短縮に貢献することも事実
であるが、少なくとも現時点では、この気孔率を可及的
に低減して強度を向上することが優先される。この気孔
率，即ち施工体の強度は、当該吹付け材層からなる施工
体のかさ比重を検討することで評価できよう。

【００１６】そこで、このような従来汎用の吹付け材を
用い、夫々、前記吹付けガンからの吐出圧力を変化させ
てかさ比重，即ち施工体強度及びリバウンドロスを計測
した結果を図７に示す。同図から明らかなように、施工
体の強度を示すかさ比重は、吐出圧力３〜５kgf/cm
² で、当該吐出圧力の増加と共に増加するが、吐出圧力
５kgf/cm² 以上では殆ど変化がない。一方、リバウンド
ロスは、吐出圧力３kgf/cm ² 以上で、当該吐出圧力の増
加と共に単純１次曲線的に増加し続ける。そこで、従
来、補修用に吹付け材を用いる場合には、特にリバウン
ドロスを最小限に止めるために、吐出圧力を３kgf/cm²
程度に設定して、吹付け材を吹付けていたが、これが故
に当該吹付け材からなる施工体強度が向上しなかったと
も言える。

【００１７】次に、本件発明者等は前記リバウンドロス
を吐出圧力３kgf/cm² 以上の領域で低減するために、前
記粒径１ｍｍ以上の粗粒含有率を変化させてみた。この
結果を図８に示す。なお、このときの吐出圧力は３〜５
kgf/cm² である。また、粒径７５μｍ以下の微粉含有率
は３５％一定である。同図から明らかなように、粗粒含
有率３０％を境界として、それより粗粒含有率が多くな
るとリバウンドロスが増加する。また、粗粒含有率が２
５％以下では、ノズル先端部から混練された吹付け材が
垂れてしまう現象（以下、ノズルだれと称する）が発生
し、吹付け材の良好な噴射が阻害されてしまった。そこ
で、更に同じ３〜５kgf/cm² の吐出圧力で、前記粒径７
５μｍ以下の微粉含有率も同時に変化させてみた。この
結果を図９に示す。同図から明らかなように、吹付け材
吐出圧力３〜５kgf/cm² の範囲では、前記粗粒の含有率
も微粉の含有率も２５〜３０％程度の範囲でリバウンド
ロスの抑制に良好な結果を得、これより微粉含有率が多
いと発塵が多くなり過ぎて作業環境が悪化する。また、
これより微粉含有率が少ないか粗粒含有率が多いとリバ
ウンドロスが多くなって成分変化の面で支障がある。ま
た、これより粗粒含有率が少ないとノズルだれが発生す
る。

【００１８】一方、これと同様の評価を吹付け材の吐出
圧力５〜７kgf/cm² の範囲で実施した結果が図１０であ
る。同図では、前記粗粒の含有率も微粉の含有率も１５
〜２５％程度の範囲でリバウンドロスの抑制に良好な結
果を得、これより微粉含有率が多いと発塵が多くなり過
ぎて作業環境が悪化する。また、これより微粉含有率が
少ないか粗粒含有率が多いとリバウンドロスが多くなっ
て成分変化の面で支障がある。また、これより粗粒含有
率が少ないとノズルだれが発生する。

【００１９】以上より、本実施例では吐出圧力５kgf/cm
² を境界点として吹付け材の組成を見直し、実用に供し
てみた。また、これに伴って、前述の説明からも推測さ
れるようにリバウンドロスの主たる要因となる粗粒の形
状について検討したところ、それまでの汎用の吹付け材
に混在している粗粒は、所謂角のとれた滑らかな外形を
していたが、これが故に先行して吹付けられている吹付
け材に衝突した反動で当該粗粒が飛散してしまうことを
見出し、図１１に示すように粗粒の形状を角張った鋭利
な形状とすることで、これらの粗粒が先行して吹付けら
れている吹付け材に突き立ったり、埋没したりしてリバ
ウンドロスを低減化することができるようになった。な
お、このような鋭利な粗粒は、一旦固化した吹付け材を
適切なインペラ（羽根状の粉砕装置）で粉砕することに
より得ることができることも合わせて見出している。ま
た、施工時間を短縮するためには、ノズルからの吹付け
材の噴射量を増加或いは確保することが必要であり、そ
のためには供給される加圧空気の量を増加させ、ホース
やノズルの圧力損失を低減することが必要となる。そこ
で、本実施例では加圧空気の配管径やホース径を大径化
させ、材料ホース径やノズル径も大径化している。ま
た、吹付け材を混練させるための水についても微細な調
整が必要であることが判明し、当該水の圧力や流量が適
正でないとノズルだれが発生したり、リバウンドロスが
増加したりする弊害が表れるため、より具体的には供給
水圧は吹付け材供給圧の約１０％程度高い圧力とする必
要があり、その流量は、吹付け材供給量の約１２〜１５
％程度に設定する必要のあることが分かった。また、吹
付け材の水との混練性を向上するために、前記ノズルの
長さも関与していることが判明したが、これは例えばノ
ズル内部で螺旋状の渦流を創成する混練部材等の使用に
よって混練効率を向上することで変化するため、当該ノ
ズル内での混練効率に鑑みてノズル長を設定することが
必要となる。

【００２０】これらの必要な条件を満足しながら、前記
吐出圧力５kgf/cm² を境界として吹付け材の材料組成を
調整し、種々の吐出圧力で吹付け材からなるワーキング
ライニングを施工し、その施工体の気孔率を図１２に、
施工体の圧縮強度を図１３に、施工体の損耗速度を図１
４に示す。まず図１４からは、未実施ではあるが、吐出
圧力を高めれば高めるほど損耗速度が低下して良好にな
るようにも考えられる。しかし、図１２からは、吐出圧
力を７kgf/cm² より大きくすると、逆に気孔率が増加し
てしまうことが分かり、これに合わせて図１３の圧縮強
度も低下する。そこで、本実施例では前述のように吐出
圧力５kgf/cm² を境界として吹付け材の材料組成を調整
することを前提として、吐出圧力を３〜７kgf/cm² に設
定することとした。

【００２１】次に、実際に施工される施工体の施工手順
について簡潔に説明する。最も概要的には、図１５に示
すように、まず、施工体となる敷部３１０に吹付け材を
吹付け、次に一方の壁部３１１に吹付け材を吹付け、次
に他方の壁部３１２に吹付け材を吹付ける。このとき重
要なのは、全ての吹付け材が乾燥或いは硬化してしまう
前に次の吹付け材を吹き付けて、乾燥或いは硬化した施
工体（ワーキングライニング全体）が一体になるように
する必要のあることである。これは、図１６に示すよう
に、例えばバックライニング３０２が露出している部分
の壁部３１１のみに吹付け材を吹付けると、出銑時に
は、その最も肉厚の薄い境界部分から吹付け材の剥離が
開始するためであり、これを可及的に防止するためには
吹付けられる吹付け材を一体化して境界部分を作らない
ようにすることが必要となる。

【００２２】また、損耗したワーキングライニング上に
新たな吹付け材を吹付けてワーキングライニングを復元
するときには、古いワーキングライニングの厚さ（以
下、これを残厚と記す）にも留意しなければならない。
前述のように、出銑樋を流れる出銑は、その下方を溶銑
が、その上方を溶滓が流れるように流域が分離する。こ
のうち、図１６に示すように、溶銑の流れる領域をメタ
ルライン（ＭＬ）と記し、溶滓の流れる領域をスラグラ
イン（ＳＬ）と記すこととし、各流域での残厚の状態と
それに新たな吹付け材を吹付けて前記所定厚さのワーキ
ングライニングを復元したときの出銑時の剥離発生率を
図１８に示す。同図から明らかなように、古いワーキン
グライニングの残厚が５０ｍｍより薄い場合には、敷
部，スラグライン（ＳＬ），メタルライン（ＭＬ）共に
高い剥離発生率を示すが、残厚が５０〜１００ｍｍの範
囲では剥離発生率は極端に低減し、残厚が１００ｍｍよ
り厚い場合には全ての部位で剥離が発生しなくなる。そ
こで、本実施例では、古いワーキングライニングの残厚
が５０ｍｍ以上、好ましくは１００ｍｍ以上残っている
ときに新たな吹付け材を吹付けてワーキングライニング
の復元補修を実施することとした。

【００２３】これに鑑みて、最初に構築される吹付け材
層からなるワーキングライニング厚は、補修頻度や現在
使用される吹付け材の亀裂、剥離或いは爆裂の発生回避
等の理由から、少なくとも２００ｍｍ以上であることが
望まれる。ここに言う吹付け材の亀裂とは、当該吹付け
材が乾燥固化する際に生じる収縮が原因となって施工体
に発生する亀裂を示す。また、吹付け材の剥離とは、ワ
ーキングライニンングを新規施工する場合には主として
バックライニングに対して、それを復元施工する場合に
は主として古いワーキングライニングに対して、それら
母材に対する接着性が低く、吹付けられた吹付け材が母
材から剥がれ落ちてしまうことを示す。また、吹付け材
の爆裂とは、当該吹付け材に混在する揮発成分，水，不
揮発成分が、前記加熱乾燥時にバックライニングとの間
に集積し、それが加熱によって膨張する際、施工体その
ものに発生するバックライニングからの破裂を示す。な
お、前記爆裂を原因として吹付け材の剥離が発生するこ
ともある。また、こうしたワーキングライニングの損傷
から出銑樋構造全体（耐火煉瓦層までを含む）を保護す
るために、本実施例では前記流し込み材からなるバック
ライング厚も１００ｍｍ以上とした。これらの各ライニ
ング厚の最大厚は、本来確保すべき出銑樋の幅及び深さ
と、耐火煉瓦層で構成された溝の幅及び深さとから逆算
され、本実施例ではワーキングライニング厚を４００ｍ
ｍ以下とした。

【００２４】以上のような経緯から、かさ比重が高く、
従って気孔率の低い吹付け材からなるワーキングライニ
ングを比較的短時間で乾燥・固化させるために、前記図
５のような加熱装置としてバーナ３０５が使用される。
しかしながら、このように気孔率が低くなると、加熱を
伴う吹付け材の乾燥・固化時に発生する揮発成分や水蒸
気、或いは加熱によって発生する不揮発成分が、その表
面から外部に流出しににくくなり、それらが吹付け材か
らなる施工体の或る一か所に集積すると前記吹付け材の
剥離の原因となり、またそれらがバックライニング側、
即ち母材側に抜けて集積するとか、更にそれらが加熱に
よって膨張したりすると前記吹付け材の爆裂の原因とな
る。また、急速な乾燥・固化時には、吹付け材の乾燥・
固化に伴う凝集性の不均衡が施工体の表面部と内部とで
発生し、それが原因となって前記吹付け材の表面亀裂が
発生する。そこで、本実施例では、前述のように吹付け
材からなるワーキングライニング３０３が乾燥・固化す
る前に、図４，図５に示すように、当該ワーキングライ
ニング３０３の表面から穴３０４を明けて、これらの蒸
発成分を外部に流出させ、もって前記吹付け材の剥離・
爆裂・表面亀裂等の発生を抑制防止する。

【００２５】ところで、従来の流し込み材及び本実施例
の吹付け材に限らず、このように出銑樋の表面に穴を明
けることは、それらの穴内に出銑が流れ込み、例えばそ
れが蓄熱方向に作用して出銑樋損耗の要因となると考え
られており、それが故に、出銑樋の表面はできるだけ平
滑として、穴を明けることは回避すべきこととされてい
た。しかしながら、前記出銑樋の表面に明けられる穴３
０４の直径が７ｍｍ以下であれば、出銑の表面張力やカ
ーボン等の所謂ヌレ性によって穴の中に出銑が流入して
しまうことがなく、従って前記吹付け材からなるワーキ
ングライニング３０３の損耗に悪影響を及ぼすことのな
いことが判明した。但し、未だ乾燥・固していない吹付
け材に直径３ｍｍ未満の穴を明けることは、自身の流動
性等の面から困難であり、従ってここでは、ワーキング
ライニング３０３の出銑樋の敷部及び壁部に明ける穴３
０４の直径を３ｍｍ以上７ｍｍ以下に設定した。また、
穴３０４の深さを、吹付け材からなるワーキングライニ
ング３０３施工体の厚さの１／２〜２／３程度にするこ
とにより、吹付け材乾燥・固化時の前記蒸発物の外部へ
の流出性に優れ、且つ吹付け材からなるワーキングライ
ニング３０３施工体の保形性（吹付けられた施工体の形
状を崩さずに保持する性質）を維持することができる。
更に、これに合わせて前記深さ管理範囲内で隣合う穴３
０４の深さを異ならせることにより、前記蒸発物の外部
への流出性を高め且つ施工体の保形性を確保することが
できるようになる。

【００２６】次に、前記ワーキングライニング３０３の
出銑樋表面に明けられる穴３０４のピッチについて説明
する。まず、容易に想定されるように、前記諸条件を満
足する穴３０４の吹付け材施工体表面単位面積当たりの
数は多ければ多いほど、少なくとも乾燥・固化時の前記
剥離・爆裂・表面亀裂の発生抑制効果は高まる。その試
験結果を図１９に示す。この試験では、比較的短時間で
吹付け材を急速に乾燥・固化させる条件下で、ワーキン
グライニング３０３の出銑樋表面に穴を明けないもの、
隣合う穴のピッチが１０００ｍｍのもの、同じくピッチ
が４００ｍｍのもの、同じくピッチが１００ｍｍのもの
の夫々について、前記剥離・爆裂・表面亀裂の発生率を
調査した。そして、同図から明らかなように、隣合う穴
のピッチが１０００ｍｍでも、穴を明けないものより、
剥離や爆裂の発生は大幅に低減する。また、隣合う穴の
ピッチが４００ｍｍとなると、前記各損傷項の発生は殆
ど発生しなくなり、隣合うピッチが１００ｍｍでは、少
なくとも試験結果として前記各損傷項は発生しなかっ
た。

【００２７】一方、実際の出銑に関しては、前記吹付け
材からなるワーキングライニング３０３の出銑樋表面単
位面積当たりの穴３０４の数が多過ぎると、剥離等の損
傷が若干増加する可能性がある。その試験結果を図２０
に示す。この試験では、所定の出銑時間中に発生する剥
離発生率を、前記図１９の試験サンプルに対して同様に
調査した。同図から明らかなように、隣合う穴のピッチ
が小さいほど、吹付け材からなるワーキングライニング
３０３の剥離発生率は小さくなるが、隣合う穴のピッチ
が１００ｍｍのものでは、僅かに剥離が発生した。

【００２８】これらの結果から、前記ワーキングライニ
ング３０３の出銑樋表面に明けられる穴３０４のピッチ
は、１００ｍｍ〜４００ｍｍが好ましいと考えられる
が、例え隣合う穴のピッチが１０００ｍｍでも、穴を明
けないものよりも損傷の発生率は大幅に低減されること
から、各出銑樋形状や出銑条件に応じて適宜のピッチを
設定することを重要視すればよい。

【００２９】なお、上記実施形態においては、ワーキン
グライニングの出銑樋の敷部及び壁部の表面の全てに穴
を明けたものについて説明したが、実際の施工にあたっ
ては前記図１５に示すように、まず敷部に吹付け材を吹
付け、次いで両壁部に吹付け材を吹付ける関係から、当
該ワーキングライニングの敷部への吹付け終了後に直ぐ
に当該敷部に穴を明けなければならず、従ってその後に
吹付けられる壁部への吹付け材のリバウンド（飛散成
分）が前記ワーキングライニングの敷部上に堆積するた
め、先に明けられたワーキングライニングの敷部の穴が
閉塞されてしまうこともあった。しかしながら、このよ
うにワーキングライニングの敷部の穴が閉塞されても、
実際の出銑樋の形状によっては、図５に示すように、前
記バーナ３０５の炎３０５ａから当該ワーキングライニ
ングの敷部までの距離Ｌ₁ は同壁部までの距離Ｌ₂ より
長く、バーナ３０５による加熱力が弱いために、当該ワ
ーキングライニングの敷部には前記剥離・爆裂・表面亀
裂等の損傷が発生しないことも検証された。そこで、本
発明の出銑樋施工方法では、少なくともワーキングライ
ニングの壁部に穴を明けることのみを限定し、その敷部
への穴明けは必要に応じて選定すべきであるとする。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように本発明の出銑樋施工
方法によれば、吹付け材からなるワーキングライニング
の出銑樋表面に穴を明けることにより、当該吹付け材か
らなるワーキングライニングの剥離・爆裂・表面亀裂等
の損傷の発生を抑制防止して、当該ワーキングライニン
グの乾燥・固化時間を短縮することができる。また、前
記穴の直径を３ｍｍ以上７ｍｍ以下とすることで、吹付
け材からなるワーキングライニングの保形性を維持しな
がら出銑の入り込みを抑制防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の出銑樋施工方法により完成された出銑
樋の概略全体構成図である。

【図２】本発明の出銑樋施工方法により復元された出銑
樋の概略全体構成図である。

【図３】図２の出銑樋の復元施工の説明図である。

【図４】本発明の出銑樋施工方法による吹付け材からな
るワーキングライニングの出銑樋表面への穴明けの説明
図である。

【図５】本発明の出銑樋施工方法によって吹付け材から
なるワーキングライニングの出銑樋表面に穴を明けてそ
れを乾燥・固化させる工程の説明図である。

【図６】流し込み材及び吹付け材からなるライニングの
夫々の損耗速度の溶銑温度に対する特性図である。

【図７】従来の吹付け材からなるライニング（施工体）
のかさ比重とリバウンドロスとの吐出圧力に対する特性
図である。

【図８】本実施例において吐出圧力３〜５kgf/cm² で吹
付け材の粗粒量を変化させたときのリバウンドロスの特
性図である。

【図９】本実施例において吐出圧力３〜５kgf/cm² で吹
付け材の粗粒量及び微粉量を変化させたときのリバウン
ドロスの特性図である。

【図１０】本実施例において吐出圧力５〜１０kgf/cm²
で吹付け材の粗粒量及び微粉量を変化させたときのリバ
ウンドロスの特性図である。

【図１１】本実施例における吹付け材の粗粒形状の詳細
説明図である。

【図１２】本実施例において吹付け材の材料組成を調整
しながら吐出圧力を変化させたときのライニング（施工
体）の気孔率の特性図である。

【図１３】本実施例において吹付け材の材料組成を調整
しながら吐出圧力を変化させたときのライニング（施工
体）の圧縮強度の特性図である。

【図１４】本実施例において吐出圧力を変化させたとき
のライニング（施工体）の損耗速度の特性図である。

【図１５】ライニングの復元施工における吹付け材の吹
付け手順の説明図である。

【図１６】復元施工された吹付け材施工体の剥離開始の
説明図である。

【図１７】損耗した吹付け材ライニングの残厚の説明図
である。

【図１８】本実施例における吹付け材ライニングの残厚
と剥離発生率との相関説明図である。

【図１９】吹付け材からなるワーキングライニングの出
銑樋表面に各種のピッチで穴を明けたときの乾燥・固化
時の損傷発生率の説明図である。

【図２０】吹付け材からなるワーキングライニングの出
銑樋表面に各種のピッチで穴を明けたときの出銑時の剥
離発生率の説明図である。

【図２１】従来の出銑樋の概略全体構成図である。

【図２２】従来の出銑樋の復元施工の説明図である。

【図２３】従来の出銑樋の施工に必要な人員の説明図で
ある。

【符号の説明】

３０１は耐火煉瓦 ３０２はバックライニング ３０３はワーキングライニング ３０４は穴 ３０５はバーナ ３０６は穴明け治具

フロントページの続き (72)発明者 山本 哲也 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 川手 修 岡山県倉敷市水島川崎通１丁目（番地な し） 川崎製鉄株式会社水島製鉄所内 (72)発明者 山崎 貞行 兵庫県赤穂市中広字東沖1576番地の２ 川 崎炉材株式会社内 (72)発明者 吉村 秀雄 兵庫県赤穂市中広字東沖1576番地の２ 川 崎炉材株式会社内 (72)発明者 田辺 福一 岡山県倉敷市藤戸町365番地

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 高炉の出銑樋の外側に相当する敷部及び
   壁部に流し込み材を流し込み、これを乾燥・固化させて
   当該敷部及び壁部に所定厚さの流し込み材からなるバッ
   クライニングを施工し、その内側の敷部及び壁部に所定
   の出銑樋形状まで、接着性を有する粉粒を水と混練して
   なる吹付け材を吹付け、これを乾燥・固化させて当該敷
   部及び壁部が一体となった所定厚さの吹付け材からなる
   ワーキングライニングを施工するにあたり、前記吹付け
   られた吹付け材からなるワーキングライニングが乾燥・
   固化する前に、当該吹付け材からなるワーキングライニ
   ングに、所定の深さの所定径の穴を所定間隔で穿孔する
   ことを特徴とする出銑樋施工方法。
2. 【請求項２】 前記穴の所定径は、直径３ｍｍ以上７ｍ
   ｍ以下とすることを特徴とする請求項１に記載の出銑樋
   施工方法。