JPS6142677Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は炉材吹付機に関するものである。

電気炉、取鍋などの金属溶解設備においては、
壁や床類を構成する耐火内張りを不定形耐火物に
より補修する作業が行われる。

この手段として、ドロマイトなど所要の炉材を
貯え下部に回転フイーダ（羽根車）を備えたタン
クと、タンク内に圧縮空気を供給して炉材をタン
クからホースに吐出させるエア吹出し部と、ホー
ス先端にあつて炉材に水などの用液を添加しつつ
吹付けるノズルを備えた吹付機がある。

しかし従来のこの種炉材吹付機は、単に回転フ
イーダとエア吹出し部の起動と停止をスイツチ操
作で行えるに止まり、炉材と用液の吹付け量の調
整は、フイーダの回転数を作業員が手動でセツト
し、吹付けノズルからの噴出状態を目視しなが
ら、ハンドバルブの操作で用液添加量を加減した
り、フイーダ回転数を調整することで行つてい
た。

そのため、吹付けに高度の熟練を要したり、多
数の要員を必要とするばかりでなく、吹付けノズ
ルが遠隔式であつたりノズルが設備の穴部中に挿
入されるなど、材料の噴出状態を直視できない場
合に、炉材と用液の各供給量及びそれらの相対量
の適否を把握することができず、炉材と用液の一
方または双方を過度に供給したり逆に過少供給と
なつてダストやダレ落ちが生じ、厳しく制約され
た時間内に所期する厚さや強度の吹付け層を経済
的に形成し難いという不具合があつた。これは特
に、使用する炉材、用液が多種で、粒度、粘度な
どの特性、そしてまたタンク内での収容状態など
により、吹付けノズルへの供給条件が大きく変動
する背景から顕著であり、現実問題としては、単
に吹付によるライニングを行えるだけで、ライニ
ング品質管理までは到底行えなかつた。

本考案は前記のような従来の不具合を解消し、
熟練を要さず自動的に正確な定量炉材吹付けを行
え、良好な厚さや強度の内張り類を形成すること
のできる省力型炉材吹付機を提供しようとするも
のである。

この目的を達成するため本考案は、切出し装置
を内蔵したサイロと、サイロ内に圧縮エアを供給
して炉材を吐出口からホースに送出するエア吹出
し部と、ホースと接続した吹付けノズルと、該吹
付けノズルを通る炉材に用液を添加する用液添加
部と、前記吐出口から送出される炉材の瞬間吐出
量を検出しこれと予め設定した吐出量との偏差に
応じて前記切出し装置の駆動手段を制御する炉材
自動制御装置と、用液瞬間流量を検出し、これを
予め設定した所望用液添加率と前記炉材の瞬間吐
出量との相関により得られる適正流量と比較し、
その偏差に応じて液添加部の調節弁を制御する用
液自動制御装置と、前記炉材瞬間吐出量の変動に
応じてエア吹出し部への供給エア圧を調整するエ
ア圧自動制御装置とを備えた構造としたものであ
る。

以下本考案の実施例を添付図面に基いて説明す
る。

第１図ないし第６図は本考案に係る炉材吹付機
の一実施例を示すもので、１はサイロ（タンク）
であり、上部に投入ホツパ２とこれを開閉する開
閉蓋３が設けられ、内底部には切出し装置４が配
されている。この切出し装置４は本実施例では周
辺に多数の凹部ないしポケツト４２を備えた回転
フイーダ（羽根車）を用いているが、多数の縦穴
を配したロータなど適宜のものを用いることがで
きる。５は切出し装置４の駆動手段で、図示する
ものでは主モータ５１とこれにより切出し装置４
の主軸４１を駆動する歯車機構５２と、主モータ
５１の回転数を変速するパルス式のごときからな
る変速用モータ５３からなつている。６はエア吹
出し部で、タンク近傍又は他所に配した供給源５
８と配管５９で接続され、サイロ１内に圧縮エア
を供給して切出し装置４で切出された炉材Ａを吐
出口７からホース８へ圧送する。

９はホース８に接続した吹付けノズルで、手持
ち型または遠隔操作型として構成され、該吹付け
ノズル９の適所又は吹付けノズル９と別の部分に
は用液添加部１０が設けられ、気送中の炉材Ａに
水、ニガリ、水ガラスなど所望の用液Ｂを添加混
合するようになつている。

前記用液添加部１０はホースなどの水管１１を
介して液供給源１２と接続されると共に、開閉バ
ルブ１０１、調節弁１０２が設けられている。本
実施例では液供給源としてタンク１の近傍に液タ
ンクを設置しているが、これに限定されるもので
はない。

炉材Ａはサイロ１に収容され、切出し装置４の
回転とエア吹込み部６からの圧縮エアの吹込みに
より、ホース８を介して吹付けノズル９に気送さ
れ、用液Ｂは液供給源１２から水管１１を経て用
液添加部１０により炉材Ｂに添加される。ここに
おいて、本考案は炉材Ａと炉材Ｂの吹付けノズル
９からの排出量を定量制御するもので、そのため
の手段として、CPUを用いた炉材自動制御装置
１３と用液自動制御装置１４とを設けている。

炉材自動制御装置１３は、第３図と第４図のご
とく、瞬間吐出量の検出器１５と、所望の瞬間吐
出量を設定する設定器１６と、瞬間吐出量検出器
１５と設定器１６からの信号を比較演算して偏差
信号（補正信号）を送出する比較演算器１７と、
比較演算器１７からの信号で切出し装置４の駆動
手段実施例では変速用モータ５３に有段階又は無
段階の回転数増減指令信号を与えるコントローラ
１８とを備えている。

瞬間吐出量検出器１５として本実施例では、第
１図と第２図のごとく吐出口を含むサイロ１をロ
ードセルのような計重器２０を介して架台１９に
支持させ、各計重器２０からの信号を増幅部２
１、Ａ／Ｄ変換部２２および演算部２３で処理し
て吐出による重量減少から単位時間当りの吐出量
を検出する構造としている。なお、演算部２３は
表示計２４と接続され、Ａ／Ｄ変換部２２はカウ
ンター２５を介して残量表示計２６と接続されて
いる。

前記比較演算器１７からコントローラ１８への
信号は、たとえば変速用モータ５３を正転・逆転
する炉材吐出過多、不足信号と、設定瞬間吐出量
との偏差をBCDコードで複数段階で出力する信
号などを用いるもので、この出力が入ることによ
りコントローラ１８はBCD数値分に比例した角
度で変速用モータ５３を作動させる。

次に用液自動制御装置１４は、第３図と第４図
のように、炉材Ａの瞬間吐出量に応じて任意の用
液添加率を設定する用液設定器２７と、用液添加
部１０を通る用液の瞬間流量を検出する液量検出
器２８と、前記用液設定器２７の出力系とさきの
炉材瞬間吐出量検出器１５の出力系に介在接続さ
れ、炉材の瞬間吐出量と添加率設定値から適正水
量を演算する演算器２９と、この演算器２９から
の適正水量信号とさきの液量検出器２８からの実
流量データを比較演算する比較演算器２９′と、
その偏差に応じて用液添加部１０の調節弁１０２
の駆動部たとえばパルスモータ１０３に補正指令
を与えるコントローラ３０とを備えている。

前記液量検出器２８は、本実施例では、水管１
１に介在した流量発信器３１たとえば電子式遠隔
発信型流量計と、増幅部３２、Ａ／Ｄ変換部３３
およびカウンター３４からなつていて、流量発信
器３１は水管１１のフロースイツチ３５により発
停が行われる。この液量検出器２８は単位時間当
りに流れる液量を算出し比較演算器２９′に信号
を送ると共に、表示計３６と積算流量表示計３７
にデータを送るようになつている。

なお比較演算器２９′からの信号は、たとえば
前記炉材吐出量検出器と同様に、調節弁用モータ
を正・逆運転させる過多、不足信号と、BCDモ
ードなどの偏差信号であり、これを受けたコント
ローラ３０はBCD数値分に比例した角度でパル
スモータを作動させ、調節弁１０２の開度をそれ
に対応した角度に変化させる。

ところで、この種圧縮エアを搬送媒体とする吹
付けにおいては、切出し装置４で切出された炉材
Ａの吐出量に応じた圧縮エア量（エア圧）を確保
する必要があり、炉材吐出量に比し圧縮エア圧が
低すぎた場合には、ホース類で閉塞を起し、圧縮
エア圧が高すぎた場合には、吹付け圧が高いため
リパウンドが生ずる。

そこで本考案では設定吐出量に対応する適正な
圧縮エア圧で吹付けが行われるようにするため、
第３図と第５図のようなエア圧自動制御装置４２
を組込んでいる。このエア圧自動制御装置４２
は、供給源５８とエア吹出し部６を結ぶ配管５９
に設けられた圧力検出器４３および圧力調節弁４
４と、予定される瞬間吐出量とこれに見合うエア
圧を設定記憶させる圧力設定器４５と、瞬間吐出
量検出器１６で設定された任意の吐出量信号に応
じて圧力設定器４５にプリセツトされているエア
圧群から所定のものを選択し圧力調節弁４４に所
定の開度指令を与える選択器４６と、前記圧力検
出器４３からの実圧信号と設定エア圧とを比較
し、その偏差に応じて圧力調節弁４４の駆動部４
４１に補正信号を伝送する比較器４７とを備えて
いる。

前記圧力設定器４５にプリセツトする炉材吐出
量とエア圧データは、個々的な関係のものであつ
てもよいが、一定幅の炉材吐出量（たとえば１〜
10Kg／min、11〜20Kg／min、21〜30Kg／min）
でエア圧を数段階に変更するようにしてもよい。
第６図はその一例を示すもので、各範囲の炉材吐
出量の上限をエア圧の変更点とし、上限以下の場
合には一定のエア圧力とするものである。本考案
においては、吹付け作業中に吐出量設定を変更す
れば、選択器４６を介して自動的に圧力調節弁４
４で適正エア圧に調整される。

前記圧力検出器４３はカウンター４８を介して
圧力表示計４９に接続されている。図示するもの
はエア圧のダイレクト制御であるが、これに代え
てパイロツト制御方式としてもよいのは勿論であ
る。

前記炉材自動制御装置１３と用液自動制御装置
１４、エア圧自動制御装置４２の主部は、第１図
のような機側制御盤５５又は／及び遠隔制御盤
（図示せず）に、自動・半自動・手動の切替スイ
ツチ５６、運転の開始・停止スイツチ５７各表示
灯類及び電気回路と共に組込まれている。

その他図面において、６０は液供給源１２の給
水弁６１は液出口弁、６２は加圧弁であり、図示
しないタイマーやリレーにより自動的に作動する
ようになつている。６３は吐出口７に設けられた
シヤツタ、６４はバイパス管、６５は添加液出口
である。

なお、上記各自動制御装置１３，１４，４２ご
構成する各部はそれぞれ併合、分離が可能であ
り、また、本実施例ではサイロ１からの気送が１
ラインであるが、これを複数ラインとしてもよ
い。その場合には前記各自動制御装置１３，１
４，４２は対応する系統数となる。また、本実施
例ではサイロ１は１槽であるが、必要に応じて中
間を開閉弁で連通自在とした多槽式としてもよい
のは勿論である。また、図示するものは据置き型
であるが、移動型でもよいのは言うまでもない。

次に本考案の使用方法と作用を説明する。

本機は溶融した金属を取扱う設備から離れた適
所に配置するもので、炉材の吹付けに先立つてサ
イロ１内に炉材Ａを投入し、開閉蓋３によりサイ
ロ内を密閉する。そして、吐出口７と吹付けノズ
ル９をホース８で連絡する一方、添加液出口６５
と用液添加部１０を水管１１で接続する。また、
エア圧自動制御装置４２の圧力設定器４５に第６
図に例示するような瞬間吐出量とエア圧力変更点
とをプリセツトして記憶させておく。

次に切替スイツチ５６により運転方式を選択す
ると共に、当該吹付け時に必要な瞬間吐出量を設
定器１６に、用液添加率を用液設定器２７にそれ
ぞれセツトする。これらはそれぞれ表示計２４，
３６に表示される。上記設定器１６にセツトした
瞬間吐出量信号はエア圧自動制御装置４２の選択
器４６に入力され、これで選択されたエア圧とな
るように圧力調整弁４１の開度設定がなされる。

以上で準備が完了し、自動運転の場合には、始
停スイツチ５７を操作すれば、制御盤に組込まれ
た一定のプログラムにより吹付けが開始される。
すなわち、たとえば上記スイツチのオンによりタ
イマーが作動して一定時間バイパス管６４より圧
縮エアがホース８に送られ、ホース８を清掃す
る。それと共に液供給源１２の加圧弁６２と液出
口弁６１が夫々作動し、加圧液を水管１１により
用液添加部１０に圧送する。また供給源５８から
配管５９を経てエア吹出し部６に所定圧の圧縮エ
アが送られる。その後タイマーによる一定時間の
経過後、シヤツタ６３が開放されると共に電磁弁
などの作動で切出し装置４の駆動手段５３が予め
適宜に設定した回転数で起動する。

上記操作によりサイロ１内の炉材Ａは切出し装
置４により切出されつつ、エア吹出し部６から吹
込まれるエアにより吐出口７からホース８へと圧
送され、先端の吹付けノズル９に到る。この状態
で用液添加部１０の開閉バルブ１０１を開放すれ
ば、フロースイツチ３５で用液の通過が確認され
つつ吹付けノズル９に用液が添加され、炉材は湿
つた状態となつて目的部位に吹付けられる。

本考案の場合、上記のような炉材の吹付け作業
中、炉材自動制御装置１３と用液自動制御装置１
４の協働により自動的に定量性が確認されるもの
であり、すなわち、まず、炉材Ａがサイロ１の吐
出口７から順次排出されるのに伴い計重器２０を
介して連続的に重量信号が送出され、この重量信
号が演算部２３で処理されることにより現状の瞬
間吐出量が連続的に検出される。

そして、この瞬間吐出量信号は比較演算器１７
に送られ、この比較演算器１７に入力されている
設定器１６からの設定吐出量信号と比較される。
両吐出量に偏差がない場合にはコントローラ１８
に補正信号が出されないが、偏差がある場合に
は、比較演算器１７からコントローラ１８に、例
えばパルスモータ正逆運転の種別指令と量的指令
が送られ、変速用モータ５３の駆動で主モータ５
１の回転数を増減する。これにより切出し装置４
の炉材切出し量が調整され、吹付けノズル９から
吐出される炉材量が常に設定量と合致するように
補正される。

一方、前記瞬間吐出量信号は検出器１５の演算
部２３から用液自動制御装置１４の演算器２９に
送られ、これに予め入力されてあつて液添加率
（wt％）と演算され、適正液量信号として比較演
算器２９′に入力される。用液Ｂは前述のように
水管１１と用液添加部１０を通つて吹付けノズル
９に供給されるが、これに到る前にフロースイツ
チ３５で作動された流量検出器２８の流量発信器
３１により現在流量が連続的に検出される。

この現在流量信号はカウンター３４により瞬間
流量に換算され、比較演算器２９′に伝送され
る。この比較演算器２９′にはさきのように適正
水量信号が挿入されているため、瞬間流量と適正
水量の比較演算がなされ、炉材の吐出量に対し適
正な液量である場合にはそのままの流量で液添加
が行われる。偏差がある場合には、比較演算器２
９′から調節弁１０２の駆動部たとえばパルスモ
ータ１０３のコントローラ３０に補正信号（モー
タ正逆・開度指令）が伝送され、これにより調節
弁１０２が作動して用液添加部１０に流れる用液
量を変化させ、実際の炉材吐出量に適した値に自
動コントロールされる。

以上のようにして、炉材Ａが定量的に切出し、
搬送、吐出がなされると共に、その吐出量に見合
う用液が加えられる。そのため、一人の作業員又
は無人のままでも、また目視できない施工部位で
も、リバウンドやダレ落ちのない良好な吹付け層
が形成される。

そして、上記のような作業中又は次回以降の作
業にあたつて炉材吐出量を変化させた場合、用液
量は自動的に追従する。また、このデータは同時
にエア圧自動制御装置４２の選択器４６に伝送さ
れる。そのデータが圧力設定器４５に入力してあ
るエア圧力変更点に対応するものである場合に
は、変更エア圧信号が圧力調節弁４４の駆動部４
４１に送られ、自動的にエア圧力調整がなされ、
その適否は圧力検出器４３により判別される。そ
のため炉材吐出量が変化しても、それに対応する
適正なエア圧が常時設定され、ホース中への炉材
の詰りやリバウンドの発生がない。

なお、上記の制御は運転開始時から停止時まで
の連続であつてもよいし、タイマーなどを用いサ
ンプリングタイムを設けて実施してもよい。

吹付け作業が終了した場合には、始停スイツチ
のオフにより、まず切出し装置４の駆動が停止さ
れると共に液供給源の出口弁と加圧弁が閉じ、次
いで吹出し部６へのエア供給が停止し、シヤツタ
が閉じられる。そして一方では液供給源の給水弁
が開放されて用液の補給がなされる。

以上説明した本考案によるときには、吐出口７
から送出される炉材の瞬間吐出量を検出し予め設
定した吐出量との偏差に応じて前記切出し装置４
の駆動手段５を制御する炉材自動制御装置１３
と、単位時間当りの用液流量を検出し、これを予
め設定した所望用液添加率と前記検出した炉材瞬
間吐出量との相関により求めた適正流量と比較
し、その偏差に応じて用液添加部１０を制御する
用液自動制御装置１４と、前記炉材瞬間吐出量の
変動に応じてエア吹出し部６への供給エア圧を調
整するエア圧自動制御装置４２を備えているの
で、これらの協働により、単に炉材と用液の供給
発停をコントロールしうるだけでなく、炉材特
性、用液特性、サイロ内特性などが変化し、ある
いは経時的に変動しても、常時正確な炉材量を吹
付ノズルに供給できるとともに、実炉材量にマツ
チした用液添加率に自動コントロールでき、また
炉材量に即した適正エア圧で吹付けることができ
る。そのため、リバウンドや、ダレ落ち、ホース
内閉塞などが生じず、熟練を要さずまた多人数を
要さず、必要最少限の材料を効率良く使用してし
かも良好な強度や厚さの耐火物層を形成できると
いうすぐれた効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る炉材吹付機の一実施例を
示す正面図、第２図は同じくその部分切欠側面
図、第３図は本考案の要部を示す説明図、第４図
は炉材及び用液自動制御装置のブロツク線図、第
５図はエア圧自動制御装置のブロツク線図、第６
図はエア圧力変更点と圧力設定を示すグラフであ
る。 １……サイロ、４……切出し装置、５……駆動
手段、６……エア吹出し部、７……吐出口、８…
…ホース、９……吹付けノズル、１０……用液添
加部、１３……炉材自動制御装置、１４……用液
自動制御装置、４２……エア圧自動制御装置。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 切出し装置４を内蔵したサイロ１と、サイロ１
   内に圧縮エアを供給して炉材を吐出口７からホー
   ス８に圧送するエア吹出し部６と、ホース８と接
   続した吹付けノズル９と、該吹付けノズル９を通
   る炉材に用液を添加する用液添加部１０を有し、
   かつ下記の装置を備えていることを特徴とする炉
   材吹付機。 (1) 吐出口７から送出される炉材の瞬間吐出量を
   検出し予め設定した吐出量との偏差に応じて前
   記切出し装置４の駆動手段５を制御する炉材自
   動制御装置１３と (2) 単位時間当りの用液流量を検出し、これを予
   め設定した所望用液添加率と前記検出した炉材
   瞬間吐出量との相関により求めた適正流量と比
   較し、その偏差に応じて用液添加部１０を制御
   する用液自動制御装置１４と、 (3) 前記炉材瞬間吐出量の変動に応じてエア吹出
   し部６への供給エア圧を調整するエア圧自動制
   御装置４２。