JPS6316675B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、連続脱硫炉などに使用して好適な
ルツボ型誘導炉に係り、特に築炉工程の簡単化を
図つたルツボ型誘導炉の耐火れんが施工方法に関
する。

ルツボ型誘導炉は、その形状がシンプルなこ
と、高電力集中性が優れていることなどの理由か
ら、金属産業界において金属の溶解と保温に広く
使用されている。この基本構成は、円筒状に巻回
された誘導コイルと、この誘導コイル内面に耐火
物で形成されたルツボ状形体（以下、単にルツボ
という）とからなり、本誘導炉の発展過程におい
て、前記耐火物の向上が最大の技術的課題となつ
ている。そして、この技術的課題の現在までの成
果は、不定形耐火材、特に乾式不定形耐火材の著
しい進歩である。

しかるに、最近に至つて、誘導炉を単純な溶
解、保温のみでなく、より高度な目的に利用する
試みがなされ始めた。たとえば、連続脱硫炉であ
る。これは、誘導炉の有する撹拌機能を巧みに応
用したものであり、連続流として与られる鋳鉄溶
湯をルツボ型誘導炉に導き、ここで脱硫剤（主に
カルシウムカーバイトCaC₂）を添加して電磁撹
拌力によつて撹拌し、脱硫反応を促進すると同時
に、この処理中の熱損と反応熱（脱硫反応は吸熱
反応である）を、誘導加熱によつて補うようにな
つている。

ところで、この場合、スラグはカルシウムカー
バイトによる強い塩基性を示し、上記ルツボ耐火
物は激しい侵食を受ける。このため、一般に使用
されている乾式不定形耐火材では充分な寿命が得
られないという問題が生じる。例えば、鋳鉄に広
く使用されている硅石質誘導炉用乾式耐火材を用
いた場合、これは典型的な酸性炉材であるため、
塩基性のスラグと容易に反応して低融点化合物を
形成してしまい、全く使用に耐えない。また、ア
ルミナ質、マグネシア質の耐火材を使用した場
合、焼結温度が高く、誘導炉の最初の運転でこれ
らの乾式不定形耐火材を焼結させる誘導炉特有の
方法では、充分な焼結温度が得られず、焼結促進
剤の助けを借りなければならない。しかるに、上
記脱硫炉の場合には、焼結促進剤へのスラグの侵
食が激しいので、やはり満足な結果が得にくいと
いう問題があつた。

これに反し、長い歴史を有するれんがは、これ
らの欠点を克服することができる。すなわち、れ
んがは、 (1) 成形にあたつて高圧プレスが使用できるた
め、上記不定形耐火材に比較して著しく高い充
填率が得られ、粒界侵食に強い、 (2) 誘導炉の運転温度より高い任意の温度で焼結
できるため、不定形耐火材と違つて、運転前に
充分な性能の純粋基材の焼結体が得られる、 等の特徴を有し、これを使用すれば上述した問題
を解決することができる。

ところで、れんがを使用して誘導炉を築炉する
場合、従来のいわゆるれんが積み施工作業に手間
を要するという問題があつた。

例えば、第１図に示すルツボ型誘導炉を築炉す
る場合、従来は次の手順によつていた。

(1) 炉床れんが１の上面に、炉底バツクスタンプ
材２を施工。

(2) 炉床れんが３ａ（例えば４ケ割）を１個ずつ
並べ、各れんがの目地を耐火性モルタルで接着
しながら整置する。

(3) コーナーれんが３ｂ（４〜８ケ割）を同様に
施工する。

(4) 前記コーナーれんが３ｂとほぼ同じ高さまで
バツクスタンプ材２を施工して、れんが群３
ａ，３ｂを固定する。

(5) 第１段目の側壁れんが３ｃをモルタルで接着
しながら整置する。

(6) 側壁れんが３ｃの高さまでバツクスタンプ材
２を施工してれんが群３ｂ，３ｃを固定する。

(7) 以下、同様にして側壁れんが３ｄ，３ｅ，３
ｆおよび３ｇを整置する。

こうして、各れんが群３ａ〜３ｇは、ルツボ３
の軸心（炉芯）に関して、放射状に整置され、ル
ツボ３を形成する。

ここで、バツクスタンプ材２は、粉末の耐火材
で、ルツボ３と誘導コイル４との間の円筒状の空
間に乾燥状態で充填されており、運転中にも焼結
することがなく、ルツボ３の熱膨張および収縮か
ら誘導コイル４を保護する。また、れんが３ｂ〜
３ｇの目地や亀裂から、誘導コイル４の方向へ侵
入する溶湯を受け止める耐火材としての役割を合
わせ持つている。

ところで、上述したルツボ３の改築は頻繁に行
われ（１〜２週に１回）、しかも長時間要するの
で（ある容量の誘導炉では、３名で８時間程度）、
炉の操業率が悪くなるという問題があつた。ま
た、誘導炉の中は狭く深いので、ルツボ３の下方
の施工は逆立して行うなど作業性も悪いという問
題があつた。

この発明は、上記の事情に鑑み、能率の良い築
炉を可能とするルツボ型誘導炉の耐火れんが施工
方法を提供するもので、耐火れんが製のルツボを
工場において形成し、このルツボの形状を治具で
維持して目的地へ運搬し、築炉工程中、または築
炉終了後に前記治具を取り除くことを特徴とす
る。

以下、図面に基づいて本発明の実施例を説明す
る。

第２図は、本発明の第１実施の構成を示す断面
図である。ここで、同図イに示すルツボ１３は耐
火物メーカで製造され、これが治具１５によつて
固定される。すなわち、耐火物メーカでは、各部
れんが１３ａ〜１３ｇ製造後、耐火性目地材を使
つて前記れんが１３ａ〜１３ｇをルツボ１３の形
に成形し、これを底固定板１５ａ、頂固定板１５
ｂ、通しボルト１５ｃおよび締上げナツト１５ｄ
からなる治具１５によつて固定し、ユニツト１６
に構成する。この場合、底固定板１５ａと頂固定
板１５ｂは、これらの中心部に設けられた孔およ
び炉底れんが１３ａの中心部に設けられた孔H₁
を貫通する通しボルト１５ｃと、これに螺合され
た締上げナツト１５ｄによつて締付けられ、ルツ
ボ１３を上下方向に締上げて固定する。こうして
構成されたユニツト１６がユーザへ運送され、同
図ロに示すルツボ型誘導炉が以下の手順によつて
構築される。

(1) 炉底部のバツクスタンプ材２を施工する。こ
れは、乾燥粉末状のバツクスタンプ材２を炉底
部に充填した後、この充填密度を高めるため
に、加振装置によつてスタンピングして行う。

(2) 第２図イに示すユニツト１６をクレーン等で
炉内に整置する。この場合、ルツボ１３の軸心
が炉芯とほぼ一致するように炉内に挿入する。

(3) ルツボ１３の外壁面と誘導炉の内壁面との間
の円筒状の空間に、バツクスタンプ材２を施工
する。これは、乾燥粉末状のバツクスタンプ材
２を前記空間に充填した後、加振装置またはつ
き固め手段によつて充填密度を高める作業であ
る。

(4) 締上げナツト１５ｄ、頂固定板１５ｂを除去
し、ついで通しボルト１５ｃを取り除く。この
通しボルト１５ｃを取り除く操作は、この通し
ボルト１５ｃを底固定板１５ａに螺着によつて
連結してある場合には、通しボルト１５ｃを軸
まわりに回転させることによつて行われる。

また、この通しボルト１５ｃと底固定板１５
ａとは、前述した螺着に限らず、その他の種々
の着脱可能な連結構造によつて連結される。

例えば、第５図に示すように、前記通しボル
ト１５ｃの底固定板１５ａとの連結部に、非真
円形状の係合部１５ｅを形成しておき、一方、
前記底固定板１５ａに、前記係合部１５ｅと同
一形状の嵌合孔３１を有する係止部材３２を取
り付けておき、前記係合部１５ｅと係止部材３
２との係合により、通しボルト１５ｃと底固定
板１５ａとを着脱可能に連結するようにしても
よい。

すなわち、前記嵌合孔３１に通しボルト１５
ｃの係合部１５ｅを係止部材３２の一方の面側
から嵌合させて他方の面側へ貫通させ、しかる
のちに、同図に矢印イで示すように、通しボル
ト１５ｃをその軸回りに所定角度回動させるこ
とにより係合部１５ｅと係止部材３２との係合
が行われて両者の連結がなされ、また、逆の操
作により離脱が行われる。

そして、前記嵌合孔３１は底固定板１５ａに
直接形成しても同様である。

(5) 斜上方の注湯口１７を、プラスチツク耐火物
をたたき込んで成形する。

こうして施工が完了する。なお、底固定板１５
ａはそのまま炉内にとどまつているが、炉の運転
に支障のないことが確認されている。この底固定
板１５ａの材質としては非磁性鋼が好適である。
また、電磁誘導による発熱が問題となる場合は、
平面星形または十字形の形状にすると効果があ
る。なお、前記通しボルト１５ｃを通すためにル
ツボ１３の底部中央に設けられた孔H₁は、れん
が材と同質の粉末をねつて詰めることにより、塞
ぐことができる。

この第１実施例によれば、(1)〜(5)の施工時間は
２名で３時間程度であり、第１図の従来のものと
比較すると１／４程度の延べ時間で、また１／３
程度の時間で完了する。

次に、第３図は本発明の第２実施例の構成を示
す断面図である。この実施例においては、第１実
施例と同様にして耐火物メーカで製造されたルツ
ボ２３をナイロンロープ２５ａと頂固定板２５ｂ
とからなる治具２５によつて固定する。この場
合、炉底れんが２３ａの中央部には４つの孔H₂
……が設けられるとともに、その底面には孔H₂
……に接続する４つの溝G₁……が形成されてい
る。また、コーナーれんが２３ｂおよび側壁れん
が２３ｃ〜２３ｇの外面にも、前記溝G₁……に
接続する溝G₂……が垂直方向に設けられている。
そして、孔H₂→溝G₁→溝G₂→頂固定板２５ｂを
通つてルツボ２３に巻回された４本のナイロンロ
ープ２５ａによつて、同図イに示すユニツト２６
が形成され、これがユーザへ運送され、以下の手
順によつてルツボ型誘導炉が構築される。

(1) 炉底部のバツクスタンプ材２を施工する。

(2) 上記ユニツト２６をクレーン等で炉内に整置
する。

(3) ナイロンロープ２５ａを切断して抜きとり、
頂固定板２５ｂを除去する。

(4) 炉壁部のバツクスタンプ材２を施工する。

こうして、施工が完了する。なお、上記の(1)、
(2)、(4)の手順は、第１実施例の施工手順の(1)、
(2)、(3)と同様である。また、上記手順(3)、(4)は逆
順とすることもできる。この場合、バツクスタン
プ材２中のナイロンロープ２５ａはあえて抜き取
らず、残したまま運転に移行してもかまわない。
なぜならば、ナイロンロープ２５ａは運転中の伝
熱で焼失するからである。

上記第２実施例の変形例として、輸送中のユニ
ツト２６をさらに強固なものとするために、第４
図に示すように、ナイロンロープ２５ａでルツボ
２３を上下方向に締め上げた後、金属バンド２７
で径方向に締め上げてユニツト化する方法も有効
である。この場合、金属バド２７は、前記ユニツ
トを炉内に挿入する直前に除去するか、炉内整置
後、炉壁部のバツクスタンプ材２の上昇に伴つ
て、特殊工具で切断除去すればよい。

以上、説明したようにこの発明は、耐火れんが
製のルツボを工場において形成し、このルツボの
形体を治具で維持して目的地へ運搬し、築炉工程
中または築炉終了後に前記治具を取りはずすよう
にしたので、ルツボ型誘導炉を短時間で構築する
ことができる。また、これによつて炉の操業率を
上げることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のルツボ型誘導炉の構成を示す断
面図、第２図は本発明の第１実施例の構成を示す
断面図で、同図イは工場で形成されたユニツト、
同図ロはこのユニツトを使つて築炉された誘導炉
の各構成を示す。第３図は本発明の第２実施例の
構成を示す図で、同図イは工場で形成されたユニ
ツトの断面図、同図ロはその底面図、同図ハはそ
の平面図である。第４図は第２実施例の変形例の
構成を示す断面図である。第５図は治具の他の例
の概略を示す分解斜視図である。 ２……バツクスタンプ材（乾燥粉末状の耐火
材）、３ａ〜３ｇ，１３ａ〜１３ｇ，２３ａ〜２
３ｇ……れんが（耐火れんが）、３，１３，２３
……ルツボ（ルツボ状形体）、１５，２５……治
具、１５ａ……底固定板、１５ｂ……頂固定板、
１５ｃ……通しボルト、１５ｄ……締上げナツト
（以上、１５ｃ，１５ｄは締付け部材）、２５ａ…
…ナイロンロープ（ロープ材）、２５ｂ……頂固
定板、２７……金属バンド（金属材）、G₁，G₂…
…溝（溝部）。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 耐火れんがをライニング材とするルツボ型誘
   導炉の製作方法において、前記耐火れんがの供給
   工場において前記耐火れんがを目地材によつてル
   ツボ状に形成し、このルツボ状形体を治具によつ
   て固定する第１の工程と、炉底に乾燥粉末状の耐
   火材を充填したのちに、前記ルツボ状形体をその
   軸心が誘導炉の軸心とほぼ一致するように炉内に
   挿入し、前記ルツボ状形体の外壁面と前記誘導炉
   の内壁面との間の円筒状の空間に乾燥粉末状の耐
   火材を充填し、加振装置またはつき固め手段によ
   り充填密度を向上させ、次いで、前記治具による
   ルツボ状形体の拘束を解除する第２の工程とから
   なることを特徴とするルツボ型誘導炉の耐火れん
   が施工方法。 ２ 前記治具は、前記ルツボ状形体の底面に当接
   する底固定板と、前記ルツボ状形体の上端に当接
   する頂固定板と、前記両固定板の中央部分を貫通
   し、これらの固定板を介して前記ルツボ状形体を
   締め付け固定する締付け部材からなることを特徴
   とする特許請求の範囲第１項記載のルツボ型誘導
   炉の耐火れんが施工方法。 ３ 前記ルツボ状形体の拘束を解除するに際し、
   締付け部材および頂固定板を除去する一方、前記
   底固定板は炉内に残したままとし、次いで、操業
   に移行することを特徴とする特許請求の範囲第２
   項記載のルツボ型誘導炉の耐火れんが施工方法。 ４ 前記治具はロープ材からなることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載のルツボ型誘導炉の
   耐火れんが施工方法。 ５ 前記ロープ材は、前記ルツボ状形体の耐火れ
   んが外面に設けられた溝部に嵌められて巻回され
   ることを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の
   ルツボ型誘導炉の耐火れんが施工方法。 ６ 前記ルツボ状形体の上下方向の締付け固定を
   前記ロープ材で行い、前記ルツボ状形体の径方向
   の締付け固定を金属材で行うことを特徴とする特
   許請求の範囲第４項または第５項記載のルツボ型
   誘導炉の耐火れんが施工方法。 ７ 前記ルツボ状形体の拘束を除去するに際し、
   ルツボ状形体の内側に位置する前記ロープ材を除
   去する一方、前記ルツボ状形体の外側に位置する
   前記ロープ材を残したままとし、次いで、操業に
   入ることを特徴とする特許請求の範囲第４項ない
   し第６項のいずれかの項記載のルツボ型誘導炉の
   耐火れんが施工方法。 ８ 前記第２工程において、前記金属材をカツタ
   手段で切りはずしながら乾燥粉末状の耐火材を充
   填していくことを特徴とする特許請求の範囲第６
   項または第７項記載のルツボ型誘導炉の耐火れん
   が施工方法。