JP2000246427A - 取鍋内張り不定形耐火材の施工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来の取鍋内張り不定形耐火材施工方法にお
いては、中子の加振器のみ、又は、バイブレータのみに
より不定形耐火材を加振していたため、前者は不定形耐
火材に対する加振力が不十分となり、後者はバイブレー
タを保持する設備や人手を必要としていた。 【解決手段】 本発明による取鍋内張り不定形耐火材施
工方法は、取鍋(1)に形成する内張り不定形耐火材(2)の
施工に使用する中子(3)の上部に、不定形耐火材(2)を施
工する際に振動を与えるための振動板(6)を取り付けて
不定形耐火材(2)を前記振動板(5)を介して流し込む方法
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、取鍋内張り不定形
耐火材施工方法に関し、特に、溶銑鍋、取鍋などの溶銑
・溶鋼等を入れる容器もしくは処理する窯炉に内張りす
る耐火物施工体のうち、流し込み施工を行う際に使用す
る中子に振動板を取付け、不定形耐火材の充填性を向上
し、さらに、不定形耐火材の耐用を延長することが可能
なようにするための新規な改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、高級鋼のニーズに対処するた
め、周知のように、溶鋼取鍋にてＬＦ（Ｌａｄｉｅ Ｆ
ｕｒｎａｃｅ）処理や真空脱ガス処理などの二次精錬処
理が行われている。この二次精錬処理用取鍋の内張り用
ライニング材としては、マグネシア・カーボン質れんが
（不定形耐火物）が高熱で長時間の精錬処理に耐える材
質として、一般に使用されている。しかしながら、昨今
の筑炉作業の省力化及び省人化のためにマグネシア・カ
ーボン質れんがに替えて筑炉の機械化が可能な不定形耐
火材の適用が指向され、高耐触性を有する取鍋内張用の
不定形耐火材として、流し込み材が検討されている。

【０００３】この流し込み材の施工方法としては、パー
マ部を築炉した取鍋外殻に流し込み施工用の中子を配設
し、この中子とパーマ部の間に流し込み材を流し込んだ
後、棒状バイブレータまたは施工中子に取り付けた振動
機を作動させて締め固める方法が行われている。しか
し、この施工方法では、施工体の充填密度が低いと言う
欠点を有しており、そのために、耐触性、機械的スポー
リング性などが満足できるレベルにはまだ至っていな
い。流し込み材は一般的に緻密に施工された方が、耐用
性が高く長寿命化が図れる。そこで、流し込み材の緻密
化を図る方法として大きく分けて２つのアプローチが成
されてきた。１つは材料自体の粒度構成を改善し、低水
分でも流し込み施工が可能な流動性を保った材料の開発
と、もう一つは材料にバイブレータ等で振動を与え、強
制的に材料を流動させ、脱気を促す方法である。一般的
にはこれらを併用することによって、緻密な施工体を作
るようにしている。また、図３に示されるように、バイ
ブレータによって材料を振動する方法には、取鍋１内の
中子３自体にユーラスモータ等のバイブレータ４を取り
付け、中子３の鉄皮を通じて材料に振動を与える方法
と、ミキサー５からガイド板２ａを介して流し込まれた
不定形耐火材２に棒状バイブレータ８を入れて、ダイレ
クトに不定形耐火材２に振動を与える方法が用いられて
いた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】従来の取鍋内張り不定
形耐火材の施工方法は、以上のように構成されていたた
め、次のような課題が存在していた。すなわち、中子自
体にバイブレータを取り付ける方法は、不定形耐火材に
直接振動を与えることが出来ないため、加振力が弱く、
外殻である鉄皮側に施工したパーマれんが側まで十分に
振動が伝わりにくい。これを補うためにバイブレータの
能力を大型化すると中子自体が振動に耐えられなくな
り、亀裂を生じたり、また大きな騒音を伴うと言う問題
が生じる。また、棒状バイブレータを使用する方法は、
直接不定形耐火材に振動を与えるため、加振力は強い
が、施工中に棒状バイブレータを保持しておく設備もし
くは人間が必要である。さらに、流し込み材を施工する
厚みが薄い部位へは、棒状バイブレータが入らないた
め、振動を与えることが出来ないと言う重大な課題が存
在していた。

【０００５】本発明は、以上のような課題を解決するた
めになされたもので、特に、溶銑や溶鋼を受ける容器の
内張り耐火材を施工する際、流し込み成形する時に振動
板を中子に取り付けて振動を与えることにより、耐火物
の充填密度を高くし、施工後の耐火物の損耗を少なくす
るための取鍋内張り流し込み材の施工方法を提供するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明による取鍋内張り
不定形耐火材の施工方法は、取鍋に形成する内張り不定
形耐火材の施工に使用する中子の上部に、前記不定形耐
火材を施工する際に振動を与えるための振動板を取り付
け、前記不定形耐火材を前記振動板を経て流し込み施工
する方法であり、また、ミキサーで水と混練した前記不
定形耐火材が前記振動板上を３秒〜１０秒で通過するよ
うに、前記不定形耐火材の流動性に合わせて、前記振動
板の加振力・振動板の長さ・振動板の傾斜角度及び振動
板と中子の隙間間隔を設定する方法であり、また、４．
５％〜７％の水と混練した前記不定形耐火材のタップフ
ロー値が１５０ｍｍ〜２００ｍｍの流動性を有する状態
で用い、前記振動板の加振力が１〜３Ｇの範囲で、かつ
振動板の長さが１５０〜４００ｍｍで振動板の傾斜角度
を１０°〜２８°とし振動板と前記中子の隙間間隔が５
０ｍｍ〜８０ｍｍとして用いる方法である。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図面と共に本発明による取
鍋内張り不定形耐火材の施工方法の好適な実施の形態に
ついて説明する。なお、従来例と同一又は同等部分には
同一符号を用いて説明する。図１は取鍋１に中子３を設
置し、不定形耐火材２を流し込み施工する際の模式図で
ある。前記中子３は中子３と周知のユーラスモータから
なる加振器４及び振動板６から構成されている。このユ
ーラスモータ４は偏心カムを有しており、この加振器４
の回転によって中子３が振動すると共に、この中子３の
上部に足６ａを介して設けられた振動板６も同時に振動
するように構成されている。次に、不定形耐火材２の流
し込み施工は、取鍋１上部に据えられたミキサー５にて
水と混練した不定形耐火材２を取鍋１と中子３間の間隙
Ｄに落とし込む施工方法である。この施工の際には取鍋
１をターンテーブル７の上部に乗せて、取鍋１を回転さ
せながら材料が均等な高さに施工できるようにしてい
る。

【０００８】図２は本発明における流し込み施工用の中
子３と振動板６付近を拡大した説明図である。前記不定
形耐火材２の流し込み施工は前述したように不定形耐火
材２をミキサー５で水と混練した後、中子３と取鍋１の
間隙Ｄに材料を流し込み、ライニングを構築する施工方
法であるが、この際に流し込まれた不定形耐火材２の気
孔率が小さいほど、溶鋼を受けたときの損耗が小さく、
高耐用を得ることができる。通常前記ミキサー５で４．
５％〜６％の水と混練した不定形耐火材２は気孔率が２
５％〜３０％である。この不定形耐火材２は、中子３と
取鍋１の間隙Ｄに流し込まれた後に従来の中子３振動の
みで加振を加える方法では、その施工後の気孔率が１９
％〜２１％になる。また、同じく前述した従来の棒状バ
イブレータを使用し、１分間加振を加えると施工体の気
孔率は１６〜１８％にまで低下し、より緻密な施工体と
なる。そこで、高い耐用性を有するためには、より緻密
な施工体を得られる棒状バイブレータを使用した加振方
法が考えられるが、棒状バイブレータを用いた方法は、
棒状バイブレータを保持する設備もしくは人が必要で、
さらには中子と取鍋の隙間が狭い継ぎ足し施工時などで
は、棒状バイブレータが入らず、加振することができな
い。

【０００９】そのために、本発明においては、前述のよ
うに、中子３の上部に振動板６を取付け、加振器４によ
って全ての材料に直接加振を与えながら、流し込み施工
を行うことができる。

【００１０】前記振動板６の構造においては、ミキサー
５で水と混練した不定形耐火材２が振動板６上を５秒〜
１０秒で通過するように、不定形耐火材２の流動性に合
わせて、振動板６の加振力・振動板６の長さ・振動板６
の角度及び振動板６と中子３との隙間ａを調整する。

【００１１】また、４．５％〜７％の水と混練した不定
形耐火材２のタップフロー値（ＪＩＳ規格に基づく方
法）が１５０ｍｍ〜２００ｍｍの流動性の材料に対し、
振動板６の加振力が１〜３Ｇの範囲で、振動板６の長さ
が１５０ｍｍ〜４００ｍｍの長さ、振動板６の角度が２
０°、及び振動板６と中子３の隙間ａが５０ｍｍ〜８０
ｍｍの構造を持つ構成が好適であった。なお、振動板６
の加振は中子３に取り付けた加振器４にて行った。

【００１２】前記振動板６上を３秒〜１０秒かけて通過
した不定形耐火材２は、加振されることにより気孔率が
１９％〜２０％にまで低下する。既に気孔率が低下した
材料を用いてさらに中子３より振動を加えることによ
り、１６％〜１８％まで気孔率を下げることができ、従
来の棒状バイブレータと同レベルの緻密な施工体が得ら
れる。なお、この際に、振動板６から不定形耐火材２へ
振動を加える振動時間が１０秒以上と長すぎると、不定
形耐火材２が粗粒部と微粒部に分離し、流し込み施工後
取鍋１内で層状になってしまい、また振動時間が３秒未
満であると短すぎ十分に不定形耐火材２に振動が伝わら
ず、材料の密充填ができなくなることが判明した。さら
に、振動の強さにおいても、４Ｇ以上の加振力では振動
が強すぎて材料を過剰に振動し、粒度の分離をまねき、
また１Ｇ以下であると弱すぎるため振動が十分に加わら
ず不定形耐火材２が緻密に施工できないことが判明し
た。そこで、流し込み施工を行う材料の粘度に合った、
振動板６の長さと取り付け角度、中子３との隙間ａの距
離及びモータより与えられる加振力Ｇを見いだす必要が
ある。

【００１３】

【実施例】図１及び図２は本発明における流し込み施工
用の中子を示すものである。中子３は中子３と１２基の
加振器４及び振動板６とから構成されている。加振器４
の出力は０．７５ｋｗのものを７０％の出力で使用する
と共に、中子３の振動板６として幅が２００ｍｍの鉄板
を角度２０°に傾けて中子３に溶接で取り付け、この
際、中子３との隙間ａは６０ｍｍとした。この振動板６
は加振器４により２Ｇで振動する。

【００１４】前記不定形耐火材２の柔らかさはＪＩＳ規
格に基づく方法で求めたタップフロー値が１６０ｍｍの
不定形耐火材２を流し込み施工すると、不定形耐火材２
は振動板６上を５秒間かけて流れ、中子３と取鍋１の間
に落下した。落下後、さらに中子３より振動を１分間加
えることにより最終的な施工体の気孔率を求めるために
施工した耐火物を切り出して水銀浸漬法で気孔率を求め
た結果、平均気孔率は１７．５％であった。なお、同様
の不定形耐火材２を中子３の振動のみで施工した場合
と、棒状バイブレータのみで施工した場合の各気孔率を
次の表１第１表に示す。

【００１５】

【表１】

【００１６】なお、本発明における施工方法により、１
８０ｔの溶鋼を受鋼する取鍋１に、２０ｔの不定形耐火
材２を流し込んで施工し、使用した結果、不定形耐火材
２の耐用が従来の中子振動方式と比較して取鍋１の寿命
を１０チャージ程延長することができた。

【００１７】

【発明の効果】本発明による取鍋内張り不定形耐火材の
施工方法は、以上のように構成されているため、次のよ
うな効果を得ることができる。すなわち、振動板が上部
に設けられた中子を用いて加振しつつ不定形耐火材を流
し込み施工することにより、従来の中子振動のみの施工
方法と比較して、施工体の気孔率を大幅に低下すること
ができ、不定形耐火材の耐用を１０ｃｈ延長することが
可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による取鍋内張り不定形耐火材施工方法
を示す模式図である。

【図２】図１の中子と振動板の関係を示す説明図であ
る。

【図３】従来の施工方法を示す模式図である。

【符号の説明】

１ 取鍋 ２ 不定形耐火材 ３ 中子 ４ 加振器 ５ ミキサー ６ 振動板 ７ ターンテーブル

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 取鍋(1)に形成する内張り不定形耐火材
   (2)の施工に使用する中子(3)の上部に、前記不定形耐火
   材(2)を施工する際に振動を与えるための振動板(6)を取
   り付け、前記不定形耐火材(2)を前記振動板(6)を経て流
   し込み施工することを特徴とする取鍋内張り不定形耐火
   材の施工方法。
2. 【請求項２】 ミキサーで水と混練した前記不定形耐火
   材(2)が前記振動板(6)上を３秒〜１０秒で通過するよう
   に、前記不定形耐火材(2)の流動性に合わせて、前記振
   動板(6)の加振力・振動板(6)の長さ・振動板(6)の傾斜
   角度及び振動板(6)と中子(3)の隙間間隔を設定すること
   を特徴とする請求項１記載の取鍋内張り不定形耐火材の
   施工方法。
3. 【請求項３】 ４．５％〜７％の水と混練した前記不定
   形耐火材(2)のタップフロー値が１５０ｍｍ〜２００ｍ
   ｍの流動性を有する状態で用い、前記振動板(6)の加振
   力が１〜３Ｇの範囲で、かつ振動板(6)の長さが１５０
   〜４００ｍｍで振動板(6)の傾斜角度を１０°〜２５°
   とし振動板(6)と前記中子(3)の隙間間隔が５０ｍｍ〜８
   ０ｍｍとして用いることを特徴とする請求項１又は２記
   載の取鍋内張り不定形耐火材の施工方法。