JPH0126749Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本考案は、高炉からの溶銑を製鋼炉に装入する
際に、溶銑の運搬及び貯蔵のために使用される混
銑車の受銑口の施工用中枠に関するものである。

［従来の技術］ 混銑車は、よく知られているように、傾動可能
な筒状炉体を有し、この筒状炉体の上部に受銑口
が設けられている。そして、炉体を傾動させるこ
とにより、内部に貯蔵している溶銑をこの受銑口
から注ぎ出すようにして排出する。

第２図は、この受銑口を上方より俯瞰した概略
図であつて、混銑車１の上部開口の周囲に鉄皮２
が囲設され、この鉄皮２の内周面に耐火物３が設
けられ、れによつて受銑口４が形成されている。

混銑車の受銑口は、従来、異形レンガにて築炉
されたが、施工時間の短縮、耐火物コスト及び施
工費用の低減を目的として、キヤスタブルによる
一体施工もなされつつある。

［考案が解決しようとする問題点］ しかし、キヤスタブルによる混銑車受銑口の一
体施工では楕円長軸側に亀裂の発生があり、使用
中その亀裂部分が深くかつ幅広く拡大し（いわゆ
る溝状溶損により）他の部分に十分残厚があるに
もかかわらず受銑口の寿命が決定されるという欠
点がある。

即ち、第２図に示す如く、混銑車１の受銑口４
は混銑車１の車体幅方向に長軸を有した楕円形状
をしており、耐火物としてキヤスタブルにて受銑
口４を一体施工した場合、受銑口４の内面（稼動
面）は溶銑からの輻射熱及び溶銑排出後の大気冷
却を繰り返し受ける。そのため、キヤスタブルに
は膨張応力と収縮応力が繰り返し負荷され、キヤ
スタブル稼動面に亀裂５が発生する。特にこの亀
裂５は第２図の如く、受銑口楕円形の長軸方向の
部位（以下、排出側ということがある。）に大き
く発生する。このため混銑車１を傾転して、スラ
グの排出、溶銑の排出を繰り返し行ううちに第３
図の如く受銑口４に発生している亀裂５が溝状の
溶損６となり、拡大し、やがて受銑口部位の補修
を余儀なくされる。

［問題点を解決するための手段］ 本出願人は、キヤスタブル耐火物が施工された
受銑口において、キヤスタブル耐火物内周面の特
定部位に、亀裂始点形成用のスリツトを設けるよ
うにした受銑口の施工法を特願昭61−25928号に
て提案している（以下、先願という。）。

即ち、キヤスタブル耐火物内周面の楕円短軸と
長軸との間であつて、かつ混銑車傾動時に溶洗と
非接触の部位に前記スリツトを設け、この予め設
けられたスリツトから亀裂を発生させることによ
り、他の箇所への熱応力負荷を軽減して他の箇所
での亀裂発生を防止するようにしたものである。

本考案は、この先願の施工法に用いられる中枠
を提供するものであつてパンチングメタルまた
は、パンチングメタルの一方の面にシート状物を
貼着してなる帯状板材を、該スリツト形成のため
に中子外周面の所定箇所に取り付けたものであ
る。

［作用］ かかる構成とすることによる奏される作用につ
いて、本考案を創案するに至つた過程を参照しな
がら、以下に説明する。

本考案者は、混銑車受銑口キヤスタブル施工体
の楕円形状の長軸側（排出側）に発生する亀裂を
防止する対策として第４図及び第５図（第４図の
Ｖ−Ｖ断面図）に示す如く、楕円の短軸方向に当
る受銑口部位にプレキヤストブロツク７を対称的
に２ケ配置し、ブロツク背面及び排出側にキヤス
タブルを流し込み施工する対策を試みた。

この対策によれば、一体施工を実施した場合に
排出側に生じていた亀裂は、プレキヤストブロツ
ク７と流し込んだキヤスタブル３との境界部８で
の亀裂発生により解消され、排出側の亀裂発生防
止に効果が認められた。

しかしながら、プレキヤストブロツク７が、第
６図に示すように、溶損により薄肉化してゆくに
従つて、構造的に弱くなり、該ブロツク７の下部
約1/2が脱落損傷して、排出側に余命があるにも
かかわらず受銑口部位の補修を余儀なくされる問
題があることも認められた。（符号９は脱落部分、
１０は残存部分を示す。） またかかる亀裂開始部を形成する方法として、
第７図、第８図に示すように、キヤスタブルを２
回に分けて施工する方法が試みられた。即ち、第
７図のように、まず、キヤスタブルご流し込む空
間部を仕切板１１で排出側の部分と、その他の部
分とに分け、その一方（第７図では排出側の部
分）にまず第１回目の施工を行つて、硬化させた
後、残りの一方に第２回目の施工を行うというも
のである。

この方法は、１度目の施工体１２と２度目の施
工体１３の打ち継ぎ層１４が目地のような働きを
なして亀裂の発生部位になるので、受銑口の排出
側に亀裂が発生することを抑制する効果がある。

しかしながら、２回に分けて施工を行うので、
受銑口のみの施工に通常２日を要し、作業効率が
悪いという問題がある。また、中枠１５と鉄皮２
の間にセツトする仕切板１１は、その下部が混銑
車天井レンガ１６（第６図参照）と接し、形状が
複雑になると共に固定が困難であり、施工ミスも
発生し易いという問題もある。

そこで、本考案者は混銑車受銑口の排出側への
亀裂発生を防止するには、受銑口排出側以外の所
定の部位に亀裂を発生させる対策が極めて有効で
あらとの観点より、受銑口の1/8模型によりその
効果を検討した。その方法は、截頭楕円錐形の中
枠に、第９図、第１０図（第９図の−断面
図）に示すようにスリツト形成用板１７を設置し
てキヤスタブル３を流し込んだ試料と、かかるス
リツト形成用板１７を用いずに施工した試料につ
いて亀裂の発生状況を調査した。具体的には、同
形状の試料の内面を1500℃に15分加熱した後、15
分間空冷を行うという加熱・冷却サイクルを10回
繰り返した後のキヤスタブルの亀裂の発生状況を
調査した。

その結果、スリツト形成用板を用いずに一体に
施工した試料では、内側楕円長軸面（排出側）に
0.5mmの亀裂が両側に発生したのに対して、スリ
ツト形成用板をセツトしていた試料では、スリツ
ト形成用板の部分に亀裂が発生し、内側楕円長軸
面側には、0.5mm以下の微細亀裂の発生に止まり、
混銑車受銑口においてスリツト施工することによ
り排出側の亀裂抑制に効果があるとの知見を得
た。

以上の知見からも明らかな通り、混銑車受銑口
のキヤスタブル耐火物内周面の特定箇所にスリツ
トを形成することにより、該受銑口排出側での亀
裂発生や帯状溶損を防止できる。

而して、本考案が提供する中枠には、このスリ
ツトを形成するための帯状板材として、パンチン
グメタルの一方の面にシート状物を貼着したもの
を採用している。

このようなパンチングメタルを採用すると、こ
のパンチングメタルが熱溶融して生ずる空隙部の
容積が小さくなる。（即ち、パンチ孔にキヤスタ
ブル耐火物が詰まつているので、パンチングメタ
ルが溶融・流出して生ずる空洞の容積が、パンチ
孔のないものに比べ少なくなる。）そのため、ス
リツトへの溶銑やスラグへの侵入が少量となり、
キヤスタブル耐火物の寿命が延長される。

さらに、このように溶銑やスラグの侵入が少な
いから、スリツトを深く形成してもキヤスタブル
耐火物の溶損のおそれがない。そのため、深いス
リツトを形成することにより、亀裂を耐火物内周
面と垂直な方向に成長させることが可能となる。
（因みに、スリツトが浅いと、キヤスタブル耐火
物内周面と平行方向にも亀裂が成長し易くなり、
このような内周面と平行方向の亀裂はキヤスタブ
ル耐火物の剥離をもたらし易い。これに対し、本
考案では、スリツトを深く形成して亀裂を垂直方
向に成長させ、かかるキヤスタブル耐火物の剥離
を確実に回避できる。） また、本考案で採用しているパンチングメタル
は、強度及び剛性も高く、中枠の本体の取り付け
も容易である。

［実施例］ 第１図ａは本考案の実施例に係る中枠の構成を
示す斜視図、第１図ｂは同平面図である。また第
１１図はパンチングメタル２１の正面図である。

符号１９は中枠の本体であつて、受銑口内周面
に倣つた楕円形外周局面を有しており、下方へ向
つて次第に拡胴する。形状である。而して、この
中枠本体１９の外周面にはパンチングメタル２１
の一方の面にシート状物を貼着した帯状板材２０
が取り付けられている。

以下に、この帯状板材２０の設置態様について
説明する。

(イ) 帯状板材５０の設置位置は、第１図ｂにおけ
る２つの板材２０がなす開き角度αが60゜〜70゜
となる位置が好ましい。

角度αを70゜以下とする理由は、次の通りで
ある。即ち、排出側の亀裂発生を防止するには
αが70゜よりも大きい位置に取る方がより効果
的であるが、スラグ、溶銑の排出に際し、スリ
ツト位置が排出側に近いと、常にスラグ、溶銑
に触れその部位が溝状破損する可能性が大のた
め、αの最大を70゜とした。一方αが60未満で
は、排出側のキヤスタブル稼動面長さが長くな
り、加熱−大気冷却の繰り返しによる膨張−収
縮の影響が大きく作用し、排出側の亀裂抑制効
果は少ないものになる。

(ロ) 帯状板材２０は、中枠本体１９の外周面の接
線方向θに対し、なるべく垂直に近い角度、例
えば90゜±10゜となるようにするのが好ましい。

スリツトの先から亀裂が成長する方向は多く
の場合、スリツトの延長方向となるのである
が、実際には若干の角度ズレが発生することも
ある。従つて帯状板材の取付け角度が斜めであ
れば、スリツト先端からの亀裂成長方向がより
稼動面に近づくケースも考えられ、そのために
剥離損傷が起こる可能性がある。可能性があ
る。このような理由から、帯状板材２０は、外
周面の接線方向θに対し、なるべく垂直に近い
角度が好ましい。

(ハ) パンチングメタルは、厚さが0.5〜３mmとり
わけ１〜２mm程度のものが好ましい。パンチン
グメタルが過度に薄いと、その強度及び剛性が
低くなり、キヤスタブル耐火物を打設する際に
変形するおそれがある。また、過度に厚いもの
は、強度、剛性等が不必要に大きくなり、価格
も高く不経済であると共に、このパンチングメ
タルが熱を受けて溶銑・流去されて生ずる空洞
が過度に大きくなり、溶銑やスラグが侵入し易
くなる。また、パンチングメタルは厚さが一様
なものが好ましい。

パンチングメタルは、同様に空洞を小さくす
る目的のために、パンチ孔の開口面積が開口比
で30〜70％とりわけ40〜60％程度のものが好適
である。（この開口比は、パンチングメタルの
長さ及び幅をｌ、ｗ、パンチ孔開口総面積をＳ
としたときにＳ／（ｌ×ｗに百を乗じた百分比
で定義される。）このようなパンチングメタル
としては、第１１図に示すように菱形の開口が
穿設されたものが適している。但し、もちろ
ん、パンチ孔の形状はこれに限定されるもので
はなく、丸孔、角孔とも使用し得る。（なお第
１１図ｂは菱形の形状及び寸法例を示すもので
あり、単位はmmである。） (ニ) パンチングメタルの幅ｗは、過度に小さい
と、形成されたスリツトの先端から成長する亀
裂が稼動面に平行に発生することもあり剥離損
傷を起こし易い。従つて、このパンチングメタ
ルの幅ｗは、50mm以上、施工厚み幅の1/2まで
とりわけ150mm以上、施工厚み幅の1/3までとす
るのが好ましい。

(ホ) パンチングメタルに貼着するシート状物とし
ては、厚さが１mm以下とりわけ0.05〜0.5mm程
度の合成樹脂フイルムや粘着テープ（例えばビ
ニールテープ）が好適である。このシート状物
は、加熱により焼損し、キヤスタブル耐火物に
スリツトを形成させる作用をなすが、過度に厚
いと、形成されるスリツト間隙も大きくなり、
溶銑やスラグが侵入し易くなる。

(ヘ) パンチングメタルの中枠本体への取り付け
は、特に限定されるものではないが、例えば第
１２図に示す如く取り付けることができる。

第１２図において、パンチングメタル２１の
長側辺にＬ字アングル２２が溶接等により固着
されており、該Ｌ字アングル２２の一片側が中
枠本体１９の外周面に当てられている。該アン
グル２２の一片側にはナツト２３が溶接により
固着されている。

一方、中枠本体１９には素孔２５が穿設され
ており、ボルト２６が中枠本体１９の内部側か
ら挿通され、ナツト２３に螺入している。この
ボルト２６には蝶ナツト２７が螺合しており、
この蝶ナツト２７と中枠本体１９の内周面との
間に座金２８が介入されている。なおボルト２
６の頭部には把手２９が固着されている。

かかる構成においては、ボルト２６を素孔２
５を通してナツト２３に螺入させ、次いで蝶ナ
ツト２７を締め込むことによりパンチングメタ
ル２１の中枠本体１９への取り付けがなされ
る。また、キヤスタブル耐火物打設及びその硬
化後に中枠の脱型を行なうときには、把手２９
を把んで捻回させることによりボルト２６をナ
ツト２３から取り出すだけで脱型可能となる。

第１３図は、このような中枠を用いて形成さ
れた受銑口の構成を示す平面図、第１４図は第
１３図のＡ−Ａ線に沿う断面図である。

図示の如く、混銑車１の受銑口４は、鉄皮２
の内側にキヤスタブル耐火物を施工することに
より構築されており、このキヤスタブル耐火物
３の内周面は、その４ケ所にスリツト１８が内
周から切り込む形状に設けられている。なお、
この受銑口４は楕円形状とされている。

以下、具体例について説明する。

第１図に示す如く、中枠本体１９にスリツト
形成用板材として、100w×850l×1.2t（単位mm）
のパンチングメタル（第１１図に示すもの。）
に厚さ0.3mmのビニールテープを貼り付けた板
材を第１図の角度がα60゜となるように４枚セツ
トした。パンチングメタルは第１２図に示すよ
うにして中枠の曲面の接線に対して直角方向に
止めた。

板材を取り付けた中枠を混銑車受銑口にセツ
トし、ローセメントキヤスタブルを棒状バイブ
レーターを使用して流し込み施工した。キヤス
タブルが硬化後、板材をキヤスタブル中に残し
たまま中枠を取り外した。

このように施工した混銑車は従来の如くキヤ
スタブル一体施工の受銑口のように排出側の溝
溶損で短命化せず、またプレキヤストブロツク
使用のようにブロツク下部と同部位が脱落等を
起こすことなく混銑車受銑口の寿命延長に対し
て優れた効果が得られた。

従来一体施工で通銑量５〜７万ｔ及びプレキ
ヤストブロツク使用で通銑量６〜８万ｔであつ
たものが、本実施例では７〜９万ｔが得られ、
従来の1.2〜1.4倍の寿命延長である。

［効果］ 以上の説明から明らかな通り、本考案の中枠に
よれば、受銑口内周面のキヤスタブル耐火物の特
定箇所にスリツトが形成され、これによつて受銑
口の排出側のキヤスタブル耐火物に亀裂が発生す
ることを確実に防止し、従来生じていた、亀裂よ
り成長する溝状溶損を抑制することができる受銑
口のキヤスタブル耐火物施工が可能となる。

かかる中枠を用いた施工により、 一体加工による排出側溝状溶損をなくし、本
来の高い寿命が得られる。

ライニングは背部まで一体化しておりそのた
め使用途中の脱落がない。

確実にスリツト位置に亀裂を発生させるに
は、中仕切板を入れての２度施工法が有効であ
るが、施工期間２日を要し、施工費を要する
が、本考案では１日施工で略同じ効果が得られ
る。

パンチングメタルにシート状物を貼着した板
材によつてスリツトを形成するので、空洞容積
が小さく溶銑やスラグの侵入の少ないスリツト
が形成される。

深いスリツトが形成でき、亀裂をキヤスタブ
ル耐火物内周面を垂直方向に成長させ易くな
り、キヤスタブル耐火物剥離も防止される。

該板材の中枠本体への取付が容易で、キヤス
タブル打設時の施工性にも優れる。

等の優れた効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

第１図は実施例に係る中枠を示し、ａ図は斜視
図、ｂ図は平面図である。第２図及び第３図は亀
裂ないし溝状溶損を説明する平面図、第４図、第
７図、第８図及び第９図は亀裂対策を説明する平
面図、第５図、第６図及び第１０図は同断面図、
第１１図はパンチングメタルの正面図、第１２図
はパンチングメタル取付部の断面図、第１３図は
施工例を示す平面図、第１４図は同断面図であ
る。 １……混銑車、２……鉄皮、４……受銑口、１
８……スリツト、１９……中枠本体、２０……帯
状板材、２１……パンチングメタル、２３……袋
ナツト。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 長軸が混銑車の車体幅方向にあるほぼ楕円形
   状であり、内周面がキヤスタブル耐火物施工さ
   れた混銑車受銑口の該キヤスタブル耐火物施工
   用の中枠において、 該キヤスタブル耐火物内周面の楕円の短軸と
   長軸との間にありかつ混銑車傾動時に排出され
   る溶銑と非接触の部位に、亀裂始点形成用のス
   リツトを該内周面から切り込む形状に設けるた
   めに、該スリツト形成用の帯状板材を中枠本体
   に突設せしめた中枠であつて、 該帯状板材はパンチングメタルであること、
   または、パンチングメタルの一方の面にシート
   状物を貼着してなることを特徴とする混銑車受
   銑口施工用の中枠。 (2) 前記パンチングメタルは、厚さが0.5〜３mm
   で幅が50mm以上であり、開口比は30〜70％であ
   ることを特徴とする実用新案登録請求の範囲第
   １項に記載の中枠。 (3) 前記シート状物は、合成樹脂フイルム又は粘
   着テープであり、その厚さは１mm以下であるこ
   とを特徴とする実用新案登録請求の範囲第１項
   又は第２項に記載の中枠。