JPH03217791A - 溶融金属処理容器の耐火物乾燥方法及び装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は耐火ライニング保有容器の耐火物ライニングの
加熱乾燥方法及び装置に関するものである。

（従来技術） 耐火ライニング保有容器例えば、樋、タンディッシュ、
取鏝、精練炉等の溶融金属を取扱、処理するための容器
あるいは加熱炉等の高温雰囲気中で金属材料を熱処理す
るための容器等の耐火物ライニングの加熱乾燥には、一
般的には固・気・液状の燃料をバーナーで燃焼させた火
炎からの熱源を用いている。この熱源によって耐火物ラ
イニング層内に温度勾配が形成され、水の移動あるいは
水分の蒸気化による移動により、耐火ライニング保有容
器を構成する鉄皮の所定間隔位置に設けた蒸気孔から大
気圧下で脱水すると共に耐火物ライニング層表面から燃
焼ガスや排気ガスの対流による脱水が行われる。

（発明が解決しようとする課題） 耐火ライニング保有容器の耐火物ライニングの加熱乾燥
は通常、ｌＯＯ〜１２００℃の温度で行われており、そ
の昇温方法は耐火ライニング保有容器の構造、耐火物の
ライニング方法等により千差万別である。

耐火物ライニング層の早期脱水は供給熱量と時間の関係
で決まる。しかし、昇温速度によって形成される耐火物
ライニング層内の温度勾配は耐火物ライニング構造体に
非常に大きい影響を与える。

その主なものは、耐火物ライニング層の脱水状況により
水分の加圧蒸気化が耐火物ライニング層を破壊する。所
謂、蒸気爆裂が発生する。従って、昇温管理が極めて煩
雑であるという問題があった。

また、乾燥が不充分な状態で高温の溶融金属例えば、溶
鉄を処理すれば上記同様の蒸気爆裂が発生する。

また、上記した従来の加熱乾燥方法であると莫大な熱量
と長時間を費やし、しかも乾燥完了の確認方法も経験的
な判断に頼っているため，安全策としてより長時間乾燥
となっていた。

（課題を解決するための手段） 本発明は、耐火ライニング保有容器の耐火物を加熱乾燥
するに際して、耐火ライニング保有容器の鉄皮に設けた
蒸気抜き孔部分を減圧することを特徴とする耐火ライニ
ング保有容器の耐火物乾燥方法、であり、耐火ライニン
グ保有容器の耐火物を加熱乾燥するに際して、耐火ライ
ニング保有容器の鉄皮に設けた蒸気抜き孔部分を予め減
圧して予備的に脱水し、続いて減圧しながら加熱乾燥す
ることを特徴とする耐火ライニング保有容器の耐火物乾
燥方法、であり、耐火ライニング保有容器の耐火物を加
熱乾燥するに際して、加熱乾燥することで、耐火ライニ
ング保有容器の鉄皮に設けた蒸気抜き孔部分から水分を
蒸発させ、蒸気の発生している蒸気抜き孔部分を減圧す
ることを特徴とする耐火ライニング保有容器の耐火物乾
燥方法、であり、上記減圧によって吸引された系内の水
分量を測定して耐火物ライニング層の乾燥終了判断をす
ることを特徴とする耐火ライニング保有容器の耐火物乾
燥方法、であり、酎火ライニング保有容器を構成する鉄
皮の所定間隔位置に蒸気孔を設け、該蒸気抜き孔部に短
管を立設し、該短管に減圧装置と連通ずる減圧管を接続
すると共に該容器内に加熱装置を臨ませたことを特徴と
する酎火ライニング保有容器の耐火物乾燥装置、であり
、耐火ライニング保有容器を構成する鉄皮の所定間隔位
置に蒸気抜き孔を設け、該蒸気抜き孔部に、減圧装置と
連通ずるマグネット式減圧管を接続すると共に該容器内
に加熱装置を臨ませたことを特徴とする耐火ライニング
保有容器の耐火物乾燥装置を含む。

（作用） 以下、実施例として示した図面に基づいて本発明を具体
的に説明する。

第１図に示すように、酎火ライニング保有容器１はその
外郭を鉄皮２で構成し、鉄皮２の内面には例えば、パー
マネントライニング３ａとウェアライニング３ｂの二層
からなるライニング層３を有する溶融金属処理容器、鉄
皮２の内面に断熱ライニング、パーマネントライニング
及びウエアライニングの三層（図示せず）−からなるラ
イニング層３を有する金属材料の熱処理容器（炉）が有
る。これらのライニング層３は使用する耐火物、施工法
により含有する水分率が異なるものであるが、該容器１
の種類、容量によって数屯の水分量となる。

この水分を加熱乾燥する場合、該容器１のライニング層
３表面部に燃焼バーナー４を臨ませ火炎により加熱乾燥
する。この場合、燃焼ガスや排気ガスと共に耐火物ライ
ニング３表面から３０〜６０％の水分が除去される。し
かし、残存する４０〜７０％の水分は加熱されて加圧蒸
気化する。この加圧蒸気はライニング層３中の気孔を通
じて蒸気圧の低い鉄皮２側に移行する。鉄皮２側温度が
低いと加圧蒸気は水滴となるが、鉄皮２側温度が約６０
℃以上となると鉄皮２の所定間隔位置に設けられている
蒸気抜き孔５から流出する。

本発明の基本思想はこの蒸気抜き孔５から流出する水滴
や水蒸気を減圧手段を使用することによって積極的に吸
引除去するものである。

本発明における第１の発明は，耐火ライニング保有容器
の耐火物を加熱乾燥するに際して，該容器１の鉄皮２に
設けた蒸気抜き孔５部分を減圧することによって大気圧
以下に維持し、ライニング層３内に滞留している水分あ
るいは水蒸気を鉄皮２側への移行を加速し、かつ、ライ
ニング層３外八の流出を強制するものである。

本発明における減圧とは大気圧以下であればその効果が
発現するが、減圧度にほぼ比例して水分（水、加圧蒸気
）の流出速度が増加、即ち、乾燥速度が向上する。この
減圧度は真空ポンプの能力により決まるものであるが、
本発明者等の実験によれば最高真空度は１００トールま
でで充分である。

また、前記したようにライニング層３表面の加熱によっ
てライニング層３内に温度勾配が形成され、これに対応
して加圧蒸気化した水分は低温側へ移行するが、減圧と
の相乗効果により鉄皮２−側八の移行が加速されるので
より高い昇温速度の採用が可能となる。

本発明の耐火ライニング保有容器１の耐火物を加熱乾燥
する際の減圧手段の適用タイミングには種々の形態があ
る。

本発明における第２の発明は、耐火ライニング保有容器
１の耐火物を加熱乾燥するに際して、該容器１の鉄皮２
に設けた蒸気抜き孔５部分を予め減圧して予備的に脱水
し、続いて減圧しながら加熱乾燥するものである。即ち
、容器１の耐火物を加熱乾燥する前に、鉄皮２に所定間
隔に１ａ！！されている蒸気抜き孔５部分を予め減圧す
ることによって、ライニング層３内に滞留している水分
を積極的に吸引する。しかして、蒸気抜き孔５部分の減
圧度に対応してライニング層３内に滞留している水分は
鉄皮２側に移行し蒸発して流出する。このように、あた
かも水分の移行通路を予め形成した状態にしておいてか
ら加熱乾燥により発生する加圧蒸気の鉄皮２側への移行
を加速するものである。

上記加熱乾燥操作であると、加熱乾燥初期段階の昇温速
度を高くすることが可能となる。

本発明における第３の発明は，耐火ライニング保有容器
の耐火物を加熱乾燥するに際して、加熱乾燥することで
、該容器１の鉄皮２に設けた蒸気抜き孔５部分から水分
を蒸発させ、蒸気の発生している蒸気抜き孔５部分を減
圧するものである。

耐火ライニング保有容器１の耐火物を加熱乾燥する場合
、鉄皮２に設けた複数の蒸気抜き孔５の全てから同様に
水あるいは加圧蒸気が流出するものではない。容器１の
構造、上下関係、蒸気抜き孔５の位置関係によって異な
り、場合によっては特定部位の蒸気抜き孔５から乾燥完
了まで蒸気等が流出しないことがある。従って、加熱乾
燥により、容器特性によって自ずと定まって蒸気を発生
している蒸気抜き孔５を減圧することにより、水分ある
いは加圧蒸気の鉄皮２側への移行を効率よく加速できる
。

本発明における第４の発明は、上記減圧によって吸引さ
れた系内の水分量を測定して耐火物ライニング層の乾燥
終了判断をすることである。後述する減圧装置に示すよ
うに，減圧経路を通過する水分量を測定することにより
、各測定時点での乾燥状態が把握できる。前記したよう
に、各蒸気抜き孔５から水あるいは加圧蒸気が流出する
タイミングにはずれがある、従って，複数の蒸気抜き孔
５の中で構造的に乾燥の遅れる部分例えば、鉄皮２の表
面温度があまり高くないが加圧蒸気が流呂している蒸気
抜き孔５からの水分量測定値が設定値以下となれば乾燥
終了と判断できる。

上記乾燥終了と判定する過程において，容器１の部分に
あっては先行して乾燥が終了している部分が発生する。

その部分に存在する各蒸気抜き孔５については、上記減
圧は最早必要ないので減圧手段を取り外すものである。

本発明における第５の発明は、耐火ライニング保有容器
を構成する鉄皮の所定間隔位置に蒸気抜き孔を設け，該
蒸気抜き孔部に短管を立設し、該短管に減圧装置と連通
ずる減圧管を接続すると共に該容器内に加熱装置を臨ま
せた。

第２図に示すように、鉄皮２の所定間隔位置に蒸気抜き
孔５を設け、該各蒸気抜き孔５部に短管６を固設する、
この短管６に第１図に示す減圧装置７の減圧管８を接続
する。接続手段としては嵌込み、螺着、クイックジョイ
ントによる着脱手段等が採用できる。減圧装置７の構成
は、真空ポンプ９の上流側には導管１０を介してヘッダ
−１１を設置する、ヘッダー１１には蒸気抜き孔５にほ
ぼ対応する数の減圧管８を設けてもよく、また，蒸気抜
き孔５数より少ない数の減圧管８を設け、順次着説して
使分けてもよい。減圧管８の途中には遮断弁１２を設け
る。

また、ヘッダ−１１にはドレン抜き短管１３を設ける。

上記導管１０には遮断弁１４、フィルター１５、圧力計
１６、水分検知器１７を設ける。

真空ポンプ９の下流側には消音器１８を設けて構成され
ている。

上記導管１０あるいは減圧管８は鋼製、ゴム製等真空圧
に耐えるものであればよいが、その経路の一部に透明な
樹脂製等のパイプを介在させると、減圧処理中の蒸気流
出状況が目視できる。また、フィルター１５は耐火物ラ
イニング層３中の微粉、バインダー等が吸引されて減圧
装置７の系内に入り、目詰まり等のトラブル発生を防止
する。上記真空ポンプ９は、上記したようにフィルター
１５で耐火物ライニング層３中の微粉、バインダー等が
吸引・侵入を防止しているものの、長期的には完全とい
えないので液封式真空ポンプが好ましい。

本発明における第６の発明は、耐火ライニング保有容器
を構成する鉄皮の所定間隔位置に蒸気抜き孔を設け、該
蒸気抜き孔部に減圧装置と連通ずるマグネット式減圧管
を接続すると共｛；該容器内に加熱装置を臨ませた。

第３図はその一例を示しており、減圧装置７と連通ずる
減圧管８の先端に可撓性短管６′例えば、ゴム製の短管
６′を接続し、この可撓性短管６′部にマグネット部材
１９を配置する。しかして、このマグネット部材１９を
蒸気孔５部に当接し、鉄皮２に磁着する。この状態で減
圧操作するとゴム製の短管６′の先端部は減圧度に対応
した圧力で鉄皮２に密着するので気密性が保たれる。

上記ゴム製の短管６′の鉄皮２への密着をより確実なら
しめるには図示したように、ゴム製の短管６′の先端部
には鍔状の縁を設けることが望ましい。

（発明の効果） 以上のように，本発明によると、例えば，溶銑とか溶鋼
を収容する取鍋の耐火ライニングを加熱軛燥する場合、
従来法であると約４８時間必要であったが、本発明の減
圧手段を併用すると、約３０時間で乾燥を完了できる等
、種々の形態の容器によって異なるが、従来法の８０〜
５０％と大幅に短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施態様の一例を示した一部断面図、
第２図は本発明で使用する減圧装置の一例を示す説明図
、第３図は容器と減圧装置の接続態様の断面説明図であ
る。 １・・・耐火ライニング保有容器 ２・・・鉄皮　　　　　　　３・・・ライニング層３ａ
・・・パーマネントライニング ３ｂ・・・ウエアライニング４・・・加熱装置５・・・
蒸気抜き孔　　　　６・・・短管６′・・・可撓性短管
　　　７・・・減圧装置８・・・減圧管　　　　　　９
・・・真空ポンプ１０・・・導管　　　　　　１１・・
・ヘツダーｌ２・・・遮断弁　　　　　１３・・・ドレ
ン抜き管１４・・・遮断弁　　　　　１５・・・フィル
ター１６・・・圧力計 １７・・・水分計 １８・・・消音器 １９・・・マグネット部材

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、耐火ライニング層保有容器の耐火物を加熱乾燥する
   に際して、該容器の鉄皮に設けた蒸気抜き孔部分を減圧
   することを特徴とする耐火ライニング層保有容器の耐火
   物乾燥方法。 ２、耐火ライニング層保有容器の耐火物を加熱乾燥する
   に際して、該容器の鉄皮に設けた蒸気抜き孔部分を予め
   減圧して予備的に脱水し、続いて減圧しながら加熱乾燥
   することを特徴とする耐火ライニング層保有容器の耐火
   物乾燥方法。 ３、耐火ライニング層保有容器の耐火物を加熱乾燥する
   に際して、加熱乾燥することで、該容器の鉄皮に設けた
   蒸気抜き孔部分から水分を蒸発させ、蒸気の発生してい
   る蒸気抜き孔部分を減圧することを特徴とする耐火ライ
   ニング層保有容器の耐火物乾燥方法。 ４、上記減圧によって吸引された系内の水分量を測定し
   て耐火物ライニング層の乾燥終了判断をすることを特徴
   とする耐火ライニング層保有容器の耐火物乾燥方法。 ５、耐火ライニング層保有容器を構成する鉄皮の所定間
   隔位置に蒸気孔を設け、該蒸気孔部に短管を立設し、該
   短管に、減圧装置と連通する減圧管を接続すると共に該
   容器内に加熱装置を臨ませたことを特徴とする耐火ライ
   ニング層保有容器の耐火物乾燥装置。 ６、耐火ライニング保有容器を構成する鉄皮の所定間隔
   位置に蒸気孔を設け、該蒸気孔部に、減圧装置と連通す
   るマグネット式減圧管を接続すると共に該容器内に加熱
   装置を臨ませたことを特徴とする耐火ライニング層保有
   容器の耐火物乾燥装置。