JPH05264175A - 溝型誘導炉の補修方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 溝型誘導炉の耐火ライニング中に形成された
溶湯通路部分の補修を行うにあたり、補修部分の耐用性
を高めると共に、補修作業の作業性の向上を図る。 【構成】 まず、溶湯通路１９部分に、例えば高アルミ
ナ質湿式キャスタブル耐火物の流し込み成形により形成
された耐火物製のパイプ２１を挿入配置する。パイプ２
１の下端部周囲と耐火ライニング１７による壁部との間
を、プラスチック耐火物２２により埋め、さらに、パイ
プ２１の周囲部分の空間に、乾式の不定形耐火物２３を
緻密状態に充填する。これにて、溶湯通路１９の周囲部
は、耐火物製のパイプ２１が溶湯通路１９部分の最内面
を構成し、その外周部に乾式不定形耐火物２３が補填さ
れた状態に補修されるようになる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えば鉄等の金属溶湯
を保持するための溝型誘導炉における、耐火ライニング
中に形成された溶湯通路の周囲部の損傷を補修する溝型
誘導炉の補修方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】金属溶湯例えば鉄を保持するための溝型
誘導炉は、図６に示すように、最内面に例えばキャスタ
ブル耐火物による耐火ライニング１が設けられ溶湯が収
容される円形容器状のバス部２の下部に、誘導加熱用の
インダクタ（図示せず）を着脱可能に取付けて構成され
ている。

【０００３】そして、前記バス部２の上部外周部には、
外部から溶湯を注ぎ入れるための受湯口部３が設けられ
ると共に、前記耐火ライニング１内に、その受湯口部３
から注がれた溶湯をバス部２内に導く溶湯通路４が、斜
め下方に延びて設けられている。

【０００４】尚、図示はしないが、バス部２の上部外周
部には、バス部２の傾動により溶湯を排出するための出
湯口部が、前記受湯口部３とは例えば８０度の角度を存
した位置に設けられていると共に、前記耐火ライニング
１には、その出湯口部とバス部２内部とを連通させる溶
湯通路が設けられている。

【０００５】而して、この種の溝型誘導炉にあっては、
使用に伴い溶湯中のスラグ等により耐火ライニング１の
表面に損耗が起こるが、特にスラグによる浸食や溶湯金
属の流れによる摩耗を受けやすい溶湯通路４部分にあっ
ては、比較的短期間で図７に示すような大きな損傷が起
こる。このため、操業開始後例えば１か月乃至３か月の
使用で、その損傷部分を補修することが行われている。
従来では、この補修作業は、次のようにして行われてい
た。

【０００６】即ち、まず、図７に示すように、溶湯レベ
ルａ´を溶湯通路４の開口部４ａの下部まで下げた状態
で、溶湯通路４の上部周囲部を削って穴を広げるように
する。次に、図８に示すように、その溶湯通路４部分に
鉄パイプからなるフォーマー５を挿入配置し、フォーマ
ー５の下端部周囲と耐火ライニング１の壁部との間を、
プラスチック耐火物６により埋め、さらに、フォーマー
５の周囲部分の空間に湿式或いは乾式のキャスタブル耐
火物７を充填する。

【０００７】この後、フォーマー５の周囲部のキャスタ
ブル耐火物７は溶湯の輻射熱により乾燥，焼結されるよ
うになっている。そして、半日乃至１日経過後、再び誘
導炉の操業が再開されるのであるが、この際、フォーマ
ー５は溶融されて溶湯中に溶け込むようになっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の補修方法では次のような欠点があった。即ち、ま
ず、補填されたキャスタブル耐火物７の表面部分は、溶
湯の輻射熱により一定の乾燥，焼結がなされるとはいう
ものの、十分に焼結，固化するには至らず耐食性が不十
分なままで、次の溶湯の注ぎ込みにより溶湯（スラグ）
に晒されるようになってしまう。このため、補修部分の
耐用性が十分でなく、短期間で不定形耐火物７が大きく
浸食されてしまい、例えば１か月程度で再度補修作業を
行わなくてはならなかった。

【０００９】また、鉄パイプからなるフォーマー５は、
バス部２の高温により特に先端側から容易に変形してし
まうため、フォーマー５が変形しないうちに短時間で補
修作業を行わなければならず、作業性が極めて悪いもの
となっていた。

【００１０】ところで、溶湯通路４の周囲部の損傷の種
類としては、上述のような浸食だけでなく、図９に示す
ように、耐火ライニング１の内壁のうち、開口部４ａの
直ぐ上部の薄肉部分が欠損してしまうこともしばしば起
こる。この欠損が大きくなって開口部４ａが上方に広が
ってしまうと、溶湯レベルａが低くなったときに、外部
の空気（酸素）がバス部２内に導入されるようになって
しまい、溶湯の酸化が起こりやすくなって多量のスラグ
が発生してしまう不具合が生ずる。

【００１１】このため、かかる開口部４ａの直ぐ上部の
欠損も、上記溶湯通路４周囲部の補修作業と同時に補修
することが行われる。この作業は、図９に示すように、
プラスチック耐火物８の塊を長尺な棒９の先端に保持さ
せ、その棒９を補修部分に差し入れてプラスチック耐火
物８をフォーマー５の外面部に押当てて付着させるよう
にして行っていた。ところが、鉄とプラスチック耐火物
８とでは付着性（いわゆるなじみ）が極めて悪いため、
プラスチック耐火物８が確実に付着されることなく落下
してしまう等、その作業が非常に困難なものとなってい
た。

【００１２】本発明は上記事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、補修部分の耐用性を高めると共に、補
修作業の作業性の向上を図ることができる溝型誘導炉の
補修方法を提供するにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明の溝型誘導炉の補
修方法は、溶湯通路部分に耐火物製のパイプを挿入配置
すると共に、このパイプの周囲部に不定形耐火物による
補填を行うようにしたところに特徴を有するものであ
る。

【００１４】

【作用】上記方法によれば、溶湯通路の周囲部は、耐火
物製のパイプが溶湯通路部分の最内面を構成し、その外
周部に不定形耐火物が補填された状態に補修されるよう
になる。

【００１５】従って、補修後操業が再開された当初は、
不定形耐火物が直接溶湯に晒されることはなく、未焼結
の不定形耐火物に比べて耐食性の高い耐火物製のパイプ
が溶湯に晒されることになる。そして、溶湯通路を溶湯
が通過するに伴い、外周側の不定形耐火物が十分に焼
結，固化されるようになるから、耐火物製のパイプが浸
食された後にも、不定形耐火物の強固な焼結層が現われ
るようになり、以て、十分な耐用性を得ることができ
る。

【００１６】また、耐火物製のパイプは、バス部が高温
状態にあっても変形することはないから、鉄製のパイプ
を用いるものと異なり、パイプの変形を心配することな
く補修作業を行うことができる。さらには、パイプの外
面に不定形耐火物を付着させる場合にあっても、鉄に耐
火物を付着させる場合に比べ、耐火物同士であるため両
者のいわゆるなじみが良くて付着性に優れ、不定形耐火
物を付着させることによる補修作業も容易となる。

【００１７】

【実施例】以下、本発明の一実施例について、図１乃至
図５を参照して説明する。まず、図４を参照して、溝型
誘導炉１１の全体構成について簡単に述べる。この溝型
誘導炉１１は、大きく分けて、金属溶湯が収容される円
形容器状のバス部１２と、このバス部１２の下部に取付
けられるインダクタ１３とから構成される。詳しく図示
はしないが、このうちインダクタ１３は、前記バス部１
２内に連通して溶湯が導入される溶湯収容部の周囲に、
誘導加熱用のコイルを配設して構成されている。

【００１８】一方、前記バス部１２は、金属製の外殻体
１４の内側に、断熱れんが層１５及び耐火れんが層１６
を配すると共に、最内面に耐火ライニング１７を施して
構成されている。この耐火ライニング１７は、不定形耐
火物例えば乾式の高アルミナ質耐火物を緻密状態に充填
して構成されており、また、施工時にバーナー等により
加熱，焼結されて表面部に強固な焼結層が形成されてい
る。

【００１９】そして、前記バス部１２の上部外周部に
は、外部からバス部１２内に溶湯を注ぎ入れるための受
湯口部１８が設けられている。そして、これと共に、前
記耐火ライニング１７内には、その受湯口部１８から注
がれた溶湯をバス部１２内に導く溶湯通路１９が斜め方
向に貫通するように延びて設けられている。この場合、
溶湯通路１９は断面円形をなし、図１などにも示すよう
に、その下端の開口部１９ａが、バス部１２内部の溶湯
溜り部と連通している。

【００２０】また、図示はしないが、バス部１２の上部
外周部には、バス部１２の傾動により溶湯を排出するた
めの出湯口部が、前記受湯口部１８とは例えば８０度の
角度を存した位置に設けられていると共に、前記耐火ラ
イニング１７には、その出湯口部とバス部１２内部とを
連通させる溶湯通路が同様にして設けられている。さら
に、バス部１２の上部外周部には、前記受湯口部１８及
び出湯口部とは反対側に位置して、溶湯中のスラグを排
出するための、スラグ排出口２０が設けられている。

【００２１】以上のように構成された溝型誘導炉１１に
おいて、例えばキュポラにより溶融された鉄の溶湯は、
前記受湯口部１８に注ぎ込まれ、溶湯通路１９を通って
開口部１９ａからバス部１２内に収容される。バス部１
２内の金属溶湯は、インダクタ１３により加熱されて例
えば１５００℃の溶湯状態が保持され、適宜、バス部１
２が傾動されることにより出湯口部から排出されるよう
になっている。尚、この際、バス部１２の上部は、図示
しない耐火物製の炉蓋により塞がれるようになってい
る。

【００２２】而して、かかる溝型誘導炉１１にあって
は、使用に伴い溶湯中のスラグ等により耐火ライニング
１７が表面から損傷されていく。図２に示すように、特
にスラグによる浸食や溶湯の流れによる摩耗を受けやす
い溶湯通路１９部分にあっては、比較的短期間で溶湯通
路１９が外周方向に大きく浸食される損傷が起こるた
め、操業開始後例えば１か月乃至３か月の使用で、その
損傷部分を補修することが行われる。以下、本実施例に
係る補修方法について説明する。

【００２３】尚、この補修作業は、図１等に示すよう
に、溶湯レベルａ´を溶湯通路１９の開口部１９ａの下
方部まで下げた状態で行われ、この補修作業時において
も、バス部１２の高温状態が保たれる。これは、一旦バ
ス部１２を冷却してしまうと、耐火ライニング１７等に
クラックが発生するためであり、溝型誘導炉１１を一度
使い始めると、耐火ライニング１７等の再築炉を行わな
ければ使用できなくなるまでは、高温状態にずっと保た
れるようになっている。

【００２４】さて、補修を行うにあたっては、まず、図
２に示すように、例えばブレーカや酸素ランスを用いて
溶湯通路１９の上部周囲部を削って穴を広げる（一点鎖
線で示す）と共に、付着していたスラグを取除くように
する。そして、図１に示すように、この溶湯通路１９部
分に耐火物製のパイプ２１を挿入配置する。

【００２５】このパイプ２１は、高アルミナ質（例えば
Ａｌ2 Ｏ3 ９８％）の湿式キャスタブル耐火物（流し込
み材、例えば日本碍子（株）製の「ＰＥＲＭＡＴＡＢ
（商品名）」）による流し込み成形により形成され、図
３に示すように、内径１５５ｍｍφ、外径２１５ｍｍ
φ、長さ１５００ｍｍの薄肉の円形パイプ状とされてい
る。パイプ２１は、成形品を乾燥した後、使用に供され
る。

【００２６】この場合、パイプ２１の材質としては、高
温（１４５０℃以上）に晒される事情から、高アルミナ
質（Ａｌ2 Ｏ3 ８５％以上）のものが望ましく、また、
特に溶融金属が鉄の場合には、スラグの付着や浸食を防
止するため、炭化珪素を混入したもの（Ａｌ2 Ｏ3 ＋Ｓ
ｉＣが９５％以上）が望ましい。また、パイプ２１の肉
厚をあまり大きくすると熱衝撃によるクラックや爆裂の
虞があるため、肉厚はある程度薄くする方が良い。

【００２７】このように構成された耐火物製のパイプ２
１を溶湯通路１９部分に挿入配置した後、図１に示すよ
うに、そのパイプ２１の下端部周囲と耐火ライニング１
７による壁部との間を、不定形耐火物この場合プラスチ
ック耐火物２２により埋め、さらに、パイプ２１の周囲
部分の空間に、不定形耐火物この場合乾式の不定形耐火
物２３を緻密状態に充填する。この場合にも、プラスチ
ック耐火物２２及び乾式の耐火物２３の材質としては、
高アルミナ質のものが望ましい。

【００２８】この後、パイプ２１のうち、バス部１２の
上面からはみ出した部分を切断して補修作業が完了す
る。これにて、溶湯通路１９の周囲部は、耐火物製のパ
イプ２１が溶湯通路１９部分の最内面を構成し、その外
周部に乾式不定形耐火物２３が補填された状態に補修さ
れるようになるのである。しかる後、溝型誘導炉１１の
操業が再開される。

【００２９】また、溶湯通路１９の周囲部の損傷の種類
としては、上述のような浸食だけでなく、図５に示すよ
うに、耐火ライニング１７の内壁のうち、開口部１９ａ
の直ぐ上部の薄肉部分が欠損してしまうこともある。こ
の欠損が大きくなって開口部１９ａが上方に広がってし
まうと、溶湯レベルａが下がったときに、外部の空気
（酸素）が溶湯通路１９からバス部１２内に導入される
ようになってしまい、溶湯の酸化が起こりやすくなって
多量のスラグが発生し、ひいては開口部１９ａが付着し
たスラグによって塞がれてしまう不具合が生ずる。

【００３０】このため、かかる開口部１９ａの直ぐ上部
の壁部の欠損も、上記溶湯通路１９周囲部の補修作業と
同時に補修される。この作業は、プラスチック耐火物２
４の塊を長尺な棒（図示せず）の先端に保持させ、その
棒を前記スラグ排出口２０から補修部分に差し入れて、
図５に示すように、そのプラスチック耐火物２４をパイ
プ２１の外面部に押当てて付着させることにより行われ
る。

【００３１】このような本実施例の補修方法によれば、
溶湯通路１９部分の最内面を耐火物製のパイプ２１によ
り構成する補修がなされるから、補修後操業が再開され
た当初は、乾式不定形耐火物２３が直接溶湯に晒される
ことはなく、未焼結の乾式不定形耐火物２３に比べて耐
食性の高い耐火物製のパイプ２１が溶湯に晒されること
になる。

【００３２】従って、図８に示す従来のような鉄パイプ
製のフォーマー５が一時に溶融されて補填された不定形
耐火物７の表面部分がすぐに溶湯に晒されてしまう構造
と異なり、溶湯通路１９のスラグ等による浸食を耐火物
製のパイプ２１によって長期間にわたって防ぐことがで
き、耐用性が向上する。

【００３３】そして、溶湯通路１９を溶湯が通過するに
伴い、パイプ２１の外周側に位置する乾式不定形耐火物
２３の層が十分に焼結，固化されるようになるから、耐
火物製のパイプ２１が浸食された後にも、乾式不定形耐
火物２３の強固な焼結層が現われるようになる。

【００３４】この結果、従来のものと比べて耐用性を飛
躍的に向上させることができるものである。因みに、本
発明者等の行った試験によれば、従来の補修方法では１
か月程度で再度補修作業を行わなくてはならなかったの
に対し、本実施例の補修方法では、３か月程度まで耐用
期間を延ばすことができるようになった。

【００３５】また、本実施例の補修方法によれば、従来
の方法に比べて、補修作業の作業性を大幅に向上するこ
とができた。即ち、バス部１２の高温状態で補修作業を
行わなければならない事情の下、図８に示す鉄製のフォ
ーマー５を用いた従来の方法では、フォーマー５がすぐ
に変形してしまうため作業性が極めて悪いものとなって
いたが、耐火物製のパイプ２１を用いた本実施例では、
パイプ２１の変形を心配することなく余裕をもって補修
作業を行うことができ、従来に比べて作業を簡単に行う
ことができるようになった。

【００３６】さらには、開口部１９ａの上部壁部を補修
する場合にあっても、プラスチック耐火物２４を同じ耐
火物製のパイプ２１の外面に付着させるものであるか
ら、鉄製のフォーマー５にプラスチック耐火物８を付着
させる場合に比べ、耐火物同士であるため両者のいわゆ
るなじみが良くて付着性に優れ、その作業も極めて容易
となったのである。

【００３７】尚、上記実施例では、受湯口部１８側の溶
湯通路１９の補修について述べたが、出湯口部側の溶湯
通路についても同様な方法により補修を行うことができ
る。また、耐火物製のパイプの材質や形状、不定形耐火
物の材質などは、種々の変更が可能であるなど、本発明
は要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施し得るも
のである。

【００３８】

【発明の効果】以上の説明にて明らかなように、本発明
の溝型誘導炉の補修方法によれば、溶湯通路部分に耐火
物製のパイプを挿入配置すると共に、このパイプの周囲
部に不定形耐火物による補填を行うようにしたので、補
修部分の耐用性を高めると共に、補修作業の作業性の向
上を図ることができるという優れた実用的効果を奏する
ものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示すもので、溶湯通路の補
修状態を示す要部の縦断面図

【図２】溶湯通路が浸食された様子を示す要部の縦断面
図

【図３】耐火物製のパイプを示す断面図

【図４】溝型誘導炉の全体構成を示す縦断面図

【図５】開口部の上部壁部の補修をも併せて行った状態
を示す要部の縦断面図

【図６】従来例を示す溝型誘導炉の要部の縦断面図

【図７】図２相当図

【図８】従来の補修方法を示す縦断面図

【図９】開口部の上部壁部の欠損を補修する様子を示す
縦断面図

【符号の説明】

図面中、１１は溝型誘導炉、１２はバス部、１７は耐火
ライニング、１８は受湯口部、１９は溶湯通路、１９ａ
は開口部、２１はパイプ、２２はプラスチック耐火物
（不定形耐火物）、２３は乾式不定形耐火物、２４はプ
ラスチック耐火物（不定形耐火物）を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内面部に耐火ライニングを施してなる容
   器状のバス部の上部外周部に、受湯口部及び出湯口部を
   有すると共に、前記耐火ライニング内に、前記受湯口部
   及び出湯口部に夫々連続し前記バス部の内壁面にて開口
   する溶湯通路を形成してなる溝型誘導炉における、前記
   耐火ライニングの溶湯通路の周囲部の損傷を補修するた
   めの方法において、前記溶湯通路部分に耐火物製のパイ
   プを挿入配置すると共に、このパイプの周囲部に不定形
   耐火物による補填を行うようにしたことを特徴とする溝
   型誘導炉の補修方法。