JPH07113584A - 不定形耐火物施工方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 不定形耐火物を用いた耐火物を自動施工可能
で、しかも高品質の耐火物を無駄なく効率的に施工でき
る低含水率の不定形耐火物の使用も可能な不定形耐火物
施工方法及びその装置を提供する。 【構成】 バイブレータ３１が取り付けられて、溶融金
属容器１１の円筒状の金物１２の内周側部または外周側
部に耐火物施工用の空隙１３を形成させる型枠１４と、
該型枠１４の上部に着脱可能に取り付けられるリングコ
ンベア１５と、該リングコンベア１５に混練機１６によ
り混練された不定形耐火物１７を搬送する搬入装置１８
と、前記リングコンベア１５の所定位置上に配置され
て、回転搬送中の前記不定形耐火物１７を掻き取って前
記空隙１３の上部開口部１３ａ内に落とし込む複数個の
スクレーパ１９〜２１とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、不定形耐火物施工方法
及びその装置に係り、更に詳しくは、不定形耐火物を自
動施工可能で、しかも混練時の添加水分量が３．０〜
４．５％で高品質の耐火物を施工できる低含水率の不定
形耐火物の使用も可能な不定形耐火物施工方法及びその
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば取鍋の内周部および真空脱ガス法
のＤＨ、ＲＨなどの浸漬管、簡易取鍋精錬法のＣＡＳ浸
漬管、溶銑予備処理法の浸漬管（以下、単に浸漬管とい
う）の外周部などには、不定形耐火物からなる耐火物が
施工されている。これらの耐火物は、円筒状金物からな
る鉄皮の内周側部または円筒状金物の芯金の外周側部に
耐火物施工用の空隙を形成して型枠を取り付け、この空
隙の上部開口部から、混練機により水と混練した不定形
耐火物を流し込んで施工される。従来、この耐火物の流
し込み施工方法として、例えば実公昭５８−５９１７号
公報、実公昭５８−２９８３７号公報に開示されている
ような圧送パイプやシュートを用いた方法などが知られ
ている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、圧送パ
イプを用いる方法は、パイプ内での不定形耐火物の閉塞
防止対策として、混練時に、添加水分量が多い高含水率
（一般的には７％前後）で流動性が大きな材料を使用し
なければならず、このため、施工体の耐食性に影響する
気孔率の減少に限界があり、作業性においてもパイプ内
で材料が硬化を開始した場合、流れが悪くなり、施工時
間が延長したり、最悪の場合は閉塞して作業を中断する
問題などがあった。また、圧送パイプを用いる方法は、
パイプ内にパイプ長さ分の不定形耐火物が残り、材料歩
留りを低下させコストアップになっていた。さらには、
施工終了後、パイプ内に付着した材料の洗浄作業に多く
の時間を費やしていた。一方、シュートを用いる方法
は、不定形耐火物の流動性を考えてシュートの傾斜角度
を選定する必要があり、低含水率の材料を流し込む場合
には傾斜角度を４５度以上の急傾斜にしなければならな
い。このように傾斜角度を大きくするためには、混練機
の設置位置を高くするなどの対策が必要であって設計上
問題がある。そこで、シュートの傾斜角度を小さくし、
代わりにシュートにバイブレータを設置して、バイブレ
ータの振動により材料に流動性を発現させて流し込む方
法が知られているが、低含水率の材料は、高含水率の材
料に比較して大きな振動力を与える必要があり、不定形
耐火物を構成している粗粒原料（粒径５〜１０ｍｍ）や
スポーリング防止のために添加している金属ファイバー
などが材料中から分離して、均一組織の施工体を形成で
きないという問題点があった。また、上部本体槽に接続
された浸漬管を施工する場合には、取鍋などと異なり、
外周面側から材料搬送パイプやシュートが寄り付かなけ
ればならないため、不定形耐火物の流し込み位置が限定
されて大径の浸漬管においては充填性の低下が問題にな
っていた。本発明はこのような事情に鑑みてなされたも
ので、不定形耐火物を用いた耐火物を自動施工可能で、
しかも高品質の耐火物を無駄なく効率的に施工できる低
含水率の不定形耐火物の使用も可能な不定形耐火物施工
方法及びその装置を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記目的に沿う請求項１
記載の不定形耐火物施工方法は、溶融金属容器の円筒状
の金物の内周側部または外周側部に、該金物との間に耐
火物施工用の空隙を形成する型枠を取り付け、次いで前
記空隙の上部開口部から不定形耐火物を流し込んで、前
記金物の内周面または外周面に耐火物を施工する不定形
耐火物施工方法であって、前記型枠の上部にリングコン
ベアを取り付けると共に、該リングコンベアの所定位置
上に所定個数のスクレーパを取り付け、混練機により混
練された前記不定形耐火物を搬送コンベアにより前記リ
ングコンベアに搬送し、前記リングコンベアによる回転
搬送の途中で、前記不定形耐火物を前記所定のスクレー
パにより上から順次掻き取って前記空隙内に落とし込
み、前記型枠に取り付けられたバイブレータにより振動
させながら前記空隙内に充填するように構成されてい
る。また、請求項２記載の不定形耐火物施工方法は、請
求項１記載の方法において、前記リングコンベアが、前
記不定形耐火物を相互に左回転および右回転で搬送する
コンベアであるように構成されている。さらに、請求項
３記載の不定形耐火物施工装置は、バイブレータが取り
付けられて、溶融金属容器（例えば取鍋の内周部および
真空脱ガス法のＤＨ、ＲＨなどの浸漬管、簡易取鍋精錬
法のＣＡＳ浸漬管、溶銑予備処理法の浸漬管）の円筒状
の金物の内周側部または外周側部に耐火物施工用の空隙
を形成させる型枠と、該型枠の上部に着脱可能に取り付
けられるリングコンベアと、該リングコンベアに混練機
により混練された不定形耐火物を搬送する搬入装置と、
前記リングコンベアの所定位置上に該リングコンベアと
の間の隙間を調整して配置されて、回転搬送中の前記不
定形耐火物を掻き取って前記空隙の上部開口部内に落と
し込む複数個のスクレーパとを備えるように構成されて
いる。

【０００５】

【作用】請求項１〜３記載の不定形耐火物施工方法およ
びその装置は、型枠の上部に取り付けられたリングコン
ベアに、混練機により混練された不定形耐火物を搬入装
置により受け渡し、その後、リングコンベアを型枠上で
所定方向に回転させると、リングコンベア上の不定形耐
火物も同方向に回転するが、回転途中で適宜箇所に配置
された所定個数のスクレーパにより掻き取られて金物と
型枠との間に形成された空隙の上部開口部内に落ち、型
枠に取り付けられたバイブレータにより振動が加えら
れ、材料のもつ揺変性により流動現象が発現して空隙内
に充填される。本発明は、不定形耐火物の搬送中に振
動、衝撃および圧力などがほとんど加えられないため不
定形耐火物の揺変性による流動現象が起き難く、高粘性
状態を維持したまま搬送できるので、上向き傾斜のコン
ベアにおいても材料が流れ落ちることなく自動化して搬
送、充填し、均一な組成の施工体を形成することができ
る。しかも、混練時の添加水分量が３．０〜４．５％の
低含水率の不定形耐火物の施工においても、閉塞、分離
の問題がなく気孔率が低く緻密で耐蝕性の優れた施工体
を得ることができる。そして、施工終了後の清掃にあっ
ては、リングコンベアおよび搬入装置は不定形耐火物の
付着面が露出しているので、簡単な水洗いでも付着物が
除去される。なお、不定形耐火物は低水分で高粘性のも
のであるので、１〜２箇所から流し込むと流動性が小さ
いため施工体の高さが均一になり難いことがあり、特に
内径が１，０００ｍｍ以上あるような大径の浸漬管で
は、３箇所以上の流し込み箇所から流し込んだ方が好ま
しい。特に、請求項２記載の不定形耐火物施工方法は、
リングコンベアを相互に左回転および右回転させて不定
形耐火物を左右に振り分けるように回転搬送し、それを
所定位置でスクレーパにより掻き落とすので、より短時
間で空隙内に不定形耐火物を充填できる。

【０００６】

【実施例】続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明
を具体化した実施例につき説明し、本発明の理解に供す
る。ここに、図１は本発明の一実施例に係る不定形耐火
物施工装置の要部拡大斜視図、図２は同全体正面図、図
３は同要部拡大断面図を示している。

【０００７】図１、２に示すように、本発明の一実施例
に係る不定形耐火物施工装置１０は、溶融金属容器の一
例である真空槽１１の円筒状の金物の一例である芯金１
２の外周側部に耐火物施工用の空隙１３を形成させる型
枠１４と、型枠１４の上部に着脱可能に取り付けられる
リングコンベア１５と、真空槽１１の側部の床面に配設
された混練機１６内の不定形耐火物１７をリングコンベ
ア１５に搬送する搬入装置の一例である直線状のベルト
コンベア１８と、リングコンベア１５の上方に１２０度
毎に配置されて、回転搬送中の不定形耐火物１７を掻き
取って空隙１３の狭い上部開口部１３ａ内に落とし込む
３個のスクレーパ１９、２０、２１とを備えている。

【０００８】真空槽１１は図示しない支持部材により昇
降可能に支持されており、真空槽１１の下部には移動台
車２２が配置されている。移動台車２２上には真空槽１
１に着脱可能に固着されており、移動台車２２の中央部
上には二本のシリンダ２５により昇降可能に設けられた
昇降台２６が配置されている。シリンダ２５により昇降
台２６を上昇させて、昇降台２６を真空槽１１の下部の
浸漬管２４に該当する部分の芯金１２の下面に当接させ
ている。また、移動台車２２の側部には、配線等の巻き
取りリール２７が設けられている。図２に示すように、
型枠１４は、上方に向かって若干大径化したテーパ状の
金属製枠であり、１２０度に分割された三枚の円弧板２
８を、それぞれの側端部においてピン２９を有する連結
部３０により分解可能に連結させたものである。また、
型枠１４の外周面には所定角度毎にバイブレータ３１が
装着されている。

【０００９】図１、３に示すように、リングコンベア１
５は、不定形耐火物１７の搬送面３２ａが内方に傾斜し
た円形搬送路３２を有しており、円形搬送路３２の裏面
は、型枠１４の上端面に所定角度毎に設けられたガイド
車輪３３により支持されている。円形搬送路３２の周側
部の下端面には、円板状の下側ガイドレール３５が設け
られている。下側ガイドレール３５の内周面には、型枠
１４の外周面の中央部付近に所定角度毎に設けられた車
輪３６が当接し、下側ガイドレール３５の下面には、型
枠１４の外周面の中央部に所定角度毎に突出された支持
部材３７に軸着された車輪３８が当接している。

【００１０】また、下側ガイドレール３５の外周面に
は、多数のピンを長さ方向に所定ピッチで配置させた円
形のピンラック３９が全長に渡って設けられており、型
枠１４の外周面から突出するブラケット４０にリングコ
ンベア１５の駆動用のモータ４１が装着されている。モ
ータ４１のシャフトにはピンラック３９に噛合するスプ
ロケット４２が固着されており、モータ４１によりスプ
ロケット４２が回転することにより、ピンラック３９の
ピンを円周方向に順次送り出して円形搬送路３２が左回
転または右回転する。

【００１１】前記スクレーパ１９、２１は、図１に示す
ように固定側スクレーパ４３とスライド側スクレーパ４
４からなり、スライド側スクレーパ４４を横方向にスラ
イドさせることによりスクレーパ１９、２１の長さを調
整する。なお、スクレーパ１９、２１はリングコンベア
１５上の不定形耐火物１７を掻き落とすために円形搬送
路３２に対して傾斜されており、それぞれのスクレーパ
１９、２１の傾斜方向は逆向きになっている。これらの
スクレーパ１９、２１は、それぞれ型枠１４の外周面の
中央部に突出した一対の支持部材４５に立設された支持
パイプ４６の先端部に取り付けられており、スクレーパ
１９、２１の下端の高さは、回転搬送される不定形耐火
物１７の上部だけを掻き取るように、円形搬送路３２の
搬送面３２ａより若干上方になっている。

【００１２】一方、前記スクレーパ２０は平面視してＶ
字形の板部材であり、昇降台２６の一端部に立設された
長尺な支持パイプ４７の先端部に固着されており、スク
レーパ１９、２１により掻き残した不定形耐火物１７を
掻き取れるように、スクレーパ２０の下端は、円形搬送
路３２の搬送面３２ａに近接する高さ位置に配置されて
いる。図において、符号５０は芯金１２の内周面に敷設
された耐火煉瓦からなる耐火物を示している。

【００１３】続いて、この不定形耐火物施工装置１０を
用いた本発明の一実施例に係る不定形耐火物施工方法を
説明する。図１に示すように、混練機１６の下部の流出
部より流出された不定形耐火物１７を、ベルトコンベア
１８により運び上げて、型枠１４の上部に取り付けられ
たリングコンベア１５の円形搬送路３２に受け渡す。円
形搬送路３２は、モータ４１により図１実線矢印方向に
回転されており、回転途中、スクレーパ１９により不定
形耐火物１７の上部だけが掻き落とされて、空隙１３の
上部開口部１３ａ内に落とし込まれる。不定形耐火物１
７の残部は、さらに円形搬送路３２が回転することによ
り、スクレーパ２０のスクレーパ１９側の側板面により
掻き落とされる。空隙１３内に落とし込まれた不定形耐
火物１７は、型枠１４に取り付けられたバイブレータ３
１により振動が加えられながらこの空隙１３内に充填さ
れるので、不定形耐火物１７からなる耐火物を自動施工
できる。

【００１４】しかも、充填された不定形耐火物１７は、
従来手段が圧送パイプによる圧送供給を採用していたた
めに、流動性が良好な７％前後という高含水率のものを
使用せざるを得なかったが、本手段は圧送パイプを使用
しないベルトコンベア１８とリングコンベア１５との搬
送によるので、３．０〜４．５％の低含水率の不定形耐
火物１７も使用でき、施工乾燥後の耐火物の見掛け気孔
率が従来の２４〜２６％から１４〜１６％まで低くなり
耐蝕指数も従来の１００から１６０に向上できる。ま
た、流し込み口を変更しなくても、数カ所より流し込み
ができるので耐火物の施工時間が短縮される。

【００１５】このようにして、空隙１３の右半分に不定
形耐火物１７を適当に充填した後には、モータ４１を逆
転させて円形搬送路３２の回転方向を図１鎖線方向に反
転させ、スクレーパ２１とスクレーパ１９のスクレーパ
２１側の側板面により同様に不定形耐火物１７を掻き落
として空隙１３内に適当量充填させ、再度、モータ４１
を正転させ、前述した場合と同様にして不定形耐火物１
７を空隙１３内に充填する。

【００１６】このように、不定形耐火物１７を空隙１３
内に落とし込む手段として、比較的高さ方向に場所をと
らない円形搬送路３２とスクレーパ１９〜２１を採用し
ているので、真空槽１１の浸漬管２４が形成される若干
下方傾斜した底面１１ａと、型枠１４の上面との狭い空
間にも配置できる。また、不定形耐火物１７の充填中
に、リングコンベア１５を左回転または右回転させて不
定形耐火物１７を左右に振り分けるようにしたので、よ
り短時間で空隙１３内に不定形耐火物１７を充填でき
る。

【００１７】以上、本発明の実施例を説明したが、本発
明はこの実施例に限定されるものではなく、要旨を逸脱
しない範囲での設計変更などがあっても本発明に含まれ
る。例えば、実施例では、溶融金属容器として真空槽
（ＤＨ、ＲＨ）を採用したが、これに限定しなくても例
えば取鍋などのような溶融金属容器であってもよい。た
だし、取鍋の場合には型枠が円筒状金物の一例である鉄
皮の内周側部に配置されて、鉄皮の内周面に耐火物が施
工される。さらに、リングコンベアの円形搬送路の回転
機構は、必ずしも実施例のものに限定しなくても円形搬
送路を回転できればどのような構造のものであってもよ
い。

【００１８】

【発明の効果】請求項１〜３記載の不定形耐火物施工方
法及びその装置は、このように型枠上のリングコンベア
に搬入装置により混練機内の不定形耐火物を供給し、リ
ングコンベアによる回転搬送途中の不定形耐火物をスク
レーパにより掻き取って芯金と型枠との間の空隙内に、
バイブレータにより振動させながら充填させるようにし
て、不定形耐火物には空隙内に充填されるまでほとんど
振動や圧力が加えられないようにしたので、不定形耐火
物が低水分量で混練した低含水率のものであっても不定
形耐火物からなる耐火物を自動施工できる。不定形耐火
物として添加水分量が外掛けで３．０〜４．５％のもの
を使用した場合には、施工後の耐火物の気孔率が低くな
り耐蝕性も向上できて、高品質の不定形耐火物からなる
耐火物を施工できる。さらには、不定形耐火物の充填終
了後、搬入装置、リングコンベアの表面に付着した残材
を除去すればよいので清掃が容易である。また、パイプ
圧送方法のようにパイプ長に応じた残材は残らないの
で、不定形耐火物を有効利用することができる。なお、
請求項３記載の不定形耐火物施工装置においては、不定
形耐火物として低含水率の不定形耐火物を用いて耐火物
を施工することもできる。特に、請求項２記載の不定形
耐火物施工方法は、リングコンベアの回転方向を切り換
えて不定形耐火物を左右に振り分けるように充填するの
で、流し込み口の変更作業が不要になり、より短時間で
空隙内に不定形耐火物を充填できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る不定形耐火物施工装置
の要部拡大斜視図である。

【図２】同全体正面図である。

【図３】同要部拡大断面図である。

【符号の説明】

１０ 不定形耐火物施工装置 １１ 真空槽 １１ａ 底面 １２ 芯金 １３ 空隙 １３ａ 上部開口部 １４ 型枠 １５ リングコンベア １６ 混練機 １７ 不定形耐火物 １８ ベルトコンベア １９ スクレーパ ２０ スクレーパ ２１ スクレーパ ２２ 移動台車 ２３ 枠台 ２４ 浸漬管 ２５ シリンダ ２６ 昇降台 ２７ 巻き取りリール ２８ 円弧板 ２９ ピン ３０ 連結部 ３１ バイブレータ ３２ 円形搬送路 ３２ａ 搬送面 ３３ ガイド車輪 ３５ 下側ガイドレール ３６ 車輪 ３７ 支持部材 ３８ 車輪 ３９ ピンラック ４０ ブラケット ４１ モータ ４２ スプロケット ４３ 固定側スクレーパ ４４ スライド側スクレーパ ４５ 支持部材 ４６ 支持パイプ ４７ 支持パイプ ５０ 耐火物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松尾 三郎 福岡県北九州市戸畑区飛幡町１番１号 新 日本製鐵株式会社八幡製鐵所内 (72)発明者 東島 靖紘 福岡県北九州市八幡東区山王１丁目９番10 号 九築工業株式会社内 (72)発明者 山口 博文 福岡県北九州市八幡東区山王１丁目９番10 号 九築工業株式会社内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶融金属容器の円筒状の金物の内周側部
   または外周側部に、該金物との間に耐火物施工用の空隙
   を形成する型枠を取り付け、次いで前記空隙の上部開口
   部から不定形耐火物を流し込んで、前記金物の内周面ま
   たは外周面に耐火物を施工する不定形耐火物施工方法で
   あって、 前記型枠の上部にリングコンベアを取り付けると共に、
   該リングコンベアの所定位置上に所定個数のスクレーパ
   を取り付け、混練機により混練された前記不定形耐火物
   を搬入装置により前記リングコンベアに搬送し、前記リ
   ングコンベアによる回転搬送の途中で、前記不定形耐火
   物を前記所定のスクレーパにより上から順次掻き取って
   前記空隙内に落とし込み、前記型枠に取り付けられたバ
   イブレータにより振動させながら前記空隙内に充填する
   ことを特徴とする不定形耐火物施工方法。
2. 【請求項２】 前記リングコンベアが、前記不定形耐火
   物を相互に左回転および右回転で搬送するコンベアであ
   る請求項１記載の不定形耐火物施工方法。
3. 【請求項３】 バイブレータが取り付けられて、溶融金
   属容器の円筒状の金物の内周側部または外周側部に耐火
   物施工用の空隙を形成させる型枠と、該型枠の上部に着
   脱可能に取り付けられるリングコンベアと、該リングコ
   ンベアに混練機により混練された不定形耐火物を搬送す
   る搬入装置と、前記リングコンベアの所定位置上に該リ
   ングコンベアとの間の隙間を調整して配置されて、回転
   搬送中の前記不定形耐火物を掻き取って前記空隙の上部
   開口部内に落とし込む複数個のスクレーパとを備えたこ
   とを特徴とする不定形耐火物施工装置。