JPH07278625A - 耐火材吹付作業用圧送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 装置の耐久性の確保と吐出圧の脈動低減とを
両立し、もって運転経費が少なくしかも仕上がり程度の
良好な耐火壁面を得ることのできる耐火材吹付作業用圧
送装置を提供する。 【構成】 チューブ３１，３２を所定曲率に湾曲配置す
るとともに該チューブ３１，３２を回転駆動されるロー
タ５４に設けた複数の押出ロール５５，５６によって順
次該チューブ３１，３２の一端側から他端側に向かって
押圧変形させることで上記耐火材を圧送するチューブポ
ンプ２，３を複数設けるとともにこれら複数のチューブ
ポンプ２，３を所定の回転位相をもって回転させ得る如
く構成してなるポンプユニット１と、該ポンプユニット
１の複数のチューブポンプ２，３からそれぞれ吐出され
る耐火材を合流させて吹付ノズル２５に送給する合流手
段２０とを備え、チューブポンプ２，３の特徴である耐
久性を有効に保持しつつ、この複数チューブポンプ２，
３を相互に回転位相を異ならせることで各チューブポン
プ２，３に特有の吐出圧の圧力脈動を相互干渉により可
及的に低減せしめる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、耐火性が要求される溶
鉱炉内面等の被吹付面に対してスラリー状の耐火材を吹
き付けて所要の耐火壁面を構成する耐火材吹付作業にお
いて該耐火材を吹付ノズルに順次圧送供給するための圧
送装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、溶鉱炉内面等の耐火性が要求され
る壁面を構築する場合、矩形ブロック状に形成された耐
火れんがを順次積み重ねて耐火性の壁面を得るのが一般
的であった。ところが、かかる耐火れんが積層方式によ
る耐火壁面の構築は、耐火れんがを一つづつ手作業によ
り積み重ねるものであるため作業性が悪く、また耐火れ
んがが矩形ブロック状であることから特に曲面形状の耐
火壁面の構築に際しては施工上の自由度が低く施工可能
な曲面形状が制約される等の問題があった。

【０００３】かかる背景から、近年、耐火材の吹き付け
方式による耐火壁面の構築が注目されている。この耐火
材の吹き付け方式とは、所要の組成配合をもつ耐火材を
スラリー状とし、これを吹付ノズルを使用して被吹付面
に吹き付けて耐火層を形成し以て所要の耐火壁面を構築
するものであり、耐火れんが積層方式に比して作業性が
格段に優れ、また曲面形状の耐火壁面の構築であっても
ほとんどその曲面形状の如何に左右されることなく下地
である被吹付面の形状に即した耐火壁面を確実に得るこ
とができること等の理由から、将来の耐火壁面構築方法
の主流になるものと考えられる。

【０００４】ところで、かかる耐火材吹き付け方式によ
る耐火壁面の構築作業に際しては、スラリー状の耐火材
を吹付ノズルへ順次圧送することが必要であり、このた
めの圧送装置として従来一般には、螺旋形状の羽根を備
えたインペラをケーシング内に収容してこれを回転させ
ることで圧送作業を行う所謂一軸偏心ポンプが使用され
ていた。このような一軸偏心ポンプが耐火材吹付作業用
圧送装置として多用された理由は、この一軸偏心ポンプ
においては吐出圧の脈動がほとんどなく、かかる吐出圧
に脈動がないことは吹き付け量を均一にして吹き付けム
ラのない良好な耐火壁面を得る上で好適であったからで
ある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
一軸偏心ポンプを耐火材の圧送に使用した場合、この耐
火材がその組成上、比較的大きな粒子を含むことから該
一軸偏心ポンプの摩耗が極めて激しく、消耗品の増加に
より運転経費の高騰を招来するとともに、頻繁な摩耗部
品の交換作業が必要であり作業性という点においても一
定の限界があった。

【０００６】かかる事情から、耐久性の良好な圧送装置
の開発が関連業界において希求されており、これに応え
る一つの手段として、耐久性という点において過去の実
績から既に定評のあるチューブポンプを圧送装置として
使用することが考えられる。このチューブポンプの基本
原理は公知であるが、本発明の前提技術であるためこれ
を略述すれば次の通りである。即ち、図２に示すよう
に、チューブポンプ５０は、その内周面５１ａを円弧面
をもつＵ字状断面の曲面形状としたケーシング５１内
に、適度の弾性と可撓性とを備えたゴム等の素材からな
るチューブ５２を上記ケーシング内周面５１ａに沿わせ
て配置するとともに、上記ケーシング内周面５１ａの曲
率中心に設けた駆動軸５３により回転されるロータ５４
の両端部にそれぞれ押出ロール５５，５６を取り付け、
該ロータ５４が回転する際、上記一対の押出ロール５
５，５６によって上記チューブ５２がその一端側から他
端側に向けて順次押圧変形される如く構成し、該ロータ
５４の回転に伴って上記チューブ５２における押圧変形
点が次第に移行することで該チューブ５２内の被圧送物
を順次圧送するものである。従って、このチューブポン
プ５０においては被圧送物は上記チューブ５２の内面に
接触するのみで、上記ケーシング５１あるいは押出ロー
ル５５，５６には接触しないことから、例え被圧送物が
摩耗を助長する比較的大きな粒子を含んでいたとしても
これに拘わらず高い耐久性が確保されるものである。

【０００７】しかしながら、このチューブポンプには、
上述の如く高水準の耐久性は期待できるものの、その構
造上、吐出圧の脈動が大きく、従って、これを耐火材吹
付用の圧送装置として使用した場合には、吹き付けムラ
が多くなり、仕上がり状態の良好な耐火壁面を得ること
は困難である。

【０００８】そこで本発明は、装置の耐久性の確保と吐
出圧の脈動低減とを両立し、もって運転経費が少なくし
かも仕上がり精度の良好な耐火壁面を得ることのできる
耐火材吹付作業用圧送装置を提供せんとしてなされたも
のである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明ではかかる課題を
解決するための具体的手段として、吹付ノズルにより被
吹付面に吹き付けられるスラリー状の耐火材を順次圧送
するための耐火材吹付作業用圧送装置において、適度の
弾性と可撓性を有し且つその内部に上記耐火材が供給さ
れるチューブを所定曲率に湾曲配置するとともに該チュ
ーブを回転駆動されるロータに設けた複数の押出ロール
によって順次該チューブの一端側から他端側に向かって
押圧変形させることで上記耐火材を圧送するチューブポ
ンプを複数設けるとともにこれら複数のチューブポンプ
を所定の回転位相をもって回転させ得る如く構成してな
るポンプユニットと、該ポンプユニットの複数のチュー
ブポンプからそれぞれ吐出される耐火材を合流させて上
記吹付ノズルに送給する合流手段とを備えたことを特徴
としている。

【００１０】

【作用】本発明ではかかる構成とすることにより次のよ
うな作用が得られる。

【００１１】即ち、各チューブポンプが運転されるとこ
れら各チューブポンプからそれぞれスラリー状の耐火材
が吐出されるが、この場合、これら各チューブポンプが
相互に所定の回転位相をもって回転し、且つこれら各チ
ューブポンプから吐出される耐火材が合流手段において
合流して吹付ノズル側に圧送されることで、これら各チ
ューブポンプ単独では吐出圧に比較的大きな圧力脈動が
生じるものであっても、合流部分において各チューブポ
ンプに特有の圧力脈動が相互に干渉され、合流後におけ
る耐火材の吐出圧が平均化され、その圧力脈動が低減さ
れることとなる。従って、圧力脈動が少ない状態で耐火
材が吹付ノズルに圧送されることで、該吹付ノズルから
被吹付面に向けて吹き付けられる耐火材の吹き付け量も
平均化され、耐火材の層厚さにバラツキのない、いわゆ
る吹き付けムラのない耐火材層をもつ耐火壁面が形成さ
れることになる。

【００１２】また、この場合、各チューブポンプは本来
耐久性が良好であるという特長をもつことから、該各チ
ューブポンプによる耐火材の吐出作用も長期に亙って良
好に維持され、信頼性の高い耐火材の吹き付け作業が実
現されるとともに、部品取り替え間隔の長期化により高
い作業性と運転経費の低廉化が促進されることになる

【発明の効果】従って、本発明の耐火材吹付作業用圧送
装置によれば、チューブポンプを耐火材吹付作業用圧送
装置として適用する場合における最大の欠点である吐出
圧の圧力脈動を、該チューブポンプを複数設けてこれら
を相互に所定の回転位相をもって回転させることで可及
的に解消し得るようにしていることから、該チューブポ
ンプの最大の利点である高い耐久性を有効に利用しつ
つ、吹き付けムラのない良好な耐火壁面を高い作業性の
下で確実に得ることができるとともに、運転経費の低減
が図れるという効果が奏せられるものである。

【００１３】

【実施例】以下、本発明の耐火材吹付作業用圧送装置を
図面に基づいて具体的に説明する図１には、本発明の実
施例にかかる耐火材吹付作業に使用される圧送装置Ｚ及
びこれに付随する装置としてホッパー１５と吹付ノズル
２５とが示されている。

【００１４】上記圧送装置Ｚは、公知構造（図２参照）
をもつ一対のチューブポンプ２，３で構成されるポンプ
ユニット１と、合流手段としてテーパー管２０を有して
いる上記ポンプユニット１を構成する上記各チューブポ
ンプ２，３は、それぞれケーシング２ａ，３ａ内にチュ
ーブ３１，３２を湾曲状態で配置するとともに該各チュ
ーブ３１，３２の内側に１８０°の配置角をもって一対
の押出ロール５５，５６を備えたロータ５４を配置して
構成されている。そして、この一対のチューブポンプ
２，３は、同軸状に配置されて共通の駆動軸１８により
回転駆動されるようになっている。即ち、上記駆動軸１
８には従動スプロケット７，８が取り付けられるととも
に、該各従動スプロケット７，８はそれぞれ駆動モータ
４側に設けた一対の駆動スプロケット５，６とチェーン
９，１０を介して連動連結されており、該駆動モータ４
が運転されることで上記一対のチューブポンプ２，３は
同期して回転駆動される。本実施例においては、上記一
対のチューブポンプ２，３の各ロータ５４，５４’の回
転位相を９０°だけズラせている。従って、上記各チュ
ーブポンプ２，３は、相互に９０°の回転位相を保った
状態で上記駆動モータ４により同期回転されることとな
る。

【００１５】一方、上記各チューブポンプ２，３の各チ
ューブ３１，３２のうち、第１チューブポンプ２のチュ
ーブ３１は、その吸込口３１ａが吸込用ホース１１の一
端１１ａに、その吐出口３１ｂが吐出用ホース１２の一
端１２ａに、それぞれ接続される。また、同様に、第２
チューブポンプ３のチューブ３２は、その吸込口３２ａ
が吸込用ホース１３の一端１３ａに、その吐出口３２ｂ
が吐出用ホース１４の一端１４ａに、それぞれ接続され
る。

【００１６】また、上記吸込用ホース１１と吸込用ホー
ス１３の他端は、それぞれホッパー１５の下端に設けた
シュート１６，１７に接続されている。尚、上記ホッパ
ー１５には、図示しない別設置のミキシング装置により
所定の組成配合をもつ粉状の耐火材を加水ミキシングし
てなるスラリー状の耐火材が順次投入補給されるように
なっている。

【００１７】上記テーパー管２０は、上記各チューブポ
ンプ２，３からそれぞれ吐出される耐火材を合流させ且
つこれを次第に絞ることで圧送される耐火材の圧力脈動
を低減させるものであって、その大径側の端部２０ａに
はＹ字状に一対の分岐管２１，２２を取り付けるととも
に、該各分岐管２１，２２の端部２１ａ，２２ａをそれ
ぞれ上記吐出用ホース１２，１４の他端１２ｂ，１４ｂ
に接続させている。

【００１８】さらに、上記テーパー管２０の他端２０ｂ
は、マテリアルホース２３を介して吹付ノズル２５の耐
火材導入部２５ａに接続されている。この吹付ノズル２
５は、上記各チューブポンプ２，３から圧送されるスラ
リー状の耐火材を加圧エアによるエゼクタ作用によって
噴口２５ｃから噴霧状にして所定の被吹付面に拡散状態
で吹き付けるものであって、その一端にはエアノズル２
６を介してエア供給ホース２７が接続されている。

【００１９】続いて、叙上の如く構成された圧送装置Ｚ
を使用してスラリー状の耐火材を所定の被吹付面に対し
て吹き付けて所要形状の耐火壁面を構築する場合の作業
について説明すると、上記ホッパー１５にはミキシング
装置から順次スラリー状の耐火材が補給される。この状
態で、上記駆動モータ４を運転して上記ポンプユニット
１の各チューブポンプ２，３を回転駆動すると、上記各
吸込用ホース１１，１３を介して上記ホッパー１５側か
らその吸込口３１ａ，３２ａ側に吸入されたスラリー状
の耐火材は、ロータ５４の回転により所定の吐出圧でそ
の吐出口３１ｂ，３２ｂから吐出される。この各チュー
ブポンプ２，３の各吐出口３１ｂ，３２ｂから吐出され
る耐火材は、それぞれ吐出用ホース１２，１４を介して
上記テーパー管２０の各分岐管２１，２２側に圧送さ
れ、該テーパー管２０において合流された後、さらに上
記マテリアルホース２３を介して上記吹付ノズル２５に
圧送されてその噴口２５ｃから吹き付けられる。

【００２０】この場合、上記各チューブポンプ２，３か
らそれぞれ吐出される耐火材の吐出圧は大きな脈動をも
っているが、これら各チューブポンプ２，３が９０°の
回転位相をもって回転駆動され、且つこれら各チューブ
ポンプ２，３からそれぞれ吐出される耐火材がテーパー
管２０において合流されるとともに次第に絞られること
で、上記第１チューブポンプ２側から圧送される耐火材
の吐出圧と第２チューブポンプ３側から圧送される耐火
材の吐出圧とが相互に干渉作用を受け、合流後の耐火材
の吐出圧は平均化されることになる。

【００２１】従って、このように圧力脈動が低減された
状態で圧送された耐火材を吹付ノズル２５から吹き付け
ることにより、吹き付けムラのない仕上がり状態の良好
な耐火壁面が確実に得られるものである。

【００２２】また、この場合、圧送装置としてその構造
上、耐久性に優れたチューブポンプ２，３を使用するこ
とで、装置の耐久性が、例えば従来のように一軸偏心ポ
ンプを使用する場合に比して、格段に向上し、この結
果、消耗部品の交換間隔の長期化により作業性の向上と
運転経費の低減とが図られることとなる。

【００２３】即ち、この実施例の圧送装置Ｚによれば、
装置の耐久性と構築される耐火壁面の品質向上との両立
が簡単な構成により達成されるものである。

【００２４】尚、上記実施例においては、二つのチュー
ブポンプ２，３でポンプユニット１を構成しているが、
本発明はこれに限定されるものではなく、要は複数のチ
ューブポンプによりポンプユニット１を構成すれば良
く、例えば３つのチューブポンプでポンプユニット１を
構成した場合には、これらの回転位相を１２０°に設定
すれば最も効果的に圧力脈動を低減させることが可能と
なる。

【００２５】また、この実施例においては上記各チュー
ブポンプ２，３を駆動モータ４により駆動するようにし
ているが、本発明はこれらチューブポンプ２，３の駆動
手段を限定する趣旨ではなく、他の如何なる駆動手段
（例えば油圧アクチュエータ等）をも適用し得るもので
ある。

【００２６】

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例にかかる圧送装置の分解斜視
図である。

【図２】 チューブポンプの基本構成の説明図である。

【符号の説明】

１はポンプユニット、２は第１チューブポンプ、３は第
２チューブポンプ、４は駆動モータ、５は駆動スプロケ
ット、６は駆動スプロケット、７は従動スプロケット、
８は従動スプロケット、９はチェーン、１０はチェー
ン、１１は吸込用ホース、１２は吐出用ホース、１３は
吸込用ホース、１４は吐出ホース、１５はホッパー、１
６はシュート、１７はシュート、１８は駆動軸、２０は
テーパー管、２１は分岐管、２２は分岐管、２３はマテ
リアルホース、２５は吹付ノズル、２６はエアノズル、
２７はエア供給ホース、３１，３２はチューブである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吹付ノズル２５により被吹付面に吹き付
   けられるスラリー状の耐火材を順次圧送するための耐火
   材吹付作業用圧送装置において、適度の弾性と可撓性を
   有し且つその内部に上記耐火材が供給されるチューブ３
   １，３２，５２を所定曲率に湾曲配置するとともに該チ
   ューブを回転駆動されるロータ５４に設けた複数の押出
   ロール５５，５６によって順次該チューブの一端側から
   他端側に向かって押圧変形させることで上記耐火材を圧
   送するチューブポンプ５０，２，３を複数設けるととも
   にこれら複数のチューブポンプを所定の回転位相をもっ
   て回転させ得る如く構成してなるポンプユニット１と、
   該ポンプユニットの複数のチューブポンプからそれぞれ
   吐出される耐火材を合流させて上記吹付ノズルに送給す
   る合流手段とを備えたことを特徴とする耐火材吹付作業
   用圧送装置。