JPH10277729A - 2層ライニングのキャスタブル耐火物の施工方法 - Google Patents
2層ライニングのキャスタブル耐火物の施工方法Info
- Publication number
- JPH10277729A JPH10277729A JP9093391A JP9339197A JPH10277729A JP H10277729 A JPH10277729 A JP H10277729A JP 9093391 A JP9093391 A JP 9093391A JP 9339197 A JP9339197 A JP 9339197A JP H10277729 A JPH10277729 A JP H10277729A
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- Japan
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- castable
- layer
- construction
- construction body
- refractory
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- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 漏鋼事故に繋がりかねないスタッド支持手段
を採用せずに、層間剥離を防止できる、2層ライニング
のキャスタブル耐火物の施工方法を提供する。 【解決手段】 溶融金属容器に2層のキャスタブル耐火
物を施工する方法において、まず、外面側キャスタブル
施工体(外層)を、外表面に所定の大きさの突起物を複
数箇所に設けた中枠と容器のケーシングとの間にキャス
タブルを流し込むことで施工し、硬化後に、脱枠すると
ともに、前記突起物を除去し、次に、内面側のキャスタ
ブル施工用の中枠を所定位置に配置し、該中枠と前記外
面側キャスタブル施工体との間の、前記突起物を除去し
た後に形成される外面側キャスタブル施工体の内表面の
窪みも含む空間にキャスタブルを流し込み、内面側キャ
スタブル施工体(内層)を施工する。
を採用せずに、層間剥離を防止できる、2層ライニング
のキャスタブル耐火物の施工方法を提供する。 【解決手段】 溶融金属容器に2層のキャスタブル耐火
物を施工する方法において、まず、外面側キャスタブル
施工体(外層)を、外表面に所定の大きさの突起物を複
数箇所に設けた中枠と容器のケーシングとの間にキャス
タブルを流し込むことで施工し、硬化後に、脱枠すると
ともに、前記突起物を除去し、次に、内面側のキャスタ
ブル施工用の中枠を所定位置に配置し、該中枠と前記外
面側キャスタブル施工体との間の、前記突起物を除去し
た後に形成される外面側キャスタブル施工体の内表面の
窪みも含む空間にキャスタブルを流し込み、内面側キャ
スタブル施工体(内層)を施工する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、溶融金属容器の内
張り耐火物の施工方法に関し、特に、内面側キャスタブ
ル施工体(内層)と外面側キャスタブル施工体(外層)
の2層ライニングのキャスタブル耐火物の施工方法に関
するものである。
張り耐火物の施工方法に関し、特に、内面側キャスタブ
ル施工体(内層)と外面側キャスタブル施工体(外層)
の2層ライニングのキャスタブル耐火物の施工方法に関
するものである。
【0002】
【従来の技術】溶融金属容器として鉄鋼業で代表的な溶
鋼取鍋やタンディッシュでは、内張り耐火物にアルミナ
ースピネル質もしくはアルミナーマグネシア質の耐火キ
ャスタブルが流し込み施工されている。近年、これら容
器の壁面からの放散熱を低減するために、例えば、特開
平6−285614号公報に開示されているように、前
記キャスタブル背面のパーマれんがと鉄皮との間に断熱
ボード等の断熱材の施工が試みられている。
鋼取鍋やタンディッシュでは、内張り耐火物にアルミナ
ースピネル質もしくはアルミナーマグネシア質の耐火キ
ャスタブルが流し込み施工されている。近年、これら容
器の壁面からの放散熱を低減するために、例えば、特開
平6−285614号公報に開示されているように、前
記キャスタブル背面のパーマれんがと鉄皮との間に断熱
ボード等の断熱材の施工が試みられている。
【0003】しかし、このような方法では、容器を加熱
したり溶鋼を受けた場合に、キャスタブルが熱膨張し、
パーマれんがを介して断熱材に圧縮応力が作用する。
したり溶鋼を受けた場合に、キャスタブルが熱膨張し、
パーマれんがを介して断熱材に圧縮応力が作用する。
【0004】図3は、取鍋の側壁を例に温度勾配を模式
的に示したものである。溶鋼温度をT1 、鉄皮温度をT
2 、大気温度をT3 とし、耐火キャスタブルの熱伝導率
をλ1 、厚みをD1 、パーマれんがの熱伝導率をλ2 、
厚みをD2 、断熱ボードの熱伝導率をλ3 、厚みを
D3 、鉄皮の熱伝導率をλ4 、厚みをD4 として、ま
た、取鍋内の熱伝達係数をh1 として、取鍋側壁内の伝
熱量Q1 と鉄皮からの放散熱量Q2 を定常伝熱による収
束計算によって求めた典型的な例を次に示す。 Q1 =(T1 −T2 )/{(1/h1 )+(D1 /
λ1 )+(D2 /λ2 )+(D3 /λ3 )+(D4 /λ
4 )}
的に示したものである。溶鋼温度をT1 、鉄皮温度をT
2 、大気温度をT3 とし、耐火キャスタブルの熱伝導率
をλ1 、厚みをD1 、パーマれんがの熱伝導率をλ2 、
厚みをD2 、断熱ボードの熱伝導率をλ3 、厚みを
D3 、鉄皮の熱伝導率をλ4 、厚みをD4 として、ま
た、取鍋内の熱伝達係数をh1 として、取鍋側壁内の伝
熱量Q1 と鉄皮からの放散熱量Q2 を定常伝熱による収
束計算によって求めた典型的な例を次に示す。 Q1 =(T1 −T2 )/{(1/h1 )+(D1 /
λ1 )+(D2 /λ2 )+(D3 /λ3 )+(D4 /λ
4 )}
【0005】 ここで、h1 =400 kcal/m2 ・hr・℃、 λ1 =2.0 kcal/m・hr・℃、 D1 =0.
15 m λ2 =1.0 kcal/m・hr・℃、 D2 =0.
065m λ3 =0.05kcal/m・hr・℃、 D3 =0.
025m λ4 =46 kcal/m・hr・℃、 D4 =0.
05 m とし、溶鋼温度T1 =1600℃、鉄皮温度T2 =16
0℃、大気温度T3 =20℃と仮定すると、 Q1 =2237kcal/m2 ・hr となる。
15 m λ2 =1.0 kcal/m・hr・℃、 D2 =0.
065m λ3 =0.05kcal/m・hr・℃、 D3 =0.
025m λ4 =46 kcal/m・hr・℃、 D4 =0.
05 m とし、溶鋼温度T1 =1600℃、鉄皮温度T2 =16
0℃、大気温度T3 =20℃と仮定すると、 Q1 =2237kcal/m2 ・hr となる。
【0006】一方、鉄皮からの放散熱量Q2 は、対流熱
伝達係数h2 =6.4kcal/m2 ・hr・℃とし
て、 Q2 =4.88×[{(273+160)/100}4 −{(273+20)/100}4 ]+6.4×(160−20) =2252kcal/m2 ・hr と定常状態であるから、Q1 =Q2 であり、上記数値の
仮定の下では、ほぼQ1=Q2 が算出される。上記仮定
の数値を使って、上記温度勾配からキャスタブルの平均
温度を計算すると、約1510℃となる。この温度にお
けるキャスタブルの熱膨張を取鍋側壁の鉄皮が拘束する
ことによって断熱材に作用する圧縮応力を、以下の計算
式に基づいて求める。
伝達係数h2 =6.4kcal/m2 ・hr・℃とし
て、 Q2 =4.88×[{(273+160)/100}4 −{(273+20)/100}4 ]+6.4×(160−20) =2252kcal/m2 ・hr と定常状態であるから、Q1 =Q2 であり、上記数値の
仮定の下では、ほぼQ1=Q2 が算出される。上記仮定
の数値を使って、上記温度勾配からキャスタブルの平均
温度を計算すると、約1510℃となる。この温度にお
けるキャスタブルの熱膨張を取鍋側壁の鉄皮が拘束する
ことによって断熱材に作用する圧縮応力を、以下の計算
式に基づいて求める。
【0007】キャスタブルの歪みεは、キャスタブルの
半径方向の理論膨張量δ1 から鉄皮の半径方向の理論膨
張量δ2 を引いた値とイニシャル長さRとの比で表せる
ので、ε=(δ1 −δ2 )/Rとなる。キャスタブルの
ヤング率をEとすると、発生応力σは、次式で表せる。 σ=E・ε
半径方向の理論膨張量δ1 から鉄皮の半径方向の理論膨
張量δ2 を引いた値とイニシャル長さRとの比で表せる
ので、ε=(δ1 −δ2 )/Rとなる。キャスタブルの
ヤング率をEとすると、発生応力σは、次式で表せる。 σ=E・ε
【0008】ここで、取鍋の直径を4mとすると、R=
2000mmであり、キャスタブルの熱膨張係数α1 =
6×10-6を用いてキャスタブルの半径方向の理論膨張
量δ1 を求めると、 δ1 =2075×6×10-6×1510 また、鉄皮の熱膨張係数α2 =10.7×10-6を用い
て鉄皮の半径方向の理論膨張量δ2 を求めると、 δ2 =2240×10.7×10-6×160 となる。キャスタブルのヤング率E=4000MPaを
用いて発生応力σを求めると、 σ=E・(δ1 −δ2 )/R=30MPa となる。即ち、断熱ボードは、30MPaの圧縮応力を
受けることになる。
2000mmであり、キャスタブルの熱膨張係数α1 =
6×10-6を用いてキャスタブルの半径方向の理論膨張
量δ1 を求めると、 δ1 =2075×6×10-6×1510 また、鉄皮の熱膨張係数α2 =10.7×10-6を用い
て鉄皮の半径方向の理論膨張量δ2 を求めると、 δ2 =2240×10.7×10-6×160 となる。キャスタブルのヤング率E=4000MPaを
用いて発生応力σを求めると、 σ=E・(δ1 −δ2 )/R=30MPa となる。即ち、断熱ボードは、30MPaの圧縮応力を
受けることになる。
【0009】ところが、断熱ボードの圧縮強度は、数M
Paであるため、この圧縮応力で圧潰することになる。
この圧潰が甚だしいと、取鍋の加熱,冷却を繰り返す過
程でキャスタブルには大きな亀裂が生じ、そこに溶鋼が
差し込むことによって、漏鋼事故を招きかねない。
Paであるため、この圧縮応力で圧潰することになる。
この圧潰が甚だしいと、取鍋の加熱,冷却を繰り返す過
程でキャスタブルには大きな亀裂が生じ、そこに溶鋼が
差し込むことによって、漏鋼事故を招きかねない。
【0010】溶融金属容器の内張り耐火物の断熱方法の
前述は問題点を解決するために、高強度の断熱材を耐火
キャスタブルの背面に施工する方法がある。例えば、中
空原料を用いることによって断熱性と高強度を両立させ
た耐火断熱キャスタブル(以下、「断熱キャスタブル」
という。)を耐火キャスタブルの背面に施工することで
所期の目的を達成することが可能である。
前述は問題点を解決するために、高強度の断熱材を耐火
キャスタブルの背面に施工する方法がある。例えば、中
空原料を用いることによって断熱性と高強度を両立させ
た耐火断熱キャスタブル(以下、「断熱キャスタブル」
という。)を耐火キャスタブルの背面に施工することで
所期の目的を達成することが可能である。
【0011】このような2層のキャスタブルを施工する
場合、外面側の断熱キャスタブルを施工し、硬化後に内
面側の耐火キャスタブルを施工する関係上、その層間に
おける界面の接着力はほとんど期待できず層間の剥離が
起こり易いという問題がある。これを防止するために、
鉄皮にボルトを立て、ボルトの先端が突出した状態で外
面側のキャスタブル層を施工し、硬化後、ボルトの先端
にスタッドを固定し、内面側のキャスタブル層を形成す
る方法が、特公昭60−5876号公報に開示されてい
る。雰囲気炉では、このようなスタッドの支持力によっ
て層間の剥離を防止したキャスタブルの2層施工が一般
に採用されている。
場合、外面側の断熱キャスタブルを施工し、硬化後に内
面側の耐火キャスタブルを施工する関係上、その層間に
おける界面の接着力はほとんど期待できず層間の剥離が
起こり易いという問題がある。これを防止するために、
鉄皮にボルトを立て、ボルトの先端が突出した状態で外
面側のキャスタブル層を施工し、硬化後、ボルトの先端
にスタッドを固定し、内面側のキャスタブル層を形成す
る方法が、特公昭60−5876号公報に開示されてい
る。雰囲気炉では、このようなスタッドの支持力によっ
て層間の剥離を防止したキャスタブルの2層施工が一般
に採用されている。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、溶鋼取
鍋やタンディッシュのような溶融金属容器では、溶融金
属による摩耗や溶融スラグとの反応溶損で耐火キャスタ
ブルの厚みが薄くなると、スタッドが露出し、さらに溶
融金属で溶解されて漏鋼事故を招く危険性が高いという
問題がある。
鍋やタンディッシュのような溶融金属容器では、溶融金
属による摩耗や溶融スラグとの反応溶損で耐火キャスタ
ブルの厚みが薄くなると、スタッドが露出し、さらに溶
融金属で溶解されて漏鋼事故を招く危険性が高いという
問題がある。
【0013】本発明は、これらの問題点に鑑みてなされ
たものであり、漏鋼事故の心配が無く、層間剥離を起こ
さない2層ライニングのキャスタブルの施工方法を提供
することを目的とするものである。
たものであり、漏鋼事故の心配が無く、層間剥離を起こ
さない2層ライニングのキャスタブルの施工方法を提供
することを目的とするものである。
【0014】
【課題を解決するための手段】本発明の要旨は、下記の
通りである。溶融金属容器に内面側キャスタブル施工体
(内層)、と外面側キャスタブル施工体(外層)の2層
のキャスタブル耐火物を施工する方法において、まず、
外面側キャスタブル施工体(外層)を、外表面に所定の
大きさの突起物を複数箇所に設けた中枠と容器のケーシ
ングとの間にキャスタブルを流し込むことで施工し、該
キャスタブルが硬化後に、前記中枠を脱枠するととも
に、前記突起物を除去し、次に、内面側のキャスタブル
施工用の中枠を所定位置に配置し、該中枠と前記外面側
キャスタブル施工体との間の、前記突起物を除去した後
に形成される外面側キャスタブル施工体の内表面の窪み
も含む空間にキャスタブルを流し込み、内面側キャスタ
ブル施工体(内層)を施工することを特徴とする2層ラ
イニングのキャスタブル耐火物の施工方法。
通りである。溶融金属容器に内面側キャスタブル施工体
(内層)、と外面側キャスタブル施工体(外層)の2層
のキャスタブル耐火物を施工する方法において、まず、
外面側キャスタブル施工体(外層)を、外表面に所定の
大きさの突起物を複数箇所に設けた中枠と容器のケーシ
ングとの間にキャスタブルを流し込むことで施工し、該
キャスタブルが硬化後に、前記中枠を脱枠するととも
に、前記突起物を除去し、次に、内面側のキャスタブル
施工用の中枠を所定位置に配置し、該中枠と前記外面側
キャスタブル施工体との間の、前記突起物を除去した後
に形成される外面側キャスタブル施工体の内表面の窪み
も含む空間にキャスタブルを流し込み、内面側キャスタ
ブル施工体(内層)を施工することを特徴とする2層ラ
イニングのキャスタブル耐火物の施工方法。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明は、2層ライニングのキャ
スタブル施工体の層間の剥離防止を楔効果によって達成
しようとするものである。以下にその施工手順を、図
1、図2を参照しながら説明する。
スタブル施工体の層間の剥離防止を楔効果によって達成
しようとするものである。以下にその施工手順を、図
1、図2を参照しながら説明する。
【0016】先ず、図2により外面側キャスタブルの施
工について説明する。外面側のキャスタブル施工に先立
って、中枠2の外表面に複数個の突起物を接着等の手段
によって設けた後に、所定のキャスタブル施工厚みが確
保できる位置に中枠2を固定する。その後、中枠2と容
器のケーシング1との間の空間に外面側のキャスタブル
を流し込み施工し、養生、硬化後に脱枠を行う。その際
に、接着等の手段によって設けられた突起物6は中枠か
ら剥がれ、外面側キャスタブル施工体4内に取り残され
るので、それを除去する。
工について説明する。外面側のキャスタブル施工に先立
って、中枠2の外表面に複数個の突起物を接着等の手段
によって設けた後に、所定のキャスタブル施工厚みが確
保できる位置に中枠2を固定する。その後、中枠2と容
器のケーシング1との間の空間に外面側のキャスタブル
を流し込み施工し、養生、硬化後に脱枠を行う。その際
に、接着等の手段によって設けられた突起物6は中枠か
ら剥がれ、外面側キャスタブル施工体4内に取り残され
るので、それを除去する。
【0017】次いで、図1に示すように、新たに内面側
のキャスタブル施工用の中枠3を所定の位置にセット
し、中枠3と外面側キャスタブル施工体4との間の、突
起物6を除去した後に形成された外面側キャスタブル表
面の窪み6を含む空間に、キャスタブルを流し込み施工
し(内面側キャスタブル施工体5)、養生、硬化後に脱
枠を行って、2層ライニングの施工体を得る。
のキャスタブル施工用の中枠3を所定の位置にセット
し、中枠3と外面側キャスタブル施工体4との間の、突
起物6を除去した後に形成された外面側キャスタブル表
面の窪み6を含む空間に、キャスタブルを流し込み施工
し(内面側キャスタブル施工体5)、養生、硬化後に脱
枠を行って、2層ライニングの施工体を得る。
【0018】このように、外面側のキャスタブル表面の
複数の窪みに内面側のキャスタブルが充填されること
で、層間は嵌合部の楔効果によって剥離を防止できる。
複数の窪みに内面側のキャスタブルが充填されること
で、層間は嵌合部の楔効果によって剥離を防止できる。
【0019】ここでは突起物の大きさを規定していない
が、内面側キャスタブルの流し込み施工時の流動性で突
起物を除去した後の窪みにスムーズなキャスタブルの充
填が可能となるような大きさが望ましい。
が、内面側キャスタブルの流し込み施工時の流動性で突
起物を除去した後の窪みにスムーズなキャスタブルの充
填が可能となるような大きさが望ましい。
【0020】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明により、溶
融金属容器における漏鋼事故に繋がりかねないスタッド
による支持が必要なく、且つ、層間剥離を起こさない安
定な2層ライニングのキャスタブル施工体を得ることが
できる。
融金属容器における漏鋼事故に繋がりかねないスタッド
による支持が必要なく、且つ、層間剥離を起こさない安
定な2層ライニングのキャスタブル施工体を得ることが
できる。
【図1】本発明に関する2層ライニングのキャスタブル
の施工例を示す図である。
の施工例を示す図である。
【図2】本発明の一過程である外面側キャスタブルの施
工の例を示す図である。
工の例を示す図である。
【図3】溶鋼取鍋の側壁の温度勾配を模式的に示す図で
ある。
ある。
1 容器のケーシング 2 外面側キャスタブル施工用中枠 3 内面側キャスタブル施工用中枠 4 外面側キャスタブル施工体 5 内面側キャスタブル施工体 6 突起物(外面側キャスタブル施工体内表面の窪み、
キャスタブル層間の嵌合部)
キャスタブル層間の嵌合部)
Claims (1)
- 【請求項1】溶融金属容器に内面側キャスタブル施工体
(内層)と外面側キャスタブル施工体(外層)の2層の
キャスタブル耐火物を施工する方法において、まず、外
面側キャスタブル施工体(外層)を、外表面に所定の大
きさの突起物を複数箇所に設けた中枠と容器のケーシン
グとの間にキャスタブルを流し込むことで施工し、該キ
ャスタブルが硬化後に、前記中枠を脱枠するとともに、
前記突起物を除去し、次に、内面側のキャスタブル施工
用の中枠を所定位置に配置し、該中枠と前記外面側キャ
スタブル施工体との間の、前記突起物を除去した後に形
成される外面側キャスタブル施工体の内表面の窪みを含
む空間にキャスタブルを流し込み、内面側キャスタブル
施工体(内層)を施工することを特徴とする、2層ライ
ニングのキャスタブル耐火物の施工方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9093391A JPH10277729A (ja) | 1997-04-11 | 1997-04-11 | 2層ライニングのキャスタブル耐火物の施工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9093391A JPH10277729A (ja) | 1997-04-11 | 1997-04-11 | 2層ライニングのキャスタブル耐火物の施工方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10277729A true JPH10277729A (ja) | 1998-10-20 |
Family
ID=14081019
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9093391A Withdrawn JPH10277729A (ja) | 1997-04-11 | 1997-04-11 | 2層ライニングのキャスタブル耐火物の施工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10277729A (ja) |
-
1997
- 1997-04-11 JP JP9093391A patent/JPH10277729A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20040706 |