JPH10281659A - 溶融金属容器の内張り耐火物の施工用ノズル及びこのノズルを用いた内張り耐火物の施工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 施工品質を向上させることができる溶融金属
容器の内張り耐火物の施工用ノズルを提供する。 【解決手段】 施工用ノズル１に、輸送管３内を搬送さ
れてきた不定形耐火物から搬送用空気を脱気するための
脱気装置（例えば、空気分離ボックス５及び振動ボック
ス６）を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶融金属容器の内
張り耐火物の施工用ノズル及びこの施工用ノズルを用い
た内張り耐火物の施工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、溶融金属容器の内面に耐火物を施
工するための方法として、以下に説明する二つの施工方
法があった。

【０００３】第１の施工方法として、図７に示すよう
に、溶融金属容器（例えば、溶鋼取鍋９）の内部に型枠
５０を設け、この型枠５０と溶融金属容器の内面との間
に、不定形耐火物２を流し込み、不定形耐火物２が硬化
した後、型枠５０を取り去る施工方法があった。具体的
には、例えば、特開平７−４８６２号公報に示されたよ
うに、不定形耐火物を施工する溶融金属容器の内面に型
枠としての中子枠を配置し、この中子枠の上下及び水平
方向に複数個の振動子を配設し、溶融金属容器の内面と
中子枠との間に不定形耐火物を充填し、振動子により不
定形耐火物の脱気を行いながら不定形耐火物を施工する
方法があった。

【０００４】第２の施工方法として、図８に示すよう
に、溶融金属容器（例えば、溶鋼取鍋９）の内部に、不
定形耐火物２を圧搾空気とともに吐出するノズル５１を
位置させ、溶融金属容器の内面に向かって不定形耐火物
２を吹き付ける施工方法があった。具体的には、例え
ば、特開昭５４−６１００５号公報に示されたように、
不定形耐火物を圧送機を用いて圧搾空気とともに圧送す
るとともに、硬化促進剤を添加し、ノズルの先端から、
溶融金属容器の内面に対して、不定形耐火物を吹き付け
る方法があった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
のこの不定形耐火物の施工方法では、以下に説明するよ
うな問題点がった。第１の施工方法では、不定形耐火物
の脱気を行うことにより、施工体の品質を向上させるこ
とができる。しかし、大型の型枠を用いて不定形耐火物
の施工を行っているために、装置が大型化して設備費用
が嵩むとともに、施工作業の効率が悪かった。

【０００６】第２の施工方法では、被施工面に対して、
圧搾空気とともに不定形耐火物を吹き付けている。この
ため、不定形耐火物の跳ね返りによるロスがあるととも
に、粉塵が発生する。また、吹き付けにより施工された
不定形耐火物は、施工厚みの精度が低下するばかりでな
く、圧搾空気を巻き込みながら形成されるため、気孔率
が高く耐用性に劣る。さらに、被施工面に平行に積層し
ながら施工厚みを増していくため、積層部で剥離しやす
く耐用性に劣る。

【０００７】そこで、本発明は、上記した従来の技術の
有する問題点に鑑み提案されたもので、施工品質を向上
させることができる溶融金属容器の内張り耐火物の施工
用ノズル及びこのノズルを用いた内張り耐火物の施工方
法を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

（特徴点）本発明は、上記した目的を達成するためのも
のであり、以下のような特徴点を有している。請求項１
記載の発明は、施工用ノズルに、輸送管内を搬送されて
きた不定形耐火物から搬送用空気を脱気するための脱気
装置を設けている。

【０００９】請求項２記載の発明は、上記した請求項１
記載の発明の構成に加えて、上記脱気装置は、輸送管か
ら排出される不定形耐火物を受け止めて巻込空気を分離
するための空気分離ボックスと、不定形耐火物に振動を
与えて不定形耐火物内の気泡を取り除くための振動ボッ
クスとから構成される。

【００１０】請求項３記載の発明は、搬送用空気によ
り、不定形耐火物を輸送管で搬送し、上記輸送管の先端
部に設けた施工用ノズルで、不定形耐火物から搬送用空
気を脱気し、上記脱気後の不定形耐火物を上記施工用ノ
ズルから吐出させて、溶融金属容器の内面に不定形耐火
物を施工する。

【００１１】請求項４記載の発明は、上記した請求項３
記載の発明の構成に加えて、施工用ノズルに空気分離ボ
ックスと、振動ボックスとを設けて、上記空気分離ボッ
クスにより、輸送管から排出される不定形耐火物を受け
止めて巻込空気を分離し、上記振動ボックスにより、不
定形耐火物に振動を与えて不定形耐火物内の気泡を取り
除く。

【００１２】（作用）本発明は、上記した構成を有する
ため、以下のような作用を奏する。請求項１及び請求項
３記載の発明では、溶融金属容器の内面に不定形耐火物
を施工するには、搬送空気により、不定形耐火物を輸送
管で搬送し、輸送管の先端部に設けた施工用ノズルの吐
出口から不定形耐火物を吐出させて、溶融金属容器の内
面に耐火物を施工する。このとき、不定形耐火物は、施
工用ノズルに設けた脱気装置により、機械的に脱気され
る。請求項２及び請求項４記載の発明では、具体的な脱
気装置として空気分離ボックスと振動ボックスとを用い
る。すなわち、空気分離ボックスにより、輸送管から排
出される不定形耐火物を受け止めて巻込空気を分離し、
振動ボックスにより、不定形耐火物に振動を与えて不定
形耐火物内の気泡を取り除いて、さらに脱気を促進させ
る。したがって、本発明によれば、圧搾空気を用いて不
定形耐火物を搬送する方法方であっても、施工時に不定
形耐火物の脱気を行うことができるので、緻密で耐用性
に優れた施工体を得ることができる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて、本発明に
係る溶融金属容器の内張り耐火物の施工用ノズル及びこ
のノズルを用いた内張り耐火物の施工方法の実施の形態
を説明する。 （施工用ノズル）図１〜５は、本発明に係る溶融金属容
器の内張り耐火物の施工用ノズルの一実施例を示すもの
で、図１は、施工用ノズルの模式図、図２は、脱気装置
の斜視図、図３は、施工用ノズルを用いた施工装置の模
式図、図４は、溶鋼取鍋内に装入した施工装置の平面
図、図５は、溶鋼取鍋内に装入した施工装置の側面図で
ある。本発明に係る溶融金属容器の内張り耐火物の施工
用ノズル１は、図１，２に示すように、不定形耐火物２
を搬送する輸送管３の先端部に設けられている。この施
工用ノズル１には、図１〜３に示すように、不定形耐火
物２を搬送する輸送管３と不定形耐火物２を吐出する吐
出口４との間に、空気分離ボックス５と、振動ボックス
６とを設けてある。なお、図示しないが、輸送管３の基
端部には、不定形耐火物２を搬送するための圧送ポンプ
を連絡してある。

【００１４】（空気分離ボックス）上記した空気分離ボ
ックス５は、図１〜３に示すように、上面を閉塞すると
ともに下面を開放した円筒状あるいは漏斗状の部材から
なり、上部側面に輸送管３が接続されている。この空気
分離ボックス５により、輸送管３から排出された不定形
耐火物２を受け止めて巻込空気を分離することができ
る。なお、図示しないが、空気分離ボックス５の外壁の
適宜位置にバイブレータを取り付けて、空気分離ボック
ス５を振動させることにより、不定形耐火物２の流下を
促進するようにしてもよい。

【００１５】（振動ボックス）上記した振動ボックス６
は、図１〜３に示すように、上面を開放した漏斗状の部
材からなる。この振動ボックス６には、上方から空気分
離ボックス５の下部が挿入されている。そして、図２に
示すように、空気分離ボックス５の外周面と振動ボック
ス６の内周面とを、複数の連結片７により連結すること
により、空気分離ボックス５と振動ボックス６とが一体
となっている。また、振動ボックス６の外壁には、図１
〜３に示すように、振動ボックス６を振動させるための
振動機８を取り付けてある。したがって、振動機８を駆
動すると振動ボックス６が振動し、空気分離ボックス５
により予め巻込空気が分離された不定形耐火物２に振動
を与えて、不定形耐火物２内の気泡を取り除くことがで
きる。このため、不定形耐火物２の脱気がさらに促進さ
れる。このようにして空気分離ボックス５及び振動ボッ
クス６により脱気された空気は、開放された振動ボック
ス６の上面から外部に放出される。

【００１６】（施工装置）上記した施工用ノズル１は、
図４に示すように、溶融金属容器（例えば、溶鋼取鍋１
０）の内面に不定形耐火物２を施工するための施工装置
１０の上部に位置するように設けられている。この施工
装置１０は、図３，４に示すように、溶融金属容器（例
えば、溶鋼取鍋１０）の内面に沿って移動可能な型枠１
１を備えていてる。なお、図４，５では、溶融金属容器
の一実施例として、溶鋼取鍋９を示してある。

【００１７】（型枠）上記した型枠１１は、図４に示す
ように、一対の回転ローラ１２，１２の外周に、無端帯
１３を回転可能に掛け渡して構成されている。上記した
無端帯１３は、型枠１１の移動に伴って、溶鋼取鍋２の
内面に追随して回転するもので、図示しないモータ等に
より回転ローラ１２を回転させることにより駆動するこ
とができる。この無端帯１３は、外表面が平滑で、不定
形耐火物２との離型性に優れた素材により形成すること
が好ましく、例えば、天然ゴムシート等が使用される。
さらに、溶鋼取鍋９の内面に対向する型枠１１の外面
は、図５に示すように、溶鋼取鍋９の内面の曲率に合わ
せて湾曲させることが好ましい。このように、溶鋼取鍋
９の内面に対向する型枠１１の外面を湾曲させることに
より、不定形耐火物２の施工をより確実に行うことがで
きる。この型枠１１は、図示しないが、マニピュレータ
等の移動装置に取り付けられていて、移動装置の駆動に
よって、溶鋼取鍋９の内面に沿って移動することができ
る。なお、上記した実施例では、型枠１１に無端帯１３
を設けたが、無端帯１３を設けることなく、型枠１１の
内面を平滑面としてもよい。この場合、型枠１１の内面
に離型促進層を設けることが好ましい。この離型促進層
は、例えば、天然ゴムシート、テフロンテープ、ステン
レス箔を貼ったり、ビニールを溶射したり、蝋等のワッ
クスを塗りつけることにより形成する。

【００１８】上記した型枠１１を用いることにより、不
定形耐火物２の跳ね返りによるロスを防止することがで
きるとともに、粉塵の発生を防止することができる。ま
た、型枠１１を任意の位置へ配置することにより、不定
形耐火物２の施工厚みの精度を向上させることができ
る。さらに、被施工面に対して、不定形耐火物２を垂直
に吹き込むことができるので、被施工面に対して平行な
積層が無くなり、耐用性が向上する。

【００１９】（施工方法）つぎに、図４，５に基づい
て、上記した施工装置１０を用いて、溶鋼取鍋９の内面
に不定形耐火物２を施工する方法について説明する。図
４，５に示した溶鋼取鍋９は、例えば、約３００ｔの溶
鋼を収容できる大きさとなっている。この場合、不定形
耐火物２の施工厚みは、約２００ｍｍである。なお、耐
火物を補修する場合には、施工装置１０による不定形耐
火物２の施工に先行して、劣化した耐火物の除去作業が
行われる。また、溶鋼取鍋９の底面は、別途、耐火物が
施工される。

【００２０】施工装置１０を用いて溶鋼取鍋９の内面に
不定形耐火物２を施工するには、まず、図４，５に示す
ように、マニピュレータ等に取り付けられた施工装置１
０を、溶鋼取鍋９内に装入する。つぎに、溶鋼取鍋９の
内面に沿って、型枠１１を横方向に移動させる。同時
に、図示しない圧送ポンプを駆動し、輸送管３を介して
圧搾空気とともに不定形耐火物２を施工用ノズル１に送
出する。施工用ノズル１では、まず、空気分離ボックス
５により、輸送管３から排出される不定形耐火物２が受
け止められて、不定形耐火物２内の巻込空気が分離され
る。次に、振動ボックス６により、不定形耐火物２に振
動を与えることにより、不定形耐火物２内の気泡を取り
除いて、さらに脱気を促進させる。そして、施工用ノズ
ル１から、溶鋼取鍋９の内面と型枠１１との間に不定形
耐火物２を供給する。このようにして、溶鋼取鍋９の内
面に沿って型枠１１を移動させながら、連続的に不定形
耐火物２を施工する。

【００２１】なお、型枠１１の移動方向は、溶鋼取鍋９
の底部から上部に向かって、螺旋状に移動させても良い
し、溶鋼取鍋９の底部から上部に向かって、リング状に
移動させても良い。また、溶融金属容器として溶鋼取鍋
９を例にとって説明したが、この他に溶融金属樋あるい
は混銑車等の溶融金属容器であっても、本発明に係る施
工用ノズル１を備えた施工装置１０を使用して連続的に
不定形耐火物２を施工することができる。

【００２２】

【実施例】つぎに、図６を用いて、本発明に係る施工用
ノズル１を備えた施工装置１０を用いて不定形耐火物２
を施工した場合と、この施工装置１０を用いずに不定形
耐火物２を施工した場合の具体的効果を比較して説明す
る。図６は、本発明に係る施工用ノズル１を用いた施工
装置１０の具体的効果を示した説明図である。

【００２３】本発明に係る施工用ノズル１を用いた施工
装置１０により、図６に示す条件で、３００ｔの溶鋼取
鍋９の内面側壁に不定形耐火物２の施工を行った。実験
の条件は、以下の通りである。 １）耐火物の化学組成は、Ａｌ₂ Ｏ₃ が８９％、ＭｇＯ
を９％とした。 ２）施工厚みは、１５０ｍｍとした。 ３）施工方法は、従来の湿式吹き付け方法では、側壁に
対して垂直に吹き付け、本発明に係る施工用ノズル１を
用いた施工装置１０では、円周方向へリング状に施工
し、同様の施工装置１０において振動ボックス６を駆動
しなかった場合には、円周方向へリング状に施工した。

【００２４】上記した条件で実験した結果、以下の結果
が得られた。 （跳ね返りロス）跳ね返りロスは、従来の湿式吹き付け
方法では２０％であったのに比較して、施工用ノズル１
を用いた施工装置１０では５％、振動ボックス６を駆動
しなかった場合では５％と、それぞれ向上が見られた。 （耐用回数）耐用回数は、従来の湿式吹き付け方法で
は、３０回であったのに比較して、施工用ノズル１を用
いた施工装置１０では３００回、振動ボックス６を駆動
しなかった場合では２５０回と、それぞれ向上が見られ
た。 （施工体の見かけ気孔率）施工体の見かけ気孔率は、従
来の湿式吹き付け方法では、２０％であったのに比較し
て、施工用ノズル１を用いた施工装置１０では１４％、
振動ボックス６を駆動しなかった場合では１５％と、そ
れぞれ向上が見られた。 （材料吐出エアー量）不定形耐火物２を吐出させるため
のエアー量は、従来の湿式吹き付け方法では、８ｋｇｆ
／ｃｍ² であったのに比較して、施工用ノズル１を用い
た施工装置１０では４ｋｇｆ／ｃｍ² 、振動ボックス６
を駆動しなかった場合場合では４ｋｇｆ／ｃｍ² であ
り、エアー量を減少させることができた。

【００２５】

【発明の効果】本発明は、以上のように構成されている
ので、以下に記載されるような効果を奏する。請求項１
及び請求項３記載の発明では、施工される不定形耐火物
は、施工用ノズル内に設けた脱気装置により、搬送用空
気が脱気される。また、請求項２及び請求項４記載の発
明では、具体的な脱気装置として空気分離ボックスと振
動ボックスとを用いて、施工用ノズル内で２段階に不定
形耐火物の脱気を行う。したがって、請求項１〜４記載
の本発明によれば、圧搾空気を用いて不定形耐火物を搬
送する場合に、不定形耐火物の脱気を行うことができる
ので、緻密で耐用性に優れた施工体を得ることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る施工用ノズルの模式図である。

【図２】脱気装置の斜視図である。

【図３】溶鋼取鍋内に装入した施工装置の平面図であ
る。

【図４】溶鋼取鍋内に装入した施工装置の側面図であ
る。

【図５】溶鋼取鍋内に装入した施工装置の側面図であ
る。

【図６】本発明に係る施工用ノズルを用いた施工装置の
具体的効果を示した説明図である。

【図７】従来の施工方法の第１の例を示した説明図であ
る。

【図８】従来の施工方法の第２の例を示した説明図であ
る。

【符号の説明】

１ 施工用ノズル ２ 不定形耐火物 ３ 輸送管 ４ 吐出口 ５ 空気分離ボックス ６ 振動ボックス ７ 連結片 ８ 振動機 ９ 取鍋 １０ 施工装置 １１ 型枠 １２ 回転ローラ １３ 無端帯 ５０ 型枠（従来例） ５１ ノズル（従来例）

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】溶融金属容器の内面に不定形耐火物を施工
   するための施工用ノズルであって、 上記施工用ノズルには、 輸送管内を搬送されてきた不定形耐火物から搬送用空気
   を脱気するための脱気装置を設けたことを特徴とする溶
   融金属容器の内張り耐火物の施工用ノズル。
2. 【請求項２】上記脱気装置は、 輸送管から排出される不定形耐火物を受け止めて巻込空
   気を分離するための空気分離ボックスと、 不定形耐火物に振動を与えて不定形耐火物内の気泡を取
   り除くための振動ボックスとからなることを特徴とする
   請求項１記載の溶融金属容器の内張り耐火物の施工用ノ
   ズル。
3. 【請求項３】溶融金属容器の内面に耐火物を施工するた
   めの方法であって、 搬送用空気により、不定形耐火物を輸送管で搬送し、 上記輸送管の先端部に設けた施工用ノズル内で、不定形
   耐火物から搬送用空気を脱気し、 上記脱気後の不定形耐火物を上記施工用ノズルから吐出
   させて、溶融金属容器の内面に施工することを特徴とす
   る溶融金属容器の内張り耐火物の施工方法。
4. 【請求項４】施工用ノズルに空気分離ボックスと、振動
   ボックスとを設けて、 上記空気分離ボックスにより、輸送管から排出される不
   定形耐火物を受け止めて巻込空気を分離し、 上記振動ボックスにより、不定形耐火物に振動を与えて
   不定形耐火物内の気泡を取り除くことを特徴とする請求
   項３記載の溶融金属容器の内張り耐火物の施工方法。