JPH11268031A - 不定形耐火物原料の混練設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 不定形耐火物原料の連続的な混練を、流し込
み作業時の外気温度差等を考慮した適切な可使時間に設
定しつつ行うことができる不定形耐火物原料の混練設備
を提供することを目的とする。 【解決手段】 本発明の不定形耐火物原料の混練設備１
は、可使時間を予め設定した不定形耐火物原料を搬送す
るコンベア（スクリュー３ｄ）と、このスクリュー３ｄ
によって搬送される不定形耐火物原料を混練する混練機
（混練羽根３ｅ）とを連続的に配置すると共に、スクリ
ュー３ｄから混練羽根３ｅへの移行部位に、不定形耐火
物原料の混練用水の給水経路４Ａと、不定形耐火物の可
使時間を調整する可使時間調整剤の供給経路５Ａとを導
いたものである。

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、例
えば高炉の樋が溶融金属によって損耗した場合に、損耗
した樋の内面を補修するための耐火物を混練する設備に
係り、特に不定形耐火物の流し込み作業時の外気温度等
に応じて、該不定形耐火物の可使時間を適切にかつ容易
に調整することができる不定形耐火物原料の混練設備に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】高炉には出銑孔から出銑された溶銑滓を
流す樋が設置されている。この樋の内面に施工した耐火
物は、化学的劣化や溶銑、溶滓によって摩耗する。その
ため、通常、耐火物の劣化状態が進行すると、内面の耐
火物の解体後、新たに耐火物を施工し、施工した耐火物
を乾燥させるといった樋補修作業が行われる。

【０００３】この樋補修作業において、耐火物を樋内面
へ施工する作業は以下のようにして行う。まず、不定形
耐火物を流し込むための型枠である中子を、耐火物施工
体を解体した状態の樋の内面中央位置に設置する。補修
範囲が広い場合は、中子を複数個連結して据え付ける。
次に、不定形耐火物を流し込んだ際、浮力によって中子
が浮き上がらないように、中子に重量物を載せたり、溶
接したりして固定する。

【０００４】次に、約０．３〜０．７m³ほどの不定形耐
火物原料をバッチ型ミキサーに投入すると共に、水をバ
ッチ型ミキサーに注入し、３〜５分ほどバッチ型ミキサ
ー内で不定形耐火物原料と水との混練を行う。その後、
混練した不定形耐火物を、ミキサー１バッチ分の容量の
ホッパーに投入し、クレーン等で樋近傍まで搬送して樋
へ流し込む、又は、ベルトコンベアで樋近傍まで搬送し
て樋へ流し込む。

【０００５】上記した作業を樋と中子との空隙部が埋め
られるまで断続的に行う。（以下、このように混練した
不定形耐火物によって中子と樋の空隙部を埋める作業
を、「流し込み」作業という。） 流し込まれた不定形耐火物は、中子と樋との空隙部を埋
めて時間と共に硬化する。耐火物が硬化した後、中子を
外し、所定の乾燥パターンにて不定形耐火物を乾燥させ
て、樋補修作業が完了する。

【０００６】ところで、不定形耐火物の流し込み作業に
おいて、水と不定形耐火物原料とを混練した不定形耐火
物は、充填性をよくするために及び施工時間の短縮のた
めに、通常２〜４時間程度の流動性を維持するように調
整される。この流動性を維持している時間を可使時間と
いう。そして、可使時間の設定は、通常、不定形耐火物
原料中のアルミナセメントの量によって決定される。例
えばアルミナセメントの量を増加することによって、可
使時間を短縮することが可能となる。

【０００７】しかしながら、不定形耐火物の可使時間
は、外気温度等によって大きく左右され、例えば冬場に
可使時間を３時間と設定した場合の不定形耐火物原料
は、夏場に混練すると、大きく可使時間が短くなる。ち
なみに可使時間の調整を誤る、例えば短くなりすぎる
と、充填性が損なわれたり打ち継ぎ層が発生して、作業
効率の悪化及び耐火物施工体品質の低下が起こり、耐火
物寿命が短くなってしまう。また、長くなりすぎると、
硬化するまでの時間が長くなり、トータルとしての施工
時間が長時間化してしまう。

【０００８】従って、従来のバッチ型ミキサーを使用す
る場合、別々に梱包された骨材とアルミナセメント等
を、混練時に目標とする可使時間となるように、設定し
た外気温度等と混練時の外気温度等の差を考慮して、ア
ルミナセメント等の量を増減し、調整を行っていた。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たような従来の流し込み作業では、１バッチごとに不定
形耐火物原料を水で混練し、混練した耐火物を樋に投入
するため、断続的な施工となる。そのため、短時間でか
つ連続的に多量の不定形耐火物を流し込むことができ
ず、補修範囲が広い場合には、流し込み作業に時間がか
かるといった問題がある。

【００１０】本発明は、上記した問題点を解決するため
になされたものであり、不定形耐火物原料の連続的な混
練を、流し込み作業時の外気温度差等を考慮した適切な
可使時間に設定しつつ行うことができる不定形耐火物原
料の混練設備を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記した目的を達成する
ために、本発明の不定形耐火物原料の混練設備は、可使
時間を予め設定した不定形耐火物原料を搬送するコンベ
アと混練機とを連続的に配し、コンベアから混練機への
移行部位に、混練用水の給水経路と、不定形耐火物の可
使時間を調整する可使時間調整剤の供給経路とを導いた
のである。このように構成することで、すでに可使時間
が設定された不定形耐火物原料を用いて不定形耐火物の
可使時間の設定を適切に変更しつつ連続的に混練するこ
とができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の不定形耐火物原料の混練
設備は、可使時間を予め設定した不定形耐火物原料を搬
送するコンベアと、このコンベアによって搬送される不
定形耐火物原料を混練する混練機とを連続的に配置する
と共に、コンベアから混練機への移行部位に、不定形耐
火物原料の混練用水の給水経路と、不定形耐火物の可使
時間を調整する可使時間調整剤の供給経路とを導いたも
のである。

【００１３】上記構成の連続混練設備では、混練機への
移行部位にて、コンベアによって連続的に搬送されてく
る、ある可使時間となるように予め骨材やアルミナセメ
ント等を配合調整した不定形耐火物原料（以下、このよ
うな不定形耐火物原料を既配合不定形耐火物原料とい
う）に、給水経路を介して供給されてくる水と、供給経
路を介して送られてくる、流し込み作業時の外気温度等
に対応した適切な可使時間に調整するための可使時間調
整剤とを加え、混練機で連続的に混練する。

【００１４】すなわち、本発明の不定形耐火物原料の混
練設備は、例えば使用する既配合不定形耐火物原料が夏
場の使用に適した可使時間に配合調整されているもの
を、冬場に使用する場合は、供給経路からアルミナセメ
ントを供給して可使時間の短縮を図るようにし、また逆
に、使用する既配合不定形耐火物原料が冬場の使用に適
した可使時間に配合調整されているものを、夏場に使用
する場合は、供給経路から遅延剤を供給して可使時間の
遅延を図る。

【００１５】

【実施例】以下、本発明の不定形耐火物原料の混練設備
の実施例について図１を参照して説明する。１は、本発
明の不定形耐火物原料の混練設備を示し、その構成は以
下のようになっている。２は、すでにある可使時間に配
合調整された状態の既配合不定形耐火物原料を貯蔵する
ホッパーである。

【００１６】３は、横長筒状の筐体であり、その上流側
端部にはホッパー２の排出口２ａと連通する供給口３ａ
が設けられ、また、筐体３の下流側端部には吐出口３ｂ
が設けられている。さらに、筐体３の内部には、その長
手方向に水平に枢支された軸３ｃを有している。

【００１７】この軸３ｃは、その上流側にスクリュー３
ｄを設けると共に、その下流側に混練羽根３ｅを設けて
いる。そして、軸３ｃの供給口３ａ側の軸端部には、モ
ータＭが設けられており、このモータＭで軸３ｃを回転
させることで、スクリュー３ｄ及び混練羽根３ｅを回転
させる。なお、この混練羽根３ｅの配設箇所をミキサー
部３ｆという。

【００１８】Ｐは、筐体３におけるスクリュー３ｄから
混練羽根３ｅへの移行部位に接続された供給配管であ
り、この供給配管Ｐには、既配合不定形耐火物原料に加
える水を貯蔵した水タンク４と、ポンプ４ａと、調整弁
４ｂと、及び流量計４ｃとを備えた給水経路４Ａが接続
されている。

【００１９】また、供給配管Ｐには、可使時間の短縮あ
るいは遅延を操作するための可使時間調整剤を貯蔵した
図示省略した調整剤タンクから送られてくる可使時間調
整剤を所定の濃度で懸濁させる例えば２個の水タンク
５，５と、これら水タンク５，５からの供給量をそれぞ
れ調整する流量調整弁５ｂ，５ｂと、これら流量調整弁
５ｂ，５ｂによって流量を調整された前記懸濁液を供給
配管Ｐを介して前記移行部位に送るポンプ５ａと、流量
調整弁５ｄと、及び流量計５ｃとを備えた可使時間調整
剤の供給経路５Ａが接続されている。

【００２０】６は、給水経路４Ａからの水と供給経路５
Ａからの可使時間調整剤とが合流する供給配管Ｐに設け
られた総流量計である。なお、以上説明した、給水経路
４Ａにおけるポンプ４ａ、調整弁４ｂ、流量計４ｃ、供
給経路５Ａにおける流量調整弁５ｂ，５ｂ、ポンプ５
ａ、流量調整弁５ｄ、流量計５ｃ、供給配管Ｐにおける
総流量計６、及び上記筐体３におけるモータＭは、配線
は図示しないが統括的に制御部１０でその駆動が制御さ
れ、又は制御部１０に情報が出力される。

【００２１】次に、本発明の不定形耐火物原料の混練設
備１における可使時間調整状況について説明する。既配
合不定形耐火物原料は、上記したように流し込み作業時
の外気温度等からある可使時間となるように配合調整さ
れており、流し込み作業時における外気温度等と既配合
不定形耐火物原料の配合調整時の外気温度等との差がな
い場合には、該既配合不定形耐火物原料をそのまま使用
しても可使時間に影響がない。

【００２２】しかし、既配合不定形耐火物原料を配合調
整した時と、実際に流し込み作業を行う時期とが異なっ
て、配合調整した時の外気温度と流し込み作業時の外気
温度とに差が生じるときには、既配合不定形耐火物原料
を配合調整したときに設定した可使時間に誤差が生じ
る。つまり、夏場用に既配合不定形耐火物原料を配合調
整し、これを用いて冬場に流し込み作業を行う場合は、
設定した可使時間より長くなり、冬場用に既配合不定形
耐火物原料を配合調整し、これを用いて夏場に流し込み
作業を行う場合は、設定した可使時間より短くなるとい
った不具合が生じる。

【００２３】そこで、本発明の不定形耐火物原料の混練
設備１においては、例えば夏場に既配合不定形耐火物原
料を配合調整し、この既配合不定形耐火物原料を用いて
冬場に流し込み作業を行う場合には、以下のように調整
する。制御部１０は、既配合不定形耐火物原料について
の配合調整時の成分及び配合量並びに設定した可使時間
についての情報が与えられており、流し込み作業を行う
際には、流し込み現場における外気温度等の情報が与え
られて可使時間の差を求める。

【００２４】本実施例では、夏場・冬場の気温差により
可使時間を短縮調整する必要があるため、不図示の調整
剤タンクから水タンク５，５に、所定量の例えばアルミ
ナセメントを投入し、所定濃度の懸濁液として貯蔵して
おく。そして、制御部１０は、可使時間の差分から、筐
体３内での混練速度に基づいて水タンク５，５の懸濁液
の供給量と供給速度とを求める。

【００２５】懸濁液の供給量と供給速度とを求めた後、
ホッパー２へ既配合不定形耐火物原料を搬送し、モータ
Ｍを駆動する。モータＭを駆動すると軸３ｃが回転して
スクリュー３ｄ及び混練羽根３ｅが同時に駆動する。そ
して、ホッパー２の既配合不定形耐火物原料は、排出口
２ａ（供給口３ａ）から筐体３へと連続的に供給され、
スクリュー３ｄによってミキサー部３ｆに搬送され、ミ
キサー部３ｆで混練羽根３ｅにより混練される。

【００２６】ホッパー２から既配合不定形耐火物原料が
筐体３へ供給されるとき、給水経路４Ａでは、調整弁４
ｂを開き、ポンプ４ａを駆動し、流量計４ｃで供給量を
監視して、水を筐体３へと供給する。

【００２７】一方、供給経路５Ａでは、流量調整弁５ｂ
を開き、ポンプ５ａを駆動し、流量調整弁５ｄを開き、
流量計５ｃで供給量を監視して、懸濁液を筐体３へ供給
する。これら水と懸濁液との総流量は供給配管Ｐで総流
量計６により監視されている。これら供給配管Ｐの総流
量計６、給水経路４Ａの流量計４ｃ、及び供給経路５Ａ
での流量計５ｃからの情報に基づいて、給水経路４Ａの
ポンプ４ａ及び調整弁４ｂが、また供給経路５Ａのポン
プ５ａ、流量調整弁５ｂ，５ｂ、流量調整弁５ｄがフィ
ードバック制御される。なお、一方の水タンク５、流量
調整弁５ｂ系列は予備とし、供給経路５Ａに供給されな
い。

【００２８】そして、可使時間の調整用に加えられたア
ルミナセメントの懸濁液と混練用の水とは、ミキサー部
３ｆで既配合不定形耐火物原料と混練され、既配合不定
形耐火物原料が外気温度に応じた可使時間に調整され
る。

【００２９】このように、不定形耐火物原料の混練設備
１は、水を供給する給水経路４Ａとは別の供給経路５Ａ
から既配合不定形耐火物原料の可使時間を調整する調整
剤を供給し、ミキサー部３ｆに連続的に供給される既配
合不定形耐火物原料に対して、水及び可使時間調整剤を
各々流量計４ｃ及び流量計５ｃで監視し、これら水及び
可使時間調整剤の総量を総流量計６で監視しているの
で、確実な配分制御が行え、従って既配合不定形耐火物
原料を使用しても適切にかつ容易に可使時間の調整が行
える。

【００３０】なお、上記では、夏場に既配合不定形耐火
物原料を配合調整し、この既配合不定形耐火物原料を用
いて冬場に流し込み作業を行う場合の調整状況について
を説明したが、例えば冬場に既配合不定形耐火物原料を
配合調整し、この既配合不定形耐火物原料を用いて夏場
に流し込み作業を行う場合には、可使時間が配合調整時
の設定よりも短くなるので、水タンク５，５に可使時間
の遅延化を図る遅延剤を貯蔵しておき、上記と同様の手
順でミキサー部３ｆに供給し、ここで混練して流し込め
ばよい。

【００３１】以下に、本発明の不定形耐火物原料の混練
設備１の効果について説明する。表１には、６月に配合
調整した既配合不定形耐火物原料を１０月に使用して流
し込み作業を行った際の、本発明の不定形耐火物原料の
混練設備１と従来の設備との比較結果を示す。

【００３２】

【表１】

【００３３】表１に示すように、本発明の不定形耐火物
原料の混練設備１を用いて可使時間を調整した場合は、
可使時間の差は０．１時間程度の誤差で抑えることがで
きた。この結果から、本発明の不定形原料の耐火物混練
設備１を用いた場合は、どの時期に製造した既配合不定
形耐火物原料をいつ使用しても、設定した可使時間より
も短くなることで充填性が損なわれたり、打ち継ぎ層が
発生するといった不具合が解消される。従って、耐火物
施工体品質の向上が図れると共に、耐火物寿命の延命化
が図れ、また、設定した可使時間よりも長くなりすぎる
ことがないので、施工時間の短縮化が図れる。

【００３４】なお、本発明は、上記実施例に限定されず
種々の変形が可能であり、例えば上記実施例では水タン
ク５は２個設けていたが、大容量の不定形耐火物を連続
的に流し込むことを考慮すると、さらに複数設けてもよ
い。また、上記実施例では、コンベアとしてスクリュー
３ｄを使用したスクリューコンベアを用いたがこれに限
らず、他の搬送装置を用いてミキサー部３ｆへ既配合不
定形耐火物原料を搬送するようにしてもよい。

【００３５】また、上記実施例では、図示しない調整剤
タンクから可使時間調整剤を水タンク５，５へと供給し
て、ここで所定濃度に懸濁してミキサー部３ｆへ供給し
ていたが、これに限らず、水タンク５，５に既に所定濃
度に懸濁した状態の可使時間調整剤を貯蔵するようにし
てもよい。また、本発明の不定形耐火物原料の混練設備
は、所定濃度に懸濁した可使時間調整剤と混練に必要な
水とを水タンク４（又は水タンク５）に貯蔵して給水経
路４Ａ（又は供給経路５Ａ）から同じルートでミキサー
部３ｆへ供給したり、可使時間調整剤を貯蔵するホッパ
ーをミキサー部３ｆより上流側に配置してここから可使
時間調整剤を供給し、該可使時間調整剤と既配合不定形
耐火物原料とを考慮した水を供給経路４Ａから供給する
ようにしてもよい。

【００３６】

【発明の効果】以上のように、本発明の不定形耐火物原
料の混練設備は、コンベアから混練機への移行部位に、
混練用水の給水経路と、不定形耐火物の可使時間を調整
する可使時間調整剤の供給経路とを導いたので、不定形
耐火物原料の配合調整時における外気温度と実際に流し
込み作業を行うときの外気温度との差があっても、その
流し込み作業時の外気温度等の条件で可使時間を適正に
かつ容易に調整することができ、また連続的に混練する
ことができる。従って、耐火物施工体品質の向上が図れ
ると共に耐火物寿命の延命化が図れ、また、施工時間の
短縮化が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の不定形耐火物原料の混練設備の構成を
示す概略図である。

【符号の説明】

１ 不定形耐火物原料の混練設備 ４ 水タンク ４Ａ 給水経路 ５ 水タンク ５Ａ 供給経路

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 不定形耐火物原料を連続的に混練する設
   備であって、可使時間を予め設定した不定形耐火物原料
   を搬送するコンベアと、このコンベアによって搬送され
   る不定形耐火物原料を混練する混練機とを連続的に配置
   すると共に、前記コンベアから前記混練機への移行部位
   に、不定形耐火物原料の混練用水の給水経路と、不定形
   耐火物の可使時間を調整する可使時間調整剤の供給経路
   とを導いたことを特徴とする不定形耐火物原料の混練設
   備。