JPS63123560A - 不定形耐火物を円柱状に成形する方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、例えば、製鉄所におけるトく−ドカー、取鍋
等での精錬に使用されるランスバイブの不定形耐火物被
覆を円柱状に成形する方法及びその装置に関するもので
ある。

〔従来の技術〕

近年、鋼の高品質化が強く要請されるようになり、各製
鉄メーカーにおいては、溶銑、溶鋼中の有害元素を排除
し、高純度鋼の製造に力点をおく傾向にあり、例えば、
溶銑での脱珪、脱燐、脱硫更に溶鋼中の脱硫等の炉外精
錬にランスパイプを用いて精錬剤を吹き込むことが行わ
れるようになってきた。

このランスバイブは円筒状を呈し、例えば、直径２５０
〜４００１１１１、長さが５〜１３ｍとなって、通常内
部に配設されている直径４０〜１００Ｉｌ１１１のパイ
プからなる芯金（吹管部）の外周に、水で混練した不定
形耐火物を所定の金枠内に流し込み、所定の時間金枠内
で養生を行って成形されていた。この金枠は工場との高
さ関係、ハンドリング設備、安全性の面から竪型及び横
型に使い分けされて、混線完了後、８〜１２時間の養生
時間が必要であったため所用数の金枠が必要であった。

なお、これに関連した発明として、特開昭５６−８７６
３５号公報に記載された溶融金属浸漬ランスの保護被膜
層形成方法があるが、この発明は横置された型枠中に所
要の被膜層厚みの相当間隔をおいて、ランスの被膜層形
成部を設定し、ついでこの間隙部に被覆材を注入充填し
て被覆層を形成し、更にこれを乾燥することを要旨とし
ているが、固定した型枠を使用しているので、以下に説
明するローラを回転することによって成形する本発明と
は異質なものである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、先に説明した従来例に係る円柱状に成形した
ランスバイブの製造方法においては、次の如き問題点が
あった。

■所定の水分率によりて混線し、上記金枠内に流し込み
、バイブレータによる振動成形後、８〜１２時間の養生
時間が必要であったため、ランスバイブの製造工程時間
が長く、製品の製造に要する時間が長かった。■前記養
生時間が必要であるため、所用数の金棒を設置しなけれ
ばならず、その為工場スペースが必要になり、工場計画
における土地、建屋面積、金枠、架台等の設備費が高い
原因となっていた。■振動成形を行う場合、金棒に取付
られたバイブレータによる場合と、上部から人が行う棒
状パイブレークによる場合との２通りがあるが、前者の
場合は粒度の偏析が生じて、ランスバイブの寿命減の原
因となり、後者による場合は人力によるため要員増の原
因となっていた。

■金枠は毎日、内部の清掃、手入れが必要であり、要員
増しの原因になっていた。

■一方、ランスバイブの寿命を延長する一方法として、
水分率を低下して、気孔率を下げる方法があるが、金枠
内の流し込みの場合は、流動性を確保するため所定の水
分率が決められており、寿命延長対策に限界があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、全体
の製造時間が短く、不定形耐火物を養生する金棒が不必
要であり、しかも人手を要せず、成形時の不定形耐火物
の水分の量が少ない不定形耐火物を円柱状に成形する製
造方法及びその装置を提供することを目的とする。

〔問題点を解決する手段〕

上記目的に沿う本発明に係る不定形耐火物を円柱状に成
形する製造方法は、複数の回転自由なローラが囲繞する
空間部に、予め混練された不定形耐火物を投入して、上
記ローラを回転すると共に、夫々のローラを中心方向に
所定距離まで押圧して成形するようにして構成されてい
る。

また、ローラが囲繞する空間部の中心には、その使用目
的に合わせて、周囲にスタッドが溶接されているパイプ
（通常、芯金という）が配設されているものにも本発明
が通用されるものである。

そして、必要によって、投入された不定形耐火物を、上
部からランマーによって突き固めて圧縮する装置を付設
することも可能であり、更には各ローラに振動源を取付
けて、上記各ローラを振動させて投入された不定形耐火
物を圧縮することも可能である。

次に、上記不定形耐火物を円柱状に成形する装置は、投
入された不定形耐火物及び該不定形耐火物を被覆するパ
イプを支える載置台と、該載置台に載っている不定形耐
火物を囲繞し、上記パイプを中心にして同心上に適当間
隔で配設されて、上下の支持板に回転自在に取付られて
いる複数のローラと、上記複数のローラを中心方向に押
圧する押圧機構と、上記複数のローラを成形しようとす
る不定形耐火物の周りに回転させる回転機構とを有して
構成されている。

ここに、適当間隔てローラを配設するとは、複数のロー
ラを所定の速度で同心円上に回転させた場合、内部に投
入された不定形耐火物が漏出しない間隔をいう。

また、上記パイプの長さの変化に対応して、載置台を昇
降装置によって上下に昇降させること、あるいは載置台
の上にパイプ旋回受は台を設けて該パイプを旋回させる
ことは自由であり、該不定形耐火物を囲繞する複数のロ
ーラはその回転機構と共に一体の架台上に取付られ、し
かもこの架台には昇降機構が設けられて、ローラが不定
形耐火物の周りを上下するようになっているものであっ
ても良い。

〔作用〕

上記不定形耐火物を円柱状に成形する装置の作用につき
詳しく説明すると、まず、中心軸となるパイプを載置台
によって支えると共に、該載置台上に予め所定の粘度に
混練された不定形耐火物を投入する。不定形耐火物は適
当間隔で同心円上に配設されたローラの回転によって囲
繞されているので、不定形耐火物が側部から漏れること
はないこの場合、ローラは外側に後退して上記同心円の
直径は大きくなって、内部に充分な量の不定形耐火物が
投入できるようになっており、しかも、所定以上の不定
形耐火物を投入した後は、上記複数のローラは公転させ
て、ローラの隙間から不定形耐火物が漏れないようにし
てお（。

ここで、複数のローラは回転自由に取付られているので
、不定形耐火物に当接して回転することになる。

このような状態で、不定形耐火物を所定量投入した後、
押圧機構によって複数のローラを中心方向に押圧すると
、不定形耐火物全体が締まって円柱状に成形される。

〔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
一実施例につき説明し、本発明の理解に供する。

ここに、第１図は本発明に係る不定形耐火物を円柱状に
成形する方法を採用した不定形耐火物を円柱状に成形す
る装置の一部省略断面図、第２図は上記第１図における
矢視Ａ−Ａ部の断面図、第３図は本発明の他の実施例に
係る不定形耐火物を円柱状に成形する装置の概略斜視図
である。

第１図に示すように、本発明の一実施例に係る不定形耐
火物を円柱状に成形する方法を採用した不定形耐火物を
円柱状に成形する装置１０は、昇降装置１１の付設した
載置台１２と、成形物の一例であるランスパイプ１３を
回転自由に囲繞する複数のローラ１４と、該ローラ１４
の上下の軸受け１５．１６と、該軸受１５．１６が取付
られている支持部材１７．１８と、該支持部材１７．１
８に連結されている南東１９．２０と、該歯車１９．２
０の内側にベアリングを介して回転自由に取付られてい
る上部孔付き軸受２１及び下部孔付き軸受２２と、上記
歯車１９．２０に噛合する小歯車２３．２４と、上記小
歯車２３．２４を回転駆動するギアボックス２５及びモ
ータ２６と、上記上部孔付き軸受２１、下部孔付き軸受
２２及びギアボックス２５、モータ２６を固定する架台
２７と、該架台２７の昇降機構２８とを有して構成され
ている。

以下、これらについて更に詳しく説明する。

上記載置台１２の下部に取付られている昇降装置Ｉｆは
リフトからなり、図示しない油圧シリンダー（または、
電動シリンダー）によって上部に載せられている載置台
１２が、ランスパイプ１３の中央のパイプである芯金２
９の長さに合わせて上下できるようになっている。上記
載置台１２の上にはスラストベアリングををしてなるパ
イプ旋回台１２ａが設けられ、ランスパイプ１３全体が
自由に回転できるようになっている。

上記ランスバイブ１３を囲繞して、第２図に示すように
複数のローラ１４が適当間隔で密接して同心円上に配設
されているが、このローラ１４には内部に電熱ヒータ１
４ａが配設されて図示しないスリップリングを介して電
流が流れ、ローラ１４全体を加熱できるようになってい
る。そして、該ローラ１４は、上下の軸受１５．１６に
よって回転自由に軸支されている。この下部の軸受１６
（上部の軸受１５においても同様）は、第２図に示す割
フランジ３１．３２．３３．３４上に夫々２個づつ配設
されて、該割フランジ３１．３２．３３．３４には上記
ローラ１４が形成する同心円の半径方向に自由に摺動移
動可能となって、しかもその中央部には夫々該別フラン
ジ３１．３２．３３．３４を半径方向に進退させる押圧
機構の一例である油圧シリンダー（エアシリンダーでも
良い）３５．３６．３７．３８　（上部においても同一
の番号を使用してその説明を省略する）が取付られて、
上記複数のローラ１４を半径方向に押圧する構造となっ
ている。

なお、ローラ１４の上部及び下部に設けられている油圧
シリンダー３５．３６．３７．３８にはＦＩ！Ｊ示しな
い同調弁が取付られていて、常に各ローラが芯金２９を
中心とする同心円を描きながら、内部の不定形耐火物を
押圧する構造となっている、なお、上記実施例において
、各ローラ１４全体を図示しない共通フレームに取付け
、該共通フレームに振動源の一例であるバイブレータが
取付けられ、このパイブレークによって各ローラに振動
を与えることも可能であり、これによって更に不定形耐
火物を押し固めることが可能となる。この場合、共通フ
レームは上記支持部材１７．１８とは独立させて構成し
、必要によりゴムあるいはスプリング等の弾性材で連結
することになる。

この油圧シリンダー３５．３６．３７．３８及び割フラ
ンジ３１．３２．３３．３４は夫々一体として連結され
ている上下の支持部材１７．１８に取付られ、これらは
回転機構３９．４９によって芯金２９を中心として回転
するようになっている。

この回転機構３９．４０は、上下の支持部材１７．１８
に取付られている歯車１９．２０と該歯車１９．２０に
噛合する小歯車２３．２４と、該小歯車２３．２４を回
転駆動するモータ２６とを存してなるが、上記歯車１９
．２０には夫々ベアリング４１．４２を介して上部孔付
き軸受２１と下部孔付き軸受２２が取付られ、支持部材
１７．１８の取付られている歯車１９．２０が回転自由
に取付られている。

一方、上記上部の支持部材には、芯金２９を囲繞してラ
ンマー機構４３が取付られているが、該ランマー機構４
３は、上部の支持部材１７の端部に蝶番を介して取付ら
れた押圧ハンマー４４と、該押圧ハンマー４４を駆動す
る油圧シリンダー４５と該油圧シリンダー４５を保持す
る支持材４６とを有してなり、投入された不定形耐火物
を上から押圧するようになっている。

上記上部孔付き軸受２１にはランスバイブの外径より充
分大きい投入孔４７が形成されて上部から予め混練され
た不定形耐火物を投入する空間部が形成され、しかも該
投入孔４７の下部にはシュート４８が取付られて、上部
から投入された不定形耐火物を所定の場所に導くように
なっている。

上記上部孔付き軸受２１及び下部孔付き軸受２２は、夫
々取付部材を介して架台２７に固着されている。この架
台２７には、図示するようにモータ２６（減速モータも
含む）が取付られ、該モータ２６にはベベルギアから構
成されるギアボックス２５が設けられ、しかも該ギアボ
ックス２５の上部軸４９及び下部軸５０には前記した回
転機構を構成する小歯車２３．２４が取付られているの
で、該モータ２６を回転することによって最終的にはロ
ーラ１４が回転するようになっている。なお、上記小歯
車２３の上部及び小歯車２４の下部には夫々図示しない
軸と軸受が設けられて、上記小歯車２３．２４を回転自
由に軸支している。

この架台２７の側面の上部及び下部には昇降機構２８が
取付られている。この昇降機構２８は、架台２７の側面
上部及び下部に取付られている夫々対となるガイドロー
ラ５２．５３と、所定間隔で配列されたチェン状ピン５
４と、該チェン状ピン５４に噛合する歯車５５．５６が
該歯車５５．５６を駆動する図示しないモータ（減速モ
ータも含む）に連結された歯車５７とををして構成され
、歯車５５．５６は架台２７側に固定されて、歯車５７
を図示しないモータによって回転駆動することによって
、架台２７全体が昇降するようになっている。

なお、上記ガイドローラ５２の下部には楔状のストッパ
ー５８と、該ストッパー５８の駆動装置５９とが設けら
れ、非常時等のにおいては該ストパー５８が飛び出し、
ガイドローラ５２をロックして架台２７の落下を防止す
るようになっている、更には、図示しない上記チェン状
ビン５４に噛合するラチェット機構が設けられて、装置
全体の上昇時の安全を図るようになっている。

この架台２７の上部にはランスパイプ１３の上部フラン
ジ６０を支持する台車６１が設けられているが、該台車
６１には図示しない回転機構が設けられて、ランスバイ
ブ１３を上から吊下しながら必要により所定の速度で回
転するようになっている。

そして、ランスバイブ１３の上部フランジ６０には回転
継手６０ａを介して、図示しない熱風源に取付られた熱
風管６０ｂが取付られ、芯金２９内に熱風を送り、外側
の不定形耐火物を内部から加熱できるようになっている
。

なお、上記油圧シリンダー３５〜３８．４５の油の供給
は上部の支持部材１７の周囲に取付られている回転継手
（スイベルジッントともいう）６２を介して供給されて
いる。

続いて、上記実施例に係る不定形耐火物を円柱状に成形
する装置１０の作用につき詳しく説明すると共に、本発
明に係る不定形耐火物を円柱状に成形する方法について
も合わせて説明する。

まず、ランスバイブ１３を図示しない搬送手段によって
台車６１に上部フランジ６０を掛止した後、架台２７を
昇降機構２８によって所定の位置まで上昇させた後、載
置台１２の昇降装置１１を駆動して載置台１２をランス
バイブ１３の下端に当接させる。

この場合、載置台１２の中央部にはランスバイブ１３の
吹き出し孔に嵌入する突起６３が装着されて確実にラン
スバイブの下端が載置台１２の上にあるパイプ旋回量は
台１２ａの所定の位置に固定されるようになっている。

次に、油圧シリンダー３５〜３８を縮めて、ローラ１４
を開いて、該ローラ１４が形成する同心。

円の直径をやや大きくしておいて、モータ２６を始動さ
せてローラ１４を同心状に公転させ、この後上部の投入
孔４７から予め混練された不定形耐火物６４を投入する
。ここで、不定形耐火物６４の水分量は該不定形耐火物
６４が硬化するに必要な水分量よりやや多い量の水（３
〜４％）によって混練されているものとする。この場合
、ランスバイブ１３の内部に配設されている電熱ヒータ
に電流を流すと共に、上部の熱風管６０ｂから熱風をラ
ンスパイプ１３内にいれて不定形耐火物６４を加熱する
ことが好ましく、不定形耐火物の材料として熱硬化性の
ものを使用する場合は迅速に硬化するので著しい硬化を
発揮することになる。

上記ローラ１４は不定形耐火物６４に当接して自転しな
がらランスバイブ１３の芯金２９の周りを公転している
ので、投入された不定形耐火物６４がローラ１４の隙間
から漏れることはない。

この状態で所定の量、上部から不定形耐火物６４を投入
し、上部の油圧シリンダー４５を駆動して押圧ハンマー
４４で不定形耐火物６４を押圧する。これによって不定
形耐火物６４は充分にローラ１４と芯金２９との隙間に
嵌入することになる次に油圧シリンダー３５〜３８を徐
々に伸ばして、ローラ１４が形成する同心円の径を小さ
くして内部の不定形耐火物を押圧するようにする。

これによって不定形耐火物６４の充填密度が向上し、使
用にあっては長期の寿命が得られることになる。

以上の工程によって不定形耐火物６４は上部からと側方
から押されて円柱状に成形できることになり、前記した
如く必要により振動工程も含む上記工程が終了した後は
、油圧シリンダー３５〜３８を縮めローラ１４を開いて
、該不定形耐火物を円柱状に成形する装置１０全体を側
部に設けられている昇降機構２８によって所定長上昇さ
せた後、更にランスバイブ１３の上部の不定形耐火物の
被覆作業を行うことになる（第２図示）、なお、不定形
耐火物６４は所定の通常よりやや少ない水分によって混
練されているので、−旦成形された後は略一定の形、即
ち円柱状に保持していることになる。この場合、必要に
おいて不定形耐火物６４中に硬化促進剤等を混入してお
いても良い。

上記実施例において、ローラ１４に適当に振動を加える
ことも可能としているが、例えば芯金２９あるいは芯金
２９を載せている載置台１２あるいはパイプ旋回受は台
１２ａに振動を与えることも可能であり、これによって
更に密度の高い不定形耐火物層を形成することができ、
ランスバイブの長期の寿命を確保することが可能となる
。

なお、上記実施例においては、複数のローラを同一円周
上に配設しているが、例えば、第３図に示すように、外
側半円弧状のローラの一例であるタイヤローラ７１．７
２を対向させ、その中心に芯金を配設し原料の不定形耐
火物を供給しつつ、対向するタイヤローラ７１．７２で
囲繞する空間部で不定形耐火物製品の一例であるランス
バイブ７３を押圧成形を行う場合にも本発明方法は通用
されるものである。ここで、７４．７５は上記タイヤロ
ーラ７１．７２の駆動軸を示すものである　、更には、
不定形耐火物を施工性を向上する為に第２図に示すロー
ラと第３図に示すタイヤローラとを組合わせて（例えば
、ローラの前段あるいは後段に上記タイヤローラを配設
する）使用する場合も本発明は通用されるものである。

〔発明の効果〕

本発明に係る不定形耐火物を円柱状に成形する方法及び
その装置は、原料である不定形耐火物を流し込む必要が
なく従って水分が少なくても良いので、その後の養生時
間が短くて済み、製品を製造する時間が短くなった。

このため、ランスバイブの外側を形成する金棒が不用と
なった。

また上部から予め混練された流動性の悪い不定形耐火物
を流し込むので、偏析が生ぜず、均一な不定形耐火物層
を形成することができる。

更には、側部からローラによって押圧されながら成形さ
れ、しかも水分量も少ないので材料の充填率が高まり、
ランスバイブの寿命がのびることとなった。

そして、無人による連続施工が可能となり、作業環境、
安全性が向上することとなった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る不定形耐火物を円柱状に成形する
方法を採用した不定形耐火物を円柱状に成形する装置の
一部省略断面図、第２図は上記第１図における矢視Ａ−
Ａ部の断面図、第３図は本発明の他の実施例に係る不定
形耐火物を円柱状に成形する装置の概略斜視図である。 〔符号の説明〕 １０・・・−・・・不定形耐火物を円柱状に成形する装
置、ζ１　Ｌ−−−−−一昇降装置、１２−・−−−ｍ
−載置台、１２ａ・・・−・・・パイプ旋回受は台、１
３・・・−ランスパイプ、１４−・−・−・ローラ、１
４ａ・・・・〜・・電熱ヒータ、１５．１６・−・・・
−軸受、１９．２０・・−一一−−歯車、２３．２４・
−・−・・−小歯車、２５・・−・−ギアボックス、２
６−・−・−モータ、２７・・−・・−架台、２８・・
・−・・−昇降機構、２９−・・・・芯金、３９．４０
−−−−−−・回転機構、４３・・・・−・・ランマー
機構、４８−−−−−−−シュート、５２．５３　・−
ガイドローラ、５４・・・・・・・チェン状ピン、６０
ｂ・−・−・・・熱風管、６４・・−・−不定形耐火物 代理人　　弁理士　中前　冨士男 ｊＭ２図

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の回転自由なローラが囲繞する空間部に、予
   め混練された不定形耐火物を投入して、上記ローラを回
   転すると共に、夫々のローラを中心方向に所定距離まで
   押圧して成形することを特徴とする不定形耐火物を円柱
   状に成形する方法。
2. （２）ローラが囲繞する空間部の中心には、周囲にスタ
   ッドが溶接されているパイプが配設されている特許請求
   の範囲第１項記載の不定形耐火物を円柱状に成形する方
   法。
3. （３）中央の芯金となるパイプは回転機構に接続され、
   該パイプを回転しながら成形が行われる特許請求の範囲
   第２項記載の不定形耐火物を円柱状に成形する方法。
4. （４）投入された不定形耐火物は、上部からランマーに
   よって圧縮され、しかも側部から各ローラからの振動が
   加えられている特許請求の範囲第１項、第２項または第
   ３項記載の不定形耐火物を円柱状に成形する方法。
5. （５）投入された不定形耐火物は、熱源によって加熱さ
   れている特許請求の範囲第１項、第２項、第３項または
   第４項記載の不定形耐火物を円柱状に成形する方法。
6. （６）投入された不定形耐火物及び該不定形耐火物を被
   覆するパイプを支える載置台と、該載置台に載っている
   不定形耐火物を囲繞し、上記パイプを中心にして同心上
   に密接して配設されて、上下の支持板に回転自在に取付
   られている複数のローラと、上記複数のローラを中心方
   向に押圧する押圧機構と、上記複数のローラを成形しよ
   うとする不定形耐火物の周りに回転させる回転機構とを
   有してなることを特徴とする不定形耐火物を円柱状に成
   形する装置。
7. （７）載置台には昇降装置及びパイプ旋回受け台が設け
   られている特許請求の範囲第６項記載の不定形耐火物を
   円柱状に成形する装置。
8. （８）不定形耐火物を囲繞する複数のローラはその回転
   機構と共に一体の架台上に取付られ、しかもこの架台に
   は昇降機構が設けられて、ローラが不定形耐火物の周り
   を上下するようになっている特許請求の範囲第６項また
   は第７項記載の不定形耐火物を円柱状に成形する装置。
9. （９）各ローラには振動源が取付られ、強制的に振動で
   きるようになっている特許請求の範囲第６項または第７
   項記載の不定形耐火物を円柱状に成形する装置。
10. （１０）各ローラにはヒータが配設され、しかも中央の
    パイプは熱風によって加熱されている特許請求の範囲第
    ６項または第７項記載の不定形耐火物を円柱状に成形す
    る装置。