JPS6350631B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は高炉、電気炉、特殊精錬炉、取鍋も
しくは石灰シヤフト炉等、製鉄業において使用す
る背高でかつ炉内壁横断面が円形である処理炉
の内張り耐火物損傷部の吹き付け補修に適用する
装置に関し、特に炉を完全に休止もしくは冷却す
ることなく熱間状態において不定形耐火物を炉壁
に吹付けて補修する装置に関するものである。

周知の如く前記の各種炉はその操業後期あるい
は多数回使用によつて内張耐火物が局部的に損耗
もしくは脱落するので、その使用寿命を図るため
炉内壁の部分補修（中間補修ともいう）が行われ
ている。

従来行われている炉内壁の補修は、大別して操
業または使用を完全に停止し冷却をまつて炉内に
作業員がはいつて行うものと、操業中または操業
を一時中断して炉外から行うものとの２方式があ
る。

前者は、炉内の装入物を炉外に排出し炉体の冷
却を待つて後、作業員が炉内にはいり補修材料、
器材等を搬入して築炉施工や耐火物吹付け施工を
行い、耐火物の乾燥と炉内昇温を行つてから再操
業を開始するもので、操業停止から平常稼動まで
長期間を要するだけでなくその間の熱損失も大き
く、また作業環境が悪いため作業員の健康と安全
保持のためにも問題がある。

一方熱間で炉外から行う後者の補修方式は、炉
の操業、使用を完全に停止することなく補修でき
る利点がある反面、炉高が高く特に高炉の如くシ
ヤフト部のみで高さ20ｍ、直径10数ｍにも達する
場合は、補修に際し炉体の鉄皮と炉壁を多数箇所
切開して作業用の大型マンホールを設置し、これ
ら開口部から補修材の吹付けノズルを挿入し手動
で吹付け補修施工を行つている。これは１箇所で
吹付け可能な範囲が限定されるためであつて炉体
の強度保持上好ましくない。

また施工上の制約から吹付け補修材のリバウン
ドロスが多く、さらに補修位置の把握や施工内容
が正確性を欠き吹付け精度、施工信頼性に欠ける
ので炉壁の延命に多くは期待できない。また多く
の作業員を必要とし吹付け作業の生産性が工数当
り２屯程度と低く、さらには炉体廻りの作業用デ
ツキの設備、大型マンホールの開口と閉鎖、長尺
な吹付けノズル炉内への挿入取出し等々煩雑な作
業を必要とし、加えて高熱重筋作業であるから作
業員の健康、安全面でも問題がある等多くの欠点
を有する。

さらに別の方法として、炉壁の損傷部位と思わ
れる箇所を炉外から小さく開口し、この狭小な開
口部から圧入ノズルを挿入して所定粘度の不定形
耐火物圧入材を圧入して乾燥固化させる補修が行
われているが、炉壁の損傷位置、損傷状況を炉外
から正確に把握することは困難であるから施工の
実効をあげ得ないという問題が生じている。

上述の如く高炉等背高な炉の内壁補修には従来
多くの欠点があるにも拘らず、これらを解決する
有効な補修方法もしくは補修装置が開発されてい
ないのが現状である。

この発明は前記従来方式の諸欠点を解決して、
背高な炉の内壁を特に熱間において、その損傷位
置と状況および補修作業の状況を正確に把握しな
がら、マンホールを新たに開口することなく少人
数で適格な補正施工が可能な吊下げ式の補修装置
を提供することを目的とする。

この発明の補修装置は、補修すべき炉の上部開
口部近くの作業デツキ即ち高炉ではムーバブルア
ーママンホールにある作業デツキ、取鍋では鍋修
理場に設けた上方開口部に接する作業デツキ上に
設けて、炉内に吹付け機を挿入して吊下げ、吹付
け機の上下動と吹付けノズルの水平施回運動によ
つて炉壁の損傷部に補修用不定形耐火物を吹付け
る装置であり、その要旨は、片持ちアームを炉内
にほぼ水平に伸張するアーム横行装置と、吹付け
機と、該吹付け機を横長に格納しかつ炉内で傾動
せしめるシリンダーを設けたトロリーと、該トロ
リーを前記アーム上で走行させるトロリー走行装
置と、前記吹付け機を吊下げて昇降させる昇降ウ
インチを備え、かつ前記吹付け機に回転自在な吹
付けノズルを備え、さらに材料ホース、水ホー
ス、エアーホース、電気コードを連結せしめたこ
とを特徴とする炉壁吹付け補修装置である。

以下この発明を図面に示す実施例にもとづいて
説明すると、第１図は補修装置を設置した状態を
示す側面図で、１は補修すべき窯炉の耐火物内張
り炉壁、２は窯炉上部のマンホールまたは開口
部、３は上部作業デツキ、４は上部作業デツキ３
上に設置されたアーム横行装置で片持ちアーム５
を炉外で移動自在に保持してほぼ水平に炉内に伸
張させまた炉外に後退させる装置である。従つて
アームを任意の水平位置に移動させまた停止させ
るための横行用モーター、減速機、横行用ローラ
ー、押へローラー、サイドローラー、移動位置表
示メーター等が内蔵されている。（これらは図示
せず）。

第１図は片持ちアーム５の先端を炉の中心軸付
辺まで伸張させた状態を示し、６は片持ちアーム
５上を走行するトロリーで、トロリー走行装置７
によつて動くトロリー走行ワイヤー８に連結され
ることによつて片持ちアーム上を往復するが、ト
ロリーは電動トロリーであつてもよい。トロリー
６内には、これが炉外にあるときは吹付け機本体
９が横向きに格納されている。トロリーが炉内に
移動したとき、開口部２の近くで第２図に示すよ
うに、吹付け機本体９はトロリーに設けた傾動用
シリンダー１０によつて垂直に回転しさらに約20
度傾斜させ吹付け機本体９の下部を開口部２の至
近距離に近づける。

以上のように構成するのは次の理由による。即
ち窯炉の上部マンホールは通常非常に開口面積が
狭く、たとえば高炉のムーバブルアーマ孔は高さ
が1.300mm程度しかないので、それ以上の高さの
吹付け機本体を立てたまゝ炉内に挿入することが
できないこと、また第２図に示す吹付けノズル１
１を吹付け機本体９の下部に取付けたり交換する
には、第２図図示の如く吹付け機本体を約20度傾
けた状態が最も作業が易いからである。吹付けノ
ズルは吹付けによつて摩耗するので吹付け量20〜
30t毎に新品と交換する必要がある。

吹付け機本体９は第２図の状態から徐々に垂直
に立てながら、トロリー６を走行移動して炉内の
軸中心位置に停止せしめ、吹付け機本体をトロリ
ーに固定していた取付けクランプ（図示せず）を
開放し離脱する。吹付け機本体９は昇降ワイヤー
１２によつて第３図に示すように吊下げられてお
り、吹付け機本体昇降ウインチ１３で昇降ワイヤ
ー１２を巻上げおよび巻戻すことによつて吹付け
機本体は昇降自在となつている。また吹付け機本
体９の上部には、補修材圧送装置１４、水ポンプ
１５、コンプレツサー１６、および材料圧送ホー
ス、加圧水ホース、圧縮エアーホースおよび電気
ケーブルをひとまとめにした圧送ホース１７が連
結されている。

吹付け機本体９は昇降ウインチ１３によつて炉
壁の要補修部位１８の位置まで下降させ、吹付け
ノズル１１を補修方向に施回させ所定の吹付け補
修材を噴出させる。なお炉壁との吹付け距離（吹
付けノズルの先端から内壁までの距離）は1.5〜
2.0ｍが最良の付着率が得られるので、吹付けノ
ズルの取付け交換の際その長さを撰定することに
よつて吹付け距離を保持できる。なお１９は吹付
け機の付属機器を収納した冷却凾である。

次に吹付け機本体の構造について説明する。

第４図はこの発明の補修装置における吹付け機
本体の一例を示す側面説明図である。図において
２０は吹付けノズル取付部で施回シヤフト２１と
直結しており、施回シヤフト２１は、エアーモー
ター２２、チエーンスプロケツト２３，２３′、
スイブルジヨイント２４、ベアリング２５の機構
で360度自在に回転できるようになつている。従
つて吹付けノズルの先端は炉壁に対して水平位置
で所定角度で往復首振り運動を行うことができ
る。なお上記の回転装置は耐熱材料で保護された
ボツクス内に収納されている。

吹付け機本体の上部には、中空の施回シヤフト
に補修材料を圧入する材料圧送ホース２６、およ
び加圧水用、圧縮エアー用、電気用の各ケーブル
２７が連結されており、加圧水はウオーターリン
グ２８で補修材料に混合され、また冷却凾１９の
水冷用に供給される。また圧縮エアーはエアーモ
ーター２２の駆動用に使用される。

電気コードはエアーモーター電源および後述す
る吹付け機本体下部に取付けられるテレビカメ
ラ、照明灯、あるいは放射温度計の電源である。
また上記各ホースおよびケーブルは炉内の高温に
堪えるようそれぞれ耐熱材料で被覆されている。
なお材料への添加水の調節はソレノイドバルブ２
９を介して行う。吹付け機本体の下部には、前述
したように吹付けノズルが施回自在に取付けられ
ている。

また補修壁面を照明する照明灯３０と補修状況
を監視するテレビカメラ３１、および吹付条件を
調整するための炉壁温度測定用の放射温度計３２
を内蔵した冷却ボツクス１９が吹付けノズルと同
時に施回するようにその下側に取付けられてい
る。

このような吹付け機本体９は、第３図に示すよ
うに昇降ワイヤー１２で炉内に吊下げられている
が、吹付け機本体の上部では３〜４本のワイヤー
で吊下げこれをまとめて昇降ワイヤー１２と連結
することが必要である。

次に上記した吹付け装置による吹付け補修作業
について、高炉の場合を例にとつて説明する。

減尺操業され一時休風状態にある炉内に先ず第
１図、第２図に示すようにトロリー走行装置で吹
付け機本体９をムーバルブアーマ孔２を横向きに
通過させ、炉壁近くで停止させてシリンダー１０
を作動させ縦向きに回転させてさらに下部を約20
度炉壁側に傾斜させる。この位置で吹付けノズル
１１を吹付け機本体の下部に取り付ける。次いで
吹付け機本体をさらに炉内に走行させ炉の中心軸
位置で停止させ、吹付け機本体昇降ウインチ１３
を作動させて所定のレベルまで吹付け機本体を下
降させ停止させる。

この際、トロリーの横行速度は１〜３ｍ／分、
昇降速度は６〜９ｍ／分で、ノズルの取付けは２
分以内で可能である。従つて装置の作動を開始し
てから炉内下部の所定位置に固定させるまで通常
10分以内で完了する。

次いで補修材圧送装置１４、エアーモーター２
２、および加圧水ポンプ１５、エアーコンプレツ
サー１６を作動し、吹付けノズル１１を水平に往
復施回させながら補修材を噴出させ吹付け施工を
行う。

なお吹付け機本体下部の冷却凾１９には作業中
は外部に冷却水、内部に冷却エアーが循環してい
るので、炉内雰囲気温度400〜500℃の場合も支障
なく作業ができる。また作業中はテレビカメラ３
１で監視し、さらに放射温度計３２で炉壁温度を
測定しつゝ吹付け作業の手動微調整を行う。

以上説明したようにこの発明の補修装置は、炉
内吊下げ式でかつ耐熱式の吹付け補修装置である
から炉の冷却を必要とせず熱間で作業ができ、か
つ窯炉に新たに作業開口部を設置する必要がな
く、省エネルギーおよび炉体保護の面で有効であ
る。また吹付け機本体を横型にして炉内に挿入で
きることおよび開口部近辺で傾斜させることがで
きるので、開口部のせまい例えば高炉でも使用で
き、また吹付けノズルの取付け、交換が短時間で
容易にできる。

さらに吹付けノズルの施回速度を任意に調整で
きる構造であるから、炉壁損傷状況に対応できか
つ最適条件で吹付け作業ができ、テレビによる吹
付け状況の監視および炉壁温度測定にもとづく調
整作業と相まつて良好な補修壁を歩留りよく構築
できるので、炉の使用寿命を延長できる効果を有
する。また生産性の向上および作業員の健康保
持、安全確保も同時に達成することが可能であ
る。

この補修装置は高炉のみならず電気炉、取鍋、
石灰シヤフト炉等背高な窯炉の内張り炉壁の吹付
け補修にも有効に応用でき同様の効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図はこの発明の補修装置の実施
例とその使用状態を示す正面図で、第１図は吹付
け作業開始前、第２図は吹付けノズルの取付け、
第３図は吹付け作業の各状況を示す。第４図は吹
付け機本体の構造を略示した側面図である。 １……内張り炉壁、２……マンホール、３……
上部作業デツキ、４……アーム横行装置、５……
片持ちアーム、６……トロリー、７……トロリー
走行装置、８……トロリー走行ワイヤ、９……吹
付け機本体、１０……傾動用シリンダー、１１…
…吹付けノズル、１２……昇降ワイヤー、１３…
…吹付け機本体昇降ウインチ、１７……圧送ホー
ス、１８……要補修部位、１９……付属機器収納
冷却凾、２０……吹付けノズル取付け部、２１…
…施回シヤフト、２２……エアーモーター、２６
……材料圧送ホース、２７……水、エア圧送ホー
ス、３０……照明灯、３１……テレビカメラ、３
２……放射温度計。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 窯炉の垂直または傾斜した内張り炉壁を不定
   形耐火物の補修材で吹付ける補修装置であつて、
   片持ちアームを炉内にほぼ水平に伸張するアーム
   横行装置と、吹付け機と、該吹付け機を横長に格
   納しかつ炉内で傾動せしめるシリンダーを設けた
   トロリーと、該トロリーを前記アーム上で走行さ
   せるトロリー走行装置と、前記吹付け機を吊下げ
   て昇降させる昇降ウインチを備え、かつ前記吹付
   け機に回転自在な吹付けノズルを備え、さらに材
   料ホース、水ホース、エアーホース、電気コード
   を連結せしめたことを特徴とする炉内壁吹付け補
   修装置。 ２ 吹付け機がテレビカメラ、照明灯および放射
   温度計を備えたものである特許請求の範囲第１項
   記載の炉内壁吹付け補修装置。