(57)【要約】【課題】誘導炉のライニング材の取り替える際に、取り替え作業の前に面倒な準備を要することなく、かつ作業を効率的に行うこと。【解決手段】本発明に係る誘導炉の内側に取り付けたライニング材の取り替え方法は、中心から外側に伸びた複数の腕部材を有する取り替え用の取替冶具を準備する準備工程と、前記誘導炉の中心軸に直交する同一平面上の前記ライニング材の複数個所に孔を開ける開孔工程と、前記複数個所の孔に前記腕部材を固定する固定工程と、前記取替冶具を前記ライニング材と共に、前記誘導炉の上方から吊り上げる吊上工程を有することを特徴とする。【選択図】図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
誘導炉の内側に取り付けたライニング材の取り替え方法であって、
中心から外側に伸びた複数の腕部材を有する取り替え用の取替冶具を準備する準備工程と、
前記誘導炉の中心軸に直交する同一平面上の前記ライニング材の複数個所に孔を開ける開孔工程と、
前記複数個所の孔に前記腕部材を固定する固定工程と、
前記取替冶具を前記ライニング材と共に、前記誘導炉の上方から吊り上げる吊上工程を有することを特徴とするライニング材の取り替え方法。
【請求項２】
前記開孔工程では、前記誘導炉の高さの半分以下の位置で前記孔を開けることを特徴とする請求項１に記載のライニング材の取り替え方法。
【請求項３】
前記複数の腕部材は、十字方向に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のライニング材の取り替え方法。
【請求項４】
前記腕部材は、前記中心から外側に向けて長さが調整可能な構成となっていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれかに記載のライニング材の取り替え方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘導炉の内側に取り付けたライニング材の取り替え方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な誘導炉では、コイルの電磁誘導作用により発生するジュール熱を利用して鋼材原料の溶解を行う。この溶解は、同じ誘導炉で何回も行われるので、誘導炉の内側には炉壁の損傷を防ぐために、炉壁の内側にライニング材が取り付けられている。このライニング材も、高温により溶損してくるため、定期的に取り替える必要がある。
【０００３】
従来、ライニング材の取り替えは、作業者が誘導炉内へはしご等を用いて入り、工具で古いライニング材を破砕し、誘導炉全体を傾斜させることで破片を一気に回収していた。しかし、この回収作業は、誘導炉の傾斜の際、周辺にある誘導炉に接続された配線等を外す必要があり、その外す作業が極めて面倒であった。つまり、ライニング材を取り替える前の準備が作業者にとって負担となっていた。
【０００４】
一方、配線等を外す必要のないライニング材の取り替え作業としては、破砕後の比較的大きなライニング材にロープ等をくくり付けて、誘導炉の上方からクレーンで引き上げることが考えられる。ただ、この際、破砕後に大きなライニング材の数が多い場合には、何回も引き上げる作業が必要となり、時間がかかるという問題が生じ得る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−１１７７７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記のような問題に鑑みてなされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、誘導炉のライニング材の取り替える際に、取り替え作業の前に面倒な準備を要することなく、かつ作業を効率的に行うことである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、鋭意検討した結果この課題を解決できることを見い出した。その具体的手段は以下の通りである。まず、第１の発明は、誘導炉の内側に取り付けたライニング材の取り替え方法であって、中心から外側に伸びた複数の腕部材を有する取り替え用の取替冶具を準備する準備工程と、前記誘導炉の中心軸に直交する同一平面上の前記ライニング材の複数個所に孔を開ける開孔工程と、前記複数個所の孔に前記腕部材を固定する固定工程と、前記取替冶具を前記ライニング材と共に、前記誘導炉の上方から吊り上げる吊上工程を有することを特徴とするライニング材の取り替え方法である。第１の発明によれば、取替冶具だけを準備しておけばよいため、従来の取り替え作業に比べて、負担が楽になる。また、ライニング材全体を一度にまとめて吊り上げることができるため、ライニング材の取り替えを非常に効率よく行うことが可能になる。
【０００８】
次に、第２の発明は、上記した第１の発明に係るライニング材の取り替え方法であって、前記開孔工程では、前記誘導炉の高さの半分以下の位置で前記孔を開けることを特徴とする。第２の発明によれば、吊上工程の際に、ライニング材をより確実に吊り上げることができる。
【０００９】
次に、第３の発明は、上記した第１の発明又は第２の発明に係るライニング材の取り替え方法であって、前記複数の腕部材は、十字方向に配置されていることを特徴とする。第３の発明によれば、より安定した状態でライニング材を吊り上げることができる。
【００１０】
次に、第４の発明は、上記した第１の発明から第３の発明のいずれかに係るライニング材の取り替え方法において、前記腕部材は、前記中心から外側に向けて延伸可能となっている特徴とする。第４の発明によれば、誘導炉の径の大きさが変わった場合でも、簡単にライニング材を取り替えることができる。
【００１１】
以上より、本発明に係るライニング材の取り替え方法によれば、作業者は、ライニング材の取り替え作業の際に、特段面倒な準備を必要とせず、効率よくライニング材を取り替えることができる。これにより、作業者の体力的な負担も軽減され、かつ取り替え作業を短時間で完了させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】実施形態に係るるつぼ型誘導炉の断面を示した断面図である。
【図２】実施形態に係るるつぼ型誘導炉を上から見た場合の断面を示した断面図である。
【図３】実施形態に係る取替冶具の外観図である。
【図４】実施形態に係る開孔工程の状態を示す断面図である。
【図５】実施形態に係る開孔工程を図４のＡ−Ａの平面から見た断面図である。
【図６】実施形態に係る挿入工程の状態を示す断面図である。
【図７】実施形態に係る挿入工程を図６のＢ−Ｂの平面から見た断面図である。
【図８】実施形態に係る吊上工程の状態を示す断面図である。
【図９】実施形態に係る吊上工程を図８のＣ−Ｃの平面から見た断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の一実施形態に係るるつぼ型誘導炉に適用したライニング材の取り替え方法について詳細に説明する。図１は、るつぼ型誘導炉１０の断面を示している。るつぼ型誘導炉１０は、その上部に開口１１、その下部に底部１２を有する。また、図１で見てるつぼ型誘導炉１０の左右方向（実際には開口１１の周方向）には、炉壁１３を有する。さらに、炉壁１３の内側には、順に、バック材１４、ライニング材１５が取り付けられている。バック材１４は、炉壁１３とライニング材１５を緩衝する役割がある。
【００１４】
実際の現場では、開口１１から鋼材原料が投入され、図示省略したコイルの電磁誘導作用により発生するジュール熱でるつぼ型誘導炉１０内が高温となり、ライニング材１５が高温の溶湯と直接接することになる。この鋼材原料の投入作業が何回も繰り返されるため、ライニング材にも寿命がくる。そのため、ライニング材１５を取り替える作業が必要になる。
【００１５】
図２は、るつぼ型誘導炉１０を上から見た場合の断面を示している。図１に示すように、ライニング材１５は、コップ型形状となっており、図２に示すように、その径がるつぼ型誘導炉１０の径よりも若干小さく形成されている。ライニング材１５は、るつぼ型誘導炉１０の炉壁１３とライニング材１５との間にある無機材料からなるバック材１４により固定された（取り付けられた）状態となっている。なお、ライニング材１５は、アルミナ、シリカ等の耐火性のある材料から構成されている。
【００１６】
次に、図１の状態のるつぼ型誘導炉１０の内側に取り付けられたライニング材１５の取り替え方法について説明する。
【００１７】
まず、取り替え用の取替冶具を準備する（準備工程）。図３は、取替冶具２０の外観を示している。取替冶具２０は、その中心Ｔから外側に伸びた複数の腕部材２３を有する。本実施形態では、取替冶具２０は、略正方形状の本体２１を有し、本体２１の中心Ｔから腕部材２３が東西南北方向へ伸びた十字方向に配置されている。なお、本実施形態では、４つの腕部材２３がを十字方向に配置されているが、２つの腕部材を有する二又状や３つの腕部材を有する三又状に形成されていてもよい。また、ライニング材１５を取り替える際、取替冶具さえ準備しておけばよいので、特段面倒な作業を必要としない。
【００１８】
本体２１は、腕部材２３の一部が挿入可能な中空の鋼材からなる十字形状の十字部２１ａと後述の吊上工程で腕部材２３に荷重が掛かって曲がらないようにするための補強部２１ｂから構成されている。十字部２１ａは、その十字状の先に位置する端部に、腕部材２３が十字部２１ａの内部へと自由に挿入可能となっており、ナット形状の調整部材２４を十字部２１ａに締め付けることで腕部材２３の位置を固定している。つまり、調整部材２４により腕部材２３の長さを調整可能な構成となっている。これにより、誘導炉１０の径が異なる場合でも腕部材２３の長さを調整すればよいため、誘導炉１０の径が変わるごとに取替冶具２０を準備しておく必要がない。また、腕部材２３が十字方向に配置されているため、腕部材２３を４つの方向へ等間隔でライニング材１５と固定することができ、安定した状態でライニング材１５を吊り上げることができる。さらに、図３に示すように、本体２１の上部には、ワイヤー等を引っ掛ける引掛部２６が１つ形成されている。引掛部２６には、ワイヤーの先端に取替冶具２０が縛りつけられてクレーンにより吊上げ可能な状態となる。なお、図３に示すように、各腕部材２３は、外側に先細となったピラミッド形状の頭部２５を有している。
【００１９】
次に、ライニング材１５の複数個所に孔３０を開ける（開孔工程）。図４、図５は、実施形態に係る開孔工程の状態を示す断面図である。図４のＡ−Ａ方向から見た図５に示すように、誘導炉１０の中心軸Ｓに直交する同一平面のライニング材１５の４か所に孔３０を開ける。孔３０を開ける際には、工具等を用いて誘導炉１０の中心軸Ｓから東西南北方向の延長線上にあるライニング材１５の４か所に孔３０を形成する。また、図４に示すように、開孔工程の際には誘導炉１０の高さの半分以下の位置で孔３０を開けることが好ましい。誘導炉１０の高さの半分よりも上の位置で孔３０を開けると、後で行う吊上工程の際に、取替冶具２０の下にライニング材１５の半分以上の重量負荷が取替冶具２０に生じるため、吊上工程における取替冶具２０にかかる負荷とライニング材１５の全体の重量とのバランスが悪くなるからである。半分以下の位置とすることで、取替冶具とライニング材とをより確実に吊り上げることが可能になる。
【００２０】
次に、４つの孔３０に腕部材２３を固定する（挿入工程）。図６、図７は、実施形態に係る固定工程の状態を示す断面図である。図６のＢ−Ｂ方向から見た図７に示すように、腕部材２３の頭部２５を孔３０へ突き刺すことで取替冶具２０とライニング材１５が固定される。図６の左側の腕部材２３の頭部２５により、取替冶具２０とライニング材１５が固定された状態となっている。また、腕部材２３が図６で見て左右方向（外側方向）に長さが調整可能な構成となっているため、固定工程も簡単に行うことができる。そして、図６に示すように、固定工程は、作業の安全上、引掛部２６にワイヤー５０を縛りつけ、取替冶具２０を吊り下げた状態で頭部２５を固定することが好ましい。
【００２１】
次に、挿入した取替冶具２０をライニング材１５と共に、誘導炉１０の上方から吊り上げる（吊上工程）。図８、図９は、実施形態に係る吊上工程の状態を示す断面図である。図８のＣ−Ｃ方向から見た図９に示すように、取替冶具２０の中心Ｔから東西南北方向に伸びた４つの腕部材２３が孔３０に固定された状態で、図８に示すように、引掛部２６にワイヤー５０を縛りつけ、取替冶具２０が固定された状態で図示しないクレーンを利用して誘導炉１０の上方から吊り上げる。図９に示すように、取替冶具２０の中心Ｔは、るつぼ型誘導炉１０の図５に示す中心軸Ｓの位置とほぼ一致している。ここで、ライニング材１５は、炉壁１３とライニング材１５との間にあるバック材１４により固定されているが、バック材１４は、何チャージもの誘導炉１０の稼働によりある程度脆くなっている。従って、図８に示すように、ワイヤー５０が取り付けられたクレーンの引き上げる力により、ライニング材１５全体が簡単に上方へ引き上げることができる。
【００２２】
上記吊上工程でライニング材１５を吊り上げて、バック材１４を取り除いた後、予め作製しておいた新たなライニング材１５をクレーンでるつぼ型誘導炉１０の中へ挿入する。挿入した後、バック材１４を注ぎ込み、再び、ライニング材１５が炉壁１３に固定される。溶湯の投入作業が何回も繰り返された後、上記のような取り替え方法により、ライニング材１５を取り替えることができる。
【００２３】
以上より、本発明に係るライニング材の取り替え方法によれば、作業者は、ライニング材の取り替え作業の際に、面倒な準備を必要とせず、効率よくライニング材を取り替えることができる。
【００２４】
以上、本発明の実施形態について説明した。本発明は、これらの実施形態に特に限定されることなく、種々の改変を行うことが可能である。
【符号の説明】
【００２５】
１０  誘導炉
１３  炉壁
１４  バック材
１５  ライニング材
２０  取替冶具
２３  腕部材
３０  孔
Ｓ  中心軸
Ｔ  中心
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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