(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融金属を収容する溶融金属容器のライニング構造であって、
前記溶融金属容器の最外層を構成し、外側面と内側面とを貫通する複数個の貫通孔を有する鉄皮と、
前記鉄皮の内側に設けられる、１層または２層の永久耐火物層と、
前記永久耐火物層の内側に設けられ、前記溶融金属と接する稼働面を形成し、少なくとも一部が不定形耐火物で構成されるワーク耐火物層と、
シート状の多角形部材であって、前記鉄皮と前記永久耐火物層との間、または、２層の前記永久耐火物層どうしの間に施工され、前記鉄皮の内側面に沿って隣接配置される複数枚の断熱材と、
を備え、
１つの前記断熱材と、当該断熱材に隣接配置される他の前記断熱材のうちの少なくとも１つとの間に、間隙が形成され、
前記間隙が、前記貫通孔上に位置付けられ、かつ、前記断熱材の厚さ以上の幅を有する、溶融金属容器のライニング構造。
【請求項２】
前記間隙の幅が、前記鉄皮の厚さ以下である、請求項１に記載の溶融金属容器のライニング構造。
【請求項３】
前記断熱材が、防水性の被覆材に収納されている、請求項１または２に記載の溶融金属容器のライニング構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、溶融金属容器のライニング構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
溶銑や溶鋼等の溶融金属を収容する溶融金属容器（以下、単に「容器」ともいう。）のライニング構造は、最外層である鉄皮が耐火物を支持する構造を有する。
溶融金属容器に使用される耐火物としては、定形耐火物と不定形耐火物とがある。とりわけ、不定形耐火物は、キャスタブルとも呼ばれ、その施工の容易さから、溶融金属に接するワーク耐火物層を構成する耐火物として、多く使用されている。
不定形耐火物は、一般に、アルミナ等の高融点物質の粉や粒の混合物に、水を加えて流動化させて容器に流し込み、内張り形状とされる。【０００３】
ところで、鉄などの金属は、その融点が数百〜千数百℃と高いものが多いため、溶融金属容器には、耐火性とともに断熱性が求められる。
従来、溶融金属容器に断熱性を付与する方法としては、ワーク耐火物層の背面側に断熱材を挿入する方法が提案されており、例えば、特許文献１には、シリカ微粒子を主材とした微孔性成形体である断熱材が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２４９３１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
溶融金属容器に溶鋼等が装入された場合、ワーク耐火物層を構成する不定形耐火物に水分が残存していると、その内部で水蒸気圧が例えば２００℃で１０気圧以上に上昇し、不定形耐火物が爆裂して破損するおそれがある。
そのため、溶融金属容器が使用されるにあたっては、不定形耐火物に対して、事前に加熱による乾燥（以下、「事前乾燥」ともいう。）が施される。事前乾燥は、水蒸気圧による不定形耐火物の破損を防ぐために、比較的低温で長時間をかけて行なわれる。【０００６】
事前乾燥は、バーナ等を用いて容器の内側から行なわれるため、不定形耐火物の外面側の部位では、事前乾燥の序盤は温度が１００℃以下と低く、不定形耐火物の内部から出る蒸気の一部が凝縮して液体の水となる。その後、次第に、不定形耐火物の外面側の部位も１００℃以上となって、水分が蒸気となる。
容器の最外層である鉄皮には貫通孔が形成されており、事前乾燥によって不定形耐火物から出る蒸気は、この貫通孔から外部に排気される。【０００７】
しかしながら、ワーク耐火物層の背面側に断熱材が挿入されている場合、貫通孔からの排気が妨害される。しかも、不定形耐火物の内面側は事前乾燥によって既に固化し、一部焼結しているため、貫通孔から排気されなかった蒸気は、内面側からも排気されにくく、内部に留まる。
そのため、不定形耐火物の内部に水分が残存しているにもかかわらず、事前乾燥が終了したと誤認して、容器に溶融金属を装入してしまい、不定形耐火物の爆裂破損を招くおそれがある。【０００８】
本発明は、以上の点を鑑みてなされたものであり、断熱材を施工した溶融金属容器のライニング構造において、不定形耐火物の事前乾燥中の通気性を良好にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を行なった。その結果、シート状の多角形部材である断熱材を特定の配置とすることで、不定形耐火物の事前乾燥中において、蒸気の通気性を良好にできることを見出し、本発明を完成させた。
すなわち、本発明は、以下の（１）〜（３）を提供する。【００１０】
（１）溶融金属を収容する溶融金属容器のライニング構造であって、上記溶融金属容器の最外層を構成し、外側面と内側面とを貫通する複数個の貫通孔を有する鉄皮と、上記鉄皮の内側に設けられる、１層または２層の永久耐火物層と、上記永久耐火物層の内側に設けられ、上記溶融金属と接する稼働面を形成し、少なくとも一部が不定形耐火物で構成されるワーク耐火物層と、シート状の多角形部材であって、上記鉄皮と上記永久耐火物層との間、または、２層の上記永久耐火物層どうしの間に施工され、上記鉄皮の内側面に沿って隣接配置される複数枚の断熱材と、を備え、１つの上記断熱材と、この断熱材に隣接配置される他の上記断熱材のうちの少なくとも１つとの間に、間隙が形成され、上記間隙が、上記貫通孔上に位置付けられ、かつ、上記断熱材の厚さ以上の幅を有する、溶融金属容器のライニング構造。【００１１】
（２）上記間隙の幅が、上記鉄皮の厚さ以下である、上記（１）に記載の溶融金属容器のライニング構造。【００１２】
（３）上記断熱材が、防水性の被覆材に収納されている、上記（１）または（２）に記載の溶融金属容器のライニング構造。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、断熱材を施工した溶融金属容器のライニング構造において、不定形耐火物の事前乾燥中の通気性を良好にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】溶鋼鍋１を一部を切り欠いて示す側面図である。
【図２】鉄皮２の内側面形状に沿って配置された複数の断熱材５を、溶鋼鍋１の内側から見た模式図である。
【図３】断熱材５の厚さに対する間隙Ｇの幅の比率と、間隙Ｇの鉄皮２側の温度との関係を示すグラフである。
【図４】（ａ）は、鉄皮２の厚さを３０ｍｍ、断熱材５の間隙Ｇの幅を４０〜５０ｍｍにした溶鋼鍋１を示す赤外線熱画像であり、（ｂ）は、（ａ）の赤外線熱画像中のラインＡおよびＢの温度分布を示すグラフである。
【図５】鉄皮２の厚さに対する間隙Ｇの幅の比率と、鉄皮間隙部２ａの輻射放熱量との関係を示すグラフである。
【図６】（ａ）は、鉄皮２の厚さを３０ｍｍ、断熱材５の間隙Ｇの幅を２０〜３０ｍｍにした溶鋼鍋１を示す赤外線熱画像であり、（ｂ）は、（ａ）の赤外線熱画像中のラインＡおよびＢの温度分布を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の一形態について説明する。以下に説明する実施形態は、溶融金属としての溶鋼６１を収容する溶鋼鍋１への適用例である。
【００１６】
図１は、溶鋼鍋１を一部を切り欠いて示す側面図である。図１に示す溶鋼鍋１は、転炉にて溶銑から転換された溶鋼６１を収容し保持している。溶鋼６１の湯面上にはスラグ（図示せず）が浮いている。溶鋼鍋１では、溶鋼６１から不純物を除いたり添加元素を添加したりする二次精錬の処理が行なわれる。二次精錬が終わった溶鋼６１は、溶鋼鍋１により輸送されて、連続鋳造工程に供される。
【００１７】
溶鋼鍋１のライニング構造は、基本的には、外側から順に、鉄皮２、永久耐火物層３およびワーク耐火物層４を有する。さらに、溶鋼鍋１の側面部分等には、断熱機能を発揮する断熱材５が施工される。
以下では、まず、図１に基づいて、永久耐火物層３およびワーク耐火物層４について説明する。
【００１８】
永久耐火物層３は、鉄皮２の内側に設けられている。永久耐火物層３は、後述するワーク耐火物層４（の一部）が損傷し抜け落ちたときでも溶鋼６１が漏洩しないよう、安全を確保するために施工される煉瓦層である。永久耐火物層３は、１層でもよく、図１に示すように２層設けられていてもよい。
永久耐火物層３を構成する耐火物（「永久耐火物」ともいう。）３１としては、例えば、ろう石煉瓦などの定形耐火物（成形煉瓦）が用いられる。耐火物３１は、図１に示すように、モルタル３２を目地材として用いて、煉瓦積み施工される。
【００１９】
永久耐火物層３の厚さとしては、ワーク耐火物が何らかの原因で剥落しても直ちには溶鋼６１を漏出させないという理由から、４０ｍｍ以上が好ましく、目地を通しての溶鋼６１の流出を防ぐという理由から、２層の施工がより好ましい。
【００２０】
ワーク耐火物層４は、永久耐火物層３の内側に設けられている。ワーク耐火物層４は、溶鋼６１と接触する稼働面を形成する層である。
図１では、ワーク耐火物層４を構成する耐火物（「ワーク耐火物」ともいう。）４１としては、不定形耐火物を用いた例を示す。不定形耐火物４１を用いる場合、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）やマグネシア（ＭｇＯ）等の高融点物質の粉や粒の混合物に水を加えて流動化させたものを、永久耐火物層３と型枠（図示せず）との間に流し込み、内張り形状とする。
【００２１】
ところで、溶鋼鍋１に溶鋼６１が装入された際に不定形耐火物４１に水分が残存していると、不定形耐火物４１の内部で水蒸気圧が例えば２００℃で１０気圧以上に上昇し、不定形耐火物４１が爆裂して破損するおそれがある。そこで、このような破損を防止するため、比較的低温で長時間をかけて、事前乾燥が行なわれる。
事前乾燥は、一般的に、バーナ等を用いて、溶鋼鍋１の内側（すなわち、ワーク耐火物層４の稼働面側）から行なわれる。そのため、不定形耐火物４１の外面側（すなわち、ワーク耐火物層４の鉄皮２側）の部位は、事前乾燥の序盤では温度が１００℃以下と低く、不定形耐火物４１の内部から出る蒸気の一部が、凝縮して液体の水となる。その後、事前乾燥の中盤〜終盤では、不定形耐火物４１の外面側の部位も１００℃以上となり、水分が蒸気となって、鉄皮２に形成された後述する貫通孔Ｈから排気される。
【００２２】
ワーク耐火物層４（不定形耐火物４１）の厚さとしては、修理頻度を下げ稼働率を上げるためには厚いほうが有利である。しかし、使用初期と末期との厚さの差が大きく内容積変動が大きいと浴面高さや保持可能量が変動し操業性が低下したり、容器重量が増し設備規模が大きくなったりする。このような理由から、ワーク耐火物層４（不定形耐火物４１）の厚さは、１００〜２５０ｍｍが好ましく、敷部（底面部）との境界付近は溶鋼流や残存スラグに晒されるため厚く、それ以外の部位は薄く、部位毎に厚さを変えることがより好ましい。
【００２３】
次に、鉄皮２について説明する。鉄皮２は、溶鋼鍋１の最外層として耐火物（耐火物３１、耐火物４１）を支持する鋼鉄製の構造物である。
鉄皮２の厚さ（図１中、Ｔ２で示す長さ）としては、下限は強度計算から定められ、厚いほど変形し難く長寿命であるが、費用と重量制約とから３０〜９０ｍｍを採用する例が多い。
【００２４】
鉄皮２には、鉄皮２の外側面と内側面とを貫通する複数個の貫通孔Ｈが形成されている。貫通孔Ｈは、上述した事前乾燥によって不定形耐火物４１から出る蒸気を通過させる。
貫通孔Ｈの孔径は、特に限定されないが、耐火物片などによる詰まり防止の観点から６ｍｍ以上であるのが好ましい。一方、詰まりさえ防げれば通気性は十分確保できるので３０ｍｍ以下とすることが多い。
【００２５】
次に、断熱材５について説明する。断熱材５は、少なくとも、溶鋼鍋１の側面部に施工されるが、敷部（底面部）にも施工されてもよい。
断熱材５の施工位置としては、永久耐火物層３が２層設けられる場合は、この２層の間でもよい。しかし、断熱材５の温度を低く運用でき、長期間（例えば２年以上）断熱性能を発揮できるという理由から、図１に示すように、鉄皮２と永久耐火物層３との間が好ましい。
以下では、鉄皮２と永久耐火物層３との間に断熱材５が施工される場合を例に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２６】
断熱材５は、シート状の部材であり、例えば、シリカ（ＳｉＯ２）、アルミナ（Ａｌ２Ｏ３）などの微粒子を主材とした微孔性成形体で構成されている。
ところで、シリカ等の微粒子を成形した微孔性材質は、液体の水分に接すると流動化して断熱性が失われる。そのため、水分を加えて施工される不定形耐火物４１が用いられる場合には、断熱材５の断熱性が低下するおそれがある。
そこで、断熱材５は、防水性の被覆材５１に収納され、水分による劣化が防止されるのが好ましい。被覆材５１の材質としては、防水性であれば特に限定されないが、例えば、樹脂フィルム等が挙げられ、具体的には、例えば、ポリプロピレンやポリエチレンなどの樹脂が適する。また、遮湿性を高めるためにこれらの樹脂でアルミ箔をラミネートした材質も用いられる。
【００２７】
断熱材５の厚さ（図１中、Ｔ５で示す長さ）は、特に限定されないが、何らかの原因で断熱材５に溶鋼６１が接した場合でも、溶鋼６１が断熱材５を溶損させつつ広範囲に伸展することを防ぐという目的から、１５ｍｍ以下が好ましく、３〜１０ｍｍがより好ましい。なお、断熱材５の厚さは、被覆材５１を含む厚さとする。
【００２８】
図２は、鉄皮２の内側面に沿って配置された複数の断熱材５を、溶鋼鍋１の内側から見た模式図である。図２では、鉄皮２および断熱材５以外の構成を省略して示している。
【００２９】
図２では、シート状の断熱材５として、長方形状のものを示している。しかし、断熱材５の形状は、多角形形状であれば特に限定されず、長方形のほか、例えば、台形、三角形などの形状が挙げられる。具体的には、例えば、鉄皮２が円錐台状である場合には、断熱材５の形状を台形とすることができる。
【００３０】
図２に示すように、複数枚の断熱材５が、鉄皮２の内側面に沿って、互いに隣接して配置される。断熱材５は、例えば、被覆材５１（図１参照）と同じ材質の粘着テープによって、鉄皮２の内側面に固定される。
このとき、１つの断熱材５と、これに隣接する他の断熱材５のうちの少なくとも１つの断熱材５との間に、間隙Ｇが形成される。
例えば、図２中、断熱材５ａの周囲には、他の断熱材５ｂ〜５ｅが隣接配置される。このうち、断熱材５ａと断熱材５ｂとの間、および、断熱材５ａと断熱材５ｄとの間の位置に、それぞれ、間隙Ｇが形成される。そのため、永久耐火物層３およびワーク耐火物層４を省略した図２においては、間隙Ｇから鉄皮２が露出している。
【００３１】
このとき、断熱材５は、形成される間隙Ｇが貫通孔Ｈ上に位置付けられるように配置される。なお、「間隙Ｇが貫通孔Ｈ上に位置付けられる」とは、間隙Ｇを形成する断熱材５が貫通孔Ｈの一部分を遮蔽する場合、および、間隙Ｇを形成する断熱材５が貫通孔Ｈを遮蔽せずに露出させる場合を含む概念とする。
【００３２】
なお、図２では、直線状に形成された間隙Ｇに沿って、直線状に配列された貫通孔Ｈを示しているが、貫通孔Ｈの配列はこれに限定されるものではない。
【００３３】
そして、本発明においては、断熱材５の間隙Ｇの幅（図２中、Ｗで示す長さ）を、上述した断熱材５の厚さ（図１中、Ｔ５で示す長さ）以上とする。このような間隙Ｇの幅の下限値は、通気性確保の観点から設定するものである。
【００３４】
本発明者らが、当初、厚さ６ｍｍの断熱材５を、間隙Ｇの幅が１〜３ｍｍとなるように配置したところ、事前乾燥の所要時間が大幅に延長した。使用後の解体調査の結果、これは、断熱材５の間隙Ｇに、永久耐火物層３を施工する際に用いたモルタル３２が侵入し、間隙Ｇの通気性が損なわれたためであることが判明した。
そこで、本発明者らは、断熱材５を、間隙Ｇの幅が様々な寸法となるように配置し、事前乾燥中における貫通孔Ｈからの蒸気発生と鉄皮２の温度上昇とを観察した。その結果、断熱材５の厚さが６ｍｍであると、間隙Ｇの幅が６ｍｍ未満の場合に事前乾燥の所要時間が延長し、断熱材５の厚さが３ｍｍであると、間隙Ｇの幅が３ｍｍ未満の場合に事前乾燥の所要時間が延長した。
この現象を検証すべく、断熱材５の間隙Ｇに侵入したモルタル３２の事前乾燥中の温度を伝熱計算により推定した。
【００３５】
図３は、断熱材５の厚さに対する間隙Ｇの幅の比率と、間隙Ｇの鉄皮２側の温度との関係を示すグラフである。図３のグラフにおいて、横軸は、断熱材５の厚さに対する間隙Ｇの幅の比率（単位：％）を示す。一方、縦軸は、ワーク耐火物層４を構成する不定形耐火物４１の外面側温度が１２０℃、蒸気圧が２気圧となる事前乾燥の中盤において、モルタル３２が侵入した間隙Ｇの鉄皮２側の温度を計算した値（単位：℃）である。
【００３６】
図３のグラフから、横軸の値が１００％未満の場合（すなわち、間隙Ｇの幅が断熱材５の厚さよりも小さい場合）、縦軸の値（すなわち、モルタル３２が侵入した間隙Ｇの鉄皮２側の温度）が１００℃を下回り、間隙Ｇに侵入したモルタル３２の付着水の蒸発が緩慢となるのみならず、不定形耐火物４１から発生した蒸気が通過する際に凝縮し、通気性が著しく損なわれることが裏付けられた。
【００３７】
以上のことから、本発明においては、断熱材５の間隙Ｇの幅を、断熱材５の厚さ以上とする。これにより、断熱材５を施工した溶鋼鍋１においても、不定形耐火物４１の事前乾燥中の通気性を良好にすることができる。
【００３８】
また、断熱材５の間隙Ｇの幅は、間隙Ｇを形成したことによる断熱効果の低下を最小限に抑える観点から、鉄皮２の厚さ（図１中、Ｔ２で示す長さ）以下であるのが好ましい。次に、このような間隙Ｇの幅の上限値について説明する。
【００３９】
図４（ａ）は、鉄皮２の厚さを３０ｍｍ、断熱材５の間隙Ｇの幅を４０〜５０ｍｍにした溶鋼鍋１（直径：４．０ｍ、高さ：４．５ｍ）を示す赤外線熱画像であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）の赤外線熱画像中のラインＡおよびＢの温度分布を示すグラフである。
より詳細には、図４（ａ）の赤外線熱画像は、クレーンで吊り上げた溶鋼６１が収容された状態の溶鋼鍋１を側面のやや下側から見た図であり、明るい（色が薄い）部位ほど高温であることを示す。
また、図４（ｂ）のグラフは、図４（ａ）の赤外線熱画像中の×点で始まり他端で終わる範囲（ラインＡおよびＢ）の温度分布である。ラインＡおよびＢの長さは、それぞれ１．０５ｍおよび１．０８ｍである。図４（ｂ）のグラフにおいて、横軸は×点を左端としたラインＡおよびＢのピクセル数を示し、縦軸は温度（単位：℃）を示す。
【００４０】
ここで、例えば、ラインＡに着目する。ラインＡは、×点の温度が約２４０℃である。ラインＡにおいて、鉄皮２のうち間隙Ｇに位置する部位（以下、「鉄皮間隙部２ａ」ともいう。）は、図４（ａ）中ではやや明るく、図４（ｂ）のグラフでは山になっており、×点以外に２箇所ある。鉄皮間隙部２ａは、他の部位よりも２０〜３０℃程度高く、温度上昇が認められる。
【００４１】
シュテファン＝ボルツマンの法則から、外部への輻射放熱は鉄皮２の外面温度の４乗に比例し、鉄皮間隙部２ａでは、外部への輻射放熱が２０％増加している。断熱効果の低下を抑制する観点から、断熱材５の間隙Ｇの幅はできるだけ小さい方が好ましい。
しかし、上述した間隙Ｇの幅の下限値、すなわち、断熱材５の厚さは、一般的に１〜２０ｍｍ程度であるため、間隙Ｇの幅を下限値に合わせて正確に施工することは困難である。
【００４２】
そこで、間隙Ｇの幅が大きくなると鉄皮２の外面温度が上昇し、シュテファン＝ボルツマンの法則から、外部への輻射放熱は鉄皮２の外面温度の４乗に比例することに着目し、外部への輻射放熱を大幅に増加させない条件を伝熱計算により推定した。
【００４３】
図５は、鉄皮２の厚さに対する間隙Ｇの幅の比率と、鉄皮間隙部２ａの輻射放熱量との関係を示すグラフである。
図５のグラフにおいて、横軸は、鉄皮２の厚さに対する間隙Ｇの幅の比率（単位：％）を示す。一方、縦軸は、溶鋼鍋１に溶鋼６１が収容された状態における、鉄皮間隙部２ａの外部への輻射放熱を計算した値であり、横軸が８０％の計算結果を１００とした指数である。
図５のグラフから、間隙Ｇの幅が鉄皮２の厚さよりも大きい場合は、輻射放熱が急激に増加することが示唆される。
【００４４】
図６（ａ）は、鉄皮２の厚さを３０ｍｍ、断熱材５の間隙Ｇの幅を２０〜３０ｍｍにした溶鋼鍋１を示す赤外線熱画像であり、図６（ｂ）は、図６（ａ）の赤外線熱画像中のラインＡおよびＢの温度分布を示すグラフである。図６（ａ）および（ｂ）の基本的な見方は、それぞれ、図４（ａ）および（ｂ）と同じであるため、説明を省略するが、ラインＡおよびＢの長さは、それぞれ０．５８ｍおよび１．１０ｍである。
図６（ａ）および（ｂ）からは、図４（ａ）および（ｂ）では認められていた鉄皮間隙部２ａでの温度上昇が、解消されていることが分かる。
したがって、断熱効果の大幅な低下が抑制できるという理由から、断熱材５の間隙Ｇの幅は、鉄皮２の厚さ以下とするのが好ましい。
【実施例】
【００４５】
以下に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。ただし、本発明はこれらに限定されるものではない。【００４６】
＜発明例１＞
図１の溶鋼鍋１（直径：４．０ｍ、高さ：４．５ｍ）において、鉄皮２（厚さ：３０ｍｍ）の内側に、ろう石煉瓦を耐火物３１として使用し、モルタル３２を目地材として永久耐火物層３（厚さ：５０ｍｍ）を形成した。さらに、アルミナ−マグネシア質の不定形耐火物４１を、６質量％の混練水分として、永久耐火物層３と型枠（図示せず）との間に流し込み、ワーク耐火物層４（厚さ：１２０ｍｍ）を形成した。【００４７】
また、敷部を除いて、鉄皮２と永久耐火物層３との間には、ポリエチレン樹脂フィルム（遮湿性を高めるためにアルミ箔をラミネートしたもの）製の被覆材５１に収納されたシート状の断熱材５（厚さ：５ｍｍ）を施工した。断熱材５は、シリカおよびアルミナの微粒子を主材とした微孔性成形体で構成され、その形状は長方形であった（５００〜１０００ｍｍ×３５０〜５００ｍｍ）。【００４８】
このとき、複数枚の断熱材５を、被覆材５１と同じ材質の粘着テープによって、鉄皮２の内側面に固定し、互いに隣接配置した。鉄皮２には、貫通孔Ｈ（孔径：１２ｍｍ）がライン状に形成されていたが、図２に示すようにして、断熱材５の上下辺に、貫通孔Ｈ上に位置付けられる間隙Ｇを形成した。【００４９】
断熱材５の施工は手作業で行なった。施工に際しては、直径８ｍｍの鉛筆を携帯し、間隙Ｇの幅が、この鉛筆の直径から直径の２倍までの寸法となるように留意した。すなわち、間隙Ｇの幅を８〜１６ｍｍとした。このような施工により、間隙Ｇが位置付けられた貫通孔Ｈは、その四分の一程度が断熱材５によって遮蔽されるものもあった。【００５０】
＜発明例２＞
間隙Ｇの幅を、２０〜４０ｍｍとした以外は、発明例１と同様にして、断熱材５を施工した。施工に際しては、直径２０ｍｍの丸棒を携帯し、間隙Ｇの幅が、この丸棒の直径から直径の２倍までの寸法となるように留意した。間隔の許容範囲を大きくしたことにより、より大型の断熱材を用いることができ、施工性は向上した。【００５１】
＜比較例１＞
間隙Ｇの幅を、２〜４ｍｍとした以外は、発明例１と同様にして、断熱材５を施工した。施工に際しては、直径２ｍｍの丸棒を携帯し、間隙Ｇの幅が、この丸棒の直径から直径の２倍までの寸法となるように留意した。【００５２】
＜評価＞
各例において、不定形耐火物４１を流し込みワーク耐火物層４を形成した後、バーナを用いて、ワーク耐火物層４の稼働面側から事前乾燥を、加熱温度等の各条件を同じにして行ない、事前乾燥の開始から所要時間を測定した。なお、事前乾燥は、鉄皮外面温度がアルミナセメントの脱水温度である１５０℃に到達することにより、終了したものと判断した。
各例の所要時間を、発明例１の所要時間を１００とした指数で評価した。結果を下記第１表に示す。指数が小さいほど、事前乾燥が終了するまでの時間が短く、事前乾燥中の通気性が良好であるものとして評価できる。【００５３】
また、各例において、事前乾燥終了後の溶鋼鍋１に溶鋼６１を収容する使用を開始し、３日経過後の赤外線熱画像から、鉄皮間隙部２ａの温度上昇を評価した。鉄皮２における鉄皮間隙部２ａの、他の部位からの温度差の最大値（単位：℃）を、下記第１表に示す。温度差が小さいほど、鉄皮間隙部２ａの温度上昇が抑制され、断熱性に優れるものとして評価できる。【００５４】
また、各例において、事前乾燥終了後の溶鋼鍋１に溶鋼６１を収容する使用を開始し、１４日経過後の耐火物状況を点検観察し、剥離損耗の有無を評価した。剥離損耗とは、正常な溶損とは異なり、耐火物の内部の異常により１０ｍｍ以上の厚さで剥落することであり、事前乾燥が十分でないことが原因の１つとして挙げられる。【００５５】
【表１】
0005494898.tif 000002
【００５６】
上記第１表に示す結果から、発明例１，２は、比較例１よりも事前乾燥の所要時間が短く、事前乾燥中の通気性が良好であることが分かった。また、比較例１は使用中の剥離損耗が認められ、事前乾燥時間が長いにもかかわらず乾燥が不十分であった可能性がある。
また、発明例１は、発明例２よりも、鉄皮２における鉄皮間隙部２ａと他部位との温度差が小さく、鉄皮間隙部２ａの温度上昇が抑制されたことが分かった。なお、発明例１では、鉄皮間隙部２ａの温度上昇が１０℃以下であり、輻射放熱の増加は無視できる範囲であった。
【符号の説明】
【００５７】
１    溶鋼鍋（溶融金属容器）
２    鉄皮
２ａ  鉄皮間隙部
３    永久耐火物層
３１  耐火物（定形耐火物）
３２  モルタル
４    ワーク耐火物層
４１  耐火物（不定形耐火物）
５    断熱材
５１  被覆材
６１  溶鋼（溶融金属）
Ｇ    間隙
Ｈ    貫通孔
Ｔ２  鉄皮の厚さ
Ｔ５  断熱材の厚さ
Ｗ    間隙の幅
【要約】
溶融金属を収容する溶融金属容器のライニング構造であって、上記溶融金属容器の最外層を構成し、外側面と内側面とを貫通する複数個の貫通孔を有する鉄皮と、上記鉄皮の内側に設けられる、１層または２層の永久耐火物層と、上記永久耐火物層の内側に設けられ、上記溶融金属と接する稼働面を形成し、少なくとも一部が不定形耐火物で構成されるワーク耐火物層と、シート状の多角形部材であって、上記鉄皮と上記永久耐火物層との間、または、２層の上記永久耐火物層どうしの間に施工され、上記鉄皮の内側面に沿って隣接配置される複数枚の断熱材と、を備え、１つの上記断熱材と、当該断熱材に隣接配置される他の上記断熱材のうちの少なくとも１つとの間に、間隙が形成され、上記間隙が、上記貫通孔上に位置付けられ、かつ、上記断熱材の厚さ以上の幅を有する、溶融金属容器のライニング構造。【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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