(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
パーマれんがに接して形成された不定形耐火物の施工体からなる混銑車の不定形耐火物ライニング構造であって、
前記不定形耐火物施工体の含有水分率が１２〜２１体積％であり、
前記パーマれんがの吸水率が３〜１０％であり、
前記不定形耐火物施工体とパーマれんが間とパーマれんが相互間と鉄皮−パーマれんが間のそれぞれに隙間を形成してなり、
前記不定形耐火物ライニングの総体積（Ｖ１）に対するパーマれんがの吸水率から算出される総吸水可能体積（Ｖ２）とパーマれんが相互間と鉄皮−パーマれんが間と不定形耐火物ライニング−パーマれんが間に形成されたそれぞれの隙間の総体積（Ｖ３）の和(Ｖ２ ＋Ｖ３)の比率が５〜２４％であることを特微とする混銑車の不定形耐火物ライニング構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、不定形耐火物による混銑車の耐火ライニング構造に関する。
【０００２】
なお、本発明では、永久内張り（パーマネントライニング）れんがのことを「パーマれんが」という。
【０００３】
【従来技術】
従来から、混銑車のライニングのための耐火物として、耐食性、耐酸化性、耐スポーリング性、容積安定性に優れたアルミナ−炭化珪素−カーボンれんがが使用されてきた。
【０００４】
そして、施工の簡略化、短縮化によるその低コスト化のために、混銑車の内面に中子をセットし、これに不定形材料を圧送、圧入、流し込みなどによって不定形耐火物層を形成する方法が、特開平６−３４１７６８号公報、特開平６−３３０１２９号公報、特開平３−１０２１９０号公報、実開平６−８５３５０号公報等に開示されている。
【０００５】
このように、混銑車のライニングに不定形耐火物を使用する場合には、その施工体は、れんがに匹敵する耐食性、耐酸化性、耐スポール性、容積安定性、耐アブレージョン性を備えていなければならない。それに加えて、混銑車の場合のライニング部分が、とくに魚雷型の特異な形状を有し、その上、大型であるために乾燥時に亀裂が生じやすく、この傾向が著しい場合は爆裂を生じることになるので、耐爆裂性が要求されることになる。
【０００６】
この耐爆裂性の改善のためには、特開昭５３−６６９１７号公報に提案されている金属Ａｌの添加が最も効果的と考えられる。しかしながら、不定形耐火物を混銑車のライニングに適用する場合の金属Ａｌの添加は、水和反応によって発生したＨ2 ガスが、中子と鉄皮との間で残留する可能性が高く、このＨ2 ガスの残留は安全性の点から絶対に避けなければならない。
【０００７】
また、この耐爆裂性の改善のための他の手段として、特開昭５６−５０１７２号公報に、有機繊維を添加することが開示されている。しかしながら、これを中子に不定形材料を圧送、圧入、流し込む施工法に適用する場合には、いかに緩やかな乾燦を行っても乾燥時の亀裂もしくは爆裂を抑制する効果には左程貢献しない。
【０００８】
さらに、通常使用されている大容量のガスバーナーを用いた乾燥方法に代わり、マイクロ波を用いて不定形耐火物の施工体を直接誘電加熱する乾燥方法も考えられる。しかしながら、大容量かつ厚肉施工体においては乾燥終了までに多大なエネルギーと時間を要することから、混銑車のライニング施工体の乾燥には適さない。さらに、他の対策として、特公平１−１６７８８号公報、特開昭６２−１９４１８１号公報、特開平６−３００４３８号公報等には、減圧下におけるマイクロ波乾燥法が開示されているが、異型の構造の混銑車においては、マイクロ波エネルギーの消費の分布が生じやすく、その乾燥終了判定が極めて困難であることから有効な乾燥法ではない。
【０００９】
このように、不定形耐火物による混銑車のライニング施工に際しての、乾燥時の亀裂防止あるいは爆裂防止のための有効な解決手段は得られていない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、不定形耐火物を中子内に圧送、圧入、あるいは、流し込み施工によって混銑車の耐火ライニングを形成するに当たって、施工体の乾燥時の亀裂と爆裂の発生を効果的に防止するためのライニング構造を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題はライニングに使用する不定形耐火物への添加水分と、パーマれんがの吸水率と、不定形耐火物背面側の隙間の体積を特定することによって達成できるという知見に基づいて完成した。
【００１２】
すなわち、本発明は、パーマれんがに接して形成された不定形耐火物の施工体からなる混銑車の不定形耐火物ライニング構造であって、前記不定形耐火物施工体の含有水分率が１２〜２１体積％であり、前記パーマれんがの吸水率が３〜１０％であり、前記不定形耐火物施工体とパーマれんが間とパーマれんが相互間と鉄皮−パーマれんが間のそれぞれに隙間を形成してなり、前記不定形耐火物ライニングの総体積（Ｖ１）に対するパーマれんがの吸水率から算出される総吸水可能体積（Ｖ２）とパーマれんが相互間と鉄皮−パーマれんが間と不定形耐火物ライニング−パーマれんが間に形成されたそれぞれの隙間の総体積（Ｖ３）の和(Ｖ２＋Ｖ３ )の比率が５〜２４％であることを特微とする。
【００１４】
本発明に使用する不定形耐火物としては、圧送、圧入、流し込みの施工に適するものであればよく、原料、結合形態、添加剤等にとくに制約されない。
【００１５】
また、パーマれんがとしては、その材質や焼成れんが、不焼成れんがを問わず使用できさらに、目地材についても格別の制限はない。
【００１６】
本発明における隙間とは、膨張代、スコアーライン等の意図的に設けられた空間を意味し、燃焼によって消失する発泡スチロール、べニヤ板、高吸水性のセラミックウール等が充填された空隙も、本発明にいう隙間中に含まれる。
【００１７】
また、本発明において、パーマれんがと鉄皮間には、断熱ボード、断熱シート、断熱性モルタル等の断熱材を配置できる。
【００１８】
また、本発明の耐火ライニング構造は、全体的に施されている構造、局部的に施されている構造のいずれにおいても適用できる。
【００２０】
本発明は、係る構成によって、施工体内に停滞させることなく放出することができる。前記不定形耐火物ライニングの総体積Ｖ１に対するパーマれんがの吸水率から算出される総吸水可能体積Ｖ２ とパーマれんが相互間と鉄皮−パーマれんが間と不定形耐火物ライニング−パーマれんが間に形成されたそれぞれの隙間の総体積Ｖ３の和(Ｖ２ ＋Ｖ３ )の比率(Ｖ２ ＋Ｖ３ )／Ｖ１がが５％未満の場合、パーマれんがの吸水率が３％未満の場合の何れの場合にも、内張り不定形耐火物中の水分の移動が抑制され、亀裂或いは爆裂を生じる。
【００２１】
パーマれんがの吸水率が１０％超える場合は、パーマれんがの耐食性、強度が著しく低くなることから、本来のパーマれんがライニングの目的である安全対策の信頼性が乏しくなる。内張り不定形耐火物の総容積（Ｖ１ )に対するパーマれんがの吸水率から算出できる吸水可能総体積(Ｖ２ )とパーマれんが間、鉄皮−パーマれんが間、不定形耐火物ライニング−パーマれんが間のそれぞれの目地あるいは隙間の総体積(Ｖ３ )の和(Ｖ２ ＋Ｖ３ )の比率が２４％を超える場合は、本来のパーマれんがライニングの目的である安全対策の信頼性が乏しくなると共に、不定形耐火物ライニングの施工厚が薄くなり、従来使用されていたれんがライニングに匹敵する耐久性が得られなくなる。また、パーマれんがライニングの築造に要する工数、時間がかかることから、混銑車内張り不定形化による省力化のメリットがなくなる。また、内張り不定形耐火物の含有水分が、２１容積％を超える場合は、施工体の組織、強度が低く、耐食性に劣ることから、内張り材の耐久性の上で好ましくない。
【００２２】
【作用】
不定形耐火物施工中の水分は、乾燥時にはそのほとんどが背面側に移動し、その際、不定形耐火物施工体の背面部がその移動しようとする水を吸水もしくは放出できない場合、内張り不定形耐火物内の水が背面へ移動できなくなり、この水分が停滞した領域での水分の沸騰現象及びあるいは内部蒸気圧の上昇によって、不定形耐火物施工体の組織破壊、亀裂発生、爆裂等が発生する。
【００２３】
本発明のライニング構造によって、不定形耐火物施工体に含有される水分が、乾燥時の加熱過程で背面部に容易に移動でき、不定形耐火物の施工体中の水分は、そのほとんどが移動の過程で停滞することなく背面側に向って移動し、鉄皮開孔部から放出される。とくに、６０℃前後からの液状水での移動を容易にし、水蒸気圧を低圧に抑えつつ不定形耐火物の脱水を完了することができる。
【００２４】
【実施例】
図１〜図６は、本発明が適用できる３５０ｔ混銑車１のライニング構造の例を示す。
【００２５】
図１において、１の鉄皮２の内面のパーマれんが３の内面の全体に不定形耐火物によるライニング４が施されている。
【００２６】
図２〜図６は、不定形耐火物によるライニング４の形成の態様と、不定形耐火物によるライニング４の背面に形成された隙間の各種の態様を示す。
【００２７】
図２は不定形耐火物ライニング４を一層のパーマれんが３上に直接形成し、パーマれんが３相互間とパーマれんが３と鉄皮２の間に目地層５を形成し、これを不定形耐火物ライニング４の水分を逃がすための隙間とした例を示す。
【００２８】
図３は、図２に示す例において、パーマれんが３を２層に形成し、その２層に形成したパーマれんが３の間にも目地層５を形成し、これを不定形耐火物ライニング４の水分を逃がすための隙間とした例を示す。
【００２９】
図４は図３に示す２層に形成したパーマれんが３を３層に形成した例を示す。
【００３０】
図５は、パーマれんが３を２層に形成し、その上に設けた不定形耐火物ライニング４とその背面のパーマれんが３との間に膨張代６を設け、パーマれんが３相互間とパーマれんが３と鉄皮２の間に形成した目地層５と共に、この膨張代６を不定形耐火物ライニング４の水分を逃がすための隙間とした例を示す。
【００３１】
図６は、パーマれんが３と鉄皮２の間に断熱層７を形成し、この断熱層７と鉄皮２との間に目地層５を形成し、この断熱層７を含めて不定形耐火物ライニング４の水分を逃がすための隙間とした例を示す。
【００３２】
表１に本発明のライニング構造に適用した不定形耐火物の例とその比較例を示す。  同表に記載の添加水分は、不定形耐火物施工体中の含有水分率に相当する。
【００３３】
表２に本発明のライニング構造に適用したパーマれんがの例とその比較例を示す。
【００３４】
表３に用いたパーマれんがのディメンジョンを示す。
【００３５】
表４に用いた目地材の組成を示す。
【００３６】
【表１】
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【表２】
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【表３】
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【表４】
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そして、それぞれの表にそれぞれの耐火物の特性を示す。表中に示す耐食性試験は、回転侵食法にて、高炉スラグを用い、１５００℃×５Ｈの条件で行った。本発明の内張り用不定形耐火物の添加水分が２１体積％を超える表１の比較例Ｅの場合は、耐食性、強度が低く、ウエアーライニング材としての機能を果たすことができない。
【００３７】
本発明のパーマれんがの吸水率が１０％を超える表２の比較例Ｋの場合も、耐食性、強度が著しく低いことから、パーマれんがの信頼性が得られない。
【００３８】
これらの表に示す耐火物を用いて、図２〜図６に示すライニング構造を形成した。本発明の実施例の場合を表５に、また、比較例を表６に示す。
【００３９】
表５中の実施例４と実施例７では、２材質のパーマれんがを使用している。欄の左の表示のパーマれんがが炉内側に配置される。
【００４０】
【表５】
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【表６】
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各々のライニングを、施工後、５℃／ｈと２０℃／ｈの２水準の昇温速度で炉内雰囲気温度が４５０℃まで乾燥を行い、爆裂の有無及びコアボーリングによる平行亀裂の有無の確認を行った。
【００４１】
本発明における表５の実施例１〜８に示すものは、乾燥による亀裂防止、爆裂防止に優れ、また耐食性にも優れたライニング構造であることを示している。
【００４２】
比較例９、１２は、混銑車内に内張りされた内張用不定形耐火物総体積（Ｖ1 ）に対するパーマれんがの吸水率から算出できる総吸水可能体積（Ｖ2 ）とパーマれんが間、鉄皮−パーマれんが間、内張不定形耐火物−パーマれんが間の目地及びあるいは隙間の総体積（Ｖ3 ）の和（Ｖ2 ＋Ｖ3 ）の比率が、特定範囲から逸脱したライニング構造である。比較例２は、パーマれんがの吸水率が逸脱した表２に示すＬ材質を用いた混銑車内張ライニング構造である。比較例３、４は、施工体水分が逸脱した表１に示すＦ材質を用いた場合の混銑車ライニング構造である。
【００４３】
これからも解るように、何れの実施例の場合も比較例に対して、亀裂防止、爆裂防止、いずれに関しても優れている。
【００４４】
なお、実施例には、一部の内張り不定形耐火物、パーマれんが材質、目地材、膨張代などをあげたが、他に示した材料においても同様の効果が得られる。
【００４５】
【発明の効果】
本発明の混銑車のライニング構造によって以下の効果を奏する。
【００４６】
（１）不定形材料を圧送、圧入、流し込みなどにより混銑車の内張りに不定形耐火物を形成する施工法において、乾燥時の亀裂防止、爆裂防止を可能にした。
【００４７】
（２）従来、実稼働前乾燥時に多く発生した内張り耐火物内の平行亀裂発生が解消され、稼働時の剥離損耗がなくなり損耗速度は大輻に減少し、容量３５０ｔの混銑車において、従来のれんがライニングに匹敵する１０００ｃｈ以上の耐久性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明が適用できる混銑車のライニング構造の例を示す。
【図２】  本発明を適用したライニング構造の第１の例を示す。
【図３】  本発明を適用したライニング構造の第２の例を示す。
【図４】  本発明を適用したライニング構造の第３の例を示す。
【図５】  本発明を適用したライニング構造の第４の例を示す。
【図６】  本発明を適用したライニング構造の第５の例を示す。
【符号の説明】
１  混銑車        ２  鉄皮          ３  パーマれんが
４  不定形耐火物によるライニング    ５  目地層
６  膨張代        ７  断熱層
【図１】
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【図２】
0003679443.tif 000009
【図３】
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【図４】
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【図５】
0003679443.tif 000012
【図６】
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