(57)【要約】      （修正有）【課題】補修した不定形耐火物のスポーリングを解消し、補修の際のリバウンドロスをなくした電気炉あるいは取鍋精錬炉などの精錬容器の熱間での不定形耐火物の補修方法を提供する。【解決手段】溶鋼を出鋼した状態の高温状態にある精錬容器１に内張りされた不定形耐火物の欠損補修部９に、スウィング式支持アーム１３で精錬容器内に配設した圧縮成形補修機内の油圧シリンダーのシリンダー軸パイプの先端から、水分混練量を５〜１０％とした不定形耐火物を、シリンダー軸１８により押し出し圧縮成形して製鋼用電気炉又は取鍋などの精錬容器の不定形耐火物の欠損部を熱間で補修する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
出鋼後の高温状態にある精錬容器の不定形耐火物の欠損部に水分混練量を５〜１０％とした不定形耐火物を油圧シリンダーにより押し出し圧縮成形することを特徴とする精錬容器の不定形耐火物の欠損部の熱間補修方法。
【請求項２】
不定形耐火物の油圧シリンダーによる押し出しはスウィング式支持アームで精錬容器内に配設した圧縮成形補修機の油圧シリンダーのシリンダー軸パイプの先端から不定形耐火物をシリンダー軸により押し出し圧縮成形することを特徴とする請求項１に記載の精錬容器の不定形耐火物の欠損部の熱間補修方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は製鋼用の電気炉あるいは取鍋精錬炉などの精錬容器に内張りされている不定形耐火物の補修に関し、特に高温状態にある精錬容器への熱間での不定形耐火物による補修に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、製鋼用の電気炉あるいは取鍋精錬炉などの精錬容器１には、ＭｇＯ系やＡｌ2Ｏ3系の耐火物が内張りされて用いられている。ところで、この精錬容器１の使用により発生するこれらの耐火物の溶損部やスポーリングによる欠損部の補修には、図４に示すように、精錬直後のまだ高温状態（この状態を本明細書では「熱間」という。）にある精錬容器１に内張りされた耐火レンガ４上の不定形耐火物５と同材質の不定形耐火物粉末を水やバインダーと混練して混練物とし、をスウィング式支持アーム１３で保持した不定形耐火物容器２１の噴霧ノズル２２から、圧縮空気管２３で送給の圧縮エアーにより、不定形耐火物５の欠損補修部９に上記の混練物を吹付けて補修する方法が一般的に採用されている。例えば、ノズル付き耐火物供給ホースを旋回アーム上の摺動及び回転機構付き台車に取り付け、遠隔操作で行う方法がある（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
しかし、このような従来の不定形耐火物の吹付けによる補修方法では、得られた耐火物のスポーリングの問題や、吹付け時のリバウンドロスによる歩留低下の問題、あるいは多大な補修時間を要する問題などの種々の問題があった。例えば、高温状態にある電気炉の補修を熱間で行うための吹付け耐火物材の概略を説明すると、吹付け耐火物材は表１に示す化学組成を含有する不定形耐火物材が一般的に使用される。なお、図３は本発明に用いる一般的な電気炉の炉体内のライニングの構成を模式的に示す断面図で、同図において精錬容器１は鉄皮２に耐火煉瓦４が内張りされ、さらに不定形耐火物４で内張りされ、さらに溶鋼８より上方の鉄皮２は水冷パネル３で冷却されている。精錬容器１は蓋６を有し、電極７が炉内に装着されている。また、図２及び図４の精錬容器１は水冷パネル３を一部省略して図示している。
【０００４】
【表１】
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【０００５】
さらに、この吹付け不定形耐火物材は表２に示す粒度分布を有する耐火物微粉末からなり、この耐火物微粉末を水と混練比５〜３０％で混練した混練状態の不定形耐火物からなる。そしてこの不定形耐火物の水との混練状態の吹付け耐火物材を圧縮エアーにより熱間で電気炉内の耐火物の欠損補修部９の部分に吹付けて補修している。
【０００６】
【表２】
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【０００７】
ところで、この従来の吹付け耐火物材の混練状況は一般には不均一であった。さらに、この従来の補修方法は吹付けにより補修するため、熱間での吹付け時のリバウンドロスが大きく、約６０〜８０％程度の歩留となっている。このため粉塵の飛散も多く、周辺の作業環境は良くない問題があった。
【０００８】
さらに、上記の熱間で精錬容器へ吹付け耐火物材を吹付けて補修する方法で形成した耐火物は、混練状態の不定形の吹付け材に含有されている水分量が多いため、この不定形耐火物の耐スポーリング性が耐火レンガなどの定形耐火物に比べて非常に悪い問題があった。
【０００９】
【特許文献１】特開昭５１−１５１２２７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明が解決しようとする問題は、従来の不定形耐火物をエアーにより吹付けて熱間で補修する方法における耐火物のスポーリングの問題を解消し、さらに熱間での吹付け時のリバウンドロスをなくして歩留り向上を図りうる、電気炉あるいは取鍋精錬炉などの精錬容器の熱間での内張り耐火物の補修方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記の課題を解決するための本発明の手段は、第１の発明では、溶鋼を出鋼した状態の高温状態にある製鋼用電気炉又は取鍋などの精錬容器の不定形耐火物の欠損部に、水分混練量を５〜１０％とした不定形耐火物を、油圧シリンダーにより押し出して圧縮成形することからなる製鋼用電気炉又は取鍋などの精錬容器の内張り耐火物の欠損部の熱間補修方法である。
【００１２】
さらに第２の発明では、不定形耐火物の油圧シリンダーによる押し出しは、スウィング式支持アームで精錬容器内に配設した圧縮成形補修機の油圧シリンダーのシリンダー軸パイプの先端から不定形耐火物をシリンダー軸により押し出して圧縮成形することからなる上記の発明の手段における電気炉又は取鍋などの精錬容器の内張り耐火物の欠損部を熱間で補修する方法である。
【００１３】
本発明の上記の手段の作用について説明すると、第１の発明の手段では、不定形耐火物を水と混練する場合の水の混練比の上限を、従来のエアーによる吹付ける方法の３０％から１０％へと低くすることができる。このために補修された不定形耐火物の耐スポーリング性が向上することとなる。さらに第２の発明の手段では、この圧縮成形補修機に装着された油圧シリンダーの強力な圧力により不定形耐火物の溶損などの欠損部に不定形耐火物を押し出し圧縮成形するので、不定形耐火物の付着力が向上する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明は、製鋼用の電気炉や取鍋精錬炉などの精錬容器の内張りされた不定形耐火物の補修において、水分混練比が低く耐スポーリング性に優れた不定形耐火物をシリンダー軸により圧縮成形する補修方法であるので、従来の吹付けによる補修方法で要求される均一な微粉からなる不定形耐火物と異なり、本発明の方法では粗粒や中間粒の微粉より大きい粒度の不定形耐火物も使用可能となり、この結果、電気炉や取鍋から廃却した使用済みの古い耐火物もリサイクルして使用可能できる。さらに本発明の方法ではシリンダーにより押し出して圧縮成形するので、従来の吹付けに比べて不定形耐火物のリバウンドロスが大幅に軽減されて歩留が向上し、さらに補修時間の短縮ができ、補修の生産性が大きく向上するなど、本発明は従来にない優れた効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明における不定形耐火物の熱間での圧縮成形方法を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。本実施の形態における圧縮成形に使用する不定形耐火物の成分組成は、上記の表１に示す吹付け耐火物材の成分組成と同じ成分組成である。ここに再び表３として示す。
【００１６】
【表３】
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【００１７】
さらに、表３に示す成分組成から成る不定形耐火物の粒度分布は、上記の表２に示すものと同じであってもよく、またそれより大きな粒度であるふるい目４．７６ｍｍを超え２０ｍｍ以下の粒度のものを骨材として、従来の吹付けによる場合の２％〜３０％程度含有して混練することも可能である。このために電気炉や取鍋から廃却した定形耐火物を粉砕して得られた耐火物粒を骨材としてリサイクルすることができる。
【００１８】
これらの不定形耐火物粉末に水を例えば８％加え、この水と不定形耐火物粉末を供給管１４により、図１に示す熱間圧縮補修機１０の混練機１５に外部から供給する。この供給された水と不定形耐火物粉末を混練機１５により混練する。次いで、混練機１５から供給管１６を通じて油圧シリンダー１７のシリンダー軸１８を内装しているシリンダーパイプ１９に混練された不定形耐火物５を供給し、精錬容器１内の補修する不定形耐火物５の欠損補修部９に混練した不定形耐火物５をシリンダー軸１８により押し出して圧縮成形する。この熱間圧縮成形補修機１０のシリンダーによる圧縮成形圧は１０〜５００ｔ／ｍ2の範囲とする。なお、熱間圧縮補修機１０は混練機１５及び油圧シリンダー１７を水冷ジャケット１１の容器からなり、この水冷ジャケット１１からなる容器の熱間圧縮補修機１０は精錬容器１の上方外部からスウィング式支持アーム１３で支持されており、下部にはカウンターウエイト１２を有してバランスされている。またシリンダーパイプ１９の角度は支点２０で上下に変更できる。
【００１９】
従来の吹付けによる方法と異なり、本発明では、図２に示すように、油圧シリンダー１７のシリンダー軸１８により圧縮成形するので、使用する際の水分混練量は不定形耐火物５の５〜１０％程度と従来の吹付けによる場合の５〜３０％に比して上限を略１／３と少なくすることができる。また従来の吹付けに使用する不定形耐火物のように不均一でなく、混練機１０で充分混練して均一なものとしている。このため、本発明の方法では、圧縮成形時の耐火物のリバウンドロス及び耐スポーリング性は従来の吹付けによる方法に比して大きく改善されている。すなわち、リバウンドロスは従来の吹付けによる場合では約３０％あったものが、本発明の方法では約０％に減少し、耐スポーリング性も従来の吹付けの方法に比して約３０％改善されている。さらに熱間での補修時間も次の表４に示すように短縮されている。
【００２０】
【表４】
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【００２１】
表４に本発明の熱間圧縮成形方法によるものと、従来の熱間吹付け方法によるものとを対比して補修頻度、補修時間、補修量を示す。表４に見られるとおり、本発明の方法によるものは１回の補修時間は従来法と変わらないものの、従来法に比して補修頻度が１／３〜１／５に、１分当たりの補修量も倍以上とすることも可能となり、従って、これらのトータルで補修時間は従来法に比して約６割以上も削減することができた。
【００２２】
上記の熱間圧縮成形補修機１０についてさらに説明すると、不定形耐火物５を混練する混練機１５は約２０トンの重量を有し、油圧シリンダー１７の加圧力は１０〜５００ＭＰａである。熱間圧縮成形補修機１０はボックスタイプの水冷ジャケット１１からなる容器の底部にカウンターウエイト１２を装着している。このボックスタイプの水冷ジャケット１１からなる容器はスウィング式支持アーム１３又は図示しないクレーンにより精錬容器１の上方から支持され、熱間の精錬容器１内に装入されている。次いで精錬容器１内の内張りされた耐火物の欠損補修部９にシリンダー軸パイプ１９の先端を当てがい、１０〜５００ＭＰａのシリンダー圧力で内装のシリンダー軸１８により混練物の供給管１６から供給された不定形耐火物を欠損補修部９に押し出して圧縮形成する。この場合、水冷ジャケット１１からなる熱間圧縮成形補修機１０の自重がカウンターウエイト１２により増加しているので、圧縮形成のため加圧力は増強されている。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の方法に使用する熱間圧縮成形補修機の模式的断面図である。
【図２】本発明の方法における熱間圧縮成形補修機による精錬容器の補修状況を模式的に示す断面図である。
【図３】電気炉の炉体内のライニングの構成を模式的に示す断面図である。
【図４】従来の不定形耐火物の吹付けによる精錬容器の補修を示す模式的断面図である。
【符号の説明】
【００２４】
１  精錬容器
２  鉄皮
３  水冷パネル
４  耐火レンガ
５  不定形耐火物
６  蓋
７  電極
８  溶鋼
９  欠損補修部
１０  熱間圧縮補修機
１１  水冷ジャケット
１２  カウンターウエイト
１３  スウィング式支持アーム
１４  供給管
１５  混練機
１６  供給管
１７  油圧シリンダー
１８  シリンダー軸
１９  シリンダー軸パイプ
２０  支点
２１  不定形耐火物容器
２２  噴霧ノズル
２３  加圧空気管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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