(57)【要約】【課題】施工に手間をかけずに、補修時の準パーマ耐火物の脱落を防止する。【解決手段】本発明の混銑車１の耐火物構造２は、鉄皮４の内側に隣接して配備される本パーマれんが９と、鉄皮４から最も離れた内側に配備され且つ装入された溶銑に接するウェアれんが１１と、本パーマれんが９とウェアれんが１１との間に配備される準パーマ耐火物１０と、を有しており、準パーマ耐火物１０は、定形れんが１２と不定形耐火物１３とが、コニカル部３の周方向に沿って交互に配備される構造となっていて、不定形耐火物１３の周方向に沿った施工長さを、当該不定形耐火物１３に隣接する定形れんが１２の周方向に沿った長さで除した比が、１以上５以下とされており、不定形耐火物１３の周方向に沿った施工範囲が、コニカル部３の中心軸を中心として、０°より大きく３０°以下の角度とされている。【選択図】図４
2019123912.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
断面円形でコーン状を呈するコニカル部を有する混銑車において、前記コニカル部のメタルライン以下の高さに配備されると共に鉄皮よりも内側に配備される混銑車の耐火物構造であって、
前記コニカル部の耐火物構造は、前記鉄皮の内側に隣接して配備される本パーマれんがと、前記鉄皮から最も離れた内側に配備され且つ装入された溶銑に接するウェアれんがと、前記本パーマれんがとウェアれんがとの間に配備される準パーマ耐火物と、を有しており、
前記準パーマ耐火物は、定形れんがと不定形耐火物とが、前記コニカル部の周方向に沿って交互に配備される構造となっていて、
前記不定形耐火物の周方向に沿った施工長さを、当該不定形耐火物に隣接する定形れんがの周方向に沿った長さで除した比が、１以上５以下とされており、
前記不定形耐火物の周方向に沿った施工範囲が、前記コニカル部の中心軸を中心として、０°より大きく３０°以下の角度とされている
ことを特徴とする混銑車の耐火物構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、混銑車の鉄皮の内側に設けられる耐火物の構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
製鋼工程では、高炉から受銑した溶銑を、脱Ｃ工程や脱Ｐ工程を行う転炉や脱りん炉まで運搬するために、混銑車が用いられる場合がある。
この混銑車は、回転軸を水平方向に向けた略円筒状の外観（魚雷形状の外観）を有する本体を備えており、本体の内部は溶銑を収容可能なように空洞となっていて、上側に設けられた炉口から出入りした溶銑を収容可能となっている。また、本体の下側には車輪が取り付けられていて、軌道に沿って移動自在とされている。具体的には、混銑車の本体は、長手方向（水平方向）の中央側が円筒形状の直胴部となっており、直胴部の両側には端に向かうにつれて外径が小さくなるようなテーパ形状のコニカル部が設けられている。コニカル部の先端は鏡板（鏡部）で閉塞されている。このように、混銑車の本体は、直胴部、コニカル部、鏡板とを長手方向に順番に組み合わせることで、上述したような魚雷形状に形成されている。
【０００３】
ところで、混銑車の外側は鉄皮で覆われているが、鉄皮の内側には高温の溶銑を運搬するために耐火物が積層した状態で施工されている。この鉄皮内部に施工された耐火物（以降、耐火物構造という）は、一般に鉄皮に接する側（外側）から順に本パーマれんが、準パーマ耐火物、ウェアれんがの３層の耐火物で構成されている。
上述した耐火物構造を構成する耐火物の層のうち、最も内側に配備されて溶銑やスラグと直接反応するウェアれんがは、耐摩耗性、耐溶損性、耐スポーリング性に優れるＡＳＣ（Al2O3-SiC-C)材質のれんがが広く用いられる。これに対して、ウェアれんがの外側に配備される本パーマれんがや準パーマ耐火物は、断熱性、最低限の耐食性（ウェアれんがトラブル時のバックアップ）を優先して選定されるため、シャモット質が広く用いられている。
【０００４】
上述した３層の耐火物のうち、特に準パーマ耐火物は、ウェアれんがと本パーマれんがとの間に配備され、両れんがの緩衝材としての役割を果たす。また、準パーマ耐火物には、ウェアれんがの目地（継ぎ目）に溶銑が入り込んだ（差し込んだ）ときに、入り込んだ溶銑が本パーマれんがまで差し込まないように保護する役割も有する。準パーマ耐火物は、一旦混銑車に施工されると半永久的に利用される本パーマれんがを溶銑の差し込みや衝撃から保護するものとなっている。
【０００５】
ところで、混銑車を一定の回数使用すると、溶銑に接する位置にあるウェアれんがが徐々に損耗する。このようにして損耗が進んだウェアれんがは、次のような手順で補修される。
すなわち、補修を行う際は、損耗が進んだウェアれんがをまず混銑車の内部から抜き取る必要がある。例えば、全体の一部のウェアれんがを重機を用いて抜き取り、抜き取ったウェアれんがを新しいウェアれんがに交換する。ところが、このときウェアれんがの背面に施工された耐火物（例えば、本パーマれんが）にも衝撃が加わってしまう場合がある。このような衝撃が加わると、衝撃で本パーマれんがなどの耐火物が剥がれてしまう可能性がある。
【０００６】
つまり、混銑車においては、ウェアれんがの交換補修の際にも耐火物（本パーマれんがや準パーマれんが）の剥離が発生しないような耐火物構造が必要となる。
この点、従来は、以下に示すような耐火物構造が提案されている。
例えば、特許文献１には、混銑車の内張り用不定形耐火物を流し込み施工するため、混銑車内に中子を配置して、不定形耐火物を精度よくかつ作業効率よく固定できるようにした技術が開示されている。この特許文献１の技術は、混銑車の鉄皮の内面に形成された永久張り耐火物（本パーマれんが）の表面に、不定形耐火物を流し込み施工するものであり、混銑車の鉄皮に複数の貫通孔を配設しておき、これら貫通孔にアンカを炉内に突き出すように差し込むものとなっている。具体的には、特許文献１の技術では、上述したアンカの炉外頭部を混銑車鉄皮の外部に設けたアンカ固定構造物により固定し、次いで混銑車鉄皮の内面に永久張り耐火物を内張り形成し、各アンカの炉内側先端部で中子を位置決め、固定した後、混銑車鉄皮の内面に形成した永久張り耐火物と中子との間隙に不定形耐火物を流し込み施工している。
【０００７】
また、特許文献２には、鉄皮側から、熱伝導率が０．５〜２．５Ｋｃａｌ／ｍｈ°Ｃの本パーマれんがと、熱伝導率が５〜２０Ｋｃａｌ／ｍｈ°Ｃの準パーマれんがの順に形成し、さらに、溶湯と接する稼働面部を準パーマれんがの熱伝導率を越えない熱伝導率を有する不定形耐火物によって形成した混銑車の多層耐火ライニング構造の技術が開示されている。
【０００８】
また、特許文献３には、使用で厚みが薄くなった混銑車の内張り煉瓦上に不定形耐火物を施工することで、不定形耐火物の耐用性を改良する技術が開示されている。
さらに、特許文献４には、要補修混銑車内の残存内張りれんがに付着する地金を除去する段階と、混銑車の炉口をほぼ水平に向けた底部位置の残存内張りれんがを複数個抜き取つた後に所定内張り厚みを保有する内張りれんがを挿入固定する段階と、残存内張りれんがの目地部に複数個のアンカー部材を打込む段階と、挿入固定した内張りれんが上に半円筒形型枠を載置し位置決めする段階と、型枠と残存内張りれんが間の空間に不定形耐火物を圧入する段階と、混銑炉の下半部の補修完了後前記型枠を除去し該混銑炉を１８０度反転する段階と、反転して下方に位置した上半部を上記と同一手法により不定形耐火物を圧入して上半部の補修を完了する段階と、混銑炉および型枠を９０度反転して下半部および上半部間に残存する未施工空間に上記同一手法により不定形耐火物を圧入する段階と、炉口部に独立した型枠を設け上記と同一手法により不定形耐火物を圧入する段階と、を有して成る混銑車の内張り耐火物の補修技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平１０−０５３８０５号公報
【特許文献２】特開平９−０５９７０７号公報
【特許文献３】特開２０００−２１２６２４号公報
【特許文献４】特開昭６２−１５８８０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、上述した特許文献１や特許文献２の技術は、内張り耐火物として不定形の耐火物を使用する技術を開示するものであるが、準パーマ耐火物に適用するにあたっては中子を設置したり、長い工期が必要となったりするため、施工に多くの手間がかかるものとなっている。
また、特許文献３や特許文献４の技術は、厚みのある内張りれんが（ウェアれんが）に不定形耐火物を施工するものであり、支えや施工用の枠がない準パーマ耐火物に用いた場合には施工時に不定形耐火物が脱落してしまう虞がある。
【００１１】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたものであり、施工に手間がかからないものでありながら、ウェアれんがの補修時に準パーマ耐火物や本パーマ耐火物が脱落することを防止できる混銑車の耐火物構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記課題を解決するため、本発明の混銑車の耐火物構造は以下の技術的手段を講じている。
即ち、本発明の混銑車の耐火物構造は、断面円形でコーン状を呈するコニカル部を有する混銑車において、前記コニカル部のメタルライン以下の高さに配備されると共に鉄皮よりも内側に配備される混銑車の耐火物構造であって、前記コニカル部の耐火物構造は、前記鉄皮の内側に隣接して配備される本パーマれんがと、前記鉄皮から最も離れた内側に配備され且つ装入された溶銑に接するウェアれんがと、前記本パーマれんがとウェアれんがとの間に配備される準パーマ耐火物と、を有しており、前記準パーマ耐火物は、定形れんがと不定形耐火物とが、前記コニカル部の周方向に沿って交互に配備される構造となっていて、前記不定形耐火物の周方向に沿った施工長さを、当該不定形耐火物に隣接する定形れんがの周方向に沿った長さで除した比が、１以上５以下とされており、前記不定形耐火物の周方向に沿った施工範囲が、前記コニカル部の中心軸を中心として、０°より大きく３０°以下の角度とされていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の混銑車の耐火物構造によれば、施工に手間がかからないものでありながら、ウェアれんがの補修時に準パーマ耐火物や本パーマ耐火物が脱落することを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の耐火物構造が設けられる混銑車を示した図である。
【図２】本発明の混銑車を図１のコニカルを断面１、断面２、断面３に平行に任意の位置で切断した場合の耐火物構造の断面図、及び耐火物構造のＢ−Ｂ線断面図である。
【図３】本発明の混銑車を、長手方向に沿って最上部で切り欠いて展開した場合の展開図である。
【図４】本発明の準パーマ耐火物を、混銑車の長手方向に沿って最上部で切り欠いて展開して示した展開図である。
【図５】実施例及び比較例１の準パーマ耐火物を、混銑車の長手方向に沿って最上部で切り欠いて展開して示した展開図である。
【図６】比較例２及び比較例３の準パーマ耐火物を、混銑車の長手方向に沿って最上部で切り欠いて展開して示した展開図である。
【図７】準パーマ不定形耐火物の施工時の脱落状態を示した図である。
【図８】ウェアれんがの交換補修と補修後のウェアれんがのズレを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明に係る混銑車１の耐火物構造２の実施形態を、図面に基づき詳しく説明する。
本実施形態の耐火物構造２は、断面円形コーン状のコニカル部３を有する混銑車１において、鉄皮４の内側に配備されるものである。具体的には、この耐火物構造２は、混銑車１の本体のうち、両端に設けられるコニカル部３に設けられるものであり、コニカル部３の中でもメタルライン５以下の高さに設けられるものである。
【００１６】
以降では、まず本発明の耐火物構造２が設けられる混銑車１についてそれぞれ説明する。
図１に示すように、本発明の混銑車１は、高炉から出銑した溶銑を受銑して、次工程である脱Ｃ工程や脱Ｐ工程が行われる転炉や脱りん炉まで運搬する本体を備えている。混銑車１の本体は、長手方向の中央側に円筒形の直胴部６を有しており、直胴部６の両側には端に向かうにつれて一定の減少率で円筒の半径が小さくなる断面円形コーン状（テーパコーン状）のコニカル部３がそれぞれ形成されている。
【００１７】
また、混銑車１の本体の上部（直胴部６の上部）には炉口７が形成されていて、混銑車１の内部に溶銑を入れたり混銑車１の内部から溶銑を出したりできるようになっている。さらに、混銑車１の両端には、上下方向に切り立った鏡部８が形成されている。
そして、混銑車１の本体は、表面が厚みのある鉄皮４で覆われており、内部の溶銑重量を支持できるようになっていて、この鉄皮４の内側に、溶銑の高温に耐えられるように耐火物を積層した耐火物構造２が施工されている。
【００１８】
図２に示すように、混銑車１の鉄皮４の内部に設けられる耐火物構造２は、鉄皮４に接する外側から順番に本パーマれんが９、準パーマ耐火物１０、ウェアれんが１１の３層の耐火物で構成されている。
上述した３層のうち、最も内側に形成されるウェアれんが１１は、混銑車１の内部に収容された溶銑やスラグと直接接触するため、溶銑やスラグに対して耐摩耗性、耐溶損性、耐スポーリング性を有する材質で形成されている。本実施形態では、このウェアれんが１１には、ＡＳＣ（Al2O3-SiC-C)材質の不定形耐火物が用いられている。
【００１９】
また、上述した３層のうち、最も外側に形成される本パーマれんが９は、ウェアれんが１１に溶銑の差し込みなどのトラブルが起こった時であっても、溶銑が混銑車１の車外に漏れ出ることがないように、ウェアれんが１１のバックアップとして設けられている。つまり、本パーマれんが９は、最低限の断熱性や耐食性を備えていれば十分であるため、これらの特性を備えた耐火物材質で形成されている。本実施形態では、この本パーマれんが９には、シャモット質の定形れんが用いられている。
【００２０】
準パーマ耐火物１０は、上述した本パーマれんが９と同様に、断熱性、最低限の耐食性を優先してシャモット質が広く用いられる。準パーマ耐火物１０は、ウェアれんが１１と本パーマれんが９の間の緩衝材としての役割と、ウェアれんが１１の目地（継ぎ目）に溶銑が差し込んだときに、本パーマれんが９まで溶銑が差し込まないように保護する役割を有する。なお、この準パーマ耐火物１０については、後ほど詳しく説明する。
【００２１】
なお、「本パーマれんが９」、「準パーマ耐火物１０」、「ウェアれんが１１」は、現場で慣用的に使用されている用語であり、本明細書においても同義で使用する。
すなわち、コニカル部３の鉄皮４のすぐ内側に設置されるれんがを「本パーマれんが９」と呼んでおり、第一層とも言える。また、「本パーマれんが９」の上層（コニカル部３の径方向内側）に配備されるれんがを「準パーマ耐火物１０」と呼んでいる。「準パーマ耐火物１０」は第二層である。上記構造ゆえ、「本パーマ」や「準パーマ」に代えて、「第１パーマ」や「第２パーマ」と呼んでも良いし、「外パーマ」や「内パーマ」と呼んでも良い。「本パーマれんが９」と「準パーマ耐火物１０」とは、略同様の組成を有するものとなっている。
【００２２】
「準パーマれんが」の上層（コニカル部３の径方向内側）に配備されるれんがを「ウェアれんが１１」と呼んでいる。このウェアれんが１１は、高温の溶銑に接するため、溶損を余儀なくされるれんがであり、必要に応じて補修・張替えがなされるものである。
上述した耐火物構造２を備えた混銑車１を一定の回数使用すると、ウェアれんが１１が使用に伴って損耗し、一定以下の厚みまで損耗が進むと、漏銑を防止するために損耗したウェアれんが１１を抜き取って新しいウェアれんが１１と交換する補修（交換補修）を行うことが必要となる。このようなウェアれんが１１の補修方法としては、ブレーカー等の重機で衝撃を与えつつウェアれんが１１を一部抜き取り、新しいウェアれんが１１を交換する交換補修方法が一般的である。このとき、例えば重機が用いて残存するウェアれんが１１を抜き取ろうとすると、背面の耐火物に重機からの衝撃が及び、ひどい場合は準パーマ耐火物１０や本パーマれんが９が脱落してしまう可能性がある。
【００２３】
そこで、本発明の混銑車１では、上述したコニカル部３のメタルライン５以下の高さに位置する準パーマ耐火物１０に、定形れんが１２と不定形耐火物１３とが、コニカル部３の周方向に沿って交互に配備される構造を採用し、上記した不都合が発生しないようにしている。
なお、このメタルライン５とは、混銑車１による溶銑の移送時（溶銑の非排出時）に（炉口７が上部を向いている時に）溶銑が直接触れている範囲を示すものである。つまり、図１を例に挙げれば、このメタルライン５は、円筒状とされた直胴部６及びテーパコーン状とされたコニカル部３の内部を、水平方向に沿って横切る面（図１の上側の点線）として示される。
【００２４】
また、図３の例であれば、メタルライン５は、混銑車１の最上部を長手方向に沿って通る線を境に展開した場合に、コニカル部３の展開部分において、およそ２００°の中心角を持つ円弧状（扇状）の領域（図３においてグレーで示され、円周長が７３９８ｍｍの領域）の端部として示される。すなわち、上述した「メタルライン５よりも低い位置にある準パーマ耐火物１０」とは、図３においてコニカル部３のグレーで示される領域に設けられる準パーマ耐火物１０に他ならない。
【００２５】
さて、図２に示すように、準パーマ耐火物１０を構成する定形れんが１２は、耐火物メーカーにおいてプレスなどの手段により粉末の耐火物を一定の形状に成形した耐火物（いわゆる耐火れんが）である。このような定形れんが１２には、例えばAl2O3が50％でSiO2が46％のシャモット質の耐火物材質を用いることができる。また、この定形れんが１２の寸法については、コニカル部３の周方向に沿うように並べられる横幅が50〜250ｍｍ、コニカル部３の径方向に沿う厚みが10〜150ｍｍとすると良い。これらの耐火物材質や寸法を有する耐火物れんがは、寸法が定まっているため、後述する不定形耐火物１３を施工（塗工）する際に施工厚みを出すための基準となるものとなっている。
【００２６】
また、準パーマ耐火物１０を構成する不定形耐火物１３は、上述した定形れんが１２が一定の形状に加工されているのに対し、キャスタブルのように任意の形状に変更して施工可能なものであり、本明細書では形状が定まった定形れんが１２と区別する意味で不定形耐火物１３と呼称される。つまり、不定形耐火物１３は、定形耐火物（定形れんが１２）とは異なり施工場所において任意の形状や寸法に施工できるものである。
【００２７】
なお、不定形耐火物１３は、定形れんが１２に比べれば施工は容易ではあるが、一定の厚みとするためには厚さの基準が必要である。そこで、図２や図４に示すように、準パーマ耐火物１０において、不定形耐火物１３は、厚みが一定の定形れんが１２を基準として、定形れんが１２と交互に層状（コニカル部３の週方向に沿って層状）に施工されることで、一定の厚みに施工することを可能としている。
【００２８】
また、本発明の混銑車１に採用される耐火物構造２（特に準パーマ耐火物１０の構成）は、上述した定形れんが１２と不定形耐火物１３とを周方向に交互に備えるだけでなく、次の「特徴１」、「特徴２」に示すような２つの特徴を有するものともなっている。
（特徴１）
「コニカル部３の末端の直胴部６との結合位置から先端の鏡部８までの長手方向の全領域の断面において、不定形耐火物１３の周方向に沿った施工長さを、不定形耐火物１３に隣接する定形れんが１２の周方向に沿った長さで除した比が、１以上且つ５以下とされている」
（特徴２）
「不定形耐火物１３の周方向に沿った施工範囲が、コニカル部３の中心軸を中心として、０°より大きく且つ３０°以下の角度とされている」
次に、上述した２つ特徴と、このような特徴を設けることで得られる作用効果について説明する。
【００２９】
次に、上述した準パーマ耐火物１０における２つの特徴について、説明する。
特徴１は、互いに隣接し合う不定形耐火物１３と定形れんが１２とについて、不定形耐火物１３の周方向の長さ（コニカル部３の中心線の中心とする円周に沿った長さ）をＬＮ、定形れんが１２の周方向の長さをＬＳとした場合に、それぞれの長さの比(ＬＮ/ＬＳ)を１以上、５以下とするというものである。
【００３０】
この長さの比(ＬＮ/ＬＳ)は、コニカル部３のメタルライン５以下の高さにおいては、長手方向のいずれかの箇所でも、言い換えれば長手方向のどの場所で切断した場合にも、上述した長さの比(ＬＮ/ＬＳ)が１以上、かつ、５以下を満足する必要がある。
上述した長さの比(ＬＮ/ＬＳ)が１未満のときは、隣り合った定形れんが１２の間に不定形耐火物１３を施工するに充分な隙間ができず、耐火物構造２中で不定形耐火物１３が十分に充填できなくなる。また、定形れんが１２同士が近い距離に隣接して配備される場合には、定形れんが１２同士が径内側で接触し合う可能性がある。そのため、定形れんが１２の一部を削るなどして定形れんが１２同士が接触しないように加工することが必要となり、れんがを加工する手間の分だけ施工期間が延びることになる。
【００３１】
一方、上述した長さの比(ＬＮ/ＬＳ)が５より大きいときは、隣り合った定形れんが１２間の間隔が長くなりすぎて、ウェアれんが１１の交換補修時に背面の準パーマ耐火物１０（不定形耐火物１３）が脱落する可能性がある。
それゆえ、本発明の混銑車１に採用される耐火物構造２では、施工期間を短縮化しつつ準パーマ耐火物１０の脱落を防止できるように、長さの比(ＬＮ/ＬＳ)を１以上、５以下としているのである。
【００３２】
特徴２は、定形れんが１２間に施工される不定形耐火物１３の周方向の長さを中心角換算で0°より大きく、30°以下にするというものである。この特徴２は、実際に混銑車１の内部で不定形耐火物１３のような流動性を有する耐火物を施工する場合に、安定した施工が可能かどうかによって規定されるものである。
すなわち、実際に混銑車１の内部で、例えば垂直に切り立った本パーマれんが９の面（垂直面）に沿って、準パーマ耐火物１０を構成する不定形耐火物１３を塗工する場合を考える。このとき、水平方向に沿って定形れんが１２を最初に施工し、施工された上下の定形れんが１２の間に不定形耐火物１３を施工する。この不定形耐火物１３の施工は、本パーマれんが９の表面に沿って不定形耐火物１３を下から上に塗り広げるものであるので、本パーマれんが９の表面の曲率があまり大きすぎると（本パーマれんが９が手前に大きくせり出していると）、自重で不定形耐火物１３が崩れて落ちる可能性がある。そのため、不定形耐火物１３の塗工範囲はあまり広く（塗工面の傾斜角度をあまり大きく）することはできない。
【００３３】
すなわち、不定形耐火物１３が30°より大きいと施工中に不定形耐火物１３が脱落する可能性があるため、不定形耐火物１３を30°以下の幅で定形れんが１２と交互に施工することで、不定形耐火物１３と、この不定形耐火物１３の外側に施工された本パーマれんが９とを脱落なく固定することができる。
以上のことから、上述した特徴１、特徴２を兼ね備えた本発明の耐火物構造２では、施工に手間がかからないものでありながら、ウェアれんが１１の補修時に準パーマ耐火物１０や本パーマれんが９が脱落することを防止できるのである。
【実施例】
【００３４】
次に、比較例及び実施例を用いて、本発明の混銑車１の耐火物構造２が有する作用効果について詳しく説明する。
実施例及び比較例は、定形れんが１２と不定形耐火物１３との施工範囲（施工される周方向長さ及び施工される角度範囲）をさまざまに変化させた準パーマ耐火物１０について、「準パーマ耐火物１０の施工時間」、「定形れんが１２の間に不定形耐火物１３を施工した場合の脱落の有無」、「ウェアれんが１１を交換した場合の準パーマ耐火物１０脱落の有無」を評価したものである。
【００３５】
具体的には、実施例及び比較例の準パーマ耐火物１０は、容量が300tの混銑車１に施工される耐火物構造２に用いられるものである。この混銑車１は、鉄皮４の直胴部６の内径が4218mm、長手方向の長さが3600mmとされている。また、コニカル部３は、長手方向の長さが3665mmであり、側方から見た場合に水平方向に対して15.05°の角度で傾斜したテーパ形状とされている。
【００３６】
上述した準パーマ耐火物１０を構成する定形れんが１２は、化学組成がAl2O3:50％、SiO2:46％のシャモット質を用いた定形サイズのれんがであり、長手方向の長さが230mm、周方向に沿った幅が114mm、径方向の厚みが20mmとされている。また、不定形耐火物１３は、化学組成がAl2O3:43％、SiO2:47％のシャモット質キャスタブルであり、施工環境に合わせて添加水分を適宜1〜5％に調整して施工されている。
【００３７】
ウェアれんが１１は、化学組成がAl2O3:72〜80％、SiC:4〜8％、C:14％のASCれんがであり、180mm〜450mmの施工厚みに施工している。
また、図５の左側に示すように、実施例は、最下部を長手方向に沿って切断して展開したコニカル部３について、長手方向の３カ所（断面１、断面２、断面３）で確認したものである。それぞれの断面では、定形れんが１２と不定形れんが１３とが周方向に交互に形成されており、定形れんが１２と不定形耐火物１３との長さ比が1.22〜5.00、不定形耐火物１３の施工角度が5.2〜15.5°の範囲になっている。
【００３８】
なお、断面１は長手方向に沿った長さが3600mmのコニカル部３のうち、コニカル部３の先端（反直胴部６の先端）を上下方向に切断したものである。また、断面２は、コニカル部３の長手方向の中間を上下方向に切断したものである。断面３は、コニカル部３の長手方向の直胴部６側の端部を上下方向に切断したものである。
図５の右側に示すように、比較例１は、実施例１と同様に断面１、断面２、断面３のそれぞれで、定形れんが１２と不定形れんが１３との配備状態を確認したものである。比較例１では、定形れんが１２と不定形耐火物１３との長さ比が5.00、不定形耐火物１３が施工される周方向の角度範囲が15.5°、21.3°、34.3°の準パーマ耐火物１０が得られている。つまり、比較例１は、コニカル部３の中でも外径が小さい断面３の位置で、定形れんが１２が抜けている箇所があり、不定形耐火物１３が施工される角度範囲が、本発明で規定される30°を超えており、本発明の角度範囲外となっている。
【００３９】
図６の左側に示すように、比較例２は、比較例１と同様に断面１、断面２、断面３のそれぞれで、定形れんが１２と不定形れんが１３との配備状態を確認したものである。比較例２では、定形れんが１２と不定形耐火物１３との長さ比が0.04〜5.00、不定形耐火物１３の施工角度が0.3°〜15.5°の準パーマ耐火物１０が得られている。つまり、比較例２は、コニカル部３の中でも外径が小さい断面３の位置で、定形れんが１２同士の間隔が非常に狭くなっており、定形れんが１２と不定形耐火物１３との長さ比が、本発明で規定される1.0を下回るものであり、本発明の角度範囲外となっている。
【００４０】
図６の右側に示すように、比較例３は、比較例１や比較例２と同様に断面１、断面２、断面３のそれぞれで、定形れんが１２と不定形れんが１３との配備状態を確認したものである。比較例３では、定形れんが１２と不定形耐火物１３との長さ比が1.22〜6.14、不定形耐火物１３の施工角度が0.3°〜15.5°の準パーマ耐火物１０が得られている。つまり、比較例３は、コニカル部３の中でも外径が大きい断面１の位置で、定形れんが１２同士の間隔が非常に広くなっており、定形れんが１２と不定形耐火物１３との長さ比が、本発明で規定される5.0を上回るものであり、本発明の角度範囲外となっている。
【００４１】
上述した実施例１及び比較例１〜比較例３について、上述した「準パーマ耐火物１０の施工時間」、「定形れんが１２の間に不定形耐火物１３を施工した場合の脱落の有無」、「ウェアれんが１１を交換した場合の準パーマ耐火物１０脱落の有無」を評価した結果を、表１から表４に示す。
【００４２】
【表１】
2019123912.tif 000003
【００４３】
【表２】
2019123912.tif 000004
【００４４】
【表３】
2019123912.tif 000005
【００４５】
【表４】
2019123912.tif 000006
【００４６】
なお、表１〜表４の評価項目の一つである「準パーマ耐火物１０の施工時間」は、混銑車１の耐火物構造２を全補修（全修理）した場合の総補修時間（施工時間）を基準とした場合に、施工時間が短縮化できているかどうかを示すものである。具体的には、表５に示すように、本発明の耐火物構造２を有する混銑車１について、混銑車１に設けられている耐火物構造２を全て取り除いて新しくする補修（修理）を行った場合（全耐火物を施工する修理を行った場合）には、２３日の工期が必要になる。
【００４７】
【表５】
2019123912.tif 000007
【００４８】
しかし、本発明を採用する前の従来の耐火物構造２であれば、表５のうち工程番号が「４」で示される「準パーマれんが施工」にかかる日数は５日となり、本発明の「３日」よりも２日も工期がかかってしまうことがわかる。つまり、本実施例では、「準パーマれんが施工」に必要な日数が３日より大きい場合を「×」の評価、「準パーマれんが施工」に必要な日数が３日以下の場合を「○」の評価とした。
【００４９】
また、「定形れんが１２の間に不定形耐火物１３を施工した場合の脱落の有無」は、準パーマれんがの施工において、最初に定形れんが１２を施工した後、施工した定形れんが１２の上に不定形耐火物１３を積み上げて施工する場合に、不定形耐火物１３が施工できずに脱落してしまうか否かを評価したものである。この評価では、不定形耐火物１３が脱落した場合を「×」の評価、不定形耐火物１３が脱落しなかった場合を「○」の評価とした。
【００５０】
さらに、「ウェアれんが１１を交換した場合の準パーマ耐火物１０脱落の有無」は、混銑車１に最初に施工されていた準パーマ耐火物１０、言い換えれば損耗により交換が必要とされる準パーマ耐火物１０が、ウェアれんが１１の交換時のブレーカによる衝撃で落下するか否かを評価したものである。この評価では、準パーマ耐火物１０が脱落した場合を「×」の評価、準パーマ耐火物１０が脱落しなかった場合を「○」の評価とした。
【００５１】
表１〜表４によれば、上述した特徴１及び特徴２を満足する場合には、準パーマ耐火物１０の施工時間を３日以内にすることができ、定形れんが１２の間に不定形耐火物１３を施工した場合でも不定形耐火物１３が脱落することがなく、ウェアれんが１１を交換した場合でも重機の衝撃で準パーマ耐火物１０が脱落することがないことがわかる。以上のことから、上述した特徴１、特徴２を兼ね備えた本発明の耐火物構造２では、施工に手間がかからないものでありながら、ウェアれんが１１の補修時に準パーマ耐火物１０や本パーマ耐火物が脱落することを防止できると判断される。
【００５２】
すなわち、本発明の耐火物構造２では、ウェアれんが１１の交換に伴う重機の衝撃が加えられても、準パーマ耐火物１０や本パーマれんが９が脱落することがない。というのも、本発明の耐火物構造２に設けられる準パーマ耐火物１０は、上述した長さ比で５以下となっているため、周方向に隣り合った定形れんが１２同士の間隔が広くなりすぎることはない。つまり、隣り合った定形れんが１２同士の間には定形れんが１２に比べれば脱落を起こしやすい不定形耐火物１３が施工され、衝撃を加えれば脱落を起こしやすい状態となっている。しかし、上述したように隣り合った定形れんが１２同士の間隔が広くなりすぎなければ、不定形耐火物１３を定形れんが１２で脱落しないように支えることができるため、不定形耐火物１３（準パーマ耐火物１０）の脱落、ひいては準パーマ耐火物１０の外側に施工される本パーマれんが９の脱落をも確実に防止することができる。そのため、脱落した準パーマ耐火物１０や本パーマれんが９を補修する作業に手間がかかることはなく、ウェアれんが１１の補修時の作業に多大な施工日数が必要とされることはないし、補修作業も簡便なものとなる。
【００５３】
なお、今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。特に、今回開示された実施形態において、明示的に開示されていない事項、例えば、運転条件や操業条件、各種パラメータ、構成物の寸法、重量、体積などは、当業者が通常実施する範囲を逸脱するものではなく、通常の当業者であれば、容易に想定することが可能な値を採用している。
【符号の説明】
【００５４】
１  混銑車
２  耐火物構造
３  コニカル部
４  鉄皮
５  メタルライン
６  直胴部
７  炉口
８  鏡部
９  本パーマれんが
１０  準パーマ耐火物
１１  ウェアれんが
１２  定形れんが
１３  不定形耐火物
【図１】
2019123912.tif 000008
【図２】
2019123912.tif 000009
【図３】
2019123912.tif 000010
【図４】
2019123912.tif 000011
【図５】
2019123912.tif 000012
【図６】
2019123912.tif 000013
【図７】
2019123912.tif 000014
【図８】
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