(57)【要約】【課題】堰耐火物全体の構成を複雑なものとせずに亀裂の発生を抑制する。【解決手段】取鍋から溶鋼を受け入れる受湯側２と溶鋼を鋳型に排出する鋳込み側３の間に、溶鋼を通す流路１２ａを幅方向の両側下部に備えた堰耐火物１１を設けた誘導加熱型タンディッシュ１に、堰耐火物１１を施工する方法である。先ず、誘導加熱用鉄芯を通すためのコイルダクト５の周囲に不定形耐火物１３，１４を流し込んで不定形耐火物層を施工する。次に、流路１２ａを形成した湯道耐火物１２を、前記不定形耐火物１３，１４層の堰耐火物１１の幅方向の両側下部に、ブロック耐火物１６〜１８を、前記不定形耐火物１３，１４層の湯道耐火物１２側、及び前記不定形耐火物１３，１４層の湯道耐火物１２の受湯側２と鋳込み側３の稼働面側に配置した後、これらブロック耐火物１６〜１８及び湯道煉瓦１２と不定形耐火物１３，１４層との間隙に不定形耐火物１５を施工する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
取鍋から溶鋼を受け入れる受湯側と、溶鋼を鋳型に排出する鋳込み側と、前記受湯側と前記鋳込み側の間に、前記受湯側から前記鋳込み側へ溶鋼を通す流路を幅方向の両側下部に備えた堰耐火物を設けた誘導加熱型タンディッシュに、前記堰耐火物を施工する方法であって、
先ず、前記誘導加熱用鉄芯を通すためのコイルダクトの周囲に不定形耐火物を流し込んで複数の不定形耐火物層を施工し、
次に、前記流路を形成した湯道耐火物を、前記施行した不定形耐火物層の、堰耐火物の幅方向の両側下部に、また、ブロック耐火物を、複数の不定形耐火物層の湯道耐火物側、及び前記複数の不定形耐火物層の、湯道耐火物の前記受湯側と前記鋳込み側の稼働面側に配置した後、これらブロック耐火物及び湯道煉瓦と複数の不定形耐火物層との間隙に不定形耐火物を施工することを特徴とする誘導加熱型タンディッシュの堰耐火物施工方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法で施工した誘導加熱型タンディッシュの堰耐火物を補修する方法であって、
湯道耐火物の受湯側と鋳込み側の稼働面から、これら稼働面側に施工したブロック耐火物を回収できる厚み分だけ、ブロック耐火物と複数の不定形耐火物層との間隙に施工した不定形耐火物を解体して前記ブロック耐火物を取り出した後、
この取り出したブロック耐火物を補修した補修ブロック耐火物を湯道耐火物の受湯側と鋳込み側の稼働面側に配置し、この補修ブロック耐火物と複数の不定形耐火物層との間隙に不定形耐火物を流し込んで施工することを特徴とする誘導加熱型タンディッシュの堰耐火物補修方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、誘導加熱型タンディシュの堰耐火物を施工する方法、及びこの方法で施工した堰耐火物を補修する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
連続鋳造において、鋳型に供給する溶鋼中の介在物浮上分離と、複数の鋳型へ溶鋼を分配することを目的として、誘導加熱用鉄芯を備えた誘導加熱型タンディッシュが使用されている。
【０００３】
この誘導加熱型タンディッシュ１は、図５に示すように、取鍋から溶鋼を注入される受湯側２と、タンディッシュ１内の溶鋼を排出孔３ａから鋳型に排出する鋳込み側３を、大型の堰耐火物４によって区画している。そして、前記堰耐火物４の幅方向（図５（ａ）の紙面上下方向）の両側下部に形成した流路４ａを受湯側２から鋳込み側３に溶鋼が通過する際に、前記堰耐火物４の前記両流路４ａ間に設けた誘導加熱用鉄芯で加熱するように構成している。
【０００４】
前記大型の堰耐火物４は、タンディッシュに設置した状態をタンディッシュの上方から見た場合に、図６に示すように、誘導加熱用鉄芯を通すコイルダクト５の孔５ａを中央に、その周囲を定形煉瓦６、ブロック耐火物７等の複数種の耐火物を組み合わせて施工して形成されている。なお、図６中の８は湯道耐火物を示す。
【０００５】
このような構成の堰耐火物は、タンディッシュを繰り返し再使用する過程で、加熱、冷却、振動の影響で、耐火物に亀裂が発生したり、煉瓦間の目地が開く現象が発生し、これら亀裂や目地開きが次第に進展して最終的に地金差しにまで至り補修が困難となる。従って、地金差しに至った段階で堰耐火物を解体することになってコスト的にも割高となる。
【０００６】
そのため、大型の堰耐火物を形成する場合は、コスト的に割高となる問題がある。また、施工の際に不定形耐火物を多量に流し込んで施工厚さを厚くした場合は、その乾燥に長時間を要するため、堰耐火物の施工時間が長くなる。
【０００７】
一方、複数種の耐火物を組み合わせて堰耐火物を施工する場合は、施工作業が複雑になって施工精度に施工作業者による個人差が生じるという問題がある。
【０００８】
なお、以降において、定形耐火物（若しくは定形煉瓦）は、予め成形・焼成された耐火物を意味し、不定形耐火物とは、粉粒体または練り土状の耐火物を意味する。また、ブロック耐火物とは、通常、現地における施工で流し込みをする不定形耐火物を意味し、予め成形・乾燥された耐火物である。
【０００９】
誘導加熱型タンディッシュの前記問題点に鑑みて、特許文献１では、受湯側と鋳込み側を連通する流路を形成する耐火物スリーブを、異種不定形耐火物によって定形に製造されるブロック体の所定位置に膨張吸収耐火材を介在させて予め製造したスリーブ煉瓦を配置して一体化する方法が開示されている。
【００１０】
この特許文献１で開示された方法によれば、スリーブ煉瓦とブロック体に亀裂が発生するのを防止することができるが、それ以外の堰耐火物の構成部分における地金差しを防止することについて言及した記載はない。
【００１１】
また、特許文献２には、タンディッシュの鉄皮の内側に取付け固定した押え部材の先端を、堰耐火物を構成する耐火物内及び耐火物上面の何れか一方又は双方に埋設させることで、堰耐火物への亀裂や耐火物の緩みの発生を抑制する方法が開示されている。
【００１２】
しかしながら、この特許文献２にも、堰耐火物の構造に基づいて発生する亀裂を抑制することについて言及した記載はない。
【００１３】
また、特許文献３には、内側が溶鋼の流路となった内筒湯道耐火物の外側に、断熱材を介して外筒湯道耐火物を同心状に装着したタンディッシュの湯道耐火物が開示されている。
【００１４】
この特許文献３で開示された湯道耐火物は、予熱時に内筒湯道耐火物と外筒湯道耐火物との温度が急激に増大しても過大な熱応力を生じることがなく、また、タンディッシュを繰り返し再使用した時の加熱、冷却に対する熱応力も抑制できるので、湯道耐火物に亀裂が発生するのを防止することができる。
【００１５】
しかしながら、特許文献３で開示された湯道耐火物は、湯道耐火物を内筒湯道耐火物と外筒湯道耐火物に分割しているために目地が多くなって、目地の緩みによる地金差しが発生する箇所が多くなるという問題がある。また、湯道耐火物以外の堰耐火物の構成部分における地金差しを防止することに言及した記載もない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】特許第３２０５１１９号公報
【特許文献２】特許第５０７５６５１号公報
【特許文献３】特開平９−２２０６４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明が解決しようとする問題点は、特許文献１〜３で開示された技術では、堰耐火物の構造に基づいて発生する亀裂の抑制や、スリーブ煉瓦とブロック体或いは湯道耐火物以外の堰耐火物の構成部分における地金差しを防止することに言及した記載はないという点である。つまり、前記特許文献１〜３で開示された技術は堰耐火物の部分的な改善であるという点である。
【００１８】
本発明では、堰耐火物の全体の耐火物構成や堰構造を改善することで地金差しを軽減させることを目的としている。
【００１９】
具体的には、本発明は、堰耐火物全体の構成を複雑なものとすることなく亀裂の発生を抑制することで、安価に、施工時間が長くならず、施工精度に施工作業者の個人差が生じることのないようにすることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
本発明は、
取鍋から溶鋼を受け入れる受湯側と、溶鋼を鋳型に排出する鋳込み側と、前記受湯側と前記鋳込み側の間に、前記受湯側から前記鋳込み側へ溶鋼を通す流路を幅方向の両側下部に備えた堰耐火物を設けた誘導加熱型タンディッシュに、前記堰耐火物を施工する方法であって、
先ず、前記誘導加熱用鉄芯を通すためのコイルダクトの周囲に不定形耐火物を流し込んで複数の不定形耐火物層を施工し、
次に、前記流路を形成した湯道耐火物を、前記施行した不定形耐火物層の、堰耐火物の幅方向の両側下部に、また、ブロック耐火物を、複数の不定形耐火物層の湯道耐火物側、及び前記複数の不定形耐火物層の、湯道耐火物の前記受湯側と前記鋳込み側の稼働面側に配置した後、これらブロック耐火物及び湯道煉瓦と複数の不定形耐火物層との間隙に不定形耐火物を施工することを最も主要な特徴としている。
【００２１】
本発明の堰耐火物施工方法は、大型の堰耐火物を、湯道耐火物と、不定形耐火物と、ブロック耐火物を用いて施工し、定形煉瓦積みを不要とするので、堰耐火物全体の構成が複雑なものとならず、しかも、煉瓦間の目地数も大幅に減少する。また、ブロック耐火物を多く使用するので、大型の堰耐火物であっても不定形耐火物の施工量を低減できる。また、複数の不定形耐火物層の外側にブロック耐火物を施工するので、亀裂の進展を抑えることができる。
【００２２】
また、本発明は、
本発明方法で施工した誘導加熱型タンディッシュの堰耐火物を補修する方法であって、
湯道耐火物の受湯側と鋳込み側の稼働面から、これら稼働面側に施工したブロック耐火物を回収できる厚み分だけ、ブロック耐火物と複数の不定形耐火物層との間隙に施工した不定形耐火物を解体して前記ブロック耐火物を取り出した後、
この取り出したブロック耐火物を補修した補修ブロック耐火物を湯道耐火物の受湯側と鋳込み側の稼働面側に配置し、この補修ブロック耐火物と複数の不定形耐火物層との間隙に不定形耐火物を流し込んで施工することを最も主要な特徴としている。
【００２３】
本発明の堰耐火物補修方法は、堰耐火物の解体時にブロック耐火物を回収して、再度、稼働面側の補修に用いるので、不定形耐火物の施工量が堰耐火物全体を施工する場合に比べて少量ですむ。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の施工方法は、大型の堰耐火物を、湯道耐火物と、不定形耐火物と、ブロック耐火物で構成し、定形煉瓦積みを不要とするので、堰耐火物全体の構成が複雑なものとならず、施工作業者の個人差を低減できる。また、定形煉瓦積みが不要であるので、煉瓦間の目地数が大幅に減少し、煉瓦間の目地が開くこともない。また、ブロック耐火物を多く使用するので、大型の堰耐火物であっても不定形耐火物の施工量を低減でき、耐火物に含む水分乾燥も容易に行うことができる。また、複数の不定形耐火物層の外側にブロック耐火物を施工するので、亀裂の進展を抑えることができる。
【００２５】
また、本発明の補修方法は、堰耐火物の解体時にブロック耐火物を回収して、再度、稼働面側の補修に用いるので、不定形耐火物の施工量が堰耐火物全体を施工する場合に比べて少量ですむ。従って、割高となっていた堰耐火物のコストを改善できるほか、堰耐火物の補修時に耐火物の水分乾燥時間を短縮することができる。
【００２６】
すなわち、本発明により、誘導加熱型連続鋳造用タンディッシュの堰耐火物への地金差しを抑制できるので、計画的な堰耐火物の補修施工を確立することができ、突発的な地金差しによるタンディッシュの使用停止を防止でき、堰耐火物を全面解体するまでの堰寿命向上が図れて、コスト改善にも効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明方法で施工した堰耐火物の説明図であり、（ａ）はタンディッシュの受湯側から見た側面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図２】本発明方法で補修した堰耐火物の図１（ａ）のＢ−Ｂ位置の断面図である。
【図３】従来方法と本発明方法によるタンディッシュの堰耐火物施工サイクルと堰寿命を比較した図である。
【図４】従来方法と本発明方法によるタンディッシュの堰耐火物の補修後の水分乾燥時間指数を比較した図である。
【図５】誘導加熱型連続鋳造用タンディッシュを説明する図で、（ａ）は上方から見た図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ断面図である。
【図６】従来方法で施工した堰耐火物の図１（ａ）のＢ−Ｂ位置における断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
本発明では、堰耐火物全体の構成を複雑なものとせずに亀裂の発生を抑制するとともに、施工時間が長くならず、施工精度に施工作業者の個人差が生じないようにすることを目的とするものである。
【００２９】
誘導加熱型タンディッシュの堰耐火物の安定化を図り、かつ寿命向上によってコスト改善を図るためには、これまで問題となっていた亀裂進展による地金差しを抑制することが必要である。
【００３０】
発明者が、地金差しの発生過程を観察し、分析調査した結果、タンディッシュの繰り返し再使用による加熱、冷却、振動により、堰耐火物を構成する煉瓦間の目地の緩み、不定形耐火物の亀裂が次第に進展して地金差しが発生することを突き止めた。
【００３１】
これらを踏まえ、誘導加熱型タンディッシュの堰耐火物は、煉瓦間の目地を減らす、もしくは目地をなくすことで、振動による目地緩みもなくなる。また、コイルダクトの周囲に不定形耐火物を層状に施工し、ブロック耐火物を施工することで、亀裂の進展を抑えることができると考えた。
【００３２】
そこで、前記目的を実現するために、発明者は、以下の構成を採用することにした。
1)煉瓦間の目地数を大幅に減らすために、不定形耐火物とブロック耐火物を多く使用して定形煉瓦積みを不要とする。
【００３３】
2) 亀裂の進展を抑えるために、コイルダクトの周囲に不定形耐火物を層状に施工する。
さらに、
3) 施工作業者の個人差を低減するために、湯道耐火物と不定形耐火物とブロック耐火物で構成して定形煉瓦積みを不要とし、複雑な構成としない。
【００３４】
また、上記本発明方法により施工した堰耐火物の場合は、
4)ブロック耐火物は堰耐火物の解体時に回収し再度堰耐火物の施工に使用することで、稼働面を部分的に解体補修することができる。
【００３５】
5)補修した堰耐火物は不定形耐火物の施工量が低減するので、大型な堰耐火物においても水分乾燥が容易になる。
6)これらによって、突発的な地金差しによる堰耐火物の使用停止を防止することができ、計画的なタンディッシュ施工が可能となり、あわせて堰耐火物のコスト改善がなされる。
【実施例】
【００３６】
以下、図５で説明した誘導加熱型タンディッシュ１に本発明の方法で堰耐火物を施工する方法について図１を用いて説明する。
【００３７】
１１は本発明方法で施工する堰耐火物であり、湯道耐火物１２と、誘導加熱用鉄芯のコイルダクト５の周囲に施工する例えば３層の不定形耐火物１３〜１５と、これら３層の不定形耐火物１３〜１５の外周側に施工するブロック耐火物１６〜１８で構成し、従来の定形煉瓦積みを不要としている。
【００３８】
そして、前記堰耐火物１１の施工に際しては、先ず、前記誘導加熱用鉄芯を通すためのコイルダクト５の周囲に、例えば不定形耐火物１３，１４を流し込んで２層の不定形耐火物層を施工する。
【００３９】
この不定形耐火物１３，１４の流し込み施工は、例えば、以下のように行う。
まず、コイルダクト５の外周に１層目の厚み、例えば３０mmの隙間を形成した外枠を配置した後前記隙間に不定形耐火物１３を注入し、その後、固化した後に１層目の外枠を外す。次に、１層目の外周に２層目の厚み、例えば３０mmの隙間を形成した外枠を配置して２層目の不定形耐火物１４を注入する。２層目の不定形耐火物１４が固化した後に２層目の外枠を外す。
【００４０】
次に、図５に示すタンディッシュ１の受湯側２から鋳込み側３に溶鋼を流す、流路１２ａを内部に形成した湯道耐火物１２を、前記施工した不定形耐火物１３，１４層の、タンディッシュ１の幅方向の両側下部に配置する。
【００４１】
また、ブロック耐火物１６を前記施工した不定形耐火物１３，１４層と湯道耐火物１２の間に、ブロック耐火物１７を前記施工した不定形耐火物１３，１４層の、湯道耐火物１２の前記受湯側と前記鋳込み側の稼働面側に、ブロック耐火物１８を前記ブロック耐火物１６の上方に配置する。
【００４２】
その後、湯道耐火物１２の前記受湯側と前記鋳込み側の稼働面側に、例えば５０mmの隙間を形成して外枠を設置し、前記ブロック耐火物１６〜１８、及び湯道煉瓦１２と不定形耐火物１３，１４層との間隙に不定形耐火物１５を施工する。
【００４３】
上記本発明方法では、設備上の制約によりで不定形耐火物層の施工も制約されるが、通常、取鍋耐火物ではパーマネント煉瓦が２層、ウェア耐火物が１層の計３層が標準であるので、本発明の堰耐火物１１の場合も、不定形耐火物の流し込み施工による層は、３層以上とすることが望ましい。本発明の場合、湯道耐火物１２のコイルダクト５側にはブロック耐火物１６又は１８が設置されているので、実質的には４層構造とも言える。
【００４４】
前記流し込み施工する不定形耐火物１３〜１５の厚みは、流し込みが可能で、かつ、流し込んだ不定形耐火物１３〜１５の充填性を確保でき、亀裂の進展の抑制に効果を発揮する厚みとする。但し、決められた設備上の制約の中でも、少なくとも３０mmは必要である。
【００４５】
また、前記流し込み施工する不定形耐火物１３〜１５の強度は、それぞれ異なる強度としてもよい。不定形耐火物の強度はそれぞれの材料特性で変わるので、高強度にする場合は、例えば材料内にステンレスファイバーを添加し、添加水分量を低水分化して低気孔率（緻密化）にすればよい。また、材料の粒度構成、結合剤の改善等によっても強度を変えることができる。但し、前記実施例のように３０mm厚さとする場合は、選定した材料の充填性を考えて流動性も有する材料を選定する必要がある。
【００４６】
図６で説明した従来方法で施工した堰耐火物４では、定形煉瓦６の組み合わせを含み、不定形耐火物の流し込み施工を実施しているが、亀裂の進展と定形煉瓦６間の目地の開きによって生じた地金差しが堰耐火物４の内部まで侵入する。従って、堰耐火物４の補修が困難で、堰耐火物すべてを解体する必要があった。
【００４７】
しかしながら、上記本発明では、定形煉瓦積みを不要としたことによって、煉瓦間の目地が大幅に減少し、かつ不定形耐火物１３〜１５やブロック耐火物１６〜１８を組み合わせて層状に施工して形成することにより、亀裂は耐火物の各層間で止まりその進展が抑えられる。
【００４８】
これらの効果によって、本発明方法で施工した堰耐火物１１では、地金差しが発生した場合においても、地金が内部まで侵入しない構造となり、地金除去と定期的な補修作業が可能となる。
【００４９】
また、湯道耐火物１２と不定形耐火物１３〜１５とブロック耐火物１６〜１８で構成されるため、定形煉瓦積みが不要になり、施工作業者の個人差を低減することができる。
【００５０】
また、上記本発明方法によって施工した堰耐火物１１は、以下のようにして補修すればよい。
【００５１】
先ず、湯道耐火物１２の受湯側と鋳込み側の稼働面から、これら稼働面側に施工したブロック耐火物１７を回収できる厚み分、例えば、図１（ｂ）に示すＣ−Ｃのライン、及びＤ−Ｄのラインから稼働面までの例えば１００mm程度、不定形耐火物１５を解体して前記ブロック耐火物１７を取り出して回収するのである。
【００５２】
次に、前記取り出したブロック耐火物１７を補修した補修ブロック耐火物１９を湯道耐火物１２の受湯側と鋳込み側の稼働面側に配置し、この補修ブロック耐火物１９と不定形耐火物１３〜１５層との間隙に不定形耐火物２０を流し込んで施工する。
【００５３】
図２に補修後の堰耐火物１１の図１（ａ）のＢ−Ｂ位置の断面図を示すが、不定形耐火物２０と補修ブロック耐火物１９による施工によって、補修施工に使用する不定形耐火物２０の施工量を低減することができ、大型な堰耐火物１１においても水分乾燥を容易におこなうことができる。
【００５４】
これらのことから、堰耐火物１１の補修施工が確立され、堰耐火物１１の全面解体までの寿命向上によってコスト改善が図れ、堰耐火物１１に突発的な地金差しが発生しても、タンディッシュの使用を停止せずに継続することができ、タンディッシュ施工工程を計画的に行うことが可能となる。
【００５５】
本発明の実施効果を図３及び図４に示す。
従来の定形煉瓦の組み合わせを含む不定形耐火物の流し込み施工で構成された堰耐火物は、図３に示すように、平均１０ヒートの使用回数で堰耐火物を全解体していた。
【００５６】
これに対して、本発明では、途中で堰耐火物の補修を実施することができ、図３に示すように、堰耐火物を全解体するまで平均３０ヒートの使用が可能となった。
【００５７】
また、本発明による堰耐火物の補修は、不定形耐火物の施工量が堰耐火物を全施工する時の２０％と少量で実施でき、耐火物の水分乾燥時間は、図４に示すように、従来と比べて１／２まで低減できるようになった。
【符号の説明】
【００５８】
１    誘導加熱型タンディッシュ
２    受湯側
３    鋳込み側
５    コイルダクト
７    ブロック耐火物
８    湯道耐火物
１１    堰耐火物
１２    湯道耐火物
１２ａ    流路
１３〜１５，２０    不定形耐火物
１６〜１８    ブロック耐火物
１９    補修ブロック耐火物
【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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