(57)【要約】【課題】施工性が良好でかつ施工後溶融金属を容器に流し込んでも十分な耐久性を確保することのできるライニング材の施工方法の提供。【解決手段】複数の型枠部材を、容器円筒中心を中心として同心円状に配置して、容器内面から一定寸法離間した型枠体を形成する工程Ｓ２と、容器内面と型枠体の外面との隙間に円周方向に沿って急結剤を含むライニング材を流し込む工程Ｓ４と、ライニング材が硬化した後、複数の型枠部材をライニング材の施工面から離間させて脱型する工程Ｓ１３と、複数の型枠部材を上昇させる工程Ｓ１４、型枠体を形成する工程から型枠体を脱型する工程までを繰り返す工程Ｓ１５とが実施され、ライニング材を流し込む工程の前後又は同時のいずれかで、流し込まれたライニング材に円周方向の所定間隔で縦目地を形成する工程Ｓ１０を実施することを特徴とするライニング材の施工方法。【選択図】図８
2008164255.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
略円筒状の容器内面に流し込みによりライニング材を施工するライニング材の施工方法であって、
前記容器の深さ寸法よりも高さ寸法の小さな複数の型枠部材を、前記容器円筒中心を中心として同心円状に配置して、前記容器内面から一定寸法離間した型枠体を形成する工程を実施し、その後、
前記容器内面と型枠体の外面との隙間に円周方向に沿って急結剤を含むライニング材を流し込む工程と、
流し込んだライニング材が硬化した後、前記複数の型枠部材をライニング材の施工面から離間させて前記型枠体を脱型する工程と、
前記複数の型枠部材を上昇させ、前記型枠体を形成する工程から前記型枠体を脱型する工程までを交互に繰り返し実施され、
前記ライニング材を流し込む工程の前後又は同時のいずれかで、前記流し込まれたライニング材に所定の形状の目地を形成する工程を実施することを特徴とするライニング材の施工方法。
【請求項２】
請求項１に記載のライニング材の施工方法において、
前記目地を形成する工程は、各々の前記ライニング材を流し込む工程の前工程として実施され、
板状の水平部と、この水平部から垂直に起立する板状の垂直部とを備えた目地スペーサを、下段のライニング材を施工した部分の上面に配置して、ライニング材を流し込むことにより、縦目地を形成することを特徴とするライニング材の施工方法。
【請求項３】
請求項１に記載のライニング材の施工方法において、
前記目地を形成する工程は、各々の前記ライニング材を流し込む工程の後工程として実施され、
流し込まれたライニング材に各々の型枠部材の外面から板状の押込部材を突出させ、ライニング材の施工面に切り込みを形成することにより、縦目地を形成することを特徴とするライニング材の施工方法。
【請求項４】
請求項１に記載のライニング材の施工方法において、
前記目地を形成する工程は、各々の前記ライニング材を流し込む工程の後工程として実施され、
流し込まれたライニング材に前記型枠部材の外面から板状の目地スペーサを突出させ、該目地スペーサをライニング材に埋設することにより、縦目地を形成することを特徴とするライニング材の施工方法。
【請求項５】
請求項３又は請求項４に記載のライニング材の施工方法において、
流し込まれたライニング材の上面に板状の目地スペーサを配置して横目地を形成する工程を実施することを特徴とするライニング材の施工方法。
【請求項６】
請求項１乃至請求項５のいずれかに記載のライニング材の施工方法において、
前記型枠部材の高さ寸法は、３００ｍｍ〜１０００ｍｍであることを特徴とするライニング材の施工方法。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のライニング材の施工方法において、
前記型枠体の上昇と旋回を組み合わせながら、ライニング材を流し込むことにより、目地を形成することを特徴とするライニング材の施工方法。
【請求項８】
略円筒状の容器内面に流し込みによりライニング材を施工するためのライニング材の施工装置であって、
前記容器円筒中心に配置され、垂直方向に延びるポストと、
前記ポストに昇降自在に支持される円板状の架台と、
前記架台を前記ポストに沿って昇降させる架台昇降機構と、
前記架台の外周縁に沿って互いの両端部同士が重なり合うように配置され、該架台の円板の半径方向に進退自在に設けられる複数の型枠部材と、
各型枠部材を前記架台の外周縁から進退させる型枠進退機構と、
所定間隔に目地を形成する前記目地形成手段とを備えていることを特徴とするライニング材の施工装置。
【請求項９】
請求項８に記載のライニング材の施工装置において、
前記目地形成手段が、
板状の水平部と、この水平部から垂直に起立する板状の垂直部とを備えた目地スペーサを、前記容器内面と型枠との間に設置する機能を有することを特徴とするライニング材の施工装置
【請求項１０】
請求項８に記載のライニング材の施工装置において、
前記目地形成手段が、
前記型枠部材の外面から面外方向に進退自在に設けられる目地切り用の押込部材と、
この押込部材を前記型枠部材の外面に対して進退させる押込部材進退機構とを備えていることを特徴するライニング材の施工装置。
【請求項１１】
請求項８に記載のライニング材の施工装置において、
前記目地形成手段が、
前記型枠部材の外面から面外方向に進退自在に設けられ、縦目地を形成するための目地スペーサを保持するスペーサ保持部材と、
このスペーサ保持部材を前記型枠部材の外面に対して進退させる保持部材進退機構とを備えていることを特徴とするライニング材の施工装置。
【請求項１２】
請求項８乃至請求項１1のいずれかに記載のライニング材の施工装置において、
前記架台を前記ポスト回りに回動させる架台回動機構を備えていることを特徴とするライニング材の施工装置。
【請求項１３】
請求項８乃至請求項１２のいずれかに記載のライニング材の施工装置において、
前記架台上に設けられ、前記ポストに回転可能に支持され、ライニング材を吐出するライニング材吐出機構を備えていることを特徴とするライニング材の施工装置。
【請求項１４】
略円筒状の容器内面に流し込みによりライニング材を施工するライニング材の施工方法に用いられ、ライニング材に所定間隔で目地を形成するためのライニング材施工用目地スペーサであって、
幅方向の一方の端縁が前記容器内面の円弧に倣う円弧状に形成され、他方の端縁がこの円弧よりも半径の小さな同心円弧状に形成された板状の水平部と、
この水平部から起立する板状の垂直部とを備え、
前記水平部及び前記垂直部には、板状の表裏面に貫通する孔が形成されていることを特徴とするライニング材施工用目地スペーサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、取鍋などの円筒耐熱容器に不定形耐火物をライニングする施工方法、及び施工装置、並びにライニング目地を形成する目地スペーサに関する。
【背景技術】
【０００２】
耐火物は、溶融金属を始めとする高温物質を処理と保持には欠かせない部材であり、耐火物は高温の内容物の出入りにより熱衝撃に曝され、破壊しやすい環境にある。
特に、溶融金属精錬工程で使用される搬送容器である取鍋では、鉄皮内面に耐火物が施工してあるが、このような溶融金属精錬用の容器に用いられる耐火物としてキャスタブル等のライニング材が用いられている。
【０００３】
このライニング材は、吹き付け施工等種々の方法により容器内面に施工することができるが、十分な耐久性、耐溶損性を得るという観点からは、流し込みによる施工方法を採用するのが好ましい。
取鍋等の円筒状の容器に流し込みによってライニング材を施工する方法としては、従来、取鍋の底部から上部開口に至る高さ寸法の型枠を形成し、容器内面と型枠外面との間にライニング材を流し込む方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
また、円筒容器の内面を型枠を移動させながらライニングする装置として、型枠体の上下方向に取り付けられた複数の無端状のベルト体を用いる装置が開示されている。（例えば、特許文献２参照）。
このようなライニング材の施工方法を採用することにより、ライニング材を一気に流し込むだけでよく、効率的に施工することができる上、ライニング材の厚さを十分に確保して取鍋の耐久性、耐溶損性を向上させることができるという利点がある。
【０００４】
【特許文献１】特開平８−１５９６６７号公報
【特許文献２】特開２００５―３０８２８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記特許文献１に記載の技術では、容器内面に一気にライニング材を流し込んでいるため、流し込みに時間がかかり、急結剤を用いた施工ができない。これによって、ライニング材の施工後、ライニング材が硬化するまでに十分な養生期間を取らなければならず、その間、容器を製錬工程に用いることができないという問題がある。
また、ライニング材を一気に流し込んでいるため、ライニング材施工面は容器内面で連続するが、溶融金属を容器に流し込むと急激な温度変化によって割れて欠損することがあり、その際には再度ライニング材を施工して補修しなければならないという問題がある。
さらに、取鍋等の容器は高さが４〜５ｍあるため、型枠と容器内面の隙間にライニング材を十分に回すために、バイブレータ等を使用しても、十分に回り込ませることが困難であるという問題がある。
一方、前記特許文献２に記載の技術では、容器のライニング作業を周方向に分割して行うので十分な効率化ができているとはいえなかった。
【０００６】
本発明の目的は、施工性が良好でかつ施工後溶融金属を容器に流し込んでも十分な耐久性を確保することのできる、ライニング材の施工方法、ライニング材の施工装置、及びライニング材施工用目地スペーサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、適当な間隔でクッションとなる目地を形成しながら容器内面にライニング材を施工することにより、硬化時の収縮、熱による膨張収縮によってライニング材施工面に亀裂に基づく欠損が生じることを防止し、かつ、この目地を形成したライニング材施工面を効率的に形成するものであり、具体的には、以下の構成を要旨とする。
【０００８】
（１）  略円筒状の容器内面に流し込みによりライニング材を施工するライニング材の施工方法であって、
前記容器の深さ寸法よりも高さ寸法の小さな複数の型枠部材を、前記容器円筒中心を中心として同心円状に配置して、前記容器内面から一定寸法離間した型枠体を形成する工程を実施し、その後、
前記容器内面と型枠体の外面との隙間に円周方向に沿って急結剤を含むライニング材を流し込む工程と、
流し込んだライニング材が硬化した後、前記複数の型枠部材をライニング材の施工面から離間させて前記型枠体を脱型する工程と、
前記複数の型枠部材を上昇させ、前記型枠体を形成する工程から前記型枠体を脱型する工程までを交互に繰り返し実施され、
前記ライニング材を流し込む工程の前後又は同時のいずれかで、前記流し込まれたライニング材に円周方向の所定間隔で縦目地を形成する工程を実施することを特徴とするライニング材の施工方法。
【０００９】
（２）  （１）のライニング材の施工方法において、
前記目地を形成する工程は、各々の前記ライニング材を流し込む工程の前工程として実施され、
板状の水平部と、この水平部から垂直に起立する板状の垂直部とを備えた目地スペーサを、下段のライニング材を施工した部分の上面に配置して、ライニング材を流し込むことにより、縦目地を形成することを特徴とするライニング材の施工方法。
（３）  （１）のライニング材の施工方法において、
前記縦目地を形成する工程は、前記ライニング材を流し込む工程の後工程として実施され、
流し込まれたライニング材に各々の型枠部材の外面から板状の押込部材を突出させ、ライニング材の施工面に切り込みを形成することにより、縦目地を形成することを特徴とするライニング材の施工方法。
【００１０】
（４）  （１）のライニング材の施工方法において、
前記縦目地を形成する工程は、各々の前記ライニング材を流し込む工程の後工程として実施され、
流し込まれたライニング材に前記型枠部材の外面から板状の目地スペーサを突出させ、該目地スペーサをライニング材に埋設することにより、縦目地を形成することを特徴とするライニング材の施工方法。
（５）  （３）又は（４）のライニング材の施工方法において、
流し込まれたライニング材の上面に板状の目地スペーサを配置して横目地を形成する工程を実施することを特徴とするライニング材の施工方法。
（６）  （１）乃至（５）のいずれかのライニング材の施工方法において、
前記型枠部材の高さ寸法は、３００ｍｍ〜１０００ｍｍであることを特徴とするライニング材の施工方法。
【００１１】
（７）（１）乃至（６）のいずれかに記載のライニング材の施工方法において、
前記型枠体の上昇と旋回を組み合わせながら、ライニング材を流し込むことにより、目地を形成することを特徴とするライニング材の施工方法。
（８）  略円筒状の容器内面に流し込みによりライニング材を施工するためのライニング材の施工装置であって、
前記容器円筒中心に配置され、垂直方向に延びるポストと、
前記ポストに昇降自在に支持される円板状の架台と、
前記架台を前記ポストに沿って昇降させる架台昇降機構と、
前記架台の外周縁に沿って互いの端部同士が重なり合うように配置され、該架台の円板の半径方向に進退自在に設けられる複数の型枠部材と、
各型枠部材を前記架台の外周縁から進退させる型枠進退機構と、
所定間隔に目地を形成させる前記目地形成手段とを備えていることを特徴とするライニング材の施工装置。
【００１２】
（９）  （８）のライニング材の施工装置において、
前記目地形成手段が、
板状の水平部と、この水平部から垂直に起立する板状の垂直部とを備えた目地スペーサを、前記容器内面と型枠との間に設置する機能を有することを特徴とする（８）に記載のライニング材の施工装置。
（１０）  （８）のライニング材の施工装置において、前記目地形成手段が、
前記型枠部材の外面から面外方向に進退自在に設けられる目地切り用の押込部材と、
この押込部材を前記型枠部材の外面に対して進退させる押込部材進退機構とを備えていることを特徴とするライニング材の施工装置。
（１１）  （８）のライニング材の施工装置において、前記目地形成手段が、
前記型枠部材の外面から面外方向に進退自在に設けられ、縦目地を形成するための目地スペーサを保持するスペーサ保持部材と、
このスペーサ保持部材を前記型枠部材の外面に対して進退させる保持部材進退機構とを備えていることを特徴とするライニング材の施工装置。
【００１３】
（１２）  （８）乃至（１１）のいずれかのライニング材の施工装置において、
前記架台を前記ポスト回りに回動させる架台回動機構を備えていることを特徴とするライニング材の施工装置。
（１３）  （８）乃至（１２）のいずれかのライニング材の施工装置において、
前記架台上に設けられ、前記ポストに回転可能に支持され、ライニング材を吐出するライニング材吐出機構を備えていることを特徴とするライニング材の施工装置。
【００１４】
（１４）  略円筒状の容器内面に流し込みによりライニング材を施工するライニング材の施工方法に用いられ、ライニング材に所定間隔で目地を形成するためのライニング材施工用目地スペーサであって、
幅方向の一方の端縁が前記容器内面の円弧に倣う円弧状に形成され、他方の端縁がこの円弧よりも小さな同心円弧状に形成された板状の水平部と、
この水平部から起立する板状の垂直部とを備え、
前記水平部及び前記垂直部には、板状の表裏面を貫通する孔が形成されていることを特徴とするライニング材施工用目地スペーサ。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、容器内面にライニング材を施工するに際して、円周方向の所定間隔で縦目地を形成することにより、縦目地部分に可縮性がある材料であればクッションとなるため、溶融金属を容器に流し込んだ際の急激な温度変化によってライニング材の膨張、収縮を縦目地部分で吸収して、ライニング材施工面に亀裂等が生じにくくなり、ライニング材の耐久性が大幅に向上する。また、ここで亀裂の起点が発生したとしても目地が不連続面となるため応力の解放が生じ亀裂の成長は進展せず、割れや欠損が生じにくい。
また、ライニング材に急結剤を含ませて流し込み施工を行っているため、流し込み後の養生期間を短くすることができ、短時間で効率的にライニング材を施工することができる。
さらに、円形状に配置された複数の型枠部材を容器内面に対して進退させるだけで型枠体を形成することができるため、型枠体の分解、組立を容易に行うことができ、型枠形成の作業効率も向上する。
【００１６】
また、型枠部材の高さ寸法が容器の深さ寸法よりも小さく、高さ方向にライニング材の流し込みを複数回で実施しているため、ライニング材の水平方向の継ぎ目にも横目地を容易に形成することができ、上下方向にも目地のクッション効果を生じさせることができる。
さらに、高さ方向にライニング材の流し込みと型枠を上げていく作業とを交互に繰り返して実施することにより、短時間で効率的にライニング材を施工することができる。
容器内面の高さ位置に応じてライニング材の材質やライニング厚さを適宜変更することができるため、例えば、取鍋等の容器において溶融金属のスラグライン等の溶損の生じやすい部分のライニング材の材質を変更したり、ライニング材の厚さを調整したりして、容器の耐久性を一層向上させることができる。
【００１７】
また、型枠部材の高さ寸法を３００ｍｍ〜１０００ｍｍ程度とすることにより、ライニング材の流し込み時にバイブレータ等を使用して容器内面と型枠外面との隙間部分にライニング材を十分に行き渡せることができる上、大きな骨材を使用しても流し込みを確実に行えるため、ライニング材施工面の強度を向上させて、耐久性を一層向上させることができる。
さらに、このような型枠部材の寸法であれば、容易に持ち運びが可能であるため、型枠形成に要する時間も一層短縮することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
次に、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
［第１実施形態］
［１］  ライニング材の施工装置１の構造
図１乃至図３には、本発明の第１実施形態に係るライニング材の施工装置１が示されている。図１及び図２は、施工装置１の垂直方向側面図であり、図３は、施工装置１の平面図である。
この施工装置１は、溶融金属を搬送する円筒状の取鍋Ｔの内側に不定形耐火物であるキャスタブル等のライニング材を流し込みにより施工する装置であり、基台１１、ポスト１２、架台１３、複数の型枠部材１４、及びライニング材吐出機構１５を備えて構成される。
取鍋Ｔは、略円筒状であるが、上部に行くに従って若干拡径する鉄皮と、鉄皮の内側に施工される裏張り煉瓦と、この裏針張り煉瓦の内側に施工される耐火煉瓦とを備え、この施工装置１により、耐火煉瓦の内側表面にキャスタブル等のライニング材を施工する。
【００１９】
基台１１は、取鍋Ｔの底部に設置される円形板状体から構成され、施工装置１全体の荷重を支持する部分である。
ポスト１２は、基台１１の円形中心に立設される鋼管柱状体から構成されている。
架台１３は、ポスト１２に昇降自在に支持され、型枠部材１４、ライニング材吐出機構１５を支持する円板状体であり、図４に示されるように、中央の円筒状の外形を有する支持ガイド１３１と、この支持ガイド１３１を囲むリング状の型枠部材保持体１３２とを備えて構成され、これらは底部基板１３３上に設けられている。
【００２０】
支持ガイド１３１は、ポスト１２に挿通される円筒状体から構成され、図示を略したが、円筒内面には、ベアリングが複数露出して設けられており、各ベアリングは、ポスト１２の外周面に当接している。
型枠部材保持体１３２は、底部基板１３３を介して支持ガイド１３１と接続され、リングの内外を貫通するように複数のガイド溝１３４がリング中心から放射状に形成されている。
このような架台１３は、図示を略したが、上部に設けられる架台駆動機構としての駆動源によってポスト１２の垂直方向、及びポスト１２回りの回転方向に移動することができるようになっている。
【００２１】
型枠部材１４は、図５（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、架台１３の型枠部材保持体１３２のガイド溝１３４に、架台１３の円板状体の半径方向に進退自在に複数装着され、各型枠部材１４の半径方向外側の端面が架台１３の円周に沿った円柱面状に形成されている。
この型枠部材１４の円周方向両端部は、薄板状になっており、型枠部材１４を型枠部材保持体１３２から最も突出させた状態で隣接する端部同士が当接する状態となり、これよりも突出量を小さくした状態では、隣接する型枠部材の薄板部分が重なり合うようになっている。
【００２２】
これは、前述した取鍋Ｔの形状が上部に行くに従って若干拡径しているため、取鍋Ｔの底部にライニング材を施工する場合と、取鍋Ｔの上端部にライニング材を施工する場合とでは、円周長が異なるのでこれを吸収するためである。
また、型枠部材１４の高さ寸法は、３００ｍｍ〜１０００ｍｍ程度とすることが可能であるが、好ましくは運搬、施工性等を考慮する５００ｍｍ〜７００ｍｍ程度とするのが最も効率的である。
各型枠部材１４の基端側には、保持部材進退機構としての油圧シリンダ１６が設けられ、型枠部材１４は、この油圧シリンダ１６によってガイド溝１３４に沿って進退するようになっている。油圧シリンダ１６の基端は、架台１３の支持ガイド１３１の外周面に接続されている。
【００２３】
このような型枠部材１４には、図５（Ａ）、（Ｂ）では図示を略したが、縦目地を形成するための押込部材が設けられている。
具体的には、図６に示されるように、押込部材１７は、金属製の板状体から構成され、型枠部材１４の外周面に形成された２箇所の貫通溝に挿通され、押込部材１７の基端側に設けられる油圧シリンダ１８によって型枠部材１４の外周面に対して進退させることができるようになっている。
【００２４】
この押込部材１７による縦目地形成のタイミングは、ライニング材吐出機構１５によってライニング材Ｌを流し込んだ後、ライニング材Ｌの硬化が始まる前に、押込部材１７を型枠部材１４の外周面の外側に突出させ、一定時間保持してライニング材Ｌの硬化が開始したら、引き抜くことにより、縦目地が形成される。このとき、押し込み部材の先に目地スペーサーを取り付けておき、引き抜きの際に取り残して埋設してもよい。
目地深さは、押込部材１７の突出量を自由に変更させることができるが、通常は、ライニング材の流し込み厚さの略半分から目地幅程度が好ましい。
また、本実施形態では、型枠部材１４に対して２箇所の押込部材１７を設けているが、これに限らず、型枠部材１４の外周面の円周方向略中央に１箇所だけ設けてもよい。
目地は、熱膨張を吸収することにより、ライニング材施工面に亀裂等が生じにくくなり、ライニング材の耐久性が大幅に向上する。また、最も熱応力が厳しい表面で亀裂の起点が発生したとしても目地が不連続面となるため応力の解放が生じ亀裂の成長は進展せず、割れや欠損が生じにくい。
【００２５】
ライニング材吐出機構１５は、取鍋Ｔの内面と複数の型枠部材１４によって形成される型枠体との間にライニング材を流し込む装置であり、図３に示されるように、回転台１５１と、この回転１５１上に設けられるスクリューオーガ１５２と、スクリューオーガ１５２の上部に設けられるホッパ１５３とを備えて構成される。
回転台１５１は、架台１３の支持ガイド１３１の外周に回転自在に支持され、不図示の駆動手段によって回転するようになっている。
【００２６】
スクリューオーガ１５２は、回転台１５１上に設けられ、複数の型枠部材１４を組み合わせて形成される型枠体外周にライニング材を吐出する装置であり、図７に示されるように、筒状体１５４内部にスクリュー１５５が回動自在に支持される構造を具備し、筒状体１５４の先端には、ライニング材吐出用の吐出口１５６が設けられている。
【００２７】
スクリュー１５５の基端側にはプーリ１５７が設けられ、スクリューオーガ１５２に並設されるモータ１５８（図１、図２参照）によってスクリューが回転する。
ホッパ１５３は、ライニング材をスクリューオーガ１５２内に供給する材料供給手段であり、投入口１５６’を介してスクリューオーガ１５２の基端側近傍に接続されている。
また、スクリューオーガ１５２の投入口１５６’の下流側直後には、筒状体１５１の円周方向回りに複数の硬化助剤投入口１５９が形成されており、この硬化助剤投入口１５９から急結剤が供給される。
【００２８】
このようなライニング材吐出機構１５では、予めライニング材料の粉体原料に水、必要に応じて凝結遅延剤を添加したペースト状のライニング材を、ライニング材料混練供給タンクからホッパ１５３に供給し、スクリューオーガ１５２内に供給する。
スクリューオーガ１５２では、スクリュー１５５が回転することにより、ライニング材原料が撹拌搬送され、中間部分で急結剤が投入され、さらに撹拌搬送が行われ、吐出口１５６からライニング材が吐出されるようになっている。尚、急結剤としては、液状、粉状のいずれのものでも使用でき、具体的な種類は何ら限定されるものではない。主な急結剤としては例えばアルミン酸ソーダ、アルミン酸カリウム、珪酸ソーダ、珪酸カリウム、リン酸ソーダ等が例示できる。
【００２９】
［２］不定形耐火物の原料
まず、ライニング材として使用する原料としては、対象とする耐火原料の材質には制限はないが、主要な耐火原料であるアルミナ質、シリカ質、アルミナ−シリカ質、アルミナ−スピネル質、アルミナ−マグネシア質、アルミナ−カーボン質、アルミナ−ＳｉＣ質、アルミナ−ＳｉＣ−カーボン質、マグネシア質、マグネシア−カーボン質等、カーボン質、炭化系素質、窒化けい素質、ジルコニア質、カルシア質、ドロマイト質、クロム、クロム-マグネシア質、マグネシア・ライム質、マグネシア-アルミナ質およびこれらの組み合わせである材質に問題なく適用できる。
【００３０】
また、硬化させるためのバインダーとしては、アルミナセメント、りん酸塩、けい酸ソーダ、粘土、樹脂、ピッチが一般に用いられる。
さらに、水分低減を目的として分散剤が用いられる。分散剤としては、りん酸塩系(ピロリン酸ソーダ、トリポリリン酸ソーダ、ヘキサメタリン酸ソーダ、酸性ピロリン酸ソーダ、ウルトラポリリン酸ソーダ)、カルボン酸系(クエン酸ソーダ、グルコン酸ソーダ)アクリル酸系(ポリアクリル酸ソーダ、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸エステル)、その他(ポリアルコール系、リグニンスルホン酸系) 等、およびこれらの組み合わせである材質に問題なく適用できる。
【００３１】
硬化のタイミングを調整するために硬化促進剤（急結剤）或いは硬化遅延剤を用いる場合がある。
硬化剤としてはNa，K，Caの水酸化物、Na，Kの珪酸塩，希硫酸，0.5〜1.0mass%程度の硫酸塩，硝酸塩、Li塩，トリエタノールアミンなどの有機塩基，ポルトランドセメント，アルミナセメント水和物が例示される。
一方、硬化遅延剤としては、Mg，Baの水酸化物、Na，K，Ba，Mg，Caの塩化物，0.25wt%以下の硫酸塩，硝酸塩、クエン酸、酒石酸，グルコース酸の塩，ホウ砂、鉛の塩，りん酸塩、糖類、小麦粉、グリセリン、グルコース、セルロースが例示される。
上記のような薬品が使用できるが、この限りではない。
硬化促進剤、硬化遅延剤及び分散剤は、事前にアルミナセメント中に混合する場合、事前に不定形耐火物中に混合する場合、或いは不定形耐火物の混練時に添加する場合がある。急結剤、硬化促進剤、硬化遅延剤及び分散剤は、基本的には粉体或いは液体として用いられる。
【００３２】
［３］ライニング材の施工手順
次に、前述した施工装置１による取鍋Ｔへのライニング材の施工手順を、図８に示されるフローチャートに基づいて説明する。
施工装置１を取鍋Ｔの円筒中心とポスト１２の中心が一致するように設置する（工程Ｓ１）。
施工装置１の設置位置が終了したら、架台を最下段の底部位置にセットし、ライニング材の施工厚さに応じて型枠部材１４の突出量を調整して、型枠体を形成する（工程Ｓ２）。
【００３３】
続けて、スクリューオーガ１５２の吐出口１５６を取鍋Ｔの内面と型枠体の外周面の隙間に案内してスクリューオーガ１５２の位置決めを行う（工程Ｓ３）。
ホッパ１５３にライニング材を投入し（工程Ｓ４）、スクリューオーガ１５２を駆動させる（工程Ｓ５）。ライニング材の投入は、作業者が間欠的に投入してもよく、タンクから配管部材を用いて連続的に供給するようにしてもよい。
スクリューオーガ１５２の吐出口１５６からライニング材が吐出したら、取鍋Ｔの内面と型枠体の外周面の隙間にライニング材の流し込みを開始する（工程Ｓ６）。
【００３４】
流し込み中適宜スクリューオーガ１５２を回動させ（工程Ｓ７）、必要に応じて隙間部分に棒状バイブレータ等を挿入して流し込まれたライニング材に振動を与え、十分に行き渡らせる。
このようなスクリューオーガ１５２によるライニング材の流し込み、回動を取鍋Ｔの内面全周にライニング材が流し込まれるまで繰り返す（工程Ｓ８）。
ライニング材の流し込みが全周終了したら、流し込んだライニング材の上面に水平目地スペーサ１９を設置するとともに（工程Ｓ９）、油圧シリンダ１８を操作して押込部材１７を突出させ、縦目地を形成する（工程Ｓ１０）。
【００３５】
水平目地スペーサ１９は、例えば、図９に示されるように、外周縁が取鍋Ｔの円弧に沿った円弧状に形成され、内周縁がこの円弧よりも小さな同心円弧状の板状体から形成され、表裏面を貫通する孔１９１が形成されたものを採用することができる。孔１９１を形成しているのは、上段のライニング材を供給した際、この孔１９１にライニング材が充填され、目地スペーサをライニング材によって固定するとともに、上下のライニング材同士を結合させるためである。
この目地スペーサの材質としては、耐火粒子からなる板状の多孔体、セラミックファイバーからなるボード、あるいは耐火粒子と加熱消失性物質の混合物の板状のもの（たとえば耐火モルタルと樹脂を混合して練り、板状に成形したもの）などを採用することができる。耐火粒子としては粒径１ｍｍ程度以下のアルミナ、ムライト、シリカ、スピネル、マグネシア、クロム鉱、ジルコン、ジルコニア、粘土あるいはこれを焼成したもの、ろう石、炭化珪素など、耐火物原料として一般に使われているものが使用できる。
また、押込部材１７の突出による縦目地の形成は、前述したように、ライニング材には急結剤が混和されているので、ライニング材の硬化状態に応じて行うのが好ましく、ライニング材の流し込みが終了した部分から流し込みを追いかけるように、縦目地の形成を行ってもよい。
【００３６】
押込部材１７を突出させた状態で一定時間保持し、ライニング材の養生を行い（工程Ｓ１１）、ある程度ライニング材がしまったら、押込部材１７を型枠部材１４の外面から引き抜く（工程Ｓ１２）。
流し込んだライニング材の硬化を確認したら、油圧シリンダ１６を操作して各型枠部材１４をライニング材施工面から離間させて脱型する（工程Ｓ１３）。
型枠体の脱型が終了したら、不図示の架台駆動機構により、架台１３を上昇させ、加えて架台１３を僅かに回転させる（工程Ｓ１４）。尚、その際の回転量は縦目地のピッチの略半分ほどとするのがよく、このように回転させることにより、千鳥状の縦目地を形成することができる。
架台１３を上昇させたら、以後、工程Ｓ２からを繰り返して、順次ライニング材の流し込みを行う。
【００３７】
このような本実施形態に係るライニング材の施工方法を採用することにより、垂直方向に縦目地が所定間隔で形成されるとともに、水平方向にも横目地が形成されることとなるので、熱膨張、収縮等により亀裂の入りにくい、耐久性の高いライニング材の施工面を形成することができる。
また、スクリューオーガ１５２を用いて急結剤を混和しながらライニング材の流し込みを行っているため、ライニング材を短時間で硬化させることができ、ライニング材の施工に要する時間を大幅に短縮することができる。
さらに、前述した施工装置１を用いて施工することにより、作業者の作業負荷を大幅に軽減することができ、場合によっては、すべて自動化することも可能である。
【００３８】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について説明する。尚、以下の説明では、既に説明した部材又は部分と同一の部材等については、同一符号を付してその説明を省略する。
前述の第１実施形態では、図６に示されるように、押込部材１７を型枠部材１４の外周面から突出させて縦目地を形成していた。
これに対して、第２実施形態に係るライニング材の施工方法では、目地スペーサにより縦目地及び横目地を同時に形成してしまう点が相違する。
【００３９】
本実施形態における目地スペーサ２１は、図１０に示されるように、水平部２１１及び垂直部２１２を備えた側面Ｌ字状に構成されている。
水平部２１１は、帯状の板状体であり、帯の幅方向の一端縁が被施工面である円筒状の取鍋Ｔの内面の円弧に倣う円弧状に形成され、他方の端縁がこの円弧よりも半径の小さな同心円弧状に形成されている。この水平部２１１の略中央には、板状体の表裏面を貫通する孔２１３が複数形成されている。複数の孔２１３は、第１実施形態の水平目地スペーサ１９と同様に、上段のライニング材の流し込みが行われた際、上下のライニング材の結合と、ライニング材により目地スペーサ２１を固定するために形成されている。
【００４０】
垂直部２１２は、水平部２１１の長手方向端部から略垂直に起立する板状体として構成され、水平部２１２と同様に、板状体の表裏面を貫通する孔２１４が複数形成されている。
この孔２１４は、水平部２１１に形成された孔２１３が狙う効果に加えて、ライニング材流し込み時に、この垂直部２１２でライニング材が塞き止められることを防止し、この孔２１４から垂直部２１２で仕切られた隣接する部分にライニング材を十分に回し込むために形成されている。
【００４１】
このような目地スペーサ２１は、水平部２１１及び垂直部２１２が一体的に形成され、材質としては、前述した水平目地スペーサ１９と同様に、耐火粒子からなる板状の多孔体、セラミックファイバーからなるボード、あるいは耐火粒子と加熱消失性物質の混合物の板状のもの（たとえば耐火モルタルと樹脂を混合して練り成形したもの）を採用することができる。耐火粒子としては粒径１ｍｍ程度以下のアルミナ、ムライト、シリカ、スピネル、マグネシア、クロム鉱、ジルコン、ジルコニア、粘土あるいはこれを焼成したもの、ろう石、炭化珪素など、耐火物原料として一般に使われているものが使用できる。
【００４２】
尚、図１０に示された目地スペーサ２１はあくまでも例示であり、本発明の目地スペーサはこれに限られず、例えば、逆Ｔ字状のものを採用することができ、要するに、縦目地と横目地を同時に形成することができるものであればよい。
また、目地スペーサ２１の幅寸法は、被施工面にセットできる範囲であれば任意であるが、ライニング材施工面の熱間挙動を吸収するという観点、及び施工性の観点では、被施工面の厚さ寸法よりも若干小さな寸法に設定するのが好ましい。
【００４３】
このような目地スペーサ２１を被施工面に設置する場合、作業者が箱等に入れて順次手作業で設置してもよい。この際は、安全上の配慮から十分なスペースや手摺り等が設置されていることが望ましい。また、図１１に示されるように、施工装置１上にポスト１２に昇降自在に目地施工装置２２を取り付けておき、これを用いて目地スペーサ２１を取鍋Ｔの内面と型枠体の間にセットできるようにしてもよい。
この目地施工装置２２は、ポスト１２に昇降自在かつ回転自在に支持される支持部２２１と、上下に延びて上から目地スペーサ２１を供給することのできる供給部２２２と、供給部２２２の下端から外側に突出し、被施工面に目地スペーサ２１をセットする施工部２２３とを備えて構成され、これにより、目地スペーサ２１を連続的に供給することができるため、作業性が大幅に向上する。
【００４４】
次に、本実施形態のライニング材の施工方法を図１２に示されるフローチャートに基づいて説明する。
基本的には、第１実施形態と同様に、工程Ｓ１〜Ｓ１５を実施するが、スクリューオーガ１５２の位置決め工程Ｓ３の後に、目地スペーサ２１を被施工面全周にセットする工程Ｓ２１を実施し、その後にライニング材の流し込み工程Ｓ６を実施する点が相違する。
また、流し込んだライニング材が硬化して型枠部材１４を脱型した後、架台１３を上昇させる際、第１実施形態では、架台１３を回転させていたが、本実施形態では、架台を回転させることなく上昇させる工程Ｓ２２を実施する点が相違する。
【００４５】
このようなライニング材の施工方法を採用することにより、ライニング材の施工面は、図１３のような施工面を形成することが可能となり、所定間隔で目地スペーサ２１が上下に形成することができる。尚、千鳥目地とする場合、工程Ｓ２１において、目地スペーサ２１の配置位置を目地スペーサ２１の長さ寸法の略半分を上下段でずらして配置すればよい。
このような本実施形態に係るライニング材の施工方法を採用することにより、目地スペーサ２１を被施工面にセットするだけで縦目地及び横目地を同時に形成することができるので、施工作業を一層簡単にすることができる。
【００４６】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について説明する。
前述した第１実施形態では、押込部材１７を型枠部材１４の外面から突出させることにより、縦目地を形成していた。
これに対して、第３実施形態では、図１４に示されるように、型枠部材１４の外面からスペーサ保持部材２３を突出させ、目地スペーサ２５をライニング材中に埋設してしまう点が相違する。
スペーサ保持部材２３は、目地スペーサ２５の端部を把持するチャックからなり、その基端側には油圧シリンダ２４が設けられ、油圧シリンダ２４の基端は型枠部材１４に支持され、スペーサ保持部材２３及び油圧シリンダ２４が保持部材進退機構を構成する。
目地スペーサ２５は、前述した第１実施形態における水平目地スペーサ１９と同材質の矩形板状体から構成されているが、水平目地スペーサ１９のように孔１９１は形成されていない。
【００４７】
このようなスペーサ保持部材進退機構を備えた施工装置でライニング材の施工を行う場合、図１５に示されるように、第１実施形態と同様に工程Ｓ１〜工程Ｓ１５を実施するが、ライニング材の流し込み終了後、油圧シリンダ２４を操作してスペーサ保持部材２３を突出させて目地スペーサ２５をライニング材中に埋設する工程Ｓ３１と、埋設後ただちにスペーサ保持部材２３を型枠部材１４の外面から引き抜く工程Ｓ３２とが実施される点が相違する。
また、目地スペーサ２５を埋設するタイミングは、第１実施形態の場合と異なり、ライニング材を流し込んだら直ちに、すなわち、ライニング材が柔らかいうちに行うのが、容易に目地スペーサ２５をライニング材中に埋設できるので好ましい。
このような第２及び第３の形態においての目地スペーサは前述した不定形耐火物の乾燥固化したものを用いることが望ましい。この場合、ライニング材との収縮量の差異により目地に亀裂の起点が生じたとしても、不連続面にて応力が解放されるため割れや欠損につながることが少ないと考えられる。
したがって、第２及び第３の実施形態によっても、前記第１実施形態と同様またはそれ以上の作用効果を享受することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】本発明の第１実施形態に係るライニング材の施工装置を表す側面図。
【図２】前記実施形態におけるライニング材の施工装置を表す側面図。
【図３】前記実施形態におけるライニング材の施工装置を表す平面図。
【図４】前記実施形態における架台の構造を表す平面図及び側面図。
【図５】前記実施形態における架台及び型枠部材の構造を表す平面図及び側面図。
【図６】前記実施形態における押込部材進退機構の構造を表す平面図。
【図７】前記実施形態におけるライニング材吐出機構の構造を表す断面図。
【図８】前記実施形態におけるライニング材の施工方法の工程を表すフローチャート。
【図９】前記実施形態における水平目地スペーサの構造を表す平面図。
【図１０】本発明の第２実施形態に係るライニング材の施工方法に用いられる目地スペーサの構造を表す斜視図。
【図１１】前記実施形態におけるライニング材の施工装置を表す側面図。
【図１２】前記実施形態におけるライニング材の施工方法の工程を表すフローチャート。
【図１３】前記実施形態におけるライニング材の施工方法により施工されたライニング材施工面を表す正面図。
【図１４】前記実施形態における保持部材進退機構の構造を表す平面図。
【図１５】前記実施形態におけるライニング材の施工方法の工程を表すフローチャート。
【符号の説明】
【００４９】
１…施工装置、１１…基台、１２…ポスト、１３…架台、１４…各型枠部材、１５…ライニング材吐出機構、１６…油圧シリンダ、１７…押込部材、１８…油圧シリンダ、１９…水平目地スペーサ、２１…目地スペーサ、２２…目地施工装置、２３…スペーサ保持部材、２４…油圧シリンダ、２５…目地スペーサ、１３１…支持ガイド、１３２…型枠部材保持体、１３３…底部基板、１３４…ガイド溝、１５１…回転台、１５２…スクリューオーガ、１５３…ホッパ、１５４…筒状体、１５５…スクリュー、１５６…吐出口、１５６’…投入口、１５７…プーリ、１５８…モータ、１５９…硬化助剤投入口、１９１…孔、２１１…水平部、２１２…垂直部、２１２…水平部、２１３…孔、２１４…孔、２２１…支持部、２２２…供給部、２２３…施工部、Ｌ…ライニング材、Ｔ…取鍋
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2008164255.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
2008164255.tif 000014
【図１３】
2008164255.tif 000015
【図１４】
2008164255.tif 000016
【図１５】
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