(57)【要約】      （修正有）【課題】造塊定盤煉瓦の割れを防止する方法および割れの生じにくい造塊定盤煉瓦を提供する。【解決手段】１本以上の鉄帯３を造塊定盤煉瓦２の外周に、１）拘束力を０．０２ｋｇ／ｍｍ2以上、２）造塊定盤煉瓦に接する面積を造塊定盤煉瓦の外周の面積の６％以上、３）造塊定盤煉瓦の端と鉄帯３の幅方向中央との距離Ｌ１が造塊定盤煉瓦の長さＬ０の６０％以内および／または隣り合う鉄帯の幅方向中央間の距離が造塊定盤煉瓦の長さＬ０の６０％以内、で巻く。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
造塊定盤煉瓦の補強方法であって、
１本以上の鉄帯を前記造塊定盤煉瓦の外周に、
１）  拘束力を０．０２ｋｇ／ｍｍ2以上、
２）  前記造塊定盤煉瓦に接する面積を前記造塊定盤煉瓦の外周の面積の６％以上、
３）  前記造塊定盤煉瓦の端と前記鉄帯の幅方向中央との距離が前記造塊定盤煉瓦の長さの６０％以内および／または隣り合う前記鉄帯の幅方向中央間の距離が前記造塊定盤煉瓦の長さの６０％以内、
で巻く
ことを特徴とする造塊定盤煉瓦の補強方法。
【請求項２】
外周に１本以上の鉄帯が巻かれており、
前記鉄帯の拘束力が０．０２ｋｇ／ｍｍ2以上、
前記鉄帯の前記造塊定盤煉瓦に接する面積が前記造塊定盤煉瓦の外周の面積の６％以上、
かつ、
前記造塊定盤煉瓦の端と前記鉄帯の幅方向中央との距離が前記造塊定盤煉瓦の長さの６０％以内および／または隣り合う前記鉄帯の幅方向中央間の距離が前記造塊定盤煉瓦の長さの６０％以内である
ことを特徴とする造塊定盤煉瓦。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼塊を製造するための下注ぎ造塊法に使用される造塊定盤煉瓦に関する。
【背景技術】
【０００２】
造塊定盤煉瓦は、転炉等において成分調整された溶鋼を型枠に流し込んで鋳造を行う下注ぎ造塊法において、造塊用定盤の溝にＳｉＯ2を主成分とした砂を介して配置される。
造塊定盤煉瓦は、Ａｌ2Ｏ3・ＳｉＯ2系の耐火物であるが、鋳造中には造塊定盤煉瓦の通湯孔を高温の溶鋼が通過し一部が熱せられるために、熱応力によって造塊定盤煉瓦に亀裂が発生する場合がある。鋳造中にこのような亀裂が発生すると、溶鋼の静圧によって亀裂が進展し、最悪の場合亀裂が煉瓦表面に達して、溶鋼が造塊定盤煉瓦から外部に漏れ出る事故が発生するおそれがある。
【０００３】
このような溶鋼の流出事故を回避するため、造塊定盤煉瓦が割れて溶鋼が漏洩したとき、直ちに溶鋼が冷却凝固するように、造塊定盤煉瓦の側面と定盤の溝側面との距離を６ｍｍ以下となるように造塊定盤煉瓦を定盤の溝内に配置する方法、または、上記距離が６ｍｍを超える場合には両者の間に鉄板等を挿入する発明が開示されている（特許文献１）。
また、造塊定盤煉瓦と定盤の溝との高さ方向の隙間および造塊定盤煉瓦の各側面と定盤の溝側面との隙間がそれぞれ特定の要件を満たすようにして、造塊定盤煉瓦を定盤の溝に配置することで、造塊定盤煉瓦が割れたときにも、溶鋼の流出事故に繋がるような大きなクラックの発生を防止する発明が開示されている（特許文献２）。
【特許文献１】特公昭５３−３５８９７号公報
【特許文献２】特開平６−２１８４９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１および特許文献２に記載された発明は、定盤の溝内への造塊定盤煉瓦の配置に厳しい条件を設けて溶鋼の流出事故を回避しようとするので、造塊定盤煉瓦を施工するときの砂の充填状況等を管理する煩雑さがある。また、これらに記載された発明は、いずれも造塊定盤煉瓦に割れが発生することを前提として、溶鋼の流出をいかに減少させまたは防止するかを課題とするもので、潜在的に漏鋼事故の危険を有する。また、これらに記載された発明では、一旦割れが生じた造塊定盤煉瓦は交換するのが好ましいと考えられ、保全のための作業の負担は小さくない。
【０００５】
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、造塊定盤煉瓦の割れを防止する方法および割れの生じにくい造塊定盤煉瓦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】
【０００６】
本発明者は、造塊定盤煉瓦の割れによる漏鋼事故が、微細な割れ（初期割れ）が鋳造中の溶鋼静圧により進展する(割れ進展)ことによって発生すると考え、前記目的を達成するため、本発明において以下の技術的手段を講じた。
すなわち、本発明に係る補強方法は、造塊定盤煉瓦の補強方法であって、１本以上の鉄帯を前記造塊定盤煉瓦の外周に、
１）  拘束力を０．０２ｋｇ／ｍｍ2以上、
２）  前記造塊定盤煉瓦に接する面積を前記造塊定盤煉瓦の外周の面積の６％以上、
３）  前記造塊定盤煉瓦の端と前記鉄帯の幅方向中央との距離が前記造塊定盤煉瓦の長さの６０％以内および／または隣り合う前記鉄帯の幅方向中央間の距離が前記造塊定盤煉瓦の長さの６０％以内、
で巻く。
【０００７】
このようにすることにより、造塊定盤煉瓦の割れを防止することができる。
本発明に係る造塊定盤煉瓦は、外周に１本以上の鉄帯が巻かれており、前記鉄帯の拘束力が０．０２ｋｇ／ｍｍ2以上、前記鉄帯の前記造塊定盤煉瓦に接する面積が前記造塊定盤煉瓦の外周の面積の６％以上、かつ、前記造塊定盤煉瓦の端と前記鉄帯の幅方向中央との距離が前記造塊定盤煉瓦の長さの６０％以内および／または隣り合う前記鉄帯の幅方向中央間の距離が前記造塊定盤煉瓦の長さの６０％以内である。
【０００８】
本発明によると、割れの生じにくい造塊定盤煉瓦を提供することができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によると、造塊定盤煉瓦の割れを防止する方法および割れの生じにくい造塊定盤煉瓦を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１は本発明に係る造塊定盤煉瓦１の斜視図である。
図１において、造塊定盤煉瓦１は、本体２および鉄帯３からなる。
本体２は、形状が略四角柱であり、軸心を含んで長手方向に貫通する通湯孔４が設けられている。本体２の一端面は他端面と嵌め合わせ可能に形成されており、通湯孔４が連通するように複数の本体２を連ねたときに本体２間のズレを防止するように構成されている。
【００１１】
鉄帯３は、炭素鋼で形成された帯状体であり、本体２の外周に軸と直交する方向に巻かれ、両端が強固に結びつけられて本体２の外周を拘束している。
本体２は、Ａｌ2Ｏ3・ＳｉＯ2系の耐火材料で形成され、鉄帯３は、例えばＳＡＥ１０５０等の軟鋼で形成されている。
図２は下注ぎ造塊法に使用される定盤５の正面断面図、図３は図２におけるＡ−Ａ矢視部分断面図である。
【００１２】
図２および図３において、造塊定盤煉瓦１，…，１は、通湯孔４，…，４が連なるようにして定盤５の溝６に並べて配置される。
ところで、定盤５は、溶鋼を注ぎ込むために立設された注入管７と一体化され、溝６は、定盤５の上面に設けられて注入管７の下方から複数方向に延びている。注入管７は、その内周面が管状の注入管煉瓦８，…，８で保護されており、下方で定盤５の溝６に配置された造塊定盤煉瓦１，…，１の通湯孔４，…，４に連続している。各溝６の端部の上方には、それぞれ鋳型台９，９が設けられており、鋳型台９，９には鋼塊の型枠である鋳型１０，１０が載置される。鋳型台９，９の上面には、造塊定盤煉瓦１，…，１の通湯孔４，…，４が開口している。
【００１３】
鋳造作業では、溶鋼は、図示しない取鍋から注入管７に注湯され、注入管７の内部および溝６に配置された造塊定盤煉瓦１，…，１の通湯孔４，…，４を経由して鋳型１０，１０の内部に充填される。
さて、造塊定盤煉瓦１は、それ自体の熱膨張および定盤の熱膨張により生ずる熱応力による破損を避けるために、定盤５の溝６に嵌め込んだとき溝６の側壁１１，１１との間に適度な隙間が生ずる寸法となっている。そこで、造塊定盤煉瓦１は、図３によく示されるように、側壁１１，１１との間に砂１２を詰めることにより溝６内に固定される。
【００１４】
次に、実際に造塊定盤煉瓦１を使用して行った下注ぎ造塊法による鋳造における、本体２の割れ等を調査した結果について説明する。
【実施例１】
【００１５】
表１は、造塊定盤煉瓦１として図１に示される本体２に鉄帯３を１本巻いたものを使用し、鉄帯３の大きさ（サイズ）、巻き位置、および巻き付け強さを種々変更したときの結果を示したものである。
表１において、「比較例」は本体２の割れ等が観察された条件、「実施例」は本体２に割れ等が観察されなかった条件を示す。位置（１）は本体２の長さに対する本体２の一端から鉄帯３の幅方向中心までの距離の割合（Ｌ１÷Ｌ０×１００）、「拘束面積」は鉄帯３が本体２の外周と接する面積、「拘束力」は鉄帯３を巻いたときの結束機の結束力を拘束面積で除した値、および「面積比率」は本体２の全外周の面積に対する拘束面積の割合である。
【００１６】
使用した本体２は、縦、横がいずれも１６０ｍｍ、長さが２５０ｍｍまたは２８５ｍｍである。また、鉄帯３の厚さは、幅が１０ｍｍ、１６ｍｍ、１９ｍｍ、および２３ｍｍのいずれについても０．６ｍｍであり、鉄帯３はいずれの場合も常温で本体に巻かれている。
【００１７】
【表１】
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【００１８】
表１から、
ａ）  鉄帯３（の幅方向中央）が本体２の一端から本体２の長さに対して４０％以上（いずれの端からも６０％以内）の位置に巻かれ、
ｂ）  鉄帯３の拘束力が０．０２ｋｇ／ｍｍ2以上であり、
ｃ）  面積比率が６％以上
であるとき、造塊定盤煉瓦１の本体２に割れが生じないことが理解できる。
【実施例２】
【００１９】
図４は他の本発明に係る造塊定盤煉瓦１Ｂの斜視図である。
図４において、鉄帯３ａ，３ｂは本体に２本巻き付けられている。
造塊定盤煉瓦１Ｂは、鉄帯３ａ，３ｂが２本巻き付けられている点を除き、造塊定盤煉瓦１と同じ構成を有する。表２は、図４に示される造塊定盤煉瓦１Ｂにおいて、鉄帯３ａ，３ｂの大きさ（サイズ）、巻き位置、および巻き付け強さが種々変更されて鋳造に使用されたときの結果を示したものである。表２における「拘束面積」等は、表１におけるものと同様である。位置（１）は本体２の長さに対する本体２の一端から鉄帯３ａの幅方向中心までの距離の割合（Ｌ２÷Ｌ０×１００）、位置（２）は本体２の長さに対する本体２の一端から鉄帯３ｂの幅方向中心までの距離の割合（Ｌ３÷Ｌ０×１００）である。また、本発明における「隣り合う鉄帯の幅方向中央間の距離」とは、位置（２）と位置（１）との差（Ｌ３−Ｌ２）をいう。本実施例において使用した鉄帯３ａ，３ｂの厚みは、表１における鉄帯３と同様である。
【００２０】
【表２】
2007203323.tif 000004
【００２１】
表２から、
ａ’）  ２本の鉄帯３，３がその（幅方向中央）間の距離が本体２の長さに対して６０％以内の位置に巻かれ、
ｂ）  鉄帯３ａ，３ｂの拘束力が０．０２ｋｇ／ｍｍ2以上であり、
であるとき、造塊定盤煉瓦１Ｂの本体２に割れが生じないことが理解できる。
【００２２】
なお、これら「ａ’）」かつ「ｂ）」の場合において面積比率が６％以上であれば、かかる効果が得られることは、表１に示される結果から推測可能である。
【実施例３】
【００２３】
図５は他の本発明に係る造塊定盤煉瓦１Ｃの斜視図である。
図５において、鉄帯３は本体に３本巻き付けられている。
造塊定盤煉瓦１Ｃは、鉄帯３ｃ，３ｄ，３ｅが３本巻き付けられている点を除き、造塊定盤煉瓦１および造塊定盤煉瓦１Ｂと同じ構成を有する。表３は、図５に示される造塊定盤煉瓦１Ｃにおいて、鉄帯３ｃ，３ｄ，３ｅの大きさ（サイズ）、巻き位置、および巻き付け強さが種々変更されて鋳造に使用されたときの結果を示したものである。表３における「拘束面積」等は、表１および表２におけるものと同様である。位置（１），（２），（３）は、それぞれ本体２の長さに対する本体２の一端から鉄帯３ｃ，３ｄ，３ｅの幅方向中心までの距離の割合である（Ｌ４÷Ｌ０×１００、Ｌ５÷Ｌ０×１００、Ｌ６÷Ｌ０×１００）。本発明における「隣り合う鉄帯の幅方向中央間の距離」とは、位置（２），と位置（１）との差（Ｌ５−Ｌ４）、および位置（３）と位置（２）との差（Ｌ６−Ｌ５）をいう。なお、本実施例において使用した鉄帯３ｃ，３ｄ，３ｅの厚みは、表１および表２におけるものと同様である。
【００２４】
【表３】
2007203323.tif 000005
【００２５】
表３から、
ａ’）  ３本の鉄帯３ｃ，３ｄ，３ｅが隣り合う鉄帯３ｃ，３ｄ，３ｅ（の幅方向中央）間の距離が本体２の長さに対して６０％以内の位置に巻かれ、
ｂ）  鉄帯３ｃ，３ｄ，３ｅの拘束力が０．０２ｋｇ／ｍｍ2以上
であるとき、造塊定盤煉瓦１Ｃの本体２に割れが生じないことが理解できる。
【００２６】
これら「ａ’）」かつ「ｂ）」の場合において面積比率が６％以上であれば、かかる効果が得られることは、表１に示される結果から推測可能である。
図６は本発明に係る造塊定盤煉瓦の効果を示す図である。
図６に示されるように、鉄帯が巻かれた本発明に係る造塊定盤煉瓦は、漏鋼事故の発生の防止に飛躍的な効果を奏する。
【００２７】
本発明は、図７に示されるように、円筒形の造塊定盤煉瓦１Ｄに対しても実施することができる。また、他の形状の造塊定盤煉瓦に対しても同様に実施することができる。
上述の実施形態において、造塊定盤煉瓦１，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ、および造塊定盤煉瓦１，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄにおける鉄帯３，３ａ，…，３ｅ，３Ｄ等の構成または全体の構造、形状、寸法、個数、材質などは、本発明の趣旨に沿って適宜変更することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、鋼塊を製造するための下注ぎ造塊法に使用される造塊定盤煉瓦に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明に係る造塊定盤煉瓦の斜視図である。
【図２】下注ぎ造塊法に使用される定盤の正面断面図である。
【図３】図２におけるＡ−Ａ矢視部分断面図である。
【図４】他の本発明に係る造塊定盤煉瓦の斜視図である。
【図５】他の本発明に係る造塊定盤煉瓦の斜視図である。
【図６】本発明に係る造塊定盤煉瓦の効果を示す図
【図７】他の本発明に係る造塊定盤煉瓦の斜視図である。
【符号の説明】
【００３０】
１，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ  造塊定盤煉瓦
２，２Ｄ  造塊定盤煉瓦（本体）
３，３ａ，…，３ｅ，３Ｄ  鉄帯
【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】
2007203323.tif 000011
【図７】
2007203323.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成18年2月14日(2006.2.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図６】
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