(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融金属容器の内面に不定形耐火物を施工するための装置であって、
溶融金属容器の内面に沿って移動可能な型枠と、
上記型枠内に不定形耐火物を供給するノズルと、
上記型枠内に耐火性粗骨材を供給するノズルとを備えたことを特徴とする溶融金属容器の内張り耐火物の施工装置。
【請求項２】
溶融金属容器の内面に不定形耐火物を施工するための方法であって、
溶融金属容器の内面に沿って型枠を移動させながら、
上記型枠の移動方向の前方または側方に不定形耐火物を供給するノズルと耐火性骨材を供給するノズルを位置させ、
上記ノズルから、上記型枠内に不定形耐火物と耐火性粗骨材とを各々同時に供給して、溶融金属容器の内面に不定形耐火物を連続的に施工することを特徴とする溶融金属内張り耐火物の施工方法。
【請求項３】
上記耐火性粗骨材の気孔率が上記不定形耐火物の施工体の気孔率より小さいことを特徴とする請求項２に記載の溶融金属容器の内張り耐火物の施工方法。
【請求項４】
上記耐火性粗骨材の粒径が６ｍｍ以上であることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の溶融金属容器の内張り耐火物の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶融金属容器の内張り耐火物の施工装置および施工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、溶融金属容器の内面に耐火物を施工するための方法として、以下に説明する二つの施工方法があった。
第１の施工方法として、図４に示すように、溶融金属容器（例えば、溶鋼取鍋２）の内部に型枠５０を設け、この型枠５０と溶融金属容器の内面との間に、不定形耐火物４を流し込むと同時に耐火性骨材５を同時に充填し、不定形耐火物４が硬化した後、型枠５０を取り去る施工法があった。
【０００３】
具体的には、例えば、特公昭６１-１２１９４号公報に示されたように、不定形耐火物を施工する溶融金属容器の内面に型枠としての中子枠を配置し、この中子枠の上下及び水平方向に複数個の振動子を配設し、溶融金属容器の内面と中子枠との間に不定形耐火物と耐火性骨材を充填し、振動子により不定形耐火物の脱気を行いながら不定形耐火物を施工する方法があった。
第２の施工方法として、図５に示すように、溶融金属容器（例えば、溶鋼取鍋２）の内部に、不定形耐火物４を圧搾空気とともに吐出するノズル５１を位置させ、溶融金属容器の内面に向かって不定形耐火物４を吹き付ける施工方法があった。
【０００４】
具体的には、例えば、特開昭５４−６１００５号公報に示されたように、不定形耐火物を圧送機を用いて圧搾空気とともに圧送するとともに、硬化促進剤を添加し、ノズルの先端から、溶融金属容器の内面に対して、不定形耐火物を吹き付ける方法があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した従来技術による不定形耐火物の施工方法では、以下に説明するような問題点があった。
第１の施工方法では、不定形耐火物と耐火性骨材とを振動充填することにより、施工体の品質を向上させることができる。しかし、大型の型枠を用いて不定形耐火物の施工を行っているために、装置が大型化して設備費用が嵩むとともに、施工作業の効率が悪かった。
第２の施工方法では、被施工面に対して、圧搾空気とともに不定形耐火物を吹き付けている。
【０００６】
このため、不定形耐火物の跳ね返りロスがあるとともに、粉塵が発生する。また、吹き付けにより施工された不定形耐火物は、施工厚みの精度が低下するばかりでなく、圧搾空気を巻き込みながら形成されるため、気孔率が高く耐用性に劣る。さらに、被施工面に平行に積層しながら施工厚みを増していくため、積層部で剥離しやすく耐用性に劣る。
そこで、本発明は、上記した従来技術の有する問題点に鑑み提案されたもので、施工効率を向上させるとともに、施工品質を向上させることができる溶融金属容器の内張り耐火物の施工装置および施工方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
（特徴点）
本発明は、上記した目的を達成するためのものであり、以下のような特徴点を有している。
請求項１記載の発明は、溶融金属容器の内面に沿って移動可能な型枠と、上記型枠内に不定形耐火物を供給するノズルと、上記型枠内に耐火性粗骨材を供給するノズルとを備えている。
請求項２記載の発明は、以下の手順により、溶融金属容器の内張り耐火物を施工する。
まず、型枠を溶融金属容器の内面に沿って移動させながら、上記型枠の移動方向の前方または側方に不定形耐火物を供給するノズルと耐火性骨材を供給するノズルを位置させる。
そして、上記ノズルから、上記型枠内に不定形耐火物と耐火性骨材とを各々同時に供給して、溶融金属容器の内面に不定形耐火物を連続的に施工する。
請求項３記載の発明は、上記耐火性骨材の気孔率が上記不定形耐火物の施工体の気孔率より小さい上記耐火性骨材を供給している。
請求項４記載の発明は、上記耐火性骨材の粒径が６ｍｍ以上である。
【０００８】
（作用）
本発明は、上記した構成を有するため、以下のような作用を奏する。
請求項１及び請求項２記載の発明では、溶融金属容器の内面に不定形耐火物を施工する際に、溶融金属容器の内面に沿って型枠が移動する。
型枠には、型枠の移動方向の前方または側方に位置した不定形耐火物を供給するノズルと耐火性骨材を供給するノズルから不定形耐火物と耐火性骨材とを各々同時に供給する。
このようにして、溶融金属容器の内面に、不定形耐火物と耐火性骨材を連続的に施工することができる。
請求項３記載の発明では、耐火性骨材の気孔率が上記不定形耐火物の施工体の気孔率より小さい上記耐火性骨材を供給する。
このため、施工体の気孔率は低くなる。したがって、施工体の品質を向上させることができる。
請求項４記載の発明では、上記耐火性骨材の粒径が６ｍｍ以上でる。
このため、施工体の耐スポール性は向上する。粒径６ｍｍ以下では、耐スポール性の向上効果は得られないため好ましくない。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、本発明に係る溶融金属容器の内張り耐火物の施工装置及び施工方法の実施の形態を説明する。
図１〜３は、本発明に係る溶融金属容器の内張り耐火物の施工装置の一実施例を示すもので、図１は、型枠の平面図、図２は、型枠の側面図、図３は、溶鋼取鍋内に装入した施工装置の側面図である。
本発明に係る溶融金属容器の内張り耐火物の施工装置１は、図１に示すように、溶融金属容器（例えば、溶鋼取鍋２）の内面に沿って移動可能な型枠３と、型枠内に不定形耐火物４を供給するノズル６と、型枠内に耐火性骨材５を供給するノズル７を備えている。なお、図３では、溶融金属容器の一実施例として、溶鋼取鍋２を示している。
【００１０】
（型枠）
上記した型枠３は、図１〜３に示すように、型枠３を支持する回転支持装置８に連結する基部９と、基部９の先端に設けた無端帯支部１０とを備えている。
この型枠３は、回転支持装置８の駆動によって、溶融金属容器（例えば、溶鋼取鍋２）の内面に沿って移動することができる。
上記した無端帯支持部１０には、図１に示すように、型枠３の移動に伴って、溶融金属容器の内面に追随する無端帯１１と、無端帯１１を溶融金属容器（例えば、溶鋼取鍋２）の内面に追従させるように駆動する無端帯駆動装置（例えば、駆動ローラ１２）と、無端帯１１を被施工面に向かって振動させるための無端帯振動装置２０と各支持ローラ１３に無端帯１１を被施工面に向かって押し付けるための無端帯押付装置１９を備えている。
【００１１】
（無端帯）
上記した無端帯１１は、図１に示すように、無端帯支持部１０に設けた左右一対の駆動ローラ１２、１２間に掛け渡されている。また、無端帯支持部１０の被施工面側には、無端帯１１の内面を支持するための複数の支持ローラ１３…を設けてある。この無端帯１１は、外表面が平滑で、不定形耐火物４との離型性に優れた素材により形成することが好ましく、例えば、天然ゴムシート等が使用される。
【００１２】
（無端帯駆動装置）
上記した無端帯駆動装置は、図１に示すように、一対の駆動ローラ１２、１２により構成されている。この駆動ローラ１２は、例えば、モータ等により回転するローラで、駆動ローラ１２を回転させることにより、無端帯１１が作動する。
なお、無端帯駆動装置は、左右両方の駆動ローラ１２、１２により構成するのではなく、左右いずれかの一方の駆動ローラ１２に駆動源を連絡しても良い。
【００１３】
（無端帯振動装置）
上記した無端帯振動装置２０は、図１に示すように無端帯支持部１０に設けてある。この無端帯振動装置２０は、例えば、振動モーター等により構成されている。
【００１４】
（無端帯押付装置）
上記した無端帯押付装置１９は、図１に示すように、無端帯支持部１０と支持ローラ１３間にそれぞれ設けてある。この無端帯押付装置１９は、例えば、油圧ジャッキ等により構成される。
【００１５】
（不定形耐火物供給ノズル）
上記した不定形耐火物を供給するノズル６は、図１、３に示すように、無端帯１１の施工側の上方に吐出口１４が位置するように、型枠３の基部９に固定されている。
なお、ノズル６の位置は、ノズル６の吐出口１４が、型枠３の移動方向に対して、前方あるいは側方に位置するようになっている。
また、図示しないが、ノズル６には、圧送ホースを介して圧送ポンプが接続されている。そして、圧送ポンプにより、圧送ホース内に、不定形耐火物４が送出され、ノズル６の手前で不定形耐火物４に圧搾空気とともに硬化促進剤が混入され、ノズル６の吐出口１４から被施工面に不定形耐火物４が吐出する。
本発明で使用する不定形耐火物は、例えば、Ａｌ2 Ｏ3 −ＭｇＯ質不定形材等が使用される。
【００１６】
（耐火性骨材供給ノズル）
上記した耐火性骨材を供給するノズル７は、図１〜３に示すように、無端帯１１の施工側の上方に吐出口１５が位置するように、型枠３の基部９に固定されている。
なお、ノズル７の位置は、ノズル７の吐出口１５が、型枠３の移動方向に対して、前方あるいは側方に位置するようになっている。
また、図示しないが、ノズル７には、例えば、スクリューコンベア等が接続されている。そして、スクリューコンベア等により、耐火性骨材５が輸送され、ノズル７の吐出口１５から被施工面に耐火性骨材が吐出する。
本発明で使用する耐火性骨材は、例えば、ＭｇＯ−Ｃ質レンガ破砕品等が使用される。
【００１７】
（回転支持装置）
上記した回転支持装置８は、図３に示すように、溶鋼取鍋２の外側に設置した支持部１６と、支持部１６から溶鋼取鍋２内に向かって設けた横行支柱１７と、横行支柱１７から下方に向かって設けた回転支柱１８と、回転支柱１８の下方に設けた型枠連結部２１から構成されている。
なお、回転支持装置８は、回転支柱１８が溶鋼取鍋２の中心軸上に位置するように、設置される。
この回転支持装置８を駆動することにより、型枠３及びノズル６、ノズル７を溶鋼取鍋２の内面に沿って周方向あるいは上下方向に移動させることができる。
なお、回転支持装置は８は、上記した構成のものに限られず、マニュピレータ等により構成してもよい。
【００１８】
（施工方法）
つぎに、図３に基づいて、上記した施工装置１を用いて、溶鋼取鍋２の内面に不定形耐火物４を施工する方法について説明する。
図３に示した溶鋼取鍋２は、例えば、約３００ｔの溶鋼を収容できる大きさとなっている。この場合、不定形耐火物４の施工厚みは、約２００ｍｍである。
また、溶鋼取鍋２の底面は、別途、耐火物が施工される。
施工装置１を用いて溶鋼取鍋２の内面に不定形耐火物４を施工するには、まず、図３に示すように、回転支持装置８に取り付けられた施工装置１を、溶鋼取鍋２内に装入する。
【００１９】
つぎに、溶鋼取鍋２の内面に沿って、型枠３を横方向に移動させながら、駆動ローラ１２により無端帯１１を駆動して、無端帯１１を溶鋼取鍋２の内面に追随させる。
同時に、図示しない圧送ポンプを駆動して、不定形耐火物４をノズル６に送出するとともに、ノズル６から吐出する前の不定形耐火物４に、硬化促進剤を混入する。
そして、ノズル６の吐出口１４から、溶鋼取鍋２の内面と無端帯１１との間に不定形耐火物４を供給するとともに、ノズル７の吐出口１５から溶鋼取鍋２の内面と無端帯１１との間に耐火性骨材５を同時に供給しながら、無端帯振動装置２０と無端帯押付装置１９を駆動して、無端帯１１を溶鋼取鍋２の内面に向かって振動させながら押し付ける。
【００２０】
このようにして、溶鋼取鍋２の内面に沿って型枠３を移動させながら、連続的に不定形耐火物４を施工する。
なお、型枠３の移動方向は、溶鋼取鍋２の底部から上部に向かって、螺旋状に移動させても良いし、溶鋼取鍋２の底部から上部に向かって、リング状に移動させても良い。
また、溶融金属容器として溶鋼取鍋を例にとって説明したが、この他に溶融金属樋あるいは混銑車等の溶融金属容器であっても、本発明に係る施工装置１を使用して連続的に不定形耐火物を施工することができる。
【００２１】
【実施例】
つぎに、表１を用いて、本発明に係る型枠３を備えた施工装置１を用いて不定形耐火物４を施工した場合の具体的効果を比較して示す。表１は本発明に係る施工装置１の具体的効果を示した表である。
【００２２】
【表１】
0003831117.tif 000002
【００２３】
本発明に係る施工装置１を用いて、表１に示す条件で、３００ｔの溶鋼取鍋２の内面側壁に、不定形耐火物４の施工を行った。
実験条件は、以下の通りである。
１）不定形耐火物の化学組成は、Ａｌ2 Ｏ3 が８９％、ＭｇＯを９％とした。
２）施工厚みは１５０ｍｍとした。
３）耐火性骨材は、従来の湿式吹き付け方法では、使用後のＭｇＯ−Ｃれんが屑を使用し、本発明に係る型枠３を用いた施工装置１では、使用後のＭｇＯ−Ｃれんが屑及び使用後のＡｌ2 Ｏ3 −ＭｇＯ質不定形耐火物屑を使用した。
４）施工方法は、従来の吹き付け方法では、側壁に対して垂直に吹き付け、本発明に係る型枠３を用いた施工装置１では、円周方向へスパイラル状及び円周方向へリング状に吹き付けた。
上記した条件で実験した結果、以下の結果が得られた。
【００２４】
（跳ね返りロス）
跳ね返りロスは、従来の湿式吹き付け方法では、２０％であったのに比較して、本発明に係る型枠３を用いた施工装置１では、それぞれ５％に向上している。
（施工体の見掛け気孔率）
施工体の見掛け気孔率は、従来の湿式吹き付け方法では、２０％であったのに比較して、本発明に係る型枠３を用いた施工装置１では、１０％〜１７％と、それぞれ向上している。
（耐用回数）
耐用回数は、従来の湿式吹き付け方法では、３０回であったのに比較して、本発明に係る型枠３を用いた施工装置１では、１８０回から４００回と、それぞれ向上している。
【００２５】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
請求項１及び請求項２記載の発明では、溶融金属容器の内面に不定形耐火物を施工する際に、溶融金属容器の内面に沿って型枠を移動することができる。また、不定形耐火物を供給するノズルと耐火性骨材を供給するノズルにより、型枠内に不定形耐火物と耐火性骨材を各々同時に供給して、溶融金属容器の内面に不定形耐火物を連続的に施工することができる。
したがった、請求項１及び請求項２記載の発明によれば、次のような四つの効果を奏する。
第１に、跳ね返りによるロスを防止することができるとともに、粉塵の発生を防止することができる。
第２に、型枠を任意の位置へ配置することにより、施工厚みの精度を向上させることができる。
第３に、被施工面に対して、不定形耐火物を垂直に吹き込むことができるできるので、被施工面に対して平行な積層がなくなり、耐用性が向上する。
第４に、不定形耐火物へ耐火性骨材を添加することにより、施工体の耐スポール性が大きくなり、耐用性が向上する。
請求項３記載の発明では、不定形耐火物の施工体の気孔率より小さい耐火性骨材を使用する。したがって、緻密な施工体を得ることができる。このため、施工体の品質がさらに向上する。
請求項４記載の発明では、粒径が６ｍｍ以上の耐火性骨材を使用する。したがって、耐スポール性に優れた施工体をえることができる。このため、施工体の品質がさらに一層向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る施工装置の平面図である。
【図２】本発明に係る施工装置の側面図である。
【図３】溶鋼取鍋内に装入した施工装置の側面図である。
【図４】従来の施工方法の第１の例を示した説明図である。
【図５】従来の施工方法の第２の例を示した説明図である。
【符号の説明】
１  施工装置
２  取鍋
３  型枠
４  不定形耐火物
５  耐火性骨材
６  不定形耐火物供給ノズル
７  耐火性骨材供給ノズル
８  回転支持装置
９  基部
１０  無端帯支持部
１１  無端帯
１２  駆動ローラ
１３  支持ローラ
１４  吐出口
１５  吐出口
１６  支持部
１７  横行支柱
１８  回転支柱
１９  無端帯押付装置
２０  無端帯振動装置
２１  型枠連結部
５０  型枠（従来例）
５１  ノズル（従来例）
【図１】
0003831117.tif 000003
【図２】
0003831117.tif 000004
【図３】
0003831117.tif 000005
【図４】
0003831117.tif 000006
【図５】
0003831117.tif 000007