(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶鉄容器の内張り耐火物の表面側に付着し地金及びスラグを主体とした混合凝固物を除去して該内張り耐火物の表面側を露出させる第１工程と、前記内張り耐火物の表面側の損傷部分に耐食性を有する耐火性補修材を付着させて該損傷部分を補修する第２工程とを有する溶鉄容器の内張り耐火物の補修方法において、
前記混合凝固物の除去には、鉄粉を燃焼材として使用するパウダー切断機を用い、しかも、前記鉄粉を前記パウダー切断機の切断トーチまで輸送する手段に、空気を用いない機械的搬送手段又は酸素を搬送流体として使用するガス搬送手段を用いることを特徴とする溶鉄容器の内張り耐火物の補修方法。
【請求項２】
請求項１記載の溶鉄容器の内張り耐火物の補修方法において、前記切断トーチには切断方向に並べて配置した先行バーナと後行バーナとが設けられていることを特徴とする溶鉄容器の内張り耐火物の補修方法。
【請求項３】
請求項２記載の溶鉄容器の内張り耐火物の補修方法において、前記鉄粉を前記パウダー切断機の切断トーチまで輸送する手段は酸素を搬送流体として使用する前記ガス搬送手段であって、前記先行バーナには第１の鉄粉噴出ノズル、燃料噴出ノズル、及び第１の酸素ガス噴出ノズルが設けられ、前記後行バーナには第２の酸素ガス噴出ノズルが設けられていることを特徴とする溶鉄容器の内張り耐火物の補修方法。
【請求項４】
請求項３記載の溶鉄容器の内張り耐火物の補修方法において、前記後行バーナには、更に鉄粉を噴出する第２の鉄粉噴出ノズルが設けられていることを特徴とする溶鉄容器の内張り耐火物の補修方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶鉄容器の内張り耐火物の表面側に付着した混合凝固物を除去して、内張り耐火物の表面側に発生した損傷部分に耐火性補修材を付着させて補修する溶鉄容器の内張り耐火物の補修方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉄鋼製造プロセスでは、溶鉄を貯留するために耐火物が内張りされた各種溶鉄容器が使用されている。溶鉄容器の内張り耐火物の表面側では、使用中の急激な温度変化に伴い割れが生じて耐火物の脱落が発生したり、スラグとの反応により溶損が発生したりする。従って、これらの溶鉄容器の使用寿命を延ばすためには、溶鉄容器の使用中に、内張り耐火物の表面側の損傷程度に応じて補修を随時行なう必要がある。
従来、内張り耐火物の補修では、内張り耐火物の表面側に不定形耐火物を吹き付けたり、溶鉄容器内に中子を設け中子と内張り耐火物の表面側に形成される空間部に流動性を有した不定形耐火物を流し込んだり、あるいは、耐食性かつ耐火性を備えた粒子を溶射する等して、内張り耐火物の表面側の割れや溶損等の損傷部分に新たな耐火物層（補修層）を形成することが行なわれていた。
しかし、溶鉄容器を補修する際、溶鉄容器の内張り耐火物の表面側には、地金及びスラグを主体とした混合凝固物が付着している。混合凝固物と補修層との間では、熱膨張率や弾性率等が異なるため、混合凝固物の上側に補修層を形成すると、使用中に混合凝固物と補修層との境界部分には熱膨張差が生じて熱応力が発生し、補修層は混合凝固物の表面から容易に剥落する。このため、補修を行なう場合は、溶鉄容器の内張り耐火物の表面側に付着した混合凝固物を除去することが行なわれている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
溶鉄容器の内張り耐火物に付着した混合凝固物の除去には、例えば、削岩機等を用いた機械的な除去、ガス切断機を用いた溶融切断による除去等の方法が用いられている。しかしながら、溶鉄容器内に付着する混合凝固物の組成は鉄の製造条件の変化に伴って変動するため、付着した混合凝固物を常に完全に除去することは困難であった。そのため、内張り耐火物の表面側に形成した補修層は、溶鉄容器の使用中に容易に剥落することがあり、補修の信頼性に限界が生じていた。更に、混合凝固物の除去作業は、溶鉄容器内に作業者が入って行なうため、溶鉄容器を作業者が作業可能な温度範囲まで冷却してからでないと開始することができず、除去作業の開始までに長時間を要していた。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、地金及びスラグを主体とした混合凝固物を短時間で完全に除去して内張り耐火物の表面側に付着力の強固な補修層を形成することが可能な溶鉄容器の内張り耐火物の補修方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
前記目的に沿う本発明に係る溶鉄容器の内張り耐火物の補修方法は、溶鉄容器の内張り耐火物の表面側に付着し地金及びスラグを主体とした混合凝固物を除去して該内張り耐火物の表面側を露出させる第１工程と、前記内張り耐火物の表面側の損傷部分に耐食性を有する耐火性補修材を付着させて該損傷部分を補修する第２工程とを有する溶鉄容器の内張り耐火物の補修方法において、前記混合凝固物の除去には、鉄粉を燃焼材として使用するパウダー切断機を用い、しかも、前記鉄粉を前記パウダー切断機の切断トーチまで輸送する手段に、空気を用いない機械的搬送手段又は酸素を搬送流体として使用するガス搬送手段を用いる。
【０００５】
鉄粉を空気を用いない機械的搬送手段又は酸素を搬送流体として使用するガス搬送手段を用いて切断トーチまで輸送し、更に、別の手段で燃料と酸素を切断トーチまで輸送するので、鉄粉と燃料の燃焼に高濃度の酸素を使用することができる。このため、鉄粉と燃料の燃焼で発生する燃焼生成物の重量が最小となって、燃焼生成物の単位重量当たりの発生熱量は最大となる。そのため、得られる燃焼雰囲気の温度は高温となって容易に混合凝固物を溶融することができ、混合凝固物の組成が変動しても混合凝固物を完全に溶融切断により除去して内張り耐火物の表面側を露出させることができる。また、内張り耐火物の表面側が露出することにより、内張り耐火物の表面側の損傷部分に耐食性を有する耐火性補修材を直接付着させて損傷部分の補修を行なうことができる。
ここで、溶鉄容器とは、製鉄業の各工程で発生する溶鉄を受けて運搬したり保管したりするための容器で、例えば、製銑工程では溶銑鍋や装入鍋、製鋼工程では取鍋等がこれに該当する。また、空気を用いない機械的搬送手段としては、例えば、スクリューコンベアが使用でき、酸素を搬送流体として使用するガス搬送手段としては、例えば、エジェクタを使用することができる。
【０００６】
本発明に係る溶鉄容器の内張り耐火物の補修方法において、前記切断トーチには切断方向に並べて配置した先行バーナと後行バーナとが設けられていることが好ましい。
先行バーナにより地金及びスラグを主体とした混合凝固物の表面側の加熱と溶融切断を行ない、後行バーナにより混合凝固物の内側の溶融切断を行なうことができる。
【０００７】
本発明に係る溶鉄容器の内張り耐火物の補修方法において、前記鉄粉を前記パウダー切断機の切断トーチまで輸送する手段は酸素を搬送流体として使用するガス搬送手段であって、前記先行バーナには第１の鉄粉噴出ノズル、燃料噴出ノズル、及び第１の酸素ガス噴出ノズルが設けられ、前記後行バーナには第２の酸素ガス噴出ノズルが設けられていることが好ましい。
第１の酸素ガス噴出ノズルを設けることにより、鉄粉と燃料に対する酸素の混合を確実に行なうことが可能になると共に、鉄粉と燃料を同時に燃焼させる際の理論酸素量の調整が容易となって、効率的に高温にすることができる。その結果、混合凝固物の表面側の切断部位の温度を効率的に上昇させることができ、溶融を促進する。
また、第２の酸素ガス噴出ノズルで混合凝固物に形成された切断部位に酸素ガスを供給することにより、混合凝固物中の鉄が燃焼し切断部位の更に深部の温度を効率的に上昇させることができ、溶融を促進する。
【０００８】
本発明に係る溶鉄容器の内張り耐火物の補修方法において、前記後行バーナには、更に鉄粉を噴出する第２の鉄粉噴出ノズルが設けられていることが好ましい。先行バーナにより混合凝固物の表面側が高温に加熱されて溶融切断が生じても、、混合凝固物の厚さが厚くなると切断溝の溝底より更に深部を有効に加熱することができない場合が生じてくる。このため、後行バーナに鉄粉を酸素ガス輸送する第２の鉄粉噴出ノズルを設けて、第２の酸素ガス噴出ノズルから噴出する酸素ガスと共に切断溝の溝底に供給すると、高温下で噴出された鉄粉が酸素により燃焼して、そのとき発生する燃焼熱により切断溝の溝底の温度を効率的に上昇させることができ、溝底の溶融を促進する。
【０００９】
【発明の実施の形態】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここに、図１は本発明の一実施の形態に係る溶鉄容器の内張り耐火物の補修方法に使用する混合凝固物の除去設備の説明図、図２は同混合凝固物の除去設備に用いるパウダー切断機の説明図、図３は後行バーナの斜視図、図４（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ先行バーナの正面図、部分断面図、図５は本発明の一実施の形態に係る溶鉄容器の内張り耐火物の補修方法で使用する混合凝固物の除去設備に用いるパウダー切断機の使用状態の説明図である。
図１に示すように、本発明の一実施の形態に係る溶鉄容器の内張り耐火物の補修方法に使用される混合凝固物の除去設備１０は、溶鉄容器の一例である取鍋１１の内側に付着した地金とスラグを主体とした混合凝固物１２を溶融切断して除去するもので、取鍋１１とは別に配置された支持部１３と、支持部１３に旋回可能に設けられた旋回アーム１４と、旋回アーム１４の先端側に昇降可能に設けられた付着物除去部１５とを有している。以下、これらについて詳細に説明する。
【００１０】
支持部１３は、支持部１３を固定する基台１６と、基台１６上に設けられた架台１７を有しており、架台１７上部に、例えばモータを駆動源としたアーム旋回機構１８が設けられている。このような構成とすることにより、モータを駆動させることによって、旋回アーム１４を所定の位置に移動することが可能となる。
旋回アーム１４の先端には、昇降軸１９が設けられて、モータを内蔵する昇降機構２０によって矢印Ｐのように昇降するようになっている。昇降軸１９の下部には、旋回軸２１が連結され、旋回軸２１の下部には横行ガイド２２が取付けられている。また、旋回軸２１にはモータを内蔵した図示しない回転機構が設けられて、横行ガイド２２を矢印Ｑの方向に回転可能としている。なお、アーム旋回機構１８にはその旋回角度を測定する図示しない旋回角度センサが設けられ、昇降機構２０には昇降軸１９の上下位置を検知する図示しない昇降距離センサが設けられ、回転機構には横行ガイド２２の回転角度を検知する回転角度センサがそれぞれ設けられている。
【００１１】
横行ガイド２２には横行台車２３が設けられ、横行台車２３には切断トーチ２４が図示しない傾動機構を介して矢印Ｒの方向に傾動可能に設けられている。横行台車２３にはモータ駆動の図示しない水平移動機構が設けられ、水平移動機構には横行台車２３の移動距離を測定する図示しない移動距離センサが備えられている。また、切断トーチ２４の傾動機構には、駆動用のモータと傾動角度を検知する傾動角度センサが設けられている。横行ガイド２２の先部には取鍋１１の内側に付着した混合凝固物１２までの距離を測定する付着物距離センサ２５が設けられ、横行ガイド２２の一方の側部の中央下部には取鍋１１の内部を観察するテレビカメラ２６が設けられている。更に、補助機構として、切断トーチ２４に着火する図示しない点火装置と、取鍋１１の内部を照明する図示しないランプが設けられている。
【００１２】
旋回角度センサ、回転角度センサ、傾動角度センサ、昇降距離センサ、移動距離センサ、及び付着物距離センサ２５の各出力信号は、図示しない制御装置に入力され、アーム旋回機構１８、昇降機構２０、回転機構、水平移動機構、及び傾動機構の各駆動用のモータは制御装置からの出力信号によって駆動する。制御装置には、図示しない操作盤が設けられ、テレビカメラ２６の画像出力は操作盤に設けられたモニターテレビによって観察できるようになっている。なお、テレビカメラ２６は固定であってもよいが、遠隔操作装置によって撮像方向を任意に変更できるようになっているのが好ましい。
なお、制御装置は内部にコンピュータを備え、旋回アーム１４の実質アーム寸法、旋回角度センサによって測定される旋回アーム１４の基準位置に対する旋回角度φ、昇降距離センサによって測定される旋回アーム１４から切断トーチ２４の傾動基端部までの実質的高さ、付着物距離センサ２５によって測定される切断トーチ２４の傾動基端部から混合凝固物１２の表面までの距離、傾動角度センサによって測定される基準位置に対する切断トーチ２４の傾動基端部の傾動角度が入力される。このような構成とすることによって、切断トーチ２４の先端位置が三次元的に計算されて、制御装置内に記録される。
【００１３】
一方、横行ガイド２２の先部に設けられている付着物距離センサ２５の三次元的位置も制御装置に入力されている。従って、回転機構を操作すると、付着物距離センサ２５によって、実質的に切断トーチ２４の先端から取鍋１１内側に付着した混合凝固物１２までの距離が測定され、そのデータを回転角度センサの出力と共に制御装置に入力すれば、取鍋１１の特定高さにおける全周に付着した混合凝固物１２の厚さのプロフィールが測定できる。そこで、昇降機構２０を駆動して徐々に付着物距離センサ２５を上昇又は下降させながら、混合凝固物１２のプロフィールを測定すると、取鍋１１の内面に付着した混合凝固物１２の形態が判る。ここで、付着物距離センサ２５としては指向性の強いものを用いる程正確に混合凝固物１２のプロフィールを測定することができるので、例えば、レーザー距離測定機、反射型の超音波距離計を使用することができる。
【００１４】
図２に示すように、鉄粉２９、３４を燃焼材として使用するパウダー切断機２４ａに備えられた切断トーチ２４は、切断方向に並べて配置された先行バーナ２７と、後行バーナ２８を有している。先行バーナ２７には、鉄粉２９を酸素ガス輸送する正面視して矩形状の第１の鉄粉噴出ノズル３０、正面視して矩形状の燃料噴出ノズル３１、正面視して矩形状の第１の酸素ガス噴出ノズル３２が設けられている。また、図３に示すように、後行バーナ２８には、酸素ガス輸送された鉄粉３４が噴出する複数の噴出部３５ａが並べて配置された第２の鉄粉噴出ノズル３５と、第２の鉄粉噴出ノズル３５の両側に平行に配置され酸素ガスが噴出する複数の噴出部３３ａを備えた第２の酸素ガス噴出ノズル３３が設けられている。第２の酸素ガス噴出ノズル３３には酸素ガス供給用のフレキシブルチューブ３６が、第２の鉄粉噴出ノズル３５には鉄粉供給用のフレキシブルチューブ３７がそれぞれ接続されている。また、第２の酸素ガス噴出ノズル３３と第２の鉄粉噴出ノズル３５は、矩形状の各短辺方向を切断方向に一致させて並べて設けられている。
フレキシブルチューブ３６は酸素供給源３８に接続され、フレキシブルチューブ３７は鉄粉供給タンク３９の下部の出口４０に設けられ、酸素を搬送流体として使用するガス輸送手段の一例であるエジェクタ４０ａに接続されている。鉄粉供給タンク３９内には鉄粉３４が充填され、鉄粉供給タンク３９内の上部にはフレキシブルチューブ３６から分岐した配管４１、４２を介して酸素ガスが供給されて圧力が、例えば１．５〜１．８ｋｇ／ｃｍ2 に調整されている。このような構成とすることにより、鉄粉供給タンク３９の出口４０側に設けられた図示しないロータリーバルブ等の粉体切り出し手段を用いて鉄粉３４を徐々に切り出しエジェクタ４０ａ内に排出することができる。また、エジェクタ４０ａには、一端側がフレキシブルチューブ３６から分岐した配管４１に接続した配管４３の他端側が接続されている。このため、エジェクタ４０ａ内に排出された鉄粉３４は、配管４３から供給された酸素ガスによりフレキシブルチューブ３７内に排出されて、酸素ガスの流れによって第２の鉄粉噴出ノズル３５まで到達する。なお、図２において、４４〜４８は酸素ガス用のバルブを示す。
【００１５】
図４（Ａ）、（Ｂ）に示すように、先行バーナ２７には、矩形状の各ノズルの長辺方向と短辺方向をそれぞれ一致させ、かつ、短辺方向を切断方向に一致させて、中央部に第１の鉄粉噴出ノズル３０、その外側に環状に燃料を噴出する燃料噴出ノズル３１、更にその外側に環状に酸素ガスを噴出する第１の酸素ガス噴出ノズル３２が設けられている。ここで、符号４９、５０は、第１の鉄粉噴出ノズル３０、燃料噴出ノズル３１、第１の酸素ガス噴出ノズル３２の各隙間に少なくとも３個以上周方向に均等に配置されたスペーサーを示す。燃料噴出ノズル３１を形成する厚みを有する管体５１の外側には放射状に斜めスリット５２が形成されている。この斜めスリット５２は周方向に均等に４個以上あれば十分であり、先行バーナ２７の軸心方向に対して傾斜角度θが１０〜４０°程度の斜め切り込みによって構成されている。これによって、外側の第１の酸素ガス噴出ノズル３２を流れる酸素の一部が、斜めスリット５２を通して内側方向に流れ、燃料噴出ノズル３１から噴出する燃料や、第１の鉄粉噴出ノズル３０から噴出する鉄粉２９に触れて燃焼反応を促進し、より効果的に混合凝固物１２を加熱し溶融することができる。また、第１の鉄粉噴出ノズル３０、燃料噴出ノズル３１、第１の酸素ガス噴出ノズル３２が正面視して矩形状であるため、形成される燃焼炎の形状も矩形状となる。このため、矩形の短辺方向と平行な方向に先行バーナ２７を移動させると広範囲の領域を一度に加熱し溶融させることができる。
【００１６】
中央の第１の鉄粉噴出ノズル３０はフレキシブチューブ５３を介して鉄粉供給タンク５４の下部の出口５５に設けられ、酸素を搬送流体として使用するガス輸送手段の一例であるエジェクタ５５ａに接続されている。鉄粉供給タンク５４内には鉄粉２９が充填され、鉄粉供給タンク５４内の上部にはフレキシブルチューブ３６から分岐した配管５６、５７を介して酸素ガスが供給されて圧力が、例えば１．５〜１．８ｋｇ／ｃｍ2 に調整されている。このような構成とすることにより、鉄粉供給タンク５４の出口５５側に設けられた図示しないロータリーバルブ等の粉体切り出し手段を用いて鉄粉２９を徐々に切り出しエジェクタ５５ａ内に排出することができる。また、エジェクタ５５ａには、一端側がフレキシブルチューブ３６から分岐した配管５６に接続した配管５８の他端側が接続されている。このため、エジェクタ５５ａ内に排出された鉄粉２９は、配管５８から供給された酸素ガスの流れによってフレキシブルチューブ５３内を搬送されて第１の鉄粉噴出ノズル３０まで到達する。
【００１７】
燃料供給ノズル３１はフレキシブルチューブ５９を介して燃料の一例であるＬＰＧの供給タンク６０に接続され、約５００ｍｍＨｇの圧力でＬＰＧが供給されている。第１の酸素ガス噴出ノズル３２は、フレキシブルチューブ６１を介してフレキシブルチューブ３６に接続され、酸素供給源３８から酸素が供給されている。なお、図２において、６２〜６８、６８ａは各ガス用のバルブを示す。
切断トーチ２４における先行バーナ２７と後行バーナ２８の位置関係は、図１、図５に示すように、先行バーナ２７の近傍に後行バーナ２８を配置して、後行バーナ２８の中心軸は先行バーナ２７の中心軸に対して２〜３０°、好ましくは３〜１０°の範囲で屈折している。更に、後行バーナ２８の先端は、先行バーナ２７の先端より突出している。このような構成とすることにより、後行バーナ２８から噴出する鉄粉３４と酸素ガスを、先行バーナ２７により形成される火炎の焦点位置よりも更に離れた位置に供給することができる。その結果、先行バーナ２７の焦点よりも更に離れた位置に後行バーナ２８により形成される火炎の焦点を形成することができる。
【００１８】
次に、本発明の一実施の形態に係る溶鉄容器の内張り耐火物の補修方法について除去設備１０を適用して詳細に説明する。
予め、付着物距離センサ２５を旋回及び昇降させて、混合凝固物１２のプロフィールを測定した後、切断トーチ２４の位置、角度、切断方向、切断速度を割り出しておく。次いで、操作盤からの手動操作によって切断場所、例えば、取鍋１１の側面に付着している混合凝固物１２の最下端部に切断トーチ２４の先端を指向させて、混合凝固物１２の自動切断を開始する。なお、切断条件、混合凝固物１２の状況によって切断しにくい場所があるので、テレビカメラ２６によって切断場所を撮像し、モニターテレビによって作業者が視認しながら切断を行なうことが好ましい。
【００１９】
図２、図５に示すように、燃料噴出ノズル３１からＬＰＧ、第１の酸素ガス噴出ノズル３２から酸素ガスをそれぞれ噴出して先行バーナ２７を点火する。次いで、第１の鉄粉噴出ノズル３０から鉄粉２９を酸素ガスと共に噴出して、鉄粉２９の燃焼による高温火炎６９を形成する。更に、後行バーナ２８に設けられた第２の酸素ガス噴出ノズル３３から酸素ガス、第２の鉄粉噴出ノズル３５から鉄粉３４と酸素ガスを、高温火炎６９内に吐出させ、鉄粉３４の燃焼による高温火炎７０を形成させる。
高温火炎６９、７０で混合凝固物１２の表面の加熱を開始すると、後行バーナ２８の焦点位置は先行バーナ２７の焦点位置よりも切断トーチ２４の先端から離れているので、混合凝固物１２の表面側は先行バーナ２７により加熱されて溶融すると共に、先行バーナ２７から発生する高速の燃焼ガスによりフラッシング処理されて溶融部は周囲に散逸して切断溝７２が形成される。また、切断溝７２の溝底は後行バーナ２８により加熱されて溶融すると共に、後行バーナ２８から発生する高速の燃焼ガスによりフラッシング処理されて溶融部は周囲に散逸して切断溝７３が形成される。
なお、混合凝固物１２の除去作業に当たっては多量のヒュームが発生するため、、図１に示すように、局所集塵装置７７を取鍋１１の上部側に設ける必要がある。また、混合凝固物１２の下側には内張り耐火物７１、更にその下側には断熱材７１ａが存在するため、それらを損傷させないように、酸素圧力（流量）や鉄粉２９、３４量等の切断条件を決定するための予備実験を行なうのが好ましい。
【００２０】
混合凝固物１２が溶融して、取鍋１１をライニングしている内張り耐火物７１の表面が現れると、昇降機構２０を用いて横行ガイド２２を、例えば３０〜５０ｍｍ／分程度の速さで上昇させる。横行ガイド２２の上昇に伴い、切断トーチ２４も同一の速度で上昇を開始する。
混合凝固物１２の表面側では、先行バーナ２７による溶融部７４が先行して形成され、その後に先行バーナ２７から発生する高速の燃焼ガスによりフラッシング処理されて切断溝７２が形成されていく。混合凝固物１２に形成された切断溝７２の底より下側の部分では、後行バーナ２８により加熱されて溶融部７５が形成され、次いで後行バーナ２８から発生する高速の燃焼ガスによりフラッシング処理されて内張り耐火物７１の表面に達する深さの切断溝７３が形成されていく。このため、後行バーナ２８が通過した領域は、先行バーナ２７による切断溝７２と、後行バーナ２８による切断溝７３から構成される合成切断溝７６が形成されて、合成切断溝７６の溝底に内張り耐火物７１の表面が露出する。
従って、昇降機構２０を用いて切断トーチ２４を取鍋１１の内側の側面に付着した混合凝固物１２の下端から上端まで移動して切断を行なうことにより、例えば、幅が８０〜１００ｍｍの混合凝固物１２の除去溝が形成される。混合凝固物１２の除去溝が形成される毎に回転機構を用いて横行ガイド２２を旋回軸２１の周りに所定の角度回転させて、混合凝固物１２の除去溝の形成を続けることにより、取鍋１１の内側に付着した混合凝固物１２を完全に除去することができ、内張り耐火物７１の表面が完全に露出した状態となる。
【００２１】
取鍋１１の内張り耐火物７１の表面が完全に露出されると、例えば、溶射装置の溶射バーナを取鍋１１内に装入する。溶射バーナに設けられたテレビカメラによって取鍋１１内を撮像し、モニターテレビによって作業者が損傷部分の位置を確認して、耐火性補修材の溶射を開始する。溶射バーナから噴出した耐食性かつ耐火性の溶融状態の粒子は内張り耐火物７１の表面に付着すると、内張り耐火物７１に熱を奪われて凝固して固着する。このとき、内張り耐火物７１の表面には地金及びスラグを主体とした混合凝固物１２が存在しないため、溶射バーナから噴出されて飛来してきた溶融状態の粒子は、内張り耐火物７１を構成している各粒子との間で直接固着することができ強固な付着力が生じる。そのため、取鍋１１の内張り耐火物７１の表面側に溶射により付着力の優れた補修層を形成することができる。
【００２２】
以上、本発明の実施の形態を説明したが、本発明は、この実施の形態に限定されるものではなく、例えば、切断トーチに設けられた先行バーナと後行バーナとを一体構造とすることもできる。また、先行バーナと、後行バーナの先端形状をいずれも正面視して円形状とすることもできる。また、円形状とした場合、切断トーチを回転機構による回転方向に複数並べて設けると、１回の溶融切断動作で広範囲の混合凝固物を除去することが可能となり、混合凝固物の除去を効率的に行なうことが可能となる。
切断トーチは、モニターテレビを見ながら手動操作によっても操作することが可能である。この場合、切断トーチが混合凝固物に衝突する場合が考えられるので、切断トーチの先端が移動時に混合凝固物から常に所定の距離、例えば２０〜３０ｍｍ離れるように近接防止機構を設けることが必要となる。取鍋傾動装置を用いて取鍋を所定の角度傾けて、付着した混合凝固物を除去することも可能である。取鍋を傾けることにより、切断トーチで取鍋の底に付着した混合凝固物を溶融切断することができ、底に付着した混合凝固物を容易に除去することが可能となる。また、溶鉄容器が銑鉄を受ける溶銑鍋、又は装入鍋である場合にも適用できる。
更に、先行バーナ、及び後行バーナに設けられた燃焼用の酸素を供給する酸素ガス噴出ノズルの基端側に空気を用いない機械的搬送手段の一例であるスクリューコンベアの出口側を接続して、鉄粉供給タンクから鉄粉を酸素ガス噴出ノズルの基端側まで輸送し、酸素ガスと共に酸素ガス噴出ノズルから噴出させて燃料と共に燃焼させることも可能である。
【００２３】
【発明の効果】
請求項１〜４記載の溶鉄容器の内張り耐火物の補修方法においては、混合凝固物の除去には、鉄粉を燃焼材として使用するパウダー切断機を用い、しかも、鉄粉をパウダー切断機の切断トーチまで輸送する手段に、空気を用いない機械的搬送手段又は酸素を搬送流体として使用するガス搬送手段を用いるので、内張り耐火物表面側に付着した混合凝固物を完全に除去して内張り耐火物の表面側を露出させて表面側の損傷部分に耐食性を有する耐火性補修材を直接付着させることができ、付着力の優れた補修層を容易に形成することが可能となる。また、除去作業効率の大幅な改善により補修作業時間が大幅に短縮され、補修コストを低減することが可能となる。
【００２４】
特に、請求項２記載の溶鉄容器の内張り耐火物の補修方法においては、切断トーチには切断方向に並べて配置した先行バーナと後行バーナとが設けられているので、先行バーナにより混合凝固物の表面側の加熱と溶融切断を行ない、後行バーナにより混合凝固物の深部の溶融切断を行なうことができ、混合凝固物の厚さが厚くなっても混合凝固物の溶融切断による除去を完全に行うことが可能となる。
【００２５】
請求項３記載の溶鉄容器の内張り耐火物の補修方法においては、鉄粉をパウダー切断機の切断トーチまで輸送する手段は酸素を搬送流体として使用するガス搬送手段であって、先行バーナには第１の鉄粉噴出ノズル、燃料噴出ノズル、及び第１の酸素ガス噴出ノズルが設けられ、後行バーナには第２の酸素ガス噴出ノズルが設けられているので、混合凝固物の表面側の切断部位の温度を効率的に上昇させることができ、混合凝固物の表面側を溶融切断により除去することが可能となる。また、先行バーナで溶融切断された切断溝の底に第２の酸素ガス噴出ノズルにより酸素ガスを供給することで、切断溝の溝底に存在する混合凝固物中の地金が燃焼して溝底の溶融が促進し、混合凝固物の深部を溶融切断により除去することができ、内張り耐火物の表面側を露出させることが可能となる。
【００２６】
請求項４記載の溶鉄容器の内張り耐火物の補修方法においては、後行バーナには、更に鉄粉を噴出する第２の鉄粉噴出ノズルが設けられているので、混合凝固物の厚さが厚くなっても混合凝固物深部まで温度を効率的に上昇させて溶融切断により除去することができ、内張り耐火物の表面側を露出させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係る溶鉄容器の内張り耐火物の補修方法で使用する混合凝固物の除去設備の説明図である。
【図２】同混合凝固物の除去設備に用いるパウダー切断機の説明図である。
【図３】後行バーナの斜視図である。
【図４】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ先行バーナの正面図、部分断面図である。
【図５】本発明の一実施の形態に係る溶鉄容器の内張り耐火物の補修方法で使用する混合凝固物の除去設備に用いるパウダー切断機の使用状態の説明図である。
【符号の説明】
１０：除去設備、１１：取鍋、１２：混合凝固物、１３：支持部、１４：旋回アーム、１５：付着物除去部、１６：基台、１７：架台、１８：アーム旋回機構、１９：昇降軸、２０：昇降機構、２１：旋回軸、２２：横行ガイド、２３：横行台車、２４：切断トーチ、２４ａ：パウダー切断機、２５：付着物距離センサ、２６：テレビカメラ、２７：先行バーナ、２８：後行バーナ、２９：鉄粉、３０：第１の鉄粉噴出ノズル、３１：燃料噴出ノズル、３２：第１の酸素ガス噴出ノズル、３３：第２の酸素ガス噴出ノズル、３３ａ：噴出部、３４：鉄粉、３５：第２の鉄粉噴出ノズル、３５ａ：噴出部、３６、３７：フレキシブルチューブ、３８：酸素供給源、３９：鉄粉供給タンク、４０：出口、４０ａ：エジェクタ、４１、４２、４３：配管、４４、４５、４６、４７、４８：バルブ、４９、５０：スペーサー、５１：管体、５２：斜めスリット、５３：フレキシブルチューブ、５４：鉄粉供給タンク、５５：出口、５５ａ：エジェクタ、５６、５７、５８：配管、５９：フレキシブルチューブ、６０：供給タンク、６１：フレキシブルチューブ、６２、６３、６４、６５、６６、６７、６８、６８ａ：バルブ、６９、７０：高温火炎、７１：内張り耐火物、７１ａ：断熱材、７２、７３：切断溝、７４、７５：溶融部、７６：合成切断溝、７７：局所集塵装置
【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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