JP7485910B2 - Refractory construction method - Google Patents
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Description
本発明は、精錬容器に内張りされる耐火物の築造方法に関する。 The present invention relates to a method for constructing refractory materials to be lined inside a refining vessel.
精錬容器には高温に耐える耐火物が内張りされている。内張り耐火物は、スラグへの溶損や熱衝撃による割れ等に起因して、使用回数を重ねることで残寸が減少する。一定の残寸以下となるか亀裂等で劣化した耐火物は解体し築造をし直すことで、精錬容器の安定的な稼働が達成される。ここで、耐火物のライニングは湯漏れ防止を主な目的として複数層で構成されており、鉄皮側から、パーマ耐火物およびウェア耐火物を含む。耐火物はれんがとキャスタブルがそれぞれ使用されており、れんがの方がキャスタブルと比較して組織が緻密であり耐食性に優れ、一方、キャスタブルは流し込みによる簡便な施工が可能であるという特徴がある。れんがによる耐火物の築造は人力で実施されるが、重量物の搬送を伴うため、かなりの重筋作業であり、施工時間も長くかかる。また、れんが築造には鉄皮変形への対応等、高度な技術が必要とされるため、築造技術を持った築炉工による作業が必要である。しかし、近年、過酷な労働環境や労働人口の減少によって十分な築炉工を確保するのが難しくなってきている。 The refining vessel is lined with refractory that can withstand high temperatures. The remaining dimensions of the lining refractory decrease with repeated use due to melting damage to the slag and cracks caused by thermal shock. Refractory that falls below a certain remaining dimension or has deteriorated due to cracks is dismantled and reconstructed to ensure stable operation of the refining vessel. The refractory lining is composed of multiple layers with the main purpose of preventing molten metal leakage, and includes permanent refractory and wear refractory from the steel shell side. Bricks and castables are used as refractories, with bricks having a denser structure and better corrosion resistance than castables, while castables are characterized by the fact that they can be easily constructed by pouring. Refractory construction using bricks is carried out manually, but it is quite heavy work because it involves transporting heavy objects, and construction takes a long time. In addition, brick construction requires advanced skills such as dealing with deformation of the steel shell, so it is necessary to have a furnace builder with construction skills perform the work. However, in recent years, it has become difficult to secure enough furnace builders due to harsh working conditions and a declining labor force.
上記課題に対して、耐火物の築造を機械化・省力化するために以下のような手法が提案されている。特許文献1には、内張り耐火物のキャスタブル化およびその施工装置に関する手法が提案されている。内張り耐火物のキャスタブル化により、築造作業の機械化・省力化はある程度達成可能であり、溶鋼鍋やタンディッシュの内張り等、損耗が小さい部位に関してはキャスタブル化が進んでいる。しかし、転炉に代表される精錬処理が過酷な設備ではキャスタブルでは十分な耐用が得られないため、キャスタブルと比べて高耐用であるれんがが現在も使用されている。また、特許文献1はウェア耐火物をキャスタブル化する施工方法に関するものであり、パーマ耐火物に関する記載はない。
In response to the above-mentioned problems, the following methods have been proposed to mechanize and reduce the labor required for refractory construction.
特許文献2および特許文献3では、精錬容器用のウェアれんが築造の機械化手法が提案されている。精錬容器の各傾斜に対応してれんがを積み上げていくことや、内径の異なる容器に対応して築造を機械化することに関する記載はあるものの、容器の鉄皮に変形が生じていた場合、ウェアれんがの築造が正確に実施できない課題がある。また、パーマ耐火物の施工方法に関する記載はない。人力で築造する場合はれんがの加工や目地モルタル等で鉄皮の変形に対応することが可能であるが、人力での築造に諸々の問題があることは上述の通りである。
本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、精錬容器の内張り耐火物の築造にあたって施工時間の短縮および省力化を実現することが可能な耐火物の築造方法を提供することを目的とする。 The present invention was made in consideration of the above problems, and aims to provide a method for constructing refractory linings for refining vessels that can shorten construction time and reduce labor.
本発明は以下の構成を要旨とする。
[1]精錬容器に内張りされるウェアれんがおよびパーマキャスタブルを含む耐火物の築造方法であって、ウェアれんがを把持および築造する装置を用いて、築造後のウェアれんがの稼働面を基準にしてウェアれんがを築造する工程と、築造されたウェアれんがの背面と鉄皮との隙間にパーマキャスタブルを流し込む工程とを含む、耐火物築造方法。
[2]ウェアれんがを少なくとも1段築造した後、築造されたウェアれんがの背面にパーマキャスタブルを流し込む工程と、築造されたウェアれんがの上段にさらにウェアれんがを築造する工程とを並行して実施する、[1]に記載の耐火物の築造方法。
[3]ウェアれんがをパーマキャスタブルの施工済み高さを基準にして2000mm以下の高さに築造する工程と、築造されたウェアれんがの背面にパーマキャスタブルを流し込む工程とを交互に実施する、[1]に記載の耐火物の築造方法。
[4]鉄皮の内側にパーマれんがが配置され、パーマキャスタブルは、築造されたウェアれんがの背面とパーマれんがの稼働面との間に流し込まれる、[1]から[3]のいずれか1項に記載の耐火物の築造方法。
The present invention relates to the following configuration.
[1] A method for constructing a refractory material including wear bricks and permacastables to be used to line a smelting vessel, the method comprising the steps of: constructing the wear bricks using a device for holding and constructing the wear bricks, based on the working surface of the constructed wear bricks; and pouring permacastables into the gap between the back surface of the constructed wear bricks and the steel shell.
[2] A method for constructing a refractory material according to [1], comprising the steps of: constructing at least one layer of wear bricks; pouring permacastable refractory onto the back surface of the constructed wear bricks; and constructing a further wear brick on top of the constructed wear bricks.
[3] A method for constructing a refractory material according to [1], which alternates between a step of constructing a wear brick to a height of 2000 mm or less based on the installed height of the perm castable refractory and a step of pouring the perm castable refractory onto the back surface of the constructed wear brick.
[4] A method for constructing a refractory material according to any one of [1] to [3], in which permanent bricks are arranged on the inside of the steel shell, and permanent castable refractories are poured between the back surface of the constructed wear bricks and the working surface of the permanent bricks.
本発明によれば、ウェアれんがを稼働面基準で築造し、背面パーマをキャスタブル化することで、鉄皮変形の影響を受けることなく、所定の位置にれんがを置いていくことで、施工精度を維持しつつウェアれんが築造の機械化ができる。これによって、人力で築造する場合と比べて施工時間が短縮され、また省力化が実現できる。 According to the present invention, by constructing wear bricks based on the working surface and making the back permanent castable, the bricks can be placed in the designated position without being affected by the deformation of the steel shell, and the construction of wear bricks can be mechanized while maintaining construction accuracy. This shortens the construction time compared to constructing them by hand, and also realizes labor savings.
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。 A preferred embodiment of the present invention will be described in detail below with reference to the accompanying drawings. Note that in this specification and the drawings, components having substantially the same functional configuration are designated by the same reference numerals to avoid redundant description.
図1は、本発明の一実施形態に係る精錬容器の築造工程を概略的に示す図である。本実施形態では、鉄皮2にパーマれんが3、パーマキャスタブル4およびウェアれんが5を含む耐火物が内張りされた精錬容器1を、ロボットアーム6およびキャスタブル流し込み装置7を用いて機械施工する。図示された例では、ロボットアーム6およびキャスタブル流し込み装置7が昇降式の架台8に載置されて、精錬容器1内の適切な高さ位置に配置される。ロボットアーム6は、ウェアれんが5を、築造後の稼働面が形成する所定の形状、具体的には例えば容器内中心を基準とする円形に並べることによって1段分のウェアれんが5を築造する。このようにウェアれんが5を稼働面を基準にして築造する場合、鉄皮2の変形の影響は考慮されないが、後述するようにウェアれんが5の背面側にはパーマキャスタブル4が流し込まれるため、耐火物の内張り構造に隙間は生じない。上記のようにして配列されるウェアれんが5の周長は鉄皮2の変形にかかわらず一定になるため、ウェアれんが5の形状は一種類でよく、必要な個数も予め特定できる。
1 is a diagram showing a schematic diagram of a construction process of a refining vessel according to one embodiment of the present invention. In this embodiment, a
ロボットアーム6がウェアれんが5を1段以上築造した後に、キャスタブル流し込み装置7を用いて鉄皮2とウェアれんが5の背面との間の隙間にパーマキャスタブル4を流し込むことでパーマライニングを施工する。ここで、図示された例では鉄皮2の内側にパーマれんが3が配置されているため、パーマキャスタブル4はパーマれんが3の稼働面とウェアれんが5の背面との間の隙間に流し込まれる。少なくとも1段分のウェアれんが5が築造されていれば、パーマキャスタブル4は型枠無しで流し込み施工が可能である。ウェアれんが5を1段以上築造した後、パーマキャスタブル4の流し込み施工と、上段のウェアれんが5の築造とを並行して実施してもよい。または、パーマキャスタブル4の流し込み施工と、上段のウェアれんが5の築造とを交互に実施してもよい。
After the
ここで、パーマライニングは施工厚みが薄いため、精錬容器1の鍋高さ、例えば約4500mm分を一度に流し込み施工する場合、キャスタブルの充填性が不足し、満足な施工体が得られない。図2に示すように、一般的なパーマライニング厚みである50mm厚みの隙間に流し込み施工を実施した場合、施工高さが高くなるとキャスタブルのフロー値(フリーフロー)を高めても施工体の充填不良が生じてしまう。
Since the thickness of the permanent lining is thin, if the height of the
そこで、本発明の第1の例では、ウェアれんが5が少なくとも1段以上築造された後、ウェアれんが5の築造する工程並行して、パーマキャスタブル4の流し込み施工の工程を実施する。1段分のウェアれんが築造壁は、高さが例えば230mm程度であるため、図2のグラフに示されるように低水分で低フロー値のキャスタブルでも充填性が良好な施工体が得られ、耐用性の向上も期待できる。
Therefore, in the first example of the present invention, after at least one layer of
なお、パーマキャスタブル4の流し込み施工の前に築造されるウェアれんが5は必ずしも1段でなくてもよい。例えば、耐用性維持限度内でキャスタブルのフロー値を上げて、2段以上のウェアれんが5を築造した後に、並行してパーマキャスタブル4を流し込み施工することも可能である。
The
また、本発明の第2の例では、ウェアれんが5が少なくとも1段以上築造された後、ウェアれんが5を追加で1段以上築造する工程と、パーマキャスタブル4の流し込み施工の工程とを交互に実施する。例えばロボットアーム6とキャスタブル流し込み装置7との作業域が干渉するような場合は、この例のような工程の交互実施が適切である。第3の例として、ロボットアーム6およびキャスタブル流し込み装置7のその時々の配置に応じて、装置同士が干渉しなければ工程を並行実施し、装置同士が干渉する間は工程を交互実施してもよい。
In a second example of the present invention, after at least one layer of
上記の第2の例における工程の交互実施の場合、第1の例のような工程の並行実施に比べて築造に要する時間は長くなる。築造に要する時間を短縮するために、2段以上のウェアれんが5を築造し、その背面に一括してパーマキャスタブル4を流し込んでもよい。通常のパーマキャスタブル4の流し込み施工限界を検討したところ、図2に示すように、例えば水分量等を調整してフロー値を耐用性が維持できる上限である200mmまで上げた場合、充填性を確保できる上限施工高さは2000mmであり、この範囲内で一括して築造するウェアれんが5の段数を設定することができる。
In the case of alternately carrying out the steps in the second example above, the time required for construction will be longer than in the case of parallel carrying out of the steps as in the first example. In order to shorten the time required for construction, two or more tiers of
上記のような本発明の一実施形態によれば、従来の人力による築造と比較して、施工に要する時間が短縮される。ロボットアーム6を用いたウェアれんが5の築造時間は、式(1)を使って算出される。
According to one embodiment of the present invention as described above, the time required for construction is reduced compared to conventional manual construction. The construction time for the
上記で説明した本発明の第1の例では、ウェアれんが5の築造とパーマキャスタブル4の流し込み施工とが並行して実施されるため、内張り耐火物の全築造時間は、式(1)で算出される時間にほぼ等しい。
In the first example of the present invention described above, the construction of the
一方、上記で説明した本発明の第2の例では、ウェアれんが5の築造とパーマキャスタブル4の流し込み施工とが交互に実施されるため、内張り耐火物の全築造時間は、式(1)で算出される時間に式(2)を使って算出されるパーマキャスタブル4の流し込み施工時間を加えたものである。
On the other hand, in the second example of the present invention described above, the construction of the
上記の式(2)から、パーマキャスタブル4の流し込み施工時間は、2段以上のウェアれんが5の背面に一括してパーマキャスタブル4を流し込むことによって流し込み回数を減らし、流し込みの度に発生する準備時間を削減することで短縮することができる。例えば、れんが1段分(230mm)ごとに流し込み施工を実施した場合と、上述した上限施工高さ(2000mm)で一括して流し込み施工を実施した場合とでは、8回分(2000/230=8.7)の流し込み準備時間が削減される。
From the above formula (2), the pouring construction time of the permanent castable 4 can be shortened by pouring the permanent castable 4 into the backs of two or more layers of
以下に本発明の実施例として、溶銑鍋で本発明を適用した結果について説明する。実施例の試験条件および結果を表1に示す。 Below, we will explain the results of applying the present invention to a molten iron ladle as an example of the present invention. The test conditions and results of the example are shown in Table 1.
各実施例における溶銑鍋の耐火物は、元々は図3に示すように鉄皮2側からパーマれんがが30mm厚み×2層(パーマれんが3A,3B)、ウェアれんが5が180mm厚み×1層の3層構造である。ウェアれんが5の段数は19段あり、1段の高さが230mm、施工高さの合計は4370mmである。この溶銑鍋の修理タイミングに合わせて本発明を適用した。解体時、鉄皮側のパーマれんが(パーマれんが3A)のみ残し、稼働面側のパーマれんが(パーマれんが3B)をパーマキャスタブル4に変更し、耐火物の構成を図1に示される例と同様にした。敷き部のれんが築造も通常通り実施した上で、側壁のウェアれんが5およびパーマキャスタブル4の施工に関して本発明を適用した。パーマキャスタブル4は、Al2O3-SiO2質キャスタブル(Al2O3:65%、SiO2:30%)を使用した。ロボットアーム6は安川電機製YR-MPL0100-J00を使用し、溶銑鍋の中心を基準に設置した。単一形状のれんがをパレットに積んだ状態でクレーンを使用して鍋内の装置横に搬入し、一つずつロボットアーム6で掴んで設計上のウェアれんが稼働面位置を基準に順番に並べていくことでウェアれんが5を築造した。鉄皮2は繰り返しの熱負荷を受け変形していたものの、パーマれんが3の稼働面側とウェアれんが5の背面側との間の隙間は35mm~45mmであって設計上のパーマキャスタブル施工厚み30mmよりも大きく、また極端に隙間が狭い部分もなかったため、パーマキャスタブル4の施工には問題なかった。また、パーマれんがおよびキャスタブルの耐食性は、回転侵食試験にて評価した。パーマれんがおよび施工後のパーマキャスタブルから切り出したサンプルを300℃で12時間焼成し、水平の回転軸を有する円筒に内張りし、酸素-プロパンバーナーで加熱しスラグを投入して耐火物表面を侵食させた。試験温度および時間は1500℃で5時間、スラグ組成はCaO/SiO2=1、FeO=15%とし、30分毎にスラグの排出および投入を繰り返した。表中の耐食性指数は、回転侵食試験後の残存厚みをパーマれんがの場合(後述する比較例1および比較例2)を100として指数化したものであり、数値の大きいものほど耐用性が高いことを示す。
The refractory of the molten iron ladle in each embodiment was originally a three-layer structure consisting of two layers of 30 mm thick permanent bricks (perm bricks 3A and 3B) and one layer of 180 mm
実施例1では、ウェアれんがを1段分築造した後、パーマキャスタブルの流し込み施工を開始し、ウェアれんがの築造も並行して継続した。上記の式(1)および式(2)から施工時間を算出すると、ロボットアームを用いたウェアれんがの築造時間は、2280(個)/100(個/h)=22.8(h)であり、その後パーマキャスタブルが1段分遅れて流し込み施工されるため0.1(m3)/1.5(m3/h)=0.07(h)の時間を要した。この他に、パーマキャスタブルの水分を十分に蒸発させて爆裂等の問題を防ぐための乾燥時間が従来よりも25時間余分にかかったが、乾燥装置を複数用いて、乾燥工程と築造工程を並行して実施することにより、乾燥時間が延長することによる築造工期への影響はなかった。 In Example 1, after one layer of wear bricks was constructed, pouring of the permanent castable was started, and construction of the wear bricks was continued in parallel. Calculating the construction time from the above formulas (1) and (2), the construction time of the wear bricks using the robot arm was 2280 (pieces)/100 (pieces/h) = 22.8 (h), and since the permanent castable was poured one layer later, it took 0.1 ( m3 )/1.5 ( m3 /h) = 0.07 (h). In addition, the drying time to sufficiently evaporate the moisture of the permanent castable to prevent problems such as explosion took 25 hours longer than in the conventional method, but by using multiple drying devices and carrying out the drying process and construction process in parallel, the extended drying time did not affect the construction period.
また、パーマキャスタブル4は適正な添加水分が5%~7%の範囲の材料を使用しており、通常はフロー値を高めるために7%の水分を添加して使用しているが、今回の試験では最も添加水分が低い5%(フロー値145)での流し込み施工を実施し問題なく施工が完了した。実施例1ではれんが1段分毎に並行して流し込みを行っているため、充填不良もなく良好な施工体が得られた。さらに5%と低水分での施工によって緻密な組織が得られ、パーマれんがと同等の耐食性を維持できた。キャスタブルではれんが施工の場合のような目地の隙間からの湯漏れ懸念がないことから、湯漏れ防止の観点においても本発明は有利である。
実施例2では、ウェアれんがを3段分築造した後、ロボットアームを停止させて、パーマキャスタブルの流し込み施工を実施した。3段分のパーマキャスタブル流し込み施工の完了後、再びロボットアームを用いてウェアれんがを3段分(4段目~6段目)築造し、その後ロボットアームを停止させてパーマキャスタブルの流し込み施工を実施した。このようなウェアれんが築造とパーマキャスタブルの流し込みの交互作業を7回繰り返すことで、19段分のウェアれんがとパーマキャスタブルを施工した。パーマキャスタブルの材料および添加水分は実施例1と同様である。ウェアれんが3段分の高さは690mmであり、添加水分を5%としたキャスタブルで充填不良もなく良好な施工体が得られた。上記の式(1)および式(2)から施工時間を算出すると、ロボットアームを用いたウェアれんがの築造時間は実施例1と同様に22.8(h)であり、パーマキャスタブル流し込み時間は(0.3(m3)/1.5(m3/h)+1(h))×7=8.4(h)であった。実施例1と同様に乾燥時間が従来よりも25時間余分にかかったが、築造工期への影響はなかった。また得られた施工体は添加水分を減少させたことで組織が緻密化し、パーマれんがと同等の耐食性を維持できた。 In Example 2, after three tiers of wear bricks were constructed, the robot arm was stopped and the permanent castable was poured in. After the three tiers of permanent castable were poured, the robot arm was used again to construct three tiers of wear bricks (4th to 6th tiers), and then the robot arm was stopped and the permanent castable was poured in. This alternating operation of constructing wear bricks and pouring permanent castable was repeated seven times to construct 19 tiers of wear bricks and permanent castable. The material and added moisture of the permanent castable were the same as in Example 1. The height of the three tiers of wear bricks was 690 mm, and a good construction was obtained without any filling defects using castable with added moisture of 5%. Calculating the construction time from the above formulas (1) and (2), the construction time for the wear bricks using the robot arm was 22.8 (h), the same as in Example 1, and the pouring time for the permanent castable was (0.3 ( m3 )/1.5 (m3/ h ) + 1 (h)) x 7 = 8.4 (h). As in Example 1, the drying time took 25 hours longer than before, but this had no effect on the construction period. In addition, the structure of the resulting construction body was densified by reducing the added moisture, and it was possible to maintain the same corrosion resistance as permanent bricks.
実施例3では、ウェアれんがを8段分築造した後、ロボットアームを停止させて、パーマキャスタブルの流し込み施工を実施した。8段分のパーマキャスタブル流し込み施工の完了後、再びロボットアームを用いてウェアれんがを8段分(9段目~16段目)築造し、その後ロボットアームを停止させてパーマキャスタブルの流し込み施工を実施した。最後にロボットアームを用いてウェアれんがを8段分(17段目~19段目)築造し、その後パーマキャスタブルの流し込みを行い、築造を完了させた。パーマキャスタブルの材料は実施例1と同様であり、添加水分は7%(フロー値195)とした。ウェアれんが8段分の高さは1840mmであり、添加水分を7%としたキャスタブルで充填不良もなく良好な施工体が得られた。上記の式(1)および式(2)から施工時間を算出すると、ロボットアームを用いたウェアれんがの築造時間は実施例1と同様に22.8(h)であり、パーマキャスタブル流し込み時間は(0.8(m3)/1.5(m3/h)+1(h))×2+(0.3(m3)/1.5(m3/h)+1(h))=4.3(h)であった。実施例1と同様に乾燥時間が従来よりも25時間余分にかかったが、築造工期への影響はなかった。本実施例の場合、パーマキャスタブルは低水分化されていないが、適正な添加水分の範囲内であり、充填不良等の問題はなく十分使用可能であった。 In Example 3, after eight tiers of wear bricks were constructed, the robot arm was stopped and the permanent castable was poured. After the eight tiers of permanent castable were poured, the robot arm was used again to construct eight tiers of wear bricks (9th to 16th tiers), and then the robot arm was stopped and the permanent castable was poured. Finally, the robot arm was used to construct eight tiers of wear bricks (17th to 19th tiers), and then the permanent castable was poured to complete the construction. The material of the permanent castable was the same as in Example 1, and the added moisture was 7% (flow value 195). The height of the eight tiers of wear bricks was 1840 mm, and a good construction was obtained without any filling defects using castable with an added moisture of 7%. Calculating the construction time from the above formulas (1) and (2), the construction time for the wear bricks using the robot arm was 22.8 (h), similar to Example 1, and the pouring time for the perm castable was (0.8 ( m3 )/1.5 (m3 /h ) + 1 ( h )) x 2 + (0.3 ( m3 )/1.5 (m3/h) + 1 (h)) = 4.3 (h). As in Example 1, the drying time took 25 hours longer than in the conventional method, but there was no impact on the construction period. In this example, the perm castable was not made low-moisture, but the moisture content was within the appropriate range for added moisture, and there were no problems such as poor filling, so it was fully usable.
上記の実施例に対する比較例の試験条件および結果を表2に示す。 The test conditions and results for the comparative examples for the above examples are shown in Table 2.
比較例1では、従来の人力による築造を実施した。築造は5人の築造工で行い、パーマ耐火物については図3に示すような2層のれんが構造のままとし、パーマれんが稼働面側にウェアれんが背面を押し付けて配置する。つまり、ウェアれんがについては稼働面ではなく背面を基準として施工を行う。パーマれんがは、ウェアれんがの築造前に全段が築造されている。ウェアれんがについては築造工1人、1時間あたり11個の施工で、約2200個のウェアれんがを築造するのに40(h)かかった。これとは別に、実施例でのパーマキャスタブルに相当する1層分のパーマれんがの施工に24(h)かかった。鉄皮の変形に合わせてれんがを加工しながら築造を行えることから、ウェアれんがの背面や目地に隙間(三角目地)が形成されず、目地厚も2mm以下の良好な仕上がりであるものの、実施例と比較して2倍以上の施工時間がかかり、また多くの作業人員を要する。 In Comparative Example 1, the construction was carried out by conventional manual labor. The construction was carried out by five workers, and the permanent refractory was left as a two-layer brick structure as shown in Figure 3, and the wear bricks were placed by pressing their backs against the working surface of the permanent bricks. In other words, the wear bricks were constructed based on their backs, not their working surfaces. All the layers of permanent bricks were constructed before the wear bricks were constructed. For the wear bricks, one worker constructed 11 pieces per hour, and it took 40 hours to construct approximately 2,200 wear bricks. In addition to this, it took 24 hours to construct one layer of permanent bricks, which corresponds to the permanent castables in the Example. Since the construction can be carried out while processing the bricks in accordance with the deformation of the steel shell, no gaps (triangular joints) were formed on the backs or joints of the wear bricks, and the joint thickness was 2 mm or less, resulting in a good finish. However, the construction time was more than twice as long as that of the Example, and many workers were required.
比較例2では、比較例1と同様にパーマ耐火物については2層のれんが構造とし、ウェアれんがのみをロボットアームを使用して築造した。比較例1と同様にウェアれんがは背面のパーマれんがに押し付けて配置されるため、ロボットアームを使用しても築造時間がかかり(単位時間あたり配置可能れんがは、稼働面基準の場合100個/hだが、背面基準の場合30個/h)、ウェアれんがの築造に75(h)かかった。また、人力で施工する場合のような鉄皮の変形に合わせたウェアれんがの加工がされないため、ウェアれんがの背面およびや目地に隙間(三角目地)が形成され、仕上がりが劣悪であった。 In Comparative Example 2, as in Comparative Example 1, the permanent refractory material had a two-layer brick structure, and only the wear bricks were constructed using a robot arm. As in Comparative Example 1, the wear bricks were placed by pressing them against the permanent bricks on the back side, so even using the robot arm, construction took time (100 bricks/h could be placed per unit time based on the working surface, but 30 bricks/h based on the back side), and it took 75 hours to construct the wear bricks. In addition, because the wear bricks were not processed to match the deformation of the steel shell as in the case of manual construction, gaps (triangular joints) were formed on the back side and in the joints of the wear bricks, resulting in a poor finish.
比較例3では、上記の実施例2,3と同様にロボットアームを使用してウェアれんがを稼働面位置を基準にして築造する工程と、パーマキャスタブルの流し込み工程とを交互に実施した。ただし、ウェアれんがを築造する段数を実施例3よりも1段多い9段にした。この場合、ウェアれんがの築造時間は実施例と同じ22.8(h)であり、パーマキャスタブル流し込み時間は4.3(h)である。しかし、施工段数を9段としたことで施工高さが2070mmと高くなり、キャスタブルへの添加水分を最大の7%としフリーフロー値200と流動性を限界まで高めても充填不良が生じた。 In Comparative Example 3, as in Examples 2 and 3 above, a process of constructing wear bricks using a robot arm based on the working surface position and a process of pouring permanent castable were alternately carried out. However, the number of stages in which wear bricks were constructed was increased to nine, one more than in Example 3. In this case, the construction time for wear bricks was 22.8 (h), the same as in the Example, and the pouring time for permanent castable was 4.3 (h). However, by increasing the number of construction stages to nine, the construction height was increased to 2070 mm, and poor filling occurred even when the amount of water added to the castable was increased to the maximum of 7% and the fluidity was increased to the limit of 200 with a free flow value.
上記で説明したような実施例および比較例から、本発明ではロボットアームを用いてウェアれんがを築造することによって施工時間が大幅に短縮できることがわかる。ここで、ロボットアームによる施工時間の短縮効果を得るために、ウェアれんがは背面ではなく築造後のウェアれんがの稼働面を基準にして築造することが好ましい。このようなウェアれんがの築造を可能にするために、パーマ耐火物は少なくともウェアれんがに接する部分をパーマキャスタブルとし、ウェアれんがの築造と並行して、またはウェアれんがを適切な段数だけ築造する工程と交互に流し込み施工する。パーマキャスタブルの流し込み施工と交互に築造する場合のウェアれんがの段数はパーマキャスタブルの特性によって適宜設定されるが、パーマキャスタブルの施工済み高さを基準にして2000mm以下の高さにウェアれんがを築造することによって、パーマキャスタブルの充填性を確保し、パーマれんがと同等の耐食性を維持することができる。 From the above-described examples and comparative examples, it can be seen that the construction time can be significantly reduced by constructing the wear bricks using a robot arm in the present invention. Here, in order to obtain the effect of shortening the construction time using the robot arm, it is preferable to construct the wear bricks based on the working surface of the wear bricks after construction, rather than on the back surface. In order to enable the construction of such wear bricks, at least the part of the permanent refractory that contacts the wear bricks is made of permanent castable, and is poured in parallel with the construction of the wear bricks, or alternately with the process of constructing an appropriate number of layers of wear bricks. The number of layers of wear bricks when constructed alternately with the pouring of permanent castable is appropriately set according to the characteristics of the permanent castable, but by constructing the wear bricks to a height of 2000 mm or less based on the constructed height of the permanent castable, the packing property of the permanent castable can be ensured and the corrosion resistance equivalent to that of the permanent bricks can be maintained.
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 The above describes in detail preferred embodiments of the present invention with reference to the attached drawings, but the present invention is not limited to such examples. It is clear that a person with ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can conceive of various modified or revised examples within the scope of the technical ideas described in the claims, and it is understood that these also naturally fall within the technical scope of the present invention.
1…精錬容器、2…鉄皮、3…パーマれんが、4…パーマキャスタブル、5…ウェアれんが、6…ロボットアーム、7…キャスタブル流し込み装置。 1...refining vessel, 2...iron shell, 3...perm brick, 4...perm castable, 5...wear brick, 6...robot arm, 7...castable pouring device.
Claims (3)
前記ウェアれんがを把持および築造する装置を用いて、築造後の前記ウェアれんがの稼働面を基準にして前記ウェアれんがを築造する工程と、
築造された前記ウェアれんがの背面と鉄皮との隙間に前記パーマキャスタブルを流し込む工程と
を含み、
前記パーマキャスタブルを流し込む工程は、前記ウェアれんがを少なくとも1段築造した後、築造された前記ウェアれんがの背面に前記パーマキャスタブルを流し込む工程であって、
築造された前記ウェアれんがの上段にさらに前記ウェアれんがを築造する工程と並行して実施する、耐火物の築造方法。 1. A method for constructing a refractory material including ware bricks and permacastables for lining a smelting vessel, comprising the steps of:
building the wear brick with a wear brick gripping and building device relative to a working face of the wear brick after building;
and pouring the permacastable refractory into a gap between the back surface of the constructed wear brick and the steel shell .
The step of pouring the permanent castable is a step of constructing at least one layer of the wear bricks, and then pouring the permanent castable onto the back surface of the constructed wear bricks,
The method for constructing a refractory material includes the steps of: (a) forming a wear brick on top of the previously constructed wear brick;
前記ウェアれんがを把持および築造する装置を用いて、築造後の前記ウェアれんがの稼働面を基準にして前記ウェアれんがを築造する工程と、
築造された前記ウェアれんがの背面と鉄皮との隙間に前記パーマキャスタブルを流し込む工程と
を含み、
前記ウェアれんがを築造する工程は、前記ウェアれんがを前記パーマキャスタブルの施工済み高さを基準にして2000mm以下の高さに築造する工程であって、
築造された前記ウェアれんがの背面に前記パーマキャスタブルを流し込む工程と交互に実施する、耐火物の築造方法。 1. A method for constructing a refractory material including ware bricks and permacastables for lining a smelting vessel, comprising the steps of:
building the wear brick with a wear brick gripping and building device relative to a working face of the wear brick after building;
and pouring the permacastable refractory into a gap between the back surface of the constructed wear brick and the steel shell .
The step of constructing the wear brick is a step of constructing the wear brick to a height of 2000 mm or less based on the construction height of the permacastable refractory,
and pouring said permanent castable against the back surface of said constructed wear brick .
前記パーマキャスタブルは、築造された前記ウェアれんがの背面と前記パーマれんがの稼働面との間に流し込まれる、請求項1又は請求項2に記載の耐火物の築造方法。 A permanent brick is disposed inside the steel shell,
3. The method for constructing a refractory material according to claim 1 or 2 , wherein the perma castable is poured between the back surface of the constructed wear brick and the working surface of the perma brick.
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