JP2002005579A

JP2002005579A - 耐火物吹き付け施工装置

Info

Publication number: JP2002005579A
Application number: JP2000188772A
Authority: JP
Inventors: Makoto Kato; 藤誠加; Hiroya Sato; 藤弘也佐; Hiroyuki Kamoda; 田博行鴨; Masao Taira; 雅夫平; Seiji Nagai; 井誠二永; Tomeo Taniguchi; 口留男谷; Tetsuo Endo; 藤哲雄遠; Keizo Nishimura; 村啓三西
Original assignee: Shinagawa Refractories Co Ltd; NKK Corp; Nippon Kokan Ltd
Current assignee: Shinagawa Refractories Co Ltd; JFE Engineering Corp
Priority date: 2000-06-23
Filing date: 2000-06-23
Publication date: 2002-01-09

Abstract

(57)【要約】【課題】耐火物の吹き付け厚みを高精度に制御するこ
とができるとともに高速に耐火物の施工操作を行うこと
ができる耐火物吹き付け施工装置を提供する。【解決手段】溶融金属用容器（１）の内壁に耐火物を
吹き付け施工する耐火物吹き付け施工装置において、溶
融金属用容器上を移動可能な支持台（６）に垂下して支
持され耐火物を供給する材料供給パイプ（１１）と、材
料供給パイプの下部に取り付けられ耐火物を吹き付ける
ための吹き付けノズル（１２）と、吹き付けノズルと一
体的移動可能に材料供給パイプに取り付けられ溶融金属
用容器の施工箇所の内壁面と材料供給パイプの軸線（１
１ａ）との間の距離を測定するレーザ距離計（１５）
と、材料供給パイプをその軸線の回りに旋回駆動する旋
回駆動手段（１４）と、レーザ距離計による測定結果に
基づき材料供給パイプの軸線が溶融金属用容器の中心軸
と一致するのに要する移動距離を求め、求めた移動距離
に応じて材料供給パイプを移動制御可能な制御手段（５
０）と、を備えることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐火物吹き付け施
工装置に係り、特に、製鉄所などにおける取鍋等の溶融
金属用容器の補修あるいは新規に不定形耐火物を施工す
るための耐火物吹き付け施工装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】取鍋等の溶融金属用容器は、補修あるい
は新規のための不定形耐火物を施工する必要がある。

【０００３】従来から行われている不定形耐火物施工法
には、吹き付けによる施工法と流し込みによる施工法と
がある。吹き付けによる補修の施工法としては、乾式の
吹き付け施工法と、湿式の吹き付け施工法とがある。乾
式の吹き付け施工法は、粉末状の耐火材料を圧縮空気を
用いて吹き付けノズルまで搬送し、この吹き付けノズル
内で水またはバインダーを粉末状の耐火材料に添加して
混合し、生成されたスラリー状の耐火材料を圧縮空気に
より施工個所に吹き付けるようにする。湿式の吹き付け
施工法は、粉末状の耐火材料に水分を添加し、混練して
生成されたスラリー状の耐火材料を吹き付けパイプを通
してポンプにより搬送し、吹き付けノズル内でバインダ
ーが添加されて生成された材料を圧縮空気により施工個
所に吹き付けるようにする。

【０００４】吹き付けによる方法とは異なり流し込みに
よる施工法は、施工個所に型枠を組み、水と混練したス
ラリー状の耐火材料を型枠に流し込む施工法である。流
し込み施工法では、得られた耐火物は組織が緻密であり
高寿命であるが、施工のために必ず型枠が必要となる。

【０００５】最近の傾向としては、流し込み施工法とほ
ぼ同じレベルで耐久性にも優れ高品質で均一性が良い湿
式吹き付け施工法が採用されつつある。

【０００６】こうした吹き付け施工法では、手吹き（作
業員がノズルを手で持って吹き付ける方法）あるいはノ
ズル駆動装置を用いて吹き付け材料の吹き付けを行って
いる。このため、人力により吹き付けを行う場合には、
人力で重いノズルの移動作業が必要でありこの移動作業
が重筋作業であり、また施工現場で作業するため作業者
がリバウンドロス（Rebound Loss）及び粉塵に晒されて
危険であり、さらに作業者は施工面への吹き付けを行う
ことになるため吹き付け厚みに個人差が生ずる、といっ
た欠点がある。このような欠点を解決するために、吹き
付けノズルを駆動しながら施工する装置が知られてい
る。

【０００７】吹き付けノズルを駆動しながら施工する装
置として、レーザ距離計を用いて取鍋の内壁までの距離
を測定することによって吹き付け壁厚を測定しながら、
吹き付けノズルを駆動して吹き付け施工を行い、目的と
する厚さまで吹き付け施工する装置が知られている（例
えば、ＷＯ−Ａ１−９９２６７４６）。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、レーザ
距離計を用いた従来の耐火物吹き付け施工装置において
は、吹き付けノズルとレーザ距離計とは独立的に移動制
御されており、ノズル旋回軸の位置を取鍋の中心点に一
致させるという技術思想は存在していなかった。また、
ノズル旋回軸の位置を取鍋の中心点と所定の位置関係に
確定させるという技術思想は存在していなかった。この
ため、ノズル旋回軸の位置を取鍋の中心点に一致させな
い状態で耐火物の施工操作が行われていた。そして、ノ
ズル旋回軸から取鍋の施工面までの距離測定は三角測量
原理を用い極めて複雑な演算を経て行われていた。ま
た、吹き付け厚さの測定も複雑な演算を要するだけでな
く、吹き付け厚さが変化すると距離測定に誤差が生じ正
確な吹き付け厚さを測定することができなかった。

【０００９】このように、レーザ距離計を用いた従来の
耐火物吹き付け施工装置においては、耐火物の吹き付け
厚みを高精度に制御することができないだけでなく高速
に施工操作を行うことができなかった。また、複雑な演
算処理を行う必要があるために、制御装置が大規模にな
っていた。

【００１０】そこで本発明の目的は、上記従来技術の問
題を解決し、耐火物の吹き付け厚みを高精度に制御する
ことができるとともに高速に耐火物の施工操作を行うこ
とができる耐火物吹き付け施工装置を提供することであ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の耐火物吹き付け施工装置は、溶融金属用容
器の内壁に耐火物を吹き付け施工する耐火物吹き付け施
工装置において、前記溶融金属用容器上を移動可能な支
持台に垂下して支持され耐火物を供給する材料供給パイ
プと、前記材料供給パイプの下部に取り付けられ耐火物
を吹き付けるための吹き付けノズルと、前記吹き付けノ
ズルと一体的移動可能に前記材料供給パイプに取り付け
られ前記溶融金属用容器の施工箇所の内壁面と前記材料
供給パイプの軸線との間の距離を測定する距離計と、前
記材料供給パイプをその軸線の回りに旋回駆動する旋回
駆動手段と、前記距離計による測定結果に基づき前記材
料供給パイプの軸線が前記溶融金属用容器の中心軸と一
致するのに要する移動距離を求め、求めた前記移動距離
に応じて前記材料供給パイプを移動制御可能な制御手段
と、を備えることを特徴とする。

【００１２】また、前記吹き付けノズルと前記距離計と
は、前記吹き付けノズルの吹き出し方向と前記距離計の
出射方向とが前記材料供給パイプの軸線に対し１８０度
の角度をなすように、配設されていることを特徴とす
る。

【００１３】また、前記制御手段は、前記材料供給パイ
プをその軸線の回りに９０度旋回させる毎に前記距離計
で距離測定して４個の測定データを得、得た４個の測定
データを用いて前記材料供給パイプの軸線が前記溶融金
属用容器の中心軸と一致するのに要する前記移動距離を
演算可能であることを特徴とする。

【００１４】また、前記吹き付けノズルは、前記材料供
給パイプの軸線に垂直な方向にある振り用軸の回りに旋
回可能であることを特徴とする。

【００１５】また、前記吹き付けノズルは、前記溶融金
属用容器の深さ位置に応じて、前記振り用軸の回りの旋
回角度である振り角度を設定されることを特徴とする。

【００１６】また、前記溶融金属用容器に近接して敷設
されるレール上を走行可能な走行台車を備え、前記支持
台は前記走行台車の走行方向に対して直角方向に走行可
能に前記走行台車上に載装されており、前記制御手段
は、前記走行台車を前記レール上を走行制御可能である
とともに前記支持台を前記走行台車上で走行制御可能で
あることを特徴とする。

【００１７】また、前記制御手段は、前記材料供給パイ
プの軸線の軌跡が前記溶融金属用容器の中心軸を中心と
する軌跡円となるように、前記走行台車及び前記支持台
を走行制御可能であることを特徴とする。

【００１８】また、前記旋回駆動手段は、前記吹き付け
ノズルの吹き出し方向が前記溶融金属用容器の内壁面に
対し所定角度をなすように、前記軌跡円における前記材
料供給パイプの軸線の位置に応じて、前記材料供給パイ
プをその軸線の回りに旋回駆動可能であることを特徴と
する。

【００１９】また、前記レールは並列される複数個の前
記溶融金属用容器の各々の溶融金属用容器を連続して施
工可能に敷設されており、前記レールには各々の溶融金
属用容器の位置に対応して所定の間隔をおいて施工基準
点が設定されていることを特徴とする。

【００２０】また、前記材料供給パイプは前記支持台に
昇降可能に装着された昇降フレームに取り付けられてい
ることを特徴とする。

【００２１】上述の発明において、例えばレーザ距離計
等の距離計と吹き付けノズルとを材料供給パイプに取り
付けたので、溶融金属用容器の施工箇所の内壁面とノズ
ル旋回軸との間の距離を距離計によって測定し、制御手
段によって材料供給パイプの軸線が溶融金属用容器の中
心軸と所定の位置関係になるように材料供給パイプを移
動制御することができる。また、材料供給パイプの軸線
が溶融金属用容器の中心軸と所定の位置関係に制御する
ことが可能であるので、吹き付けノズルの旋回角度を制
御することが可能になる。この結果、溶融金属用容器に
対しプログラムによって自動制御された吹き付け施工が
可能になる。また、複数の溶融金属用容器に対して連続
的に自動制御された吹き付け施工が可能になる。

【００２２】

【発明の実施の態様】以下、図面を参照しながら本発明
の実施形態を説明する。

【００２３】なお施工される溶融金属用容器として、以
下の説明をおいては取鍋を代表例として説明する。

【００２４】図１は本実施形態に係る耐火物吹き付け施
工装置の立面図を示し、図２は平面図を示す。図１また
は図２に示すように、耐火物を吹き付けされる複数の取
鍋１が凹部に配列されており、この凹部の上部近傍には
レール２，２が敷設されている。レール２上には配列さ
れた各々の取鍋１の位置に対応して所定の鍋間隔をおい
て施工場基準点２ａが設定されている。

【００２５】このレール２，２上には門形形状の走行台
車４が取鍋１を跨いで取鍋１の上方に位置するように載
裝されている。走行台車４は、レール２，２上をＹ軸に
沿って走行可能となっている。走行台車４上にはレール
２，２と直交する方向に第２のレール５，５が付設され
ており、第２のレール５，５上には支持台６がＹ軸と直
交するうＸ軸方向に走行可能となっている。

【００２６】支持台６には支柱７が立設されており、支
柱７にはＺ軸に沿って昇降可能に昇降フレーム８が装着
されている。昇降フレーム８の上部には、材料圧送ポン
プ９から供給される吹付材料（耐火物）を搬送するフレ
キシブルホース１０の一端が接続されている。昇降フレ
ーム８の下端側には材料供給パイプ１１が昇降フレーム
８の昇降方向に垂設されている。材料供給パイプ１１の
下方先端には取鍋１の内壁に耐火物を吹き付けるための
吹き付けノズル１２が取り付けられている。吹き付けノ
ズル１２は材料供給パイプ１１の軸線に対する角度を設
定自在であり、材料供給パイプ１１の軸線に対する角度
は操作棒１３によって制御される。

【００２７】材料供給パイプ１１はノズル首振り用のサ
ーボモータ１４によって、材料供給パイプ１１の軸線、
すなわちノズル旋回軸の回りＢに旋回自在である。

【００２８】材料供給パイプ１１の下方部には、吹き付
けノズル１２と一体的移動可能にレーザ距離計１５が取
り付けられている。レーザ距離計１５は、取鍋１の施工
箇所の内壁面と材料供給パイプ１１の軸線すなわちノズ
ル旋回軸との間の距離を測定するのに用いられる。

【００２９】レーザ距離計１５は、レーザ光線を取鍋１
の施工表面に向かって出射し、施工表面で反射した反射
光を検出し、出射光と反射光とのコヒーレントな位相差
をレーザ距離計１５の光検出面で検出することによっ
て、出射光方向の施工表面と光検出面との間の距離を測
定する。レーザ距離計１５は材料供給パイプ１１に固定
されているので、レーザ距離計１５の光検出面とノズル
旋回軸との距離は一定に設定されている。従って、レー
ザ距離計１５によってノズル旋回軸と施工表面との距離
を検出することができる。

【００３０】吹き付けノズル１２とレーザ距離計１５と
は、吹き付けノズル１２から耐火物を吹き出す吹き出し
方向とレーザ距離計１５の出射方向とが材料供給パイプ
１２の軸線に対し１８０度の角度をなすように配設され
ている。

【００３１】走行用サーボモータ２１によって駆動軸２
２が駆動され、駆動軸２２の回転がレール２上の車輪４
ａに伝達される。車輪４ａの近傍に設置された走行位置
検出センサ２３によって施工場基準点２ａに対するレー
ル２，２上の走行台車４の位置が測定される。走行台車
４は、走行位置検出センサ２３による検出信号に基づい
て走行用サーボモータ２１によってレール２，２上をＹ
軸に沿って走行制御される。

【００３２】第２のレール５，５には横行基準点２６が
設定されており、支持台６に取り付けられた横行位置検
出センサ２７によって横行基準点２６に対する第２のレ
ール５，５上の支持台６の位置が測定される。支持台６
は、横行位置検出センサ２７による検出信号に基づいて
横行用サーボモータ２５によって第２のレール５，５上
をＸ軸に沿って走行制御される。

【００３３】支柱７の内部にはバランスウエイト３０が
ロープ３１の一端に昇降自在に接続されており、ロープ
３１は支柱７の頂部に設けられた滑車群３２を経て昇降
フレーム８に接続されている。滑車群３２は昇降用サー
ボモータ３３によって駆動制御される。支柱７にはノズ
ル昇降基準点３４が設定されている。昇降フレーム８に
は昇降位置検出センサ３５が設けられており、昇降位置
検出センサ３５によってノズル昇降基準点３４に対する
支柱７における昇降フレーム８の位置が測定される。昇
降フレーム８は昇降位置検出センサ３５による検出信号
に基づいて昇降用サーボモータ３３によって支柱７に沿
ってＺ軸に沿って昇降制御される。

【００３４】吹付材料である種々の材料は混練装置４０
において混練され、材料圧送ポンプ９に供給され、フレ
キシブルホース１０を介して材料供給パイプ１１及び吹
き付けノズル１２に供給される。フレキシブルホース１
０は部分的にケーブルペア４１によって外装されてお
り、ケーブルペア４１内では屈曲することなく、走行台
車４や支持台６等の移動に追従して直線的に移動する。

【００３５】ノズル首振り用のサーボモータ１４、走行
用サーボモータ２１、横行用サーボモータ２５、及び昇
降用サーボモータ３３は、コンピュータを内蔵する制御
装置５０によって駆動制御される。

【００３６】次に、図３を参照してレーザ距離計１５を
用いて材料供給パイプ１１の軸線すなわちノズル旋回軸
１１ａを取鍋１の中心軸に一致させる手順について以下
に詳細に説明する。図３に示すようにノズル旋回軸１１
ａの位置は取鍋１の中心点Ｏとは厳密には一致していな
い。そこで、まずレーザ距離計１５からの出射光をＮ
（北）方向に向け施工点Ｐ１へ照射し、ノズル旋回軸１
１ａと施工点Ｐ１までの距離Ｄ１を測定する。

【００３７】次に、ノズル首振り用のサーボモータ１４
を用いて材料供給パイプ１１をノズル旋回軸１１ａの回
りにＮ方向を基準として時計方向に旋回角θ＝９０度だ
け回転させ、Ｅ（東）方向に向ける。レーザ距離計１５
と吹き付けノズル１２とはともに材料供給パイプ１１に
一体的に取り付けられているので、レーザ距離計１５及
び吹き付けノズル１２はともに９０度回転する。そし
て、レーザ距離計１５からの出射光をＥ方向に向け施工
点Ｐ２へ照射し、ノズル旋回軸１１ａと施工点Ｐ２まで
の距離Ｄ２を測定する。

【００３８】次に、材料供給パイプ１１をノズル旋回軸
１１ａの回りに時計方向に旋回角θ＝１８０度だけ回転
させ、Ｓ（南）方向に向ける。そして、レーザ距離計１
５からの出射光をＳ方向に向け施工点Ｐ３へ照射し、ノ
ズル旋回軸１１ａと施工点Ｐ３までの距離Ｄ３を測定す
る。

【００３９】次に、材料供給パイプ１１をノズル旋回軸
１１ａの回りに時計方向に旋回角θ＝２７０度だけ回転
させ、Ｗ（西）方向に向ける。そして、レーザ距離計１
５からの出射光をＷ方向に向け施工点Ｐ４へ照射し、ノ
ズル旋回軸１１ａと施工点Ｐ４までの距離Ｄ４を測定す
る。距離Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４は制御装置５０におけ
るコンピュータで記憶される。

【００４０】記憶された距離Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４の
データから、ノズル旋回軸１１ａを取鍋１の中心点Ｏに
合わせるために必要なＸ軸方向補正量ＤＸとＹ軸方向補
正量ＤＹとは制御装置５０におけるコンピュータによっ
て次のように、Ｘ軸方向補正量ＤＸ＝（Ｄ２−Ｄ４）／２Ｙ軸方向補正量ＤＹ＝（Ｄ１−Ｄ３）／２と演算される。

【００４１】Ｘ軸方向補正量ＤＸの補正は横行用サーボ
モータ２５を制御装置５０によって駆動制御することに
よって行われ、Ｙ軸方向補正量ＤＹの補正は走行用サー
ボモータ２１を制御装置５０によって駆動制御すること
によって行われる。このようにして、ノズル旋回軸１１
ａに位置を取鍋１の中心点Ｏに一致させることができ
る。このような操作は、図２に示すように配列された取
鍋１毎に行われる。

【００４２】ノズル旋回軸１１ａの位置が取鍋１の中心
点Ｏに一致した状態で、吹き付けノズル１２による吹き
付け方向を所定の方向に設定し、ノズル首振り用のサー
ボモータ１４によって材料供給パイプ１１を回転駆動さ
せながら吹き付けノズル１２によって耐火物を取鍋１の
施工面に吹き付ける。ここで、昇降用サーボモータ３３
によって材料供給パイプ１１を昇降させながら耐火物を
取鍋１の施工面に吹き付けることも可能である。

【００４３】また、取鍋１の施工面に塗布された吹き付
け厚さｔは、ノズル旋回軸１１ａの位置すなわち取鍋１
の中心点Ｏから同一施工点までの距離をレーザ距離計１
５によって施工前後において測定し、測定距離の変化分
を求めることによって知ることができる。

【００４４】吹き付け施工を行う場合、従来は、吹き付
けノズル１２と吹き付け面との距離により、吹き付けら
れた耐火物材料の拡がり角度や時間当たりの吹き付け厚
さが変わってしまっていたのである。これに対し、本発
明では、ノズル旋回軸１１ａの位置を取鍋１の中心点Ｏ
と一定の位置関係、例えばノズル旋回軸１１ａの位置を
取鍋１の中心点Ｏに一致させて、吹き付け施工させるの
で、従来では難しかったプログラムによる自動吹き付け
施工が可能になるのである。

【００４５】また、ノズル旋回軸１１ａの位置を取鍋１
の中心点Ｏと一定の位置関係、例えばノズル旋回軸１１
ａの位置を取鍋１の中心点Ｏに一致させて吹き付け施工
させることは、リモコン操作等により吹き付けノズル１
２を適宜操作する場合においても有効である。

【００４６】また、図４に示すように、吹き付けノズル
１２は、材料供給パイプ１１の軸線と吹き付けノズル１
２とのなす平面内において、ノズル旋回軸１１ａに垂直
方向の軸（振り用軸）Ｇの回りに旋回可能であり、その
旋回角度（振り角度）ｕは操作棒１３を上下することに
よって制御可能である。

【００４７】図４において、旋回角度ｕをｕ１に設定す
ると、耐火物はＡ１に示す吹き付け方向に噴出し、Ｂ１
に示すように厚めに吹き付けられる。また、旋回角度ｕ
をｕ２に設定すると、耐火物はＡ２に示す吹き付け方向
に噴出し、Ｂ２に示すようにより薄く吹き付けられる。

【００４８】旋回角度ｕを設定し吹き付けノズル１２を
ノズル旋回軸１１ａの回りに旋回させ、吹き付け施工が
なされる。なお、旋回角度ｕの設定とともに吹き付けノ
ズル１２の上下方向の制御も合わせて行うことにより、
より高精度な厚み制御が可能になる。また、さらに、吹
き付けノズル１２の水平方向の制御も合わせて行うこと
により、より高精度な厚み制御が可能になる。

【００４９】このようにして、旋回角度ｕを可変制御す
ることによって、取鍋１の吹き付け位置に応じて好適な
吹き付け厚さで均一に耐火物を吹き付けることが可能に
なる。このように取鍋１の吹き付け位置を指定制御する
ことが可能になったことは、ノズル旋回軸１１ａの位置
を取鍋１の中心点Ｏと一定の位置関係に設定できるよう
になったことに基づくものである。すなわち、取鍋１の
壁面に対する吹き付けノズル１２の位置関係を特定し制
御することが可能になったので、取鍋１の吹き付け位置
を指定制御することが可能になったのである。

【００５０】また、前述したように、レール２，２は複
数の取鍋１の配列方向に並列して設けられており、レー
ル２，２上には走行台車４が取鍋１を跨いでＹ軸に沿っ
て走行可能となっている。走行台車４は、レール２，２
上に設定された施工場基準点２ａを基準として移動制御
される。これによって、複数の取鍋１に渡って、継続的
に効率的な吹き付け施工を行うことができる。

【００５１】以上のように、本実施の形態によれば、ノ
ズル旋回軸１１ａの位置を取鍋１の中心点Ｏに一致させ
ることを含め、ノズル旋回軸１１ａの位置と取鍋１の中
心点Ｏとの間の位置関係を高精度に把握することが可能
になる。

【００５２】そして、必要に応じて、ノズル旋回軸１１
ａの位置を取鍋１の中心点Ｏに一致させることを確実に
容易に行うことができる。また、図５を参照して後述す
るようにノズル旋回軸１１ａの位置を取鍋１の中心点Ｏ
に一致させることに限らず、ノズル旋回軸１１ａの位置
を取鍋１の中心点Ｏと所定の位置関係を保ちながら吹き
付けノズル１２を移動制御することが可能になる。

【００５３】ノズル旋回軸１１ａの位置が取鍋１の中心
点Ｏに一致した状態で取鍋１の施工面に耐火物を吹き付
けることができるので、吹き付け施工前後におけるレー
ザ距離計１５による距離測定を行うだけで吹き付け厚さ
ｔを容易に高精度に制御することが可能になり、例え
ば、取鍋１の施工面の全体に渡って均一の厚さで耐火物
を吹き付けるようにすることができる。

【００５４】また、材料供給パイプ１１をノズル旋回軸
１１ａの回りに９０度旋回させる毎にレーザ距離計１５
で距離測定し４個の距離Ｄ１，Ｄ２，Ｄ３，Ｄ４を得る
だけの少ない工程数を経るだけで、ノズル旋回軸１１ａ
の位置を取鍋１の中心点Ｏに一致させることができるの
で、制御装置５０におけるコンピュータの負担を軽くす
ることができ、高速度に施工操作を行うことができ、ま
た装置を安価に構成することができる。

【００５５】また、吹き付けノズル１２とレーザ距離計
１５とは、吹き付けノズル１２の吹き出し方向とレーザ
距離計１５の出射方向とがノズル旋回軸１１ａに対し１
８０度の角度をなすように配設されているので、吹き付
けノズル１２はレーザ距離計１５が障害になることなく
施工面に耐火物を吹き付けることができる。

【００５６】また、支持台６は取鍋１に近接して敷設さ
れるレール２，２上を走行可能な走行台車４の走行方向
に対して直角方向に走行可能に走行台車４上に載装さ
れ、材料供給パイプ１１は支持台６に昇降可能に装着さ
れた昇降フレーム８に取り付けられているので、耐火物
吹き付け施工装置を整然とした簡易に構成することがで
きる。

【００５７】上述の吹き付け施工の説明においては、ノ
ズル旋回軸１１ａの位置を取鍋１の中心点Ｏに実際に一
致させて吹き付けノズル１２を旋回駆動する場合につい
て説明した。しかしながら、本発明はこれに限らない。
そこで、次に、ノズル旋回軸１１ａの位置を取鍋１の中
心点Ｏに実際には一致させて吹き付けノズル１２を旋回
駆動するのではなく、ノズル旋回軸１１ａの位置を取鍋
１の中心点Ｏと所定の位置関係を保ちながら吹き付けノ
ズル１２を移動制御する実施形態について、図５を参照
して説明する。

【００５８】この実施形態例は、取鍋１の半径が非常に
大きい場合や小さい場合に有効である。なお、取鍋１の
半径が異なることに対しては、長さの異なる吹き付けノ
ズル１２を取り付け替えすることによっても対応するこ
とが可能である。

【００５９】図５は、取鍋１の半径が大きい場合に、吹
き付けノズル１２を取鍋１の内壁面に一定距離だけ接近
させた状態で吹き付け施工を行う場合を示す。なお、取
鍋１の半径が小さい場合には、吹き付けノズル１２を取
鍋１の内壁面に一定距離だけ離遠させた状態で吹き付け
施工すればよい。

【００６０】図５において、吹き付けノズル１２は、ノ
ズル旋回軸１１ａの軌跡が取鍋１の中心点Ｏを中心とす
る半径ｒの軌跡円７０となるように、移動制御される。
このような吹き付けノズル１２の移動制御は、ノズル旋
回軸１１ａの位置と取鍋１の中心点Ｏとの間の位置関係
を確定させることができたことに基づくものであり、具
体的には、横行用サーボモータ２５を制御装置５０によ
って駆動制御し支持台６を移動制御するとともに走行用
サーボモータ２１を制御装置５０によって駆動制御し走
行台車４を移動制御することによって行われる。

【００６１】また、吹き付けノズル１２の吹き出し方向
Ｋが軌跡円７０における各々の位置で取鍋１の内壁面に
対し所定角度ｖ例えば７０度の角度をなすように、吹き
付けノズル１２は旋回駆動軌跡円７０における各々の位
置でノズル旋回軸１１ａの位置に応じて、材料供給パイ
プ１２をノズル旋回軸１１ａの回りにノズル首振り用の
サーボモータ１４によって旋回駆動する。なお、ここ
で、所定角度ｖは、吹き付けノズル１２の吹き出し方向
Ｋと取鍋１の内壁面の施工点における接線とのなす角度
であり、耐火物が内壁面に山なりに吹き付けられること
なく平坦に均一に吹き付けられるようにするように所定
角度ｖが設定される。

【００６２】また、ノズル旋回軸１１ａの位置が取鍋１
の中心点Ｏに一致した状態で取鍋１の施工面に耐火物を
吹き付ける場合と同様に、吹き付け施工前後におけるレ
ーザ距離計１５による距離測定を行うことにより吹き付
け厚さｔを容易に高精度に制御することが可能になり、
例えば、取鍋１の施工面の全体に渡って均一の厚さで耐
火物を吹き付けるようにすることができる。

【００６３】以上のように、図５に示す実施形態によれ
ば、取鍋１の半径が非常に大きい場合や小さい場合にお
いても、吹き付けノズル１２を取り替えることを必要と
せずに、取鍋１の施工面の全体に渡って均一の厚さで耐
火物を吹き付けるように吹き付け施工を行うことができ
る。

【００６４】なお、距離計としてレーザ距離計を例にと
り説明したが、これに限らずＬＥＤ素子を用いた距離計
でもよく、さらには光を用いた距離計に限らず他のタイ
プ、例えば音波を用いた距離であってもよい。

【００６５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の構成によ
れば、溶融金属用容器上を移動可能な支持台に垂下して
支持され耐火物を供給する材料供給パイプと、材料供給
パイプの下部に取り付けられ耐火物を吹き付けるための
吹き付けノズルと、吹き付けノズルと一体的移動可能に
材料供給パイプに取り付けられ溶融金属用容器の施工箇
所の内壁面と材料供給パイプの軸線との間の距離を測定
する距離計と、距離計による測定結果に基づき、距離計
による測定結果に基づき材料供給パイプの軸線が溶融金
属用容器の中心軸と一致するのに要する移動距離を求
め、求めた移動距離に応じて材料供給パイプを移動制御
可能な制御手段とを備えているので、材料供給パイプの
軸線を溶融金属用容器の中心軸と所定の位置関係に確実
に設定することができる。この結果、施工操作を高速度
に行うことができるとともに耐火物の吹き付け厚さを高
精度に施工管理することが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による耐火物吹き付け施工装置の実施形
態を示す立面図。

【図２】本発明による耐火物吹き付け施工装置の実施形
態を示す平面図。

【図３】材料供給パイプの軸線を取鍋の中心軸に一致さ
せる手順を説明する図。

【図４】吹き付けノズルの材料供給パイプの軸線方向に
対する旋回角度を旋回制御可能であることを示す。

【図５】材料供給パイプの軸線を取鍋の中心軸に一致さ
せず軌跡円に沿って旋回させて施工する例を説明する
図。

【符号の説明】

１取鍋２レール４走行台車６支持台８昇降フレーム１１材料供給パイプ１１ａノズル旋回軸１２吹き付けノズル１４ノズル首振り用のサーボモータ１５レーザ距離計２１走行用サーボモータ２５横行用サーボモータ３３昇降用サーボモータ５０制御装置７０軌跡円

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐藤弘也東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者鴨田博行東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者平雅夫東京都千代田区丸の内一丁目１番２号日本鋼管株式会社内 (72)発明者永井誠二東京都千代田区九段北四丁目１番７号品川白煉瓦株式会社内 (72)発明者谷口留男東京都千代田区九段北四丁目１番７号品川白煉瓦株式会社内 (72)発明者遠藤哲雄東京都千代田区九段北四丁目１番７号品川白煉瓦株式会社内 (72)発明者西村啓三東京都千代田区九段北四丁目１番７号品川白煉瓦株式会社内Ｆターム(参考） 4E014 BB02 4F035 AA04 BA22 BB02 BC02 CA01 CD06 CD11 CD18 CD19 CE04 4K051 AA06 AB03 LA01 LA07 LA08 LA10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】溶融金属用容器の内壁に耐火物を吹き付け
施工する耐火物吹き付け施工装置において、前記溶融金属用容器上を移動可能な支持台に垂下して支
持され耐火物を供給する材料供給パイプと、前記材料供給パイプの下部に取り付けられ耐火物を吹き
付けるための吹き付けノズルと、前記吹き付けノズルと一体的移動可能に前記材料供給パ
イプに取り付けられ前記溶融金属用容器の施工箇所の内
壁面と前記材料供給パイプの軸線との間の距離を測定す
る距離計と、前記材料供給パイプをその軸線の回りに旋回駆動する旋
回駆動手段と、前記距離計による測定結果に基づき前記材料供給パイプ
の軸線が前記溶融金属用容器の中心軸と一致するのに要
する移動距離を求め、求めた前記移動距離に応じて前記
材料供給パイプを移動制御可能な制御手段と、を備える
ことを特徴とする耐火物吹き付け施工装置。
【請求項２】前記吹き付けノズルと前記距離計とは、前
記吹き付けノズルの吹き出し方向と前記距離計の出射方
向とが前記材料供給パイプの軸線に対し１８０度の角度
をなすように、配設されていることを特徴とする請求項
１に記載の耐火物吹き付け施工装置。
【請求項３】前記制御手段は、前記材料供給パイプをそ
の軸線の回りに９０度旋回させる毎に前記距離計で距離
測定して４個の測定データを得、得た４個の測定データ
を用いて前記材料供給パイプの軸線が前記溶融金属用容
器の中心軸と一致するのに要する前記移動距離を演算可
能であることを特徴とする請求項１に記載の耐火物吹き
付け施工装置。
【請求項４】前記吹き付けノズルは、前記材料供給パイ
プの軸線に垂直な方向にある振り用軸の回りに旋回可能
であることを特徴とする請求項１に記載の耐火物吹き付
け施工装置。
【請求項５】前記吹き付けノズルは、前記溶融金属用容
器の深さ位置に応じて、前記振り用軸の回りの旋回角度
である振り角度を設定されることを特徴とする請求項４
に記載の耐火物吹き付け施工装置。
【請求項６】前記溶融金属用容器に近接して敷設される
レール上を走行可能な走行台車を備え、前記支持台は前記走行台車の走行方向に対して直角方向
に走行可能に前記走行台車上に載装されており、前記制御手段は、前記走行台車を前記レール上を走行制
御可能であるとともに前記支持台を前記走行台車上で走
行制御可能であることを特徴とする請求項１に記載の耐
火物吹き付け施工装置。
【請求項７】前記制御手段は、前記材料供給パイプの軸
線の軌跡が前記溶融金属用容器の中心軸を中心とする軌
跡円となるように、前記走行台車及び前記支持台を走行
制御可能であることを特徴とする請求項６に記載の耐火
物吹き付け施工装置。
【請求項８】前記旋回駆動手段は、前記吹き付けノズル
の吹き出し方向が前記溶融金属用容器の内壁面に対し所
定角度をなすように、前記軌跡円における前記材料供給
パイプの軸線の位置に応じて、前記材料供給パイプをそ
の軸線の回りに旋回駆動可能であることを特徴とする請
求項７に記載の耐火物吹き付け施工装置。
【請求項９】前記レールは並列される複数個の前記溶融
金属用容器の各々の溶融金属用容器を連続して施工可能
に敷設されており、前記レールには各々の溶融金属用容
器の位置に対応して所定の間隔をおいて施工基準点が設
定されていることを特徴とする請求項６に記載の耐火物
吹き付け施工装置。
【請求項１０】前記材料供給パイプは前記支持台に昇降
可能に装着された昇降フレームに取り付けられているこ
とを特徴とする請求項１に記載の耐火物吹き付け施工装
置。