耐火煉瓦の製造方法及び連続鋳込み成形装置
【課題】積層構造を有する耐火煉瓦の製造方法及びこの方法に使用する連続鋳込み成形装置において、耐火煉瓦の生産性を向上させるとともに、継ぎ足し面における亀裂や接合不良を抑制することにより製造歩留まりを向上させる。
【解決手段】気孔率と組成のうちの少なくとも一方が異なる２種類以上の耐火物層が積層された積層構造を有する耐火煉瓦を、異種の前記耐火物層を形成するための異種のスラリー状の耐火原料を順次型枠に供給して鋳込み成形することで製造する耐火煉瓦の製造方法において、型枠に供給する耐火原料の種類を、一の耐火原料から他の耐火原料に切り替える際に、一の耐火原料と他の耐火原料との混合スラリーを型枠に供給して緩衝層を形成した後に他の耐火原料の供給を開始するとともに、他の耐火原料の供給開始時に型枠に既に供給されている耐火原料の層の厚みの変動が所定範囲内となるように、緩衝層上に他の耐火原料を供給する。
【解決手段】気孔率と組成のうちの少なくとも一方が異なる２種類以上の耐火物層が積層された積層構造を有する耐火煉瓦を、異種の前記耐火物層を形成するための異種のスラリー状の耐火原料を順次型枠に供給して鋳込み成形することで製造する耐火煉瓦の製造方法において、型枠に供給する耐火原料の種類を、一の耐火原料から他の耐火原料に切り替える際に、一の耐火原料と他の耐火原料との混合スラリーを型枠に供給して緩衝層を形成した後に他の耐火原料の供給を開始するとともに、他の耐火原料の供給開始時に型枠に既に供給されている耐火原料の層の厚みの変動が所定範囲内となるように、緩衝層上に他の耐火原料を供給する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐火煉瓦の製造方法及び連続鋳込み成形装置に関し、特に、２種類以上の耐火物層が積層された積層構造を有する耐火煉瓦を製造する方法及びこの製造に用いられる連続鋳込み成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、耐火物の耐食性等を向上させるために、気孔率や組成の異なる２種類以上の耐火物層が積層された積層構造を有する耐火煉瓦を製造することが行われている。このような断熱煉瓦等の断熱傾斜材としては、例えば、特許文献１に記載されている取鍋用耐火材などがある。この特許文献１では、取鍋用耐火材の傾斜材料としての形態について開示されているが、この耐火材の製造方法については具体的に開示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２０７８７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、積層構造を有する耐火煉瓦の製造方法としては、従来から、気泡材の配合量や空気の混入量を変えた異種の耐火原料のスラリーを継ぎ足して鋳込み成形する方法がある。この方法では、一方の耐火原料のスラリーを型枠内で成形した後、この一方の耐火原料の層の上面側の流動性が低下するまで数分から数十分程度待った後、他方の耐火原料のスラリーを型枠に供給する。すなわち、従来の方法では、異種の耐火原料の供給が不連続となり、待ち時間も必要となるため、耐火煉瓦の生産性に劣る、という問題があった。
【０００５】
また、従来の方法では、他方の原料の継ぎ足し後に焼成する際、一方の耐火原料と他方の耐火原料の熱膨張率の差により、一方の耐火原料の層と他方の耐火原料の層との境界面（継ぎ足し面）において亀裂（クラック）が発生したり、一方の耐火原料の層と他方の耐火原料の層との接合不良による欠陥が発生したりしやすく、製造歩留まりが低い、という問題もあった。
【０００６】
そこで、本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、２種類以上の耐火物層が積層された積層構造を有する耐火煉瓦の製造方法及びこの方法に使用する連続鋳込み成形装置において、耐火煉瓦の生産性を向上させるとともに、継ぎ足し面における亀裂や接合不良を抑制することにより製造歩留まりを向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明によれば、気孔率と組成のうちの少なくとも一方が異なる２種類以上の耐火物層が積層された積層構造を有する耐火煉瓦を、異種の前記耐火物層を形成するための異種のスラリー状の耐火原料を順次型枠に供給して鋳込み成形することで製造する耐火煉瓦の製造方法が提供される。この耐火煉瓦の製造方法においては、前記型枠に供給する前記耐火原料の種類を、一の前記耐火原料から他の前記耐火原料に切り替える際に、前記一の耐火原料と前記他の耐火原料との混合スラリーを前記型枠に供給して緩衝層を形成した後に、前記他の耐火原料の供給を開始するとともに、前記他の耐火原料の供給開始時に前記型枠に既に供給されている前記耐火原料の層の厚みの変動が所定範囲内となるように、前記緩衝層上に前記他の耐火原料を供給する。
【０００８】
ここで、前記耐火煉瓦の製造方法において、前記緩衝層上への前記他の耐火原料の供給を、供給位置を連続的に移動させながら行うことが好適である。
【０００９】
このような本発明に係る耐火煉瓦の製造方法によれば、既に型枠に供給されている耐火原料の流動性が低下する前に、異種の耐火原料の供給を開始する（継ぎ足す）ので、異種の耐火原料を連続的に型枠に供給することができる。また、異種の耐火原料を継ぎ足す際に、継ぎ足す前後の耐火原料の混合スラリーを用いて緩衝層を設けるので、異なる熱膨張率を有する異種の耐火原料による熱膨張の差を緩衝することができる。
【００１０】
また、上記課題を解決するために、本発明によれば、気孔率と組成のうちの少なくとも一方が異なる２種類以上の耐火物層が積層された積層構造を有する耐火煉瓦の製造に使用される連続鋳込み成形装置が提供される。この連続鋳込み成形装置は、異種の前記耐火原料ごとに前記耐火原料を収容する２以上の原料タンクと、前記原料タンクから前記耐火原料が供給され、異種の前記耐火原料を必要に応じて混合可能な混合部と、前記混合部へ供給する前記耐火原料の種類を切り替える切替部と、前記原料タンクから前記混合部に供給された１種類の前記耐火原料、または、前記混合部で２種類の前記耐火原料が混合された混合スラリーを、前記混合部から前記耐火煉瓦を成形する型枠に供給する原料供給部と、を備える。そして、前記切替部は、一の前記耐火原料が前記混合部に残存している状態で、前記混合部に供給する前記耐火原料を他の前記耐火原料に切り替え、前記原料供給部は、前記型枠に既に供給されている前記耐火原料の層の厚みの変動が所定範囲内となるように、前記他の耐火原料を供給する。
【００１１】
ここで、前記鋳込み成形装置において、前記原料供給部は、前記型枠内への前記耐火原料の供給位置を連続的に移動可能に設けられていてもよい。
【００１２】
このような本発明に係る連続鋳込み成形装置によれば、既に型枠に供給されている耐火原料の流動性が低下するのを待つことなく、切替部が混合部に供給する耐火原料の種類を切り替えて、異種の耐火原料の供給を開始する（継ぎ足す）ので、異種の耐火原料を連続的に型枠に供給することができる。また、異種の耐火原料を継ぎ足す際に、混合部により、継ぎ足す前後の耐火原料の混合スラリーが形成され、これを用いて緩衝層を設けるので、異なる熱膨張率を有する異種の耐火原料による熱膨張の差を緩衝することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、２種類以上の耐火物層が積層された積層構造を有する耐火煉瓦の製造方法及びこの方法に使用する連続鋳込み成形装置において、異種の耐火原料を連続的に型枠に供給することができるので、耐火煉瓦の生産性を向上させることが可能となる。また、本発明によれば、緩衝層により異種の耐火原料による熱膨張の差を緩衝することができるので、継ぎ足し面における亀裂や接合不良を抑制でき、これにより製造歩留まりを向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る連続鋳込み成形装置の構成の概略を示す説明図である。
【図２】同実施形態に係る耐火煉瓦の製造方法の全体の流れを示すフローチャートである。
【図３】同実施形態に係る耐火煉瓦の製造方法の全体の流れを示す説明図である。
【図４】異種の耐火原料を連続して継ぎ足す際の問題点を示す説明図である。
【図５】同実施形態に係る異種の耐火原料の継ぎ足し方法を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、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。
【００１６】
（本発明の一実施形態に係る連続鋳込み成形装置について）
まず、図１を参照しながら、本発明の一実施形態に係る連続鋳込み成形装置の構成を詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る連続鋳込み成形装置の構成の概略を示す説明図である。
【００１７】
＜連続鋳込み成形装置の構成＞
本実施形態に係る連続鋳込み成形装置は、気孔率と組成のうちの少なくとも一方が異なる２種類以上の耐火物層が積層された積層構造を有する耐火煉瓦の製造に使用される装置である。具体的には、図１に示すように、本実施形態に係る連続鋳込み成形装置１００は、原料タンク１１０Ａ、１１０Ｂと、原料供給用配管１２０Ａ、１２０Ｂと、切替部１３０と、混合部１４０と、ミキサー駆動部１５０と、原料供給用配管１６０と、原料供給部（供給量調整部１７０及び原料供給ノズル１８０）と、を主に備える。
【００１８】
原料タンク１１０Ａ及び原料タンク１１０Ｂは、それぞれ、気孔率と組成のうちの少なくともいずれか一方が異なる異種の耐火原料を収容する。本実施形態では、原料タンク１１０Ａには、耐火原料Ａが収容され、原料タンク１１０Ｂには、耐火原料Ｂが収容されている。なお、本実施形態では原料タンクの数は、原料タンク１１０Ａと原料タンク１１０Ｂの２個であるが、３個以上であってもよい。
【００１９】
原料供給用配管１２０Ａは、原料タンク１１０Ａと切替部１３０とを接続する配管であり、原料タンク１１０Ａ内の耐火原料Ａの供給経路となる。また、原料供給用配管１２０Ｂは、原料タンク１１０Ｂと切替部１３０とを接続する配管であり、原料タンク１１０Ｂ内の耐火原料Ｂの供給経路となる。
【００２０】
切替部１３０は、混合部１４０へ供給する耐火原料の種類を切り替える。この切替部１３０は、例えば、原料供給用配管１２０Ａ及び原料供給用配管１２０Ｂの出口を開放又は閉塞状態とする弁などを備え、耐火原料Ａの供給時には、原料供給用配管１２０Ａの出口の弁を開放し、原料供給用配管１２０Ｂの出口の弁を閉塞するなどしてもよい。あるいは、切替部１３０は、耐火原料を供給する原料タンク（本実施形態では、原料タンク１１０Ａと原料タンク１１０Ｂのうちのいずれか一方）を選択可能な制御部（図示せず。）を有し、この制御部により、混合部１４０へ供給する耐火原料の種類を自動的に切り替えるようにして制御してもよい。
【００２１】
また、切替部１３０は、混合部１４０に供給する耐火原料の種類を、原料タンク１１０Ａ内の耐火原料Ａから原料タンク１１０Ｂ内の耐火原料Ｂに切り替える際は、耐火原料Ａが全て型枠に供給されずに混合部１４０内に一部残存している状態で、混合部１４０に供給する耐火原料を耐火原料Ｂに切り替える。これにより、切替部１３０により、混合部１４０に供給する耐火原料の種類が耐火原料Ｂに切り替えられると、耐火原料Ｂが型枠に供給される前に、混合部１３０内で、残存している耐火原料Ａと新たに供給する耐火原料Ｂとが混合されることになる。
【００２２】
なお、切替部１３０は、耐火原料Ｂの供給開始を、必ずしも混合部１４０への耐火原料Ａの供給を停止した後とする必要はなく、混合部１４０への耐火原料Ａの供給を行っている途中で、混合部１４０への耐火原料Ｂの供給を開始し、耐火原料Ａと耐火原料Ｂを同時に供給する状態を作ってもよい。
【００２３】
混合部１４０は、原料タンク１１０Ａ、１１０Ｂから耐火原料が供給される。この混合物１４０は、１種類の耐火原料（例えば、耐火原料Ａ）のみを、そのまま原料供給ノズル１８０を介して型枠（図示せず。）に供給することもできるが、異種の耐火原料（例えば、耐火原料Ａと耐火原料Ｂ）を必要に応じて混合可能な構造を有している。例えば、本実施形態に係る混合部１４０は、略円筒形の混合部１４０内の上端と下端に接続されたミキサー軸１４１と、ミキサー軸１４１に取り付けられたミキサー羽根１４３と、を有している。なお、混合部１４０は、上述した構成には限られず、異種の耐火原料を混合し、その混合物を原料供給用配管１６０に排出する機能を有するものであれば、いかなる構成であってもよい。
【００２４】
混合部１４０へ供給される耐火原料の種類が、切替部１３０により耐火原料Ａから耐火原料Ｂに切り替えられると、混合部１４０内に残存している耐火原料Ａと新たに供給された耐火原料Ｂとを混合して混合スラリーを生成する。この混合スラリーにおける２種類の耐火原料の混合比は、混合スラリーが両者の中間的性質を有するようにするという観点から、１：１程度であることが好ましい。また、混合スラリーは型枠内の表面全体を厚み数ｍｍ程度で覆うことができる程度の量があればよい。そして、混合部１４０は、生成した混合スラリーを原料供給用配管１６０に排出する。
【００２５】
ミキサー駆動部１５０は、例えば、モータ等により構成されており、ミキサー軸１４１の下端に取り付けられ、ミキサー軸１４１に回転駆動力を与える。混合部１４０内に耐火原料Ａが残存している状態で、混合部１４０に供給される耐火原料の種類が耐火原料Ｂに切り替えられ、混合部１４０への耐火原料Ｂの供給が開始されると、ミキサー駆動部１５０が駆動を開始する。これにより、混合部１４０は、混合部１４０内に残存している耐火原料Ａと新たに供給された耐火原料Ｂとを混合することができる。
【００２６】
原料供給用配管１６０は、混合部１４０と原料供給ノズル１８０とを接続する配管であり、原料タンク１１０Ａ内の耐火原料Ａ、原料タンク１１０Ｂ内の耐火原料Ｂ、または、耐火原料Ａと耐火原料Ｂとが混合された混合スラリーの供給経路となる。
【００２７】
本実施形態に係る原料供給部は、原料供給ノズル１８０と、原料供給ノズル１８０の上部に設けられた供給量調整部１７０とを有し、原料タンク１１０Ａ、１１０Ｂから混合部１４０に供給された１種類の耐火原料（耐火原料Ａもしくは耐火原料Ｂ）、または、混合部１４０で２種類の耐火原料が混合された混合スラリーを、混合部１４０から耐火煉瓦を成形する型枠（図示せず。）に供給する。
【００２８】
供給量調整部１７０は、原料供給ノズル１８０から供給される耐火原料の供給量を調整する。また、原料供給ノズル１８０は、例えば、型枠内への耐火原料の供給位置を連続的に移動可能に設けられている。
【００２９】
＜緩衝層の形成について＞
ここで、本実施形態に係る原料供給部は、供給される耐火原料の種類が、切替部１３０により、例えば耐火原料Ａから耐火原料Ｂに切り替えられると、まず、型枠に既に供給されている耐火原料Ａの層上に、混合部１４０で生成された混合スラリーを供給して緩衝層を形成させる。この緩衝層は、混合スラリーを構成する２種の耐火原料の中間的性質を有する層であり、異なる熱膨張率を有する異種の耐火原料による熱膨張の差を緩衝する機能を有する。すなわち、例えば、耐火原料Ａを型枠に供給した後に、熱膨張率の異なる耐火原料Ｂを継ぎ足して供給した後に、鋳込み成形した耐火原料を焼成するのであるが、この際、耐火原料Ａの熱膨張と耐火原料Ｂの熱膨張に差があるため、一方の層（例えば、耐火原料Ａの層）から他方の層（例えば、耐火原料Ｂの層）間に応力が生じる。そのため、耐火原料Ａの層と耐火原料Ｂの層との境界面（継ぎ足し面）にクラックが発生したり、耐火原料Ａの層と耐火原料Ｂの層との接合不良が発生したりしやすい。このとき、耐火原料Ａの層と耐火原料Ｂの層との間に、これらの中間的性質を有する緩衝層があることにより、耐火原料Ａの熱膨張と耐火原料Ｂの熱膨張の差が緩和され、境界面におけるクラックや接合不良を抑制することができる。
【００３０】
＜異種の耐火原料の供給方法について＞
また、本実施形態に係る連続鋳込み成形装置１００を使用した耐火煉瓦の製造においては、異種の耐火原料（例えば、耐火原料Ｂ）を継ぎ足す際、既に型枠に供給されている耐火原料（例えば、耐火原料Ａ）の流動性が低下するのを待つことなく、流動性を有している状態で異種の耐火原料を連続的に継ぎ足すため、異種の耐火原料の供給の仕方によっては、異種の耐火原料の質量によって、既に型枠に供給されている耐火原料が流動して、層の厚みが大きく変動してしまう場合がある。この場合、継ぎ足し面（異種の耐火原料の境界面）が波打って平坦では無くなり、得られる耐火煉瓦が目的の寸法とはならなくなってしまう。そこで、本実施形態に係る原料供給部は、供給される耐火原料の種類が、切替部１３０により、例えば耐火原料Ａから耐火原料Ｂに切り替えられた場合、型枠に既に供給されている耐火原料（すなわち、耐火原料Ａ及び混合スラリー）の層の厚みが大きく変動しないように（厚みの変動が所定範囲内となるように）、緩衝層上に耐火原料Ｂを供給する。そのために、本実施形態では、供給量調整部１７０により、継ぎ足す異種の耐火原料の供給量を、既に型枠に供給されている耐火原料の層の厚みが大きく変動しない程度の量（厚みの変動が所定範囲内となる量）に調整するとともに、原料供給ノズル１８０を人力で移動させるか、あるいは、原料供給ノズル１８０を移動させる機構を設けて、型枠内への異種の耐火原料の供給位置を連続的に移動させている。
【００３１】
ここで、原料供給ノズル１８０の先端部の位置は、作業性の観点から、ほぼ一定の位置（例えば、型枠の底面から５０ｍｍ程度の高さ）とすることが好ましい。従って、継ぎ足す異種の耐火原料の供給量を、既に型枠に供給されている耐火原料の層の厚みの変動が所定範囲内となる量とするためには、異種の耐火原料の供給速度の調整が必要であり、例えば、通常、用いられているノズル径の範囲では、２ｋｇ／分〜５ｋｇ／分の範囲が好適である。この異種の耐火原料の供給速度は、例えば、原料供給ノズル１８０の「ノズル径」を変更させることで制御することができる。なお、同じ材料供給速度で比較した場合、「ノズル径」を小さくするほど耐火原料の吐出速度は増加し、「ノズル径」を大きくするほど耐火原料の吐出速度は減少することになる。
【００３２】
また、「ノズル径」を変更させる以外に、異種の耐火原料の供給速度を制御する方法としては、例えば、原料供給ノズル１８０の先端部の形状を末広がり形状（先端に行くに従いノズル径が大きくなる扁平形状）とすることで、既に型枠に供給されている耐火原料の単位面積当たりの供給速度を減少させることができる。さらに、耐火原料の供給方向を水平面に対して０〜３０°程度の範囲とすることで、型枠に供給される耐火原料を分散させて、上記と同様に単位面積当たりの耐火原料の供給量を減少させることもできる。
【００３３】
以上、説明した異種の耐火原料の供給速度の制御方法は単なる一例であり、これ以外の方法であっても差し支えない。
【００３４】
上記原料供給ノズル１８０の移動機構としては、例えば、以下のような装置が考えられる。すなわち、型枠の上部にノズル移動装置（図示せず）が配置され、このノズル移動装置は、原料供給ノズル１８０を、図５に示すように蛇行させながら移動させることが可能な機能を有していればよい。原料供給ノズル１８０を蛇行させながら移動させる機能は、例えば、原料供給ノズル１８０を一の方向（Ｘ方向）とこれに直交する他の方向（Ｙ方向）にそれぞれ移動させる移動機構をノズル移動装置に別々に設け、これらの移動機構の動作を独立して制御することで実現できる。また、Ｘ方向及びＹ方向の移動機構の動作を独立して制御することで、原料供給ノズル１８０を蛇行させるピッチ（間隔）などを制御することもできる。また、原料供給ノズル１８０の移動パターンは、予め、耐火物の物性などに応じて決定されたデータに基づきプログラムしておけば、自動的に原料供給ノズル１８０を移動させることができる。
【００３５】
なお、以上説明した連続鋳込み成形装置には、先に施工された（型枠内に供給された）下層の耐火物層の表面を水平に調整するために型枠に振動を付与することが可能なハンマリング装置を設けていてもよい。
【００３６】
＜効果について＞
以上のように、異種の耐火原料（耐火原料Ａと耐火原料Ｂ）を連続的に型枠に供給することができるので、耐火煉瓦の生産性を向上させることが可能となる。また、緩衝層を形成することにより、異種の耐火原料による熱膨張の差を緩衝することができるので、継ぎ足し面における亀裂や接合不良を抑制でき、これにより製造歩留まりを向上させることが可能となる。
【００３７】
（本発明の一実施形態に係る耐火煉瓦の製造方法について）
以上、本実施形態に係る連続鋳込み成形装置１００について詳細に説明したが、続いて、この連続鋳込み成形装置１００を用いた本実施形態に係る耐火煉瓦の製造方法について詳細に説明する。
【００３８】
本実施形態に係る耐火煉瓦の製造方法は、気孔率と組成のうちの少なくとも一方が異なる２種類以上の耐火物層が積層された積層構造を有する耐火煉瓦を、異種の前記耐火物層を形成するための異種のスラリー状の耐火原料を順次型枠に供給して鋳込み成形することで製造する方法である。ここで、本実施形態でいう「積層構造」とは、気孔率や組成などが連続的または段階的に変化している構造ではなく、気孔率や組成などが不連続に変化している、すなわち、異種の耐火原料からなる複数の層を有し、異種の層間に境界面を有する構造をいう。
【００３９】
また、本実施形態に係る耐火煉瓦の製造方法は、以下の（１）かつ（２）の条件を有している。
（１）耐火煉瓦を成形する型枠に供給する耐火原料の種類を、一の耐火原料から他の耐火原料に切り替える際に、一の耐火原料と他の耐火原料との混合スラリーを型枠に供給して緩衝層を形成した後に、他の耐火原料の供給を開始する。
（２）他の耐火原料の供給開始時に型枠に既に供給されている耐火原料の層の厚みの変動が所定範囲内となるように、緩衝層上に他の耐火原料を供給する。
【００４０】
以下、図２及び図３を参照しながら、本実施形態に係る耐火煉瓦の製造方法の全体の流れについて詳細に説明する。図２は、本実施形態に係る耐火煉瓦の製造方法の全体の流れを示すフローチャートである。図３は、本実施形態に係る耐火煉瓦の製造方法の全体の流れを示す説明図である。
【００４１】
図２及び図３に示すように、本実施形態に係る耐火煉瓦の製造方法では、まず、原料タンク１１０Ａに収容されている耐火原料Ａの供給を開始し、この耐火原料Ａを原料供給ノズル１８０から耐火煉瓦成形用の型枠５０に供給し、耐火物層１３１を形成する（Ｓ１０１、図３（ａ））。次いで、耐火原料Ａの型枠５０への供給量が予定量に達すると、供給量調整部１７０が原料供給ノズル１８０からの耐火原料Ａの供給を停止する（Ｓ１０３）。この時点で、混合部１４０には、耐火原料Ａが一部残存した状態となっている。さらに、型枠５０に振動を付与し、型枠５０内の耐火原料Ａからなる耐火物層１３１の表面が略水平となるように調整する（Ｓ１０５、図３（ｂ））。なお、この際、耐火原料Ａが緻密質設計で流動性が低い場合には、強振動を与えて、充填率を向上させても良い。
【００４２】
次に、混合部１４０内に耐火原料Ａの一部が残存している状態で、切替部１３０が、混合部１４０に供給する耐火原料の種類を原料タンク１１０Ｂに収容されている耐火原料Ｂに切り替え、混合部１４０への耐火原料Ｂの供給を開始する（Ｓ１０７）。すると、混合部１４０は、内部に残存している耐火原料Ａの一部と新たに供給された耐火原料Ｂとを混合し、混合スラリーを生成する（Ｓ１０９）。さらに、混合部１４０は、原料供給用配管１６０及び原料供給ノズル１８０を介して、混合スラリーを型枠５０内の耐火物層１３１上に供給し、緩衝層１３３を形成する（Ｓ１１１、図３（ｃ））。
【００４３】
なお、混合スラリーを生成する際に、耐火原料Ｂの供給開始時点は、必ずしも混合部１４０への耐火原料Ａの供給を停止した後である必要はなく、混合部１４０への耐火原料Ａの供給が行われている途中で、混合部１４０への耐火原料Ｂの供給が開始され、耐火原料Ａと耐火原料Ｂが同時に供給される状態を作ってもよい。
【００４４】
この緩衝層１３３は、混合スラリーを構成する２種の耐火原料Ａと耐火原料Ｂの中間的性質を有する層であり、異なる熱膨張率を有する耐火原料Ａと耐火原料Ｂによる熱膨張の差を緩衝する機能を有する。すなわち、耐火原料Ａを型枠５０に供給した後に、耐火原料Ｂを継ぎ足して型枠５０に供給した後に、鋳込み成形した耐火物層を焼成するのであるが、この際、耐火原料Ａの熱膨張と耐火原料Ｂの熱膨張に差があるため、一方の層（例えば、耐火原料Ａからなる耐火物層１３１）から他方の層（例えば、耐火原料Ｂからなる耐火物層１３５）に力が加えられる。そのため、耐火物層１３１と耐火物層１３５との境界面（継ぎ足し面）にクラックが発生したり、耐火物層１３１と耐火物層１３５との接合不良が発生したりしやすい。このとき、耐火物層１３１と耐火物層１３５との間に、これらの中間的性質を有する緩衝層１３３があることにより、耐火原料Ａの熱膨張と耐火原料Ｂの熱膨張の差が緩和され、境界面におけるクラックや接合不良を抑制することができる。
【００４５】
混合部１４０内の混合スラリーの全量が型枠５０内に供給されると、その時点で、切替部１３０は、混合部１４０への耐火原料Ｂの供給を停止することなく、そのまま耐火原料Ｂの供給を続ける。混合部１４０内には既に耐火原料Ａは存在しないので（残存していた耐火原料Ａは混合スラリーとして既に型枠５０内に供給されている。）、混合部１４０は、そのまま、原料供給用配管１６０及び原料供給ノズル１８０を介して、耐火原料Ｂを型枠５０内の緩衝層１３３上に供給し、耐火物層１３５を形成する（Ｓ１１３、図３（ｄ））。なお、耐火原料Ｂの供給方法の詳細については後述する。
【００４６】
次に、耐火原料Ｂの型枠５０への供給量が予定量に達すると、供給量調整部１７０が原料供給ノズル１８０からの耐火原料Ｂの供給を停止した後に、型枠５０に振動を付与し、型枠５０内の耐火原料Ｂからなる耐火物層１３５の表面が略水平となるように調整する（Ｓ１１５、図３（ｅ））。
【００４７】
さらに、型枠５０内の耐火物層１３１、緩衝層１３３及び耐火物層１３５からなる成形体を養生させた後に、乾燥・硬化させて脱型し、さらに、所定温度で所定時間乾燥させた後に、電気炉等で焼成することにより、積層構造を有する耐火煉瓦を得ることができる。
【００４８】
（異種の耐火原料の継ぎ足し方法について）
続いて、図４及び図５を参照しながら、異種の耐火原料を型枠５０内に継ぎ足す場合の継ぎ足し方法について説明する。図４は、異種の耐火原料を連続して継ぎ足す際の問題点を示す説明図である。図５は、本実施形態に係る異種の耐火原料の継ぎ足し方法を示す説明図である。なお、ここでは、型枠５０内に耐火原料Ａ（及び混合スラリー）が既に供給されている場合に、耐火原料Ｂを型枠５０内に継ぎ足す場合を例に挙げて説明する。
【００４９】
＜異種の耐火原料を連続して継ぎ足す際の問題点について＞
本実施形態に係る耐火煉瓦の製造方法においては、耐火原料Ａが既に供給されている型枠５０内に耐火原料Ｂを継ぎ足す際、耐火原料Ａが硬化して流動性が低下するのを待つことなく、流動性を有している状態で耐火原料Ｂを連続的に継ぎ足す。このため、図４（ａ）に示すように、耐火原料Ｂの供給量（単位時間当たりの供給質量）が多すぎる場合、スラリー状の耐火原料Ｂの耐火物層１３１への衝突や耐火原料Ｂの質量などにより、型枠５０内に供給された耐火原料Ｂの継ぎ足し部１３５ａの下方の耐火物層１３１の表面に偏荷重が掛かり、継ぎ足し部１３５ａの下方に位置する耐火原料Ａが下方に流動するとともに、その周囲の耐火原料Ａが上方に流動するなどして（図４の（ａ）の矢印を参照）、耐火物層１３１が流動変形する。そうすると、耐火物層１３１の表面（耐火原料Ｂからなる耐火物層１３５との境界面１３７）が水平面に対して鉛直方向に不均一で波打った状態となってしまう。このような状態となった後に、さらに耐火原料Ｂを型枠５０内に供給し、継ぎ足し部１３５ｂの質量によって、境界面１３７を水平面に対して鉛直方向に均一な状態（言い換えると、水平方向で耐火物層１３１の厚みが均一な状態）に戻すことは困難である。従って、耐火原料Ｂの供給が完了した後は、図４の（ｂ）に示すように、耐火物層１３１と耐火物層１３５との境界面１３７が、水平面に対して鉛直方向に不均一で波打った状態となってしまい、得られる耐火煉瓦が目的の寸法とはならなくなってしまう場合がある。
【００５０】
＜本実施形態に係る異種の耐火原料の供給方法について＞
そこで、本実施形態に係る耐火煉瓦の製造方法においては、型枠５０に既に供給されている耐火原料Ａ及び混合スラリーにより形成された耐火物層１３１及び緩衝層１３３が流動変形しないように、緩衝層１３３上に耐火原料Ｂを供給する。具体的には、本実施形態では、供給量調整部１７０により、型枠５０内に継ぎ足す耐火原料Ｂの供給量を、既に型枠５０に供給されている耐火原料Ａ及び混合スラリーの層の厚みが大きく変動しない程度の量（厚みの変動が所定範囲となる量）に調整するとともに、原料供給ノズル１８０を移動させる機構を設けて、図５（ａ）に示すように、型枠５０内への耐火原料Ｂの供給位置を連続的に移動させ、耐火原料Ｂが緩衝層１３３上に均等に供給されるようにしている。図５に示す例では、既に型枠５０に供給されている耐火原料Ａ及び混合スラリーの層、すなわち、耐火物層１３１及び緩衝層１３３の厚みが大きく変動しない程度の量（厚みの変動が所定範囲となる量）の耐火原料Ｂを供給しながら、原料供給ノズル１８０を、供給位置を図５（ａ）の矢印に示すように連続的に移動させて、耐火原料Ｂからなる薄い耐火物層１３５−１を形成する。これを繰り返し行うことにより、さらに、耐火原料Ｂからなる耐火物層１３５−２、耐火物層１３５−３を順次形成することで、最終的に、図３（ｅ）に示したような耐火物層１３５を形成している。
【００５１】
ここで、本実施形態において、「厚みの変動が所定範囲内となるように」とは、例えば、鋳込み成形して焼成した後における緩衝層１３３と耐火原料Ｂで形成された耐火物層１３５との境界面の粗さ（中心線平均粗さとして算出される粗さ）が５ｍｍ以下である（言い換えると、耐火物層１３５の厚みのバラツキが±２．５ｍｍである）ことが好ましく、３ｍｍ以下であることがさらに好ましい。この境界面の粗さの値は、製造された積層構造を有する耐火煉瓦を垂直に切断し、その切断面における境界面の粗さを観察及び測定することで得ることができる。ただし、本発明に係る耐火煉瓦のような所定の気孔率を有する耐火煉瓦には、直径１〜２ｍｍ程度の気泡が存在するため、境界面が通常の緻密質の耐火煉瓦に比べて明瞭でないため、緻密質の耐火煉瓦と同様の精度で境界面の位置を判定するのは困難であり、１〜２ｍｍ単位の精度となる。
【００５２】
また、耐火原料Ｂの供給量については、事前試験を行うことにより、予め、既に型枠５０内に供給されている耐火原料Ａからなる耐火物層１３１及び混合スラリーからなる緩衝層１３３の厚みが大きく変動しない量（厚みの変動が所定範囲となる量）を確認しておけばよい。この事前試験では、例えば、型枠のサイズ、成形する各耐火物層の厚み、耐火原料の気孔率や組成等の条件を実機で行う場合と合わせ、各耐火原料ごとに、継ぎ足す耐火原料の流量を変えて型枠内に供給し、異種の耐火物層間の境界面（継ぎ足し面）の流動状態や厚みの変動を確認しておく。
【００５３】
例えば、耐火原料Ｂの供給量としては、通常使用される型枠のサイズや成形する各耐火物層の厚み等を考慮すると、耐火原料Ｂの供給速度が２ｋｇ／分〜５ｋｇ／分程度が好適であるが、新たに供給される耐火原料Ｂの材料の特性を考慮して耐火物Ｂの供給速度を決定することがより好適である。
【００５４】
ここで、耐火原料Ｂの供給速度の決定の際に考慮すべき材料の特性としては、耐火物の流動性の指標である「フリーフロー値」を使用することができる。例えば、「フリーフロー値」が小さな耐火原料は、流動性があまり良くないことから、型枠に供給する際には、原料供給ノズル１８０から供給された耐火物原料が分散せずに落下する。従って、既に型枠に供給されている耐火物原料の層の厚みの変動を小さくするために、より小さな供給量（例えば、２ｋｇ／分〜３ｋｇ／分）で供給することが好ましい。一方、「フリーフロー値」が大きな耐火原料は、流動性が良いことから、型枠に供給する際には、原料供給ノズル１８０から供給された耐火物原料が分散しながら落下する。従って、既に型枠に供給されている耐火物原料の層の厚みの変動に与える影響が小さいことから、より大きな供給量（例えば、３ｋｇ／分〜５ｋｇ／分）で供給して生産性を上げるようにすることが好ましい。
【００５５】
また、原料供給ノズル１８０の移動のさせ方は、既に型枠５０に供給されている耐火原料の層の厚みの変動にほとんど影響しないため、原料供給ノズル１８０の移動のさせ方としては特に限定はされず、上述した図５に示す例以外でもよい。
【００５６】
なお、本実施形態では、型枠５０内に耐火原料Ａ（及び混合スラリー）が既に供給されている場合に、耐火原料Ｂを型枠５０内に継ぎ足す場合の耐火原料の供給方法について説明したが、既に型枠５０に供給されている耐火原料とは異種の耐火原料を継ぎ足す場合だけでなく、異種の耐火原料を混合した混合スラリーの供給の場合にも同様の方法で行うことが好ましい。ただし、緩衝層１３３は、異種の耐火原料の熱膨張の差を緩衝することができる範囲で薄く形成するものであるため、緩衝層１３３形成のための混合スラリーの供給の際は、既に型枠５０に供給されている耐火原料からなる耐火物層の厚みが大きく変動する程の量の混合スラリーが供給されることは、通常あまり無い。
【００５７】
＜効果について＞
以上のように、異種の耐火原料（耐火原料Ａと耐火原料Ｂ）を連続的に型枠５０に供給することができるので、耐火煉瓦の生産性を向上させることが可能となる。また、緩衝層１３３を形成することにより、異種の耐火原料による熱膨張の差を緩衝することができるので、継ぎ足し面１３７における亀裂や接合不良を抑制でき、これにより製造歩留まりを向上させることが可能となる。
【００５８】
なお、異種の耐火原料（例えば、耐火原料Ｂ）を継ぎ足す前に、型枠に振動を付与して既に供給されている耐火原料（例えば、耐火原料Ａ）の表面を水平に調整することが行われており、このときは耐火原料の型枠への供給は中断されている。しかし、型枠への振動の付与の方法は、通常は、ハンマー等を用いて型枠に２，３回振動を与える程度のものであるので、型枠への振動の付与に要する時間は、耐火煉瓦全体の時間から考えると、ほとんど無視できる程度（高々５秒程度）のものである。従って、本実施形態に係る耐火煉瓦の製造方法においては、異種の耐火原料（例えば、耐火原料Ａと耐火原料Ｂ）が連続的に型枠に供給されていると考えて問題はない。
【実施例】
【００５９】
以上、本発明に係る連続鋳込み成形装置及びこれを用いた耐火煉瓦の製造方法について詳細に説明したが、続いて、実施例を用いて本発明をさらに具体的に説明する。以下に説明する実施例及び比較例では、初めに２種類の耐火原料を生成した後に、これらの耐火原料を用いて鋳込み成形を行った。以下、本発明の実施例及び比較例について説明する。
【００６０】
（実施例１）
＜耐火原料Ａ１の製造＞
純度９５質量％最大粒径１００μｍ（全通）のマグネシアクリンカー粉末１３質量部、純度９９質量％で最大粒径３１０μｍ（全通）の焼結アルミナ２２質量部、平均粒径５０μｍの仮焼アルミナの粗粉を２０質量部、及び平均粒径４μｍの仮焼アルミナの微粉を３０質量部に、水硬性結合剤としてアルミナセメント１５質量部を添加した後、製泡剤としてステアリン酸アルミニウム０．３質量部を加えた混合原料に対し、添加水分２６質量部を加え、ミキサーで混練して均一なスラリー状の耐火原料Ａ１とした。なお、本実施例、並びに、以下の実施例及び比較例において、原料の最大粒径及び平均粒径としては、篩い分け法により測定した値を用いている。
【００６１】
＜耐火原料Ｂ１の製造＞
次に、耐火原料Ａ１と同様の組成において、気孔形成材として、前記混合原料１００ｋｇに対して発泡ポリスチレンを５リットル添加混合し、添加水分２６質量部を加え、ミキサーで混練して均一なスラリー状の耐火原料Ｂ１とした。
【００６２】
＜耐火煉瓦の製造＞
上記のようにして製造した耐火原料Ａ１及び耐火原料Ｂ１について、それぞれ別の原料タンクに充填し、上述した図１に示すような連続鋳込み成形装置を用いて、積層構造を有する耐火煉瓦の製造を行った。すなわち、まず、原料タンクから、原料供給用配管、混合部を介して、内寸２５０ｍｍ×１４０ｍｍ×１００ｍｍの型枠に、耐火原料Ａ１を１５ｋｇ／ｍｉｎの速度になるよう流量を調整しながら、底面から高さ２０ｍｍまで流し込み、耐火原料の供給を一時中断した後、型枠に振動を５秒程度付与して、耐火原料Ａ１からなる耐火物層の表面が平坦になり、その厚みが均一となるように調整した。
【００６３】
続いて、切替部により、混合部に供給する耐火原料の種類を耐火原料Ｂ１に切り替え、混合部内に残存する耐火原料Ａ１に耐火原料Ｂ１を供給しながら混合した。ここで、耐火原料Ａ１と耐火原料Ｂ１の混合スラリーの体積としては、型枠内に供給した混合スラリーからなる緩衝層の厚みが５ｍｍとなる体積を計算により求めた。次いで、上記の混合スラリーを耐火原料Ａ１からなる耐火物層の表面に均等になるよう流し込み、連続して、耐火原料Ｂ１のみを、混合スラリーからなる緩衝層の表面に流し込んだ。この場合の継ぎ足す耐火原料の供給方法としては、緩衝層用原料（耐火原料Ａ１と耐火原料Ｂ１の混合スラリー）及び上層用原料（耐火原料Ｂ１）の型枠内への供給は、下層（耐火物Ａ１からなる層）の表面に偏荷重が掛かり、既に型枠に供給されている下層の厚みが大きく変動して継ぎ足し面が波立たないように、原料の供給流量を調整するとともに、原料供給ノズルを連続的に移動させて型枠内に均等に供給した。なお、本実施例では、原料の供給流量については、１０ｋｇ／ｍｉｎで行い、既に型枠に供給されている下層の厚みが大きく変動して継ぎ足し面が波立たないように目視で確認して原料の供給流量を調整しながら、継ぎ足す耐火原料の供給を行った。
【００６４】
次に、耐火原料Ｂ１を型枠の所定位置（型枠上面位置、型枠の設置面からの高さ１００ｍｍ）まで供給して鋳込み成形したものを、４５℃に調整したドライヤー内で１２時間乾燥・硬化（養生）させた後に脱型し、さらに、２００℃に設定した熱風ドライヤー内で２４時間乾燥後、電気炉にて１５００℃で１０時間焼成した。その結果、製造された耐火煉瓦の継ぎ足し面における亀裂の発生は無く、製造歩留りは９５％以上であった。なお、本実施例（実施例２、比較例１〜３も同様）における製造歩留りとは、製造した耐火煉瓦全ての個数を１００％としたときの、良品（継ぎ足し面に亀裂が発生していない製品）の個数の割合を百分率で示したものである。
【００６５】
（実施例２）
＜耐火原料Ａ２の製造＞
基本的には、実施例１と組成及び配合方法と同様であるが、一部の粒度構成を次のように変更した。すなわち、純度９５質量％で最大粒径１００μｍ（全通）のマグネシアクリンカー粉末１３質量部、純度９９質量％で最大粒径３１０μｍ（全通）の焼結アルミナ２２質量部、平均粒径５０μｍの仮焼アルミナの粗粉を１０質量部、及び平均粒径４μｍの仮焼アルミナの微粉を４０質量部に、水硬性結合剤としてアルミナセメント１５質量部を添加した後、製泡剤としてステアリン酸アルミニウム０．３質量部を加えた混合原料に対し、添加水分２４質量部を加えて、ミキサーで混練して均一なスラリー状の耐火原料Ａ２とした。
【００６６】
＜耐火原料Ｂ２の製造＞
次に、実施例１の場合と同様に、耐火原料Ａ１と同様の組成において、気孔形成材として、前記混合原料１００ｋｇに対して発泡ポリスチレンを５リットル添加混合し、添加水分２６質量部を加え、ミキサーで混練して均一なスラリー状の耐火原料Ｂ２とした。
【００６７】
＜耐火煉瓦の製造＞
上記のようにして製造した耐火原料Ａ２及び耐火原料Ｂ２について、それぞれ別の原料タンクに充填し、上述した図１に示すような連続鋳込み成形装置を用いて、積層構造を有する耐火煉瓦の製造を行った。これ以降、耐火原料Ａ２の型枠への供給から焼成までの工程は、実施例１と同様の方法で行った。その結果、実施例１と同様に、製造された耐火煉瓦の継ぎ足し面における亀裂の発生は無く、製造歩留りは９５％以上であった。
【００６８】
（比較例１）
耐火原料としては、実施例２と同様の耐火原料Ａ２及び耐火原料Ｂ２を使用し、型枠としては、実施例１，２と同じものを使用した。まず、耐火原料Ａ２を２０リットル程度の容器に入れ、スコップを用いて人力で耐火原料Ａ２を型枠に供給し成形した。耐火原料Ａ２を型枠の底面から高さ２０ｍｍまで流し込んだ後、直ちに型枠に振動を５秒程度付与して、耐火原料Ａ１からなる耐火物層の表面が平坦になり、その厚みが均一となるように調整した。その後約２０分間静置して、耐火原料Ａ１の流動性が低下するのを待った（待ち時間２０分）。次に、耐火原料Ｂ２を２０リットル程度の容器に入れて、スコップを用いて人力で耐火原料Ｂ２を型枠の所定位置（型枠上面位置、型枠の設置面からの高さ１００ｍｍ）まで供給し成形した。これ以降の養生、乾燥及び焼成の各工程は、実施例２と同様の方法で行った。その結果、製造された耐火煉瓦の継ぎ足し面（耐火原料Ａ２と耐火原料Ｂ２との接合面）には亀裂が発生し、製造歩留りは３０〜６０％と低かった。また、途中で２０分の待ち時間も必要となるので、生産性が実施例１，２よりも著しく劣る。
【００６９】
（比較例２）
耐火原料Ａ２を型枠の底面から高さ２０ｍｍまで流し込み、振動を５秒程度付与した後の静置時間を１０分とした以外は、比較例１と同様の方法で耐火煉瓦の製造を行った。その結果、製造された耐火煉瓦の継ぎ足し面（耐火原料Ａ２と耐火原料Ｂ２との接合面）には亀裂が発生したが、静置時間を比較例１よりも短くすることで、製造歩留りは８０％と比較的高かった。しかし、依然として途中で待ち時間が１０分必要となるので、生産性は、実施例１，２よりも劣る。
【００７０】
（比較例３）
耐火原料Ａ２を型枠の底面から高さ２０ｍｍまで流し込み、振動を５秒程度付与した後の静置時間を設けずに、連続して耐火原料Ｂ２を型枠の所定位置（型枠上面位置、型枠の設置面からの高さ１００ｍｍ）まで供給し成形した以外は、比較例１と同様の方法で耐火煉瓦の製造を行った。その結果、製造された耐火煉瓦の継ぎ足し面（耐火原料Ａ２と耐火原料Ｂ２との接合面）には亀裂の発生は無かったが、継ぎ足し面が波打ち、目的とする寸法とはならなかった（寸法不良）。
【００７１】
以上、実施例１、実施例２、比較例１、比較例２及び比較例の３の製造条件及び結果を下記表１にまとめた。
【００７２】
【表１】
【００７３】
以上の結果からわかるように、耐火煉瓦の製造において、下記の（１）〜（４）の条件を有することにより、異種の原料の継ぎ足し面における亀裂や接合不良の発生を防止でき、これにより製造歩留りを向上させることができる。また、下層用原料の静置時間を設けることなく、上層用原料（継ぎ足す原料）を連続的に型枠に供給することができるので、生産性を向上させることができる。
（１）発泡剤や気泡材の含有率など、配合条件が異なる混練物（スラリー状の耐火原料Ａ及び耐火原料Ｂ）をそれぞれ専用の原料タンクに準備する。
（２）原料タンクから原料供給用配管及び混合部を介して、耐火原料Ａ、耐火原料Ａと耐火原料Ｂの混合スラリー、耐火原料Ｂを、順次型枠に連続的に供給する。
（３）鋳込み成形装置は、流し込み条件に応じて耐火原料Ａと耐火原料Ｂを混合する機能を有する混合部と、混合部に供給する耐火原料の種類を切り替える機能を有する切替部と、を備える。
（４）型枠の上方から原料供給ノズルにより型枠の下方側に配置される耐火原料Ａを流し込む。耐火原料Ａの表面が水平になるよう必要最小限の振動を付与した後、すぐに、連続して、耐火原料Ａの上方側に配置される耐火原料Ｂを流し込む。その際、耐火原料Ａと耐火原料Ｂの間に、これらの混合スラリーを供給し緩衝層を形成するとともに、継ぎ足す原料の供給は、既に型枠に供給されている層の厚みが大きく変動しないように行う。耐火原料Ｂの流し込み完了後にも型枠に必要最小限の振動を付与し、耐火原料Ｂの表面が水平になるようにする。最後に、所定条件で養生、乾燥及び焼成を行う。
【００７４】
なお、比較例１〜３は、実施例２と同じ耐火原料を用いている。ここで、実施例１で用いた耐火原料Ａ１は、実施例２で用いた耐火原料Ａ２よりも粒度分布が粗いため、耐火原料の継ぎ足し時の耐火原料Ａ１の層の厚み変動への影響は、耐火原料Ａ２の場合よりも大きくなる。従って、比較例１〜３において実施例１と同じ耐火原料を用いると、さらに悪い結果となることは明らかである。すなわち、厚みの変動の影響が少ない耐火原料Ａ２を用いた場合でも、継ぎ足し面における亀裂が発生しやすく、歩留りも低くなることがわかる。
【００７５】
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説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、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、そ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。
【００７６】
例えば、上述した実施形態においては、使用する耐火原料が２種類である場合について説明したが、本発明に係る耐火煉瓦の製造方法及び連続鋳込み成形装置で使用される耐火物は、３種類以上であってもよい。この場合、異種の耐火原料を継ぎ足す際には、その異種の耐火原料の混合スラリーを用いて緩衝層を形成する。従って、３種類の耐火原料を使用して、気孔率や組成の異なる３層構造の耐火煉瓦を製造する場合には、緩衝層が２層形成されることとなる。また、２種類の耐火原料Ａ及び耐火原料Ｂを用いて、例えば、最下層が耐火物Ａの層、中間層が耐火物Ｂの層、最上層が耐火物Ａの層といった３層構造の耐火煉瓦を製造してもよい。この場合も、緩衝層は２層形成される。
【符号の説明】
【００７７】
５０ 型枠
１００ 連続鋳込み成形装置
１１０Ａ 原料タンクＡ
１１０Ｂ 原料タンクＢ
１２０Ａ，１２０Ｂ 原料供給用配管
１３０ 切替部
１３１ 耐火物層
１３３ 緩衝層
１３５ 耐火物層
１３７ 境界面
１４０ 混合部
１４１ ミキサー軸
１４３ ミキサー羽根
１５０ ミキサー駆動部
１６０ 原料供給用配管
１７０ 供給量調整部
１８０ 原料供給ノズル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐火煉瓦の製造方法及び連続鋳込み成形装置に関し、特に、２種類以上の耐火物層が積層された積層構造を有する耐火煉瓦を製造する方法及びこの製造に用いられる連続鋳込み成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、耐火物の耐食性等を向上させるために、気孔率や組成の異なる２種類以上の耐火物層が積層された積層構造を有する耐火煉瓦を製造することが行われている。このような断熱煉瓦等の断熱傾斜材としては、例えば、特許文献１に記載されている取鍋用耐火材などがある。この特許文献１では、取鍋用耐火材の傾斜材料としての形態について開示されているが、この耐火材の製造方法については具体的に開示されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２０７８７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、積層構造を有する耐火煉瓦の製造方法としては、従来から、気泡材の配合量や空気の混入量を変えた異種の耐火原料のスラリーを継ぎ足して鋳込み成形する方法がある。この方法では、一方の耐火原料のスラリーを型枠内で成形した後、この一方の耐火原料の層の上面側の流動性が低下するまで数分から数十分程度待った後、他方の耐火原料のスラリーを型枠に供給する。すなわち、従来の方法では、異種の耐火原料の供給が不連続となり、待ち時間も必要となるため、耐火煉瓦の生産性に劣る、という問題があった。
【０００５】
また、従来の方法では、他方の原料の継ぎ足し後に焼成する際、一方の耐火原料と他方の耐火原料の熱膨張率の差により、一方の耐火原料の層と他方の耐火原料の層との境界面（継ぎ足し面）において亀裂（クラック）が発生したり、一方の耐火原料の層と他方の耐火原料の層との接合不良による欠陥が発生したりしやすく、製造歩留まりが低い、という問題もあった。
【０００６】
そこで、本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、２種類以上の耐火物層が積層された積層構造を有する耐火煉瓦の製造方法及びこの方法に使用する連続鋳込み成形装置において、耐火煉瓦の生産性を向上させるとともに、継ぎ足し面における亀裂や接合不良を抑制することにより製造歩留まりを向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明によれば、気孔率と組成のうちの少なくとも一方が異なる２種類以上の耐火物層が積層された積層構造を有する耐火煉瓦を、異種の前記耐火物層を形成するための異種のスラリー状の耐火原料を順次型枠に供給して鋳込み成形することで製造する耐火煉瓦の製造方法が提供される。この耐火煉瓦の製造方法においては、前記型枠に供給する前記耐火原料の種類を、一の前記耐火原料から他の前記耐火原料に切り替える際に、前記一の耐火原料と前記他の耐火原料との混合スラリーを前記型枠に供給して緩衝層を形成した後に、前記他の耐火原料の供給を開始するとともに、前記他の耐火原料の供給開始時に前記型枠に既に供給されている前記耐火原料の層の厚みの変動が所定範囲内となるように、前記緩衝層上に前記他の耐火原料を供給する。
【０００８】
ここで、前記耐火煉瓦の製造方法において、前記緩衝層上への前記他の耐火原料の供給を、供給位置を連続的に移動させながら行うことが好適である。
【０００９】
このような本発明に係る耐火煉瓦の製造方法によれば、既に型枠に供給されている耐火原料の流動性が低下する前に、異種の耐火原料の供給を開始する（継ぎ足す）ので、異種の耐火原料を連続的に型枠に供給することができる。また、異種の耐火原料を継ぎ足す際に、継ぎ足す前後の耐火原料の混合スラリーを用いて緩衝層を設けるので、異なる熱膨張率を有する異種の耐火原料による熱膨張の差を緩衝することができる。
【００１０】
また、上記課題を解決するために、本発明によれば、気孔率と組成のうちの少なくとも一方が異なる２種類以上の耐火物層が積層された積層構造を有する耐火煉瓦の製造に使用される連続鋳込み成形装置が提供される。この連続鋳込み成形装置は、異種の前記耐火原料ごとに前記耐火原料を収容する２以上の原料タンクと、前記原料タンクから前記耐火原料が供給され、異種の前記耐火原料を必要に応じて混合可能な混合部と、前記混合部へ供給する前記耐火原料の種類を切り替える切替部と、前記原料タンクから前記混合部に供給された１種類の前記耐火原料、または、前記混合部で２種類の前記耐火原料が混合された混合スラリーを、前記混合部から前記耐火煉瓦を成形する型枠に供給する原料供給部と、を備える。そして、前記切替部は、一の前記耐火原料が前記混合部に残存している状態で、前記混合部に供給する前記耐火原料を他の前記耐火原料に切り替え、前記原料供給部は、前記型枠に既に供給されている前記耐火原料の層の厚みの変動が所定範囲内となるように、前記他の耐火原料を供給する。
【００１１】
ここで、前記鋳込み成形装置において、前記原料供給部は、前記型枠内への前記耐火原料の供給位置を連続的に移動可能に設けられていてもよい。
【００１２】
このような本発明に係る連続鋳込み成形装置によれば、既に型枠に供給されている耐火原料の流動性が低下するのを待つことなく、切替部が混合部に供給する耐火原料の種類を切り替えて、異種の耐火原料の供給を開始する（継ぎ足す）ので、異種の耐火原料を連続的に型枠に供給することができる。また、異種の耐火原料を継ぎ足す際に、混合部により、継ぎ足す前後の耐火原料の混合スラリーが形成され、これを用いて緩衝層を設けるので、異なる熱膨張率を有する異種の耐火原料による熱膨張の差を緩衝することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、２種類以上の耐火物層が積層された積層構造を有する耐火煉瓦の製造方法及びこの方法に使用する連続鋳込み成形装置において、異種の耐火原料を連続的に型枠に供給することができるので、耐火煉瓦の生産性を向上させることが可能となる。また、本発明によれば、緩衝層により異種の耐火原料による熱膨張の差を緩衝することができるので、継ぎ足し面における亀裂や接合不良を抑制でき、これにより製造歩留まりを向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る連続鋳込み成形装置の構成の概略を示す説明図である。
【図２】同実施形態に係る耐火煉瓦の製造方法の全体の流れを示すフローチャートである。
【図３】同実施形態に係る耐火煉瓦の製造方法の全体の流れを示す説明図である。
【図４】異種の耐火原料を連続して継ぎ足す際の問題点を示す説明図である。
【図５】同実施形態に係る異種の耐火原料の継ぎ足し方法を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、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。
【００１６】
（本発明の一実施形態に係る連続鋳込み成形装置について）
まず、図１を参照しながら、本発明の一実施形態に係る連続鋳込み成形装置の構成を詳細に説明する。図１は、本実施形態に係る連続鋳込み成形装置の構成の概略を示す説明図である。
【００１７】
＜連続鋳込み成形装置の構成＞
本実施形態に係る連続鋳込み成形装置は、気孔率と組成のうちの少なくとも一方が異なる２種類以上の耐火物層が積層された積層構造を有する耐火煉瓦の製造に使用される装置である。具体的には、図１に示すように、本実施形態に係る連続鋳込み成形装置１００は、原料タンク１１０Ａ、１１０Ｂと、原料供給用配管１２０Ａ、１２０Ｂと、切替部１３０と、混合部１４０と、ミキサー駆動部１５０と、原料供給用配管１６０と、原料供給部（供給量調整部１７０及び原料供給ノズル１８０）と、を主に備える。
【００１８】
原料タンク１１０Ａ及び原料タンク１１０Ｂは、それぞれ、気孔率と組成のうちの少なくともいずれか一方が異なる異種の耐火原料を収容する。本実施形態では、原料タンク１１０Ａには、耐火原料Ａが収容され、原料タンク１１０Ｂには、耐火原料Ｂが収容されている。なお、本実施形態では原料タンクの数は、原料タンク１１０Ａと原料タンク１１０Ｂの２個であるが、３個以上であってもよい。
【００１９】
原料供給用配管１２０Ａは、原料タンク１１０Ａと切替部１３０とを接続する配管であり、原料タンク１１０Ａ内の耐火原料Ａの供給経路となる。また、原料供給用配管１２０Ｂは、原料タンク１１０Ｂと切替部１３０とを接続する配管であり、原料タンク１１０Ｂ内の耐火原料Ｂの供給経路となる。
【００２０】
切替部１３０は、混合部１４０へ供給する耐火原料の種類を切り替える。この切替部１３０は、例えば、原料供給用配管１２０Ａ及び原料供給用配管１２０Ｂの出口を開放又は閉塞状態とする弁などを備え、耐火原料Ａの供給時には、原料供給用配管１２０Ａの出口の弁を開放し、原料供給用配管１２０Ｂの出口の弁を閉塞するなどしてもよい。あるいは、切替部１３０は、耐火原料を供給する原料タンク（本実施形態では、原料タンク１１０Ａと原料タンク１１０Ｂのうちのいずれか一方）を選択可能な制御部（図示せず。）を有し、この制御部により、混合部１４０へ供給する耐火原料の種類を自動的に切り替えるようにして制御してもよい。
【００２１】
また、切替部１３０は、混合部１４０に供給する耐火原料の種類を、原料タンク１１０Ａ内の耐火原料Ａから原料タンク１１０Ｂ内の耐火原料Ｂに切り替える際は、耐火原料Ａが全て型枠に供給されずに混合部１４０内に一部残存している状態で、混合部１４０に供給する耐火原料を耐火原料Ｂに切り替える。これにより、切替部１３０により、混合部１４０に供給する耐火原料の種類が耐火原料Ｂに切り替えられると、耐火原料Ｂが型枠に供給される前に、混合部１３０内で、残存している耐火原料Ａと新たに供給する耐火原料Ｂとが混合されることになる。
【００２２】
なお、切替部１３０は、耐火原料Ｂの供給開始を、必ずしも混合部１４０への耐火原料Ａの供給を停止した後とする必要はなく、混合部１４０への耐火原料Ａの供給を行っている途中で、混合部１４０への耐火原料Ｂの供給を開始し、耐火原料Ａと耐火原料Ｂを同時に供給する状態を作ってもよい。
【００２３】
混合部１４０は、原料タンク１１０Ａ、１１０Ｂから耐火原料が供給される。この混合物１４０は、１種類の耐火原料（例えば、耐火原料Ａ）のみを、そのまま原料供給ノズル１８０を介して型枠（図示せず。）に供給することもできるが、異種の耐火原料（例えば、耐火原料Ａと耐火原料Ｂ）を必要に応じて混合可能な構造を有している。例えば、本実施形態に係る混合部１４０は、略円筒形の混合部１４０内の上端と下端に接続されたミキサー軸１４１と、ミキサー軸１４１に取り付けられたミキサー羽根１４３と、を有している。なお、混合部１４０は、上述した構成には限られず、異種の耐火原料を混合し、その混合物を原料供給用配管１６０に排出する機能を有するものであれば、いかなる構成であってもよい。
【００２４】
混合部１４０へ供給される耐火原料の種類が、切替部１３０により耐火原料Ａから耐火原料Ｂに切り替えられると、混合部１４０内に残存している耐火原料Ａと新たに供給された耐火原料Ｂとを混合して混合スラリーを生成する。この混合スラリーにおける２種類の耐火原料の混合比は、混合スラリーが両者の中間的性質を有するようにするという観点から、１：１程度であることが好ましい。また、混合スラリーは型枠内の表面全体を厚み数ｍｍ程度で覆うことができる程度の量があればよい。そして、混合部１４０は、生成した混合スラリーを原料供給用配管１６０に排出する。
【００２５】
ミキサー駆動部１５０は、例えば、モータ等により構成されており、ミキサー軸１４１の下端に取り付けられ、ミキサー軸１４１に回転駆動力を与える。混合部１４０内に耐火原料Ａが残存している状態で、混合部１４０に供給される耐火原料の種類が耐火原料Ｂに切り替えられ、混合部１４０への耐火原料Ｂの供給が開始されると、ミキサー駆動部１５０が駆動を開始する。これにより、混合部１４０は、混合部１４０内に残存している耐火原料Ａと新たに供給された耐火原料Ｂとを混合することができる。
【００２６】
原料供給用配管１６０は、混合部１４０と原料供給ノズル１８０とを接続する配管であり、原料タンク１１０Ａ内の耐火原料Ａ、原料タンク１１０Ｂ内の耐火原料Ｂ、または、耐火原料Ａと耐火原料Ｂとが混合された混合スラリーの供給経路となる。
【００２７】
本実施形態に係る原料供給部は、原料供給ノズル１８０と、原料供給ノズル１８０の上部に設けられた供給量調整部１７０とを有し、原料タンク１１０Ａ、１１０Ｂから混合部１４０に供給された１種類の耐火原料（耐火原料Ａもしくは耐火原料Ｂ）、または、混合部１４０で２種類の耐火原料が混合された混合スラリーを、混合部１４０から耐火煉瓦を成形する型枠（図示せず。）に供給する。
【００２８】
供給量調整部１７０は、原料供給ノズル１８０から供給される耐火原料の供給量を調整する。また、原料供給ノズル１８０は、例えば、型枠内への耐火原料の供給位置を連続的に移動可能に設けられている。
【００２９】
＜緩衝層の形成について＞
ここで、本実施形態に係る原料供給部は、供給される耐火原料の種類が、切替部１３０により、例えば耐火原料Ａから耐火原料Ｂに切り替えられると、まず、型枠に既に供給されている耐火原料Ａの層上に、混合部１４０で生成された混合スラリーを供給して緩衝層を形成させる。この緩衝層は、混合スラリーを構成する２種の耐火原料の中間的性質を有する層であり、異なる熱膨張率を有する異種の耐火原料による熱膨張の差を緩衝する機能を有する。すなわち、例えば、耐火原料Ａを型枠に供給した後に、熱膨張率の異なる耐火原料Ｂを継ぎ足して供給した後に、鋳込み成形した耐火原料を焼成するのであるが、この際、耐火原料Ａの熱膨張と耐火原料Ｂの熱膨張に差があるため、一方の層（例えば、耐火原料Ａの層）から他方の層（例えば、耐火原料Ｂの層）間に応力が生じる。そのため、耐火原料Ａの層と耐火原料Ｂの層との境界面（継ぎ足し面）にクラックが発生したり、耐火原料Ａの層と耐火原料Ｂの層との接合不良が発生したりしやすい。このとき、耐火原料Ａの層と耐火原料Ｂの層との間に、これらの中間的性質を有する緩衝層があることにより、耐火原料Ａの熱膨張と耐火原料Ｂの熱膨張の差が緩和され、境界面におけるクラックや接合不良を抑制することができる。
【００３０】
＜異種の耐火原料の供給方法について＞
また、本実施形態に係る連続鋳込み成形装置１００を使用した耐火煉瓦の製造においては、異種の耐火原料（例えば、耐火原料Ｂ）を継ぎ足す際、既に型枠に供給されている耐火原料（例えば、耐火原料Ａ）の流動性が低下するのを待つことなく、流動性を有している状態で異種の耐火原料を連続的に継ぎ足すため、異種の耐火原料の供給の仕方によっては、異種の耐火原料の質量によって、既に型枠に供給されている耐火原料が流動して、層の厚みが大きく変動してしまう場合がある。この場合、継ぎ足し面（異種の耐火原料の境界面）が波打って平坦では無くなり、得られる耐火煉瓦が目的の寸法とはならなくなってしまう。そこで、本実施形態に係る原料供給部は、供給される耐火原料の種類が、切替部１３０により、例えば耐火原料Ａから耐火原料Ｂに切り替えられた場合、型枠に既に供給されている耐火原料（すなわち、耐火原料Ａ及び混合スラリー）の層の厚みが大きく変動しないように（厚みの変動が所定範囲内となるように）、緩衝層上に耐火原料Ｂを供給する。そのために、本実施形態では、供給量調整部１７０により、継ぎ足す異種の耐火原料の供給量を、既に型枠に供給されている耐火原料の層の厚みが大きく変動しない程度の量（厚みの変動が所定範囲内となる量）に調整するとともに、原料供給ノズル１８０を人力で移動させるか、あるいは、原料供給ノズル１８０を移動させる機構を設けて、型枠内への異種の耐火原料の供給位置を連続的に移動させている。
【００３１】
ここで、原料供給ノズル１８０の先端部の位置は、作業性の観点から、ほぼ一定の位置（例えば、型枠の底面から５０ｍｍ程度の高さ）とすることが好ましい。従って、継ぎ足す異種の耐火原料の供給量を、既に型枠に供給されている耐火原料の層の厚みの変動が所定範囲内となる量とするためには、異種の耐火原料の供給速度の調整が必要であり、例えば、通常、用いられているノズル径の範囲では、２ｋｇ／分〜５ｋｇ／分の範囲が好適である。この異種の耐火原料の供給速度は、例えば、原料供給ノズル１８０の「ノズル径」を変更させることで制御することができる。なお、同じ材料供給速度で比較した場合、「ノズル径」を小さくするほど耐火原料の吐出速度は増加し、「ノズル径」を大きくするほど耐火原料の吐出速度は減少することになる。
【００３２】
また、「ノズル径」を変更させる以外に、異種の耐火原料の供給速度を制御する方法としては、例えば、原料供給ノズル１８０の先端部の形状を末広がり形状（先端に行くに従いノズル径が大きくなる扁平形状）とすることで、既に型枠に供給されている耐火原料の単位面積当たりの供給速度を減少させることができる。さらに、耐火原料の供給方向を水平面に対して０〜３０°程度の範囲とすることで、型枠に供給される耐火原料を分散させて、上記と同様に単位面積当たりの耐火原料の供給量を減少させることもできる。
【００３３】
以上、説明した異種の耐火原料の供給速度の制御方法は単なる一例であり、これ以外の方法であっても差し支えない。
【００３４】
上記原料供給ノズル１８０の移動機構としては、例えば、以下のような装置が考えられる。すなわち、型枠の上部にノズル移動装置（図示せず）が配置され、このノズル移動装置は、原料供給ノズル１８０を、図５に示すように蛇行させながら移動させることが可能な機能を有していればよい。原料供給ノズル１８０を蛇行させながら移動させる機能は、例えば、原料供給ノズル１８０を一の方向（Ｘ方向）とこれに直交する他の方向（Ｙ方向）にそれぞれ移動させる移動機構をノズル移動装置に別々に設け、これらの移動機構の動作を独立して制御することで実現できる。また、Ｘ方向及びＹ方向の移動機構の動作を独立して制御することで、原料供給ノズル１８０を蛇行させるピッチ（間隔）などを制御することもできる。また、原料供給ノズル１８０の移動パターンは、予め、耐火物の物性などに応じて決定されたデータに基づきプログラムしておけば、自動的に原料供給ノズル１８０を移動させることができる。
【００３５】
なお、以上説明した連続鋳込み成形装置には、先に施工された（型枠内に供給された）下層の耐火物層の表面を水平に調整するために型枠に振動を付与することが可能なハンマリング装置を設けていてもよい。
【００３６】
＜効果について＞
以上のように、異種の耐火原料（耐火原料Ａと耐火原料Ｂ）を連続的に型枠に供給することができるので、耐火煉瓦の生産性を向上させることが可能となる。また、緩衝層を形成することにより、異種の耐火原料による熱膨張の差を緩衝することができるので、継ぎ足し面における亀裂や接合不良を抑制でき、これにより製造歩留まりを向上させることが可能となる。
【００３７】
（本発明の一実施形態に係る耐火煉瓦の製造方法について）
以上、本実施形態に係る連続鋳込み成形装置１００について詳細に説明したが、続いて、この連続鋳込み成形装置１００を用いた本実施形態に係る耐火煉瓦の製造方法について詳細に説明する。
【００３８】
本実施形態に係る耐火煉瓦の製造方法は、気孔率と組成のうちの少なくとも一方が異なる２種類以上の耐火物層が積層された積層構造を有する耐火煉瓦を、異種の前記耐火物層を形成するための異種のスラリー状の耐火原料を順次型枠に供給して鋳込み成形することで製造する方法である。ここで、本実施形態でいう「積層構造」とは、気孔率や組成などが連続的または段階的に変化している構造ではなく、気孔率や組成などが不連続に変化している、すなわち、異種の耐火原料からなる複数の層を有し、異種の層間に境界面を有する構造をいう。
【００３９】
また、本実施形態に係る耐火煉瓦の製造方法は、以下の（１）かつ（２）の条件を有している。
（１）耐火煉瓦を成形する型枠に供給する耐火原料の種類を、一の耐火原料から他の耐火原料に切り替える際に、一の耐火原料と他の耐火原料との混合スラリーを型枠に供給して緩衝層を形成した後に、他の耐火原料の供給を開始する。
（２）他の耐火原料の供給開始時に型枠に既に供給されている耐火原料の層の厚みの変動が所定範囲内となるように、緩衝層上に他の耐火原料を供給する。
【００４０】
以下、図２及び図３を参照しながら、本実施形態に係る耐火煉瓦の製造方法の全体の流れについて詳細に説明する。図２は、本実施形態に係る耐火煉瓦の製造方法の全体の流れを示すフローチャートである。図３は、本実施形態に係る耐火煉瓦の製造方法の全体の流れを示す説明図である。
【００４１】
図２及び図３に示すように、本実施形態に係る耐火煉瓦の製造方法では、まず、原料タンク１１０Ａに収容されている耐火原料Ａの供給を開始し、この耐火原料Ａを原料供給ノズル１８０から耐火煉瓦成形用の型枠５０に供給し、耐火物層１３１を形成する（Ｓ１０１、図３（ａ））。次いで、耐火原料Ａの型枠５０への供給量が予定量に達すると、供給量調整部１７０が原料供給ノズル１８０からの耐火原料Ａの供給を停止する（Ｓ１０３）。この時点で、混合部１４０には、耐火原料Ａが一部残存した状態となっている。さらに、型枠５０に振動を付与し、型枠５０内の耐火原料Ａからなる耐火物層１３１の表面が略水平となるように調整する（Ｓ１０５、図３（ｂ））。なお、この際、耐火原料Ａが緻密質設計で流動性が低い場合には、強振動を与えて、充填率を向上させても良い。
【００４２】
次に、混合部１４０内に耐火原料Ａの一部が残存している状態で、切替部１３０が、混合部１４０に供給する耐火原料の種類を原料タンク１１０Ｂに収容されている耐火原料Ｂに切り替え、混合部１４０への耐火原料Ｂの供給を開始する（Ｓ１０７）。すると、混合部１４０は、内部に残存している耐火原料Ａの一部と新たに供給された耐火原料Ｂとを混合し、混合スラリーを生成する（Ｓ１０９）。さらに、混合部１４０は、原料供給用配管１６０及び原料供給ノズル１８０を介して、混合スラリーを型枠５０内の耐火物層１３１上に供給し、緩衝層１３３を形成する（Ｓ１１１、図３（ｃ））。
【００４３】
なお、混合スラリーを生成する際に、耐火原料Ｂの供給開始時点は、必ずしも混合部１４０への耐火原料Ａの供給を停止した後である必要はなく、混合部１４０への耐火原料Ａの供給が行われている途中で、混合部１４０への耐火原料Ｂの供給が開始され、耐火原料Ａと耐火原料Ｂが同時に供給される状態を作ってもよい。
【００４４】
この緩衝層１３３は、混合スラリーを構成する２種の耐火原料Ａと耐火原料Ｂの中間的性質を有する層であり、異なる熱膨張率を有する耐火原料Ａと耐火原料Ｂによる熱膨張の差を緩衝する機能を有する。すなわち、耐火原料Ａを型枠５０に供給した後に、耐火原料Ｂを継ぎ足して型枠５０に供給した後に、鋳込み成形した耐火物層を焼成するのであるが、この際、耐火原料Ａの熱膨張と耐火原料Ｂの熱膨張に差があるため、一方の層（例えば、耐火原料Ａからなる耐火物層１３１）から他方の層（例えば、耐火原料Ｂからなる耐火物層１３５）に力が加えられる。そのため、耐火物層１３１と耐火物層１３５との境界面（継ぎ足し面）にクラックが発生したり、耐火物層１３１と耐火物層１３５との接合不良が発生したりしやすい。このとき、耐火物層１３１と耐火物層１３５との間に、これらの中間的性質を有する緩衝層１３３があることにより、耐火原料Ａの熱膨張と耐火原料Ｂの熱膨張の差が緩和され、境界面におけるクラックや接合不良を抑制することができる。
【００４５】
混合部１４０内の混合スラリーの全量が型枠５０内に供給されると、その時点で、切替部１３０は、混合部１４０への耐火原料Ｂの供給を停止することなく、そのまま耐火原料Ｂの供給を続ける。混合部１４０内には既に耐火原料Ａは存在しないので（残存していた耐火原料Ａは混合スラリーとして既に型枠５０内に供給されている。）、混合部１４０は、そのまま、原料供給用配管１６０及び原料供給ノズル１８０を介して、耐火原料Ｂを型枠５０内の緩衝層１３３上に供給し、耐火物層１３５を形成する（Ｓ１１３、図３（ｄ））。なお、耐火原料Ｂの供給方法の詳細については後述する。
【００４６】
次に、耐火原料Ｂの型枠５０への供給量が予定量に達すると、供給量調整部１７０が原料供給ノズル１８０からの耐火原料Ｂの供給を停止した後に、型枠５０に振動を付与し、型枠５０内の耐火原料Ｂからなる耐火物層１３５の表面が略水平となるように調整する（Ｓ１１５、図３（ｅ））。
【００４７】
さらに、型枠５０内の耐火物層１３１、緩衝層１３３及び耐火物層１３５からなる成形体を養生させた後に、乾燥・硬化させて脱型し、さらに、所定温度で所定時間乾燥させた後に、電気炉等で焼成することにより、積層構造を有する耐火煉瓦を得ることができる。
【００４８】
（異種の耐火原料の継ぎ足し方法について）
続いて、図４及び図５を参照しながら、異種の耐火原料を型枠５０内に継ぎ足す場合の継ぎ足し方法について説明する。図４は、異種の耐火原料を連続して継ぎ足す際の問題点を示す説明図である。図５は、本実施形態に係る異種の耐火原料の継ぎ足し方法を示す説明図である。なお、ここでは、型枠５０内に耐火原料Ａ（及び混合スラリー）が既に供給されている場合に、耐火原料Ｂを型枠５０内に継ぎ足す場合を例に挙げて説明する。
【００４９】
＜異種の耐火原料を連続して継ぎ足す際の問題点について＞
本実施形態に係る耐火煉瓦の製造方法においては、耐火原料Ａが既に供給されている型枠５０内に耐火原料Ｂを継ぎ足す際、耐火原料Ａが硬化して流動性が低下するのを待つことなく、流動性を有している状態で耐火原料Ｂを連続的に継ぎ足す。このため、図４（ａ）に示すように、耐火原料Ｂの供給量（単位時間当たりの供給質量）が多すぎる場合、スラリー状の耐火原料Ｂの耐火物層１３１への衝突や耐火原料Ｂの質量などにより、型枠５０内に供給された耐火原料Ｂの継ぎ足し部１３５ａの下方の耐火物層１３１の表面に偏荷重が掛かり、継ぎ足し部１３５ａの下方に位置する耐火原料Ａが下方に流動するとともに、その周囲の耐火原料Ａが上方に流動するなどして（図４の（ａ）の矢印を参照）、耐火物層１３１が流動変形する。そうすると、耐火物層１３１の表面（耐火原料Ｂからなる耐火物層１３５との境界面１３７）が水平面に対して鉛直方向に不均一で波打った状態となってしまう。このような状態となった後に、さらに耐火原料Ｂを型枠５０内に供給し、継ぎ足し部１３５ｂの質量によって、境界面１３７を水平面に対して鉛直方向に均一な状態（言い換えると、水平方向で耐火物層１３１の厚みが均一な状態）に戻すことは困難である。従って、耐火原料Ｂの供給が完了した後は、図４の（ｂ）に示すように、耐火物層１３１と耐火物層１３５との境界面１３７が、水平面に対して鉛直方向に不均一で波打った状態となってしまい、得られる耐火煉瓦が目的の寸法とはならなくなってしまう場合がある。
【００５０】
＜本実施形態に係る異種の耐火原料の供給方法について＞
そこで、本実施形態に係る耐火煉瓦の製造方法においては、型枠５０に既に供給されている耐火原料Ａ及び混合スラリーにより形成された耐火物層１３１及び緩衝層１３３が流動変形しないように、緩衝層１３３上に耐火原料Ｂを供給する。具体的には、本実施形態では、供給量調整部１７０により、型枠５０内に継ぎ足す耐火原料Ｂの供給量を、既に型枠５０に供給されている耐火原料Ａ及び混合スラリーの層の厚みが大きく変動しない程度の量（厚みの変動が所定範囲となる量）に調整するとともに、原料供給ノズル１８０を移動させる機構を設けて、図５（ａ）に示すように、型枠５０内への耐火原料Ｂの供給位置を連続的に移動させ、耐火原料Ｂが緩衝層１３３上に均等に供給されるようにしている。図５に示す例では、既に型枠５０に供給されている耐火原料Ａ及び混合スラリーの層、すなわち、耐火物層１３１及び緩衝層１３３の厚みが大きく変動しない程度の量（厚みの変動が所定範囲となる量）の耐火原料Ｂを供給しながら、原料供給ノズル１８０を、供給位置を図５（ａ）の矢印に示すように連続的に移動させて、耐火原料Ｂからなる薄い耐火物層１３５−１を形成する。これを繰り返し行うことにより、さらに、耐火原料Ｂからなる耐火物層１３５−２、耐火物層１３５−３を順次形成することで、最終的に、図３（ｅ）に示したような耐火物層１３５を形成している。
【００５１】
ここで、本実施形態において、「厚みの変動が所定範囲内となるように」とは、例えば、鋳込み成形して焼成した後における緩衝層１３３と耐火原料Ｂで形成された耐火物層１３５との境界面の粗さ（中心線平均粗さとして算出される粗さ）が５ｍｍ以下である（言い換えると、耐火物層１３５の厚みのバラツキが±２．５ｍｍである）ことが好ましく、３ｍｍ以下であることがさらに好ましい。この境界面の粗さの値は、製造された積層構造を有する耐火煉瓦を垂直に切断し、その切断面における境界面の粗さを観察及び測定することで得ることができる。ただし、本発明に係る耐火煉瓦のような所定の気孔率を有する耐火煉瓦には、直径１〜２ｍｍ程度の気泡が存在するため、境界面が通常の緻密質の耐火煉瓦に比べて明瞭でないため、緻密質の耐火煉瓦と同様の精度で境界面の位置を判定するのは困難であり、１〜２ｍｍ単位の精度となる。
【００５２】
また、耐火原料Ｂの供給量については、事前試験を行うことにより、予め、既に型枠５０内に供給されている耐火原料Ａからなる耐火物層１３１及び混合スラリーからなる緩衝層１３３の厚みが大きく変動しない量（厚みの変動が所定範囲となる量）を確認しておけばよい。この事前試験では、例えば、型枠のサイズ、成形する各耐火物層の厚み、耐火原料の気孔率や組成等の条件を実機で行う場合と合わせ、各耐火原料ごとに、継ぎ足す耐火原料の流量を変えて型枠内に供給し、異種の耐火物層間の境界面（継ぎ足し面）の流動状態や厚みの変動を確認しておく。
【００５３】
例えば、耐火原料Ｂの供給量としては、通常使用される型枠のサイズや成形する各耐火物層の厚み等を考慮すると、耐火原料Ｂの供給速度が２ｋｇ／分〜５ｋｇ／分程度が好適であるが、新たに供給される耐火原料Ｂの材料の特性を考慮して耐火物Ｂの供給速度を決定することがより好適である。
【００５４】
ここで、耐火原料Ｂの供給速度の決定の際に考慮すべき材料の特性としては、耐火物の流動性の指標である「フリーフロー値」を使用することができる。例えば、「フリーフロー値」が小さな耐火原料は、流動性があまり良くないことから、型枠に供給する際には、原料供給ノズル１８０から供給された耐火物原料が分散せずに落下する。従って、既に型枠に供給されている耐火物原料の層の厚みの変動を小さくするために、より小さな供給量（例えば、２ｋｇ／分〜３ｋｇ／分）で供給することが好ましい。一方、「フリーフロー値」が大きな耐火原料は、流動性が良いことから、型枠に供給する際には、原料供給ノズル１８０から供給された耐火物原料が分散しながら落下する。従って、既に型枠に供給されている耐火物原料の層の厚みの変動に与える影響が小さいことから、より大きな供給量（例えば、３ｋｇ／分〜５ｋｇ／分）で供給して生産性を上げるようにすることが好ましい。
【００５５】
また、原料供給ノズル１８０の移動のさせ方は、既に型枠５０に供給されている耐火原料の層の厚みの変動にほとんど影響しないため、原料供給ノズル１８０の移動のさせ方としては特に限定はされず、上述した図５に示す例以外でもよい。
【００５６】
なお、本実施形態では、型枠５０内に耐火原料Ａ（及び混合スラリー）が既に供給されている場合に、耐火原料Ｂを型枠５０内に継ぎ足す場合の耐火原料の供給方法について説明したが、既に型枠５０に供給されている耐火原料とは異種の耐火原料を継ぎ足す場合だけでなく、異種の耐火原料を混合した混合スラリーの供給の場合にも同様の方法で行うことが好ましい。ただし、緩衝層１３３は、異種の耐火原料の熱膨張の差を緩衝することができる範囲で薄く形成するものであるため、緩衝層１３３形成のための混合スラリーの供給の際は、既に型枠５０に供給されている耐火原料からなる耐火物層の厚みが大きく変動する程の量の混合スラリーが供給されることは、通常あまり無い。
【００５７】
＜効果について＞
以上のように、異種の耐火原料（耐火原料Ａと耐火原料Ｂ）を連続的に型枠５０に供給することができるので、耐火煉瓦の生産性を向上させることが可能となる。また、緩衝層１３３を形成することにより、異種の耐火原料による熱膨張の差を緩衝することができるので、継ぎ足し面１３７における亀裂や接合不良を抑制でき、これにより製造歩留まりを向上させることが可能となる。
【００５８】
なお、異種の耐火原料（例えば、耐火原料Ｂ）を継ぎ足す前に、型枠に振動を付与して既に供給されている耐火原料（例えば、耐火原料Ａ）の表面を水平に調整することが行われており、このときは耐火原料の型枠への供給は中断されている。しかし、型枠への振動の付与の方法は、通常は、ハンマー等を用いて型枠に２，３回振動を与える程度のものであるので、型枠への振動の付与に要する時間は、耐火煉瓦全体の時間から考えると、ほとんど無視できる程度（高々５秒程度）のものである。従って、本実施形態に係る耐火煉瓦の製造方法においては、異種の耐火原料（例えば、耐火原料Ａと耐火原料Ｂ）が連続的に型枠に供給されていると考えて問題はない。
【実施例】
【００５９】
以上、本発明に係る連続鋳込み成形装置及びこれを用いた耐火煉瓦の製造方法について詳細に説明したが、続いて、実施例を用いて本発明をさらに具体的に説明する。以下に説明する実施例及び比較例では、初めに２種類の耐火原料を生成した後に、これらの耐火原料を用いて鋳込み成形を行った。以下、本発明の実施例及び比較例について説明する。
【００６０】
（実施例１）
＜耐火原料Ａ１の製造＞
純度９５質量％最大粒径１００μｍ（全通）のマグネシアクリンカー粉末１３質量部、純度９９質量％で最大粒径３１０μｍ（全通）の焼結アルミナ２２質量部、平均粒径５０μｍの仮焼アルミナの粗粉を２０質量部、及び平均粒径４μｍの仮焼アルミナの微粉を３０質量部に、水硬性結合剤としてアルミナセメント１５質量部を添加した後、製泡剤としてステアリン酸アルミニウム０．３質量部を加えた混合原料に対し、添加水分２６質量部を加え、ミキサーで混練して均一なスラリー状の耐火原料Ａ１とした。なお、本実施例、並びに、以下の実施例及び比較例において、原料の最大粒径及び平均粒径としては、篩い分け法により測定した値を用いている。
【００６１】
＜耐火原料Ｂ１の製造＞
次に、耐火原料Ａ１と同様の組成において、気孔形成材として、前記混合原料１００ｋｇに対して発泡ポリスチレンを５リットル添加混合し、添加水分２６質量部を加え、ミキサーで混練して均一なスラリー状の耐火原料Ｂ１とした。
【００６２】
＜耐火煉瓦の製造＞
上記のようにして製造した耐火原料Ａ１及び耐火原料Ｂ１について、それぞれ別の原料タンクに充填し、上述した図１に示すような連続鋳込み成形装置を用いて、積層構造を有する耐火煉瓦の製造を行った。すなわち、まず、原料タンクから、原料供給用配管、混合部を介して、内寸２５０ｍｍ×１４０ｍｍ×１００ｍｍの型枠に、耐火原料Ａ１を１５ｋｇ／ｍｉｎの速度になるよう流量を調整しながら、底面から高さ２０ｍｍまで流し込み、耐火原料の供給を一時中断した後、型枠に振動を５秒程度付与して、耐火原料Ａ１からなる耐火物層の表面が平坦になり、その厚みが均一となるように調整した。
【００６３】
続いて、切替部により、混合部に供給する耐火原料の種類を耐火原料Ｂ１に切り替え、混合部内に残存する耐火原料Ａ１に耐火原料Ｂ１を供給しながら混合した。ここで、耐火原料Ａ１と耐火原料Ｂ１の混合スラリーの体積としては、型枠内に供給した混合スラリーからなる緩衝層の厚みが５ｍｍとなる体積を計算により求めた。次いで、上記の混合スラリーを耐火原料Ａ１からなる耐火物層の表面に均等になるよう流し込み、連続して、耐火原料Ｂ１のみを、混合スラリーからなる緩衝層の表面に流し込んだ。この場合の継ぎ足す耐火原料の供給方法としては、緩衝層用原料（耐火原料Ａ１と耐火原料Ｂ１の混合スラリー）及び上層用原料（耐火原料Ｂ１）の型枠内への供給は、下層（耐火物Ａ１からなる層）の表面に偏荷重が掛かり、既に型枠に供給されている下層の厚みが大きく変動して継ぎ足し面が波立たないように、原料の供給流量を調整するとともに、原料供給ノズルを連続的に移動させて型枠内に均等に供給した。なお、本実施例では、原料の供給流量については、１０ｋｇ／ｍｉｎで行い、既に型枠に供給されている下層の厚みが大きく変動して継ぎ足し面が波立たないように目視で確認して原料の供給流量を調整しながら、継ぎ足す耐火原料の供給を行った。
【００６４】
次に、耐火原料Ｂ１を型枠の所定位置（型枠上面位置、型枠の設置面からの高さ１００ｍｍ）まで供給して鋳込み成形したものを、４５℃に調整したドライヤー内で１２時間乾燥・硬化（養生）させた後に脱型し、さらに、２００℃に設定した熱風ドライヤー内で２４時間乾燥後、電気炉にて１５００℃で１０時間焼成した。その結果、製造された耐火煉瓦の継ぎ足し面における亀裂の発生は無く、製造歩留りは９５％以上であった。なお、本実施例（実施例２、比較例１〜３も同様）における製造歩留りとは、製造した耐火煉瓦全ての個数を１００％としたときの、良品（継ぎ足し面に亀裂が発生していない製品）の個数の割合を百分率で示したものである。
【００６５】
（実施例２）
＜耐火原料Ａ２の製造＞
基本的には、実施例１と組成及び配合方法と同様であるが、一部の粒度構成を次のように変更した。すなわち、純度９５質量％で最大粒径１００μｍ（全通）のマグネシアクリンカー粉末１３質量部、純度９９質量％で最大粒径３１０μｍ（全通）の焼結アルミナ２２質量部、平均粒径５０μｍの仮焼アルミナの粗粉を１０質量部、及び平均粒径４μｍの仮焼アルミナの微粉を４０質量部に、水硬性結合剤としてアルミナセメント１５質量部を添加した後、製泡剤としてステアリン酸アルミニウム０．３質量部を加えた混合原料に対し、添加水分２４質量部を加えて、ミキサーで混練して均一なスラリー状の耐火原料Ａ２とした。
【００６６】
＜耐火原料Ｂ２の製造＞
次に、実施例１の場合と同様に、耐火原料Ａ１と同様の組成において、気孔形成材として、前記混合原料１００ｋｇに対して発泡ポリスチレンを５リットル添加混合し、添加水分２６質量部を加え、ミキサーで混練して均一なスラリー状の耐火原料Ｂ２とした。
【００６７】
＜耐火煉瓦の製造＞
上記のようにして製造した耐火原料Ａ２及び耐火原料Ｂ２について、それぞれ別の原料タンクに充填し、上述した図１に示すような連続鋳込み成形装置を用いて、積層構造を有する耐火煉瓦の製造を行った。これ以降、耐火原料Ａ２の型枠への供給から焼成までの工程は、実施例１と同様の方法で行った。その結果、実施例１と同様に、製造された耐火煉瓦の継ぎ足し面における亀裂の発生は無く、製造歩留りは９５％以上であった。
【００６８】
（比較例１）
耐火原料としては、実施例２と同様の耐火原料Ａ２及び耐火原料Ｂ２を使用し、型枠としては、実施例１，２と同じものを使用した。まず、耐火原料Ａ２を２０リットル程度の容器に入れ、スコップを用いて人力で耐火原料Ａ２を型枠に供給し成形した。耐火原料Ａ２を型枠の底面から高さ２０ｍｍまで流し込んだ後、直ちに型枠に振動を５秒程度付与して、耐火原料Ａ１からなる耐火物層の表面が平坦になり、その厚みが均一となるように調整した。その後約２０分間静置して、耐火原料Ａ１の流動性が低下するのを待った（待ち時間２０分）。次に、耐火原料Ｂ２を２０リットル程度の容器に入れて、スコップを用いて人力で耐火原料Ｂ２を型枠の所定位置（型枠上面位置、型枠の設置面からの高さ１００ｍｍ）まで供給し成形した。これ以降の養生、乾燥及び焼成の各工程は、実施例２と同様の方法で行った。その結果、製造された耐火煉瓦の継ぎ足し面（耐火原料Ａ２と耐火原料Ｂ２との接合面）には亀裂が発生し、製造歩留りは３０〜６０％と低かった。また、途中で２０分の待ち時間も必要となるので、生産性が実施例１，２よりも著しく劣る。
【００６９】
（比較例２）
耐火原料Ａ２を型枠の底面から高さ２０ｍｍまで流し込み、振動を５秒程度付与した後の静置時間を１０分とした以外は、比較例１と同様の方法で耐火煉瓦の製造を行った。その結果、製造された耐火煉瓦の継ぎ足し面（耐火原料Ａ２と耐火原料Ｂ２との接合面）には亀裂が発生したが、静置時間を比較例１よりも短くすることで、製造歩留りは８０％と比較的高かった。しかし、依然として途中で待ち時間が１０分必要となるので、生産性は、実施例１，２よりも劣る。
【００７０】
（比較例３）
耐火原料Ａ２を型枠の底面から高さ２０ｍｍまで流し込み、振動を５秒程度付与した後の静置時間を設けずに、連続して耐火原料Ｂ２を型枠の所定位置（型枠上面位置、型枠の設置面からの高さ１００ｍｍ）まで供給し成形した以外は、比較例１と同様の方法で耐火煉瓦の製造を行った。その結果、製造された耐火煉瓦の継ぎ足し面（耐火原料Ａ２と耐火原料Ｂ２との接合面）には亀裂の発生は無かったが、継ぎ足し面が波打ち、目的とする寸法とはならなかった（寸法不良）。
【００７１】
以上、実施例１、実施例２、比較例１、比較例２及び比較例の３の製造条件及び結果を下記表１にまとめた。
【００７２】
【表１】
【００７３】
以上の結果からわかるように、耐火煉瓦の製造において、下記の（１）〜（４）の条件を有することにより、異種の原料の継ぎ足し面における亀裂や接合不良の発生を防止でき、これにより製造歩留りを向上させることができる。また、下層用原料の静置時間を設けることなく、上層用原料（継ぎ足す原料）を連続的に型枠に供給することができるので、生産性を向上させることができる。
（１）発泡剤や気泡材の含有率など、配合条件が異なる混練物（スラリー状の耐火原料Ａ及び耐火原料Ｂ）をそれぞれ専用の原料タンクに準備する。
（２）原料タンクから原料供給用配管及び混合部を介して、耐火原料Ａ、耐火原料Ａと耐火原料Ｂの混合スラリー、耐火原料Ｂを、順次型枠に連続的に供給する。
（３）鋳込み成形装置は、流し込み条件に応じて耐火原料Ａと耐火原料Ｂを混合する機能を有する混合部と、混合部に供給する耐火原料の種類を切り替える機能を有する切替部と、を備える。
（４）型枠の上方から原料供給ノズルにより型枠の下方側に配置される耐火原料Ａを流し込む。耐火原料Ａの表面が水平になるよう必要最小限の振動を付与した後、すぐに、連続して、耐火原料Ａの上方側に配置される耐火原料Ｂを流し込む。その際、耐火原料Ａと耐火原料Ｂの間に、これらの混合スラリーを供給し緩衝層を形成するとともに、継ぎ足す原料の供給は、既に型枠に供給されている層の厚みが大きく変動しないように行う。耐火原料Ｂの流し込み完了後にも型枠に必要最小限の振動を付与し、耐火原料Ｂの表面が水平になるようにする。最後に、所定条件で養生、乾燥及び焼成を行う。
【００７４】
なお、比較例１〜３は、実施例２と同じ耐火原料を用いている。ここで、実施例１で用いた耐火原料Ａ１は、実施例２で用いた耐火原料Ａ２よりも粒度分布が粗いため、耐火原料の継ぎ足し時の耐火原料Ａ１の層の厚み変動への影響は、耐火原料Ａ２の場合よりも大きくなる。従って、比較例１〜３において実施例１と同じ耐火原料を用いると、さらに悪い結果となることは明らかである。すなわち、厚みの変動の影響が少ない耐火原料Ａ２を用いた場合でも、継ぎ足し面における亀裂が発生しやすく、歩留りも低くなることがわかる。
【００７５】
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説明したが、本発明はかかる例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、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、そ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。
【００７６】
例えば、上述した実施形態においては、使用する耐火原料が２種類である場合について説明したが、本発明に係る耐火煉瓦の製造方法及び連続鋳込み成形装置で使用される耐火物は、３種類以上であってもよい。この場合、異種の耐火原料を継ぎ足す際には、その異種の耐火原料の混合スラリーを用いて緩衝層を形成する。従って、３種類の耐火原料を使用して、気孔率や組成の異なる３層構造の耐火煉瓦を製造する場合には、緩衝層が２層形成されることとなる。また、２種類の耐火原料Ａ及び耐火原料Ｂを用いて、例えば、最下層が耐火物Ａの層、中間層が耐火物Ｂの層、最上層が耐火物Ａの層といった３層構造の耐火煉瓦を製造してもよい。この場合も、緩衝層は２層形成される。
【符号の説明】
【００７７】
５０ 型枠
１００ 連続鋳込み成形装置
１１０Ａ 原料タンクＡ
１１０Ｂ 原料タンクＢ
１２０Ａ，１２０Ｂ 原料供給用配管
１３０ 切替部
１３１ 耐火物層
１３３ 緩衝層
１３５ 耐火物層
１３７ 境界面
１４０ 混合部
１４１ ミキサー軸
１４３ ミキサー羽根
１５０ ミキサー駆動部
１６０ 原料供給用配管
１７０ 供給量調整部
１８０ 原料供給ノズル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
気孔率と組成のうちの少なくとも一方が異なる２種類以上の耐火物層が積層された積層構造を有する耐火煉瓦を、異種の前記耐火物層を形成するための異種のスラリー状の耐火原料を順次型枠に供給して鋳込み成形することで製造する耐火煉瓦の製造方法において、
前記型枠に供給する前記耐火原料の種類を、一の前記耐火原料から他の前記耐火原料に切り替える際に、前記一の耐火原料と前記他の耐火原料との混合スラリーを前記型枠に供給して緩衝層を形成した後に、前記他の耐火原料の供給を開始するとともに、
前記他の耐火原料の供給開始時に前記型枠に既に供給されている前記耐火原料の層の厚みの変動が所定範囲内となるように、前記緩衝層上に前記他の耐火原料を供給することを特徴とする、耐火煉瓦の製造方法。
【請求項２】
前記緩衝層上への前記他の耐火原料の供給を、供給位置を連続的に移動させながら行うことを特徴とする、請求項１に記載の耐火煉瓦の製造方法。
【請求項３】
気孔率と組成のうちの少なくとも一方が異なる２種類以上の耐火物層が積層された積層構造を有する耐火煉瓦の製造に使用される連続鋳込み成形装置であって、
異種の前記耐火原料ごとに前記耐火原料を収容する２以上の原料タンクと、
前記原料タンクから前記耐火原料が供給され、異種の前記耐火原料を必要に応じて混合可能な混合部と、
前記混合部へ供給する前記耐火原料の種類を切り替える切替部と、
前記原料タンクから前記混合部に供給された１種類の前記耐火原料、または、前記混合部で２種類の前記耐火原料が混合された混合スラリーを、前記混合部から前記耐火煉瓦を成形する型枠に供給する原料供給部と、
を備え、
前記切替部は、一の前記耐火原料が前記混合部に残存している状態で、前記混合部に供給する前記耐火原料を他の前記耐火原料に切り替え、
前記原料供給部は、前記型枠に既に供給されている前記耐火原料の層の厚みの変動が所定範囲内となるように、前記他の耐火原料を供給することを特徴とする、連続鋳込み成形装置。
【請求項４】
前記原料供給部は、前記型枠内への前記耐火原料の供給位置を連続的に移動可能に設けられていることを特徴とする、請求項３に記載の連続鋳込み成形装置。
【請求項１】
気孔率と組成のうちの少なくとも一方が異なる２種類以上の耐火物層が積層された積層構造を有する耐火煉瓦を、異種の前記耐火物層を形成するための異種のスラリー状の耐火原料を順次型枠に供給して鋳込み成形することで製造する耐火煉瓦の製造方法において、
前記型枠に供給する前記耐火原料の種類を、一の前記耐火原料から他の前記耐火原料に切り替える際に、前記一の耐火原料と前記他の耐火原料との混合スラリーを前記型枠に供給して緩衝層を形成した後に、前記他の耐火原料の供給を開始するとともに、
前記他の耐火原料の供給開始時に前記型枠に既に供給されている前記耐火原料の層の厚みの変動が所定範囲内となるように、前記緩衝層上に前記他の耐火原料を供給することを特徴とする、耐火煉瓦の製造方法。
【請求項２】
前記緩衝層上への前記他の耐火原料の供給を、供給位置を連続的に移動させながら行うことを特徴とする、請求項１に記載の耐火煉瓦の製造方法。
【請求項３】
気孔率と組成のうちの少なくとも一方が異なる２種類以上の耐火物層が積層された積層構造を有する耐火煉瓦の製造に使用される連続鋳込み成形装置であって、
異種の前記耐火原料ごとに前記耐火原料を収容する２以上の原料タンクと、
前記原料タンクから前記耐火原料が供給され、異種の前記耐火原料を必要に応じて混合可能な混合部と、
前記混合部へ供給する前記耐火原料の種類を切り替える切替部と、
前記原料タンクから前記混合部に供給された１種類の前記耐火原料、または、前記混合部で２種類の前記耐火原料が混合された混合スラリーを、前記混合部から前記耐火煉瓦を成形する型枠に供給する原料供給部と、
を備え、
前記切替部は、一の前記耐火原料が前記混合部に残存している状態で、前記混合部に供給する前記耐火原料を他の前記耐火原料に切り替え、
前記原料供給部は、前記型枠に既に供給されている前記耐火原料の層の厚みの変動が所定範囲内となるように、前記他の耐火原料を供給することを特徴とする、連続鋳込み成形装置。
【請求項４】
前記原料供給部は、前記型枠内への前記耐火原料の供給位置を連続的に移動可能に設けられていることを特徴とする、請求項３に記載の連続鋳込み成形装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−２４０８９０（Ｐ２０１０−２４０８９０Ａ）
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−８９４９４（Ｐ２００９−８９４９４）
【出願日】平成２１年４月１日（２００９．４．１）
【出願人】（０００００６６５５）新日本製鐵株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月２８日（２０１０．１０．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年４月１日（２００９．４．１）
【出願人】（０００００６６５５）新日本製鐵株式会社 (6,474)
【Ｆターム（参考）】
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