JP2001199773A - 熱間焼き付け補修材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 各種精錬炉や容器、特にカーボン系耐火物を
使用した炉の補修に使用される熱間焼き付け補修材にお
いて、広がり性、接着性に優れ、短時間で硬化し、高耐
用が期待でき、さらに経時変化のない補修材を提供す
る。 【解決手段】 耐火材料、熱間でカーボン結合を形成す
る物質、流動促進剤としてｐ−ｔ−ブチルフェノール又
は／及びｐ−オクチルフェノールよりなることを特徴と
する熱間焼き付け補修材である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は各種精錬炉や容器な
どの炉壁を熱間で補修するための、焼き付け補修材に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】各種精錬炉や容器などの炉壁の損傷部位
を熱間で補修する方法の一つとして、炉内に補修材を投
入し、焼き付ける方法が広く採用されている。最近の各
種精錬炉や容器の炉壁にはマグネシア・カーボンれんが
のようなカーボン系の耐火物が多用されており、これら
の補修には母材との接着性の点から、熱間でカーボン結
合を形成するような材料が望ましい。そのような補修材
として、耐火材料を結合剤として機能するピッチ、ター
ル等と混合し、練土状としたものが一般的である。

【０００３】焼き付け補修材として要求される特性は、
経時変化がないこと、熱間での広がり性が良いこと、母
材との接着性が良いこと、焼き付け時間が短いこと等が
あげられる。従来のピッチ、タール等を使用した補修材
は母材との接着性は良いが、熱間での広がり性が悪い、
焼き付け時間が長いという欠点があった。

【０００４】このような従来の材料の欠点を補うものと
して、本発明者らは耐火材料に熱間でカーボン結合を形
成する物質とラクタム類を添加した熱間焼き付け補修材
を提案した（特開平６−１５７１４９号公報）。また、
特開平１０−１８２２５２号公報には流動助剤としてナ
フタリンを添加した焼き付け補修材が開示されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】特開平６−１５７１４
９号公報に記載の補修材は、熱間での広がりや母材との
接着性は良好であるが、ラクタム類が潮解性を有するた
め、高温多湿条件下では保管中に固化する可能性がある
問題がある。また、特開平１０−１８２２５２号公報記
載のものは、熱間での広がり、母材との接着性ともに十
分なものとはいえない。本発明は、各種精錬炉や容器な
どの炉壁の補修に適した、熱間でカーボン結合を形成
し、保管中の経時変化が無く、熱間での広がり性、母材
との接着性に優れ、施工後の焼き付け時間の短い焼き付
け補修材の提供を課題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明者らは上記課題を
解決するために種々検討し、流動促進剤として、ｐ−ｔ
−ブチルフェノール又はｐ−オクチルフェノールを使用
することにより、焼き付け補修材として十分な特性を得
ることに成功し、本発明を完成させたものである。即
ち、本発明は耐火材料、熱間でカーボン結合を形成する
物質、流動促進剤としてｐ−ｔ−ブチルフェノール又は
／及びｐ−オクチルフェノールよりなることを特徴とす
る熱間焼き付け補修材である。

【０００７】

【発明の実施の形態】本発明に使用する耐火材料は、補
修する部位に使用されている母材の材質に合わせて、種
々の材質が使用できる。例えば、マグネシア、ドロマイ
ト、カルシア等の塩基性酸化物、アルミナ、クロミア等
の中性酸化物、シリカ、ジルコン、ジルコニア等の酸性
酸化物、炭素、炭化ケイ素、窒化ケイ素等の非酸化物な
どの１種又は２種以上を組み合わせたものを、通常の不
定形耐火物に適した粒度に調整して使用される。

【０００８】熱間でカーボン結合を形成する物質として
は、粉粒状のピッチやフェノール樹脂が使用できる。そ
の使用量は耐火材料１００重量部に対して５〜４０重量
部が好ましく、より好ましくは８〜３０重量部である。
この量が５重量部未満ではカーボン結合が十分に形成さ
れず、強度、接着性に劣る施工体となり、４０重量部を
超えると気孔率の大きい施工体となり、耐食性に劣る。

【０００９】本発明では流動促進剤として、ｐ−ｔ−ブ
チルフェノール又は／及びｐ−オクチルフェノールを使
用する。ｐ−ｔ−ブチルフェノールは融点９８℃、沸点
２４０℃、ｐ−オクチルフェノールは融点８４℃、沸点
２８３℃で、いずれもフレーク状の白色粉末であり、吸
湿性が無く、ピッチとの相溶性に極めて優れる。その添
加量は耐火材料１００重量部に対し、０．５〜１５重量
部であり、好ましくは１〜１０重量部である。この量が
０．５重量部未満であると、熱間での十分な広がり性が
得られず、１５重量部を超えると施工体が多孔質となり
耐食性が低下する。

【００１０】その他に、接着性や施工体強度、耐酸化性
向上を目的にアルミニウム、シリコン等の金属粉末の添
加も可能である。金属粉末の添加量は耐火材料１００重
量部に対して０．１〜５重量部の範囲が好ましい。

【００１１】その他、焼き付け補修材の特性を損なわな
い範囲で、通常の不定形耐火物に使用される各種添加剤
の使用も可能である。

【００１２】本発明の焼き付け補修材は、保管中に固化
する等の経時変化はほとんどなく、使用にあたっては、
各種精錬炉などの補修部位に適当な方法で投入し、焼き
付けるだけでよい。

【００１３】補修される各種精錬炉の炉壁は少なくとも
６００℃以上の高温域にあり、本発明の補修材中に含ま
れている流動促進剤であるｐ−ｔ−ブチルフェノールや
ｐ−オクチルフェノールは炉壁の保有熱により溶融し、
補修材中に含まれるピッチ等の溶融、流動を促進し、補
修材全体が流動状態となって広がり、要補修部位の細部
にまで流動すると共に耐火材料が充填され、結合剤の作
用で補修材が硬化した後、カーボン結合が形成される。
これらの流動促進剤は溶融し、流動を開始すると共に揮
発、分解し、燃焼散逸するので補修材としての焼き付け
は極めて短時間で完了する。

【００１４】さらに、これらの流動促進剤は結合剤とし
て使用するピッチ、フェノール樹脂等との相溶性に優れ
るために、結合剤のみを用いた従来の焼き付け補修材に
比べ、流動性はもとより充填性、接着性に優れ高耐用が
得られる。また、流動促進剤自身がピッチ、フェノール
樹脂に先行して揮発するばかりでなく、カーボン結合を
形成する物質の炭化を促進する効果を有するため、焼き
付け補修材の硬化時間が大幅に短縮される。

【００１５】

【実施例】以下に本発明を実施例により説明する。表１
に示す実施例１〜５は本発明による焼き付け補修材の例
であり、比較例１は耐火材料にピッチ及び熱可塑性粉末
フェノール樹脂のみを添加したもの、比較例２は流動促
進剤としてε−カプロラクタムを、比較例３はナフタリ
ンを添加したものである。

【００１６】１０００℃の温度に保持した試験炉内に設
置した２００×２００×１０ｍｍのアルミナれんが板上
に内径８０ｍｍ、高さ８０ｍｍの鉄管をおいて、その中
に表１に示す配合３００ｇを投入し、１５秒後にその鉄
管を取り除き、材料が広がった面積を測定した。

【００１７】硬化時間は１０００℃に保持した試験炉内
に、板状及び内径８０ｍｍの穴をあけたＭｇＯ−Ｃれん
がを設置し、材料１ｋｇを穴に投入し、全体が硬化する
までの時間を測定した。試料硬化後、剪断方向に荷重を
加え、接着強さを測定した。また、冷却後の試料の物性
も測定した。

【００１８】保管テストとして各試料を５０℃の雰囲気
中に５日間保持した後の状態を観察した。各試験結果を
表１に合わせて示した。広がり面積は比較例１の結果を
１００とした指数で示した。なお、表における配合割合
は重量部である。

【００１９】

【表１】

【００２０】実施例に示した補修材はいずれも優れた広
がり性、接着強さが得られ、硬化時間も短いものであっ
た。また、保管テストの結果も良好であった。

【００２１】

【発明の効果】本発明の焼き付け補修材は、熱間での流
動性に優れ、要補修箇所への移動が確実に行われる。さ
らに硬化時間が短いため、炉の操業の合間に効率よい補
修が可能であり、良好な物性及び接着性に優れた施工体
が形成されるため、補修材の耐用向上が期待できる。ま
た、経時変化がないため、夏期の輸送や保管も特別な対
策は不要である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 耐火材料、熱間でカーボン結合を形成す
   る物質、流動促進剤としてｐ−ｔ−ブチルフェノール又
   は／及びｐ−オクチルフェノールよりなることを特徴と
   する熱間焼き付け補修材。