JP2006160558A

JP2006160558A - 吹付け材料

Info

Publication number: JP2006160558A
Application number: JP2004353977A
Authority: JP
Inventors: Haruo Mitsui; 春雄三井; Kiyotomo Funabiki; 清智船引; Katsuaki Tawara; 勝章田原; Kazuo Okita; 一夫沖田
Original assignee: Nakayama Steel Works Ltd; JFE Refractories Corp
Current assignee: Nakayama Steel Works Ltd; JFE Refractories Corp
Priority date: 2004-12-07
Filing date: 2004-12-07
Publication date: 2006-06-22

Abstract

【課題】金属溶融容器の耐火物損耗部の補修用吹付け材料を、補修部分に強固に付着させ、吹付け施工体へのスラグの浸透を抑制し金属溶融容器の耐用性を向上する。
【解決手段】マグネシア、ドロマイト、スピネル、高アルミナ、電融アルミナ、焼結アルミナ、シャモット等の１種または複数種の耐火性材料に、粉末ケイ酸ナトリウムまたは粉末ケイ酸カリウムを１〜４重量％、ピッチを１〜３重量％、フェノール樹脂を０．５〜５重量％、だれ防止剤を１〜５重量％、硬化促進剤を１〜５重量％、粉体流動化促進剤を０．１〜１重量％を添加した吹付け材料耐火性材料の粒度は1000〜3500μｍが２５〜４５重量％で、７５μｍ以下が２０〜４０重量％以下で、75〜1000μｍがその残りである。
【選択図】なし

Description

本発明は、製鉄所等で使用する金属溶融容器の耐火物損耗部位の補修に使用する吹付
け材料であり、その材料に含まれるピッチにより吹付け施工体へのスラグの浸透を抑制し
、その結果耐用性を向上でき、さらにフェノールレジンレによりピッチがより強固に補修
部位に焼き付いて、被補修体に溶着する吹付け材料に関するものである。

製鉄所等で使用する金属溶融容器の耐火物損耗部位を熱間補修する吹付け材料は、リ
ン酸ソーダ系バインダーまたはケイ酸ソーダ系バインダーと硬化促進剤で付着性を確保す
るものである。しかし、吹付け施工体の特徴として、気孔率が高く、スラグの浸透が大き
く、この結果として耐用性が劣ることになる。

特公平０７−５５８６４では、マグネシアクリンカーを主材にした耐火骨材に融点６
０℃以下の可塑性フェノール樹脂粉およびピッチ粉を添加している。製鉄所の現場では、
輻射熱にさらされることがあり、さらされた部位の材料が融点６０℃以下の可塑性フェノ
ール樹脂粉により固化し、使用できなくなるといった問題が発生する。

特開２００４−１０４５８では、マグネシア系やマグネシア・カーボン系の耐火骨材
に軟化点が200〜350 ℃のピッチを使用しており、ピッチを３〜８重量％使用している。
転炉等の排気が良好にできているところでは、軟化点が200〜350 ℃のピッチを３〜８重
量％使用していても、ピッチの発煙で吹き付け場所が見えなくなることはない。

しかし、取り鍋等の排気が転炉ほど良好でないところでは、ピッチを３重量％以上使
用すると、ピッチの発煙で吹き付け場所が見えなくなるといった問題が発生する。
特公平０７−５５８６４特開２００４−１０４５８

本発明の解決しようとする課題は、製鉄所等で使用する金属溶融容器の耐火物損耗部
位の補修に使用する吹付け材料で、その補修部分に強固に付着でき、かつ吹付け施工体へ
のスラグの浸透を抑制できて、金属溶融容器の耐用性を向上することにある。

本発明は、マグネシア、ドロマイト、スピネル、高アルミナ、電融アルミナ、焼結ア
ルミナ、シャモット等の１種または複数種の耐火性材料に、粉末ケイ酸ナトリウムまたは
粉末ケイ酸カリウムを１〜４重量％、ピッチを１〜３重量％、フェノール樹脂を０．５〜
５重量％、だれ防止剤を１〜５重量％、硬化促進剤を１〜５重量％、粉体流動化促進剤を
０．１〜１重量％を添加したことを特徴とする吹付け材料を提供するにある。

また、耐火性材料の粒度は1000〜3500μｍが２５〜４５重量％で、７５μｍ以下が２
０〜４０重量%以下で、75〜1000μｍがその残りであることを特徴とする吹付け材料を提
供するにある。

また、粉末ケイ酸ナトリウムまたは粉末ケイ酸カリウムはSi0₂が５０重
量％以上であることを特徴とする吹付け材料吹付け材料を提供するにある。

さらに、ピッチは軟化点が２５０〜４００℃で、粒径が２ｍｍ以下であることを特徴
とする吹付け材料を提供するにある。

さらにまた、フェノール樹脂は６０℃以下で可塑性を示さなく、分子内に反応性を有
するメチロール基を含有する粒径が２ｍｍ以下であることを特徴とする吹付け材料を提供
するにある。

またさらに、だれ防止剤はベントナイト、セピオライトの１種または複数であり、硬
化促進剤は消石灰または硫酸カルシウムであり、粉体流動化促進剤は平均粒径が０．２μ
ｍ以下であるシリカ粉末の吹付け材料を提供するにある。

本発明は、マグネシア、ドロマイト、スピネル、高アルミナ、電融アルミナ、焼結ア
ルミナ、シャモット等の１種または複数種の耐火性材料に、粉末ケイ酸ナトリウムまたは
粉末ケイ酸カリウムを１〜４重量％、ピッチを１〜３重量％、フェノール樹脂を１〜５重
量％、だれ防止剤を１〜５重量％、硬化促進剤を１〜５重量％、粉体流動化促進剤を０．
１〜１重量％を添加したので、製鉄所等で使用する金属溶融容器の耐火物損耗部位の補修
に使用する吹付け材料を吹付けして補修できるものであり、その材料に含まれるピッチに
より吹付け施工体へのスラグの浸透を抑制し、その結果耐用性を向上でき、さらにフェノ
ールレジンレによりピッチがより強固に補修部位に焼き付いて、被補修体に溶着できて施
工体の耐久性を向上できるものである。

そして、耐火性材料の粒度は1000〜3500μｍが２５〜４５重量％で、７５μｍ以下が
２０〜４０重量％以下で、75〜1000μｍがその残りであることによって、リバウンドが少
なく、脈動がなくて良好な吹き付けができる。

また、粉末ケイ酸ナトリウムまたは粉末ケイ酸カリウムはSi0₂が５０重
量％以上であることによって、熱間での付着性を高められ、剥離するのを無くすことがで
きる。

さらに、ピッチは軟化点が２５０〜４００℃で、粒径が２ｍｍ以下であることによっ
て、発煙をできるだけ少なくでき、かつスラグが浸透するのを抑制できて耐久性を高めら
れる。

さらにまた、フェノール樹脂は60℃以下で可塑性を示さなく、分子内に反応性を有す
るメチロール基を含有する粒径が２ｍｍ以下であることによって、焼き付け性を良好にで
き、施工体への付着率を向上できる。

さらに、だれ防止剤はベントナイト、セピオライトの１種または複数であり、硬化促
進剤は消石灰または硫酸カルシウムであり、粉体流動化促進剤は平均粒径が０．２μｍ以
下であるシリカ粉末によって、だれやノズル詰まりを防止でき、垂直部や天井部での脱落
を防止でき、吹付け材のホッパーから材料の切り出しや、吹き付けノズルに円滑に材料を
送給できて吹き付け施工できる。

本発明の吹付け材料は、マグネシア、ドロマイト、スピネル、高アルミナ、電融アル
ミナ、焼結アルミナ、シャモット等の１種または複数種の耐火性材料に、粉末ケイ酸ナト
リウムまたは粉末ケイ酸カリウムを１〜４重量％、ピッチを１〜３重量％、フェノール樹
脂を０．５〜５重量％、だれ防止剤を１〜５重量％、硬化促進剤を１〜５重量％、粉体流
動化促進剤を０．１〜１重量％を添加することを特徴としている。

吹き付け材料の耐火性材料としては、従来のようにマグネシア、ドロマイト、スピネ
ル、高アルミナ、電融アルミナ、焼結アルミナ、シャモット等の１種または複数種のもの
が使用できる。その耐火性材料の粒度は、１０００〜３５００μｍが２５〜４５重量％で
、７５μｍ以下が２０〜４０重量％以下で、７５〜１０００μｍがその残りであることが
好ましい。

耐火性材料の粒度は、1000〜3500μｍが４５重量％以上であるとリバウンドが多くな
り、２５重量％以下であると、脈動が発生し、良好な吹き付けができない。７５μｍ以下
が４０重量％以上であると、これもまた脈動が発生し、良好な吹き付けができない。７５
μｍ以下が２０重量％以下であると、リバウンドが多くなり、付着性が落ちる。これより
、耐火性材料の粒度は1000〜3500μｍが２５〜４５重量％で、７５μｍ以下が２０〜４０
重量％で、75〜1000μｍがその残りであることが望ましい。その際、3500μｍ以上が１重
量％以下である方が付着性を向上できて好ましい。

粉末ケイ酸ナトリウムまたは粉末ケイ酸カリウムは、４重量％以上であると吹付け施
工体の気孔率が高くなってスラグの浸透が大きくなり、１重量％以下であると付着性が低
下する。そして、ＳｉＯ₂ が５０重量％以上であることが望ましい。ＳｉＯ
₂ が５０重量％以下の粉末ケイ酸ナトリウムまたは粉末ケイ酸カリウムを使
用した場合、熱間での付着性が劣り、吹付けられた物が吹付け面から脱落するので好まし
くない。

ピッチは、軟化点が２５０〜４００℃で粒径が２ｍｍ以下であることが望ましい。軟
化点が２５０℃以下のものでは発煙が多く、吹き付け場所が見えなくなるといった問題が
発生する。また、軟化点が２５０〜４００℃でも３重量％以上では同様な問題が発生する
。１重量％以下では、スラグの浸透抑制効果が少なく耐用性が悪くなる。粒径が２ｍｍ以
上であるとリバウンドによりがピッチが施工体に取り込まれる量が少なくなり、スラグの
浸透抑制効果が小さくなる。

フェノール樹脂は、０．５〜５重量％使用されることが望ましい。０．５重量%以下
であると焼き付け効果が小さく、５重量％以上添加しても焼き付け効果は増大しない。フ
ェノール樹脂は、分子内に反応性を有するメチロール基を含有するものが、焼き付き効果
が大きくて望ましい。また、粒径が２ｍｍ以上であると、リバウンドにより施工体に取り
込まれる量が少なくなり好ましくない。

また、溶鋼用取鍋の熱間補修では、鍋を横にして吹付け補修することが多いが、上部
や垂直部に吹付けたとき、リバウンドにより約１０〜２０重量％が下部に落ちる。フェノ
ール樹脂を０．５〜５重量％添加することによりリバウンドで落ちた材料中のピッチが熱
で溶融したとき、落ちた材料が下部に溶着する。

このフェノール樹脂の６０℃以下で可塑性を示すものは、現場で輻射熱にさらされる
と、その部分が固化し、それが吹付け機のホッパーに入ると、材料切り出し部で詰まり、
吹付けができなくなって好ましくない。

だれ防止剤は、ベントナイト、セピオライト粉末の1種または複数を１〜５重量％使
用することが望ましい。１重量％以下であると吹付け施工時に流落する。５重量％以上使
用すると、材料が粘くなりすぎて脈動、ノズル詰まりが発生し、好ましくない。

硬化促進剤は、消石灰または硫酸カルシウムを１〜５重量％使用することが望ましい
。１重量％以下であると垂直部および天井部に吹付け施工するとき剥落する、５重量％以
上使用すると、材料の硬化が早くなりすぎ、ノズル詰まりが発生して好ましくない。

粉体流動性が悪いと、吹付け機のホッパーから材料を切り出すのが良好にできない。
また、材料ホースで吹付けノズルに良好に送れなく、それにより脈動が発生し、良好な吹
付けができない。そのため、粉体流動化促進剤を０．１〜１重量％添加するのが好ましく
、特にシリカ系粉末が望ましく、その粒径は平均粒径が０．２μｍ以下であることが好ま
しい。その添加量は１重量％を以下が望ましい。１重量％以上添加しても流動化促進の効
果が増加しない。シリカ系粉末としては、ヒューム状のシリカ粉末等があげられる。

本発明について、Ａ製鉄所で試用した実施例を表１に示し、表２の比較例と比較した
。なお、実施例では、粉末ケイ酸ナトリウムはＳｉＯ₂ が６０重量％のもの
を２重量％のものとした。

表１のように本発明の実施例は、吹付け時の脈動が無く、リバウンドも少なく、剥離
も無く、発煙も少なかったものであり、さらに施工体への焼き付け性、付着性も良好であ
った。
また、施工体の圧縮強度、気孔率の向上がはかれ、施工体へのスラグの浸透も抑制で
きて耐用性を向上できたものである。

表１本発明の実施品の組成とその特性表

表２比較品の組成とその特性表

Claims

マグネシア、ドロマイト、スピネル、高アルミナ、電融アルミナ、焼結アルミナ、シ
ャモット等の１種または複数種の耐火性材料に、粉末ケイ酸ナトリウムまたは粉末ケイ酸
カリウムを１〜４重量％、ピッチを１〜３重量％、フェノール樹脂を１〜５重量％、だれ
防止剤を１〜５重量％、硬化促進剤を１〜５重量％、粉体流動化促進剤を０．１〜１重量
％を添加したことを特徴とする吹付け材料。
耐火性材料の粒度は1000〜3500μｍが２５〜４５重量％で、７５μｍ以下が２０〜４
０重量％以下で、75〜1000μｍがその残りであることを特徴とする請求項１に記載の吹付
け材料。
粉末ケイ酸ナトリウムまたは粉末ケイ酸カリウムはSi0₂が５０重量％以
上であることを特徴とする請求項１または２に記載の吹付け材料。
ピッチは軟化点が２５０〜４００℃で、粒径が２ｍｍ以下であることを特徴とする請
求項１ないし３のいずれかに記載の吹付け材料。
フェノール樹脂は60℃以下で可塑性を示さなく、分子内に反応性を有するメチロール
基を含有する粒径が２ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記
載の吹付け材料。
だれ防止剤はベントナイト、セピオライトの１種または複数であり、硬化促進剤は消
石灰または硫酸カルシウムであり、粉体流動化促進剤は平均粒径が０．２μｍ以下である
シリカ粉末の請求項１ないし５のいずれかに記載の吹付け材料。