JP2008230870A - 窯炉の熱間補修方法、及びこの方法に使用される窯炉用補修材 - Google Patents
窯炉の熱間補修方法、及びこの方法に使用される窯炉用補修材 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】塩基性耐火骨材100質量部に対し、熱間でカーボン結合を形成する物質10〜30質量部と非水系溶媒を0.1〜5質量部を添加、混合してなる窯炉用補修材を、吹付け装置を使用し、1〜8質量部の水を添加し窯炉壁面に吹付ける。
【選択図】なし
Description
投入後の焼付け補修材は炉壁からの熱により軟化して流動化し、炉を傾動することにより要補修箇所に流動移動する。その後、炉の内張りれんがに焼付けられ、施工体はカーボン結合を形成し、補修材として強固な組織を形成する。但し、その施工部位は水平壁に限定される。
(1) 塩基性耐火骨材100質量部に対し、熱間でカーボン結合を形成する物質10〜30質量部と非水系溶媒を0.1〜5質量部を添加、混合してなる窯炉用補修材を、吹付け装置を使用し、補修材100質量部に対し、1〜8質量部の水を添加し、窯炉壁面に吹付けることを特徴とする窯炉の熱間補修方法。
(3) 熱間でカーボン結合を形成する物質が、軟化点100〜149℃のピッチと軟化点150〜350℃のピッチを3:7〜7:3の質量比で併用することを特徴とする(1)または(2)に記載の窯炉の熱間補修方法。
(5) 熱間でカーボン結合を形成する物質は、軟化点100〜149℃のピッチと軟化点150〜350℃のピッチを3:7〜7:3の質量比で配合されていることを特徴とする(4)記載の窯炉用補修材。
熱間でカーボン結合を形成する物質として、より好ましいのは軟化点100〜149℃の低軟化点ピッチと軟化点150〜350℃の高軟化点ピッチを併用することである。併用の比率はピッチ全体中、質量比で低軟化点ピッチ:高軟化点ピッチ=3:7〜7:3の範囲が好ましい。低軟化点ピッチは補修材の付着性向上に、高軟化点ピッチは補修材の耐食性向上に寄与する。
吹付け補修材に水を添加して吹付けるのは、吹付けノズル内での補修材に流動性を付与すること、吹付け補修材の飛散を防止することと、高温の炉壁耐火物の表面を吹付けた水の蒸発熱によって冷却することにある。
そこで、水の添加なしに上記の効果を得る方法を種々検討した結果、吹付け補修材の飛散防止には、非水系溶媒を添加して補修材に適度な湿潤性を付与すればよいことを見出した。
その量は塩基性耐火骨材100質量部に対して0.1〜5質量部が好適である。この範囲の添加量であれば、材料は吹付け施工された箇所で保形性を発揮し、飛散することなく施工体を形成することができる。
この量が0.1質量部未満では、補修材が施工された際に、飛散して目的とする箇所への施工が困難であり、5質量部を超えると、補修材が流動して目的箇所から移動する可能性が高い。
水の量が1質量部未満であると、吹付けノズル内で補修材が詰まり、吹付け施工ができない。また8質量部を超えると、施工体が高気孔となり十分な耐用が得られない。
水の添加位置は従来の吹付け施工と同様であり、補修材を気相搬送し吐出するノズルに接続したホースより水を注入する。水分添加量のコントロールは吹付け装置に装備されたバルブにより行う。
造粒する方法は特に限定されるものではなく、造粒機を使用し最大粒径5mm程度に造粒する方法、あるいは混合した材料を適度な形状の型を用いてプレス成形した後、最大粒径5mm程度に粉砕する方法が使用できる。
本発明に使用する補修材は、塩基性耐火骨材100質量部に対し0.1〜5質量部の非水系溶媒を添加しているので、適度な湿潤性を有しており、造粒あるいはプレス成形が可能である。ここで最大粒径を5mmとしたのは、本発明の補修方法は従来の吹付け装置を使用するので、従来の吹付け補修材に使用される耐火骨材の一般的な最大粒径に合わせたものである。
図1に示されるように、吹付け装置は、補修材料タンク1、水タンク2、材料ホース3、水ホース4、及び吹付けノズル5を備えて構成される。
補修材料タンク1内の補修材が、材料ホース3内に供給され、材料ホース3内を気流搬送される。この気流搬送される補修材に対し、水タンク2内の水が水ホース4を経由して添加される。なお、図1では、水ホース4の接続位置を、材料ホース3の途中としたが、水ホース4の接続位置は、吹付けノズル5の途中であってもよい。即ち、吹付け装置としては、補修材を材料ホース3内に送り込んで気流搬送し、材料ホース3内又は吹付けノズル5内にて補修材に水を添加して吹付ける乾式タイプのものを使用することができる。
補修材造粒の有無、施工時の添加水分も表1に示している。施工できたものについてはそのまま転炉を稼動させ、7ch稼動後の施工体の残存率(施工時の補修材付着面積に対する残存部面積)を目視で評価した。また、実機と同一条件で実験室の装置により吹付け施工した施工体の物性値を表1に合わせて示した。
圧縮強さはJIS R 2206(耐火れんがの圧縮強さの試験方法)に準拠した方法で測定した。なお、実機で施工できなかった条件では物性値の調査は実施していない。
比較例2は非水系溶媒が多すぎる場合であり、要補修箇所に吹付けた補修材が流動してしまった。
比較例3は添加する水分量が少なすぎる例であり、ノズル詰まりを生じて施工不能であった。
比較例4は添加する水分量が多すぎる例であり、施工体を形成できたものの気孔率が高く、7ch稼動後の残存率が20%以下と低かった。
比較例5は耐火材料に結合材としてリン酸塩を添加した従来の吹付け補修材で補修した場合であり、7ch稼動後に補修材はほとんど残存していなかった。
Claims (5)
- 塩基性耐火骨材100質量部に対し、熱間でカーボン結合を形成する物質10〜30質量部と、非水系溶媒0.1〜5質量部とを添加、混合してなる窯炉用補修材を、吹付け装置を使用して補修材100質量部に対し、1〜8質量部の水を添加し、窯炉壁面に吹付けることを特徴とする窯炉の熱間補修方法。
- 塩基性耐火骨材100質量部に対し、熱間でカーボン結合を形成する物質10〜30質量部と、非水系溶媒0.1〜5質量部を添加、混合した後、造粒した窯炉用補修材を、吹付け装置を使用し、補修材100質量部に対し、1〜8質量部の水を添加し窯炉壁面に吹付けることを特徴とする窯炉の熱間補修方法。
- 熱間でカーボン結合を形成する物質が、軟化点100〜149℃のピッチと軟化点150〜350℃のピッチを3:7〜7:3の質量比で併用することを特徴とする請求項1または2に記載の窯炉の熱間補修方法。
- 塩基性耐火骨材100質量部に対し、熱間でカーボン結合を形成する物質10〜30質量部と、非水系溶媒0.1〜5質量部とからなることを特徴とする窯炉用補修材。
- 熱間でカーボン結合を形成する物質は、軟化点100〜149℃のピッチと軟化点150〜350℃のピッチを3:7〜7:3の質量比で配合されていることを特徴とする請求項4記載の窯炉用補修材。
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