JP2013234092A - Cast refractory - Google Patents

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Tatsuya Hirotani
達哉 廣谷
Masakazu Iida
正和 飯田
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Shinagawa Refractories Co Ltd
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Shinagawa Refractories Co Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cast refractory in which working hours for furnace wall repair can be reduced and the time for temperature elevation after completion of the repair can be shortened.SOLUTION: A cast refractory includes an aggregate raw material comprised of an amorphous silica raw material of which the mass ratio of an SiOcomponent is 99% or more, and one or two or more kinds of quartz, tridymite, and cristobalite, and an additive containing fumed silica, colloidal silica and alumina cement. The mass ratio of the amorphous silica raw material in the aggregate raw material is 40 to 65 mass%, and the mass ratio of the one or two or more kinds of quartz, tridymite and cristobalite is 35 to 60 mass%.

Description

本発明は、コークス炉等に適用可能な流し込み耐火物に関する。   The present invention relates to a cast refractory applicable to a coke oven or the like.

コークス製造ために、石炭を高温乾留するコークス炉が広く使用されている。よく知られているように、コークス炉は、耐火物からなる炉壁を有する炭化室(乾留室)が並列配置された構成を有し、各炭化室の間にそれぞれ燃焼室が配置されている。炭化室は、両側の燃焼室間の間隔よりも燃焼室に沿う方向の全長が大きくなっており、当該炭化室の全長にわたって燃焼室が設けられている。各炭化室が備える装入口から炭化室内へ装入された石炭は燃焼室内で発生する熱により乾留される。炭化室の長手方向の両端には炉蓋が設けられており、一方の炉蓋の外側には、炭化室内で生成されたコークスを、両炉蓋が開放された状態で一方側から他方側へ押し出す押出機が配置されている。   In order to produce coke, a coke oven for high-temperature carbonization of coal is widely used. As is well known, a coke oven has a structure in which carbonization chambers (dry distillation chambers) having furnace walls made of refractory are arranged in parallel, and combustion chambers are arranged between the carbonization chambers. . The total length of the carbonization chamber in the direction along the combustion chamber is larger than the interval between the combustion chambers on both sides, and the combustion chamber is provided over the entire length of the carbonization chamber. Coal charged into the carbonization chamber from the charging port provided in each carbonization chamber is dry-distilled by heat generated in the combustion chamber. Furnace lids are provided at both ends in the longitudinal direction of the carbonization chamber, and the coke generated in the carbonization chamber is placed outside one furnace lid from one side to the other side with both the furnace lids open. An extruder for extruding is arranged.

コークス炉では、20〜30年を超える稼働期間にわたって、石炭の乾留、排出が繰り返されるため、炭化室の炉壁を形成している耐火物には損耗やせり出しが発生する。特に、コークス搬出の際に開閉される炉蓋近傍の耐火物は、昇降温の温度履歴が激しく損傷を受けやすい。このような損耗やせり出しは、コークス押出作業におけるコークスと壁面の摩擦抵抗を増大させ作業効率を低下させる。また、損傷が激しくなると、押出作業において押し詰まりが発生してしまう。そのため、損傷した炉壁は、炉壁を構成している耐火物の積み替えにより補修される。   In the coke oven, coal is repeatedly carbonized and discharged over an operation period exceeding 20 to 30 years, so that the refractory forming the furnace wall of the carbonization chamber is worn out or squeezed out. In particular, a refractory in the vicinity of the furnace lid that is opened and closed when the coke is carried out has a severe temperature history of temperature rise and fall and is easily damaged. Such wear and protrusion increase the frictional resistance between the coke and the wall surface in the coke extrusion operation and reduce the work efficiency. Further, when the damage becomes severe, clogging occurs in the extrusion operation. Therefore, the damaged furnace wall is repaired by transshipment of the refractory constituting the furnace wall.

上述のように、炭化室の炉壁は隣接する炭化室を分離するとともに、その内部は燃焼室を構成している。従来、当該炉壁の補修は、以下のようにして行われている。まず、隣接する2つの炭化室を空にするとともに、各炭化室の内部に断熱壁を設置することで作業空間が構成される。次いで、作業空間の温度が作業可能な温度まで降温される。その後、積み替え対象の炉壁体が解体され、その解体跡に、れんがを1枚ずつ手積みすることで炉壁体が復元される。   As described above, the furnace wall of the carbonization chamber separates adjacent carbonization chambers, and the inside thereof constitutes a combustion chamber. Conventionally, the furnace wall has been repaired as follows. First, two adjacent carbonization chambers are emptied, and a work space is configured by installing a heat insulating wall inside each carbonization chamber. Next, the temperature of the work space is lowered to a temperature at which work can be performed. Thereafter, the furnace wall body to be transshipped is dismantled, and the furnace wall body is restored by manually stacking bricks one by one in the dismantling trace.

このような、れんがを1枚ずつ積む補修方法では、補修対象のれんがを解体した後にその空間部の寸法が測定される。そして、その測定結果に基づいて、燃焼室壁れんがの非補修部の三次元的な位置と、使用するれんがの膨張とを考慮して昇温完了後の寸法が計算され、当該計算結果に基づいて補修部のれんが積みの目地の厚さやれんが同士の嵌合部の位置調整が行われる。これにより、炉壁の非補修部と補修部との間を滑らかな連続した壁面として形成することができ、コークス押出作業においてコークスと壁面の摩擦抵抗を小さくすることができる。   In such a repair method in which bricks are stacked one by one, the size of the space portion is measured after the brick to be repaired is dismantled. Then, based on the measurement result, the dimensions after completion of the temperature rise are calculated in consideration of the three-dimensional position of the non-repaired portion of the combustion chamber wall brick and the expansion of the brick used, and based on the calculation result. The thickness of the joints of the bricks of the repairing part and the position of the fitting part between the bricks are adjusted. Thereby, it can form as a smooth continuous wall surface between the non-repair part and repair part of a furnace wall, and can reduce frictional resistance of a coke and a wall surface in coke extrusion operation | work.

しかしながら、以上のような補修方法では、狭い炉内でれんがを1枚ずつ積み上げるため、作業に長時間を必要とし、コークス生産量の大きな減産を招く。また、補修作業空間は、降温したとはいえ完全に外気温度まで下げることはできない。従って、作業者は過酷な作業環境で長時間の作業することになり、作業者にとっては大きな負荷となる。このような問題を解決するため様々な技術が提案されている(例えば、特許文献1〜5)。   However, in the repair method as described above, bricks are stacked one by one in a narrow furnace, so that a long time is required for the work, and the production of coke is greatly reduced. In addition, the repair work space cannot be completely lowered to the outside air temperature even if the temperature is lowered. Therefore, the worker will work for a long time in a harsh working environment, which is a heavy load on the worker. Various techniques have been proposed to solve such problems (for example, Patent Documents 1 to 5).

例えば、特許文献1は、補修すべき壁体を複数の積層部に分け、多数のコークス炉用の珪石れんがを組み合わせて耐火物集合体を作り、それを施工することで築炉作業の軽減する技術を開示している。   For example, Patent Document 1 divides a wall to be repaired into a plurality of laminated portions, combines a large number of silica bricks for a coke oven to form a refractory aggregate, and reduces the construction work by constructing it. The technology is disclosed.

特許文献2は、L字状にプレキャスト成形した窯口部炉壁用の珪石れんが、コージライト質れんがを作成し、それを施工することで築炉作業の軽減、築炉作業時間の短縮する技術を開示している。   Patent Document 2 describes a technique for reducing the furnace construction time and shortening the construction work time by creating a cordierite brick that is precast-molded into an L-shape and is made of cordierite brick. Is disclosed.

特許文献3は、現場で型枠内に溶融シリカ質キャスタブルを流し込む施工をすることで築炉作業の軽減、補修完了後の急速昇温を可能とする技術を開示している。また、特許文献4、5も、溶融シリカを使用したキャスタブルを開示している。   Patent Document 3 discloses a technique that enables a reduction in furnace construction work and a rapid temperature increase after completion of repair by performing a construction in which a fused siliceous castable is poured into a mold on site. Patent Documents 4 and 5 also disclose castables using fused silica.

特開2001−19968号公報Japanese Patent Laid-Open No. 2001-19968 特開2003−193059号公報JP 2003-193059 A 特表2011−503254号公報Special table 2011-503254 gazette 米国特許第4506025号明細書U.S. Pat. No. 4,560,025 特開昭56−78476号公報JP 56-78476 A

しかしながら、特許文献1が使用する珪石れんがは、500℃付近での熱膨張係数が大きいため、昇温速度を速くすると割れてしまうという欠点がある。このような昇温時のれんがの割れや破壊を抑制するためには、補修完了後に時間をかけて昇温しなければならず、補修工期が長期間になってしまう。また、耐火物集合体は多数のれんがを組み合わせているため、目的の形状を完成させるまでに手間がかかるという問題もある。さらに、多数のれんがを用意する必要があるため、製造工程が長くなり、また製造コストも高くなるという問題もある。   However, since the silica brick used in Patent Document 1 has a large coefficient of thermal expansion in the vicinity of 500 ° C., there is a drawback that it is cracked when the heating rate is increased. In order to suppress such cracking and destruction of bricks at the time of temperature increase, it is necessary to increase the temperature over time after completion of the repair, and the repair work period becomes long. In addition, since the refractory aggregate is a combination of a large number of bricks, there is also a problem that it takes time to complete the desired shape. Furthermore, since it is necessary to prepare a large number of bricks, there is a problem that the manufacturing process becomes long and the manufacturing cost increases.

また、特許文献2が開示する技術も、特許文献1と同様の問題を有している。加えて、コージライト質は高温域で長期間使用した場合、構成相の変化に起因する組織変化により、変形、亀裂等が発生する。そのため、耐用性が劣るという問題がある。   The technique disclosed in Patent Document 2 also has the same problem as Patent Document 1. In addition, when cordierite is used in a high temperature range for a long period of time, deformation, cracks, and the like occur due to structural changes caused by changes in constituent phases. Therefore, there exists a problem that durability is inferior.

一方、特許文献3が使用する溶融シリカ質キャスタブルは、珪石れんがと比較して熱膨張が小さく、昇温時の耐熱衝撃性(耐熱スポーリング性)については、特許文献1や2に比べて有利である。しかしながら、1250〜1400℃の使用温度領域では、未補修の珪石れんがが一定量熱膨張するのに対して、溶融シリカ質キャスタブルにより補修した部分はほとんど熱膨張しない状況が発生する。すなわち、補修部分と未補修部分における熱膨張にアンバランスが生じることになる。築炉構造体としてのコークス炉において、このような状況が発生することは好ましくない。また、溶融シリカ質キャスタブルは、荷重下で長時間高温にさらされた場合、若干ではあるが粘性変形するという欠点もある。そのため、熱応力や自重により高温下において長時間の荷重が付与されるコークス炉の補修部分に使用した場合、補修部分の変形が大きくなり、上述のアンバランスが増長されるという問題点もある。特許文献4、5が開示する技術も、当然に、特許文献3と同様の問題を有することになる。   On the other hand, the fused siliceous castable used in Patent Document 3 has a smaller thermal expansion than that of silica brick, and is more advantageous than Patent Documents 1 and 2 in terms of thermal shock resistance (heat resistant spalling property) at the time of temperature rise. It is. However, in a service temperature range of 1250 to 1400 ° C., unrepaired silica bricks thermally expand a certain amount, whereas a portion repaired by a fused siliceous castable hardly undergoes thermal expansion. That is, an imbalance occurs in the thermal expansion in the repaired part and the unrepaired part. It is not preferable that such a situation occurs in a coke oven as a building structure. Further, the fused siliceous castable also has a drawback that it is slightly deformed when exposed to a high temperature for a long time under a load. Therefore, when it is used for a repair portion of a coke oven where a long-term load is applied at a high temperature due to thermal stress or its own weight, there is a problem that deformation of the repair portion becomes large and the above-mentioned unbalance is increased. Naturally, the techniques disclosed in Patent Documents 4 and 5 also have the same problems as in Patent Document 3.

一方、炭化室の炉壁にシャモット質れんがを使用した例も存在している。しかしながら、シャモット質れんがも高温の使用に対する安定性に欠ける。すなわち、使用期間が1年を超えると、れんがに反り変形が発生し、コークスの押出作業において押し詰まり等の不具合が発生するという問題がある。   On the other hand, there is an example in which chamotte brick is used for the furnace wall of the carbonization chamber. However, chamotte bricks also lack stability against high temperature use. That is, when the usage period exceeds one year, there is a problem that warp deformation occurs in the brick, and problems such as clogging occur in the coke extrusion operation.

本発明は、上記従来の事情を鑑みて提案されたものであって、炉壁補修の作業時間を短縮できるとともに、補修完了後の昇温時間を短縮することができる流し込み耐火物を提供することを目的とする。   The present invention has been proposed in view of the above-described conventional circumstances, and provides a cast refractory that can shorten the work time for furnace wall repair and can shorten the temperature raising time after completion of repair. With the goal.

本願発明者らは、補修完了後に短時間で昇温しても変形や割れが発生することがなく、長期間安定して使用することができる耐火物原料を鋭意研究し、本発明に至った。   The inventors of the present application have earnestly studied refractory raw materials that can be used stably for a long period of time without causing deformation or cracking even if the temperature is raised in a short time after completion of repair, and have reached the present invention. .

すなわち、本発明に係る流し込み耐火物は、SiO成分の質量割合が99%以上である非晶質のシリカ質原料と、クォーツ、トリジマイト、クリストバライトの一種または二種以上とからなる骨材原料と、ヒュームドシリカ、コロイダルシリカおよびアルミナセメントを含む添加物とを含む。上記骨材原料中の非晶質のシリカ質原料の質量割合は40〜65質量%であり、クォーツ、トリジマイト、クリストバライトの一種または二種以上の質量割合は35〜60質量%である。 That is, the cast refractory according to the present invention includes an amorphous siliceous material having a SiO 2 component mass ratio of 99% or more, and an aggregate material composed of one or more of quartz, tridymite, and cristobalite. And additives including fumed silica, colloidal silica and alumina cement. The mass ratio of the amorphous siliceous raw material in the aggregate raw material is 40 to 65 mass%, and the mass ratio of one or more of quartz, tridymite, and cristobalite is 35 to 60 mass%.

この流し込み耐火物は、常温から高温にわたって熱膨張率が小さくかつ適切な熱膨張率を有し、緻密かつ高強度であり、優れた耐熱スポーリング性を有する成形耐火物を実現することができる。   This cast refractory has a small coefficient of thermal expansion from room temperature to high temperature, has an appropriate coefficient of thermal expansion, is dense and has high strength, and can realize a molded refractory having excellent heat-resistant spalling properties.

なお、ヒュームドシリカの添加量は、上記骨材原料100質量%に対して外掛けで8〜17質量%とすることができる。また、コロイダルシリカの添加量は、上記骨材原料100質量%に対して外掛けで5〜15質量%とすることができる。さらに、アルミナセメントの添加量は、上記骨材原料100質量%に対して外掛けで1.0〜5.0質量%とすることができる。   In addition, the addition amount of fumed silica can be 8-17 mass% on the outside with respect to 100 mass% of the said aggregate raw material. Moreover, the addition amount of colloidal silica can be made into 5-15 mass% on the exterior with respect to 100 mass% of said aggregate raw materials. Furthermore, the addition amount of alumina cement can be set to 1.0 to 5.0 mass% as an outer shell with respect to 100 mass% of the aggregate raw material.

本発明によれば、常温から高温にわたって熱膨張率が小さくかつ適切な熱膨張率を有し、緻密かつ高強度であり、優れた耐熱スポーリング性を有する成形耐火物を実現することができる。その結果、コークス炉の炉壁の補修に使用した場合であっても、補修完了後に短時間で昇温しても変形や割れが発生することがない。すなわち、急速昇温が可能であり、補修完了後の昇温時間を短縮することができる。また、未補修部分と補修部分との間で熱膨張差が小さく、高温下における長時間の荷重によっても変形が生じ難いため、完成後にコークス炉を長期間安定して使用することができる。また、流し込み耐火物の態様であるため、任意形状の大型ブロックを製造することも可能である。この大型ブロックを使用することで、狭い炉内かつ高温雰囲気での作業者の作業時間を短縮することができる。以上のことが相まって、施工工期の短縮、ひいては製造コストの低減が可能となる。   According to the present invention, it is possible to realize a molded refractory having a small coefficient of thermal expansion from a room temperature to a high temperature, an appropriate coefficient of thermal expansion, a dense and high strength, and an excellent heat-resistant spalling property. As a result, even when used for repairing the furnace wall of a coke oven, deformation and cracking do not occur even if the temperature is raised in a short time after the repair is completed. That is, rapid temperature increase is possible, and the temperature increase time after completion of repair can be shortened. In addition, since the difference in thermal expansion between the unrepaired portion and the repaired portion is small and deformation is not easily caused by a long-time load at a high temperature, the coke oven can be stably used for a long time after completion. Moreover, since it is an aspect of the cast refractory, it is also possible to manufacture a large block having an arbitrary shape. By using this large block, the working time of the worker in a narrow furnace and in a high temperature atmosphere can be shortened. Combined with the above, it is possible to shorten the construction period and thus reduce the manufacturing cost.

本発明における流し込み耐火物は、SiO成分の質量割合が99%以上である非晶質のシリカ質原料と、クォーツ、トリジマイト、クリストバライトの一種または二種以上とからなる骨材原料と、ヒュームドシリカ、コロイダルシリカおよびアルミナセメントを含む添加物とを含む。 The cast refractory according to the present invention includes an amorphous siliceous material having a mass ratio of SiO 2 component of 99% or more, an aggregate material composed of one or more of quartz, tridymite, and cristobalite, fumed And additives including silica, colloidal silica and alumina cement.

非晶質のシリカ質原料は、SiO成分の質量割合が99%以上であればよく、例えば、溶融石英、溶融シリカ、石英ガラスとして販売されている非晶質シリカを使用することができる。このような非晶質のシリカ質原料は、常温から1000℃までの熱膨張率が0.05%以下であり、極めて小さい。このような低膨張の骨材を使用することで、コークス炉の炭化室の炉壁を構成する耐火物として、本流し込み耐火物により構成した成形耐火物を使用した場合でも、成形耐火物の熱膨張を抑制し、かつ耐熱スポーリング性を向上させることができる。 The amorphous siliceous raw material only needs to have a mass ratio of SiO 2 component of 99% or more. For example, amorphous silica sold as fused silica, fused silica, or quartz glass can be used. Such an amorphous siliceous raw material has a thermal expansion coefficient of 0.05% or less from room temperature to 1000 ° C. and is extremely small. By using such low-expansion aggregate, the heat of the molded refractory can be obtained even when the molded refractory composed of the main cast refractory is used as the refractory constituting the carbonization chamber wall of the coke oven. Expansion can be suppressed and heat spalling property can be improved.

また、上記骨材原料中のクォーツ、トリジマイト、クリストバライトの一種または二種以上(以下、結晶質のシリカ質原料という。)は、任意の組み合わせを使用することができるが、特に、結晶構造の熱的安定性に優れるトリジマイトを主体とすることが好ましい。このような結晶質のシリカ質原料を使用することで、補修用耐火物として適切な熱膨張率と耐クリープ性を備えることができ、また、同時に、耐熱スポーリング性を維持することができる。   In addition, one or more of quartz, tridymite, and cristobalite (hereinafter referred to as crystalline siliceous raw material) in the aggregate raw material can be used in any combination. It is preferable to mainly use tridymite which is excellent in mechanical stability. By using such a crystalline siliceous raw material, it is possible to provide an appropriate thermal expansion coefficient and creep resistance as a refractory for repair, and at the same time, it is possible to maintain heat-resistant spalling properties.

上記骨材原料中の非晶質のシリカ質原料の質量割合は40〜65質量%(40質量%以上かつ65質量%以下)が好ましく、より好ましくは、46〜62質量%(46質量%以上かつ62質量%以下)である。質量割合が40質量%未満であると、十分な膨張抑制効果を得られないため好ましくない。また、質量割合が65質量%よりも多くなると、熱膨張率が小さくなりすぎ、また、高温荷重下における変形が大きくなりすぎるため好ましくない。特に限定されないが、非晶質のシリカ質原料の粒径(粒度)は、0.01〜10mm(0.01mm以上かつ10mm以下)とすることができる。   The mass ratio of the amorphous siliceous material in the aggregate material is preferably 40 to 65% by mass (40% by mass or more and 65% by mass or less), and more preferably 46 to 62% by mass (46% by mass or more). And 62% by mass or less). A mass ratio of less than 40% by mass is not preferable because a sufficient expansion suppressing effect cannot be obtained. On the other hand, if the mass ratio exceeds 65 mass%, the coefficient of thermal expansion becomes too small, and deformation under high temperature load becomes too large, which is not preferable. Although it does not specifically limit, the particle size (particle size) of an amorphous siliceous raw material can be 0.01-10 mm (0.01 mm or more and 10 mm or less).

また、上記骨材原料中の結晶質のシリカ質原料の質量割合は35〜60質量%(35質量%以上かつ60質量%以下)が好ましく、より好ましくは、38〜54質量%(38質量%以上かつ54質量%以下)である。質量割合が35質量%未満であると、上述のように、熱膨張率が小さくなりすぎ、また、高温荷重下における変形が大きくなりすぎるため好ましくない。また、質量割合が60質量%よりも多くなると、骨材原料中の非晶質のシリカ質原料の割合が相対的に低下して熱膨張率が大きくなるため好ましくない。また、結晶質のシリカ質原料としてクォーツが多く含まれる配合では、炉壁として長期間使用した際に、クォーツがトリジマイトあるいはクリストバライトへ相転移する。この場合、膨張により亀裂が発生し易くなり、耐熱スポーリング性が低下してしまう。この観点では、クォーツの含有量は20質量%以下が好ましく、より好ましくは10質量%以下である。また、特に限定されないが、結晶質のシリカ質原料の粒径(粒度)は、0.01〜10mm(0.01mm以上かつ10mm以下)とすることができる。   The mass ratio of the crystalline siliceous material in the aggregate material is preferably 35 to 60% by mass (35% to 60% by mass), more preferably 38 to 54% by mass (38% by mass). And 54% by mass or less). If the mass ratio is less than 35 mass%, the coefficient of thermal expansion becomes too small as described above, and deformation under high temperature load becomes too large, which is not preferable. On the other hand, when the mass ratio is more than 60 mass%, the ratio of the amorphous siliceous raw material in the aggregate raw material is relatively lowered and the coefficient of thermal expansion is increased, which is not preferable. In addition, in a composition containing a large amount of quartz as a crystalline siliceous raw material, the quartz phase transitions to tridymite or cristobalite when used as a furnace wall for a long time. In this case, cracking is likely to occur due to expansion, and the heat spalling property is lowered. In this respect, the content of quartz is preferably 20% by mass or less, and more preferably 10% by mass or less. Moreover, although it does not specifically limit, the particle size (particle size) of a crystalline siliceous raw material can be 0.01-10 mm (0.01 mm or more and 10 mm or less).

一方、添加物であるヒュームドシリカは、SiO成分を含む無定形シリカであり、添加により流動性が増し、低水分施工が可能になる。そのため、緻密な成形体を得ることができる。そして、緻密な成形体を得ることができる結果、成形耐火物の養生強度が向上し、脱枠時やハンドリング時の割れ、角欠けの発生を防止できる。なお、ヒュームドシリカも非晶質のシリカ質原料ではあるが、SiO成分の質量割合が99%以上ではない点で、骨材原料の非晶質のシリカ質原料とは区別される。 On the other hand, fumed silica, which is an additive, is amorphous silica containing a SiO 2 component, and the addition increases fluidity and enables low moisture construction. Therefore, a dense molded body can be obtained. And as a result of being able to obtain a dense molded body, the curing strength of the molded refractory is improved, and it is possible to prevent the occurrence of cracking and corner chipping during de-framework and handling. Although fumed silica is also an amorphous siliceous material, it is distinguished from the amorphous siliceous material of the aggregate material in that the mass ratio of the SiO 2 component is not 99% or more.

上述の骨材原料100質量%に対するヒュームドシリカの添加量は、外掛けで8〜17質量%(8質量%以上かつ17質量%以下)が好ましく、より好ましくは、外掛けで10〜15質量%(10質量%以上かつ15質量%以下)である。ヒュームドシリカの添加量が、外掛け8質量%未満であると、流動性が低下して低水分施工が不可能となる結果、緻密な成形体を得ることができないため好ましくない。また、添加量が外掛け17質量%より多くなるとヒュームドシリカの高い焼結性のために高温において急激な焼結収縮が発生し、亀裂が発生し易くなるため好ましくない。   The amount of fumed silica added to 100% by mass of the above-mentioned aggregate raw material is preferably 8 to 17% by mass (8% by mass or more and 17% by mass or less), more preferably 10 to 15% by outer coating. % (10 mass% or more and 15 mass% or less). If the amount of fumed silica added is less than 8% by mass, it is not preferable because the fluidity is lowered and low-moisture construction is impossible, so that a dense molded body cannot be obtained. On the other hand, if the amount added exceeds 17% by mass, the fumed silica has a high sinterability, so that rapid sintering shrinkage occurs at high temperatures and cracks are likely to occur.

また、添加物であるコロイダルシリカは、SiOあるいはその水和物からなるコロイドであり、灼熱後の化学組成はSiOである。コロイダルシリカの添加により600〜800℃の中間温度域における熱間強度を向上させることができ、結果として耐熱スポーリング性を向上させることができる。なお、コロイダルシリカの濃度は、シリカ成分が5〜50質量%(5質量%以上かつ50質量%以下)が好ましく、より好ましくは、10〜40質量%(10質量%以上かつ40質量%以下)である。 Colloidal silica as an additive is a colloid composed of SiO 2 or a hydrate thereof, and the chemical composition after heating is SiO 2 . By adding colloidal silica, the hot strength in the intermediate temperature range of 600 to 800 ° C. can be improved, and as a result, the heat resistant spalling property can be improved. The concentration of the colloidal silica is preferably 5 to 50% by mass (5% by mass or more and 50% by mass or less) of the silica component, and more preferably 10 to 40% by mass (10% by mass or more and 40% by mass or less). It is.

上述の骨材原料100質量%に対するコロイダルシリカの添加量は、外掛けで5〜15質量%(5質量%以上かつ15質量%以下)が好ましく、より好ましくは、外掛けで8〜12質量%(8質量%以上かつ12質量%以下)である。コロイダルシリカの添加量が、外掛け5質量%未満であると、中間温度域での熱間強度向上効果が得られず、耐熱スポーリング性が低下するため好ましくない。また、添加量が外掛け15質量%より多くなるとキャスタブルが分離しやすくなるため好ましくない。   The amount of colloidal silica added to 100% by mass of the above-mentioned aggregate raw material is preferably 5 to 15% by mass (5 to 15% by mass), more preferably 8 to 12% by mass. (8 mass% or more and 12 mass% or less). If the amount of colloidal silica added is less than 5% by mass, the effect of improving the hot strength in the intermediate temperature range cannot be obtained, and the heat-resistant spalling property is lowered, which is not preferable. Moreover, since it becomes easy to isolate | separate a castable when the addition amount exceeds 15 mass% of outer shells, it is not preferable.

また、添加物であるアルミナセメントは、コロイダルシリカの硬化剤として機能する。アルミナセメントの添加により成形耐火物の養生強度が向上し、脱枠時やハンドリング時の割れ、角欠けの発生を防止できる。アルミナセメントとしては、市販の任意のアルミナセメントを使用することができる。例えば、フォンジュセメント(旧JIS R 2511-1995に規格化される第4種のアルミナセメント)や、1号セメント(旧JIS R 2511-1995に規格化される第3種のアルミナセメント)、ハイアルミナセメント(旧JIS R 2511-1995に規格化される第2種のアルミナセメント)を使用することができる。特に、養生後の強度向上の観点では、1号セメントを使用することが好ましい。なお、上述の特許文献4、5では、ポルトランドセメントを使用した例が開示されているが、本流し込み耐火物のようにコロイダルシリカを結合剤として使用する場合、ポルトランドセメントを用いると、直ちに凝集が起こり、施工が不可能になる。   Moreover, the alumina cement which is an additive functions as a hardening | curing agent of colloidal silica. Addition of alumina cement improves the curing strength of the molded refractory, and can prevent cracking and corner chipping during frame removal and handling. As the alumina cement, any commercially available alumina cement can be used. For example, fondue cement (fourth type alumina cement standardized in former JIS R 2511-1995), No. 1 cement (third type alumina cement standardized in old JIS R 2511-1995), high alumina Cement (the second type alumina cement standardized in the former JIS R 2511-1995) can be used. In particular, it is preferable to use No. 1 cement from the viewpoint of improving the strength after curing. In addition, in the above-mentioned Patent Documents 4 and 5, examples using Portland cement are disclosed, but when using colloidal silica as a binder like a main cast refractory, when Portland cement is used, agglomeration occurs immediately. It happens and construction becomes impossible.

上述の骨材原料100質量%に対するアルミナセメントの添加量は、外掛けで1.0〜5.0質量%(1.0質量%以上かつ5.0質量%以下)が好ましく、より好ましくは、外掛けで1.5〜2.5質量%(1.5質量%以上かつ2.5質量%以下)である。アルミナセメントの添加量が、外掛け1.0質量%未満であると、十分な養生強度が得られないため好ましくない。また、添加量が外掛け5.0質量%より多くなると耐火物中のAl量が多くなり、成形耐火物のクリープ特性が劣化するため好ましくない。 The addition amount of the alumina cement with respect to the above-mentioned aggregate raw material 100% by mass is preferably 1.0 to 5.0% by mass (1.0% by mass or more and 5.0% by mass or less), more preferably, It is 1.5-2.5 mass% (1.5 mass% or more and 2.5 mass% or less) by outer coating. If the amount of alumina cement added is less than 1.0% by mass, it is not preferable because sufficient curing strength cannot be obtained. On the other hand, when the amount added exceeds 5.0% by mass, the amount of Al 2 O 3 in the refractory increases, and the creep characteristics of the molded refractory deteriorate, which is not preferable.

また、上記の他、本発明の効果を阻害しない範囲において、解膠性促進、流し込み材の減水効果等を目的として有機質の分散剤や無機質の分散剤などを添加することもできる。   In addition to the above, organic dispersants, inorganic dispersants, and the like can be added for the purpose of promoting peptization and reducing water in the casting material within a range that does not impair the effects of the present invention.

以上のような原料の配合により、本発明に係る流し込み耐火物を得ることができる。流し込み耐火物の製造においては一般的な製造装置を利用可能である。原料配合後のミキサーとしては、例えば、オムニミキサーや、V型ミキサー等を使用することができる。   By blending the raw materials as described above, the cast refractory according to the present invention can be obtained. In the production of the cast refractory, a general production apparatus can be used. As a mixer after mixing raw materials, for example, an omni mixer, a V-type mixer, or the like can be used.

この流し込み耐火物によれば、常温から高温にわたって熱膨張率の変化が小さくかつ適切な熱膨張率を有し、緻密かつ高強度であり、優れた耐熱スポーリング性を有する耐火物を実現することができる。その結果、コークス炉の炉壁の補修に使用した場合には、補修完了後に急速昇温が可能であり、補修完了後の昇温時間を短縮することができる。また、未補修部分と補修部分との間で熱膨張差が小さく、高温下における長時間の荷重によっても変形が生じ難いため、完成後にコークス炉を長期間安定して使用することができる。さらに、流し込み耐火物の態様であるため、任意形状の大型ブロックを製造することも可能である。この大型ブロックを使用することで、狭い炉内かつ高温雰囲気での作業者の作業時間を短縮することができる。以上のことが相まって、補修工期の短縮、製造コストの低減が可能となる。   According to the cast refractory, a refractory having a small change in thermal expansion coefficient from room temperature to high temperature and having an appropriate thermal expansion coefficient, being dense and high in strength, and having excellent heat spalling properties should be realized. Can do. As a result, when used for repairing the furnace wall of a coke oven, rapid temperature increase is possible after completion of repair, and the temperature increase time after completion of repair can be shortened. In addition, since the difference in thermal expansion between the unrepaired portion and the repaired portion is small and deformation is not easily caused by a long-time load at a high temperature, the coke oven can be stably used for a long time after completion. Furthermore, since it is an aspect of the cast refractory, it is also possible to manufacture a large block having an arbitrary shape. By using this large block, the working time of the worker in a narrow furnace and in a high temperature atmosphere can be shortened. Combined with the above, the repair period can be shortened and the manufacturing cost can be reduced.

なお、本流し込み耐火物をコークス炉の補修に適用する場合、その施工方法は特に限定されない。例えば、本流し込み耐火物を使用して成形耐火物を生成し、当該成形耐火物を積み上げることで施工してもよく、特許文献3に開示されているような施工場所において型枠を組み、当該型枠により流し込み施工をしてもよい。   In addition, when applying a main casting refractory for repair of a coke oven, the construction method is not specifically limited. For example, a cast refractory may be used to produce a molded refractory, and may be constructed by stacking the molded refractories. Pouring may be performed using a formwork.

また、成形耐火物を得る場合、例えば、以下の手順によることができる。まず、万能ミキサー、モルタルミキサー、平ミキサー、ボルテックスミキサー、二軸混練機などの公知の混練ミキサーを使用して上述の原料を混練する。混練により生成された本発明に係る流し込み耐火物を、所望形状の型枠に流し込む。その際、棒状バイブレータ、型枠振動、テーブル振動などの方法によって、振動を加えてもよい。所定時間が経過して流し込み耐火物が硬化した後、成形耐火物を型枠から外して乾燥する。この乾燥では、電熱式乾燥、温風乾燥、熱風乾燥、輻射加熱式乾燥、バーナー乾燥などの公知の乾燥方法を利用できる。   Moreover, when obtaining a molded refractory, it can follow the following procedures, for example. First, the above-described raw materials are kneaded using a known kneading mixer such as a universal mixer, mortar mixer, flat mixer, vortex mixer, or twin screw kneader. The cast refractory according to the present invention produced by kneading is poured into a mold having a desired shape. In that case, you may add a vibration by methods, such as a rod-like vibrator, a formwork vibration, and table vibration. After the predetermined time has elapsed and the cast refractory is cured, the molded refractory is removed from the mold and dried. In this drying, a known drying method such as electrothermal drying, hot air drying, hot air drying, radiation heating drying, or burner drying can be used.

以下に実施例および比較例を提示して、本発明の流し込み耐火物を説明する。   Examples and comparative examples are presented below to illustrate the cast refractory of the present invention.

表1、表2に示す配合割合で流し込み耐火物を作成し、コークス炉補修用の流し込み耐火物として特性を評価した。各流し込み耐火物で使用した非晶質のシリカ質原料は、SiO成分の質量割合が99.5%以上の溶融シリカである。なお、溶融シリカの粒子径は、0.4〜3mm(0.4mm以上かつ3mm以下)である。また、各流し込み耐火物で使用した結晶質のシリカ質原料は珪石れんが屑と珪石原料である。珪石れんが屑は、トリジマイトを85質量%、クリストバライトを3質量%含有している。また、珪石原料はクォーツを主成分としている。なお、珪石れんが屑および珪石原料の粒子径は、1mm以下である。なお、アルミナセメントとして、1号セメントを使用している。 Cast refractories were prepared at the blending ratios shown in Tables 1 and 2, and the properties were evaluated as cast refractories for coke oven repair. The amorphous siliceous raw material used in each cast refractory is fused silica having a mass ratio of SiO 2 component of 99.5% or more. In addition, the particle diameter of a fused silica is 0.4-3 mm (0.4 mm or more and 3 mm or less). In addition, the crystalline siliceous raw materials used in each cast refractory are silica brick scrap and silica raw materials. Silica brick scrap contains 85% by mass of tridymite and 3% by mass of cristobalite. In addition, the quartz raw material is mainly composed of quartz. In addition, the particle diameter of a silica brick waste and a silica raw material is 1 mm or less. In addition, No. 1 cement is used as the alumina cement.

各流し込み耐火物による成形耐火物について、養生後の曲げ強度、乾燥後の曲げ強度、耐熱スポーリング性、熱膨張率およびクリープ特性を評価し、各項目についての評価結果を表1、表2中に記載した。以下、各試験項目について簡単に説明する。   For molded refractories with each cast refractory, the bending strength after curing, the bending strength after drying, the heat spalling property, the thermal expansion coefficient, and the creep characteristics are evaluated. The evaluation results for each item are shown in Tables 1 and 2 It was described in. Hereinafter, each test item will be briefly described.

なお、各試験サンプルは、以下の手順により形成している。まず、各流し込み耐火物の原料を、万能ミキサーで3分間混練した。混練物(流し込み耐火物)は、振動テーブル上に配置した後述の各形状の型枠内に流し込み、振動を与えながら鋳込みを実施した。鋳込み終了後、鋳込み面に濡らした布を被せ、さらにプラスチック袋の中に各型枠をいれ、40℃の養生室で24時間養生を実施した。養生終了後、プラスチック袋から型枠を取り出して鋳込み面に被せた布を取り外し、脱枠した後、110℃の熱風式乾燥機で24時間乾燥した。   Each test sample is formed by the following procedure. First, each cast refractory material was kneaded for 3 minutes with a universal mixer. The kneaded material (cast-in refractory) was poured into molds having various shapes, which will be described later, placed on a vibration table and cast while applying vibration. After casting, the cast surface was covered with a wet cloth, each mold was placed in a plastic bag, and curing was performed in a curing room at 40 ° C. for 24 hours. After curing, the mold was taken out from the plastic bag, the cloth covered on the casting surface was removed, the frame was removed, and then dried with a hot air dryer at 110 ° C. for 24 hours.

養生後の曲げ強度および乾燥後の曲げ強度は、40mm×40mm×160mmの形状を有する養生後試験サンプルおよび乾燥後試験サンプルの曲げ強度を3点曲げ試験により常温において評価した。養生後の強度が低い場合、脱枠時に成形耐火物に割れや欠けが発生したり、破壊したりする。また、乾燥後の曲げ強度が低い場合、施工時に成形耐火物に割れや欠けが発生したり、破壊したりする。そのため、両項目とも実用に耐える十分な強度を有している必要がある。表中の記号は、「◎」は、強度が極めて高いことを示し、「○」は、実用上問題のない強度であることを示している。「△」は、強度がやや弱く余裕度が少ないことを示し、「×」は、強度が極めて低く実用上問題があることを示している。   Regarding the bending strength after curing and the bending strength after drying, the bending strength of the post-curing test sample and the post-drying test sample having a shape of 40 mm × 40 mm × 160 mm was evaluated at room temperature by a three-point bending test. When the strength after curing is low, the molded refractory is cracked or chipped at the time of deframement, or it is destroyed. In addition, when the bending strength after drying is low, the molded refractory is cracked or chipped or destroyed during construction. Therefore, both items need to have sufficient strength to withstand practical use. In the table, “◎” indicates that the strength is extremely high, and “◯” indicates that the strength has no practical problem. “Δ” indicates that the strength is slightly weak and the margin is low, and “×” indicates that the strength is extremely low and there is a problem in practical use.

耐熱スポーリング性は、65mm×115mm×230mmの形状を有する乾燥後試験サンプルを500℃に保持した電気炉内で20分間加熱し、取り出した試験サンプル表面の亀裂の状態により評価した。耐熱スポーリング性が低い場合、コークス炉に施工後、昇温時に割れたり、破壊したりする。すなわち、積み上げたコークス炉壁の崩落を防止するためにも、耐熱スポーリング性は十分に高い必要がある。表中の記号は、「◎」は、亀裂がないことを示し、「○」は、実用上許容できる微亀裂が発生したことを示し、「×」は、実用上許容できない太い亀裂が発生したことを示している。   The heat spalling resistance was evaluated based on the state of cracks on the surface of the test sample taken out by heating the test sample after drying having a shape of 65 mm × 115 mm × 230 mm in an electric furnace maintained at 500 ° C. for 20 minutes. If the heat spalling property is low, it will crack or break when the temperature rises after it is applied to the coke oven. That is, in order to prevent the accumulated coke oven wall from collapsing, the heat spalling resistance needs to be sufficiently high. The symbol in the table indicates that “◎” indicates that there is no crack, “○” indicates that a practically acceptable microcrack has occurred, and “×” indicates that a thick crack that is not acceptable in practice has occurred. It is shown that.

熱膨張率は、20mm×15mm×85mmの形状を有する乾燥後試験サンプルを熱膨張測定装置(JIS R 2207-1 準拠)により得た、大気雰囲気、1200℃における熱膨張率により評価した。熱膨張率が高い場合、昇温時の成形耐火物に亀裂が発生する。亀裂発生を抑制するためには昇温速度を低下しなければならず、昇温時間が長くなり施工工期も長くなる。すなわち、昇温時間を短縮するためには、熱膨張率が小さいことが好ましい。一方、熱膨張率が小さすぎる場合は、未補修のれんがとの熱膨張差が大きくなりすぎるため好ましくない。このため、適切な熱膨張率を有することが望ましい。表中の記号は、「◎」は、熱膨張率が未補修部分との間にアンバランスを生じない適正範囲内にあることを示し、「○大」は、熱膨張率がやや大きいが許容範囲内であることを示し、「○小」は、熱膨張率がやや小さいが許容範囲内であることを示している。また、「×大」は、熱膨張率が大きすぎて許容範囲から外れることを示し、「×小」は、熱膨張率が小さすぎて許容範囲から外れることを示している。   The coefficient of thermal expansion was evaluated based on the coefficient of thermal expansion at 1200 ° C. in an air atmosphere in which a post-drying test sample having a shape of 20 mm × 15 mm × 85 mm was obtained using a thermal expansion measuring device (based on JIS R 2207-1). When the coefficient of thermal expansion is high, cracks occur in the molded refractory when the temperature is raised. In order to suppress the occurrence of cracks, the heating rate must be reduced, the heating time becomes longer, and the construction work period becomes longer. That is, in order to shorten the temperature raising time, it is preferable that the coefficient of thermal expansion is small. On the other hand, if the coefficient of thermal expansion is too small, the difference in thermal expansion from the unrepaired brick becomes too large, which is not preferable. For this reason, it is desirable to have an appropriate coefficient of thermal expansion. The symbol in the table indicates that “◎” indicates that the coefficient of thermal expansion is within an appropriate range that does not cause an imbalance with the unrepaired part, and “○ large” indicates that the coefficient of thermal expansion is slightly large, but acceptable. “O small” indicates that the coefficient of thermal expansion is slightly small but within the allowable range. “X large” indicates that the coefficient of thermal expansion is too large and deviates from the allowable range, and “× small” indicates that the coefficient of thermal expansion is too small and deviates from the allowable range.

クリープ特性は、直径40mm×高さ40mmの形状を有する乾燥後試験サンプルを、0.4MPaの荷重をかけた状態で加熱したときのクリープ変形量により評価した。なお、加熱条件は、5℃/分で1450℃まで加熱し、1450℃で25時間保持している。また、クリープ変形量は、温度が1450℃に達した時点を起点とし、25時間後の変形量により得ている。クリープ変形量が大きい場合、加熱によって発生する熱応力および壁の自重によって耐火物が変形し、側壁の崩壊やせり出しが発生する。すなわち、側壁のせり出しを抑制するためには、クリープ変形量が小さい必要がある。表中の記号は、「○」は、クリープ変形量が許容範囲内であることを示し、「×」は、クリープ変形量が許容範囲外であることを示している。   Creep characteristics were evaluated by the amount of creep deformation when a test sample after drying having a shape of 40 mm in diameter and 40 mm in height was heated under a load of 0.4 MPa. In addition, the heating conditions are heating to 1450 ° C. at 5 ° C./min and holding at 1450 ° C. for 25 hours. The amount of creep deformation is obtained from the amount of deformation after 25 hours starting from the time when the temperature reaches 1450 ° C. When the amount of creep deformation is large, the refractory is deformed by the thermal stress generated by heating and the weight of the wall, and the side wall collapses or protrudes. That is, in order to suppress the protrusion of the side wall, the amount of creep deformation needs to be small. In the table, “◯” indicates that the amount of creep deformation is within the allowable range, and “X” indicates that the amount of creep deformation is outside the allowable range.

Figure 2013234092
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Figure 2013234092
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表1、表2から理解できるように、実施例1〜13では、比較例1〜10に比べて、養生後曲げ強度、乾燥後曲げ強度、耐熱スポーリング性、熱膨張率、クリープ特性の各特性について総合的に優れているといえる。   As can be understood from Tables 1 and 2, in Examples 1 to 13, each of each of the bending strength after curing, bending strength after drying, thermal spalling property, thermal expansion coefficient, and creep characteristics are compared with Comparative Examples 1 to 10. It can be said that the characteristics are excellent overall.

ここで、表1および表2に示す配合について簡単に説明する。   Here, the formulations shown in Tables 1 and 2 will be briefly described.

表1において、実施例1〜5は、溶融シリカと珪石れんが屑との配合割合を変更している。実施例6、7は、実施例1と実施例5の配合における珪石れんが屑の一部に代えてクォーツを主成分とする珪石原料を使用している。実施例8、9は、ヒュームドシリカの配合割合を変更している。実施例10、11は、コロイダルシリカの配合割合を変更している。実施例12、13は、アルミナセメントの配合割合を変更している。   In Table 1, Examples 1-5 have changed the compounding ratio of a fused silica and a silica brick brick. In Examples 6 and 7, a silica material containing quartz as a main component is used instead of a part of the silica brick waste in the combination of Examples 1 and 5. In Examples 8 and 9, the blending ratio of fumed silica is changed. In Examples 10 and 11, the blending ratio of colloidal silica is changed. In Examples 12 and 13, the mixing ratio of the alumina cement is changed.

表2において、比較例1、2は、実施例1〜5の配合において、溶融シリカと珪石れんが屑との配合割合を変更している。比較例3、4は、実施例8、9の配合において、ヒュームドシリカの配合割合を変更している。比較例5は、実施例10、11の配合において、コロイダルシリカに代えて水を使用している。比較例6、7は、実施例10、11の配合において、コロイダルシリカの配合割合を変更している。比較例8、9は、実施例12、13の配合において、アルミナセメントの配合割合を変更している。比較例10は、実施例12、13の配合において、アルミナセメントに代えてポルトランドセメントを使用している。なお、比較例10では、混練直後に凝集が開始するため型枠に流し込むことができず試験サンプルを作成することできなかった。そのため、表2の評価結果には、評価できなかったことを示す記号「−」を記載している。   In Table 2, the comparative examples 1 and 2 are changing the compounding ratio of a fused silica and a silica stone brick in the mixing | blending of Examples 1-5. In Comparative Examples 3 and 4, the blending ratio of fumed silica in the blends of Examples 8 and 9 is changed. Comparative Example 5 uses water instead of colloidal silica in the formulations of Examples 10 and 11. In Comparative Examples 6 and 7, the blending ratio of colloidal silica is changed in the blending of Examples 10 and 11. In Comparative Examples 8 and 9, the blending ratio of the alumina cement is changed in the blending of Examples 12 and 13. Comparative Example 10 uses Portland cement instead of alumina cement in the formulations of Examples 12 and 13. In Comparative Example 10, agglomeration started immediately after kneading, so it could not be poured into the mold and a test sample could not be prepared. Therefore, in the evaluation results of Table 2, the symbol “−” indicating that the evaluation could not be performed is described.

表1、表2から理解できるように、実施例1〜5では良好な特性が得られているのに対し、溶融シリカの配合量を減少するとともに珪石れんが屑の配合量を増大した比較例1では、耐熱スポーリング性が悪化し、熱膨張率が大きい結果を示している。すなわち、比較例1では十分な膨張抑制効果が得られていない。また、溶融シリカの配合量を増大するとともに珪石れんが屑の配合量を減少した比較例2では、熱膨張率が小さくなりすぎ、また、クリープ特性も悪化している。   As can be understood from Tables 1 and 2, in Examples 1 to 5, good characteristics were obtained, whereas Comparative Example 1 in which the blended amount of silica brick was increased while the blended amount of fused silica was decreased. Shows a result that the heat-resistant spalling property is deteriorated and the coefficient of thermal expansion is large. That is, in Comparative Example 1, a sufficient expansion suppressing effect is not obtained. Moreover, in Comparative Example 2 in which the blending amount of fused silica was increased and the blending amount of silica brick was reduced, the coefficient of thermal expansion was too small, and the creep characteristics were also deteriorated.

また、実施例8、9では良好な特性が得られているのに対し、ヒュームドシリカの配合量を減少した比較例3では、養生後の曲げ強度および乾燥後の曲げ強度がやや低下している。すなわち、比較例3では、流し込み耐火物の流動性が低下し、緻密な成形耐火物が得られていない。また、ヒュームドシリカの配合量を増大した比較例4では、ヒュームドシリカに起因する急激な焼結のため、耐熱スポーリング特性およびクリープ特性が悪化する結果となった。   In Examples 8 and 9, good characteristics were obtained, whereas in Comparative Example 3 in which the amount of fumed silica was reduced, the bending strength after curing and the bending strength after drying were slightly reduced. Yes. That is, in Comparative Example 3, the flowability of the cast refractory is lowered, and a dense molded refractory is not obtained. Moreover, in the comparative example 4 which increased the compounding quantity of the fumed silica, it resulted in the heat resistant spalling characteristic and the creep characteristic getting worse because of rapid sintering resulting from the fumed silica.

また、実施例10、11では良好な特性が得られているのに対し、コロイダルシリカの配合量を減少した比較例6では、耐熱スポーリング性が悪化している。すなわち、比較例6では、コロイダルシリカ添加による十分な耐熱スポーリング性向上効果が得られていない。また、コロイダルシリカに代えて水を添加した比較例5では、養生後の曲げ強度、および乾燥後の曲げ強度も低下する結果となった。一方、コロイダルシリカの配合量を増大した比較例7では、キャスタブルが分離し易くなった結果、養生後の曲げ強度および乾燥後の曲げ強度がやや低下する結果となった。   Moreover, in Examples 10 and 11, good characteristics were obtained, whereas in Comparative Example 6 in which the amount of colloidal silica was reduced, the heat spalling property was deteriorated. That is, in Comparative Example 6, a sufficient heat spalling improvement effect due to the addition of colloidal silica is not obtained. Moreover, in the comparative example 5 which added water instead of colloidal silica, the bending strength after curing and the bending strength after drying were also reduced. On the other hand, in Comparative Example 7 in which the amount of colloidal silica was increased, the castable was easily separated, and as a result, the bending strength after curing and the bending strength after drying were slightly lowered.

また、実施例12、13では良好な特性が得られているのに対し、アルミナセメントの配合量を減少した比較例8では、養生後の曲げ強度、乾燥後の曲げ強度が低下するとともに、耐熱スポーリング性が悪化する結果となった。また、アルミナセメントの配合量を増大した比較例9では、耐火物中のAl量が多くなった結果、クリープ特性が許容できない程度にまで大きくなる結果となった。 Further, in Examples 12 and 13, good characteristics were obtained, whereas in Comparative Example 8 in which the amount of alumina cement was reduced, the bending strength after curing and the bending strength after drying decreased, and the heat resistance As a result, the spalling performance deteriorated. In Comparative Example 9 in which the amount of alumina cement was increased, the amount of Al 2 O 3 in the refractory increased, resulting in an increase in the creep characteristics to an unacceptable level.

以上説明したように、本発明の各実施例によれば、総合的に優れた特性を有する、流し込み耐火物が得られる。   As described above, according to each embodiment of the present invention, a cast refractory having comprehensively excellent characteristics can be obtained.

本発明は、従来と比較して、炉壁補修の作業時間および補修完了後の昇温時間を短縮することができ、流し込み耐火物として有用である。   The present invention can reduce the furnace wall repair work time and the temperature rise time after completion of repair, and is useful as a cast refractory.

Claims (4)

SiO成分の質量割合が99%以上である非晶質のシリカ質原料を、40〜65質量%、
クォーツ、トリジマイト、クリストバライトの一種または二種以上を、35〜60質量%、
からなる骨材原料と、
ヒュームドシリカ、コロイダルシリカおよびアルミナセメントを含む添加物と、
を含む流し込み耐火物。
An amorphous siliceous raw material having a mass ratio of SiO 2 component of 99% or more is 40 to 65 mass%,
35 to 60% by mass of one or more of quartz, tridymite and cristobalite,
An aggregate material consisting of
An additive comprising fumed silica, colloidal silica and alumina cement;
Cast refractory containing.
前記ヒュームドシリカの添加量が、前記骨材原料100質量%に対して外掛けで8〜17質量%である、請求項1に記載の流し込み耐火物。   2. The cast refractory according to claim 1, wherein the amount of the fumed silica added is 8 to 17% by mass on the basis of 100% by mass of the aggregate raw material. 前記コロイダルシリカの添加量が、前記骨材原料100質量%に対して外掛けで5〜15質量%である、請求項1または2に記載の流し込み耐火物。   The cast refractory according to claim 1 or 2, wherein an addition amount of the colloidal silica is 5 to 15% by mass on the basis of 100% by mass of the aggregate raw material. 前記アルミナセメントの添加量が、前記骨材原料100質量%に対して外掛けで1.0〜5.0質量%である、請求項1から3のいずれか1項に記載の流し込み耐火物。   The cast refractory according to any one of claims 1 to 3, wherein an addition amount of the alumina cement is 1.0 to 5.0 mass% as an outer shell with respect to 100 mass% of the aggregate raw material.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105294119A (en) * 2015-09-08 2016-02-03 武汉理工大学 Low-temperature sintering and wear-resisting fire-resisting patching material for CFBB (Circulating Fluidized Bed Boiler) and preparation method thereof
JP2016210643A (en) * 2015-05-01 2016-12-15 新日鐵住金株式会社 Refractory composition and refractory concrete block using the same
WO2017146254A1 (en) * 2016-02-25 2017-08-31 新日鐵住金株式会社 Precast-block refractory for coke oven
JP2018028030A (en) * 2016-08-19 2018-02-22 株式会社メガテック Repair method of coke oven
KR20210021758A (en) * 2019-08-19 2021-03-02 조선내화 주식회사 Precast large refractory block for coke oven and its manufacturing method

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2016210643A (en) * 2015-05-01 2016-12-15 新日鐵住金株式会社 Refractory composition and refractory concrete block using the same
CN105294119A (en) * 2015-09-08 2016-02-03 武汉理工大学 Low-temperature sintering and wear-resisting fire-resisting patching material for CFBB (Circulating Fluidized Bed Boiler) and preparation method thereof
WO2017146254A1 (en) * 2016-02-25 2017-08-31 新日鐵住金株式会社 Precast-block refractory for coke oven
KR20180112843A (en) * 2016-02-25 2018-10-12 신닛테츠스미킨 카부시키카이샤 Pre-cast block refractory for coke ovens
JPWO2017146254A1 (en) * 2016-02-25 2018-12-20 黒崎播磨株式会社 Precast block refractory for coke oven
CN109072085A (en) * 2016-02-25 2018-12-21 新日铁住金株式会社 The prefabricated blocky refractory material of coke oven
KR102098273B1 (en) 2016-02-25 2020-04-07 닛폰세이테츠 가부시키가이샤 Precast block refractories for coke oven
CN109072085B (en) * 2016-02-25 2021-06-08 日本制铁株式会社 Precast block refractory for coke oven
JP2018028030A (en) * 2016-08-19 2018-02-22 株式会社メガテック Repair method of coke oven
KR20210021758A (en) * 2019-08-19 2021-03-02 조선내화 주식회사 Precast large refractory block for coke oven and its manufacturing method
KR102293460B1 (en) * 2019-08-19 2021-08-26 조선내화 주식회사 Precast large refractory block for coke oven and its manufacturing method

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