JP2928625B2 - 焼付補修材 - Google Patents

焼付補修材

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Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、製鋼転炉等の各種炉やタンディッシュ
（湯溜り）などを熱間にて乾式で補修するのに好適に用
いられる焼付補修材に関する。
「従来の技術」 従来、例えば製鋼転炉では、その熱間における乾式の
焼付補修材として主にMgO骨材が用いられている。このM
gO骨材は、通常結合材あるいは流動化材となる各種の乾
式粉末等が添加されて補修材とされ、この状態で用いら
れる。
ところで、近年では補修材についても高強度が要求さ
れることから、このMgO骨材にドロマイト骨材を加えた
ものが用いられるようになっている。これらの混合され
た骨材は、その使用に際し、結合材あるいは流動化材な
どとして、ピッチやタール、熱硬化性樹脂、熱可塑性樹
脂、多価アルコール、さらには水等が適宜添加されるこ
とによって補修材とされ、各種用途に応じて使用されて
いる。
「発明が解決しようとする課題」 しかしながら、上記MgO骨材とドロマイト骨材とを用
いた補修材にあっては以下に述べる不都合がある。
結合材あるいは流動化材としてピッチやタールを添加
したものにあっては、その焼付補修時において、添加し
たピッチやタールの一部が燃焼や熱分解を起こすことな
どによって発煙し、作業環境を悪化させたり製品へ悪影
響を及ぼすといった恐れがあり、さらには焼付作業に長
時間を要し、生産性を損なうといった問題がある。
また、熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂を添加したものに
あっては、上記のものに比べ量は少ないものの発煙が認
められ、また保存性が悪く長期の保管が困難であるとい
った問題がある。
さらに、多価アルコールを添加したものにあってはや
はり発煙が認められ、水を添加して混練したものにあっ
ては事前に混練する必要があるため手間を要し、生産性
を損なうといった問題がある。
この発明は上記課題に鑑みてなされたもので、その目
的とするところは、製鋼転炉等の熱間における焼付補修
を行なう際の生産性を向上させるとともに、発煙がなく
作業環境等を損なうことのない焼付補修材を提供するこ
とにある。
「課題を解決するための手段」 この発明の焼付補修材では、MgO骨材および表面にCaC
O3被覆層を形成した特殊ドロマイト骨材をその総量で35
〜84.2重量％配合し、これにメタ珪酸塩の水和物を15〜
50重量％、炭酸カルシウムを0.1〜10重量％、リン酸ガ
ラスを0.1〜５重量％それぞれ添加し、さらにこれを混
合してなることを上記課題の解決手段とした。
以下、この発明の焼付補修材を詳しく説明する。
この焼付補修材においては、MgO骨材とドロマイト骨
材とはその総量で35〜84.2重量％配合される。MgO骨材
については従来一般に用いられているものを用いること
ができ、またその粒度についても特に限定されるもので
はないが、得られる補修材の強度や流動性、充填性の点
から、粒径7.0mm〜0.1mm程度のものが好ましい。ドロマ
イト骨材については、特に耐消化性を高めるため、通常
のドロマイト骨材あるいは合成ドロマイト骨材に炭酸ガ
スによる表面処理を施した特殊なものが用いられる。
ここで、炭酸ガスによる表面処理としては、補修材と
しての所望する性状によっても若干異なるが、ドロマイ
ト骨材あるいは合成ドロマイト骨材を、CO2ガス濃度が8
0％以上、温度が400〜800℃の雰囲気中にて３〜６時間
程度放置し、その表面をCO2と接触反応させてCaCO3被覆
層を形成する方法が好適に採用される。この場合に、処
理雰囲気のCO2ガス濃度を80％以上としたのは、この濃
度より低い濃度では後述するような所望する厚さの被覆
層を得るのに長時間を要するとともに、被覆層のCaCO3
が再分解するからである。さらにこの場合、形成するCa
CO3被覆層の厚さとしては、0.8〜1.0μｍとするのか好
ましい。なぜなら、厚さが0.8μｍ未満ではCaCO3被覆層
形成による耐消化性の向上が十分に期待できず、また1.
0μｍを越えてもそれ以上の耐消化性向上の効果が望め
ないからである。
なお、このような表面処理は、被処理物であるドロマ
イトあるいは合成ドロマイトを、予め決められた、骨材
としての所望する粒度構成に調整した後行なうのが好ま
しい。
なぜなら、表面処理後に粒度構成を行なうと、炭酸化
されていない粒子内部が破砕面として表面に露出し、水
和反応を起こして耐消化性を損なうからである。また、
このような特殊ドロマイト骨材の粒度についても特に限
定されるものではないが、上述したMgO骨材の場合と同
様の理由により、粒径7mm以下程度のものが好ましい。
また、これら骨材には、結合材あるいは流動化材とし
て、メタ珪酸塩の水和物が15〜50重量％、炭酸カルシウ
ムが0.1〜10重量％、リン酸ガラスが0.1〜５重量％添加
される。
メタ珪酸塩の水和物としては、特にメタ珪酸ナトリウ
ムの５水塩あるいは９水塩が好適に用いられるが、本発
明はこれらに限定されることなく、例えば硫酸マグネシ
ウムの７水塩を併用することもできる。
ここで、メタ珪酸塩水和物を配合添加するのは、補修
材として熱間に投入された際、該水和物が脱水し、補修
材に水が添加された状態となることから、補修材の流動
性が確保されるからである。また、メタ珪酸塩水和物の
添加量を15〜50重量％としたのは、15重量％未満では補
修材の十分な流動性が確保できず、また50重量％を越え
ると補修材中の粗粒と微粉との分離が顕著になり、補修
材によって得られる補修部分の十分な強度を確保するの
が困難になるからである。
炭酸カルシウムについては、一般に用いられているも
のを使用することができ、これを配合添加するのは、得
られる補修材の充填性を向上せしめるためである。すな
わち、上述したように骨材にメタ珪酸塩の水和物を添加
したものにあっては、その流動性は確保できるものの、
補修材中における粗粒と微粉との分離を抑制するには十
分でなく、また充填性にも劣るなどの理由により得られ
る補修面上部にふくれが生じるなどの課題があった。し
かし、炭酸カルシウムを配合添加することによって初め
て、メタ珪酸塩の水和物の添加による効果を損なうこと
なく、粗粒と微粉との分離を抑制し、その充填性を改善
したのである。また、炭酸カルシウムの添加量を0.1〜1
0重量％としたのは、0.1重量％未満では充填性向上等の
効果が十分発揮されず、また10重量％を越えると補修材
の流動性を損なうからである。
なお、この炭酸カルシウムの粒度についても特に限定
されるものではないが、より充填性を高めるためには粒
径10μｍ以下程度のものが好ましい。
リン酸ガラスとしては、リン酸を主要成分の一つとし
て含む通常のリン酸ガラスも使用可能であるが、本発明
においては、例えば太平化学株式会社製のＬ−２やＬ−
５［商品名］などのように水に対し難溶となるような特
殊な処理がなされた難溶性リン酸ガラスがより好適に用
いられる。また、これを配合添加するのは、従来、一般
にリン酸を焼付補修材に添加すれば、強度の向上は望め
るものの流動性を損なうといった欠点があるのを、リン
酸ガラス、特に上記難溶性リン酸ガラスを添加すれば、
上記欠点が解消されるばかりでなく、粗粒と微粉との分
離を抑制するといった効果が得られるからである。ま
た、リン酸ガラスの添加量を0.1〜５重量％としたの
は、上述した炭酸カルシウムの場合と同様に、0.1重量
％未満では粗粒と微粒との分離を抑制するなどの効果が
十分発揮されず、また５重量％を越えると補修材の流動
性を損なうからである。
そして、このように配合された骨材および添加ざい
を、ミキサー等により均一に混合し、本発明の熱間補修
材を得る。
なお、本発明の熱間補修材は、上記した添加材の他
に、使用目的に応じて他の添加材を加えてもよいのはも
ちろんであり、特許請求の範囲に記載した添加材の配合
量の範囲にあれば当然本発明の範囲内とされる。また、
骨材の総量の範囲については、他の添加材の配合範囲か
ら算出したものであり、特に臨界的な意味をもつもので
はない。
このようにして配合された焼付補修材にあっては、Mg
O骨材と表面処理により耐消化性を向上した特殊ドロマ
イト骨材とを混合して用いることによって補修材として
の十分に大きな強度が確保され、またメタ珪酸塩の水和
物を添加することによって使用時における補修材の流動
性が確保され、さらに炭酸カルシウムとリン酸ガラスと
を添加することによって充填性の向上および粗粒と微粉
の分離の抑制効果が確保されることから、補修に際して
の焼付時間を従来に比べ大幅に短縮することができる。
また、補修後形成された補修部分は、粗粒と微粉との分
離がないことなどからふくれなどが発生することなく全
体が均一であり、したがって長期の使用にも十分耐え得
る高耐用のものとなる。さらに、この補修材では、ピッ
チやタール、あるいは熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂を用
いていないので、使用時において発煙することもなく、
したがって作業環境を損なう等の問題も全くないものと
なる。
「実施例」 第１表に示す配合により本発明の熱間補修材を４種類
作製した。
得られた補修材を製鋼転炉の補修に用いたところ、炉
内温度1000℃〜1200℃においていずれも発煙がなく、ま
た焼付時間はいずれも10分間であり十分に短い時間であ
った。
一方、比較のため、従来技術で述べた、ピッチとター
ルとを結合材として用いたものも同様にして補修に使用
したところ、発煙が多く認められ、また焼付時間は40分
間以上を要した。さらに、熱硬化性樹脂および熱可塑性
樹脂を結合材として用いたものも同様に補修に使用した
ところ、発煙が中程度に認められ、また焼付時間は15分
間を要した。
また、これら補修材によって得られた補修部分の耐用
性を調べたところ、従来品であるピッチ等を結合材とし
たものと樹脂を結合材としたものはともに同程度であ
り、これに対し本発明の実施例のものはいずれも約２倍
の耐用性が得られた。
「発明の効果」 以上説明したように本発明の焼付補修材は、MgO骨材
と表面処理により耐消化性を向上した特殊ドロマイト骨
材とを混合したことによって補修材としての十分に大き
な強度を確保し、またメタ珪酸塩の水和物を添加するこ
とによって使用時における補修材の流動性を確保し、さ
らに炭酸カルシウムとリン酸ガラスとを添加することに
よって充填性の向上および粗粒と微粉の分離の抑制効果
を確保したものであるから、補修に際しての焼付時間を
従来に比べ大幅に短縮することができ、よって生産性の
向上を図ることができる。また、粗粒と微粉との分離が
ないことなどから、補修後形成された補修部分にふくれ
などが発生することなく全体が均一となり、したがって
長期の使用にも十分耐え得る高耐用のものとなり、よっ
て生産コストの低減を図るとともに生産性の向上をも図
ることができる。さらに、この補修材では、ピッチやタ
ール、あるいは熱硬化性樹脂や熱可塑性樹脂を用いてい
ないので、使用時において発煙することもなく、したが
って作業環境を損なう等の問題も全くないものとなる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−134720（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C04B 35/02 - 35/84

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】MgO骨材および表面にCaCO3被覆層を形成し
    た特殊ドロマイト骨材をその総量で35〜84.2重量％配合
    し、これにメタ珪酸塩の水和物を15〜50重量％、炭酸カ
    ルシウムを0.1〜10重量％、リン酸ガラスを0.1〜５重量
    ％それぞれ添加し、さらにこれらを混合してなる焼付補
    修材。
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