JP3037625B2 - 焼付け補修材 - Google Patents
焼付け補修材Info
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- JP3037625B2 JP3037625B2 JP8339439A JP33943996A JP3037625B2 JP 3037625 B2 JP3037625 B2 JP 3037625B2 JP 8339439 A JP8339439 A JP 8339439A JP 33943996 A JP33943996 A JP 33943996A JP 3037625 B2 JP3037625 B2 JP 3037625B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種精錬炉、溶融
金属容器などを熱間で補修するための焼付け補修材に関
するものである。
金属容器などを熱間で補修するための焼付け補修材に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、転炉、ＡＯＤ炉、電気炉、ＬＦ鍋
等各種精錬炉や容器の炉壁、炉底部等の損傷部位へ施工
される熱間補修材として、熱間吹付材、熱間焼付材等が
使用されている。このような熱間焼付材としては、ドロ
マイト、マグネシア等の耐火原料をコールタールバイン
ダーにて混練した稠度がある塊状物を、例えば転炉では
出鋼後炉口より炉内損傷部に投入し、炉内熱により溶流
展開し焼き付けさせることにより補修されるものであ
る。
等各種精錬炉や容器の炉壁、炉底部等の損傷部位へ施工
される熱間補修材として、熱間吹付材、熱間焼付材等が
使用されている。このような熱間焼付材としては、ドロ
マイト、マグネシア等の耐火原料をコールタールバイン
ダーにて混練した稠度がある塊状物を、例えば転炉では
出鋼後炉口より炉内損傷部に投入し、炉内熱により溶流
展開し焼き付けさせることにより補修されるものであ
る。
【０００３】焼付材としての必要な特性は、経時変化が
ないこと、広がり性がよいこと、接着性がよいこと、耐
用性がよいこと、焼付け硬化時間が短いこと等である。
コールタールバインダーを使用した焼付材は経時変化、
広がり性、耐用性には問題がないが、硬化時間が長いと
いう問題があった。
ないこと、広がり性がよいこと、接着性がよいこと、耐
用性がよいこと、焼付け硬化時間が短いこと等である。
コールタールバインダーを使用した焼付材は経時変化、
広がり性、耐用性には問題がないが、硬化時間が長いと
いう問題があった。
【０００４】そのため、従来のコールタールバインダー
を使用した塊状焼付材の焼付け時間が長い欠点を解消す
る方法として、焼付け時間の短縮化を狙って、液体ノボ
ラック型フェノール樹脂を使用した粘稠な流動性のある
練状焼付材が提案され効果を上げている（特開平３−１
２６６７９号公報および特公平６−３１１６１号公報）
が、フェノール樹脂液に溶剤が含まれるために、炭化し
た時の残留カーボンが少ないために硬化体の強度が低
く、また、粘調な流動性のある焼付材であるために、保
管中に粗粒子の沈降分離による経時変化があるという問
題がある。
を使用した塊状焼付材の焼付け時間が長い欠点を解消す
る方法として、焼付け時間の短縮化を狙って、液体ノボ
ラック型フェノール樹脂を使用した粘稠な流動性のある
練状焼付材が提案され効果を上げている（特開平３−１
２６６７９号公報および特公平６−３１１６１号公報）
が、フェノール樹脂液に溶剤が含まれるために、炭化し
た時の残留カーボンが少ないために硬化体の強度が低
く、また、粘調な流動性のある焼付材であるために、保
管中に粗粒子の沈降分離による経時変化があるという問
題がある。
【０００５】また、焼付け時間の短縮、耐用性向上を狙
って、塩基性耐火原料混合粉体にピッチおよび／または
クレオソート油で被覆処理した粉体に、助燃剤、湿潤剤
として重油、Ｃ9 留分主体の芳香族石油樹脂等を添加し
てなる粉体焼付材が提案されている（特開平４−１７０
３７０号公報）が、硬化時間が短くなりカーボン結合に
よる硬化体強度も高いために耐用性に優れるが、助燃
剤、湿潤剤として添加さているクレオソート油や重油に
より夏期保管中に固化するという問題がある。
って、塩基性耐火原料混合粉体にピッチおよび／または
クレオソート油で被覆処理した粉体に、助燃剤、湿潤剤
として重油、Ｃ9 留分主体の芳香族石油樹脂等を添加し
てなる粉体焼付材が提案されている（特開平４−１７０
３７０号公報）が、硬化時間が短くなりカーボン結合に
よる硬化体強度も高いために耐用性に優れるが、助燃
剤、湿潤剤として添加さているクレオソート油や重油に
より夏期保管中に固化するという問題がある。
【０００６】更に、熱間でカーボン結合を形成する物質
と、流動化助剤としてラクタム類を添加した焼付材が提
案されている（特開平６−１５７１４９号公報）が、ラ
クタム類が潮解性が強いこと、また、水、アルカリ金属
存在で開環重合してポリアミドに変化するという問題が
あり、夏期や高温多湿条件下での保管において固化する
という問題がある。
と、流動化助剤としてラクタム類を添加した焼付材が提
案されている（特開平６−１５７１４９号公報）が、ラ
クタム類が潮解性が強いこと、また、水、アルカリ金属
存在で開環重合してポリアミドに変化するという問題が
あり、夏期や高温多湿条件下での保管において固化する
という問題がある。
【０００７】また、熱間でカーボン結合を形成する物質
と、流動化助剤としてジフェニル又はジフェニルアミン
を添加した焼付材が提案されている（特開平８−１６９
７７２号公報）が、接着強度が従来のものと比較して十
分であるとはいえない。
と、流動化助剤としてジフェニル又はジフェニルアミン
を添加した焼付材が提案されている（特開平８−１６９
７７２号公報）が、接着強度が従来のものと比較して十
分であるとはいえない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、各種精錬炉
に使用されているマグネシア・カーボンれんがのような
カーボン結合れんがに対して、補修材として母材との接
着性、耐用性の点から、熱間でカーボンボンドを形成
し、沈降分離、経時変化がなく、熱間での広がり性が大
きく、施工後の焼付け時間が短く、耐用性の高い焼付け
粉末状補修材の提供を課題とする。
に使用されているマグネシア・カーボンれんがのような
カーボン結合れんがに対して、補修材として母材との接
着性、耐用性の点から、熱間でカーボンボンドを形成
し、沈降分離、経時変化がなく、熱間での広がり性が大
きく、施工後の焼付け時間が短く、耐用性の高い焼付け
粉末状補修材の提供を課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の焼付け補修材
は、耐火材料１００重量部に対して、結晶ナフタリンを
流動化助剤として１重量部〜２０重量部、及び熱間でカ
ーボンボンドを形成する物質として３００℃以下の軟化
点を有するピッチを５重量部〜４０重量部の割合で配合
してなり、粉末状であることを特徴とする。
は、耐火材料１００重量部に対して、結晶ナフタリンを
流動化助剤として１重量部〜２０重量部、及び熱間でカ
ーボンボンドを形成する物質として３００℃以下の軟化
点を有するピッチを５重量部〜４０重量部の割合で配合
してなり、粉末状であることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】本発明に使用する耐火材料は、補
修部位に使用されている母材に合わせた材質が使用で
き、例えばマグネシア、ドロマイト、カルシアなどの塩
基性酸化物や、アルミナ、クロミアなどの中性酸化物、
シリカ、ジルコン、ジルコニアなどの酸性酸化物、炭
素、炭化珪素、窒化珪素などの非酸化物などの１種また
は２種以上の組合せたものである。耐火材料の粒度は通
常の不定形耐火材に用いられる、例えば０．３ｍｍ以下
の微粉が２０％〜６０％程度に調整したものが好まし
い。
修部位に使用されている母材に合わせた材質が使用で
き、例えばマグネシア、ドロマイト、カルシアなどの塩
基性酸化物や、アルミナ、クロミアなどの中性酸化物、
シリカ、ジルコン、ジルコニアなどの酸性酸化物、炭
素、炭化珪素、窒化珪素などの非酸化物などの１種また
は２種以上の組合せたものである。耐火材料の粒度は通
常の不定形耐火材に用いられる、例えば０．３ｍｍ以下
の微粉が２０％〜６０％程度に調整したものが好まし
い。
【００１１】また、熱間でカーボンボンドを形成する物
質としては主にピッチ類が使用でき、フェノール樹脂類
の併用も可能である。その添加量は耐火材料１００重量
部に対して５重量部〜４０重量部、より好ましくは１０
重量部〜３０重量部である。この量が５重量部未満では
十分なカーボンボンドが形成されず、強度、接着性に劣
る施工体となる。４０重量部を越えた場合では、見掛気
孔率の大きな施工体となり、耐スラグ性に劣る。本発明
で使用するピッチは石炭系、石油系いずれでもよく、ま
た、その軟化点は炉熱によって溶融し、流動状態とする
役目を持っているため、軟化点が３００℃以下に限定さ
れるが、通常１００〜２００℃のものが好ましい。
質としては主にピッチ類が使用でき、フェノール樹脂類
の併用も可能である。その添加量は耐火材料１００重量
部に対して５重量部〜４０重量部、より好ましくは１０
重量部〜３０重量部である。この量が５重量部未満では
十分なカーボンボンドが形成されず、強度、接着性に劣
る施工体となる。４０重量部を越えた場合では、見掛気
孔率の大きな施工体となり、耐スラグ性に劣る。本発明
で使用するピッチは石炭系、石油系いずれでもよく、ま
た、その軟化点は炉熱によって溶融し、流動状態とする
役目を持っているため、軟化点が３００℃以下に限定さ
れるが、通常１００〜２００℃のものが好ましい。
【００１２】また、フェノール樹脂としては、熱可塑性
のノボラックタイプのものが好ましく、融点が１２０℃
以下のものであって、室温で粉末状、フレーク状のもの
が使用可能である。
のノボラックタイプのものが好ましく、融点が１２０℃
以下のものであって、室温で粉末状、フレーク状のもの
が使用可能である。
【００１３】さらに、本発明で使用するナフタリンは、
石炭乾留の副産物として得られる精製ナフタリンで、白
色または無色の光沢を有する鱗状結晶、融点８０．３
℃、沸点２１０℃、吸湿性なし、水に不溶であり、ピッ
チとは極めて相溶性が高いもので、熱間でピッチと溶け
合って焼付材の優れた流動促進作用を発現し、２１０℃
以上の温度で速やかに蒸発・燃焼してピッチの炭化促進
作用に働き、硬化時間の短縮効果を発揮する。また、ピ
ッチとの高い相溶性により低粘性化したピッチと耐火骨
材、炉壁との濡れ性が向上し、高い接着強度が得られる
等優れた効果がある。
石炭乾留の副産物として得られる精製ナフタリンで、白
色または無色の光沢を有する鱗状結晶、融点８０．３
℃、沸点２１０℃、吸湿性なし、水に不溶であり、ピッ
チとは極めて相溶性が高いもので、熱間でピッチと溶け
合って焼付材の優れた流動促進作用を発現し、２１０℃
以上の温度で速やかに蒸発・燃焼してピッチの炭化促進
作用に働き、硬化時間の短縮効果を発揮する。また、ピ
ッチとの高い相溶性により低粘性化したピッチと耐火骨
材、炉壁との濡れ性が向上し、高い接着強度が得られる
等優れた効果がある。
【００１４】その添加量は、耐火骨材１００重量部に対
して１〜２０重量部であり、好ましくは１〜１５重量部
である。１重量部未満であると熱間での焼付材の広がり
性が不充分であり、２０重量部を越えた場合には、施工
体が多孔質となり耐蝕性が低下し、いずれも好ましくな
い。
して１〜２０重量部であり、好ましくは１〜１５重量部
である。１重量部未満であると熱間での焼付材の広がり
性が不充分であり、２０重量部を越えた場合には、施工
体が多孔質となり耐蝕性が低下し、いずれも好ましくな
い。
【００１５】その他に、酸化防止や施工体強度の向上を
目的として、金属粉末等の併用も可能である。
目的として、金属粉末等の併用も可能である。
【００１６】本発明においては、結合剤に粉末状のもの
を使用し、粉末状補修材とするもので、運搬、保管が容
易であり、経時変化もほとんどない。
を使用し、粉末状補修材とするもので、運搬、保管が容
易であり、経時変化もほとんどない。
【００１７】補修される各種精錬炉は少なくとも６００
℃以上の高熱であり、本発明の補修材に含まれているナ
フタリンは炉壁の保有熱により溶融し、補修材全体が流
動状態となって広がり、補修部位の細部まで流動すると
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、カーボンボンドが形成される。このナフタリン
は溶融し、流動を開始すると共に揮発、分解し、燃焼逸
散するので焼付け時間は短時間で終了する。
℃以上の高熱であり、本発明の補修材に含まれているナ
フタリンは炉壁の保有熱により溶融し、補修材全体が流
動状態となって広がり、補修部位の細部まで流動すると
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、カーボンボンドが形成される。このナフタリン
は溶融し、流動を開始すると共に揮発、分解し、燃焼逸
散するので焼付け時間は短時間で終了する。
【００１８】本発明では、相溶性に優れた流動促進剤を
使用するために、ピッチのみを用いた焼付材より、充填
性、接着性に優れ、耐用性も優れている。更に、ナフタ
リンは、揮発、分解によって低分子化し、炉内の熱によ
り燃焼するので、発煙は少なく、且つ、燃焼熱により熱
硬化の遅いピッチ、フェノール樹脂などの結合剤の炭化
も促進される。
使用するために、ピッチのみを用いた焼付材より、充填
性、接着性に優れ、耐用性も優れている。更に、ナフタ
リンは、揮発、分解によって低分子化し、炉内の熱によ
り燃焼するので、発煙は少なく、且つ、燃焼熱により熱
硬化の遅いピッチ、フェノール樹脂などの結合剤の炭化
も促進される。
【００１９】
【実施例】実施例１〜５は、本発明の焼付け補修材に関
する実施例であり、比較例１は耐火材に熱可塑性液体フ
ェノール樹脂を添加したもの、比較例２はピッチと流動
化剤としてε−カプロラクタムを添加したもの、比較例
３は耐火材にピッチと流動化助剤としてジフェニルを添
加したもの、比較例４は耐火材にピッチを添加したも
の、比較例５は耐火材料にピッチと助燃剤、湿潤剤とし
てクレオソート油と重油を添加したものである。
する実施例であり、比較例１は耐火材に熱可塑性液体フ
ェノール樹脂を添加したもの、比較例２はピッチと流動
化剤としてε−カプロラクタムを添加したもの、比較例
３は耐火材にピッチと流動化助剤としてジフェニルを添
加したもの、比較例４は耐火材にピッチを添加したも
の、比較例５は耐火材料にピッチと助燃剤、湿潤剤とし
てクレオソート油と重油を添加したものである。
【００２０】表１に示す配合８００ｇを１０００℃に保
持した炉内のキャスタブル板上に投入し、消火後、炉内
よりキャスタブル板を取り出し、焼付材が広がった直径
の平均値を広がり性として測定した。
持した炉内のキャスタブル板上に投入し、消火後、炉内
よりキャスタブル板を取り出し、焼付材が広がった直径
の平均値を広がり性として測定した。
【００２１】硬化時間は１０００℃に保持したマグネシ
アれんがの上に内径５３ｍｍ×４０ｈリング状金枠を載
せ、試料２００ｇ投入し、全体が硬化するまでの時間を
測定した。試料が硬化した後、直ちに剪断接着強度測定
機により、接着強度を測定した。また、１０００℃に保
持した炉内にマグネシアれんがによる囲いの中に１ｋｇ
投入し、硬化後、その硬化体の物性も測定した。
アれんがの上に内径５３ｍｍ×４０ｈリング状金枠を載
せ、試料２００ｇ投入し、全体が硬化するまでの時間を
測定した。試料が硬化した後、直ちに剪断接着強度測定
機により、接着強度を測定した。また、１０００℃に保
持した炉内にマグネシアれんがによる囲いの中に１ｋｇ
投入し、硬化後、その硬化体の物性も測定した。
【００２２】更に、保管テストとして５０℃の温度中に
内径５０ｍｍ×５０ｈの金枠に試料を１５０ｇ充填し、
０．２５ｋｇ／ｃｍ2 の荷重を掛け、１ｈｒ保持後抜き
出した時崩壊するものを良好とした。また、液体フェノ
ール樹脂で混練した焼付材は、混練物を３日間室温放置
した時の上部の分離液層深さで保管性をテストした。
内径５０ｍｍ×５０ｈの金枠に試料を１５０ｇ充填し、
０．２５ｋｇ／ｃｍ2 の荷重を掛け、１ｈｒ保持後抜き
出した時崩壊するものを良好とした。また、液体フェノ
ール樹脂で混練した焼付材は、混練物を３日間室温放置
した時の上部の分離液層深さで保管性をテストした。
【００２３】その結果を、表１、表２に同時に示す。な
お、表における組成は重量部である。
お、表における組成は重量部である。
【００２４】
【表１】
【００２５】*1 融点８５℃のノボラック樹脂（数平
均分子量８１５）
均分子量８１５）
【００２６】
【表２】
【００２７】*2 ノボラック樹脂（数平均分子量２６
５）の５０％トリエチレングリコール溶液、粘度５５Ｐ
（２５℃）（住友デュレズ（株）製） 本発明の焼付け補修材は、比較の補修材に比較して広が
り性で示される流動性、硬化時間で示される焼付け時間
が良好であった。更に、施工体の気孔率の低さ、接着強
度の高さにより耐食性、耐用性が格段に良くなると考え
られる。
５）の５０％トリエチレングリコール溶液、粘度５５Ｐ
（２５℃）（住友デュレズ（株）製） 本発明の焼付け補修材は、比較の補修材に比較して広が
り性で示される流動性、硬化時間で示される焼付け時間
が良好であった。更に、施工体の気孔率の低さ、接着強
度の高さにより耐食性、耐用性が格段に良くなると考え
られる。
【００２８】また、経時変化を表す保管テストでは、本
発明の焼付け補修材は固化現象は見られないが、比較例
２および比較例５の焼付け補修材は、固化現象が見ら
れ、夏期の経時変化が予想される。更に、液体フェノー
ル樹脂使用の比較例１には粗粒の沈降分離が見られ、経
時変化が認められる。
発明の焼付け補修材は固化現象は見られないが、比較例
２および比較例５の焼付け補修材は、固化現象が見ら
れ、夏期の経時変化が予想される。更に、液体フェノー
ル樹脂使用の比較例１には粗粒の沈降分離が見られ、経
時変化が認められる。
【００２９】
【発明の効果】本発明の焼付け補修材は、流動化助剤と
してナフタリンを使用するので、熱間での広がり性、硬
化性、接着性、施工体物性が良好であり、焼付材の耐用
性向上につながる。しかも、夏期の固化現象、沈降分離
などの経時変化がないために、輸送や保管が簡便にで
き、取扱、施工が簡単で、短時間で焼付け施工ができる
優れた焼付け補修材である。
してナフタリンを使用するので、熱間での広がり性、硬
化性、接着性、施工体物性が良好であり、焼付材の耐用
性向上につながる。しかも、夏期の固化現象、沈降分離
などの経時変化がないために、輸送や保管が簡便にで
き、取扱、施工が簡単で、短時間で焼付け施工ができる
優れた焼付け補修材である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C04B 35/66 F27D 1/16
Claims (1)
- 【請求項１】 耐火材料１００重量部に対して、結晶ナ
フタリンを流動化助剤として１重量部〜２０重量部、及
び熱間でカーボンボンドを形成する物質として３００℃
以下の軟化点を有するピッチを５重量部〜４０重量部の
割合で配合してなり、粉末状であることを特徴とする焼
付け補修材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8339439A JP3037625B2 (ja) | 1996-12-19 | 1996-12-19 | 焼付け補修材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8339439A JP3037625B2 (ja) | 1996-12-19 | 1996-12-19 | 焼付け補修材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10182252A JPH10182252A (ja) | 1998-07-07 |
| JP3037625B2 true JP3037625B2 (ja) | 2000-04-24 |
Family
ID=18327483
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8339439A Expired - Fee Related JP3037625B2 (ja) | 1996-12-19 | 1996-12-19 | 焼付け補修材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3037625B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP6383033B1 (ja) * | 2017-03-10 | 2018-08-29 | 黒崎播磨株式会社 | 焼付け補修材 |
-
1996
- 1996-12-19 JP JP8339439A patent/JP3037625B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10182252A (ja) | 1998-07-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |