JP3282963B2 - 焼付け補修材 - Google Patents
焼付け補修材Info
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- JP3282963B2 JP3282963B2 JP06279196A JP6279196A JP3282963B2 JP 3282963 B2 JP3282963 B2 JP 3282963B2 JP 06279196 A JP06279196 A JP 06279196A JP 6279196 A JP6279196 A JP 6279196A JP 3282963 B2 JP3282963 B2 JP 3282963B2
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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され、炉内熱により溶
流展開し焼き付く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され、炉内熱により溶
流展開し焼き付く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、経時変化し
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、液体ノボラック型フェノール樹脂を使用
して、焼付け時間の短縮化を狙って、粘稠な流動性ある
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、粘稠な流動性が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、液体ノボラック型フェノール樹脂を使用
して、焼付け時間の短縮化を狙って、粘稠な流動性ある
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、粘稠な流動性が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末に助燃剤、湿潤剤と
して重油、Ｃ9 留分主体の芳香族炭化水素系石油樹脂等
を添加してなる粉体焼付材が提案されており（特開平４
−１７０３７０号公報）、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てい
るが、助燃剤、湿潤剤として添加されているクレオソー
ト油、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末に助燃剤、湿潤剤と
して重油、Ｃ9 留分主体の芳香族炭化水素系石油樹脂等
を添加してなる粉体焼付材が提案されており（特開平４
−１７０３７０号公報）、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てい
るが、助燃剤、湿潤剤として添加されているクレオソー
ト油、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、流動化剤としてラクタム類よりなる焼付材が提案さ
れている（特開平６−１５７１４９号公報）が、流動化
剤として使用するラクタム類が潮解性が強いこと、ある
いは水、アルカリ金属の存在下で開環重合してポリアミ
ドに変化する性質などにより夏期、高温多湿での保管で
は固化するという問題がある。
と、流動化剤としてラクタム類よりなる焼付材が提案さ
れている（特開平６−１５７１４９号公報）が、流動化
剤として使用するラクタム類が潮解性が強いこと、ある
いは水、アルカリ金属の存在下で開環重合してポリアミ
ドに変化する性質などにより夏期、高温多湿での保管で
は固化するという問題がある。
【０００７】
【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、
かつ、沈降分離、経時変化なく、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
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、
かつ、沈降分離、経時変化なく、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
補修材の提供を課題とする。
【０００８】
【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、ナフサ分解油のＣ5 留分
重合物であって、３０℃で粉末状で軟化点が７０℃〜２
００℃の脂肪族炭化水素系重合樹脂、脂環族炭化水素系
重合樹脂、エステル基含有脂環族炭化水素系重合樹脂、
水酸基含有脂環族炭化水素系重合樹脂の少なくとも１種
以上から選択される石油樹脂を５重量部〜３０重量部、
および熱間でカーボンボンドを形成する物質を５重量部
〜４０重量部の割合で配合してなる。
は、耐火材料１００重量部に、ナフサ分解油のＣ5 留分
重合物であって、３０℃で粉末状で軟化点が７０℃〜２
００℃の脂肪族炭化水素系重合樹脂、脂環族炭化水素系
重合樹脂、エステル基含有脂環族炭化水素系重合樹脂、
水酸基含有脂環族炭化水素系重合樹脂の少なくとも１種
以上から選択される石油樹脂を５重量部〜３０重量部、
および熱間でカーボンボンドを形成する物質を５重量部
〜４０重量部の割合で配合してなる。
【０００９】
【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％〜６
０％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％〜６
０％程度に調整したものが好ましい。
【００１０】また、熱間でカーボンボンドを形成する物
質としてはタール・ピッチ類、フェノール樹脂類等が使
用でき、その添加量は耐火材料１００重量％に対して５
重量％〜４０重量％、より好ましくは８重量％〜２０重
量％である。この量が５重量％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％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。
質としてはタール・ピッチ類、フェノール樹脂類等が使
用でき、その添加量は耐火材料１００重量％に対して５
重量％〜４０重量％、より好ましくは８重量％〜２０重
量％である。この量が５重量％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％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。
【００１１】更に、本発明は流動促進剤、助燃剤とし
て、ナフサ分解油のＣ5 留分重合物である石油樹脂を使
用する。ナフサ分解油のＣ5 留分重合物は、Ｃ5 留分中
の１，３−ペンタジエンを主原料として、カチオン重合
して得られる構造式（式中、ｍ、ｎは正の整数）
て、ナフサ分解油のＣ5 留分重合物である石油樹脂を使
用する。ナフサ分解油のＣ5 留分重合物は、Ｃ5 留分中
の１，３−ペンタジエンを主原料として、カチオン重合
して得られる構造式（式中、ｍ、ｎは正の整数）
【００１２】
【化１】
【００１３】で示されるＣ5 系石油樹脂（脂肪族）系石
油樹脂、或いはナフサ分解油のＣ5留分中に含まれるジ
シクロペンタジエン（ＤＣＰＤ）を熱重合して得られる
構造式（式中、ｌ、ｍ、ｎは正の整数）
油樹脂、或いはナフサ分解油のＣ5留分中に含まれるジ
シクロペンタジエン（ＤＣＰＤ）を熱重合して得られる
構造式（式中、ｌ、ｍ、ｎは正の整数）
【００１４】
【化２】
【００１５】で示されるＤＣＰＤ（脂環族）系石油樹
脂、或いはＤＣＰＤと極性モノマー（エステル基、水酸
基等を有するモノマー）とを共重合させた樹脂である。
いずれも３０℃で粉末状であって、軟化点７０℃〜２０
０℃、好ましくは９０℃〜１５０℃の温度範囲で、軟化
し溶融するものである。このような脂肪族炭化水素系重
合樹脂、脂環族炭化水素系重合樹脂、エステル基含有脂
環族炭化水素系重合樹脂、水酸基含有脂環族炭化水素系
重合樹脂の少なくとも１種以上から選択され、熱間での
焼付材の流動化促進作用等の点に効果を示すものであ
る。
脂、或いはＤＣＰＤと極性モノマー（エステル基、水酸
基等を有するモノマー）とを共重合させた樹脂である。
いずれも３０℃で粉末状であって、軟化点７０℃〜２０
０℃、好ましくは９０℃〜１５０℃の温度範囲で、軟化
し溶融するものである。このような脂肪族炭化水素系重
合樹脂、脂環族炭化水素系重合樹脂、エステル基含有脂
環族炭化水素系重合樹脂、水酸基含有脂環族炭化水素系
重合樹脂の少なくとも１種以上から選択され、熱間での
焼付材の流動化促進作用等の点に効果を示すものであ
る。
【００１６】その添加量は、耐火材料１００重量％に対
して５重量％〜３０重量％、より好ましくは７重量％〜
２０重量％であり、５重量％未満では熱間での焼付材の
広がり性が不十分であり、３０重量％を越えた場合では
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５重量％〜３０重量％、より好ましくは７重量％〜
２０重量％であり、５重量％未満では熱間での焼付材の
広がり性が不十分であり、３０重量％を越えた場合では
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。
【００１７】その他に酸化防止、施工体強度アップなど
のために金属粉末などの併用も可能である。
のために金属粉末などの併用も可能である。
【００１８】本発明においては、結合材である熱間でカ
ーボンボンドを形成する物質として粉末状のものを使用
した場合は粉末状補修材として使用し、液状のものを使
用すれば練土状となるのでプレス成形した成形体として
使用するとよい。いずれの形態でも運搬、保管が容易で
あり、経時変化もほとんどない。
ーボンボンドを形成する物質として粉末状のものを使用
した場合は粉末状補修材として使用し、液状のものを使
用すれば練土状となるのでプレス成形した成形体として
使用するとよい。いずれの形態でも運搬、保管が容易で
あり、経時変化もほとんどない。
【００１９】本発明の焼付け補修材を使用するにあたっ
ては、各種精錬炉などの補修部位に本発明の焼付け補修
材を適当な方法で投入し、焼付けるだけでよい。
ては、各種精錬炉などの補修部位に本発明の焼付け補修
材を適当な方法で投入し、焼付けるだけでよい。
【００２０】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
フサ分解油のＣ5 留分重合物である石油樹脂は、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、熱間でカーボンボンドを形成する物質の作用で
補修材が硬化した後、カーボンボンドが形成される。
℃以上の高熱であり、本発明の補修材に含まれているナ
フサ分解油のＣ5 留分重合物である石油樹脂は、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、熱間でカーボンボンドを形成する物質の作用で
補修材が硬化した後、カーボンボンドが形成される。
【００２１】本発明におけるナフサ分解油のＣ5 留分重
合物である石油樹脂は、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。
合物である石油樹脂は、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。
【００２２】本発明では流動促進剤を使用するために、
タールや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、本発明のナフサ
分解油のＣ5 留分重合物である石油樹脂は、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タール、
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。以下、実施例により本発明を説明する。
タールや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、本発明のナフサ
分解油のＣ5 留分重合物である石油樹脂は、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タール、
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。以下、実施例により本発明を説明する。
【００２３】
【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は耐火材にピッチを添加し
たもの、比較例２はピッチと湿潤、助燃剤としてクレオ
ソート油及び重油を添加したもの、比較例３は耐火材に
粉末状のフェノール樹脂を添加したもの、比較例４は耐
火材に液体ノボラックフェノール樹脂を添加したもの、
比較例５は耐火材料に粉末状のフェノール樹脂及びε−
カプロラクタムを添加したものである。
する実施例であり、比較例１は耐火材にピッチを添加し
たもの、比較例２はピッチと湿潤、助燃剤としてクレオ
ソート油及び重油を添加したもの、比較例３は耐火材に
粉末状のフェノール樹脂を添加したもの、比較例４は耐
火材に液体ノボラックフェノール樹脂を添加したもの、
比較例５は耐火材料に粉末状のフェノール樹脂及びε−
カプロラクタムを添加したものである。
【００２４】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。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×４
０ｈ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て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。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相深さで保管性をテストした。
その結果を、表１、表２に同時に示す。
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。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×４
０ｈ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て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。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相深さで保管性をテストした。
その結果を、表１、表２に同時に示す。
【００２５】
【表１】
【００２６】*1 数平均分子量４６０、軟化点１２５
℃*2 数平均分子量４２０、軟化点１００℃、ケン化価
１７５ mgKOH／ｇ*3 数平均分子量３８０、軟化点１００℃、水酸基価
２２０ mgKOH／ｇ*4 数平均分子量１１００、軟化点９５℃*5 数平均分子量８１５、融点８５℃
℃*2 数平均分子量４２０、軟化点１００℃、ケン化価
１７５ mgKOH／ｇ*3 数平均分子量３８０、軟化点１００℃、水酸基価
２２０ mgKOH／ｇ*4 数平均分子量１１００、軟化点９５℃*5 数平均分子量８１５、融点８５℃
【００２７】
【表２】
【００２８】*5 融点８５℃のノボラック樹脂（数平
均分子量８１５）*6 ノボラック樹脂（数平均分子量２６５）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） このように、本発明実施例において、比較例に比較して
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
着強度の高さが耐食性、耐用性を格段に良くするものと
考えられる。
均分子量８１５）*6 ノボラック樹脂（数平均分子量２６５）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） このように、本発明実施例において、比較例に比較して
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
着強度の高さが耐食性、耐用性を格段に良くするものと
考えられる。
【００２９】また、本発明実施例は、経時変化を表わす
保管テストにおいて、比較例２及び比較例５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４は粗粒の沈降分離が見ら
れ、経時変化が認められる。
保管テストにおいて、比較例２及び比較例５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４は粗粒の沈降分離が見ら
れ、経時変化が認められる。
【００３０】
【発明の効果】本発明では、流動促進、助燃材としてナ
フサ分解油のＣ5 留分重合物である石油樹脂を使用する
ことによって、熱間での広がり性、硬化性、接着性、施
工体物性が良好となり、焼付け補修材の耐用性向上につ
ながるのである。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、
取り扱い、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が得られる。
フサ分解油のＣ5 留分重合物である石油樹脂を使用する
ことによって、熱間での広がり性、硬化性、接着性、施
工体物性が良好となり、焼付け補修材の耐用性向上につ
ながるのである。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、
取り扱い、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が得られる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平１−150790（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−170370（ＪＰ，Ａ) 特開 昭56−98274（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−20204（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) F27D 1/16 C04B 35/66
Claims (1)
- 【請求項１】 耐火材料１００重量部に、ナフサ分解油
のＣ5 留分重合物であって、３０℃で粉末状で軟化点が
７０℃〜２００℃の脂肪族炭化水素系重合樹脂、脂環族
炭化水素系重合樹脂、エステル基含有脂環族炭化水素系
重合樹脂、水酸基含有脂環族炭化水素系重合樹脂の少な
くとも１種以上から選択される石油樹脂を５重量部〜３
０重量部、および熱間でカーボンボンドを形成する物質
を５重量部〜４０重量部の割合で配合してなる焼付け補
修材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06279196A JP3282963B2 (ja) | 1996-03-19 | 1996-03-19 | 焼付け補修材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP06279196A JP3282963B2 (ja) | 1996-03-19 | 1996-03-19 | 焼付け補修材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09250881A JPH09250881A (ja) | 1997-09-22 |
| JP3282963B2 true JP3282963B2 (ja) | 2002-05-20 |
Family
ID=13210535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP06279196A Expired - Fee Related JP3282963B2 (ja) | 1996-03-19 | 1996-03-19 | 焼付け補修材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3282963B2 (ja) |
-
1996
- 1996-03-19 JP JP06279196A patent/JP3282963B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09250881A (ja) | 1997-09-22 |
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