JP3449673B2

JP3449673B2 - 吹付け施工方法

Info

Publication number: JP3449673B2
Application number: JP18971796A
Authority: JP
Inventors: 和也野田; 敏坂本; 泰史小野
Original assignee: AGC Ceramics Co Ltd
Current assignee: AGC Ceramics Co Ltd
Priority date: 1996-07-18
Filing date: 1996-07-18
Publication date: 2003-09-22
Anticipated expiration: 2016-07-18
Also published as: JPH1038473A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、高炉樋をはじめと
して、各種窯炉の内張材、取鍋等の精錬容器の内張り
材、精錬用ランス材等を吹付けにより施工するための方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】高炉樋には、混練坏土を流し込み、次い
でバイブレーターで坏土に振動を加えて坏土の流動性を
高めて流し込み施工している。最近は、流し込み耐火物
の施工作業を省力化するため、振動を与えなくても施工
可能な自己流動性を有する流し込み耐火物が開発され、
実用に供され始めている。

【０００３】そして、これら流し込み耐火物を使用した
後、損傷箇所に吹付け補修することにより耐用を延ばす
方法がよく行われている。しかし、従来行われている耐
火物の吹付け施工方法は、乾いた粉体の坏土または流動
性がない湿らせた坏土を空気流に乗せて配管で吹付けノ
ズルに送り、吹付けノズルの箇所で水分を注入する乾式
または半乾式と呼ばれる方法であるため、気孔率が小さ
く、強度および耐食性に優れた吹付け耐火物を施工でき
なかった。

【０００４】すなわち、従来の吹付け施工方法では、坏
土中の細かい粒子の分散が不充分な状態で吹付け施工さ
れるため、坏土中に多くの空気が取り込まれて気孔率が
大きく嵩比重の小さい耐火物になる。このため吹付け補
修材は、流し込み材に比べて耐用が短かった。

【０００５】特公平２−２７３０８や特開昭６２−３６
０７１では、施工時における粉塵の発生を抑制するた
め、予め不定形耐火物用粉体組成物にある程度の水分を
混合しておき、足りない水分と急結剤の水溶液を吹付け
ノズルで注入する方法を提案しているが、気流搬送配管
が不定形耐火物の坏土で閉塞しないようにするため不定
形耐火物用粉体組成物に予め混合できる水分の量に限界
があり、空気の取り込みや粉塵の発生を充分には回避で
きなかった。また、吹付け施工時にはリバウンドによる
ロスが相当量発生し、粉塵が周囲にまき散らされるとい
う作業環境上の問題もあった。

【０００６】また、吹付けノズルの直前で搬送されてき
た湿った坏土に残りの水分を注入する場合、吹付け施工
する坏土中の水分の分布が不均一になるのを避けられな
い。特に流動性を向上させるとともに不定形耐火物を緻
密化するための耐火性超微粉を混合してある不定形耐火
物を施工する場合には、不定形耐火物用粉体組成物に混
合しておく水分の絶対量が少なく、吹付け施工は一層困
難であった。

【０００７】一方、材料面でも従来高炉樋には種々の材
料が使用されており、なかでもアルミナ−炭化ケイ素−
カーボン系材料は好ましく使用されているものである。
特にアルミナは、耐熱性、耐食性付与として、また炭化
ケイ素は、耐摩耗性付与、耐熱スポール性付与、耐浸透
性付与として重用されている。

【０００８】また、カーボン質は耐熱スポール性付与、
耐浸透性付与として有用なものである。しかしながら、
このようなアルミナ、炭化ケイ素、カーボンの使用に関
していえば、従来の前記した吹付け方法では、得られる
施工体の気孔率が大きく、耐食性、耐摩耗性、耐酸化性
等の点で充分その材料特性を生かしきれていなかったの
が実情である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、前述
の従来技術の問題点に鑑み、施工した耐火物壁の組織が
緻密で耐用性の長いアルミナ、炭化ケイ素を骨材として
含有する耐火壁を形成しうる吹付け施工方法を提供する
ことにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は前述の課題を達
成すべくなされたものであり、本発明の吹付け施工方法
は、アルミナ質骨材と炭化ケイ素質骨材とを含む耐火性
骨材と耐火性粉末からなる耐火組成物であって、アルミ
ナ質骨材を７〜７０重量％と炭化ケイ素質骨材を１０〜
４５重量％それぞれ含有する耐火組成物に、所定量の水
を加えて混練した自己流動性を有する坏土を所定量の急
結剤とともに吹付けることを特徴とする吹付け施工方法
である。

【００１１】また、望ましい実施態様の１つは、耐火性
骨材の一部としてカーボン質骨材を、耐火性骨材と耐火
性粉末の合量中０．１〜１０重量％含有する耐火性組成
物を使用する。

【００１２】さらに別の望ましい態様については、以下
に詳しく説明する。

【００１３】本発明の吹付施工方法の主な特徴は、自己
流動性を有する不定形耐火物の坏土を圧送ポンプと圧送
配管によって施工現場に圧送する点にある。この方法に
よれば、予め所要の水分を混合してある不定形耐火物の
坏土を圧送ポンプと圧送配管で施工現場に送ることがで
き、予め所要の水分を混合してあることによって坏土中
の水の分布が均等であり、圧縮空気を注入するまでの坏
土中には粒子の周囲に随伴する空気がほとんどなく、坏
土にキャリアである圧縮空気を注入したときに巻き込ま
れる気泡も、そのほとんどが吹付け施工時に坏土から放
出され、その結果として気孔率が小さい不定形耐火物の
施工体が得られる。

【００１４】本発明の吹付け施工方法では、圧縮空気の
他に所要量の急結剤が坏土中に注入され、ノズル配管を
経て吹付けノズルから施工箇所に吹付けられた坏土は注
入後急速に流動性が低下する。このため、たとえば垂直
な壁面に坏土を吹付け施工しても、吹付けられた坏土が
壁面から流れ落ちたりせずに施工できる。また、ノズル
配管の先に吹付けノズルが接続されていることによって
吹付けノズルに接続する配管は一本で済み、吹付けノズ
ルの上下左右への移動操作は容易である。また好ましく
はノズル配管をフレキシブルな配管として屈曲しやすく
することで人手による吹付け施工を容易にすることがで
きる。

【００１５】なお、圧送ポンプとしては、市販品を入手
できることから、ピストン式またはスクイーズ式の圧送
ポンプを使用するのが好ましい。スクイーズ式とは、ダ
イヤフラムを圧縮空気で駆動するダイヤフラム式ポン
プ、弾性を有するチューブをローラでしごいて坏土を圧
送するポンプ等をいう。これらの圧送ポンプとしては、
圧送する坏土の脈動が小さくなるように、好ましくは複
数のダイヤフラム、複数のチューブまたは複数のピスト
ンを備えた圧送ポンプを使用するのが好ましい。

【００１６】急結剤の注入箇所は、圧縮空気の注入口の
下流または圧縮空気の注入口と同位置とするのが好まし
い。急結剤を注入後の坏土は急速に硬化を起こした状態
でノズル配管を通って、吹付けノズルに送られ吹付けノ
ズルから吹付け施工される。急結剤を注入後の坏土は、
ノズル配管を通過中に乱流の撹拌を受け、坏土中により
よく分散され、その結果坏土に注入する急結剤の所要量
を減少できる。ノズル配管の長さは、好ましくは１００
ｍｍ以上、特には２００ｍｍ以上とすることで乱流の撹
拌の効果が得られる。

【００１７】ノズル配管を設けなかったり、吹付けノズ
ル部に急結剤注入口を設けると、急結剤の分散不良や急
結不良を起こし、吹付け後の坏土にダレ落ちが生じた
り、これを防止するために、多量の急結剤を注入すると
吹付けノズル部での閉塞を起こしたり、耐火物性能の低
下を引き起こすため好ましくない。

【００１８】圧送配管およびノズル配管は、人手によっ
て吹付けたり位置の移動を行うが、ポンプへの圧送負荷
を低下させるために配管は５０Ａ以上（ＪＩＳＧ３４
５２による、以下同様）が好ましく、配管中が坏土で満
たされるとかなりの重量となる。

【００１９】ここで、急結剤の注入箇所を、圧縮空気の
注入口の下流、さらに好ましくは１ｍ以上下流に設ける
ことで、圧縮空気の注入口より下流の配管内の坏土は、
空送状態になるため、配管重量が軽くなり人手によるハ
ンドリングが容易となる。

【００２０】急結剤の注入箇所を圧縮空気の注入口と同
位置にすると、急結後の坏土の空送負荷区間は、ノズル
配管部のみでよく、注入する空気量を低下できるため、
特に低水量（実施例と同じ基準で好ましくは５〜７％）
で施工されるので不定形耐火物で発生する粉塵量を低下
させうる。ここで、ノズル配管より上流の圧送配管は坏
土で満たされて重くなるため、配管サイズは５０Ａ前後
とするのが好ましい。

【００２１】急結剤の注入箇所を圧縮空気注入口と同位
置にする場合の一つの態様としては、坏土に注入される
圧縮空気の一部または全部を使用し、急結剤が注入され
る。特に坏土に注入される圧縮空気の全部を急結剤の注
入に使用した場合には、圧縮空気は急結剤と一緒に共通
する配管によって坏土に注入されるので、圧縮空気を坏
土に注入するそれ独自の配管が省ける。

【００２２】本発明では坏土の流動性を約２０℃の室温
下でコーン型を用いて評価する。すなわち、耐火組成物
に約２０℃の水を加えて混練した直後の坏土を、上端内
径５０ｍｍ、下端内径１００ｍｍ、高さ１５０ｍｍで上
下端が開口した円錐台形状のコーン型に混練直後の坏土
を流し込んで充たし、コーン型を上方に抜き取って６０
秒間静置したときの広がり直径（２方向の広がりを測定
した平均値、以下フロー値という）で表示する。

【００２３】坏土はフロー値が１６５ｍｍ以上あれば自
己流動性を呈する。しかし、圧送ポンプと圧送配管で混
練された坏土を施工現場に、容易、かつ滞りなく送れる
ように、圧送ポンプで圧送する坏土のフロー値は、アル
ミナと炭化ケイ素を主成分とする本発明の耐火組成物の
坏土としては１８０ｍｍ以上、さらには２００ｍｍ以上
とするのが好ましい。フロー値が大きい坏土を使用すれ
ば、圧送ポンプの吸い込み抵抗と圧送配管内の流動抵抗
を小さくでき、圧送配管の直径の低減や坏土の長距離圧
送を実現できる。

【００２４】本発明で使用する耐火組成物中の耐火性骨
材は、不定形耐火物に耐熱性や耐食性を付与する耐火物
の主要な成分である。耐火性骨材としては、高い充填密
度が得られる粒度分布を有するものがよく、予め粗粒、
中粒および細粒に分級した耐火性骨材を、高い充填密度
が得られるように再調合したものを使用するのが好まし
い。耐火性骨材の充填密度を高くできれば、耐火性粉末
と坏土に自己流動性を付与するのに必要な混練水の量を
少なくできる。

【００２５】耐火性骨材としては、耐火性粉末より粒径
の大きいものであり、通常３０μｍ超の粒状物として使
用する。

【００２６】本発明で使用される耐火組成物は耐火性骨
材と耐火性粉末からなるが、耐火性骨材としてアルミナ
質と炭化ケイ素質を必須成分として含有するものであ
る。アルミナ質は、電融アルミナ、焼結アルミナなどの
Ａｌ₂Ｏ₃成分を重量％で９５％以上含むものが最適であ
るが、ボーキサイト、ムライト、バン土頁岩、シリマナ
イト、カイヤナイト、アンダリュウサイトなどのＡｌ₂
Ｏ₃を主成分とするものも好ましく使用できる。

【００２７】本発明において、アルミナ質骨材の配合割
合は、耐火性骨材と耐火性粉末の合量中、重量％で７〜
７０％である。

【００２８】また、炭化ケイ素（ＳｉＣ）質骨材は、重
量％でＳｉＣを９５％以上含むＳｉＣ質のものが好まし
く、配合割合は１０〜８０％である。これは１０％より
少ないと高炉出銑鍋や樋用としての充分な耐食性が得ら
れにくいとともに、過焼結を発生する恐れもあるからで
あり、一方、８０重量％より多いと自己流動性を付与す
るための混練水量を多く必要とするからである。望まし
い耐食性および流動性を確保するためには１５〜４５％
がより好ましい。

【００２９】本発明に好ましく用いられる耐火性骨材と
して、このほか、カーボン質、窒化ケイ素質、スピネル
質、ジルコン質などがあるが、なかでも高炉樋用などの
骨材としてはカーボン質が有用である。すなわち、カー
ボン質は、高炉出銑樋の蓋用には必要はないが、樋用ま
たは鍋用の骨材としては有用である。カーボンとして
は、黒鉛が最適であるが、粉末ピッチ等も好ましく使用
可能である。

【００３０】カーボン質骨材の配合割合は、耐火性骨材
と耐火性粉末の合量中において、カーボンとして０．５
〜５重量％が好ましい。

【００３１】これは、０．５重量％より少ないと、加熱
後の施工体組織が過焼結となり、施工体が剥離するし、
５重量％より多いと、自己流動性を付与するために必要
な水分量が多くなるとともに耐酸化性の低下、耐磨耗性
の低下を招くからである。より好ましくは１〜４重量％
である。

【００３２】本発明において使用する耐火性粉末として
は、アルミナセメント、アルミナ、ムライト、バン土頁
岩、スピネル、マグネシア、ジルコニア、ジルコン、窒
化ケイ素、炭化ケイ素、炭化ホウ素、ホウ化ジルコニウ
ムおよびヒュームドシリカ等の無定形シリカから選ばれ
る１種以上であって平均粒径が３０μｍ以下のものが好
ましい。

【００３３】なお、これらの耐火性粉末の一部として、
アルミナの平均粒径が１０μｍ以下、好ましくは５μｍ
以下、およびヒュームドシリカなどの平均粒径が１０μ
ｍ以下、好ましくは１μｍ以下の耐火性超微粉を使用す
ると、坏土中の水の量を減らすことができ、かつ坏土に
良好な流動性を付与できる。

【００３４】また、耐火性粉末の一部として、アルミナ
セメントを使用すれば、アルミナセメントが不定形耐火
物の結合剤として機能し、施工体は常温から高温までの
広い範囲において強度を保持できる。アルミナセメント
の好ましい使用割合は、耐火性骨材と耐火性粉末の合量
中０．５〜３重量％である。

【００３５】本発明において、耐火性骨材と耐火性粉末
の好ましい割合は、前者が７４〜９３％、後者が２６〜
７％であり、このようにすることで本発明の目的を達成
しうる吹付け耐火物組織が得られる。

【００３６】本発明では、所望の自己流動性を有する坏
土とすることが必要であり、そのために分散剤が必要で
ある。

【００３７】分散剤としては、使用する耐火性粉末およ
び耐火性骨材の種類に合わせて選定した粉末状で耐火組
成物に配合しておくことが好ましい。分散剤としては、
ポリメタリン酸塩類、ポリカルボン酸塩類、ポリアクリ
ル酸塩類およびβ−ナフタレンスルホン酸塩類から選ば
れる１種以上が好ましく、組成物の耐火性粉末と耐火性
骨材の合量１００重量部に対して０. ０２〜１重量部添
加しておくのが好ましい。

【００３８】また、本発明における耐火性骨材としてカ
ーボン質骨材を使用する場合には、吹付け施工後酸化雰
囲気にさらされる操業下では酸化されてしまう恐れが大
きいため、酸化防止剤を添加しておくことが必要とな
る。酸化防止材としては、シリコン、アルミニウム等の
金属、合金や炭化ケイ素、ホウ化ジルコニウム、炭化ホ
ウ素等が使用しうる。

【００３９】酸化防止剤の添加割合は、耐火性骨材と耐
火性粉末の合量１００重量部に対し、０．５重量部あれ
ば充分である。なお、酸化防止剤は、これらの範囲にお
いてカーボン質骨材が多く使用される場合には相対的に
多く添加しておくことが好ましい。

【００４０】本発明において耐火組成物１００重量部に
対して加える水の量は、組成物に配合される主要原料で
ある骨材の比重や気孔率によって変化するが、自己流動
性を付与するために必要な坏土中の水分量には自ら下限
があり、組成物１００重量部に対して４重量部以上の水
分を加える。組成物は、たいてい乾いた粉体の状態で施
工現場の近くに運搬し、施工現場に持ち込んだミキサー
中で組成物に水を加えて混練した坏土をコンクリートミ
キサー車で施工現場に運んで吹付け施工することもでき
る。

【００４１】ポンプ圧送する坏土の水分、すなわち粉体
組成物に加える水分は、施工された吹付け不定形耐火物
の気孔率を小さくして耐火物としての良好な特性を確保
できるように、粉体組成物１００重量部に対して１５重
量部以下、さらには１２重量部以下とするのが好まし
い。坏土中の水分が少なければ、坏土中に含まれる耐火
性骨材が沈降して坏土が不均質化するのを抑制でき、気
孔率が小さく均質な組織の不定形耐火物の施工体が得ら
れる。

【００４２】坏土に注入する急結剤としては、水溶液の
急結剤でも使用できるが、吹付け施工する坏土中の水分
量を必要最小限に留めて施工体の気孔率を小さくするた
め、好ましくは粉末を使用する。粉末の急結剤は、好ま
しくは圧縮空気をキャリアーとして急結剤注入口から坏
土中に注入する。水溶液の急結剤を坏土に注入するとき
はなるべく濃い水溶液を使用するのが好ましい。急結剤
は、坏土中に急結剤が均一に分散するように圧縮空気で
吹いて圧縮空気をキャリアーとして坏土中に注入するの
が好ましい。急結剤としては、アルミン酸ナトリウム、
アルミン酸カリウム等のアルカリ金属のアルミン酸塩、
炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、重炭酸ナトリウム、重
炭酸カリウム等の炭酸塩、硫酸ナトリウム、硫酸カリウ
ム、硫酸マグネシウム等の硫酸塩、ＣａＯ・Ａｌ₂Ｏ₃、
１２ＣａＯ・７Ａｌ₂Ｏ₃、ＣａＯ・２Ａｌ₂Ｏ₃、３Ｃａ
Ｏ・Ａｌ₂Ｏ₃、３ＣａＯ・Ａｌ₂Ｏ₃・ＣａＦ、１１Ｃａ
Ｏ・７Ａｌ₂Ｏ₃・ＣａＦ₂ 等のカルシウムアルミネート
類、酸化カルシウム、水酸化カルシウムおよびこれらの
複合物または混合物から選ばれる１種以上が好ましく使
用できる。

【００４３】急結剤の所要量は、急結剤の種類によって
ある程度変化するので、急結剤の種類と、急結剤を注入
した後のノズル配管の長さなどによって注入量を調節す
るのが好ましい。

【００４４】これらの急結剤のうちで、入手が容易であ
って安価であり、かつその急結特性が優れていることか
ら、アルミン酸ナトリウムの粉末または水溶液を使用す
るのが特に好ましい。

【００４５】急結剤の注入量は、水と分散剤を除く乾燥
基準の耐火組成物１００重量部に対して、０. ０５〜３
重量部とするのが好ましい。０. ０５重量部より少ない
と、効果が大きい急結剤であっても急結速度が不足して
吹付け施工された坏土が流れ落ちることになり、３重量
部を超えて多く注入すると急速に硬化して吹付け施工が
難しくなったり、耐熱性や耐食性などの耐火物としての
性能が低下することになる。

【００４６】

【実施例】以下本発明の実施例によって具体的に説明す
るが、本発明は以下の実施例によってなんら限定される
ものではない。

【００４７】耐火性骨材として、Ａｌ₂Ｏ₃の含有量が９
７重量％の電融アルミナ骨材の粗粒１（粒径５〜１ｍ
ｍ）、粗粒２（粒径３〜１ｍｍ）および中粒（粒径１ｍ
ｍ以下）、Ａｌ₂Ｏ₃の含有量が９９重量％の焼結アルミ
ナ骨材の微粒（粒径０．０４３ｍｍ以下）、ＳｉＣの含
有量が９５重量％のＳｉＣ質骨材の粗粒（粒径４〜１ｍ
ｍ）、中粒（粒径１ｍｍ以下）、微粒（粒径０．１５ｍ
ｍ以下）および微粉（粒径０．０１ｍｍ以下）、カーボ
ンの含有量が６０重量％のカーボン質骨材（粉末ピッ
チ）の微粒（粒径１．２ｍｍ以下）を使用した。

【００４８】耐火物の結合部を構成する耐火性粉末とし
て、Ａｌ₂Ｏ₃とＣａＯの含有量がそれぞれ７４重量％と
２４重量％のアルミナセメント（平均粒径５．６μ
ｍ）、Ａｌ₂Ｏ₃の含有量が９９重量％のバイヤーアルミ
ナ粉末（平均粒径４．３μｍ）、ＳｉＯ₂の含有量が９
３重量％のヒュームドシリカ（平均粒径０．８μｍ）、
Ａｌ₂Ｏ₃とＳｉＯ₂の含有量がそれぞれ２８重量％と５
３重量％の粘土、Ｐ₂Ｏ₅とＮａ₂Ｏの含有量がそれぞれ
６５重量％と２１重量％のリン酸塩を使用した。

【００４９】さらに、Ｐ₂Ｏ₅とＮａ₂Ｏの含有量がそれ
ぞれ６９．６重量％と３０．４重量％の粉末状ヘキサメ
タリン酸ナトリウム（Ｎａ₆Ｐ₆Ｏ₁₈）を分散剤として添
加した。シリコン粉末は、Ｓｉ純度が９９重量％以上で
粒径１００μｍ以下のものを使用した。

【００５０】表１の例１は本発明の実施例であり、例２
〜５は比較例である。表２の例６〜１０は本発明の実施
例であり、例１１、１２は比較例である。表３の例１
３、１４は本発明の実施例であり、例１５、例１６は比
較例である。

【００５１】耐火性骨材、耐火性粉末および分散剤を調
合して表１、２および３に示す組成物を調合し、各組成
物に表１、２および３に示す量の水を加え、５００ｋｇ
容量のボルテックスミキサー中で３分間混練して坏土と
した。各坏土の流動性は、混練した直後の各坏土を上端
内径５０ｍｍ、下端内径１００ｍｍ、高さ１５０ｍｍで
上下端が開口した円錐台形状のコーン型に流し込み、コ
ーン型を上方に抜き取って６０秒間静置したときの広が
り直径の最大部と最小部に対し９０度の位置の２方向に
ついてノギスで測定し、その平均値をフロー値とした。

【００５２】急結剤には、粒径が８００μｍ以下で平均
粒径が約１５０μｍの粉末であって、アルミン酸ナトリ
ウム（約２０％の結晶水を含む）と炭酸ナトリウムを
３：１の重量比で含むものを用い、表１、２および３に
示した調合の坏土を調製して吹付け施工した。すなわ
ち、図１の系統概要図に示す構成の吹付け施工装置を使
用し、高炉樋の内張りを想定した吹付け施工を行った。

【００５３】図１において、１は圧送ポンプ、２ａ、２
ｂは圧送配管、３はノズル、４は吹付けノズル、５は急
結剤のフィーダ、６はエアーコンプレッサ、７は混練手
段を備えた坏土の容器、８は施工壁面、９は吹付け施工
された施工体、１０は圧縮空気注入口、１１は急結剤注
入口、１２、１３は空気用弁である。なお、以下の例で
は圧送ポンプとして２つのピストンを備えるＰｕｔｚｍ
ｉｓｔｅｒ社製圧送ポンプＢＳＡ７０２を用い、圧送速
度を混練した坏土で３トン／時間とし、圧縮空気注入口
から４〜６気圧に調節した圧縮空気を注入して吹付けノ
ズルに坏土を供給した。

【００５４】また、粉末状急結剤を定量的に坏土に注入
するため、テーブルフィーダを備える日本プライブリコ
社製のＱガンを用い、空気圧力を３〜４ｋｇ／ｃｍ²の
範囲で制御して表１、２および３に示す急結剤の注入量
に調節した。

【００５５】なお、上記実施例で使用された吹付け施工
装置では、圧送ポンプ１から圧縮空気の注入口１０まで
の圧送配管２ａを寸法６５Ａで長さ７０ｍの鋼管および
６５Ａから５０Ａに絞った長さ１ｍのテーパ付き鋼管を
接続したものとし、圧縮空気の注入口１０から急結剤の
注入口１１までの圧送配管２ｂを寸法５０Ａで長さ３ｍ
のゴムホースとし、急結剤の注入口１１から吹付けノズ
ル４までのノズル配管３を寸法５０Ａで長さ１．２ｍの
ゴムホースとして配管の内側に段差ができないように接
続した。また、圧縮空気注入口１０と急結剤の注入口１
１のはそれぞれＹ字管を取り付けた。

【００５６】吹付けノズル４は柔軟なゴムホースに接続
されているのでゴムホースの及ぶ範囲で移動と方向の変
更が容易であるので、吹付けノズル４は手で持って操作
し、壁面８に吹付け施工した。本発明の施工方法では、
吹付け施工時のリバウンドと粉塵の発生はほとんどな
く、従来の不定形耐火物の吹付け施工方法と比べて施工
歩留と作業環境はきわめて良好であった。

【００５７】気孔率の評価は、吹付け施工体より採取し
た試料を１１０℃で２４時間乾燥させたのちＪＩＳＲ
２２０５に準拠して測定した。

【００５８】耐食性の評価は、吹付け施工体より採取し
た試料を１１０℃で２４時間乾燥後、４００℃で５時間
加熱して得られた試験片で実施した。侵食試験は誘導炉
で、銑鉄とスラグを使用し、１５５０℃で５時間行っ
た。耐食性の指標として、耐食性指数を用いた。耐食性
指数が高いほど、耐食性が高いことを示す。

【００５９】過焼結性の評価は、吹付け施工体より採取
した試料を１１０℃で２４時間乾燥させた後、１０００
℃および１４００℃で焼成した施工体の破壊強度を測定
した。そして、１０００℃焼成品と１４００℃焼成品の
破壊強度の比（１０００℃／１４００℃）が１．５以上
であると、剥離現象があると考えられている。

【００６０】表１の例１は、本発明の実施例であり、例
２と例３は急結剤の注入量が不適当な例であって壁面か
ら坏土がタレ落ち、満足な施工体が得られなかった。ま
た、例３では急結剤が過剰なため坏土の硬化が急速に進
行し、吹付けノズルからの吹付けが不安定となり、リバ
ウンドロスが多く出て壁面への付着性が悪く、やはり満
足な施工体が得られなかった。このため、例２と例３に
ついては施工体の性質の測定等がなされてない。

【００６１】例４は例１の坏土を流し込み成形した不定
形耐火物の施工体について求めた結果であり、例５は流
動性がない湿らせた坏土を空気流に乗せて配管で吹付け
ノズルに送り、吹付けノズルの箇所で水分を注入する半
乾式と呼ばれる方法で吹付けたものである（なお、例
４、５はいずれも参考のために示したものである）。表
１に示された例１との比較から、本発明の方法によって
吹付け施工して得られた不定形耐火物の気孔率や耐食性
は、流し込み成形して得られた施工体にはやや劣るもの
の、半乾式で吹付けられた施工体より優れることがわか
る。

【００６２】表２の例６〜１０は、本発明の実施例であ
り、例１１と例１２はＳｉＣの調合量が不適当な例であ
り、例１１はＳｉＣ量が少なく、耐食性が低いものであ
り、例１２はＳｉＣ量が多く、坏土に自己流動性が付与
できず、吹付け施工ができなかったため、施工体の性質
の測定等がなされていない。

【００６３】表３の例１３〜例１５は、本発明の実施例
であるが、例１５はカーボン量が少なく、施工体が過焼
結となりやすいため、高炉樋用の一部の用途には必ずし
も適切なものとはいえないが、樋蓋用などには充分有用
なものである。例１６は不適当な例であり、カーボン量
が多く、坏土に自己流動性が付与できず、吹付け施工が
できなかったため、施工体の性質の測定などがなされて
いない。

【００６４】これらから分かることは、高炉樋の損傷が
激しい部位へ吹付け補修施工しても、表１に示したとお
り、従来の半乾式に対して、本発明の方法では耐用を長
くすることができる。従って、実際にこの吹付け補修を
繰り返し行う継ぎ足し補修施工を行うと、従来方法より
も耐火物原単位（通銑量１トン当たりに必要な耐火物量
（ｋｇ））を著しく減少することが可能となる。

【００６５】表４に初期ライニング厚み４５０ｍｍが、
最大損傷量２００ｍｍとなったところで、損傷分を吹付
け補修し、計５回継ぎ足し吹付け補修した場合を想定し
た原単位結果を示した。例１７に本発明の実施例、例１
８に従来方式の比較例を示した。

【００６６】本発明の吹付け施工方法は補修施工用に限
定されず、流し込み施工の代わりに吹付け施工を行うこ
とにより、型枠が不要であるなどによって顕著な省力化
が達成できるという利点が得られる。また本発明の吹付
け施工方法は、高炉樋に限定されず、樋カバーや高炉鍋
などへの不定形耐火物施工に適用できる。

【００６７】図２に示す吹付け施工装置は、本発明の不
定形耐火物の吹付け施工方法を実施するために使用でき
る他の施工装置の例であり、この施工装置では圧縮空気
と急結剤の坏土への注入が同位置でなされるように圧縮
空気および急結剤注入口１４が圧送配管２ａとノズル配
管３の間に設けられており、図１の装置と同じ名称の部
分には図１と同じ符号が付してある。

【００６８】

【表１】

【００６９】

【表２】

【００７０】

【表３】

【００７１】

【表４】

【００７２】

【発明の効果】本発明の不定形耐火物の吹付け施工方法
によれば、アルミナ質骨材、炭化ケイ素質骨材を耐火性
骨材として含む耐火組成物に所要の水分を加えて混練し
てなる自己流動性を有する坏土をポンプ圧送して吹付け
施工することにより、施工体の気孔率が従来の吹付け施
工方法による施工体の気孔率と比べて顕著に小さくで
き、流し込み施工された不定形耐火物の施工体に近い気
孔率、耐食性を有する不定形耐火物の施工体が得られ
る。この不定形耐火物の施工体は、従来の吹付け施工方
法による気孔率の大きい不定形耐火物の施工体と比べて
耐火物としての特性が顕著に優れている。また、流し込
みによる施工方法と比べて型枠が不要であるなどによっ
て顕著な省力化が達成でき、工期も顕著に短縮できると
いう利点が得られる。

【００７３】また、吹付け施工時のリバウンドによるロ
スが非常に少ないので不定形耐火物の施工歩留がよく、
粉塵がほとんど発生しないので作業環境も良好である。
省力化と良好な作業環境の確保は、今後の産業の存続と
発展に不可欠な要件でもあるので、その産業上の価値は
多大である。

【００７４】また、カーボン質骨材の耐火性骨材を使用
できるので、高炉樋用など高い組成物の吹付け施工法と
して最適である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の不定形耐火物の吹付け施工方法を実施
するのに使用する装置の系統概略図。

【図２】本発明の不定形耐火物の吹付け施工方法を実施
するのに使用する他の装置の系統概略図。

【符号の説明】１：圧送ポンプ２ａ、２ｂ：圧送配管３：ノズル配管４：吹付けノズル５：急結剤のフィーダ６：エヤーコンプレッサ７：混練手段を備えた杯土の容器８：施工する壁面９：吹付け施工された施工体１０：圧縮空気注入口１１：急結剤注入口１２、１３：空気用弁１４：圧縮空気および急結剤注入口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭62−36070（ＪＰ，Ａ) 特開昭62−36071（ＪＰ，Ａ) 特開昭63−265870（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) F27D 1/16 C04B 35/66

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】アルミナ質骨材と炭化ケイ素質骨材とを含
む耐火性骨材と耐火性粉末からなる耐火組成物であっ
て、アルミナ質骨材を７〜７０重量％と炭化ケイ素質骨
材を１０〜４５重量％それぞれ含有する耐火組成物に、
所定量の水を加えて混練した自己流動性を有する坏土を
所定量の急結剤とともに吹付けることを特徴とする吹付
け施工方法。
【請求項２】前記坏土が分散剤を含有する請求項１記載
の吹付け施工方法。
【請求項３】耐火性骨材の一部としてカーボン質骨材
を、耐火性骨材と耐火性粉末の合量中０．１〜１０重量
％含有する耐火性組成物を使用する請求項１または２記
載の吹付け施工方法。
【請求項４】前記耐火組成物中、耐火性骨材が７４〜９
３％、耐火性粉末が２６〜７％である請求項１、２また
は３記載の吹付け施工方法。
【請求項５】耐火性粉末としてアルミナセメント、ヒュ
ームドシリカ粉末、アルミナ粉末の１以上を使用する請
求項１、２、３または４記載の吹付け施工方法。
【請求項６】前記自己流動性を有する坏土を、圧送ポン
プと圧送配管によって施工現場に圧送し、圧送配管の下
流部に設けた圧縮空気注入口および急結剤注入口からそ
れぞれ圧縮空気と所要量の急結剤を坏土中に注入し、注
入した圧縮空気とともに急結剤が混入した坏土をノズル
配管によってその先端に接続した吹付けノズルに送り、
吹付けノズルから坏土を施工箇所に吹付けることを特徴
とする請求項１、２、３、４または５記載の吹付け施工
方法。
【請求項７】急結剤注入口を圧縮空気注入口の下流また
は圧縮空気注入口と同位置に設け、坏土に注入する圧縮
空気の一部または全部を使用して急結剤を注入する請求
項６記載の吹付け施工方法。
【請求項８】急結剤を耐火性骨材と耐火性粉末の合量１
００重量部に対し、０．０５〜３重量部注入する請求項
１〜７のいずれか記載の吹付け施工方法。
【請求項９】前記自己流動性を有する坏土を高炉樋耐火
ライニング用として吹付ける請求項１〜８のいずれか記
載の吹付け施工方法。