JP5810832B2 - 通気性耐火物プラグ損耗部充填用組成物及び溶鋼へのガス吹込用耐火物プラグの補修方法 - Google Patents
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Description
このプラグは溶鉄の処理に伴い損耗するため、プラグを頻繁に交換するか、プラグを補修する必要がある。また、溶鉄によりプラグが閉塞した場合に、溶鉄を除去する洗浄操作を必要とするという問題点があった。
また、損耗したプラグを補修する方法も知られている。特許文献2では、精錬容器に設置されたガス吹き込み羽口の溶損部に3〜15mmに粒度を調整した通気性セラミックと焼結性流動耐火物を充填し、精錬容器の保有熱で焼結性流動耐火物を焼結させることによる、ガス吹き込み羽口の補修方法が開示されている。また、特許文献3では、溶鋼容器の底部に取り付けられたポーラスプラグの損耗部に、可燃性繊維を含有しアルミナを主成分とするパッティング材を充填し、それを乾燥昇熱して可燃性繊維を燃焼除去するプラグの補修方法が開示されている。特許文献4では、ガス吹き込み部の損傷部に通気性耐火物を充填してガス吹き込み部を形成する方法が開示されており、その通気性耐火物には結合剤を含み150〜800℃、3〜8時間、炉の保有熱で乾燥することが示されている。特許文献5ではガス吹き込みプラグのガス噴出面上に不定形耐火物を流し込み、500〜800℃で施工する方法が開示されている。
また、特許文献2〜5では、プラグの損耗部に補修用組成物を充填するプラグの補修方法が開示されている。
(1) 溶融金属内にガスを吹込むために容器の壁ないしは底部に設置された通気性耐火物プラグの損耗部に充填する粉粒体をなす組成物であって、前記溶融金属の熱によって溶融可能な物質である可融質と溶融不能な物質である不融質とを、不融質/可融質の混合比率(質量比)が(1/1)〜(3/1)となり、かつ前記組成物全体に占める前記不融質の割合が20〜75質量%となるように混合し、さらに、融点低下を促す金属酸化物を添加してなる組成物であって、
前記溶融金属が溶鋼であり、前記不融質として、Cr2O3を20〜80質量%含有し、さらにAl2O3 を0〜20質量%、ZrO2 を0〜20質量%の1種又は2種を含有し、前記可融質として、SiO2、Fe2O3の1種を、又は2種を合計で、20〜80質量%含有し、前記融点低下を促す金属酸化物としてMgO:0〜10質量%、CaO:0〜10質量%、アルカリ金属酸化物:0〜5質量%のいずれか1種又は2種以上を含有し、残部が不可避的不純物であることを特徴とする通気性耐火物プラグ損耗部充填用組成物。
(2) 前記アルカリ金属酸化物が、K2O、Na2Oのいずれか1種の単体又は2種の混合物であることを特徴とする(1)に記載の通気性耐火物プラグ損耗部充填用組成物。
(3) (1)または(2)のいずれかに記載の通気性耐火物プラグ損耗部充填用組成物を通気性耐火物プラグ損耗部に充填することを特徴とする、溶鋼へのガス吹き込み用耐火物プラグの補修方法。
尚、ガスの吹き込み成功率は次式(1)で定義される。
ガスの吹き込み成功率=100−ガスの吹き込み失敗率(%)=100−(プラグが閉塞してガスが吹き込めないケースが発生した精錬処理回の回数/精錬処理回の全体の回数)×100(%) …(1)
前記粉粒体は、次のように作用する必要がある。すなわち、プラグの損耗部に充填した後は通気性を持ち、溶融金属に吹き込まれるガス流の通路となり、かつ、ガス流によって吹き飛ばされないようにノズル先端部に強固に保持されなければならない。
プラグ損耗部に充填する上記組成物の粉粒体において、可融質の作用は、充填後の使用中に、溶融金属の熱によって融解し、不融質の粒子同士を接着させて、粉粒体を強固に保持する役割を担う。さらに、この融解した可融質は溶融金属の浸潤も防止し、プラグの閉塞を防ぐ効果を発現させる。一方、不融質は、溶融金属の熱によって融解しないから使用時も充填時と同様粉粒体のままであり、吹き込みガスの通路を確保するという機能を果たす。
不融質は、例えば精錬対象が溶鋼である場合、溶鋼の温度が通常1500〜1700℃であるので、それ以上の融点を持つ物質を用いることができる。具体的には、Cr2O3、Al2O3、ZrO2などの高融点金属酸化物を用いることができる。
が、Cr2O3よりは含有量を多くすることが望ましい。
尚、本実施例は、溶鋼に対して実施したが、溶鋼以外の溶融金属に対して実施した場合でも同様の効果を奏することが十分に期待できる。
2 溶融金属の流れ
3 充填物表面の溶融部
4 容器壁で冷却されて固化した溶鋼
5 溶融金属保持容器壁耐火物
6 プラグ損耗部を埋めた充填物
7 プラグ(ポーラスプラグ)
8 吹き込みガス配管
9 容器壁、プラグ、及び吹込ガスによる冷却
10 プラグ損耗部
Claims (3)
- 溶融金属内にガスを吹込むために容器の壁ないしは底部に設置された通気性耐火物プラグの損耗部に充填する粉粒体をなす組成物であって、前記溶融金属の熱によって溶融可能な物質である可融質と溶融不能な物質である不融質とを、不融質/可融質の混合比率(質量比)が(1/1)〜(3/1)となり、かつ前記組成物全体に占める前記不融質の割合が20〜75質量%となるように混合し、さらに、融点低下を促す金属酸化物を添加してなる組成物であって、
前記溶融金属が溶鋼であり、前記不融質として、Cr2O3を20〜80質量%含有し、さらにAl2O3 を0〜20質量%、ZrO2 を0〜20質量%の1種又は2種を含有し、前記可融質として、SiO2、Fe2O3の1種を、又は2種を合計で、20〜80質量%含有し、前記融点低下を促す金属酸化物としてMgO:0〜10質量%、CaO:0〜10質量%、アルカリ金属酸化物:0〜5質量%のいずれか1種又は2種以上を含有し、残部が不可避的不純物であることを特徴とする通気性耐火物プラグ損耗部充填用組成物。 - 前記アルカリ金属酸化物が、K2O、Na2Oのいずれか1種の単体又は2種の混合物であることを特徴とする請求項1に記載の通気性耐火物プラグ損耗部充填用組成物。
- 請求項1または2に記載の通気性耐火物プラグ損耗部充填用組成物を通気性耐火物プラグ損耗部に充填することを特徴とする、溶鋼へのガス吹き込み用耐火物プラグの補修方法。
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