JP6470866B1 - 熱間充填材 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】耐火原料100質量%に対してバインダー及び水を添加してなる熱間充填材において、前記耐火原料100質量%中に占める割合で、粒径1mm以上の塩基性原料を25質量%以上60質量%以下、粒径20μm以上106μm未満の塩基性原料を5質量%以上25質量%以下含み、前記耐火原料100質量%中に占める割合で、粒径20μm未満の塩基性原料の含有量が30質量%以下(0を含む。)である。
【選択図】なし
Description
図1(B)に示すように、次に、トラニオン2を軸として、出鋼口3が下方を向くように転炉1を傾動させ、出鋼口3に新しいスリーブ7を嵌め込む。次に、吐出装置9を用いて、新しいスリーブ7と転炉1本体との間の隙間(以下「施工対象箇所」という。)に熱間充填材8を吐出し、施工対象箇所を熱間充填材8で充填する。
耐火原料100質量%に対してバインダー及び水を添加してなる熱間充填材であって、
前記耐火原料100質量%中に占める割合で、粒径1mm以上の塩基性原料を25質量%以上60質量%以下、粒径20μm以上106μm未満の塩基性原料を5質量%以上25質量%以下含み、
前記耐火原料100質量%中に占める割合で、粒径20μm未満の塩基性原料の含有量が30質量%以下(0を含む。)である、熱間充填材。
粒径20μm以上106μm未満の塩基性原料の含有量が5質量%未満であると、施工体が硬化しないか施工体の硬化に長時間を要するため実操業に支障をきたす。一方、粒径20μm以上106μm未満の塩基性原料の含有量が25質量%超であると、一旦、隙間へは充填されるものの、受熱により施工体が収縮し再び隙間が生じる。
粒径20μm以上106μm未満の塩基性原料の含有量は、10質量%以上20質量%以下であることが好ましい。
粒径1mm以上の塩基性原料の含有量は、30質量%以上50質量%以下であることが好ましい。
また、Fe2O3の含有量が1.5質量%を超えると、低融点化合物を生成し耐食性が低下するおそれがあるので、Fe2O3の含有量は1.5質量%以下(0を含む。)であることが好ましい。
ここで、Fe2O3の含有量は、蛍光X線分析にて試料中のFe量を検出し、酸化物換算(Fe2O3)したものとする。同様にSiO2の含有量は、蛍光X線分析にて試料中のSi量を検出し、酸化物換算(SiO2)したものとする。
バインダーとしては、熱間充填材に一般的に使用されているものを使用することができ、例えばリン酸塩、珪酸塩、ピッチ、粉末樹脂、アルミナセメントなどが挙げられるが、典型的にはリン酸塩及び珪酸塩の中から選択される少なくとも1種を含むものを使用する。リン酸塩としては、リン酸ソーダ、リン酸カリウム、リン酸リチウム、リン酸カルシウム、リン酸マグネシウム、リン酸アルミニウムなどがあり、珪酸塩としては、珪酸ソーダ、珪酸カリウム、珪酸カルシウムなどがある。また、バインダーの添加量も一般的な熱間充填材と同様でよく、例えば耐火原料100質量%に対して外掛けで1質量%以上10質量%以下である。
なお、バインダーには添加剤を使用してもよい。添加剤としては、硬化剤、分散剤、増粘剤などの各種の添加剤を使用することができる。例えば、硬化剤としては消石灰、分散剤としてはリン酸塩、増粘剤としては粘土を使用することができる。
表1及び表2に示す各例の耐火原料に適量のバインダー(リン酸ソーダ)及び水を添加して得た各例の熱間充填材を、図2に示すようにれんがセット11(4個のマグネシア−カーボンれんが11aの組合せ)に形成した15mm角×230mmの四角錐状の隙間12に、このれんがセット11を1000℃に加熱したうえで流し込んだ。冷却後、れんがセット11を切断し、隙間12への充填性(未充填の隙間の大きさ)を確認した。充填性の評価では、未充填の隙間がない又は未充填の隙間の大きさが1mm未満の場合を○(良)、未充填の隙間の大きさが1mm以上2mm未満の場合を△(可)、未充填の隙間の大きさが2mm以上の場合を×(不可)とした。
表1及び表2に示す各例の耐火原料に適量のバインダー(リン酸ソーダ)及び水を添加して得た各例の熱間充填材を、1000℃に加熱した型枠内に流し込み、沸騰及び硬化を経て常温に冷ました後に型枠から施工体として取り出し、この施工体から40mm×40mm×160mmの寸法に切り出したものを試験片とし、これ以外の条件はJIS−R2575に従って曲げ強さを測定した。各例の曲げ強さを比較例1の曲げ強さで割って100倍した値を曲げ強さ指数とした。この曲げ強さ指数が大きいほど施工体強度が高いということである。施工体強度の評価では、曲げ強さ指数が110超の場合を○(良)、100超110以下の場合を△(可)、100以下の場合を×(不可)とした。
前述した施工体の見掛け気孔率をJIS−R2205−1992に準拠して測定した。各例の見掛け気孔率を比較例1の見掛け気孔率で割って100倍した値を見掛け気孔率指数とした。この見掛け気孔率指数が小さいほど施工体の緻密性が高いということである。緻密性の評価では、見掛け気孔率指数が90以下の場合を○(良)、90超100未満の場合を△(可)、100以上の場合を×(不可)とした。
回転式侵食試験装置において、侵食剤として転炉スラグを用い、前述した施工体から切り出した試験片を、1650℃で5時間侵食させたときの最大スラグ浸潤深さを測定した。各例の最大スラグ浸潤深さを比較例1の最大スラグ浸潤深さで割って100倍した値をスラグ浸潤深さ指数とした。このスラグ浸潤深さ指数が小さいほど耐スラグ浸潤性が高いということである。耐スラグ浸潤性の評価では、スラグ浸潤深さ指数が90以下の場合を○(良)、90超100未満の場合を△(可)、100以上の場合を×(不可)とした。
前述の各評価において、全て○の場合を○(良)、×がなく、いずれかに△がある場合を△(可)、いずれか一つが×の場合を×(不可)とした。
比較例2は粒径20μm以上106μm未満の塩基性原料の含有量が多い例である。充填性の評価が×(不可)となった。
比較例4は粒径1mm以上の塩基性原料の含有量が多い例である。施工体中に空隙が多くなり緻密性が低下すると共に施工体強度及び耐スラグ浸潤性が低下した。また、粒径1mm以上という粗粒の塩基性原料の含有量が多いことから、隙間への充填性も低下した。
2 トラニオン
3 出鋼口
4 作業床
5 ブレーカー
6 古いスリーブ
7 新しいスリーブ
8 熱間充填材
9 吐出装置
10 吐出パイプ
11 れんがセット
11a マグネシア−カーボンれんが
12 隙間
Claims (5)
- 耐火原料100質量%に対してバインダー及び水を添加してなる熱間充填材であって、
前記耐火原料100質量%中に占める割合で、粒径1mm以上の塩基性原料を25質量%以上60質量%以下、粒径20μm以上106μm未満の塩基性原料を5質量%以上25質量%以下含み、
前記耐火原料100質量%中に占める割合で、粒径20μm未満の塩基性原料の含有量が30質量%以下(0を含む。)である、熱間充填材。 - 前記耐火原料100質量%中に占める割合で、粒径1mm以上の塩基性原料を30質量%以上50質量%以下、粒径20μm以上106μm未満の塩基性原料を10質量%以上20質量%以下含み、
前記耐火原料100質量%中に占める割合で、粒径20μm未満の塩基性原料の含有量が20質量%以下(0を含む。)である、請求項1に記載の熱間充填材。 - 前記耐火原料100質量%中に占める割合で、SiO2及びFe2O3の合量が3.2質量%以上7質量%以下であり、かつFe2O3の含有量が1.5質量%以下(0を含む。)である、請求項1又は2に記載の熱間充填材。
- 前記耐火原料100質量%中に占める割合で、SiO2及びFe2O3の合量が3.2質量%以上5.5質量%以下であり、かつFe2O3の含有量が1.5質量%以下(0を含む。)である、請求項1又は2に記載の熱間充填材。
- 前記バインダーは、リン酸塩及び珪酸塩の中から選択される少なくとも1種を含むものである、請求項1から4のいずれか一項に記載の熱間充填材。
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