JP6497405B2 - 高炉出銑孔閉塞用マッド材 - Google Patents
高炉出銑孔閉塞用マッド材 Download PDFInfo
- Publication number
- JP6497405B2 JP6497405B2 JP2017057664A JP2017057664A JP6497405B2 JP 6497405 B2 JP6497405 B2 JP 6497405B2 JP 2017057664 A JP2017057664 A JP 2017057664A JP 2017057664 A JP2017057664 A JP 2017057664A JP 6497405 B2 JP6497405 B2 JP 6497405B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- mass
- mud material
- mud
- time
- viscosity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 239000000463 material Substances 0.000 title claims description 93
- VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N hexamethylenetetramine Chemical compound C1N(C2)CN3CN1CN2C3 VKYKSIONXSXAKP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 56
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 claims description 51
- 229920003986 novolac Polymers 0.000 claims description 42
- 239000004312 hexamethylene tetramine Substances 0.000 claims description 28
- 235000010299 hexamethylene tetramine Nutrition 0.000 claims description 28
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 28
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 24
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 18
- KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 2-methoxy-6-methylphenol Chemical compound [CH]OC1=CC=CC([CH])=C1O KXGFMDJXCMQABM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 13
- 229920001568 phenolic resin Polymers 0.000 claims description 13
- HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N silicon carbide Chemical compound [Si+]#[C-] HBMJWWWQQXIZIP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910010271 silicon carbide Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 229910052581 Si3N4 Inorganic materials 0.000 claims description 10
- HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N silicon nitride Chemical compound N12[Si]34N5[Si]62N3[Si]51N64 HQVNEWCFYHHQES-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 claims description 5
- AGGKEGLBGGJEBZ-UHFFFAOYSA-N tetramethylenedisulfotetramine Chemical compound C1N(S2(=O)=O)CN3S(=O)(=O)N1CN2C3 AGGKEGLBGGJEBZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 claims 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 claims 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 30
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 19
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 19
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 19
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 19
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 18
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 18
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 12
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 9
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 8
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 8
- -1 acid amide amine salt Chemical class 0.000 description 7
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 7
- 239000010680 novolac-type phenolic resin Substances 0.000 description 7
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 6
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 6
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 6
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 5
- 238000013329 compounding Methods 0.000 description 5
- 238000002788 crimping Methods 0.000 description 5
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 5
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 239000011280 coal tar Substances 0.000 description 4
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 4
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 4
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 description 4
- 238000011049 filling Methods 0.000 description 4
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 4
- 230000032683 aging Effects 0.000 description 3
- 239000002270 dispersing agent Substances 0.000 description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 3
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 description 3
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 3
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 description 3
- 239000004721 Polyphenylene oxide Substances 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004927 clay Substances 0.000 description 2
- 239000000571 coke Substances 0.000 description 2
- 150000002148 esters Chemical class 0.000 description 2
- 238000005227 gel permeation chromatography Methods 0.000 description 2
- 229920000570 polyether Polymers 0.000 description 2
- 229920003987 resole Polymers 0.000 description 2
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000000779 smoke Substances 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000519 Ferrosilicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000805 Pig iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910000676 Si alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910052849 andalusite Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001570 bauxite Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 238000003763 carbonization Methods 0.000 description 1
- 239000011335 coal coke Substances 0.000 description 1
- 239000011300 coal pitch Substances 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 1
- KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N dioxosilane;oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Si]=O.O=[Si]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O.O=[Al]O[Al]=O KZHJGOXRZJKJNY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000000796 flavoring agent Substances 0.000 description 1
- 239000003517 fume Substances 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 229910001337 iron nitride Inorganic materials 0.000 description 1
- XWHPIFXRKKHEKR-UHFFFAOYSA-N iron silicon Chemical compound [Si].[Fe] XWHPIFXRKKHEKR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 1
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 1
- 229910052863 mullite Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002006 petroleum coke Substances 0.000 description 1
- 239000011301 petroleum pitch Substances 0.000 description 1
- 239000004848 polyfunctional curative Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000001737 promoting effect Effects 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 239000011134 resol-type phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 238000005245 sintering Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
Description
すなわち、ノボラック型フェノール樹脂は、鎖状分子の集合体であるが、重量平均分子量が大きいとは、この鎖状分子が長くなっていることを示す。そして、この鎖状分子が長いほど鎖状分子同士がより複雑にからみあっているため、一部に反応が起こるだけでも強度が上昇する、つまり早期に接着強度が発現するものだと考えられる。一方、重量平均分子量が小さいと鎖状分子が短く、鎖状分子同士のからみあいが少ないため、接着強度発現までの時間が長くなると考えられる。
まず、本発明のマッド材に使用される有機バインダーは、平均重量分子量3000〜10000、好ましくは4000〜8000の範囲内のノボラック型フェノール樹脂である。ノボラック型フェノール樹脂の平均分子量が3000未満の場合、マッド材の接着強度を早期に発現させるために、ヘキサメチレンテトラミンの配合量を、多くする必要があり、これによってマッド材の粘度の経時変化が大きくなってしまうため好ましくない。また、ノボラック型フェノール樹脂の重量平均分子量が10000超の場合、ノボラック型フェノール樹脂の粘度が高すぎるため、適正な粘度のマッド材を得ることができないため好ましくない。
酸化物耐火原料としては、例えばアルミナ質原料、アルミナ・シリカ質原料、粘土質原料及びシリカ質原料からなる群から選択される1種または2種以上を挙げることができ、更に具体的には、焼結アルミナ、電融アルミナ、バン土頁岩、ボーキサイト、シャモット質原料、ロー石、ムライト、アンダリューサイトなどを挙げることができる。
耐火骨材を構成する酸化物耐火原料は、主骨材を構成し、酸化物耐火原料の配合量は、5〜75質量%、好ましくは30〜65質量%の範囲内である。ここで、酸化物耐火原料の配合量が75質量%を超えると、耐食性が低下するために好ましくなく、また、5質量%未満では、気孔率が高くなる傾向にあるために好ましくない。
以下の表に示す配合割合にて本発明品および比較品のマッド材を調製した。なお、混練には万能混練機を用い、混練時間は20分とした。
バインダーの配合量は、各マッド材の押し出し荷重が4.2kN程度になるよう調整したものである。ここで、押し出し荷重とは、φ20mmで、長さが20mmの形状のキャピラリーからマッド材を一定速度で押し出した際にかかる荷重であり、高い場合は粘度が高く変形しにくい、低い場合は粘度が低く変形しやすいマッド材であることを意味する。なお、バインダーは重量平均分子量が異なるノボラック型フェノール樹脂を使用した;
マッド材粘度経時変化の測定方法:
マッド材の調製直後の押し出し荷重(A)と、40℃の恒温器に30日間保管した後の押し出し荷重(B)を測定し、粘度の経時変化の度合いは、以下の式のような粘度経時変化指数として評価した。
粘度経時変化指数=(B)/(A)×100
粘度経時変化指数が250を下回っていれば、常温で保管される条件で3ケ月以上は実機において良好に充填が可能であり、200を下回ればより好ましい。一方、粘度経時変化指数が250を上回っている場合は充填不良を起こす可能性がある。なお、粘度経時変化評価において、粘度経時変化指数が200未満を◎、200〜250を〇、250超を×とした;
マッド材硬化時間の測定方法:
調製したマッド材をφ56mm×13mmに成型し、245℃に熱したホットプレート上に置き、サンプル上面の可塑性が完全に失われるまでの時間を測定した。可塑性の有無については金属製のヘラでサンプル上面を押し付けた時に変形が生じるか否かで判定を行った。硬化時間が10分以下であれば、早期に接着強度が発現していると判断でき、圧着時間が短い連続出銑操業などにおいても自然出銑などのトラブルが回避できる。なお、硬化時間評価において、硬化時間が10分以下のものを○、10分超を×とした;
溶銑に対する耐食性:
溶銑に対する耐食性は、高周波誘導炉を用いたサンプル内張り試験にて評価した。還元雰囲気下にて800℃で3時間加熱したマッド材サンプルを、るつぼ形状に組み合わせ、るつぼ内部に侵食剤として銑鉄を20kg投入し、1550〜1600℃で4時間保持した後のマッド材サンプルの溶損容積を測定した。溶損容積を比較品1を100とした指数で示した。耐食性指数(対溶銑)は小さい方が耐食性が優れることを示す。
スラグに対する耐食性:
スラグに対する耐食性は、回転ドラム侵食試験法にて評価した。還元雰囲気下にて800℃で3時間加熱したマッド材サンプルを、ドラム形状に組み合わせ、ドラム内部に侵食剤として高炉スラグを1kg投入し、1550〜1600℃で4時間保持した。侵食剤は1時間毎に入れ替えることとし、試験後のマッド材サンプルの溶損深さを測定した。溶損深さを比較品1を100とした指数で示した。耐食性指数(対スラグは小さい方が耐食性が優れることを示す。
なお、耐食性評価は、溶銑、スラグに対する耐食性の指数が110未満を◎、110以上120未満を○、120以上を×とした。
曲げ強さの測定方法:
調製したマッド材を40×40×160mmの金型に入れ、5.0MPaの圧力で成型し、乾燥機中にて300℃で12時間乾燥した。乾燥後、成型体をコークスブリーズ中に埋没させた状態で1500℃で3時間加熱したものを試験片とし、曲げ強さを測定した。加熱後の曲げ強さが、5MPa以上であれば良好な耐摩耗性があると判定でき、5.5MPaを上回ればより好ましい。なお、試験片の曲げ強さは、JIS R 2553に準じて測定したものである。強度評価において、曲げ強さが5.4MPa以上を◎、5.0MPa以上5.4MPa未満を○、5.0MPa未満を×とした;
練り性状:
練り性状は、人の手による触感判定により評価したものである。なお、混練したマッド材が容易に変形でき、かつ変形時に亀裂が発生しないものを◎、変形がやや困難、もしくは変形時に亀裂がわずかに発生するものを○、変形が困難、もしくは変形時に多数の亀裂が発生するものを×とした。
本発明6〜9、及び比較品4及び5は、耐火骨材の配合並びにノボラック型フェノール樹脂に対するヘキサメチレンテトラミンの配合量は同一であり、配合するノボラック型フェノール樹脂の重量平均分子量を変化させたものである。比較品4は、重量平均分子量が1300のノボラック型フェノール樹脂を配合したものであり、硬化時間が長かった。また、比較品5は、重量平均分子量が12000のノボラック型フェノール樹脂を配合したものであり、ノボラック型フェノール樹脂自体の粘度が非常に高く、混練後のマッド材を適正な粘度に調整することが困難であり、マッド材として実用に供することができないものであった。本発明品6〜9は、重量平均分子量が本発明の範囲内にあるノボラック型フェノール樹脂を配合したものであり、硬化時間や粘度調整に問題はなく、また、粘度の経時変化や耐食性などの特性についても問題はなかった。
本発明品10〜13は、本発明品3と同じノボラック型フェノール樹脂の配合量を種々変化させたものであるが、硬化時間や粘度の経時変化などに問題はなかった。
本発明品14〜16は、耐火骨材の配合を種々変化させたものであるが、硬化時間や粘度の経時変化などに問題はなかった。
比較品6は、特許文献1に開示されているポリエステル酸アマイドアミン塩を比較品1に外掛けで3質量%配合したマッド材である。比較品1に比べてバインダー配合量の削減効果が見られ、硬化時間も短くなっているが、その程度は低く、実機においても早期に強度が発現せず、自然出銑などのトラブルを完全になくすことはできないものと考えられる。
Claims (2)
- 耐火骨材、有機バインダー及び硬化剤を含有してなる高炉出銑孔閉塞用マッド材において、有機バインダーが、重量平均分子量3000〜10000の範囲内にあるノボラック型フェノール樹脂であり、硬化剤がヘキサメチレンテトラミンであり、ヘキサメチレンテトラミンの配合量がノボラック型フェノール樹脂に対して外掛けで0.5〜3.0質量%の範囲内であり、ノボラック型フェノール樹脂の配合量が耐火骨材100質量%に対して外掛けで10〜30質量%の範囲内であることを特徴とする高炉出銑孔閉塞用マッド材。
- 耐火骨材が酸化物耐火原料5〜75質量%、炭素質原料3〜25質量%、炭化珪素質原料5〜50質量%、及び窒化珪素質原料5〜40質量%の配合割合を有する、請求項1記載の高炉出銑孔閉塞用マッド材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017057664A JP6497405B2 (ja) | 2017-03-23 | 2017-03-23 | 高炉出銑孔閉塞用マッド材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017057664A JP6497405B2 (ja) | 2017-03-23 | 2017-03-23 | 高炉出銑孔閉塞用マッド材 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018158870A JP2018158870A (ja) | 2018-10-11 |
JP6497405B2 true JP6497405B2 (ja) | 2019-04-10 |
Family
ID=63796304
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017057664A Active JP6497405B2 (ja) | 2017-03-23 | 2017-03-23 | 高炉出銑孔閉塞用マッド材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6497405B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
TWI705949B (zh) * | 2018-10-31 | 2020-10-01 | 中國鋼鐵股份有限公司 | 高爐灌漿組成物 |
WO2022124267A1 (ja) * | 2020-12-11 | 2022-06-16 | 品川リフラクトリーズ株式会社 | マッド材 |
JP7461329B2 (ja) * | 2021-12-14 | 2024-04-03 | 黒崎播磨株式会社 | マッド材 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3726303B2 (ja) * | 1995-03-03 | 2005-12-14 | 九州耐火煉瓦株式会社 | 吹付補修材 |
JP3938953B2 (ja) * | 1996-07-19 | 2007-06-27 | 黒崎播磨株式会社 | 高炉出銑孔用マッド材 |
JPH11349383A (ja) * | 1998-06-03 | 1999-12-21 | Nkk Corp | 出銑口閉塞材 |
JP4609725B2 (ja) * | 2006-01-31 | 2011-01-12 | Dic株式会社 | 高炉出銑口閉塞材組成物の製造方法 |
JP2007262358A (ja) * | 2006-03-30 | 2007-10-11 | Sumitomo Bakelite Co Ltd | マッド材用フェノール樹脂組成物及びこれを含むマッド材 |
-
2017
- 2017-03-23 JP JP2017057664A patent/JP6497405B2/ja active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2018158870A (ja) | 2018-10-11 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
TWI606993B (zh) | 鎂碳磚 | |
JP6497405B2 (ja) | 高炉出銑孔閉塞用マッド材 | |
WO1996027568A1 (fr) | Materiaux refractaires non façonnes et materiaux refractaires projetables prepares a partir de ceux-ci | |
JP5733127B2 (ja) | 高炉出銑孔閉塞用マッド材 | |
JP5192970B2 (ja) | スライディングノズル装置用の塩基性プレート耐火物 | |
JP5205712B2 (ja) | マグネシア−カーボン質耐火物 | |
JP6219729B2 (ja) | マグネシアカーボンれんが | |
WO1992015537A1 (en) | Mud for tap hole of blast furnace | |
JP6458553B2 (ja) | 高炉出銑孔閉塞用マッド材 | |
JP6190730B2 (ja) | マグネシアカーボンれんが | |
JP2020093942A (ja) | 出銑口閉塞材およびその製造方法 | |
JP2831311B2 (ja) | 高炉出銑口閉塞材 | |
JP4705548B2 (ja) | マッド材 | |
JP6326839B2 (ja) | カーボン含有耐火物 | |
JP6887724B2 (ja) | 高炉出銑孔充填用マッド材 | |
JP2017154940A (ja) | 高炉出銑孔閉塞用マッド材の製造方法 | |
WO2001021544A1 (fr) | Materiau refractaire carbone a resistance elevee a la thermoclase et procede de production correspondant | |
JP2005047757A (ja) | 黒鉛含有キャスタブル耐火物 | |
JP2003201167A (ja) | マグネシア・カーボン質耐火煉瓦 | |
JP2000063183A (ja) | 閉塞材 | |
JP2018052751A (ja) | 高炉羽口用耐火物れんがのモルタル及び高炉羽口構造体 | |
JP2011153038A (ja) | ナノカーボン被覆耐火原料を使用した耐火物 | |
JP2947385B2 (ja) | 炭素含有耐火物 | |
JP2008105889A (ja) | 出銑孔閉塞材 | |
WO2022124267A1 (ja) | マッド材 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20181030 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20181105 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20190212 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190225 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6497405 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |