JPH0413316B2

JPH0413316B2 -

Info

Publication number: JPH0413316B2
Application number: JP8507385A
Authority: JP
Inventors: Yoshikazu Kubo; Yoshiaki Tanno; Shigeki Yagi; Kazuo Murakami; Mitsunobu Sato; Kazumi Arakawa; Takao Sugino; Kazuaki Matsuo; Tomohiro Yamamura
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd; Toshiba Ceramics Co Ltd
Current assignee: Coorstek KK; Nippon Steel Corp
Priority date: 1985-04-20
Filing date: 1985-04-20
Publication date: 1992-03-09
Also published as: JPS61242962A

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野）本発明は、窯炉の炉壁を熱間状態で補修可能な
補修材に関するものである。（従来の技術）従来、転炉等の溶融金属容器の熱間補修材とし
ては、タール系投入焼付材並びに熱間吹付補修材
が使用されている。（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、前者の焼付材の場合には、タ
ールピツチの固化に長時間を要するために操業能
率が低下する。スラグライン部、トラニオン部
等は補修が困難である為、底部面のみに使用が限
定される。タールピツチ等の人体への悪影響等
の問題がある。また、後者の熱間吹付補修材を使用する場合に
は、付着性を向上させる為に、吹付材に対し多
量の水添加が必要とされ、よつて補修部が急激に
冷却され熱スポーリングの発生等炉体ライニング
材に悪影響を与える。リバウンドロス低減を目
的として吹付補修耐火物の粒度を細粒化する必要
があり、その為に耐食性が低下する。水使用に
よる炉体ライニング材（マグネシア・カーボン
質、マグドロ質）への影響（水和反応の発生によ
る煉瓦組成の脆弱化）等が懸念され、非水系にて
全方位の炉壁への補修施工が可能なる耐火物の開
発が強く望まれていた。等の問題がある。本発明は、前記従来の補修方法にあつた問題点
を解決せんとして成されたものであり、従来の補
修材ではなし得なかつた出鋼直後の1300〜1500℃
の高熱状態にある転炉、取鍋等のトラニオン側の
壁面やオーバーハング部の溶損個所においても極
めて短時間で高密度・高耐食性の耐火物層を形成
させることが可能で、かつ、安全、衛生面におい
ても著しく改善された炉壁熱間補修材を提供せん
とするものである。（問題点を解決するための手段）本発明は、粒度調整されたマグネシア、マグネ
シアドロマイト等の塩基性耐火骨材80〜92重量％
に、粒状の改質コールタールピツチ１〜５重量
％、粒状および液状で低分子量の熱可塑性樹脂を
夫々３〜10重量％、および、エチレングリコー
ル、ポリエチレングリコール等の有機溶媒１〜５
重量％の各成分を添加混練してなる配合土をブロ
ツク状に成形したことを要旨とするものである。本発明に係る補修材に、粒状の改質コールター
ルピツチや粒状の熱可塑性樹脂を添加する理由
は、熱間においてある一定の形状を保持すると共
に、外力によつて容易に変形して補修部に強固に
接着し、かつ、極めて短時間に硬化するという特
性を得るためである。また、液状の熱可塑性樹脂を添加する理由は、
前記特性を付与し、しかも、同時に添加されるエ
チレングリコールやポリエチレングリコール等の
有機溶媒と共に前記した耐火骨材に湿潤性を与え
ることにより、一定の形状を冷間において維持す
る（保形性）ことを可能にし、かつ、熱間におい
ても本発明に係る補修材が高温状態の溶損耐火材
表面に押し付けられた場合に該有機溶媒の揮発に
よつて耐火材表面温度を低下させ、該補修材の目
地部および気孔部への侵入をより容易にし、熱可
塑性樹脂や改質ピツチの優れた熱間での流動性に
よつて耐火骨材を被補修部に物理的に接着させる
事を可能ならしめるためである。ところで、本発明に係る補修材に添加する粒状
の改質コールタールピツチとは、高炉樋材や電気
炉用等の不定形耐火物の粘結材として一般的に使
用されている粒状化された多環状高級炭化水素で
あり、高軟化点（軟化点125℃）で高残炭の所要
の粒径（16メツシユ以下が好ましい）に粒状化さ
れたものである。ここで、改質コールタールピツ
チを粒状品に限定した理由は、熱間での流動時間
を長く保持し、かつ、補修材の強度を高めるため
である。また、前記改質コールタールピツチの添加は本
発明補修材の強度を発現させるのみならず、軟化
特性においても重要な役割をはたし、その添加量
が本発明補修材の熱間流動特性を左右する重要な
役割をはたしている。すなわち、添加量が増加しすぎると後述する熱
可塑性樹脂や有機溶媒との兼ね合いから本発明補
修材の硬化時間が長くなつて作業能率が低下す
る。また、逆に添加量が少なすぎても、補修装置
による炉内搬送時に補修材表面が硬化して該補修
部への接着が困難となる。このような問題を解消
すべく本発明者等が出鋼直後の炉内温度測定等、
種々検討を試みた結果添加量範囲として１〜５重
量％、好ましくは２〜４重量％が最適添加量であ
ることを見出したのである。更に、本発明補修材に添加されている粒状及び
液状の熱可塑性樹脂は、低分子量であることが必
要である。すなわち、高分子量の熱可塑性樹脂の
場合には、溶融金属容器の出鋼直後の炉内温度が
高い為に熱流動性に乏しく、搬送時での硬化が危
ぶまれる為である。次に、粒状熱可塑性樹脂は、20℃の常温にあつ
ては２〜0.5mmの粒状を呈している。また、液状
熱可塑性樹脂は、本発明補修材の常温状態での保
形性等を考慮すると溶液粘度10〜60cpsの比較的
溶液粘度の低いものが好ましい。本発明においては、樹脂に対していかなる硬化
剤も添加および含ませるべきではない。すなわ
ち、硬化剤の添加は高熱下における搬送時に補修
材を硬化させる可能性があるからである。また熱
硬化性樹脂も本発明補修材に添加すべきではな
い。すなわち、出鋼直後の被補修容器があまりに
も高熱状態（1300〜1500℃）にあるので炉内搬送
直後に硬化現象を示し、該補修部への補修が不可
能となるからである。熱可塑性樹脂の硬化機構については現時点では
いまだに明確にされていないのであるが、加熱さ
れると多価アルコールが順次飛散して粘性が上昇
し、更に加熱されることによつて熱可塑性樹脂は
熱分解反応を開始し、分子同志の架橋化が強制さ
れるものと考えられる。従つて、高熱下において
も本発明補修材に必要とされる熱可塑性が所定の
期間維持されると同時に、本発明補修材に粒状改
質タールピツチと共に強いバインダーとしての役
割りを果たすのである。本発明者等が種々検討の
結果最適な添加量としては、粒状熱可塑性樹脂の
場合３〜10重量％で好ましくは４〜７重量％であ
る。しかし、熱可塑性樹脂の添加を全て粒状の熱可
塑性樹脂に変えた場合には、冷間での適度の保形
性が得られなくなる。このような目的を達成する
ために液状熱可塑性樹脂を添加するのであるが、
本発明者等の種々検討の結果によればその最適な
添加量は３〜10重量％である。なお、熱可塑性樹
脂の添加を全て液状熱可塑性樹脂に変えた場合に
は、冷間での適度な保形性が保てなくなると同時
に、高密度、高耐食性のブロツクが得られなくな
る。従つて、両者（粒状および液状の熱可塑性樹
脂）の添加量の比率は前記範囲内にあることが必
須条件となる。また次に、エチレングリコールやポリエチレン
グリコール等の有機溶媒の添加は、成形時におけ
る配合土の粘度低下を付与して成形性を良好にす
ると共に、液状熱可塑性樹脂と同様にブロツクに
良好な可塑性を与えるためである。また、かかる
補修材を熱間にて搬送する際に、その気化熱によ
り補修材の表面温度を低下させ、搬送中における
硬化を防止する役割も有する。本発明者等の種々検討の結果によれば、最適な
添加量は１〜５重量％である。なお、本発明補修材に使用される耐火骨材は、
海水マグネシア、天然マグネシア、合成マグネシ
アドロマイトクリンカー等の塩基性耐火材料であ
り、その粒度構成としては、粗粒部（20〜１mm）
が35〜45重量％、細粒部（１〜0.25mm）が20〜30
重量％、微粉部（0.25〜０mm）が15〜30重量％の
範囲内にあることが望ましい。すなわち、上記配合比率を外れると、高温にお
ける軟化変形性の欠如、添加された樹脂から熱間
において発生するガスにより補修材中へのガス玉
の発生および焼結性の低下等が発生し、補修材の
接着特性を低下させるのみでなく、組織の緻密さ
が著しく損なわれる原因となる場合があるからで
ある。次に、本発明に係る補修材を用いて炉壁を補修
する場合の作業順序を図面に基づいて説明する。ブロツク状に成形された本発明に係る補修材
１を炉壁２損傷部まで搬送してくる（第１図）。
この時の炉壁２表面温度は約1300℃であり、補
修材１の必要とする特性は非水性および保形性
である。補修材１を炉壁２損傷部に圧着せしめる（第
２図）。この時の補修材１の必要とする特性は
熱可塑性である。前記の状態を保持せしめる（第３図）。こ
の時の補修材１の必要とする特性は接着性であ
る。所要時間の状態を維持した後、押し付け部
材３を離脱せしめる（第４図）。この時の補修
材１の必要とする特性は易焼結性、緻密性およ
び耐食性である。（実験結果）下記表に示す配合の本発明補修材の流動性と接
着性を実験した。その結果を下記表の下欄に示
す。なお、比較として、本発明補修材たる添加物
および添加量を満足しない補修材の流動性、接着
性の結果も一緒に示す。

【表】上記表より明らかな如く、本発明品は流動性、
接着性ともに優れている。なお、熱可塑性樹脂の
代表的なものとしては、ノボラツク型フエノール
樹脂がある。（発明の効果）以上述べた如く、本発明に係る補修材を使用す
れば、従来は補修が困難であつた、転炉等のトラ
ニオン壁面、オーバーハング部の補修が、熱間状
態で、かつ、短時間に容易に行える。しかも、本
発明品を用いた耐火層は高密度、高耐食性を有す
る。ちなみに、1300℃の電気炉中における硬化迄
の時間は、本発明品の場合１分であり、（試料200
ｇ）、従来のタール焼付材（３分）の３倍もの速
度で硬化する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る補修材を使用した場合の作
業順序を示す図面であり、第１図は搬送工程、第
２図は圧着工程、第３図は保持工程、第４図は離
型工程を夫々示す。１…補修材、２…炉壁。

Claims

【特許請求の範囲】

１粒度調整された塩基性耐火骨材80〜92重量％
に、粒状の改質コールタールピツチ１〜５重量
％、粒状および液状で低分子量の熱可塑性樹脂を
夫々３〜10重量％、および有機溶媒１〜５重量％
の各成分を添加混練してなる配合土をブロツク状
に成形したことを特徴とする窯炉の炉壁熱間補修
材。