JPH04280877A - 炉壁熱間補修用吹付材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は転炉、取鍋、混銑車など
の溶融金属容器の炉壁の熱間補修に使用する吹付材に関
する。

【０００２】

【従来の技術】溶融金属容器は寿命延長を目的として、
炉壁を吹付補修することが行なわれている。また、容器
の稼動率向上のためにこの補修は熱間で行なわれている
。これに使用される吹付材は、付着性（吹付け時にリバ
ウンドロスが少ないこと）、接着強度（吹付後、被補修
面に対する接着力）、耐蝕性などが要求される。

【０００３】特開昭５５−４２２１８号公報に結合剤と
してフェノール樹脂、フラン樹脂などの熱硬化性樹脂ま
たは熱可塑性樹脂を使用した吹付材が、特開昭５９−８
６７２号公報にはピッチを結合剤にした吹付材が提案さ
れている。これらの材質は、吹付後、炉熱を受けて結合
剤が炭化することにより、耐蝕性および接着強度に優れ
たカーボンボンドを生成する。したがって、特に熱間補
修用として好適である。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、結合剤として
の樹脂、ピッチは施工水分と濡れ難いために、これらを
配合した上記従来の吹付材は付着性に劣る欠点がある。 また、転炉における高温吹錬など、最近の炉操業の苛酷
化に伴い、耐用性をさらに向上させることが要求される
。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この種の吹付材は、ピッ
チまたは樹脂が炉熱を受けて一旦流動化した後、炭化し
、カーボンボンド組織を生成する。本発明者らはその材
質改良によって、ピッチの流動化が促進されること、お
よびその流動化時の時間を短くすると吹付材の付着性と
耐蝕性が向上することを知り、本発明を完成するに至っ
たものである。

【０００６】本発明は、マグネシアクリンカ−を主材に
した耐火骨材１００ｗｔ％に対し、融点６０℃以下の熱
可塑性フェノール樹脂粉１〜２０ｗｔ％（外掛け）とピ
ッチ粉１〜１５ｗｔ％（外掛け）との合量が３〜３０ｗ
ｔ％（外掛け）、無機質結合剤２〜１０ｗｔ％（外掛け
）、硬化促進剤０．５〜６ｗｔ％（外掛け）、合成樹脂
繊維０．０１〜１ｗｔ％（外掛け）を配合した炉壁熱間
補修用吹付材である。

【０００７】本発明で使用する耐火骨材は、マグネシア
クリンカ−を主材とする。他に、例えばドロマイトクリ
ンカ−、スピネルクリンカ−、クロム鉱、石灰石、ジル
コン、炭化珪素、塩基性レンガ屑などを組み合わせても
よいが、その割合は耐火骨材全体の５０ｗｔ％未満とす
る。これらの耐火骨材の粒度は従来の吹付材と同様に、
粗粒、中粒、微粒に調整する。

【０００８】ピッチ粉は残炭率が高く、カーボンボンド
組織を形成する役割をもつ。軟化点８０〜２５０℃、残
炭率５０〜８０ｗｔ％のものが好ましい。その割合は、
耐火骨材１００ｗｔ％に対して外掛けで１ｗｔ％未満で
は十分なカーボンボンドが得られないために接着強度お
よび耐蝕性に劣る。外掛け１５ｗｔ％を超えるとカーボ
ンボンドの酸化によるためか、耐蝕性が低下する。

【０００９】熱可塑性フェノール樹脂粉による残炭はピ
ッチ粉に比べて少ない。本発明では融点の低い熱可塑性
フェノール樹脂粉が炉熱を受けて即座に融解し、前記の
ピッチ粉の流動化を促進する効果がある。融点の高いフ
ェノ−ル樹脂を使用した場合は、ピッチが十分に流動化
しないまま炭化し、カーボンボンド組織の強度低下によ
って吹付材組織の接着強度および耐蝕性が劣る。

【００１０】ピッチ粉が流動状態の時は、吹付材の接着
強度が低下するが、本発明で使用する熱可塑性フェノー
ル樹脂粉はピッチ粉の流動状態の時間を短くし、接着強
度の低下に伴う剥離を防止する効果がある。

【００１１】従来、吹付材に使用された熱可塑性フェノ
ール樹脂は、融点は低いものでも８０℃程度である。こ
れに対し本発明では６０℃以下の熱可塑性フェノール樹
脂を使用する。６０℃を超えると前記の接着強度の効果
が得られない。融点の下限は特に限定されるものではな
いが、４０℃未満では常温下での取り扱い中に溶融する
などのトラブルの原因となり、好ましくない。

【００１２】耐火骨材１００ｗｔ％に対する熱可塑性フ
ェノール樹脂の割合は、外掛で１ｗｔ％未満では配合し
たことによる効果がない。外掛けで２０ｗｔ％を超える
と吹付け補修組織の気孔率が大きくなって耐蝕性が低下
する。

【００１３】前記のピッチ粉、熱可塑性フェノール樹脂
粉の粒子径はいずれも平均０．３〜２ｍｍ程度とする。 粒子径がこれより小さいと吹付け時に飛散しやすく、し
かも酸化消失の割合が多くなる。また、大き過ぎると比
表面が小さくなってに溶融およびその後の炭化に時間が
かかり、好ましくない。

【００１４】ピッチ粉と熱可塑性フェノール樹脂粉とは
その合量を外掛けで３〜３０ｗｔ％に限定する。３ｗｔ
％未満では接着強度が不十分となり、３０ｗｔ％を超え
るとその分、耐火骨材の割合が少なくなって耐蝕性に劣
る。

【００１５】無機質結合剤は付着性を付与するための結
合剤である。具体的には、メタ珪酸ソーダ、１号珪酸ソ
ーダ、２号珪酸ソーダ、３号珪酸ソーダ、ヘキサメタり
ん酸ソーダ、トリポリりん酸ソーダ、テトラポリりん酸
ソーダ、ポリメタりん酸ソーダ、ピロりん酸ソーダなど
より選ばれる１種または２種以上である。その割合は、
耐火骨材１００ｗｔ％に対して外掛けで２ｗｔ％未満で
は効果がなく、外掛けで１０ｗｔ％を超えるとカーボン
ボンドの生成を阻害し、耐蝕性が低下する。

【００１６】無機質結合剤はそのままでは硬化に時間が
掛るので、硬化促進剤を使用する。硬化促進剤としては
、例えば硫酸マグネシウム、珪酸カリウム、消石灰、ア
ルミン酸カルシウム、水酸化マグネシウムなどから選ば
れる１種または２種以上である。その割合は、耐火骨材
１００ｗｔ％に対して外掛けで０．５〜６ｗｔ％が効果
的である。

【００１７】合成樹脂繊維は、吹付け時の施工水分量に
多少の変動があっても安定した付着性を得られる効果が
ある。その具体例は、例えばビニロン、ナイロン、ポリ
エステル、ポリエチレンなどから選ばれる１種または２
種以上である。サイズは、直径０．１〜１ｍｍ×長さ３
〜２５ｍｍ程度が好ましい。

【００１８】耐火骨材１００ｗｔ％に対する合成樹脂繊
維の割合は、外掛けで０．０１ｗｔ％未満では効果がな
く、外掛けで１ｗｔ％を超えると繊維がからみ合って吹
付材中での分散性が悪くなる。

【００１９】この他、必要により炭素粉、金属粉、パル
プ繊維、粘土、耐火性超微粉などを適量添加してもよい
ことは、従来の吹付材と同様である。下記配合組成の吹
付材において、図１は熱可塑性フェノール樹脂粉の融点
の変化と吹付材の熱間接着剪断強さをの関係を示したグ
ラフである。

【００２０】 　　マグネシアクリンカ−　　　　　　３〜１ｍｍ　　
　　　　　　　　　　　　　　４０　　ｗｔ％　　　　
　　　　〃　　　　　　　　　　　　　　　　　　１ｍ
ｍ以下　　　　　　　　　　　　　　　　３０　　〃　
　　　　　　　〃　　　　　　　　　　　　　　　　　
　０．０７４ｍｍ以下　　　　　　　　３０　　〃　　
熱可塑性フェノール樹脂粉　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　外掛け　　１０　　〃　　ピッチ粉（残
炭率６０ｗｔ％）　　　　　　　　　　　　　　　　　
　〃　　　　１０　　〃　　粉末珪酸ソーダ　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　〃　　　　　　５　　〃　　硫酸マグネシウム　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　〃　　　　　　３　　〃　　ビニロン繊維（直径
０．５×長さ５ｍｍ）　　　　　　　　〃　　０．５　
　〃　　　　図１のグラフから、本発明で限定した融点
を有する熱可塑性フェノール樹脂粉を使用すると、熱間
接着剪断強さに優れることが確認される。なお、熱間接
着剪断強さは、吹付材の熱間での接着強度に相関してい
る。

【００２１】以上よりなる本発明の吹付材の使用方法は
、常法どおり、溶融金属容器の炉壁に対して、例えば乾
式ガンを用い、熱間吹付けを行なう。

【００２２】

【実施例】表１に本発明の実施例とその比較例を示す。 同表で示した試験は、下記の条件で測定した。付着性：
マグネシア−カ−ボン質不焼成煉瓦を積み重ね、その表
面温度を１２００℃に加熱したものを炉壁に想定し、乾
式ガンによって吹付け、その付着率を測定した。

【００２３】（吹付け量−リバウンドロス量）÷吹付け
量×１００＝付着率％ 接着強度：表面温度１２００℃に加熱したマグネシア−
カ−ボン質不焼成煉瓦の上に吹付材を落下付着させ、１
２００℃の電気炉中で吹付材の剪断接着強さを測定した
。

【００２４】耐蝕性：高周波誘導炉を用い、重量割合で
鋼片：転炉スラグ＝１：１を溶解し、その中に、鋳込み
によって成形した試片を１時間浸漬し、その溶損寸法を
測定した。

【００２５】実機試験：マグネシア−カ−ボン質不焼成
煉瓦で内張りされた３００ｔ転炉の熱間補修に使用し、
その耐用性を溶損速度（ｍｍ／チャ−ジ数）によって求
めた。

【００２６】

【表１】

【００２７】表１の試験結果が示すように、本発明実施
例の吹付材はいずれも付着性、接着強度、耐蝕性に優れ
、実機試験においてもその効果は実証された。これに対
して、各配合物の種類・割合、あるいは熱可塑性フェノ
ール樹脂の融点が本発明の範囲外である比較例は付着性
、接着強度、耐蝕性のいずれかに劣り、本発明の効果が
得られない。

【００２８】

【発明の効果】以上のように本発明は、付着性、接着強
度、耐蝕性を兼ね備えたカーボンボンドの吹付材である
。その結果、最近の炉操業の過酷化にも十分な耐用性を
示し、炉寿命の延長に大きく貢献することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】熱可塑性フェノール樹脂粉の融点の変化と吹付
材の熱間接着剪断強さをの関係を示したグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】マグネシアクリンカ−を主材にした耐火骨
   材１００ｗｔ％に対し、融点６０℃以下の熱可塑性フェ
   ノール樹脂粉１〜２０ｗｔ％（外掛け）とピッチ粉１〜
   １５ｗｔ％（外掛け）との合量が３〜３０ｗｔ％（外掛
   け）、無機質結合剤２〜１０ｗｔ％（外掛け）、硬化促
   進剤０．５〜６ｗｔ％（外掛け）、合成樹脂繊維０．０
   １〜１ｗｔ％（外掛け）を配合した炉壁熱間補修用吹付
   材。