JPH04310578A - 粉末状乾式熱間補修用不定形耐火物 - Google Patents
粉末状乾式熱間補修用不定形耐火物Info
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- JPH04310578A JPH04310578A JP3150826A JP15082691A JPH04310578A JP H04310578 A JPH04310578 A JP H04310578A JP 3150826 A JP3150826 A JP 3150826A JP 15082691 A JP15082691 A JP 15082691A JP H04310578 A JPH04310578 A JP H04310578A
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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
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- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は転炉、高炉、取鍋、真空
脱ガス装置などの溶融金属容器のライニング部を熱間で
補修する補修材に関する。
脱ガス装置などの溶融金属容器のライニング部を熱間で
補修する補修材に関する。
【０００２】
【従来の技術】溶融金属容器例えば転炉の耐火物は溶融
金属と酸素が激しく反応するため、高温と攪拌により部
分的に大きな侵食を起こす箇所を生じる。この侵食され
た部分は熱間で補修するのであるが、補修時間が長くな
ると転炉操業の稼働性の低下を来たすため、炉体ライニ
ングがかなり高温の状態のうちに補修しなければならな
いという実状にあった。熱間補修材としては、塩基性耐
火材にタールピッチを添加したものが主として使用され
ている。さらに、粉末状熱間補修材として耐火骨材にフ
ェノール樹脂や粒状ピッチをバインダーとした補修材が
特開昭５８−１１０４７３号公報、同５８−２６０８０
号公報、同６２−２３８３１６号公報に示されている。
金属と酸素が激しく反応するため、高温と攪拌により部
分的に大きな侵食を起こす箇所を生じる。この侵食され
た部分は熱間で補修するのであるが、補修時間が長くな
ると転炉操業の稼働性の低下を来たすため、炉体ライニ
ングがかなり高温の状態のうちに補修しなければならな
いという実状にあった。熱間補修材としては、塩基性耐
火材にタールピッチを添加したものが主として使用され
ている。さらに、粉末状熱間補修材として耐火骨材にフ
ェノール樹脂や粒状ピッチをバインダーとした補修材が
特開昭５８−１１０４７３号公報、同５８−２６０８０
号公報、同６２−２３８３１６号公報に示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】近年溶融金属容器例え
ば転炉において処理時間の短縮化に伴って、焼付補修完
了までの時間の短縮化が重要な課題となっている。
ば転炉において処理時間の短縮化に伴って、焼付補修完
了までの時間の短縮化が重要な課題となっている。
【０００４】前記した従来の補修材では次のような問題
点を有している。
点を有している。
【０００５】（１） 特開昭５８−１１０４７３号公
報開示の補修材においては、添加される固体フェノール
樹脂の量が多すぎるため受熱して液化→硬化→炭化の過
程においてカーボンボンドの収縮が発生するためそりの
原因になり接着性が劣る。また炉の保育熱により補修材
自体が流動するため転炉出鋼口やスラグライン等の傾斜
のついた損傷部は補修できないという問題がある。
報開示の補修材においては、添加される固体フェノール
樹脂の量が多すぎるため受熱して液化→硬化→炭化の過
程においてカーボンボンドの収縮が発生するためそりの
原因になり接着性が劣る。また炉の保育熱により補修材
自体が流動するため転炉出鋼口やスラグライン等の傾斜
のついた損傷部は補修できないという問題がある。
【０００６】（２）特開昭５８−２６０８０号公報開示
の補修材においても添加される固体フェノール樹脂（レ
ゾール型かノボラック型かは不明）の量が多すぎるため
、前記（１）と同様の問題がある。
の補修材においても添加される固体フェノール樹脂（レ
ゾール型かノボラック型かは不明）の量が多すぎるため
、前記（１）と同様の問題がある。
【０００７】（３）特開昭６２−２３８３１６号公報開
示の補修材においては、粒状ピッチと粉状レゾール型フ
ェノール樹脂とを併用することで転炉出鋼口やスラグラ
イン等の傾斜のついた損傷部においての保形性を発現す
る補修材となっているが、レゾール型フェノール樹脂は
熱による硬化が速いため、補修材の充填性が劣るという
欠点を有していた。
示の補修材においては、粒状ピッチと粉状レゾール型フ
ェノール樹脂とを併用することで転炉出鋼口やスラグラ
イン等の傾斜のついた損傷部においての保形性を発現す
る補修材となっているが、レゾール型フェノール樹脂は
熱による硬化が速いため、補修材の充填性が劣るという
欠点を有していた。
【０００８】上記従来の補修材は、転炉出鋼口の曲面を
有する部分やスラグラインのように傾斜のついた損傷部
においても補修可能な保形性や接着性を有しておらず、
かつ材料の充填性の低い材料であった。
有する部分やスラグラインのように傾斜のついた損傷部
においても補修可能な保形性や接着性を有しておらず、
かつ材料の充填性の低い材料であった。
【０００９】本発明は上記問題点を改善する目的でなさ
れたもので、その要点とするところは、常温では粉状で
ある補修材が高温部より受熱し、粒状物が軟化し傾斜部
においても被補修部に密着充填することにある。
れたもので、その要点とするところは、常温では粉状で
ある補修材が高温部より受熱し、粒状物が軟化し傾斜部
においても被補修部に密着充填することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】溶融金属容器の熱間補修
材として耐火材料１００重量部に対し、粒状ノボラック
型フェノール樹脂と粒状ピッチとの配合比１：４〜２：
３の範囲内で外掛けで１２〜２４重量部を添加すること
を特徴とすることによって、上記の課題を解決すること
に成功し、本発明を完成させた。
材として耐火材料１００重量部に対し、粒状ノボラック
型フェノール樹脂と粒状ピッチとの配合比１：４〜２：
３の範囲内で外掛けで１２〜２４重量部を添加すること
を特徴とすることによって、上記の課題を解決すること
に成功し、本発明を完成させた。
【００１１】本発明で使用する耐火材料は、溶融金属容
器の種類及び使用場所によって、アルミナ、シリカ等の
酸性または中性あるいは炭化物、窒化物もしくはマグネ
シア、ドロマイト等、さらに炭素材料の１種もしくは２
種以上の混合物である。この炭素材料は操業条件を考慮
して施工物の残炭量がノボラック型フェノール樹脂とピ
ッチよりの残炭量で不足する場合に加えるものである。 炭素材料を添加すると、耐火物の高温における熱膨張収
縮の吸収、溶融金属層の不浸透性による耐食性の向上な
どにより品質が向上し、従って補修材の使用量および補
修頻度を少なくすることができる。特に炉体ライニング
材と同一材質で補修すると、補修後一体の耐火物となり
剥離が起こり難しくなる。
器の種類及び使用場所によって、アルミナ、シリカ等の
酸性または中性あるいは炭化物、窒化物もしくはマグネ
シア、ドロマイト等、さらに炭素材料の１種もしくは２
種以上の混合物である。この炭素材料は操業条件を考慮
して施工物の残炭量がノボラック型フェノール樹脂とピ
ッチよりの残炭量で不足する場合に加えるものである。 炭素材料を添加すると、耐火物の高温における熱膨張収
縮の吸収、溶融金属層の不浸透性による耐食性の向上な
どにより品質が向上し、従って補修材の使用量および補
修頻度を少なくすることができる。特に炉体ライニング
材と同一材質で補修すると、補修後一体の耐火物となり
剥離が起こり難しくなる。
【００１２】粒状ノボラック型フェノール樹脂と粒状ピ
ッチの使用量は粒状ノボラック型フェノール樹脂より粒
状ピッチの多いことが好ましく、その使用割合について
検討した結果、粒状ノボラック型フェノール樹脂と粒状
ピッチの使用割合は１：４〜２：３の範囲内であること
が好ましい。これらの範囲外では施工直後の保形性及び
施工体の接着性に劣り、また早期硬化が得られず、補修
材の物性が低下するためである（図１）。この使用割合
は被補修部の傾斜等を考慮して変化させることが望まし
い。
ッチの使用量は粒状ノボラック型フェノール樹脂より粒
状ピッチの多いことが好ましく、その使用割合について
検討した結果、粒状ノボラック型フェノール樹脂と粒状
ピッチの使用割合は１：４〜２：３の範囲内であること
が好ましい。これらの範囲外では施工直後の保形性及び
施工体の接着性に劣り、また早期硬化が得られず、補修
材の物性が低下するためである（図１）。この使用割合
は被補修部の傾斜等を考慮して変化させることが望まし
い。
【００１３】粒状ノボラック型フェノール樹脂と粒状ピ
ッチの添加量は耐火材料１００重量部に対して合計で１
２〜２４重量部であり、１２重量部未満では施工物内で
の熱充填性がなく、また流動性が少ないため補修面との
接着性が低下する。また２４重量部より多くなると流動
性が大きくなるため傾斜部では保形性がなくなるととも
に施工物の物性が低下し作業環境が悪くなる。
ッチの添加量は耐火材料１００重量部に対して合計で１
２〜２４重量部であり、１２重量部未満では施工物内で
の熱充填性がなく、また流動性が少ないため補修面との
接着性が低下する。また２４重量部より多くなると流動
性が大きくなるため傾斜部では保形性がなくなるととも
に施工物の物性が低下し作業環境が悪くなる。
【００１４】上記耐火材料に添加する粒状ノボラック型
フェノール樹脂は軟化点１００℃以下、好ましくは５０
℃以上８０℃以下で、数平均分子量３００〜１０００の
ものである。数平均分子量３００以下であると、融点が
低く固体とならず、１０００を超えると熱軟化性に劣る
上、炭化において熱膨張収縮が大きく剥離の原因となる
。また粒径については、熱軟化性を得るための表面積と
、分散性を考慮すると、平均粒径が０．１ｍｍ以上３．
０ｍｍ以下が適当である。平均粒径が０．１ｍｍ未満に
なると同等の熱軟化性を得るには表面積が大きいため嵩
が大きくなり、材料投入時の粉末充填性に劣り、熱軟化
流動も充分でなく、部分的にポーラスな組織体となるか
らである。また３．０ｍｍ以上では分散性が悪くなる。
フェノール樹脂は軟化点１００℃以下、好ましくは５０
℃以上８０℃以下で、数平均分子量３００〜１０００の
ものである。数平均分子量３００以下であると、融点が
低く固体とならず、１０００を超えると熱軟化性に劣る
上、炭化において熱膨張収縮が大きく剥離の原因となる
。また粒径については、熱軟化性を得るための表面積と
、分散性を考慮すると、平均粒径が０．１ｍｍ以上３．
０ｍｍ以下が適当である。平均粒径が０．１ｍｍ未満に
なると同等の熱軟化性を得るには表面積が大きいため嵩
が大きくなり、材料投入時の粉末充填性に劣り、熱軟化
流動も充分でなく、部分的にポーラスな組織体となるか
らである。また３．０ｍｍ以上では分散性が悪くなる。
【００１５】このノボラック型フェノール樹脂は高温部
に接すると溶解し、その際高温部からの熱を吸収する。 この熱吸収により接着表面が冷却されるため、接着に効
果的となり接着が確実なものとなる。この時発生するガ
スは補修材が粉状であることから爆裂等の心配はない。
に接すると溶解し、その際高温部からの熱を吸収する。 この熱吸収により接着表面が冷却されるため、接着に効
果的となり接着が確実なものとなる。この時発生するガ
スは補修材が粉状であることから爆裂等の心配はない。
【００１６】上記耐火材料に添加する粉状ピッチとして
は石油系、石炭系のいずれでもよく、０．２ｍｍ以上の
平均粒径であることが必要である。ピッチは炉熱により
軟化流動し、カーボンボンドを形成するが、平均粒径が
０．２ｍｍ未満であると粒径が小さいために流動範囲が
狭く、特にカーボンボンドの生成に乏しい。
は石油系、石炭系のいずれでもよく、０．２ｍｍ以上の
平均粒径であることが必要である。ピッチは炉熱により
軟化流動し、カーボンボンドを形成するが、平均粒径が
０．２ｍｍ未満であると粒径が小さいために流動範囲が
狭く、特にカーボンボンドの生成に乏しい。
【００１７】以上のように本発明では、非水系であるた
め水分を蒸発させるための乾燥が不要である。また補修
時間の短縮化を図ると共に熱充填性を高めた。
め水分を蒸発させるための乾燥が不要である。また補修
時間の短縮化を図ると共に熱充填性を高めた。
【００１８】
【作用】炉熱を有する溶融金属容器へ施工された補修材
は粒状ノボラック型フェノール樹脂、粒状ピッチ共にま
ず軟化し液体となる。しかしノボラック型フェノール樹
脂とピッチは相溶性がないため補修材全体としての流動
性は向上せず、初期に曲面を有する被補修部の形状に成
形できる。このため傾斜部においても補修可能な保形性
を有する。
は粒状ノボラック型フェノール樹脂、粒状ピッチ共にま
ず軟化し液体となる。しかしノボラック型フェノール樹
脂とピッチは相溶性がないため補修材全体としての流動
性は向上せず、初期に曲面を有する被補修部の形状に成
形できる。このため傾斜部においても補修可能な保形性
を有する。
【００１９】しかしながら、ピッチもノボラック型フェ
ノール樹脂の両者とも液体であるので、ミクロ的には耐
火骨材の小範囲での移動は可能であり、充填性は向上し
、また被補修部との接着界面においてもこれら両液体が
それぞれの小範囲で流動することによって接着力を向上
させることができる。
ノール樹脂の両者とも液体であるので、ミクロ的には耐
火骨材の小範囲での移動は可能であり、充填性は向上し
、また被補修部との接着界面においてもこれら両液体が
それぞれの小範囲で流動することによって接着力を向上
させることができる。
【００２０】さらに、上記のような効果のため結果的に
補修材の厚みも小さくなる。つまり熱をもった被補修部
からの距離も短くなるため、硬化時間の短縮に効果があ
る（図１）。
補修材の厚みも小さくなる。つまり熱をもった被補修部
からの距離も短くなるため、硬化時間の短縮に効果があ
る（図１）。
【００２１】すなわち、本補修材はその硬化過程におい
て、粒状ノボラック型フェノール樹脂とピッチを併用し
た結合材を使用することによって溶融金属容器の操業に
影響を与えない範囲の短時間で施工物の保形性と接着性
を付与し、さらに補修材として必要な接着性、充填性と
強度を発現させるものである。
て、粒状ノボラック型フェノール樹脂とピッチを併用し
た結合材を使用することによって溶融金属容器の操業に
影響を与えない範囲の短時間で施工物の保形性と接着性
を付与し、さらに補修材として必要な接着性、充填性と
強度を発現させるものである。
【００２２】
【実施例】次に本発明の実施例を比較例とともに説明す
る。
る。
【００２３】表１に示すような配合組成の焼付材（本発
明実施例Ｎｏ．１〜６、比較例としてＮｏ．１〜５）を
調製して、■施工性（平面化の有無、焼付厚み、焼付時
間）■物性（見掛気孔率、嵩比重）■保形性■接着性（
熱間接着強度）の各試験項目について調べた。なおこの
うち比較例Ｎｏ．１〜３は粒状ノボラック型フェノール
樹脂と粒状ピッチの使用割合が本発明範囲外のものを示
し、また比較例Ｎｏ．４は粒状レゾール型フェノール樹
脂と粒状ピッチを使用した従来タイプの焼付材を示し、
比較例Ｎｏ．５は粒状レゾール型フェノール樹脂を使用
した従来タイプの焼付材を示す。
明実施例Ｎｏ．１〜６、比較例としてＮｏ．１〜５）を
調製して、■施工性（平面化の有無、焼付厚み、焼付時
間）■物性（見掛気孔率、嵩比重）■保形性■接着性（
熱間接着強度）の各試験項目について調べた。なおこの
うち比較例Ｎｏ．１〜３は粒状ノボラック型フェノール
樹脂と粒状ピッチの使用割合が本発明範囲外のものを示
し、また比較例Ｎｏ．４は粒状レゾール型フェノール樹
脂と粒状ピッチを使用した従来タイプの焼付材を示し、
比較例Ｎｏ．５は粒状レゾール型フェノール樹脂を使用
した従来タイプの焼付材を示す。
【００２４】
【表１】
【００２５】試験方法
１） 施工性：試料５００ｇを小型灯油炉で１０００
℃に保持した４００×３００×３０ｍｍのキャスタブル
板に投入し流動による平面化の有無、焼付厚み、焼付時
間を測定した。
℃に保持した４００×３００×３０ｍｍのキャスタブル
板に投入し流動による平面化の有無、焼付厚み、焼付時
間を測定した。
【００２６】２） 物性：前項テスト後の材料をＪＩ
Ｓ Ｒ ２２０５−７４に準じて見掛気孔率、嵩比
重を測定した。
Ｓ Ｒ ２２０５−７４に準じて見掛気孔率、嵩比
重を測定した。
【００２７】３） 保形性：施工性テストで使用した
キャスタブル板を３０°に傾け１０００℃に加熱し、試
料５００ｇを投入し保形性について調査した。
キャスタブル板を３０°に傾け１０００℃に加熱し、試
料５００ｇを投入し保形性について調査した。
【００２８】４） 接着性：１０００℃に加熱した１
２０×１２０×３０ｍｍのれんが上の２２φ×２０（ｈ
）ｍｍの鉄管内に試料１０ｇを投入し、５分後の接着強
度を測定した。
２０×１２０×３０ｍｍのれんが上の２２φ×２０（ｈ
）ｍｍの鉄管内に試料１０ｇを投入し、５分後の接着強
度を測定した。
【００２９】表１の結果から明らかなように、粒状ノボ
ラック型フェノール樹脂と粒状ピッチを併用した実施例
Ｎｏ．１〜６は接着強度が大きく、焼付時間が短く、充
填性に優れているのに対し、比較例Ｎｏ．１〜３及び粒
状レゾール型フェノール樹脂と粒状ピッチを併用した比
較例Ｎｏ．４及び粒状レゾール型フェノール樹脂を用い
た比較例Ｎｏ．５は接着強度及び充填性に劣る。
ラック型フェノール樹脂と粒状ピッチを併用した実施例
Ｎｏ．１〜６は接着強度が大きく、焼付時間が短く、充
填性に優れているのに対し、比較例Ｎｏ．１〜３及び粒
状レゾール型フェノール樹脂と粒状ピッチを併用した比
較例Ｎｏ．４及び粒状レゾール型フェノール樹脂を用い
た比較例Ｎｏ．５は接着強度及び充填性に劣る。
【００３０】図１は粒状ノボラック型フェノール樹脂と
粒状ピッチの割合と、焼付厚み、見掛気孔率の関係を示
す図である。粒状ノボラック型フェノール樹脂を少量添
加することで充填性が向上している。これによって本発
明の優秀性が認められた。
粒状ピッチの割合と、焼付厚み、見掛気孔率の関係を示
す図である。粒状ノボラック型フェノール樹脂を少量添
加することで充填性が向上している。これによって本発
明の優秀性が認められた。
【００３１】
【発明の効果】本発明の熱間補修材は、軟化と共に速や
かに硬化の進行する粒状ノボラック型フェノール樹脂と
、一度軟化流動し、更に加熱によって炭化が進行する粒
状ピッチを併用することによって、溶融金属容器の熱間
補修を効果的に行うことができ、かつ緻密な施工体を得
ることで生産性の向上に寄与する効果がきわめて大きい
。
かに硬化の進行する粒状ノボラック型フェノール樹脂と
、一度軟化流動し、更に加熱によって炭化が進行する粒
状ピッチを併用することによって、溶融金属容器の熱間
補修を効果的に行うことができ、かつ緻密な施工体を得
ることで生産性の向上に寄与する効果がきわめて大きい
。
【００３２】図１は粒状ノボラック型フェノール樹脂と
粒状ピッチの割合と、焼付厚み、見掛気孔率の関係を示
す図である。
粒状ピッチの割合と、焼付厚み、見掛気孔率の関係を示
す図である。
Claims (1)
- 【請求項１】 耐火材料１００重量部に対し、粒
状ノボラック型フェノール樹脂と粒状ピッチとの配合比
１：４〜２：３の範囲内で外掛けで１２〜２４重量部を
添加することを特徴とする粉末状乾式熱間補修用不定形
耐火物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3150826A JPH07106947B2 (ja) | 1991-04-04 | 1991-04-04 | 粉末状乾式熱間補修用不定形耐火物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3150826A JPH07106947B2 (ja) | 1991-04-04 | 1991-04-04 | 粉末状乾式熱間補修用不定形耐火物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04310578A true JPH04310578A (ja) | 1992-11-02 |
| JPH07106947B2 JPH07106947B2 (ja) | 1995-11-15 |
Family
ID=15505250
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3150826A Expired - Fee Related JPH07106947B2 (ja) | 1991-04-04 | 1991-04-04 | 粉末状乾式熱間補修用不定形耐火物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07106947B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190059519A (ko) | 2017-11-23 | 2019-05-31 | (주)포스코케미칼 | 부정형 내화 조성물 |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4896608A (ja) * | 1972-03-18 | 1973-12-10 | ||
| JPS62238316A (ja) * | 1986-04-10 | 1987-10-19 | Nippon Steel Corp | 転炉出鋼口の熱間焼付補修材 |
| JPS63139068A (ja) * | 1986-12-01 | 1988-06-10 | 新日本製鐵株式会社 | 熱間補修用成形体 |
-
1991
- 1991-04-04 JP JP3150826A patent/JPH07106947B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4896608A (ja) * | 1972-03-18 | 1973-12-10 | ||
| JPS62238316A (ja) * | 1986-04-10 | 1987-10-19 | Nippon Steel Corp | 転炉出鋼口の熱間焼付補修材 |
| JPS63139068A (ja) * | 1986-12-01 | 1988-06-10 | 新日本製鐵株式会社 | 熱間補修用成形体 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20190059519A (ko) | 2017-11-23 | 2019-05-31 | (주)포스코케미칼 | 부정형 내화 조성물 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07106947B2 (ja) | 1995-11-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |