JPH0469116B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は高炉出銑口もしくは電気炉出鋼口など
の溶解炉出湯口閉塞材、所謂マツド材に関するも
のである。 現在、溶解炉出湯口閉塞材としてはシヤモツ
ト、ムライト、アルミナ、炭化珪素、黒鉛その他
の耐火性骨材に粘土およびセリサイト、タール、
フエノール樹脂、糖蜜などの可塑材または結合材
を添加し、混練したものが使用されている。 しかしながら、粘土およびセリサイトは充填作
業中の押出可塑性の付与ならびに閉塞後のマツド
材を焼結させるために使用しているが、その使用
量は、通常、耐火性骨材に対し15〜20重量％に達
している。而してこの添加量が多くなる程、マツ
ド材の収縮性の増大と耐食性の低下を招く等の問
題がある。また結合材として従来から賞用されて
きたタールは燃焼による発煙が著しく、また、燃
焼時間が長いためマツドガンの圧着保持時間が長
くなるなど、公害上および作業上の問題がある。
またタールの代りに液状のフエノール樹脂を使用
する場合は、比較的低温から硬化反応が開始し、
100℃以上になると速やかに硬化する性質を有す
るので、特に夏場では閉塞材の可塑性値が増加し
て押出作業性が悪くなり、またフエノール樹脂を
結合材とする閉塞材は加熱を受けるとホルムアル
デヒドなどの毒性の強いガスを発生するなど、や
はり作業性および作業上の問題がある。さらに、
タールまたは液状フエノール樹脂の代りに単に糖
蜜を使用するだけでは前記収縮性の増大および耐
食性の低下を改善することができない。 本発明はこれら従来の閉塞材の欠点を解決すべ
くなされたもので、シヤモツト、ムライト、アル
ミナ、炭化珪素、黒鉛その他の耐火性骨材の１種
もしくは２種以上に以上に可塑材または結合材と
してクレーブサンドおよび糖蜜、さらに必要に応
じ粉末ピツチおよび／またはフエノール樹脂粉末
を添加し、混練したことを特徴とする作業性良好
な溶解炉出湯口閉塞材を提供せんとするものであ
る。 次に本発明について詳細に説明する。 耐火性骨材としては従来一般にマツド材として
使用されているシヤモツト、ムライト、アルミ
ナ、炭化珪素、黒鉛その他の耐火性骨材は全て使
用することができる。とりわけ炭化珪素を微粉で
使用すると、溶銑または溶鋼に対する濡れ性が小
さいうえ、耐食性に富むので有効である。また、
その他の耐火性骨材には高炉工場等において内張
材として使用したブロツク材あるいは出銑樋材等
の廃材を微粉化したものなども含まれる。 クレーブサンドはほぼ石英50％、カオリナイト
30％、イライト20％の組成をもつた混合鉱物とし
て産出する粘土鉱物で耐火度はゼーゲル錐約30番
である。粘度は通常の粘土とほぼ同様で約2μｍ
以下である。クレーブサンドは閉塞材の燃焼強度
を増大させることができる。また、燃焼収縮がカ
オリナイト含有の多い一般の粘土やあるいはセリ
ナイトなどに比べて少ないので、これを添加した
閉塞材は焼結収縮が少ない。従つて閉塞材中に気
孔、亀裂などの発生がなく安全性が高まるなどの
利点を有する。クレーブサンドは閉塞材の配合
中、少量の添加で焼結強度を増大させることがで
き、その使用量は約５〜15重量％である。５重量
％以下では閉塞材の焼結が不充分であり、15重量
％以上では閉塞材の耐食性が低下する。 糖蜜は砂糖キビや砂糖大根などを原料にして原
料糖を製造する分蜜工程で得られる製糖工業の副
産物であり、通常、しよ糖およびその誘導体を主
成分とする糖分、たん白質と若干量の灰分ならび
に水分の混合物からなり、通常の状態はシロツプ
状の粘性のある液体である。このものを使用した
閉塞材は糖蜜の成分である炭水化物およびたん白
質が炭化して焼結し、結合力をもたせるのである
が、加熱による硬化はタールよりも早く、またフ
エノール樹脂よりも遅いのでタールの場合よりも
出銑回数の増大に対応することができる程度に早
期に焼結し、またフエノール樹脂の如く作業中に
硬化したりすることがないので、マツドガンの硬
化付着物の掃除、除去などの作業上の負担が軽減
される。糖蜜を使用した閉塞材は可塑性に優れる
から押出作業性が良いうえ、糖蜜が温度による粘
性変化が少なく、また保管中の経時変化が少ない
ので、これを使用した閉塞材は高温の作業場で長
時間滞留させても使用上差し支えないなどの利点
もある。また、糖蜜はその組成からみてそれ自体
あるいは加熱中にタールやフエノール樹脂の如き
有害物質の発生が全くないと考えられるので環境
衛生上の問題がない。糖蜜は15〜25重量％使用す
る。 粉末ピツチおよびフエノール樹脂粉末は常温で
粉末状で、高温では軟化溶融したのち炭化する。
これらは水に不溶であるが粉末状であるため混練
中、耐火性骨材と同様に取り扱うことができ、従
つて糖蜜とよく分散することができる。ピツチお
よびフエノール樹脂は骸炭率が高いので少量の添
加でも焼結強度の大きな閉塞材が得られる。閉塞
材の焼結は糖蜜と粉末ピツチおよびフエノール樹
脂粉末がそれぞれ硬化開始温度および硬化所要時
間を異にしながら行なうものと考えられる。 粉末ピツチは軟化点90〜250℃、粒度125μｍ以
下、炭素残査率が45％以上のものが好ましい。使
用量は１〜７重量％、好ましくは２〜５重量％で
ある。１重量％以下では閉塞材の焼結強度が不充
分であり、７重量％以上ではタールの発煙の問題
と同様に環境衛生上好ましくない。 粉末フエノール樹脂は軟化点80〜130℃のノボ
ラツク型が用いられる。この粉末フエノール樹脂
は、通常、ヘキサン等の硬化剤を入れないものを
使用する。しかし必要に応じて少量のヘキサミン
等を添加してもよい。フエノール樹脂は、ピツチ
と異なりやや吸湿性を有するが、水に殆ど不溶で
あるため混練中は耐火性骨材と同様に取扱うこと
ができる点はピツチと同様である。フエノール樹
脂の使用量は１〜７重量％であり、好ましくは２
〜５重量％である。１重量％以下では閉塞材の焼
結強度の改善効果は小さく、７重量％以上ではタ
ールの発煙の問題と同様に環境衛生上好ましくな
いばかりか経済的に高価なものとなる。 次に実施例について説明する。 第１表に本発明実施例の配合および特性を示
す。No.１〜No.４は本発明の実施例、No.５は耐火性
骨材に結合材としてタールを使用した従来のター
ルボタを比較例として示す。 第１表からも明らかなように、本発明品No.１〜
No.４は比較例No.５とほぼ同様な押出可塑性値が得
られ（20℃における押出可塑性値は本発明品の方
が低い。）、押出作業性は良好である。また、600
℃および1200℃における熱間強度は本発明品No.１
〜No.４の方が比較例よりすぐれ、早期にしかも高
強度に焼結する。 第１図は本発明品No.２と比較例No.５の温度と可
塑性の関係を示す曲線図、第２図は本発明品No.２
と比較例No.５の保管日数と可塑性の関係を示す曲
線図（保管および可塑性値測定温度、20℃）で、
第１図に示すように本発明品は適当な押出可塑性
を有し、第２図に示すようにこの可塑性は長期の
保管でも変化が少ない。また本発明品と比較例No.
５の試料をそれぞれ600℃に保持された実験室炉
に投入して発煙量を比較したところ、本発明品No.
１〜No.３の試料は投入後約15分で発煙が始まり約
25分後には終了したに対し、比較例No.５は投入後
約５〜８分で発煙が始まり投入後約30分後まで続
き、その発煙量も本発明品No.１〜No.４の約10倍で
あつた。 また、本発明品No.１をマツドガンによる高炉出
銑口閉塞に使用した結果、押出作業は従来のター
ルボタと同様、マツドガンによる閉塞が可能であ
り、しかも使用中の発煙量がタールボタより少な
く、さらに開口に際しても従来のタールボタの場
合と同様に開口機により容易に開口することがで
きた。 本発明による閉塞材は前述のように適当な押出
可塑性を有し、この可塑性は長期の保管でも変化
が少なく、かつ閉塞後の閉塞材の焼結が短時間で
完了し、自然開口を生ずることのない焼結強度を
有しており、また開口性も良好であり、溶銑、溶
鋼、溶滓などの侵蝕に強く、出湯中の溶損はほぼ
均一に進行し、出湯口れんがとの接着性も良好で
あるなどの利点を有すると共に、前述の如く発煙
量が少なく、有害なガスの発生もなく、この材料
が皮膚や衣服に付着しても簡単に荒い流すことが
できるなどの優れた特長を有している。

【表】

【表】 第１表中、押出可塑性値は押出作業性の良否を
示し可塑性値の少ない方が押出力に対する抵抗が
小さいことを示している。測定は小型型入機を使
用した。また、同表中、熱間圧縮強さの供試体は
混練物をサンドランマーにて20回搗固し、50mmφ
×50mmｈの大きさに成形した。その成形体を還元
性雰囲気中にて表中記載の温度×時間で加熱した
熱間試片の圧縮強さを測定した。1450℃×2hrs焼
成後の物性では上記の方法で成形したものを還元
性雰囲気中で焼成し、冷却後測定した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実施例No.２と比較例No.５の温度
と可塑性の関係を示す曲線図、第２図は本発明No.
２と比較例No.５の保管日数と可塑性の関係を示す
曲線図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ シヤモツト、ムライト、アルミナ、炭化珪
   素、黒鉛その他の耐火性骨材の１種もしくは２種
   以上に可塑材または結合材としてクレーブサンド
   および糖蜜を添加し、混練したことを特徴とする
   溶解炉出湯口閉塞材。 ２ 上記可塑材または結合材としてさらに粉末ピ
   ツチおよび／または粉末樹脂を添加し、混練した
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の溶
   解炉出湯口閉塞材。