JPH0554039B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は耐火物炉壁の捕集方法たとえば転炉の
耐火物炉壁の補修方法に関する。 一般に、転炉の耐火物炉壁の損傷機構は非常に
複雑で、炉内の位置により損耗速度に大きな差が
ある。そこで、炉内各位置の損耗速度に合わせて
ライニングを強化する方法が採られている。とこ
ろが、転炉の操業条件は炉代毎に変動があり溶損
パターンは必らずしも一定でないため、上記方法
のみにより損耗に対応することは不可能である。
さらに詳細に説明すると、転炉の耐火物炉壁は、
一炉代稼動後常に取り替えるウエアライニング
層、数炉代または数年に亘つて使用されるパーマ
ネントライニング層および鉄皮から構成される。
近年、炉壁の寿命特に一炉代の寿命を長く保つた
めに、MgO−Ｃを添加して耐食性を増加した塩
基性耐火物を転炉炉体に用いることが広く行なわ
れている。このような場合にも、炉壁の損傷を常
にウエアライニング層内にとどめるように操業す
ることは実際上不可能であり、たとえば製鋼時に
生じるスラグ侵食、スクラツプ装入時に発生する
機械的損耗、熱変化の著しい部分で発生するスポ
ーリング等により、局部的にパーマネントライニ
ング層まで損傷されることが起る。局部的な損傷
を受けると、それがウエアライニング層のみの場
合（図面Ｘ線）であつてもパーマネントライニン
グ層に及ぶ場合（図面Ｙ線）であつても、損傷バ
ランスのとれた操業を続けるために熱間補修、中
間補修により損耗部にタール・ピツチ系の耐火材
を吹き付けることが行なわれる。しかしながら、
炉寿命（出鋼回数500〜3000回／炉代）末期にな
ると、ウエアライニング層の残存寸法は50〜100
mm程度になり、熱変化による膨脹、収縮により円
周方向に対して煉瓦間の迫り力がなくなり、部分
または広範囲に亘り脱落が発生する。このような
場合、通常、ウエアライニング層については前面
取替えを行なうが、パーマネント層については損
耗の小さい場合には間〓にタール・チツプ系のス
タンプ材または目地材を充填し、損耗の著しい場
合（通常、残存寸法が原形寸法の約1/2程度にな
つた場合）に前面取替えを行なうのが一般的であ
り、補修に多額の費用を要していた。一方、パー
マネントライニング層の取替え時期は遅い程経済
的には有利であるが、残存ライニングが小さい部
分での溶鋼流出事故も発生しており、取替え時期
の判定と寿命の判断は非常に困難であつた。 また、上記したように従来は熱間補修用の補修
材、目地材ともにタール・ピツチ系のものが使用
されているが、タール・ピツチ系のものでは高熱
によりタール分が揮発すると、砂状となり強度お
よび接着性がなくなつてしまうので、補修の効果
が永続しなかつた。さらに、流動性に劣るため小
さい間〓の部分に充填できず、完全な施工ができ
ない欠点がある。このため、特に最近のように
MgO−Ｃ煉瓦を使用する場合には、煉瓦間の溶
着性が乏しいため、残存寸法が小さくなると脱落
が一層はげしくなる。さらに、従来のものでは、
煉瓦間の目地から地金が侵入するのを防ぐことが
できず、溶鋼流出事故が発生し易い欠点があつ
た。 そこで、本発明は上記従来技術の欠点に鑑みて
成されたもので、本発明の目的は、残存パーマネ
ントライニング層を有効に活用し補修費の低減を
図ると共に、ウエアライニング層とパーマネント
ライニング層または鉄皮とを強固に接着させて煉
瓦の脱落を防止し、かつ、不定形の一体構造を形
成して地金侵入を防止することができる耐火物炉
壁の補修方法を提供することにある。 すなわち、本発明は、所定位置に新らたに構築
したウエアライニング層と鉄皮または残存パーマ
ネントライニング層との間〓に、塩基性耐火材を
主材とし該耐火材に熱硬化性樹脂およびラクトン
類を添加した充填材を流し込んで、上記間〓に一
体構造の耐火材層を形成し、該一体構造の耐火材
層を介して上記ウエアライニング層と鉄皮または
パーマネントライニング層とを接着させることを
特徴とする。 本発明に使用する充填材は、塩基性耐火材を主
材とし、これに熱硬化性樹脂およびラクトン類を
添加して調製されるもので、常温硬化性を有し、
施工性が良好で、常温から高温までの接着性を有
する。 充填材の主材となる塩基性耐火材は、電融マグ
ネシア、焼結マグネシア等の各種マグネシア耐火
材、安定化ドロマイト、合成ドロマイト等の各種
ドロマイト耐火材等の１種または２種以上であ
り、さらにこれらに黒鉛、炭化ケイ素等の炭素質
物質の粉状または粉状物を併用したものが好まし
い 充填材に添加する熱硬化性樹脂としては、フエ
ノール、フラン、エポキシ、メラミン等の各種樹
脂やヘキサメチレンテトラミンを添加することに
よつて熱硬化性となる熱可塑性樹脂等が使用し得
るが、フエノール樹脂およびフラン樹脂が特に好
ましい。 これらの樹脂は、１種または２主以上を組み合
わせて使用してもよく、さらに熱可塑性樹脂、ピ
ツチ、樹脂状ピツチ、有機溶剤などを組み合わせ
て使用することもできる。 熱硬化性樹脂の使用料は、塩基性耐火材に対し
て５〜30重量％、好ましくは７〜25重量％であ
る。熱硬化性樹脂の量が５重量％に満たない場合
には、接着性が不足したりカーボンボンドが十分
生成しないため、得られた施工体の強度が不充分
となる。30重量％を超える場合には揮発分が多く
なつて熱処理後の施工体の物性や耐食性が低下し
て好ましくない。 充填材にさらに添加するラクトン類としては、
β−プロピオラクトン、γ−ブチロラクトン、テ
トロン酸、ピバロラクトン等があり、これらを１
種または２種以上組み合わせて使用する。 ラクトン類の使用料は、耐火材に対して２〜20
重量％、好ましくは３〜18重量％である。２重量
％未満の場合には熱硬化樹脂の常温硬化性を十分
に発揮できず、長い硬化時間を必要とし、また硬
化後の強度あるいは加熱時の施工体の保形力が不
足する。20重量％を超える場合には得られる施工
体の物性や耐食性が囮、好ましくない。 充填材の各成分は、使用に先立つて例えばモル
タルミキサー等により約３〜５分間混練される。
上記各範囲の使用量で調整される充填材は通常２
〜３時間の作業可能時間を有し、硬化には約10〜
20時間を要する。したがつて、炉内のウエアライ
ニング築造作業の進行状態に合わせて適宜充填材
を調整するようにすればよい。なお、ここで作業
可能時間とは、JISR5201に定められたモルタル
フロー試験器を使用し、混練後一定時間毎にフリ
ーフロー値を測定し、その値が150mm以上を示す
までの時間である。また硬化時間は混練後流し込
み施工した試料の硬度を新東工業製のグリーンハ
ードネスステターを使用して測定し、その値が80
以上を示すまでの時間である。 なお、本発明に使用する上記特定の充填材は、
合成ドロマイト等の消化性耐火材に対しても使用
することができるものである。 次に、本発明による転炉の補修方法を図面に基
いて説明する。 まず、一炉代使用後のウエアライニングの残存
分を除去した後、炉底部Ａに煉瓦積みを行ないパ
ーマネントライニング層１ａを形成する。次い
で、鋼浴部Ｂおよび炉腹部Ｃの各側壁に残存する
パーマネントライニング層１ｂはそのままにし
て、その内側に、築造後の内径寸法が所定のもの
となるように側壁部の煉瓦積みを行なつてウエア
ライニング層２ａを形成する。この時、パーマネ
ントライニング層１ｂはたとえば図面においてＹ
で示すように溶損を受けているので、上記所定位
置に新らたに築造されたウエアライニング層２ａ
と残存パーマネントライニング層１ｂとの間には
必ず間〓４が生じる。そこで、本発明の補修方法
では、先に特定した塩基性耐火材を主材とし該耐
火材に熱硬化性樹脂およびラクトン類を添加して
調製した充填材３を上記間〓４に流し込む。１回
の流し込み深さは、作業性の観点から見れば500
〜1000mm程度が好ましい。したがつて、好適な実
施態様としては、ウエアライニング層を500〜
1000mm築造毎に上記充填材３を流し込む作業を行
なう。この流し込み作業において、必要であれば
たとえば棒状バイブレータを使用してより円滑か
つ容易に充填させるようにしてもよい。 上記のようにして、転炉の鋼浴部Ｂおよび炉腹
部Ｃ、さらには絞り部Ｄおよび炉口部Ｅの炉壁が
補修される。すなわち、パーマネントライニング
層１ｂの溶損部を補填するとともに、ウエアライ
ニング層２ａとパーマネントライニング層１ｂを
強固に接着させ、かつウエアライニング層２ａと
パーマネントライニング層１ｂ間の間〓４に不定
形一体構造の耐火材層を形成することにより、ウ
エアライニング層の煉瓦の目地から地金が侵入す
るのを防止する。 転炉炉体の絞り部Ｄおよび炉口部Ｅでは、温度
変化が激しく、ライニングを構成する煉瓦は膨
脹、収縮を繰り返えすことになるが、操業時の損
耗等により残存量が少なくなると煉瓦間の迫り力
がなくなり、傾斜配置されているところから特に
脱落が発生し易い。実際、この傾斜部における脱
落が炉寿命に大きな影響を与えることも多い。 そこで、本発明はさらに、特に絞り部Ｄにおい
て、鉄皮５にスタツド６を設け、鉄皮５とウエア
ライニング層２ｂとの間に直接上記充填材３を流
し込むことを提案する。この方法によると、不定
形一体構造の耐火物で鉄皮５内表面を被覆すると
ともに、ウエアライニング層２ｂを鉄皮５と強固
に接着させ、ウエアライニング層２ｂを構成する
煉瓦の抜け落ちをさらに有効に防止することがで
きる。 本発明によれば、流動性に優れた充填材を使用
しているため、狭い間〓まで十分施工することが
でき補修効果を高めることができるとともに、施
工が容易となり施工時間は従来方法に比べて約1/
４程度に短縮することができる。さらに、一体構
造の耐火材層を形成することができるので、地金
の侵入を防止することができる。また、溶損によ
り残寸の少なくなつたパーマネントライニング層
を取替えることなく、そのまま再使用することが
できるので、施工が簡便になると同時に、補修費
が大幅に低減される。さらに、施工後常温におい
て接着性および保形性に優れた充填材を使用して
いるため、炉稼動前の振動等による煉瓦のずれが
なくなり、これに起因する煉瓦の抜け落ちが防止
できる。また、高温においても接着性および保形
性に優れ、強固で高耐食性の耐火物層を形成する
ことができるので、ウエアライニング層の残寸が
少なくなつても煉瓦の抜け落ちがなく、吹付け補
修を低減することができ、さらにウエアライニン
グ層が損耗されても使用に耐えるので炉寿命を延
長することができる。さらに、常温硬化性のレジ
ンボンドを有する不定形耐火物層が形成されるの
で、ウエアライニング層の煉瓦の熱膨脹を吸収
し、スポーリングを防止することができる。 なお、上記の説明では本発明を転炉に適用する
場合について説明したが、本発明は転炉に限ら
ず、他の耐火物炉壁の補修にも適用することがで
きる。 次に、本発明の効果を実施例により説明する。 粒度調整したMgO88重量％とグラフアイト８
重量％に対して、液状レゾール型フエノール樹脂
（粘度90cp，pH6.8）80重量％β・プロピオラク
トン20重量％を添加し、モルタルモキサーで約３
分間混練して充填材を調製した。 70t転炉において、一炉代使用後のウエアライ
ニング層を撤去した後、新らたに所定位置にウエ
アライニング層を築造しながら、鋼浴部および炉
腹部におけるウエアライニング層と残存パーマネ
ントライニング層間の間〓に、上記充填材を流し
込み、同様に絞り部における鉄皮とウエアライニ
ング層間に充填材を流し込んだ。充填材の使用量
は4.2tであつた。 上記のようにして補修した転炉を110日間稼働
させた。炉回数（寿命）は1582回であつた。 稼動終了後の炉内状態を調べたところ、上記充
填材により形成された一体構造物は全般的に施工
時とほとんど変化のない状態で残存しており、載
台残存厚みは160mmあつた。また、パーマネント
ライニング層への付着は強固であつた。 上記充填材の一体構造物の物性を調べたとこ
ろ、操業時のウエアライニング層の熱膨脹等によ
る圧縮で、下表に示すように施工時に比べ却つて
物性値が向上していることが判つた。

【表】 この補修方法により、パーマネントライニング
用煉瓦の使用量を平均25tから7tまで減少するこ
とができた。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る耐火物炉壁の補修方法によ
り施工された炉壁構造を示す説明図である。 １ａ，１ｂ……パーマネントライニング層、２
ａ，２ｂ……ウエアライニング層、３……充填
材、４……間〓、５……鉄皮、６……スタツド、
Ａ……炉底部、Ｂ……鋼浴部、Ｃ……炉腹部、Ｄ
……絞り部、Ｅ……炉口部、Ｘ，Ｙ……一炉代使
用後のライニング残存線。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 所定位置に新らたに構築したウエアライニン
   グ層と鉄皮または残存パーマネントライニング層
   との間〓に、塩基性耐火材を主材とし該耐火材に
   熱硬化性樹脂およびラクトン類を添加した充填材
   を流し込んで、上記間〓に一体構造の耐火材層を
   形成し、該一体構造の耐火材層を介して上記ウエ
   アライニング層と鉄皮またはパーマネントライニ
   ング層とを接着させることを特徴とする耐火物炉
   壁の補修方法。