JPH0710642A - 窯炉補修用吹付材 - Google Patents
窯炉補修用吹付材Info
- Publication number
- JPH0710642A JPH0710642A JP5170958A JP17095893A JPH0710642A JP H0710642 A JPH0710642 A JP H0710642A JP 5170958 A JP5170958 A JP 5170958A JP 17095893 A JP17095893 A JP 17095893A JP H0710642 A JPH0710642 A JP H0710642A
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- Japan
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- adhesive strength
- alumina
- magnesia
- furnace
- aluminum sulfate
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- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 接着強度に優れた窯炉補修用吹付材を提供す
ることにある。 【構成】 マグネシア３０〜９７ｗｔ％、アルミナ２〜
５０ｗｔ％、結合剤１〜２０ｗｔ％、外掛けで硫酸アル
ミニウム０．５〜７ｗｔ％およびカルシウム塩よりなる
窯炉補修用吹付材である。硫酸アルミニウムがマグネシ
アとアルミナとの反応によるＭｇＯ・Ａｌ2Ｏ3スピネル
生成を急激なものにし、被補修面に対する吹付材のソリ
返えりを防止し、接着強度を向上させる。
ることにある。 【構成】 マグネシア３０〜９７ｗｔ％、アルミナ２〜
５０ｗｔ％、結合剤１〜２０ｗｔ％、外掛けで硫酸アル
ミニウム０．５〜７ｗｔ％およびカルシウム塩よりなる
窯炉補修用吹付材である。硫酸アルミニウムがマグネシ
アとアルミナとの反応によるＭｇＯ・Ａｌ2Ｏ3スピネル
生成を急激なものにし、被補修面に対する吹付材のソリ
返えりを防止し、接着強度を向上させる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、接着強度に優れた窯炉
補修用吹付材に関するものである。
補修用吹付材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】転炉、取鍋、タンディシュ、混銑車、真
空脱ガス炉などの工業窯炉の内張りを吹付によって補修
することが行なわれている。この補修に使用する吹付材
が要求される特性は、付着性、接着強度および耐食性で
ある。通常の耐火物と違って、吹付材は付着性（付着
率）および接着強度（付着後の接着力）に優れていなけ
ればならない。吹付材の材質は、従来から種々の提案が
なされている。例えば、ヘキサメタリン酸ナトリウムお
よび消石灰を添加した特公昭５５−６５９８号などであ
る。
空脱ガス炉などの工業窯炉の内張りを吹付によって補修
することが行なわれている。この補修に使用する吹付材
が要求される特性は、付着性、接着強度および耐食性で
ある。通常の耐火物と違って、吹付材は付着性（付着
率）および接着強度（付着後の接着力）に優れていなけ
ればならない。吹付材の材質は、従来から種々の提案が
なされている。例えば、ヘキサメタリン酸ナトリウムお
よび消石灰を添加した特公昭５５−６５９８号などであ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の材質において
も、付着性の改善はめざましいものがある。しかし、接
着強度は依然、十分なものではない。吹付材は付着後、
炉の稼動によって高熱あるいは溶融金属との接触によ
り、接着強度が小さいとハクリする。したがって、いか
に付着性、耐食性に優れてれていても、接着強度に劣る
材質ではその寿命は短い。
も、付着性の改善はめざましいものがある。しかし、接
着強度は依然、十分なものではない。吹付材は付着後、
炉の稼動によって高熱あるいは溶融金属との接触によ
り、接着強度が小さいとハクリする。したがって、いか
に付着性、耐食性に優れてれていても、接着強度に劣る
材質ではその寿命は短い。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、付着性および
耐食性を低下させることなく、接着強度に優れた吹付材
を提供するものであり、その特徴とするところは、マグ
ネシア３０〜９７ｗｔ％、アルミナ２〜５０ｗｔ％、結
合剤１〜２０ｗｔ％、外掛けで硫酸アルミニウム０．５
〜７ｗｔ％およびカルシウム塩よりなる窯炉補修用吹付
材である。
耐食性を低下させることなく、接着強度に優れた吹付材
を提供するものであり、その特徴とするところは、マグ
ネシア３０〜９７ｗｔ％、アルミナ２〜５０ｗｔ％、結
合剤１〜２０ｗｔ％、外掛けで硫酸アルミニウム０．５
〜７ｗｔ％およびカルシウム塩よりなる窯炉補修用吹付
材である。
【０００５】骨材としてマグネシアとアルミナを使用す
ると、炉稼働による高温雰囲気により、その両者の反応
によってＭｇＯ・Ａｌ2Ｏ3スピネルが生成する。ＭｇＯ
・Ａｌ2Ｏ3スピネルはスラグ成分を固溶してスラグ浸透
防止に作用し、耐食性向上に効果がある。本発明ではさ
らに、これに硫酸アルミニウムを組み合わせることによ
り、接着強度が格段に向上する。
ると、炉稼働による高温雰囲気により、その両者の反応
によってＭｇＯ・Ａｌ2Ｏ3スピネルが生成する。ＭｇＯ
・Ａｌ2Ｏ3スピネルはスラグ成分を固溶してスラグ浸透
防止に作用し、耐食性向上に効果がある。本発明ではさ
らに、これに硫酸アルミニウムを組み合わせることによ
り、接着強度が格段に向上する。
【０００６】硫酸アルミニウムによる接着強度の向上は
つぎの理由によるものと考えられる。すなわち、硫酸ア
ルミニウムは高温下で硫酸成分が消失し、残りのアルミ
ニウムが酸化してアルミナが生成する。こうして生成し
たアルミナは細粒である。しかも、その表面性状からき
わめて活性であり、骨材としてのマグネシアとアルミナ
との反応を促進する作用をもち、吹付材の組織中に、急
激にＭｇＯ・Ａｌ2Ｏ3スピネルを生成させる。
つぎの理由によるものと考えられる。すなわち、硫酸ア
ルミニウムは高温下で硫酸成分が消失し、残りのアルミ
ニウムが酸化してアルミナが生成する。こうして生成し
たアルミナは細粒である。しかも、その表面性状からき
わめて活性であり、骨材としてのマグネシアとアルミナ
との反応を促進する作用をもち、吹付材の組織中に、急
激にＭｇＯ・Ａｌ2Ｏ3スピネルを生成させる。
【０００７】吹付材による施工体組織は、炉内面側が高
熱にさらされる。従来の吹付材では、高熱を受ける炉内
面側が焼結によって収縮し、被補修面に対してソリ返る
ように変形する。これが接着強度低下の原因である。こ
れに対し本発明の材質では、高熱を受ける炉内面側がＭ
ｇＯ・Ａｌ2Ｏ3スピネルの急激な生成に伴う膨張によ
り、被補修面に対するソリ返えりを防止することが、接
着強度の向上に作用する。
熱にさらされる。従来の吹付材では、高熱を受ける炉内
面側が焼結によって収縮し、被補修面に対してソリ返る
ように変形する。これが接着強度低下の原因である。こ
れに対し本発明の材質では、高熱を受ける炉内面側がＭ
ｇＯ・Ａｌ2Ｏ3スピネルの急激な生成に伴う膨張によ
り、被補修面に対するソリ返えりを防止することが、接
着強度の向上に作用する。
【０００８】同じアルミニウムの化合物であっても、例
えば乳酸アルミニウムでは本発明の効果が得られない。
これは、乳酸アルミニウムは凝集速度が遅く、スピネル
が急激に生成する条件が整わないためと思われる。
えば乳酸アルミニウムでは本発明の効果が得られない。
これは、乳酸アルミニウムは凝集速度が遅く、スピネル
が急激に生成する条件が整わないためと思われる。
【０００９】骨材として使用するマグネシアは、天然マ
グネシア、海水マグネシアの焼結品または電融品とす
る。その割合は、３０ｗｔ％未満ではマグネシアがもつ
耐食性の効果が不十分となる。９７ｗｔ％を超えるとア
ルミナの割合が少なくなって耐スラグ浸透性に劣る。
グネシア、海水マグネシアの焼結品または電融品とす
る。その割合は、３０ｗｔ％未満ではマグネシアがもつ
耐食性の効果が不十分となる。９７ｗｔ％を超えるとア
ルミナの割合が少なくなって耐スラグ浸透性に劣る。
【００１０】アルミナの具体例は、電融アルミナ、焼結
アルミナ、電融ムライト、焼結ムライト、ばん土けつ
岩、ボーキサイト、シリマナイトなどである。３ｗｔ％
未満ではスピネル生成量が不十分となり、耐スラグ浸透
性に劣る。５０ｗｔ％を超えるとマグネシアの割合が少
なくなって耐食性が低下する。
アルミナ、電融ムライト、焼結ムライト、ばん土けつ
岩、ボーキサイト、シリマナイトなどである。３ｗｔ％
未満ではスピネル生成量が不十分となり、耐スラグ浸透
性に劣る。５０ｗｔ％を超えるとマグネシアの割合が少
なくなって耐食性が低下する。
【００１１】マグネシア、アルミナそれぞれの粒度は、
付着性、充填性などを考慮して、粗粒、中粒、細粒に調
整する。マグネシアに比べて配合割合が少ないアルミナ
は、スピネル生成反応を促進するために、細粒主体の粒
度にすることが好ましい。耐火骨材として、必要によ
り、さらにシリカ−アルミナ質、スピネル、石灰質、石
灰石、ジルコン、ジルコニア、炭化物、窒化物、ほう化
物、炭素などを本発明の効果を損なわない範囲で組合せ
使用してもよい。
付着性、充填性などを考慮して、粗粒、中粒、細粒に調
整する。マグネシアに比べて配合割合が少ないアルミナ
は、スピネル生成反応を促進するために、細粒主体の粒
度にすることが好ましい。耐火骨材として、必要によ
り、さらにシリカ−アルミナ質、スピネル、石灰質、石
灰石、ジルコン、ジルコニア、炭化物、窒化物、ほう化
物、炭素などを本発明の効果を損なわない範囲で組合せ
使用してもよい。
【００１２】結合剤としては施工体強度に優れたアルミ
ナセメントが最も好ましいが、この他、例えば、ケイ酸
塩、リン酸塩などを使用してもよい。その割合は、１ｗ
ｔ％未満では施工組織の強度に劣り、２０ｗｔ％を超え
ると耐食性が低下する。
ナセメントが最も好ましいが、この他、例えば、ケイ酸
塩、リン酸塩などを使用してもよい。その割合は、１ｗ
ｔ％未満では施工組織の強度に劣り、２０ｗｔ％を超え
ると耐食性が低下する。
【００１３】硫酸アルミニウムは粉末状とし、Ａｌ2Ｏ3
成分が好ましく１０ｗｔ％以上のものを使用する。従来
から、硫酸アルミニウムは不定形耐火物の硬化促進剤と
しても知られているが、本発明はで、特定の種類の骨材
との組合せによって、吹付材の重要特性である接着強度
を向上させる効果を持つ。なお、この硫酸アルミニウム
は無水塩、水和物のいずれでも同様の効果を得ることが
できる。
成分が好ましく１０ｗｔ％以上のものを使用する。従来
から、硫酸アルミニウムは不定形耐火物の硬化促進剤と
しても知られているが、本発明はで、特定の種類の骨材
との組合せによって、吹付材の重要特性である接着強度
を向上させる効果を持つ。なお、この硫酸アルミニウム
は無水塩、水和物のいずれでも同様の効果を得ることが
できる。
【００１４】後述する実施例１の配合物よりなる吹付材
において、硫酸アルミニウムの割合のみを変化させ、そ
の接着強度の変化をグラフ化したものが図１である。耐
火骨材と結合剤との合量に対する外掛けで、０．５ｗｔ
％未満では接着強度の向上に顕著な効果が見られない。
７ｗｔ％を超えると接着強度は充分であるが、マトリッ
クス部のアルミナ成分が過多となって、耐食性が低下す
る。
において、硫酸アルミニウムの割合のみを変化させ、そ
の接着強度の変化をグラフ化したものが図１である。耐
火骨材と結合剤との合量に対する外掛けで、０．５ｗｔ
％未満では接着強度の向上に顕著な効果が見られない。
７ｗｔ％を超えると接着強度は充分であるが、マトリッ
クス部のアルミナ成分が過多となって、耐食性が低下す
る。
【００１５】カルシウム塩は硬化剤としての効果をも
つ。具体的な材質は、消石灰、生石灰、炭酸カルシウム
などである。その割合は従来の吹付材の場合と同様でよ
く、特に限定するものではないが、耐火骨材と結合剤と
の合量に対して外掛けで、例えば０．０５〜５ｗｔ％と
する。０．０５ｗｔ％未満では硬化速度に劣り、吹付
後、流落しやすい。５ｗｔ％を超えると気孔率が高くな
って強度低下の傾向が見られる。
つ。具体的な材質は、消石灰、生石灰、炭酸カルシウム
などである。その割合は従来の吹付材の場合と同様でよ
く、特に限定するものではないが、耐火骨材と結合剤と
の合量に対して外掛けで、例えば０．０５〜５ｗｔ％と
する。０．０５ｗｔ％未満では硬化速度に劣り、吹付
後、流落しやすい。５ｗｔ％を超えると気孔率が高くな
って強度低下の傾向が見られる。
【００１６】以上の他にも、従来の吹付材の添加物とし
て知られている、例えばピッチ、フェノール樹脂、ホウ
酸塩、シリカフラワー、シリカゾル、アルミナゾル、乳
酸アルミニウム、耐火性超微粉、ＣＭＣ、セピオライ
ト、アルギン酸ナトリウム、粘土、ベントナイト、有機
繊維、無機繊維、金属繊維、吸水性ポリマー、金属粉な
どを少量添加してもよい。
て知られている、例えばピッチ、フェノール樹脂、ホウ
酸塩、シリカフラワー、シリカゾル、アルミナゾル、乳
酸アルミニウム、耐火性超微粉、ＣＭＣ、セピオライ
ト、アルギン酸ナトリウム、粘土、ベントナイト、有機
繊維、無機繊維、金属繊維、吸水性ポリマー、金属粉な
どを少量添加してもよい。
【００１７】吹付け作業において、炉壁温度が低い場合
の冷間補修、炉壁温度が１０００℃前後の熱間補修のい
ずれにおいても、本発明の吹付材はその効果を十分に発
揮することができる。
の冷間補修、炉壁温度が１０００℃前後の熱間補修のい
ずれにおいても、本発明の吹付材はその効果を十分に発
揮することができる。
【００１８】
【実施例】表１に、本発明実施例とその比較例を示す。
試験方法は以下のとおり。 耐食性；配合物に水分を外掛け１７ｗｔ％添加して混合
し、泥しょう状にして鋳込み、乾燥後、回転侵食試験に
より測定。実施例１の溶損寸法を１００とした指数で示
す。指数値が小さいほど耐食性に優れている。
試験方法は以下のとおり。 耐食性；配合物に水分を外掛け１７ｗｔ％添加して混合
し、泥しょう状にして鋳込み、乾燥後、回転侵食試験に
より測定。実施例１の溶損寸法を１００とした指数で示
す。指数値が小さいほど耐食性に優れている。
【００１９】付着性；表面温度が約７００℃の炉壁に、
乾式吹付け法によって吹付け、付着率を求めた。 接着強度；配合物に水分を外掛け１５ｗｔ％添加して泥
しょう状にしたものをレンガ表面に厚さ４０mmに鋳込
み、乾燥後、レンガに付着させた状態で１５００℃の電
気炉に入れ、加熱後、吹付材付着面と平行に、吹付材に
対する加圧応力を付与し、そのせん断接着応力を測定し
た。 実機試験；２００ｔ溶鋼取鍋の吹付け補修について試験
し、その耐用寿命を測定した。
乾式吹付け法によって吹付け、付着率を求めた。 接着強度；配合物に水分を外掛け１５ｗｔ％添加して泥
しょう状にしたものをレンガ表面に厚さ４０mmに鋳込
み、乾燥後、レンガに付着させた状態で１５００℃の電
気炉に入れ、加熱後、吹付材付着面と平行に、吹付材に
対する加圧応力を付与し、そのせん断接着応力を測定し
た。 実機試験；２００ｔ溶鋼取鍋の吹付け補修について試験
し、その耐用寿命を測定した。
【００２０】
【表１】
【００２１】本発明実施例は、吹付材が必要とする特性
の耐食性、付着性、接着強度を兼ね備えている。その効
果は、実機試験における耐用寿命からも確認できる。比
較例１は、硫酸アルミニウムを添加しておらず、接着強
度に劣る。硫酸アルミニウムの添加量が多過ぎる比較例
２は、耐食性に劣る。硫酸アルミニウムを添加している
が、耐火骨材がマグネシアのみである比較例３、アルミ
ナのみである比較例４は、両者共に接着強度に劣る。硫
酸アルミニウムに変えて乳酸アルミニウムを添加した比
較例５は、接着強度が不十分である。
の耐食性、付着性、接着強度を兼ね備えている。その効
果は、実機試験における耐用寿命からも確認できる。比
較例１は、硫酸アルミニウムを添加しておらず、接着強
度に劣る。硫酸アルミニウムの添加量が多過ぎる比較例
２は、耐食性に劣る。硫酸アルミニウムを添加している
が、耐火骨材がマグネシアのみである比較例３、アルミ
ナのみである比較例４は、両者共に接着強度に劣る。硫
酸アルミニウムに変えて乳酸アルミニウムを添加した比
較例５は、接着強度が不十分である。
【００２２】
【発明の効果】本発明の窯炉補修用吹付材は、以上の試
験結果からも明らかなように、吹付材の特性として重要
な接着強度に優れている。付着性および耐食性について
もそん色がない。その結果、きわめて優れた耐用性を示
す。
験結果からも明らかなように、吹付材の特性として重要
な接着強度に優れている。付着性および耐食性について
もそん色がない。その結果、きわめて優れた耐用性を示
す。
【図１】硫酸アルミニウムの割合と吹付材の接着強度と
の関係を示すグラフである。
の関係を示すグラフである。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成５年９月２９日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正内容】
【００２０】
【表１】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山田 孝三 兵庫県高砂市荒井町新浜１−３−１ ハリ マセラミック株式会社内 (72)発明者 為廣 泰三 兵庫県高砂市荒井町新浜１−３−１ ハリ マセラミック株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 マグネシア３０〜９７ｗｔ％、アルミナ
２〜５０ｗｔ％、結合剤１〜２０ｗｔ％、外掛けで硫酸
アルミニウム０．５〜７ｗｔ％およびカルシウム塩より
なる窯炉補修用吹付材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5170958A JP2869881B2 (ja) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | 窯炉補修用吹付材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5170958A JP2869881B2 (ja) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | 窯炉補修用吹付材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0710642A true JPH0710642A (ja) | 1995-01-13 |
| JP2869881B2 JP2869881B2 (ja) | 1999-03-10 |
Family
ID=15914541
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5170958A Expired - Fee Related JP2869881B2 (ja) | 1993-06-18 | 1993-06-18 | 窯炉補修用吹付材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2869881B2 (ja) |
-
1993
- 1993-06-18 JP JP5170958A patent/JP2869881B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2869881B2 (ja) | 1999-03-10 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19981201 |
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