JPH07108820B2

JPH07108820B2 - 混銑車用補修材

Info

Publication number: JPH07108820B2
Application number: JP2308691A
Authority: JP
Inventors: 光男野村; 厚一郎片岡; 良一三宅; 泰造為広; 学木村
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1990-11-16
Filing date: 1990-11-16
Publication date: 1995-11-22
Anticipated expiration: 2010-11-22
Also published as: JPH04182360A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は混銑車用補修材に係わり、さらに詳しくは混銑
車内張り耐火物の損耗部分に効果的な補修を施してその
寿命延長を図る補修材に関するものである。

〔従来の技術〕

混銑車は溶銑の運搬と共に、溶銑の成分調整・温度均一
化などを行う。この混銑車の内張り耐火物はスラグライ
ン、湯当り、受銑口周囲などの部分が局部的に溶損す
る。そこで、中間補修によって内張りの寿命延長が図ら
れている。

従来、この補修に使用される補修材は、例えば特開昭62
−142711号公報のとおり、耐火骨材に対してシリカ超微
粉・炭化珪素などを適量添加した材質が使用されてい
る。

〔発明が解決しようとする課題〕

従来の補修材は結合剤にアルミナセメントを使用してお
り、水和反応によるセメント結合組織のために600℃以
下の中間温度域の強度が低い欠点がある。したがって、
補修材組織の強度および被補修面との接着強度も必然的
に劣り、稼動中に補修材の組織は健全であるのにかかわ
らず剥離する。また、混銑車の大型化、溶銑温度の高温
化などの最近の操業条件の苛酷化からも、上記従来の補
修材では十分な補修効果が得られなくなってきている。

本発明は、従来よりさらに優れた耐用寿命が得られる材
質を提供することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、重量割合で炭化珪素５〜30％、シリカフラワ
ー１〜６％、アルミナセメント２〜10％、熱可塑性フェ
ノール樹脂１〜10％、残部がアルミナ質耐火骨材を主材
とした混銑車用補修材である。また、これにピッチコー
クスおよびカーボンブラックの一種または二種を10％以
下含有した混銑車用補修材である。あるいは、さらにフ
リットを重量割合で５％以下を含有したことを特徴とす
る混銑車用補修材である。

以下で説明する各配合物・添加物の割合を示す％は、す
べて重量％を意味している。

熱可塑性フェノール樹脂は、50〜150℃前後で溶融が開
始し、補修材組織内および被補修面に浸透した後、炭化
し、熱間での補修材の組織強度および接着強度を向上さ
せる効果がある。

炭化珪素20％、シリカフラワー３％、アルミナセメント
３％、残部が焼結アルミナよりなる基本配合において、
融点70℃の熱可塑性フェノール樹脂の配合割合（熱可塑
性フェノール樹脂の増減に合わせて焼結アルミナの割合
を変化させ、全体として100％とする）と補修材の組織
強度の関係を示したグラフが第１図である。また前記と
同様の条件で、第２図のグラフでは熱可塑性フェノール
樹脂の配合割合と補修材の接着強度の関係を示した。こ
の第１図・第２図のグラフから、熱可塑性フェノール樹
脂が補修材の組織強度および接着強度の向上に効果があ
ることが確認される。

ピッチコークス、カーボンブラックは、その炭素成分が
熱可塑性フェノール樹脂の炭化物と親和性が高く、熱可
塑性フェノール樹脂の炭化物と相まって耐食性を向上さ
せる効果がある。

第３図は前記の基本配合に融点70℃の熱可塑性フェノー
ル樹脂を５％含有した材質において、さらにピッチコー
クスを含有し（ピッチコークスの増減に合わせて焼結ア
ルミナの割合を変化させ、全体として100％とする）、
ピッチコークスの添加量と補修材の耐食性の変化の関係
を示したものである。同グラフから、熱可塑性フェノー
ル樹脂との組み合わせにおいて、ピッチコークスの含有
により補修材は侵食され難くなり、耐食性の向上に効果
があることが確認される。なお、ここでは示していない
が、ピッチコークスに換えてカーボンブラックを使用し
た場合も、同様の効果が得られた。

フリットは、上記ピッチコークス、カーボンブラック、
さらに補修材中の炭化珪素の酸化防止として効果があ
る。フリットは700〜800℃で溶融して低融点物質を生成
し、これが炭素粒子間に介在し、酸化を防止する。しか
し、低融点物質の生成が過多になると耐食性を低下させ
るので、その割合は５％以下とする。好ましくは0.2〜
４％である。

なお、上記の第１〜３図のグラフに示す試験結果は、後
述の実施例と同様にして測定した。

以下、本発明で使用す配合組成についてさらに詳細に説
明する。

耐火性骨材は、アルミナ質耐火原料を主材とする。具体
的には電融アルミナ、焼結アルミナ、ばん土けつ岩、シ
リマナイト、ボーキサイトあるいはこれらの原料を含む
レンガ屑などから選ばれる一種または二種以上とする。
アルミナ質耐火原料は耐溶鉄性に効果がある。

耐火性骨材全体の30％以下であればアルミナ質耐火原料
以外の酸性、中性、塩基性の耐火原料から選ばれる一種
または二種以上を組み合わせて使用することができる。

炭化珪素は耐食性と炭素成分の酸化防止剤としての効果
をもつ。その割合は５％未満では効果がなく、30％を超
えると耐食性を低下させる。

シリカフラワーは施工時の流動性付与の効果をもつ。ま
た、後述のアルミナセメントと共に、施工後の強度を発
現させる。その粒径は１μｍ以下が好ましい。割合は１
％未満では流動性付与の効果がなく、６％を超えると耐
食性を低下させる。

アルミナセメントは施工後の組織強度の付与に必要であ
る。その割合は２％未満では充分な強度が得られない。
アルミナセメントは耐火性が低いために10％を超えると
耐食性を低下させる。

アルミナセメントの一部をりん酸塩、けい酸塩、ほう酸
塩、硫黄塩、リグニンスルフォン酸塩などの他の結合剤
に置き換えてもよいが、その場合のアルミナセメントを
含めた結合剤の総量は10％未満にする。

熱可塑性フェノール樹脂は熱間での接着強度向上の効果
をもつ。粒径は、例えば0.5〜2mm程度の顆粒状で使用す
るのが好ましい。その割合は１％未満では効果がなく、
10％を超える耐食性を低下させる。

ピッチコークス、カーボンブラックはそれぞれ単独でも
よいし、両者を組み合わせてもよい。その炭素成分によ
って耐食性を向上させる効果がある。マトリックス部に
介在しやすいように、ピッチコークスは粒径0.1mm以下
の微粉で使用するのが好ましい。カーボンブラックは通
常１μｍ以下の超微粉であるから、粒度を調整すること
なくそのまま使用することができる。その割合は１％未
満では耐食性向上の効果がない。10％を超えると炭素成
分の酸化消失によって耐食性の低下だけでなく、熱間強
度および耐スポーリング性が著しく低下する。

本発明の補修材は、その効果を阻害しない範囲であれ
ば、さらに有機繊維、無機繊維、窒化物、粘土、炭素
粉、金属粉、耐火性超微粉、分散剤、減水剤、解こう
剤、凝集剤、凝集遅延剤などを使用条件に合わせて適当
量添加してもよい。

凝集遅延剤は、夏などの高温期における施工時に補修材
が早期に硬化するのを防止する役割をもつ。したがっ
て、低温期には必ずしも添加する必要がない。凝集遅延
剤としては、例えばホウ酸アンモニウム、ポリアクリル
酸ソーダ、炭酸ソーダなどから選ばれる一種または二種
以上が使用される。添加割合は、補修材全体に対する外
掛けで0.05〜0.5％が好ましい。

本発明の補修材は施工水分を４〜８％程度添加し、混練
した後、任意の方法で施工される。例えば振動鏝を用い
たり塗り付けで行なう。

（実施例〕）以下に本発明の実施例を示すが、本発明はこれに限定さ
れるものではない。

第１表は本発明実施例とその比較例、および各例の試験
結果を示す。施工水分は、各例の施工性に合わせて６〜
12％の範囲で添加した。

試験方法は次のとおりである。

組織強度;120×40×40mmの直方体に鋳込み成形し、常
温、熱間のそれぞれについて曲げ強さを測定した。測定
機器のスパンは100mmとした。

熱間接着性；アルミナ−炭化珪素質レンガ同志を補修材
で接着（接着面;40×40mm）し、1200℃の熱間において
剪断強度を測定した。

耐食性；銑鉄および混銑車スラグを1:1の割合で組み合
わせたものを侵食剤とし、1550℃×30分を６回くり返し
た後、溶損寸法を測定した。比較例１の溶損寸法を100
とした指数で示した。数値が小さいほど耐食性に優れて
いる。

耐スポーリング性;120×40×40mmの直方体に鋳込み成形
した試片を1400℃×30分で加熱し、これを５回くり返し
た後、スパン100mmで曲げ強度を測定した。キレツ発生
の度合いが大きいものは曲げ強度が小さい。

実機試験;600屯混銑車の局部溶損の部位を各例の補修材
をもって補修し、その耐用チャージ数を求めた。

表の試験結果が示すとおり、本発明実施例の補修材は組
織強度および接着強度に優れている。本発明実施例の中
でもピッチコークスまたはカーボンブラックを配合した
ものは、さらに耐食性および耐スポーリング性に優れて
いる。また、フリットを使用した材質では、酸化防止の
硬化によって前記のピッチコークスまたはカーボンブラ
ックがもつ耐食性および耐スポーリング性の効果が一層
向上する。

これに対し、炭化珪素が配合されていない比較例１は、
耐食性および耐スポーリング性に劣る。炭化珪素の割合
が多すぎる比較例２は、耐食性に劣る。シリカフラワー
を配合しない比較例３は、施工性に劣るために施工水分
量を多くしなければならず、組織の緻密性に劣り、耐食
性が低下している。ピッチコークスが多い比較例４は耐
酸化性の低下と共に、ピッチコークスが焼結を阻害する
ために、耐食性に劣る。熱可塑性フェノール樹脂を添加
していない比較例５は、接着性に劣る。熱可塑性フェノ
ール樹脂、フリット、アルミナセメント、シリカフラワ
ーのそれぞれの割合が多すぎる比較例６〜９は、いずれ
も耐食性に劣る。

〔発明の効果〕

本発明の混銑車用補修材は、以上のように組織強度およ
び接着強度に優れている。これにピッチコークスまたは
カーボンブラックを含有させた材質では耐食性および耐
スポーリング性に向上させる効果がある。また、フリッ
トを添加した材質では、酸化防止の効果によって前記の
ピッチコークスまたはカーボンブラックがもつ耐食性お
よび耐スポーリング性の効果が一層向上する。

その結果、本発明の補修材を使用すると、最近の混銑車
の苛酷な操業条件に対しても優れた補修効果を得ること
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は熱可塑性フェノール樹脂の配合割合と補修材の
組織強度の関係を示したグラフ、第２図は熱可塑性フェ
ノール樹脂の配合割合と補修材の接着強度の関係を示し
たグラフ、第３図はピッチコークスの添加量と補修材の
耐食性の変化の関係を示したグラフである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者三宅良一千葉県君津市君津１番地新日本製鐵株式会社君津製鐵所内 (72)発明者為広泰造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)発明者木村学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

【特許請求の範囲】

【請求項１】重量割合で、炭化珪素５〜30％、シリカフ
ラワー１〜６％、アルミナセメント２〜10％、熱可塑性
フェノール樹脂１〜10％、残部がアルミナ質耐火骨材を
主材とした混銑車用補修材。
【請求項２】請求項１記載の混銑車用補修材にピッチコ
ークスおよびカーボンブラックの一種または二種を重量
割合で10％以下含有したことを特徴とする混銑車用補修
材。
【請求項３】請求項２記載の混銑車用補修材にフリット
を重量割合で５％以下含有したことを特徴とする混銑車
用補修材。