JPH0834676A - ＭｇＯ−ＣａＯ系溶射材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、以上のような従来のＭｇＯ
−ＣａＯ系転炉用溶射材料に対して溶着材を種々研究、
検討した結果、高炉スラグ−アルミナ系溶着材、及び高
炉スラグ−スピネル系溶着材で、溶射火炎中で充分溶融
し、適量の添加で高い付着性と高い耐食性が得られ、燐
成分の少ないＭｇＯ−ＣａＯ系溶射材を提供することに
ある。 【構成】 本発明のＭｇＯ−ＣａＯ系溶射材は、ドロマ
イトクリンカーまたはドロマイトクリンカー及びマグネ
シアクリンカーを５５〜８５重量％、及び溶着材とし
て、高炉スラグ１０〜４０重量％及びアルミナ及び／ま
たはスピネル２〜１０重量％、ただし、溶着材の合計量
として１５〜４５重量％含有してなり、且つ溶着材のＳ
ｉＯ₂／Ａｌ₂Ｏ₃の重量比が０.５〜１.５であることを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶融金属精錬窯炉の内
張り耐火物を補修するために用いられるＭｇＯ−ＣａＯ
系溶射材に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、溶融金属精錬窯炉例えば転炉にお
ける補修には、溶射補修が利用されるようになった。溶
射補修法として、ＬＰＧ−酸素、コークス粉−酸素火炎
などの高速火炎中に耐火粉体を混入させ、耐火物の損傷
部位に溶融吹き付けする補修法が採用されている。

【０００３】特に、転炉に対するＭｇＯ−ＣａＯ系溶射
材として、例えば特公昭56−23950号公報には、マグネ
シアクリンカーの５％以上と転炉または高炉滓の９５％
以下を混合混練し、焼成し、粉砕することを特徴とする
窯炉用溶射粉末の製造法が開示されている。

【０００４】また、特公昭60−53273号公報には、窯炉
の炉壁に、ＭｇＯを主成分とする粉末状の耐火材をフラ
ックスと共に火炎により溶射して、前記炉壁に溶射層を
形成せしめ、前記溶射層の形成により炉壁を補修する窯
炉の火炎溶射補修方法において、前記フラックスとして
風砕転炉スラグを使用し、前記ＭｇＯを主成分とする粉
末状の耐火材に前記風砕転炉スラグを前記耐火材との合
計量の５〜５０重量％の割合で添加してなる窯炉の火炎
溶射補修方法が例示されている。

【０００５】更に、特開昭64−28281号公報には、スラ
グ５〜５０重量％、残部がマグネシアクリンカーを主体
とし、かつ全体の粒度が５００μｍ以下である火炎溶射
材において、前記マグネシアクリンカーの粒度の４４μ
ｍ以下を含まないか、２０重量％未満、前記スラグの粒
度の４４μｍ以下を２０〜８０重量％としたことを特徴
とする火炎溶射材が開示されている。

【０００６】また、特公平４−37029号公報には、球状
マグネシアクリンカー４０〜９０重量％と破砕スラグ１
０〜６０重量％とからなる火炎溶射材が開示されてい
る。

【０００７】更に、特公平２−40024号公報には、石灰
クリンカー５〜８０重量％、スラグ３〜６０重量％、残
部がマグネシアクリンカーを主材とした火炎溶射材が開
示されている。

【０００８】また、Ａｌ₂Ｏ₃−ＭｇＯ系溶射材として、
特公平２−40630号公報には、重量割合でスラグ５〜４
０重量％、残部が軽焼アルミナまたは軽焼アルミナ及び
マグネシアクリンカーよりなる火炎溶射材が開示されて
いる。

【０００９】更に、Ｃｒ₂Ｏ₃−ＭｇＯ系溶射材として、
特開平５−39557号公報には、クロム質原料１〜２０重
量％、スラグ１０〜６０重量％、残部がマグネシアクリ
ンカーを主材とした溶射材が開示されている。

【００１０】これらはいずれも融点２３００℃以上の高
融点耐火物質であるマグネシアクリンカー、ドロマイト
クリンカー、石灰クリンカーに対して溶射火炎で溶融
し、溶着させる物質(以下、溶着材と称す)として主に転
炉スラグが適量添加され使用されている。これらの溶射
材料は、スラグ添加量の増加と共に高付着率が得られる
反面、スラグに対する耐食性は低下するため、スラグを
溶着材としたＭｇＯ−ＣａＯ系溶射材料で溶着性及び耐
食性の両特性について充分であるとは言えない。更に、
転炉スラグを使用する場合は、溶射材料中のＰ₂Ｏ₅成分
量についても充分少ないとは言えない。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、転炉の
溶射補修は、従来の吹き付け補修に比較して優れた耐用
性が知られているが、機動性、吹き付け能力では及ばな
い。そのため転炉操業における少ない頻度の空き時間内
で高い補修効率を得る必要があり、溶射補修材には高い
付着歩留まりと付着した溶射体の高い耐食性が強く求め
られている。

【００１２】更に、溶鋼中の燐含有量の低減を目的とし
た鋼の高級化指向が強まり、転炉溶射補修材についても
無燐タイプが求められている。

【００１３】従って、本発明の目的は、以上のような従
来のＭｇＯ−ＣａＯ系転炉用溶射材料に対して溶着材を
種々研究、検討した結果、高炉スラグ−アルミナ系溶着
材、及び高炉スラグ−スピネル系溶着材で、溶射火炎中
で充分溶融し、適量の添加で高い付着性と高い耐食性が
得られ、燐成分の少ないＭｇＯ−ＣａＯ系溶射材を提供
することにある。

【００１４】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明に係るＭｇ
Ｏ−ＣａＯ系溶射材は、ドロマイトクリンカーまたはド
ロマイトクリンカー及びマグネシアクリンカーを５５〜
８５重量％、及び溶着材として、高炉スラグ１０〜４０
重量％及びアルミナ及び／またはスピネル２〜１０重量
％、ただし、溶着材の合計量として１５〜４５重量％含
有してなり、且つ溶着材のＳｉＯ₂／Ａｌ₂Ｏ₃の重量比
が０.５〜１.５であることを特徴とする。

【００１５】

【作用】本発明に使用するドロマイトクリンカーとして
は、天然ドロマイトクリンカーあるいは合成ドロマイト
クリンカーで、ＣａＯ成分を２０〜６５重量％含有し、
Ｐ₂Ｏ₅含有量が０.０５重量％以下のものが使用でき
る。

【００１６】また、本発明に使用するマグネシアクリン
カーとしては、電融マグネシアクリンカー、焼結マグネ
シアクリンカーあるいは天然マグネシアクリンカー等の
ＭｇＯ成分を９０重量％以上含有し、Ｐ₂Ｏ₅含有量が
０.０６重量％以下のものが使用できる。なお、マグネ
シアクリンカーと、ドロマイトクリンカーとを併用する
ことにより本発明のＭｇＯ−ＣａＯ系溶射材の付着性を
向上させることができる。

【００１７】また、本発明に使用するドロマイトクリン
カーの量またはドロマイトクリンカーとマグネシアクリ
ンカーの合計量が５５重量％未満では、低融性溶着材の
添加割合が多くなり過ぎるために、付着率は向上する
が、耐食性に劣るために好ましくなく、また、８５重量
％を超えると、溶着材の添加割合が少ないために付着率
が低下し、且つ耐食性にも劣るために好ましくない。好
ましくは、ドロマイトクリンカーまたはドロマイトクリ
ンカーとマグネシアクリンカーの添加量は６０〜８０重
量％の範囲内である。

【００１８】なお、マグネシアクリンカーと、ドロマイ
トクリンカーを併用する場合、これらの配合割合は、マ
グネシアクリンカー／ドロマイトクリンカーの重量比で
２.５以下が好ましく、より好ましくは２.０以下であ
り、更に最適には１.０以下である。マグネシアクリン
カー／ドロマイトクリンカーの重量比で２.５を超えた
場合は、マグネシアクリンカーに比較して高温で液相が
生成し易いドロマイトクリンカー添加量が少なくなるた
めに付着率が低下し好ましくない。

【００１９】更に、本発明に溶着材として使用する高炉
スラグは、塩基度(ＣａＯ／ＳｉＯ₂重量比)１.２〜１.
３、Ａｌ₂Ｏ₃成分を１５重量％以下、Ｐ₂Ｏ₅成分を０.
０６重量％以下のものが使用でき、徐冷スラグ、水砕ス
ラグのいずでも使用できる。なお、高炉スラグの添加量
は１０〜４０重量％、好ましくは１５〜３０重量％の範
囲内である。該添加量が１０重量％未満では溶着材とし
ての添加割合が少ないために付着率が低下し、また、低
気孔率の緻密な組織が得られず、耐食性にも劣るために
好ましくない。また、４０重量％を超えると低融性溶着
材の添加割合が多くなり過ぎるために、付着率は向上す
るが、耐食性に劣るために好ましくない。

【００２０】更に、本発明のＭｇＯ−ＣａＯ系溶射材に
おいては、溶射材として上記高炉スラグに加えて、アル
ミナ及び／またはスピネルを使用する。アルミナとして
は、仮焼アルミナ、焼結アルミナ、電融アルミナ等の燐
を含まないアルミナであれば使用でき、活性な仮焼アル
ミナが好ましい。

【００２１】また、スピネルは、焼結スピネル、電融ス
ピネル等のＡｌ₂Ｏ₃成分８５〜９５重量％及びＭｇＯ成
分１５〜５重量％よりなり、その合計量が９７重量％以
上の理論組成スピネルに比較してアルミナが富化された
融点１９２５℃の液相を含むスピネル固溶体組成物のス
ピネルであり、且つＰ₂Ｏ₅含有量が０.０４重量％以下
の活性な焼結スピネルが好ましい。

【００２２】アルミナ及び／またはスピネルの添加量は
２〜１０重量％、好ましくは４〜８重量％の範囲内であ
る。該添加量が２重量％未満であると付着率が低下し好
ましくなく、また、１０重量％を超えると低融性溶着材
の割合が多くなり過ぎるために、付着率は向上するが溶
射中に溶流現象の発生が見られ、耐食性に劣るために好
ましくない。

【００２３】また、溶着材として使用する高炉スラグ
と、アルミナ及び／またはスピネルの合計量は１５〜４
５重量％、好ましくは２０〜４０重量％の範囲内であ
る。該合計量が１５重量％未満の場合には付着率低下の
ために好ましくなく、また、該合計量が４５重量％を超
えると耐食性低下のために好ましくない。

【００２４】更に、溶着材のＳｉＯ₂／Ａｌ₂Ｏ₃重量比
は０.５〜１.５、好ましくは０.６〜１.３の範囲内にあ
る。該重量比が０.５未満では低融性溶着材の割合が多
くなり過ぎるために、付着率は向上するが耐食性に劣る
ために好ましくなく、また、１.５を超えると付着率が
低下するために好ましくない。

【００２５】なお、溶着材としてアルミナ及びスピネル
を併用すると、アルミナに比較して液相生成温度の低い
スピネルによって、溶着材の溶融性を向上させることが
できる。

【００２６】更に、本発明のＭｇＯ−ＣａＯ系溶射材に
おいてＰ₂Ｏ₅成分の含有量が０.０６重量％未満とする
ことにより、鋼の高級化指向に適した内張り補修材とす
ることができる。

【００２７】上述のような原料配合を有する本発明のＭ
ｇＯ−ＣａＯ系溶射材は、構成原料として粒度０.５ｍ
ｍ以下、好ましくは０.３ｍｍ以下で、４５μｍ以下の
粒子を多く含有しないものを使用することが好ましい。
このような粒度構成の原料を使用して調製することによ
り、微粒子飛散による粉塵を防止することができ、均一
な噴出性と、高い付着歩留まりが得られる。なお、原料
の粒度が０.５ｍｍを超えると溶射面で充分な溶着が得
られず、付着率に問題があるために好ましくない。

【００２８】本発明のＭｇＯ−ＣａＯ系溶射材は、慣用
の方法例えばＬＰＧ−酸素バーナー等を用いて溶融金属
精錬窯炉の補修部位に火炎溶射することができる。

【００２９】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を更に説明す
る。表１に示す化学組成を有するマグネシアクリンカ
ー、ドロマイトクリンカー、高炉スラグ、仮焼アルミナ
及び転炉スラグをいずれも粒度０.３ｍｍ以下に調製し
て使用し、表２に記載する配合割合で溶射材を作製し、
ＬＰＧ−酸素バーナーにて４００ｍｍ離れたＭｇＯ質れ
んがに溶射した時の付着率、付着物の物性、Ｐ₂Ｏ₅成分
の分析値及び耐食性を表２に併記する。

【００３０】

【表１】

【００３１】

【表２】

【００３２】

【表３】

【００３３】表２中、侵食試験は、ＬＰＧ−酸素バーナ
ーによる回転るつぼ法で、転炉スラグを使用し、１７５
０℃−３時間にて実施し、侵食深さを測定したものであ
る。

【００３４】

【発明の効果】本発明のＭｇＯ−ＣａＯ系溶射材は、ド
ロマイトクリンカーまたはマグネシアクリンカーとドロ
マイトクリンカーを主材とし、溶着材として高炉スラグ
及びアルミナ及び／またはスピネルを使用することによ
り、付着性、低気孔率、耐食性に優れ、且つ低燐タイプ
の溶射体が得られ、溶融金属精錬窯炉の内張り材等を限
られた補修時間内で効率的に補修することができる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ドロマイトクリンカーまたはドロマイト
   クリンカー及びマグネシアクリンカーを５５〜８５重量
   ％、及び溶着材として、高炉スラグ１０〜４０重量％及
   びアルミナ及び／またはスピネル２〜１０重量％、ただ
   し、溶着材の合計量として１５〜４５重量％含有してな
   り、且つ溶着材のＳｉＯ₂／Ａｌ₂Ｏ₃の重量比が０.５〜
   １.５であることを特徴とするＭｇＯ−ＣａＯ系溶射
   材。
2. 【請求項２】 Ｐ₂Ｏ₅成分の含有量が０.０６重量％以
   下である、請求項１記載のＭｇＯ−ＣａＯ系溶射材。