JPH09227215A - 焼付け補修材 - Google Patents

焼付け補修材

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Publication number
JPH09227215A
JPH09227215A JP8039558A JP3955896A JPH09227215A JP H09227215 A JPH09227215 A JP H09227215A JP 8039558 A JP8039558 A JP 8039558A JP 3955896 A JP3955896 A JP 3955896A JP H09227215 A JPH09227215 A JP H09227215A
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JP
Japan
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powder
wax
phenol resin
softening
baking
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Pending
Application number
JP8039558A
Other languages
English (en)
Inventor
Yasuhiro Yamada
山田泰宏
Masahiro Soma
相馬雅弘
Hisatoshi Yasuda
安田尚俊
Katsuyuki Kajinami
梶並克之
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harima Ceramic Co Ltd
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Harima Ceramic Co Ltd
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Priority to JP8039558A priority Critical patent/JPH09227215A/ja
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  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 軟化流動および硬化速度に優れた非水系の焼
付け補修材を提供する。 【解決手段】 ピッチ粉および/またはフェノール樹脂
粉10〜40wt%、残部が耐火性骨材を主材とした配
合物100wt%に、融点75℃以上のワックス粉を外
掛け0.1〜10wt%含有してなる焼付け補修材。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種高温窯炉の耐
火物内張りの熱間補修に用いられる焼付け補修材に関す
る。
【0002】
【従来の技術】転炉、RH、取鍋、タンディッシュ、高
炉樋などの局部損傷を熱間で補修する方法として、焼付
け補修がある。これに使用される補修材は炭素質樹脂と
耐火骨材とを主材としてなり、焼失性バッグに入れた状
態で被補修部に投入し、炉壁残熱で焼付けする。
【0003】補修材は水を添加した水系材質と、ピッチ
あるいはフェノール樹脂などの炭素質樹脂を添加した非
水系材質とがある。炭素質樹脂の添加は炭素結合組織の
形成で耐用性に極めて優れていることから、最近は非水
系材質が主流となっている。しかし、非水系材質は結合
剤が軟化流動を経て硬化するまでが遅く、焼付け補修の
所要時間が長い問題がある。そこで、この改善策として
パラフィンワックス(特開昭63−74973号公報)
などの非水系低融点物、アルコール類、ワックス類など
の非水系液状物(特開平2−188458号公報、特開
平1−150790号公報)を添加し、軟化流動を促進
し、迅速硬化を図ることが提案されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の材質においても軟化流動および硬化速度は十分では
なく、非水系焼付け材がもつ優れた耐用性を活かすため
にも、さらなる改善が強く求められている。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、ピッチ粉およ
び/またはフェノール樹脂粉10〜40wt%、残部が
耐火性骨材を主材とした配合物100wt%に、融点7
5℃以上のワックス粉を外掛け0.1〜10wt%含有
してなる焼付け補修材である。
【0006】パラフィンワックスなどの融点71℃未満
(JIS・K−2235)の非水系の低融点物あるいは
液状物を添加した従来提案の焼付材は、造粒物の形成や
助燃作用には効果があるが、炭素質樹脂の流動促進剤と
しての作用は十分ではない。本発明者は研究の結果、そ
の原因が融点71℃未満の非水系の低融点物あるいは液
状物が融点または軟化点75℃以上のピッチ粉およびフ
ェノール樹脂粉が軟化流動する前に焼付材組織内で流下
し、炭素質樹脂の流動促進剤として十分作用し得ないた
めと考えた。
【0007】これに対し本発明の焼付材は、ワックス粉
が融点75℃以上であることで、ピッチ粉およびフェノ
ール樹脂粉と軟化溶融温度が比較的近く、炭素質樹脂の
軟化流動をうながし、焼付け材の充填性を向上させる。
【0008】また、従来の焼付け材は、炭素質樹脂の燃
焼により表面部が早期に硬化する現象が顕著であり、こ
れが焼付け材組織全体としての硬化速度が遅い原因と考
えられる。すなわち、上記従来の材質では表面部の早期
の硬化で表面皮膜が形成され、炭素質樹脂の揮発分の逸
散がこの表面皮膜によって阻止されることにより、硬化
が遅れる。さらに、焼付け材は炭素質樹脂の軟化および
揮発分の逸散によって充填後はかさ減りを生じるが、早
期の表面皮膜の形成で焼付け材が表面皮膜部分を残して
かさ減りし、表面皮膜と焼付材との間に生じる空隙部の
断熱作用で焼付け材の硬化を遅らせる。
【0009】これに対し本発明に使用するワックス粉は
融点75℃以上であることから、沸点が約300℃と高
く、しかも比重が小さいために表面に浮上し、揮発時に
気化熱を奪うことで焼付け材表面の温度を低下させる。
その結果、本発明の焼付け材は硬化が焼付け材組織の全
体で進行し、上記従来の材質で見られるような表面部の
早期の硬化は大幅に抑制される。
【0010】以上の理由により、本発明の焼付け材によ
れば、従来材質に比べて軟化流動性および硬化速度が格
段に向上し、非水系が本来有している耐用性と合わせ、
炉壁の補修はきわめて効果的なものとなる。
【0011】
【発明の実施の形態】ピッチ粉およびフェノール樹脂粉
は、炉壁残熱を受けて軟化流動し、焼付け材の充填を図
る効果をもつ。充填後は炭化による炭素結合組織の生成
で耐食性を付与する。
【0012】ピッチ粉は石油系と石炭系とがあり、本発
明での使用はいずれでもよいが、残炭率が大きい石炭系
ピッチがより好ましい。軟化点は200℃以下が好まし
い。200℃を超えるピッチは熱軟化時の粘性が高く、
充填性に劣る。最も好ましいのは75〜150℃であ
る。また、75℃未満では焼付け材が夏期などの高温雰
囲気下での保存時に固結しやすく、好ましくない。
【0013】フェノール樹脂は液状品または粉状のノボ
ラック型とレゾール型がある。本発明では粉状品を使用
する。液状品は残炭率がきわめて少ないことから、十分
な炭素結合組織が得られず、耐食性が低下する。また、
液状フェノール樹脂の溶剤である多価アルコールと本発
明で使用するワックス粉との沸点が近いためにワックス
粉の表面皮膜の形成防止効果がない。
【0014】本発明では、ノボラック型フェノール樹脂
粉の使用がより好ましい。ノボラック型はレゾール型に
比べて軟化時の粘性が低く、焼付け材の流動性が促進さ
れる。レゾール型は熱硬化性を示し、焼付材の硬化速度
を促進する。レゾール型を使用する場合は、ノボラック
型との組合せ使用が好ましい。
【0015】ピッチ粉および/またはフェノール樹脂粉
の割合は10wt%未満では十分な流動性が得られず、
充填性および迅速硬化性に劣る。また、残炭率が少ない
ために耐食性に劣る。40wt%を超えると気孔率が高
くなって耐食性に劣る。
【0016】ピッチ粉、フェノール樹脂粉の粒度は好ま
しくは3mm以下のペレット状あるいは粉砕粉とする。
【0017】耐火骨材は種類、粒径ともに従来材質と同
様でよい。種類は塩基性、中性、酸性のいずれでも使用
できる。塩基性質としては、焼結または電融の例えばマ
グネシア、マグネシア−カルシア、ドロマイトなどであ
る。酸性または中性の材料としては、焼結または電融の
例えばアルミナ、アルミナ−シリカ、シリカ、ジルコ
ン、アルミナ−クロムなどである。必要に応じ、さらに
黒鉛、コークス、カーボンブラック、炭化珪素、窒化珪
素などを組合せてもよい。
【0018】なお、これらの耐火骨材は、天然品、合成
品のいずれでもよい。例えば天然のアルミナ、アルミナ
−シリカあるいはシリカの具体例は、ばん土けつ岩、ボ
ーキサイト、アンダルサイト、シリマナイト、ろう石、
けい石などがある。
【0019】耐火骨材の粒度は、最大粒子径を好ましく
は5〜3mm程度とし、その範囲内で密充填組織が得ら
れるように粗粒、中粒、微粒に調整する。さらに必要に
応じて、例えば粒径10mm〜200mm程度の超粗大
粒子を添加してもよい。超粗大粒子としては通常の耐火
骨材原料の他、レンガ屑などが使用できる。
【0020】耐火骨材(超粗大粒子を含む)の割合はピ
ッチ粉および/またはフェノール樹脂粉の残部を占め、
例えば60〜90wt%である。
【0021】本発明においてワックス粉は、焼付け補修
材使用時の軟化流動性の向上と表面皮膜の形成防止の効
果をもつ。ワックスは種々のものがある。本発明では、
融点75℃以上の石油ワックス粉と合成ワックス粉を使
用する。融点が75℃〜135℃のものが好ましく、よ
り好ましくは融点85℃〜115℃のものである。具体
例としては、石油ワックスとしてマイクロクリスタリン
ワックス(融点75〜95℃)、合成ワックスとしての
ポリエチレンワックス(融点90〜135℃)およびフ
ィッシャートロプシュワックス(融点90〜135℃)
より選ばれる1種以上である。例えばパラフィンワック
スなどの融点が75℃未満のものでは、本発明の効果が
得られない。
【0022】ワックス粉の粒径・形状は限定するもので
はないが、例えば粒径1〜5mmの粒状またはフレーク
状、粒径1mm以下の顆粒状、粒径0.1mm以下の粉
状品が使用される。 ワックス粉の割合は、ピッチ粉お
よび/またはフェノール樹脂粉と残部が耐火性骨材を主
体とした配合物100wt%に対する外掛けで、0.1
wt%未満では添加効果が認められない。ワックス粉は
炭素質樹脂のように残炭率が高くないために、10wt
%を超えると耐食性が低下する。
【0023】なお、融点75℃以上のワックス粉と共
に、融点75℃未満の例えばパラフィンワックス粉など
を組合せて使用してもよい。しかし、その場合もワック
ス粉全体としての割合は耐食性の面から、10wt%以
下にすることが必要である。
【0024】本発明は、以上の配合物以外にも、必要に
より適当量の金属粉、ファイバー類、助燃剤などを添加
してもよい。以下に示すこれらの添加物の割合は、ピッ
チ粉および/またはフェノール樹脂粉10〜40wt
%、残部が耐火性骨材を主材とした配合物100wt%
に対する外掛けである。
【0025】金属粉は炭素結合組織の酸化防止および熱
間強度向上の効果をもつ。金属粉の具体例はAl、S
i、Mgやこれらの合金である。その割合は10wt%
以下とする。好ましくは1〜7wt%である。10wt
%を超えると耐食性が低下する。
【0026】助燃剤は引火点が低いことで早期に発火さ
せ、軟化流動性、硬化速度を促進させる効果をもつ。具
体例としては、灯油、軽油、重油、流動パラフィン、多
価アルコールなどであり、その割合は10wt%以下と
する。好ましくは1〜7wt%である。10wt%を超
えると気孔率が高くなって耐食性に劣る。
【0027】ファイバー類は構造体強度を向上させる効
果をもつ。ファイバー類の具体例は金属ファイバー、有
機ファイバー、セラミックファイバーなどがある。中で
も金属ファイバーが好ましい。金属ファイバーの添加量
は5wt%以下、好ましくは0.5〜3wt%である。
【0028】後記した本発明実施例1の焼付け材補修材
の配合割合をベースに、ワックス粉の種類のみを変化さ
せ、ワックス粉の融点と焼付け材補修材の軟化流動性お
よび硬化時間の関係を示したものが図1に示すグラフで
ある。なお、このグラフのデータの試験は、後記の実施
例の欄で示したものと同様とし、軟化流動性はラボ試
験、硬化時間は実機試験である。
【0029】このグラフの結果からも、本発明で限定し
た範囲の融点を有するワックス粉を使用した焼付け材
が、軟化流動性および硬化時間の短縮の点で良好である
ことが判る。
【0030】
【実施例】表1に本発明実施例と比較例の配合割合なら
びにその試験結果を示す。試験方法は次のとおりであ
る。
【0031】軟化流動性;250 gの焼付け補修材を直径
50×高さ50mmの円柱状に加圧成形し、1000℃に加熱した
MgO質レンガ上(1000℃の雰囲気下)に乗せ、10分間
加熱後の軟化流動による広がりと高さを測定した。
【0032】熱間曲げ強さ;300 ×300 ×100 mmに60
0 ℃で加熱成形した成形体から40×40×160mm の試片を
切り出し、還元雰囲気下で1400℃まで昇温し、その温度
で1時間保定後、3点曲げ試験を行った。
【0033】見掛気孔率;前記熱間曲げ強さの試験の場
合と同様にして得た試片を還元雰囲気下で1500℃3時間
焼成したものを測定した。
【0034】実機試験は、MgO−C質レンガで内張り
された100 t転炉の熱間補修において、500kg の焼付け
材を使用し、軟化流動性を目視で判定し、硬化時間およ
び耐用性を測定した。軟化流動性の評価は、表面が平滑
になるまで広がったもの…○、表面が山なりのまま止ま
ったもの…×、とした。但し、実施例7のみ、実機試験
せず。
【0035】
【表1】
【0036】表に示す試験結果のとおり、本発明実施例
は従来材質に相当する比較例3(ワックス粉の添加がな
い)および比較例4(融点61℃のパラフィンワックス
使用)に比べて軟化流動性に優れ、しかも硬化時間は大
幅に短縮された。
【0037】比較例1は炭素質樹脂の添加量が少なく、
軟化流動性に劣り、しかも硬化時間が長い。また、充填
性が不足するために見掛気孔率も高く、実機試験での耐
用性に劣る。
【0038】炭素質樹脂の添加量が多い比較例2は軟化
流動性は良好だが硬化時間が著しく長く、また耐用性に
も劣る。比較例5は液体樹脂を使用しており、軟化流動
性および硬化時間は良好だが、残炭率が低いために耐用
性に劣る。
【0039】
【発明の効果】以上の試験結果からも明らかなように、
本発明の焼付け補修材は軟化流動性に優れ、しかも硬化
時間が短い。これにより、本発明の焼付け補修材を使用
すれば、軟被補修部に対して確実に充填できると共に、
補修材の高耐用、さらには補修に要する炉休止時間の短
縮により、炉の稼動率を大幅に向上させることができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】ワックス粉の融点と焼付け材補修材の軟化流動
性および硬化時間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 安田尚俊 兵庫県高砂市荒井町新浜1丁目3番1号 ハリマセラミック株式会社内 (72)発明者 梶並克之 兵庫県高砂市荒井町新浜1丁目3番1号 ハリマセラミック株式会社内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ピッチ粉および/またはフェノール樹脂
    粉10〜40wt%、残部が耐火性骨材を主材とした配
    合物100wt%に、融点75℃以上のワックス粉を外
    掛け0.1〜10wt%含有してなる焼付け補修材。
  2. 【請求項2】 ワックス粉がマイクロクリスタリンワッ
    クス、ポリエチレンワックスおよびフィッシャートロプ
    シュワックスより選ばれる1種以上である請求項1記載
    の焼付け補修材。
JP8039558A 1996-02-27 1996-02-27 焼付け補修材 Pending JPH09227215A (ja)

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JP8039558A JPH09227215A (ja) 1996-02-27 1996-02-27 焼付け補修材

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JP8039558A JPH09227215A (ja) 1996-02-27 1996-02-27 焼付け補修材

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011207702A (ja) * 2010-03-30 2011-10-20 Kurosaki Harima Corp 焼付け補修材

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011207702A (ja) * 2010-03-30 2011-10-20 Kurosaki Harima Corp 焼付け補修材

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