JPH111373A - Mad material for tap hole - Google Patents

Mad material for tap hole

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JPH111373A
JPH111373A JP9151898A JP15189897A JPH111373A JP H111373 A JPH111373 A JP H111373A JP 9151898 A JP9151898 A JP 9151898A JP 15189897 A JP15189897 A JP 15189897A JP H111373 A JPH111373 A JP H111373A
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JP
Japan
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binder
coal
tar
mud material
coal particles
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JP9151898A
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Japanese (ja)
Inventor
Ichiro Ueno
一郎 上野
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Publication of JPH111373A publication Critical patent/JPH111373A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an inexpensive mad material for tap hole, excellent in high early-strength property and corrosion resistance (high-temperature strength) and having good thermal stability without causing burning. SOLUTION: In this mad material for tap hole obtained by compounding refractory aggregate such as alumina, agalmatolite, chamotte, silicon carbide with a carbonaceous raw material such as coke or graphite, fire clay such as kaolin or bentonite and a binder, the binder comprises a mixture of coal particles with a fraction component having 100-450 deg.C boiling point in coal tar and the fraction component having 100-450 deg.C boiling point is one or more substances selected from naphthalene absorbent oil, tar absorbent oil, anthracene oil, anthracene oil freed from crystal, benzene, toluene, xylene and phenols or a hydrocarbon containing >=20 wt.% aromatic compound whose condensed ring is tricyclic or tetracyclic and carbon content of coal particles is preferably 78-90 wt.%.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高炉やシャフト炉
のなどの出銑口に使用される早強性および耐食性に優れ
た出銑口用マッド材に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a taphole mud material excellent in early strength and corrosion resistance used for a taphole of a blast furnace, a shaft furnace, or the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、高炉の炉前作業能率の向上、炉前
作業要員の省力化、炉廻り機器およびこの補修費の削減
等を図るため、1個の出銑口から長時間出銑する連続出
銑操業が注目されている。
2. Description of the Related Art In recent years, in order to improve the work efficiency in front of a blast furnace, to save labor in front-of-furnace work, to reduce furnace-turning equipment and repair costs, etc., tapping is performed for a long time from one tap hole. Continuous tapping operation is drawing attention.

【0003】この連続出銑操業を実現するためには、出
銑口用マッド材(充填材ともいう)に対して、マッド
ガンの圧着、保持時間を短縮できること、および、長
時間出銑しても出銑口径の拡大が少なく、出銑速度が安
定して維持できることが、必須要件(基本的特性)とし
て要求される。
[0003] In order to realize this continuous tapping operation, crimping and holding time of a mud gun against a tapping mud material (also referred to as filler) can be reduced, and even if tapping is performed for a long time. It is required as an essential requirement (basic characteristics) that the tapping diameter is small and the tapping speed can be maintained stably.

【0004】出銑口用マッド材が上記を満足するため
には、出銑口への充填後、速やかに焼成・固化して強度
を発現することが要求される。この比較的低い温度領域
( 300℃以下)での速やかな焼成・固化・強度発現を早
強性という。また、上記を満足するためには、高温強
度が高く、溶銑およびスラグに対する優れた耐食性を持
つことが要求される。ここで、高温強度としては400℃
以上の温度領域での強度が尺度となり、この高温強度が
高ければ耐食性も高い。
[0004] In order for the taphole mud material to satisfy the above requirements, it is required that after filling into the taphole, it is quickly fired and solidified to exhibit strength. This rapid firing, solidification, and strength development in this relatively low temperature range (below 300 ° C) is called early strength. Further, in order to satisfy the above, it is required that the high-temperature strength is high and the steel has excellent corrosion resistance to hot metal and slag. Here, the high temperature strength is 400 ° C
The strength in the above temperature range serves as a measure, and the higher the high-temperature strength, the higher the corrosion resistance.

【0005】一方、従来よりマッド材は、アルミナ、ロ
ウ石、シャモット、炭化珪素等の耐火物骨材に、コーク
ス、カーボン等の炭素質原料、およびカオリン、ベント
ナイト等の耐火粘土を配合し、これらにバインダーを加
えて使用されている。例えば、コールタール、ピッチ等
を添加したタール系バインダーを用いたもの(以下、タ
ール系マッド材という)や、近年フェノール樹脂等の合
成樹脂をバインダーに使用したマッド材(以下、フェノ
ール樹脂系マッド材という)も、一般的に使用されてい
る。
On the other hand, conventionally, mud materials have been prepared by mixing refractory aggregates such as alumina, laurite, chamotte, and silicon carbide with carbonaceous materials such as coke and carbon and refractory clay such as kaolin and bentonite. Used with a binder. For example, those using a tar-based binder to which coal tar, pitch, etc. are added (hereinafter referred to as a tar-based mud material), and those using a synthetic resin such as a phenol resin as a binder in recent years (hereinafter, referred to as a phenol-based mud material) Is also commonly used.

【0006】最近では従来の耐火材料に、バインダーと
して、コールタールまたはカットバックピッチと、膨張
性粘結炭または弱粘結炭とを添加することが提案されて
いる。例えば、特許第2592224号公報には、耐火材料に
対してバインダーを一定範囲の割合で添加し、バインダ
ーの組成については、コールタールまたはカットバック
ピッチに対して、膨張性粘結炭または弱粘結炭が一定範
囲の割合であることを特徴とする技術が開示されてい
る。
Recently, it has been proposed to add coal tar or cutback pitch and expandable or weakly caking coal as binders to conventional refractory materials. For example, Japanese Patent No. 2,592,224 discloses that a binder is added to a refractory material in a certain ratio, and the composition of the binder is based on coal tar or cutback pitch, expandable caking coal or weak caking. A technology is disclosed in which charcoal is present in a certain ratio.

【0007】この技術によると、マッド材は使用時(高
温)においても粘性の低下が抑制され、バインダーが分
離することなく残留する。その結果、マッド材は緻密化
され耐食性が向上すると記載されている。
According to this technique, the viscosity of the mud material is suppressed even during use (high temperature), and the binder remains without separation. As a result, it is described that the mud material is densified and the corrosion resistance is improved.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかし、前述のフェノ
ール樹脂系マッド材は、炉放散熱によりマッドガン内で
の硬化を起こすという欠点があった。また、充填中の出
銑孔内において、マッドと出銑口ライニング間での焼付
き等のトラブルが起こることもあった。
However, the above-mentioned phenolic resin-based mud material has a drawback that it is hardened in the mud gun by heat radiated from the furnace. In addition, in the tap hole during filling, troubles such as seizure between the mud and the tap hole lining may occur.

【0009】特許公報第2592224号記載の技術では、使
用するコールタールまたはカットバックピッチは多くの
重質成分を含有しており、それ自体の粘度が高い。これ
に、さらに膨張性粘結炭または弱粘結炭を添加すると、
バインダー自体の粘性がかなり高くなる。そのため、得
られたマッド材の粘度が高くなりすぎ、充填作業性が著
しく低下するという問題があった。
In the technique described in Japanese Patent Publication No. 2592224, the coal tar or cutback pitch used contains many heavy components, and the viscosity itself is high. If you add intumescent or weak caking coal to this,
The viscosity of the binder itself becomes considerably high. Therefore, there is a problem that the viscosity of the obtained mud material becomes too high, and the filling workability is remarkably reduced.

【0010】マッド材の充填作業性をよくする方法とし
て、バインダーを耐火物骨材に対して多く添加すること
が考えられる。しかしその場合は、マッド材の高温にお
ける使用時に、バインダーの揮散に伴い気孔率が増加す
るため、結果として耐食性が著しく低下してしまうの
で、この方法を用いることはできない。
As a method of improving the workability of filling the mud material, it is conceivable to add a large amount of a binder to the refractory aggregate. However, in this case, when the mud material is used at a high temperature, the porosity increases with the volatilization of the binder, and as a result, the corrosion resistance is significantly reduced, so that this method cannot be used.

【0011】また、上記コールタールまたはカットバッ
クピッチ中の比較的沸点の低い成分については、反応に
寄与することなくマッド材の使用時に揮散してしまい、
結果的にマッド材の気孔率の増加、耐食性の低下を招く
という問題があった。
In addition, components having a relatively low boiling point in the coal tar or cutback pitch volatilize during use of the mud material without contributing to the reaction,
As a result, there is a problem that the porosity of the mud material is increased and the corrosion resistance is reduced.

【0012】本発明は、上記の従来技術の問題点を解決
するために提案されたものであって、マッド材の要求特
性である早強性および耐食性(高温強度)に優れ、しか
も焼付きを起こすことなく、安価で熱的安定性の良好な
出銑口用マッド材を提供することを目的とする。
The present invention has been proposed to solve the above-mentioned problems of the prior art, and is excellent in the early strength and corrosion resistance (high-temperature strength) required properties of the mud material, and furthermore, has the effect of preventing seizure. It is an object of the present invention to provide a taphole mud material which is inexpensive and has good thermal stability without raising.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】第1の発明は、アルミ
ナ、ロウ石、シャモット、炭化珪素等の耐火物骨材と、
コークス、黒鉛等の炭素質原料と、カオリン、ベントナ
イト等の耐火粘土と、バインダーとを配合した出銑口用
マッド材において、このバインダーが、石炭粒子とコー
ルタール中の沸点100℃〜450℃の成分との混合物である
ことを特徴とする出銑口用マッド材である。
Means for Solving the Problems A first invention is to provide a refractory aggregate such as alumina, wax, chamotte, silicon carbide and the like.
Coke, carbonaceous raw materials such as graphite, kaolin, refractory clay such as bentonite, and a taphole mud material blended with a binder, the binder has a boiling point of 100 to 450 ° C in coal particles and coal tar. It is a mud material for a taphole characterized by being a mixture with a component.

【0014】この発明は、石炭粒子を混合したタールを
バインダーに用いたマッド材の強度の発現機構につい
て、鋭意研究した結果なされたものである。その過程で
まず、このマッド材の粘性が高温でも低下せずむしろ高
くなる増粘現象を示すのは、コールタールあるいはカッ
トバックピッチの成分の一部が、石炭粒子と反応するこ
との結果であることを突きとめた。すなわち、この反応
は石炭粒子の微細構造内部にコールタール中の成分が浸
潤するために起こる、いわゆる膨潤現象と呼ばれるもの
である。
The present invention has been made as a result of earnestly studying the mechanism of developing the strength of a mud material using a tar mixed with coal particles as a binder. In the process, first, the viscosity of the mud material shows a thickening phenomenon that does not decrease even at high temperatures but rather increases, because a part of the components of coal tar or cutback pitch reacts with coal particles. I figured it out. That is, this reaction is a so-called swelling phenomenon that occurs because the components in the coal tar infiltrate into the fine structure of the coal particles.

【0015】検討の結果、この反応にはコールタールあ
るいはカットバックピッチ中のある特性の成分のみ寄与
していることがわかった。さらに、この特定成分は、コ
ールタールの中でも特に沸点の範囲が100℃以上450℃の
成分であることを見出した。そこでこの発明では、この
コールタール中の特定成分を、コールタールあるいはカ
ットバックピッチのかわりに使用することにより、目的
のマッド材を得ている。
As a result of the investigation, it was found that only certain components in the coal tar or cutback pitch contributed to this reaction. Furthermore, it has been found that this specific component is a component having a boiling point range of 100 ° C. or more and 450 ° C. among coal tar. Therefore, in the present invention, a target mud material is obtained by using a specific component in the coal tar instead of the coal tar or the cutback pitch.

【0016】石炭粒子とコールタール中の特定成分(沸
点100〜450℃)との混合物はスラリー状物質であり、20
0℃以下の低温領域で熱的に安定であるとともに、200℃
以上に加熱することにより急激に固化する特性を有す
る。そこで、石炭粒子の粒度、コールタールの成分(沸
点別、蒸留品別)、およびこれらの配合割合を変えたバ
インダーを配合したマッド材を各種試作して、研究を行
った。
The mixture of coal particles and a specific component (boiling point: 100 to 450 ° C.) in coal tar is a slurry substance,
Thermally stable in the low temperature range below 0 ° C and 200 ° C
It has the property of being rapidly solidified by heating as described above. Therefore, various prototypes of mud materials containing a binder having different particle size of coal particles, components of coal tar (by boiling point, by distillation product), and a mixing ratio thereof were studied and studied.

【0017】耐火物骨材との配合(混練)過程でも、こ
のマッド材では特に問題は起こらなかった。耐火物骨材
に対するこのバインダーの混合比率も、従来のタール系
マッド材やフェノール樹脂系マッド材と大差はなかっ
た。また、得られたマッド材を200℃以上で加熱したと
ころ、これらマッド材は急激に固化し、耐火物骨材と強
固に結合して、マッド材に早強性が発現することを確認
した。
In the process of compounding (kneading) with the refractory aggregate, no particular problem occurred with this mud material. The mixing ratio of this binder to the refractory aggregate was not much different from the conventional tar-based mud material or phenol resin-based mud material. In addition, when the obtained mud materials were heated at 200 ° C. or higher, it was confirmed that these mud materials rapidly solidified and were firmly bonded to the refractory aggregate, and the mud material exhibited early strength.

【0018】また、上記の混合物をバインダーとして使
用すると、マッド材原料と混合物との配合(混練)過程
で、石炭粒子がマッド材原料内に均一に分散すること、
マッド材がマッドガンに装入され、出銑孔に圧入される
までの低温度領域では充分な可塑性を有しており、熱的
安定性が良好であることが確認された。また、マッドガ
ン内での硬化や、マッドと出銑口ライニング間での焼付
き等のトラブルも起こらないこが確認できた。
When the above mixture is used as a binder, coal particles are uniformly dispersed in the raw material of the mud during the mixing (kneading) of the raw material and the mixture.
It was confirmed that the mud material had sufficient plasticity in a low temperature region until it was charged into the mud gun and pressed into the tap hole, and had good thermal stability. In addition, it was confirmed that troubles such as hardening in the mud gun and seizure between the mud and the taphole lining did not occur.

【0019】なお、耐火物骨材は、アルミナ、ロウ石、
シャモット、炭化珪素等であるが、これらの材料は例示
でありこれらの代替物でもよい。同様に、炭素質原料
は、コークス、黒鉛等であり、耐火粘土は、カオリン、
ベントナイト等であるが、それぞれの代替物でもよいこ
とは言うまでもない。
The refractory aggregate is alumina, laurite,
Examples thereof include chamotte, silicon carbide, and the like. These materials are merely examples, and may be substituted for these materials. Similarly, the carbonaceous material is coke, graphite, etc., and the refractory clay is kaolin,
Although it is bentonite, it is needless to say that each alternative may be used.

【0020】第2の発明は、コールタール中の沸点100
℃〜450℃の成分がナフタリン吸収油、タール吸収油、
アントラセン油、脱晶アントラセン油、ベンゼン、トル
エン、キシレン、フェノール類のうちの1種以上である
第1の発明の出銑口用マッド材である。
The second invention relates to a method for producing a coal tar having a boiling point of 100
℃ ~ 450 ℃ components naphthalene absorption oil, tar absorption oil,
A taphole mud material according to the first invention, which is at least one of anthracene oil, decrystallized anthracene oil, benzene, toluene, xylene, and phenols.

【0021】この発明で用いるナフタリン吸収油、ター
ル吸収油、アントラセン油、脱晶アントラセン油、ベン
ゼン、トルエン、キシレン、フェノール類は、工業的に
生産されているため、比較的入手が容易であり価格的に
も安価である。また、膨潤に関与する成分を豊富に含
み、石炭粒子と混合してスラリー化したときに、コール
タールに比べて著しく粘度が低く、混練が容易である。
さらに、最終的に得られるマッド材の早強性、耐食性に
優れている。
The naphthalene-absorbed oil, tar-absorbed oil, anthracene oil, decrystallized anthracene oil, benzene, toluene, xylene, and phenols used in the present invention are relatively easily available because of their industrial production. It is also cheap. In addition, it contains abundant components related to swelling, and when mixed with coal particles to form a slurry, has a significantly lower viscosity than coal tar and is easily kneaded.
Furthermore, the mud material finally obtained is excellent in early strength and corrosion resistance.

【0022】第3の発明は、アルミナ、ロウ石、シャモ
ット、炭化珪素等の耐火物骨材と、コークス、黒鉛等の
炭素質原料と、カオリン、ベントナイト等の耐火粘土
と、バインダーとを配合した出銑口用マッド材におい
て、このバインダーが、石炭粒子と縮合環数が3〜4環
である芳香族化合物を20重量%以上含有する炭化水素
との混合物であることを特徴とする出銑口用マッド材で
ある。
According to a third aspect of the invention, a refractory aggregate such as alumina, wax, chamotte, and silicon carbide, a carbonaceous material such as coke and graphite, a refractory clay such as kaolin and bentonite, and a binder are blended. In the taphole mud material, the binder is a mixture of coal particles and a hydrocarbon containing at least 20% by weight of an aromatic compound having 3 to 4 condensed rings. It is a mud material.

【0023】研究の過程で、バインダーに混合する原料
としては特にコールタール成分に限定する必要はなく、
縮合環数が3〜4環である芳香族化合物でも、発明の効
果が得られることを見いだした。さらにこの場合、芳香
族化合物は濃度が低くても良く、20重量%あれば十分
であることもわかった。この発明では、このようにして
目的のマッド材が得られ、原料の選択の幅が大幅に拡が
るとともに、得られるマッド材の特性、例えば早強性や
高温特性等の制御が可能となる。
In the course of the study, the raw material to be mixed with the binder does not need to be particularly limited to the coal tar component.
It has been found that the effects of the invention can be obtained even with an aromatic compound having 3 to 4 fused rings. Furthermore, in this case, it was found that the concentration of the aromatic compound may be low, and that 20% by weight is sufficient. According to the present invention, the desired mud material can be obtained in this way, and the range of choice of the raw material can be greatly expanded, and the characteristics of the obtained mud material, for example, the early strength and high temperature characteristics, can be controlled.

【0024】第4の発明は、石炭粒子の炭素含有率が7
8〜90重量%である第1ないし第3の発明の出銑口用
マッド材である。
According to a fourth aspect, the carbon content of the coal particles is 7%.
It is a taphole mud material according to any one of the first to third inventions, which is 8 to 90% by weight.

【0025】この発明では、石炭粒子の炭素含有率を適
切にとることにより、性能の向上を図っている。炭素含
有率の下限は、これ未満ではコールタール成分等との膨
潤反応が低下し、上限を超えるた場合にもやはりこの膨
潤反応が低下する。
In the present invention, the performance is improved by appropriately setting the carbon content of the coal particles. If the lower limit of the carbon content is less than this, the swelling reaction with the coal tar component and the like is reduced, and if the carbon content exceeds the upper limit, the swelling reaction is also reduced.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】本発明のマッド材を構成する耐火
物骨材としては、従来のタール系やフェノール樹脂系マ
ッド材に使用しているものを使用できる。例えば、電融
アルミナ、焼結アルミナ等の高アルミナ質原料、ロウ
石、粘土質シャモット等の酸性原料、炭化珪素、窒化珪
素、窒化珪素鉄等である。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As the refractory aggregate constituting the mud material of the present invention, those used for conventional tar or phenol resin mud materials can be used. For example, high alumina raw materials such as fused alumina and sintered alumina; acidic raw materials such as laurite and clay chamotte; silicon carbide, silicon nitride, and silicon nitride iron;

【0027】本発明では、これらの耐火物骨材から、少
なくとも1種以上を使用する。耐火物骨材の粒径は特に
制限されず、要求されるマッド材の特性に応じて適宜選
択すればよい。耐火物骨材の粒径として、通常は、5〜1
mmが10〜30%、1〜0.1mmが10〜30%、0.1mm以下が20〜5
0%となるように調製するのが望ましい。
In the present invention, at least one of these refractory aggregates is used. The particle size of the refractory aggregate is not particularly limited, and may be appropriately selected according to the required properties of the mud material. Usually, the particle size of the refractory aggregate is 5 to 1
mm is 10-30%, 1-0.1mm is 10-30%, 0.1mm or less is 20-5
It is desirable to adjust to be 0%.

【0028】炭素質原料としては、コークス、黒鉛等を
使用すればよい。耐火粘土としては、通常マッド材に使
用するものを使用でき、例えば、カオリン、セリナイ
ト、ベントナイト等を挙げることができる。
Coke, graphite and the like may be used as the carbonaceous raw material. As the refractory clay, those usually used for mud materials can be used, and examples thereof include kaolin, serinite, bentonite and the like.

【0029】耐火物骨材及び耐火粘土の配合量は特に制
限されず、適宜選択すればよいが、例えば耐火物骨材80
〜95重量%程度、耐火粘土を5〜20重量%程度とすれば
良い。
The amounts of the refractory aggregate and the refractory clay are not particularly limited, and may be appropriately selected.
It may be about 95% by weight, and the refractory clay may be about 5-20% by weight.

【0030】石炭粒子として使用する石炭は、特に制限
はなく、例えば、泥炭、褐炭、亜瀝青炭、瀝青炭、無煙
炭等を使用できるが、特に亜瀝青炭、瀝青炭がハンドリ
ングや特性の点から好ましい。さらに好ましくは石炭粒
子の炭素含有率が78〜90重量%のときに効果が大きい。
また、石炭粉末の粒度は、重質油と共に混合してスラリ
ー化するために粒径5mm以下が好ましく、より好まし
くは100μm以下が良い。
The coal used as the coal particles is not particularly limited, and for example, peat, lignite, subbituminous coal, bituminous coal, anthracite, etc. can be used. In particular, subbituminous coal and bituminous coal are preferable from the viewpoint of handling and properties. More preferably, the effect is large when the carbon content of the coal particles is 78 to 90% by weight.
The particle size of the coal powder is preferably 5 mm or less, more preferably 100 μm or less, for mixing with heavy oil to form a slurry.

【0031】使用するコールタールとしては、冶金用、
都市ガス用に石炭を乾留してコークスを製造する過程で
副生するものを利用できる。本発明では、コールタール
中の沸点100℃〜450℃の成分を利用する。このようなコ
ールタール中の成分の分離方法は、特に限定されない
が、一般的には常圧蒸留あるいは減圧蒸留により容易に
得ることが可能である。
The coal tar used is for metallurgy,
It is possible to use by-products in the process of producing coke by carbonizing coal for city gas. In the present invention, a component having a boiling point of 100 ° C to 450 ° C in the coal tar is used. The method for separating the components in such coal tar is not particularly limited, but generally it can be easily obtained by atmospheric distillation or vacuum distillation.

【0032】特に、コールタール中のこれらの成分のう
ち、ナフタリン吸収油、タール吸収油、アントラセン
油、脱晶アントラセン油、ベンゼン、トルエン、キシレ
ン、フェノール類などは、工業的に生産されており入手
が容易である。また、コールタール中の成分のかわり
に、縮合環数が3〜4環である芳香族化合物を、20重量部
以上含有する炭化水素でもよい。これらのコールタール
中の成分およびその代替物を、以下、タール蒸留成分と
よぶ。
In particular, among these components in coal tar, naphthalene-absorbed oil, tar-absorbed oil, anthracene oil, decrystallized anthracene oil, benzene, toluene, xylene, phenols and the like are industrially produced and obtained. Is easy. In addition, instead of the components in the coal tar, a hydrocarbon containing at least 20 parts by weight of an aromatic compound having 3 to 4 condensed rings may be used. The components in these coal tars and their substitutes are hereinafter referred to as tar distillation components.

【0033】本発明のマッド材は、耐火物骨材、炭素質
原料、耐火粘土のマッド材原料と、石炭粒子とをあらか
じめ混合した後に、上記タール蒸留成分を添加して配合
することも、あるいは石炭粒子とタール蒸留成分をあら
かじめ混合した混合物をマッド材原料に添加することも
可能である。
The mud material of the present invention may be prepared by mixing the mud material raw material of refractory aggregate, carbonaceous raw material, and refractory clay with coal particles in advance and then adding the above-mentioned tar distillation component. It is also possible to add a mixture of coal particles and tar distillation components in advance to the mud material.

【0034】石炭粒子とタール蒸留成分との配合比率は
特に規定されないが、重量比で1:1以上、1:7以下
であることが好ましい。
The mixing ratio between the coal particles and the tar distillation component is not particularly limited, but is preferably from 1: 1 to 1: 7 by weight.

【0035】また、耐火物骨材、炭素質原料、耐火粘
土、石炭粒子及びタール成分に加えて、第3添加物とし
てコールタールピッチや石油系ピッチなどの炭素質瀝青
物、フェノール樹脂などの合成樹脂及び粘度調整用の各
種溶剤などを添加することも可能である。
Further, in addition to refractory aggregates, carbonaceous raw materials, refractory clay, coal particles and tar components, as a third additive, carbonaceous bituminous substances such as coal tar pitch and petroleum pitch, and phenol resin are synthesized. It is also possible to add resins and various solvents for adjusting viscosity.

【0036】[0036]

【実施例】本発明の効果を確認するため、マッド材原料
に、石炭粒子および前述のコールタール蒸留成分の混合
物を配合した出銑口用マッド材を試作し、性能試験に供
した。
EXAMPLES In order to confirm the effects of the present invention, a taphole mud material in which a mixture of coal particles and the above-described coal tar distillation component was blended with the mud material raw material was experimentally produced and subjected to a performance test.

【0037】試作したマッド材原料の構成は、耐火物骨
材として、アルミナ20重量%、ロウ石(粒度3mm以下)3
0重量%、炭化珪素(粒度1mm以下)20重量%、窒化珪素
鉄10重量%、炭素質原料として、コークス(粒度0.1mm
以下)10重量%、耐火粘土として、カオリン粘土10重量
%とした。
The composition of the prototype mud material was as follows: as a refractory aggregate, alumina 20% by weight, laurite (grain size 3 mm or less) 3
0% by weight, silicon carbide (particle size 1mm or less) 20% by weight, silicon nitride 10% by weight, carbonaceous material, coke (particle size 0.1mm
Hereinafter, 10% by weight and 10% by weight of kaolin clay as refractory clay.

【0038】また、石炭粒子としては、粒度0.74mm以下
の割合が70重量%、0.10mm以下の割合が70重量%の2種
類、コールタール蒸留成分としては、ナフタリン吸収油
(沸点;218〜282℃)、タール吸収油(沸点;216〜349
℃)および脱晶アントラセン油(沸点;178〜436℃)お
よびコールタール中の沸点範囲が150〜250℃の成分と25
0〜450℃の成分、を用いた。
As coal particles, 70% by weight of a particle having a particle size of 0.74 mm or less and 70% by weight of a particle having a particle size of 0.10 mm or less are used. Coal tar distillation components include naphthalene-absorbing oil (boiling point: 218 to 282). ° C), tar absorption oil (boiling point: 216-349
C) and decrystallized anthracene oil (boiling point: 178-436 ° C) and components having a boiling range of 150-250 ° C in coal tar and 25
Components at 0-450 ° C were used.

【0039】比較例としては、粒度0.74mm以下の割合が
70重量%の石炭粒子と、コークス炉より副生するコール
タール、カットバックピッチ、コールタール中の沸点範
囲が80〜150℃の成分と300〜500℃の成分を選んだ。ま
た、コールタール100%のものも、比較例とした。
As a comparative example, the ratio of particles having a particle size of 0.74 mm or less was
70% by weight of coal particles, coal tar produced as a coke oven, cutback pitch, and components having a boiling point range of 80 to 150 ° C and 300 to 500 ° C in the coal tar were selected. A 100% coal tar was also used as a comparative example.

【0040】実施例と比較例においてバインダーとして
用いた、これらの混合物の配合割合(%)を表1に示す。
また、調製したバインダーの混練温度(50℃)における
粘度を合わせて表1に示す。
Table 1 shows the proportions (%) of these mixtures used as binders in Examples and Comparative Examples.
Table 1 also shows the viscosity of the prepared binder at the kneading temperature (50 ° C.).

【0041】[0041]

【表1】 [Table 1]

【0042】この表で、実施例1〜6は、石炭粒子および
コールタール中の沸点100℃〜450℃の成分のうち、工業
的に生産されている蒸留品を適用した例である。実施例
7と8は、石炭粒子およびコールタール中の沸点150〜250
℃の成分と250〜450℃の成分をバインダーとして配合し
た例である。
In this table, Examples 1 to 6 are examples in which, among components having a boiling point of 100 ° C. to 450 ° C. in coal particles and coal tar, a distilled product produced industrially is applied. Example
7 and 8 have a boiling point of 150-250 in coal particles and coal tar
This is an example in which a component at 250 ° C and a component at 250 to 450 ° C are blended as a binder.

【0043】また、比較例1は、バインダーとして、石
炭粒子とコールタールを配合した例である。比較例2は
石炭粒子およびコールタール中の沸点範囲が80〜150℃
の成分を、比較例3は石炭粒子およびコールタール中の
沸点範囲が300〜500℃の成分をバインダーとして配合し
た例である。比較例4は石炭粒子およびカットバックピ
ッチを、比較例5はコールタール(石炭粒子は混合せ
ず)を、バインダーとして配合した例である。なお、カ
ットバックピッチは、ピッチをクレオソート油で溶液化
したものである。
Comparative Example 1 is an example in which coal particles and coal tar are blended as a binder. Comparative Example 2 has a boiling point range of 80 to 150 ° C. in coal particles and coal tar.
Comparative Example 3 is an example in which a component having a boiling point range of 300 to 500 ° C. in coal particles and coal tar is blended as a binder. Comparative Example 4 is an example in which coal particles and cutback pitch are blended, and Comparative Example 5 is an example in which coal tar (without mixing of coal particles) is blended as a binder. The cutback pitch is obtained by converting pitch into a solution with creosote oil.

【0044】次に、稠度、圧縮強度、浸食性指数につい
て、実験室内で後述する試験方法で測定した。また、出
銑時間は実機高炉の出銑口に試作マッド材を充填し、出
銑して測定した。焼付き発生の有無に関しては、出銑後
目視で確認した。
Next, the consistency, compressive strength, and erosion index were measured in a laboratory by the test method described later. The tapping time was measured by filling a tapping hole of an actual blast furnace with a prototype mud material and tapping. The occurrence of seizure was visually checked after tapping.

【0045】稠度は、マッド材の硬さを評価する指標で
あり、稠度試験器 JIS K2220 (グリース)に規定する
針入度計、円錐及び試料容器を用いて測定した。この値
が30以上であると良好な硬さを有すると評価できる。
The consistency is an index for evaluating the hardness of the mud material, and was measured using a penetrometer, a cone and a sample container specified in a consistency tester JIS K2220 (grease). When this value is 30 or more, it can be evaluated that the composition has good hardness.

【0046】圧縮強度は、耐火煉瓦の圧縮強さの試験方
法(JIS R2206)に従って測定した。試作マッドを試験
温度300℃雰囲気中で、10〜20min.の加熱後の圧縮強度
が、低温領域における早強性を評価する指標であり、1M
Pa以上確保できると、早強性は満足される。
The compressive strength was measured according to the test method (JIS R2206) for the compressive strength of refractory bricks. The compressive strength after heating a prototype mud at a test temperature of 300 ° C for 10 to 20 min. Is an index for evaluating the early strength in a low temperature region.
If it can secure Pa or more, the early strength is satisfied.

【0047】圧縮強度の内、試験温度300℃〜1500℃雰
囲気中で、3Hrs〜5Hrsの加熱後の圧縮強度は高温強度を
示し、耐食性を間接的に評価する指標である。この条件
下における圧縮強度が 20 MPa 以上確保できると、耐食
性は満足され、長時間安定した出銑時間が確保できる。
Among the compressive strengths, the compressive strength after heating of 3 to 5 hrs in an atmosphere of a test temperature of 300 ° C. to 1500 ° C. indicates high-temperature strength, and is an index for indirectly evaluating corrosion resistance. If the compressive strength under these conditions can be secured to 20 MPa or more, the corrosion resistance is satisfied and a stable tapping time for a long time can be secured.

【0048】浸食性指数は、耐食性を直接的に評価する
指標であり、高周波誘導加熱炉に銑鉄10kg、高炉スラグ
300gを入れ、マッド材を1550℃で3時間浸漬させた後の
浸食深さを測定し、これを指数で表したものである。こ
の値が60以下であると良好な耐食性を有する。
[0048] The erosion index is an index for directly evaluating the corrosion resistance.
The erosion depth after immersing 300 g of the mud material at 1550 ° C. for 3 hours was measured, and this was represented by an index. When this value is 60 or less, good corrosion resistance is obtained.

【0049】出銑時間(min./tap)は、出銑開始から出銑
が終了して再び出銑口を閉塞するまでの時間であり、20
0分以上の出銑時間を確保することが目標である。表2
に、試作した出銑口用マッド材の性能試験結果を示す。
なお、この表2では、圧縮強度の欄の数字は、加熱温度
と試験までの加熱時間を示す。例えば、300−10〜20mi
n.は、試験温度300℃で10〜20min.の加熱後の圧縮強度
であることを示す。
The tapping time (min./tap) is the time from the start of tapping until the tapping ends and the tapping port is closed again.
The goal is to secure tapping time of 0 minutes or more. Table 2
Figure 6 shows the performance test results of the prototype taphole mud material.
In Table 2, the numbers in the column of the compressive strength indicate the heating temperature and the heating time until the test. For example, 300-10-20mi
n. indicates the compressive strength after heating at a test temperature of 300 ° C. for 10 to 20 min.

【0050】[0050]

【表2】 [Table 2]

【0051】表2より、バインダーとして、工業的に生
産されている蒸留品を適用した実施例1〜6については、
稠度は35〜37、低温領域( 300℃−10〜30 min)におけ
る圧縮強度は、2 〜 21.5 MPaが得られ、可塑性および
早強性が確保されている。また、高温強度は 20 〜 52
MPa、浸食性指数は 41 〜 55 が得られ、良好な耐食性
が確保されている。この結果、いずれも200分以上の出
銑時間が得られている。
From Table 2, it can be seen that Examples 1 to 6 in which an industrially produced distilled product was used as the binder,
It has a consistency of 35 to 37 and a compressive strength of 2 to 21.5 MPa in the low-temperature region (300 ° C for 10 to 30 min), ensuring plasticity and early strength. The high temperature strength is 20 to 52
MPa and erosion index of 41 to 55 are obtained, and good corrosion resistance is secured. As a result, the tapping time of 200 minutes or more was obtained in each case.

【0052】石炭粒子およびコールタール中の沸点150
〜250℃の成分と250〜450℃の成分をバインダーとして
配合した実施例7〜8は、表2より、稠度は35、低温領域
における圧縮強度は 4.9〜 22 MPaが得られ、可塑性お
よび早強性が確保されている。また、高温強度は 21 〜
58 MPa、浸食性指数は 39 〜 40 が得られ、良好な耐
食性が確保されている。この結果、いずれも200分以上
の出銑時間が得られた。
Boiling point 150 in coal particles and coal tar
Tables 2 and 3 of Examples 7 to 8 in which the components of 250 to 450 ° C and the components of 250 to 450 ° C were blended showed that the consistency was 35, the compressive strength in the low temperature region was 4.9 to 22 MPa, and the plasticity and the early strength were high. Is ensured. The high temperature strength is 21 ~
58 MPa and an erosion index of 39 to 40 were obtained, and good corrosion resistance was secured. As a result, the tapping time of 200 minutes or more was obtained in each case.

【0053】これに対して、比較例では次のようになっ
た。まず、バインダーとして石炭粒子とコールタールを
配合した比較例1は、適正な稠度(可塑性)を確保する
ために、バインダーの添加量が35%必要であった。その
ため、高温ではバインダー成分の揮散による気孔率の増
加により高温強度が 300〜 800℃で目標値に到達してい
ない。結果的に、耐食性指数および出銑時間も目標に到
達しない結果となった。
On the other hand, in the comparative example, the result was as follows. First, Comparative Example 1 in which coal particles and coal tar were blended as binders required 35% of the binder to be added in order to ensure proper consistency (plasticity). Therefore, at high temperatures, the high-temperature strength does not reach the target value at 300 to 800 ° C due to an increase in porosity due to volatilization of the binder component. As a result, the corrosion resistance index and tapping time did not reach the targets.

【0054】石炭粒子とコールタール中の沸点範囲が80
〜150℃の成分を、バインダーとして配合した比較例2
は、マッド材を試作する際のバインダー添加量は問題が
ないが、早強性が発現しない。これは、コールタール中
の成分の沸点範囲が 80 〜150℃と低過ぎるため、加熱
したときに石炭粒子と膨潤反応が起こらないためであ
る。また、高温強度も目標の20MPaに達していないた
め、耐食性が劣る。この結果、200分以上の出銑時間が
得られていない。
The boiling point range between coal particles and coal tar is 80
Comparative Example 2 in which a component at ~ 150 ° C was blended as a binder
Has no problem with the amount of binder added when producing a mud material as a trial, but does not exhibit early strength. This is because the boiling range of the components in the coal tar is too low at 80 to 150 ° C., so that no swelling reaction occurs with the coal particles when heated. Further, the high-temperature strength does not reach the target of 20 MPa, so that the corrosion resistance is poor. As a result, the tapping time of 200 minutes or more has not been obtained.

【0055】石炭粒子とコールタール中の沸点範囲が30
0〜500℃の成分をバインダーとして配合した比較例3
は、適正な稠度(可塑性)を確保するために、バインダ
ーの添加量が38%必要であった。そのため、高温ではバ
インダー成分の揮散による気孔率の増加により高温強度
が低くなり、結果的に耐食性指数および出銑時間が目標
に到達しない結果となった。
The boiling point range between coal particles and coal tar is 30.
Comparative Example 3 in which components at 0 to 500 ° C were blended as a binder
Required 38% of the binder added to ensure proper consistency (plasticity). Therefore, at high temperatures, the porosity increased due to the volatilization of the binder component, and the high-temperature strength was reduced, and as a result, the corrosion resistance index and the tapping time did not reach the targets.

【0056】石炭粒子とカットバックピッチをバインダ
ーとして配合した比較例4は、この場合、適正な稠度
(可塑性)を確保するために、バインダーの添加量が39
%必要であった。そのため、高温ではバインダー成分の
揮散による気孔率の増加により高温強度が低くなり、結
果的に耐食性指数および出銑時間が目標に到達しない結
果となった。
In Comparative Example 4 in which coal particles and cutback pitch were blended as a binder, the amount of the binder added was 39 in order to ensure proper consistency (plasticity).
% Needed. Therefore, at high temperatures, the porosity increased due to the volatilization of the binder component, and the high-temperature strength was reduced, and as a result, the corrosion resistance index and the tapping time did not reach the targets.

【0057】バインダーとしてコールタールを配合した
比較例5は、可塑性を得るためのバインダー添加量は19
%と問題ないが、タール系マッド材の欠点である早強性
がまったく発現していない。また、高温強度も目標の20
MPaに達していないため、耐食性も劣る。この結果、200
分以上の出銑時間が得られていない。
In Comparative Example 5 in which coal tar was blended as a binder, the amount of binder added for obtaining plasticity was 19
%, But no early strength, which is a disadvantage of the tar-based mud material, is not exhibited at all. In addition, high temperature strength is the target of 20
Since it does not reach MPa, the corrosion resistance is also poor. As a result, 200
Minute tapping time is not obtained.

【0058】また、ベンゼン、トルエン、キシレン、フ
ェノール類を用いてもナフタレン吸収油などと同様の効
果が認められた。
The same effects as those of naphthalene-absorbed oil were also obtained by using benzene, toluene, xylene and phenols.

【0059】[0059]

【発明の効果】本発明では、耐火物原料に石炭粒子およ
び特定のタール蒸留成分の混合物をバインダーとして配
合することにより、連続出銑操業を達成するための基本
的特性である早強性および耐食性(高温強度)に優れ、
しかも安価なマッド材が得られる。また、このマッド材
は焼付きを起こすことなく、熱的に安定な出銑口用マッ
ド材を提供できる。
According to the present invention, by mixing a mixture of coal particles and a specific tar distillation component with a refractory raw material as a binder, the basic properties for achieving continuous tapping operation, that is, early strength and corrosion resistance. (High temperature strength),
Moreover, an inexpensive mud material can be obtained. Further, this mud material can provide a thermally stable taphole mud material without seizure.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 アルミナ、ロウ石、シャモット、炭化珪
素等の耐火物骨材と、コークス、黒鉛等の炭素質原料
と、カオリン、ベントナイト等の耐火粘土と、バインダ
ーとを配合した出銑口用マッド材において、このバイン
ダーが、石炭粒子とコールタール中の沸点100℃〜450℃
の成分との混合物であることを特徴とする出銑口用マッ
ド材。
1. A taphole comprising a refractory aggregate such as alumina, wax, chamotte and silicon carbide, a carbonaceous material such as coke and graphite, a refractory clay such as kaolin and bentonite, and a binder. In the mud material, this binder is used for the coal particles and the boiling point in coal tar of 100 ° C to 450 ° C.
A tapping hole mud material which is a mixture with the following components.
【請求項2】 コールタール中の沸点100℃〜450℃の成
分がナフタリン吸収油、タール吸収油、アントラセン
油、脱晶アントラセン油、ベンゼン、トルエン、キシレ
ン、フェノール類のうちの1種以上である請求項1記載
の出銑口用マッド材。
2. The component having a boiling point of 100 ° C. to 450 ° C. in the coal tar is one or more of naphthalene-absorbed oil, tar-absorbed oil, anthracene oil, decrystallized anthracene oil, benzene, toluene, xylene, and phenols. The taphole mud material according to claim 1.
【請求項3】 アルミナ、ロウ石、シャモット、炭化珪
素等の耐火物骨材と、コークス、黒鉛等の炭素質原料
と、カオリン、ベントナイト等の耐火粘土と、バインダ
ーとを配合した出銑口用マッド材において、このバイン
ダーが、石炭粒子と縮合環数が3〜4環である芳香族化
合物を20重量%以上含有する炭化水素との混合物であ
ることを特徴とする出銑口用マッド材。
3. A taphole comprising a refractory aggregate such as alumina, wax, chamotte, and silicon carbide, a carbonaceous material such as coke and graphite, a refractory clay such as kaolin and bentonite, and a binder. A mud material for tapholes, wherein the binder is a mixture of coal particles and a hydrocarbon containing at least 20% by weight of an aromatic compound having 3 to 4 condensed rings.
【請求項4】 石炭粒子の炭素含有率が78〜90重量
%である請求項1ないし請求項3記載の出銑口用マッド
材。
4. The taphole mud material according to claim 1, wherein the carbon content of the coal particles is 78 to 90% by weight.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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