JPS5826080A - 乾式熱間補修用耐火混合物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は転炉、高炉、取鍋などの溶融金属容器のライニ
ング部を熱間で補修するのに適した乾式耐火混合物に関
するもので、その要点とするところは補修材である耐火
材料と炭素質結合剤として固体（粒状）フェノール樹脂
を主成分とした混合物にある。この混合物は、熱間補修
した際、被補修部から受熱してカーボンボンド耐火ライ
ニングとなる。

耐火材料にタールやピッチのごとき炭素質結合剤を混合
した熱間補修用耐火物はよく知られている（例えば特公
昭４２−２７０４９号公報）。これら炭素質結合剤を使
用した炉材は、熱間でカーボンボンド耐火ライニングと
なり、このライニングは高温で熱的、化学的に安定性の
優れたものになる。しかしながら、タールやピッチのご
とき炭素質結合剤を使用したものは受熱の際の発煙がひ
どく、また被補修面に形成した補修用の組織の脆弱およ
び面との付着力低下などの欠点があり、たとえ軟化点の
高い硬質ピッチを使用しても、これらの欠点を解決する
ことができない。タールやピッチ等は、熱間で補修材に
使用されるときは、これらタールやピッチなどが溶融沸
騰し、炭化に至るまで途中で硬化することなく溶融状態
が続き、しかもこの溶融している時間が長いことから、
その間に発煙逸出してしまう量が多く、さらにまた、発
生するガスの圧力によって施工体への付着状態が悪くな
り、剥離するなどの難点がある。

この発明は、これら従来の炭素質結合剤を使用した熱間
補修用耐火物の改良にかかるものであって、炭素質結合
剤として固体粒状のフェノール樹脂を主成分とした混合
物である。樹脂は室温では固体であるが、高温部より受
熱して溶融するため耐火物が流動化し、炉壁等の被補修
部において細部まで浸透し、硬化して密着する。その際
、樹脂から発生したガスは耐火物の未溶融部分の粒界を
通路として外部に逸出することができる。流動化−した
耐火物は受熱時間の経過とともに硬化し、やがて炭化が
進む。また、流動状態の時、発泡に起因する表層の多孔
質部分は、上部にある混合粉体状の耐火物からの荷重に
より、および上部から供給される流動耐火物の充当によ
り緻密な施工体が形成される。この様な施工体の形成は
、タールやピッチなどを結合剤とした従来の熱間補修用
耐火混合物に比較すると、結合剤が溶融後短時間で硬化
し炭化するため、ガスの発生が少なく、そのため結合剤
の残炭率（骸炭率）が高い施工体が得られる。このため
、この施工体は緻密で接着力の優れたものとなる利点を
有している。

結合剤は約１５０°Ｃで硬化を始め、約５００　”Ｃ以
上で炭化を開始するが、結合剤が硬化した時点で既にラ
イニング材として使用可能な状態となる。

また、結合剤の硬化は第４図の図表に示すように極めて
短時間で完結する。

次にこの発明について詳細に説明する。

重量で、耐火材料９０〜７０％にフェノール樹脂を１０
〜３０％結合剤として混合する。耐火材料は通常耐火物
用として使用される酸性、中性、塩基性等の材料はもち
ろん、これらの材料を組合せた使用後の耐火物（レンガ
屑）など、用途、使用条件等に合わせて、いがなるもの
も使用可能である。また、耐火材料の粒度の大きさも特
に限定されないが、空気粉体輸送をする場合は、最大粒
子は１０ｍｌ以下が望ましい。２　Ｉｎ以上の粗粒の割
合が多くなると空気輸送中に耐火材料と固体樹脂の分離
が生じて好ましくない。また、０．５ｍｍ以下の微粉が
多くなると施工後の発生ガスの通路が充分でなく、施工
体は著しく発泡することになる。

このため、気泡の多い、脆弱で附着力の低い施工体とな
ってしまう。したがって本発明における耐火材料の粒度
は、検討した結果、重量で、８〜２龍が１４〜３２％、
２〜ｏ、　ｓ　ｍｍが２０〜３６％、および０５闘以下
が１４〜２８％であることが望ましいことが判った。固
体フェノール樹脂は粒状もしくはフレーク状の、軟化点
６０　”Ｃ以上のものを全量に対して１０〜３０％混合
する。固体フェノール樹脂の粒度２龍以上の場合は結合
剤としての分散が悪く、空気輸送の場合、凝粉部分と分
離を起こすなど好ましくない。また、ｏ５闘以下のもの
が多いと、前記耐火材料の場合と同じ理由で、発生ガス
の逸出に難があって好ましい施工体ができない。したが
って固体フェノール樹脂の粒度としては２　Ｉｎｍ以下
、０５龍以上のものが最適である。

固体フェノール樹脂の軟化点は６０”Ｃ以上であればよ
い０６０℃以下のものは高熱作業場で保管中に軟化する
おそれがある。固体フェノール樹脂は、受熱して液化→
硬化→炭化の過程を経るのであるが、軟化点６０〜＋　
００　℃の固体フェノール樹脂の場合は、軟化意思Ｆの
温度で液化し、約１５０℃から硬化を開始する。硬化時
間は受熱温度が高いほど短時間内に行われる（第４図ン
。また＼固体フェノール樹脂は約５００　℃で炭化をｒ
ｉＭ始する。

このような固体フェノール樹脂を混合した耐火物が硬化
し炭化するためには、高炉々壁、転炉々腹部のごとき、
熱容量が十分ある壁内表面の場合、表面温度が３００　
℃以下では長い硬化時間を要し、３’ＯＯ〜５００℃で
は硬化は比較的短時間で行われるが炭化が進行しない。

さらに５００〜８００℃では液化−硬化一炭化の過程が
順次行なわれ、表面温度条件として最も適当である。さ
らに８００℃以上であると、炭化までの過程が短時間で
進行するため、ガス発生が激しく起り、施工体は多孔質
のものになり易い。固体フェノール樹脂の含有量は、重
量で混合体の１０〜３０％が適当である。

１０％以下であると施工体の接着力が不充分であり、３
０％以上であると固体樹脂からのガス発生が多く、施工
体は多孔質となり好ましくない。以−にの耐火材料およ
び固体フェノール樹脂のほかに、必要に応じて樹脂硬化
剤、粉末ピッチ等を添加することができる。固体フェノ
ール樹脂がノボラック型フェノール樹脂の場合には、樹
脂硬化剤として−・キサメチレンテトラミン（ヘキサミ
ン、ウロトロビン）等を加える。また、被補修表面が１
，０００℃内外となる高炉々壁部のような高温部には、
粉末ピッチを適量添加して、受熱して沸騰する溶融樹脂
と耐火材料との分離を抑制させる。また、粉末ピッチを
添加することにより、結合剤全体の残炭率（骸炭率）を
高めることができる。粉末ピッチの添加量は混合物の全
量に対して１〜２％程度である。

次に本発明耐火混合物の施工状態の１例を図面について
説明する。

第１図および第２図は高炉の部分縦断面図および横断面
図で、（１）は鉄皮、（２）は炉壁内張りレンガ、（３
）は装入された炉内容物を示す。内容積約４，０００−
のこの高炉の炉頂部から下方約１２ｍまで炉内容物（３
）の」二面を降下させて炉壁（２）の被補修面を露出さ
せ、この被補修面を高さ方向に数段に分割し、被補修面
に沿い被補修面との間に空隙（４）を保持せしめて型枠
（５）　、　（５）・・・を配設した。型枠（５）　、
　（５）・・・はその内面が被補修部の補修された際の
ほぼ内周面となるように配置した。

型枠（５）は第３図に示す如き断面形状で、（６）は枠
板、（７）は型枠内に充填された耐火物で、図示の例で
は高アルミナ質キャスタブル耐火物を使用した。

（８）は耐火物（７）保持用スタッド、（９）は吊下げ
用フックである。枠板（６）には有孔鉄板、山形鋼を格
子状に並設したもの等を使用することができる。型枠の
概略寸法は高さ２．ｏｏｏｘ幅１，０ＯＯＸ厚さ１００
朋であった。

而して高炉外側に鉄皮（１）および内張りレンガ（２）
の残存部を通し、外周面６３個所にノズル孔（１０）を
穿設し、このノズル孔（ｌＯ）を通して−に記空隙（４
）に本発明の耐火混合物を市販のリードガンを使用して
空気圧送し、５０闘ψのノズルから上記空隙（４）内に
圧入した。この際リードガンは地上床面に置き、垂直距
離的３０ｍをホース（１υにより搬送した。補修には約
７５時間を要し、耐火物の使用量は約７ｏ、ｏｏｏＫｇ
であった。吹込施工後、型枠は解体することなく、補修
ライニングの一部として使用された。このとき使用した
耐火混合物の配合割合を第１表に示し、物理的な諸性質
を第２表〜第４表に示す。また、この耐火物の硬化する
までの時間と受熱温度との関係は第４図のとおりである
。

第１表 第２表 第３表 本発明品を１８０℃ 物理的性ｆｌ　　　　　　ア処理したも、。

見　　掛　　気　　孔　　率　　　　　％　　　　　　
　　１８６か　　　き　　　比　　　重　　　　　　　
　　　　　　　　１．８５圧　　　縮　　　強　　　さ
　　　　ｋ〜　　　　　　　　３８１曲　　げ　　強　
　さに−室温　　　　　　　　　９１ａｔ　１，０００
℃　　１９ 熱　　　伝　　　導　　　率　　ｋｃａｌ／ｍｈｒ℃０
．７５残存線膨張収縮率　　％ ａｔ　ｊ、０００℃　　−１０１ 熱　　膨　　張　　率　ａｔ　　＋、０θＯ”０％　　
　　　　　　　０．５耐アルカリ性　（ＡＳＴＭ法）　
　　　　Ｕ（第４表 このように本発明の熱間補修用耐火混合物は、炭素質結
合剤としてタールまたはピッチを主として使用した従来
の熱間捕修用耐火物に比較して、発煙の問題、面との付
着性、施工体組織の緻密性等に優れているため、高炉々
壁補修用耐火混合物として技術的に安定した成績を挙げ
ている。

【図面の簡単な説明】

第１図は補修部分を現わした高炉上部の部分縦断面図、
第２図は同横断面図、第３図は型枠の拡大縦断面図、ま
た第４図は本発明耐火混合物の受熱温度と硬化するまで
の時間の関係を示す図表である。 （１）・・・・・・鉄　皮、（２）・・・・・・内張り
レンガ、（３）・・・・・・高炉内容物、　　（４）・
・・・・・空　隙、（５）・・・・・・型　枠、　　　
　（６）・・・・・・型枠枠板、（７）・・・・・・型
枠充填耐火物、（８）・・・・・・スタッド、（９）・
・・・・・吊下げ用フック、 θＯ）・・・・・・ノズル孔および吹込ノズル１０υ・
・・・・・ホース。 特許出願人　　　新日本製鐵株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）重量で、耐火材料７０〜９０％、６０℃以上の軟
   化点を有する固体フェノール樹脂１０〜３０％を主成分
   とする混合物からなることを特徴とする乾式熱間補修用
   耐火混合物。
2. （２）重量で上記耐火材料の粒度が、８〜２闘が１４〜
   ３２％、２〜０．５　ｍｍが２０〜３６％、および０．
   ５　ｍｔｎ以下が１４〜２８％であり、−り記固体フェ
   ノール樹脂の粒度が０５〜２　ｍｌであることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の耐火混合物。