JPS5925752B2 - 閉塞材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は出銑口および出鋼閉塞材に関するもので、その
目的とするところは長期保存性および圧入機による圧入
押出作業性に勝れ、かつ出銑口または出鋼口内に圧入後
の固化速度が速く、広い温度範囲に勝れた強度と耐食性
を有する出銑口および出鋼口用閉塞材を提供するにある
。

従来高炉等の出銑口および電気炉等の出鋼口の閉塞材と
してはアルミナ、カーボランダム、コークス、粘土等の
耐火物原料にバインダーとしてコールタールを添加配合
してなる混練物が使用されてきた。

しかるにコールタールをバインダーとする閉塞材は、温
度による可塑性の変化が犬であるため、圧入機により圧
入する際の混練物湿度が押出作業性に大きく影響し度々
圧入不能または充填不良等の現象を生じ問題があった。

また、出銑口内に充填後、加熱されてコールタールは揮
発分を失い５００℃以上の温度で炭化固化し、閉塞材は
結合強度を発生するが充填後固化するまでの時間は４０
〜６０分と長時間を必要とし、炉前作業の能率向上を妨
げる一因となっている。

さらにコールタールをバインダーとする閉塞材は強度並
びに溶銑およびスラグによる耐食性は必ずしも充分でな
い。

閉塞材は出銑時或は出鋼時にドリル等で開口され出銑ま
たは出鋼されるが閉塞材の開口部内ｑｈは溶滓、溶銑或
は溶鋼等によシ、物理的もしくは化学的に侵食され孔径
が次第に拡大する。

この開口部孔径の拡大並びに部分的侵食は溶銑の流れを
不規則にせしめ、時には溶銑が炉前に突沸飛散する等の
現象を生じ、炉前作業の安全確保が困難となる。

また、出銑時間の変動が犬となる為工程に乱れを生じ定
常作業に障害を生ずる。

この原因は閉塞材構成耐火材の種類粒度等に起因すると
ころ大であるが、バインダーの性質も重要な因子であり
、強度が犬で耐食性の優れた閉塞材を得るためのバイン
ダーが要求されている。

コールタールをバインダーとする閉塞材は前記したよう
に種々の欠点を有しているが更にコールタールは悪臭等
による作業環境の悪化が問題となっている。

これらの欠点を改善する為にはバインダーとして固定炭
素が多くかつ熱硬化性を有する樹脂としてフェノール樹
脂、フラン樹脂等の提案がなされている。

しかしながら、これ等熱硬化性樹脂は硬化開始温度が低
いため、とれ等の熱硬化性樹脂をバインダーとする閉塞
材は夏季の保存中に於て硬化反応を開始し、１００°Ｃ
程度より速かに硬化する性質を有するので、これをバイ
ンダーとする閉塞材は、夏場に於ては製造後硬化が進行
し閉塞材の可塑性に変化を生じしたがって押出作業性に
大きな変動を生じて正大作業困難となるのみならず、ま
た充填時および圧入後圧入機先端の吐出部が高炉４体か
らの熱伝導により湿度が上昇するので、吐出部に残留し
た閉塞材が硬化を起こし、圧入機内面に強固に付着する
焼付現象を生ずるため、掃除、除去が困難となり次回の
圧入作業に重大な支障をきたす。

捷だ、圧入された閉塞材は焼結後便化度が高く極めて強
固となるため、出銑時ドリルによる開口作業が困難とな
る等の問題がある。

捷だ、上記コールタールをバインダーとする閉塞材或い
はフェノール樹脂、フラン樹脂をバインダーとする閉塞
材の欠点を解消すべく、例えば特開昭５０−２１９０５
号にて熱硬化性樹脂と熱可塑性樹脂をバインダーとして
併用する閉塞材が提案されている。

しかし、溶滓、溶銑あるいは溶鋼に対する耐食性が不充
分であり、出銑時あるいは出鋼時に孔径が次第に拡大し
、炉前への溶銑の飛散現象が発生し、また圧入機内の焼
付発生、更に貯蔵安定性に劣る等の問題があった。

本発明は閉塞材用バインダーとして有効な樹脂類等につ
き種々検討せる結果バインダーとして炭化水素系熱可塑
物及びこれと常温で相溶し得る熱硬化性樹脂を複合添カ
ロせる閉塞材は夏季保存中に於ても極めて安定であり押
出作業性に優れ、又硬化開始湿度を１５０〜３００°Ｃ
に調節可能であり出銑時の開口作業も容易で、然も物性
は従来のコールタールをバインダーとする閉塞材に比し
て極めて優れている等の性質を見出し本発明を完成する
に至ったものである。

本発明はアルミナ、カーボランダム、コークス、粘土等
の耐火物原料にバインダーとして石油類の蒸留残油ある
いは蒸留成分の重縮合により得られる固定炭素１０％以
上の固体炭化水素系熱可塑物の重油溶解液状物およびそ
れと常温で相溶し得る熱硬化性樹脂を熱可塑物に対して
５〜３０％添力ロ配雄刃てなるものを耐火物原料１００
重量部に対し１５〜４０重量部添加してなることを特徴
とする出銑口および出鋼口用閉塞材である。

本発明に使用されるバインダーの成分である熱可塑物と
しては例えば石油類の蒸留残油あるいは蒸留成分の重縮
合により得られる芳香族石油樹脂、石油ピッチ、アスフ
ァルト等少くとも固定炭素量１０％以上の炭化水素系熱
可塑物を重油に溶解せる液状物が吠用される。

これ等の熱可塑物溶液を配合せる閉塞材はマッドガンよ
りの押出作業性に勝れており、特に分子最小なるものを
重油に溶解したものの使用が好ましく閉塞材に特に勝れ
た押出ｒ「業性を与えるものである。

バインダーの他の成分である熱硬化性樹脂としては、例
えばメラミン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹脂、キシレ
ン樹脂、エポキシ樹脂、フラン樹脂等およびこれ等樹脂
の各種変成樹脂等が使用され得るが、組み合わされる熱
可塑物に応じて相溶性あるものが選定される。

これ等の熱硬化性樹脂は併用されることにより閉塞材の
出銑ｎ１たは出鋼口に充填後の硬化速度を犬とすると共
に焼結閉塞材の強度を犬とする等、優れた物性を与える
作用を示す。

相互に相溶し得る樹脂類等の組み合せとしては例えば熱
可塑物溶液として芳香族石油樹脂、石油ピッチ、アスフ
ァルト等をキシレン捷たは重油等に溶解したものには硬
化型アルキルフェノール−フェノール共縮合樹脂、ブチ
ル化メラミン樹脂等の熱硬化性樹脂が使用される。

熱可塑性成分と熱硬化性樹脂との併用比率は組み合せの
成分により異なるが、一般に熱硬化性樹脂の併用比率が
高く々るに従って閉塞材の硬化開始温度が低くなり、か
つ焼結閉塞材の強度が犬となるので併用比率により硬化
温度および焼結強度を調整し得るものであるが、熱硬化
性樹脂の併用比率は熱可塑物の成分に対して５〜３０％
を使用するのが好ましい。

熱硬化性樹脂の使用比率が５％以下の時は閉塞材の出銑
口或は出鋼口への充填後の硬化速度の改善効果並ひに閉
塞材の焼結強度等物性の向上効果が認め難い。

３０％を越える時は閉塞材の貯蔵安定性が悪くなり、夏
季貯蔵中稠度の変化を生じ、圧入機よりの押出ｒ「業性
が低下し押出作業が困難となる。

また出銑口或は出鋼口へ圧入後ガンの先端の吐出部で焼
付現象を生ずる。

また焼結閉塞材の強度が極めて犬となるため出銑時或は
出鋼時ドリル等による開口が困難となる等の問題を生ず
る。

バインダーの添加量は耐火骨材に対して１５〜４０％す
なわち耐火骨材１００重量部に対して１５〜４０重量部
が好まり、＜１５％以下の時は閉塞材の可塑性が乏しく
圧入機よりの押出作業が困難となる。

捷だ４０％を越える時は出銑口或は出鋼口に充填後の発
生ガスの発生量が犬となり、吹きもどし現象を起し、自
然流銑、或は自然流鋼等の問題があり、また焼結閉塞材
中に空洞部分が多くなり、耐食性が低下する等の問題を
生ずる。

本発明のバインダーは通常予め熱可塑物と熱硬化性樹脂
との夫々の成分の溶液を製造した後、混合することが望
ましく、１００〜３０００ＣＰＳの粘度に調整される。

閉塞材はアノベナ、カーボランダム、コークス、粘土等
の耐火物原料に、上記の如く調整されたバインダーを加
え、通常の混練機により混練することにより、容易に製
造されるが、熱硬化性樹脂は微粉末として予め耐火骨材
に混合した後熱可塑物の溶液を雄刃■混練することも可
能である。

つぎに本発明を実施例を挙げて具体的に説明する。

ただし本発明はこれらの実施例のみに限定されるもので
はない。

実施例 上記配合耐火原料を５０°Ｃに加熱したミキサーで１０
分間予予備台した後、熱可塑物であるアスファルトを重
油にて溶解したもの（アスファルト：重油−８０： ２
０重量比）の８０重量部に対し、熱硬化性樹脂であるブ
チル化メラミン樹脂をキシレンに溶解したもの（ブチル
化メラミン樹脂：キシレン−５０：５０重量比）の２０
重量部を力日え充分混合して得たバインダーを骨材１０
０部に対し２５部力口え、更に２０分間混練して本発明
閉塞材を得た。

その際上記の如く調整したバインダーの粘度は５００Ｃ
ＰＳであった。

上記の実施例で得られた本発明品とコールタールをバイ
ンダーとする従来品１及び前記配合骨材７９重量部にフ
ェノールホルムアルデヒド樹脂９重量部、液状ポリエス
テル樹脂５重量部及びピッチ７重量部をバインダーとし
て添カロした従来品２との諸性質を比較して次表に示す
。

上記の表より本発明品の押出作業性は従来品に比べ極め
て勝れており、また加熱後強度は約２〜３倍と強靭であ
り、更に経時変化も少ないなど従来品に比べ多大の効果
があることが明確である。

なお、本発明の実施例を示したが、前に列挙した熱可塑
物と前に列挙したそれと相溶し得る熱硬化性樹脂とを・
・インダーとして添加配合した場合実施例と同様の結果
が得られる。

本発明の閉塞材を各種電気炉及び高炉にて実用したとこ
ろ固化時間は従来品の約Ｉ〜↓と短かく２ かつ充填性も良好で充填に要する作業時間も短縮でき、
炉前作業の能率を向上し得ると共に安全に作業すること
が判明した。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ アルミナ、カーボランダム、コークス、粘土等の耐
   火物原料にバインダーとして石油類の蒸留残油あるいは
   蒸留成分の重縮合によシ得られる固定炭素１０％以上の
   固体炭化水素系熱可塑物の重油溶解液状物およびそれと
   常温で相溶し得る熱硬化性樹脂を熱可塑物に対して５〜
   ３０％添加配合添加外るものを耐火物原料１００重量部
   に対し１５〜４０重量部添加してなることを特徴とする
   出銑口および出鋼口用閉塞材。