JPS596838B2 - 塩基性ドライラミング材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は製鋼用電気炉、合金鉄用電気炉等の電気炉用塩
基性ラミング材の改良に関するものである。

従来、製鋼用電気炉及び合金鉄用電気炉（以下『電気炉
』と言う）の炉床には、一般に粒度調整されたマグネシ
アクリンカーに苦汁、水ガラス等の結合液及び水を添加
してエヤーランマーで突き固めて施工する方法が行われ
ている。

この種の施工では、，１００〜１５０ｍｍ程度の厚さに
投入されたドライラミング材をエヤーランマーで７０〜
１００ｍｍの厚さに突き固め、その上に又１００〜１５
０ｍ帷度の厚さにラミング材を投入し、ランマーで突き
固める。

この繰返し操作によって所定の厚さに仕上げられるので
ある。

しかしこの種の施工には下記のような欠点がある。

（１）２〜５重量部の水分を必要とする為、乾燥に長時
間を要し、且つ熱エネルギーの損失が大である。

（２）ラミング材中に水分がある為、乾燥後、ラミング
材の気孔率が犬となり、嵩比重が小となる為、スラグ浸
潤が大きくなると共に耐食性が悪くなる。

（３）炉床厚（ラミング材の厚さ）が厚い場合、長期間
乾燥を行っても完全には水分が蒸発せず、ラミング材中
に残り、電気炉使用中に徐々に蒸発する。

従ってラミング材中のマグネシアと反応し、所謂消化現
象を起し、耐食性を悪くする。

（４）水を使用する為、マグネシアに比ベスラグに対し
て耐食性の高いドロマイトの使用が出来ない。

（５）比較的薄く層状に施工される為、使用時に剥離損
傷が発生し易い。

（６）施工能率が悪い。

（７）施工厚が厚くなると、下部で締り差が出る。

（８）永年、エヤーランマーによる施工作業に従事する
と振動によって所謂白ろう病等の職業病が発生する恐れ
がある。

これらの解決策として、例えば結合液を全く使用しない
所謂乾式ラミング法が採用されつ５ある。

しかしこの種の施工は粒度調整されたマグネシアクリン
カーから成るラミング材をエヤーランマーアルいはバイ
ブレーションランマー等で突き固め、あるいは振動成形
されるものであり、ラミング材には全く水あるいは結合
液を使用しない施工である。

しかし、この種のドライラミング材は、充填密度に於い
ては、従来の結合液を使用するラミング材と同等以上の
ものが得られるが、結合液を全く使用しない為、施工後
からマグネシアクリンカーが焼結を開始する迄の低温度
域での強度が極めて小さい欠点を有している。

特に電気炉壁部での施工は困難であり、脱枠時、精錬開
始時のスクラップ投入時、出湯の為の電気炉傾動時等に
強度不足により耐火物内張りが崩れ現象を起す事がある
。

乾式ラミング法に於いて低温度域の強度を得るものとし
て例えば本出願人の一部が既に出願しているＣ特開昭４
９−１３４７１１号公報参照）ところの軟化温度６０℃
以上の粉末ピッチを２〜７重量％含有する耐火性混合物
を乾式振動成形後、３００〜１１００°Ｃに加熱してな
る耐火性一体構造物がある。

しかし前記はカーボンボンドである為、中、低炭素鋼用
電気炉あるいは中、低炭素合金鉄用電気炉内張りとして
は加炭の恐れがあり、広く電気炉用として使用するには
好ましくない。

本発明はこれらの欠点を補う塩基性ドライラミング材を
提供するものである。

即ち、本発明の塩基性ドライラミング材は、マグネシア
クリンカー及びドロマイトクリンカーの塩基性骨材１０
０重量部にフリット結晶水を有する酸性リン酸塩、硫酸
マグネシウム、硼酸及び硼砂の一種以上を０．５〜５重
量部添加して成ることを特徴とするものである。

本発明の塩基性ドライラミング材で使用する塩基性耐火
骨材であるマグネシアクリンカーとドロマイトクリンカ
ーの使用割合はマグネシアクリン力−８０〜３０重量部
、ドロマイトクリンカー２０〜７０重量部が望ましい。

マグネシアクリン？ーが８０重量部以上即ちドロマイト
クリンカーが２０重量部以下になると、第１図に示す様
にＣａＯ／ＳｉＯ２が２以下の低塩基度電気炉スラグに
対してスラグ浸潤が大きくなると同時にスラグ侵食も大
きくなる。

ＣａＯ／Ｓ＋０２が３以上の高塩基度操業の電気炉も多
いが生石灰が溶解する迄の間はＣａｂ／ＳｉＯ２が２以
下の低塩基度の時期があり、この間に損傷される割合が
大きい為、低塩基度スラグに対する耐食性向上が、高塩
基度操業の電気炉についても重要である。

ドロマイトクリンカーを配合する事によってスラグ浸潤
及びスラグ侵食が小となる理由はドロマイト中のＣａＯ
がスラグ中のＳｉＯと反応しラミング材表層部に高融点
、高粘性の２ＣａＯ・ＳｉＯや３ＣａＯ−ＳｉＯ２を形
成する為である。

マグネシアクリンカー３０重量部以下即ちドロマイトク
リンカー７０重量部以上では粒度構成上、微粉部にもド
ロマイトクリンカーを使用せざるを得なくなり、特に夏
期に於いて、ドロマイトクリンカーの消化が問題となる
。

従って望ましい組合せは前述の様にマグネシアクリン力
−８０〜３０重量部、ドロマイトクリンカー２０〜７０
重量部である。

とＳで使用されるマグネシアクリンカーはＭｇＯが８０
〜１００％、ドロマイトクリンカーはＭｇＯが２９〜９
０％の間にあるいずれのクリンカーを使用しても良い。

粒度構成については下記の（１）式に於いてｑ ＝ ０
． ３〜０．４の範囲が望ましいが、これに限定される
ものではない。

Ｐ：飾目ｄを通過した粒子の累積重量部 Ｄ：最大粒径 ｑ：係数 アンドリアゼンの連続粒度式 に於いてｑ＝０．３〜０．４の範囲が最も充填性が良く
空隙率が２０％以下となる。

これ以外のｑ値に於いても良好な充填性の得られる場合
があるが、ｑ＞０．４５では粒度偏析を起し易く、スラ
グ及びメタルの侵入が懸念される。

又逆にｑ （０． ３では微粒量が多くなり過ぎラミン
グ材の高温下での収縮が問題となる。

従って前述の様にｑ ＝ ０． ３〜０．４が望ましい
。

以上の様に調整されたマグネシアクリンカー及びドロマ
イトクリンカーにフリット、結晶水を有する酸性リン酸
塩、硫酸マグネシウム、硼砂及び硼酸の一種以上を添加
する事により、例えば結晶水を有する酸性リン酸塩の場
合は、加熱する事により結晶水を媒体としてマグネシア
クリンカーと反応し、強度を発現するものであり、又硼
酸、硼砂、フリットについては、加熱による融解で強度
を発現するものである。

こ５で言うフリツとは常温で固体の無機質で均質なガラ
ス質、あるいは結晶を含んだガラス質であり軟化温度が
３５０〜６００℃のものである。

種類としては鉛カリフリフト、硼けい酸塩、ＰＳフリッ
ト、含鉛硼けい酸塩、けい酸石灰塩、無鉛ソーダ、ジル
コンフリット、チタンフリット、高鉛含リチウム、スト
ロンチウムフリット、ビスマヌ硼酸塩等があげられる。

上述の各種添加物の添加量については、０．５重量部以
下では強度が不充分であり、５重量部以上では充填性、
耐食性が悪くなる為、０．５〜５重量部が好ましい。

本発明の塩基性ドライラミング材は乾式で振動成形され
るもので振動成形機としては市販のバイブレーションラ
ンマーを使用しても良いし、振動モーター（例えば振巾
１７ｎｒＩＬ、振動数１５００〜３６００Ｒ．Ｐ．Ｍ）
を利用して特別に製作した振動成形機を使用しても良い
。

これら振動成形機を使用し一箇所数分という短時間の振
動で高密度の一体構造物が形成される。

又乾燥による組織の劣化が無く、しかも加熱により、強
固な組織となるので耐スラグ性が良好である。

以下、本発明の実施例の各種の例について示す。

第１表に本発明の塩基性ドライラミング材の実施例の各
種の例を従来品と比較して示す。

この実施例に使用したマグネシアクリンカーは海水マグ
ネシアクリンカーでありドロマイトクリンカーは合成ド
ロマイトクリンカーである。

夫々の化学成分を第２表に示す。

尚第１表中の試料は次の方法にて成形されたものである
。

（１）配合１，２，３及び比較１の試料は４０×４０Ｘ
１６０ｉｍの金枠にて２分間振動を与えて成形し、１０
５゜Ｃで乾燥したもの （２）比較２の試料は４０Ｘ４０Ｘ１６０ｕ＋の金枠に
て１ ５ ０ ｋｇ／ａｎｔの圧力でプレス成形し１０
５°Ｃで乾燥したもの 第１表より、従来ドライラミング材である比較１は充填
密度では本発明品と同等であるが、低温度域で全く強度
の無い事が判る。

又従来の湿式ラミング材（比較２）に比し耐スラグ性に
劣る。

一方、本発明品は比較２に比べて１０５°Ｃ，２４時間
乾燥後の見掛気孔率が小さく、嵩比重が犬である。

曲げ強さでは４ｋｇ／ｉ以上の強度を有し、配合３では
５００°０ ３時間乾燥後で１５ｋｇ／ｉと従来の湿式
ラミング材（比較２）より高い強度を示す。

又耐スラグ性では従来品に比べ極めて良好である事が判
る。

他の実施例として配合２を低炭素合金鉄用電気炉の炉床
にて使用した結果を第３表に示す。

従来の湿式ラミング材に比し乾燥に要する時間が極めて
少なく、脱枠時、操業初期のラミング材の崩れ現象も無
かった。

使用時の剥離損傷も極めて少なく、使用日数が大巾に延
びた。

最終の損傷速度は約４０％減少した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にか５るマグネシアクリンカーにドロマ
イトクリンカーを添加した場合の添加量によるスラグ侵
食及びスラグ浸潤の耐スラグ性を示すグラフである。 第１図において一〇一〇一線はスラグ侵食深さを示し、
一×一×一線はスラグ浸潤深さを示し、縦軸はスラグ侵
食および浸潤深さをｍｍで示し、横軸はドロマイトクリ
ンカーの重量％で示す添加量を示し、試験に際するヌラ
グ塩基度はＣａＯ／Ｓｉ０２キ１．６であり、試験温度
は１７５０〜１８００℃である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ マグネシアクリンカー及びドロマイトクリンカーの
   塩基性耐火骨材１００重量部にフリット、結晶水を有す
   る酸性リン酸塩、硫酸マグネシウム、硼酸及び硼砂の一
   種以上を０．５〜５重量部添加して成ることを特徴とす
   る塩基性ドライラミング材。