JPS6046975A - 吹付施工用の湿潤状耐火物 - 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】 この発明は、吹付施工用の湿潤状耐火物に関し、とくに
高炉、転炉、電気炉、キュポラ、加熱炉、焼却炉ならび
に高温溶融物を処理する排出樋および受鍋などの窯炉に
おける内張り耐火物を吹付施工（主として補修）で行う
場合に好適な吹付は用耐火物についての開発成果を、開
示するものである。

上記各種窯炉の内張りとして使用される耐火物には、耐
火性はもとより溶湯や溶融スラグの化学的侵食および機
械的摩耗に対する耐用性ならびにスポーリング抵抗性な
ど使用目的に応じて種りの諸物性が要求される。

とくに最近では、炉操業の合理化、高効率化などに対す
る強い要請から、その操業条件はより高度化し、その結
果ライニング耐火物は、非常に過酷な操業条件下での使
用に供されている。たとえば溶湯などに接触する部位に
使用される耐火物では、スラグラインならびにスラグ−
メタル境界付近における耐火物の損耗か激しく、従って
ライニング耐火物の寿命の延長および損傷バランスの維
持全目的として、上記部位への肉盛り補修が広く採用さ
れていて、一般的に補修材の耐用性向上のため・篩密Ｉ
Ｗで均質な材料が要求されている。

ところでこの種の補修法は大別すると、冷間補修と熱間
補修とに分類される。

冷間補修とじては、ラミング材やプラスチック耐火物の
スタンプ施工、キャスクプル耐火物の流し込みまたは振
動施工などが広く行われている。

かような補修法では、施工管理を十分に行なえば、拐科
の充てん度が高く、しかも施工ばらつきの小はな補修が
実施できる。しかしながらその反面で・補修作業の可能
な温度丑での冷却、補修部位の一部解体および実操業に
先立つ補修施工部の乾燥処理などを必要とするところに
問題があり１いずれも補修工期の長時間化を招く原因に
なっている。

また冷却、乾燥工程を必要とするため、エネルギー的な
損失を伴う不利も加わる。

これに対して熱間補修は、操業の休止時に行うことがで
き、冷却工程を必要としないため、補修に要する時間は
冷間補修に比べてかなり短縮され、また熱エネルギー収
支的な而でも利点がある０かよ′）な熱間補修法として
は、吹付施工、パンチング施工などがある。両者を比較
すると、施工条件にもよるけれども、吹付施工の方が、
通常手作業で行われるパッチング施工よりも、作業条件
および能率の面で有利であることから、吹付施工が広く
採用されている。

一般的な吹４１施工法は、乾燥または若干湿分を含んだ
材料を吹イ」機に投入し、加圧した空気で材料を送付し
、ノズルにおいて水を添加して施工が行われる。この工
法で施工上のポイントとなる点は、ノズルにおける水の
添加量の調節であり、ノズルにおける水量調節によって
、吹付付着性、吹付施工体の均質性、充てん性などの諸
性質の大部分が決定され、ひいては耐用性に大きな影＃
を与える。そしてこの水ｔｇ節は、高閲の熟練と経験を
８袂とする技術であるため、熟練作業員による細心の操
作を必要とし、しかもかような注意を払ったとしても、
必ずしも良好な施工体が得られるとは限らなかったので
ある。

上記した従来の吹伺施工技術上の難点を解消するものと
して、湿潤状吹伺施工法すなわち吹付は心安水量の添加
が材料の吹付機への投入時にすてに児了していて、施工
時にノズルからの水添加を８四としない施工法が考えら
れる。

しかしながら湿潤状吹付施工法全現在の吹付用ｉｉｔ大
物に適用した場合、吹付機およびイオ料圧送ホース内に
材料のイ′−】Ｍが生じ、円滑な施工が困Ｔｈ！ｊ＆、
甚しい場合には不ロｊ能になるという致命的な欠点があ
った。しかもかりに吹付けが実施できたとしても１従米
の湿潤状耐火材は、吹付接着性が悪くリバウンドが多い
ため良好な施工体が得られないところにも問題を残して
いたのである。

この発明は、上記の問題を有利に解決するもので、吹付
用耐火材に予め心安水分を付与しておいたとしても、吹
ｆ」機や圧送ホース内に付着が生じることなくスムーズ
な搬送か実現できる湿潤状耐大物を提案することを目的
とする。

さて発明者らは、上記の目的を達成すべく鋭意研究を重
ねた結果、従来、強度保持のために１０〜２５重量％程
度の割合で添加配合されていた水硬性のアルミナセメン
ト全除去すれば、予め吹付用耐火物中に水を付与してお
いても、吹付機や圧送ホース内で材料がイで１府するこ
とによるホースの狭塞やノズル詰りなどを生じないこと
、またアルミナ七メン）ｋ除去したことによる強度の低
下は他の耐火性微粉末で補い得ること、さらには吹付用
耐火材の主要成分である耐火性骨Ｉの粒度を所定の範囲
に調整することによって吹付は時におけるリバウンドを
大幅に低減することができるとの知見金得たのである。

この発明は上記の知見に由来するものである。

：２〜２５重量％と、下記Ｂ群の中から選ばれる焼結助
剤のうち少くとも一種：０．１〜５重前係を含み、残部
は粒径を１．０〜０．１４９朋の範囲に調整した耐火性
骨材の配合割合になる組成物１００重量部に対し、４〜
６重量部の範囲において水を添加配合したこと全特徴と
する、吹付施工用の湿潤状耐火物である。

記 Ａ群：けい酸質粉末、アルミナ質粉末、アルミノけい酸
塩系粉末、マグネシウムけい酸塩系粉末、塩基性原料粉
末および人工骨材微粉末。

３群：長石族鉱物、雲母族鉱物、アルカリ金属のりん酸
塩、けい酸塩および炭酸塩ならびにけい酸１りん酸およ
びほう酸質ガラス組成物。

以下この発明を具体的に説明する。

まずこの発明では、従来のアルミナセメントの代りに、
非水硬性の耐火性微粉末を配合するが、かような面ｊ火
性微粉末としては、上掲Ａ群に示した （イ）　ホワイトカーボン、無水または含水無定形けい
酸、蒸発シリカおよびシラスなどのけい酸質粉末、 （ロ）　精製アルミナ、ダイアスボア（Ａ１２ｏ８・Ｈ
２Ｏ）およびジグサイト（Ａ！２ｏ８φ８Ｈ２０）など
の含水または無水アルミナ質粉末、 （ハ）耐火粘土、カオリン、ベントナイトおよびパイロ
フィライトならびにそれらの焼成物などの含水または無
水アルミノけい酸塩系粉末、に）　フォルステライトお
よびタルクなどの無水または含水マグネシウムけい酸塩
系粉末、（ホ）　ワラステナイトなどの塩基性原料粉末
、（へ）　フライアッシュおよび膨張性頁石などの集じ
ん微粉の人工骨材微粉末、 などがある。

この耐火性微粉末は、良好な吹付は密着性全確保するに
はその粒度を０．１４９ＷＩＩＩ以下にする必要がある
が、配合量が２重世多未満では次相は密着性の改善効果
に乏しく、−万２５重量％を超えると、たとえアルミナ
セメントは除去してあっても、吹付機および材料圧送ホ
ース内に材料が付着し７てポースの狭塞や、′ズル詰り
を生じ、円滑な吹付は施工が困難になるので、この種微
粉末の配合量は２・〜２５重量％の範囲に限定した。

またこの発明では、耐用性の向上を目的として、約１０
００℃程度の加熱によってセラミックボンドの形成を助
長し、かくして材料の強度発現に寄与する焼結助剤を、
０．１〜５重量％の範囲で含有させる。かような焼結助
剤としては次のようなものがある。

（１）灰長石および正長石なとの長石族鉱物。

（２）　セリサイト（Ｋ２Ｏ−Ｃｕ／１．０８・６Ｓｉ
０２−　ｚ■２０　）およびバラゴナイト（Ｎａ、ｏ・
８Ａ１２０８−６３ｉＯ□−２Ｈ２０）などの雲母族鉱
物 （３）　ピロりん酸ナトリウム（Ｎａ、Ｐ、０７）、ト
リボ１Ｊりん酸ナトリウム（Ｎａ５Ｐ８０□。〕、ヘギ
サメタりん酸ナトリウム（ＮａＰＯ３）６、トリメタり
ん酸ナトリウム（ＮａＰＯＢ）Ｂ　、テトラメタりん酸
ナトリウム（ＮａＰＯ８）、　、けい酸ナトリウムおよ
び炭酸ナトリウムなどのアルカリ金属のりん酸塩、けい
酸塩および炭酸塩。

（４）けい酸、りん酸およびほう酸質ガラス組成物。

なおこの種の焼結助剤の粒度は、ｉ　０．１４９ｉｉ以
下が好ましい。

次にこの発明の主要成分である耐火性骨材については、
粒径が適正範囲を満足してさえいればとくにその種類を
限定されることはなく、粘土質、高アルミナ質、アルミ
ナ質、クロム質、ジルコン質、スピネル質、炭素質およ
び炭化珪素質など一般に耐火物原料として使用されてい
るものすべてが適合する。

この種耐火性骨材の粒径ｆ　１　、　Ｏｒ、＋ｍ〜Ｏ，
１４９ｍｍの範囲に限定したのは、粒径が１．Ｏｍｍを
超える粗粒ト・が混入すると吹（＝Ｉけ時におけるリバ
ウンドが増大し・一方０．１４９朋未満になると、前述
した耐火性微粉末に加えて微細粒子の量があまりに多く
なるため、ホースの狭塞やノズル詰りか発生し易くなる
からである。

以上述べたような配合割合になる耐火組成物は、アルミ
ナセメントを除いであるので、水硬性がなく・従って吹
付けに先立ち予め水分を含有させることができるのであ
る。

しかしながら水分の添加量が、耐火組成物１００．。

重量部に対し、４重量部未満ではリバウンドが多１くな
って被施工体への付着が充分ではなく、−万６重量部を
超えると施工後における水分の蒸発、揮散に起因して補
修部に割れや爆裂などが生じるおそれが大きい。従って
水の添加量は、耐火組成物１００重：１１を部に対して
４〜６町を部の範囲に限定したのである。

なお水の添力ロ時期については、吹付は前であればいつ
でもよいが、と９わけ吹付施工時における吹付機へのμ
（給工程で添加することが有利である。・以下この発明
の実施例全従来例と比較して説明する。

第１表に示した配合割合および水添加はになる５種の湿
ＩＦＪ状劇大物を作成した。これらの湿潤状耐火物乞：
吹イτ１１壱に装入し、湿ＴＩ）状吹付施工を行つ・た
。

この発明に従う番号】、２および８の湿潤状耐火物は、
いずれも円滑に吹付施工を実施でき、また付着性も良好
であった。これに対し、番号４゜５の従来θｌ］では、
吹付機および圧送ホース内面に付着が生じホース円が閉
塞して吹付施工が事実上不可能となった〇 次に実施例３の湿潤状耐火物を用いて高炉の出銑樋に吹
付補修を施したときの、補修状態ならびに再使用時にお
ける損耗状況について調べた結果を第２表およびＦｉ！
　１図に示した。なお比ｑ；りのため従来例５に示した
耐火物を用い従来法のノズノ【・水添加法によって吹付
補修を行った場合についても同様の調査を行い・その結
果全第２表に併記すると共に第２図に示した。

第２表 この発明に従う湿潤状耐火物を用いた湿罰施工法では、
従来のノズル水添加法に較べ、必要水量は約％と少く、
また付着率が商＜、さらに損耗速度をみれば明らかなよ
うに従来品の約５倍もの耐用性を呈している。

ちなみに従来のノズル水添加法によって得られた補修部
の損耗状況は、第２図ａ、ｂにそれぞれ通銑前、後の状
態を図解したように、スラグライ・ン部が１３０朋から
５ｏｒ１１ｎに、またメタルライン部が１００門から２
０朋まで損耗していたのに対し、この発明に従う湿潤状
」大物の吹付施工によって得られた補修部の損耗状況は
、同じく第１図ａ、ｂに示したように、スラグライン部
で３０絹→ｌ　！ｉａｎ　、メタルライン部で５５朋→
４０ｍｍと、施工厚みを薄くしても損耗率は低く、従来
品に較べて耐用性は格段に優れていた。

以上述べたようにこの発明に従う湿潤状耐火物を用いる
湿ＩＹｌ吹付は施工では、従来のノズル水添加施工に比
較して、低水分でしかも高圧での吹付施工が実現でき、
従って施工後における添加水分の蒸発、揮散に起因した
施工体組織の欠陥がほとんどなく、緻密で均質性の高い
施工体が得られる。

なお、前記の説明では補修の場合について説明したが、
新規に施工する場合にも適用出来るのはもちろんである
。

以下この発明の効果′ｔ−要約すると次のとおりである
。

（１）予め水分がＫＳ加されているので、吹付施工が容
易であり、作業時間の短縮ｔ−はかれる。

（２）　ノズル詰りゃホースの狭塞などを生ぜず、安定
した吹付けが実施できる。

（３）　低水分でも付着性のよい吹付けができる。

（４）高圧吹付けにより、均質で充てん度の高い施工体
が得られる。

（５）　耐火物原料原単位ならびに原早価の低減が達成
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ、ｂはそれぞれ、この発明に従う湿潤状耐火物
の吹付施工によって（Ｉられた補修部の通航前後におけ
る状態を示した図、 第２図ａ、ｂはそれぞれ、従来のノズル水添〃目法によ
って得られた補修部の通航前後における状態を示した図
である。 第１ （ａ） 第２１ （ａ） 図 （ｂ） 図 （ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 Ｌ　窯炉内張υ用の耐火物であって、下記Ａ群の中から
   選ばれる粒径０．１４９ｍｍ以下の耐火性微粉末のうち
   少くとも一種＝２〜２５重量％と、下記Ｂ群の中から選
   ばれる焼結助剤のうち少くとも一種；０．１〜５重量％
   金＠み、残部は粒径を１．０〜０．１４９騙の範囲に調
   整した耐火性骨材の配合割合になる組成物１００重量部
   に対し、４〜６重量部の範囲において水を添加配合した
   ことを特徴とする、吹付施工用の湿潤状耐火物。 記 Ａ群二けい酸質粉末、アルミナ質粉末、アルミノけい酸
   塩系粉末、マグネシウムけい酸塩系粉末、塩基性原料粉
   末および人工骨材微粉末。 ８群：長石族鉱物、雲母族鉱物、アルカリ全屈のりん酸
   塩、けい酸塩および炭酸塩ならびにけい酸、りん酸およ
   びほう酸質ガラス組成物。