JPS6050751B2 - 閉塞材組成物 - Google Patents

閉塞材組成物

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JPS6050751B2
JPS6050751B2 JP53089414A JP8941478A JPS6050751B2 JP S6050751 B2 JPS6050751 B2 JP S6050751B2 JP 53089414 A JP53089414 A JP 53089414A JP 8941478 A JP8941478 A JP 8941478A JP S6050751 B2 JPS6050751 B2 JP S6050751B2
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は出銑口および出鋼口の閉塞材、特に高炉出銑口
閉塞用耐火材料に関するものである。
近年高炉の大型化、高圧化により生産能力の増大、出銑
回数の増加はめざましい。これに伴い出銑口の開口ある
いは閉塞等の作業性、安全性等が高炉操業全体の作業性
、生産性向上の面から非常に重要となり出銑口閉塞用耐
火材料に要求される性質も極めて厳しいものとなり、そ
の開発が急務となつている。一般に高炉等の出銑口閉塞
用耐火材料に要求される主な性質としては、1 圧入機
による充填性が良好なこと。
2 充填後の強度発現が早く、しかも初期強度が大きい
こと。
3 高温下での結合強度が大きく、出銑時間が長いこと
4 開口作業性の良いこと。
5 また環境保全の面から黒煙の発生や異常発じんの少
ないこと。
などがあげられる。
従来、一般に用いられている閉塞材としてはアルミ、シ
ヤモツト、ろう石、コークス、粘土などの耐火物材料を
コールタール系の結合剤で混練した混合物が使用されて
いる。
しかしながらコールタール系の結合剤を使用した閉塞材
は圧入機より出銑口もしくは出鋼口に圧入されてから強
度発現が遅く焼成に長時間を要するために圧入機を取り
はずすまでに長時間を要し、生産性が低下するという欠
点がある。
さらに高温下における結合強度についても最近の高圧、
大型高炉のように高温高出銃速度のものになるとコール
タール系の結合剤ではもはや満足できない3状態になつ
ている。またコールタール系の結合剤は熱分解により黄
色の剌激性の強いガスを発生し取扱作業者の健康上の問
題が大きくなつている。最近コールタール系結合剤の代
りにフェノール樹脂、フラン樹脂などの熱硬化性樹脂結
合剤を用いる技術も知られている。しかし、これらの熱
硬化性樹脂を結合剤として用いた閉塞材は保存時もしく
は押出作業中において硬化する性質があり、押出作業が
困難となる欠点がある。またこれらの熱硬化性樹脂を用
いた閉塞材は使用時にホルマリンなどの未反応成分もし
くは分解ガスを発生し、刺激臭が強く作業上問題を残し
ている。本発明はコンラドソン炭素25%以上の石油系
重質油および芳香族性石油樹脂を含有してなる閉塞材用
結合剤に関する。
本発明により得られた結合剤は耐火物材料とのなじみが
非常に優れており、また本発明の閉塞材は混練性、押出
作業性に優れており、更に閉塞材として出銑口ないし出
鋼口に圧入されたときに緻密な組織を形成し高温での耐
圧強度においても優れた性能を示す。さらに本発明の閉
塞材は、その使用時に有害煙をほとんと発生せす作業者
の健康上の問題、環境汚染の問題をも解決したものであ
る。
本発明における耐火物原料としては従来一般に用いられ
ているシヤモツト、ろう石、コークス、粘土、アルミナ
、炭化珪素など適宜用いる。
また必要に応じて焼結添加剤として、軟化点が150′
C以上の高軟化点石油系ピッチや窒化珪素などを加える
ことができる。本発明に使用されるコンラドソン炭素2
5%以上の石油系重質油は原油、常圧蒸留残渣油、減圧
蒸留残渣油等の石油系重質油を原料としプロパン、ブタ
ン等の軽質炭化水素を溶剤として通常50℃〜.150
等Cの温度範囲にて10〜40kg/d−G程度の圧力
下で溶剤抽出して得られる。
また上記原料油もしくはエチレンボトム油を350〜5
00℃の温度範囲において、各温度領域に適した時間、
例えば1分〜5時間熱処理することによつてもコンラド
ソンS炭素25%以上の石油系重質油は容易に得られる
。ここで言うエチレンボトム油とはナフサ、灯軽油等の
軽質炭化水を通常500〜1000℃の温度下において
熱分解あるいは水蒸気分解してオレフィン類を製造する
際に副産物として得られる沸点150℃1以上の残渣油
である。本発明に使用される芳香族性石油樹脂はナフサ
、灯軽油等の軽質炭化水素を通常600〜1000′C
の温度下において熱分解あるいは水蒸気分解してエチレ
ン等のオレフィン類を製造する際に得られる副産物のう
ち140〜280℃の沸点範囲内の分解油留分をフリー
デルクラフツ型の触媒を用いて−300〜+40℃の範
囲の温度で1吟〜1■寺間重合して得られるものもしく
は該140〜280゜Cの沸点範囲内の分解油留分を1
50〜250℃の範囲内の温度で1吟〜榎侍間熱重合し
て得られるものである。
本発明の結合剤におけるコンラドソン炭素25%以上の
石油系重質油と芳香族性石油樹脂の混合割フ合は、コン
ラドソン炭素25%以上の石油系重質油60〜95重量
%、芳香族性石油樹脂40〜5重量%であることが望ま
しい。
本発明の結合剤の粘度は50゜Cにおいて100〜10
000センチホアズ、好ましくは300〜3000セン
チ7ボアズとなるようにすることが必要である。
粘度が低すぎると閉塞材の押し出しに必要な可塑性が発
現せずまた高すぎると混練が困難となる。この粘度を調
整するために、沸点200゜C以上の重質油を用いるこ
とができる。この沸点200℃以・上の重質油としては
軽油、70ペール油、SAElO,2O,3O等の潤滑
油留分、重油などを任意に選択し得るものである。この
場合、粘度を調整する目的で混合する重質油の使用割合
は、コンラドソン炭素25%以上の石油系重質油と芳香
族性石油樹脂の総量に対して5唾量%以下であることが
望ましい。本発明はコンラドソン炭素25%以上の重質
油と芳香族性石油樹脂を含有する結合剤を用いることに
よりアルミナ、コークス、シヤモツト等の耐火物原料に
対する漏れが良好となり、混練性が改善され、本発明の
閉塞材を用いると押出圧力が低くなるにもかかわらず、
押し出された閉塞材の見掛比重が増大する。
その結果、高温時での強度が増大し、溶銑、溶鋼、溶滓
などに対する耐食、耐摩耗性が向上する。結合剤の添加
量は耐火物原料100重量部に対して15〜4呼量部が
好ましく、結合剤の添加量が少ないと閉塞材の可塑性が
乏しく圧入機よりの圧入作業が困難となる。
又結合剤の添加量が多すぎても出銑口、或は出鋼口に充
填後の発生ガスの発生量が大となり吹きもどし現象を起
し自然流銑或いは自然流鋼等の問題があること、又焼結
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。閉塞材はアルミナ、カーボランダム、コ
ークス、粘土等の耐火物原料に上記の始く調整されたバ
インダーを加え、通常の混練器により混練する事により
、容易に製造される。以下に実施例を挙げ本発明を具体
的に説明するが本発明はこれらに制限されるものではな
い。
実施例1ナフサを水蒸気分解した際に副生する沸点15
0℃以上の残渣油を390℃、3時間、圧力8kg/d
−Gのもとで加熱処理した後沸点が200゜C以下の留
分を除去してコンラドソン炭素36%、50℃における
粘度が500CPの石油系重質油を得た。
また、ナフサを800′Cの温度下において熱分解して
得られた沸点180〜270゜Cの沸点範囲の留分を採
取し、三フッ化ホウ素を触媒として10℃で7時間反応
させ軟化点90゜Cの芳香族性石油樹脂を得た。この石
油系重質油(4)重量%に対して芳香族性石油樹脂1呼
量%を混合し50′Cにおける粘度が1600Cpの閉
塞材用結合剤を得た。この結合剤25重量部を第1表に
示す割合で配合された粗粒(5〜1Tf$l)、中間粒
(1〜0.1?)及び微粒からなる総計1叩重量部の高
炉出銑口閉塞材耐火物原料に加え、50′Cに加熱した
通常の混練器にて混合し、高炉出銑口閉塞材を得た。混
練器中での混合性は極めて良好て均一な混合状態となる
に要した時間は5分であた。この高炉出銑口閉塞材を小
型圧入機を用いて50゜Cにおける圧入作業性を測定し
た。
その結果圧入圧力は14k9/Cdとなり比較例1,2
および3と比較して非常に優れた圧入作業性を示した。
また、この高炉出銑口閉塞材を40×40X150Tr
0nの大きさに成型圧50k9/c這にて成型したもの
を、還元雰囲気にて1000′C1時間加熱した後、室
温における曲け強度を測定したところ32k9/Cll
となり比較例1,2及び3と比較して明らかに優れた曲
げ強度を示した。
実施例2 原油の減圧蒸留残渣2呼量%にプo/ぐン8鍾量%を加
え温度80゜C1圧力35k9/Ai−Gの条件下にて
抽出処理を行ないコンラドソン炭素31%の石油系重質
油を得た。
この石油系重質油6唾量%、実施例1と同様の方法で得
た軟化点120℃の芳香族系石油樹脂10唾量%および
粘度を調整する目的で原油の常圧蒸留により得られる沸
点200〜350℃の留分の油を3唾量%混合し50℃
における粘度が90011)Pの閉塞材用結合剤を得た
。この結合剤23重量部を第1表に示す割合で配合され
た総計100重量部の高炉出銑口閉塞材耐火物原料およ
び軟化点が220′Cの高軟化点石油系ピッチ8重量部
を混合したものに加え50℃に加熱した混合器にて混合
し、高炉出銑口閉塞材を得た。混合器中での混合性は極
めて良好で均一な混合状態となるに要した時間は4分で
あつた。この高炉出銑口閉塞材を実施例1と同様にして
圧入作業性を測定したところ圧入圧力は12k9/Cl
l゛となつた。
また、実施例1と同様にして測定した100′C1時間
加熱後の曲け強度は36k9/cイとなり、いずれも比
較例1,2及び3と比較して明らかに優れた性能を示し
た。比較例1 実施例1で得られた石油系重質油をそのまま結合剤とし
て用い、その25重量部を実施例1と全く同様にして第
1表に示す総計10鍾量部の高炉出銑口閉塞材耐火物原
料に加えて混合し高炉出銑口閉塞材を得た。
混合器中で均一な混合状態となるノに要した時間は12
分であつた。また実施例1と同様にして測定した圧入圧
力は23kg/CTlllOOOOCll時間加熱後の
曲げ強度は24kg/dであつた。比較例2実施例2て
得られた石油系重質油7鍾量%、原)油の常圧蒸留によ
り得られる沸点200〜350℃の留分の油を30重量
%を混合し閉塞材用結合剤を得た。
この結合剤を用いるほかは実施例2と全く同様にして高
炉出銑口閉塞材を得た。
この閉塞材の混フ合器中で均一な混合状態となるに要し
た時間は10分であつた。また実施例1と同様にして測
定した圧入圧力は22kg/CdllOOO゜Cl時間
加熱後の曲け強度は26k9/CTilであつた。
比較例3 実施例1で用いた軟化点90℃の芳香族系石油樹脂65
重量%、原油の常圧蒸留により得られる沸点200〜3
50℃の留分の油を35重量%を混合し閉塞材用結合剤
を得た。
この結合剤25重量部を実施例1と同様にして第1表に
示す総計100重量部の高炉出銑口閉塞材耐火物原料に
加えて混合し高炉出銑口閉塞材を得た。混合器中で均一
な混合状態となるに要した時間は12分であつた。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 耐火物原料および結合剤からなる閉塞材組成物にお
    いて、該結合剤としてコンラドソン炭素25%以上の石
    油系重質油および芳香族性石油樹脂を含有する結合剤を
    用いることを特徴とする閉塞材組成物。 2 前記結合剤が、60乃至95重量%の前記石油系重
    質油と、40乃至5重量%の芳香族性石油樹脂とを含有
    することを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の閉塞
    材組成物。 3 前記結合剤の50℃における粘度が100乃至10
    000センチポアズであることを特徴とする特許請求の
    範囲第1項又は第2項記載の閉塞材組成物。 4 前記耐火物原料100重量部に対して15乃至40
    重量部の前記結合剤を含有することを特徴とする特許請
    求の範囲第1項、第2項又は第3項記載の閉塞材組成物
JP53089414A 1978-07-24 1978-07-24 閉塞材組成物 Expired JPS6050751B2 (ja)

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