JPS61242962A

JPS61242962A - 窯炉の炉壁熱間補修材

Info

Publication number: JPS61242962A
Application number: JP8507385A
Authority: JP
Inventors: 吉一久保; 丹野　良紀; 八木　重器; 和夫村上; 光信佐藤; 荒川　和三; 杉野　太加夫; 和昭松尾; 山村　友弘
Original assignee: Sumitomo Metal Industries Ltd; Toshiba Ceramics Co Ltd
Current assignee: Coorstek KK; Nippon Steel Corp
Priority date: 1985-04-20
Filing date: 1985-04-20
Publication date: 1986-10-29
Also published as: JPH0413316B2

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】（産業上の利用分野）本発明は、窯炉の炉壁を熱間状態で補修可能な補修材に
関するものである。

（従来の技術）従来、転炉等の溶融金属容器の熱間補修材としては、タ
ール系投入焼付材並びに熱間吹付補修材が使用されてい
る。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、前者の焼付材の場合には、■タールピッ
チの固化に長時間を要するために操業能率が低下する。

■スラグライン部、トラニオン部等は補修が困難である
為、底部面のみに使用が限定される。■クールピッチ等
の人体への悪影響等の問題がある。

また、後者の熱間吹付補修材を使用する場合には、■付
着性を向上させる為に、吹付材に対し多量の水添加が必
要とされ、よって補修部が急激に冷却され熱スポーリン
グの発生等炉体ライニング材に悪影響を与える。■リバ
ウンドロス低減を目的として吹付補修耐火物の粒度を細
粒化する必要があり、その為に耐食性が低下する。■水
使用による炉体ライニング材（マグネシア・カーボン質
、マグドロ質）への影響（水和反応の発生による煉瓦組
成の脆弱化）等が懸念され、非水系にて全方位の炉壁へ
の補修施工が可能なる耐火物の開発が強（望まれていた
。等の問題がある。

本発明は、前記従来の補修方法にあった問題点を解決せ
んとして成されたものであり、従来の補偉材ではなし得
なかった出鋼直後の１３００−１５００℃の高熱状態に
ある転炉、取鍋等のトラニオン側の壁面やオーバーハン
グ部の溶損個所においても極めて短時間で高密度・高耐
食性の耐火物層を形成させることが可能で、かつ、安全
、衛生面においても著しく改善された炉壁熱間補修材を
提供せんとするものである。

（問題点を解決するための手段）本発明は、粒度調整されたマグネシア、マグネシアドロ
マイト等の塩基性耐火骨材８０〜９２重量％に、粒状の
改質コールタールピッチ１〜５重量％、粒状および液状
で低分子量の熱可塑性樹脂を夫々３〜ＩＯ重量％、およ
び、エチレングリコール、ポリエチレングリコール等の
有機溶媒１〜５重量％の各成分を添加混練してなる配合
土をブロック状に成形したことを要旨とするものである
。

本発明に係る補修材に、粒状の改質コールタールピッチ
や粒状の熱可塑性樹脂を添加する理由は、熱間においで
ある一定の形状を保持すると共に、外力によって容易に
変形して補修部に強固に接着し、かつ、極めて短時間に
硬化するという特性を得るためである。

また、液状の熱可塑性樹脂を添加する理由は、前記特性
を付与し、しかも、同時に添加されるエチレングリコー
ルやポリエチレングリコール等の有機溶媒と共に前記し
た耐火骨材に湿潤性を与えることにより、一定の形状を
冷間において維持する（保形性）ことを可能にし、かつ
、熱間においても本発明に係る補修材が高温状態の溶損
耐火材表面に押し付けられた場合に該有機溶媒の揮発に
よって耐火材表面温度を低下させ、該補修材の目地部お
よび気孔部への侵入をより容易にし、熱可塑性樹脂や改
質ピッチの優れた熱間での流動性によって耐火骨材を被
補修部に物理的に接着させる事を可能ならしめるためで
ある。

ところで、本発明に係る補修材に添加する粒状の改質コ
ールタールピッチとは、高炉樋材や電気炉用等の不定形
耐火物の粘結材として一般的に使用されている粒状化さ
れた多環状高級炭化水素であり、高軟化点（軟化点１２
５℃）で高残炭の所要の粒径（１６メツシユ以下が好ま
しい）に粒状化されたものである。ここで、改質コール
タールピッチを粒状品に限定した理由は、熱間での流動
時間を長く保持し、かつ、補修材の強度を高めるためで
ある。

また、前記改質コールタールピッチの添加は本発明補修
材の強度を発現させるのみならず、軟化特性においても
重要な役割をはたし、その添加量が本発明補修材の熱間
流動特性を左右する重要な役割をはたしている。

すなわち、添加量が増加しすぎると後述する熱可塑性樹
脂や有機溶媒との兼ね合いから本発明補修材の硬化時間
が長くなって作業能率が低下する。

また、逆に添加量が少なすぎても、補修装置による炉内
搬送時に補修材表面が硬化して該補修部への接着が困難
となる。このような問題を解消すべく本発明者等が出鋼
直後の炉内温度測定等、種々検討を試みた結果添加量範
囲として１〜５重量％、好ましくは２〜４重量％が最適
添加量であることを見出したのである。

更に、本発明補修材に添加されている粒状及び液状の熱
可塑性樹脂は、低分子量であることが必要である。すな
わち、高分子量の熱可塑性樹脂の場合には、溶融金属容
器の出鋼直後の炉内温度が高い為に熱流動性に乏しく、
搬送時での硬化が危ぶまれる為である。

次に、粒状熱可塑性樹脂は、２０℃の常温にあっては２
〜０．５ｍの粒状を呈している。また、液状熱可塑性樹
脂は、本発明補修材の常温状態での保形性等を考慮する
と溶液粘度１０〜６０ｃｐＳの比較的溶液粘度の低いも
のが好ましい。

°　本発明においては、樹脂に対していかなる硬化剤も
添加および含ませるべきではない。すなわち、硬化剤の
添加は高熱下における搬送時に補修材を硬化させる可能
性があるからである。また熱硬化性樹脂も本発明補修材
に添加すべきではない。すなわち、出鋼直後の被補修容
器があまりにも高熱状ＬＱ（１３００〜１５００℃）に
あるので炉内搬送直後に硬化現象を示し、該補修部への
補修が不可能となるからである。

熱可塑性樹脂の硬化機構については現時点ではいまだに
明確にされていないのであるが、加熱されると多価アル
コールが順次飛散して粘性が上昇し、更に加熱されるこ
とによって熱可塑性樹脂は熱分解反応を開始し、分子同
志の架橋化が強制されるものと考えられる。従って、高
熱下においても本発明補修材に必要とされる熱可塑性が
所定の期間維持されると同時に、本発明補修材に粒状改
質タールピッチと共に強いバインダーとしての役割りを
果たすのである。本発明者等が種々検討の結果最適な添
加量としては、粒状熱可塑性樹脂の場合３〜ＩＯ重量％
で好ましくは４〜７重量％である。

しかし、熱可塑性樹脂の添加を全て粒状の熱可塑性樹脂
に変えた場合には、冷間での適度の保形性が得られなく
なる。このような目的を達成するために液状熱可塑性樹
脂を添加するのであるが、本発明者等の種々検討の結果
によればその最適な添加量は３〜１０重量％である。な
お、熱可塑性樹脂の添加を全て液状熱可塑性樹脂に変え
た場合には、冷間での適度な保形性が保てなくなると同
時に、高密度、高耐食性のブロックが得られなくなる。

従って、両者（粒状および液状の熱可塑性樹脂）の添加
量の比率は前記範囲内にあることが必須条件となる。

また次に、エチレングリコールやポリエチレングリコー
ル等の有機溶媒の添加は、成形時における配合土の粘度
低下を付与して成形性を良好にすると共に、液状熱可塑
性樹脂と同様にブロックに良好な可塑性を与えるためで
ある。また、かかる補修材を熱間にて搬送する際に、そ
の気化熱により補修材の表面温度を低下させ、搬送中に
おける硬化を防止する役割も有する。

本発明者等の種々検討の結果によれば、最適な添加量は
１〜５重量％である。

なお、本発明補修材に使用される耐火骨材は、海水マグ
ネシア、天然マグネシア、合成マグネシアドロマイトク
リンカ−等の塩基性耐火材料であり、その粒度構成とし
ては、粗粒部（２０〜１ｍ）が３５〜４５重量％、細粒
部（１〜０．２５鶴）が２０〜３０重量％、微粉部（０
，２５〜０ｉｎ）が１５〜３０重量％の範囲内にあるこ
とが望ましい。

すなわち、上記配合比率を外れると、高温における軟化
変形性の欠如、添加された樹脂から熱間において発生す
るガスにより補修材中へのガス玉の発生および焼結性の
低下等が発生し、補修材の接着特性を低下させるのみで
なく、組織の緻密さが著しく損なわれる原因となる場合
があるからである。

次に、本発明に係る補修材を用いて炉壁を補修する場合
の作業順序を図面に基づいて説明する。

■ブロック状に成形された本発明に係る補修材（１）を
炉壁（２）損傷部まで搬送してくる（第１図）。この時
の炉壁（２）表面温度は約１３００℃であり、補修材（
１）の必要とする特性は非水性および保形性である。

■補修材（１）を炉壁（２）損傷部に圧着せしめる（第
２図）。この時の補修材＋１）の必要とする特性は熱可
塑性である。

■前記■の状態を保持せしめる（第３図）。この時の補
修材（１）の必要とする特性は接着性である。

■所要時間■の状態を維持した後、押し付は部材（３）
を離脱せしめる（第４図）。この時の補修材（１）の必
要とする特性は易焼結性、緻密性および耐食性である。

（実験結果）下記表に示す配合の本発明補修材の流動性と接着性を実
験した。その結果を下記表の下欄に示す。

なお、比較として、本発明補修材たる添加物および添加
量を満足しない補修材の流動性、接着性の結果も一緒に
示す。

上記表より明らかな如く、本発明品は流動性、接着性と
もに優れている。なお、熱可塑性樹脂の代表的なものと
しては、ノボラック型フェノール樹脂がある。

（発明の効果）以上述べた如く、本発明に係る補修材を使用すれば、従
来は補修が困難であった、転炉等のトラニオン壁面、オ
ーバーハング部の補修が、熱間状態で、かつ、短時間に
容易に行える。しかも、本発明品を用いた耐火層は高密
度、高耐食性を有する。ちなみに、１３００℃の電気炉
中における硬化迄の時間は、本発明品の場合１分であり
、（試料２００ｇ）、従来のタール焼付材（３分）の３
倍もの速度で硬化する。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明に係る補修材を使用した場合の作業順序を
示す図面であり、第１図は搬送工程、第２図は圧着工程
、第３図は保持工程、第４図は離型工程を夫々示す。ｌ・・・補修材、　　　２・・・炉壁。第１図第３図第２図第４図

Claims

【特許請求の範囲】

（１）粒度調整された塩基性耐火骨材８０〜９２重量％
に、粒状の改質コールタールピッチ１〜５重量％、粒状
および液状で低分子量の熱可塑性樹脂を夫々３〜１０重
量％、および有機溶媒１〜５重量％の各成分を添加混練
してなる配合土をブロック状に成形したことを特徴とす
る窯炉の炉壁熱間補修材。