JPS6154746B2

JPS6154746B2 -

Info

Publication number: JPS6154746B2
Application number: JP54070440A
Authority: JP
Inventors: Taizo Tamehiro; Takashi Suzuki
Original assignee: Harima Refractories Co Ltd
Current assignee: Harima Refractories Co Ltd
Priority date: 1979-06-04
Filing date: 1979-06-04
Publication date: 1986-11-25
Also published as: JPS55162482A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、転炉、電気炉等の工業窯炉の吹付補
修に用いるに適する気孔率を低くした塩基性吹付
材に係るものである。近時、上記のような工業窯炉においては、炉材
原単価の低減又は作業時の省力化を目的として吹
付補修が広く実施されている。この吹付補修に用
いられている吹付材としては、種々のものが提案
されているが、転炉等の塩基性製鋼炉には、マグ
ネシア質若しくはドロマイト質等のリン酸塩結合
の吹付材が主として用いられている。一般に製鋼炉に使用される吹付材は熱間施工す
ることが多いので、このような施工状態に適した
もので、しかも被補修面への付着ロスを極力少な
くし、耐用性を高めたものであることが要求され
ている。そして従来の吹付材では、付着性重視の
観点から中間粒主体の粒度構成をとつており、そ
のため、付着補修材の充填度が低いことに加え、
補修材に添加されている施工時の含有水分が熱間
被補修面に到達付着した直後、この水分が急激に
発散することにより微細な気孔が多数発生する等
が因となり、かなりポーラス（気孔率30〜40％程
度）な付着層しか得られず、耐スラグ侵蝕性に劣
り耐用性を低下させる結果となつていたのであ
る。本発明は斯かる現況に鑑がみなされたもので、
吹付補修材の主原料たるマグネシア、ドロマイト
等塩基性耐火材の粒度構成を適当なものとなすこ
とにより上記の欠点を解消した耐火材を提案せん
とするものである。すなわち、吹付耐火材の粒度濃度を在来のもの
に比較して著しく粗粒子の多い配合にすることに
より水分発散に対する低気孔化をはかり、これに
よつて耐用性を向上させると共に、その粗粒子が
原因となるリバウンドロスの増大を、超微粉の添
加により抑止し、加えてこの超微粉の付着層組織
内の微小空隙への充填を高めて吹付材の全体とし
ての気孔率を大幅に低下させた吹付材を提供する
ことを目的としている。さらに、上記吹付材の骨材たる主原料の一部
を、カーボン被覆した二次粒子と置換することに
より低気孔化に加えてスラグ、溶鋼に濡れにくく
し、耐蝕性に一段と優れた吹付材を提供すること
が今一つの目的である。以下本発明の補修用吹付材について述べると、
具体的には３mm以上の粗大粒子（粒径をmmで表し
以後同様とする）10〜30％を含む８〜１mmの粗粒
子45〜79％と１mm以下の微粒子50〜20％とに、３
μ以下の超微粒子を少なくとも50％以上含む超微
粉５〜１％と結合材とを添加してなる低気孔率の
塩基性吹付材、ならびに斯かる吹付材において１
mm以下の微粒子50〜20％のうちから全混合物に対
して５〜40％に相当する量を、カーボン被覆させ
た二次粒子と置換し、これに上記同様の粗大粒子
と３μ以下の超微粉を少なくとも50％以上含む超
微粉５〜１％と結合材とを添加してなる塩基性吹
付材となすのである。本発明の吹付材においては、主原料骨材として
用いる塩基性耐火材の種類、材質については、特
に限定する必要はなく在来の塩基性吹付材として
用いるマグネシアクリンカー及びドロマイトクリ
ンカー等を適用できる。本発明において配合物中８〜１mmの粗粒子の割
合を45〜79％とするのは、第１図に示すように粗
粒子の添加量と気孔率との関係から吹付付着層の
気孔率を著しく低下させるためで、45％以下では
気孔率の低下にあまり寄与せず、逆に79％を超え
ると吹付等のリバウンドロスが超微粉を添加して
も抑止できずに増大するためである。また、前記の粗粒子に含有させる３mm以上の粗
大粒子を10〜30％に限定するのは、第２図に示す
ごとく、粒子の表面積を小さくしてマトリツクス
部を減少させて気孔率を低下させるためであり、
10％以下では効果が小さく、30％を越えるとリバ
ウンドロスが増大して実用性が乏しくなるからで
あり、微粒子として１mm以下のものを用いるのは
粗粒子量の配合割合からみて20〜50％の範囲で密
充填性が得られるからである。このように粗粒子化とそれに基づく粒度調整と
によつても気孔率を低下させることができるが、
さらに完全なものとなすには３μ以下の超微粒子
を少なくとも50％以上含む超微粉を添加すること
により、在来のものと比較しても被補修箇所への
付着性を低下させることなく気孔率を大幅に低下
させることができるのである。これはこの超微粉
の凝集力と粘着力とによつて、吹付時における粗
大粒子のリバウンドを吸収抑止して付着性を高
め、且つ微小間隙への超微粉の充填効果作用によ
つて、施工時に添加した水分の急激な発散に起因
する多孔組織化現象を抑制するものと考えられ
る。超微粉としては、３μ以下のものを少なくとも
50％以上配合したものとなすことが必要で、例え
ばシリカフラワー、軽焼マグネシア、軽焼アルミ
ナ又はジルコンフラワー等を上記範囲内で適宜選
択し又は組合わせて用いる。３μ以下の超微粒子
が50％未満では付着性の低下がみられるばかりで
なく第３図に示すように気孔率の低下が望めな
い。さらにこの超微粉の添加量を５〜１％に限定
するのは１％以下では上述したような効果が顕著
でなく、逆に５％を超えると吹付施工時の添加水
分を増加させなければならずその結果気孔率が増
大し勝となり、さらに本来塩基性吹付材のフラツ
クス成分であるSiO₂、Al₂O₃の増加により耐蝕性
が低下する懸念を生ずるためである。本発明の結合剤は、周知のトリポリリン酸塩、
テトラポリリン酸塩又はヘキサメタリン酸塩等の
各種リン酸塩を適宜用いることができる。斯くて上述のごとく限定した粒度と配合割合と
なすことにより、熱間吹付による付着層体の低気
孔化が達成され、耐蝕性を大幅に向上させること
ができたのである。次に、このような吹付材の50〜20％を占める１
mm以下の微粒子について、この部分より吹付材全
量に対して５〜40％に相当する量の微粒子をカー
ボン被覆させた二次粒子と置換するのは、カーボ
ン添加によつて、吹付材へのスラグ、溶鋼の濡れ
を防止して耐蝕性を向上させるのに効果的であ
る。全体量に対するカーボンの添加量は５％以下
ではその効果が認められず、40％以上では粒度構
成が崩れて気孔率を低下させることができず付着
性も極度に悪化する。カーボン被覆させた二次粒子としては、１mm以
下の微粒子にピツチ、フエノール樹脂等を単味又
は配合したものとか、カーボンを加えて加熱混練
したものを被覆造粒したものを用いる。被覆造粒した二次粒子の大きさは、骨材たる主
原料と同程度のものまで使用することができる
が、施工時における揮発分の飛散等、作業環境、
付着性及び気孔率等を考慮すると３〜0.3mmの範
囲のものが適当である。カーボン源としては、ピツチ又はピツチと鱗状
黒鉛との混合物を用いるのが好ましい。鱗状黒鉛
単味では１mm以下の微粒子へのカーボン被覆が困
難で二次粒子を得ることができない。また、天然
黒鉛としてはカーボン含有量の多い鱗状黒鉛が吹
付材へのカーボン補給の点からは最も好ましい。
これらのカーボン源で被覆し、造粒する１mm以下
の微粒子たる骨材としては、マグネシア、ドロマ
イト又はカルシウムの珪酸塩鉱物であるウオラス
トナイト（CaO・SiO₂）若しくはラルナイト
（2CaO・SiO₂）等の微粉を有用することができ
る。熱間吹付された付着層体の挙動は、その初期は
リン酸塩結合に加え、添加した超微粉の物理的な
凝集力及び粘着力によつて被施工面へ強固に付着
し、終期にはカーボン被覆させた二次粒子が加熱
によりカーボンボンドを生成し、粗粒子配合及び
シリカ系超微粉の添加によつて得られる低気孔率
化の相乗効果と相俟つて優れた耐蝕性、耐スラグ
浸潤性ならびに容積安定性を示すのである。次に本発明の吹付材について具体的な実施につ
いて例示し、同時にそれらの物性を確認した結果
を示す。第１表に示す化学成分を有する各原料を第２表
に示すように供試体No.1〜15に応じて配合混成
して、1200〜1300℃に加熱保持したガス炉内で、
転炉内張り用ドロマイト煉瓦に熱間吹付試験を行
ない、その際の付着物の気孔率を測定した。供試
体No.1〜10は本発明品であり、供試体No.1112
は、在来品について、又供試体No.13〜15の比較
品は構成成分は本発明品と同じであつても、組成
比率を本発明品のそれから逸脱させた場合の傾向
を示ものである。測定結果を示す第２表によれば、本発明品は在
来品のNo.11、12よりも気孔率が20〜30％と大幅
に低下させることができ、同じような成分系であ
つても組成比率の異なる比較品No.13〜15よりも
気孔率が10〜20％低下させることができた。るつぼ法による侵蝕試験では、スラグの浸透が
在来品No.11、12に較べて本発明品のNo.1〜４で
は半減させることができ、さらにカーボン被覆の
二次粒子を用いたNo.5〜10のものはスラグの浸
透の減少が尚一層顕著であつた。回転侵蝕についても、本発明品のNo.1〜４の
ものは侵蝕寸法が在来品の10mm以上に対し２〜４
mmであり、耐蝕性が著しく向上した。また、本発
明品No.5〜10のカーボン被覆品は比較品No.13及
び15と対比させると耐蝕性が増大しており、カー
ボン被覆品の適量添加の有効性が確認できたので
ある。

【表】

【表】本発明品における粒度分布又はカーボン添加に
基づく有効性は、本発明の趣旨に従えば上記実施
の諸例に限定されるものではなく、これから導か
れる応用又は転用等はすべて本発明の技術的範囲
に包含されるものであることはいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は８〜３mmの粗大粒子を10〜30％含む８
〜１mmの粗粒子添加量と気孔率との関係、第２図
は８〜１mmの粗粒子に含まれる８〜３mmの粗大粒
子の添加量と気孔率との関係、第３図は超微粉に
含まれる３μ以下の量を変化させた場合の各例に
応ずる超微粉の添加量と気孔率との関係をそれぞ
れ表すグラフである。

Claims

【特許請求の範囲】１工業窯炉に適用する塩基性吹付材において、
３mm以上の粗大粒子10〜30％を含む８〜１mmの粗
粒子45〜79％と、１mm以下の微粒子50〜20％と、
３μ以下の超微粒子を少なくとも50％以上含む超
微粉５〜１％とを配合し、これに適当な結合剤を
添加してなることを特徴とする低気孔率の塩基性
吹付材。２工業窯炉に適用する塩基性吹付材において、
３mm以上の粗大粒子10〜30％を含む８〜１mmの粗
粒子45〜79％と、１mm以下の微粒子50〜20％と、
３μ以下の超微粒子を少なくとも50％以上含む超
微粉５〜１％とを選択し、このうちの１mm以下の
微粒子について全混合物量の40〜５％に相当する
量をカーボン被覆させた二次粒子と置換して配合
し、これに適当な結合剤を添加してなることを特
徴とする塩基性吹付材。