JPS62230678A - 耐火物補修材 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、溶銑、溶鋼おまびスラグなどを受ける容器も
しくは耐火物の損耗部分への耐火物補修材に関するもの
である。

〔従来の技術〕

従来、耐火物補修材は、脱ガス設備の浸漬管、溶銑用ラ
ンス、タンディツシュ母材、溶鋼鍋などの、母材耐大物
の残熱が３００〜８００℃と高く、施工後、短時間のう
ちに精錬処理を行なう部位に使用される。そのため母材
との強固な接着力が要求され、特開昭５８−３２０７８
号公報に示すようにリン酸系の結合材を添加し、耐火物
の粒度構成の調整が行なわれてきたが、接着力不足や耐
用性不足であった。また、他工法の吹付補修は、施工時
に粉塵発生などによる作業環境の悪化があり、飛散した
吹付材の排除処理などの作業性の問題がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

従来の耐火物補修材は、母材との接着力向上のために、
リン酸系の結合材を使用したり、粒度調整を行なってき
たが、低温度域（１００℃〜３００℃）では、母材に対
する接着力は、いまだ十分ではなかった。また、高温度
域（１３００℃〜１４００℃）ではリン酸系の結合材は
、接着力が極端に低下するため溶銑、溶鋼の機械的摩耗
に、母材から剥離し、洗い流されていた。又、補修後の
受熱時にふくれ現象による剥落も大きく補修効果は極め
て低かった。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明者等は補修材について種々研究し、本発明を完成
した。即ち （１）主骨材として中性（焼結アルミナ、焼成ボーキサ
イトなど）及び／または酸性耐火原料（アイオンシャモ
ット、蝋石など）に、耐火粘土及びリン酸またはリン酸
塩のうち少なくとも一種を結合材とする耐火補修材にお
いて、前記耐火物補修材に対し、順位状ピッチ１〜１０
重量％。

低融点有機繊維０．０５〜０．５重量％を外掛で添加し
たことを特徴とする耐火物補修材。

（２）顆粒状ピッチは軟化点５０〜１６０℃である特許
請求の範囲第１項記載の耐火物補修材。

（３）低融点有材繊維は直径０．５〜５．０デニール、
長さ３〜２０ｍ／ｍの溶融点５０℃〜２００℃のビニロ
ン繊維である特許請求の範囲第１項記載の耐火物補修材 である。

〔作　用〕

前記顆粒状ピッチとは、球形状ピッチのことであり１粒
径は２ｍ／ｍ以下で、固定炭素が、４０〜６０％のもの
である。前記ビニロン繊維は、溶融点８０℃と１３０℃
のものを適用した。低温度域から高温度域までの母材耐
大物に対する接着力を極めて強固にする為に、顆粒状ピ
ッチ（軟化点８０℃、１２０℃）を適用した結果、従来
品の低温度時（３００℃）及び高温度時（１４００℃）
とも、熱間接着強度Ｏｋｇ／ｃｍ”のものが、低温度時
７〜１３ｋｇ／ａｍ”、高温度時１〜４ｋｇ／ｃｍ”へ
高めることができた。また、ビニロン繊維の適用により
、施工後及び乾燥中の迅速な水分飛散を可能にし、その
結果、３００℃保定中の減水速度も、従来品に比較し、
１．２〜１．７倍の速さになった。他の有機繊維は、溶
融点もビニロン繊維と略同−だが、ビニロン繊維と比較
して、完全燃焼（１００％焼失）しないので、減水速度
の効果が薄い。

低温度域から高温度域に到る接着力向上を目的に顆粒状
ピッチを適用したが、その添加量が、１重量％外掛以下
だと接着力は全く発現しない、また１０重量％外掛以上
では著しくふくれ現象が発生するすると同時に、発煙量
が多く実使用時に、作業環境の悪化をきたす、よって、
最適添加量は１〜１０重量％である。迅速に水分を飛散
させ、ふくれ現象を抑制するには、ナイロン、ビニロン
、アクリル、紙繊維などの有機繊維の添加が考えられる
。

本耐火物補修材では、母材耐人物の残熱、または乾燥時
に、ビニロン繊維の適用により、ふくれ現象を抑制でき
るが、その添加量が０．０５％以下では材料にふくれ現
象が発生し好ましくない。０．５％以上では材料にふく
れ現象はないが、添加水量が増加し、減水速度に低下を
きたし、かつ、加熱後表面及び内部組織に大きな亀裂（
亀裂中３〜５ｍ／ｍ）が発生し、耐用上好ましくない、
よって、最適添加量は、０．０５〜０．５％である。ま
たビニロン繊維の長さが、　２０＋ｏ／ｍ以上では混線
中の耐火物補修材において均一な分散が不可能であり、
３ｍｌ■以下のものは通気性の効果を発揮しない。

〔実施例〕

本発明の耐火物補修材の物性値は、焼成ボーキサイト５
〜１ｍ／＋ｍ、４０重量％、アルミナ微粉５２重量％、
耐火粘土８重量％、以上の耐火物配合物に対して外掛で
リン酸８重量％配合へ顆粒状ピッチ及び／またはビニロ
ン繊維を重量外掛％で添加し。

水を添加後、ローラー付ミキサーにて５分間混練し、そ
の配合物についてＡ）３００℃保定中の減水速度、Ｂ）
３００℃加熱後の状態、Ｃ）熱間接着強度を測定した。

試験方法は次の通りである。

Ａ）　　３００℃保定中の減水速度の測定方法について
測定方法は、第１図に示すように、供試煉瓦１をあらか
じめ１００℃に加熱し、その上に耐火物補修材試料２の
１ｋｇ、施工厚約２０ｍ／■を手で押しつけ、電気炉３
内（３００℃保定）に、投入直後からの減少水分重量を
デジタル計り６で、１０分までは１分間隔、その後は５
分間隔で測定した。なお、図中４は断熱煉瓦、５はシリ
カボード、７はＳｉＣ発熱棒、８は熱電対である。

Ｂ）　　３００℃加熱後の耐火物補修材の状態Ａ）試験
後、試料のふくれ状態を目視ａ察し、ふくれ寸法を測定
した。

Ｃ）熱間接着強度の測定方法 第２図に示すように耐火物補修材１１とキャスタブル１
２とを１体に成形後、　４０Ｘ４０Ｘ１６０ｍ／ｍｉｃ
なる様に、縦彫金型成形を行なった。（成形時は、当金
物を使用し、木づち打数１０回実施）但し、被接着体は
、アルミ、す８０％質キャスタブルの１５００℃焼成曲
げ後の破断面を有したピースを使用した。

それを所定温度条件下で、ＪＩＳ　Ｒ２５７５にのっと
り、抗折捧の先端を接着面の真上に当て、熱間接着強度
を測定した。

第１表は、顆粒状ピッチ添加とふくれ、熱間接着強度の
関係を示し、焼成ボーキサイト５〜１ｍ／ｍ、４０重量
％、アルミナ微粉５２重量％、耐火粘土８重量％と、配
合物に対して外掛でリン酸（８重量％）配合に対し、順
位状ピッチを外掛添加した実験例を示す。

第２表は、ビニロン繊維添加とふくれ、減水速度の影響
を示し、基本配合は第１表と同じである。

第３表は、顆粒状ピッチとビニロン繊維併用の比較例及
び実施例を示し、基本配合は第１表と同じである。

〔実施例〕

製銑用ランス１３に本実験例Ｎの試料の耐火補修材１４
を第３図に示す位置（１５００ｍ／ｍ　〜１６００ｍ／
ｍ）に実施した所、ふくれ現象も小さ〈従来５〜６チヤ
ージの耐用が、１０〜１５チヤージと２倍以上の寿命が
得られた。図中１６は吐出孔である。

（条件）ランスの残熱：６０℃、乾燥：３００℃Ｘ２Ｈ
ｒｓ使用量＝３０〜５０ｋｇ／回、 施　工：　３０〜６ｔ）ａ／ｍ厚で２〜３回手による押
し当て 以上の様に、本発明は、優れた作業性、接着性。

耐用性を示し、溶銑およびスラグを受ける耐火物に、極
めて顕著な効果を示した。

〔発明の効果〕

従来の耐火物補修材では、低温度（３００℃）〜高温度
（１４００℃）での接着力が、不十分であったが、顆粒
状ピッチを添加することにより、旧材耐大物と耐火物補
修材間の熱間接着力を向上させた。その機構は、軟化、
溶融した顆粒状ピッチが、残熱または乾燥中の温度上昇
に伴ない、通気孔を過つて旧材耐大物へ移動し、溶融ピ
ッチ中の揮発分が、飛散し、旧材耐大物と耐火物補修材
間で、カーボン結合を形成し、強固な接着力を保有する
ためである。しかし、一方、溶融ピッチは、稼動面側に
も移動するので、通気孔を閉塞し、水蒸気、揮発ガスな
どの通気性を阻害し、大きなふくれ現象となる。そのた
め、低融点で溶融し、１００％完全燃焼焼失するビニロ
ン繊維を添加することにより、水蒸気、揮発ガスなどの
逃げ道となる連続通気孔を耐火物補修材中に数多く形成
させ、ふくれ現象を小さくした。

【図面の簡単な説明】

第１図は減少速度測定装置、 第２図は熱間接着強度試験体、 第３図はランスの補修箇所を示す説明図である。 第１図 ３蝉 第２図　　　第３図

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）主骨材として、中性及び／または酸性耐火原料に
   、耐火粘土及びリン酸またはリン酸塩のうち少なくとも
   一種を結合材とする耐火物補修材において、前記耐火物
   補修材に対し、顆粒状ピッチ１〜１０重量％、低融点有
   機繊維０．０５〜０．５重量％を外掛で添加したことを
   特徴とする耐火物補修材。
2. （２）顆粒状ピッチは、軟化点５０〜１６０℃である特
   許請求の範囲第１項記載の耐火物補修材。
3. （３）低融点有機繊維は、直径０．５〜５．０デニール
   、長さ３〜２０ｍ／ｍの溶融点５０℃〜２００℃のビニ
   ロン繊維である特許請求の範囲第１項記載の耐火物補修
   材。