JPS62238989A

JPS62238989A - 溶融金属容器の熱間補修方法

Info

Publication number: JPS62238989A
Application number: JP61081001A
Authority: JP
Inventors: 始笠原; 秋田　直敬; 白石　愛直; 明渡辺; 岡村　武雄; 一郎山下
Original assignee: Kyushu Refractories Co Ltd; Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp; Krosaki Harima Corp
Priority date: 1986-04-10
Filing date: 1986-04-10
Publication date: 1987-10-19
Anticipated expiration: 2010-03-06
Also published as: JPH0718658B2

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〕本発明は転炉、取鍋などの溶融金属容器において、該容
器の水平部位、水平にすることのできる部位、あるいは
中子などを用いて補修材を溜めることのできる部位（以
下水平部位という）の補修を熱間で行う方法に関するも
のである。

〔従来の技術〕

転炉などの熱間補修としては吹付けによる方法が一般的
であった。しかし、吹付補修方法はその施工上の制約か
ら、粗粒分の少ない配合を用いるため耐食性に難点があ
った。これを解決する方法として、転炉の水平部位の補
修に補修材と水とをスラリー状態とし、該転炉の保有熱
によって沸騰充填する方法が開発され、実用化している
（特公昭５７−４１６７１号）。

この熱間補修方法も転炉の温度が１０００℃以上の高温
であれば、非常に有効な方法である。しかし炉温か４０
０〜１０００℃の中間温度域では補修体の組織強度が低
下することが判明し、その解決策として水とアルコール
との混合物でスラリーとする方法が開発された（特開昭
５７−１３６９７６号）。

〔発明が解決しようとする問題〕

、上記のような努力にもかかわらず、補修体はれんかに
比べれば強度は低く、亀裂や剥離の発生が避けられなか
った。

一方、塩基性取鍋において亀裂や剥離の発生を防ぐため
粒径５０〜９０ｍｍの粗大粒を使用する流し込み材が開
発されている（特公昭６０−２８７８３号）が、この粗
大粒を用いる方法を熱間補修方法に適用しようとしても
、沸騰中に粗大粒が沈降していまい、粒分離を生じてし
まうのである。

また、粗大粒以外の耐火材中に炭素質材料を混合すると
、粗大粒とのなじみが悪く、かえって剥離が発生すると
いう結果になった。

〔問題点を解決するための手段〕

炭素質材料を含む耐火材中に粗大粒を加え、それを転炉
の要補修箇所で沸騰充填させる際に、粗大粒の粒分離を
起こさないで、緻密な充填を得、しかも、使用中に亀裂
や剥離の発生のない補修方法について検討を重ねた結果
、粒径５０〜１３０ｍ　ｍ　、気孔率１５％以上、Ｍｇ
Ｏ含有量８０重量％以上のマグネシアを主成分とする粗
大粒を３０〜５０重量％を含む炭素含有塩基性耐火組成
物１００重量部に対して、水とアルコールとの混合物を
８〜１５重量部添加してスラリー状とし、溶融金属容器
の要補修箇所に投込み、該容器の保有熱によって沸騰充
填することによって、問題点を解決し、本発明を完成し
たものである。

〔作用〕

本発明の熱間補修方法は、水とアルコールとの混合物を
用い、その添加量を粗大粒を用いない場合より少なくし
、沸騰時間を充分な充填の達成される最小の時間とし、
それによって粗大粒の粒分離を防ぎながら、緻密な充填
を得るのである。また、沸騰時間が従来の補修方法より
短くなるために、補修時間が短縮されるという効果も生
む。

さらに、気孔率の大きい粗大粒を使用することで、沸騰
中に粗大粒以外の炭素質材料を含む耐火材とバインダー
成分が粗大粒の表面の気孔中に入り込み硬化することに
よって、粗大粒とそれ以外の耐火材との結合が強化され
、補修体の強度向上と、亀裂や剥離の発生を防止するの
である。

本発明の熱間補修方法に使用される粗大粒は。

その気孔率を１５％とすることが特徴の一つである。気
孔率の大きい粗大粒を使用することで、スラリーが沸騰
中に粗大粒以外の炭素質材料を含む耐火材とバインダー
成分がスラリーと共に粗大粒の表面の気孔中に入り込み
、液体分は蒸発し、固形分のみが気孔中に残り、そこで
硬化することによって、粗大粒中に入った耐火材と粗大
粒外の耐火材とが連続体となり、粗大粒とその他の耐火
材との結合が強化され、補修体の強度向上と、亀裂や剥
離の発生を防止するのである。この気孔率が１５％以下
であると、必然的に気孔径も小さくなり、粗大粒の気孔
中への粗大粒以外の炭素質材料を含む耐火材とバインダ
ー成分が液体と共に入り込むことが困難となり好ましく
ない。

粗大粒の材質はＭｇＯの含有量が８０重量％以上のもの
で、マグネシア、ドロマイトあるいはこれらに他の耐火
材を混合したものが用いられる６炭素質は含有しない方
が、上述のスラリーの気孔への侵入が容易になり好まし
い。このＭｇＯの含有量が８０重量％未満であるとスラ
グ耐食性が低下して好ましくない。粗大粒の粒径は５０
〜１３０ｍｍとする。粒径が１３０ｍｍ以上では粗大粒
が大きすぎて粗大粒間へ他の耐火材料の充填が十分にで
きず、５０ｍｍ以下では粗大粒による亀裂の伝播や応力
の集中の防止能が十分でない。

また、粗大粒の使用量は補修材中の固形分の３０〜５０
重量％とする。この量が５０重量％以上であると、粗大
粒が多くなりすぎ、粗大粒同士が接触するようになり、
他の耐火材の充填が不十分となるので望ましくなく、逆
に３０重量％以下では、その他の耐火材が多くなり、必
然的に液体分が増し、沸騰時間も増加し、粗大粒の分離
が起こりやすくなる。

この粗大粒の製造方法としては造粒機で造粒する方法、
れんがを破砕する方法などがあるが、気孔率を１５％以
上とすると、粗大粒の強度が低下しやすくなる。強度が
低下しないで気孔率の大きい粗大粒を得る最良の方法は
転炉に使用したマグネシアれんがや安定化ドロマイトれ
んがの使用後の廃れんかを破砕して用いる方法である。

特に永久張りのマグネシア廃れんかを破砕して用いるの
が最も好ましい。

粗大粒以外の耐火材としては、マグネシアを主とする塩
基性耐火材と、グラファイト、ピッチ、固形フェノール
樹脂などの炭素材料である。炭素材料の添加により、塩
基性耐火材中へのスラグ侵入を防止し、耐食性の向上を
図る。この炭素材料の使用量は耐火材１００重量部に対
し、１〜３０重量部とする。

本発明の第二の特徴は、水とアルコールとの混合物を用
い、その添加量を固形分１００重量部に対し、８〜１５
重量部とすることである。即ち、液体量を粗大粒を用い
ない場合より少なくし、沸騰時間を充分な充填の達成さ
れる最小の時間とし、それによって粗大粒の粒分層を防
ぎながら、緻密な充填を得る点である。この液量が８重
量％未満では沸騰時間が短くて充填が不十分となり、１
５重量％を越えると逆に長くなり、粗大粒の沈降が起こ
る。

アルコールを用いるのはスラリーの流動性を保ちながら
、転炉の中間温度域での沸騰を十分に確保しながら、沸
騰を速くして、沸騰流動の時間を短くし、しかも、粗大
粒へのスラリーの侵入を容易にするためである。さらに
、バインダーの縮合リン酸塩の加水分解を抑える作用も
ある。使用するアルコールとしては特に限定はしないが
、メタノール、エタノール、プロパツール、ブタノール
などの１価のアルコールが好ましい。水とアルコールと
の混合割合は９５〜７ｏ：５〜３０とする。

さらに、沸騰時間が短いので、従来の補修方法の場合よ
り補修時間が短縮され効率的であると同時に、炉が冷却
されないので、れんがへの悪影響も少なくて済むという
効果も生む。

本発明ではさらに結合剤として縮合リン酸塩、例えばピ
ロリン酸塩、トリポリリン酸塩、テトラポリリン酸塩、
メタリン酸塩、ウルトラリン酸塩などを使用する。その
使用量は固形物中の１〜１０重量％である。

本発明の補修方法は、粗大粒、その他の耐火材と結合剤
を簡単に混合してポリエチレンの袋などに入れ、水とア
ルコールの混合液を添加し、転炉の水平な部位、例えば
炉底、水平にできる部位、例えば装入壁、あるいは中子
などを使用して液体を溜めることのできる部位の要補修
箇所に投込むのである・もちろん投込み以外の適当な方
法を使用しても構わない。すると、液体は炉の保有熱で
沸騰を初め、粗大粒以外の耐火材の粗大粒間への充填と
、粗大粒内への侵入が完了した時点で、沸騰が終了し、
硬化が始まるのである。本発明の方法では、粗大粒と他
の耐火材などとの事前の混合が十分でなくとも、沸騰に
より混合と充填が満足に行われる。

〔実施例〕

実施例　１〜４第１表に示した材料の配合のスラリーを耐火れんがで枠
組し、６００℃に加熱保持した電気炉内に投入し、この
スラリーを沸騰させ硬化させた。

なお、粗大粒は転炉使用後のマグネシア質永久張れんが
を粉砕して５０〜１３０ｍｍに篩分けしたもので、気孔
率１８％、圧縮強さ７５０　Ｋｇ／ｃｍ”であった。

硬化物は冷却後取出し、その物性を測定した。

結果は第１表に示す。

比較例として粗大粒を用いないものおよび気孔率１２％
のマグネシアれんがを使用して同様に実験した結果を示
す。

実施例５転炉炉底の補修の際に、実施例１と同様の材料をポリエ
チレン袋に入れ、補修箇所に投入し、沸騰硬化させた。

補修に要した時間は材料の袋への投入時間も含めて８分
しかかからなかった。これに対し、比較例１の材料の場
合は同様の操作に２０分間を要した。

転炉を稼動させ、受鋼した結果、実施例１の材料の場合
は８回の耐用を示したのに対し、比較例１の材料で補修
した場合は３回で再補修しなければならなかった。

〔発明の効果〕

本発明の補修方法は、実施例１〜４に示すように、従来
の方法に比較して１粒の分散もよく、硬化後の強度も高
い、これは本発明の特徴である気孔率の高い粗大粒を用
い、水とアルコールの混合液量を少なくした結果である
。

また、実炉に使用した結果も実施例５に見られるように
、補修時間も短縮され、しかも耐用も向上し、本発明の
優秀さが証明された。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）粒径５０〜１３０ｍｍ、気孔率１５％以上、Ｍｇ
Ｏ含有量８０重量％以上のマグネシアを主成分とする粗
大粒を３０〜５０重量％を含む炭素含有塩基性耐火組成
物１００重量部に対し、水とアルコールとの混合物を８
〜１５重量部添加してスラリー状とし、溶融金属容器の
要補修箇所に投込み、該容器の保有熱によって沸騰充填
することを特徴とする溶融金属容器の熱間補修方法。
（２）粗大粒が転炉に使用されたマグネシアれんがある
いは安定化ドロマイトれんがの廃材である特許請求の範
囲第１項記載の溶融金属容器の熱間補修方法。