JPS62288175A - 振動成形耐火物 - 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】 ３、発明の詳細な説明 〔産業上の利用分野〕 この発明は振動成形耐火物、特に高炉出銑樋の傾注樋用
振動成形耐火物に関するものである。

〔従来例とその問題点〕

高炉出銑桶川の内張り材としては、従来スタンプ材、流
し込み材等が使用されている。

スタンプ材は、エヤーランマーを用いて原料を突き込み
、所定形状に仕上げるスタンプ施工法に用いられるもの
であるが、その施工作業は高熱粉塵中での長時間、且つ
振動を伴う作業となるので、作業環境上好ましくない。

このため、スタンプ材に代って流し込み材が主として使
用されるようになってきた。しかしながら、流し込み材
は流動性を増して施工性を良くする必要があり、そのた
めに５〜８％の水分を添加することが行なわれており、
このように水分の添加量が多いと１１０℃２４時間乾燥
後の気孔率は１５％以上、１４００℃２時間の焼成後の
気孔率は２０％以上と大きくなり、気孔率の低い緻密な
施工体を得ることが困難となり、その結果損耗量の減少
を図ることが困難となっている。

一般に高炉出銑槽に於ける傾注樋は溶銑の落下。

受銑及び休止による加熱、冷却の繰り返し等の過酷な条
件にさらされるのであるが、流し込み材で作られた樋は
、上記のような理由で耐用日数が約２０日と短（なる欠
点がある。

（問題点を解決するための手段〕 この発明は、上記従来の事情に鑑みて提案されたもので
あって、ｍ織を緻密にして、溶銑及び溶滓に対する耐侵
食性を高め、且つ、溶銑の落下による耐磨耗性及び耐ス
ポーリング性を高くした振動成形耐火物を得ることを目
的とする。

上記目的を達成するために、この発明は以下のような手
段を採用している。即ち、アルミナ賞骨材、アルミナ超
微粉、炭化珪素、炭素材等を主成分とする耐火性骨材に
対して水の添加量を抑えるるに必要な酒石酸カリソーダ
、ポリアルキルアリルスルホン酸塩及びシュウ酸が若干
量添加され、更に耐スポーリング性を増すために若干量
のステンレススチールファイバーが添加されるのである
。

〔作　用〕 この発明に於いて耐火性原料はアルミナ質骨材。

炭化珪素粘土、アルミナセメント、アルミナ超微粉、親
水性炭素、金属シリコンを用いる。

アルミナ質骨材としては、電融アルミナ焼結。

アルミナ、ばん土頁岩、ボーキサイト等が例示でき、そ
の使用量は耐火性原料中５０〜８０重量％であり、密充
填できるように、適宜粒度調整して用いられる。

炭化珪素は、溶滓及び溶銑の侵食防止に対して効果があ
り、粒度０．３　ｗ程度以下のものを耐火性原料全量に
対して５重量％〜１５重量％使用する。

５重量％より少ないと侵食防止に対して効果がなく、１
５重量％を超えると振動を加えても施工に必要な流動性
が得られず、施工作業性が悪くなり、好ましくない。

粘土は、中間温度域（８００〜１２００℃）に於ける強
度増加の効果がある。使用できる粘土としては、特に制
限はないが、例えばジョーシアカオリン、本山木節、粘
土等が使用できる。粘土の粒度は５μｍ以下とし、その
混合割合は耐火性原料全量に対して、１〜５重量％使用
する。粘土が１重量％より少ないと強度を増加させるこ
とができず、また５重量％を超えると流動性が得られず
、作業性が悪くなり好ましくない。

アルミナセメントは結合剤として１〜５重量％混入する
。使用量が１重量９もより少ないと施工体の硬化に要す
る時間が長くなるので好ましくない。

また５重量％を超えると溶銑、溶滓に侵食されやすくな
るので好ましくない。

アルミナ超微粉は中間温度域から焼結を開始し、高温域
での強度及び施工体の緻密化を増す役割を持つ、その粒
度は２０μｍ程度以下であって、耐火性原料全量に対し
て５〜１０重量％使用する。

アルミナ超微粉が５重量％以下の場合には、上記高温域
での充分な強度及び施工体の緻密性を得ることはできな
い、また１０重量％以上混入すると、施工時、必要な流
動性が得られない。

親水性炭素とは、デキストリン、ポリビニルアルコール
等の親水性有機物で、表面処理をした炭素であり、溶銑
の侵食防止に効果を発揮すると共に親水処理がなされて
いるので、下記酒石酸カリソーダ等と共に、水の添加量
の減少に寄与する。

実に４００〜８００℃に於ける温度域の強度増加にも寄
与する。この親水性炭素は粒度ｌ■程度以下のものを用
い耐火性原料全量に対して１〜５重量％添加する。使用
量が１重量％以下では溶銑の侵食防止効果がなく、５重
量％以上では使用前の乾燥時、及び使用中に表面酸化が
大きくなり、損耗量が大きくなる。

金属珪素は、１０００〜１４００℃に於ける強度増加に
寄与し、１重量％以下ではその効果が小さく、３重量％
以上では振動を加えても必要な流動性が得られないため
、施工作業性が悪（なり好ましくない。

この発明に於いては水添加量を少なくするために、更に
上記耐火性原料１００重量部に対して酒石酸カリソーダ
０．Ｏ２Ｎ２．１重量部、ポリアルキルアリルスルホン
酸塩０．０１〜０．１重量部、及びシュウ酸０．０１〜
０．１１１ｆｆｉ部が添加される。ポリアルキルアリル
スルホン酸塩としては、β−ナフタリンスルホン酸ソー
ダ、ホルマリン縮合物を主成分とする分散剤等を用いる
ことができる。これ等３つの物質の添加により、水の添
加量は耐火性原料の３〜５重量部（従来は５〜８重量部
）で足り、従って施工体を緻密に仕上げることができる
。

上記３つの物質の添加量が上記の範囲外であるときには
、水分添加量が少ない場合に流動性が悪くなるので好ま
しくない。

また、上記３つの物質の添加量が、上記範囲より多い場
合には硬化時間が長くなりすぎ、更に、少ない場合には
施工体の気孔率が大きくなり、耐用性が劣る。

以上のように耐火物を緻密に仕上げることによって、高
温中での耐火物の損耗量を減らすことができるのである
が、この発明では更に耐火物施工体が傾注樋であるとき
には、落下による衝撃、加熱、冷却による熱スポーリン
グが大きいため、剥離、亀裂防止対策を必要とする。ま
た加熱時の爆裂防止対策も必要である。

このため、この発明では、上記原料に対してスチールフ
ァイバー又はステンレススチールファイバーを添加する
。このファイバーの添加量は耐火物組成物量の２重量部
〜５重量部が必要である。

スチールファイバーが２重量部以下では充分な引張り強
度を得ることはできず、また、５重量部以上ではミキサ
ーでの混練が困難となり、好ましくない。

この発明は、上記した各成分を所定量配合し、耐火性原
料の３〜５重量部の水が添加される。

水分が３重量部より少ないと、施工に必要な流動性が得
られない。

また、水分が５重量％以上になると気孔率が大きくなり
、従って溶銑、溶滓の侵食が激しくなる。

上記したように水を添加した後混練された耐火物は、高
炉出銑桶の傾注樋等に施工枠を固定し、通常の振動施工
法によって振動充填すると従来の流し込み材と同等の流
動性が得られ、従って隙間にも充分充填される。

〔実施例〕

以上の記述に基づいて、各成分を第１表実施例欄■に示
す如くに配合し、更に比較のために従来の流し込み工法
に係る配合を比較別欄■に示す如くに配合し、それぞれ
の工法で成形して試験片を作製し、各種試験を行った。

その結果を第２表に示す。

即ち、気孔率は水分を少なくしたので、乾燥（１１０℃
Ｘ２４ｈｒ）後、及び焼成後（８００℃×２ｈｒ又は１
４００℃Ｘ２ｈｒ）とも従来例よりも小さく、従って、
かさ比重が大きくなっている。

更にスチールファイバーを混入したので常温曲げ強さ、
圧縮強さ、熱間曲げ強さ共に飛躍的に大きな値を得るこ
とができた。

また、第１表に示す配合の耐火物を、それぞれの工法で
傾注樋に施工し、使用した結果、比較例の耐用日数が２
０日であったのに対し、実施例のものでは３５日であり
、大幅に耐用性が向上した。

（以下余白） 第２表 〔発明の効果〕 以上説明したように、この発明は耐火性原料に対して、
酒石酸カリソーダとポリアルキルアリルスルホン酸塩及
びシュウ酸を混入して水分を耐火性原料の３〜５重量％
に抑え得るようにしているので、加熱乾燥時間を短縮で
き、また施工体の密度を大きくすることができ、従って
溶銑溶滓に対する耐浸食性の高い施工体を得ることがで
きる。

また、スチール又はステンレススチールファイバーを添
加しているので、引張り強さを増加させ、加熱乾燥中の
爆裂防止及び亀裂防止ができ、更に使用中の亀裂及び剥
離の防止ができる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　アルミナ質骨材、アルミナ超微粉、炭化珪素、炭素材
   等を主成分とする耐火性原料１００重量部に酒石酸カリ
   ソーダ０．０１〜０．１重量部、ポリアルキルアリルス
   ルホン酸塩０．０１〜０．１重量部、及びシュウ酸０．
   ０１〜０．１重量部を混合し、更に、スチール又はステ
   ンレススチールファイバー２〜５重量部を加え、水分を
   耐火性原料の３〜５重量部混合してなる振動成形耐火物
   。