JPS6230671A - 吹付補修材 - 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： 不発明は工業窯炉の主として補修に用いる吹付補修材に
係るものである。

発明の背景： ＲＨ式若しくはＤＨ式脱ガス容器、溶銑若しくは溶鋼取
鍋、電気炉又は転炉等の工業窯炉の内張りは、溶融金属
、スラグの作用によって損耗されるが、その状態は必ず
しも一様ではない。そこで、損耗の著しい個所と生体に
吹付補修を行い、内張り全体の寿命延長を図っている。

在来技術： このような目的に充当する吹付補１１材は、＋’４種あ
るが、真空脱ガス装ｄ１溶鋼取鍋等の製鋼窯炉では、た
とえば特公昭５５−６５９８号公報、特公昭５９−１２
３４号公報等にみるごとく、マグネシア質、マグ・ドロ
質等の塩基性が耐食性、熱間強度にすぐれている等の性
質の利用を図ったものが多用されている。

ところで、吹付補修材に要求される性能として次の２点
があげられる。

（イ）冷・熱間施工時のはね返り損失又は流れ１４ちが
少く、被補修部への付着性がよいこと。

←ン炉１ｉ！勤時の溶融金属及びスラグの流動による機
械的損耗、並びに化学的侵食により受ける損傷が少く、
耐用性にすぐれていること。

（ｆ）に関しては特開昭４９−１０８１１３号公報、特
開昭５０−４９３１１号公報等にみるごとく、主として
結合剤の用法に１撹検討を加えることにより良好な付着
性が得らルるようになった。しかし、（ロ）に関しては
目的全充分に達したものは未だに開示されていない。

吹付補修材の損傷の主なものとしては、（酵スラグによ
る化学的浸食、 （ｋｌ）溶鋼・スラグ等による機械的損耗、（Ｃ）付着
界面からの剥離、 等が挙げられる。ＲＨ式・ＤＩ（式脱ガス装置、溶５ｊ
４取１禍、転炉等の製鋼炉に塩基性材質の耐火材料が多
用されているのは上記（ａ）、（ｂ）に対してすぐれた
性状を有していることが認められているからである。と
ころで、（Ｃ）の剥離に対しては特開＋＠５０−１１１
１４０９号公報、特開昭５６−１０４７８１号公報等に
みら九るごとく、主に結合剤組成に検討を加え、被補修
面への接着力を高め剥離を防止することに重点がおかれ
てきた。

しかし、在来の塩基性吹付補修オは、施工後、操業によ
る炉の加熱・冷却の繰返しにより・焼結が進み、体積収
縮する注状がおり、この収縮によって炉壁から剥離する
という欠点がある。この剥離が吹付補修材の耐用性を支
配する場合は多いにも拘らず、剥離に対する充分な対策
はなされていない０ 発明の目的： 本発明に斯かる現況に鑑みなされたもので、各種工業窯
炉に適用してすぐれた耐食性及び熱間強度を有するのは
もちろん、特に被補修部への接着能が鳩＜、剥離？効果
的に防止し得る吹付補修材の七＾供を１１勺としている
。

発明の構成： 以下、本発明の１実施例につき説明する。本発明は、吹
付補修材の組成材料として、耐食性及び強度の面から有
効なマグネシア質に、珪石を配合することにより耐用性
ご向上させるようにしたもので、珪石４〜４Ｑｗｔ％と
残部がマグネシアを含有する塩基性耐火骨材とからなる
混合物に適量の結合剤を添加してなる吹付補修材である
。すなわち、珪石とマグネシア？含有する塩基性１．ｆ
ｆｔｆｔ柱骨材組合せることによシ、珪石自体のもつ、
５張性状と、窯炉操業時のフォルステライト生成の際の
体積膨張とによって窯炉の冷却時（非稼動時）にも、吹
付補修材が収縮しない、いわゆざ残存膨張性状をもたせ
、炉壁面からの剥離を防止するのである。なン、珪石の
ごとき高珪酸質骨材は、本来、塩基性スラグに対して耐
食性に劣るが、本発明では塩基性耐火骨材と組合せるこ
と及び珪石原料の配合ｆを適値に設定することにより、
吹付補修材全体としての耐食性の低下を防止している。

不発明で使用する原料及び配合は次のとおりで必る。塩
基性耐火骨材の具体的種類は、マグネシアクリンカ−、
ドロマイトクリンカ−、クロム鉄鉱、スピネルクリンカ
−或いはこれらの原料を主体とする煉瓦屑等から選ばれ
る１４又は２種以上の配合体である。なお、天然マグネ
シアクリンカ−及び海水マグネシアクリンカ−は好適で
るる。

珪石は石英を主体とする天然原料で、５７３°Ｃで石英
のα二β転移による変態膨張を生じ、１２０Ｑ’Ｃ以上
の加熱で残存膨張を示す。この珪石自体の残存膨張及び
珪石とマグネシアとによるフォルステライト生成に基づ
く膨張によって、吹付補修材に残存膨張性状を付与する
のである。珪石の配合量は、４ｗｔ％未満では吹付補修
材への残存膨張性付与に効果がなく、４０　ｗｔ％　を
超えると吹付補修材の耐食性が低下する。最も好ましい
配合量は８〜３０ｗｔ％である。なお、珪石の成分等は
特に限定されない。

マグネシア−珪石系の吹付補１疹材について、珪石の配
合量と焼成径線変化率との関係、同じく耐食性との関係
をそれぞれ第１図、第２図に示す。

線変化率は１５００°Ｃ焼成後のものをＪＩＳ　　Ｒ２
５５４に準じて測定した値である。これらのグラフから
も好適配合範囲のＭ急性が確認でさた。

珪石及び塩基性耐火骨材の粒度は特に１機走するもので
はないが、この点に関しては在来の吹付補修材と同様に
、たとえば最大粒径３　ｍ以下に調笹する。

結合剤は、アルカリ金属又はアルカリ土類金属のリン酸
塩、珪酸塩、ホウ酸塩及びリン鷹アルミニウム等から選
はルる１種又は２種以上を用いる。こ、ｒｔらの具体例
を列挙すると、トリポリリン酸ソーダ、テトラポリリン
酸ソーダ、ヘキサメタリン酸ソーダ、酸性メタリン酸ソ
ーダ、ピロリン酸ソーダ、第１リン酸ソーダ、リン酸１
カリ・クム、リン酸２カリウム等のアルカリ金ケ１のリ
ン酸塩、第１リン酸カルシウム、第１リン酸マグネシウ
ム等のアルカリ土類金・４のリン酸塩、ホウ酸ソーダ等
のホウ酸塩、１〜４号珪酸ソーダ、メタ珪酸ソーダ、珪
酸カリウム等の珪酸塩−並びに第１リン酸アルミニウム
等である。結合剤の４　／ＪＤ割合は珪石、塩基性耐火
骨材等の耐火材料全体に対する外掛けで２〜ｇ　ｗｔ係
が好ましい。

さらに、本発明では結合剤の硬化促進のために、公知の
消石灰、珪弗化ソーダ、塩化アルミニウム、硫酸カルシ
ウム、硫酸マグネシウム、ダイカルンウムシリケート、
クロムスラグ、マグネスラグ４に添加することもできる
。これらの硬化促進剤の添加割合は、珪石、塩基性耐火
原材等の耐火材料全体に対する外掛けで１０４−　以下
が好ましい０ また、吹付補修材の付着性を特徴とする特性改善つため
、副原料としてアスベストのごとき無機質繊維、ビニロ
ン繊維・バルブ繊維等の有機質繊維、ピッチ類、各種粘
土類、デキストリン、ＣＭ　Ｃ、グリセリン等のアルコ
ール類などを必要に応じ適当量添刀口してもよい。

なお、各配合物り混合手段については特に限定するもの
ではなく、たとえば混合時の添加順序にも拘らない。

発明の実施例： 次に本発明の具体的な幾つかの実施例及び比較例金示す
。

第１表に示すような化学成分を有する材料を主原料とし
、第２表に示す重量比で配合し各実・１猛例試料を得た
。第２表のＮａ　１〜７は本発明例で、Ｎａ８〜１１は
比較例でｂる。このうち比較＋ＺＩＩ　Ｎへ８．９は珪
石の割合が本発明の範囲以外のものであり、Ｎ（ＬＩＯ
はロー石と珪石とを主材とした非塩基性材料のもの、４
１１は珪石を含まな、ＡＯｔ来タイプの塩基性材料より
なる吹付補１１≦材である。

これら本発明例及び比較例について各種の特性全試験し
、その結果を第２表に井せ示した。試験方法は以下によ
った。

（１）付着性・・・１０００°Ｃに加熱したマグネシア
・クロム質煉瓦にピッコラ−ガンを用いて吹付し、この
ときの付着率をｗｔチで示した。

（２）熱間曲げ強さ・・・４０　Ｘ　４０　Ｘ　１６０
　ｊ！ｆの柱状に鋳込み成形し、１４００”Ｃにおける
曲げ強さ全測定した０（３）耐食性・・・適当な大きさ
の試験片を鋳込み成形し、転炉スラグと屑が４＝１の重
量比の混合物を浸食剤として回転侵食試験を行なった。

溶損寸法が小さい程耐食性がすぐれている。

（４）耐剥離性・・・Ｉｆ）ＤＯｏＣに加熱したマグネ
シア°クロム質煉瓦に乾式ガンを用いて吹付を行い、こ
れを電気炉中で加熱、冷却を繰返し、剥離が認められる
までの繰返し回数を調べた。なお、加熱−冷却の条件は
、１５００’Ｃで３０分加熱した後８００°Ｃまで冷却
し、８００°Ｃになったら再び１５００°Ｃまで昇温し
２０分保持し、さらにｓｏｏ’ｃまで冷却する。この操
作を繰返した。

（５）実炉テスト・・・内外周がアルミナ質キャスタブ
ル耐火物とマグネシア・クロム質煉瓦とで構成さ几るＲ
Ｈ式真空脱ガス装置浸漬管と１乾式吹付ガンを用いて吹
付補修し、その修復施工部の耐用回数を求めた。なお、
吹付補傷開始時の浸漬管外表面の温度は約１０００°Ｃ
であった。

次付補修部の耐用状態及び限界とされる状況は、操業上
の作業標準に準拠１−て評イ凸した。

発明の作用・効果： 以上の説明にみる本発明の吹付補修材は、珪石自体の膨
張性状並びに珪石とマグネシアとからの７オルステライ
ト生成時の体積膨張によって、吹付補修材に残存膨張性
を付与し、被補修壁面からの剥離を効果的に防止する。

一般に珪石などの高珪酸塩原料は、塩基性スラグに対す
る耐食性に劣るが、本発明では珪石のシリカ成分と塩基
性耐火骨材のマグネシア成分とからフォルステライ１１
生成させるため、珪石配合による耐食性の低トンま少な
いっさらにフォルステライトの生成によって熱間強度が
増大する利益も得られた。

第２表に示される試験結果から明らかなように、従来の
塩基性スラグ＋１ｌｔ（たとえば陽１１）は耐剥離性に
劣り、高珪酸質吹付補１蔭材（たとえば患１０）は耐食
性が劣っている。これに対し、本発明品は塩基性吹付補
修材に特有の耐食性を殆んど低下させることなく、その
欠点である焼成収縮に起因する剥離の問題を解消した。

その結果、実炉試験にみるごとく在来吹付補修材の１．
５〜３倍程度の耐用性が得られた。

本発明の吹付補修材は、窯炉操業の安定化、吹付補修材
原単位及び補修工数の低減による補修費の減少、補修回
数の減少による炉稼動率の向上環の利１キをもたらし、
産業上の利用性は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図はマグネシア−珪石質吹付補・瘍材における珪石
配合量と焼成後の線変化率との関係を示すグラフ、第２
図は同じく珪石の配合量と耐食性との関係を示すグラフ
である。 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　珪石４〜４０ｗｔ％と残部がマグネシアを含有する塩
   基性耐火骨材とからなる混合物に適量の結合剤を添加し
   てなる吹付補修材。