JPS6244192B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は耐火物で内張りされた工業窯炉、例え
ば高炉、熱風炉、コークス炉、取鍋、転炉、電気
炉、AOD炉、DH・RH真空脱ガス装置、焼鈍炉
などを吹付補修する方法に関する。 近年、上記の如き工業窯炉においては、炉材原
単位の低減、補修作業の軽減などを目的として吹
付補修が広く実施されている。 この吹付補修に使用される吹付材としては、炉
壁耐火物材質に合せた耐火性骨材に、結合剤とし
てりん酸塩、珪酸塩などの無機塩類を組合せたも
のが一般的である。 しかし、これらの吹付材は1600℃程度の温度域
では良好な耐火性を示すが、それを越えるような
高温域では結合組織が軟化して剥落、溶損が著し
く促進される。また、吹付けに際しては多量の水
を添加するため、熱間補修では炉壁が急激に冷却
されてスポーリングを生じると共に、炉温度低下
による熱損失をきたす。 そこで最近、上記従来の欠点を解決するものと
して、結合剤にピツチ、フエノールなどの常温で
固体の炭素樹脂を用いた吹付材が、特開昭50−
123501号、特開昭52−127413号、特開昭54−
10207号、特開昭54−125105号、特開昭55−42251
号などの特許公報で提案された。 この吹付材は、吹付けの際に水を添加しなくと
も、炉内の温度および壁面からの加熱によつて結
合剤である炭素樹脂が溶融し、表面張力が小さく
なり、吹付材を壁面に対して濡れ易くして付着さ
せる。したがつて、水を用いないことにより炉壁
のスポーリングという問題もなく、しかも、炭素
樹脂は多量の炭素成分の供給源となつて吹付材の
耐食性向上に大きく貢献する。 しかし、この吹付材は上記のようなすぐれた効
果を有する反面、付着機構が炉内温度や炉壁温度
による結合剤の溶融によることから、冷間補修で
は全く付着しないことはもちろん、熱間において
も補修厚みが大きい、あるいは炉温度が十分でな
い場合は付着率がきわめて低いという欠点があつ
た。 これに対し、本発明の吹付補修方法は、炭素樹
脂を結合剤とした従来公知の吹付材を用いた吹付
補修において、吹付量、炉温度などの条件によつ
て吹付材の付着率が左右されないようにし、よつ
て炭素樹脂を結合剤とした吹付材のもつ効果をよ
り著顕に発揮させると共に、その適応範囲の拡大
を図るものである。 本発明の構成は耐火性骨材に結合剤として常温
で固体の炭素樹脂を組合せた吹付材を、火焔で加
熱しつつ吹付け補修するものである。 つぎに本発明を詳述する。 まず、本発明に用いる吹付材について述べる
と、骨材は酸性、中性または塩基性の耐火物から
選ばれる１種または２種以上である。現在、吹付
材は塩基性骨材を使用したものが多用されている
ので、特に塩基性耐火物の例を具体的に示すとマ
グネシアクリンカー、マグクロクリンカー、クロ
マグクリンカー、カルシアクリンカー、ドロマイ
トクリンカー、マグドロクリンカー、ドロマグク
リンカーなどである。 結合剤は常温で固体の炭素樹脂、例えば熱硬化
性、熱可塑性などの合成樹脂、あるいは石油系ピ
ツチ、石炭系ピツチなどである。他にも多数存在
するが、軟化温度、カーボンボンドの形成率、経
済性などの面から判断して、上記３種のものが最
も好ましい。 耐火性骨材と結合剤との組合せは、耐火性骨
材と粒状結合剤との混合、耐火性骨材を結合剤
で被覆、耐火性骨材の微粉と結合剤とを混合
し、これを粒状化する、前記ないしの１種
または２種以上を組合せたものなどが例示され
る。 以上のように、結合剤は粉末で用いるよりは粒
状にするか、あるいは耐火性骨材と一体化させる
のが好ましい。これは、粉末で用いると、吹付ノ
ズルから炉壁面に到達する途中で火焔によつて焼
失しやすいからである。 また、結合剤は軟化点の異なる二種以上のもの
を併用すると、吹付材が付着性と耐食性にバラン
スのとれた効果を発揮することがわかつた。これ
は軟化点の低い結合剤が付着性に寄与し、一方、
軟化点の高い結合剤は一般に炭素成分が多いの
で、耐食性に作用するからと考えられる。 結合剤単味、あるいは結合剤を耐火性骨材の徴
粉との混合物を粒状化する方法は、滴下法、気流
化法、旋回流法などがある。 耐火性骨材に結合剤を被覆したものは、耐火性
骨材と熱溶融させた結合剤とを撹拌し、徐々に冷
却することによつて得られる。また、耐火性骨材
を珪酸塩、りん酸塩などの水溶液、あるいは液状
フエノール樹脂で被覆した後、その表面に微粉化
した結合剤をまぶすことによつても得られる。 耐火性骨材微粉と結合剤とを混合し、これを粒
状化したもの、および粒状結合剤の粒径はいずれ
も0.3〜５mm程度が好ましい。0.3mm以下では吹付
けの際、炉壁面に到達するまでに火焔によつて焼
失し易く、３mm以上では結合剤が火焔によつて十
分溶融しないため吹付材の付着率が低下する。 吹付材中に占める結合剤の割合は５〜50wt％
が好ましい。5wt％以下では付着率が十分でな
く、また50wt％以上では吹付けた後で炉壁面か
ら流れ落ちやすい。 以上に述べた結合剤の粒径およびその添加量
は、火焔の温度、あるいは炉温度などによつては
この範囲以外でも本発明方法は実施可能である。 以上に示した耐火性骨材と結合剤との組合せ、
およびその組合せ方法は他にも種々実施でき、本
発明はこれら上述のものに限られるものではない
ことはもちろんである。 吹付材は、上記材料の他に本発明の効果を損な
わない程度であれば、従来の吹付材の添加物とし
て知られている例えばりん酸塩、ケイ酸塩、ホウ
砂などを少量添加してもよい。 吹付ガンは従来知られている乾式タイプのもの
を用いることができるが、水添加装置は必要とし
ない。 吹付ノズルは、補修対象に合せて、例えば転炉
を補修する場合は水平、取鍋および真空脱ガス装
置では垂直に配設させる。 第１図ないし第３図は本発明の吹付補修方法の
態様例を模式的に示したものである。 第１図は乾式吹付ガン１から吹付材２を噴出さ
せると同時に、別に設けたバーナー３で噴出する
吹付材に火焔６をそそぐ。 第２図は吹付ノズル４の先端付近で可燃ガス５
を供給し、吹付ノズル４から吹付材２と火焔６と
を同時に噴出させる。 第３図は吹付ノズル４の外周にバーナー３を併
設し、噴出する吹付材２に火焔６をそそぐ。 本発明方法は図に示すものに限定するものでは
ないが、吹付ガンの構造が簡単であること、安全
であることなどを考慮すれば、これらの方法が最
も好ましい。 可熱ガスはプロパン、アセチレンガスなどが例
示される。 炭素樹脂を結合剤とした吹付材を用いる吹付補
修において、本発明によると付着率が大巾に向上
するのは次の理由からと考えられる。 吹付材の付着機構は結合剤の熱溶融による濡れ
であるため、熱源のない冷間補修では従来方法に
よると吹付材の付着は全く望めなかつたが、本発
明によると吹付材を火焔で加熱しつつ行なうの
で、吹付材中の結合剤がノズルから炉壁面に至る
途中でその表面、あるいは全体が溶融し、吹付材
をその濡れ性によつて付着させる。さらに、炉壁
に付着した吹付材も火焔で加熱されることによ
り、続いて噴出される吹付材がその上に積層付着
されやすい。 また、熱間補修においては炉壁面の温度が低
い、あるいは補修厚みが大きいときは、従来方法
によると結合剤が十分溶融しないので付着率は大
巾に低下するが、本発明によると結合剤の溶融は
火焔による加熱であるため、炉壁の温度、補修厚
みなどに関係なく良好な付着性を示す。 さらに、火焔による加熱は付着後の吹付材から
結合剤の中揮発分逸散を助長し、吹付材のカーボ
ンボンド化が迅速に行なわれ、吹付材の流れ落
ち、跳ね返りなどを防止し、このことも付着率向
上に大きく貢献する。 つぎに、本発明実施例をあげ、同時に従来例を
比較のために挙げる。 第１表、第２表、第３表は、各例に使用した原
料の化学成分である。

【表】

【表】

【表】 吹付ガン；乾式吹付ガン（水添加装置なし） 補修炉壁；マグネシア煉瓦で構築された内容積
0.17m³の炉材試験炉の内壁 可燃ガス；プロパンガス 実施例 １

【表】

【表】 に粒状化したもの 〓
以上からなる吹付材を第１図のように別の設け
たバーナーの火焔で加熱しつつ吹付けた。 実施例 ２

【表】 以上からなる吹付材を実施例１と同様にして吹
付けた。 実施例 ３ 合成ドロマイドクリンカー５mm以下 50wt％ マグネシアクリンカー５mm以下 30〃 石灰系ピツチB1〜５mmに粒状化したもの ５〃 石油系ピツチ１〜５mmに粒状化したもの 15〃 以上からなる吹付材を実施例１と同様にして吹
付けた。 実施例 ４ マグネシアクリンカー５mm以下 75wt％ フエノール樹脂を１〜５mmに粒状化したもの10〃 石油系ピツチ１〜５mmに粒状化したもの 13〃 珪酸ソーダ ２〃 以上からなる吹付材を実施例１と同様にして吹
付けた。 実施例 ５ カルシアクリンカー５mm以下 50wt％ マグネシアクリンカー５mm以下 30〃 石炭系ピツチＡを１〜５mmに粒状化したもの５〃 石油系ピツチ１〜５mmに粒状化したもの 13〃 リン酸塩ガラス ２〃 以上からなる吹付材を実施例１と同様にして吹
付けた。 比較例 １ 実施例１に示す吹付材を、バーナーによる加熱
を行なわずに吹付けた。 比較例 ２ 実施例３に示す吹付材を、バーナーによる加熱
を行なわずに吹付けた。 上記各例を冷間吹付け（炉壁面、炉内いずれも
常温）と熱間吹付け（炉壁面1000℃）について行
なつた結果を次表に示す。

【表】

【表】 第４表、第５表に結果が示すとおり、本発明方
法によると吹付材の付着率が大巾に向上すること
はもちろん、吹付け後の吹付材組織が緻密である
ため耐食性、スラグ浸透性についても好結果が得
られる。 なお、以上の実施例および比較例は塩基性吹付
材についてのみ例示したが、酸性、中性の吹付材
についても同様の結果が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図、第２図、第３図は、いずれも本発明の
実施態様を模式的に示した図である。 １……乾式吹付ガン、２……吹付材、３……バ
ーナー、４……吹付ノズル、５……可燃ガス、６
……火焔、７……空気。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 耐火性骨材に、結合剤として常温で固体の炭
   素樹脂を組合せた吹付材を、火焔で加熱しつつ吹
   付けることを特徴とする吹付補修方法。 ２ 耐火性骨材が酸性、中性または塩基性の耐火
   物である特許請求の範囲第１項の吹付補修方法。 ３ 結合剤が石油系ピツチ、石炭系ピツチまたは
   フエノール樹脂である特許請求の範囲第１項また
   は第２項記載の吹付補修方法。