JPS63151690A

JPS63151690A - 高炉出銑口閉塞材

Info

Publication number: JPS63151690A
Application number: JP61297187A
Authority: JP
Inventors: 篠熊　彬
Original assignee: Kawasaki Refractories Co Ltd
Current assignee: JFE Refractories Corp
Priority date: 1986-12-12
Filing date: 1986-12-12
Publication date: 1988-06-24
Anticipated expiration: 2010-12-13
Also published as: JPH07115955B2

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】Ｌｌ上立且ユ±１本発明は、高炉出銑口閉塞材に関する。

従来の技術とその問題。

近年高炉の大型化、操業条件の過酷化にともない、出銑
口閉塞材の溶銑及び溶滓に対する耐食性（耐滓性）、耐
熱性、耐摩耗性等の耐用性の向上が強く望まれている。

特に耐滓性が低いと、出銑後半の出滓間の増加によって
出銑口の急激な損耗及び拡大が起り、拡大した出銑孔か
ら溶銑及び溶滓とともに多量の炉内ガスが漏出するため
、出銑が充分に行なわれないうちに出銑口を再び閉塞し
なければならない。このような出銑時間の短縮化は、必
然的に出銑回数を増加させ、出銑操業効率及び作業性を
著るしく低下させ、出銑作業負荷の増大及び操業不安定
による生産量の低下を誘発する。

前記の如き問題点を解消するため、コールタール等の液
状有機粘結剤の残炭率を増加させて、耐滓性を向上させ
る試みがなされている。コールタールの残炭率を増加さ
せるには、ピッチ成分を増加させればよい。しかしなが
ら、ピッチ成分が一定量を越えると、粘結剤の粘度が著
るしく上昇し、閉塞材の製造時に、各成分が充分均一に
混合せず、作業性が極めて悪くなるという欠点がある。

このような欠点を解消するものとして、フェノール樹脂
を主成分とする液状有機粘結剤、例えばフェノール樹脂
をジエチレングリコールに溶解したもの等が使用されて
いる。しかしながら、この粘結剤には、１）ジエチレン
グリコールの沸点が２４４．３℃と比較的低いため、出
銑口を閉塞する際に、閉塞材が急速に硬化し、しかも揮
発成分の揮発が狭い温度域に集中するので、孔内炉壁の
不規則な凹凸及び亀裂損傷部を充分に被覆することがで
きないという問題点があり、フェノール樹脂本来の特性
、即ら残炭率が高いという特性を充分に発揮させるには
至っていない。しかもジエチレングリコールは吸湿性を
有するため、この粘結剤を用いた閉塞材の長期保存は困
難である。

問題点を解決するための手段本発明者は、上記従来技術の問題点に鑑みて鋭意研究を
重ねた結果、特定組成の閉塞材原料に、熱硬化性フェノ
ール樹脂と脱晶アントラセン油及び／又はクレオソート
油とからなる液状有機粘結剤を添加することによって、
１）残炭率が高く、２）出銑口閉塞時に急速な硬化を起
こすことがなく、出銑口内壁の不規則な凹凸及び亀裂損
傷部を充分に被覆することができ、３）耐用性及び強度
が著るしく向上し、４）作業性をより一層安定させうる
閉塞材が得られることを見い出し、本発明を完成した。

即ち本発明は、（ａ）炭素材料６０〜８５重量％、炭化
珪素５〜１５重量％、カーボンブラック４〜１５重量％
、金属珪素２〜８重量％及びＡＣ３０３−８ｉ　０２系
耐火骨材５〜２０［ｔ％からなる閉塞材原料１００重量
部及び（ｂ）フェノール樹脂６０〜９０重量％と脱晶ア
ントラセン油及び／又はクレオソート油１０〜４０重量
％とからなる液状有機粘結剤１５〜２０重量部を含有す
る高炉出銑口閉塞材に係る。

本発明では、閉塞材原料として、炭素材料、炭化珪素、
カーボンブラック、金属珪素及びＡｌ２Ｏ３　ＳｉＯ２
系耐火骨材を使用する。

炭素材料としては、カーボンブラックを除く通常のもの
が何れも使用でき、例えば、土状黒鉛、鱗状黒鉛、石炭
コークス、石油コークス、電極粉砕物等を挙げることが
できる。炭素材料の配合量は、閉塞材原料中６０〜８５
重量％程度とするのがよい。６０重８％未満では得られ
る閉塞材の耐滓性が充分でなく、一方８５重量％を越え
ると得られる閉塞材の強度が低下する。

炭化珪素としても通常のものが何れも使用できる。炭化
珪素の配合量は、閉塞材原料中５〜１５唄頃％程度とす
るのがよい。前記範囲外では、耐滓性及び強度が低下し
好ましくない。

炭素材料及び炭化珪素の粒径は特に限定されず、適宜選
択すればよいが、例えば夫々３０００〜５００μｍ程度
の粒子と２１０μｍ以下程度の粒子とを適量混合して使
用すればよい。

カーボンブラックは、閉塞材の可塑性、結合性及び耐滓
性の向上に有効である。カーボンブラックとしては特に
限定されず、通常のものが何れも使用でき、例えば、炭
化水素類を不完全燃焼させて製造されたチャンネルブラ
ック、ファーネスブラック、アセチレンブラック等を挙
げることができる。カーボンブラックの粒径は特に制限
されず、適宜選択すればよいが、通常平均粒径７４μｍ
以下程度のものを使用する。７４μｍを越えると、凝集
力が低下し、出銑口への充填に適した可塑性が得られな
い場合がある。カーボンブラックの配合量は、閉塞材原
料中４〜１５重量％重量上程るのがよい。４重量％未満
では、カーボンブラックの特性が充分に発揮されず、一
方１５重量％を越えると、可塑性が大きくなり過ぎ、出
銑口への充填が困難となる。

金属珪素は、炭素系原料が酸化して発生するＣＯガスと
反応して炭化珪素（β−３ｉＣ）及び５ｆＯ２を生成す
るとともに、主に１１００〜１５００℃程度の温度域で
カーボンブラックと反応して強力な結合力を発揮し、強
度及び耐滓性を向上させる。炭化珪素生成時に遊離した
５ｆＯ２は、ＣＯガスの過剰な発生を抑制し、組織を緻
密化する。金属珪素の配合量は、開基材原料中の２〜８
重量％程度とするのがよい。２重量％未満では、上記効
果が発揮されず、一方８重量％を越えると、強度が過剰
となり、出銑口の開孔作業が困難になる。

Ａｌ２Ｏ３　ＳｉＯ２系耐火骨材は、主に１５００℃以
上の高温域で溶融軟化して流動性を帯び、この溶融物と
、カーボンブラックが炭素原料と反応して生成するβ−
８ｉＣ及びＳ１０゜とが混合して閉塞材組織を緻密化す
るので、耐滓性の向上及び閉塞材成分の酸化抑制に有効
である。

Ａ＋２２０３　８ｉＯ２系耐火骨材としては特に制限さ
れず、通常のものが使用でき、例えば、Ａｌ２Ｏ３含＠
１０〜２０％程度、Ｓ！０２含量７含量７５亢８５量８亢〜９５等を挙げることができる。ＡＣ３　０３　−８　ｉ０２
系耐火骨材の配合量は、閉塞材原料中５〜２０重量％程
度とするのがよい。５重量％未満では、高温域における
閉塞材成分の酸化抑制効果がなく、一方２０重量％を越
えると、耐滓性が低下する。

本発明では、液状有機粘結剤として、フェノール樹脂を
主成分とし、脱晶アントラセン油及び／又はクレオソー
ト油を溶媒とするものを使用する。

この液状有機粘結剤は、３００℃程度から緩かに硬化し
、揮発成分の揮発も狭い温度域に集中せず、２３５〜３
６０℃程度の広い温度域に亘っているため、流動性を維
持する時間が長く、気孔の発生が少く、気孔径も縮少す
る。しかもフェノール樹脂を多く添加できるので、残炭
率を増加させ、耐滓性及び強度を向上させうる。フェノ
ール樹脂としては、通常の熱硬化性のレゾール型フェノ
ール樹脂が使用でき、例えば、溶媒がフェノールのもの
等を挙げることができる。フェノール樹脂の配合量は、
液状有機粘結剤中６０〜９０重量％程度とするのがよい
。脱晶アントラセン油及びクレオソート油としては、通
常のものが何れも使用できる。脱晶アントラセン油及び
／又はクレオソート油の配合量は、液状有機粘結剤中１
０〜４０重量％程度とするのがよい。１０重量％未満で
は、出銑口閉塞時の閉塞材の急激な硬化を抑制する効果
がなく、一方４０重量％を越えると、耐滓性及び強度の
向上が不充分となる。

液状有機粘結剤の配合量は、閉塞材原料１００重量部に
対し１５〜２０重量部程度置部るのがよい。１５重量部
未満では１．製造時に閉塞材の各成分が均一に混合せず
、出銑口閉塞時のガンでの押゛入れに必要な可塑性が得
られない。一方２０重吊部を越えると、流動性過多とな
って組織が不拘＝化し、耐滓性及び強度が低下する。し
かも出銑口の閉塞が不充分となり好ましくない。

本発明閉塞材は、上記各成分の所定量を、この分野の通
常の方法によって混合することによって製造される。

本発明閉塞材を使用して高炉の出銑口を閉塞するに当っ
ては、この分野の通常の閉塞方法が何れも採用できる。

発明の効果本発明閉塞材は、１）高い残炭率を有し、２）出銑口閉
塞時に急激な硬化を起こすことがないので、出銑口内壁
の不規則な凹凸及び亀裂損傷部を充分に被覆することが
でき、３）耐滓性及び強度に著るしく優れ、並びに４）
作業性を安定化する。

実　　施　　例以下に実施例及び比較例を挙げ、本発明をより一層明瞭
なものとする。第１〜４表に、実施例で使用した原料の
化学成分等を示す。尚金属珪素としては、３ｉ含ｆｆ１
９７．５％のものを使用した。

第　　１　　表第２表第３表第４表実施例１〜３及び比較例１．２第５表に示す配合割合で、閉塞材原料１００重量部に液
状有機粘結剤を添加して良く混練し、本発明閉塞材（実
施例１〜３）及び従来の閉塞材（比較例１及び２）を製
造した。得られた各種閉塞材を成形し、６００℃での出
銑口への押入れ充填試験を行ない、次いで１４００℃で
焼成した後、性能試験に供した。結果を、第５表に示す
。

尚線膨張収縮はＪＩＳ　Ｒ−２５７６に準じ、見掛は気
孔率はＪＩＳ　Ｒ−２２０５に準じ、圧縮強さはＪｔＳ
　Ｒ−２５７５に準じて夫々測定した。耐滓性は実施例
１のものを１００として表わした。

第５表から、本発明品が従来品に比べ、著るしく優れた
耐滓性及び強度を有すること、並びに充填度においても
従来品より優れていることが判る。

本発明品（実施例２）及び従来品（比較例２）をＡ壮大
型高炉（４５００ｍ３）の出銑口の閉塞に使用したとこ
ろ、従来品では、出銑時間１６５〜２１７分、平均出銑
時間１９５分、平均出銑口長さ２９５０ａ＋ｍであった
のに対し、本発明品では、出銑時間１９８〜２３６分、
平均出銑時間２２０分、平均出銑口長さ３２００１１で
あり、作業性は著るしく安定した。またこのことから、
本発明品における充填度の向上及び出銑口内壁の被覆性
の増大が明らかとなる。

（以　上）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）（ａ）炭素材料６０〜８５重量％、炭化珪素５〜
１５重量％、カーボンブラック４〜１５重量％、金属珪
素２〜８重量％及びＡｌ＿２Ｏ＿３−ＳｉＯ＿２系耐火
骨材５〜２０重量％からなる閉塞材原料１００重量部及
び（ｂ）フェノール樹脂６０〜９０重量％と脱晶アント
ラセン油及び／又はクレオソート油１０〜４０重量％と
からなる液状有機粘結剤１５〜２０重量部を含有する高
炉出銑口閉塞材。