JPS6374973A - 窯炉補修材の製造方法 - 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〕 本発明は、窯炉の内張り補修に使用する補修材に関する
。

〔従来の技術〕

製鉄産業で使用される転炉、取鍋、真空脱ガス炉等の窯
炉においては、操業の経過に伴い内張り耐火物が局部的
に損傷する。この内張り耐火物が損傷した窯炉を繰り返
し使用するためには、その損傷個所を補修することが必
要になる。

この補修方法としては、吹付けが一般的に採用されてい
る手段である。しかし、施工時に多量の水分を添加する
ため、急冷による内張りの損傷、補修材の多孔質化等の
欠点がある。また、接着強度の点でも不充分なものとな
る。

そこで、バインダーとしてピッチ等の炭素質樹脂を耐火
骨材に添加した補修材が、たとえば特公昭５８−２３３
５１号公報等で提案されている。

この補修材を熱間において被補修部に投入すると、バイ
ンダーの炭素質樹脂が加熱を受けて溶融し、ついでカー
ボン化することによって、補修材組織は耐スポーリング
性及び接着強度に優れた強固なものとなる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、炭素質樹脂は、炉内の高温雰囲気で燃焼し、著
しい発煙の原因となる。このため、作業環境が劣化する
。また、炭素質樹脂中のカーボン成分が酸化しやすいた
め、カーボン結合の効果を充分発揮できないという問題
があった。

本発明は、このような従来技術における問題点を解消し
た窯炉補修材を提供することを目的としている。

〔問題点を解決するための手段〕

そこで、本発明者等は、まず、上記従来の補修材を造粒
しその表面積を小さくして、炭素質樹脂の発煙や酸化を
抑えることを考えた。しかし、造粒するためには、炭素
質樹脂の溶融軟化点以上の温度に耐火骨材と炭素質樹脂
との混合物を加熱し混練しなければならない、この混練
の過程で、炭素質樹脂が燃焼し、依然として発煙の問題
が残っている。そのため、この方法によるとき、補修材
の製造が困難なものとなる。また、このようにして得ら
れた大きな造粒物を用いるとき、それを被補修部へ投入
した後、加熱しても、充分な流動性を示さないままで、
その造粒物が硬化することになる。そのため、形成され
た補修耐火材層が緻密性、接着強度等に劣るものとなる
。

ところが、従来の材質に適量のパラフィンを添加し小塊
に造粒すると、加熱・混練した場合でも低温加熱で足り
、混練時の発煙を防止できた。しかも、加熱による流動
性に優れ、補修後は緻密性。

接着強度が格段に向上する。本発明は、このような知見
に基づいて完成するに至ったものである。

本発明の補修材は、その目的を達成するため、塩基性耐
火骨材及び炭素質樹脂を主材とした配合物に、パラフィ
ン１〜２０重量％添加し、混練後、小塊に造粒してなる
ことを特徴とする。

次いで、本発明を具体的に説明する。

本発明において基材として使用する塩基性耐火骨材及び
炭素質樹脂の材質及びその配合割合は、従来と特に変わ
りない。

この塩基性耐火骨材として、マグネシアクリンカ−、ド
ロマイトクリンカ−、スピネルクリンカ−１石灰タリン
カー或いはこれらを主材とするレンガ屑等から選ばれる
一種又は二種以上が使用される。この塩基性耐火骨材は
、緻密に充填された組織が得られるように、その粒度が
調整される。

また、塩基性耐火骨材の一部を、中性、酸性耐火骨材、
炭素、炭化物、窒化物、消石灰１石灰石。

粘土等で置き換えることもできる。

他方、炭素質樹脂としては、高温に加熱されるときにカ
ーボン化する有機化合物であり、具体的にはピッチ、コ
ールタール等の瀝青物質、フェノール樹脂、フラン樹脂
、エポキシ樹脂、メラミン樹脂等の粉末状熱硬化性樹脂
、ポリブデン樹脂。

ビニルポリマー等の熱可塑性樹脂が掲げられる。

これらの樹脂から選ばれる一種又は二種以上を、炭素質
樹脂として使用する。

中でも、残留炭素含有量が高いピッチ（炭化率約４５〜
８０重量％）、フェノール樹脂（炭化率約５２重量％）
、フラン樹脂（炭化率約４９重量％）等を使用するとき
好ましい結果が得られる。

耐火骨材と炭素質樹脂との割合は、好ましくは炭素質樹
脂２〜６０重量％、残部が耐火骨材とする。

炭素質樹脂の配合割合が２重量％より少ないと、所期の
カーボン結合組織が得られなる。逆にその配合割合が多
すぎると、耐酸化性に劣る耐火物となる。この配合割合
の更に好ましい範囲は、炭素質樹脂５〜４０重壇％であ
る。

パラフィンの配合割合は、耐火骨材及び炭素質樹脂の総
量に対して１〜２０重量％とする。このパラフィンの配
合割合が１重置％より少ないとき、小塊の強度が不充分
となる。逆に、２０重量％を超えると、気孔率が大きく
なって耐食性に劣るものとなる。このパラフィンの配合
割合の好ましい範囲は、２〜１５重量％である。

また、この種の補修材における既知の添加物として、た
とえば金属粉、ファイバー類、湿潤剤等を必要に応じて
添加することもできる。この湿潤剤としては、エチレン
グリコール、ジエチレングリコール、プロピレングリコ
ール、グリセリン。

灯油、アントラセン油、軽油１重油、潤滑油等が具体的
に掲げられる。

混練は、各配合物を一度に混練する方法、或いは添加順
序に変化を与えながら混練する方法のいずれであっても
良い。後者の場合の例として、耐火骨材と炭素質樹脂と
を予め混練した後で、パラフィンを添加して、再び混練
する方法がある。パラフィンの添加は、加熱溶融状態で
行うことが好ましい、また、混練時の作業性向上のため
には、加熱混線が好ましい。

このようにして混練された混合物を小塊に造粒する手段
としては、押出し成形、加圧成形等がある。後述の実施
例では、ブリゲットマシーンを使用している。この装置
は、小塊に見合う形状、サイズをもつ多数の凹孔が表面
に形成されたローラを備えており、混練物をこのローラ
内に通すことにより、小塊が加圧成形されるもので、一
般には豆炭形成機として知られている。

小塊の形状は、球、多面体いずれでもよいが、球又は楕
円球に近いものが好ましい、この小塊の大きさは、１個
当たりの重量で１０〜１０００ｇとすることが好ましい
、この小塊が１０ｇ未満のものであるとき、補修材全体
の比表面積が大きくなって、酸化しやすいものとなる。

逆に、１０００ｇを超えるものであるとき、補修材の軟
化流動性が低下し、充填性に劣るものとなる。

〔作用〕

本発明においては、以上に説明したように、従来材質に
適量のパラフィンを添加し小塊に造粒している。このパ
ラフィンの添加により、比較的低い温度の加熱によって
も充分に混練することができ、また混練時の発煙を防止
することも可能となる。

また、補修部に適用した後の加熱によって、補修材に含
まれているパラフィンが速やかに溶融する。これによっ
て流動性に優れたものとなり、補修後は緻密性、接着強
度が格段に向上した補修耐火材層が得られる。すなわち
、補修材は、塊状であるにも拘らず、被補修部に投入さ
れた後で加熱を受けると容易にほぐされ、流動し易いも
のとなる。このようにして、補修個所に流動して充填さ
れた後で、カーボン結合によって補修材が被補修対象に
強固に接着する。

そして、補修材が小塊に造粒されているので、その比表
面が小さい、したがって、雰囲気と接触する部分が少な
くなり、補修時に発煙、酸化等が生じることが防止され
る。

〔実施例〕

以下、実施例により本発明の効果を具体的に説明する。

第１表に示した配合割合で、各種の補修材を製造した。

このとき、実施例１〜５においては、配合物を約５０〜
６０℃で加熱、混練した後、ブリケットマシーンにより
１個当たりの重さ４０〜５０ｇの豆炭形状に造粒した。

また、比較例１及び２においては、配合物を約１００℃
で加熱、混練した後、ブリケットマシーンにより１個当
たりの重さ４０〜５０ｇの豆炭形状に造粒した。更に、
比較例３にあっては、配合物を約１００〜１１０℃で加
熱、混練した後、粉粒体そのままを補修材として使用し
た。

第１表には示していないが、各側を加熱、混練した際、
比較例１及び２においては、ピッチの溶融点以上に加熱
したため、ピンチからの発煙が著しく、作業環境上好ま
しくなかった。これに対し、本発明の実施例では、比較
的低温で充分な混練が可能となり、ピッチからの発煙が
殆どなかった。

〔発明の効果〕

以上に説明したように、本発明の補修材においては、パ
ラフィンを添加した補修材を小塊に造粒したことにより
、被補修部への投入時の発煙や酸化を抑えることができ
る。そして、被補修個所に投入された後、補修材は、低
融点のパラフィンの作用によって容易にほぐされ、溶融
流動して被補修個所に充填される。この流動化は、パラ
フィンによって促進され、補修材は緻密且つ強固なカー
ボン結合をもつものとなる。この結果、本発明により製
造された補修材で形成された補修耐火材層は、耐用性に
おいても従来タイプの補修材により形成されたものに比
べて格段に優れている。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、塩基性耐火骨材及び炭素質樹脂を主材とした配合物
   に、パラフィン１〜２０重量％添加し、混練後、小塊に
   造粒してなることを特徴とする窯炉補修材。 ２、小塊の１個当たりの重量が１０〜１０００ｇである
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の窯炉補
   修材。