JPWO2003033980A1

JPWO2003033980A1 - Construction method of irregular refractories and irregular refractories used for them

Info

Publication number: JPWO2003033980A1
Application number: JP2003536671A
Authority: JP
Inventors: 哲則池部; 洋一古田; 潤喜文字; 統一白曼; 後藤　潔; 潔後藤; 幸弘中村; 河野　幸次; 幸次河野; 泰宏山田; 栄中井
Original assignee: Nippon Steel Corp; Krosaki Harima Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp; Krosaki Harima Corp
Priority date: 2001-10-17
Filing date: 2002-10-16
Publication date: 2005-02-03
Anticipated expiration: 2022-10-16
Also published as: BRPI0212785B1; KR20040037277A; CN100529628C; KR20040039191A; JP4418233B2; KR100773574B1; BR0212785A; CN1489683A; WO2003033980A1

Abstract

溶融金属容器、溶融金属処理装置または高温炉に対する不定形耐火物の施工性と施工体寿命を、従来の吹付け方法に比べてさらに優れた施工方法およびそれに使用する不定形耐火物を提供する。予め施工水分を添加混練してホッパーに貯留した揮発シリカおよび／または仮焼アルミナよりなる耐火性超微粉を１〜３０質量％含む耐火骨材と分散剤を配合した不定形耐火物を、急結剤を添加しつつホッパーの下方に送り出し、次いで、遠心投射する。不定形耐火物はホッパーの下方への送り出しで行われるので、不定形耐火物はわずかな流動性の付与で足りることから、施工のための水分の大幅な低減を図ることができる。また、一定の角度幅で投射することで局部的な施工が容易となる。Provided is a construction method and an amorphous refractory used for the construction method, which are superior to conventional spraying methods in terms of the workability and construction life of the amorphous refractory for a molten metal container, a molten metal processing apparatus or a high temperature furnace. Pre-set refractory material containing 1 to 30% by mass of refractory ultrafine powder made of volatile silica and / or calcined alumina that has been pre-mixed with construction moisture and stored in a hopper, and a dispersant. It is sent out below the hopper while adding the agent, and then centrifugally projected. Since the amorphous refractory is sent out downward from the hopper, the amorphous refractory can be provided with a slight fluidity, so that it is possible to significantly reduce the moisture for construction. Moreover, local construction becomes easy by projecting with a fixed angular width.

Description

技術分野
本発明は、溶融金属容器、溶融金属処理装置または高温炉に対する不定形耐火物の施工方法およびそれに使用する不定形耐火物に関する。
背景技術
従来から、溶融金属容器、溶融金属処理装置、高温炉等の内張りあるいはその補修手段として、不定形耐火物を用いた吹付け施工が行われている。その方法は図６に示す説明図のとおり、施工水分を添加して予め混練した不定形耐火物を圧送ポンプ３４から圧送管３５を介してノズル３６に移送し、急結剤槽３７からの急結剤をエアーコンプレッサー３８の圧搾空気をもってノズル３６内に添加し、吹付けるものである。この施工方法は、例えば特開平１０−１８２２４６号公報、特開平１０−９５６７８号公報等に示されている。
この施工方法は、予め混練した不定形耐火物を吹付けることで、ノズル内で施工水分を添加する乾式吹付け方法に比べて発塵が少ないこと、施工の省力化が図れること、緻密な施工体が得られる等の効果がある。
しかし、この吹付け施工は、ホッパーからノズルまでの不定形耐火物の移送が圧送管を介して行なわれるため、不定形耐火物は安定した圧送性を得るために施工水分量が多くなる。そして、それに伴って不定形耐火物の施工体組織は多孔質化し、強度および耐食性が低下する欠点がある。
また、この吹付け施工は、不定形耐火物を高圧の圧搾空気でもって吹き飛ばすため、リバウンドロスが多い。発塵防止も乾式吹付け方法に比べて優れているとはいえ、十分なものではない。しかも、高圧の圧搾空気を吹き込んでの施工のため、施工体は空気の巻き込みで緻密化が阻害されるという欠点もある。
この吹付け施工において、施工能率の向上を図るために不定形耐火物の圧送速度を増すことが考えられる。しかし、圧送速度に比例して圧送管内の配管抵抗性が大きくなる。この配管抵抗性に対抗するためには圧送管の補強、圧送ポンプの能力アップ、あるいは圧送管の内径を大きくする等が必要となり、いずれの場合も装置全体の大型化を招き、好ましくない。
また、吹付け施工において、不定形耐火物に耐火性超微粉を添加することが知られている。これらの耐火性超微粉は不定形耐火物に対し、施工時の流動性を付与する。流動性は施工水添加量の低減による減水効果で施工体を緻密化し、耐火物施工体組織に必要な熱間強度、溶融金属に対する耐食性等を向上させる。また、吹付け施工に必要な付着性および接着性に効果がある。
ここで使用される耐火性超微粉として、揮発シリカあるいは仮焼アルミナが知られている。揮発シリカあるいは仮焼アルミナは、超微粉として入手しやすく、しかも減水効果に優れた効果を発揮する。しかし、揮発シリカあるいは仮焼アルミナは化学的に活性であり、急結剤との反応性に富むことから、吹付け施工時に添加される急結剤によって耐火性超微粉が凝集し、不定形耐火物の粘性が、急結剤が添加されるノズル部分で急激に大きくなる。そして、これがノズルからの吐出時の脈動や息継ぎ現象を招き、施工能率の低下および施工体不良の原因となっている。
この吹付け施工において、不定形耐火物に対して粒径が１０ｍｍを超える耐火粗大粒子あるいは長さ５〜５０ｍｍ程度の金属ファイバーを添加することによって、施工体の熱間での強度付与と亀裂防止に効果があることも知られている。しかしながら、急結剤の添加で不定形耐火物の粘性が高くなり、添加された耐火粗大粒子同士、金属ファイバー同士、あるいは耐火粗大粒子と金属ファイバーとが互いに迫り合うブリージング現象が生じ、ノズル閉塞が生じ易くなり、施工性が著しくの低下する欠点がある。さらに、流動性の改善のために耐火性微粉を含有した不定形耐火物は、この耐火粗大粒子あるいは金属ファイバーを組み合わせた場合、急結剤添加後の粘性の増大が特に著しく、吹付け施工は実質的に困難となる。
また、不定形耐火物の施工法として、水平回転のインペラーをもって遠心投射する方法が特公昭５０−３９４０３号公報に提案されている。しかしながら、この方法は、施工体の付着性、耐食性ともに前述の吹付け施工に比べて大きく劣り、普及に至っていない。
発明の開示
本発明の目的は、不定形耐火物の施工性、施工体寿命等において、従来の吹付け方法に比べてさらに優れた施工方法およびそれに使用する不定形耐火物を提供することにある。
本発明は、溶融金属容器、溶融金属処理装置または高温炉に対する不定形耐火物の施工方法であって、予め施工水分を添加混練してホッパーに貯留した不定形耐火物を、急結剤を添加しつつホッパーの下方に送り出し、次いで、遠心投射することを特徴とする。
本発明の施工方法において吐出部に対する不定形耐火物の供給は、ホッパーの下方への送り出しで行われるので、従来の従来の吹付け方法で使用される長尺で且つ内径が狭いの圧送管が存在しないため、配管抵抗の問題がない。その結果、不定形耐火物はわずかな流動性の付与で足りることから、施工のための水分の大幅な低減を図ることができる。しかも、遠心投射のため圧搾空気を必要とせず、施工体は空気の巻き込みがないことで一層の緻密化を図ることができる。
本発明における遠心投射は周方向に一定の角度幅をもって行うことができる。一定の角度幅で投射することで局部的な施工が容易となる。また、例えば施工対象の溶融金属容器の内径がきわめて大きい場合は投射距離が長くなり、不定形耐火物の付着性の低下をもたらし、また、被施工部への正確な投射が容易でなくなるが、施工装置を容器壁面に近づけ、一定の角度幅もって投射することでこの問題も解消する。
なお、本発明において急結剤は必要に応じて添加する。添加する場合は、急結剤のキャリアーに空気を利用してもよい。しかし、この場合の空気は従来の吹付け方法において不定形耐火物を吹付けノズルから吹飛ばすために必要な高圧の圧搾空気に比べ、その圧力、流量ともに僅かで足りる。したがって、施工体への空気の巻き込みの問題がない。
本発明においても、適用される不定形耐火物が揮発シリカあるいは仮焼アルミナのような耐火性超微粉を含む場合には、急結剤の添加による不定形耐火物の粘性の増大は特に著しい。しかしながら、本発明は遠心投射による施工であり、不定形耐火物の吐出部への供給がホッパーから下方への送り出しのため、従来の吹付け方法で見られるノズル詰まりあるいは配管抵抗を原因とする吐出時の脈動や息継ぎ現象が発生することがなく、優れた施工性が得られる。その結果、本発明に耐火性超微粉として揮発シリカあるいは仮焼アルミナを含有する不定形耐火物を使用した場合は、揮発シリカあるいは仮焼アルミナのもつ減水効果による施工体の強度および耐食性の向上と、化学的活性による付着性、接着性の効果を充分に発揮させることができる。
また、本発明においては、ノズルおよび圧送管がないため、耐火粗大粒子あるいは金属ファイバーを添加した不定形耐火物を使用しても、従来の吹付け方法で見られたノズル閉塞あるいは配管抵抗による問題が解消される。これによって、耐火粗大粒子あるいは金属ファイバーと共に耐火性微粉を含む不定形耐火物を使用した場合でも、耐火性微粉と急結剤との反応による特に著しい粘性の増大の下においても問題なく施工でき、耐火粗大粒子あるいは金属ファイバーを添加による施工体の亀裂防止および強度付与の効果が発揮される。
さらに、揮発シリカあるいは仮焼アルミナのような耐火性超微粉を含む場合、それ自体が比重が小さいこともあって、吹付け施工では、吹付けノズルから吐出した後、他骨材と分離し易く、施工体の不均一化の原因となる。耐火粗大粒子、金属ファイバーは他骨材との形状の違いから、耐火物組織中において偏析し易い。これに対し、遠心投射される本発明は、吹付け施工のように高圧の圧搾空気による吹き飛ばしでないために、施工に際して、超微粉、耐火粗大粒子あるいは金属ファイバーの分離、偏析が防止され、不定形耐火物の付着性をより一層向上させ、得られた施工体の組織は均一化し、耐食性および耐スポーリング性が向上する。
次に、本発明の施工法を実施するに際して好適に使用できる不定形耐火物について述べる。
本発明で使用する不定形耐火物の耐火骨材は、焼結アルミナ、電融アルミナ、ボーキサイト、ばん土頁岩、ムライト、けい石、シャモット、アンダルサイト、ろう石、炭化珪素、溶融シリカ、マグネシア、マグネシア−カルシア、Ａｌ_２Ｏ_３−ＭｇＯ系スピネル、クロム鉱、シリマナイト等から選ばれる一種以上とする。また、これらにジルコニア、炭素、粘土、軽焼マグネシア、ピッチ、メソフーズピッチ、不融化ピッチ、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、炭化ホウ素、ホウ化ジルコニウム、酸化クロム等から選ばれる一種以上を任意に組み合わせることができる。
本発明で使用する不定形耐火物は、その耐火骨材の一部に耐火性超微粉を使用する。耐火性超微粉の好ましい粒径は、レーザー回折法による粒度分布測定装置の測定で平均１０μｍ以下である。
また、耐火性超微粉としては、不定形耐火物の付着性、接着性、強度および耐食性の付与に優れた揮発シリカおよび／または仮焼アルミナが好ましい。
揮発シリカは、シリカフラワー、シリカヒューム、マイクロシリカとも称されるもので、シリコン、フェロシリコンまたはジルコニア等の製造時に発生するＳｉＯガスが空気中で酸化されて生成した非結晶質のシリカ超微粉である。平均０．２〜０．５μｍ程度の球形粒子であり、実際の使用形態はこのサブミクロン粒子が凝集した二次粒子である。その品質は、ＳｉＯ_２純度９０質量％以上、比表面積は５〜４０ｍ^２／ｇ程度のものが好ましい。
仮焼アルミナはバイヤー法で得られた水酸化アルミニウムを焼成したものである。その焼成温度は一般に１０００〜１３００℃程度であり、耐火原料の焼成温度としては比較的低温での処理であることから、軽焼アルミナとも称される。α−Ａｌ_２Ｏ_３を主成分とし、Ａｌ_２Ｏ_３純度は、一般に９９質量％以上である。平均粒子径１０μｍ以下の超微粉として得られたものを使用するのが好ましい。仮焼アルミナを原料とし、これを１６００℃以上の高温で焼成される焼結アルミナとは異なる。
耐火骨材中に占める耐火性超微粉の割合は、１〜３０質量％が好ましく、さらに好ましくは、３〜２５質量％である。少ないと減水効果が十分に発揮できない。多過ぎると過焼結が原因した焼結収縮による亀裂発生および耐食性低下の傾向が見られる。
分散剤はその機能から解こう剤とも称される。不定形耐火物に流動性を付与し、減水効果を持つ。分散剤の具体的な種類は何ら特定されるものではなく、例えばトリポリリン酸ソーダ、ヘキサメタリン酸ソーダ、ウルトラポリリン酸ソーダ、酸性ヘキサメタリン酸ソーダ、ホウ酸ソーダ、炭酸ソーダ、ポリメタリン酸塩などの無機塩、クエン酸ソーダ、酒石酸ソーダ、ポリアクリル酸ソーダ、スルホン酸ソーダ、ポリカルボン酸塩、カルボキシル基含有ポリエーテル、β−ナフタレンスルホン酸塩類、ナフタリンスルフォン酸等である。好ましい添加量は、耐火骨材１００質量％に対し０．００５〜１質量％の範囲である。
結合剤としては、例えばアルミナセメント、マグネシアセメント、リン酸ソーダ、ケイ酸ソーダ等が使用される。その添加割合は耐火骨材１００質量％に対し、結合剤の種類に応じて、１〜１５質量％の範囲で調整するのが好ましい。急結剤、耐火性超微粉の種類や使用量等で十分な凝集作用が得られる場合は、この結合剤は必ずしも必要としない。
不定形耐火物への耐火粗大粒子あるいは金属ファイバーの添加は、キレツ防止、強度および耐食性の向上に効果的である。不定形耐火物における耐火骨材の最大粒径は通常３〜８ｍｍであるが、耐火粗大粒子はこの耐火骨材よりさらに粒径が大きく、例えば１０〜５０ｍｍである。耐火粗大粒子の材質としては、電融アルミナ、焼結アルミナ、電融スピネル、焼結スピネル、炭化珪素あるいはこれらを主材とした耐火物廃材を使用することができる。添加量は、耐火骨材１００質量％に対し、５０質量％以下、好ましくは１〜４０質量％である。多いと付着性の低下を招く。
また、不定形耐火物に添加される金属ファイバーの材質は、鋼、鉄、ステンレス鋼等である。中でも耐熱性に優れたステンレス鋼が好ましい。直径と長さは両者の兼ね合いから、例えば直径が０．１〜２ｍｍでは長さは５〜５０ｍｍが好ましい。断面形状は円、多角形等その形状を問わない。また、その添加量は、耐火骨材１００質量％に対し１０質量％以下とし、さらに好ましくは０．１〜７質量％である。多過ぎると耐食性の低下を招く。
本発明の不定形耐火物への上記以外の添加剤としては、必要に応じて、有機ファイバー、セラミックファイバー、増粘剤、粘土、ＣＭＣ、ベントナイト、金属粉、軽量材、硬化促進剤、硬化遅延剤、乳酸アルミニウム、グリコール酸乳酸アルミニウム、グリコール酸アルミニウム、シリカゾル、アルミナゾル等を単独あるいは組み合わせて使用できる。
本発明で使用する不定形耐火物は、施工に際し、予め施工水分を添加してミキサー等で混練する。不定形耐火物はこの混練において、施工水分量を乾粉状態の不定形耐火物に対する外掛けで３〜１０質量％とし、且つＪＩＳＡ１１０１（日本工業規格：コンクリートのスランプ試験方法）に準じる方法で測定したスランプ値が、例えば２０ｃｍ以下となる軟度に調整するのが好ましい。混練後の不定形耐火物は、施工水分量がこれより少ないと流動性および可塑性の低下によってホッパーの下方への送り出しが円滑に行われない。施工水分量が多いと施工後の不定形耐火物の強度および耐食性が不十分となる。スランプ値は、２０ｃｍを超えると不定形耐火物がホッパーから自己流出しやすくなり、送り出し量の調整が容易でなくなる。また、不定形耐火物の付着性および充填性にも低下傾向が見られる。さらに好ましいスランプ値は５〜１５ｃｍである。
急結剤としては、液状、粉末のいずれものでも使用できる。その添加割合は、不定形耐火物の付着性、接着強度の面から、不定形耐火物の耐火骨材１００質量％に対し固形分換算で０．２〜５質量％であることが好ましい。液状急結剤としては、例えばアルミン酸ソーダ、アルミン酸カリウム、ケイ酸ソーダ、ケイ酸カリウム、リン酸ソーダ等の水溶液である。これらの液状急結剤は、必要によりカチオン系あるいはアニオン系等の凝集剤を組み合わせてもよい。粉末状の急結剤としては、例えばアルミン酸ソーダ、アルミン酸カリウム、ケイ酸ソーダ、リン酸ソーダ、炭酸ソーダ、塩化カルシウム、水酸化カルシウム、酸化カルシウム、アルミン酸カルシウム、水酸化マグネシウム、ポルトランドセメント、硫酸ばん土等である。
これらの急結剤は耐火微粉と混合させた状態で添加してもよい。例えば急結剤を固形分換算で１００質量％に対し、アルミナ等の耐火微粉を例えば５０質量％以下の範囲で混合してもよい。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の実施に好適な例として、溶鋼取鍋の補修を例に挙げて説明する。
図１と図２において、施工装置１は、予め混練された不定形耐火物２を収納するホッパー３と、このホッパー３内にあって不定形耐火物２を切り出すスクリューフィダー４と、不定形耐火物２に急結剤を添加する急結剤供給装置７と、急結剤と不定形耐火物を攪拌する攪拌杆１１ａと、不定形耐火物２を水平方向に遠心力投射する水平回転のインペラー６を備えている。ホッパー３の天板には、不定形耐火物２の投入口となる開閉板１９が設けられている。ホッパー３は下絞りのテーパーを有し、このテーパー部に振動モータ８を備え、この振動モータ８によってホッパー３内の不定形耐火物の送り出しを促進させる。
スクリューフィーダー４はその軸線が落下筒５と同心状となっており、しかもその軸部の上端がホッパー３の天板に設けた軸受に支持され、天板に設置した駆動モータ９によって駆動する。このスクリューフィーダー４は、施工休止時に不定形耐火物２がホッパー３から流落するのを阻止する役割を併せ持つ。
さらに、下端には落下筒５を有し、ホッパー３の落下筒５の下端に、インペラー６が装備されている。インペラー６は、落下筒５に固着された基台２０に載置された駆動モーター２１によって回転させる。落下筒５の外周には筒軸２２が設けられ、軸受２３を介してインペラー６が回転可能に取付けられている。
インペラー６は、上板２４、これと対向する下板２５、さらに図３のとおりこれら上板２４と下板２５との間を結ぶ放射状の羽根２６を有している。回転支柱３０は、下板２５に固着されている。不定形耐火物２はインペラー６の羽根２６によって遠心力が付加され、回転軸１０を中心とする放射状に投射される。羽根２６の数は、周方向に例えば３〜１０個程度が好ましい。ここでは８個設けた例である。
インペラー６を回転させる駆動モーター２１は、ここでは１台設けているが、左右の重量バランスを保つために左右に設けてよい。駆動モーター２１の出力軸には駆動回転体たとえばプーリー２７が固定され、Ｖベルト２８によって筒軸２２と連絡されている。
駆動モーター２１は好ましくはインバーター式で、かつ逆回転可能なものが好ましい。また、これらのインペラー回転駆動装置はフレーム２９，４３で補強するのが好ましい。
インペラー６に立設固着した回転支柱３０には平板状あるいは棒状の撹拌杆１１ａが上下に適宜間隔をもって複数設けられている。これにより、インペラー６の回転駆動にともなって攪拌杆１１ａも回転する。これらの攪拌杆１１ａは、急結剤と不定形耐火物の攪拌作用をより効果的なものにするため、落下筒５内に位置させるのが好ましい。前記回転支柱３０に代えて、スクリューフィダー４の回転軸１０をさらに下方に延長し、この回転軸１０の回転駆動によって回転する攪拌杆１１ａを設けてもよい。
急結剤と不定形耐火物との攪拌がスクリューフィダー４で足りる場合は、この攪拌杆１１ａは必ずしも必要としない。また、さらにホッパー内の回転軸１０に撹拌杆１１ｂ設け、ホッパー内での不定形耐火物の充填固化を防止するのが好ましい。スクリューフィダー４は、ホッパー３上に載置した駆動モーター９で回転駆動する。
急結剤供給装置７は、落下筒５に形成した細孔１２を外套１３で覆い、この外套内と連通した供給管１４からなる。供給管１４の基端は、図示されてはいないが急結剤のポンプ圧送装置に連結している。この急結剤供給装置７は、図示のものに限らず、落下筒５あるいはその近傍で不定形耐火物に対して急結剤を添加する機能があれば足りる。
不定形耐火物の投射施工に際しては、先ず、予め混練された不定形耐火物２をホッパー３に収納した施工装置１を溶融金属容器１７内に吊りケーブル１６を介してクレーンによって懸架する。次いで、スクリューフィダー４と攪拌杆１１ａを回転駆動させ、同時に、落下筒５内の不定形耐火物に急結剤を供給する。これにより、不定形耐火物２は急結剤が添加されつつ落下筒５から下方に送り出されると同時に、攪拌杆１１ａで十分に混合される。次いで、不定形耐火物２は高速回転のインペラー６の中心部に導入され、羽根２６の作動による遠心投射によって溶融金属容器の内壁に投射される。施工装置１を溶融金属容器内において上下、左右に移動させることで内壁全体あるいは所要の位置に不定形耐火物２を投射する。
これらのスクリューフィダー、急結剤の添加およびインペラーの操作は、例えば溶融金属容器の外部から操作盤１５の操作によって行われる。施工装置１の上下動は吊りケーブル１６の途中に電動チェーンブロック１８を介するとクレーン等の重機を作動させる必要がなく、しかも容易かつ正確に上下動コントロールを行うことができる。
図４と図５は、本発明の方法を実施するための施工装置の他の例を示すもので、不定形耐火物を投射を周方向に一定の角度幅もって行うためのものである。急結剤供給、インペラー回転駆動等の全体の機構は前記図１〜３に示す装置と変わりないので詳細説明は省略する。また、部品等が図１〜３において示されるものと共通する部分は、同一符合によって示している。
この例の場合、羽根２６、インペラー６の外周にエンドレス平ベルト３９が巻き付けられている。インペラー６への平ベルト３９の巻き付けはインペラー６の一端で反転させ、インペラー６に平ベルト３９の巻き付けのない開放部を設ける。平ベルトはプーリー４１に案内され、このプーリー４１はインペラー６上方の水平支持台４０に枢着する。平ベルト３９はインペラー６に巻き付いていることで、インペラー６の駆動力が伝達され、インペラー６に同調して回転する。したがって、平ベルト３９の回転はインペラーと同調する。
落下筒５から送り出された不定耐火物２は、インペラー６の羽根２６で四方に分散するが、同施工装置ではインペラー６の外周に到達すると平ベルト３９で分散が阻まれた後、この平ベルト３９に乗って移動する。そして、不定耐火物２はインペラー６の外周において平ベルト３９の巻き付きがない個所に到達すると、平ベルト３９からの拘束から開放され、外部へ投射される。これにより、一方向に一定の角度幅をもっての投射が可能となる。同図では向かって右方向への投射を示している。
インペラー６のうち平ベルト３９の巻き付きがない開放部に、配向ガイド体４４が設ける。配向ガイド体４４は上方を水平支持台４０に固着する。この配向ガイド体４４により、不定形耐火物２の投射角度をさらに絞り込むことができる。
表１〜３は、本発明実施例とその比較例の施工条件と、その試験結果を示したものである。施工対象は、耐火物で内張りされた底部直径３．０ｍ、上端直径３．５ｍ、高さ３．０ｍの溶融金属容器とし、不定形耐火物５００ｋｇを使用し、厚さ約８０ｍｍの施工体の形成を試みた。
実施例１〜１３は、上記図１〜３に示すインペラー型の施工装置を使用しての施工である。予め施工水分を添加して混練後した不定形耐火物をホッパーに投入し、急結剤を添加しつつ遠心投射した。施工条件は、吐出速度：６ｍ^３／時間、インペラーの直径：５００ｍｍ、回転数：約８００ｒｐｍとした。比較例５は不定形耐火物を、急結剤を添加せずに遠心投射にて施工した。他の条件は前記の実施例１と同様にして施工した。
比較例１〜４および比較例６は、表に示す不定形耐火物を図６に相当する吹付け装置を使用して吹付け施工したものである。表に示す不定形耐火物を、施工水分を添加、混練後したものを圧送ポンプでノズルに送り、ノズル内で高圧空気と共に急結剤を添加しつつ吹付けた。施工条件は吐出速度：２ｍ^３／時間とした。
各例で使用した不定形耐火物の組成において、揮発シリカおよび仮焼アルミナの平均粒径は、レーザー回折法によって求めた。他の耐火骨材の粒径は、ＪＩＳふるい目開きに準じた測定で求めたものである。スランプ値は、施工水分を添加した混練物について、ＪＩＳＡ１１０１に準じて測定した。
表１および表２はアルミナ−マグネシア質不定形耐火物の施工であり、アルミナ−マグネシア質不定形耐火物よりなる内張り壁面に投射あるいは吹付けにて施工した。表３はマグネシア−カーボン質不定形耐火物の施工であり、マグネシア−カーボ質れんがの内張り壁面に投射あるいは吹付けにて施工した。
不定形耐火物の付着性は、垂直壁面への付着率を求めた。施工性は、主に流動性が影響する配管抵抗性によって生じる施工性の程度を測定した。例えば配管抵抗性が大きいものは吐出時に脈動・息継ぎ現象あるいはノズル詰まりを生じ、施工性が低下する。◎…最良、○…良い、△…やや悪い、×…悪い４段階で評価した。
施工体の緻密性の試験方法は、施工体から試片を切り出し、かさ比重を測定した。かさ比重が大きいほど緻密性が高い。
耐スポーリング性は、施工体から試片を切り出し、１５００℃加熱と空冷とを繰り返し、亀裂発生の程度を目視によって、１〜５の五段階で評価し、数値が大きいほど耐スポーリング性に優れていることを示す。
【表１】

【表２】

【表３】

表１と表３に示す本発明の実施例の試験結果から、本発明によって少ない施工水分量においても優れた施工性が得られることが判る。とくに、仮焼アルミナあるいは揮発シリカを添加した不定形耐火物の使用によって、付着性、施工性、施工体組織の緻密性、耐食性はさらに優れたものとなる。耐火粗大粒子あるいは金属ファイバーを添加した実施例４〜７に示す不定形耐火物においても施工性に問題がなく、耐火粗大粒子あるいは金属ファイバーがもつ特性によって、施工体の耐スポーリング性がさらに向上した。
これに対し、吹付け施工した比較例１〜４と比較例６のうち、比較例１は付着率が比較的高いものの、施工性、緻密性に劣り、結局は耐食性に大きく劣るものであった。
比較例３および比較例６は、揮発シリカ、仮焼アルミナともに含まない不定形耐火物を使用したものであるが、施工性確保のために添加水分が多いものとなった。その結果、施工体組織の緻密性が低下し、耐食性も大巾に低下している。
比較例２および耐火粗大粒子を添加した比較例４はスムーズな吐出が行なわれず、施工性の低下が特に著しい。遠心投射による施工ではあるが、急結剤を添加しない比較例５は付着性の低下が著しい。
なお、比較例２、比較例４、比較例５の施工方法は試験片の確保が容易でないことから、施工体組織の緻密性、耐スポーリング性および耐食性の試験は行わなかった。
産業上の利用可能性
本発明による施工は、高炉、高炉樋、転炉、取鍋、タンデイシュ、脱ガス処理炉、混銑車、混銑炉、均熱炉、加熱炉、焼成炉、焼却炉、溶融炉等の溶融金属容器、溶融金属処理装置、高温炉の内張りあるいはその補修に適用できる。また、炉壁の熱間補修のように高温状態の壁面に対しても行うことができる。
本発明によって不定形耐火物の施工性が改善され、得られた施工体も優れた特性を有することになり、さらには、施工工数および不定形耐火物使用量の低減によって、各種の工業炉設備の稼動率向上に大きく貢献する。
【図面の簡単な説明】
図１は本発明の施工方法の説明図である。
図２は本発明で使用する施工装置例の拡大縦断面図である。
図３は図２のＡ−Ａ線断面図である。
図４は本発明で使用する他の施工装置の拡大縦断面図である。
図５は図４のインペラー部のＢ−Ｂ線断面図である。
図６は従来の吹付け施工方法の説明図である。Technical field
The present invention relates to a method for applying an amorphous refractory to a molten metal container, a molten metal processing apparatus or a high temperature furnace, and an amorphous refractory used for the method.
Background art
Conventionally, spray construction using an amorphous refractory has been performed as a lining for molten metal containers, molten metal processing apparatuses, high-temperature furnaces, etc., or repairing means thereof. As shown in the explanatory diagram of FIG. 6, the method is to transfer an indeterminate refractory to which construction water has been added and kneaded in advance, from the pressure pump 34 to the nozzle 36 via the pressure feed pipe 35, and from the rapid setting agent tank 37. The binder is added into the nozzle 36 with the compressed air of the air compressor 38 and sprayed. This construction method is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open Nos. 10-182246 and 10-95678.
In this construction method, by spraying a pre-mixed amorphous refractory, less dust is generated compared to the dry-type spraying method in which construction moisture is added in the nozzle, and labor can be saved. There are effects such as obtaining a body.
However, in this spraying construction, the amorphous refractory is transferred from the hopper to the nozzle through the pressure feed pipe, so that the amorphous refractory requires a large amount of moisture to obtain a stable pumpability. And in connection with it, the construction body structure | tissue of an amorphous refractory becomes porous, and there exists a fault which intensity | strength and corrosion resistance fall.
Moreover, since this spraying construction blows off irregular refractories with high-pressure compressed air, there are many rebound losses. Dust prevention is better than dry spraying, but it is not enough. In addition, since the construction is performed by blowing high-pressure compressed air, the construction body also has a drawback that densification is hindered by air entrainment.
In this spray construction, it is conceivable to increase the pumping speed of the irregular refractory in order to improve the construction efficiency. However, the piping resistance in the pumping pipe increases in proportion to the pumping speed. In order to counter this pipe resistance, it is necessary to reinforce the pressure feed pipe, increase the capacity of the pressure feed pump, or increase the inner diameter of the pressure feed pipe. In either case, the overall size of the apparatus is increased, which is not preferable.
In addition, it is known to add a refractory ultrafine powder to an irregular refractory material in spray construction. These refractory ultrafine powders give fluidity during construction to the irregular refractory. The fluidity of the construction body is refined by the water reduction effect by reducing the amount of construction water added, and the hot strength necessary for the structure of the refractory construction body and the corrosion resistance against molten metal are improved. Moreover, it is effective in the adhesion and adhesiveness required for spray construction.
As the refractory ultrafine powder used here, volatile silica or calcined alumina is known. Volatile silica or calcined alumina is readily available as ultrafine powder and exhibits an excellent water reducing effect. However, volatile silica or calcined alumina is chemically active and has a high reactivity with the quick-setting agent. The viscosity of the object suddenly increases at the nozzle portion where the setting agent is added. And this causes the pulsation and breathing phenomenon at the time of discharge from the nozzle, which causes a reduction in construction efficiency and a construction body defect.
In this spraying construction, by adding refractory coarse particles having a particle diameter exceeding 10 mm or metal fibers having a length of about 5 to 50 mm to the irregular refractory, the strength of the construction body is imparted with heat and crack prevention. It is also known to be effective. However, the addition of the quick setting agent increases the viscosity of the amorphous refractory, causing a breathing phenomenon in which the added refractory coarse particles, metal fibers, or refractory coarse particles and metal fibers approach each other, resulting in nozzle clogging. There is a drawback that it is easy to occur and the workability is remarkably lowered. In addition, for irregular refractories containing refractory fine powder to improve fluidity, when this refractory coarse particle or metal fiber is combined, the increase in viscosity after addition of the quick setting agent is particularly remarkable, It becomes practically difficult.
Japanese Patent Publication No. 50-39403 proposes a method of performing centrifugal projection with a horizontally rotating impeller as a construction method for an irregular refractory. However, this method is significantly inferior to the above-mentioned spraying construction in terms of the adhesion and corrosion resistance of the construction body, and has not yet spread.
Disclosure of the invention
An object of the present invention is to provide a construction method that is further superior to conventional spraying methods in terms of workability, construction body life, and the like of an irregular refractory, and an irregular refractory used therein.
The present invention is a method for constructing an amorphous refractory for a molten metal container, a molten metal processing apparatus or a high-temperature furnace, wherein an amorphous refractory previously kneaded by adding construction moisture and stored in a hopper is added with a quick setting agent. However, it is sent out below the hopper, and then centrifugally projected.
In the construction method of the present invention, the supply of the irregular refractory to the discharge part is performed by sending the hopper downward, so that a long and narrow inner diameter pressure feeding tube used in the conventional conventional spraying method is used. Since it does not exist, there is no problem of piping resistance. As a result, since the amorphous refractory only needs to be provided with a slight fluidity, it is possible to significantly reduce moisture for construction. Moreover, compressed air is not required for centrifugal projection, and the construction body can be further densified by the absence of air entrainment.
Centrifugal projection in the present invention can be performed with a certain angular width in the circumferential direction. Projecting with a certain angular width facilitates local construction. In addition, for example, when the inner diameter of the molten metal container to be constructed is extremely large, the projection distance becomes long, resulting in a decrease in the adhesion of the irregular refractory, and it becomes difficult to accurately project to the construction part, This problem is solved by bringing the construction device closer to the container wall surface and projecting it with a certain angular width.
In the present invention, the quick setting agent is added as necessary. When added, air may be used as a carrier for the quick setting agent. However, in this case, the pressure and the flow rate of the air in the conventional blowing method are sufficient as compared with the high-pressure compressed air necessary for blowing off the irregular refractory from the spray nozzle. Therefore, there is no problem of air entrainment in the construction body.
Also in the present invention, when the applied amorphous refractory includes a refractory ultrafine powder such as volatile silica or calcined alumina, the increase in the viscosity of the amorphous refractory due to the addition of the rapid setting agent is particularly remarkable. However, the present invention is a construction by centrifugal projection, and the discharge to the discharge part of the irregular refractory is sent downward from the hopper, so that the discharge is caused by nozzle clogging or pipe resistance seen in the conventional spraying method. There is no occurrence of pulsation or breathing phenomenon, and excellent workability is obtained. As a result, when an amorphous refractory containing volatile silica or calcined alumina is used as the refractory ultrafine powder in the present invention, the strength and corrosion resistance of the construction body are improved due to the water reducing effect of volatile silica or calcined alumina. The effect of adhesiveness and adhesiveness due to chemical activity can be sufficiently exhibited.
In addition, in the present invention, since there are no nozzles and pressure feeding pipes, problems due to nozzle blockage or pipe resistance seen with conventional spraying methods can be obtained even when using irregular refractories with coarse refractory particles or metal fibers added. Is resolved. As a result, even when using irregular refractories containing refractory coarse particles or metal fibers together with refractory fine powder, it can be constructed without any problems even under a particularly significant increase in viscosity due to the reaction between the refractory fine powder and the quick setting agent, The effect of preventing cracking and imparting strength of the construction body due to the addition of coarse refractory particles or metal fibers is exhibited.
Furthermore, when it contains refractory ultrafine powder such as volatile silica or calcined alumina, it may have a small specific gravity, so in spraying construction, it is easy to separate from other aggregates after being discharged from the spray nozzle. This will cause uneven construction. Refractory coarse particles and metal fibers are easily segregated in the refractory structure due to the difference in shape from other aggregates. On the other hand, since the present invention that is centrifugally projected is not blown away by high-pressure compressed air as in the case of spraying construction, separation, segregation of ultrafine powder, refractory coarse particles or metal fibers is prevented during construction, The adhesion of the refractory is further improved, the structure of the obtained construction body is made uniform, and the corrosion resistance and spalling resistance are improved.
Next, an amorphous refractory material that can be suitably used in carrying out the construction method of the present invention will be described.
The refractory aggregate of the amorphous refractory used in the present invention includes sintered alumina, electrofused alumina, bauxite, porphyry shale, mullite, silica, chamotte, andalusite, wax, silicon carbide, fused silica, magnesia, Magnesia-Calcia, Al ₂ O ₃ -At least one selected from MgO-based spinel, chromium ore, sillimanite, and the like. Also, any combination of one or more selected from zirconia, carbon, clay, light-burned magnesia, pitch, meso-food pitch, infusible pitch, silicon nitride, aluminum nitride, boron carbide, zirconium boride, chromium oxide, etc. Can do.
The amorphous refractory used in the present invention uses refractory ultrafine powder as part of its refractory aggregate. The preferred particle size of the refractory ultrafine powder is an average of 10 μm or less as measured by a particle size distribution measuring device by laser diffraction.
Further, as the refractory ultrafine powder, volatile silica and / or calcined alumina excellent in imparting adhesion, adhesion, strength and corrosion resistance of the amorphous refractory is preferable.
Volatile silica is also called silica flour, silica fume, or microsilica. It is a non-crystalline silica ultrafine powder produced by oxidizing the SiO gas generated during the production of silicon, ferrosilicon or zirconia in the air. is there. Spherical particles having an average of about 0.2 to 0.5 μm, and the actual usage is secondary particles in which the submicron particles are aggregated. Its quality is SiO ₂ Purity 90% by mass or more, specific surface area 5-40m ² / G is preferred.
The calcined alumina is obtained by firing aluminum hydroxide obtained by the Bayer method. The firing temperature is generally about 1000 to 1300 ° C., and the firing temperature of the refractory raw material is a treatment at a relatively low temperature, and is also referred to as light-fired alumina. α-Al ₂ O ₃ Is the main component, Al ₂ O ₃ The purity is generally 99% by mass or more. It is preferable to use one obtained as an ultrafine powder having an average particle size of 10 μm or less. This is different from sintered alumina obtained by calcining alumina as a raw material and firing at a high temperature of 1600 ° C. or higher.
The ratio of the refractory ultrafine powder in the refractory aggregate is preferably 1 to 30% by mass, and more preferably 3 to 25% by mass. If the amount is too small, the water-reducing effect cannot be fully exhibited. When the amount is too large, cracking due to sintering shrinkage caused by oversintering and a tendency to decrease corrosion resistance are observed.
The dispersant is also called a peptizer because of its function. Provides fluidity to amorphous refractories and has a water-reducing effect. The specific kind of the dispersant is not specified in any way, for example, inorganic salts such as sodium tripolyphosphate, sodium hexametaphosphate, sodium ultrapolyphosphate, sodium acid hexametaphosphate, sodium borate, sodium carbonate, polymetaphosphate, Examples thereof include sodium citrate, sodium tartrate, sodium polyacrylate, sodium sulfonate, polycarboxylate, carboxyl group-containing polyether, β-naphthalenesulfonate, naphthalene sulfonate, and the like. A preferable addition amount is in a range of 0.005 to 1% by mass with respect to 100% by mass of the refractory aggregate.
As the binder, for example, alumina cement, magnesia cement, sodium phosphate, sodium silicate or the like is used. The addition ratio is preferably adjusted in the range of 1 to 15% by mass with respect to 100% by mass of the refractory aggregate depending on the kind of the binder. This binder is not necessarily required when sufficient coagulation action can be obtained by the type and amount of the rapid setting agent and fire-resistant ultrafine powder.
Addition of coarse refractory particles or metal fibers to an amorphous refractory is effective in preventing cracks and improving strength and corrosion resistance. The maximum particle diameter of the refractory aggregate in the irregular refractory is usually 3 to 8 mm, but the coarse refractory particle has a larger particle diameter than this refractory aggregate, for example, 10 to 50 mm. As the material for the refractory coarse particles, it is possible to use fused alumina, sintered alumina, fused spinel, sintered spinel, silicon carbide, or refractory waste materials mainly composed of these. The addition amount is 50% by mass or less, preferably 1 to 40% by mass with respect to 100% by mass of the refractory aggregate. If it is too much, the adhesiveness is lowered.
The material of the metal fiber added to the amorphous refractory is steel, iron, stainless steel or the like. Of these, stainless steel having excellent heat resistance is preferable. From the balance between the diameter and the length, for example, when the diameter is 0.1 to 2 mm, the length is preferably 5 to 50 mm. The cross-sectional shape may be any shape such as a circle or a polygon. Moreover, the addition amount shall be 10 mass% or less with respect to 100 mass% of refractory aggregates, More preferably, it is 0.1-7 mass%. If it is too much, the corrosion resistance is lowered.
Additives other than those described above to the amorphous refractory of the present invention include organic fiber, ceramic fiber, thickener, clay, CMC, bentonite, metal powder, lightweight material, curing accelerator, curing delay, if necessary. Agents, aluminum lactate, aluminum glycolate, aluminum glycolate, silica sol, alumina sol and the like can be used alone or in combination.
The amorphous refractory used in the present invention is kneaded with a mixer or the like with construction water added in advance during construction. In this kneading, the non-standard refractory is measured by a method according to JIS A1101 (Japanese Industrial Standards: concrete slump test method) with a working moisture content of 3 to 10% by mass with respect to the dry refractory non-standard refractory. It is preferable to adjust the slump value so that it is 20 cm or less, for example. The amorphous refractory after kneading is not smoothly delivered to the lower side of the hopper due to a decrease in fluidity and plasticity when the amount of construction water is less than this. If the amount of construction water is large, the strength and corrosion resistance of the amorphous refractory after construction will be insufficient. If the slump value exceeds 20 cm, the irregular refractory material tends to flow out of the hopper and the adjustment of the delivery amount becomes difficult. In addition, the adhesion and filling properties of the amorphous refractory are also decreasing. A more preferable slump value is 5 to 15 cm.
As the quick setting agent, either liquid or powder can be used. The addition ratio is preferably 0.2 to 5% by mass in terms of solid content with respect to 100% by mass of the refractory aggregate of the amorphous refractory, from the viewpoint of adhesion and adhesive strength of the amorphous refractory. Examples of the liquid setting agent include aqueous solutions of sodium aluminate, potassium aluminate, sodium silicate, potassium silicate, sodium phosphate, and the like. These liquid quick setting agents may be combined with a cationic or anionic flocculant if necessary. Examples of the powdery quick setting agent include sodium aluminate, potassium aluminate, sodium silicate, sodium phosphate, sodium carbonate, calcium chloride, calcium hydroxide, calcium oxide, calcium aluminate, magnesium hydroxide, Portland cement, For example, sulfated clay.
You may add these quick setting agents in the state mixed with fireproof fine powder. For example, refractory fine powders such as alumina may be mixed within a range of, for example, 50% by mass or less with respect to 100% by mass of the quick setting agent in terms of solid content.
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, as an example suitable for the implementation of the present invention, a ladle repair will be described as an example.
1 and 2, a construction apparatus 1 includes a hopper 3 that stores a preliminarily kneaded amorphous refractory 2, a screw feeder 4 that cuts out the amorphous refractory 2 in the hopper 3, and an irregular refractory refractory 2. A quick-setting agent supply device 7 for adding a quick-setting agent to the object 2, a stirring bowl 11a for stirring the quick-setting agent and the amorphous refractory, and a horizontal rotation impeller for projecting the amorphous refractory 2 in a horizontal direction 6 is provided. The top plate of the hopper 3 is provided with an opening / closing plate 19 serving as an inlet for the irregular refractory 2. The hopper 3 has a taper of a lower throttle, and a vibration motor 8 is provided at the taper portion. The vibration motor 8 promotes the feeding of the irregular refractory in the hopper 3.
The axis of the screw feeder 4 is concentric with the dropping cylinder 5, and the upper end of the shaft is supported by a bearing provided on the top plate of the hopper 3, and is driven by a drive motor 9 installed on the top plate. The screw feeder 4 also has a role of preventing the amorphous refractory 2 from flowing down from the hopper 3 during construction suspension.
Furthermore, the lower end has a dropping cylinder 5, and an impeller 6 is provided at the lower end of the dropping cylinder 5 of the hopper 3. The impeller 6 is rotated by a drive motor 21 mounted on a base 20 fixed to the dropping cylinder 5. A cylinder shaft 22 is provided on the outer periphery of the dropping cylinder 5, and the impeller 6 is rotatably attached via a bearing 23.
The impeller 6 includes an upper plate 24, a lower plate 25 facing the upper plate 24, and radial blades 26 connecting the upper plate 24 and the lower plate 25 as shown in FIG. The rotary support 30 is fixed to the lower plate 25. The amorphous refractory 2 is applied with centrifugal force by the blades 26 of the impeller 6 and is projected radially around the rotation shaft 10. For example, the number of blades 26 is preferably about 3 to 10 in the circumferential direction. In this example, eight are provided.
Although one drive motor 21 for rotating the impeller 6 is provided here, it may be provided on the left and right in order to maintain the left and right weight balance. A driving rotary body such as a pulley 27 is fixed to the output shaft of the driving motor 21, and is in communication with the cylindrical shaft 22 by a V-belt 28.
The drive motor 21 is preferably an inverter type and is capable of reverse rotation. Further, these impeller rotary drive devices are preferably reinforced with

frames

29 and 43.
A plurality of flat or rod-like stirring rods 11a are provided at appropriate intervals in the vertical direction on the rotary column 30 that is erected and fixed to the impeller 6. As a result, the stirring bowl 11a also rotates as the impeller 6 rotates. These stirrers 11a are preferably positioned in the dropping cylinder 5 in order to make the stirring action of the quick setting agent and the amorphous refractory more effective. Instead of the rotary support 30, the rotating shaft 10 of the screw feeder 4 may be further extended downward, and a stirring bowl 11 a that rotates by the rotational driving of the rotating shaft 10 may be provided.
In the case where the screw feeder 4 is sufficient to stir the quick setting agent and the irregular refractory, the stirrer 11a is not necessarily required. Further, it is preferable to provide a stirring bar 11b on the rotary shaft 10 in the hopper to prevent filling and solidification of the amorphous refractory in the hopper. The screw feeder 4 is rotationally driven by a drive motor 9 placed on the hopper 3.
The quick setting agent supply device 7 includes a supply pipe 14 that covers the pores 12 formed in the dropping cylinder 5 with a sheath 13 and communicates with the sheath. Although not shown, the proximal end of the supply pipe 14 is connected to a pumping device for quick setting agent. The quick setting agent supply device 7 is not limited to the one shown in the figure, and any function that adds the quick setting agent to the amorphous refractory at or near the dropping cylinder 5 is sufficient.
When projecting the irregular refractory, first, the construction device 1 in which the irregular refractory 2 kneaded in advance is housed in the hopper 3 is suspended in the molten metal container 17 via a suspension cable 16 by a crane. Next, the screw feeder 4 and the stirrer 11a are driven to rotate, and at the same time, a rapid setting agent is supplied to the irregular refractory in the dropping cylinder 5. Thereby, the amorphous refractory 2 is sent out downward from the dropping cylinder 5 while the quick setting agent is added, and at the same time, is sufficiently mixed by the stirring rod 11a. Next, the amorphous refractory 2 is introduced into the central portion of the impeller 6 that rotates at high speed, and is projected onto the inner wall of the molten metal container by centrifugal projection by the operation of the blades 26. By moving the construction apparatus 1 up and down, left and right in the molten metal container, the unshaped refractory 2 is projected onto the entire inner wall or a required position.
The screw feeder, the addition of the quick setting agent, and the operation of the impeller are performed by operating the operation panel 15 from the outside of the molten metal container, for example. As for the vertical movement of the construction apparatus 1, it is not necessary to operate a heavy machine such as a crane if the electric chain block 18 is interposed in the middle of the suspension cable 16, and vertical movement control can be performed easily and accurately.
FIG. 4 and FIG. 5 show another example of a construction apparatus for carrying out the method of the present invention, which is for projecting an irregular refractory with a certain angular width in the circumferential direction. Since the entire mechanism such as rapid-setting agent supply and impeller rotation drive is the same as the apparatus shown in FIGS. In addition, parts that are the same as those shown in FIGS. 1 to 3 are indicated by the same reference numerals.
In this example, an endless flat belt 39 is wound around the outer periphery of the blade 26 and the impeller 6. The winding of the flat belt 39 around the impeller 6 is reversed at one end of the impeller 6, and an open portion where the flat belt 39 is not wound is provided in the impeller 6. The flat belt is guided by a pulley 41, and the pulley 41 is pivotally attached to a horizontal support base 40 above the impeller 6. Since the flat belt 39 is wound around the impeller 6, the driving force of the impeller 6 is transmitted and rotates in synchronization with the impeller 6. Therefore, the rotation of the flat belt 39 is synchronized with the impeller.
The indefinite refractory 2 sent out from the dropping cylinder 5 is dispersed in all directions by the blades 26 of the impeller 6, but when the construction apparatus reaches the outer periphery of the impeller 6, the flat belt 39 prevents the dispersion, and then this flat belt Move on 39. Then, when the indefinite refractory 2 reaches a place where the flat belt 39 is not wound around the outer periphery of the impeller 6, it is released from the restraint from the flat belt 39 and is projected to the outside. Thereby, it is possible to project with a certain angular width in one direction. In the figure, projection in the right direction is shown.
An orientation guide body 44 is provided in an open portion of the impeller 6 where the flat belt 39 is not wound. The orientation guide body 44 is fixed to the horizontal support base 40 at the top. By this orientation guide body 44, the projection angle of the irregular refractory 2 can be further narrowed down.
Tables 1 to 3 show the construction conditions of the examples of the present invention and the comparative examples, and the test results. The object of construction is a molten metal container with a bottom diameter of 3.0m, a top diameter of 3.5m, and a height of 3.0m, lined with refractory, using 500kg of irregular refractory, and about 80mm thick construction body. Attempted formation.
Examples 1 to 13 are constructions using the impeller-type construction apparatus shown in FIGS. The amorphous refractory previously kneaded after adding construction water was put into a hopper and subjected to centrifugal projection while adding a quick setting agent. Construction conditions are: discharge speed: 6m ³ / Hour, impeller diameter: 500 mm, rotation speed: about 800 rpm. In Comparative Example 5, an amorphous refractory was applied by centrifugal projection without adding a quick setting agent. Other conditions were the same as in Example 1 described above.
In Comparative Examples 1 to 4 and Comparative Example 6, the irregular refractories shown in the table were sprayed using a spraying device corresponding to FIG. The amorphous refractory shown in the table was added with construction moisture and kneaded, and then sent to the nozzle with a pressure pump, and sprayed with the high-pressure air in the nozzle while adding a quick setting agent. Construction conditions are discharge speed: 2m ³ / Hour.
In the composition of the amorphous refractory used in each example, the average particle diameters of volatile silica and calcined alumina were determined by a laser diffraction method. The particle diameters of other refractory aggregates are obtained by measurement according to JIS sieve openings. The slump value was measured according to JIS A1101 for the kneaded material to which construction moisture was added.
Tables 1 and 2 show the construction of the alumina-magnesia amorphous refractory, which was applied to the inner wall surface made of alumina-magnesia amorphous refractory by projection or spraying. Table 3 shows the construction of the magnesia-carbonaceous amorphous refractory, which was constructed by projecting or spraying on the inner wall surface of the magnesia-carbonaceous brick.
For the adhesion of the amorphous refractory, the adhesion rate to the vertical wall surface was determined. The workability was determined by measuring the degree of workability caused mainly by pipe resistance that is influenced by fluidity. For example, if the pipe resistance is large, pulsation / breathing phenomenon or nozzle clogging occurs at the time of discharge, and workability deteriorates. ◎ ... Best, ○ ... Good, △ ... Slightly bad, × ... Poor 4 grades.
The test method of the compactness of a construction body cut out the test piece from the construction body, and measured bulk specific gravity. The greater the bulk specific gravity, the higher the density.
The spalling resistance is obtained by cutting a specimen from a construction body, repeating 1500 ° C. heating and air cooling, and visually evaluating the degree of cracking in five stages of 1 to 5, and the larger the value, the greater the spalling resistance. It shows that it is excellent.
[Table 1]

[Table 2]

[Table 3]

From the test results of the examples of the present invention shown in Tables 1 and 3, it can be seen that the present invention provides excellent workability even with a small amount of construction water. In particular, the use of an amorphous refractory to which calcined alumina or volatile silica is added improves the adhesion, workability, denseness of the construction body structure, and corrosion resistance. There is no problem in workability even in the irregular refractories shown in Examples 4 to 7 to which refractory coarse particles or metal fibers are added, and the spalling resistance of the construction body is further improved by the characteristics of the refractory coarse particles or metal fibers. did.
In contrast, among Comparative Examples 1 to 4 and Comparative Example 6 that were sprayed, Comparative Example 1 had a relatively high adhesion rate, but was inferior in workability and denseness, and eventually inferior in corrosion resistance. .
Comparative Example 3 and Comparative Example 6 use an amorphous refractory that does not contain both volatile silica and calcined alumina. However, a large amount of moisture was added to ensure workability. As a result, the compactness of the construction body structure is lowered, and the corrosion resistance is greatly reduced.
In Comparative Example 2 and Comparative Example 4 to which coarse refractory particles are added, smooth discharge is not performed, and the workability is particularly deteriorated. Although it is construction by centrifugal projection, Comparative Example 5 in which no quick setting agent is added has a remarkable decrease in adhesion.
In addition, since the construction methods of Comparative Example 2, Comparative Example 4, and Comparative Example 5 were not easy to secure a test piece, tests on the denseness, spalling resistance, and corrosion resistance of the construction body structure were not performed.
Industrial applicability
Construction according to the present invention is applied to molten metal containers such as blast furnaces, blast furnace furnaces, converters, ladle, tundish, degassing furnaces, kneading cars, kneading furnaces, soaking furnaces, heating furnaces, firing furnaces, incinerators, melting furnaces, etc. It can be applied to molten metal processing equipment, high temperature furnace lining or repair. It can also be performed on high temperature wall surfaces such as hot repair of furnace walls.
According to the present invention, the workability of the amorphous refractory is improved, and the obtained construction body also has excellent characteristics. Furthermore, various industrial furnace facilities are provided by reducing the number of construction steps and the amount of use of the irregular refractory. Contributes greatly to improving the operating rate of
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of the construction method of the present invention.
FIG. 2 is an enlarged longitudinal sectional view of an example of a construction apparatus used in the present invention.
3 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG.
FIG. 4 is an enlarged longitudinal sectional view of another construction apparatus used in the present invention.
5 is a cross-sectional view of the impeller portion of FIG. 4 taken along the line BB.
FIG. 6 is an explanatory view of a conventional spray construction method.

Claims

A method for constructing an amorphous refractory for a molten metal container, a molten metal processing apparatus or a high temperature furnace,
A method for constructing an irregular refractory material in which construction moisture is added and kneaded in advance and stored in the hopper, sent to the lower side of the hopper while adding a quick setting agent, and then centrifugally projected.

The construction method of the irregular refractory according to claim 1, wherein the centrifugal projection is performed with a constant angular width in the circumferential direction.

The amorphous refractory is an amorphous refractory in which a refractory aggregate containing 1 to 30% by mass of a refractory ultrafine powder composed of volatile silica and / or calcined alumina and a dispersing agent is further blended. Construction method for non-standard refractories.

The construction method of the amorphous refractory according to any one of claims 1 to 3, wherein the amorphous refractory is further blended with 50 mass% or less of refractory coarse particles with respect to 100 mass% of the refractory aggregate.

The construction method of the amorphous refractory according to any one of claims 1 to 4, wherein the amorphous refractory is further mixed with 10% by mass or less of metal fiber with respect to 100% by mass of the refractory aggregate.

In the measuring method based on the standard of JIS A1101, the construction moisture content of the amorphous refractory to which construction moisture is added and kneaded in advance is 3 to 10 mass% in proportion to 100 mass% of the amorphous refractory in a dry powder state. It is 20 cm or less, The construction method of the amorphous refractory according to claim 1-5.

In the construction of amorphous refractories for molten metal containers, molten metal processing equipment or high-temperature furnaces, the amorphous refractories previously added and kneaded and stored in the hopper are sent to the bottom of the hopper while adding a quick setting agent. Then, the amorphous refractory used for the construction of the amorphous refractory to be subjected to centrifugal projection, containing 1-30% by mass of refractory ultrafine powder made of volatile silica and / or calcined alumina, and a refractory aggregate and a dispersing agent An unshaped refractory blended with

The amorphous refractory according to claim 7, wherein 50 mass% or less of refractory coarse particles is blended with 100 mass% of the refractory aggregate.

The amorphous refractory according to claim 7 or 8, wherein 10 mass% or less of a metal fiber is blended with respect to 100 mass% of the refractory aggregate.

The amorphous refractory to which construction moisture is added and kneaded in advance is 3 to 10% by mass with respect to 100% by mass of amorphous refractory in the dry powder state, and the slump value is 20 cm in the measurement method according to the standard of JIS A1101. The amorphous refractory according to any one of claims 7 to 9, which is as follows.