JPH0450179A - 真空脱ガス装置スノーケルの熱間補修方法 - 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、真空脱ガス装置スノーケル部の熱間補修に使
用する補修材とその使用方法に関する。

［従来の技術〕 溶鋼精錬に使用されるＤＨ方式、ＲＨ方式などの真空脱
ガス装置には、溶鋼を真空槽に対して吸上げまたは排出
するスノーケルが設けられている。

このスノーケルは溶鋼の流通によって内周面の溶損が著
しい。そこで、例えば特開昭６１−１１７２１０号公報
に見られるように使用直後のスノーケルに中子を挿入し
、中子とスノーケルとの間に補修材を投入することによ
り、スノーケルを熱間補修することが行われている。

従来、この補修に使用されている水練り状の補修材は、
水分の沸騰・蒸発によって補修組織の気孔率が高くなり
、しかも付着性に劣る欠点がある。

最近、ピッチを結合剤とした非水系補修材が提案されて
いる。例えば特開昭６２−１２０４１９号公報に見られ
るとおりである。この非水系補修材は水を挿加していな
いことで、水練り状の補修材がもつ上記の問題を一挙に
解決する。また、ピッチの炭化によって、補修組織が耐
スポーリング性および耐食性に優れた炭素結合となる効
果を持つ。

〔発明が解決しようとする課題〕

非水系補修材は炉熱による結合剤の溶融で流動化し、充
填される。しかし、中子を用いたスノーケルの補修は被
補修部分が高さ方向に著しく長いために、補修材の流動
時に耐火骨材が沈降し、補修組織のうち上方部分がポー
ラス化し、耐食性の低下を招くという問題があった。真
空脱ガス装置の機能面から、スノーケルの上方部分は特
に重要であり、この部分の耐食性の低下により、充分な
補修効果が得られなかった。

このような問題はスノーケル補修特有のものである。例
えば転炉の炉底の場合のように水平面に対する補修では
、補修材が流動による広がりで高さ方向の厚みが小さい
ために問題とならない。

本発明は、スノーケルの補修において上記問題のない非
水系補修材と、この補修材の好ましい使用方法とを提供
することを目的としている。

〔課題を解決するための手段〕 本発明の補修材は、耐火性骨材１００ｗｔ％に対し、ピ
ッチ５〜２７ｗｔ％および融点４０〜５８℃の熱可塑性
フェノール樹脂１〜１０ｖｔ％を配合すると共に、前記
のピッチと熱可塑性フェノール樹脂との合量が８〜３０
ｗｔ％であることを特徴とする真空脱ガス装置スノーケ
ル部の熱間補修材である。また、スノーケルに、その下
方から中子を挿入し、スノーケルの内周面と中子との間
に請求項１記載の補修材を投入した後、さらにその上に
耐火性骨材を投入する、真空脱ガス炉スノーケルの補修
方法の発明である。

補修材の耐火性骨材の沈降原因は、補修材の流動性が大
きいことに加え、流動時間が長いためと思われる。本発
明の補修材は、ピッチを結合剤とした非水系補修材に対
し、特定の融点を有する熱可塑性フェノール樹脂を配合
して適度の流動性状を付与し、耐火性骨材の沈降を抑制
したことで従来材質の問題を解決したものである。

第１図は、下記の配合組成の補修材において熱可塑性フ
ェノール樹脂の融点と、補修材の流動性をグラフで示し
たものである。なお、この流動性は後述の実施例と同様
にして測定し、融点４８℃の熱可塑性フェノール樹脂を
使用した場合の流動性を１００にした指数で表した。

マグネシアクリンカ−３〜ＩＲＩＩＩ　　　　　　　５
５ｗｔ％１１メ下　　　　　　２５〃 ０．０７４−又下　　　　２０〃 ピッチ（融点８２℃）　　３〜０．５＋ａｍ　　　外掛
け１５ｗｔ％熱可塑性フェノール樹脂　２〜０．５Ｍ　
　外掛け３〃適正な粘性の維持は、耐火性骨材の沈降防
止に効果があるが、同図から、熱可塑性フェノール樹脂
の融点が低いほど補修材の流動性が大きくなることがわ
かる。

第２図は、上記の配合組成の補修材において、熱可塑性
フェノール樹脂（融点５２℃）の添加量と補修材の充填
性との関係を示したグラフである。

この充填性は、後述の実施例と同様にして測定した。融
点の低い熱可塑性フェノール樹脂の使用は耐火性骨材の
沈降防止に効果があるが、添加量が多くなると流動時間
が短くなり過ぎて充填されないまま硬化し、同グラフの
とおり、充填性に劣る。

本発明の補修材に使用する熱可塑性フェノール樹脂は、
融点が４０℃未満では補修材の保管時あるいは搬送時に
外気温度によって溶融することが懸念され、使用できな
い。融点が５８℃を超えると補修材の流動時間が短く、
充填性に劣る。また、耐火性骨材１００ｗｔ％に対する
割合は、１ｗｔ％未満では補修材の流動性が小さいため
に耐火性骨材の沈降抑制の効果が得られない。１０ｗｔ
％を超えると補修材の流動性が小さくなり過ぎて、充填
性に劣る。

ピッチは固定炭素量が多く、補修材を強固な炭素結合組
織にする効果がある。５ｗｔ％未満では結合剤全体とし
て固定炭素量が少なくなり、補修材の耐食性が劣る。２
７ｗｔ％を超えると補修材の流動特性が大きくなり、耐
火性骨材の沈降抑制の効果が損なわれる。その融点は特
に限定されるものではなく、例えば融点５０〜１３０℃
のものが使用できる。

以上の熱可塑性フェノール樹脂とピッチは、含量で８〜
３０％ｉｔ％とする。８ｗｔ％未満では結合剤としての
効果がない。３０ｗｔ％を超えると補修組織の気孔率が
大きくなって、耐食性に劣る。また、熱可塑性フェノー
ル樹脂およびピッチの粒径は５〜０．１ｍｍが好ましい
。

耐火性骨材の種類は特に限定されるものではなく、例え
ばマグネシア、ドロマイト、石灰、スピネル、クロム鉱
、アルミナ、シリカ、アルミナ−シリカ、ジルコン、ジ
ルコニア、炭化珪素、あるいはこれらを骨材としたレン
ガ屑などから選ばれる一種または二種以上を主材とする
。必要により、さらに湿潤剤、分散剤、酸化防止剤、炭
素、石灰石、消石灰、金属粉、有機質ファイバー、金属
質ファイバー、無機質ファイバーなどから選ばれる一種
または二種以上を添加してもよい。

結合剤にピッチを使用した補修材の施工は、作業環境保
全のためにピッチからの発煙を排煙装置で吸引しながら
補修材を投入することが行なわれている。このため、耐
火性骨材のうち重量の軽い微粒が排煙装置に吸引され、
耐火性骨材の粒度構成のバランスが失われることがある
。

そこで、本発明の補修材は、造粒によって見かけ上の微
粉をなくシ、施工時における微粒の吸引を防止してもよ
い。この造粒は、例えば配合物全体に非水系結合剤を適
当量添加し、加圧成形後、破砕によって微粒のない粒度
に造粒する。また、配合物全体に非水系結合剤を適量添
加し、転勤法などで造粒してもよい。

造粒された補修材は、中子とスノーケルとの間に投入後
は結合材の溶融で造粒状態が解かれ、充填される。この
造粒に使用する非水系結合剤は、ピッチ、フェノール樹
脂に限らず、フラン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹
脂、パラフィンなどを使用できる。

スノーケルに対する補修はスノーケルと中子との間に補
修材を投入するが１本発明の補修材を前記のように投入
した後、その上に耐火性骨材を追加投入すると、スノー
ケル上部の補修組織のポーラス化防止にさらに効果的で
ある。

補修材は流動化後、結合剤の揮発分の蒸発で流動時の粘
性が徐々に高くなる。このため、後から投入した耐火性
骨材はその沈降が抑制され、耐火性骨材が上下にぼぼ均
一に分散した補修組織が得られる。

以上のように補修材を投入し、補修材が完全に硬化した
後は中子は取り外すことなく補修を完了する。中子は真
空脱ガス装置の稼働と共に溶鋼の接触で溶失する。

〔実施例〕

以下に本発明の実施例とその比較例を示す。

第１表に各側で使用したフェノール樹脂およびピッチの
品質値を示す。第２表は各側の配合組成と試験結果であ
る。

第１表 Ｂは本発明で限定した範囲内のもの、Ｃは従来−射的に
使用されているもの。

試験方法は、次のとおりである。

粘　　性；−辺７０ｍｍの正方形に成形した補修材８０
０ｇを７００℃の電気炉に入れて加熱し、流動化によっ
て広がった底辺の 寸法を求め、比較例１の結果を１００ とした指数で示した。数値が大きい ほど粘性が低い。

塩基性耐火物を内張すした内径４００ｍｍ、高さ１００
０ｍｍの模擬スノーケルの内部をガスバーナーで加熱し
、内周面の温度が１０００℃に達したとき、外径３００
ｍｍの金属性中子を装入し、模擬スノーケルと中子との
間に補修材を投入した。流動時間、充填性および耐食性
は、この模擬スノーケルに対して補修したものを測定し
た。耐用性は、ＤＨ式真空脱ガス装置のスノーケルを補
修した実機試験である。

流動時間；補修材が流動性を帯びた時から硬化するまで
の時間を測定した。

充填性；模擬スノーケルの補修組織の上方と下方から試
片を切り出し、それぞれ 食 用 気孔率を測定した。

性；模擬スノーケルの高さ方向のほぼ中央の補修組織か
ら試片を切り出し、 回転侵食試験によって溶損寸法を測 定した。数値は比較例１の溶損寸法 を１００とした指数で表した。数値が 小さいものほど耐食性に優れている。

性：耐火性骨材を追加投入した場合としない場合とにつ
いて、スノーケルの 耐用チャージ数を求めた。

耐火性骨材の追加投入では、耐火 性骨材として粒径５ｍ１１１以下のマグネシアクリンカ
−１００ｋｇを投入した。

第２表の結果によれば、実施例１〜９はいずれも流動時
間が短く、しかも適度の流動特性を示すために充填性に
優れる。上下方向に対する充填性の差異も少ない、その
結果、耐食性および耐用性にも優れている。

これに対し比較例１は結合剤がピッチのみであり、耐火
性骨材の沈降で上部の充填性が低い、比較例２は熱可塑
性フェノール樹脂の割合が多く、流動時間が短すぎて全
体としての充填性に劣る。

比較例３は結合剤の割合が多く、耐火性骨材の割合が少
ないために充填性に劣る。比較例４は、融点が本発明で
限定したものより高い熱可塑性フェノール樹脂を使用し
たものであり、粘性も大きく、充填性に劣る。比較例５
は結合剤の割合が少なく、十分な流動性が得られないた
めに充填性に劣る。

また、耐火性骨材を追加投入したものは、追加投入しな
いものに比べて耐用性が向上した。補修後の補修材組織
を解体して観察したところ、耐火性骨材を追加投入した
ものは耐火性骨材の下部への偏在が少なく、耐火性骨材
が上下方向にほぼ均一に分散していることが確認された
。

〔発明の効果〕

本発明の補修材は、結合剤としてピッチと融点の低い熱
可塑性フェノール樹脂とを特定の割合で配合したことに
より、中子を使用したスノーケル部の熱間補修において
優れた充填性が得られ、従来材質で見られた補修材組織
のボーラスイビを防止できる。また、この補修材を使用
した補修方法において、耐火性骨材を追加投入すると、
補修材組織のポーラス化防止の効果はさらに顕著になる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は、熱可塑性フェノール樹脂の融点と補修材の流
動性をグラフで示したものである。 第２図は、熱可塑性フェノール樹脂の添加量と補修材の
充填性との関係を示したグラフである。 第１図 熱可塑性フェノール樹脂□に烹（’ｂ）懸回す１１人ノ
ール４１′を鴫の配名言５合（り［Ｉ林す、ｔヅ）手続
ネｍ−ｔＥ書 平成３年１月１７日

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）耐火性骨材１００ｗｔ％に対し、ピッチ５〜２７
   ｗｔ％および融点４０〜５８℃の熱可塑性フェノール樹
   脂１〜１０ｗｔ％を配合すると共に、前記のピッチと熱
   可塑性フェノール樹脂との合量が８〜３０ｗｔ％である
   、真空脱ガス装置スノーケル部用熱間補修材。
2. （２）スノーケルに、その下方から中子を挿入し、スノ
   ーケルの内周面と中子との間に請求項１記載の補修材を
   投入した後、さらにその上に耐火性骨材を投入する、真
   空脱ガス炉スノーケルの補修方法。