JPH07115955B2

JPH07115955B2 - 高炉出銑口閉塞材

Info

Publication number: JPH07115955B2
Application number: JP61297187A
Authority: JP
Inventors: 彬篠熊
Original assignee: 川崎炉材株式会社
Priority date: 1986-12-12
Filing date: 1986-12-12
Publication date: 1995-12-13
Anticipated expiration: 2010-12-13
Also published as: JPS63151690A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、高炉出銑口閉塞材に関する。

従来の技術とその問題点近年高炉の大型化、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、出銑後半の出滓量の増加によって
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、粘結剤の粘土が著
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
ち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）炭素原料60〜84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Al₂O₃−SiO₂系炭化骨材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。

炭素原料としては、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60〜84重量
％程度とするのがよい。60重量％未満では得られる閉塞
材の耐滓性が充分でなく、一方84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重量％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に特に限定されず、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、結合性呼び耐滓
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％程度とするのがよい。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−SiC）及びSiO₂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SiO₂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、閉塞材原料中の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系炭化骨材は、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−SiC及びSiO₂
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。Al₂O₃−SiO
₂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含量10〜20％程度、SiO₂含量75
〜85％程度のもの、Al₂O₃含量85〜95％程度、SiO₂含量
５〜10％程度のもの等を挙げることができる。Al₂O₃−S
iO₂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、235〜360℃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10〜40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重量部程度とするのがよい。15重量部未満で
は、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重量部を越えると、流動性過多となって組織が不
均一化し、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、Si含量97.5％
のものを使用した。

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。

尚線膨脹収縮はJIS R−2576に準じ、見掛け気孔率はJIS
R−2205に準じ、圧縮強さはJIS 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社大
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2950mm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3200mm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。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）炭素材料60〜84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Al2O₃−SiO₂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。