JPH09118570A - 補修用不定形耐火物 - Google Patents

補修用不定形耐火物

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JPH09118570A
JPH09118570A JP7278111A JP27811195A JPH09118570A JP H09118570 A JPH09118570 A JP H09118570A JP 7278111 A JP7278111 A JP 7278111A JP 27811195 A JP27811195 A JP 27811195A JP H09118570 A JPH09118570 A JP H09118570A
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JP
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JP7278111A
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English (en)
Inventor
Yukihiro Suekawa
幸弘 末川
Kiyoteru Fukai
清輝 深井
Yuzo Ogiso
勇三 小木曽
Hiroshi Kiguchi
弘 城口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Krosaki Harima Corp
Original Assignee
Kurosaki Refractories Co Ltd
Sumitomo Metal Industries Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 接着性に優れ、吹付補修、振動ゴテ補修など
のいずれの補修方法にも適用でき、短時間で効率良く補
修作業ができ、かつ寿命延長に効果を有する不定形耐火
物を提供する。 【解決手段】 10〜0.01μmの粒子径を有する炭
化珪素、スピネル、アルミナの超微粒子から選ばれた1
種または2種以上と、CaO換算で0.8〜3重量%の
アルミナセメントを含有する密充填構造を形成する補修
用不定形耐火物であって、全体粒子を、10〜5μm、
5〜1μm、1〜0.01μmの粒子径の3つの粒度域
内の粒子に分類したとき、それぞれの3つの粒度域内の
粒子の粒度構成が、それぞれ20〜45重量%の範囲内
にあり、かつ、その全体粒子の中の1μm以下の粒子の
含有量は4〜10重量%であり、さらに、10μm以下
の粒子径の粒度域内に、SiO2含有量が40重量%以
上のシリカフラワー、または、粘土を含有しない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高炉樋、混銑車、
取鍋、RH、タンディッシュ等の製銑・製鋼炉.気体吹
き込みランス、加熱炉、処理炉、坩堝等の各種処理炉の
窯炉の耐火物の溶損した箇所に圧入、または、流し込み
等によって補修施工する補修用不定形耐火物に関する。
【0002】
【従来の技術】従来から、高炉樋、混銑車、取鍋、R
H、タンディッシュ等の製銑・製鋼炉、気体吹き込みラ
ンス、加熱炉、各種処理炉、坩堝等のウェアー用耐火物
として、定形耐火物あるいは不定形耐火物が使用されて
いる。このウェアー用耐火物は、定形耐火物、不定形耐
火物とも部分的な損耗箇所がその炉代寿命を律速してお
り、大部分の残存があったとしても解体されてしまうの
が現状である。
【0003】補修用不定形耐火物としては、乾式あるい
は湿式吹付施工法に代表される吹付補修不定形耐火物、
あるいは特開昭62−142711号公報に開示されて
いる振動ゴテによる補修不定形耐火物等がある。吹付補
修では発塵の発生および得られる施工体が比較的多孔質
となりやすく、十分な強度が得られにくく、しかも均一
な構造体が得られにくい欠点があった。また、振動ゴテ
補修は吹付補修に比べ、構造体組織劣化は比較的少ない
ものの、補修に費やす時間が掛り、短時間での補修と熱
間での補修が不可能であり、作業性、流動性、接着性な
どの点で満足いくものではなかった。
【0004】また、補修用不定形耐火物として、超微粉
の使用量を限定した流し込み可能なキャスタブル耐火物
が、特公昭57−172181号公報、特公昭63−2
91879号公報等に開示されているが、シリカの使用
による過焼結傾向、熱間強度の低下を伴う問題がある。
【0005】さらに、シリカの使用による問題を避ける
ために、10μm以下の粒度構成としているものが特公
昭54−11912号公報に開示されているが、フリー
フロー性に劣り、かつ接着性に必要な被施工体との充填
性に劣り、補修材としての効果が得られない。また、C
aO源としてのセメントを活用していないため、強度が
十分に発揮されず接着強度が低くなるという問題があ
る。さらには、セメントを活用したものも、特公平4−
193772号公報に開示されているが、CaO量が、
6〜15重量%と多量とならざるをえないために、耐食
性の面での問題がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、接着性に優
れ、吹付補修、振動ゴテ補修などのいずれの補修方法に
も適用でき、短時間で効率良く補修作業ができ、かつ寿
命延長に効果を有する不定形耐火物を提供する。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、10〜0.0
1μmの粒子径を有する炭化珪素、スピネル、アルミナ
の超微粒子から選ばれた1種または2種以上と、CaO
換算で0.8〜3重量%のアルミナセメントを含有する
密充填構造を形成する補修用不定形耐火物であって、全
体粒子を、10〜5μm、5〜1μm、1〜0.01μ
mの粒子径の3つの粒度域内の粒子に分類したとき、そ
れぞれの3つの粒度域内の粒子の粒度構成が、それぞれ
20〜45重量%の範囲内にあり、かつ、その全体粒子
の中の1μm以下の粒子の含有量は4〜10重量%であ
り、さらに、10μm以下の粒子径の粒度域内に、Si
2含有量が40重量%以上のシリカフラワー、また
は、粘土を含有しないことを特徴とする。
【0008】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の粒度構成を具体
的に示す図である。同図において、本発明の粒度構成領
域は、全体粒子の3つの粒径範囲、10〜5μm、5〜
1μm、1〜0.01μmのそれぞれの100重量%の
位置をA,B,Cとしたとき、それぞれの粒径範囲の2
0〜45重量%は、a,b,cによって囲まれる斜線部
分である。
【0009】本発明において骨材としては、アルミナ原
料として焼結アルミナ、電融アルミナ、ボーキサイト、
バンド頁岩および合成ムライトまたは海水マグネシア、
電融マグネシア等のマグネシア原料、ドロマイト、マグ
・ライム、炭素、さらには焼結スピネル、電融スピネ
ル、炭化珪素、ロー石、珪石、ジルコン、ジルコニア、
ジルコニア・ムライト等から選ばれた骨材の1種又は2
種以上を使用できる。しかし、上記骨材のうちSiO2
成分を含有しているボーキサイト、バンド頁岩、合成ム
ライト、ロー石、珪石、ジルコン等は微粉域で使用する
と低融物が生成し、熱間物性の低下の原因となるため3
mm径以上の粗粒での添加が望ましい。
【0010】ここで、各1μm以下の粒子の含有量を4
〜10重量%と限定したのは1μm以下が4重量%未満
であると、材料の流動性に乏しく、かつ補修箇所との接
着性に劣り、また10重量%を超える使用量となると逆
に材料粘性が非常に高くなり、流動性の低下並びに超微
粉過多による焼結現象を示し、補修材としてこの効果が
認められなくなるからである。
【0011】さらにはシリカフラワー、粘土を除いたの
は、これらの超微粉の活用は、低水分化が図れるものの
低融物生成による熱間強度不良および過焼結によるスポ
ーリング性低下が有るからである。
【0012】使用される炭化珪素のSiO2含有量は、
粗粒の場合、物性面に支障をきたさないが、10μm以
下の場合、耐食性および過焼結抑制のため10重量%以
下とする。
【0013】スピネル原料は、A123とMgOの合量
が90重量%以上である限り、特に限定されず、Al2
3とMgO組成比率がAl23/MgOで、70/3
0、85/15、90/10、95/5等のスピネルを
使用することができる。しかし、耐Fe0浸透抑制の面
からは、スピネル理論組成よりアルミナリッチなスピネ
ルクリンカーが望ましい。
【0014】アルミナとしては、電融、焼結アルミナを
超微粉砕したもの、あるいはバイヤー法等で得られた仮
焼アルミナ超微粉を使用する。超微粉アルミナはR2
アルカリ量を限定し、R2O量で0.5重量%以下とす
る。この場合、R2Oが0.5重量%を超えると高温度
使用条件の際に、過剰の液相を生じ収縮傾向を示すため
0.5重量%以下のR2O量とする必要がある。
【0015】またアルミナセメントはA123とCaO
の合量が99重量%以上の純度のものを使用する。そし
て、+10μm、10〜5μm、5〜1μm、1〜0.
2μmの粒度範囲のものが、それぞれ、20〜40重量
%、15〜35重量%、20〜40重量%、10〜36
重量%の比率の粒度構成のものを使用する。
【0016】不定形耐火物中のCaO量は、旧材との接
着性および施工体強度との関係で0.8〜3重量%の範
囲に限定される。0.8重量%未満では強度が十分発現
されず、また3重量%を超える場合は、強度面は改善さ
れるが耐食性の低下が生じる。
【0017】
【実施例】表1は、本発明の配合物を混練後40×40
×160mmの金枠に鋳込み、24時間後脱枠した成型
体を110℃で24時間乾燥後、所定の物性を測定した
結果を示したものである。
【0018】( )内は配合換算のCaO量を示す。
【0019】フロー値は、JIS−R2521に規定す
るフローテーブル、フローコーンおよび突き棒を用い混
練サンプルをフローコーンに充填させた後、脱枠後15
秒後のフロー値をフリーフロー値とした。一般物性値は
JIS規格に準じて測定した。
【0020】見掛気孔率:JIS−R2205 曲げ強さ;JIS−R2553 残存線変化率:JIS−R2554 また接着性テストでは、各適用窯炉の対象レンガをサン
プルとし、40×40×80mmに切り出し40×40
×160mmの型枠に切り出したレンガをセットし、残
りの40×40×80mmに材料を鋳込み試験片とし
た。この試験片を110℃乾燥後1400℃での熱間曲
げを行い、接着性の評価とした。
【0021】また、耐熱スポーリング性の評価として6
5×114×230mmの並型サイズ形状にサンプルを
作成し、サンプルの片面側を1200℃×15min加
熱し、3min水冷後12min空冷のサイクルで10
回評価し、亀裂程度を以下の指標で区別した。
【0022】AA:亀裂なし、 AB:一部亀裂、B
B:中亀裂、BC:亀裂大、CC:大亀裂(剥落) 表1、2、3に本発明の実施例と比較例を示す。
【0023】
【表1】
【表2】
【表3】 ここで、表1、2、3において用いた超微粉アルミナは
比較例3を除いて全てAl23含有量は96.5重量
%、アルカリ含有量は0.3重量%のものであり、超微
粉SiCについては比較例4を除いてSiC含有量は9
6.5垂量%、SiO2含有量は0.66重量%のも
の、アルミナセメントについては、比較例8を除いてA
23含有量は80重量%、CaO含有量は18重量
%、比較例8についてはAl23含有量は55重量%.
CaO含有量は36重量%のものを用いた。
【0024】本発明の実施例1〜11については比較例
1〜8に比較してフリーフロー値が167〜190mm
と高流動性を示し、かつ1400℃での熱問接着性にお
いても6.1〜8.5MPaと高い接着性を示しており
本発明の補修用キャスタブル耐火物の補修効果が優れて
いることがわかる。
【0025】本発明の優位性を示す例として、本発明の
実施例と比較例との比較を実施例1を参考に説明する。
【0026】実施例1は、焼結アルミナを主骨材とし1
0μm以下の超微粉源にアルミナ/炭化珪素を合量で1
0〜5μm/5〜1μm/1〜0.01μmの粒度構成
で4/4/3の重量比(1μm以下、4.2重量%)の
組成で、しかもCaO量が1.08重量%の本発明使用
粒度構成となっている。
【0027】比較例1は、逆に超微粉量が過剰の場合
(合量で10〜5μm/5〜1μm/l〜0.01μm
の粒度構成で12/4/4の重量比、1μm5.2重量
%で特に、10−5μmの粒度域過剰)更に、詳細に説
明すると、比較例2は、CaO量が本発明の範囲域より
少ない場合、逆比較例5は、CaO量が多い場合、比較
例3、4は、超微粉源中の不純物が多い場合、比較例6
は、超微粉SiO2源が1重量%添加された構成を示し
ている。
【0028】これら物性値を比較すると、本発明の使用
粒度域及び他成分の限定範囲を外れた場合、 (1)流動性の不良(フリーフロー性の低下) (2)見掛け気孔率の増大(緻密性の低下) (3)接着性の低下 (4)熱間強度の低下 (6)超微粉過多の場合過焼結による耐スポーリング性
の低下 (7)残存線変化率の収縮傾向(容積安定性不良) 等の問題点があり、補修材としての効果を示さない。
【0029】
【発明の効果】本発明の補修用不定形耐火物は、耐熱性
等の基本的な性質を全く変えることなく定形、不定形耐
火物の損傷箇所の補修用不定形耐火物として使用でき、
高接着性.高流動性を有するため、補修効果が大きく、
この結果、本発明品の優位性が立証される。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の粒度構成を具体的に示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小木曽 勇三 茨城県鹿嶋市大字光3番地 住友金属工業 株式会社鹿島製鉄所内 (72)発明者 城口 弘 茨城県鹿嶋市大字光3番地 住友金属工業 株式会社鹿島製鉄所内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 10〜0.01μmの粒子径を有する炭
    化珪素、スピネル、アルミナの超微粒子から選ばれた1
    種または2種以上と、CaO換算で0.8〜3重量%の
    アルミナセメントを含有する密充填構造を形成する補修
    用不定形耐火物であって、 全体粒子を、10〜5μm、5〜1μm、1〜0.01
    μmの粒子径の3つの粒度域内の粒子に分類したとき、
    それぞれの3つの粒度域内の粒子の粒度構成が、それぞ
    れ20〜45重量%の範囲内にあり、かつ、 その全体粒子の中の1μm以下の粒子の含有量は4〜1
    0重量%であり、さらに、 10μm以下の粒子径の粒度域内に、SiO2含有量が
    40重量%以上のシリカフラワー、または、粘土を含有
    しないことを特徴とする補修用不定形耐火物。
  2. 【請求項2】 炭化珪素のSiO2含有量が10重量%
    以下であることを特徴とする請求項1の補修用不定形耐
    火物。
  3. 【請求項3】 アルミナのアルカリ含有量が0.5重量
    %以下であることを特徴とする請求項1の補修用不定形
    耐火物。
JP7278111A 1995-10-25 1995-10-25 補修用不定形耐火物 Pending JPH09118570A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002220289A (ja) * 2001-01-23 2002-08-09 Kawasaki Refract Co Ltd アルミナースピネル質不定形耐火物

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002220289A (ja) * 2001-01-23 2002-08-09 Kawasaki Refract Co Ltd アルミナースピネル質不定形耐火物

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