JPS59190307A - 高炉炉底リングブロック／シリカ・アルミナ系れんが間充填材 - 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】 本発明は高炉に使用される充填材に関するものである。

近年高炉は高温、高圧操業などの操県技術の進歩によっ
て出銑量は著しく増大しているが、内張耐火物は炉底部
およびシャフト下部から朝顔部にかけて苛酷な条件下で
使用されるためその損傷が大きくなシ、高炉の寿命が低
下している０ この内張耐火物の損傷原因は炉内々容物による摩耗、溶
銑、スラグ、アルカリによる侵食および熱応力による割
れ破壊があげられ、これらがさらに複合して損傷を進め
ていると考えられている。

これらの原因の中でも最近では熱応力による割れが内張
耐火物損傷の主原因の一つとされている。

この熱応力によるれんがの割ｔ′ＬＦｉ高炉の火入れ尚
初の昇温から稼働初期におけるれんがの熱膨張が拘束さ
れることによってれんかに大きな応力が働いて発生する
ものである。

例えば高炉解体調査時の炉底部の調査においても炉底周
辺部に使用されたカーボンブロック或いは中央部に使用
されたシャモットれんかに大きな割れがよくみられる。

一方、との炉底構造は図に示すようにシャモットれんが
’％　リングブロックコ、充填材３及びシャキットれん
がｌを接着する目地モルタル亭で構成されているのが一
般的である。

これらの中でシャモットれんが／の熱膨張を吸収しうる
材料はシャモットれんが１間に使用される目地モルタル
ダと、シャモットれんがｌとリングブロック間コおよび
リングブロックａと、鉄皮Ｓ間に使用される充填材３で
ある。

ところが、シャモツＩＬんが７間に使用される目地モル
タルクはシャモットｎんが７間を強固に接着せしめ、一
体構造を形成するものである。どのため目地モルタルｔ
は高い接着強度が要求されると同時に／　！ｒ００℃と
いう高温の溶銑と接触するので、収縮をおこさず容積安
定性に優れていることが最も重要である。

即ち、目地モルタルクは、これらの上記特性を満足する
がためにとｎらの特性と相反するシャモットれんが／の
熱膨張を吸収する可縮性をほとんど有していない。

さらに充填材３については、目地モルタルｌと同様に収
縮の少ない高耐食性の材料がしっかりと充填さ詐使用さ
れているのでシャモットれんが／の熱膨張を吸収するこ
とができないのが現状である。

使用目的は異なるが熱膨張の吸収材でクッション性を有
する充填材は公知である。例えば特公昭、１−５−３．
２６’ＺＡ号公報には高炉鉄皮内側のステープとステー
プ間に充填し、ステープの熱膨張を吸収させる充填材は
クッション性（収縮性）が少なく、また溶銑、スラグ等
に対して耐食性の劣る欠点がある。

本発明は前述したような欠点を解消するために創案した
ものであって、耐食性を有すると同時にシャモットれん
が／の熱膨張を吸収し、シャモットれんが／の割れを防
止すると同時にカーボンブロックユにかかる熱応力の低
減を計るために可縮性を備えた充填材を提供するもので
ある。

本発Ｅ！Ａは炭素質原料の単独、または・炭素質原料に
炭化珪素質原料、及び窒化珪素質原料を単独または複合
添加してなる混合物からなる耐火骨材１００重量部に高
軟化点ピンチ粉末、７５〜３０重量部及び、アルミナ系
原料Ｓ−＋０重量部を添加して適量のタール或はレジン
などの熱可塑性結合剤で混練してなる可縮性と耐食性を
兼ね備えた高炉用充填材である。

即ち、本発明は耐食性に優れた耐火骨材をベースに熱可
塑性樹脂、高軟化点粉末ピッチおよびアルミナ系原料に
よって低温よｐ　ｇ　ｏ　Ｏ’Ｏ以上の高温度まで可縮
性を付与せしめると同時に高温において耐食性を兼ね備
えた高炉用充填材である。

本発明で重要なことは熱間で可縮性を夕〜ａＯ％有する
ことである。

その理由は高炉々底の直径は１０〜ｉｓｍ。

シャモットれんがの熱膨張係数はＳ〜ＡＸ１０”−”℃
で単純にシャモットれんがの熱膨張量はｇｏ。

℃でｌＩＯ〜’Ｖ！；ｒｒｎｎにもなシ、この熱膨張量
を適当に吸収することが必要である。発明者等の各種実
験の結果によれば充填材３を１００−２００朋の施工幅
及び目地モルタルの収縮、鉄板の熱膨張量及び炉底内張
シれんがと鉄皮強度の応力バランスをも考慮し、充填材
に５〜ｌＩ０％の可縮性を付与することによシ、内張シ
れんがの損傷のない良好な結果を得ることができた。次
に本発明の充填材について更に詳しく説明する。

高軟化点ピッチ粉末は軟化点／　ｊ　Ｏ”（］以上、か
つ固定炭素／！；−ｇＯチ、揮発分ｔｓ−ｇ。

係で２０θ〜ｇ　００　’Ｑの広範囲に亘って揮発する
揮発分の多いものが好ましい。またその使用量は耐火骨
材１００重量部に対し７５〜！ｒＯ重量部が好ましい。

即ち、／’ｊ−重量部未満では可縮性が５多以下となシ
少ない。またＳＯ重量部よシ多いと充填材の気孔が多く
なシ、即ち可縮性がグθチ以上と大きくなシ炉体構造の
バランス応カが低くなシ、炉底内張りれんががゆ′るみ
、溶銑漏れの危険が生じる。

アルミナ系原料は仮焼アルミナ、焼結アルミナ、電融ア
ルミナなどが使用可能であシ、粒度も極力小さい方が良
好であるが、＋＋μ以下の仮焼アルミナの使用が好まし
い。

即ち、これは／１００℃程度で焼結が始まシ溶銑と接す
る７３００℃前後では充分焼結し耐食性を発揮する。ま
たその使用量は耐火骨材ｉｏ。

重量部当、！１ｌｌＳ−１ＩＯ重量部がよい。

即ち３重量部未満であれば耐食性の維持が困５１（Ｌで
あシ、り０重量部よシ多いと溶銑による浸潤が増加し、
耐溶損性にも好ましくない。

本発明に使用する耐火骨材の炭素質原用としては仮焼無
煙炭、コークス、または揮発分を含有する無煙炭、天然
黒鉛、人造黒鉛等を０．３−ｓ　ｍｍの粗粒子としｏ、
３ｍｍ以下を微粉として用いることができ、耐食性を得
る骨材部である。なお炭化珪素、窒化珪素は価格が高い
が施工時の充填性が得られ易く、また耐食性が向上する
ｉとめ炭素質原料微粉の一部例えば炭素質原料微粉／θ
〜７０重景部好ましくは、７５−３０重量部を置き換え
ることができる。

結合剤としてはタール、ノボラック型フェノール樹脂等
の熱可塑性樹脂を使用することができる。

熱可塑性樹脂の添加量は耐火骨材に対し／θＯ重量部当
シフ〜−〇重量部が好ましく、７重量部未満では施工時
の充填性が得られず、また昇温初期の可縮性の発現にも
好ましくない。

２０重量部よシ多いと施工時の充填性が悪く、また耐食
性が劣下するので好ましくない。

なお施工時に必要な可塑性を付与および焼結剤として粘
土、リン酸ナトリウム、ケイ酸ナトリウム等を添加する
ことができる。

次に本発明の具体的な実施例を説明する。

実施例 第１表は本発明に使用した耐火骨材および仮焼アルミナ
の化学組成を示す。

第２表の配合物をニーダにて常温で２０分間混練した。

充填施工は一〇〇×／／ＩＡ×４！；ｍｍのセラミック
枠に２ミンク施工し、施工体を得た。

可縮性測定条件はセラミック枠を含む施工体を常温から
ｇ：ｏｏ℃までコを時間で直線的に昇　　　）温および
加圧は一軸加圧で常圧（無加圧）から／　！；　ＯＩＱ
／ｃｍまで２１７時間で直線的に昇圧し、その時の変形
量チを可縮性として示す。

第２表に示す如く本発明品は、比較品（５）に比し、耐
食性は大幅に向上した。また比較品（６）に比し適度な
可縮性を有している。

第１表 第　　　λ　　　表 ※λ　可縮性測定後試料を高炉スラグを用い／　ｊ　０
（ｆ（Ｊ／　Ｊ　ｈｒ　Ｓ侵食テスト結果で比較品（５
）を１００、とじて示す。

【図面の簡単な説明】

図は炉底の側面図である。 ｌ・・シャモツト質れんが、λおよび、２１・・カーボ
ン質リングブロックおよび炉底カーボンブロック、３・
・充填材、グ・・目地モルタル、５・・鉄皮 特許出願人　　品川白煉瓦株式会社 同　　　　住友金属工業株式会社

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 炭素質原料の単独または炭素質原料に炭化珪素質原料及
   び窒化珪素原料を単独または複合添加してなる混合物か
   らなる耐火骨材１００重量部に高軟化点ピッチ粉末／！
   ；−３０重量部およびアルミナ系原料５〜ｙｏ重量部を
   添加し、熱可塑性結合剤で混練してなることを特徴とす
   る高炉用充填材。