JPS59232976A

JPS59232976A - 熱間補修用乾式吹付材

Info

Publication number: JPS59232976A
Application number: JP58108411A
Authority: JP
Inventors: 泉大石; 小笠原　一紀; 和夫内田; 吉村　松一; 岩崎　英夫; 川上　辰男
Original assignee: Kawasaki Refractories Co Ltd; Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp; JFE Refractories Corp
Priority date: 1983-06-15
Filing date: 1983-06-15
Publication date: 1984-12-27
Also published as: JPH0411510B2

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、特に耐食性に優れた熱間補修用乾式吹付材に
関する。

従来から、転炉、電気炉等の金属精錬炉等の熱間吹付補
修には各種の湿式又は乾式の吹付材が用いられているが
、従来の吹付材には種々の欠点就中耐食性に劣るという
欠点がある。即ち、湿式吹付材は粒度調整した耐火性骨
材に、バインダーとしてリン酸塩、ケイ酸塩等の無水無
機塩類を加え、吹付ツメμ中で水と混合させて粘着性を
発現させ付着させて使用されるものであるが、水を多量
に含んでいるため、吹付材の耐火物組織が多孔質化して
耐食性が劣化するのに加えて転炉等の内張りに熱的なス
ポーリングを起こすという欠点がある。

また、乾式吹付材としては、バインダーとしてフェノー
ル樹脂、ウレタン樹脂等の熱硬化性樹脂粉末を使用した
もの、上記樹脂粉末と石炭ピッチ、石油ピッチ等のピッ
チ粉末とを併用したもの、硫酸マグネシウム、ホウ砂等
の比較的低温で溶融する含水無機系物質粉末を使用した
もの等が知られている。しかしながら、上記の内、熱硬
化性樹脂粉末を用いたものには、該樹脂の揮発分が多く
、揮発温度が低く、且つ引火温度も低いため、吹付時に
発泡現象及び燃焼が起り吹付材の耐火物組織が著しく多
孔質化して耐食性が劣化するという欠点がある。またピ
ッチわ）末を併用したものには、ピッチは熱硬化性樹脂
に比べれば揮発分が少なく、揮発温度が高く、１つ引火
温度も高いとはいえ、該樹脂と同様の性質を有するため
、やはり上記と同様に多孔質化して耐食性が劣化すると
いう欠点がある。上記の様な、熱硬化性樹脂やピッチを
用いることによる欠点を改善するため、吹付キャリアガ
スとして空気の代わりにＮ２ガスを用い燃焼を抑制する
方法が試みられているが、充分な効果は得られていない
。また、含水無機系物質粉末を使用したものには、含水
無機系物質は一般に熱硬化性樹脂等に比べ溶融温度が著
しく高いため、熱硬化性樹脂等と同等々付着性を得るた
めには該物質を多量に使用する必要があり、その場合核
物質は含水量が非常に多いので、吹付時組織中の水分量
が増加し多孔質化して耐食性が低下するといり欠点があ
る。

本発明者は、従来の吹付材の上記の如き諸欠点を解消す
るため、特に乾式吹付材のノ（イングーについて鋭意研
究し、熱硬化性樹脂に比べれば発泡現象及び燃焼が少な
いピッチ粉末を用いること、ピッチ粉末のみでは発泡現
象及び燃焼による組織の多孔質化は避けられないため発
泡等がなく、且つ高粘性融液を生成する無機塩類を併用
することを考えた。即ち、無機塩類融液の持つ高粘着力
によりピッチの発泡を防止すること及びピッチを該融液
でコーティングすることによυ燃焼を防止することを考
えた。この場合、無機塩類は溶融温度が非常に高いため
、そのままでは熱間においても融液が充分には主成せず
、無機塩類を溶融するためには一定の工夫が必要となる
。

本発明者は、更に研究を続け、無機塩類と黒鉛とを複合
化することにより無機塩類の溶融が容易になることを見
出した。即ち、吹付材に対する熱量の供給を考察すると
、輻射が伝熱の主体と考えられるので、吹付材に用いら
れる耐火性材料に比べ格段に輻射熱の吸収能が高く、且
つ比重が！トさいため耐火性材料等と同一粒度では比表
面積が大きくて吹付時に熱量吸収の大きい黒鉛に、無機
塩類を複合化することにより、無機塩類の溶融熱量は充
分に供給され、その結果ピッチの発泡及び燃焼現象の防
止効果が得られ、ひいては組織が緻密化することを見出
した。また、元来反応性の乏しい無機塩類と黒鉛とを複
合化させるためには、両者を同時に粉砕混合することが
必要なこと、即ち一般に固体物質に摩砕、摩擦、切断等
の手段で加えられた機械的エネルギーは、一部熱エネμ
ギー、化学的エネルギーに変換されるが、ここでは付着
のエネルギーに変換され無機塩類と黒鉛とが接着するこ
とを見出した。事実、粉砕処理された黒鉛・無機塩類混
合粉砕物の微細構造観察によれば両者の強固な接着が認
められ、上記処理によって接着と黒鉛の微粉化が同時に
遂行できることが判った。

本発明者は、上記の如き種々の知見に基づき更に研究を
続けた結果、ピッチ粉末と上記混合粉砕物をそれぞれ特
定量、バインダーとして用いたときには組織の多孔質化
が防止できる（組織が緻密化する）ことによシ、特に耐
食性に優れた乾式吹付材が得られることを見出し、本発
明を完成するに至った。

即ち本発明は、耐火性骨材１００重量部に対して、ピッ
チ粉末８〜８０重量部及び無機塩類と黒鉛との混合粉砕
物２〜１４重量部をバインダーとして配合したことを特
徴とする熱間補修用乾式吹付材に係る。

本発明における耐火性骨材としては、特に限定されるこ
となく、この種の吹付材に通常用いられるものがいずれ
も使用でき、例えばマグネシア、ドロマイト、石灰、ク
ロム、アμミナ、スピネμ、炭化珪素、ろう石、珪石、
シャモット、ジルコン、金属アルミニウム、金属シリコ
ン等を挙げることができ、これらの１種又は２種以上を
粒度調整して用いる。粒度調整は、この種の吹付材にお
いて通常行なわれる調整と同様で良いが、念のために一
例を挙げれば、５〜１　ｍｍ程度の粒度のものを０〜６
０重量％程度、１〜０．０７４ｍｍ程度の粒度のものを
Ｏ〜８０重量％程度、ｏ、ｏｒ４ｍｍ以下程度の粒度の
ものを１０〜５０重量％程度用いるのが普通である。

本発明におけるピッチ粉末としては、固定炭素量が５５
重量％以上のものが、カーボンポンドの生成の点から好
ましく、石炭系、石油系のいずれでもよい。その粒度は
Ｂ　ｍｍ以下程度であるのが好ましい。その使用量は耐
火性骨材１００重量部に対して８〜８０重量部である。

８重量部より少々いと液相不足によシ付着性が低下し、
８０重量部より多くなると液相過多のため流下現象によ
り付着性が低下する。

本発明における黒鉛としては、例えば鱗状黒鉛、土状黒
鉛、電極用人造黒鉛等を挙げることができ、これらの少
なくとも１種を用いる。

また、本発明における無機塩類とは、従来バインダーと
して用いられている各種塩類のみでなく、ホウ酸等の無
機酸も包含する。又、無水のものが好ましいが、含水の
ものであっても使用量が少ないため組織が多孔質化しな
いので使用でき、例えばヘキサメタリン酸ソーダ、酸性
ピロリン酸ソーダ、テトフポリリン酸ソーダ、第一リン
酸ソーダ等のリン酸塩、ホウ酸、ホウ砂、ホウ酸ソーダ
、ホウ酸カリウム、ホウ酸リチウム等のホウ酸塩、メタ
ケイ酸ソーダ、オルソケイ酸ソーダ、無定形ケイ酸ソー
ダ等のケイ酸塩等を挙げることができ、これらの少なく
とも１種を用いる。

本発明においては、上記の黒鉛及び無機塩類を複合化し
て用いることが必要であり、それは両者を混合して粉砕
することによシ達成できる。両者の混合割合は、無機塩
類：黒鉛が重量比で２：１〜１：１０程度であるのが、
両者の接着性、無機塩類の融液生成の点等から好ましい
。混合物の粉砕方法としては、特に限定されず公知の手
段で行うことができるが、粉砕効果の大きい振動ミル、
ボールミル等を用いるのが好適である。また粉砕時間等
の粉砕条件は、用いた器機等によシ変動し一定しないが
、混合粉砕物の比表面積が１０　ｍ２／ｆ以上程度の微
粉末になるまで粉砕するのが接着性の点から好ましい。

かくして、無機塩類と黒鉛とが強固に接着した混合粉砕
物７５！得られる。混合粉砕物の使用量は耐火性骨材１
００重量部に対して２〜１４重量部である。２重量部よ
シ少ないと付着性が低下し、１４重量部よシ多いと組織
が多孔質化する傾向があるので好ましくない。

本発明の乾式吹付材によれば、無機塩類と黒鉛との混合
粉砕物を配合したことにより無機塩類の溶融が容易にな
９、それによって前述の如くピッチの発泡現象及び燃焼
が防止できるので吹付材の耐火物組織の多孔質化が防止
でき（即ち、組織が緻密化して）、結果として耐食性が
著しく向上するという顕著な効果が得られる。また、本
発明の乾式吹付材は付着性、強度等の点においても極め
て良好である。

従って、本発明の乾式吹付材は、転炉、電気炉、ＡＯＤ
炉、ＶＯＤ炉等の金属精錬炉、Ｒ■脱ガス容器、ＤＨ脱
ガス容器等の熱間補修に極めて好適である。

以下、製造例、実施例及び比較例を挙げて、本発明を更
に具体的に説明する。

製造例１ヘキサメタリン酸ソーダと鱗状黒鉛とを１：１．１：２
．１：４又は１：８の重量比の割合で混合したもの１．
５ｋＦを振動ミル（中央化工機（株）製、回分式）に入
れ、振動モーターの振幅６ｍｍ、回転数１７０Ｏｒｐｍ
（能力２．２ｋＷ）の条件で約２時間混合粉砕した。得
られた混合粉砕物の比表面積を下記第１表に示す。

第　　１　　表実施例１〜１４及び比較例１〜６第２表、第８表及び第４表に示す配合の本発明又は比較
の乾式吹付材（表中の数値は重量部を示す）を吹付はガ
ンを使用して炉内温度１２００°Ｃに保持した実験炉の
マグネシア質パネルレンガに吹付けた。各吹付材の付着
性を調べるため、吹付時のパネルレンガへの付着率を測
定するとともに、吹付後のパネルレンガとの接着強さを
判定した。

さらに吹付後のサンプ／１／を採取して組織の緻密度、
圧縮強度及び耐食性を調べた。試験方法を下記に示す。

０付着率・・・リバウンドロスを回収して重量測定し、
下記式に従って算出した。

０接着強さ・・・下記基準によった。

○：非常に強固（小ハンマーで打撃しても剥離しない）
。

△：中間（小ハンマーで打撃すると剥離する）。

×：弱い（手で触ると剥離する）。

０気孔率・・・ＪＩＳ　　几２２０５に従って測定した
。

０吸水率・・・ＪＩＳ　　Ｒ２２０５に従って測定した
。

Ｏ見掛比重・・・ＪＩＳ　　Ｒ２２０５に従って測定し
た。

０力サ比重・・・ＪＩＳ　　Ｒ２２０５に従って測定し
た。

Ｏ圧縮強度・・・ＪＩＳ　　凡２２０６に従って測定し
た。

Ｏ耐食性試験・・・４０Ｘ４０Ｘ１１５ｍｍの形状のサ
ンプルを高周波誘導加熱炉の内張υに用いて、１７５０
°Ｃで８時間保持したときの４０　ｍｍ方向の最大溶損
厚さくｍｍ）で示した。スラグとしては、転炉スラグを
２ｋｇ使用した。

各試験結果を第５表、第６表及び第７表に示す。

第５表、第６表及び第７表から明らかなように、本発明
の乾式吹付材は比較のものに比べ、いずれも付着性が良
好であり、緻密化しており、特に耐食性及び強度におい
て優れていることがわかる。

また、本発明の乾式吹付材は吹付時のピッチの発泡現象
及び燃焼も見られなかった。

次に、実施例６及び比較例２の各乾式吹付材を用いて、
上吹き転炉にて実際に使用した結果を第８表に示す。

第　　８　　表以上、示した通シ、本発明の乾式吹付材は、従来のもの
に比べて、特に耐食性に優れ、付着性、強度等も優れて
いるので、耐用性が格段に向上していることが明らかで
ある。

（以上）

Claims

【特許請求の範囲】 ■　耐火性骨材１００重量部に対して、ピッチ粉末８〜
３０重量部及び無機塩類と黒鉛との混合粉砕物２〜１４
重量部をバインダーとして配合したことを特徴とする熱
間補修用乾式吹付材。 ■　無機塩類がリン酸塩、ホウ酸、ホウ酸塩及びケイ酸
塩の少なくとも１種である特許請求の範囲第１項に記載
の熱間補修用乾式吹付材。