JPS59471B2 - 熱間補修用不定形耐火材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、高炉、鍋、混銑炉、各種精錬炉、その他の窯
炉等の損傷個所を熱間において補修する熱間補修用耐火
材に関する。

一般に転炉操業において炉の装入側に局部的に損傷を生
じたときは、塩基性不定形耐火物をクールをバインダー
として混捏して、ビニール袋あるいは紙袋に袋詰めして
、装入側の局部損傷個所に投げ付けて、ライニングの灼
熱効果により焼付けることが行なわれている。

又出鋼口湯道の孔拡大に伴う湯道レンガの交換時には、
同様な塩基性不定形耐火材を、交換されて間もない新湯
道レンガと旧周囲レンガ間に形成された侵食溝部やその
付近に投げ付けてこの溝部を埋め焼付ける。

このため耐火材には補修個所に適った特性、即ち流動性
、粘性、焼結性、耐食性、耐摩耗性等が要求される。

例えば、前述の湯道レンガ交換時のレンガ間溝部の補修
においては、深い溝部へ早く侵入し、かつ焼付くように
、特に流動性、焼結性が調整されなければならない。

この流動性及び焼結性は、特にバインダーとして添加す
るタールやピッチによって付与される。

しかしながらタールやピッチを用いた場合 （１） タールやピッチは軟化点、濃度、粒度等を調
整して用いられているが、充分満足のいくものではなか
った。

（２）タール等を用いるので、発煙、ガス発生、悪臭に
よる環境汚染及び皮膚傷害が伴い、衛生的にも良くなか
った。

（３）タールの硬化により製品の保存性及び製造面にお
いても欠陥があった。

本発明は、熱間補修用耐火材の以上の欠点を解消するた
め開発されたものである。

但し、ここにいう粉末ピッチとは石炭系のピッチの粉末
を言い、石油系改質物とは原油を原料として分解炉にて
高温短時間の間に重縮合処理された固形粉末状のもので
、固定炭素３０％以上好ましくは６０％以上、ベンゾー
ル不溶分１０％以上好ましくは５０％以上、キ／ ＩＪ
ン不溶分２％以上好ましくは１０％以上のものを言う。

本発明の耐火材の基材は、耐火材を使用しようとする炉
の用途に適合した任意の基材を用いる。

例えば金属精錬炉の場合、マグネシア又はマグクロ等の
塩基性耐火材が選択され、それぞれの場合の基材を購成
し、以下その基材に添加する本発明の添加物は、その基
材の量に対する１００重量部又は重量％似下％又は部は
特に断りなき限り重量％又は重量部である）として表わ
す。

使用する粉末ピッチ及び石油改質物については先に述べ
た通りであるが、熱間強度及び早強性、耐食性が必要な
場合には固定炭素の多いものの方が好ましい。

二価アルコール類とは本明細書中では二価アルコール及
びその重合体を包含して用い、これらに属するものとし
ては、ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコ
ール、ジエチレングリコール、ジプロピレングリコール
、モノエチレングリコール、モノプロピレングリコール
等が用いられポリエチレン、グリフールの場合は、分子
量２００〜６０００に亘って広く使用され、分子量２０
０〜４００の範囲のものが液状で最も本目的に適するが
、それより分子量が大きいものも４０〜６０℃で液状を
呈するものであれば使用できる。

特にポリエチレングリコールの場合、親油基、親水基を
有して界面活性済的な作用も有し、粘結済としての目的
を達することができる。

本発明においては、二価アルコール又はその重合体と同
様の目的を有するものとしてポリブテンを使用するが、
本発明に使用できるポリブテンは平均分子量３５０〜２
６５０の広い範囲のものが使用することができ、本発明
の試験に用いたものは、例えば平均分子量９４０粘度Ｓ
ＳＵ■２１０Ｆ１０９０のものと、平均分子量４００粘
度ＳＳＵ■２１０Ｆ４２の範囲のもので、実施例に記載
したものは、前者の平均分子量９４０のものであるが、
もちろんそれ以外の範囲のポリブテンが使用できること
は言うまでもない。

一般に分子量が大きい程粘度が犬であり、分子量が小さ
いと粘度が小であるので、その種類及び量は、本発明の
配合割合の範囲内で調整される。

二価アルコール類及びその重合体及びポリブテン類を使
用する目的は、炉内壁部の損傷した深い溝部やくぼみへ
の充填を早く、かつ良好にする必要な流動性を付与する
と共に、瞬間的な焼付を目的として使用する。

次にこれらの添加物の配合割合の限定理由を実験結果に
基いて説明する。

なお、本実験においては、ポリブテンとして、平均分子
量９４０のものを使用し、ポリエチレングリコールは平
均分子量６００のものを使用した。

以上の実験結果に示されたように耐火材に添加する粉末
ピッチ又は石油改質物の何れかを添加することにより、
耐食性と熱間強度を付与し、結合材として機能する。

この添加量は３％以下ならばその効果がなく、２０％に
なれば組織が粗くなって脆弱となり、かえって耐食性と
耐摩耗性が劣ると共に発煙、悪臭が甚しくなる。

二価アルコール又はその重合物及びポリブテンの添加量
は３％以下では効果なく、２０％以上になるとやはり組
織が脆弱となり、あまりにも粘りが不足しすぎると共に
組織がポーラスになり、又焼付があまりにも早く瞬間的
に行なわれて、かえって充填性が損われることになる。

しかしながらこれらの配合量は使用する二価アルコール
の種類によって調整する必要があり、例えばエチレング
リコールの場合粘性が不足であるので、これに前述の平
均分子量９４０のポリブテンを加えて補う。

この場合は、エチレングリコールとポリブテンの割合は
７０ ： ３０〜８５：１５の範囲が好適であるが、合
計で３〜２０％範囲内で添加するようにする。

以上の他に添加材とじてリン酸ソーダを加えるが、リン
酸ソーダ添加の目的は、 （１）補修材がすぐ溶鋼に接触するので、初期の焼付強
度を出すのに必要なため添加する。

（２）中間温度域（５００〜８００°Ｃ）における強度
及び耐摩耗性を付与するためにも必要である。

（３）更に好ましい焼付状態を発揮するために、他の燃
焼可能な二価アルコール類、ポリブテン、粉末ピッチの
酸化を適度に抑えるためにも必要である。

これらの機能を発揮させるためのリン酸ソーダの添加量
は１〜５％の添加によって、熱間補修材としての好まし
い特性を発揮するものである。

しかしながら１％以下では効果がなく、５％以上では組
合せによる効果が失なわれ、焼結性、強度、充填性、流
動性を損うので、かえって好ましくない結果になる。

このようにリン酸ソーダはその添加量を調節スることに
よって上記のポリブテン又は二価アルコール又はその重
合物の添加の量を調節する目的にも使用することができ
る。

以上のように本発明の熱間補修用耐火材は粉末ピッチ又
は石油改質物並びに二価アルコール又はその重合体及び
ポリブテンをそれぞれ３〜２０％の範囲内で組合せてリ
ン酸ソーダを１〜５％の範囲内で組合せることにより種
々の炉の種類及び条件に合せた補修用耐火材の利用が可
能となった。

なお、同じ炉内でも補修個所の違いによっては異なる性
質が要求されるので、目的に適った組合せと添加量を選
んで使用する。

なお、本発明の補修材は、袋詰されて投げ付けられたり
、また投射機、噴射機、圧入機、流入機等により使用さ
れることは通常の補修材と同様である。

以上の本発明の組合せと量を調節することにぶつて、補
修用耐火材の流動性、粘性、充填性、焼結性、強度、耐
食性、耐摩耗性等を適当に調節することができ、製造条
件が大いに改善されると共に発煙状態は従来の１０分の
１となり、又悪臭もなく、作業環境がよくなり、又補修
時間を２分の１に短縮化し、軽労化を計ることができた
。

又、本発明の熱間補修用耐火材は各材料間で反応硬化す
ることもなく、保存性も良好で、長期保存してもその性
能はほとんど変わらなかった。

実施例 ｌ 基材として粒径３．３６〜１取５０％、１ｍｍ以下２５
％のマグネシアクリンカ−とマグネシア粉２５％からな
る粒度構成のマグネシア質耐火材に前述試験ナンバーＪ
−２の組成の熱間補修用耐火材を用いて転炉の装入側、
出鋼口の損傷個所（１３００°Ｃ〜１５００℃）に投げ
付けて補修に使用した。

その結果、黒煙の発生が極めて少なく、作業時間の短縮
が図れ、かつ耐溶損性の向上が見られた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 耐人材基材１００重量部に対して粉末ピッチあるい
   は石油系改質物を３〜２０重量部と、二価アルコール類
   またはその重合物及びポリブテンを７０：３０〜８５：
   １５の割合で組み合わせて３〜２０重量部と、更にこれ
   にリン酸ソーダ１〜５重量部とを配合してなることを特
   徴とする熱間補修用不定形耐火材。