JPS609984B2

JPS609984B2 - 高炉出銑口のマッド材

Info

Publication number: JPS609984B2
Application number: JP55080172A
Authority: JP
Inventors: 勝弘田畑; 平男大森; 修道広
Original assignee: Shinagawa Refractories Co Ltd
Current assignee: Shinagawa Refractories Co Ltd
Priority date: 1980-06-16
Filing date: 1980-06-16
Publication date: 1985-03-14
Also published as: JPS577875A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は高炉出銃口のマッド材に関し、さらに詳しくは
マツド材の骨村原料に対して、１ミクロン以下のアルミ
ナ「珪酸および炭化珪素から選ばれた少なくとも１種の
超微粉を粘度の代り、または粘度と併用することにより
著しく少ないバインダー（タール系またはレジン系）添
加量で、出鉄口充填作業に必要な適度の可塑性が得られ
、且つマッド村中の揮発分を大幅に低下させることで、
焼成時間の短縮とマッド材組織強度の向上等を可能にし
た出銑口のマッド材に関する。

最近の高炉大型化、高圧操業による出銑量の増大はラッ
プ出銃などにより、一日の出銑回数を増加させた。

そのため出鉄口の開孔および閉塞作業等の瀕度が増加し
、出銑口の損傷が激増し、高炉の安定操業上および作業
の安定性が重要な課題となってきた。各種高炉は一炉で
１〜４個の出銑口を有し、出銑作業はそれら出銃口を交
互に使用するため、出銑口の開孔、閉塞の間隔は同一出
銑口で通常数時間であるが、出銑樋の状況によっては数
日間の場合や連続出銑のように１時間前後の場合もある
。

これら操業上の点からマッド材に要求される特性として
次の点が必要である。【１’マッドガンによる出銑口充
填作業を容易にするため、最適なねばりと可塑性を有す
ること。

■ 出銑口充填後のマッド材は焼成所要時間が短く、早
期に焼結すること。（３｝焼成後の暁縞強度は焼成時
間の長短によって変動が少なく、関孔作業が容易である
こと。

【４）溶銑「溶建などに対して耐食性があり、出銃口の
口径拡大が少なく、また適当な出銑口深度を維持するこ
と。以上の条件を満たしたマツド材の使用により、炉内
の熔鉄は常に低いレベルで管理され、羽□の溶損は減少
し、また機械的故障による突発休風時の二次的被害も未
然に防止でき、生産性および安全性の面において大きな
役割を果すことができる。

上記高炉出銑口のマッド材としての特性を具備させるた
め従来から種々の耐火材料が使用されてきた。

例えばロー石、コークス、耐火粘士にバインダーとして
タール等を添加混練したもの、またはアルミナ、ロー石
、コークス、炭化珪素、耐火粘土にタール、ピッチ等の
バインダーを添加混線したものが一般的に使用されてい
るがＬ下記の点においてまだ十分に解決できるものでな
かった。１前記特性（１｝項の可塑性を得るためｔ一
般的に耐火粘土およびタールが使用されるが、耐火粘士
は原料の付着水および結晶水を有するため、適度の可塑
性を得るに要するタール添加量は多くを必要とする。従
ってマッド材中のガス発生量が多くなり、特撰２ー項の
焼成所要時間は長くなり、迅速な蛭結を阻害し、且つ外
界へのガス逸散が十分でなく、関孔時に滞留ガスが噴出
し危険が生じて好ましくない。２前記符曲４ー項に関
し、マッド材が急激な被熱を強いられる使用条件におい
て、多量のタール中の揮発分や耐火粘士中の水分による
ガス発生量の増大および耐火粘土の収縮に伴いマツド材
組織は粗雑化し且つ出銑口内部に亀裂発生が多くなる等
の欠陥を生ずる。

本発明は上記の欠陥を解決する目的で種々研究の結果、
マッド材原料混合物中の原料粒度を１ミクロン以下とい
う超微粒にすることによって達成したもので、本発明に
よりマツド材組織強度の向上と焼成時間の大幅な短縮を
可能とし安定操業上有利なマッド材を提供することがで
きた。

以下に本発明を詳細に説明する。

マッド材の結合剤として使用するバィンダ−（タール系
またはレジン系）はかなり粘性（２００〜３５比ｐ／６
０３０）が高く、同じ可塑性を得るに要するバインダー
量はマッド材配合原料の中で、特に１ミクロン以下の超
微粉城粒子の配合割合によって支配されることがわかっ
た。

即ち配合原料中の最小粒径は各種原料共に粒軽５〜１５
ミクロンの範囲ではバインダーの消費量は多くなり「ね
ばりや可塑性は不十分で、充填後の急激な被熱によりガ
ス発生量が多くなり「マツド材の迅速な固化や焼給、
組織の安定を阻害し、出鉄口を開孔する時に滞留ガスの
噴出による危険や耐食性を低下させる。粒度１５ミクロ
ン以上ではねばりおよび可塑性は得られず、充填作業は
不可能である。粒度５〜１ミクロンでは従釆の耐火粘土
を使用した場合とバインダー消費量において差はなく効
果は少ない。粒度１ミクロン以下の使用によりバインダ
ー消費量は大幅に減少し、ねばりおよび可塑性ともに最
適なものが得られる。粒度１ミクロン以下の場合、各種
原料の配合割合は暁結または電融アルミナを使用すると
、４重量％以下の使用ではねばり及び可塑性が不足であ
り〜充填作業が不可能となる。

３０重量％以上では、ねばりが強くなりすぎて充填作業
が困難になったり、充填作業を可能にするためには逆に
多くのバインダー量を必要とし、前述の弊害が起きる。

また珪酸および炭化珪素の場合〜２重量％以下の使用
ではねばりおよび可塑性ともに不足となり、２の重量％
以上ではねばりが強くなりすぎてアルミナの場合と同様
に不都合が生じる。本発明に使用するアルミナは焼結ま
たは竜融アルミナ（市販品、以下同様）は山２０３９５
〜９９％、Ｓｉ０２他１〜５％の化学成分を有しト水分
０．１％以下、粒度１ミクロン以下（平均粒径０．４仏
）に調整したものであり「マッド材における配合割合は
上記理由により４〜３の重量％である。

珪酸（市販品、以下同様）はＳｉ０２９５〜９８％、他
の成分２〜５％の化学成分を有し、水分０．３％以下、
粒度１ミクロン以下（平均粒径０．５仏）に調整したも
ので、例えばシリカフラワー（商品名）が用いられ、そ
の配合割合は上記理由により２〜１５重量％が好ましい
。

炭化珪素（市販品「以下同様）はＳＩＣ８５〜９８％、
固定炭素０．３〜４％の化学成分を有し、水分０．１％
以下、粒度１ミクロン以下（平均粒径０．７仏）に調整
したものであり、その配合割合は上記理由により２〜２
の重量％が好ましい。

１ミクロン以下の各種原料を最適配合範囲２〜３の重量
％を使用することにより」タール添加量は従来の耐火粘
土を使用したマッド材と比べて約３８％低減でき、従っ
て揮発分は４２％減少させることが可能となった。

上述の如く各種原料について最適な配合割合に調整する
ことにより従来のマッド材に比較して大幅な揮発分の低
下を可能とし、焼成所要時間の短縮、組織強度および耐
食性の向上、作業性の改善等の点において良好な結果を
得た。

次に実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。

実施例本実施例に使用する原料は下記の通りである。

ロー石（韓国産）化学成分は灼熱減量３．４％、Ｓｉ
０２７５．７％、ＡＩ２０３１９４７％、他１．２％、
水０．４％、粒度１．０側以下（重量）コークス（国内
産鋳物用）揮発分２．０％、灰分８．１％、固定炭素
８９．２％、付着水分０．５％、粒度４〜１側５７．０
％、１脚以下４３．０％（重量）炭化珪素（市販品）
化学成分ＳＩＣ８７．４％、固定炭素３．７％、粒度組
粒３〜１伽９５．４％、１側以下４．６％、徴粉０．１
側以下１００％（重量）炭化珪素超徴粉（市販品）化
学成分ＳＩＣ９６．３％、固定炭素０．３％、粒度１ミ
クロン以下（平均粒径０．６仏）１００％（重量）アル
ミナ超微粉（市販品）化学成分山２０３９８．５％、粒度１ミクロン以下（平均粒座０
．４仏）１００％（重量）珪酸超徴粉（市販品、例えば
シリカフラワー）化学成分Ｓｉ０２９７．１％、粒度１
ミクロン以下（平均粒径０．５仏）１００％（重量）耐
火粘土（大筋粘土；国内産）化学成分灼熱減量１０．
８％、ＡＩ２０３３３．４％「Ｓｉ０２５４．８％、付
着水分４．２％、粒度０．３肌以下９８％（重量）耐火
度ＳＫ３３タール（市販品、精製タール２号）比重１．１９８／６０００、粘度３４比ｐ／６０ｏｏ、水分
０．０５％、蒸留分析値２５０ｑｏまでの留出分１２．
２％、２５０〜３００℃間の留出分１１．０％、３００
〜３５０ｑ○間の留出分１６．２％、固定炭素２９．１
％（重量）ピッチ（市販品）軟化点（ＢＲ法）１３０
００、揮発分３６．７％、固定炭素６３．０％、灰分０
．３％（重量）上記原料を第１表の実施例Ｎｏ．１〜Ｎ
ｏ．７で示す配合割合により、また比較例の配合割合で
市販の下廻りミキサーを用い総重量２５０ｋ９を配合し
て、２び分間混線して試料を調製した。

混練時の線±温度は４６こ０に保った。上記方法で得た
各種配合の品質特性を同じく第１表に示す。

第１表註１）村詞度はアスファルト針入度試験機（ＪＩＳ法）
により試料温度４５℃における測定結果２）押出童は充
填作業性を見る方法として金枠５０め物×２００Ｌ物の
円筒で−端を勾配３００のノズルとし．先端ノズル径１
５の例のシリンダー内にマッド材を充填し、試料温度４
５℃で３０分保持後．油圧２５＆／めでマンド材がノズ
ル先端より押出される量を測定する。

３）耐スラグ浸食テストは回転ァ−ク炉浸食試験機（金
枠５００の物×５００Ｌ例の円筒で両端は鉄製蓋で密閉
した模型回転式）を用い．試料は予め形状６０×６５×
２００物に成形圧力１００＆／めで成形し．還元８００
℃／５日で処理したものを供試体として．上述の回転ァ
−ク炉浸食試験機内に試料修１〜豚７およひ比較例を同
時に内張りし．試験条件（温度１５５０℃／２日，回転
数８回／分，高炉スラグ１−／回で２回入替）で行ない
．試料の最大浸食深さ（例）で比較した。

４）還元焼成１３５０℃／２日の諸物性値測定に用いた
供試体は形伏５０の物×５０日物，成形圧力１００−／
雌で作成したものを用いた。

以上の実験結果から作業性を損うことなく、タール添加
量は比較例の１７％から本発明実施例Ｎｏ．１〜Ｎｏ．
４の最高１０％台まで減少でき、揮発分は１５．４％か
ら８．７％（重量）と最高約４０％低減し、同じく組織
強度は約３０％、耐食性は約４０％向上した。上記結果
より出銑口のマッド材必要条件を格段に向上し、改善で
きた。

本発明のマッド材を４５００あの大型高圧高炉で実用し
たところ、タップ当りの出銑時間は従来１１０〜１３０
分のものが１４０〜１６０分になり、焼成所要時間は従
来の２／３に短縮でき、高炉操業の安定等と炉前作業の
安全等の面において著しく改良できた。

Claims

【特許請求の範囲】

１粒度調整した耐火物骨材に対し１ミクロン以下のア
ルミナ、珪酸および炭化珪素から選ばれた少なくとも１
種の超微粉を２〜３０重量％含有させ、有機系バインダ
ーを添加して混練することを特徴とする高炉出銑口のマ
ツド材。