JPS6117791B2 - - Google Patents
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- JPS6117791B2 JPS6117791B2 JP58030381A JP3038183A JPS6117791B2 JP S6117791 B2 JPS6117791 B2 JP S6117791B2 JP 58030381 A JP58030381 A JP 58030381A JP 3038183 A JP3038183 A JP 3038183A JP S6117791 B2 JPS6117791 B2 JP S6117791B2
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- Japan
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- weight
- alumina
- spray
- resistance
- furnace
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- Ceramic Products (AREA)
Description
本発明は、高炉炉壁の損傷部を補修する吹付材
に関するものである。 高炉は、炉寿命の末期になると炉壁耐火物の磨
耗、脱落などによつて鉄皮の赤熱、あるいは鉄皮
に亀裂が発生してガス漏れなどのトラブルが生
じ、その稼動率、操業度が低下する。 そこで最近、炉の休風時に炉内容物を減尺し、
上方開口部から挿入した吹付ノズルを用いて炉壁
の損傷個所を吹付補修することが知られている。
高炉補修には、他にも鉄皮を通して炉内部に耐火
材を圧入する方法があるが、これに比較して吹付
補修は、損傷個所、損傷度合などを確認の上で行
えることから、正確かつ効率的に補修することが
できる。本発明は、この高炉炉壁の吹付補修に好
適な吹付材を提供するものである。 転炉などの溶融金属容器においては、従来から
吹付補修が盛んに行われている。しかしながら、
高炉炉壁は炉内容物の降下にともなう磨耗、コー
クス、鉄鉱石からくるアルカリなどに対する抵抗
性、あるいは冷却効果の保持など、他の炉では見
られない特性が要求され、従来の吹付材ではこれ
に対応できなかつた。 本発明は、以上の特性を備えたものであり、ア
ルミナセメント５〜40重量％，残部がシリカ―ア
ルミナ質、高アルミナ質、アルミナ質から選ばれ
る一種又は二種以上を主材とした耐火材よりなる
配合物に、外掛けで粘土0.5〜15重量％と、ステ
ンレススチールフアイバー0.5〜10重量％を含有
した水冷クーラーを備える高炉炉壁の補修用吹付
材である。 骨材はシリカ―アルミナ質、高アルミナ質、ア
ルミナ質から選ばれる一種又は二種以上と主体と
する。これらは、従来の吹付材で使用されること
の多いマグネシア質、ドロマイト質に比較して熱
膨張率が小さく、かつ、耐熱衝撃性にすぐれるた
め、吹付材が付着した後の接着強度が高い。シリ
カ質に比較すると高融点であるとともに、耐アル
カリ性にすぐれる。さらに、材料中のアルミナ成
分は硬度が大きく、吹付材の耐磨耗性に寄力す
る。 アルミナ―シリカ質としては、カオリンや頁岩
質粘土を〓焼して得た各種のシヤモツト、あるい
はロー石など、高アルミナ質はポーキサイト、シ
リマナイト、ばん土質岩、カイアナイト、ムライ
ト、アンダリユーサイトなど、アルミナ質として
は焼結又は電融のアルミナ、あるいはK2O，
Na2Oを含有するβ―アルミナが例示される。ア
ルカリによる吹付材組織の脆弱化は、SiO2―
Al2O3成分がアルカリと反応して生じるため、上
記の耐火材のうちでもSiO2含有量の少ない高ア
ルミナ質およびアルミナ質が好ましい。 本発明では上記耐火材を主体とし、他の耐火材
を組合せてもよい。例えば炭化珪素を組合せる
と、炭化珪素がもつすぐれた耐アルカリ性と高熱
伝導性により、本発明吹付材の耐アルカリ性と熱
伝導性をさらに向上させることができる。 骨材の粒度は、充填度を勘案して粗粒、中粒、
微粒に適宜調整し、何んら限定するものではない
が、一例を示すと５〜１mm20〜70重量％，１mm以
下０〜50重量％，0.074mm以下０〜50重量％であ
る。 結合剤としてのアルミナセメントは、よく知ら
れているようにカルシユウムアルミネートを主成
分とするもので通常、180メツシユ以下の微粉を
使用し、前記耐火材に対して内掛で５〜40重量％
配合する。５重量％未満では結合剤としての効果
が十分でなく、40重量％を超えるとその分、耐火
材の割合が少なくなつて耐食性、耐磨耗性が低下
する。また耐アルカリ性の面から、SiO2成分が
0.5重量％以下のハイアルミナセメントがより好
ましい。 従来の吹付材では、結合剤としてりん酸塩、け
い酸塩などが一般的であるが、付着性などにすぐ
れている反面、強度付与に劣る。アルミナセメン
トは強度付与が他の結合剤に比べて格段にすぐ
れ、これを配合することによつて吹付材は、炉内
容物降下にともなう激しい磨耗作用に対応できる
ものである。 粘土は、炉壁に対する付着性の役割をもつ。外
掛で0.5〜20重量％，好ましくは２〜10重量％と
する。0.5重量％未満では吹付時にリバウンドロ
スが多く、補修効率が悪い。20重量％を超えると
粘土からくるSiO2成分で吹付材の耐アルカリ性
が低下し、また、粘土が微粉であるために吹付材
の粒度構成上、微粉過多となつて好ましくない。 ステンレススチールフアイバーは吹付材の熱伝
導率を向上させる。高炉は、水冷によるクーラー
で炉壁寿命の延長を図つているが、スチールフア
イバーの混入で熱伝導率が大となり、冷却作用に
よつて吹付材の耐用性が向上する。また、、一般
に高炉は外殻鉄皮内にクーラーを備えており、ク
ーラーの製造面、構造面から必然的に生じるクー
ラー間の空隙に吹付材が充填されると、スチール
フアイバーによる高熱伝導化で冷却作用が炉壁全
体に間断なく及ぶという効果がある。 ステンレススチールフアイバーは、耐スポーリ
ング性、耐磨耗性の付与と、スポーリングにより
生じた亀裂の進展を阻止し、吹付材の脱落防止と
しても大きな役割をもつ。 スチールフアイバーをステンレス材質にしたの
は、耐熱性、耐酸化性にすぐれているからであ
る。断面形状は円形、多角形のいずれでもよい。
長さは５〜50mmが好ましく、５mm未満では表面積
が小さいことにより吹付材組織の牽引支持に劣
る。50mm超えるとカーボンの沈積による体積膨張
で吹付材の亀裂発生の原因となりやすいものとと
もに、フアイバーボールが形成されやすく、作業
性の低下となる。配合量は外掛で0.5〜10重量％
とし、0.5重量％未満では配合による効果が認め
られず、10重量％を越えると吹付材の流動性が低
下してノズル詰りを生じやすい。形状はストレー
ト形の他、波形、ねじれ形、両端がふくらんだド
ツグボーン形など任意のものが使用できる。 さらに、充填性、焼結性などの向上を目的とし
て消石灰、シリカフラワー耐火性超微粉を外掛で
10重量％以下配合してもよい。また、減水効果と
親水性付与のために分散剤を３重量％以下配合し
てもよい。分散剤としてはアルカリ金属りん酸
塩、アルカリ金属ポリりん酸塩、アルカリ金属カ
ルボン酸塩、リグニンスルフオン酸塩、酢酸ビニ
ール樹脂、β―ナフタリンスルフオン酸塩、ポリ
スチレンスルフオン酸塩などがあるが、特にリグ
ニンスルフオン酸塩が効果的である。 以上からなる吹付材で高炉炉壁を補修するに
は、炉内容物の装入速度を遅くして炉内容物の水
準を降下させた後、休風し、次いで高炉炉頂の開
口部から吊下げたノズルを炉壁損傷個所へ向け、
このノズルを用いて吹付ける。吹付装置は一般に
吹付材と水とを予め混練したものを吹付ける湿式
タイプと、吹付材にノズル圧送付で水を添加して
吹付ける乾式タイプと少量の水で予じめ混練し、
さらにノズル圧送中で水を添加する半乾式とに大
別されるが、作業性の点から半乾式タイプが好ま
しい。 本発明の吹付材は、前にも述べたように水冷ク
ーラーを備えた高炉炉壁の補修用として要求され
る耐磨耗性、耐アルカリ性、耐スポーリング性お
よび高熱伝導率を兼ね備え、これをもつて補修を
行うと炉壁の寿命が著しく延長し、その結果、高
炉の稼動率、操業度を向上できる。 つぎに、本発明実施例をあげ、同時に本発明に
属しない実験例、および従来例をあげ、それぞれ
について各種特性の試験結果を示す。
に関するものである。 高炉は、炉寿命の末期になると炉壁耐火物の磨
耗、脱落などによつて鉄皮の赤熱、あるいは鉄皮
に亀裂が発生してガス漏れなどのトラブルが生
じ、その稼動率、操業度が低下する。 そこで最近、炉の休風時に炉内容物を減尺し、
上方開口部から挿入した吹付ノズルを用いて炉壁
の損傷個所を吹付補修することが知られている。
高炉補修には、他にも鉄皮を通して炉内部に耐火
材を圧入する方法があるが、これに比較して吹付
補修は、損傷個所、損傷度合などを確認の上で行
えることから、正確かつ効率的に補修することが
できる。本発明は、この高炉炉壁の吹付補修に好
適な吹付材を提供するものである。 転炉などの溶融金属容器においては、従来から
吹付補修が盛んに行われている。しかしながら、
高炉炉壁は炉内容物の降下にともなう磨耗、コー
クス、鉄鉱石からくるアルカリなどに対する抵抗
性、あるいは冷却効果の保持など、他の炉では見
られない特性が要求され、従来の吹付材ではこれ
に対応できなかつた。 本発明は、以上の特性を備えたものであり、ア
ルミナセメント５〜40重量％，残部がシリカ―ア
ルミナ質、高アルミナ質、アルミナ質から選ばれ
る一種又は二種以上を主材とした耐火材よりなる
配合物に、外掛けで粘土0.5〜15重量％と、ステ
ンレススチールフアイバー0.5〜10重量％を含有
した水冷クーラーを備える高炉炉壁の補修用吹付
材である。 骨材はシリカ―アルミナ質、高アルミナ質、ア
ルミナ質から選ばれる一種又は二種以上と主体と
する。これらは、従来の吹付材で使用されること
の多いマグネシア質、ドロマイト質に比較して熱
膨張率が小さく、かつ、耐熱衝撃性にすぐれるた
め、吹付材が付着した後の接着強度が高い。シリ
カ質に比較すると高融点であるとともに、耐アル
カリ性にすぐれる。さらに、材料中のアルミナ成
分は硬度が大きく、吹付材の耐磨耗性に寄力す
る。 アルミナ―シリカ質としては、カオリンや頁岩
質粘土を〓焼して得た各種のシヤモツト、あるい
はロー石など、高アルミナ質はポーキサイト、シ
リマナイト、ばん土質岩、カイアナイト、ムライ
ト、アンダリユーサイトなど、アルミナ質として
は焼結又は電融のアルミナ、あるいはK2O，
Na2Oを含有するβ―アルミナが例示される。ア
ルカリによる吹付材組織の脆弱化は、SiO2―
Al2O3成分がアルカリと反応して生じるため、上
記の耐火材のうちでもSiO2含有量の少ない高ア
ルミナ質およびアルミナ質が好ましい。 本発明では上記耐火材を主体とし、他の耐火材
を組合せてもよい。例えば炭化珪素を組合せる
と、炭化珪素がもつすぐれた耐アルカリ性と高熱
伝導性により、本発明吹付材の耐アルカリ性と熱
伝導性をさらに向上させることができる。 骨材の粒度は、充填度を勘案して粗粒、中粒、
微粒に適宜調整し、何んら限定するものではない
が、一例を示すと５〜１mm20〜70重量％，１mm以
下０〜50重量％，0.074mm以下０〜50重量％であ
る。 結合剤としてのアルミナセメントは、よく知ら
れているようにカルシユウムアルミネートを主成
分とするもので通常、180メツシユ以下の微粉を
使用し、前記耐火材に対して内掛で５〜40重量％
配合する。５重量％未満では結合剤としての効果
が十分でなく、40重量％を超えるとその分、耐火
材の割合が少なくなつて耐食性、耐磨耗性が低下
する。また耐アルカリ性の面から、SiO2成分が
0.5重量％以下のハイアルミナセメントがより好
ましい。 従来の吹付材では、結合剤としてりん酸塩、け
い酸塩などが一般的であるが、付着性などにすぐ
れている反面、強度付与に劣る。アルミナセメン
トは強度付与が他の結合剤に比べて格段にすぐ
れ、これを配合することによつて吹付材は、炉内
容物降下にともなう激しい磨耗作用に対応できる
ものである。 粘土は、炉壁に対する付着性の役割をもつ。外
掛で0.5〜20重量％，好ましくは２〜10重量％と
する。0.5重量％未満では吹付時にリバウンドロ
スが多く、補修効率が悪い。20重量％を超えると
粘土からくるSiO2成分で吹付材の耐アルカリ性
が低下し、また、粘土が微粉であるために吹付材
の粒度構成上、微粉過多となつて好ましくない。 ステンレススチールフアイバーは吹付材の熱伝
導率を向上させる。高炉は、水冷によるクーラー
で炉壁寿命の延長を図つているが、スチールフア
イバーの混入で熱伝導率が大となり、冷却作用に
よつて吹付材の耐用性が向上する。また、、一般
に高炉は外殻鉄皮内にクーラーを備えており、ク
ーラーの製造面、構造面から必然的に生じるクー
ラー間の空隙に吹付材が充填されると、スチール
フアイバーによる高熱伝導化で冷却作用が炉壁全
体に間断なく及ぶという効果がある。 ステンレススチールフアイバーは、耐スポーリ
ング性、耐磨耗性の付与と、スポーリングにより
生じた亀裂の進展を阻止し、吹付材の脱落防止と
しても大きな役割をもつ。 スチールフアイバーをステンレス材質にしたの
は、耐熱性、耐酸化性にすぐれているからであ
る。断面形状は円形、多角形のいずれでもよい。
長さは５〜50mmが好ましく、５mm未満では表面積
が小さいことにより吹付材組織の牽引支持に劣
る。50mm超えるとカーボンの沈積による体積膨張
で吹付材の亀裂発生の原因となりやすいものとと
もに、フアイバーボールが形成されやすく、作業
性の低下となる。配合量は外掛で0.5〜10重量％
とし、0.5重量％未満では配合による効果が認め
られず、10重量％を越えると吹付材の流動性が低
下してノズル詰りを生じやすい。形状はストレー
ト形の他、波形、ねじれ形、両端がふくらんだド
ツグボーン形など任意のものが使用できる。 さらに、充填性、焼結性などの向上を目的とし
て消石灰、シリカフラワー耐火性超微粉を外掛で
10重量％以下配合してもよい。また、減水効果と
親水性付与のために分散剤を３重量％以下配合し
てもよい。分散剤としてはアルカリ金属りん酸
塩、アルカリ金属ポリりん酸塩、アルカリ金属カ
ルボン酸塩、リグニンスルフオン酸塩、酢酸ビニ
ール樹脂、β―ナフタリンスルフオン酸塩、ポリ
スチレンスルフオン酸塩などがあるが、特にリグ
ニンスルフオン酸塩が効果的である。 以上からなる吹付材で高炉炉壁を補修するに
は、炉内容物の装入速度を遅くして炉内容物の水
準を降下させた後、休風し、次いで高炉炉頂の開
口部から吊下げたノズルを炉壁損傷個所へ向け、
このノズルを用いて吹付ける。吹付装置は一般に
吹付材と水とを予め混練したものを吹付ける湿式
タイプと、吹付材にノズル圧送付で水を添加して
吹付ける乾式タイプと少量の水で予じめ混練し、
さらにノズル圧送中で水を添加する半乾式とに大
別されるが、作業性の点から半乾式タイプが好ま
しい。 本発明の吹付材は、前にも述べたように水冷ク
ーラーを備えた高炉炉壁の補修用として要求され
る耐磨耗性、耐アルカリ性、耐スポーリング性お
よび高熱伝導率を兼ね備え、これをもつて補修を
行うと炉壁の寿命が著しく延長し、その結果、高
炉の稼動率、操業度を向上できる。 つぎに、本発明実施例をあげ、同時に本発明に
属しない実験例、および従来例をあげ、それぞれ
について各種特性の試験結果を示す。
【表】
第２表〜第４表の吹付材に含有させたステンレ
ススチールフアイバーはいずれもSUS430，巾0.5
mm×厚さ0.3mm×長さ25mmのものである。
ススチールフアイバーはいずれもSUS430，巾0.5
mm×厚さ0.3mm×長さ25mmのものである。
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
試験条件は次のとおりである。
(1)耐磨耗性；試料を第２表では1000℃，第３表お
よび第４表では1200℃に加熱し、サ
ンドプラスト法により測定。数値が
小さいほど耐磨耗性にすぐれる。 (2)耐アルカリ性；試料を炭酸カリウムとコークス
粉（重量比４：１）の混合物に挿入
した状態で、第２表は1200℃×５時
間を６回、第３表および第４表では
1300℃×５時間を６回くり返した
後、圧縮強さを測定した。 数値が大きいほど耐アルカリ性にす
ぐれる。 (3)耐スポーリング性；第２表は1000℃→水冷、第
３表および第４表では1300→水冷の
加熱と冷却をくり返し、試料に亀裂
が認められるまでの回数。 数値が大きいほど耐スポーリング性
にすぐれる。 (4)熱伝導率；熱線法により測定。at300℃数値が
大きいほど熱伝導率が高い。 (5)付着性；400℃に加熱した耐火物面に対して吹
付けた場合の付着率。 数値が大きいほど付着性にすぐれ
る。 (6)圧縮強さ；試料を第２表では1000℃×３時間、
第３表および第４表では1300℃×３
時間加熱した後、圧縮強さを測定。 数値が大きいほど圧縮強度が大きい。
よび第４表では1200℃に加熱し、サ
ンドプラスト法により測定。数値が
小さいほど耐磨耗性にすぐれる。 (2)耐アルカリ性；試料を炭酸カリウムとコークス
粉（重量比４：１）の混合物に挿入
した状態で、第２表は1200℃×５時
間を６回、第３表および第４表では
1300℃×５時間を６回くり返した
後、圧縮強さを測定した。 数値が大きいほど耐アルカリ性にす
ぐれる。 (3)耐スポーリング性；第２表は1000℃→水冷、第
３表および第４表では1300→水冷の
加熱と冷却をくり返し、試料に亀裂
が認められるまでの回数。 数値が大きいほど耐スポーリング性
にすぐれる。 (4)熱伝導率；熱線法により測定。at300℃数値が
大きいほど熱伝導率が高い。 (5)付着性；400℃に加熱した耐火物面に対して吹
付けた場合の付着率。 数値が大きいほど付着性にすぐれ
る。 (6)圧縮強さ；試料を第２表では1000℃×３時間、
第３表および第４表では1300℃×３
時間加熱した後、圧縮強さを測定。 数値が大きいほど圧縮強度が大きい。
Claims (1)
- １ アルミナセメント５〜40重量％，残部がシリ
カ―アルミナ質、高アルミナ質、アルミナ質から
選ばれる一種又は二種以上を主材とした耐火材よ
りなる配合物に、外掛けで粘土0.5〜15重量％
と、ステンレススチールフアイバー0.5〜1.0重量
％を含有した水冷クーラーを備える高炉炉壁の補
修用吹付材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58030381A JPS59156969A (ja) | 1983-02-25 | 1983-02-25 | 高炉炉壁の補修用吹付材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58030381A JPS59156969A (ja) | 1983-02-25 | 1983-02-25 | 高炉炉壁の補修用吹付材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59156969A JPS59156969A (ja) | 1984-09-06 |
| JPS6117791B2 true JPS6117791B2 (ja) | 1986-05-09 |
Family
ID=12302302
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58030381A Granted JPS59156969A (ja) | 1983-02-25 | 1983-02-25 | 高炉炉壁の補修用吹付材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59156969A (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61127671A (ja) * | 1984-11-20 | 1986-06-14 | 新日本製鐵株式会社 | 高炉吹付補修用キヤスタブル |
| CA2062697C (en) * | 1991-03-22 | 1997-04-22 | Charles W. Connors, Jr. | Method and apparatus for manufacturing and repairing molten metal containment vessels |
| US5632937A (en) * | 1991-03-22 | 1997-05-27 | Magneco/Metrel, Inc. | Method of installing a refractory lining |
| US5511762A (en) * | 1991-03-22 | 1996-04-30 | Magneco/Metrel, Inc. | Consumable form with degradable lining |
| US5484138A (en) * | 1993-11-22 | 1996-01-16 | Magneco/Metrel, Inc. | Consumable form with adjustable walls |
| CN103819211B (zh) * | 2014-01-07 | 2017-06-27 | 山东耀华特耐科技有限公司 | 循环流化床锅炉用轻型耐磨耐火可塑料及其制备方法 |
| JP6441684B2 (ja) * | 2015-01-06 | 2018-12-19 | 新日鐵住金株式会社 | 溶融金属容器蓋用キャスタブル耐火物 |
| JP6441685B2 (ja) * | 2015-01-06 | 2018-12-19 | 新日鐵住金株式会社 | 溶融金属容器蓋用キャスタブル耐火物 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5851912B2 (ja) * | 1980-06-25 | 1983-11-18 | 品川白煉瓦株式会社 | 吹付材 |
| JPS5744636A (en) * | 1980-09-01 | 1982-03-13 | Wako Chem Kk | Impregnating agent for preparing mainly semirigid or rigid resin foam |
-
1983
- 1983-02-25 JP JP58030381A patent/JPS59156969A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59156969A (ja) | 1984-09-06 |
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