JPS6156191B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本発明は、特に炭素含有耐火物で内張りされた
転炉の熱間補修に好適な吹付材に関するものであ
る。 （発明の目的） 転炉、電気炉、取鍋、混銑車、出銑樋などの内
張りは、溶銑、溶鋼、スラグなどによる化学的・
機械的作用で局部損傷されることから、損傷個所
を吹付材で補修することにより、炉寿命の延長を
図ることが行われている。 吹付材の材質は、耐火材料に結合剤としてリン
酸塩またはケイ酸塩を添加してなるものが一般的
であるが、最近の炉操業の過酷化とともに、十分
な耐用性を得ていない。また、例えばマグネシア
−カーボン質耐火物、アルミナ−炭化珪素−カー
ボン質耐火物などのような炭素含有耐火物に対し
ては、なじみが悪いことから接着性に劣る。 そこで、上記欠点を解決するものとして、炭素
質樹脂を結合剤とした吹付材が提案されている。
例えば、特開昭55−42251号、特開昭55−42218
号、特開昭55−104978号、特開昭55−130868号、
特開昭55−140768号のとおりである。この吹付材
は壁面に吹付けられると、炉壁面の熱で結合剤で
ある炭素質樹脂が炭素化し、炭素結合組織を形成
して吹付材に高耐食性、高熱間強度を付与するも
のである。炭素質樹脂は炭素に濡れやすいため、
炭素含有耐火物に対する接着性も高い。 しかしながら、この種の吹付材は吹付け初期に
吹付層の中心部分が組織強度に劣るという欠点が
ある。これは、炉壁面と炉内雰囲気からの熱が中
心部分まで到達せず、十分な炭素化反応がなされ
ていないためと思われる。この現象は、補修時の
炉壁面温度が低いほど顕著である。従つて、吹付
層厚みを増しても、それに比例した補修効果が得
られない。 （発明の構成） 第１発明は、上記従来材質の欠点を解決するこ
とを目的とし、その特徴とするところは、耐火材
料と炭素質樹脂とからなる配合物に、金属フアイ
バーを添加してなる熱間補修用吹付材である。 金属フアイバーは、耐火材料に比べて熱伝導率
が格段にすぐれ、しかもそれがフアイバー状であ
ることで、炉壁面あるいは炉内雰囲気の熱を吹付
層の中心部に伝導する媒体となり、炭素質樹脂の
炭素化反応を促進して、吹付層全体を迅速、か
つ、むらなく炭素結合組織にするものである。 金属フアイバーはこれ以外にも耐スポーリング
性、耐摩耗性の付与、スポーリングにより生じた
亀裂の進展を阻止して剥落を防止するなどの効果
を合わせもつ。 第１発明の構成をさらに詳述する。 耐火材料は特に限定するものではなく、補修対
象となる内張り材質に合わせて適宜決定する。例
えば、マグネシア、クロム、スピネル、ドロマイ
ト、カルシア、アルミナ、シリカ、ムライト、ジ
ルコン、ジルコニアなどの塩基性、中性、酸性の
耐火性金属酸化物から選ばれる１種または２種以
上。必要により、さらにこれに炭素、炭化物、窒
化物、消石灰などが組合わされる。吹付材が転炉
用の場合は、この中でも塩基性材質が好ましい。 本発明でいう炭素質樹脂とは、高温に加熱され
ると、炭素化あるいはコークス化する有機化合物
のことであつて、具体的には粉末状の熱硬化性樹
脂（例えば、フエノール樹脂、フラン樹脂、エポ
キシ樹脂、メラミン樹脂）、瀝青物質（各種ピツ
チ、コールタール）、硬化剤を添加した粉末状熱
可塑性樹脂（例えば、ポリブデン樹脂、ビニール
ポリマー）、その他の樹脂（例えば、クマロン樹
脂、アタクチツクポリプロピレン、ポリエステ
ル）などの１種または２種以上が使用される。 一般には、この中でも残留炭素含有量が高いピ
ツチ（炭化率52.5wt％）、フエノール樹脂
（52.1wt％）、フラン樹脂（49.1wt％）などが好ま
しい。 耐火材料と炭素質樹脂との割合は、従来のこの
種の吹付材と同様にすればよく、特に限定するも
のではないが、好ましくは炭素質樹脂２〜55wt
％、残部耐火材料とする。炭素質樹脂が2wt％未
満では十分な炭素結合組織が得られず、55wt％
を超すと耐火材料が少な過ぎて耐食性低下の傾向
を示す。 金属フアイバーで好ましいのはスチールフアイ
バーであつて、スチールフアイバーの種類として
は一般に耐熱、耐食性を必要とするためステンレ
ス鋼フアイバーを用いるのが好ましいが、その他
炭素鋼、特殊鋼（Ni−Cr鋼、Cr−Mo鋼、Cr鋼、
Cr−Ｖ鋼）、Al、Al合金、CuCu合金等のフアイ
バーが使用可能である。形状、寸法は、線、曲
線、山形、波形等の種々のものが使用され、直径
0.01〜３mm、望しくは0.1〜２mmの円形断面また
はこれに相当する断面積を有する異形断面を有
し、直径の約100倍程度もしくはそれ以下の長さ
のものが好ましい。 前記耐火材料と炭素質樹脂とからなる配合物に
対するスチールフアイバーの添加量は、スチール
フアイバーの形状・寸法にもよるが、15wt％以
下、好ましくは0.5〜10wt％である。スチールフ
アイバーは低融点物質なので多すぎると吹付材の
耐食性を低下させ、また、スチールフアイバーの
分散性が悪くなる。 この他にも、吹付材の充填性を向上させるため
に、湿潤剤を10wt％以下に添加するのが好まし
い。湿潤剤の例としては、エチレングライコール
（沸点198℃）、またはジエチレングライコール
（同245℃）、プロピレングライコール（同188.2
℃）、ポリエチレングライコール（同198℃）、グ
リセリン（同290℃）等の多価アルコール類、灯
油、アントラセン油、軽油、重油、潤滑油などの
石油精製油および廃油などが用いられる。 さらに吹付け直後の付着性を付与するために、
例えばリン酸塩、ケイ酸塩、ホウ酸塩、苦汁など
を15wt％以下添加してもよい。多すぎると、吹
付材の早期の強度発現で炭素質樹脂の流動拡散を
阻止し、内張りとの接着性を低下させる。 以上の配合物の混合方法は、適宜粒度に調整し
たものを単に混合してもよいし、例えば特開昭55
−42251号、特開昭55−104978号などに見られる
とおり、耐火材料と炭素質樹脂とで一旦、造粒し
てから他の添加物を混合してもよい。 本発明のように、炭素結合で組織強度を図る吹
付材は、炭素を含有していることから、酸化に対
する抵抗性に劣るという問題がある。そこで、耐
火物の酸化防止剤として周知の金属粉を添加する
ことが考えられる。金属粉は、粉末状であるため
反応が早く効果的である反面、使用初期しか効果
が得られない欠点がある。ところが、スチールフ
アイバーとの組合せにより、使用初期は金属粉、
それ以後はスチールフアイバーが作用し、酸化防
止効果が長期に及ぶことがわかつた。スチールフ
アイバーは、表面積が少ないため、高温化におい
ても反応速度が小さいからと思われる。 第２発明は、前記第１発明の吹付材に、さらに
金属粉を添加することを特徴としたものである。 金属粉の具体例は、アルミニウム、シリコン、
クロム、マグネシウム、チタニウム、鉄、フエロ
シリコン、フエロクロムなどを単体、または２種
以上の組合せ、あるいはそれらの合金である。効
果および経済性から考慮すると、アルミニウムが
最も好ましい。添加量は15wt％以下、好ましく
は0.3〜15wt％である。多すぎると、吹付材の耐
食性が低下の傾向を示す。 吹付に使用する吹付ガンは、従来公知のいずれ
のタイプでもよいが、作業性の点から見て、吹付
材への添加水がノズル先端付近で添加される乾式
タイプのものが好ましい。 （実施例） つぎに本発明実施例とその比較例を示す。

【表】

【表】 第２表は、マグネシアクリンカーの微粉とピツ
チとの造粒物を配合した例である。

【表】 第１表、第２表における試験方法の詳細は次の
とおりである。 ※１ 炭化率；JIS・Ｋ−2421に準じて測定。 ※２ 曲げ強さ；酸化性雰囲気下、各温度で30
分加熱後、測定。 ※３ 圧縮強さ；コークスブリーズに詰め、
1200℃で各時間加熱後、測定。 以上の測定は、乾式ガンで吹付後の吹付材を試
験片とした。 第２表における造粒物※４は、0.5mm以下のマ
グネシアクリンカーと、加熱溶融したピツチとの
混合物を滴下法により、５mm以下に造粒したもの
である。 （発明の効果） 第１表および第２表において、本発明実施例は
1200℃、1400℃のいずれの温度で加熱後も曲げ強
さが大きく、しかもその差が少ない。本発明の吹
付材が各温度を通じて、耐酸化性にすぐれている
からと思われる。また、圧縮強さについて、本発
明実施例は、加熱時間の比較的短いものも大きな
数値を示しているが、これはスチールフアイバー
の熱伝導作用で炭素結合組織の生成が促進された
ためと思われる。 第１表に示す各例の一部を使用してマグネシア
−カーボン質レンガで内張りされた250t転炉の熱
間補修を行つた。その効果を第３表に示す。

【表】 なお、以上の実施例はいずれも耐火性骨材にマ
グネシアクリンカーを使用した例を示したが、こ
れ以外の種類の耐火性骨材の場合も、ほぼ同様な
結果が得られた。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 耐火材料と炭素質樹脂とからなる配合物に対
   し、金属フアイバーを添加してなる熱間補修用吹
   付材。 ２ 耐火材料と炭素質樹脂とからなる配合物に対
   し、金属フアイバーおよび金属粉を添加してなる
   熱間補修用吹付材。