JPS6230672A - 吹付補修材 - Google Patents

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】 産業上の利用分野： 本発明は工業窯炉の主として補修に用いる吹付補疹材に
係るものである。

発明の背景： Ｒ１（式若しくはＤＨ式脱ガス容器、溶銑若しくは溶鋼
取鍋、電気炉又は転炉等の工業窯炉の内張りは、溶融金
属、スラグの作用によって損耗されるが、その状態は必
ずしも一様ではない。そこで、損耗の著しい個所を主体
に吹付補修き行い、内張り全体の寿命延長と図っている
。

在来技術： このような目的に充当する吹付補修材は、１種あるが、
真空脱ガス装置、溶鋼取鍋等の製鋼窯炉では、たとえば
特公昭５５−６５９８号公報、特公昭５９−１２３４号
公報等にみるごとく、マグネシア質、マグ・ドロ質等の
塩基性が耐食性、熱間強度にすぐれている等の性質の利
用を図ったものが多用されている。

ところで、吹付浦修材に要求される性能として次の２点
があげらルる。

Ｕ）冷・熱間施工時のはね返シ損失又は流れ落ちが少く
、被補修部への付着性がよいこと。

←）炉稼動時の溶融金属及びスラグの流動による機械的
損耗、並びに化学的侵食により受ける損傷が少く、耐用
性にすぐれていること。

０）に関しては特開昭４９−１０８１１３号公報、特開
昭５０−４９３１１号公報等にみるごとく、主として結
合剤の用法に植種検討を加えることにより良好な付着性
が得られるようになった。しかし、（ロ）に関しては目
的ｔ−Ｃ分に達したものは未だに開示されていない。

吹付補修材の損傷の主なものとしては、（＆）　　スラ
グによる化学的浸食、 Φ）溶鋼・スラグ等による機械的損耗、（ｅ）　　付着
界面からの剥離、 等が挙げられる。ＲＨ式・ＤＨ式脱ガス装置、溶鋼取鍋
、転炉等の製鋼炉に塩基性材質の耐火材料が多用されて
いるのは上記（ａ）、（ｂ）に対してすぐれた性状を有
していることが認められているからである。ところで、
（Ｃ）の剥離に対しては特開昭５０−１０１４０９号公
報、特開昭５６−１．０４７８１号公報等にみられるご
とく、主に結合剤組成に検討を加え、被補修面へＤ接着
力と高め剥離を防止することに重点がおかれてきた。

しかし、在来の塩基性吹付補修材は、施工後、操業によ
る炉の加熱・冷却の繰返しにより焼結が進み、体積収縮
する性状かメジ、この収縮によって炉壁から剥離すると
いう欠点がある。この剥離が吹付捕修材の耐用性全支配
する場合は多いにも拘らず、剥離に対する充分な対策は
なさルていない０ 発明の目的： 本発明は斯かる現況に鑑みなされたもので、各種工業窯
炉に適用してすぐれた耐食性及び熱間強度を有するのは
もちろん、特に被補修部への接着能が高く、剥離を効果
的に防止し得る吹付補修材の提供を目的としている。

発明の構成： 以下、本発明の１実施例につき説明する。本発明は、吹
付捕修材の組成材料として、耐食性及び強度の面から有
効なマグネシア質に１．８融シリカを配合することによ
シ耐用性を向上させるようにしたもので、ａ融シリカ４
〜４０・ｘｒｔ％と残部がマグネシアを含有する塩基性
耐火骨材とからなる混合物に適量の、債合剤を添加して
なる吹付補；５材である。す次わち、溶融シリカとマグ
ネシアを含有する塩基性耐火骨材と全組合せることによ
り、窯炉操業時に７オルステライトを生成させる。この
時の体積膨張によって窯炉の冷却時（非摩功時）にも、
吹付補修材が収縮しない、匹わゆ６残存膨張性状をもた
せ、炉壁面からの剥４を防止するのである。なお、溶融
シリカのごとき高珪酸質原料は本来、塩基性スラグに対
して耐食性に劣るが本発明では塩基性耐火骨材と組合せ
ること及び溶融シリカ原料配合量ト適量化することによ
って吹付補修材全体としての耐食性の低下を防止してい
る。

本発明で使用する原料及び配合は次のとおりでちる。塩
基性耐火骨材の具体的種類は、マグネシアクリンカ−、
ドロマイトクリンカ−、クロム鉄鉱、スピネルクリンカ
−或いはこれらの原料を主体とする凍瓦屑等から選ばれ
る１種又は２種以上の配合体である。なお、天然マグネ
シアクリンカ−及び海水マグネシアクリンカ−は好適で
める。

溶融シリカは珪石、珪砂等を溶融して製造されたガラス
貢原料で、熱膨張係数が極めて小さく、４衝卓抵抗性に
すぐルる等の特徴を有する。この溶融シリカとマグネシ
アとから７オルステライト（２Ｍｇ０・５ｉ０２）２生
成させ、このときの膨張によって吹付補修材に残存膨張
性を付与するのである。なお、溶融シリカの成分は特に
限定するものではない。溶融シリカの配合量はＪｗｔチ
未満では吹付捕修材への残存膨張性付与に効果がなく、
４０ｗｔ％を超えると吹付補修材の耐食性が低下する。

最も好ましい配合量は８〜３０ｗｔ％である。

マグネシア−溶融シリカ系の吹付補修材について、ａ融
シリカの配合量と焼成径線変化率との関係、同じく耐食
性との関係をそルぞＡ第１図、第２図に示す。線変化率
は１５００゛Ｃｉ成後のものをＪＩＳ　　Ｒ２５５４に
準じて測定した値である。これらのグラフからも好適配
合範囲の有、破性が確認できた。

溶融シリカ及び塩基性耐火骨材の粒度は％ｖて限定する
ものではないが、この点に関しては在来の吹付補・＄材
と同様に、たとえば最大粒％　３　ｚｍ以下に調整する
。

結合剤は、アルカリ金属又はアルカリ土類金属のリン酸
塩、珪酸塩、ホウ酸塩及びリン酸アルミニウム等から選
ばれる１種又は２種以上を用いる。これらの具体例を列
挙すると、トリポリリン酸ソーダ、テトラポリリン涜ソ
ーダ、ヘキサメタリン酸ソーダ、酸性メタリン酸ソーダ
、ピロリン酸ソーダ、第１リン酸ソーダ、リン酸１カリ
ウム、リン酸２カリウム等のアルカリ金属のリン酸塩、
第１リン酸カルシウム、第１リン酸マグネシウム等のア
ルカリ土類金属のリン酸塩、ホウ酸ソーダ等のホウ酸塩
、１〜４号珪酸ソーダ、メタ珪酸ソーダ、珪酸カリウム
等の珪酸塩並びに第１リン酸アルミニウム等である。結
合剤の添加割合は溶融シリカ、塩基性耐火骨材等の耐火
材料全体に対する外掛けで２〜Ｂ　ｗｔ％が好ましい。

さらに、本発明では結合剤の硬化促進のために、公知の
消石灰、珪弗化ソーダ、塩化アルミニウム、塩化カルシ
ウム、硫酸カルシウム、硫酸マグネンウム、ダイカルシ
ウムシリケート、クロムスラグ、マグネスラグ等ヲ添加
することもできる。

この便化促進剤の添加割合は、溶融シリカ、塩基性耐火
骨材等の耐火材料全体に対する外掛けで１０ｗｔチ以下
が好ましい。

また、吹付補修材の付着性を特徴とする特性改善のため
、副原料として、アスベストのごとき無機質繊維、ビニ
ロン繊維・パルプ繊維等の有機質繊維、ピッチ類、各種
粘土類、デキストリン、Ｃｉ／Ｉ　Ｃ、グリセリン等の
アルコール類などを必要に応じ１当量添加してもよい。

なお、各配合物の混合手段については特に限定するもの
ではなく、たとえば混合時の添加順序にも拘らない。

発明の実施例： 次に本発明の具体的な幾つかの実施例及び比較例を示す
。

第１表に示すような化学成分を有する材料を主原料とし
、第２表に示すＩＬｔ比で配合し各実施例試料を得た。

第２表の七１〜７は本発明例で、嵐８〜１１は比較例で
ある。このうち比較例のＮａ８．９は溶融シリカの割合
が本発明の範囲以外のものであシ、Ｎａ１Ｏは溶融ンリ
カと珪石を主材とする非塩基性材料のものであり、Ｎａ
１ｌは溶融シリカを含まない従来タイプの塩４注材料の
ものよ）なる吹付補修材で必る。

これら本発明例及び比較例ｔＣつぃて６種の特性を武侠
し、その結果を第２表に併せ示した。試験方法は以下に
よった。

（１）　付７１　性・・・１０００℃に加熱したマグネ
シア・クロム質煉瓦に乾式ガンを用いて吹付け、このと
きの付着率をＷｔチで示した。

（２）熱間曲げ強さ・−・４０　Ｘ　４Ｑ　Ｘ　１６０
　、謂の柱状に、祷込み成形し、１４００’Ｃにおける
曲げ強さを測定した。

（３）　１ｔｉｔ食性・・・適当な大きさの試験片を鋳
込み成形し、転炉スラグと鋼が４：１の重量比の混合物
を受慮剤として回転侵食試験を行なった。溶損寸法が小
さい程耐食性がすぐれている。

（４）耐剥離性・・・ＩＱＯｎ’Ｃに加熱したマグネシ
ア・クロム４課瓦に乾式ガンを用いて吹付を行い、こル
を眠気炉中で加熱、冷却を繰返し、剥離が認められるま
での繰返し回数を調べた。なお、加熱−冷却の条件は、
１５００’Ｃで３０分加熱した後８００゛Ｃまで冷却し
、８００°Ｃになったら再び１５００℃まで昇温し２０
分保持し、さらに８００’Ｃまで冷却する。この操作を
、繰返した。

（５）実炉テスト・・・内外周がアルミナ質ギャスタブ
ル耐火物とマグネシア・クロム質煉瓦とで構成されるＲ
Ｈ式真空脱ガス装置浸漬管金、乾式吹付ガンを用いて吹
付補瘍し、その修復施工部の耐用回数を求めた。なお、
吹付補修開始時の浸漬管外表面の温度は約ＩＱＯＯ’Ｃ
であった。

吹付補修部の肘用状態及び限界とさ４る状況は、操業上
の作業標準に準拠して評価した。

発明の作用・効果： 以上の説明にみる本発明の吹付補修材は、溶融シリカと
マグネシアとからのフォルステライト生成時の膨張によ
って、吹付浦修材に残存膨張性を付与し、被補修壁面か
らの剥離を効果的に防止する。

一般に溶融シリカのような珪酸質原料は、塩基性スラグ
に対する耐食性に劣るが、本発明では溶融シリカと塩基
性耐火骨材のマグネシア成分とからフォルステライトを
生成させるため、溶融シリカ配合による耐食性の低下は
少くできる。さらにフォルステライトの生成により熱間
強度が増大する利益も得られた。

第２表に示される試験結果から明らかなように、従来の
塩基性吹付補修材（たとえばｌ！Ｌ１１）は耐剥離性に
劣シ、珪酸質吹付補修材（たとえばＮａｌＯ）は耐食性
が劣っている。これに対し、本発明品は塩基性吹付補修
材に特有の耐食性を殆んど低丁させることなく、その欠
点である焼成収縮に起因する剥離の問題を解消した。そ
の結果、実炉試験にみるごとく在来吹付材の１．５〜３
　倍程度の耐用性が得られた。

本発明の吹付補修材は、窯炉操業の安定化、吹は補修材
原単位及び補修工数の低減による補１＄費の減少、補修
回数の減少による炉稼・助率の向上等の利益をもたらし
、産業上の利用性は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図はマグネシア−溶融シリカ質吹付補修材に２ける
溶融シリカの配合量と焼成後の線変化率との関係・と示
すグラフ、第２図は同じく溶融シリカの配合量と１１吋
食性との関係を示すグラフである。 ５番線シリｆ３配合４（ｕｚｔ％） 第１図 壽Ｉ体シリカ鮪な’１（ｃｙｔ７．） 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　溶融シリカ４〜４０ｗｔ％と残部がマグネシアを含有
   する塩基性耐火骨材とからなる混合物に適量の結合剤を
   添加してなる吹付補修材。