JP3700939B2 - Barbed hole blocking material - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は高炉の出銑孔に充填し出銑孔を閉塞するために用いられる出銑孔閉塞材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
高炉出銑孔閉塞材に要求される技術として、圧入機による充填性が良好なこと、また、高温下での結合強度が強く、耐溶銑滓に優れていることが一般的に挙げられる。また、充填される閉塞材の積み重なる堆積により炉底を保護し高炉の耐用を高めるという重要な役割も担っている。
【０００３】
このような高炉の出銑孔を閉塞するための出銑孔閉塞材としては、粘土を含む耐火原料と金属等の焼結助剤にタール、フェノール樹脂などの有機バインダーを配合した組成物が一般的に使用されている。そして、圧入機による充填性においては、充填性を高める粘土の添加量を増やすことにより可塑性を高めたり、また、タール添加量を多くし柔らかい材質に製造する等の方法が一般に取られているが、粘土は付着水および結晶水を有するため、粘土の添加量を増大させると、適度の可塑性を得るにはタール添加量も増大させる必要がある。
【０００４】
しかしながら、出銑孔閉塞材の使用に際しては急激な被熱を強いられるので、タール中の多量の揮発分や粘土中の水分蒸発等のガス発生により、出銑孔閉塞材における気孔率の増加や粘土成分の収縮等によりその組織は粗雑化し、また、出銑孔内部に亀裂発生を生じるという問題を生じる。一方、粘土の含有量を減少させるとタール含有量を減少させることができ、出銑孔閉塞材組織の粗雑化は防止できるが、圧入機から材料を押し出して出銑孔に充填する際に、材料を押し出すことができなくなる、所謂「不押現象」を生じ、良好な充填を行うことが困難となる。
【０００５】
このような問題の解決を目的として、例えば特開昭５７−７８７５号公報には、粘土の代わりに１ミクロン以下の超微粉を使用する、または超微粉と粘土を併用することにより少ないバインダー量で出銑孔充填作業に必要な適度の可塑性が得られ、また、出銑孔閉塞材中の揮発分も低下させることを記載するが、マッドガンを使用する充填時にはそのスベリ性、保形性は確保できるものの、充填後の出銑孔閉塞材の展開性や旧材との接着性において課題を有するものである。
【０００６】
特開平３−２７９２７１号公報には、スピネル鉱物、粘土、ピッチおよび焼結剤からなる耐火物原料に有機バインダーを配合して出銑孔閉塞材とし、スピネル鉱物を使用することにより耐食性に優れるものとできることを記載するが、その粘土、タール含有量は多く、揮発成分についての検討がなく、また、充填後の展開性や旧材との接着力においても課題を有するものである。
【０００７】
特開昭５１−６１５１５号公報等には、タールに代えて軟化点１５０〜２３０℃のピッチ等の有機バインダーを添加した出銑孔閉塞材を記載し、マッドガンよりの押し出し性に優れることを記載するが、粘土の添加量が多く、気孔率の増加や粘土の収縮等による出銑孔閉塞材組織の強度に課題を有し、また、充填後の展開性や旧材との接着性において課題を有するものである。
【０００８】
特開昭５１−１１５５１３号公報には、タールに代えて特定のピッチ状物をバインダーとする出銑孔閉塞材を記載するが、充填後の焼結が早く、展開性が不十分で、旧材との接着性に課題がある。
【０００９】
特開平１１−２７８９４９号公報には、タールと共に軟化点２５０℃以上の粉末状の石炭ピッチを使用する出銑孔閉塞材を記載するが、これはカーボンボンドの強化が目的であり、有機バインダー全体の揮発分の削減にまでは検討が及んでなく、粘土やタールの使用量が多く、依然として出銑孔閉塞材組織の粗雑化について課題を有するものである。
【００１０】
特開平１０−３６１７７号公報には、カーボンブラックを添加し、粘土成分を減少させる方法によって、バインダー添加量が少なく緻密質で強度特性に優れるとするが、タール添加量を削減させるだけでは、充填性が不安定となるという問題があり、また、充填後の展開性や旧材との接着力においても課題を有するものである。
【００１１】
以上のように、従来技術においては、充填性が良好な出銑孔閉塞材は気孔率が高く、耐食性が低く、また、タールを使用しないものにあっては、充填性が不安定であると共に充填後の焼結が早く、また、充填後の展開性が不十分で、旧材との接着性に課題がある。また、粘土やタール量を削減した出銑孔閉塞材は、可塑性に乏しく、充填性に問題が生じ易いという問題がある。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、充填性に優れると共に充填後の展開性や旧材との接着性に優れ、かつ揮発成分が少なく緻密質で強度特性に優れる高炉出銑孔閉塞材の提供を目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の高炉出銑孔閉塞材は、耐火骨材、粘土、および１００℃〜４００℃の範囲で軟化点が異なる２種類以上のピッチとからなり、前記粘土の含有量を３重量％〜９重量％とし、かつ、前記ピッチの含有量を合計で１重量％〜１０重量％とすると共に６０℃での粘度が８００ｃＰｓ以上の無水コールタールを押し出し性に応じて外添したことを特徴とする。
【００１４】
上記のピッチが、軟化点１００℃〜２００℃と軟化点２００〜４００℃の２種類のピッチからなり、含有量がそれぞれ１重量％〜５重量％であることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
耐火骨材としては、一般的に、ロー石、シャモット、アルミナ、スピネル、マグネシアの１種または２種以上の酸化物系耐火材料と、炭素質原料、炭化珪素、および窒化珪素系原料からなる。耐火骨材は、粒度１０ｍｍ以下、好ましくは５ｍｍ以下に調整され、出銑孔閉塞材中８０重量％〜９０重量％、好ましくは８４重量％〜８７重量％の含有量である。
【００１６】
耐火粘土としては、木節粘土、蛙目粘土、ボールクレー等が挙げられ、充填作業性に必要な保形性、滑り性を付与するための耐火骨材成分である。粘土は、アルミナの含有率の高い高炉出銑孔充填材においては焼結助剤として寄与することもあるが、炭化珪素、窒化珪素等の窒化物あるいは炭化物の含有率の高い高炉出銑孔充填材では焼結助剤としての効果は期待できず、むしろ高炉スラグと反応して低融点化合物を生成し、耐用性を下げる作用がある。また、粘土は付着水および結晶水を有するため、粘土の含有量を増大させると、適度の可塑性を得るにはタールの添加量も増大させる必要がある。タール添加量が増大すると焼結性が低下し、また出銑開始時の発煙を増大させる元と成り得るので、粘土成分の含有量はできるだけ削減するとよく、これにより高炉出銑孔閉塞材の特性を向上させることができる。
【００１７】
本発明の出銑孔閉塞材においては、粘土の含有量は、３重量％〜９重量％、好ましくは５重量％〜７重量％の割合である。３重量％未満であると、耐火骨材の粒度のバラツキによりタール添加量が変動し、均一な充填性を保持させることが困難となる。また、９重量％を越えると、前述した問題の他に粘土やタール由来の揮発成分が増大し、気孔率の増加を来たし、緻密な出銑孔閉塞材組織とできないという問題がある。耐火骨材における粘土の含有量を３重量％〜９重量％とすることにより、粘土鉱物が結晶構造中（層構造の層間）にタール等の有機バインダーを吸収し、有機バインダーを保持するにあたり緩衝作用が発揮され、タール添加量を安定化させることができる。
【００１８】
次に、本発明の出銑孔閉塞材における有機バインダーであるタールとピッチ類について説明する。
【００１９】
図１は、タールやピッチ類における温度と重量変化率（％／１０℃）との関係（ＴＧ曲線）を示す図である。なお、タールは、市販されている６０℃での粘度が１０００ｃｐＳ、固定炭素３５重量％のもの、ピッチＡは軟化点１５０℃、固定炭素６８重量％のもの、ピッチＢは軟化点３００℃、固定炭素８３重量％のものである。
【００２０】
図１から明らかなように、タールはその揮発成分量が最大となる温度が低く、ついで、ピッチＡ、ピッチＢの順で揮発成分量が最大となる温度が高くなることがわかる。ピッチ類としては、１００℃〜４００℃の範囲で軟化点が異なる２種類以上のピッチを含有させるとよく、これにより、加熱時における揮発が分散され、揮発成分による気孔の発生による劣化を抑制することができるものと考えられる。
【００２１】
本発明の出銑孔閉塞材においては、粘土成分を３重量％〜９重量％と減少させ、また、それに応じてタールの含有量を少なくでき、揮発成分による気孔率の低下と強度特性を高めることを可能とするが、その反面、従来の技術では粘土やタールを添加することで得ていたすべり性や保形性などの特性が損なわれるという問題がある。しかしながら、出銑孔閉塞材をマッドガンで押し出す場合、出銑孔外壁の温度は初期には２５０℃程度であるので、本発明においては、ピッチとして軟化点が１００℃〜２００℃のピッチを使用することにより、マッドガン内部で軟化させて充填性に寄与させ、すべり性や保形性などの特性を得ることができる。
【００２２】
また、軟化点が１００℃〜２００℃のピッチと軟化点２００℃〜４００℃のピッチを併用するとよい。軟化点２００℃〜４００℃のピッチは、充填後に高炉内で軟化することにより充填後の出銑孔閉塞材の展開性を高め、旧材との接着力を高めることができる。
【００２３】
また、ピッチ類としては２種類以上、例えば、３種類を併用してもよく、軟化点の温度差は、ピッチが２種類の場合は１００℃〜１５０℃あることが好ましく、３種類以上の場合はそれぞれ５０℃〜１００℃相違するものを使用するとよい。
【００２４】
ピッチ含有量は、合計量で１重量％〜１０重量％、好ましくは４重量％〜６重量％である。１重量％未満であると、粘土やタールと代替するだけのすべり性および保形性を確保することができず、また、１０重量％を超えると出銑孔閉塞材の組織の焼結性を阻害し、強度特性を低下させるので好ましくない。
【００２５】
軟化点が１００℃〜２００℃のピッチと軟化点２００℃〜４００℃のピッチの２種類のピッチを併用する場合には、それぞれの含有量は、１重量％〜５重量％、好ましくは２重量％〜４重量％とするとよい。また、２種類以上の場合にあっては、合計量で１重量％〜１０重量％の範囲内で適宜その配合量を設定するとよく、ピッチの添加量の調整によりマッドガンを使用する際の充填性や充填後の炉内での展開性を調整することが可能である。
【００２６】
本発明におけるピッチ類は、閉塞材のマッドガン中の使用温度領域で軟化し、更に充填後の高温域まで液分を保有させることができるので、充填性および展開性に優れるものである。また、ピッチを配合することによりタール添加量を減少させることができる。また、ピッチ類の固定炭素量はタールに比して高く、閉塞材全体におけるタール及びピッチの合計での残炭率が上がり、又、揮発成分を減少させることができるので、閉塞材の組織を更に緻密にすることができる。
【００２７】
また、軟化点の異なるピッチを２種以上とタールとを併用することにより、粘土同様あるいは粘土以上の可塑性を得ることができ、かつ緻密質で強度特性に優れた出銑孔閉塞材を得ることができる。
【００２８】
次に、タールについて説明する。タールとしては、６０℃での粘度が８００ｃＰｓ以上の無水コールタールであり、市販品としてはアドケムコ社製無水コールタール６０℃での粘度が１０００ｃＰｓ等が例示され、水分０．５％以下のものである。タールは、耐火骨材、粘土への濡れ特性に優れるので、出銑孔閉塞材の充填時に加熱されることにより強固な炭素結合を形成するものであり、また、粘度が６０℃で８００ｃＰｓ以上のものとすることにより、耐火骨材における粘土の含有量を９重量％以下としても、出銑孔閉塞材として十分な可塑性を保持させることができる。
【００２９】
タールは、耐火骨材、粘土、および１００℃〜４００℃の範囲で軟化点が異なる２種類以上のピッチからなる配合物に、調製される出銑孔閉塞材の６０℃での押し出し抵抗測定による値が３５０ｋｇｆとなるような量で外添される。
【００３０】
押し出し抵抗測定に際しては、耐火骨材、粘土、および１００℃〜４００℃の範囲で軟化点が異なる２種類以上のピッチからなる配合物を約５分間混練したのち、６０℃に加熱したタールを添加し、１時間混練を行なって練り土とした後、図２に示す形状のステンレス製試料ホルダーに充填し、図３に示す測定装置に試料ホルダーを組み込み、測定用試料を６０℃に加熱した状態で測定される。
【００３１】
図２は試料ホルダーの断面図であり、図中、Ｌ１＝９ｃｍ、Ｌ２＝６ｃｍ、Ｌ３＝２６ｃｍ、Ｌ４＝１２ｃｍ、Ｌ５＝２ｃｍである。また、図３は測定装置の断面図であり、図中、Ａは試料押し出し用面板、Ｂは試料ホルダー、Ｃは台座、Ｄはシリンダーヘッドである。測定は、図２の測定装置において、試料押し出し用面板Ａにより加圧してシリンダーヘッドＤから試料を押し出し、その押し出し速度が１０ｍｍ／ｓｅｃとなるときの押し出し用面板Ａにかかる総荷重をもって押し出し抵抗値とする。
【００３２】
タール添加量は、出銑孔閉塞材の押し出し抵抗測定値が３５０ｋｇｆになる量を、耐火骨材、粘土、ピッチからなる材料に外添されるが、タールを添加した出銑孔閉塞材中におけるタールの含有量は、９重量％〜１３重量％と低含有量のものてある。
【００３３】
以下、実施例により本発明を詳細に説明する。
【００３４】
【実施例】
下記の表１に示すような配合物（重量％）を作成し、得られた配合物を約５分間混練した後、６０℃に加熱したタールを添加し、さらに約１時間混練を行い、出銑孔閉塞材を得た。出銑孔閉塞材の稠度（保形性）、曲げ強度（ＭＰａ）、気孔率を測定した。
（保形性）
ＪＩＳ Ｋ２５２４の規定に準拠する針入度試験機で６０℃において、図４に示す形状の針が５秒間に侵入する長さを測定し、稠度とした。稠度は７０（１／１０ｍｍ）以下となるように調整した。
（曲げ強度）
出銑孔閉塞材を室温で約５ＭＰａの成形圧で４０×４０×１６０ｍｍに成形し、１３５０℃×３ｈで還元加熱して測定用試料とした。
【００３５】
下記表１に、その結果を同様に示す。
【００３６】
【表１】

【００３７】
（耐火骨材、粘土の分類については「耐火物とその応用」昭和５４年５月１５日、耐火物技術協会発行参照）
表から明らかなように、比較例１に示す軟化点３００℃のピッチ１種類のみの場合には、タール量を多くしても押し出し抵抗値が高く、すべり性、即ち充填性が低く、また、曲げ強度も低下することがわかる。また、比較例２に示す軟化点１５０℃のピッチ１種類のみを添加した場合、すべり性は良好であるが、見掛気孔率が高く、曲げ強さも低下する結果となる。また、比較例３に示す粘土添加量を１０％以上とした場合は、気孔率が高く、強度も低下する結果となる。
【００３８】
これに対して、実施例１の出銑孔閉塞材は、良好なすべり性を保持し、曲げ強さも１９ＭＰａと増大し、気孔率も１８％と減少している。２種のピッチを併用することで、揮発分の揮発温度域が分散され、マッド材加熱後組織の有機成分の揮発による劣化を抑制していることが明らかである。更に、軟化点の異なるピッチを３種併用した実施例２に示す出銑孔閉塞材は、気孔率が低下し、更に材質強度も増大しその効果が高まる結果が得られている。
【００３９】
また、本発明の出銑孔閉塞材を使用して、出銑孔の閉塞をし、高炉での実機使用後の使用記録を集計して検討したところ、出銑深度が安定しており、充填後の展開性、接着性に優れることがわかった。それに対して、比較例１のものは出銑深度が不安定であり、展開性、接着性は不充分であった。
【００４０】
【発明の効果】
本発明の出銑孔閉塞材は、マッドガンを使用した充填に際してスベリ性に優れると共に充填後の展開性や旧材との接着性に優れ、また、揮発成分を少なくできるので、緻密質で強度特性に優れる高炉出銑孔閉塞材である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明で使用したタールおよびピッチのＴＧ曲線を示す図である。
【図２】 押し出し抵抗圧力を測定するために使用したステンレス製試料ホルダーの形状を説明するための図である。
【図３】 押し出し抵抗圧力を測定するために使用した測定装置を説明するための図である。
【図４】 稠度測定機における針の断面形状を示す図である。
【符号の説明】
Ｌ１＝９ｃｍ、Ｌ２＝６ｃｍ、Ｌ３＝２６ｃｍ、Ｌ４＝１２ｃｍ、Ｌ５＝２ｃｍ、Ａは試料押し出し用面板、Ｂは試料ホルダー、Ｃは台座、Ｄはシリンダーヘッドである。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a tap hole closing material used for filling a tap hole of a blast furnace and closing the tap hole.
[0002]
[Prior art]
As a technique required for the blast furnace outlet hole closing material, it is generally mentioned that the filling property by a press-fitting machine is good, the bond strength at high temperature is strong, and the hot metal resistance is excellent. It also plays an important role in protecting the bottom of the furnace and increasing the durability of the blast furnace by the accumulation of the plugging material to be filled.
[0003]
As a tap hole closing material for closing the tap hole of such a blast furnace, a composition in which an organic binder such as tar and phenol resin is mixed with a fireproof raw material containing clay and a sintering aid such as metal is generally used. Has been used. And in the filling property by the press-fitting machine, the plasticity is increased by increasing the addition amount of clay that enhances the filling property, or the tar addition amount is increased to produce a soft material. Since clay has adhering water and crystal water, increasing the amount of added clay requires that the amount of added tar be increased in order to obtain appropriate plasticity.
[0004]
However, when using the taphole plugging material, it is forced to be heated suddenly, so that a large amount of volatile components in the tar and gas generation such as moisture evaporation in the clay can increase the porosity of the taphole plugging material. Due to the shrinkage of the clay component, the structure becomes rough, and there is a problem that cracks are generated inside the tap holes. On the other hand, if the clay content is reduced, the tar content can be reduced, and roughening of the tap hole plugging material structure can be prevented, but when extruding the material from the press-fitting machine and filling the tap hole, A so-called “non-pressing phenomenon” occurs in which the material cannot be extruded, and it becomes difficult to perform satisfactory filling.
[0005]
For the purpose of solving such problems, for example, in Japanese Patent Application Laid-Open No. 57-7875, a superfine powder of 1 micron or less is used instead of clay, or a combination of ultrafine powder and clay is used to reduce the amount of binder. It describes that moderate plasticity required for filling hole filling work is obtained, and that the volatile content in the filling hole closing material is also reduced, but the smoothness and shape retention are ensured when filling with a mud gun. Although it can, it has a problem in the developability of the filling hole closing material after filling and the adhesiveness with the old material.
[0006]
JP-A-3-279271 discloses a refractory material composed of a spinel mineral, clay, pitch, and a sintering agent, which is combined with an organic binder to form a pothole clogging material, and has excellent corrosion resistance by using a spinel mineral. However, the clay and tar content is large, the volatile component is not examined, and there are problems in the developability after filling and the adhesive strength with the old material.
[0007]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 51-61515, etc. describes a sprue hole plugging material in which an organic binder such as a pitch having a softening point of 150 to 230 ° C. is added instead of tar, and describes excellent extrudability from a mud gun. However, the amount of clay added is large, and there is a problem with the strength of the pothole plugging material structure due to increase in porosity and shrinkage of the clay, etc. It is what has.
[0008]
Japanese Patent Laid-Open No. 51-115513 describes an exit hole closing material using a specific pitch-like material as a binder in place of tar. There is a problem in adhesion to the material.
[0009]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-278949 describes a tap hole plugging material that uses a coal powder pitch with a softening point of 250 ° C. or higher together with tar. This is for the purpose of strengthening the carbon bond, and the entire organic binder. However, the amount of clay and tar used is large, and there is still a problem regarding the roughening of the structure of the filling hole plugging material.
[0010]
In JP-A-10-36177, carbon black is added and the clay component is reduced to reduce the amount of the binder and to provide a dense and excellent strength property. There is a problem that the property becomes unstable, and there are also problems in the developability after filling and the adhesive strength with the old material.
[0011]
As described above, in the prior art, the filling hole closing material with good filling property has high porosity, low corrosion resistance, and in the case of using no tar, filling property is unstable. Sintering after filling is fast, and developability after filling is insufficient, and there is a problem in adhesion with old materials. Moreover, the tap hole closing material with the reduced amount of clay and tar has a problem of poor plasticity and a problem in filling property.
[0012]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a blast furnace exit hole closing material that is excellent in filling properties, has excellent developability after filling and adhesion with old materials, has a small amount of volatile components, is dense, and has excellent strength characteristics.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
The blast furnace tapping hole closing material of the present invention comprises a refractory aggregate, clay, and two or more pitches having different softening points in the range of 100 ° C to 400 ° C, and the clay content is 3 wt% to 9 wt%. The content of the pitch is 1% by weight to 10% by weight, and anhydrous coal tar having a viscosity at 60 ° C. of 800 cPs or more is externally added according to the extrudability. .
[0014]
Said pitch consists of two types of pitches with a softening point of 100 ° C to 200 ° C and a softening point of 200 to 400 ° C, and the content is 1 wt% to 5 wt%, respectively.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The refractory aggregate is generally composed of one or more oxide-based refractory materials such as rholite, chamotte, alumina, spinel, and magnesia, and a carbonaceous material, silicon carbide, and silicon nitride-based material. The refractory aggregate is adjusted to a particle size of 10 mm or less, preferably 5 mm or less, and has a content of 80 wt% to 90 wt%, preferably 84 wt% to 87 wt% in the tap hole closing material.
[0016]
Examples of the refractory clay include Kibushi clay, Sakaime clay, and ball clay, which are refractory aggregate components for imparting shape retention and slipperiness necessary for filling workability. Clay may contribute as a sintering aid in the blast furnace tap hole filler with a high alumina content, but it fills the blast furnace tap hole with a high content of nitrides or carbides such as silicon carbide and silicon nitride. The material cannot be expected to have an effect as a sintering aid, but rather reacts with blast furnace slag to produce a low-melting-point compound, thereby reducing the durability. Moreover, since clay has adhering water and crystal water, when the clay content is increased, it is necessary to increase the amount of tar added to obtain appropriate plasticity. As the amount of added tar increases, the sinterability decreases, and it may become a source of increasing smoke generation at the start of brewing. Therefore, the content of clay components should be reduced as much as possible. Can be improved.
[0017]
In the tap hole closing material of the present invention, the clay content is 3% by weight to 9% by weight, preferably 5% by weight to 7% by weight. If it is less than 3% by weight, the amount of tar added varies due to variations in the particle size of the refractory aggregate, making it difficult to maintain uniform filling properties. On the other hand, if it exceeds 9% by weight, the volatile components derived from clay and tar increase in addition to the above-mentioned problems, resulting in an increase in porosity, and there is a problem that a dense squeeze hole closing material structure cannot be obtained. By setting the clay content in the refractory aggregate to 3% to 9% by weight, the clay mineral absorbs organic binders such as tar in the crystal structure (between layer structures) and is buffered to hold the organic binder. An effect | action is exhibited and the amount of tar addition can be stabilized.
[0018]
Next, tar and pitch which are organic binders in the tap hole closing material of the present invention will be described.
[0019]
FIG. 1 is a diagram showing a relationship (TG curve) between temperature and weight change rate (% / 10 ° C.) in tars and pitches. Note that tar has a commercially available viscosity at 60 ° C. of 1000 cpS and fixed carbon of 35% by weight, pitch A has a softening point of 150 ° C. and fixed carbon of 68% by weight, and pitch B has a softening point of 300 ° C. and fixed. Carbon 83 wt%.
[0020]
As is clear from FIG. 1, the temperature at which tar has the maximum amount of volatile components is low, and then the temperature at which the amount of volatile components is maximum in the order of pitch A and pitch B increases. As pitches, it is better to contain two or more pitches having different softening points in the range of 100 ° C. to 400 ° C., thereby dispersing volatilization during heating and suppressing deterioration due to generation of pores due to volatile components. Can be considered.
[0021]
In the tap hole closing material of the present invention, the clay component is reduced to 3 to 9% by weight, and the tar content can be reduced accordingly, and the porosity is lowered and the strength characteristics are increased by the volatile component. However, on the other hand, there is a problem that the properties such as slipperiness and shape retention, which are obtained by adding clay and tar in the conventional technique, are impaired. However, when extruding the tap hole closing material with a mud gun, the temperature of the outer wall of the tap hole is about 250 ° C. in the initial stage. Therefore, in the present invention, a pitch having a softening point of 100 ° C. to 200 ° C. is used. As a result, it can be softened inside the mud gun to contribute to filling properties, and properties such as slipperiness and shape retention can be obtained.
[0022]
Moreover, it is good to use together the pitch whose softening point is 100 degreeC-200 degreeC, and the pitch whose softening point is 200 degreeC-400 degreeC. A pitch with a softening point of 200 ° C. to 400 ° C. can enhance the developability of the filling hole closing material after filling by softening in the blast furnace after filling, and can enhance the adhesive force with the old material.
[0023]
In addition, two or more types of pitches, for example, three types may be used in combination, and the temperature difference of the softening point is preferably 100 ° C. to 150 ° C. when the pitch is two types, preferably three or more types. May be different from each other by 50 ° C to 100 ° C.
[0024]
The total pitch content is 1% to 10% by weight, preferably 4% to 6% by weight. If it is less than 1% by weight, it will not be possible to ensure slipperiness and shape retention sufficient to replace clay and tar, and if it exceeds 10% by weight, the sinterability of the structure of the tap hole closing material will be reduced. This is not preferable because it inhibits and deteriorates strength characteristics.
[0025]
When two types of pitches having a softening point of 100 ° C. to 200 ° C. and a pitch having a softening point of 200 ° C. to 400 ° C. are used in combination, the respective contents are 1 wt% to 5 wt%, preferably 2 wt%. % To 4% by weight. In addition, in the case of two or more types, the total amount may be set appropriately within the range of 1 to 10% by weight, and fillability when using a mud gun by adjusting the amount of pitch added It is possible to adjust the spreadability in the furnace after filling.
[0026]
The pitches in the present invention are soft in the operating temperature range in the mud gun of the occluding material, and can retain the liquid component up to the high temperature range after filling, so that they have excellent filling properties and developability. Moreover, the tar addition amount can be reduced by blending the pitch. In addition, the fixed carbon amount of pitches is higher than that of tar, the residual carbon ratio in the total of tar and pitch in the entire plugging material is increased, and the volatile components can be reduced. It can be made more precise.
[0027]
Also, by using two or more pitches with different softening points and tar together, it is possible to obtain plasticity that is similar to clay or higher than clay, and that is dense and has excellent strength characteristics. Can do.
[0028]
Next, tar will be described. As the tar, anhydrous coal tar having a viscosity at 60 ° C. of 800 cPs or more is exemplified, and as a commercially available product, an anhydrous coal tar manufactured by Adchemco Co., Ltd. has a viscosity of 1000 cPs or the like, and has a water content of 0.5% or less. is there. Tar has excellent wettability to refractory aggregates and clays, so that it forms a strong carbon bond when heated at the time of filling the tap hole closing material, and has a viscosity of at least 800 cPs at 60 ° C. By setting it as a thing, even if content of the clay in a refractory aggregate is 9 weight% or less, sufficient plasticity as a taphole obstruction | occlusion material can be hold | maintained.
[0029]
Tar is obtained by measuring the extrusion resistance at 60 ° C. of a brewing hole plugging material prepared into a composition comprising refractory aggregate, clay, and two or more pitches having different softening points in the range of 100 ° C. to 400 ° C. Externally added in an amount such that the value is 350 kgf.
[0030]
When measuring the extrusion resistance, kneaded a composition composed of refractory aggregate, clay, and two or more pitches having different softening points in the range of 100 ° C to 400 ° C, and then added tar heated to 60 ° C. Then, after kneading for 1 hour to make a kneaded clay, the sample holder made of stainless steel having the shape shown in FIG. 2 is filled, the sample holder is incorporated in the measuring apparatus shown in FIG. 3, and the measurement sample is heated to 60 ° C. Measured in
[0031]
FIG. 2 is a cross-sectional view of the sample holder, in which L1 = 9 cm, L2 = 6 cm, L3 = 26 cm, L4 = 12 cm, and L5 = 2 cm. 3 is a cross-sectional view of the measuring apparatus, in which A is a sample extrusion face plate, B is a sample holder, C is a pedestal, and D is a cylinder head. In the measurement apparatus shown in FIG. 2, the sample is pressed by the sample extrusion face plate A to extrude the sample from the cylinder head D, and the extrusion resistance value is determined by the total load applied to the extrusion face plate A when the extrusion speed becomes 10 mm / sec. And
[0032]
The amount of tar added is externally added to the material consisting of refractory aggregate, clay, and pitch in such an amount that the measured value of extrusion resistance of the tap hole closing material is 350 kgf. The tar content is as low as 9 to 13% by weight.
[0033]
Hereinafter, the present invention will be described in detail by way of examples.
[0034]
【Example】
A formulation (% by weight) as shown in Table 1 below was prepared, and the resulting formulation was kneaded for about 5 minutes, then tar heated to 60 ° C. was added, and further kneaded for about 1 hour. A fistula closing material was obtained. The consistency (shape retention), bending strength (MPa), and porosity of the brewing hole closing material were measured.
(Shape retention)
The length of penetration of the needle having the shape shown in FIG. 4 in 5 seconds was measured at 60 ° C. with a needle penetration tester compliant with the provisions of JIS K2524. The consistency was adjusted to be 70 (1/10 mm) or less.
(Bending strength)
The tap hole closing material was molded to 40 × 40 × 160 mm at a molding pressure of about 5 MPa at room temperature, and reduced and heated at 1350 ° C. × 3 h to obtain a measurement sample.
[0035]
Table 1 below similarly shows the results.
[0036]
[Table 1]

[0037]
(Refer to "Refractory materials and their applications" issued on May 15, 1979, Refractory Technology Association for classification of fireproof aggregates and clays)
As is clear from the table, in the case of only one kind of pitch having a softening point of 300 ° C. shown in Comparative Example 1, the extrusion resistance value is high even when the tar amount is increased, and the slipping property, that is, the filling property is low. It can be seen that the bending strength also decreases. Further, when only one pitch having a softening point of 150 ° C. shown in Comparative Example 2 is added, the slipperiness is good, but the apparent porosity is high and the bending strength is also reduced. Moreover, when the clay addition amount shown in Comparative Example 3 is 10% or more, the porosity is high and the strength is also reduced.
[0038]
On the other hand, the tap hole closing material of Example 1 maintains good sliding properties, the bending strength is increased to 19 MPa, and the porosity is decreased to 18%. It is clear that by using two kinds of pitches together, the volatilization temperature range of the volatile component is dispersed, and the deterioration due to volatilization of the organic components of the tissue after heating the mud material is suppressed. Furthermore, the tap hole closing material shown in Example 2 in which three kinds of pitches having different softening points are used in combination has a result that the porosity is lowered, the material strength is further increased, and the effect is increased.
[0039]
In addition, using the tap hole closing material of the present invention, the tap hole was closed, and the usage records after using the actual machine in the blast furnace were compiled and examined. It was found that it was excellent in later development and adhesion. On the other hand, those of Comparative Example 1 were unstable in the protruding depth, and the developability and adhesiveness were insufficient.
[0040]
【The invention's effect】
The filling hole closing material of the present invention is excellent in smoothness when filled with a mud gun and has excellent developability after filling and adhesiveness with old material, and can reduce volatile components, so it is dense and has strength characteristics. It is an excellent blast furnace tap hole closing material.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing TG curves of tar and pitch used in the present invention.
FIG. 2 is a view for explaining the shape of a stainless steel sample holder used for measuring the extrusion resistance pressure.
FIG. 3 is a diagram for explaining a measuring device used for measuring an extrusion resistance pressure.
FIG. 4 is a diagram showing a cross-sectional shape of a needle in a consistency measuring machine.
[Explanation of symbols]
L1 = 9 cm, L2 = 6 cm, L3 = 26 cm, L4 = 12 cm, L5 = 2 cm, A is a sample extrusion faceplate, B is a sample holder, C is a pedestal, and D is a cylinder head.

Claims (2)

耐火骨材、粘土、および１００℃〜４００℃の範囲で軟化点が異なる２種類以上のピッチとからなり、前記粘土の含有量を３重量％〜９重量％とし、かつ、前記ピッチの含有量を合計で１重量％〜１０重量％とすると共に６０℃での粘度が８００ｃＰｓ以上の無水コールタールを押し出し性に応じて外添したことを特徴とする出銑孔閉塞材。It consists of refractory aggregate, clay, and two or more pitches having different softening points in the range of 100 ° C to 400 ° C, and the content of the clay is 3% by weight to 9% by weight, and the content of the pitch 1 to 10 wt% in total, and an external coal tar having a viscosity at 60 ° C. of 800 cPs or more was externally added according to the extrusion property. ピッチが、軟化点１００℃〜２００℃と軟化点２００〜４００℃の２種類のピッチからなり、含有量がそれぞれ１重量％〜５重量％であることを特徴とする請求項１記載の出銑孔閉塞材。2. The output according to claim 1, wherein the pitch is composed of two kinds of pitches having a softening point of 100 ° C. to 200 ° C. and a softening point of 200 to 400 ° C., and the contents are 1% by weight to 5% by weight, respectively. Hole plugging material.

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