JPS5848510B2 - 耐火材構築物の熱間補修材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、耐火材構築物の熱間補修材に係り、特に混銑
車内張耐火物の炎溶射式熱間補修材に関する。

通常混銑車の内張りはＡｌ２０３−ＳｉＯ２ 系耐火
物でライニングされているが、近年混銑車内での脱硫操
業率が高くなるとともにスラグライン部分の溶損が著し
くなっており、ライニング寿命が低下の一途をたどって
いる。

この混銑車内張りの局部的溶損部分の補修は従来から次
の方法によって行われている。

（イ）キャスタプルの塗り込み （０）れんがの差し換え （／→ 水煉耐火物粉の吹付け このうち（イ）および（口）はその作業を行うのに混銑
車の炉内（以下炉内と略称する。

）を一旦常温付近まで冷却してから作業員が炉内に入っ
て行う必要があり、冷却、再昇温の時間を含めるとかな
りの時間が補修のために必要となる。

これに対して（ハ）の吹付補修は熱間で行うことができ
るので時間的には問題はない。

しかしながら、この方法は適当なバインダーを含む耐火
物粉末を水とともに溶損部に吹きつける方法であるので
、吹付補修層がかなり多孔質なものとなり焼戊れんかに
較べると著しく耐食性（こ劣り、そのために頻繁に補修
作業を行わねばならない。

その上に従来のＡｌ２０３ＳｉＯ２系吹付補修材は熱衝
撃性に関しても決して優れているとは云えず亀裂の発生
、脱落と云った現象もかなり見られる。

本発明の目的は混銑車内張耐火部の補修材に関する従来
技術の欠点を改善し炉内を冷却することなく補修するこ
とができ、しかも非常に緻密で耐食性、耐熱衝撃性に優
れた補修層を短時間で形或させる混銑車内張耐火物の熱
間補修材を提供することにある。

本発明のこの目的は下記要旨とする本発明によって達戊
される。

本発明の要旨とするところは、臘石シャモット、ムライ
ト、アルミナ、ジルコン等の天然または合或の酸化物系
原料粉末の一種または二種以上の混合物２０〜７０％と
炭化けい素もしくは窒化けい素またはその両者の粉末１
０〜５０φとからなる耐火質原料と、コークス粉末２０
〜４０φと、を有して成り、前記コークス粉末を酸素気
流中にて燃焼させることにより前記酸化物系原料を半溶
融せしめて或ることを特徴とする耐火材構築物の熱間補
修材である。

本発明の熱間補修材は赤熱耐火物壁に吹き付けて非常に
緻密で耐食性および耐熱衝撃性に優れた？修層を形或す
る。

これに対して従来から混銑車内張耐火物の補修用ｌこ用
いられているＭ２０３ＳｉＯ系湿式吹付補修材による補
修層は耐食性および耐熱衝撃性の点で問題があったこと
は既に述べたとおりである。

また近年、転炉の吹付補修方法としてマグネシャ系材料
粉末とコークス粉末との混合物を酸素とともに赤熱耐火
物壁に吹付けてコークスの燃焼によりマグネシャ原料を
半溶融状態とし強固な補修層を形敗させる方法が実用化
されたので、本発明者等は、これにヒントを得て先ず従
来のＡｌ２０３Ｓｌ０２系吹付補修材にコークス粉末を
添加し酸素とともに赤熱耐火物壁に吹付けて半溶融状態
の補修層を形或する試験を行った。

この場合耐食性は向上したが耐熱衝撃性が著しく低下し
補修層としての目的を達或することができなかった。

本発明者らはこれを更に改善して前記本発明の熱間補修
材の開発に或功したものである。

本発明の熱間補修材は、同心円状に配列したノズルの中
心から粉末混合物を、外周部から酸素をそれぞれ噴出さ
せ、赤熱状態にある局部損傷部に放射することによって
緻密な補修層を形或する。

この場合原料中ｆこ配合されたコークス粉は赤熱壁の熱
により着火し、高温焔となって酸化物原料を溶融すると
ともに一部の酸素は炭化けい素あるいは窒化けい素の表
面を酸化し強固な結合組織を形或する。

特にＡｌ２０３系物質を含む混合物に窒化けい素を添加
した場合著しく強度が増加する。

その作用機構については、末だ明確ではないが窒化けい
素の一部は原料中のＡｌ２０３系物質と反応してＳ ｒ
３ Ｎ４ Ａ ｌ２ ０ ３系の固溶体（サイアロ
ン）を形戊するとともに一部はシリコンオキシナイトラ
イド結合（Ｓｉ２０Ｎ２）を形或し、それぞれ構或原料
を強固に結合するものと考えられる。

本発明の熱間補修材の原料配合割合は補修位置すなわち
目的によって異り浸食の激しいスラグライン部や湯当り
部ではアルミナ、炭化けい素等の多い配合を用い、炉腹
部や天井部ではＳｉＯ２含有量の多い原料を用いる。

この熱間補修材中臘石、シャモット、ムライト、アルミ
ナ、ジルコン等の酸化物系耐火物原料粉の配合割合は２
０〜７０％である。

酸化物系原料の配合割合が２０％より少いと粒子間結合
に関与する溶融或分が不足し、得られる吹付補修層の強
度が十分でなくそのため脱硫剤の吹込み（ごともなう溶
銑および溶滓の流動による磨耗損が大きくなる。

また７０φより多いと十分な耐熱衝撃性が実現できず、
また強い耐食性かえられない。

次に炭化けい素および窒化けい素はその合量で１０〜５
０φとする。

これが１０ｔｆｂより少いと充分な耐熱衝撃性が得られ
ず、また溶損速度も大きくなり添加効果が現われない。

５０饅よりも多いと粒子結合に関与する酸化物の混合割
合が少なくなり十分な強度かえられない。

また、コークス粉の配合割合は２０〜４０％である。

実際ｆこは酸化物系原料の組戊および配合割合によって
決定されるがいつれにしても２０％より少いと前記耐火
物原料を半溶融状態にするだけの高温が得られず、４０
饅より多いと得られる吹付補修層中に未燃焼カーボンが
残留して強度を低下させる原因になる。

また酸素の量はコークスの完全燃焼に必要な量を計算し
て供給し、炭化けい素および、または窒化けい素の表面
を酸化するのに必要な酸素は原料噴出用のキャリアガス
として用いる空気から供給される量で充分である。

なお原料粉末の粒度は０． １ ｍｍ以下の粒子が９０
φ以上であることが望ましい。

粒度が大きすぎると輸送時Ｅこ粒度偏析を生じ、また吹
何時の粒子の溶融状態に問題を生じ良好な吹付層を形或
することができない。

以下本発明の熱間補修材の実施例を従来法と対比して説
明する。

アルミナ、ムライト、粘土、炭化けい素、窒化けい素、
カーボン等の微粉末を第１表に示すような配合比で混合
し、試料／Ｉ６１については従来の湿式吹何方法により
、４２．３については酸素ジェットとともｆこ１３００
′ＣＩζ加熱した耐火物壁面にそれぞれ吹付けた。

得られた吹付補修層を採取し各種の特性試験を行った。

その結果を第１表に示した。

ここで耐熱衝撃性は３０ｘ３０Ｘ１００（ｍｍ）に切断
した試験片を予め１，４００℃に保持した炉内に急激に
装入し１５分間加熱した後炉内より取り出し空冷し、そ
の外観を観察した。

また耐食性試験は高炉スラグにＣａＯを１ｏ％添加して
黒鉛るつぼで１５００℃で溶融し、この中で２０ｒｎｍ
φ×７０ｍｍに切り出した試験片を３ ０ Ｏ ｒ．ｐ
．ｍ．で１時間回転させた後の直径減少量を求め試料／
ｉ６１を１００とした時の相対比で示した。

第］表から明らかなように本発明による試料腐２，３は
従来法による試料／Ｉ６１に比し著しく緻密であるとと
もに耐食性、耐熱衝撃性とも優れていることが判った。

本発明の効果について個々に述べたがこれらを要約する
と次のとおりである。

（イ）本発明による補修材は、熱間でかつ短時間に補修
できるので高能率で炉の稼動ができる。

すなわち本発明の熱間補修材では炉の冷却、吹付層の乾
燥、昇熱が不必要であり、また吹付速度も１分間当り４
００〜１０００ｋｇと高速で従来吹付法の６０〜１２０
ｋｇに比べ数分の１の時間で完了する。

（口）含有する炭化物、窒化物の効果から非常（こ緻密
であるうえに耐食性、耐熱衝撃性ともに優れた補修層を
うろことができる。

そのためライニングのライフが延長され、また補修回数
を減らすことができる。

なお、本発明の熱間補修材は混銑車内帳り用のみならず
、高炉シャフトならびにボツシュ部、高炉樋スラグライ
ジ部、溶銑鍋などの補修に使用できる。

また材料中の炭化けい素、窒化けい素の含有量を少くす
れば製鋼用取鍋、ＲＨ下部槽、連鋳用タンデイツシュな
どの補修等熱間で補修を要する一般耐火材構築物に利用
できることは明らかである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 重量比にて臘石シャモット、ムライト、アルミナ、
   ジルコン等の天然または合或の酸化物系原料粉末の一種
   または二種以上の混合物２０〜７０係と炭化けい素もし
   くは窒化けい素またはその両者の粉末１０〜５０饅とか
   らなる耐火質原料と、コークス粉末２０〜４０φと、を
   有して或り、前記コークス粉末を酸素気流中ｌこて燃焼
   させることにより前記酸化物系原料を半溶融せしめて或
   ることを特徴とする耐火材構築物の熱間補修材。