JPS5917072B2 - Massive refractories for hot-insertion repair - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、転炉の損傷部を熱間で補修するのに便利な
球状の熱間投入補修用塊状耐火物に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a spherical refractory block for hot injection repair which is convenient for hot repairing damaged parts of converters.

溶融金属収納容器例えば転炉の耐火物は溶融金属と酸素
ガスが激しく反応するため、高温と撹拌により部分的に
大きな侵食を起こす箇所を生じる。Since the molten metal and oxygen gas react violently with the refractories of a molten metal storage container, such as a converter, high temperatures and agitation can cause significant erosion in some areas.

この侵食された部分は熱間で補修するのであるが、補修
時間が長くなると転炉操業の稼働性の低下を来たす一方
、炉体ライニングがかなり高温のうちに補修をしなけれ
ばならないという実状にあった。These eroded areas are repaired while hot, but the longer the repair time, the lower the operability of the converter operation, and the fact that the furnace lining has to be repaired while it is still quite hot. there were.

また補修方法としては、不定形耐火物をガンニング又は
キャスティングする方法が知られている。As a repair method, methods of gunning or casting monolithic refractories are known.

しかしながら、ガンニングする方法では、炉体ライニン
グに対する不定形耐火物の付着性が十分ではないことか
ら、付着性をよくするために、■補修部分の温度を下げ
る。However, in the gunning method, the adhesion of the monolithic refractory to the furnace lining is not sufficient, so in order to improve the adhesion, (1) lower the temperature of the repaired area.

■耐火物の粒度調整を行なう。■Adjust the particle size of refractories.

■速硬性バインダーを使用する等の手段を必要とした。■Measures such as using a fast-curing binder were required.

しかし、補修部分の温度を下げることは転炉操業の稼働
性が低下することを意味し好ましくない。However, lowering the temperature of the repaired part is not preferable because it means that the operability of the converter operation will be lowered.

又、ガンニングに使用する耐火物は、一般にいわゆるリ
バウンドロスの関係で粗粒の原料を使用することが出来
ないため施工体の耐用が十分ではない。In addition, the refractories used for gunning generally cannot be made of coarse-grained raw materials due to so-called rebound loss, so the durability of the construction body is not sufficient.

又、速硬性バインダーが、補修用耐火物を垂直に近い壁
面に吹き付けた時、該耐火物が流下しないようにするた
めに速硬性バインダーが必要である。Further, a fast-setting binder is necessary to prevent the refractory from flowing down when the repair refractory is sprayed onto a nearly vertical wall surface.

また、一般に、補修時の転炉姿勢は横位置（横転）を呈
することから転炉の側壁は垂直面底面及び天井面を炉底
部は垂直壁面となる。Furthermore, since the converter furnace is generally in a horizontal position (overturned) during repair, the side walls of the converter are vertical surfaces, the bottom surface and the ceiling surface, and the bottom of the furnace is a vertical wall surface.

従って、天井及び垂直壁面は重力場が下方へとなりガン
ニングが非常に困難な部位であるほか、被補修材と補修
材の付着性が非常に重要で、熱間で本目的を達成するた
めには補修材の適正な冷却、さらには補修材用バインダ
ー厳選等、未だ解決されていない問題が多い。Therefore, ceilings and vertical walls are areas where the gravity field is downward and gunning is extremely difficult, and the adhesion between the repaired material and the repair material is extremely important, and in order to achieve this purpose in hot conditions, There are still many unresolved problems, such as proper cooling of repair materials and careful selection of binders for repair materials.

他方、キャスティングにおいては、耐火物が受熱して沸
騰する際、発生するガスの圧力によって施工体への付着
状態が悪くなり剥離する難点がある。On the other hand, casting has the disadvantage that when the refractory receives heat and boils, the adhesion to the construction object deteriorates due to the pressure of the gas generated, causing it to peel off.

従って、補修にあたっては耐火物を少量づつキャスティ
ングして発生するガスを除去しながら施工しなければな
らず補修に長時間を要する欠点があった。Therefore, when repairing, it is necessary to cast a small amount of refractory material and remove the generated gas while performing the repair work, which has the drawback of requiring a long time to complete the repair.

この発明は、これら従来方法の欠点を改善する目的でな
されたもので、その要点とするところは補修材である耐
火材をレジンで固めた塊状固形物（好ましくは球状固形
物）にある。This invention was made to improve the shortcomings of these conventional methods, and its key point lies in the use of a lumpy solid material (preferably a spherical solid material) made by solidifying a fireproof material as a repair material with resin.

塊状（球状）である事により最も侵食が進んだ箇所へ短
時間で転がって到達する。Because it is lumpy (spherical), it rolls to reach the most eroded areas in a short time.

室温では充分な硬さをもっていたレジンが高温部により
受熱しレジンが溶融するため、塊状固形物が流動化し炉
壁である被補修部に密着する。The resin, which was sufficiently hard at room temperature, receives heat from the high temperature section and melts, causing the lumpy solids to fluidize and adhere to the furnace wall, which is the area to be repaired.

その際、レジンから発生したガスは、塊状固形物の粒界
を通路として外部に出ることが出来る。At this time, the gas generated from the resin can exit to the outside through the grain boundaries of the massive solid.

流動化した耐火物は、受熱時間の経過とともに硬化しや
がて炭化が進む。The fluidized refractory hardens as the heat reception time progresses, and carbonization progresses over time.

又、流動状態の時発泡に起因する表層の多孔質部分は上
部にある塊状固形物からの荷重により及び上部から供給
される流動状耐火物の充当により緻密な施工体が形成さ
れる。In addition, when in a fluidized state, the porous portion of the surface layer due to foaming is subjected to the load from the lumpy solids at the top, and a dense construction body is formed by the application of the fluidized refractory supplied from the top.

この様な施工体の形成は、キャスティング用耐火物に比
較すると塊状のため極めて緩やかに進行する。The formation of such a construction object progresses extremely slowly because it is lumpy compared to casting refractories.

その上、補修材が塊状であるから発生するガスの通路を
とることが出来る。Moreover, since the repair material is in the form of a lump, it is possible to create a passage for the generated gas.

従ってキャスティング用耐火物の場合に比較して、短時
間に多量の補修材を供給することができるなど大きな利
点を有する。Therefore, compared to the case of casting refractories, it has great advantages such as being able to supply a large amount of repair material in a short period of time.

次に、この発明について詳細に説明をする。Next, this invention will be explained in detail.

重量で耐火材料８５〜７５％にレジン１５〜２５％を結
合材として塊状固形物とする。By weight, 85-75% refractory material and 15-25% resin are used as a binder to form a lumpy solid.

耐火材料は、マグネシア、ドロマイトなどの塩基性材料
、黒鉛など転炉ライニング用耐火物として使用されるも
のはすべて使用し得る。As the refractory material, all materials used as refractories for converter linings, such as basic materials such as magnesia and dolomite, and graphite, can be used.

又、耐火材料の粒度の大きさも、補修条件に合わせて自
由に選択して使用することができる。Furthermore, the particle size of the refractory material can be freely selected and used depending on the repair conditions.

塩基性材料をレジンで固めるもののほか少量のリン状黒
鉛を添加するとさらに品質が改善される。In addition to solidifying the basic material with resin, the quality can be further improved by adding a small amount of phosphorous graphite.

リン状黒鉛を添加すると、耐火物の高温における熱膨張
収縮の吸収、溶融金層の不侵透性による耐食性の向上な
どにより品質が向上し、従って、補修材の使用量および
補修頻度を少なくすることができる。The addition of phosphorous graphite improves the quality of refractories by absorbing thermal expansion and contraction at high temperatures and improving corrosion resistance due to the impermeability of the molten gold layer, thus reducing the amount of repair materials used and the frequency of repairs. be able to.

特に、炉体ライニング材と同一材質で補修すると、補修
後一体の耐火物となり剥離が起こり難くなる。In particular, if the refractory is repaired using the same material as the furnace lining material, it becomes an integral refractory after the repair, making it difficult for peeling to occur.

レジンは熱可塑性のノボラック型フェノールレジンが適
当である。A suitable resin is a thermoplastic novolac type phenol resin.

フェノールレジンは高温部に接すると溶解および気化し
、その際高温部から熱を吸収する。Phenol resin melts and vaporizes when it comes into contact with high temperature areas, and absorbs heat from the high temperature areas.

この熱吸収により付着表面が冷却されるため、付着に効
果的となり付着が確実なものとなる。This heat absorption cools the adhesion surface, which is effective for adhesion and ensures reliable adhesion.

転炉の補修では、補修部分の表面温度は１０００℃以上
に達している。When repairing a converter, the surface temperature of the repaired part reaches 1000°C or higher.

表面温度が５００℃以下の温度に比較的低温に冷却され
た場合では、ノボラック型フェノールレジンに硬化剤と
してヘキサミン、パラトルエンスルホン酸などを添加す
る。When the surface temperature is cooled to a relatively low temperature of 500° C. or less, hexamine, para-toluenesulfonic acid, etc. are added to the novolac type phenol resin as a hardening agent.

硬化剤を添加すると約３００℃で硬化が始まるので低温
となった場合に適するこの補修材を使用する場所は、熱
間で流動状になることから水平のところが適する。When a curing agent is added, curing begins at about 300°C, so this repair material is suitable for use at low temperatures, and is suitable for use in horizontal locations since it becomes fluid when hot.

しかし、壁のように垂直面の部分では補修材が流下しな
いように堰を設け、その内側ｌこ補修材を供給すればよ
いから適用場所は水平部分に限定されない。However, on vertical surfaces such as walls, a weir may be provided to prevent the repair material from flowing down, and the repair material may be supplied inside the weir, so the application is not limited to horizontal sections.

尚、この発明の塊状補修材は、前記転炉に限らず金属精
錬炉または取鍋等の溶融金属容器の熱間における耐火ラ
イニング材の損傷部の補修にも適用できる。The bulk repair material of the present invention is applicable not only to the converter, but also to the repair of damaged parts of refractory lining materials during hot heating in metal smelting furnaces or molten metal containers such as ladles.

この場合、耐火材としてシリカ、アルミナなどの酸性ま
たは中性耐火物のほか、炭化物、窒化物など一般の耐火
原料として使用される材料は全て使用し得る。In this case, in addition to acidic or neutral refractories such as silica and alumina, all materials commonly used as refractory raw materials such as carbides and nitrides can be used as the refractory material.

次に、この発明の実施例について説明する。Next, embodiments of the invention will be described.

粒度５７＋１７１！以下のマグネシアクリンカ−を重量
で７５％、粒度１ｍｒｒｔ以下の天然リン状黒鉛を重量
で５％、フェノールレジン粉末を重量で２０％を６０〜
８０℃に加熱したニーダ−内に入れ混合し、約２０〜１
００１ｍφの塊状とした。Particle size 57+171! 75% by weight of the following magnesia clinker, 5% by weight of natural phosphorous graphite with a particle size of 1 mrrt or less, and 20% by weight of phenol resin powder from 60% to 60% by weight.
Mix in a kneader heated to 80°C, about 20 to 1
It was made into a lump of 001 mφ.

これを水で冷却して固化した。This was cooled with water and solidified.

この塊状固形物を炉内温度５００〜１３００℃に保持し
た電気炉の中のマグネシア・カーボン質レンガの上ｌこ
置いた。This solid lump was placed on top of magnesia-carbon bricks in an electric furnace whose internal temperature was maintained at 500 to 1300°C.

塊状固形物がレンガ上に付着し硬化した後、炉から取り
出し冷却した。After the lumpy solids adhered to the bricks and hardened, they were removed from the furnace and cooled.

第１表は塊状固形物の一般的物理性質を、第２表はマグ
ネシア・カーボン質レンガとの付着力を通常の接着強さ
試験により測定した結果と、付着、硬化後の塊状固形物
とマグネシア・カーボン質レンガのスラグ及び溶鉄に対
する耐食性を通常使用される転炉投入補修材と比較し、
侵食試験により測定した結果を示す。Table 1 shows the general physical properties of the lumpy solids, and Table 2 shows the results of measuring the adhesion strength with magnesia/carbon bricks using a normal adhesive strength test, and the results of the adhesion between the lumpy solids and magnesia after adhesion and hardening.・Compared the corrosion resistance of carbon bricks to slag and molten iron with the normally used converter charge repair materials.
The results measured by an erosion test are shown.

通常使用役人材はタール結合であり、その結合力及び付
着性は小さい。Normally, the material used is a tar bond, and its bond strength and adhesion are small.

又、形状も流動物の装入りであり補修場所への適正さに
欠ける。In addition, the shape is not appropriate for the repair site as it is filled with fluid.

侵食試験の条件 スラグおよびメタルの温度 １６００〜１６５０°Ｃ侵
食時間 ５０分 スラグとメタルの重量比率 ｌ：１０ スラグの成分 第１図はマグネシア・カーボン質レンガに塊状固形物が
付着した供試体を切断した状態を示す図である。Erosion test conditions Slag and metal temperature: 1,600 to 1,650°C Erosion time: 50 minutes Slag to metal weight ratio: 1:10 Slag composition Figure 1 shows a cut sample of magnesia-carbon brick with lumpy solids attached. FIG.

最上層部（１）はレジンによる発泡でできた多孔質カー
ボン質、その下（２）は白色がマグネシアクリンカ−で
、その回りはレジンの炭化したカーボン質である。The uppermost layer (1) is a porous carbon material made by foaming with resin, and the lower layer (2) is white magnesia clinker, and the surrounding area is carbonized resin.

（３）はマグネシア・カーボンレンガ部である。(3) is the magnesia carbon brick part.

第２図は本発明品と炉内温度差によるマグネシア・カー
ボンレンガと塊状固形物による硬化後の接着強度を示し
ている。FIG. 2 shows the adhesive strength after curing between the present invention product and the magnesia carbon brick and the lumpy solid material due to the temperature difference in the furnace.

本発明では、耐火物主原料に添加するレジン重量％を１
５〜２５％に限定したが、これは以下の理由による。In the present invention, the weight% of the resin added to the main raw material of the refractory is 1% by weight.
The content was limited to 5 to 25% for the following reason.

即ち、レジン添加量が１５％（重量）以下では、耐火物
相互の接着状態の不均一を招き不完全接着部位が多くな
る懸念があり、またレジン添加量が２５％（重量）を超
えると、見掛気孔率の増大だけでなく発泡層の生成が著
しいことによる。That is, if the amount of resin added is less than 15% (by weight), there is a concern that the state of adhesion between the refractories will be uneven, resulting in a large number of incompletely bonded parts, and if the amount of resin added exceeds 25% (by weight), This is due not only to the increase in apparent porosity but also to the remarkable formation of a foam layer.

とくに３０％を超えると、骨材の層が少なく発泡層が大
部分となることを発明者等は確認している。In particular, the inventors have confirmed that when it exceeds 30%, the aggregate layer becomes small and the foam layer becomes the majority.

本発明は上述した如く構成し且つ用いることにより溶融
金属容器の内張補修にあたり焼成時の脱気を効果的に行
なわせることが出来、且つ緻密な施工体の完成を得設備
保全面及び生産性の向上に寄与する効果がきわめて大き
い。By constructing and using the present invention as described above, it is possible to effectively perform degassing during firing when repairing the lining of a molten metal container, and to complete a densely constructed body, improving equipment maintenance and productivity. The effect of contributing to the improvement of the results is extremely large.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第１図は、マグネシア・カーボン質レンガに塊状固形物
が付着した状態を示す供試体断面図、第２図は、補修温
度・煉瓦表面状態と接着強度の関係を示す線図である。 １・・・・・・多孔カーボン質レンガ、２・・・・・・
マグネシアクリンカ−の回りがレジン炭化、カーボン質
であるレンガ、３・・・・・・マグネシア・カーボン質
レンガ。FIG. 1 is a sectional view of a specimen showing a state in which lumpy solid matter adheres to a magnesia-carbon brick, and FIG. 2 is a diagram showing the relationship between repair temperature, brick surface condition, and adhesive strength. 1... Porous carbon brick, 2...
Bricks with carbonized resin and carbonaceous material around the magnesia clinker, 3...Magnesia/carbonaceous bricks.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] １ 重量で耐火材料７５〜８５％、レジン１５〜２５％
からなり、室温においては、２０〜１００ｍｍの塊状固
形物であることを特徴とする熱間投入補修用塊状耐火物
。1. Fireproof material 75-85%, resin 15-25% by weight
A massive refractory for hot-insertion repair, characterized in that it is a solid mass of 20 to 100 mm at room temperature.