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Patent Searching and Data


Title:
BAKING REPAIRING MATERIAL
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2008/142925
Kind Code:
A1
Abstract:
This invention provides a nonaqueous baking repairing material which, while enjoying simple execution, can substantially reduce the time required for baking after execution. This baking repairing material is characterized by comprising 5 to 30% by weight of a binder capable of forming a carbon bond upon hot working and less than 1 to 5% by weight of an iron powder with the balance consisting of a refractory aggregate.

Inventors:
NANBA MAKOTO
SASAKI HISAHARU
KOMATSUBARA KIYOYUKI
KOYAMA TAKAAKI
Application Number:
PCT/JP2008/057083
Publication Date:
November 27, 2008
Filing Date:
April 10, 2008
Export Citation:
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Assignee:
SHINAGAWA REFRACTORIES CO (JP)
NANBA MAKOTO
SASAKI HISAHARU
KOMATSUBARA KIYOYUKI
KOYAMA TAKAAKI
International Classes:
C04B35/66; B22D11/10; F27D1/16; C21C5/44
Foreign References:
JPH11278948A1999-10-12
JP2004085081A2004-03-18
JPS5617977A1981-02-20
JPS63226592A1988-09-21
JPH0226874A1990-01-29
JPH11240771A1999-09-07
JPH11278948A1999-10-12
JP2007133444A2007-05-31
Other References:
See also references of EP 2149541A4
Attorney, Agent or Firm:
NAITO, Teruo (7-13 Nishi-Shimbashi 1-chom, Minato-ku Tokyo 03, JP)
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Claims:
 熱間でカーボンボンドを形成するバインダーが5~30重量%、鉄粉が1~5重量未満%、残部を耐火骨材とする焼付け補修材。
 熱間でカーボンボンドを形成するバインダー1重量%に対して、流動化促進剤が0.1~1重量%であり、かつ熱間でカーボンボンドを形成するバインダーと流動化促進剤の合計量が5~30重量%、鉄粉が1~5重量未満%、残部を耐火骨材とする請求項1記載の焼付け補修材。
Description:
焼付け補修材

 本発明は、各種精錬炉や容器などを熱間 補修するための焼付け補修材に関する。

 転炉、取鍋等の溶融金属容器の熱間補修 法として、粉末状の補修材を炉内に投入し 焼付ける方法は、材料の輸送と保管が容易 あることに加え、流し込み補修のような事 の混練工程が不要であり、材料を炉内に投 して炉の残熱により焼付けるという施工の 便さもあって広く使用されている。粉末状 焼付け補修材は、水系のものと非水系のも に大別され、水系の材料として例えば特許 献1には結晶水を含むリン酸塩やケイ酸塩を 使用した焼付け補修材が開示されている。

 タールやピッチ等を使用する非水系の焼 け補修材では、水系の焼付け補修材と比較 て耐用性が良好であることは知られている 、焼付け時間を長く必要とするという欠点 ある。そこで特許文献2には、焼付け時間を 短縮する方法としてMg粉末の添加が開示され いるが、Mg粉末は高価で経済性を低下させ だけでなく、粉塵爆発の危険性を高く有し 製造時の原料の取り扱いに細心の注意が必 となる等の問題が残った。

 一方、特許文献3には非水系の焼付け補修材 の接着性を改善する技術として鉄粉とAl粉末 添加が開示されており、鉄粉は焼付け時に いて、材料内部で沈降し接着面を吸熱する 用があり、焼付け補修材の接着性を改善さ るとされている。しかし実際には、焼付け に冷却効果により一旦は接着しても、炉の 稼動(再加熱)時に鉄粉が焼付け補修材と炉 の間(接着面)に溶融鉄の膜として存在するた め、接着力が損なわれ、かえって剥離が発生 し易く耐用性向上には至っていない。

日本公開特許:特開平2-26874号公報

日本公開特許:特開平11-240771号公報

日本公開特許:特開平11-278948号公報

 最近の転炉、取鍋等の溶融金属容器はカ ボン系耐火物を内張りに使用したものが多 、これらの熱間補修では母材との接着性の から見て、熱間でカーボンボンドを生成す ような非水系の材料が望ましい。しかし、 末状の非水系の焼付け補修材は、施工は容 である反面、投入後の焼付け時間が長いと う欠点があり、補修時間が長くとれない場 は使用できないという課題があった。

 本発明は、施工上の簡便さを保ちつつ、施 後の焼付け時間を大幅に短くし、かつ経済 と耐用性にも優れた粉末状の非水系の焼付 補修材を提供するものである。
 即ち、熱間でカーボンボンドを形成するバ ンダーが5~30重量%、鉄粉が1~5重量未満%、残 を耐火骨材とする焼き付け補修材である。

 さらに、本発明においては、熱間でカー ンボンドを形成するバインダー1重量%に対 て、流動化促進剤を0.1~1重量%含有し、かつ 間でカーボンボンドを形成するバインダー 流動化促進剤の合計量が5~30重量%、鉄粉が1~5 重量未満%、残部を耐火骨材とする場合に、 り良好な効果が得られるものである。即ち 流動性を付与することを目的として、鉄粉 沈降を助長せず、その効果を阻害しない範 で流動化促進剤を添加することが好ましい

 補修される溶融金属容器の炉壁は少なく も700℃以上の熱間であり、本発明による焼 け補修材は、炉内に投入されると粉粒状の インダーが炉の残熱により溶融し、補修材 体が流動状態となり、被補修箇所の細部ま 充填されると同時に耐火材料が密充填され 次いでバインダーの作用で焼付け補修材は 化した後カーボン結合を形成する。

 本発明の焼付け材は、鉄粉の添加により 料の熱伝導率が向上しているため、熱間で 動し受熱される際に、材料温度の上昇が早 、バインダーの炭化が促進され硬化時間が 幅に短縮される。鉄粉は流動化の際に、耐 骨材との比重分離で沈降するが、添加量を 定することで、接着面への悪影響を抑制す ことが可能となった。

 本発明の焼付け補修材は、焼付け時に炉 を有効に材料に伝達できるため、焼付け時 の短縮を図ることが出来る。また、熱間に いても接着力が損なわれないため、剥離が 生し難く耐用に優れる。本発明の焼付け補 材は経済性と優れた補修効果によって、溶 金属容器などの炉の稼働率および寿命の向 に大きく貢献する。

 本発明に使用する耐火骨材は特に限定は れず、被補修箇所に使用されている母材に わせた適当なものが使用できる。例えば、 リカ、ジルコンなどの酸性酸化物、アルミ 、クロミアなどの中性酸化物、マグネシア カルシア、ドロマイトなどの塩基性酸化物 、炭素材料、炭化ケイ素、窒化ケイ素など 非酸化物、各種れんが屑などの1種または2 以上である。これらの耐火骨材は焼き付け 組織が密充填組織になるように、その粒度 粗粒、中粒、微粒に適宜調整するのが好ま い。

 本発明に使用する鉄粉には鉄合金も含ま るが、Fe純度は特に限定されるものではな 、経済的な観点から安価な物が好ましい。 粉の使用量は焼付け補修材100重量%に対して1 ~5重量未満%である。1重量%未満では、本発明 効果(材料の熱伝導率の向上)が十分に得ら ず、硬化時間が短縮されない。また5重量%以 上では、流動化の際に鉄粉が補修面(接着面) 沈降し、焼付け補修後の炉稼動時に接着面 生成する溶融鉄の膜が多くなり、剥離が発 し易くなるために好ましくない。また、本 明に使用する鉄粉の粒径は細かい方が好ま く、粒径が粗くなると流動化の際に鉄粉が 降し易くなるために好ましくない。市場で 入手し易さを考えると、最大粒径は1.5mm以 が好ましい。安価に入手できる範囲で細か ものであれば粒径の下限は特に定めるとこ ではない。尚、酸化防止剤として公知であ アルミニウムや熱伝導率の高い銅等の使用 材料の熱伝導率向上の効果が期待できるが 高価であり経済性を低下させるため好まし ない。

 次に、熱間でカーボンボンドを形成する インダーとしては、通常の有機系バインダ として使用されている粉粒状のピッチやフ ノール樹脂が使用できる。これらのカーボ ボンドを形成するバインダーの使用量は焼 け補修材100重量%に対し5~30重量%であり、こ 量が5重量%未満ではカーボンボンドが十分 形成されず強度および接着性に劣る施工体 なり、30重量%を越えると気孔率の大きな施 体となり耐食性が低下する。

 流動化促進剤は、これらのバインダーの溶 軟化による流動化を促進し、焼付け補修材 広い補修面積および受熱面積を付与するた のものであり、p-アルキルフェノール類、 クタム類、ビスフェノール、ジフェニル、 フェニルアミン、パラフィン、ワックス等 ら1種または2種以上を選んで使用することが 出来る。
 流動化促進剤を使用する場合、熱間でカー ンボンドを形成するバインダーと流動化促 剤の合計量は5~30重量%であり、かつ流動化 進剤はカーボンボンドを形成するバインダ 1重量%に対して0.1~1重量%、好ましくは0.1~0.6 量%である。この量が0.1重量%未満では流動促 進効果が得られず、1重量%を越えると、熱間 の焼付け補修材の粘性が低下し易く、鉄粉 補修面(接着面)に沈降するために好ましく い。

 次に、本発明の実施例である本発明品を 較品と共に挙げ、本発明を具体的に説明す が、本発明は、以下の本発明品によって限 されるものではない。

 表1に、本発明の焼付け補修材に関する実 施例および比較例を示す。

 広がり性評価:表1に示す配合800gを1000℃に 保持した炉内のキャスタブル板上に投入し、 消火後炉内よりキャスタブル板を取り出し、 焼付材が広がった直径の平均値を広がり性と して測定した。

 硬化時間評価:硬化時間は1000℃に保持し マグネシアれんがの上に内径53mm×高さ40mmリ グ状金枠を載せ、試料200g投入し、全体が硬 化するまでの時間を測定した。試料が硬化し た後、直ちに剪断接着強度測定機にて接着強 度を測定した。

 見掛気孔率評価:1000℃に保持した炉内に グネシアれんがによる囲いの中に試料を1kg 入し、硬化後、その硬化体の見掛気孔率も 定した。

 実機試験ch数評価:実機試験は、MgO-C質れ がで内張りされた300t転炉の熱間補修におい 600kgの焼き付け補修材を使用し、焼き付け 修材の残存面積が補修直後の20%以下となっ チャージ数を耐用性として評価した。

 本発明の実施例は、硬化時間が早く実機 験においても良好な耐用性を示した。比較 1と比較例2は接着強度が低く硬化体の見掛 孔率が大きかったので実機試験は実施しな った。比較例3と比較例4は硬化時間が早かっ たものの実機試験の耐用性は不良であった。

 本発明を特定の態様を参照して詳細に説明 たが、本発明の精神と範囲を離れることな 様々な変更および修正が可能であることは 当業者にとって明らかである。
 なお、本出願は、2007年5月18日付けで出願さ れた日本特許出願(特願2007-133444)に基づいて り、その全体が引用により援用される。
 また、ここに引用されるすべての参照は全 として取り込まれる。