以下、本発明の実施形態について説明す� ��が、それに先立って、本発明で生じる前記� ��用効果について、従来技術との関連で更に� ��細に説明する。

 従来のカーボンボンド吹付け材は、前記し� ��ように、ピッチなどをバインダーとして含� ��でおり、吹き付けられて付着した後に熱が� ��わることでバインダーが溶融し、その後、� ��化してカーボンボンドを形成して強固に接� ��する。施工体も硬化した後の強度は十分高� ��、カーボンを含むことで、スラグの浸潤も� ��き難く、高耐用な施工体を得ることができ� ��。
 しかし、養生時間が取れず内部まで十分な� ��が伝わらないまま使用すると、強度が無く� ��用が低下する。また、カーボンボンドは、� ��間ではクリープし難く、応力がかかると割� ��易く、転炉など操業中に回転する炉では、� ��みなどにより応力がかかり、剥離している� ��能性がある。

 これに対して、本発明に係る熱間吹付け補� ��材は、鉄を主成分とする金属粉(あるいは鉄 合金粉)をカーボンボンド吹付け材に添加す� �ことで、施工体内に均一に鉄を主成分とし� �金属粉が分散され、施工体の熱伝導性を高� �、バインダーの硬化を速めることができる� �
 さらに熱が加わると、鉄を主成分とする金� ��粉(あるいは鉄合金粉)が互いに融着し、施� �体内に網目構造を形成していく。この金属� �よる網目構造は、操業中の高温時には、適� �な熱間ソフト性を付与することで応力緩和� �を施工体に与え、温度が下がると、靭性を� �つことで破壊強度が増し、亀裂や剥離を起� �し難くする。このように鉄を主成分とする� �属粉(あるいは鉄合金粉)を施工体内に均一に 添加し、金属の網目構造を形成することで、 カーボンボンド吹付け材の課題である硬化時 間の短縮や精錬処理中の剥離を改善すること ができる。

 この耐剥離性,硬化時間短縮に効果のある鉄 を主成分とする金属粉(あるいは鉄合金粉)の� ��均一な分散と網目構造の形成”のためには� ��
 a.吹き付け施工することが必要である。前� �特許文献1(特開平11-278948号公報)に記載の焼� �け材のように、金属が偏在すると、施工体� �体の熱伝導性の向上が期待できず、養生時� �の短縮は期待できないが、吹付け施工方法� �あれば、施工体内に均一に鉄を主成分とし� �金属粉(あるいは鉄合金粉)を分散させること ができるため、施工体の熱伝導率が向上し、 中心部まで焼けるのが、通常のカーボンボン ド吹付け材に比較して、早くなる効果が得ら れる。
 b.添加する鉄を主要成分とする金属粉(ある� ��は鉄合金粉)の粒度は、1.0mm以下が70wt%以上� �なければならない。これは、1.0mmよりも粗い 粒ばかりであると、偏在し易く、大量に添加 しないと熱伝導性が向上せず、網目構造も形 成できないためである。また、この金属粉(� �るいは鉄合金粉)の添加量も5wt%未満の場合、 熱伝導性が十分でなく、施工体の内部までは バインダーの硬化がなかなか進まない。その ため、中央部は生焼けのような状態となりや すい。5wt%以上添加することで、短時間養生� �効果を得ることができる。また、逆に添加� �が多すぎても、耐火物組織が分断され、か� �って耐用低下を招くことから、鉄を主成分� �した金属粉(あるいは鉄合金粉)の添加量とし ては、5wt%~50wt%が好ましく、より好ましくは10 wt%~30wt%である。
 c.75μm以下の耐火物原料は、40wt%よりも多す� ��ると、前記金属の網目構造を分断し効果を� ��害する。また、20wt%よりも少ないと、金属� �比率が高過ぎ熱間で施工体が柔らかくなり� �ぎて耐用が低下する。
 d.金属の網目構造が出来ても、酸化される� �期待される効果は得られなくなるため、鉄� �主成分とする金属粉(あるいは鉄合金粉)の還 元効果のあるカーボンボンドを形成するバイ ンダーを適用する必要がある。

 本発明における耐火物原料としては、通� ��使用される耐火材料,耐火骨材が使用でき、 例えば、溶融アルミナ,焼結アルミナ,焼結ム� ��イト,カルシア部分安定化ジルコニア,イッ� �リア部分安定化ジルコニア,シャモット,炭化 珪素等の1種を使用することができ、また、� �れらの混合物も使用できるが、特に、粒度3m m以下に粒調されたMgO,MgO-CaO系骨材,例えば電� �マグネシア,焼結マグネシアクリンカー,天然 マグネシアクリンカー,天然ドロマイトクリ� �カー,合成ドロマイトクリンカー,MgO-Cれんが� ��,ドロマイト煉瓦屑等の塩基性骨材が好まし い。

 本発明における“熱間でカーボンボンド� ��形成するバインダー”としては、樹脂,ピッ チ等が挙げられる。特に、レゾール型フェノ ール樹脂,フェノール・ホルムアルデヒド系� �脂,高軟化点ピッチ(軟化温度:100℃~500℃)の1� �または2種以上を組み合わせて適用すること� ��好ましい。軟化点温度の異なるピッチを組� ��合わせると、施工体の軟化点範囲が広がる� ��とで接着率が向上するため、好ましい。そ� ��添加量としては、合計量として2wt%~35wt%が好 ましく、より好ましくは8wt%~25wt%である。

 鉄を主要成分とする金属粉あるいは鉄合� ��粉は、特開平11-278948のように、通常、カー� ��ンボンドの酸化防止あるいは施工面の温度� ��制を目的に添加されるが、本発明では、施� ��体の内部に金属あるいは合金の3次元網目構 造を形成し、高温時のソフト性付与と低温時 の破壊エネルギーの向上、さらに、施工体の 熱伝導性を向上させることにより、吹付け施 工直後の養生時間の短縮を目的に添加するた め、添加量は酸化防止目的よりも多く、外掛 けで5wt%~50wt%が必要となる。5wt%未満では、網� ��構造を形成できず、一方、50wt%より多いと� �施工体の耐用を低下させる。網目構造を形� �し、耐用を向上させるため、より好ましい� �加量は、10wt%~30wt%である。種類としては、鉄 粉の他、ミルスケールなども使用可能であり 、また、Fe-Si,Fe-Cr,Fe-Cu,Fe-C,Fe-Ni-Cr,Fe-Mn,Fe-Mn-Si,F e-Ni,Fe-Al,Fe-Mo,Fe-Vなどの鉄合金を使用すること ができる。

 金属粉あるいは合金粉としては,アルミニ ウム,珪素,アルミニウムーマグネシア合金,フ ェロシリコン,鉄,マグネシア等の粉末が挙げ� ��れるが、本発明では、特に、鉄を主要成分� ��する金属粉あるいは鉄合金粉を使用するこ� ��を特徴とする。鉄が主成分のものは価格的� ��も多量の添加が可能であり有効である。1.0m mを超える金属粒が30wt%以上の粗い粒が含まれ ると、吹付け施工体内で偏在し易く、大量に 添加しないと熱伝導性が向上せず網目構造も 形成できないため、1.0mm以下が70wt%以上含む� �のが望ましい。

 鉄を主要成分とする金属粉あるいは鉄合� ��粉の添加量は、5wt%未満では、網目構造を形 成できず低温での十分な靭性,高温でのソフ� �性を発揮することができず剥離してしまう� �また、十分な熱伝導性を得ることはできな� �。一方、50wt%を超えると、熱間で柔らかくな り過ぎ、耐溶損性の低下が大きくかえって耐 用低下を招く。耐用と熱伝導性向上を満足さ せるため、金属粉あるいは合金粉の添加量は 、前記耐火物原料および熱間でカーボンボン ドを形成するバインダーの合計量に対して外 掛け5wt%~50wt%、好ましくは、外掛け10wt%~30wt%で ある。

 このように、本発明の“鉄を主要成分と� ��る金属粉あるいは鉄合金粉を含むカーボン� ��ンド熱間吹付け補修材”は、カーボンボン� ��バインダーによる酸化抑制効果と耐火物原� ��と金属粉の適正な添加により、鉄を主要成� ��とする金属粉あるいは鉄合金粉の均一な分� ��と熱間での網目構造の形成により、従来に� ��い高耐剥離性,短時間硬化特性を有している 。

 これらの成分のほかに、本発明に係る熱� ��吹付け補修材は、必要に応じて、少量の解� ��剤,繊維類,粘土,シリカフラワー等の添加剤� ��添加される。

 解膠剤は、施工体組織の緻密性を向上さ� ��るため、必要に応じて添加するものであり� ��例えば、ヘキサメタリン酸ソーダ,珪酸ソー ダ等の無機質解膠剤およびポリアルキルアリ ルスルホン酸ソーダ,ポリアクリル酸塩等の� �機質解膠剤が挙げられ、前記耐火物原料に� �して0wt%~1wt%、好ましくは0.02wt%~0.5wt%の割合で 添加される。

 繊維類は、吹き付けられたスラリーの垂� ��壁での垂れ防止を目的として添加するもの� ��、例えば、アルミナ繊維,カーボン繊維等の 無機質繊維あるいは麻等の天然繊維、有機合 成繊維等の有機質繊維が挙げられ、前記耐火 物原料に対して0wt%~0.2wt%、好ましくは0.01wt%~0. 1wt%の割合で添加される。

 粘土あるいはシリカフラワーは、吹付け� ��の吹き付け直後の水がまだ乾いていない時� ��塑性流動性を増し、接着性を高めるために� ��加される。また、熱間では少量の融液を生� ��することから、金属の酸化抑制にも効果が� ��る。この添加量が0.2wt%未満では、量が少な� ��ために接着性の効果も融液の効果も期待で� ��ない。また、10wt%より多いと、融液生成量� �多すぎて、焼結しやすく剥離しやすくなる� �したがって、粘土あるいはシリカフラワー� �添加量は、0.2wt%~10wt%が望ましい。

 本発明に係る熱間吹付け補修材は、上述� ��た各成分の混合物に水を添加した後、常法� ��より製鋼設備の炉壁,炉底等に吹き付け施工 された後、加熱硬化される。