(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
転炉の内張り耐火物をスラグコーティングにより補修するにあたり、前記転炉内に（Ｔ.Ｆｅ）濃度を１０〜１８重量％の範囲内に調節した溶融スラグを残留せしめ、この溶融スラグに対し、骨材としてかさ密度４（Ｍｇ／ｍ3）以上、粒度１００〜５００ｍｍの鉄鋼材を１０〜１００容積％投入したのち、鎮静、保持することを特徴とする転炉耐火物の熱間補修方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、転炉耐火物の熱間補修方法に関し、とくにスラグコーティングにより炉内耐火物の補修を行う方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
転炉では、局部的に損耗した部位を補修し、炉寿命延長を図る目的でいくつかの補修方法が採用されており、これらのうち吹き付け補修は、乾燥した吹付材を圧搾空気で搬送し、ノズル部で水分を供給・混合する乾式吹付と、予め吹付材と水分を混合してそれを圧搾空気で搬送する湿式吹付に大別されるが、いずれも水分と混合されたスラリ−を損傷部に吹き付けて補修するものである。焼付け補修は骨材のマグネシアやドロマイトにフェノールレジンやピッチを加えたものであり、手なげあるいは、スクラップシュートなどで炉内に装入され炉内の熱で軟化、流動、固化する。また溶射補修はプロパン、灯油などの燃料と酸素で形成された燃焼火炎中に、耐火物粉体を供給、溶融させ、炉内損傷部に吹付けるもので、吹付けた施工体は緻密で高強度となり、高い耐用が得られる。しかしながら吹付補修方法は通常溶媒として水を用いるため、熱間で使用した場合に水の急激な蒸発に伴う蒸気圧の影響により、吹付材料と耐火物との接着強度の劣化、組織の劣化を生じさせる欠点がある。また焼付け補修法は結合剤としてピッチ、タール等の有機結合剤を用いるので、水を用いないから前記の欠点は緩和されるが、有機結合剤に含まれる揮発分の加熱による分解ガスの発生のため、組織が不良となり耐用性が低下する欠点を有する。一方溶射補修は耐用性がそれなりにあるが、施工に時間を要し、費用も掛かる欠点を有する。
【０００３】
さらに前述の方法に代え、転炉内張り耐火物の熱間補修方法として、出鋼後に溶融スラグを炉内に残した状態で炉を前後に傾動するか、またはスラグに外力を付加してスラグを炉壁に吹付け付着させるスラグコーティング法が広く使われるようになってきた。このスラグコーティング法は炉内耐火物表面に付着凝固したスラグ層により、耐火物を補修、保護するものであるが、形成されたスラグ層は吹錬中の溶鋼よりも融点が低いため再溶融されやすく耐用度が非常に小さいという欠点を有している。
【０００４】
この欠点を改善するものとして、従来特公昭６１―５９３６４号公報に提案の技術がある。出鋼後のスラグを転炉内に残留させてスラグコーティング層を形成して炉内耐火物を熱間補修する方法において、前記転炉内に残留せしめた溶融スラグに対し、１００〜２００ｍｍの大きさの塊状塩基性耐火物を５〜２０重量％投入したのち、鎮静・保持することにより、スラグコーティング層の耐用性を向上させることが知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この従来技術はそれなりに有用であるが、骨材を耐火物に限定しているため密度は溶媒であるスラグとほぼ同程度（３程度）であった。このため投入する骨材の量は溶媒（残留スラグ）量に応じて一定の範囲内に制御する必要があり、また、適度な形状が必要とされた。そして投入後骨材が溶媒スラグ中を沈降して耐火物表面に定着するためには、両者の密度差が小さいが故に、補修部位を水平状態にして補修することを要し、しかも１５分以上の鎮静・保持時間を要することから、転炉の生産性の低下を招く問題も含んでいた。さらにコーティング層を形成する溶媒であるスラグ組成には制約を設けていないので、このためスラグ組成のバラツキにより補修効果が予測しがたいという問題点があった。
【０００６】
本発明は、上記の問題点を解消するためになしたものであって、その目的は、転炉耐火物の熱間補修法に係わり、とくに耐用性に優れたスラグコーティング層を形成する方法を提供するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、転炉内張り耐火物の耐用性を向上させるためには被保護物である耐火物近傍でのスラグコーティングの接着状態が重要であるとの認識から、かさ密度４（Ｍｇ／ｍ3）以上の物質を骨材として用いることにより、さらには溶媒であるスラグ中の（Ｔ.Ｆｅ）濃度を１０〜１８重量％の範囲に調節することにより、保護すべき耐火物面近傍で強固なスラグコーティング層が得られることによる熱間補修法を可能としたものである。この際骨材としては鉄を含む金属が好ましいが、無機化合物、耐火物なども使用できる。
【０００８】
本発明（請求項１に記載の発明）は、転炉の内張り耐火物をスラグコーティングにより補修するにあたり、前記転炉内に（Ｔ.Ｆｅ）濃度を１０〜１８重量％の範囲内に調節した溶融スラグを残留せしめ、この溶融スラグに対し、骨材としてかさ密度４（Ｍｇ／ｍ3）以上、粒度１００〜５００ｍｍの鉄鋼材を１０〜１００容積％投入したのち、鎮静、保持することを特徴とする転炉耐火物の熱間補修方法である。転炉内に残留せしめたスラグコーティングの母材となる溶融スラグの密度は３〜４（Ｍｇ／ｍ3）程度である。骨材としてかさ密度４（Ｍｇ／ｍ3）以上の物質を溶融スラグ中に投入すると骨材のかさ密度と溶融スラグの密度差により埋没して耐火物表面近傍に確実に着地する。この作用は密度差が大きい程大きい。その結果骨材群の間隙を溶融スラグが埋め、そして溶融スラグは骨材により冷却されて固化し、適切な骨材，スラグ比率をもった強固なスラグコーティング層が得られる。
【０００９】
また、スラグ中の（Ｔ.Ｆｅ）濃度は融点などのスラグ性状や流動性と密接な関係があり、またコーティング層としての耐用性にも影響する。（Ｔ.Ｆｅ）濃度が低い場合には、全体として液相比率が低いためスラグが滓化し難いから、流動性に乏しくスラグコーティングし難いため不適当である。一方（Ｔ.Ｆｅ）濃度が高い場合には、過度の滓化状態であり流動性は大きいから、骨材も容易に埋没し、骨材群の間隙にスラグがバインダーとして浸透しやすい。しかし、（Ｔ.Ｆｅ）濃度の高いスラグは融点が低いのでコーティング層は付着するものの転炉吹錬時溶鋼流の侵食に対し耐用性が著しく低くなる。以上からスラグコーティングに適したスラグ中（Ｔ.Ｆｅ）濃度は１０〜１８重量％が適切である。
【００１０】
また、投入された骨材群は溶融スラグ中に埋没して耐火物面近傍に位置し、溶融スラグが間隙を埋めバインダーとして固化してスラグコーティング層を形成する。この際、過度に大きな骨材を用いると、固化したスラグ中での亀裂発生の起点となり、コーティング層の耐用性が低下する。テストの結果、５００ｍｍを超える骨材を投入すると亀裂発生の確率が高くなり、耐用性の低下が確認された。なお、骨材として用いられる骨材の粒度の下限値は、下記段落［００１２］の［発明の実施の形態］でも述べるように、溶融スラグ中への骨材の埋没が充分であること及び吹錬中の溶鋼の流れによって洗い流されない観点から決められる。以上からスラグコーティングに適した鉄鋼材の粒度は１００〜５００ｍｍが適当である。
【００１１】
また、骨材として用いられる鉄鋼材のかさ密度（空隙が殆ど無いから密度と同じ数値をもつ）は６．９〜７．８５（Ｍｇ／ｍ3）で溶融スラグの密度よりはるかに大きいから、スラグ中に投入されると速やかに埋没して確実に耐火物面近傍に定着し、骨材群の充填を緻密にする。また鉄鋼材は密度が大きく、かつ熱伝導度が高いから冷却能が大きく、埋没されると直ちに周りの溶融スラグを冷却、固化して、骨材とスラグが強固に結合したスラグコーティング層が形成されるので、耐用性が増加する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施は次のようにして行う。転炉で吹錬終了後、出鋼する。かさ密度４（ｋｇ／ｍ3）以上の骨材をスクラップシュートに用意するが、鉄鋼材の時は粒度１００〜５００ｍｍの範囲で補修部位の溶融スラグに対し１０〜１００容積％、また耐火物であるクロム質やジルコニア質の場合で粒度１００〜３００ｍｍの範囲で補修部位の溶融スラグに対し２０〜１００容積％が適当である。骨材の形状は溶融スラグ中への埋没するし易さから塊状が望ましい。この場合の粒度は最大の一辺の長さをいう。なお、骨材の粒度の下限値は溶融スラグ中への骨材の埋没が充分であること及び吹錬中の溶鋼の流れによって洗い流されない観点から決められる。
【００１３】
スラグコーティング用の溶融スラグの（Ｔ.Ｆｅ）濃度は融点、流動性、耐用性の点で１０〜１８重量％が望ましく、この（Ｔ.Ｆｅ）濃度の調整はスラグコーティングを実施する前のチャージの残留スラグに対して行うだけで良いものであり、転炉操業で調節可能である。
【００１４】
骨材の投入は転炉炉体の傾動により転炉内の耐火物の補修部位にスラグコーティング用の溶融スラグを保持して、その補修部位を目標とし、シュートから均一に骨材が分布するように行う。または局部的に補修する場合は骨材をシュートから局部に投入することも可能である。骨材のかさ密度が４（Ｍｇ／ｍ3）以上であるので、骨材は補修部位の溶融スラグ中に速やかに埋没して耐火物表面に定着し、しかも骨材同士が強固に絡み合うとともに骨材間の間隙も大きくなることがない。そして適切な流動性と耐用性を持った溶融スラグが間隙に十分浸透して埋めると同時に骨材により冷却、固化するため強力なバインダーとして機能する。そして、骨材、スラグの容積比率も適切な範囲に維持できることと相まって、転炉耐火物面と良好に接着した耐用性の高いスラグコーティング層を形成して熱間補修することが可能となる。この場合、骨材投入後に良好なスラグコーティング層を得るために、若干の鎮静、保持時間すなわち５−１０分間とることが好ましい。通常転炉での耐火物の補修部位は装入側、出鋼側の炉壁と炉底であるが、炉壁面は円弧状であるので補修部位にスラグコーティング用の溶融スラグを保持したとき、部分的に深いスラグのプールが出来るし、炉底の場合も同様なプールが出来る。骨材がとくに鉄鋼材の場合にはかさ密度が大きいこと、冷却能が大きいことで、この深いスラグプールでも、従来法に比しスラグコーティング層を容易に形成させることが出来る特長がある。
【００１５】
【実施例】
本発明と従来技術の比較を行うために、出鋼温度１６００℃前後の吹錬を行う２４０ｔ転炉を用いてスラグコーティング層の耐用性テストを実施した。骨材はかさ密度に応じて、不定形耐火物屑（ かさ密度２）、ＭｇＯ−Ｃれんが（かさ密度３）、Ｃｒ2Ｏ3質れんが（かさ密度４）、銑鉄（かさ密度７）を用いた。溶融スラグは（Ｔ.Ｆｅ）濃度９〜２０重量％の範囲内に調整したものをスラグコーティング用に供した。耐用性は耐用したヒート数で表し、残存面積が５０％に減少したら耐用限界に達したと判断した。転炉耐火物の熱間補修を行うに際し、同転炉出鋼後溶融スラグ約２０ｔにし、次いで同上補修部に溶融スラグを置いて骨材が投入できるように炉を傾動調節して後、骨材を投入して、そのままの状態で１０分保持、鎮静して補修を完成させた。
【００１６】
本発明と比較例の耐用性について表１と図１に示す。これに依れば骨材のかさ密度４（Ｍｇ／ｍ3）以上で耐用性の効果が認められ、しかも溶融スラグ中の（Ｔ.Ｆｅ）濃度が１０〜１８重量％の範囲であれば、さらに耐用性が向上し２５ヒート前後の実績が得られた。
【００１７】
【表１】
0003718624.tif 000002
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明（請求項１に記載の発明）によれば、以下の効果が得られる。すなわち、溶融スラグよりかさ密度の大きい骨材を用いるので、転炉の内張り耐火物のスラグコーティングにおいて骨材が転炉耐火物の表面に定着し、適切な骨材、スラグ比率をもった強固なスラグコーティング層が得られ、耐用性に優れた熱間補修方法が得られる。しかも、（Ｔ.Ｆｅ）濃度を所定範囲内に調節した流動性に優れた溶融スラグを用いるので、固化した場合には耐用性の良いスラグとなり、スラグコーティング層の耐用性をさらに向上する。また、骨材の粒度を所定範囲内に規定しているので、冷却しても亀裂発生のほとんどないスラグコーティング層を得ることができる。さらには、骨材として鉄鋼材を用いるので緻密であり、かさ密度が大きいから、しかも、冷却能にも優れているので、補修部位が溶融スラグの深いプールであっても、耐用性の高いスラグコーティング層が得られ、熱間補修の効果に大いに寄与する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る実施例のスラグコーティング層の耐用性に係わるグラフである。
【図１】
0003718624.tif 000003