(57)【要約】【課題】リバウンドロスが少ないと共に、偏析が少なく強度ムラのない均一な施工を行うことができる炉用吹付け材及びその吹き付け方法を得る。【解決手段】骨材とバインダーとを含有してなる炉用吹付け材において、骨材は、アルミナとマグネシアとを備えており、アルミナとマグネシアとの配合比率が５：１〜１：２の範囲内に調整され、８０重量％以上の骨材の粒度が、２００μｍ以下に調整されている。アルミナは、焼結アルミナ、仮焼アルミナ、電融アルミナ、ボーキサイト、及び、バンケツのいずれか一つ以上にすることができる。マグネシアは、天然マグネシア、海水マグネシア、及び、電融マグネシアのいずれか一つ以上にすることができる。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
骨材とバインダーとを含有してなる炉用吹付け材において、
前記骨材は、アルミナとマグネシアとを備えており、
前記アルミナと前記マグネシアとの配合比率が５：１〜１：２の範囲内に調整され、
８０重量％以上の前記骨材の粒度が、２００μｍ以下に調整されていることを特徴とする炉用吹付け材。
【請求項２】
前記炉用吹付け材は、水又はその他の溶媒によって粘性が１０Ｐａ・ｓ以下に調整されていることを特徴とする請求項１に記載の炉用吹付け材。
【請求項３】
前記アルミナは、焼結アルミナ、仮焼アルミナ、電融アルミナ、ボーキサイト、及び、バンケツのいずれか一つ以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の炉用吹付け材。
【請求項４】
前記マグネシアは、天然マグネシア、海水マグネシア、及び、電融マグネシアのいずれか一つ以上であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一つに記載の炉用吹付け材。
【請求項５】
請求項１に記載の炉用吹付け材に、水又はその他の溶媒を加え、
前記炉用吹付け材の粘性が１０Ｐａ・ｓ以下になるように該炉用吹付け材をスラリー状にし、
前記スラリー状の前記炉用吹付け材を、炉の内張り面に吹き付けることを特徴とする吹き付け方法。
【請求項６】
前記炉用吹付け材の吹き付けは、３又は４チャージ毎に行われることを特徴とする請求項５に記載の吹き付け方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、炉用吹付け材及びその吹き付け方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
溶鋼作業において、溶鋼炉のスラグラインや緩衝部等の損傷が激しいため、従来では吹き付け法等によって、スラグラインや緩衝部等の寿命延長を図っている。
【０００３】
吹き付け法とは、粒度が５ｍｍ以下程度に調整された材料をホッパから圧縮空気等で吹き付け部まで搬送し、吹き付け直前で該材料を水と混練し、これを吹き付けノズルから吹き付ける方法であり、数チャージごとに吹き付けを行い、吹き付けした材料自体が溶鋼やスラグによる溶損を食い止め、ライニングの損耗を押さえることを主眼としているものである。この吹き付けは、稼働中の熱間で行われるいわゆる熱間補修である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来における上記吹き付け法には、以下のような問題点がある。すなわち、吹付け材の粒度が５ｍｍ以下程度に調整されているものであるため、粒度分布が幅広く、リバウンドロスが多く発生してしまい、一回の吹き付け量が多くなってしまうという問題がある。また、粒度分布が幅広いために偏析等による強度ムラが発生しやすいという問題もある。さらには、吹付け材と炉の内張り材との接着率が低いため、吹付け材が剥離しやすく、吹付け材が耐火補修材としての性能を十分に発揮しないという問題もある。
【０００５】
本発明は、上述のような従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、リバウンドロスが少ないと共に、偏析が少なく強度ムラのない均一な施工を行うことができる炉用吹付け材及びその吹き付け方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、骨材とバインダーとを含有してなる炉用吹付け材において、骨材は、アルミナとマグネシアとを備えており、アルミナとマグネシアとの配合比率が５：１〜１：２の範囲内に調整され、８０重量％以上の骨材の粒度が、２００μｍ以下に調整されていることを特徴とする炉用吹付け材を提供する。
【０００７】
炉用吹付け材は、水又はその他の溶媒によって粘性が１０Ｐａ・ｓ以下に調整されている方が好ましい。
【０００８】
アルミナは、焼結アルミナ、仮焼アルミナ、電融アルミナ、ボーキサイト、及び、バンケツのいずれか一つ以上にすることができる。
【０００９】
マグネシアは、天然マグネシア、海水マグネシア、及び、電融マグネシアのいずれか一つ以上にすることができる。
【００１０】
また、本発明は、請求項１に記載の炉用吹付け材に、水又はその他の溶媒を加え、炉用吹付け材の粘性が１０Ｐａ・ｓ以下になるように該炉用吹付け材をスラリー状にし、スラリー状の炉用吹付け材を、炉の内張り面に吹き付けることを特徴とする吹き付け方法を提供する。
【００１１】
炉用吹付け材の吹き付けは、３又は４チャージ毎に行うことができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明にかかる炉用吹付け材及びその吹き付け方法の実施の形態について図面を参照しながら述べる。本発明にかかる炉用吹付け材は、骨材とバインダーとを含有しているものである。骨材は、アルミナとマグネシアとを備えており、アルミナとマグネシアとの配合比率が５：１〜１：２の範囲内に調整されている。また、８０重量％以上の骨材の粒度が、２００μｍ以下に調整されている。また、上記炉用吹付け材は、水又はその他の溶媒によって粘性が１０Ｐａ・ｓ以下に調整されて、各種炉の内張り面に吹き付けられるようになっている。
【００１３】
アルミナとしては、例えば、焼結アルミナ、仮焼アルミナ、電融アルミナ、ボーキサイト、バンケツなどを用いることができる。一方、マグネシアとしては、例えば、天然マグネシア、海水マグネシア、電融マグネシアなどを用いることができる。
【００１４】
また、バインダーとしては、例えば、珪酸ソーダ等の珪酸塩類バインダー、燐酸ソーダ等の燐酸塩類バインダー、硫酸塩類バインダー、炭酸塩類バインダー、塩化物類バインダー、炭化水素系バインダー、セメント系バインダーなどを用いることができる。また、骨材とバインダーとを含有する炉用吹付け材に、助剤を含有させることもできる。この助剤としては、例えば、木節クレイ等の粘土類、ファイバー類、金属粉末などを用いることができる。
【００１５】
上記炉用吹付け材は、水又はその他の溶媒が加えられて、炉用吹付け材の粘性が１０Ｐａ・ｓ以下になるようにスラリー状に調整され、その後、このスラリー状に調整された炉用吹付け材は、各種炉の内張り面（例えば、溶鋼炉のスラグラインや緩衝部等）に吹き付けられ、これによって、溶鋼作業において損傷が激しい溶鋼炉のスラグラインや緩衝部等の寿命延長を図ることができる。この吹き付けは、熱間で行われるいわゆる熱間補修（熱間施工）であり、３，４回チャージ毎に行われる。
【００１６】
図１には、炉の内張り面であるスラグラインに適用した場合における、本発明にかかる炉用吹付け材（実施例１，２，３）と従来の炉用吹付け材（比較例４，５，６）とのデータを比較した表を示している。また、図２には、炉の内張り面であるＲＨ浸漬管内面に適用した場合における、本発明にかかる炉用吹付け材（実施例１’，２’，３’）と従来の炉用吹付け材（比較例４’，５’，６’）とのデータを比較した表を示している。
【００１７】
図１及び図２を参照すると、従来の炉用吹付け材は、吹付け材の粒度が５ｍｍ程度以下に調整されているものであるため、リバウンドロスが多く、付着率が低くなってしまう。例えば、図１に示す比較例５では、付着率が７５％で２５％のリバウンドロスが発生しており、また、図２に示す比較例５’では、付着率（接着率）が７１％で２９％のリバウンドロスが発生しており、一回の吹き付け量が多くなってしまう。また、吹付け材と炉の内張り材との付着率が低いため、吹付け材が剥離しやすく、吹付け材が耐火補修材としての性能を十分に発揮できない。
【００１８】
これに対して、本発明にかかる炉用吹付け材は、８０重量％以上の骨材の粒度が、２００μｍ以下に調整されているため、リバウンドロスが小さく、付着率が高い。例えば、図１に示す実施例１では、付着率が９５％で５％のリバウンドロスしか発生しておらず、また、図２に示す実施例１’では、付着率が９６％で４％のリバウンドロスしか発生していない。従って、本発明にかかる炉用吹付け材は、従来の炉用吹付け材に比べて非常にリバウンドロスが少なく、付着率（接着率）が高いと言える。また、本発明にかかる炉用吹付け材は、８０重量％以上の骨材の粒度が、２００μｍ以下に調整されているため、吹き付け後速やかに焼結が行われ、接着強度を増加させることができ、吹付け材が剥離することはなく、吹付け材が耐火補修材としての性能を十分に発揮することができる。
【００１９】
図３には、本発明にかかる炉用吹付け材の粒度分布と従来の炉用吹付け材の粒度分布とを比較したグラフを示している。図３に示すように、従来の炉用吹付け材は、吹付け材の粒度が５ｍｍ以下程度に調整されているものであるため、粒度分布が幅広くなっている。従って、偏析等による強度ムラが発生しやすいと共に、施工厚みが１０ｍｍ以上と厚くなってしまう。
【００２０】
これに対して、本発明にかかる炉用吹付け材は、８０重量％以上の骨材の粒度が、２００μｍ以下に調整されているため、粒度分布は非常にシャープになっている。従って、偏析が少なく強度ムラのない均一な施工を行うことができると共に、施工厚みを略３〜１０ｍｍの薄い厚さにすることができる。また、耐火保護層としての均質な皮膜を形成することができ、炉の内張り面が溶融金属やスラグ等に直接接触することを防止し、内張り面の侵食を抑制することができる。
【００２１】
また、前述のように、本発明にかかる炉用吹付け材は、アルミナとマグネシアとの配合比率が５：１〜１：２の範囲内に調整されている。スピネル（ＭｇＯ・Ａｌ２Ｏ３）の理論組成は、Ａｌ２Ｏ３：ＭｇＯ＝７１．７：２８．３であり、アルミナとマグネシアとの配合比率が５：１〜１：２の範囲外であると、十分なスピネルを生成することはできず、その結果、体積膨張効果を得ることができないと共に緻密な施工体を得ることができないが、本発明にかかる炉用吹付け材は、アルミナとマグネシアとの配合比率が５：１〜１：２の範囲内に調整されているため、速やかにスピネルを生成することができると共に、体積膨張効果を得ることができる。また、焼結による体積収縮とスピネル生成に伴う体積膨張の両方の効果により、優れた体積安定性を維持しながら、炉の内張り面と速やかに焼結し、剥離等の発生を防止することができる。
【００２２】
また、本発明にかかる炉用吹付け材は、水又はその他の溶媒によって粘性が１０Ｐａ・ｓ以下に調整されているため、炉用吹付け材を粘性が低いスラリー状で吹き付けることができる。従って、良好な吹き付け（噴霧）状態を得ることができ、均一で薄い厚みの施工体を得ることができる。また、細かい亀裂部分やレンガ目地部分などの深部まで浸入することができ、強固な耐火層を形成することができる。
【００２３】
また、本発明にかかる炉用吹付け材の吹き付けは、１チャージ毎や２チャージ毎のように頻繁に行う必要はなく、３又は４チャージ毎に行うことができる。例えば、図１に示す実施例１〜３では、３チャージ毎に吹き付けを行っているが、スラグラインの寿命は、１３３〜１７４であり、従来例としての比較例４〜６のスラグラインの寿命５４〜８８に比べて非常に大きい。また、実施例１〜３では、施工量が１５０ｋｇで、１チャージ当たりの吹き付け使用量は５０ｋｇである。一方、比較例４の施工量は２５０ｋｇで、１チャージ当たりの吹き付け使用量は略８３ｋｇであり、実施例１〜３と比べて非常に量が多いことがわかる。つまり、実施例１〜３は、比較例に比べてロスが少なく、施工効率が高いと言える。
【００２４】
また、比較例５のように、一般の吹付け材では、容易に剥離したり落下してしまうため、吹き付けは２チャージ毎に行わなければならず、１チャージ当たりの吹き付け使用量も２００ｋｇと非常に量が多くなるが、実施例１〜３では、吹き付けは３チャージ毎に行えばよく、１チャージ当たりの吹き付け使用量も５０ｋｇと最小限の量でよい。このことからも、実施例１〜３は、比較例に比べてロスが少なく、施工効率が非常に高いと言える。
【００２５】
同様に、図２に示す実施例１’〜３’では、３チャージ毎に吹き付けを行っているが、浸漬管の寿命は、５５〜６０であり、従来例としての比較例４’〜６’の浸漬管の寿命２５〜３９に比べて非常に大きい。また、実施例１’〜３’では、施工量が７０ｋｇで、１チャージ当たりの吹き付け使用量は略２３．３ｋｇである。一方、比較例４’の施工量は１２０ｋｇで、１チャージ当たりの吹き付け使用量は４０ｋｇであり、実施例１’〜３’と比べて非常に量が多いことがわかる。つまり、実施例１’〜３’は、比較例に比べてロスが少なく、施工効率が高いと言える。
【００２６】
また、比較例５’のように、一般の吹付け材では、容易に剥離したり落下してしまうため、吹き付けは２チャージ毎に行わなければならず、１チャージ当たりの吹き付け使用量も１００ｋｇと非常に量が多くなるが、実施例１’〜３’では、吹き付けは３チャージ毎に行えばよく、１チャージ当たりの吹き付け使用量も略２３．３ｋｇと最小限の量でよい。このことからも、実施例１’〜３’は、比較例に比べてロスが少なく、施工効率が非常に高いと言える。
【００２７】
なお、図１及び図２には、本発明にかかる炉用吹付け材を、炉の内張り面であるスラグライン及びＲＨ浸漬管内面に適用した場合のみを示しているが、本発明にかかる炉用吹付け材は、これらに限らず、各種炉の様々な内張り面に適用することができ、これによって、溶鋼作業において損傷が激しい溶鋼炉のスラグラインや緩衝部等の寿命延長を図ることができる。また、炉用吹付け材の吹き付けは、３又は４チャージ毎に行うのが好ましいが、５チャージ以上毎に行うこともできる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、骨材とバインダーとを含有してなる炉用吹付け材において、骨材は、アルミナとマグネシアとを備えており、アルミナとマグネシアとの配合比率が５：１〜１：２の範囲内に調整され、８０重量％以上の骨材の粒度が、２００μｍ以下に調整されているため、リバウンドロスが少なく付着率が高いと共に、偏析が少なく強度ムラのない均一な施工を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明にかかる炉用吹付け材と従来の炉用吹付け材とのデータを比較した表である。
【図２】図２は、本発明にかかる炉用吹付け材と従来の炉用吹付け材とのデータを比較した別の表である。
【図３】図３は、本発明にかかる炉用吹付け材の粒度分布と従来の炉用吹付け材の粒度分布とを比較したグラフである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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