(57)【要約】  【課題】  ＲＨ設備等の溶融金属容器の耐火物の補修にホース詰まりが生じなく、不定形耐火物を圧送して、近年の処理条件が過酷化による損傷増大、耐火物原単位を目的とする耐用性の向上をはかることにある。  【解決手段】  ポンプ圧送による施工で使用される耐火物の施工方法において、先ず使用粒子のトップサイズの細かい材料Ａを圧送し、その後引き続いて使用粒子のトップサイズの粗い材料Ｂを圧送して一体化するものである。トップサイズの細かい材料Ａは粒子サイズ５ｍｍ以下で構成される不定形耐火物で、トップサイズの粗い材料Ｂは粒子サイズ２０ｍｍ以下で構成される。トップサイズの細かい材料Ａとトップサイズの粗い材料Ｂをコンクリートポンプなどのポンプ圧送により圧送充填することができる。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ポンプ圧送による施工で使用される耐火物の施工方法において、
先ず使用粒子のトップサイズの細かい材料Ａを圧送し、その後引き続いて使用粒子のト
ップサイズの粗い材料Ｂを圧送して一体化する耐火物の施工方法。
【請求項２】
トップサイズの細かい材料Ａは粒子サイズ５ｍｍ以下で構成される不定形耐火物で、ト
ップサイズの粗い材料Ｂは粒子サイズ２０ｍｍ以下で構成される不定形耐火物である請求
項１に記載の耐火物の施工方法。
【請求項３】
トップサイズの細かい材料Ａとトップサイズの粗い材料Ｂをコンクリートポンプなどの
ポンプ圧送により圧送充填する請求項１または２に記載の窯炉等の耐火物の補修施工方法
。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐火物分野における窯炉や脱ガス槽の補修などで使用される耐火物の施工方
法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、真空脱ガス法、取鍋精錬等の炉外精錬技術の向上から、高級鋼種が精錬されるよ
うになってきており、それに伴って処理条件が過酷化してきている。そのため、炉外精錬
用不定形耐火物のより一層の高耐用化が望まれている。
【０００３】
特に、真空脱ガスＲＨ法設備（以下ＲＨ設備）では、環流管、浸漬管、下部槽敷の損傷
が激しく、稼動途中での補修が頻繁に行われている。その一般的な補修方法としては、特
開２０００−１６０２３２号公報、特開平８−０２０８１５号公報、特開平５−３３２６
８４号公報等に記載されているような浸漬管の交換時などにスリーブとなる耐火物、鉄管
を挿入し、損傷した環流管壁、下部槽敷などをミニクリートなどのコンクリートポンプを
使用し、補修材を圧送する圧入補修が行われている。
【特許文献１】特開２０００−１６０２３２号公報
【特許文献２】特開平８−０２０８１５号公報
【特許文献３】特開平５−３３２６８４号公報
【０００４】
補修材として用いられる不定形耐火物は、一般的に耐食性などに優れるアルミナ−マグ
ネシア材質が適用されているが、ポンプ圧送となるため、使用する原料なども粒子サイズ
３〜５ｍｍ程度に限定され、また流動性などを付与させるため、通常の流し込み材などよ
りも添加水量が多く必要となるなど、通常取鍋などで使用されるアルミナ−マグネシア材
質などと比べ耐用性が劣っていた。
【０００５】
また、取鍋などにおいて、高性能の圧送機を使用し、粗大粒やスチールワイヤーなどを
含む不定形耐火物の圧送技術は確立されているが、圧送時にはホース内での粒子詰まりな
どのトラブルを防止するため、モルタルなどを充填し圧送が行われており、ホース内より
材料が出たことを確認すれば、先端を充填によるシールしたモルタルおよびモルタルが混
在した材質を除去し、施工が行われている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、ＲＨ設備での圧送は、全施工工程において、ホースあるいは鉄管によるポンプ
圧送が必要とされており、モルタルなどの先端シール材を除去することが不可能である。
したがって、ＲＨ設備では、上記のホース詰まり防止などの対策となるモルタルなどでの
先端部シールによる圧入補修は困難であった。そのため、近年の処理条件が過酷化による
損傷増大、耐火物原単位を目的とする耐用性の向上といった顧客のニーズを満足する耐用
性は得られていないのが現状であった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記したように点に鑑みたもので、上記した課題を解決するために、ポンプ
圧送による施工で使用される耐火物の施工方法において、先ず使用粒子のトップサイズの
細かい材料Ａを圧送し、その後引き続いて使用粒子のトップサイズの粗い材料Ｂを圧送し
て一体化することを特徴とする耐火物の施工方法を提供するにある。
【０００８】
また、トップサイズの細かい材料Ａは粒子サイズ５ｍｍ以下で構成される不定形耐火物
で、トップサイズの粗い材料Ｂは粒子サイズ２０ｍｍ以下で構成される不定形耐火物であ
ることを特徴とする耐火物の施工方法を提供するにある。
【０００９】
またさらに、トップサイズの細かい材料Ａとトップサイズの粗い材料Ｂをコンクリート
ポンプなどのポンプ圧送により圧送充填することを特徴とする窯炉等の耐火物の補修施工
方法を提供するにある。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の耐火物の施工方法は、ポンプ圧送による施工で使用される耐火物の施工方法に
おいて、先ず使用粒子のトップサイズの細かい材料Ａを圧送し、その後引き続いて使用粒
子のトップサイズの粗い材料Ｂを圧送して一体化することによって、溶融金属容器等の亀
裂・剥離および溶損を軽減させ、高耐用性を得られる補修等の施工をすることができる。
【００１１】
また、トップサイズの細かい材料Ａは粒子サイズ５ｍｍ以下で構成される不定形耐火物
で、トップサイズの粗い材料Ｂは粒子サイズ２０ｍｍ以下で構成される不定形耐火物であ
ることによって、２種類の粒子径の異なる不定形耐火物を使用して圧送することで、従来
ＲＨ設備などにおいて困難であった粒子径の大きいものを使用した不定形耐火物の圧送施
工が可能となる。
【００１２】
さらに、トップサイズの細かい材料Ａとトップサイズの粗い材料Ｂをコンクリートポン
プなどのポンプ圧送により圧送充填することで、窯炉、真空脱ガス槽、取鍋等の溶融金属
容器の補修施工を簡単に耐用性を高められる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の耐火物の施工方法は、ポンプ圧送による施工で使用される耐火物の施工方法に
おいて、先ず使用粒子のトップサイズの細かい材料Ａを圧送し、その後引き続いて使用粒
子のトップサイズの粗い材料Ｂを圧送して一体化することを特徴とするものである。
【００１４】
本耐火物の施工方法は、施工開始時に、使用トップ粒子５ｍｍ以下で構成される不定形
耐火物を所定量（たとえば１００ｋｇ程度）混練し、圧送によりホース内へ充填状態にす
る。その後、使用トップ粒子２０ｍｍ以下で構成される不定形耐火物を混練して圧送を行
う。
【００１５】
また、ＲＨ設備等での圧送補修では、上昇管側と下降管側とホースを繋ぎ換え、圧送が
行われることがあるが、その際にはホース先端部へ使用トップ粒子５ｍｍ以下で構成され
る不定形耐火物を所定量（たとえば２５ｋｇ程度）充填することで圧送可能となる。
本発明では、これまでの圧入補修材をホース先端部へ充填材として用いることで粒子形
状の大きい不定形耐火物を圧送することが可能となった。
【００１６】
本発明の大きな特長は、使用トップ粒子５ｍｍ以下で構成される不定形耐火物をホース
先端部に充填させることにより、スリーブれんが、および補修用鉄管内においても、材料
の分離、詰まりを防止し、圧送施工が可能になった点にある。
【００１７】
ホース先端部の充填に用いる材質の粒径は、５ｍｍ以下ないし１〜５ｍｍの粒子が好ま
しい。５ｍｍ以上の粒子であれば、材質の分離現象が発生し、ホース内での詰まりが発生
するため、圧送が困難となり好ましくない。より好ましくは、トップ粒径は３ｍｍ以下な
いし１〜３ｍｍで構成されるものが望ましい。
【００１８】
ホース内を充填材でシール保護した後、圧送する材質の粒径は２０ｍｍ以下の粒子が望
ましい。２０ｍｍ以上では、粒径が大きくなり過ぎ、ホース内で粒子が接触し詰まる。よ
り望ましくは、トップ粒径は１２ｍｍ以下が望ましい。
【００１９】
ホースの先端に充填するための使用トップ粒子５ｍｍ以下で構成される不定形耐火物は
、圧送するホースの長さ、圧送機の出力により異なるが、２０〜３０ｍの圧送であれば、
２５ｋｇ程度で充填可能である。
【００２０】
たとえば、ＲＨ設備における圧入補修では、補修時の炉内温度が３００℃〜
８００℃程度と熱間での施工となること、全施工の工程がホースあるいは鉄管内を圧送す
る施工方法となる。したがって、材質に求められる特性は、流動性など作業性を中心にし
た材質設計となり、使用粒子サイズなども多くの制限を受け、流動性を確保するため、添
加水量なども通常の圧送材などと比較しても、多くなる傾向にある。
【００２１】
したがって、通常の圧送材などと比較し、気孔率なども高く、強度も低くなっていた。
ＲＨ設備における圧入補修の最大の課題は、如何に材質を補修部位に圧送するかという点
にあり、その点を克服するかを検討した。その結果、圧送開始時のホース先端を従来タイ
プの圧入材の充填によりシールした後であれば、本発明のように粗い粒子の材質も圧送す
ることが可能となった。
【００２２】
粒子径を粗くした場合は、相対的に添加水量が減量することが可能であり、材質の緻密
化が図れ、溶損、剥離に対し優位となる。
【００２３】
構成する耐火性原料は、通常の不定形耐火物に使用されているものであれば、特に限定
されるものではなく、アルミナ、マグネシア、ジルコン、スピネル、ドロマイト、カルシ
ア、ムライト等の１種または２種以上を適宜組み合わせて使用することができる。
【００２４】
結合剤は、アルミナセメント、アルミナゾルあるいはシリカゾルなど一般的に不定形耐
火物へ通常使用されているものであれば、特に限定されるものではない。
【００２５】
また、分散剤についても、ウルトラポリリン酸ソーダ、酸性ヘキメタ燐酸ソーダ、ヘキ
メタ燐酸ソーダ、トリポリ燐酸ソーダ、ポリアクリル酸ソーダ、ナルタレンスルホン酸な
ど、不定形耐火物に通常使用されているものであれば、特に限定されるものではない。
【実施例】
【００２６】
以下に、本発明の実施例および比較例を挙げて本発明をさらに説明する。本発明を説明
する実験としては、実機で想定される圧入条件をラボ試験で評価するため、図１、図２の
ように加熱棒１で８００℃に保持された実験炉２内へ、高さ６００ｍｍ、幅３８０ｍｍ、
施工厚み６０ｍｍの枠体３を設置し、圧入材を圧送した。圧送の条件としては、一般的な
スクイズ式のコンクリートポンプ４を使用した。また圧送時に使用したホース５は、コン
クリート施工などで一般的に用いられるマテリアルホースを使用し、ホース径１．５イン
チ、長さ２０ｍの条件にて圧送を行った。
【００２７】
また、圧送時には使用トップ粒子３ｍｍの材質を最初に２５ｋｇ圧送し、実験炉２内に
圧入材が充填され、トップ粒子３ｍｍの材質が完全に枠体３内からオーバーフローしたこ
とが確認されるまで圧送を続け、その後枠体３内に粗粒子を使用した圧入材が充填される
ようにした。
【００２８】
実験の水準としては、先端の充填材料（トップ粒子３ｍｍ）に続く、圧入材の粒子径を
変更し、圧送状況および圧送後の諸物性を確認した。なお、材質は焼結アルミナをベース
とし、海水マグネシアクリンカーを使用したアルミナマグネシア材質を用いた。
【００２９】
比較例として、比較例１はトップ粒子３ｍｍの材質を全量圧送したもの、比較例２はト
ップ粒子８ｍｍの材質を全量圧送したもの、および比較例３はトップ粒子３ｍｍの材質を
圧送した後にトップ粒子３０ｍｍの材質を圧送したものである。その結果を表１に示す。
【００３０】
表１  実施例および比較例
【表１】
2007147132.tif 000003
【００３１】
トップ粒子３ｍｍの材質を全量圧送した比較例１は、実施例１−５と比較し、熱間圧入
後の物性を比較した場合、表１のように気孔率が高く、曲げ強さも低くなっている。また
、圧入後の試験片を切り出し、ロータリー式回転浸食試験に供した結果においても、実施
例１に対して１０％程度溶損量が大きくなっており、粗粒を併用したことによる材質緻密
化の効果が認められる。
【００３２】
一方、トップ粒子が８ｍｍの比較例２は、圧送途中のホース内で詰まりが発生した。５
ｍｍ以上の粗粒を使用した材質の単独圧送は、圧送先端部の粗粒と微粉との分離によるホ
ース詰まりが発生して困難である。また、比較例３は、途中まで圧送可能であったが、ト
ップ粒子３０ｍｍの材質に切り換えた際、スクイズポンプの吐出圧が急激に上昇してトリ
ップしてしまった。ホース内を確認したところ、粗粒と粗粒がホース内で接触しており、
その部分が障害となっていた。粒子径の大径化は、添加水量の低減に対して有効であるが
、ホース内での粗粒同志の接触により、圧送が困難となる。
【００３３】
実施例２について、ＲＨ脱ガス環流管および下部槽敷の補修として実機テストを行った
。その結果、比較例１が８０ｃｈ前後の寿命であったものが、１１０ｃｈ前後まで向上し
、実機においても効果が認められた。
【００３４】
このようにＲＨ脱ガス槽などで実施される窯炉の圧入施工において、使用トップ粒子５
ｍｍ以下の圧入補修材と使用トップ粒子２０ｍｍ以下の圧入補修材を使用することにより
、表１のように流動性も良好で、粗粒の材料を単独では圧入できない場合でも細流の材料
を先に通して充填すると圧入できるようになり、亀裂・剥離および溶損を軽減させ、ＲＨ
下部槽、還流管などの耐用性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の圧送実験用の説明図、
【図２】同上の実験炉の簡略図。
【符号の説明】
【００３６】
１…加熱棒      ２…実験炉      ３…枠体      ４…ポンプ      ５…ホース
【図１】
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【図２】
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