JP7831513B2 - Method for installing thermal insulation lining and method for manufacturing skid pipes - Google Patents
Method for installing thermal insulation lining and method for manufacturing skid pipesInfo
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Description
本発明は、冷却部材を被覆する断熱ライニング、断熱ライニングの施工方法およびスキッドパイプに関する。 This invention relates to an insulating lining for covering a cooling member, a method for installing the insulating lining, and a skid pipe.
製鉄所内の熱延工程では、加熱炉を使用して鋼スラブを加熱し、圧延加工することにより薄板を生産している。熱延工程で用いられる加熱炉では、装入側から排出側に向かって鋼スラブを運搬するために、スキッドと呼ばれる鋼スラブを置く台が設置されている。スキッドには、ビームまたはポストと呼ばれるスキッドパイプが備え付けられており、スキッドパイプの上部に鋼スラブを乗せ、スキッドが上下左右に動くことで鋼スラブを運搬する。スキッドパイプは、冷却部材としての水冷パイプを有している。水冷パイプは、冷却水が内部を流れる管状の部材である。鋼スラブを加熱する際に加熱炉へ投入されるエネルギーの一部は水冷パイプ内を流れる冷却水にも伝わる。このため、水冷パイプの周りには高い断熱性を有する断熱ライニングが施工されている。 In the hot rolling process within a steel mill, thin steel sheets are produced by heating steel slabs in a heating furnace and then rolling them. The heating furnace used in the hot rolling process is equipped with a platform called a skid, which holds the steel slabs, to transport them from the charging side to the discharge side. The skid is fitted with skid pipes called beams or posts. The steel slabs are placed on top of the skid pipes, and the skids move up, down, left, and right to transport the slabs. The skid pipes also have water-cooled pipes as cooling components. These water-cooled pipes are tubular components through which cooling water flows. Some of the energy supplied to the heating furnace when heating the steel slabs is also transferred to the cooling water flowing through the water-cooled pipes. Therefore, a highly insulating lining is installed around the water-cooled pipes.
高い断熱性を有する断熱ライニングの施工方法として、吹付材を施工面に吹付ける乾式吹付け施工法が知られている。たとえば、特許文献1には、粉体状の耐火物原料をノズル部まで圧送し、ノズル部で水を添加して施工面に吹付ける乾式吹付け施工法が開示されている。 As a method for applying highly insulating linings, a dry spray application method is known, in which the spray material is applied to the application surface. For example, Patent Document 1 discloses a dry spray application method in which powdered refractory raw materials are pumped to a nozzle, water is added at the nozzle, and the material is sprayed onto the application surface.
しかし、上記の断熱ライニングの施工方法をスキッドパイプに適用しようとすると、以下のような問題が生じる。 However, applying the above insulation lining construction method to skid pipes results in the following problems:
特許文献1に記載の乾式吹付け施工法では、ノズル部で粉体と水とを混合させるため、粉体と水との混合が不均一になりやすく、水冷パイプへの吹付け時に、粉塵が多く発生してリバウンドロスが増えるという課題があった。一方で、粉体と水とを混合してからノズル部まで圧送しようとすると、粉体と水との混合物がノズル部の手前で詰まる等の問題が生じ、施工性が悪化するおそれがある。 In the dry spray application method described in Patent Document 1, the powder and water are mixed at the nozzle, which often results in uneven mixing. This leads to a problem where a large amount of dust is generated during spraying onto the water-cooled pipe, increasing rebound loss. On the other hand, if the powder and water are mixed before being pumped to the nozzle, problems such as clogging of the mixture before reaching the nozzle can occur, potentially worsening workability.
本発明は、従来技術が抱える上記の課題を解決するためになされたものであって、その目的は、吹付け時の施工性を悪化させることなく、リバウンドロスを減らすことができる断熱ライニング、断熱ライニングの施工方法およびスキッドパイプを提供することにある。 This invention was made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and its objective is to provide an insulating lining, an insulating lining application method, and a skid pipe that can reduce rebound loss without worsening workability during spraying.
上記課題を有利に解決する本発明にかかる断熱ライニングは、以下のように構成される。 The thermal insulation lining according to the present invention, which advantageously solves the above problems, is configured as follows.
[1]冷却部材の外面を被覆している断熱ライニングであって、耐火物原料、凝集剤および硬化促進剤に水分を加えて造粒された造粒物が、前記冷却部材に向かって吹付けられて形成された吹付耐火物層を含む、断熱ライニングである。
[2]上記の[1]において、前記造粒物は、耐火物原料100質量部に対して、含水率が外掛けで5質量部以上10質量部以下である、断熱ライニングである。
[3]上記の[1]において、前記耐火物原料は、Al2O3、SiO2、MgOおよびCaOから選ばれる1種以上を含有する、断熱ライニングである。
[4]上記の[3]において、前記耐火物原料の粒径が5mm未満である、断熱ライニングである。
[5]上記の[1]において、前記造粒物は、造粒物の濡れ性を評価する接触角が90°未満である、断熱ライニングである。
[1] An insulating lining covering the outer surface of a cooling member, comprising a sprayed refractory layer formed by spraying granules, which are produced by adding water to a refractory raw material, a flocculant, and a curing accelerator, toward the cooling member.
[2] In the above [1], the granulated material is an insulating lining in which the moisture content is 5 parts by mass or more and 10 parts by mass or less on the outside, with respect to 100 parts by mass of refractory raw material.
[3] In the above [1], the refractory raw material is an insulating lining containing one or more selected from Al₂O₃ , SiO₂ , MgO , and CaO.
[4] The thermal insulation lining in which the particle size of the refractory raw material is less than 5 mm, as described in [3] above.
[5] In the above [1], the granules are an insulating lining in which the contact angle for evaluating the wettability of the granules is less than 90°.
上記課題を有利に解決する本発明にかかる断熱ライニングの施工方法は以下のように構成される。
[6]冷却部材の外周を被覆する断熱ライニングの施工方法であって、耐火物原料、凝集剤および硬化促進剤に水分を加えて造粒し、次いで造粒した造粒物を前記冷却部材に向かって吹付け、前記冷却部材の外周に吹付耐火物層を形成する、断熱ライニングの施工方法である。
The method for constructing the thermal insulation lining according to the present invention, which advantageously solves the above problems, is configured as follows.
[6] A method for applying an insulating lining to cover the outer periphery of a cooling member, comprising adding water to a refractory raw material, a flocculant, and a hardening accelerator to granulate, and then spraying the granulated material toward the cooling member to form a sprayed refractory layer on the outer periphery of the cooling member.
上記課題を有利に解決する本発明にかかるスキッドパイプは以下のように構成される。
[7]上記の[1]から[5]のいずれか1に記載の断熱ライニングが、前記冷却部材の周りに環状構造で形成された、スキッドパイプである。
The skid pipe according to the present invention, which advantageously solves the above problems, is configured as follows.
[7] The thermal insulation lining described in any one of [1] to [5] above is a skid pipe formed in an annular structure around the cooling member.
本発明によれば、耐火物原料、凝集剤および硬化促進剤に水分を加えて造粒することで、水分を含んだ造粒物を作製する。このように、水分添加により造粒された造粒物を使用することで、吹付け直前に造粒物に水を添加する必要がなくなり、吹付け直前に造粒物に水を添加する場合と比べてリバウンドロスを減らすことができる。また、造粒物が粒状であるため、圧送する際に造粒物がノズル部の手前で詰まるおそれが低減し、吹付け時の施工性の悪化を抑制することができる。 According to this invention, a granular material containing water is produced by adding water to a refractory raw material, a flocculant, and a hardening accelerator and then granulating the mixture. By using this water-granulated material, it becomes unnecessary to add water to the granular material immediately before spraying, thus reducing rebound loss compared to the case where water is added immediately before spraying. Furthermore, because the granular material is granular, the risk of clogging before reaching the nozzle during pumping is reduced, thus suppressing deterioration of workability during spraying.
以下、本実施形態にかかる断熱ライニングについて説明する。
<断熱ライニング>
本発明の一実施形態にかかる断熱ライニングは、冷却部材の外面を被覆している断熱ライニングであって、耐火物原料、凝集剤および硬化促進剤に水分を加えて造粒された造粒物が、冷却部材に向かって吹付けられて形成された吹付耐火物層を含むものである。
The thermal insulation lining according to this embodiment will be described below.
<Insulating lining>
An insulating lining according to one embodiment of the present invention is an insulating lining that covers the outer surface of a cooling member, and includes a sprayed refractory layer formed by spraying granules, which are produced by adding water to a refractory raw material, a flocculant, and a curing accelerator, toward the cooling member.
本実施形態における断熱ライニングは、加熱炉に備え付けられた冷却部材(以下、水冷パイプという)を保護するためのものである。水冷パイプ内には、冷却媒体として、温度が約40~50℃の冷却水が流れている。 In this embodiment, the insulating lining is for protecting the cooling element (hereinafter referred to as the water-cooled pipe) installed in the heating furnace. Cooling water at a temperature of approximately 40-50°C flows through the water-cooled pipe as the cooling medium.
図1に示すように、断熱ライニングは、外周面に複数の支持材が突設されている水冷パイプの外周を被覆するように設けられている。本実施形態の断熱ライニングは、1層の吹付耐火物層のみからなる。吹付耐火物層は、粒状の造粒物を水冷パイプに向かって吹付けることによって形成されている。 As shown in Figure 1, the thermal insulation lining is provided to cover the outer circumference of the water-cooled pipe, which has multiple support members protruding from its outer surface. The thermal insulation lining in this embodiment consists of only one layer of sprayed refractory material. The sprayed refractory material layer is formed by spraying granular material toward the water-cooled pipe.
ここで、吹付ける造粒物は、耐火物原料、凝集剤および硬化促進剤、任意添加剤としてバインダー、に水分を加えて造粒することによって、作製されている。造粒物は、耐火物原料100質量部に対して、含水率が外掛けで5質量部以上10質量部以下であることが好ましい。 Here, the granulated material to be sprayed is prepared by adding water to refractory raw materials, a flocculant and a hardening accelerator, and a binder as an optional additive, and then granulating the mixture. Preferably, the granulated material has a water content of 5 to 10 parts by mass (on an external basis) per 100 parts by mass of refractory raw materials.
断熱ライニングは耐火物とは異なり空隙が多い構造であるため、耐火物と比較して含水率が少ない場合にリバウンドロスが発生しやすい。したがって、水冷パイプに向かって吹付ける際に、吹付ける造粒物の含水率は、5質量部未満であると水分量が少なく、吹付けた際に水冷パイプに付着せずに落下してリバウンドロスとなる量が増える。一方、含水率が10質量部超であると水分量が多すぎて圧送する際に詰まるおそれが高くなることに加え、乾燥中に蒸発する水分量が増加する。そのため、乾燥後、気孔率が増加し緻密化しないので、曲げ強度ならびに圧縮強度も低下し耐用性が劣るおそれが高くなる。したがって、含水率は、耐火物原料100質量部に対して、外掛けで5質量部以上10質量部以下であることが好ましい。 Unlike refractories, thermal insulation linings have a porous structure, making them more susceptible to rebound loss when their moisture content is low compared to refractories. Therefore, when spraying towards a water-cooling pipe, if the moisture content of the sprayed granules is less than 5 parts by mass, the amount of moisture is too low, and the sprayed material will not adhere to the water-cooling pipe, resulting in increased rebound loss. On the other hand, if the moisture content exceeds 10 parts by mass, the moisture content is too high, increasing the risk of clogging during pumping, and also increasing the amount of moisture that evaporates during drying. As a result, after drying, the porosity increases and densification does not occur, leading to a decrease in flexural and compressive strength and potentially reduced durability. Therefore, the moisture content is preferably between 5 and 10 parts by mass (outer coating) per 100 parts by mass of refractory raw material.
なお、吹付ける造粒物の含水率は、造粒する際の水分の添加量によって調整される。このように、吹付ける造粒物の含水率を5質量部以上10質量部以下とすることで、施工性を悪化させることなく吹付材の水冷パイプへの付着率を高めることができ、リバウンドロスを減らすことができる。また、吹付ける造粒物同士の付着率を高めることで、吹付ける造粒物を剥離させることなく所望の厚さまで積層することが可能となる。 The moisture content of the sprayed granules is adjusted by the amount of water added during granulation. By setting the moisture content of the sprayed granules to between 5 and 10 parts by mass, the adhesion rate of the sprayed material to the water-cooled pipe can be increased without compromising workability, thereby reducing rebound loss. Furthermore, increasing the adhesion rate between the sprayed granules allows for layering to the desired thickness without detachment.
具体的には、造粒物を水冷パイプに向かって吹付けた際のリバウンドロスが25%以下となるように造粒物の含水率を調整することが好ましい。 Specifically, it is preferable to adjust the moisture content of the granules so that the rebound loss when the granules are sprayed towards the water-cooling pipe is 25% or less.
また、リバウンドロスについて、造粒物の部材表面における付着性を濡れ性の視点から検討した。図3は、造粒物が部材表面に付着した場合の、固体の表面張力γSと、液体の表面張力γLと、液体の接触角θと、固体と液体の界面張力γSLとの関係を表す説明図である。造粒物の付着性を評価した結果、接触角θが条件(a)では40.6°であり、条件(b)では76.8°であり、これらは、濡れ性に問題がなかった。条件(c)では接触角θが105.5°であり、濡れ性に問題があった。リバウンドロスは、条件(a)では15%となり、条件(b)では20%となり、条件(c)では30%となった。よって、接触角θが90°より小さい程、濡れ性が良好となり、吹付けた際のリバウンドロスを減らすことができることがわかった。したがって、造粒物が水冷パイプに付着する際、リバウンドロスを25%以下とするために、造粒物の濡れ性を評価する接触角θが90°未満であることが好ましい。 Furthermore, the rebound loss was examined from the perspective of wettability regarding the adhesion of the granules to the surface of the material. Figure 3 is an explanatory diagram showing the relationship between the surface tension γS of the solid, the surface tension γL of the liquid, the contact angle θ of the liquid, and the interfacial tension γSL of the solid and liquid when the granules adhere to the surface of the material. As a result of evaluating the adhesion of the granules, the contact angle θ was 40.6° under condition (a) and 76.8° under condition (b), and there were no problems with wettability in these cases. Under condition (c), the contact angle θ was 105.5°, and there was a problem with wettability. The rebound loss was 15% under condition (a), 20% under condition (b), and 30% under condition (c). Therefore, it was found that the smaller the contact angle θ is than 90°, the better the wettability and the less rebound loss can be reduced when sprayed. Therefore, in order to keep the rebound loss to 25% or less when the granules adhere to the water-cooling pipe, it is preferable that the contact angle θ used to evaluate the wettability of the granules be less than 90°.
このような造粒物を用いることで、断熱ライニングを構成する吹付耐火物層の厚さ(造粒物の積層厚さ)を50mm以上とすることができ、1層の吹付耐火物層のみによって水冷パイプを十分に断熱することができる。 By using such granules, the thickness of the sprayed refractory layer constituting the insulating lining (the layer thickness of the granules) can be made 50 mm or more, allowing the water-cooled pipes to be sufficiently insulated by a single layer of sprayed refractory material.
耐火物原料としては公知の耐火物原料を用いることができるが、Al2O3、SiO2、MgOおよびCaOから選ばれる1種以上を含有することが好ましく、Al2O3、SiO2、MgOおよびCaOの4種を含有することがより好ましい。耐火物原料として前記4種を用いることにより、耐火物原料が1種又は2種で構成されている場合と比較して組成および物性値の幅が広がり、汎用性も拡大する上、耐熱性、耐スラグ溶損性、機械的強度が高まる。 While known refractory raw materials can be used, it is preferable to include one or more selected from Al₂O₃ , SiO₂ , MgO , and CaO, and more preferably to include all four of Al₂O₃ , SiO₂ , MgO , and CaO. By using the four types of refractory raw materials, the range of composition and physical properties is broadened compared to cases where the refractory raw materials consist of one or two types, increasing versatility, as well as improving heat resistance, slag erosion resistance, and mechanical strength.
また、耐火物原料の骨材の粒径は5mm未満であることが好ましい。吹付ける造粒物を構成する耐火物原料の粒径を5mm未満とすることで、造粒物を吹付けた際のリバウンドロスを減らすことができる。ここで、粒径とは、骨材の最大粒径をいう。たとえば、目開き5mmの篩下を用いることができる。 Furthermore, it is preferable that the particle size of the aggregate in the refractory raw material is less than 5 mm. By making the particle size of the refractory raw material constituting the sprayed granules less than 5 mm, rebound loss during spraying of the granules can be reduced. Here, particle size refers to the maximum particle size of the aggregate. For example, a sieve with a mesh size of 5 mm can be used.
さらに、耐火物原料として、粒径5mm未満の骨材の他に微粒子を含むことが好ましい。微粒子としては、例えば粒径が0.2mm未満のシリカ微粒子(SiO2)もしくはドロマイト微粒子(MgO、CaO)が挙げられる。このように、耐火物原料が微粒子を含むことで、耐火物原料が骨材のみを含む構成と比べて造粒物を吹付けた際のリバウンドロスを減らすことができる。 Furthermore, it is preferable that the refractory material includes fine particles in addition to aggregate with a particle size of less than 5 mm. Examples of fine particles include silica fine particles ( SiO₂ ) or dolomite fine particles (MgO, CaO) with a particle size of less than 0.2 mm. By including fine particles in the refractory material in this way, rebound loss when spraying the granulated material can be reduced compared to a configuration in which the refractory material consists only of aggregate.
凝集剤としては、例えばアルミナセメント等が挙げられる。硬化促進剤としては、例えばアルミナセメント水和物、炭酸リチウムおよびアルカリ金属水酸化物等が挙げられる。また、任意添加するバインダーとしては、例えばアルミナセメント等が挙げられる。耐火物原料100質量部に対して、凝集剤と硬化促進剤の合計が外掛けで5質量部以上11質量部以下であることが好ましい。 Examples of flocculants include alumina cement. Examples of hardening accelerators include alumina cement hydrate, lithium carbonate, and alkali metal hydroxides. Optional binders include alumina cement. It is preferable that the total amount of flocculant and hardening accelerator, applied externally, be between 5 and 11 parts by mass per 100 parts by mass of refractory raw material.
なお、上記実施形態では、1層の吹付耐火物層のみによって断熱ライニングを構成していたが、吹付耐火物層以外の断熱層を設けてもよい。具体的には、例えば水冷パイプの外側に吹付耐火物層を1層設け、その外側にマイクロポーラス質の断熱シートからなる断熱層を設け、さらにその断熱層の外側に吹付耐火物層をもう1層設ける構成としてもよい。このように、断熱層を2層以上の層で構成し、かつマイクロポーラス質の断熱シートを吹付耐火物層によって両側から挟む構成とすることで、断熱層の断熱性能を高めつつ、マイクロポーラス質の断熱シートを保護することができる。 In the above embodiment, the thermal insulation lining was constructed using only one layer of sprayed refractory material. However, other thermal insulation layers may be provided. Specifically, for example, one layer of sprayed refractory material may be provided on the outside of the water-cooling pipe, a thermal insulation layer made of a microporous thermal insulation sheet may be provided on the outside of that, and another layer of sprayed refractory material may be provided on the outside of that thermal insulation layer. By constructing the thermal insulation layer with two or more layers, and sandwiching the microporous thermal insulation sheet from both sides with the sprayed refractory material layers, it is possible to enhance the thermal insulation performance of the thermal insulation layer while protecting the microporous thermal insulation sheet.
また、断熱ライニングが2層以上の断熱層で形成されている場合であっても、断熱ライニングの全体の厚さのうちの少なくとも50%以上が吹付耐火物層によって構成されていることが好ましく、80%以上が吹付耐火物層によって構成されていることがより好ましい。断熱ライニングの大部分を吹付耐火物層によって構成することで、断熱ライニングの施工効率を高めることができる。 Furthermore, even when the thermal insulation lining is formed with two or more insulation layers, it is preferable that at least 50% of the total thickness of the thermal insulation lining is composed of a sprayed refractory layer, and more preferably 80% or more is composed of a sprayed refractory layer. By composing the majority of the thermal insulation lining with a sprayed refractory layer, the construction efficiency of the thermal insulation lining can be improved.
次に、本実施形態にかかる断熱ライニングの施工方法について説明する。
<断熱ライニングの施工方法>
本実施形態にかかる断熱ライニングの施工方法は、耐火物原料、凝集剤および硬化促進剤に水分を加えて造粒し、次いで造粒した造粒物を冷却部材に向かって吹付け、冷却部材の外周に吹付耐火物層を形成する。
Next, the method for installing the thermal insulation lining according to this embodiment will be described.
<Installation method for thermal insulation lining>
The method for applying the heat insulating lining according to this embodiment involves adding water to a refractory raw material, a flocculant, and a hardening accelerator to granulate the material, and then spraying the granulated material toward a cooling member to form a sprayed refractory layer on the outer circumference of the cooling member.
断熱ライニングを施工する場合には、図2に示すように、乾式吹付機を用いて造粒物をエアーの圧力によって水冷パイプに向かって吹付け、水冷パイプの外側に吹付耐火物層を形成する。造粒物は、耐火物原料、凝集剤および硬化促進剤、任意添加としてバインダー、に水分を加えて予め造粒されたものを用いる。造粒物の造粒方法としては特に限定されず、例えば回転ドラム等の公知の造粒機を用いて造粒される。 When applying the thermal insulation lining, as shown in Figure 2, a dry sprayer is used to spray the granulated material towards the water-cooled pipe using air pressure, forming a sprayed refractory layer on the outside of the water-cooled pipe. The granulated material used is pre-granulated, consisting of refractory raw materials, a flocculant and a hardening accelerator, and optionally a binder, with water added. The granulation method is not particularly limited; for example, it can be granulated using a known granulator such as a rotary drum.
一般的な乾式吹付け施工法は、未加湿状態の粉体をノズル部までエアーで圧送し、ノズル部で粉体と混錬水を混合させて吹付ける。しかし、本実施形態では、水分が添加されて造粒された造粒物を用いるため、吹付ける直前で粉体と水とを混合する必要はなく、造粒物をそのまま水冷パイプに向かって吹き付けることが可能である。 In typical dry spray application methods, unhumidified powder is compressed with air to the nozzle, where it is mixed with water before spraying. However, in this embodiment, since granulated material with added water is used, there is no need to mix the powder and water immediately before spraying, and the granulated material can be sprayed directly towards the water-cooled pipe.
すなわち、造粒時に、予め耐火物原料と水分とを十分に混合しておくことができるため、本実施形態は、吹付け直前に粉体に水を添加する従来方式に比べ、吹付け時における添加水量に左右されることがなく、粉塵発生量も少なく、リバウンドロスを減らすことができる。 In other words, since the refractory raw materials and water can be thoroughly mixed beforehand during granulation, this embodiment, compared to the conventional method of adding water to the powder immediately before spraying, is not affected by the amount of water added during spraying, generates less dust, and reduces rebound loss.
上記の断熱ライニングを、加熱炉に備えられたスキッドパイプに適用することができる。水冷パイプの周りには高い断熱性が要求され、本実施形態にかかる断熱ライニングを水冷パイプの周りに、環状構造で形成させることにより、高い断熱性を有するスキッドパイプを得ることができる。 The above-described thermal insulation lining can be applied to skid pipes installed in heating furnaces. High thermal insulation is required around water-cooled pipes, and by forming the thermal insulation lining according to this embodiment in an annular structure around the water-cooled pipe, a skid pipe with high thermal insulation can be obtained.
以下、本実施形態の効果を実施例に基づいて具体的に説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。
本実施形態の実施例として、加熱炉に備え付けられた水冷パイプの断熱ライニングにおいて、断熱ライニングを構成する層数が1層、トータル厚みが100mmとして、吹付方法の最適仕様を検討した。
The effects of this embodiment will be described in detail below based on the examples, but the present invention is not limited to these examples.
As an example of this embodiment, in the case of an insulating lining for a water-cooled pipe installed in a heating furnace, the optimal specifications for the spraying method were investigated, assuming that the insulating lining consists of one layer and has a total thickness of 100 mm.
まず、試験No.1-1として、耐火物原料、凝集剤および硬化促進剤に水分を加えて造粒した造粒済材を準備した。試験No.1-2として、水分を加えて造粒を行わない未造粒材を準備した。試験No.1-1の造粒済材については、乾式吹付機のノズル部で混錬水を混合させずにそのまま吹付けた。試験No.1-2の未造粒材については、ノズル部で混錬水を混合させて吹付け、吹付けた後のリバウンドロス量を比較した。 First, for Test No. 1-1, a granulated material was prepared by adding water to refractory raw materials, a coagulant, and a hardening accelerator and then granulating the mixture. For Test No. 1-2, an ungranulated material was prepared without adding water and granulation. For the granulated material in Test No. 1-1, the mixture was sprayed directly from the nozzle of a dry spraying machine without mixing in any mixing water. For the ungranulated material in Test No. 1-2, the mixing water was mixed in from the nozzle before spraying, and the rebound loss after spraying was compared.
表1に結果を示す。試験No.1-1では、造粒済材を吹付けた場合のリバウンドロス量は15%であったのに対し、試験No.1-2では、未造粒材を吹付けた場合のリバウンドロス量は30%であった。 Table 1 shows the results. In Test No. 1-1, the rebound loss when granulated material was sprayed was 15%, while in Test No. 1-2, the rebound loss when ungranulated material was sprayed was 30%.
次に、造粒済材の含水率について検討した。表2に結果を示す。試験No.1-1および試験No.2-2~2-4に示すように、造粒済材の含水率が5質量部以上10質量部以下の場合、リバウンドロス量を25%以下に抑制でき、かつ造粒物を詰まらせずに圧送することができた。 Next, the moisture content of the granulated material was examined. The results are shown in Table 2. As shown in Test No. 1-1 and Tests No. 2-2 to 2-4, when the moisture content of the granulated material was between 5 and 10 parts by mass, the rebound loss could be suppressed to 25% or less, and the granules could be pumped without clogging.
さらには、造粒物同士の付着率も高まることから、造粒物を剥離させることなく所定の厚さまで積層できた。一方、試験No.2-1のように、含水率が5質量部未満の場合には、含水率が少な過ぎるため、吹付けた際の造粒物の付着率が低下し、リバウンドロス量が25%を超えた。また、試験No.2-5のように、含水率が10質量部超の場合、含水率が多過ぎるため、造粒物を圧送する際に詰まりが生じた上、吹付け材の気孔率も大幅に増加し緻密化しなかった。この詰まりを解消するためにエアーの圧力を増加させる必要があり、他の試験条件に比べてコストが増加した。 Furthermore, the adhesion rate between granules increased, allowing for lamination to the specified thickness without detachment. On the other hand, as in Test No. 2-1, when the moisture content was less than 5 parts by mass, the low moisture content resulted in a reduced adhesion rate of the sprayed granules, exceeding a rebound loss of 25%. Also, as in Test No. 2-5, when the moisture content exceeded 10 parts by mass, the excessive moisture content caused clogging during granule transport, significantly increasing the porosity of the sprayed material and preventing densification. Increasing the air pressure was necessary to resolve this clogging, resulting in higher costs compared to other test conditions.
さらに、造粒物として用いる耐火物原料の成分について検討した。表3に結果を示す。試験No.1-1のように、耐火物原料の成分をAl2O3、SiO2、MgOおよびCaOの4種とした場合、吹付耐火物層の圧縮強度ならびに曲げ強度が高かった。試験No.3-1~3-4のように、耐火物原料の成分をAl2O3、SiO2、MgOおよびCaOの何れか3種とした場合、試験No.1-1と比較して、圧縮強度ならびに曲げ強度が若干低下した。試験No.3-5~3-6のように、耐火物原料の成分を2種とした場合、圧縮強度ならびに曲げ強度は試験No.1-1と比較して更に低下した。 Furthermore, the composition of the refractory raw materials used as granules was investigated. The results are shown in Table 3. As in Test No. 1-1, when the refractory raw material consisted of four types: Al₂O₃ , SiO₂ , MgO , and CaO, the compressive strength and flexural strength of the sprayed refractory layer were high. As in Tests No. 3-1 to 3-4, when the refractory raw material consisted of any three types: Al₂O₃ , SiO₂ , MgO, and CaO, the compressive strength and flexural strength were slightly lower compared to Test No. 1-1. As in Tests No. 3-5 to 3-6, when the refractory raw material consisted of two types, the compressive strength and flexural strength were further lower compared to Test No. 1-1.
次に、造粒物として用いる耐火物原料の骨材の最大粒径について検討した。表4に結果を示す。試験No.4-1のように、骨材の最大粒径を5mm以上とした場合、骨材の最大粒径が5mm未満の場合に比べてリバウンドロス量が増加した。 Next, we investigated the maximum particle size of the aggregate used as the refractory raw material for the granulated material. The results are shown in Table 4. As shown in Test No. 4-1, when the maximum aggregate particle size was 5 mm or larger, the rebound loss increased compared to when the maximum aggregate particle size was less than 5 mm.
1 水冷パイプ
2 吹付耐火物層
3 支持材
4 冷却水
5 乾式吹付機(エアー)
6 造粒物
7 ノズル部
θ 接触角
γS 固体の表面張力
γL 液体の表面張力
γSL 固体と液体の界面張力
1. Water-cooled pipes 2. Sprayed refractory layer 3. Support material 4. Cooling water 5. Dry spraying machine (air)
6. Granulated material 7. Nozzle section θ Contact angle γ S Surface tension of solid γ L Surface tension of liquid γ SL Interfacial tension between solid and liquid
Claims (5)
耐火物原料、凝集剤および硬化促進剤に水分を加えて造粒し、次いで造粒した造粒物を前記冷却部材に向かって吹付け、前記冷却部材の外周に吹付耐火物層を形成するにあたり、
前記造粒物は、耐火物原料100質量部に対して、含水率が外掛けで5質量部以上10質量部以下とする、断熱ライニングの施工方法。 A method for installing an insulating lining that covers the outer circumference of a cooling component,
In the process of adding water to refractory raw materials, a flocculant, and a hardening accelerator to granulate them , and then spraying the granulated material toward the cooling member to form a sprayed refractory layer on the outer circumference of the cooling member ,
The aforementioned granules have a moisture content of 5 to 10 parts by mass when applied externally, relative to 100 parts by mass of refractory raw material , in a method for constructing an insulating lining.
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