JPH0648138B2 - 吹付け補修方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、高炉、転炉、取鍋、混銑車、タンデッシュ、
真空脱ガス炉などの内張り、あるいはそれに付随する設
備の内張りを吹付け補修する方法に関する。

従来の技術 吹付け補修方法は、例えばマグネシアクリンカー、ドロ
マイトクリンカーなどの耐火性骨材にアルカリ金属塩な
どの結合剤を加えてなる吹付材を、水添加による泥しょ
う状態で被補修面に吹付けるものである。この方法に要
求される条件は、吹付材の付着性と付着後の耐用性であ
る。

また、吹付け方法は、予じめ泥しょう状態にした吹付材
を用いる湿式法と、水の添加を吹付け時にノズル先端付
近で行う乾式法とがある。湿式法は補修現場で吹付材を
泥しょう状態に調整しなければならないこと、ノズル詰
りが生じやすいことなどの欠点があり、作業性の面から
実際には乾式法が多く使用されている。

発明が解決しようとする問題点 補修対象となる炉の稼動率を低下させないために、炉壁
面が十分冷却されないまま補修するいわゆる熱間吹付け
補修がある。この方法は、冷間補修に比べてはね返り損
失が多く、付着性がきわめて悪い。また、水分の急激な
蒸発に伴う蒸気圧力で付着後の吹付材表面部にフクレが
生じ、耐用性に劣る。

この対策として、例えば特開昭54-125105号公報に見ら
れるように、タール、ピッチなどの非水溶性結合剤を添
加した吹付材を使用することが知られている。タール、
ピッチなどは粘着性が高いために吹付材の接着力が大き
く、しかも吹付材表面部にフクレを生じることもない。
しかし、タール、ピッチは炉壁面からの加熱を受けて軟
化溶融するので、粘着性が生じるまでに時間を要し、被
補修面が水平に近いものでなければ殆んど付着しない。
また、タール、ピッチからの発煙が著しいために補修状
況の観察が困難であり、作業環境も悪い。

吹付け方法は、前記もしたように乾式法が主流である。
この方法は乾燥状態の粉末を取り扱うために発じんが著
しい。そこで、吹付材に少量の水を予じめ添加してお
き、ノズル先端付近で水ガラスの水溶液を添加すること
が知られている。このようにすると、吹付材が水を含ん
でいるために、乾式法であっても発じんを防止すること
ができる。しかし、結合剤の添加を吹付け時に行うこと
は、結合剤の添加量のコントロール、結合剤の補充など
が必要となって非常にわずらわしい。しかも、結合剤の
混合が不十分なために、吹付材の付着性、付着後の耐用
性などが低下する。

問題点を解決するための手段 本発明者は、乾式法による吹付け補修において、上記従
来の欠点を解決するために検討を重ねた。その結果、吹
付材に予じめ少量のアルコール類を添加し、混合してお
くと、吹付材が付着性および付着後の耐用性にすぐれ、
しかも作業性を低下させることなく発じんの問題を解決
できることを知り、本発明を完成するに至った。すなわ
ち本発明は、耐火用骨材、アルカリ金属あるいはアルカ
リ土類金属のリン酸塩、珪酸塩、ホウ酸塩およびリン酸
アルミニウムから選ばれる１種以上とを含む吹付材を、
予じめ沸点150℃以上のアルコール類を0.1〜８wt％添加
して混合した後、乾式法によって吹付けることを特徴と
した吹付け補修方法である。

ここで使用するアルコール類は、沸点が150℃以上であ
れば１価、多価のいずれのアルコールでもよい。沸点が
150℃未満では、本発明の効果の１つである吹付層のフ
クレを防止する効果がない。沸点の上限は特に限定する
ものではないが、アルコール類の性質からして、上限は
300℃程度である。その具体例は、１価ではフルフリル
アルコール、多価ではエチレングリコール、グリセリ
ン、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、
プロピレングリコール、ポリエチレングリコール、テト
ラエチレングリコール、ジプロピレングリコール、ヘキ
シレングリコール、ジグリセリンなどである。もちろ
ん、これらの２種以上を組合せてもよい。添加量は、吹
付材の総量に対して0.1wt％未満では添加による効果が
ない。８wt％を超えると吹付材の湿潤度合が高くなって
ノズル詰りを生じやすく、乾式法での吹付けが困難とな
る。最も好ましくは0.3〜５wt％である。

吹付材を組成する耐火性骨材、結合剤、その他の添加剤
は、従来のものと同様にしてもよい。耐火性骨材の具体
例は、マグネシアクリンカー、ドロマイトクリンカー、
石灰クリンカー、マグクロクリンカー、スピネルクリン
カー、石灰石、クロム鉱、ジルコンサンド、ボーキサイ
ト、ばん土頁岩、ろう石、シャモット、レンガ屑などか
ら選ばれる１種以上である。粒度は最大粒径を例えば３
mm以下とし、この範囲内で密充填が得られるように適宜
調整する。

なお、マグネシアクリンカー、ドロマイトクリンカー、
マグドロクリンカー、石灰クリンカーなどのCaO含有の
耐火性骨材は、水和反応で組織劣化を生じる。アルコー
ル類を添加すると、耐火性骨材の表面を覆い、水和の原
因となる空気中の水蒸気との接触を絶つ。したがって、
本発明によるとCaO含有の耐火性骨材を使用しても、吹
付材の保存性がよい。

結合剤はアルカリ金属あるいはアルカリ土類金属のリン
酸塩、珪酸塩、ホウ酸塩およびリン酸アルミニウムから
選ばれる１種以上を用いる。その具体例は、トリポリリ
ン酸ソーダ、ヘキサメタリン酸ソーダ、酸性ヘキサメタ
リン酸ソーダ、ピロリン酸ソーダ、酸性ピロリン酸ソー
ダ、第１リン酸ソーダ、第１リン酸カリウムなどのアル
カリ金属リン酸塩、第１リン酸カルシウム、第１リン酸
マグネシウムなどのアルカリ土類金属リン酸塩、ホウ酸
ソーダなどのアルカリ金属ホウ酸塩、メタケイ酸ソー
ダ、第１〜４ケイ酸ソーダ、ケイ酸リチウムなどのアル
カリ金属ケイ酸塩である。耐火性骨材に対する割合は通
常１〜１０wt％、好ましくは２〜６wt％である。

吹付材にはこの他、必要に応じて結合剤の凝集剤、可塑
剤、短繊維、金属粉などを添加してもい。結合剤の凝集
剤としては、例えば、消石灰、酸化マグネシウム、ケイ
弗化アンモニウム、塩化アルミニウム、塩化カルシウ
ム、硫酸カルシウム、硫酸マグネシウム、ダイカルシウ
ムシリケート、クロムスラグ、マグネスラグ、第１リン
酸アルミニウムなどがある。耐火性骨材に対する好まし
い割合は６wt％以下である。

可塑剤としては、例えばベントナイト、粘土、デキスト
リン、ＣＭＣ、シリカフラワーなどである。耐火性骨材
に対する好ましい割合は８wt％以下である。

短繊維は、セラミックス繊維または／および有機繊維と
する。セラミックス繊維としては、例えば、アスベス
ト、アルミノシリケート質繊維、シリカ質繊維、アルミ
ナ質繊維、ジルコニア質繊維、スラグウール、チタン酸
カリ質繊維などである。有機質繊維としては、例えばビ
ニロン繊維、ポリエステル繊維、ポリエステル繊維など
の合成繊維の他、パルプ繊維、綿繊維、再生繊維、真
綿、羊毛などが使用できる。長さは繊維の径にもよる
が、１〜20mmが好ましい。また、耐火性骨材に対する好
ましい割合は３wt％以下である。

金属粉としては、例えばAl,Si,Mg,Fe,Ti,Cr，あるいは
これらの合金の例えばAl-Mg,Fe-Siなどである。耐火性
骨材に対する好ましい割合は６wt％以下である。

本発明は、まず、以上の配合物からなる吹付材にアルコ
ール類を添加し、混合する。補修にあたっては、こうし
て得られた吹付材を従来の乾式法で吹付ける。すなわ
ち、吹付材はノズル先端付近で水が添加され、泥しょう
状態で被補修面で吹付けられる。

なお、本発明の方法は、従来の乾式吹付ガンを使用でき
る。

作用 吹付材に予じめアルコール類を添加したことで、耐火性
骨材の表面がアルコール類を被覆され、吹付材の濡れ性
が大きくなる。このため、吹付材はノズル内で添加され
る水との混合が迅速、かつ均一に行われ、付着性が向上
する。

アルコール類の沸点は100℃以上、主なものは150〜300
℃である。本発明によれば吹付層のフクレを防止でき
る。これは、沸点の高いアルコール類の添加で水の沸点
が高くなり、吹付層からの水分の蒸発速度が小さくなっ
て、水分の急激な蒸発が緩和するためと推定される。

アルコール類は、耐火性骨材に対する濡れ性が大きく、
また表面張力が小さいことから、少量の添加であっても
吹付材中に広く行きわたる。

効果 本発明によれば、吹付材の付着性が向上し、熱間補修に
おいてもはね返りがきわめて少ない。したがって、吹付
材の使用量の低減、補修時間の短縮の効果がある。

吹付層の水分蒸発に伴うフクレを防止できる。従来方法
のようにフクレが生じると吹付層の組織がぜい弱化し、
溶融金属や溶融スラグに対する耐食性に劣ると共に、フ
クレにより形成される空隙部からはく離することがあ
る。これに対し、本発明実施例によれば被補修面が1000
℃の高温であっても、ほとんどフクレが認められず、吹
付層の耐用寿命は従来法の倍以上であった。

アルコール類の添加で吹付け時の発じんを防止するた
め、作業環境の上からも好ましい。水を予じめ添加して
も同様の効果が得られるが、アルコール類は耐火性骨材
に対して濡れやすく、かつ表面張力が小さいために、少
量の添加であっても発じん防止の効果が大きい。しか
も、アルコール類は、水のように結合剤を硬化させる作
用がないから、予じめ添加しても吹付材が吹付け前に硬
化するおそれがない。

以上のように、本発明によると補修効率、作業環境とも
に優れた吹付け補修方法が得られる。

実施例 以下、本発明の実施例を示すが、本発明はこれに限定さ
れるものではない。

（実施例） 沸点150℃以上のアルコール類を予じめ添加・混合した
吹付材を乾式法で吹付けた。

（比較例１） アルコール類を添加せず、従来法による乾式法で吹付け
た。

（比較例２） ピッチ粒を添加した吹付材を乾式法で吹付けた。

（比較例３） 予じめ水分を２wt％添加・混合した吹付材を乾式法で吹
付けた。結合剤は、水ガラス10wt％溶液としてノズル先
端から添加した。

（比較例４） 沸点150℃以下であるメチルアルコール（沸点65℃）を
予じめ添加・混合した吹付材を乾式法で吹付けた。

（試験方法） 実施例、比較例ともに同じ条件で試験した。吹付け対象
物は、表面温度1000℃の垂直積みマグネシアレンガ壁と
した。吹付け時、ノズル先端付近で吹付材に添加する水
分は16〜18wt％である。

付着率；はね返り損失から算出した。

フクレの発生；吹付層の断面を観察した。

発じんの発生；吹付け時の状況を観察した ※比較例２で使用したピッチ粒は、加熱溶融させたピッ
チを、滴下法で造粒したものである。

表の試験結果からも明らかなように、本発明実施例は、
付着率、フクレの発生、発じんの発生ともに良好な結果
を示している。吹付材にピッチ粒を添加した比較例２
は、表の試験結果に示していないが、ピッチ粒からの発
煙が著しい。比較例３は、ノズル先端付近で結合剤を添
加するために、吹付け作業が煩雑であった。比較例４
は、アルコール類の沸点が低いために吹付層のフクレを
防止できなかった。また、表には示していないが、実施
例１の吹付材にエチレングリコールを本発明範囲外の割
合である20wt％添加したところ、ノズル詰りを生じ、乾
式法では吹付けることができなかった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】耐火性骨材と、結合剤としてのアルカリ金
   属あるいはアルカリ土類金属のリン酸塩、珪酸塩、ホウ
   酸塩およびリン酸アルミニウムから選ばれる１種以上と
   を含む吹付材を、予め沸点１５０℃以上のアルコール類
   を０．１〜８ｗｔ％添加して混合した後、乾式法によっ
   て吹付けることを特徴とした吹付補修方法。