[发明专利]不定形耐火物用粘结剂、不定形耐火物以及不定形耐火物的施工方法

说明书

技术领域

本发明涉及窑炉的炉衬或修补用途中使用的不定形耐火物用粘结剂、不定形耐火物以及不定形耐火物的施工方法。 

本申请以2010年4月28日在日本申请的特愿2010-104559号为基础主张优先权，在这里援用其内容。 

背景技术

作为以钢铁工艺为代表的各种高温工艺的窑炉的炉衬耐火物的粘结剂，使用过磷酸钠、硅酸钠、呋喃树脂、酚树脂、沥青、乳酸铝、铝酸钠、硅溶胶、氧化铝溶胶、聚乙烯醇、甲基纤维素、羧甲基纤维素、硅酸乙酯、矾土水泥(也称为高铝水泥)、水硬性氧化铝等数量很多的无机化合物和有机化合物。 

近年来，在耐火物领域中，基于施工性的改善和修补的容易性等，不定形化不断发展，以往一直使用定形砖的与铁水或高温炉渣接触的部位也已经广泛使用不定形耐火物。 

在不定形耐火物的制造中，不进行定形耐火物的制造中所见的高压的加压。因此，填充性、形状保持性以及用于体现强度的原料和粘结剂的特性的重要性特别高。其中，矾土水泥(主要构成化合物：CaO·Al₂O₃、CaO·2Al₂O₃、12CaO·7Al₂O₃)作为高炉出铁沟、钢水包、RH等脱气/二次精炼设备、中间包、加热炉/热处理炉等耐火材料的粘合剂而被用于广泛的用途中。 

另外，还研究了含有CaO-Al₂O₃以外的成分的氧化铝系的粘合剂的使用。 

例如，在专利文献1和2中，公开了一种以钡或锶和氧化铝为主体的耐火性矾土水泥制造用原料混合物。具体地讲，其通过对碳酸盐和氯化物的混合物适当地进行热处理来获得水泥制造用的原料混合物。 

在非专利文献1中，公开了一种在CaO-SrO-Al₂O₃系的水泥中添加市售的高纯度试剂并进行混合和烧成而制作的物质，其显示出可通过添加水而硬化的性质。 

另外，在下述专利3中，公开了一种使用了具有CaO-SrO-Al₂O₃组成的水泥制造用原料混合物的不定形耐火物用粘结剂，其显示出：与CaO-Al₂O₃组成的粘结剂相比，高温下的耐炉渣性得到提高。 

现有技术文献 

专利文献 

专利文献1：日本特开昭52-148524号公报 

专利文献2：日本特开昭58-26079号公报 

专利文献3：日本特开2008-290934号公报 

非专利文献 

非专利文献1：伊藤，水野，河野，鈴木：窯業協会誌，89，10，572-577，1981 

非专利文献2：Prodjosantoso，A.K.and B.J.Kennedy，Journal of Solid State Chemistry，2002，Vol.168，No.1，pp.229-236 

发明内容

本发明要解决的问题 

但是，在要求钢品质提高时，一方面操作的温度等条件变得严格，而另一方面以往的粘结剂在高温下的耐腐蚀性等正在变得不充分。一般使用的以矾土水泥为代表的粘结剂与构成不定形耐火材料的耐火骨料成分相比，更容易形成铁水或炉渣中的氧化铁和低熔物，耐火物的损耗或浸润从粘结剂的部分开始进行，存在着不能充分发挥耐火骨料成分所具有的本来的耐用性的问题。 

附带地说，在专利文献1中，提供了一种以钡或锶和氧化铝为主体的耐火性矾土水泥制造用原料混合物，并研究了利用该混合物而得到的熟料粘结剂的强度等，但是，制造后的3天和7天不能充分表现出压缩强度，28天后才终于表现出最大的强度。 

但是，通常的不定形耐火物大多是在一天后进行干燥和升温，并暴露于使用环境中，必须在24小时以内表现出最大的强度。因此，28天后才终于表现出最大强度的粘结剂不适合用作不定形耐火物用途。