転炉の全面ライニングは、計画的な設備投資を伴う保全停止工事です。一方、熱間吹付け補修は、ヒート間の短い操業の合間に行われます。炉体は赤熱し、下地表面は酸化して粉塵を帯び、次の装入サイクルまでの時間が刻々と迫ります。従来のライニング用流し込み材のような熱間補修材を指定すると、深刻なリバウンドや剥落を招きます。支配的な技術基準は単なるバルク純度ではなく、摩耗したれんが下地と吹付け層の界面における高温初期粘着性の発現速度です。急速反応型の化学結合材と最適化した粒度構成を採用した当社のBOF熱間補修用吹付け材は、高温の稼働面に瞬時に密着し、ヒート間の補修遅延を1時間未満に抑えながら、キャンペーン中の処理ヒート数を延ばします。
熱間吹付け補修が冷間での炉体ライニングと異なる理由
短い補修時間内に必要となる即時の初期強度と急速硬化
BOF転炉用MgO-Cれんがを使った冷間ライニングとは異なり、熱間パッチ補修では吹付け後3~5分以内に硬化し、構造的な初期強度を発現させる必要があります。配合材は、溶銑と大量のスクラップを直ちに装入した際の熱衝撃に耐え、剥離や鋼殻からの脱落を防がなければなりません。
高温れんが界面での密着性が補修寿命を左右
化学結合材がスラグで覆われた高温の釉薬状下地を濡らして密着できなければ、高品位のマグネシア骨材も効果を発揮しません。リバウンドロスは材料の浪費、トラニオン部のピット詰まり、補修後の操業再開の遅れにつながります。当社の熱硬化性結合材システムは瞬時に毛細管付着力を発揮し、転炉垂直壁面でのリバウンドロスを12~15%未満に抑えます。
区域別吹付け:トラニオン、出鋼口、スクラップパッド、炉口の摩耗状態に対応
転炉ライニングの摩耗は、操業区域によって異なります。スクラップ衝撃パッド端部は機械的摩耗と衝撃圧壊にさらされ、トラニオン側の壁面には傾動による曲げ応力とアーク放射が加わり、出鋼口周辺は高速の溶融金属による洗掘を受けます。摩耗の激しい区域には、高純度MgO(≥82%)と特殊な酸化防止添加剤を組み合わせた区域別吹付けを行い、応力の低い箇所への過剰な材料投入を避けます。
不規則な空洞の深さに合わせた、局所的な厚みの補修
不均一なライニング空洞に均一な厚さで吹き付けると、浅い部分では材料が無駄になり、摩耗が激しい重要箇所では保護が不十分になります。工場のオペレーターが、部分的な洗掘箇所を埋めるために薄い層を段階的に複数回吹き付け、各層を下地に確実に密着させるよう指導します。
BOF転炉の熱間吹付け補修材の図。容器断面の摩耗部位(炉口、装入パッド、トラニオン側補修部、出鋼口)と拡大した界面の詳細を示す。
耐火物の配合設計・供給能力
YK Chanshineは、迅速な施工と長期にわたる接着性を実現するよう調整した最適な吹付け配合を設計・供給します:
転炉の容量と吹付け設備に合わせたカスタム配合
容器の容量、出鋼温度、吹付け機の型式(ローター式乾式ガンまたは加圧容器式)、給水圧力、利用可能な補修時間をお知らせください。当社の耐火物エンジニアが、お使いの設備に合わせて粒度構成と硬化促進剤の添加量を調整します。
現地でのリバウンド・接着試験用サンプル
保全チームが実際の転炉内張りで、吹付け距離、ノズルの濡れ性、リバウンド率、複数ヒートにわたる耐久性を大口注文の前に試験できるよう、パレット積みの産業用トライアルバッチを提供します。
吹付け条件調整の技術エンジニアサポート
当社の耐火物現場エンジニアがお客様の工場を訪問し、最適なノズル離隔距離、加水比、空気圧バランス、接着効率を最大化する複数回の吹付け技法について、作業員を指導します。
技術データシート(TDS)
参考値です。各出荷ロットについて、ISO/ASTM規格に準拠した認定工場試験成績書(MTC/COA)を提供します。
標準吹付け補修グレード(装入パッド・一般箇所)
| 特性 | 標準値 |
|---|---|
| MgO含有量 | ≥ 75% |
| かさ密度(吹付け後、乾燥状態) | 2.30 – 2.60 g/cm³ |
| 接着率(熱面施工) | ≥ 85% |
| リバウンド損失率 | ≤ 15% |
| 常温圧縮強さ(110°C × 24h) | ≥ 15 MPa |
| 高温曲げ強さ(1200°C) | ≥ 3.5 MPa |
| 見掛け気孔率 | ≤ 22% |
| 初期硬化時間(熱面) | ≤ 5分 |
| 最高使用温度 | 1700°C |
高耐摩耗吹付けグレード(トラニオン壁・出鋼口周辺)
| 特性 | 標準値 |
|---|---|
| MgO含有量 | ≥ 82% |
| CaO含有量 | ≤ 2.5% |
| かさ密度(吹付け後、乾燥状態) | 2.50 – 2.80 g/cm³ |
| 接着率(熱面施工) | ≥ 90% |
| リバウンド損失率 | ≤ 12% |
| 常温圧縮強さ(110°C × 24h) | ≥ 20 MPa |
| 高温曲げ強さ(1200°C) | ≥ 4.5 MPa |
| 見掛け気孔率 | ≤ 18% |
| 耐熱衝撃安定性 | 高い - 複数回の吹付けに対応 |
| 最高使用温度 | 1750°C |
接着プライマー/界面前処理配合
| 特性 | 施工詳細 |
|---|---|
| 主な機能 | セラミック釉薬が施された、または著しく酸化したMgO-Cれんがへの表面濡れ性と定着性を向上 |
| 施工方法 | 本施工の直前に薄くミスト吹付を行う |
| 接着強度の向上 | 未処理の母材に比べ、引張接着強度が+20%~+30% |
| 最高使用温度 | 1700°C |
摩耗ゾーン診断ガイド・吹付施工判断マトリックス
| 観察された摩耗形態 | 根本原因分析 | 推奨吹付補修方法 |
|---|---|---|
| 1–2チャージ以内に材料が剥がれ落ちる | 濡れ不足/界面接着不良 | プライマーで前処理し、水圧と空気圧の比率およびノズル距離を調整する |
| スクラップ装入パッドの侵食加速 | 高運動エネルギーのスクラップ衝突と摩耗 | 犠牲厚を再構築するため、3–5チャージごとに薄く複数回に分けて吹付補修を行う |
| トラニオン側壁の深い侵食 | 傾動時の応力、アーク放射、スラグの攪拌 | 段階的に各層を施工し、耐摩耗グレード(MgO ≥ 82%)に変更する |
| 吹付直後の補修部に生じる剥離亀裂 | 1回の吹付厚が過剰、または熱衝撃 | 各層の厚さは25–40 mm以内に制限し、層間に60秒間のフラッシュセット時間を設ける |
製鉄所向け調達仕様チェックリスト
転炉容量・運転パラメーター
技術仕様要件:
標準受入検査項目:
- 炉容器の運転範囲:転炉の公称処理能力(メートルトン)および目標キャンペーン回数。
- ゾーン別の保全優先順位:中間的な熱間補修が必要な主要摩耗ゾーン(トラニオン、装入パッド、出鋼口、または炉口リング)。
- 施工機器の適合:吹付機器の仕様(乾式空気圧吹付機のモデル、ホース径、作動空気圧)。
- 接着・リバウンド基準:目標接着効率(許容最小パーセンテージ)およびリバウンド率の最大許容値。
- 化学的基準:摩耗ゾーンごとに必要な化学組成(MgO、CaO、Fe₂O₃のしきい値)。
- 産業用梱包:梱包要件:多層防湿紙袋、または防水ライナー付き1000 kgフレコンバッグ。
- 品質・試験:品質適合文書:製造ロットごとのミルシート(MTC/COA)。
よくある質問(FAQ)
化学純度が高いのに、吹付補修材が剥がれ落ちるのはなぜですか?
早期剥離の原因がバルク組成にあることはまれで、ほとんどの場合、界面の接着不良です。母材の粉じん、耐火スラグのガラス化、吹付距離が長すぎること、水と結合材の比率が不適切であることなどにより、機械的なかみ合わせが妨げられます。プライマーを薄く吹き付け、吹付技術を調整すれば、通常はすぐに解決します。
1基の転炉内で、部位ごとに異なる吹付け材グレードを使用する必要がありますか?
鋼材1トン当たりの耐火物コストを最適化するには、異なる材質を使い分けるのが効果的です。トラニオン側壁や出鋼口などの高負荷部位には、高純度の樹脂結合材配合(MgO ≥ 82%)が大きな効果を発揮します。一方、スクラップ装入部やフリーボード部には、標準グレードを使用することで経済的に維持できます。
吹付け1回あたりの最適な積層厚さはどれくらいですか?
厚さ20~40 mmで薄く複数回に分けて施工すると、優れた締まり、迅速な水分の排出、強固な層間接着が得られます。厚い層を一度に施工すると内部に水蒸気が閉じ込められ、その後の溶銑装入時に膨れや熱剥離が発生します。
容器が製鋼温度にある状態で、ホット吹付け補修を実施できますか?
はい。当社の材料は、赤熱したれんが表面(900°C~1400°C)への施工に特化して設計されています。結合材システムは接触時に熱硬化するため、容器の冷却や長時間の乾燥工程は必要ありません。
製鋼・転炉向け関連耐火物ソリューション
- BOF耐火物ソリューション — 転炉MgO-C作業ライニング、スラグスプラッシュ、炉底吹込み
- MgO-C、MgO-Al₂O₃-C、Al₂O₃-MgO-C炭素れんがサプライヤー
- EAF耐火物ソリューション — MgO-Cれんが、熱間吹付け材、炉底スタンプ材
- 製鉄所向け耐火物ソリューション — EAFから連続鋳造設備までのターンキー供給
- 製鋼取鍋耐火物ソリューション — 作業ライニング、底吹きプラグ、ポケットブロック
- 取鍋精錬炉(LF)耐火物ソリューション — アークフレアゾーンライニング
- AOD・VOD耐火物サプライヤー — マグネシア・クロムおよびマグネシア・カルシアれんがライニング
- RH浸漬管サプライヤー — RH脱ガス用マグネシア・クロム浸漬管
技術相談・調達見積もり依頼
BOF転炉のキャンペーンヒート数を最大化し、計画外の張り替えによる稼働停止を解消するカスタムホット補修ソリューションをご提供します。試験用サンプルの手配、配合設計の提案、現地でのノズル調整について、当社の冶金エンジニアリングチームまでお問い合わせください。
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