JP2000119070A - キャスタブル耐火物およびそれを用いた耐火煉瓦 - Google Patents
キャスタブル耐火物およびそれを用いた耐火煉瓦Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】機械的強度が著しく優れ、金属溶湯、特に、銅
合金、アルミニウム合金などの溶湯にぬれ難く、かつ、
侵食や浸透がしにくいキャスタブル耐火物の提供。 【解決手段】アルミナ−シリカ系原料にアルミナセメン
ト４〜１０重量％、シリカフラワー１〜５重量％、窒化
珪素微粉１〜２０重量％、および、炭化珪素微粉１〜１
５重量％を加え総量で１００重量％になるよう調製した
ことを特徴とするキャスタブル耐火物。
合金、アルミニウム合金などの溶湯にぬれ難く、かつ、
侵食や浸透がしにくいキャスタブル耐火物の提供。 【解決手段】アルミナ−シリカ系原料にアルミナセメン
ト４〜１０重量％、シリカフラワー１〜５重量％、窒化
珪素微粉１〜２０重量％、および、炭化珪素微粉１〜１
５重量％を加え総量で１００重量％になるよう調製した
ことを特徴とするキャスタブル耐火物。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、銅、アルミニウム
合金などの溶湯用のキャスタブル耐火物、ならびに該キ
ャスタブル混練物を成形あるいは成形，焼成した耐火煉
瓦に関する。
合金などの溶湯用のキャスタブル耐火物、ならびに該キ
ャスタブル混練物を成形あるいは成形，焼成した耐火煉
瓦に関する。
【０００２】
【従来の技術】銅、アルミニウムなどの非鉄金属溶解に
広く使用されている低周波誘導方式によるるつぼ型およ
び溝型の電気溶解炉用炉材としては高珪酸質、高アルミ
ナ質などのラミング材（つき固め材）が一般に使用され
ている。
広く使用されている低周波誘導方式によるるつぼ型およ
び溝型の電気溶解炉用炉材としては高珪酸質、高アルミ
ナ質などのラミング材（つき固め材）が一般に使用され
ている。
【０００３】また、溶解条件が苛酷な場合には、原単位
を低減化するために例えば高アルミナ質に窒化珪素を添
加したもの（特開昭５６−２２６７５号公報）、およ
び、これらにさらに黒鉛のような溶湯と反応してＣＯを
発生する固体物質を添加したもの（特開昭５９−６９４
６９号公報）などのラミング材が用いられている。
を低減化するために例えば高アルミナ質に窒化珪素を添
加したもの（特開昭５６−２２６７５号公報）、およ
び、これらにさらに黒鉛のような溶湯と反応してＣＯを
発生する固体物質を添加したもの（特開昭５９−６９４
６９号公報）などのラミング材が用いられている。
【０００４】これらのラミング材は、湿式（水などの液
体を添加して混練）で施工される場合が多いが、近年で
は乾燥工程を短縮するために乾式で施工されることが増
加している。
体を添加して混練）で施工される場合が多いが、近年で
は乾燥工程を短縮するために乾式で施工されることが増
加している。
【０００５】乾式施工の場合は、ラミング作業時に粗粒
子や微粒子の偏析が避けられないため使用成績の変動が
激しい。また、つき固めに使用した中子（金枠）を外さ
ずに一回ごとに溶解し、炉材の焼付けに使用する場合に
は経済的に不利であり、中子溶解を行わず脱枠する方式
では脱枠の際につき固め層が崩れ易く、層状クラックを
生じ易い等の欠点がある。さらにつき固め時に著しい粉
塵飛散があり、作業環境上大きな問題となっている。
子や微粒子の偏析が避けられないため使用成績の変動が
激しい。また、つき固めに使用した中子（金枠）を外さ
ずに一回ごとに溶解し、炉材の焼付けに使用する場合に
は経済的に不利であり、中子溶解を行わず脱枠する方式
では脱枠の際につき固め層が崩れ易く、層状クラックを
生じ易い等の欠点がある。さらにつき固め時に著しい粉
塵飛散があり、作業環境上大きな問題となっている。
【０００６】湿式成型ではつき固め時の環境汚染の心配
がなく、脱枠の際のトラブルもないが、成型時にラミネ
ーションを発生させる恐れもある。また、成型後の乾燥
を注意して行う必要があり、通常、つき固め終了後溶解
開始までに数日を要する。
がなく、脱枠の際のトラブルもないが、成型時にラミネ
ーションを発生させる恐れもある。また、成型後の乾燥
を注意して行う必要があり、通常、つき固め終了後溶解
開始までに数日を要する。
【０００７】このようにラミング材には湿式にも乾式に
も一長一短があり、さらにこれら両者に共通する問題と
して、優れた築炉技術者が全国的に不足しており、その
対策は大きな問題となっている。
も一長一短があり、さらにこれら両者に共通する問題と
して、優れた築炉技術者が全国的に不足しており、その
対策は大きな問題となっている。
【０００８】この他に不定形耐火物としてはキャスタブ
ル耐火物がある。キャスタブル耐火物は築炉施工時に環
境汚染を生じることなく施工前の混練、流し込みも容易
で、施工の巧拙による使用成績への影響もほとんどな
い。
ル耐火物がある。キャスタブル耐火物は築炉施工時に環
境汚染を生じることなく施工前の混練、流し込みも容易
で、施工の巧拙による使用成績への影響もほとんどな
い。
【０００９】しかし、キャスタブル耐火物は共通的傾向
として、銅、アルミニウムなどの溶解温度に相当する８
００〜１２００℃近傍で強度が低下し、溶湯の流動によ
る機械的溶損を受け易い。８００〜１２００℃近傍にお
ける強度が比較的大きい高アルミナ質キャスタブルで
も、溶融金属との化学反応による侵食、浸透が著しい。
として、銅、アルミニウムなどの溶解温度に相当する８
００〜１２００℃近傍で強度が低下し、溶湯の流動によ
る機械的溶損を受け易い。８００〜１２００℃近傍にお
ける強度が比較的大きい高アルミナ質キャスタブルで
も、溶融金属との化学反応による侵食、浸透が著しい。
【００１０】従って、銅、アルミニウムなどの非鉄金属
を始めとする金属溶解炉用としてキャスタブル耐火物
は、前記ラミング材に比較すると殆ど用いられていな
い。
を始めとする金属溶解炉用としてキャスタブル耐火物
は、前記ラミング材に比較すると殆ど用いられていな
い。
【００１１】熔融金属用キャスタブル耐火物について
は、ジルコンをベースにシリカの超微粉と耐火粘土を添
加したもの（特開昭５７−１７２１８１号公報）、耐火
粘土に解膠剤、凝膠剤を添加したもの（特開昭５０−１
２７９０７号公報）、これにさらに金属アルミニウム粉
末およびその反応抑制剤を添加したもの（特開昭５３−
６６９１７号公報）などが提案されている。
は、ジルコンをベースにシリカの超微粉と耐火粘土を添
加したもの（特開昭５７−１７２１８１号公報）、耐火
粘土に解膠剤、凝膠剤を添加したもの（特開昭５０−１
２７９０７号公報）、これにさらに金属アルミニウム粉
末およびその反応抑制剤を添加したもの（特開昭５３−
６６９１７号公報）などが提案されている。
【００１２】これらは熱衝撃に対しては有効であるが、
銅、アルミニウムなどの非鉄金属溶解に対しては侵食、
浸透性および材料装入や溶湯の運動による機械的損傷に
対して十分とは云えない。
銅、アルミニウムなどの非鉄金属溶解に対しては侵食、
浸透性および材料装入や溶湯の運動による機械的損傷に
対して十分とは云えない。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】こうした溶融金属用炉
材としてはラミング材、キャスタブル材を問わず、一般
に高アルミナ質のものが使用されるが、本発明者のこれ
までの検討では、高アルミナ質骨材に粘土やシリカ微粉
に少量の添加剤を加える程度では、耐侵食、耐浸透性を
備え、機械的にも優れた材料は得られないことが分かっ
た。
材としてはラミング材、キャスタブル材を問わず、一般
に高アルミナ質のものが使用されるが、本発明者のこれ
までの検討では、高アルミナ質骨材に粘土やシリカ微粉
に少量の添加剤を加える程度では、耐侵食、耐浸透性を
備え、機械的にも優れた材料は得られないことが分かっ
た。
【００１４】本発明の目的は、機械的損傷（摩耗）に強
く、銅，アルミニウム合金などの非鉄金属溶湯にぬれ難
く、かつ、侵食や浸透がしにくく、施工に当り水分添加
量が少なくても鋳型への鋳込みが可能なキャスタブル耐
火物を提供することにある。
く、銅，アルミニウム合金などの非鉄金属溶湯にぬれ難
く、かつ、侵食や浸透がしにくく、施工に当り水分添加
量が少なくても鋳型への鋳込みが可能なキャスタブル耐
火物を提供することにある。
【００１５】また、本発明の他の目的は、上記キャスタ
ブル耐火物を成形した耐火煉瓦、および、これを更に焼
成した耐火煉瓦を提供することにある。
ブル耐火物を成形した耐火煉瓦、および、これを更に焼
成した耐火煉瓦を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明者は、高アルミナ
質主体のキャスタブルの持つ前記の問題点を解決するた
めに種々検討した結果、低水分量で鋳込み（流し込み）
が可能であり、短時間で凝結する高強度キャスタブルを
得る方法については、特開昭６１−１００７６号公報の
技術に準じ、高アルミナ質骨材とアルミナセメントの混
合物にシリカフラワーを少量添加したものをベース（耐
火物混合物）として用いることにした。前記の目的を達
成する本発明のは要旨は次のとおりである。
質主体のキャスタブルの持つ前記の問題点を解決するた
めに種々検討した結果、低水分量で鋳込み（流し込み）
が可能であり、短時間で凝結する高強度キャスタブルを
得る方法については、特開昭６１−１００７６号公報の
技術に準じ、高アルミナ質骨材とアルミナセメントの混
合物にシリカフラワーを少量添加したものをベース（耐
火物混合物）として用いることにした。前記の目的を達
成する本発明のは要旨は次のとおりである。
【００１７】〔１〕 アルミナ−シリカ系原料にアルミ
ナセメント４〜１０重量％、シリカフラワー１〜５重量
％、および、窒化珪素微粉１〜２０重量％を加え総量で
１００重量％になるよう調製したことを特徴とするキャ
スタブル耐火物。
ナセメント４〜１０重量％、シリカフラワー１〜５重量
％、および、窒化珪素微粉１〜２０重量％を加え総量で
１００重量％になるよう調製したことを特徴とするキャ
スタブル耐火物。
【００１８】〔２〕 アルミナ−シリカ系原料にアルミ
ナセメント４〜１０重量％、シリカフラワー１〜５重量
％、窒化珪素微粉１〜２０重量％、および、炭化珪素微
粉１〜１５重量％を加え総量で１００重量％になるよう
調製したことを特徴とするキャスタブル耐火物。
ナセメント４〜１０重量％、シリカフラワー１〜５重量
％、窒化珪素微粉１〜２０重量％、および、炭化珪素微
粉１〜１５重量％を加え総量で１００重量％になるよう
調製したことを特徴とするキャスタブル耐火物。
【００１９】〔３〕 前記〔１〕または〔２〕に記載の
キャスタブル耐火物の混練物を、目的，用途に応じた鋳
型に鋳込み硬化した後、脱型，乾燥しそのまま、また
は、焼成した耐火煉瓦。
キャスタブル耐火物の混練物を、目的，用途に応じた鋳
型に鋳込み硬化した後、脱型，乾燥しそのまま、また
は、焼成した耐火煉瓦。
【００２０】
【発明の実施の形態】本発明におけるベース耐火物混練
の主体となる骨材としては、通常のキャスタブル耐火物
に使用される耐火骨材から目的に応じて適宜選択でき
る。こうした耐火骨材としては、例えば、アルミナ、ボ
ーキサイト、ムライト、シャモット、ろう石、珪石、ジ
ルコン、ジルコニア、炭化珪素などが挙げられ、特に、
銅合金、アルミニウム合金の溶解用としてはアルミナ、
ムライトなどの高アルミナ質の緻密な粒子のものが望ま
しい。
の主体となる骨材としては、通常のキャスタブル耐火物
に使用される耐火骨材から目的に応じて適宜選択でき
る。こうした耐火骨材としては、例えば、アルミナ、ボ
ーキサイト、ムライト、シャモット、ろう石、珪石、ジ
ルコン、ジルコニア、炭化珪素などが挙げられ、特に、
銅合金、アルミニウム合金の溶解用としてはアルミナ、
ムライトなどの高アルミナ質の緻密な粒子のものが望ま
しい。
【００２１】本発明で使用するアルミナセメントとして
は、特に、制限はなく通常市販されているものが用いら
れるが、耐侵食性の点からＡｌ2Ｏ3を７０重量％以上含
有するものが望ましい。このアルミナセメントの配合量
は、耐火物中４〜１０重量％が望ましい。４重量％未満
では硬化速度が遅く強度も不十分であり、１０重量％を
超えると耐火性の低下、溶湯との反応性の増大、熱衝撃
抵抗の低下などが生じ、さらに施工時の水分添加量を多
くしなければならないために、乾燥に時間を要する等の
欠点がある。
は、特に、制限はなく通常市販されているものが用いら
れるが、耐侵食性の点からＡｌ2Ｏ3を７０重量％以上含
有するものが望ましい。このアルミナセメントの配合量
は、耐火物中４〜１０重量％が望ましい。４重量％未満
では硬化速度が遅く強度も不十分であり、１０重量％を
超えると耐火性の低下、溶湯との反応性の増大、熱衝撃
抵抗の低下などが生じ、さらに施工時の水分添加量を多
くしなければならないために、乾燥に時間を要する等の
欠点がある。
【００２２】本発明で使用するシリカフラワーの配合量
は、耐火物中２〜８重量％が適当である。２重量％未満
ではその効果が殆ど無く、８重量％を超えると施工時の
水分添加量が多くなるため、乾燥に時間を要するばかり
でなく、耐火性の低下、溶湯との反応性の増大、キャス
タブルの収縮量増大の要因となる。
は、耐火物中２〜８重量％が適当である。２重量％未満
ではその効果が殆ど無く、８重量％を超えると施工時の
水分添加量が多くなるため、乾燥に時間を要するばかり
でなく、耐火性の低下、溶湯との反応性の増大、キャス
タブルの収縮量増大の要因となる。
【００２３】上記シリカフラワーの不純物は、耐火物の
耐熱性に悪影響を及ぼす恐れがあるので、不純物総量が
１％以内の高純度品を用いることが望ましい。また、シ
リカフラワーの粒度は、混練物の粘性や硬化時間にも影
響が大きいことから、粒径３２μｍ以下のものが好まし
い。
耐熱性に悪影響を及ぼす恐れがあるので、不純物総量が
１％以内の高純度品を用いることが望ましい。また、シ
リカフラワーの粒度は、混練物の粘性や硬化時間にも影
響が大きいことから、粒径３２μｍ以下のものが好まし
い。
【００２４】本発明で使用する窒化珪素としては、鉄
分、酸化カルシウム、または、酸化マグネシウムなどの
不純物を１〜２重量％含むことは避けられないが、純度
が良いものほどキャスタブル耐火物としての効果が得ら
れる。また、その粒度は０.１４７ｍｍ以下の微粒がよ
い。粗粒の窒化珪素を多く含むと、例えば、酸化性雰囲
気中，１３００℃以上で使用する場合に、窒化珪素が酸
化されて二酸化珪素を生じ、その結晶性が悪いと耐火物
としての強度低下を招き、耐侵食性をも損ねる恐れがあ
る。
分、酸化カルシウム、または、酸化マグネシウムなどの
不純物を１〜２重量％含むことは避けられないが、純度
が良いものほどキャスタブル耐火物としての効果が得ら
れる。また、その粒度は０.１４７ｍｍ以下の微粒がよ
い。粗粒の窒化珪素を多く含むと、例えば、酸化性雰囲
気中，１３００℃以上で使用する場合に、窒化珪素が酸
化されて二酸化珪素を生じ、その結晶性が悪いと耐火物
としての強度低下を招き、耐侵食性をも損ねる恐れがあ
る。
【００２５】上記窒化珪素の配合量は、耐火物中１〜２
０重量％が適当で、特に、３〜１５重量％が好ましい。
１重量％未満では溶湯とのぬれ性が大きくなり耐侵食性
が低下し、２０重量％超えると流し込み特性が悪くな
り、耐侵食性も低下する。
０重量％が適当で、特に、３〜１５重量％が好ましい。
１重量％未満では溶湯とのぬれ性が大きくなり耐侵食性
が低下し、２０重量％超えると流し込み特性が悪くな
り、耐侵食性も低下する。
【００２６】キャスタブル耐火材は、流し込み成型が複
雑な形状でも可能であるが、本発明のキャスタブルは水
分添加量が通常のキャスタブル耐火材に比べて少なく、
その量は６.５〜７.５重量でよい。従って、流し込みに
際してはフレキシブルバイプレータなどを用いて脱気を
十分行いながら行うことが重要である。
雑な形状でも可能であるが、本発明のキャスタブルは水
分添加量が通常のキャスタブル耐火材に比べて少なく、
その量は６.５〜７.５重量でよい。従って、流し込みに
際してはフレキシブルバイプレータなどを用いて脱気を
十分行いながら行うことが重要である。
【００２７】流し込み用の鋳型としては、木型、金型、
合成樹脂型などが使用できるが、寸法精度や安定性など
の点から合成樹脂型が適当である。鋳型は割り型が一般
的で、脱型を容易にするためにグリースと軽油との混合
油を刷毛塗りするか、テトラフルオロエチレンのスプレ
ーコーティングなど離型剤を用いるのがよい。
合成樹脂型などが使用できるが、寸法精度や安定性など
の点から合成樹脂型が適当である。鋳型は割り型が一般
的で、脱型を容易にするためにグリースと軽油との混合
油を刷毛塗りするか、テトラフルオロエチレンのスプレ
ーコーティングなど離型剤を用いるのがよい。
【００２８】流し込んだものは、常温でほぼ１日乾燥後
脱型し、１１０℃程度で２４時間乾燥する。なお、氷点
下になるような場合は１日で脱型できない場合があるの
で、流し込んだ後は、ほぼ室温程度で養生するようにす
るのが望ましい。
脱型し、１１０℃程度で２４時間乾燥する。なお、氷点
下になるような場合は１日で脱型できない場合があるの
で、流し込んだ後は、ほぼ室温程度で養生するようにす
るのが望ましい。
【００２９】乾燥後のものは、焼成品とほぼ同等の耐熱
衝撃性、耐侵食性、強度を有するのでそのまま使用する
ことができるが、一般的には１２００℃程度で２〜４時
間焼成して使用することが好ましい。
衝撃性、耐侵食性、強度を有するのでそのまま使用する
ことができるが、一般的には１２００℃程度で２〜４時
間焼成して使用することが好ましい。
【００３０】本発明においては、炭化珪素を窒化珪素に
併用すると、溶湯とのぬれ性を改善することができる。
こうした炭化珪素としては、一般の耐火物原料として広
く使用されている純度８５％以上のものがよく、０.０
７４ｍｍ以下の微粒子からなるものを用いる。その添加
量は、耐火物中１〜１５重量％が適当で、７〜１０重量
％で耐侵食性向上が、３〜１０重量％で強度向上が認め
られる。１５重量％を超えると窒化珪素単独の場合と同
様に流し込み特性が悪くなる。
併用すると、溶湯とのぬれ性を改善することができる。
こうした炭化珪素としては、一般の耐火物原料として広
く使用されている純度８５％以上のものがよく、０.０
７４ｍｍ以下の微粒子からなるものを用いる。その添加
量は、耐火物中１〜１５重量％が適当で、７〜１０重量
％で耐侵食性向上が、３〜１０重量％で強度向上が認め
られる。１５重量％を超えると窒化珪素単独の場合と同
様に流し込み特性が悪くなる。
【００３１】炭化珪素は、単独では溶湯とのぬれ性を悪
化させるので好ましくないが、窒化珪素と併用添加する
ことで、窒化珪素単独添加の場合に優る効果が得られ
る。次に本発明を実施例に基づき説明する。
化させるので好ましくないが、窒化珪素と併用添加する
ことで、窒化珪素単独添加の場合に優る効果が得られ
る。次に本発明を実施例に基づき説明する。
【００３２】
【実施例】〔実施例 １〕表１に示す配合組成のキャス
タブル耐火物を調製し、これに水を７.０重量％配合し
たものを合成樹脂製鋳型に流し込み、フレキシブルバイ
プレータで十分に脱気した。これを常温で１日乾燥後脱
型し、次いで１１０℃で２４時間乾燥した。脱型後１２
００℃で２時間焼成して耐火煉瓦を得た。
タブル耐火物を調製し、これに水を７.０重量％配合し
たものを合成樹脂製鋳型に流し込み、フレキシブルバイ
プレータで十分に脱気した。これを常温で１日乾燥後脱
型し、次いで１１０℃で２４時間乾燥した。脱型後１２
００℃で２時間焼成して耐火煉瓦を得た。
【００３３】なお、上記キャスタブル耐火物組成におけ
る高アルミナ質配合物としては、アルミナ−シリカ系原
料にアルミナセメント８.０重量％、シリカフラワー３.
０重量％配合のものを用いた。
る高アルミナ質配合物としては、アルミナ−シリカ系原
料にアルミナセメント８.０重量％、シリカフラワー３.
０重量％配合のものを用いた。
【００３４】上記耐火煉瓦を所定の寸法（幅４０ｍｍ×
長さ４０ｍｍ×厚さ４０ｍｍ）に切り出した試験片を用
いて圧縮強度（東京衡機製，ＲＵ−ＴＫ１２圧縮試験
機）を測定した。また、上記耐火煉瓦を所定の寸法（幅
２０ｍｍ×長さ１２０ｍｍ×厚さ２０ｍｍ）に切り出し
た試験片を用いて抗折強度（島津製作所製，抗折試験
機）を測定した。
長さ４０ｍｍ×厚さ４０ｍｍ）に切り出した試験片を用
いて圧縮強度（東京衡機製，ＲＵ−ＴＫ１２圧縮試験
機）を測定した。また、上記耐火煉瓦を所定の寸法（幅
２０ｍｍ×長さ１２０ｍｍ×厚さ２０ｍｍ）に切り出し
た試験片を用いて抗折強度（島津製作所製，抗折試験
機）を測定した。
【００３５】また、侵食率は、上記耐火煉瓦に直径２０
ｍｍ×深さ２０ｍｍの穴を形成し、そこに銅の削粉を密
に充填したものを１３００℃，２時間加熱後、室温まで
冷却する。これを上記穴の中心線に沿って縦に二つに切
断した後、その断面の面積を測定し、試験前の面積に対
する面積増加分を比率で示したものである。
ｍｍ×深さ２０ｍｍの穴を形成し、そこに銅の削粉を密
に充填したものを１３００℃，２時間加熱後、室温まで
冷却する。これを上記穴の中心線に沿って縦に二つに切
断した後、その断面の面積を測定し、試験前の面積に対
する面積増加分を比率で示したものである。
【００３６】さらにまた、熱衝撃抵抗は、（１０００
℃，１５分加熱）⇒（水冷，３分）⇒（空冷，１２分）
を１サイクルとするヒートサイクル試験を行い、クラッ
ク発生（目視）までと、剥落（クラックにより欠け落ち
る、あるいは、割れる現象）までのヒートサイクルの回
数で判定した。これらの結果を表１に併せて示す。
℃，１５分加熱）⇒（水冷，３分）⇒（空冷，１２分）
を１サイクルとするヒートサイクル試験を行い、クラッ
ク発生（目視）までと、剥落（クラックにより欠け落ち
る、あるいは、割れる現象）までのヒートサイクルの回
数で判定した。これらの結果を表１に併せて示す。
【００３７】
【表１】
【００３８】表１から明らかなように、窒化珪素５〜１
０重量％，炭化珪素５〜１０重量％の複合添加が焼結強
度，耐侵食性の点で、窒化珪素単独添加の場合に比べ優
れた結果を示している。特に、窒化珪素１０重量％，炭
化珪素１０重量％の場合（Ｎｏ.１０）、および、窒化
珪素５重量％，炭化珪素１０重量％の場合（Ｎｏ.９）
は、熱衝撃にも強いことを示している。
０重量％，炭化珪素５〜１０重量％の複合添加が焼結強
度，耐侵食性の点で、窒化珪素単独添加の場合に比べ優
れた結果を示している。特に、窒化珪素１０重量％，炭
化珪素１０重量％の場合（Ｎｏ.１０）、および、窒化
珪素５重量％，炭化珪素１０重量％の場合（Ｎｏ.９）
は、熱衝撃にも強いことを示している。
【００３９】また、窒化珪素２０重量％と炭化珪素１０
重量％の添加の場合（Ｎｏ.１１）は、流し込み特性が
悪いため強度は著しく低いが、耐侵食性が著しく優れ、
熱衝撃にも強いことが分かる。これらの複合添加による
総合的評価からは、Ｎｏ．９、１０が最も適正である。
重量％の添加の場合（Ｎｏ.１１）は、流し込み特性が
悪いため強度は著しく低いが、耐侵食性が著しく優れ、
熱衝撃にも強いことが分かる。これらの複合添加による
総合的評価からは、Ｎｏ．９、１０が最も適正である。
【００４０】なお、浸透度はるつぼ法による侵食試験に
おける断面側壁部の一定個所について、蛍光Ｘ線法によ
りＣｕ，ＣｕＯの浸透度をＣｕの含有を示すＸ線計数率
で比較した。Ｃｕの侵食には関係のない炉材の健全部を
示すＣｕ（Ｋｃｐｓ）は０.７であった。本実施例のキ
ャスタブルの浸透度を示すＣｕ（Ｋｃｐｓ）は、健全部
の値と実質的に同じ値を示しており、浸透は無いものと
判断される。
おける断面側壁部の一定個所について、蛍光Ｘ線法によ
りＣｕ，ＣｕＯの浸透度をＣｕの含有を示すＸ線計数率
で比較した。Ｃｕの侵食には関係のない炉材の健全部を
示すＣｕ（Ｋｃｐｓ）は０.７であった。本実施例のキ
ャスタブルの浸透度を示すＣｕ（Ｋｃｐｓ）は、健全部
の値と実質的に同じ値を示しており、浸透は無いものと
判断される。
【００４１】〔実施例 ２〕次に、炭化珪素の添加量を
変えた場合の炉材の性能を検討した。その結果を図１お
よび図２に示す。
変えた場合の炉材の性能を検討した。その結果を図１お
よび図２に示す。
【００４２】なお、用いたキャスタブル耐火物は、実施
例１と同様に高アルミナ質配合物に、窒化珪素１０重量
を添加し、これに図１に示すように炭化珪素の添加量を
変えた配合物を調製し、実施例１と同様にして乾燥，焼
成して耐火煉瓦を作製した。
例１と同様に高アルミナ質配合物に、窒化珪素１０重量
を添加し、これに図１に示すように炭化珪素の添加量を
変えた配合物を調製し、実施例１と同様にして乾燥，焼
成して耐火煉瓦を作製した。
【００４３】図１から明らかなように、炭化珪素１０重
量％添加の場合が、溶湯とのぬれ性並びにこれに基づく
耐侵食性が、また、図２から焼結強度（１２００℃）の
点でも炭化珪素３〜１０重量％の場合が最もよいことが
確認できた。
量％添加の場合が、溶湯とのぬれ性並びにこれに基づく
耐侵食性が、また、図２から焼結強度（１２００℃）の
点でも炭化珪素３〜１０重量％の場合が最もよいことが
確認できた。
【００４４】なお、窒化珪素のみ（炭化珪素を含まない
場合）添加した場合の侵食率を図３に示す。図１と図３
から炭化珪素の併用が極めて効果があることが分かる。
場合）添加した場合の侵食率を図３に示す。図１と図３
から炭化珪素の併用が極めて効果があることが分かる。
【００４５】本発明によるキャスタブル耐火物と、これ
まで溝型低周波溶解炉に使用されてきた高強度高アルミ
ナ質ラミング材との性能比較を表２に示す。
まで溝型低周波溶解炉に使用されてきた高強度高アルミ
ナ質ラミング材との性能比較を表２に示す。
【００４６】
【表２】
【００４７】表２に示すように、溝型低周波溶解炉にこ
れまで使用されてきた最も高強度の高アルミナ質ラミン
グ材に比べて、乾燥強度も加熱後の強度も著しく大き
く、溶銅の侵食，浸透にも極めて強い。溝型溶解炉では
熱衝撃はほとんどないが、同一条件での熱衝撃試験で高
アルミナ質ラミング材にやや優る結果を示した。
れまで使用されてきた最も高強度の高アルミナ質ラミン
グ材に比べて、乾燥強度も加熱後の強度も著しく大き
く、溶銅の侵食，浸透にも極めて強い。溝型溶解炉では
熱衝撃はほとんどないが、同一条件での熱衝撃試験で高
アルミナ質ラミング材にやや優る結果を示した。
【００４８】また、溝型電気溶解炉において、ラミング
材ではその形状面からラミング施工が困難な部位があ
り、十分な充填が得られないために、機械的損傷に弱い
欠点があるが、本キャスタブルでは流し込みのためその
心配は全くない。
材ではその形状面からラミング施工が困難な部位があ
り、十分な充填が得られないために、機械的損傷に弱い
欠点があるが、本キャスタブルでは流し込みのためその
心配は全くない。
【００４９】実際に使用した場合、機械的溶損にも化学
的侵食にも著しく強いことから大幅な耐用年数の向上が
期待される。また価格はほぼ同一程度であることから炉
材原単位の低減が可能になる。
的侵食にも著しく強いことから大幅な耐用年数の向上が
期待される。また価格はほぼ同一程度であることから炉
材原単位の低減が可能になる。
【００５０】
【発明の効果】本発明によれば、銅、アルミニウムなど
の非鉄金属溶湯にぬれ難く、これらの侵食や浸透に対し
て大きな抵抗を有し、特に、機械的損傷（摩耗）に対し
て強いキャスタブル耐火物を得ることができる。
の非鉄金属溶湯にぬれ難く、これらの侵食や浸透に対し
て大きな抵抗を有し、特に、機械的損傷（摩耗）に対し
て強いキャスタブル耐火物を得ることができる。
【００５１】施工の際の水分添加量が少なくても鋳込み
（流し込み）が可能で、短期間で硬化し、常温から使用
温度まで高強度を保つことのできるキャスタブル耐火物
を得ることができる。
（流し込み）が可能で、短期間で硬化し、常温から使用
温度まで高強度を保つことのできるキャスタブル耐火物
を得ることができる。
【００５２】また、該キャスタブル耐火物の混練物を鋳
型に鋳込み、脱型後乾燥し、そのまま、あるいは、焼成
することにより、特に、優れた高強度の耐火煉瓦を得る
ことができる。
型に鋳込み、脱型後乾燥し、そのまま、あるいは、焼成
することにより、特に、優れた高強度の耐火煉瓦を得る
ことができる。
【図１】実施例２のキャスタブル耐火物の炭化珪素の添
加量と侵食率との関係を示すグラフである。
加量と侵食率との関係を示すグラフである。
【図２】実施例２のキャスタブル耐火物の炭化珪素の添
加量と抗折強度との関係を示すグラフである。
加量と抗折強度との関係を示すグラフである。
【図３】実施例２のキャスタブル耐火物の窒化珪素の添
加量と侵食率との関係を示すグラフである。
加量と侵食率との関係を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０４Ｂ 28/06 Ｃ０４Ｂ 28/06 Ｆ２７Ｄ 1/00 Ｆ２７Ｄ 1/00 Ｎ Ｆターム(参考） 4E014 BC01 BC02 4E092 AA01 AA02 AA03 AA04 AA06 BA11 BA13 CA03 4G012 PA01 PA12 PA20 PB04 PC15 PD03 PE04 4G033 AA02 AA06 AA17 AA19 AA24 AB02 4K051 AA06 AB03 BB02 BB03 BB07 BE03 GA01 LC01 LG01
Claims (4)
- 【請求項１】 アルミナ−シリカ系原料にアルミナセメ
ント４〜１０重量％、シリカフラワー１〜５重量％、お
よび、窒化珪素微粉１〜２０重量％を加え総量で１００
重量％になるよう調製したことを特徴とするキャスタブ
ル耐火物。 - 【請求項２】 アルミナ−シリカ系原料にアルミナセメ
ント４〜１０重量％、シリカフラワー１〜５重量％、窒
化珪素微粉１〜２０重量％、および、炭化珪素微粉１〜
１５重量％を加え総量で１００重量％になるよう調製し
たことを特徴とするキャスタブル耐火物。 - 【請求項３】 アルミナ−シリカ系原料にアルミナセメ
ント４〜１０重量％、シリカフラワー１〜５重量％、お
よび、窒化珪素微粉１〜２０重量％を加え総量で１００
重量％になるよう調製した混練物を、目的，用途に応じ
た鋳型に鋳込み硬化した後、脱型，乾燥しそのまま、ま
たは、焼成したことを特徴とする耐火煉瓦。 - 【請求項４】 アルミナ−シリカ系原料にアルミナセメ
ント４〜１０重量％、シリカフラワー１〜５重量％、窒
化珪素微粉１〜２０重量％、および、炭化珪素微粉１〜
１５重量％を加え総量で１００重量％になるよう調製し
た混練物を、目的，用途に応じた鋳型に鋳込み硬化した
後、脱型，乾燥しそのまま、または、焼成したことを特
徴とする耐火煉瓦。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10291822A JP2986785B1 (ja) | 1998-10-14 | 1998-10-14 | キャスタブル耐火物およびそれを用いた耐火煉瓦 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10291822A JP2986785B1 (ja) | 1998-10-14 | 1998-10-14 | キャスタブル耐火物およびそれを用いた耐火煉瓦 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2986785B1 JP2986785B1 (ja) | 1999-12-06 |
| JP2000119070A true JP2000119070A (ja) | 2000-04-25 |
Family
ID=17773872
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10291822A Expired - Fee Related JP2986785B1 (ja) | 1998-10-14 | 1998-10-14 | キャスタブル耐火物およびそれを用いた耐火煉瓦 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2986785B1 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111620705A (zh) * | 2020-05-29 | 2020-09-04 | 郑州安耐克实业有限公司 | 一种用于炼钢电炉出钢槽的浇注料及其制备方法 |
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| CN103252486A (zh) * | 2013-05-13 | 2013-08-21 | 莱芜钢铁集团有限公司 | 一种浇注钢包永久层的脱模方法 |
| CN109942287A (zh) * | 2019-04-17 | 2019-06-28 | 通达耐火技术股份有限公司 | 一种垃圾焚烧炉用抗灰渣附着耐磨浇注料 |
| CN114573329A (zh) * | 2020-12-01 | 2022-06-03 | 云南濮耐昆钢高温材料有限公司 | 一种铜溜槽用铝碳质浇注料 |
| CN114230351B (zh) * | 2021-12-28 | 2023-02-10 | 宜兴瑞泰耐火材料工程有限公司 | 一种真空浇注高铬砖及其制备工艺 |
| CN114292118B (zh) * | 2022-02-23 | 2024-04-16 | 上海利尔耐火材料有限公司 | 一种垃圾焚烧炉用的长寿命浇注料及其制备方法 |
| CN114804827A (zh) * | 2022-04-21 | 2022-07-29 | 北京金隅通达耐火技术有限公司 | 一种基于废建筑陶瓷的耐碱浇注料及其制备方法和应用 |
| CN115594491B (zh) * | 2022-11-02 | 2023-06-13 | 中钢洛耐科技股份有限公司 | 一种抗铝液渗透耐火砖及其制备方法 |
| CN115710133A (zh) * | 2022-11-24 | 2023-02-24 | 中国地质大学（北京） | 一种用废建筑陶瓷和废莫来石质棚板制备耐热浇注料的方法 |
-
1998
- 1998-10-14 JP JP10291822A patent/JP2986785B1/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2986785B1 (ja) | 1999-12-06 |
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