JP2000203953A - 高炉樋用キャスタブル耐火物 - Google Patents
高炉樋用キャスタブル耐火物Info
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- C04B2235/38—Non-oxide ceramic constituents or additives
- C04B2235/3817—Carbides
- C04B2235/3826—Silicon carbides
Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐スポーリング性および耐食性に優れた高炉
樋用キャスタブル耐火物を得る。 【解決手段】 炭素1〜15ｗｔ％、炭化珪素30〜90ｗｔ
％、アルミナ5〜69ｗｔ％、揮発シリカ0〜5ｗｔ％を含
む耐火骨材100ｗｔ％と、結合剤、分散剤を含み、かつ
耐火骨材100ｗｔ％に占める割合で前記炭化珪素のうち1
〜10ｗｔ％を粒径15μｍ以下の炭化珪素超微粉とし、さ
らにこの炭化珪素超微粉と前記揮発シリカとの合量を12
ｗｔ％以下とした高炉樋用キャスタブル耐火物。粒径15
μｍ以下の炭化珪素超微粒子の使用により、耐スポーリ
ング性低下の原因となる揮発シリカを使用しないか又は
その使用量を低減しても、施工時の流動性が低下しな
い。
樋用キャスタブル耐火物を得る。 【解決手段】 炭素1〜15ｗｔ％、炭化珪素30〜90ｗｔ
％、アルミナ5〜69ｗｔ％、揮発シリカ0〜5ｗｔ％を含
む耐火骨材100ｗｔ％と、結合剤、分散剤を含み、かつ
耐火骨材100ｗｔ％に占める割合で前記炭化珪素のうち1
〜10ｗｔ％を粒径15μｍ以下の炭化珪素超微粉とし、さ
らにこの炭化珪素超微粉と前記揮発シリカとの合量を12
ｗｔ％以下とした高炉樋用キャスタブル耐火物。粒径15
μｍ以下の炭化珪素超微粒子の使用により、耐スポーリ
ング性低下の原因となる揮発シリカを使用しないか又は
その使用量を低減しても、施工時の流動性が低下しな
い。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、高炉樋の内張りと
して使用するキャスタブル耐火物に関する。
して使用するキャスタブル耐火物に関する。
【０００２】
【従来の技術】高炉樋は、高炉から出銑した溶銑が取
鍋、混銑車等に至る通路の役割をもつ。近年、その内張
りは施工性の面から、従来のれんが積みに換えてキャス
タブル耐火物が使用されている。また、その材質はアル
ミナ−炭化珪素−炭素質（特開平3-164479号公報）、ア
ルミナ−スピネル-炭化珪素−炭素質（特開平5-339065
号公報）等が主流である。
鍋、混銑車等に至る通路の役割をもつ。近年、その内張
りは施工性の面から、従来のれんが積みに換えてキャス
タブル耐火物が使用されている。また、その材質はアル
ミナ−炭化珪素−炭素質（特開平3-164479号公報）、ア
ルミナ−スピネル-炭化珪素−炭素質（特開平5-339065
号公報）等が主流である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の樋用キ
ャスタブル耐火物（以下、樋材と称す）は耐スポーリン
グ性が十分でないために剥離損傷が生じ、これが寿命低
下の一因となっている。高炉樋の内張りは、溶銑が流通
するメタルライン部と、その上部のスラグが流通するス
ラグライン部とに大別される。スラグライン部は、出銑
状況の変化によるスラグラインの上下動によって加熱と
冷却を繰り返し、その際の熱衝撃のために剥離損傷が特
に生じやすい個所である。
ャスタブル耐火物（以下、樋材と称す）は耐スポーリン
グ性が十分でないために剥離損傷が生じ、これが寿命低
下の一因となっている。高炉樋の内張りは、溶銑が流通
するメタルライン部と、その上部のスラグが流通するス
ラグライン部とに大別される。スラグライン部は、出銑
状況の変化によるスラグラインの上下動によって加熱と
冷却を繰り返し、その際の熱衝撃のために剥離損傷が特
に生じやすい個所である。
【０００４】高炉樋の内張り材は、出銑作業の効率化、
耐火物原単位の低減等の指向から、高寿命の材質が強く
求められている。本発明は、従来材質における耐スポー
リング性を改善することで、特にメタルライン部での剥
離損傷を防止した樋材を提供することを目的とする。
耐火物原単位の低減等の指向から、高寿命の材質が強く
求められている。本発明は、従来材質における耐スポー
リング性を改善することで、特にメタルライン部での剥
離損傷を防止した樋材を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】樋材において揮発シリカ
は流し込み施工時の流動性付与の効果を持つ。揮発シリ
カを使用しないかあるいは低減すると、流動性確保のた
めに施工水分を増量しなければならず、樋材施工体が多
孔質組織となって耐食性が低下する。
は流し込み施工時の流動性付与の効果を持つ。揮発シリ
カを使用しないかあるいは低減すると、流動性確保のた
めに施工水分を増量しなければならず、樋材施工体が多
孔質組織となって耐食性が低下する。
【０００６】しかし、樋材の耐スポーリング性を低下さ
せる欠点がある。これは、揮発シリカがＳｉＯ２を主成
分とし且つ超微粒子であることで、耐火物組織の過焼結
を招くためと思われる。
せる欠点がある。これは、揮発シリカがＳｉＯ２を主成
分とし且つ超微粒子であることで、耐火物組織の過焼結
を招くためと思われる。
【０００７】一方、炭化珪素は高炉スラグに溶解し難い
特性をもち、耐スラグ性付与のために、樋材の主骨材と
して不可欠である。本発明者らは、この炭化珪素の一部
に粒径15μｍ以下の炭化珪素超微粒子を使用したことに
より、耐スポーリング性低下の原因となる揮発シリカを
使用しないか又はその使用量を低減しても、樋材に要求
される施工時の流動性が低下しないことを見出し、本発
明を導き出すに至ったものである。
特性をもち、耐スラグ性付与のために、樋材の主骨材と
して不可欠である。本発明者らは、この炭化珪素の一部
に粒径15μｍ以下の炭化珪素超微粒子を使用したことに
より、耐スポーリング性低下の原因となる揮発シリカを
使用しないか又はその使用量を低減しても、樋材に要求
される施工時の流動性が低下しないことを見出し、本発
明を導き出すに至ったものである。
【０００８】本発明の特徴とするところは、炭素1〜15
ｗｔ％、炭化珪素30〜90ｗｔ％、アルミナ5〜69ｗｔ
％、揮発シリカ0〜5ｗｔ％を含む耐火骨材100ｗｔ％
と、結合剤、分散剤を含み、かつ耐火骨材100ｗｔ％に
占める割合で前記炭化珪素のうち1〜10ｗｔ％を粒径15
μｍ以下の炭化珪素超微粉とし、さらにこの炭化珪素超
微粉と前記揮発シリカとの合量を12ｗｔ％以下とした高
炉樋用キャスタブル耐火物。である。
ｗｔ％、炭化珪素30〜90ｗｔ％、アルミナ5〜69ｗｔ
％、揮発シリカ0〜5ｗｔ％を含む耐火骨材100ｗｔ％
と、結合剤、分散剤を含み、かつ耐火骨材100ｗｔ％に
占める割合で前記炭化珪素のうち1〜10ｗｔ％を粒径15
μｍ以下の炭化珪素超微粉とし、さらにこの炭化珪素超
微粉と前記揮発シリカとの合量を12ｗｔ％以下とした高
炉樋用キャスタブル耐火物。である。
【０００９】本発明での炭化珪素超微粒子は以上のよう
に耐スポーリング性の効果を持つ反面、超微粒子である
ことで酸化し易い。炭化珪素の酸化でＳｉＯ２が生成す
ると耐火物組織の過焼結を招き、本発明のける耐スポー
リング性向上の効果が不十分となる。そこで本発明は、
炭化珪素超微粒子と共に酸化防止剤を使用すると、炭化
珪素超微粒子がもつ耐スポーリング性の効果がより顕著
となる。
に耐スポーリング性の効果を持つ反面、超微粒子である
ことで酸化し易い。炭化珪素の酸化でＳｉＯ２が生成す
ると耐火物組織の過焼結を招き、本発明のける耐スポー
リング性向上の効果が不十分となる。そこで本発明は、
炭化珪素超微粒子と共に酸化防止剤を使用すると、炭化
珪素超微粒子がもつ耐スポーリング性の効果がより顕著
となる。
【００１０】図１は高炉樋の長さ方向に対する直角断面
であって、内張りの損耗状況を模式的に示したものであ
る。図において（1）はスラグ、（2）溶銑である。内張
りはこれに対応し、（3）がスラグライン部、（4）がメ
タルライン部（4）である。なお、鉄皮（5）と内張りと
の間には通常、パーマれんが（6）が介在される。ま
た、点線は損耗前の内張り表面位置である。
であって、内張りの損耗状況を模式的に示したものであ
る。図において（1）はスラグ、（2）溶銑である。内張
りはこれに対応し、（3）がスラグライン部、（4）がメ
タルライン部（4）である。なお、鉄皮（5）と内張りと
の間には通常、パーマれんが（6）が介在される。ま
た、点線は損耗前の内張り表面位置である。
【００１１】本発明の樋材において、主骨材となる炭化
珪素の成分自体は従来使用のものと特に変わりない。Ｓ
ｉＣ純度は90ｗｔ％以上のものが好ましい。耐火骨材中
に占める炭化珪素の全体割合は、30ｗｔ％未満では耐ス
ラグ性の効果に劣り、90ｗｔ％を超えるとその分、炭
素、アルミナ等の割合を少なくしなければならず、耐溶
銑侵食性に劣る。
珪素の成分自体は従来使用のものと特に変わりない。Ｓ
ｉＣ純度は90ｗｔ％以上のものが好ましい。耐火骨材中
に占める炭化珪素の全体割合は、30ｗｔ％未満では耐ス
ラグ性の効果に劣り、90ｗｔ％を超えるとその分、炭
素、アルミナ等の割合を少なくしなければならず、耐溶
銑侵食性に劣る。
【００１２】本発明では、炭化珪素の一部を炭化珪素超
微粉とする。この炭化珪素超微粉の粒径は15μ以下とす
る。さらに好ましくは粒径10μｍ以下であって、かつ平
均粒径1〜6μｍである。耐火骨材100ｗｔ％に占める割
合は1ｗｔ％未満では本発明の耐スポーリング性の効果
は得られない。10ｗｔ％を超えると施工時の樋材の粘性
が高くなり、施工性に劣る。
微粉とする。この炭化珪素超微粉の粒径は15μ以下とす
る。さらに好ましくは粒径10μｍ以下であって、かつ平
均粒径1〜6μｍである。耐火骨材100ｗｔ％に占める割
合は1ｗｔ％未満では本発明の耐スポーリング性の効果
は得られない。10ｗｔ％を超えると施工時の樋材の粘性
が高くなり、施工性に劣る。
【００１３】なお、この炭化珪素超微粉を含め本明細書
で示した超微粉の粒径の測定は、例えばレーザー式粒度
分布測定器で行うことができる。
で示した超微粉の粒径の測定は、例えばレーザー式粒度
分布測定器で行うことができる。
【００１４】アルミナは、容積安定性および耐溶銑侵食
性の効果をもつ。具体例は、焼結アルミナ、電融アルミ
ナ、ばん土けつ石、ボーキサイト等である。この内で
も、品質が安定している焼結アルミナ、電融アルミナ等
の合成品が好ましい。また、微粉部には仮焼アルミナを
使用してもよい。
性の効果をもつ。具体例は、焼結アルミナ、電融アルミ
ナ、ばん土けつ石、ボーキサイト等である。この内で
も、品質が安定している焼結アルミナ、電融アルミナ等
の合成品が好ましい。また、微粉部には仮焼アルミナを
使用してもよい。
【００１５】本発明ではこのアルミナの一部又は全部を
ＭｇＯ・Ａｌ２Ｏ３系スピネル（以下、スピネルと称す
る）に置き換えてもよい。スピネルはアルミナと同様、
容積安定性に優れた耐火骨材である。
ＭｇＯ・Ａｌ２Ｏ３系スピネル（以下、スピネルと称す
る）に置き換えてもよい。スピネルはアルミナと同様、
容積安定性に優れた耐火骨材である。
【００１６】スピネルの具体的材質は、電融スピネル、
焼結スピネルである。微粉としての使用では、仮焼スピ
ネルでもよい。また、これらのスピネルにおいて、Ｍｇ
Ｏ成分とＡｌ２Ｏ３成分の割合はスピネル理論値のもの
に限らず、例えばＭｇＯ：3〜20ｗｔ％といったＡｌ２
Ｏ３リッチのものでもよい。
焼結スピネルである。微粉としての使用では、仮焼スピ
ネルでもよい。また、これらのスピネルにおいて、Ｍｇ
Ｏ成分とＡｌ２Ｏ３成分の割合はスピネル理論値のもの
に限らず、例えばＭｇＯ：3〜20ｗｔ％といったＡｌ２
Ｏ３リッチのものでもよい。
【００１７】耐火骨材中に占めるアルミナおよび／また
はスピネルの割合は、他の耐火骨材の割合との兼ね合い
から、5ｗｔ％未満では容積安定性に劣る。69ｗｔ％を
超えると炭化珪素の割合が少なくなって耐スラグ性およ
び耐スポーリング性が低下する。
はスピネルの割合は、他の耐火骨材の割合との兼ね合い
から、5ｗｔ％未満では容積安定性に劣る。69ｗｔ％を
超えると炭化珪素の割合が少なくなって耐スラグ性およ
び耐スポーリング性が低下する。
【００１８】このアルミナ、スピネルおよび炭化珪素
（超微粉以外）の粒径は従来材質と特に変わりなく、最
大粒径を8〜5ｍｍ程度とし、その範囲内で粗粒、中粒、
微粒に適宜調整する。
（超微粉以外）の粒径は従来材質と特に変わりなく、最
大粒径を8〜5ｍｍ程度とし、その範囲内で粗粒、中粒、
微粒に適宜調整する。
【００１９】揮発シリカは平均1μｍ以下の非晶質のシ
リカ質超微粉であり、シリカフラワー、マイクロシリカ
等の商品名で市販されている。樋材施工時の流動性付与
の効果をもつが、本発明では炭化珪素超微粉による流動
性付与によって必ずしも使用する必要がない。揮発シリ
カは耐スポーリング性低下の原因となるので、使用する
場合でも、耐火骨材100ｗｔ％に占める割合で5ｗｔ％以
下とする。
リカ質超微粉であり、シリカフラワー、マイクロシリカ
等の商品名で市販されている。樋材施工時の流動性付与
の効果をもつが、本発明では炭化珪素超微粉による流動
性付与によって必ずしも使用する必要がない。揮発シリ
カは耐スポーリング性低下の原因となるので、使用する
場合でも、耐火骨材100ｗｔ％に占める割合で5ｗｔ％以
下とする。
【００２０】また、この揮発シリカと前記炭化珪素超微
粉とを併用した場合、その合量は耐火骨材100ｗｔ％に
占める割合で12ｗｔ％以下とする。12ｗｔ％を超えると
超微粒子の割合が多くなり過ぎて、施工時の樋材の粘性
が高くなって施工性が低下する。
粉とを併用した場合、その合量は耐火骨材100ｗｔ％に
占める割合で12ｗｔ％以下とする。12ｗｔ％を超えると
超微粒子の割合が多くなり過ぎて、施工時の樋材の粘性
が高くなって施工性が低下する。
【００２１】炭素は耐スポーリング性付与の効果を持
つ。また、スラグ浸透防止および溶銑浸透防止の効果を
併せ持つ。具体的な材質は、ピッチ、カーボンブラッ
ク、人造黒鉛、りん状黒鉛、土状黒鉛、コークス、無煙
炭等である。耐火骨材中に占める割合は、1ｗｔ％未満
では炭素がもつ効果が得られず、20ｗｔ％を超えると酸
化による耐食性の低下を招く。
つ。また、スラグ浸透防止および溶銑浸透防止の効果を
併せ持つ。具体的な材質は、ピッチ、カーボンブラッ
ク、人造黒鉛、りん状黒鉛、土状黒鉛、コークス、無煙
炭等である。耐火骨材中に占める割合は、1ｗｔ％未満
では炭素がもつ効果が得られず、20ｗｔ％を超えると酸
化による耐食性の低下を招く。
【００２２】耐火骨材は本発明の効果を損わない範囲で
あれば、さらにジルコン、ジルコニア、クロム鉱、窒化
珪素、シリカ−アルミナ、ムライト等を少量併用しても
よい。
あれば、さらにジルコン、ジルコニア、クロム鉱、窒化
珪素、シリカ−アルミナ、ムライト等を少量併用しても
よい。
【００２３】耐火骨材以外の配合物は、結合剤、分散剤
である。必要により、酸化防止剤、乾燥促進剤、金属フ
ァイバー、増粘剤および耐火粗大粒子等を併用してもよ
い。また、その添加量は従来の樋材材質と変わりない。
である。必要により、酸化防止剤、乾燥促進剤、金属フ
ァイバー、増粘剤および耐火粗大粒子等を併用してもよ
い。また、その添加量は従来の樋材材質と変わりない。
【００２４】結合剤はアルミナセメント、マグネシアセ
メント等であり、その添加割合は、耐火骨材100ｗｔ％
に対する外掛けで1〜15ｗｔ％が好ましい。
メント等であり、その添加割合は、耐火骨材100ｗｔ％
に対する外掛けで1〜15ｗｔ％が好ましい。
【００２５】分散剤は耐火物の施工時の流動性を付与す
る。具体例としては、トリポリリン酸ソーダ、ヘキサメ
タリン酸ソーダ、ウルトラポリリン酸ソーダ、酸性ヘキ
サメタリン酸ソーダ、ホウ酸ソーダ、炭酸ソーダ、ポリ
メタリン酸塩などの無機塩、クエン酸ソーダ、酒石酸ソ
ーダ、ポリアクリル酸ソーダ、スルホン酸ソーダ、ポリ
カルボン酸塩、β−ナフタレンスルホン酸塩類、ナフタ
リンスルフォン酸等である。耐火骨材１００ｗｔ％に対
し、外掛け０．０１〜1ｗｔ％程度添加される。
る。具体例としては、トリポリリン酸ソーダ、ヘキサメ
タリン酸ソーダ、ウルトラポリリン酸ソーダ、酸性ヘキ
サメタリン酸ソーダ、ホウ酸ソーダ、炭酸ソーダ、ポリ
メタリン酸塩などの無機塩、クエン酸ソーダ、酒石酸ソ
ーダ、ポリアクリル酸ソーダ、スルホン酸ソーダ、ポリ
カルボン酸塩、β−ナフタレンスルホン酸塩類、ナフタ
リンスルフォン酸等である。耐火骨材１００ｗｔ％に対
し、外掛け０．０１〜1ｗｔ％程度添加される。
【００２６】酸化防止剤は、シリコン、フェロシリコ
ン、炭化ホウ素（Ｂ4Ｃ）、ホウ化ジルコニウム、ホウ
化カルシウム等のである。中でも炭化ホウ素が好まし
い。これは炭化ホウ素が酸化した後、炭化珪素超微粉の
表面に被膜を形成し、長期にわたってこの炭化珪素超微
粉の酸化を防止するためである。なお、例えばシリコン
は炭化ホウ素に比べ酸化温度が高く、炭化珪素超微粉の
表面に対する被膜が形成され難ため、酸化防止効果が炭
化ホウ素より劣る。
ン、炭化ホウ素（Ｂ4Ｃ）、ホウ化ジルコニウム、ホウ
化カルシウム等のである。中でも炭化ホウ素が好まし
い。これは炭化ホウ素が酸化した後、炭化珪素超微粉の
表面に被膜を形成し、長期にわたってこの炭化珪素超微
粉の酸化を防止するためである。なお、例えばシリコン
は炭化ホウ素に比べ酸化温度が高く、炭化珪素超微粉の
表面に対する被膜が形成され難ため、酸化防止効果が炭
化ホウ素より劣る。
【００２７】酸化防止剤の添加量は、耐火骨材100ｗｔ
％に対し外掛け0.1〜3ｗｔ％が好ましい。0.1ｗｔ％未
満では珪素超微粉の酸化によるＳｉＯ２の生成で耐スポ
ーリング性が不十分となる。3ｗｔ％を超えると酸化防
止剤自身による過焼結作用で耐スポーリング性が低下す
る。
％に対し外掛け0.1〜3ｗｔ％が好ましい。0.1ｗｔ％未
満では珪素超微粉の酸化によるＳｉＯ２の生成で耐スポ
ーリング性が不十分となる。3ｗｔ％を超えると酸化防
止剤自身による過焼結作用で耐スポーリング性が低下す
る。
【００２８】乾燥促進剤としては、有機質ファイバー、
有機発泡剤、塩基性乳酸アルミニウム、金属アルミニウ
ム等である。有機質ファイバーの具体例は、ビニロン
（ポリビニールアルコールを含む）、レーヨン、ポリエ
ステル、ナイロン、ポリプロピレン、ポリエチレンなど
の高分子有機質ファイバーであり、その好ましい添加量
は耐火骨材100ｗｔ％対し0.1〜2ｗｔ％である。
有機発泡剤、塩基性乳酸アルミニウム、金属アルミニウ
ム等である。有機質ファイバーの具体例は、ビニロン
（ポリビニールアルコールを含む）、レーヨン、ポリエ
ステル、ナイロン、ポリプロピレン、ポリエチレンなど
の高分子有機質ファイバーであり、その好ましい添加量
は耐火骨材100ｗｔ％対し0.1〜2ｗｔ％である。
【００２９】増粘剤は、粘土、ベントナイト、ＣＭＣ等
であり、その好ましい添加量は耐火骨材100ｗｔ％対し2
ｗｔ％以下である。
であり、その好ましい添加量は耐火骨材100ｗｔ％対し2
ｗｔ％以下である。
【００３０】耐火粗大粒子は耐火物組織に発生した亀裂
の進展を防止する役割をもつ。耐火骨材の粒径は最大5
〜8ｍｍであるが、耐火粗大粒子はこの耐火骨材よりさ
らに粒径が大きい。粒径の大きさでは耐火物組織内で突
出しており、耐火骨材とは明確に区別される。
の進展を防止する役割をもつ。耐火骨材の粒径は最大5
〜8ｍｍであるが、耐火粗大粒子はこの耐火骨材よりさ
らに粒径が大きい。粒径の大きさでは耐火物組織内で突
出しており、耐火骨材とは明確に区別される。
【００３１】耐火粗大粒子の粒径は耐火骨材の粒径との
兼ね合いもあるが、10〜50ｍｍが好ましい。その材質
は、アルミナ、スピネル、炭化珪素あるいはこれらを主
材とした耐火物廃材を使用することができる。その割合
は、40ｗｔ％以下、好ましくは5〜30ｗｔ％である。
兼ね合いもあるが、10〜50ｍｍが好ましい。その材質
は、アルミナ、スピネル、炭化珪素あるいはこれらを主
材とした耐火物廃材を使用することができる。その割合
は、40ｗｔ％以下、好ましくは5〜30ｗｔ％である。
【００３２】本発明の樋用キャスタブル耐火物の施工は
従来材質と同様、施工水を外掛け４〜８ｗｔ％程度添加
・混合し、樋外殻と中子との間に流し込み施工される。
施工時には、充填性を高めるためにバイブレータによっ
て加振するのが好ましい。
従来材質と同様、施工水を外掛け４〜８ｗｔ％程度添加
・混合し、樋外殻と中子との間に流し込み施工される。
施工時には、充填性を高めるためにバイブレータによっ
て加振するのが好ましい。
【００３３】本発明の樋材は耐スラグ性に加え、耐スポ
ーリング性に優れていることから、特にスラグライン部
としての内張りに好適である。なお、スラグライン部用
としての内張りは、樋側壁の高さ方向（底部の内張り厚
さを含む）に対し、側壁上端から3／5〜2／5までの範囲
が好ましい。また、本発明の樋材は新規な内張り、樋使
用後の継ぎ足し施工のいずれにも使用できることはいう
までもない。
ーリング性に優れていることから、特にスラグライン部
としての内張りに好適である。なお、スラグライン部用
としての内張りは、樋側壁の高さ方向（底部の内張り厚
さを含む）に対し、側壁上端から3／5〜2／5までの範囲
が好ましい。また、本発明の樋材は新規な内張り、樋使
用後の継ぎ足し施工のいずれにも使用できることはいう
までもない。
【００３４】
【実施例】表１は、本発明実施例と比較例で使用した耐
火骨材の化学成分である。表2および表3は、本発明実施
例と比較例について、その配合組成と試験結果を示す。
試験方法は以下のとおりである。
火骨材の化学成分である。表2および表3は、本発明実施
例と比較例について、その配合組成と試験結果を示す。
試験方法は以下のとおりである。
【００３５】耐食性：各配合組成に施工水を外掛け5〜6
ｗｔ％添加し、混練後、振動を付与した型枠に流し込
み、成形した。次いで養生・乾燥し、試験サンプルを得
た。各サンプルを回転侵食炉にて耐食性を測定した。高
炉スラグ（ＣａＯ:43.4ｗｔ％、ＳｉＯ２:33.5ｗｔ％）
を侵食剤とし、１550℃×6時間の侵食試験を行い、平均
溶損寸法を測定した。
ｗｔ％添加し、混練後、振動を付与した型枠に流し込
み、成形した。次いで養生・乾燥し、試験サンプルを得
た。各サンプルを回転侵食炉にて耐食性を測定した。高
炉スラグ（ＣａＯ:43.4ｗｔ％、ＳｉＯ２:33.5ｗｔ％）
を侵食剤とし、１550℃×6時間の侵食試験を行い、平均
溶損寸法を測定した。
【００３６】耐スポーリング性：窒素ガスによる非酸化
性雰囲気下で1500℃に加熱後、水冷し、これを繰り返
し、剥落に至るまでの回数を求めた。剥落までの回数が
多いほど耐スポーリング性に優れる。
性雰囲気下で1500℃に加熱後、水冷し、これを繰り返
し、剥落に至るまでの回数を求めた。剥落までの回数が
多いほど耐スポーリング性に優れる。
【００３７】実機試験；高炉大樋のスラグライン部に厚
さ300ｍｍをもって流し込み施工し、約40,000ｔ通銑
後、最大損耗部位の損耗寸法を測定して損耗速度を求め
た。1000×損耗寸法/通銑量＝損耗速度（ｍｍ/1000
ｔ）。なお、試験結果の欄が空欄のものは、試験しなか
ったことを示す。
さ300ｍｍをもって流し込み施工し、約40,000ｔ通銑
後、最大損耗部位の損耗寸法を測定して損耗速度を求め
た。1000×損耗寸法/通銑量＝損耗速度（ｍｍ/1000
ｔ）。なお、試験結果の欄が空欄のものは、試験しなか
ったことを示す。
【００３８】
【表1】
【００３９】
【表２】
【００４０】
【表３】
【００４１】表２はいずれも本発明実施例であり、その
試験結果が示すように樋材に求められる耐食性および耐
スポーリング性を兼ね備えている。その結果、実機試験
においてその耐用性は従来材質に比べて格段に向上して
いる。
試験結果が示すように樋材に求められる耐食性および耐
スポーリング性を兼ね備えている。その結果、実機試験
においてその耐用性は従来材質に比べて格段に向上して
いる。
【００４２】また、実施例の中でも酸化防止剤として炭
化ホウ素を添加した材質は、炭化珪素超微粉の酸化防止
に効果的に作用し、耐食性が一段と優れている。
化ホウ素を添加した材質は、炭化珪素超微粉の酸化防止
に効果的に作用し、耐食性が一段と優れている。
【００４３】これに対し、表3において比較例1は炭化珪
素超微粉を使用していないため、耐食性および耐スポー
リング性に劣る。炭化珪素超微粉の割合が多過ぎる比較
例2、炭化珪素超微粉と揮発シリカとの合量が多過ぎる
比較例3は、いずれも施工時の流動性が悪くなって緻密
な施工体が得られず、耐食性に劣る。
素超微粉を使用していないため、耐食性および耐スポー
リング性に劣る。炭化珪素超微粉の割合が多過ぎる比較
例2、炭化珪素超微粉と揮発シリカとの合量が多過ぎる
比較例3は、いずれも施工時の流動性が悪くなって緻密
な施工体が得られず、耐食性に劣る。
【００４４】揮発シリカの割合が多過ぎる比較例4は過
結焼結を招き，耐スポーリング性に劣る。比較例5は炭
化珪素の合量の割合が少なく、炭化珪素がもつ低膨張、
耐スラグ性の効果が十分発揮されず耐食性および耐スポ
ーリング性に劣る。
結焼結を招き，耐スポーリング性に劣る。比較例5は炭
化珪素の合量の割合が少なく、炭化珪素がもつ低膨張、
耐スラグ性の効果が十分発揮されず耐食性および耐スポ
ーリング性に劣る。
【００４５】
【発明の効果】本発明の樋材は、以上の実施例の試験結
果が示すように耐スポーリング性および耐食性によって
その優れた耐用性を示し、高炉樋の出銑作業の効率化、
耐火物原単位の低減等に大きく寄与し、その産業的価値
はきわめて高いものである。
果が示すように耐スポーリング性および耐食性によって
その優れた耐用性を示し、高炉樋の出銑作業の効率化、
耐火物原単位の低減等に大きく寄与し、その産業的価値
はきわめて高いものである。
【図１】高炉樋の長さ方向に対する直角断面であり、内
張りの損耗状況を模式的に示したものである。
張りの損耗状況を模式的に示したものである。
1 スラグ 2 溶銑 3 スラグライン部 4 メタルライン部 5 鉄皮 6 パーマれんが
【手続補正書】
【提出日】平成１１年２月２日（１９９９．２．２）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正内容】
【0004】高炉樋の内張り材は、出銑作業の効率化、耐火
物原単位の低減等の指向から、高寿命の材質が強く求め
られている。本発明は、従来材質における耐スポーリン
グ性を改善することで、特にスラグライン部での剥離損
傷を防止した樋材を提供することを目的とする。
物原単位の低減等の指向から、高寿命の材質が強く求め
られている。本発明は、従来材質における耐スポーリン
グ性を改善することで、特にスラグライン部での剥離損
傷を防止した樋材を提供することを目的とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正内容】
【0008】本発明の特徴とするところは、炭素1〜15ｗｔ
％、炭化珪素30〜90ｗｔ％、アルミナ5〜69ｗｔ％、揮
発シリカ0〜5ｗｔ％を含む耐火骨材100ｗｔ％と、結合
剤、分散剤を含み、かつ耐火骨材100ｗｔ％に占める割
合で前記炭化珪素のうち1〜10ｗｔ％を粒径15μｍ以下
の炭化珪素超微粉とし、さらにこの炭化珪素超微粉と前
記揮発シリカとの合量を12ｗｔ％以下とした高炉樋用キ
ャスタブル耐火物である。
％、炭化珪素30〜90ｗｔ％、アルミナ5〜69ｗｔ％、揮
発シリカ0〜5ｗｔ％を含む耐火骨材100ｗｔ％と、結合
剤、分散剤を含み、かつ耐火骨材100ｗｔ％に占める割
合で前記炭化珪素のうち1〜10ｗｔ％を粒径15μｍ以下
の炭化珪素超微粉とし、さらにこの炭化珪素超微粉と前
記揮発シリカとの合量を12ｗｔ％以下とした高炉樋用キ
ャスタブル耐火物である。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正内容】
【0009】本発明での炭化珪素超微粒子は以上のように耐
スポーリング性の効果を持つ反面、超微粒子であること
で酸化し易い。炭化珪素の酸化でＳｉＯ２が生成すると
耐火物組織の過焼結を招き、本発明おける耐スポーリン
グ性向上の効果が不十分となる。そこで本発明は、炭化
珪素超微粒子と共に酸化防止剤を使用すると、炭化珪素
超微粒子がもつ耐スポーリング性の効果がより顕著とな
る。
スポーリング性の効果を持つ反面、超微粒子であること
で酸化し易い。炭化珪素の酸化でＳｉＯ２が生成すると
耐火物組織の過焼結を招き、本発明おける耐スポーリン
グ性向上の効果が不十分となる。そこで本発明は、炭化
珪素超微粒子と共に酸化防止剤を使用すると、炭化珪素
超微粒子がもつ耐スポーリング性の効果がより顕著とな
る。
【発明の実施の形態】
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正内容】
【0019】揮発シリカは平均1μｍ以下の非晶質のシリカ
質超微粉であり、シリカフラワー、マイクロシリカ等の
商品名で市販されており、樋材施工時の流動性付与の効
果をもつが、本発明では炭化珪素超微粉による流動性付
与によって必ずしも使用する必要がない。揮発シリカは
耐スポーリング性低下の原因となるので、使用する場合
でも、耐火骨材100ｗｔ％に占める割合で5ｗｔ％以下と
する。
質超微粉であり、シリカフラワー、マイクロシリカ等の
商品名で市販されており、樋材施工時の流動性付与の効
果をもつが、本発明では炭化珪素超微粉による流動性付
与によって必ずしも使用する必要がない。揮発シリカは
耐スポーリング性低下の原因となるので、使用する場合
でも、耐火骨材100ｗｔ％に占める割合で5ｗｔ％以下と
する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２６
【補正方法】変更
【補正内容】
【0026】酸化防止剤は、シリコン、フェロシリコン、炭
化ホウ素（Ｂ4Ｃ）、ホウ化ジルコニウム、ホウ化カル
シウム等である。中でも炭化ホウ素が好ましい。これは
炭化ホウ素が酸化した後、炭化珪素超微粉の表面に被膜
を形成し、長期にわたってこの炭化珪素超微粉の酸化を
防止するためである。なお、例えばシリコンは炭化ホウ
素に比べ酸化温度が高く、炭化珪素超微粉の表面に対す
る被膜が形成され難いため、酸化防止効果が炭化ホウ素
より劣る。
化ホウ素（Ｂ4Ｃ）、ホウ化ジルコニウム、ホウ化カル
シウム等である。中でも炭化ホウ素が好ましい。これは
炭化ホウ素が酸化した後、炭化珪素超微粉の表面に被膜
を形成し、長期にわたってこの炭化珪素超微粉の酸化を
防止するためである。なお、例えばシリコンは炭化ホウ
素に比べ酸化温度が高く、炭化珪素超微粉の表面に対す
る被膜が形成され難いため、酸化防止効果が炭化ホウ素
より劣る。
Claims (5)
- 【請求項１】 炭素1〜15ｗｔ％、炭化珪素30〜90ｗｔ
％、アルミナ5〜69ｗｔ％、揮発シリカ0〜5ｗｔ％を含
む耐火骨材100ｗｔ％と、結合剤、分散剤を含み、かつ
耐火骨材100ｗｔ％に占める割合で前記炭化珪素のうち1
〜10ｗｔ％を粒径15μｍ以下の炭化珪素超微粉とし、さ
らにこの炭化珪素超微粉と前記揮発シリカとの合量を12
ｗｔ％以下とした高炉樋用キャスタブル耐火物。 - 【請求項２】 アルミナの一部又は全部をＭｇＯ・Ａｌ
２Ｏ３系スピネルとした請求項１記載の高炉樋用キャス
タブル耐火物。 - 【請求項３】 耐火骨材100ｗｔ％に対し、さらに酸化
防止剤を外掛け0.1〜3ｗｔ％添加した請求項１又は２記
載の高炉樋用キャスタブル耐火物。 - 【請求項４】 酸化防止剤が炭化ホウ素である請求項３
記載の高炉樋用キャスタブル耐火物。 - 【請求項５】 高炉樋用キャスタブル耐火物が、高炉樋
スラグライン部用である請求項１、２３又は４記載の高
炉樋用キャスタブル耐火物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10374698A JP2000203953A (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | 高炉樋用キャスタブル耐火物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10374698A JP2000203953A (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | 高炉樋用キャスタブル耐火物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000203953A true JP2000203953A (ja) | 2000-07-25 |
Family
ID=18504286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10374698A Pending JP2000203953A (ja) | 1998-12-28 | 1998-12-28 | 高炉樋用キャスタブル耐火物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000203953A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014126095A1 (ja) * | 2013-02-13 | 2014-08-21 | 黒崎播磨株式会社 | 高炉樋用キャスタブル耐火物 |
| JP2017019673A (ja) * | 2015-07-08 | 2017-01-26 | 新日鐵住金株式会社 | アルミナ−炭化珪素−カーボン系不定形耐火物 |
| JP2017042794A (ja) * | 2015-08-27 | 2017-03-02 | 品川リフラクトリーズ株式会社 | 連続鋳造用タンディッシュ |
| JP2018015763A (ja) * | 2016-07-25 | 2018-02-01 | 品川リフラクトリーズ株式会社 | 連続鋳造用タンディッシュ用内張り耐火物 |
| JP2018020928A (ja) * | 2016-08-03 | 2018-02-08 | 品川リフラクトリーズ株式会社 | 高炉主樋スラグライン用流し込み耐火物 |
| JP2020132468A (ja) * | 2019-02-19 | 2020-08-31 | 黒崎播磨株式会社 | 高炉樋用不定形耐火物 |
| JP2021050122A (ja) * | 2019-09-26 | 2021-04-01 | 黒崎播磨株式会社 | 高炉樋メタル部用のキャスタブル耐火物 |
| CN113620719A (zh) * | 2020-05-06 | 2021-11-09 | 上海梅山钢铁股份有限公司 | 一种高炉主铁沟永久层用浇注料 |
-
1998
- 1998-12-28 JP JP10374698A patent/JP2000203953A/ja active Pending
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2014126095A1 (ja) * | 2013-02-13 | 2014-08-21 | 黒崎播磨株式会社 | 高炉樋用キャスタブル耐火物 |
| JP2014152092A (ja) * | 2013-02-13 | 2014-08-25 | Kurosaki Harima Corp | 高炉樋用キャスタブル耐火物 |
| JP2017019673A (ja) * | 2015-07-08 | 2017-01-26 | 新日鐵住金株式会社 | アルミナ−炭化珪素−カーボン系不定形耐火物 |
| JP2017042794A (ja) * | 2015-08-27 | 2017-03-02 | 品川リフラクトリーズ株式会社 | 連続鋳造用タンディッシュ |
| JP2018015763A (ja) * | 2016-07-25 | 2018-02-01 | 品川リフラクトリーズ株式会社 | 連続鋳造用タンディッシュ用内張り耐火物 |
| JP2018020928A (ja) * | 2016-08-03 | 2018-02-08 | 品川リフラクトリーズ株式会社 | 高炉主樋スラグライン用流し込み耐火物 |
| JP2020132468A (ja) * | 2019-02-19 | 2020-08-31 | 黒崎播磨株式会社 | 高炉樋用不定形耐火物 |
| JP2021050122A (ja) * | 2019-09-26 | 2021-04-01 | 黒崎播磨株式会社 | 高炉樋メタル部用のキャスタブル耐火物 |
| CN113620719A (zh) * | 2020-05-06 | 2021-11-09 | 上海梅山钢铁股份有限公司 | 一种高炉主铁沟永久层用浇注料 |
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Legal Events
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