JP2000263014A - Method for using aluminum dross residual ash and alumina magnesia castable refractory material - Google Patents
Method for using aluminum dross residual ash and alumina magnesia castable refractory materialInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、アルミドロス残灰
の利用方法及びアルミナマグネシア質キャスタブル耐火
物に関し、詳細には真空脱ガス炉，取鍋，タンディッシ
ュ等の製鋼炉の内張りや各種カバー等の耐熱保護部材、
または溶鋼処理ランス等として使用可能なアルミナマグ
ネシア質キャスタブル耐火物として、産業廃棄物である
アルミドロス残灰を有効利用する方法に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for utilizing aluminum dross residual ash and an alumina-magnesia castable refractory, and more particularly, to a lining and various covers of a steelmaking furnace such as a vacuum degassing furnace, a ladle and a tundish. Heat-resistant protective member,
Also, the present invention relates to a method for effectively utilizing aluminum dross residual ash, which is industrial waste, as an alumina-magnesia castable refractory that can be used as a molten steel treatment lance or the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】アルミドロスとは、Ａｌ精錬時において
アルミニウム地金やスクラップなどを溶解する際に生成
する鋼滓であり、国内での年間発生量は、例えば平成１
０年度で約３５万トンと推定されている。上記アルミド
ロスは産業廃棄物として取り扱われているが、昨今では
産業廃棄物の保存場所や廃棄場所が不足する傾向にあ
り、このような産業廃棄物を有効に利用する技術の開発
が要望されている。2. Description of the Related Art Aluminum dross is a steel slag generated when aluminum ingots and scraps are melted during refining of aluminum.
It is estimated to be about 350,000 tons in FY2001. The above aluminum dross is treated as industrial waste.In recent years, however, there is a shortage of storage and disposal places for industrial waste, and there has been a demand for the development of technology that effectively utilizes such industrial waste. I have.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記事情に着
目してなされたものであって、アルミドロスを産業廃棄
物として処分するのではなく、積極的に産業に有効利用
する方法の提供を目的とするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a method for effectively utilizing aluminum dross in industry rather than disposing it as industrial waste. It is the purpose.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決した本発
明とは、アルミニウム精錬時に生成するアルミドロスか
ら金属アルミニウムを回収したアルミドロス残灰の利用
方法であって、上記アルミドロス残灰を焼成した後、ア
ルミナマグネシア質キャスタブル耐火物の原料として用
いることを要旨とするものである。上記アルミナマグネ
シア質キャスタブル耐火物とは、アルミナ質耐火材料及
びマグネシア質耐火材料，シリカを含有する不定形耐火
物であって、アルミドロス残灰を焼成して得た焼成アル
ミドロス残灰を用いてなるものであり、シリカ含有量は
１重量％以下とすることが推奨される。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention, which has solved the above problems, is a method of using aluminum dross residual ash obtained by recovering metallic aluminum from aluminum dross generated during aluminum refining, wherein the aluminum dross residual ash is calcined. After that, it is intended to be used as a raw material for an alumina-magnesia castable refractory. The alumina-magnesia castable refractory is an alumina-based refractory material, a magnesia-based refractory material, and an amorphous refractory containing silica. The fired aluminum dross ash obtained by firing the aluminum dross ash is used. It is recommended that the silica content be 1% by weight or less.
【０００５】[0005]
【発明の実施の形態】製鋼分野においては、真空脱ガス
法や取鍋精錬等の炉外精錬技術の向上から、高級鋼種が
精錬されるようになってきており、それに伴って処理条
件が過酷化してきている。そのため、これらの使用条件
に対応すべく高い耐食性が要求されるキャスタブル耐火
物としては、アルミナ・マグネシア質やアルミナ・スピ
ネル質等の高品位材料を使用することが一般的になって
きている。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In the steelmaking field, high-grade steel grades have been refined due to improvements in out-of-pile refining techniques such as vacuum degassing and ladle refining, and the processing conditions have been severe. It is becoming. Therefore, as castable refractories that require high corrosion resistance to meet these use conditions, it is becoming common to use high-grade materials such as alumina-magnesia and alumina-spinel.
【０００６】本発明者らは、アルミニウム精錬時に生成
するアルミドロスから金属アルミニウムを回収したアル
ミドロス残灰を、上記アルミナマグネシア質キャスタブ
ル耐火物へ適用することを検討した。上記アルミドロス
残灰は、Ａｌ精錬時の条件によって、ＭｇＯ，Ｓｉ
Ｏ2，Ｆｅ2Ｏ3の含有量が多少異なるものの、その化学
成分はおおよそ下記の表１に示す通りである。The present inventors have studied the application of aluminum dross residual ash obtained by recovering metallic aluminum from aluminum dross generated during aluminum refining to the above alumina-magnesia castable refractories. The aluminum dross residual ash is MgO, Si depending on the conditions at the time of Al refining.
Although the contents of O 2 and Fe 2 O 3 are somewhat different, the chemical components are roughly as shown in Table 1 below.
【０００７】[0007]
【表１】 [Table 1]
【０００８】このようにアルミドロス残灰には相当量の
金属ＡｌとＡｌＮが含まれており、これらの物質は水と
反応して水素ガスやアンモニアガスを発生させる。従っ
て、使用にあたって水を添加して混練することが前提と
なっているキャスタブル耐火物材料としては、アルミド
ロス残灰をそのまま使用することはできない。アルミド
ロス残灰を焼成することにより金属ＡｌとＡｌＮを安定
なアルミナに改質して水との反応による問題は解消で
き、アルミナに代替する耐火物原料としてアルミドロス
を利用可能となる。As described above, aluminum dross residual ash contains a considerable amount of metal Al and AlN, and these substances react with water to generate hydrogen gas and ammonia gas. Therefore, aluminum dross residual ash cannot be used as it is as a castable refractory material on the assumption that water is added and kneaded in use. By sintering the aluminum ash, the metal Al and AlN can be converted into stable alumina to solve the problem caused by the reaction with water, and aluminum dross can be used as a refractory raw material instead of alumina.
【０００９】アルミナマグネシア質キャスタブル耐火物
中における焼成アルミドロス残灰の配合量は、少な過ぎ
ると経済的効果が小さいので５％（重量％の意味、以下
同じ）以上とすることが望ましく、また強度及び施工性
を確保するためにはアルミナセメントやアルミナ超微粉
などの結合材（バインダー）を所定量配合することが必
要であるので、焼成アルミドロス残灰の配合量は９０％
以下とすることが好ましく、経済性及び強度の観点から
好ましい範囲は、１０％以上８０％以下である。If the amount of burnt aluminum dross residual ash in the alumina-magnesia castable refractory is too small, the economic effect is small, so it is desirable that the amount is 5% or more (meaning by weight, hereinafter the same). In order to ensure workability, it is necessary to mix a predetermined amount of a binder such as alumina cement or alumina ultra-fine powder.
The range is preferably not more than 10%, and a preferable range is 10% or more and 80% or less from the viewpoint of economy and strength.
【００１０】アルミナマグネシア質キャスタブル耐火物
中におけるアルミナ質耐火材料としては、焼結アルミ
ナ，電融アルミナ，ブラウンアルミナ，ボーキサイト，
バンド頁岩などの一般的に使用されるものを用いればよ
く、化学成分でＡｌ2Ｏ3が８０％以上のものが好まし
い。尚、機械的強度を向上させる上で有効な超微粉アル
ミナとして、平均中心粒径が０．１〜１０μｍの仮焼ア
ルミナを配合することが望ましい。アルミナ質耐火材料
の含有量は少な過ぎると施工に必要な流動特性が得られ
ないので５％以上とすることが望ましく、１０％以上が
より好ましい。一方、多過ぎると相対的に焼成アルミド
ロスの配合割合が少なくなり経済的効果が得られないの
で、８５％以下とすることが望ましく、７５％以下であ
ればより望ましい。The alumina-based refractory material in the alumina-magnesia castable refractory includes sintered alumina, fused alumina, brown alumina, bauxite,
Generally used materials such as band shale may be used, and those having a chemical composition of 80% or more of Al 2 O 3 are preferable. In addition, it is desirable to mix calcined alumina having an average center particle diameter of 0.1 to 10 μm as an ultrafine alumina powder which is effective in improving mechanical strength. If the content of the alumina-based refractory material is too small, the flow characteristics required for construction cannot be obtained, so that the content is preferably 5% or more, more preferably 10% or more. On the other hand, if the content is too large, the proportion of the calcined aluminum dross becomes relatively small, so that no economic effect can be obtained. Therefore, the content is preferably 85% or less, and more preferably 75% or less.
【００１１】アルミナマグネシア質キャスタブル耐火物
中に含有させる結合材としてはアルミナセメントを使用
すればよく、少な過ぎると施工後に十分な強度が得られ
ないので２％以上とすることが望ましく、３％以上であ
ればより望ましい。一方多過ぎると過焼結となるので３
０％以下とすることが好ましく、２０％以下とすればよ
り望ましい。Alumina cement may be used as a binder to be contained in the alumina-magnesia castable refractory. If the amount is too small, sufficient strength cannot be obtained after the construction, so that it is preferably 2% or more, preferably 3% or more. Is more desirable. On the other hand, if it is too much, oversintering will occur.
It is preferably at most 0%, more preferably at most 20%.
【００１２】本発明で使用する焼成アルミドロス残灰の
ＭｇＯ成分は、ＭｇＯ含有率が３０％を超えると、ペリ
クレーズの含有量が多くなり、アルミナ質耐火材料との
反応により必要以上にスピネルが生成して異常膨張が発
生し易くなるので３０％以下とすることが好ましい。When the MgO content of the calcined aluminum dross residual ash used in the present invention exceeds 30%, the periclase content increases, and spinel is generated more than necessary by reaction with the alumina refractory material. Therefore, it is preferable to set the content to 30% or less because abnormal expansion easily occurs.
【００１３】またアルミナマグネシア質キャスタブル耐
火物中において、マグネシア質耐火材料としてはＭｇＯ
含有量が９０％以上の電融マグネシア，焼結マグネシ
ア，天然マグネシアなどを１〜１０％配合すればよい。
尚、マグネシア質耐火材料は、シリカ系原料と配合する
ことにより耐スラグ浸透特性及び耐食性が大きく向上す
る。これは加熱後の残存膨張特性及びクリープ特性によ
り組織が緻密化して組織強度の増大とスラグ成分の浸透
速度低下が起こるからであると推定される。但し、耐火
物原料として使用するには低融点化合物の生成を抑える
ことが重要であり、ＳｉＯ2が多過ぎるとコージェライ
ト等の低融点化合物が生成され易くなるのでＳｉＯ2含
有量は１％以下にすることが望ましい。[0013] In the alumina-magnesia castable refractory, MgO is used as a magnesia refractory material.
It is sufficient to mix 1 to 10% of electrofused magnesia, sintered magnesia, natural magnesia and the like having a content of 90% or more.
The magnesia refractory material greatly improves slag penetration resistance and corrosion resistance by being blended with a silica-based material. This is presumed to be due to densification of the structure due to residual expansion characteristics and creep characteristics after heating, thereby increasing the structure strength and decreasing the penetration rate of the slag component. However, for use as a refractory material, it is important to suppress the formation of low-melting compounds, since the low melting compound of cordierite or the like when the SiO 2 is too large is easily generated SiO 2 content is less than 1% Is desirable.
【００１４】更に、アルミナマグネシア質キャスタブル
耐火物には、従来から使用されている添加剤（分散剤，
硬化剤，遅延剤，乾燥促進剤，金属ファイバーなど）を
必要に応じて添加してもよい。Further, the alumina-magnesia castable refractory is used in combination with additives (dispersing agents,
Curing agents, retarders, drying accelerators, metal fibers, etc.) may be added as necessary.
【００１５】ところで、後述する様に、本発明に係るア
ルミナマグネシア質キャスタブル耐火物は気孔率が高い
ために、溶鋼取鍋の側壁，敷，除滓口等に用いられてい
る従来のアルミナマグネシア質キャスタブルと比較する
と若干耐食性に劣る。そこで取鍋の耐火材料として用い
る場合には、耐食性に関して支障が少ない除滓口用キャ
スタブルとして用いることが推奨される。尚、高気孔性
を利用した用途としては、断熱煉瓦や断熱用キャスタブ
ルがある。Incidentally, as will be described later, the alumina-magnesia castable refractory according to the present invention has a high porosity. Slightly inferior in corrosion resistance to castable. Therefore, when it is used as a refractory material for a ladle, it is recommended to use it as a castable for a slag opening having little problem with corrosion resistance. In addition, as applications using high porosity, there are an insulating brick and a castable for heat insulation.
【００１６】以上では、アルミドロス残灰を焼成するこ
とによりアルミドロスクリンカーを得る方法について述
べたが、製造コストよりも品質を優先したい場合には、
より緻密な耐火材料を得る観点からアルミドロス残灰を
電融してもよい。In the above, the method of obtaining aluminum dross clinker by baking aluminum dross residual ash has been described.
From the viewpoint of obtaining a denser refractory material, aluminum dross residual ash may be electrofused.
【００１７】尚、焼成または電融によって得られるアル
ミドロスクリンカーは、粉砕により３０ｍｍの粗粒から
微粉まで、任意の粒度とすることが可能である。The aluminum dross clinker obtained by sintering or electrofusion can be arbitrarily crushed to have an arbitrary particle size from a coarse particle of 30 mm to a fine powder.
【００１８】施工に関しては、従来の方法を採用すれば
よく、流し込み，振動鋳込み，圧送，圧入，吹付け及び
こて塗り等があり、例えば流し込みの場合、本発明に係
る不定形耐火材料に施工水分を添加し、混練後、型枠に
流し込み、養生、乾燥すればよい。For the application, a conventional method may be adopted, and there are casting, vibration casting, pressure feeding, press-fitting, spraying, and troweling. For example, in the case of casting, application is performed to the irregular shaped refractory material according to the present invention. After adding water and kneading, the mixture may be poured into a mold, cured, and dried.
【００１９】以下、本発明を実施例によって更に詳細に
説明するが、下記実施例は本発明を限定する性質のもの
ではなく、前・後記の主旨に基づいて設計変更すること
はいずれも本発明の技術的範囲内に含まれるものであ
る。Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to examples. However, the following examples do not limit the present invention, and any design changes based on the above and following gist will be described. Are included within the technical scope of
【００２０】[0020]
【実施例】表２に示す組成比（重量部）で配合したアル
ミナマグネシア質キャスタブル耐火物材料に、夫々に応
じた適量の施工水を添加し、混練後、振動を付与して型
枠に流し込み、養生、乾燥後、下記の回転侵食テストに
よりスラグに対する耐食性（侵食量及び浸透量）を調べ
た。結果は、表２に併記する。EXAMPLE An appropriate amount of construction water was added to each of the alumina-magnesia castable refractory materials blended in the composition ratio (parts by weight) shown in Table 2, and after kneading, vibration was applied and the mixture was poured into a mold. After aging, curing and drying, the corrosion resistance to slag (the amount of erosion and the amount of permeation) was examined by the following rotary erosion test. The results are shown in Table 2.
【００２１】［回転侵食テスト］回転ドラム侵食試験に
おいて、ＣａＯ／ＳｉＯ2モル比が８であり、Ａｌ2Ｏ3
含有量が５％、Ｆｅ2Ｏ3含有量が１０％のスラグを用い
て耐火材料を溶損させた。試験用耐火材料を内張りした
ドラム内をプロパンバーナーで加熱し、前記スラグを投
入して、１７００℃に１時間保持した後スラグを排出し
て、新しいスラグを投入するサイクルを６回繰り返した
後、試料片の溶損寸法（侵食量）を測定した。また上記
回転ドラム侵食試験を行った試料片のスラグ浸透層の厚
み（浸透量）を測定した。[Rotation Erosion Test] In the rotation drum erosion test, the CaO / SiO 2 molar ratio was 8, and the Al 2 O 3
The refractory material was eroded using slag having a content of 5% and a Fe 2 O 3 content of 10%. After heating the inside of the drum lined with the test refractory material with a propane burner, charging the slag, maintaining the temperature at 1700 ° C. for 1 hour, discharging the slag, and repeating a cycle of charging a new slag six times, The erosion dimension (erosion amount) of the sample piece was measured. Further, the thickness (permeation amount) of the slag permeation layer of the sample piece subjected to the above-mentioned rotary drum erosion test was measured.
【００２２】[0022]
【表２】 [Table 2]
【００２３】本発明例（Ｎｏ．２及びＮｏ．３）は、従
来例（Ｎｏ．１）に比較すると、侵食量に関する耐食性
は若干劣るものの、用途を選択すれば十分に実用できる
ものである。The examples of the present invention (No. 2 and No. 3) are slightly inferior to the conventional example (No. 1) in corrosion resistance with respect to the amount of erosion, but can be put to practical use by selecting the application.
【００２４】[0024]
【発明の効果】本発明は以上の様に構成されているの
で、アルミドロスを産業廃棄物として処分するのではな
く、アルミナマグネシア質キャスタブル耐火物として有
効利用することが可能となった。According to the present invention, the aluminum dross can be effectively used as an alumina-magnesia castable refractory, instead of being disposed of as industrial waste.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷川 完士 兵庫県加古川市金沢町１番地 株式会社神 戸製鋼所加古川製鉄所内 (72)発明者 西村 友伸 兵庫県神戸市灘区岩屋中町４−２−15 島 分第３ビル株式会社神戸製鋼所内 (72)発明者 大矢 真一 兵庫県神戸市灘区岩屋中町４−２−15 島 分第３ビル株式会社神戸製鋼所内 (72)発明者 柴田 告芳 岡山県備前市穂浪2535番地の７ 第一耐火 煉瓦株式会社内 (72)発明者 山本 憲治 岡山県備前市穂浪2535番地の７ 第一耐火 煉瓦株式会社内 Ｆターム(参考） 4D004 AA44 BA02 CA30 CC11 CC13 4G030 AA07 AA27 AA36 AA37 AA51 BA25 BA27 CA09 HA24 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Kanji Tanigawa, 1 Kanazawacho, Kakogawa City, Hyogo Prefecture Inside the Kakogawa Steel Works, Kobe Steel Co., Ltd. −15 Shimabu Dai 3 Building, Kobe Steel, Ltd. (72) Inventor Shinichi Oya 4-2-15 Iwaya Nakamachi, Nada-ku, Kobe City, Hyogo Prefecture Shimabu 3 Building, Kobe Steel, Ltd. (72) Inventor Shibata Nobuyoshi 2535 No. 1, Honami Brick Co., Bizen City, Okayama Prefecture (72) Inventor Kenji Yamamoto 2535 No. 1 Hono Brick Co., Bizen City, Okayama Prefecture F-term (reference) 4D004 AA44 BA02 CA30 CC11 CC13 4G030 AA07 AA27 AA36 AA37 AA51 BA25 BA27 CA09 HA24
Claims (3)
ロスから金属アルミニウムを回収したアルミドロス残灰
の利用方法であって、 上記アルミドロス残灰を焼成した後、アルミナマグネシ
ア質キャスタブル耐火物の原料として用いることを特徴
とするアルミドロス残灰の利用方法。1. A method of using aluminum dross residual ash obtained by recovering metallic aluminum from aluminum dross generated during aluminum refining, wherein the aluminum dross residual ash is fired and then used as a raw material for an alumina-magnesia castable refractory. Use of aluminum dross residual ash characterized by the following.
火材料，シリカを含有する不定形耐火物であって、 アルミドロス残灰を焼成して得た焼成アルミドロス残灰
を用いてなることを特徴とするアルミナマグネシア質キ
ャスタブル耐火物。2. An amorphous refractory containing an alumina-based refractory material, a magnesia-based refractory material, and silica, characterized by using a fired aluminum dross ash obtained by firing an amidroth ash. Alumina magnesia castable refractory.
項２に記載のアルミナマグネシア質キャスタブル耐火
物。3. The alumina-magnesia castable refractory according to claim 2, wherein the silica content is 1% by weight or less.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11072535A JP2000263014A (en) | 1999-03-17 | 1999-03-17 | Method for using aluminum dross residual ash and alumina magnesia castable refractory material |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2022101033A (en) * | 2020-12-24 | 2022-07-06 | Ｊｆｅ条鋼株式会社 | Unshaped refractory and method for protecting refractory utilizing unshaped refractory |
| CN115700233A (en) * | 2022-11-04 | 2023-02-07 | 江苏瑞复达高温新材料股份有限公司 | Early-strength fast-hardening high-performance refractory castable prepared from secondary aluminum ash and method |
-
1999
- 1999-03-17 JP JP11072535A patent/JP2000263014A/en not_active Withdrawn
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP7220699B2 (en) | 2020-12-24 | 2023-02-10 | Ｊｆｅ条鋼株式会社 | Monolithic refractory and method for protecting refractory using the same |
| CN115700233A (en) * | 2022-11-04 | 2023-02-07 | 江苏瑞复达高温新材料股份有限公司 | Early-strength fast-hardening high-performance refractory castable prepared from secondary aluminum ash and method |
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