JP2000264718A - マグネシア−クロム質耐火物及びそれを用いた精錬容器 - Google Patents
マグネシア−クロム質耐火物及びそれを用いた精錬容器Info
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Classifications
-
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 溶鋼に浸漬される精錬容器に使用するのに適
する、耐スポーリング性で、熱間強度が高く溶鋼摩耗に
強い、熱間でフレキシブルな挙動を示す高温焼成マグク
ロ耐火物を提供すること及びそのマグクロ耐火物をライ
ニングし、耐用性の向上を図った精錬容器を提供するこ
と。 【解決手段】 1750℃以上で焼成し、Cr2O3含量が16〜3
5重量％で、1400℃における熱間曲げ強度が、３〜８MPa
で、1500℃における熱間曲げ強度が、１〜５MPaである
マグクロれんが。
する、耐スポーリング性で、熱間強度が高く溶鋼摩耗に
強い、熱間でフレキシブルな挙動を示す高温焼成マグク
ロ耐火物を提供すること及びそのマグクロ耐火物をライ
ニングし、耐用性の向上を図った精錬容器を提供するこ
と。 【解決手段】 1750℃以上で焼成し、Cr2O3含量が16〜3
5重量％で、1400℃における熱間曲げ強度が、３〜８MPa
で、1500℃における熱間曲げ強度が、１〜５MPaである
マグクロれんが。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、溶鋼に浸漬される
精錬容器の内張り耐火物に使用するマグネシア−クロム
質耐火物と該耐火物を内張りした精錬容器に関する。
精錬容器の内張り耐火物に使用するマグネシア−クロム
質耐火物と該耐火物を内張りした精錬容器に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、鋼の高純度化の要望の高まりによ
って、ＲＨ，ＤＨ，ＣＡＳなど円筒状の精錬容器を溶鋼
中に浸漬し、溶鋼の脱ガス、脱炭、脱硫などを行う、い
わゆる二次精錬処理が重要となっている。これらの精錬
容器は高温下で容器内を環流する溶鋼により侵食される
ため、内張り耐火物の損傷が大きくなる。そのため、高
温での耐摩耗性に優れた高温焼成マグネシア−クロム質
耐火物（以下、「マグクロ耐火物」という）が内張り耐
火物としてひろく使用されている。従来、この内張りマ
グクロ耐火物の特性としては、熱間強度の大きいものが
適すると考えられてきた。
って、ＲＨ，ＤＨ，ＣＡＳなど円筒状の精錬容器を溶鋼
中に浸漬し、溶鋼の脱ガス、脱炭、脱硫などを行う、い
わゆる二次精錬処理が重要となっている。これらの精錬
容器は高温下で容器内を環流する溶鋼により侵食される
ため、内張り耐火物の損傷が大きくなる。そのため、高
温での耐摩耗性に優れた高温焼成マグネシア−クロム質
耐火物（以下、「マグクロ耐火物」という）が内張り耐
火物としてひろく使用されている。従来、この内張りマ
グクロ耐火物の特性としては、熱間強度の大きいものが
適すると考えられてきた。
【０００３】例えば、特開平４−317458号公報には、特
にＤＨ，ＶＯＤなどの溶鋼の二次精錬関係に欠かすこと
の出来ないマグクロ耐火物をその組織中に存在するフラ
ックスの成分調整を行い、1850℃の高温で焼成すること
によって、意図的に1500℃での熱間曲げ強度が大きい
（123 〜223 kg/cm2、すなわち12.1〜21.9MPa)マグクロ
耐火物を製造する方法が記載されている。また、特開平
10−7455号公報には、溶融金属の精錬炉および運搬容器
のライニング材として使用されるマグクロ耐火物を1850
℃で10時間焼成することにより、1400℃での熱間曲げ強
度が大きく(102〜111kg/cm2 、すなわち10.0〜10.9MP
a)、対スラグ耐食性にも優れた耐火物が記載されてい
る。
にＤＨ，ＶＯＤなどの溶鋼の二次精錬関係に欠かすこと
の出来ないマグクロ耐火物をその組織中に存在するフラ
ックスの成分調整を行い、1850℃の高温で焼成すること
によって、意図的に1500℃での熱間曲げ強度が大きい
（123 〜223 kg/cm2、すなわち12.1〜21.9MPa)マグクロ
耐火物を製造する方法が記載されている。また、特開平
10−7455号公報には、溶融金属の精錬炉および運搬容器
のライニング材として使用されるマグクロ耐火物を1850
℃で10時間焼成することにより、1400℃での熱間曲げ強
度が大きく(102〜111kg/cm2 、すなわち10.0〜10.9MP
a)、対スラグ耐食性にも優れた耐火物が記載されてい
る。
【０００４】さらに、特開平４−6150号公報には、電気
炉、ＲＨ脱ガス炉等に使用されるマグクロ耐火物を1800
℃以上の高温で焼成し、1400℃の熱間曲げ強度が83〜88
kg／cm2（すなわち、8.1 〜8.6 MPa)で、高温において
攪拌される溶鋼流とスラグ侵食に耐えうる耐火物につい
て記載されている。また、特公昭64−343 号公報には、
各種製鋼炉の内張り材として広く使用されているマグク
ロ耐火物を1800℃で焼成を行う製造方法が記載されてお
り、1500℃での熱間曲げ強度が70〜120kg/cm2 （すなわ
ち、6.9 〜11.8MPa)の耐火物が記載されている。
炉、ＲＨ脱ガス炉等に使用されるマグクロ耐火物を1800
℃以上の高温で焼成し、1400℃の熱間曲げ強度が83〜88
kg／cm2（すなわち、8.1 〜8.6 MPa)で、高温において
攪拌される溶鋼流とスラグ侵食に耐えうる耐火物につい
て記載されている。また、特公昭64−343 号公報には、
各種製鋼炉の内張り材として広く使用されているマグク
ロ耐火物を1800℃で焼成を行う製造方法が記載されてお
り、1500℃での熱間曲げ強度が70〜120kg/cm2 （すなわ
ち、6.9 〜11.8MPa)の耐火物が記載されている。
【０００５】このように、各種精錬炉の内張り材として
使用されるマグクロ耐火物は、通常は、高温で焼成さ
れ、熱間強度が高いものが指向されてきた。一方、配合
や製造条件によっては意図に反して、熱間強度が低い材
質が得られる場合もある。化学組成が同じマグクロ耐火
物の場合、熱間強度の小さいものは熱間強度の大きいも
のに比べて耐食性に劣っていた。
使用されるマグクロ耐火物は、通常は、高温で焼成さ
れ、熱間強度が高いものが指向されてきた。一方、配合
や製造条件によっては意図に反して、熱間強度が低い材
質が得られる場合もある。化学組成が同じマグクロ耐火
物の場合、熱間強度の小さいものは熱間強度の大きいも
のに比べて耐食性に劣っていた。
【０００６】例えば、前記した特開平4-317458号公報に
記載の比較例では、1850℃の高温で焼成を行っている
が、1500℃での熱間曲げ強度が25〜38kg/cm2（すなわ
ち、2.5〜3.7MPa) と小さく、熱間曲げ強度を高めた実
施例と比べると耐食性が低下していることがわかる。
記載の比較例では、1850℃の高温で焼成を行っている
が、1500℃での熱間曲げ強度が25〜38kg/cm2（すなわ
ち、2.5〜3.7MPa) と小さく、熱間曲げ強度を高めた実
施例と比べると耐食性が低下していることがわかる。
【０００７】また、特開平５−43306 号公報に開示され
ている取鍋、ＡＯＤ炉、転炉、電気炉、真空脱ガス炉等
の溶融金属精錬容器の内張りに使用するマグクロ耐火物
において、焼結マグネシアクリンカ−70重量％と酸化ク
ロム粉末30重量％に、酸化鉄粉末を外掛けで１重量％未
満配合したマグクロ耐火物は、熱間曲げ強度の向上効果
がほとんど無く、1480℃では45，49kg/cm2（即ち、4.4,
4.8MPa)と小さい。このような熱間強度の低いマグクロ
耐火物は、直接溶鋼と接触しないため損傷の軽微な部
位、例えばＲＨの中間槽、上部槽に使用される。
ている取鍋、ＡＯＤ炉、転炉、電気炉、真空脱ガス炉等
の溶融金属精錬容器の内張りに使用するマグクロ耐火物
において、焼結マグネシアクリンカ−70重量％と酸化ク
ロム粉末30重量％に、酸化鉄粉末を外掛けで１重量％未
満配合したマグクロ耐火物は、熱間曲げ強度の向上効果
がほとんど無く、1480℃では45，49kg/cm2（即ち、4.4,
4.8MPa)と小さい。このような熱間強度の低いマグクロ
耐火物は、直接溶鋼と接触しないため損傷の軽微な部
位、例えばＲＨの中間槽、上部槽に使用される。
【０００８】一方、特開平５−238809号公報には、機械
的応力によって破壊されるマグクロ耐火物、例えば、セ
メントロータリーキルンに使用されるマグクロ耐火物の
改善が要求されていること、その改善されたマグクロ耐
火物として、該耐火物中のFe2O3含量が3．5〜10重量
％，CaO含量が1〜3重量％及びCr2O3含量が6〜15重量％
であることを特徴とするマグクロ系耐火物について開示
されており、撓み性を付与することによって機械的応力
による破壊を抑制し、セメントロータリーキルンの耐用
性を向上させていることが開示されている。
的応力によって破壊されるマグクロ耐火物、例えば、セ
メントロータリーキルンに使用されるマグクロ耐火物の
改善が要求されていること、その改善されたマグクロ耐
火物として、該耐火物中のFe2O3含量が3．5〜10重量
％，CaO含量が1〜3重量％及びCr2O3含量が6〜15重量％
であることを特徴とするマグクロ系耐火物について開示
されており、撓み性を付与することによって機械的応力
による破壊を抑制し、セメントロータリーキルンの耐用
性を向上させていることが開示されている。
【０００９】しかしながら、これらセメントロータリー
キルンで使用されるマグクロ耐火物は、焼成温度が低
く、また、耐食牲と耐火牲を高める重要な成分である耐
火物中のCr2O3成分が6〜15重量％に限定され少ないため
溶鋼に浸漬される精錬容器においては，高温下で容器内
を環流する溶鋼により侵食され，内張り耐火物の損傷が
大きくなり，十分な耐用が得られなかった。
キルンで使用されるマグクロ耐火物は、焼成温度が低
く、また、耐食牲と耐火牲を高める重要な成分である耐
火物中のCr2O3成分が6〜15重量％に限定され少ないため
溶鋼に浸漬される精錬容器においては，高温下で容器内
を環流する溶鋼により侵食され，内張り耐火物の損傷が
大きくなり，十分な耐用が得られなかった。
【００１０】また、特開平８−5733号公報には、セメン
トロータリーキルン、金属精錬炉、鋼の真空脱ガス槽等
に好適なマグクロ耐火物において、特定のCaO 含有マグ
ネシアクリンカーと高Fe2O3 クロム鉱を併用し、粒界相
の組成と分布を制御することで熱間での撓み性を高め，
耐食牲，耐火性，耐スポーリング性に優れた高温焼成マ
グクロ耐火物について開示されている。
トロータリーキルン、金属精錬炉、鋼の真空脱ガス槽等
に好適なマグクロ耐火物において、特定のCaO 含有マグ
ネシアクリンカーと高Fe2O3 クロム鉱を併用し、粒界相
の組成と分布を制御することで熱間での撓み性を高め，
耐食牲，耐火性，耐スポーリング性に優れた高温焼成マ
グクロ耐火物について開示されている。
【００１１】さらに、特開平８−339466号公報には、溶
融金属保持炉，精錬炉，真空脱ガス炉，セメント焼成炉
などに好適な高温焼成マグクロ耐火物において，電融ま
たは焼結マグクロクリンカーを使用した、またはこれと
B2O3含有マグネシアクリンカーとを併用し、該れんが中
のB2O3量を規定することで高い熱間強度と耐水和性及び
クリープ性を兼ね備えた高温焼成マグクロ耐火物につい
て開示されている。
融金属保持炉，精錬炉，真空脱ガス炉，セメント焼成炉
などに好適な高温焼成マグクロ耐火物において，電融ま
たは焼結マグクロクリンカーを使用した、またはこれと
B2O3含有マグネシアクリンカーとを併用し、該れんが中
のB2O3量を規定することで高い熱間強度と耐水和性及び
クリープ性を兼ね備えた高温焼成マグクロ耐火物につい
て開示されている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ＲＨ，Ｄ
Ｈ，ＣＡＳなど、溶鋼に浸漬される精錬容器において
は、溶鋼の高温に曝されることで、円筒形状の鉄皮、ま
たは支持金物が広がり、ラッパ状に変形する傾向があ
る。このような鉄皮または金物の変形は、内張り耐火物
に機械的応力を生じ、いわゆる機械的スポーリングによ
る剥離を生じ、耐火物の損傷を増大させる。そのため、
上記の従来技術に見られるように、熱間強度が高く溶鋼
摩耗に強い耐火物であっても、溶鋼に浸漬される精錬容
器に使用する場合には、機械的スポーリングのため目的
とする耐用が得られないという問題があった。
Ｈ，ＣＡＳなど、溶鋼に浸漬される精錬容器において
は、溶鋼の高温に曝されることで、円筒形状の鉄皮、ま
たは支持金物が広がり、ラッパ状に変形する傾向があ
る。このような鉄皮または金物の変形は、内張り耐火物
に機械的応力を生じ、いわゆる機械的スポーリングによ
る剥離を生じ、耐火物の損傷を増大させる。そのため、
上記の従来技術に見られるように、熱間強度が高く溶鋼
摩耗に強い耐火物であっても、溶鋼に浸漬される精錬容
器に使用する場合には、機械的スポーリングのため目的
とする耐用が得られないという問題があった。
【００１３】本発明は、上記問題点に鑑みてなされたも
のであって、その目的とするところは、溶鋼に浸漬され
る精錬容器に使用するのに適する、耐スポーリング性
で、熱間強度が高く溶鋼摩耗に強い、熱間でフレキシブ
ルな挙動を示す高温焼成マグクロ耐火物を提供すること
及びそのマグクロ耐火物をライニングし、耐用性の向上
を図った精錬容器を提供することである。
のであって、その目的とするところは、溶鋼に浸漬され
る精錬容器に使用するのに適する、耐スポーリング性
で、熱間強度が高く溶鋼摩耗に強い、熱間でフレキシブ
ルな挙動を示す高温焼成マグクロ耐火物を提供すること
及びそのマグクロ耐火物をライニングし、耐用性の向上
を図った精錬容器を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、溶鋼に浸
漬される精錬容器において、 ・溶鋼に浸漬される部位では、操業中、鉄皮変形などに
よる機械的応力，温度変化などによる熱的応力が内張り
耐火物に作用し、撓みや歪みが生じること、 ・上記のような、従来から使用している熱間強度が大き
いマグクロ耐火物は、高温で変形しにくく、発生した撓
みや歪みの緩和性が劣り、そのため耐火物自身の変形の
みでは撓みや歪みを解消することが出来ず、応力破壊、
つまりスポーリングにより内張り耐火物が剥離損傷する
傾向があること、 ・このような機械的スポーリングを抑制するには、高温
で変形しやすく、撓みや歪みの緩和性に優れる材質が適
していること、 ・一方、溶鋼摩耗による侵食への抵抗性も必要とされる
ため，一定の熱間強度も必要であること、 すなわち，溶鋼に浸漬される精錬容器において、溶鋼に
浸漬される部位は、耐機械的応力性と耐摩耗性のバラン
スがとれた適度な強度を持つ材質が適していること、そ
のためには、マグクロ耐火物の熱間曲げ強度が、1200℃
〜1600℃の温度範囲で、好ましくは、1400℃〜1500℃の
温度範囲で特定の値を有するものであること、マグクロ
耐火物のCr2O3 含量が16〜35重量％であることが好まし
いこと、マグクロ耐火物は1750 ℃以上の温度で焼成さ
れたものであることが好ましいこと、を見いだし、本発
明を完成したものである。
漬される精錬容器において、 ・溶鋼に浸漬される部位では、操業中、鉄皮変形などに
よる機械的応力，温度変化などによる熱的応力が内張り
耐火物に作用し、撓みや歪みが生じること、 ・上記のような、従来から使用している熱間強度が大き
いマグクロ耐火物は、高温で変形しにくく、発生した撓
みや歪みの緩和性が劣り、そのため耐火物自身の変形の
みでは撓みや歪みを解消することが出来ず、応力破壊、
つまりスポーリングにより内張り耐火物が剥離損傷する
傾向があること、 ・このような機械的スポーリングを抑制するには、高温
で変形しやすく、撓みや歪みの緩和性に優れる材質が適
していること、 ・一方、溶鋼摩耗による侵食への抵抗性も必要とされる
ため，一定の熱間強度も必要であること、 すなわち，溶鋼に浸漬される精錬容器において、溶鋼に
浸漬される部位は、耐機械的応力性と耐摩耗性のバラン
スがとれた適度な強度を持つ材質が適していること、そ
のためには、マグクロ耐火物の熱間曲げ強度が、1200℃
〜1600℃の温度範囲で、好ましくは、1400℃〜1500℃の
温度範囲で特定の値を有するものであること、マグクロ
耐火物のCr2O3 含量が16〜35重量％であることが好まし
いこと、マグクロ耐火物は1750 ℃以上の温度で焼成さ
れたものであることが好ましいこと、を見いだし、本発
明を完成したものである。
【００１５】即ち、本発明に係るマグクロ耐火物は、
「溶鋼に浸漬される精錬容器の支持金物および／または
鉄皮の変形により機械的応力を受ける部位の内張り用マ
グクロ耐火物において、熱間曲げ強度Ｓ( MPa )が、120
0℃〜1600℃の温度範囲で、−(１／５０)ｔ＋３１≦Ｓ
≦−（３／１００）ｔ＋５０（但し、ｔは、摂氏の温
度、０.５≦Ｓ）の範囲内の値であることを 特徴とする
マグクロ耐火物。」（請求項１）を要旨（発明を特定す
る事項）とし、 ・熱間曲げ強度Ｓ(MPa)が、1400℃〜1500℃の温度範囲
で、−(１／５０)ｔ＋３１≦Ｓ≦−（３／１００）ｔ＋
５０（但し、ｔは、摂氏の温度）の範囲内の値であるこ
と、 ・熱間曲げ強度が、1400℃で３〜８MPa および／または
1500℃で１〜５MPa であること（請求項２）、 ・Cr2O3 含量が16〜35重量％で、1750℃以上の温度で焼
成されたものであること（請求項３）、を好ましい実施
の形態とするものである。
「溶鋼に浸漬される精錬容器の支持金物および／または
鉄皮の変形により機械的応力を受ける部位の内張り用マ
グクロ耐火物において、熱間曲げ強度Ｓ( MPa )が、120
0℃〜1600℃の温度範囲で、−(１／５０)ｔ＋３１≦Ｓ
≦−（３／１００）ｔ＋５０（但し、ｔは、摂氏の温
度、０.５≦Ｓ）の範囲内の値であることを 特徴とする
マグクロ耐火物。」（請求項１）を要旨（発明を特定す
る事項）とし、 ・熱間曲げ強度Ｓ(MPa)が、1400℃〜1500℃の温度範囲
で、−(１／５０)ｔ＋３１≦Ｓ≦−（３／１００）ｔ＋
５０（但し、ｔは、摂氏の温度）の範囲内の値であるこ
と、 ・熱間曲げ強度が、1400℃で３〜８MPa および／または
1500℃で１〜５MPa であること（請求項２）、 ・Cr2O3 含量が16〜35重量％で、1750℃以上の温度で焼
成されたものであること（請求項３）、を好ましい実施
の形態とするものである。
【００１６】また、本発明に係る精錬容器は、「熱間曲
げ強度Ｓ(MPa)が、1200℃〜1600℃の温度範囲で、−
（１／５０）ｔ＋３１≦Ｓ≦−（３／１００）ｔ＋５０
（但し、ｔは、摂氏の温度、０.５≦Ｓ）の範囲内の値
であるマグクロ耐火物を、溶鋼に浸漬される精錬容器の
支持金物および／または鉄皮の変形により機械的応力を
受ける部位に内張りしたことを特徴とする精錬容器。」
（請求項４）を要旨（発明を特定する事項）とし、 ・熱間曲げ強度Ｓ(MPa)が、1400℃〜1500℃の温度範囲
で、−（１／５０）ｔ＋３１≦Ｓ≦−（３／１００）ｔ
＋５０（但し、ｔは、摂氏の温度）の範囲内の値である
マグクロ耐火物であること、を好ましい実施の形態とす
るものである。
げ強度Ｓ(MPa)が、1200℃〜1600℃の温度範囲で、−
（１／５０）ｔ＋３１≦Ｓ≦−（３／１００）ｔ＋５０
（但し、ｔは、摂氏の温度、０.５≦Ｓ）の範囲内の値
であるマグクロ耐火物を、溶鋼に浸漬される精錬容器の
支持金物および／または鉄皮の変形により機械的応力を
受ける部位に内張りしたことを特徴とする精錬容器。」
（請求項４）を要旨（発明を特定する事項）とし、 ・熱間曲げ強度Ｓ(MPa)が、1400℃〜1500℃の温度範囲
で、−（１／５０）ｔ＋３１≦Ｓ≦−（３／１００）ｔ
＋５０（但し、ｔは、摂氏の温度）の範囲内の値である
マグクロ耐火物であること、を好ましい実施の形態とす
るものである。
【００１７】
【発明の実施の形態】本発明は、溶鋼に浸漬される精錬
容器における内張り耐火物を、熱間でフレキシブルな挙
動を示す高温焼成マグクロ耐火物とすること、即ち、12
00℃〜1600℃の温度範囲で、好ましくは、1400℃〜1500
℃の温度範囲での熱間曲げ強度が特定の値を有するもの
とすることで、熱間強度が高く溶鋼摩耗に強く、機械的
スポーリングの発生を抑制し、耐用性の向上を図ったマ
グクロ耐火物とすることを特徴とするものである。
容器における内張り耐火物を、熱間でフレキシブルな挙
動を示す高温焼成マグクロ耐火物とすること、即ち、12
00℃〜1600℃の温度範囲で、好ましくは、1400℃〜1500
℃の温度範囲での熱間曲げ強度が特定の値を有するもの
とすることで、熱間強度が高く溶鋼摩耗に強く、機械的
スポーリングの発生を抑制し、耐用性の向上を図ったマ
グクロ耐火物とすることを特徴とするものである。
【００１８】本発明において、溶鋼に浸漬される精錬容
器とは、鉄皮および／または支持金物を有し、その内側
および／または外側に耐火物を配設した、主として円筒
形状の精錬容器のことであり、特に、 １．ＲＨの浸漬管，ＤＨの吸上管 ２．ＲＨの環流管，ＲＨ及びＤＨ下部槽の敷及び側壁鋼
浴部 ３．ＣＡＳなど円筒形状の二次精錬容器 などを意図するものであるが、そのほか将来、採用され
る溶鋼の二次精錬処理法において溶鋼中に浸漬される円
筒形状の精錬容器もこれに含有するものである。
器とは、鉄皮および／または支持金物を有し、その内側
および／または外側に耐火物を配設した、主として円筒
形状の精錬容器のことであり、特に、 １．ＲＨの浸漬管，ＤＨの吸上管 ２．ＲＨの環流管，ＲＨ及びＤＨ下部槽の敷及び側壁鋼
浴部 ３．ＣＡＳなど円筒形状の二次精錬容器 などを意図するものであるが、そのほか将来、採用され
る溶鋼の二次精錬処理法において溶鋼中に浸漬される円
筒形状の精錬容器もこれに含有するものである。
【００１９】図１は、本発明のマグクロ耐火物の熱間曲
げ強度Ｓ(MPa)と測定温度との関係を示す図であり、熱
間曲げ強度Ｓ(MPa)は、同一耐火物であっても測定温度
によって変化するが、斜線部分の範囲内にある“熱間曲
げ強度Ｓ(MPa)と測定温度との関係を示すマグクロ耐火
物”は、上記の目的を達成できる好ましいマグクロ耐火
物である。即ち、前記精錬容器に内張りする好ましいマ
グクロ耐火物は、熱間曲げ強度Ｓ(MPa)が、1400℃〜150
0℃の温度範囲で、−（１／５０）ｔ＋３１≦Ｓ≦−
（３／１００）ｔ＋５０（但し、ｔは、摂氏の温度）の
範囲内の値を有するマグクロ耐火物である。本発明のマ
グクロ耐火物は、熱間曲げ強度Ｓ(MPa)が、1200℃〜160
0℃の温度範囲で、−（１／５０）ｔ＋３１≦Ｓ≦−
（３／１００）ｔ＋５０（但し、ｔは、摂氏の温度、
０.５≦Ｓ）の範囲内の値であるマグクロ耐火物である
が、熱間曲げ強度Ｓ(MPa)が、−（１／５０）ｔ＋３１
未満のマグクロ耐火物の場合には、溶鋼摩耗による侵食
への抵抗性が著しく低下するため、十分な耐用性を得る
ことが出来ない。一方、熱間曲げ強度Ｓ(MPa)が、−
（３／１００）ｔ＋５０を越えるマグクロ耐火物の場合
には、高温で変形しにくいため、耐火物に発生した撓み
や歪みを十分に解消できず、スポーリング損傷し、十分
な耐用を得ることが出来ない。
げ強度Ｓ(MPa)と測定温度との関係を示す図であり、熱
間曲げ強度Ｓ(MPa)は、同一耐火物であっても測定温度
によって変化するが、斜線部分の範囲内にある“熱間曲
げ強度Ｓ(MPa)と測定温度との関係を示すマグクロ耐火
物”は、上記の目的を達成できる好ましいマグクロ耐火
物である。即ち、前記精錬容器に内張りする好ましいマ
グクロ耐火物は、熱間曲げ強度Ｓ(MPa)が、1400℃〜150
0℃の温度範囲で、−（１／５０）ｔ＋３１≦Ｓ≦−
（３／１００）ｔ＋５０（但し、ｔは、摂氏の温度）の
範囲内の値を有するマグクロ耐火物である。本発明のマ
グクロ耐火物は、熱間曲げ強度Ｓ(MPa)が、1200℃〜160
0℃の温度範囲で、−（１／５０）ｔ＋３１≦Ｓ≦−
（３／１００）ｔ＋５０（但し、ｔは、摂氏の温度、
０.５≦Ｓ）の範囲内の値であるマグクロ耐火物である
が、熱間曲げ強度Ｓ(MPa)が、−（１／５０）ｔ＋３１
未満のマグクロ耐火物の場合には、溶鋼摩耗による侵食
への抵抗性が著しく低下するため、十分な耐用性を得る
ことが出来ない。一方、熱間曲げ強度Ｓ(MPa)が、−
（３／１００）ｔ＋５０を越えるマグクロ耐火物の場合
には、高温で変形しにくいため、耐火物に発生した撓み
や歪みを十分に解消できず、スポーリング損傷し、十分
な耐用を得ることが出来ない。
【００２０】例えば、熱間曲げ強度が、1400℃で3〜8MP
aおよび／または1500℃で1〜5MPaの熱間で適度な強度を
持つマグクロ耐火物が、上記の目的を達成できる好まし
いマグクロ耐火物である。熱間曲げ強度が、1400℃で３
MPa未満または1500℃で１MPa未満のマグクロ耐火物の場
合には、溶鋼摩耗による侵食への抵抗性が著しく低下す
るため、十分な耐用性を得ることが出来ない。一方、熱
間曲げ強度が、1400℃で８MPaおよび1500℃で５MPaを越
えるマグクロ耐火物の場合には、高温で変形しにくいた
め、耐火物に発生した撓みや歪みを十分に解消できず、
スポーリング損傷し、十分な耐用を得ることが出来な
い。
aおよび／または1500℃で1〜5MPaの熱間で適度な強度を
持つマグクロ耐火物が、上記の目的を達成できる好まし
いマグクロ耐火物である。熱間曲げ強度が、1400℃で３
MPa未満または1500℃で１MPa未満のマグクロ耐火物の場
合には、溶鋼摩耗による侵食への抵抗性が著しく低下す
るため、十分な耐用性を得ることが出来ない。一方、熱
間曲げ強度が、1400℃で８MPaおよび1500℃で５MPaを越
えるマグクロ耐火物の場合には、高温で変形しにくいた
め、耐火物に発生した撓みや歪みを十分に解消できず、
スポーリング損傷し、十分な耐用を得ることが出来な
い。
【００２１】本発明のマグクロ耐火物の原料としては、
電融マグクロ、焼結マグクロ、クロム鉱、ピクロクロマ
イト、酸化クロム、マグネシアクリンカー、れんが屑な
どの従来のマグクロ耐火物の製造原料として一般的に用
いられている原料が挙げられる。また、本発明のマグク
ロ耐火物においては、Cr2O3 含量が16〜35重量％である
ことが耐食性の点から好ましい。Cr2O3 含量が16重量％
未満の場合には、溶鋼の脱ガス、脱炭処理時に生成する
低塩基度スラグに対する耐食牲が低下するため、十分な
耐用性を得ることが出来ない。一方、Cr2O3 含量が35重
量％を越える場合には、溶鋼の脱硫処理時などに生成す
る高塩基スラグや鍋スラグに対する耐食性が低下するた
め、十分な耐用を得ることが出来ない。
電融マグクロ、焼結マグクロ、クロム鉱、ピクロクロマ
イト、酸化クロム、マグネシアクリンカー、れんが屑な
どの従来のマグクロ耐火物の製造原料として一般的に用
いられている原料が挙げられる。また、本発明のマグク
ロ耐火物においては、Cr2O3 含量が16〜35重量％である
ことが耐食性の点から好ましい。Cr2O3 含量が16重量％
未満の場合には、溶鋼の脱ガス、脱炭処理時に生成する
低塩基度スラグに対する耐食牲が低下するため、十分な
耐用性を得ることが出来ない。一方、Cr2O3 含量が35重
量％を越える場合には、溶鋼の脱硫処理時などに生成す
る高塩基スラグや鍋スラグに対する耐食性が低下するた
め、十分な耐用を得ることが出来ない。
【００２２】マグクロ耐火物の耐食性が、スラグ塩基度
に影響されるのは、主にスラグのMgO 溶解度が塩基度に
よって変化するためであり、MgO 溶解度が少なくなる高
塩基度スラグにおいては、マグクロ耐火物中に一定量以
上のMgO を含有することが好ましく、MgO とCr2O3 の合
量で70重量％以上であることが好ましい。
に影響されるのは、主にスラグのMgO 溶解度が塩基度に
よって変化するためであり、MgO 溶解度が少なくなる高
塩基度スラグにおいては、マグクロ耐火物中に一定量以
上のMgO を含有することが好ましく、MgO とCr2O3 の合
量で70重量％以上であることが好ましい。
【００２３】また、Cr2O3含量が15重量％以下の場合、1
400℃での熱間曲げ強度が3〜8MPa、または1500℃での熱
間曲げ強度が1〜5MPaのマグクロ耐火物を得られやすい
傾向にあるが、前記理由から十分な耐用が得られない可
能性がある。
400℃での熱間曲げ強度が3〜8MPa、または1500℃での熱
間曲げ強度が1〜5MPaのマグクロ耐火物を得られやすい
傾向にあるが、前記理由から十分な耐用が得られない可
能性がある。
【００２４】本発明のマグクロ耐火物は、マグネシアク
リンカーが30〜70重量％、クロム鉱が、60〜30重量％の
配合物に、本発明で特定する特性を損なわない範囲で、
酸化クロム、れんが屑などの従来のマグクロれんがの製
造原料として、一般的に用いられている原料を配合し、
リグニンスルホン酸のような結合剤を添加し、混練後成
形し、乾燥し、1750〜1850℃で焼成して製造することが
できる。本発明のマグクロ耐火物においては、焼成温度
は1750℃以上であることが好ましい。焼成温度が1750℃
未満のマグクロ耐火物の場合、結合組織の発達が不十分
なため侵入スラグが少量であっても結合組織が破壊され
るため、十分な耐用性を得にくいからである。
リンカーが30〜70重量％、クロム鉱が、60〜30重量％の
配合物に、本発明で特定する特性を損なわない範囲で、
酸化クロム、れんが屑などの従来のマグクロれんがの製
造原料として、一般的に用いられている原料を配合し、
リグニンスルホン酸のような結合剤を添加し、混練後成
形し、乾燥し、1750〜1850℃で焼成して製造することが
できる。本発明のマグクロ耐火物においては、焼成温度
は1750℃以上であることが好ましい。焼成温度が1750℃
未満のマグクロ耐火物の場合、結合組織の発達が不十分
なため侵入スラグが少量であっても結合組織が破壊され
るため、十分な耐用性を得にくいからである。
【００２５】
【実施例】次に、本発明の実施例を比較例と共に挙げ、
本発明を具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例
によって限定されるものではない。 ［実施例１〜１０、比較例１，２］表１に示すマグクロ
れんがは、電融マグネシア、マグネシアクリンカー、電
融マグクロ、焼結マグクロ、クロム鉱、ピクロクロマイ
ト、酸化クロム、れんが屑などの従来のマグクロれんが
の製造原料として一般的に用いられている原料を配合
し、リグニンスルホン酸（結合剤）を外掛けで２重量％
添加し、混練した後オイルプレスで成形し、乾燥後トン
ネルキルンで、表１に示す焼成温度で焼成して、実施例
及び比較例のマグクロ耐火物を作製した。得られたマグ
クロれんがの組成を表１に示す。また、各れんがの「熱
間曲げ強度」，「耐食性」，「クリープ変形量」の各試
験結果及び「実炉での耐用」を同じく表１に示す。
本発明を具体的に説明するが、本発明は、以下の実施例
によって限定されるものではない。 ［実施例１〜１０、比較例１，２］表１に示すマグクロ
れんがは、電融マグネシア、マグネシアクリンカー、電
融マグクロ、焼結マグクロ、クロム鉱、ピクロクロマイ
ト、酸化クロム、れんが屑などの従来のマグクロれんが
の製造原料として一般的に用いられている原料を配合
し、リグニンスルホン酸（結合剤）を外掛けで２重量％
添加し、混練した後オイルプレスで成形し、乾燥後トン
ネルキルンで、表１に示す焼成温度で焼成して、実施例
及び比較例のマグクロ耐火物を作製した。得られたマグ
クロれんがの組成を表１に示す。また、各れんがの「熱
間曲げ強度」，「耐食性」，「クリープ変形量」の各試
験結果及び「実炉での耐用」を同じく表１に示す。
【００２６】なお、表１に示すれんがの「熱間曲げ強
度」は、40×40×160 mmに切り出した試料について、14
00℃および／または1500℃で３点曲げ試験を行ない、得
られた結果を表１に記した。また、「耐食性」は、回転
ドラム侵食テストを２種類のスラグ（スラグ１：CaO/Si
O2＝1.0のRHスラグ、スラグ２：CaO/SiO2＝4.0の鍋スラ
グ）を使用してl750℃で５時間の条件で行い評価した。
更に、「クリープ変形量」は、φ40×40 mmに切り出し
た試料について、荷重１MPa の条件下で1400℃まで荷重
下膨張を測定し、５時間保持後のクリープ変形量を評価
した。更に、「実炉での耐用」は、得られたマグクロれ
んがについて“RH真空脱ガス装置の環流管で内張りテス
ト”を行い、その耐用回数で評価した。
度」は、40×40×160 mmに切り出した試料について、14
00℃および／または1500℃で３点曲げ試験を行ない、得
られた結果を表１に記した。また、「耐食性」は、回転
ドラム侵食テストを２種類のスラグ（スラグ１：CaO/Si
O2＝1.0のRHスラグ、スラグ２：CaO/SiO2＝4.0の鍋スラ
グ）を使用してl750℃で５時間の条件で行い評価した。
更に、「クリープ変形量」は、φ40×40 mmに切り出し
た試料について、荷重１MPa の条件下で1400℃まで荷重
下膨張を測定し、５時間保持後のクリープ変形量を評価
した。更に、「実炉での耐用」は、得られたマグクロれ
んがについて“RH真空脱ガス装置の環流管で内張りテス
ト”を行い、その耐用回数で評価した。
【００２７】
【表１】
【００２８】表１から明らかなように、本発明で特定す
る熱間曲げ強度より大きい比較例１では、クリープ変形
量が小さく、環流管での内張りテストでも剥離によるス
ポーリング損傷が顕著であった。また、本発明で特定す
る熱間曲げ強度より小さい比較例２では、熱間でフレキ
シブルではあるが強度が不十分なため、溶鋼摩耗への抵
抗性に乏しく、実炉において十分な耐用が得られなかっ
た。
る熱間曲げ強度より大きい比較例１では、クリープ変形
量が小さく、環流管での内張りテストでも剥離によるス
ポーリング損傷が顕著であった。また、本発明で特定す
る熱間曲げ強度より小さい比較例２では、熱間でフレキ
シブルではあるが強度が不十分なため、溶鋼摩耗への抵
抗性に乏しく、実炉において十分な耐用が得られなかっ
た。
【００２９】一方、本発明で特定する熱間曲げ強度の範
囲内においても、焼成温度が1650℃と低い実施例８で
は、れんが結合組織の発達が不十分でスラグへの抵抗性
が不十分であるため、実炉においては、耐用が十分とま
ではいかなかった。
囲内においても、焼成温度が1650℃と低い実施例８で
は、れんが結合組織の発達が不十分でスラグへの抵抗性
が不十分であるため、実炉においては、耐用が十分とま
ではいかなかった。
【００３０】更に、本発明で特定する熱間曲げ強度、焼
成温度の範囲内においても、れんがのCr2O3 含量が14重
量％と低い実施例９では、低塩基度スラグに対する耐食
性にやや問題があり、れんがのCr2O3 含量が36重量％と
高い実施例１０では、高塩基度スラグに対する耐食性に
やや問題があり、実炉においては、耐用が十分とまでは
いかなかった。
成温度の範囲内においても、れんがのCr2O3 含量が14重
量％と低い実施例９では、低塩基度スラグに対する耐食
性にやや問題があり、れんがのCr2O3 含量が36重量％と
高い実施例１０では、高塩基度スラグに対する耐食性に
やや問題があり、実炉においては、耐用が十分とまでは
いかなかった。
【００３１】これに対して、本発明で特定する熱間曲げ
強度の範囲内にあり、かつ本発明で特定するれんがのCr
2O3 含量が16〜35重量％で、焼成温度が1750℃以上の実
施例１〜５では、いずれも耐食性を損なうことなく、高
温での変形性に優れており、実炉における貼り分けテス
トにおいてもスポーリング損傷が軽微で、十分な耐用が
得られた。
強度の範囲内にあり、かつ本発明で特定するれんがのCr
2O3 含量が16〜35重量％で、焼成温度が1750℃以上の実
施例１〜５では、いずれも耐食性を損なうことなく、高
温での変形性に優れており、実炉における貼り分けテス
トにおいてもスポーリング損傷が軽微で、十分な耐用が
得られた。
【００３２】
【発明の効果】本発明は、以上詳記したとおり、溶鋼に
浸漬される精錬容器の支持金物および／または鉄皮の変
形により機械的応力を受ける部位の内張り用高温焼成マ
グクロ耐火物に対し、熱間曲げ強度Ｓ（MPa）が、1400
℃〜1500℃の温度範囲で、−（１／５０）ｔ＋３１≦Ｓ
≦−（３／１００）ｔ＋５０（但し、ｔは、摂氏の温
度、０.５≦Ｓ）の範囲内の値にあるようにすることに
より、耐食性，耐磨耗牲を損なうことなく、耐機械的ス
ポーリング性を高め、耐用性を向上させることが出来る
という優れた効果を奏する。また、そのようなマグクロ
耐火物を溶鋼に浸漬される精錬容器の内張りに使用する
ことにより、耐スポーリング性に優れ、耐用性の向上し
た精錬容器を得ることができる。
浸漬される精錬容器の支持金物および／または鉄皮の変
形により機械的応力を受ける部位の内張り用高温焼成マ
グクロ耐火物に対し、熱間曲げ強度Ｓ（MPa）が、1400
℃〜1500℃の温度範囲で、−（１／５０）ｔ＋３１≦Ｓ
≦−（３／１００）ｔ＋５０（但し、ｔは、摂氏の温
度、０.５≦Ｓ）の範囲内の値にあるようにすることに
より、耐食性，耐磨耗牲を損なうことなく、耐機械的ス
ポーリング性を高め、耐用性を向上させることが出来る
という優れた効果を奏する。また、そのようなマグクロ
耐火物を溶鋼に浸漬される精錬容器の内張りに使用する
ことにより、耐スポーリング性に優れ、耐用性の向上し
た精錬容器を得ることができる。
【図１】本発明のマグクロ耐火物の熱間曲げ強度Ｓ(MP
a)と測定温度との関係を示す図である。
a)と測定温度との関係を示す図である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小宅 民淳 東京都千代田区大手町二丁目２番１号 品 川白煉瓦株式会社内 Ｆターム(参考） 4G030 AA07 AA22 BA25 GA09 GA27 4K001 AA10 GB12
Claims (4)
- 【請求項１】 溶鋼に浸漬される精錬容器の支持金物お
よび／または鉄皮の変形により機械的応力を受ける部位
の内張り用マグネシア−クロム質耐火物において、熱間
曲げ強度Ｓ(MPa)が、1200℃〜1600℃の温度範囲で、−
（１／５０）ｔ＋３１≦Ｓ≦−（３／１００）ｔ＋５０
（但し、ｔは、摂氏の温度、０.５≦Ｓ）の範囲内の値
にあることを特徴とするマグネシア−クロム質耐火物。 - 【請求項２】 請求項１に記載のマグネシア−クロム質
耐火物において、前記熱間曲げ強度が、1400℃で３〜８
MPa および／または1500℃で１〜５MPa であることを特
徴とするマグネシア−クロム質耐火物。 - 【請求項３】 請求項１又は２に記載のマグネシア−ク
ロム質耐火物において、Cr2O3 含量が16〜35重量％で、
1750℃以上の温度で焼成されたものであることを特徴と
するマグネシア−クロム質耐火物。 - 【請求項４】 熱間曲げ強度Ｓ(MPa)が、1200℃〜1600
℃の温度範囲で、−（１／５０）ｔ＋３１≦Ｓ≦−（３
／１００）ｔ＋５０（但し、ｔは、摂氏の温度、０.５
≦Ｓ）の範囲内の値にあるマグネシア−クロム質耐火物
を、溶鋼に浸漬される精錬容器の支持金物および／また
は鉄皮の変形により機械的応力を受ける部位に内張りし
たことを特徴とする精錬容器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11074929A JP2000264718A (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | マグネシア−クロム質耐火物及びそれを用いた精錬容器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11074929A JP2000264718A (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | マグネシア−クロム質耐火物及びそれを用いた精錬容器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000264718A true JP2000264718A (ja) | 2000-09-26 |
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ID=13561550
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11074929A Pending JP2000264718A (ja) | 1999-03-19 | 1999-03-19 | マグネシア−クロム質耐火物及びそれを用いた精錬容器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000264718A (ja) |
-
1999
- 1999-03-19 JP JP11074929A patent/JP2000264718A/ja active Pending
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