JP2002029858A - タンディッシュの内張り用キャスタブル - Google Patents

タンディッシュの内張り用キャスタブル

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JP2002029858A
JP2002029858A JP2000206174A JP2000206174A JP2002029858A JP 2002029858 A JP2002029858 A JP 2002029858A JP 2000206174 A JP2000206174 A JP 2000206174A JP 2000206174 A JP2000206174 A JP 2000206174A JP 2002029858 A JP2002029858 A JP 2002029858A
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JP
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castable
lining
tundish
alumina
weight
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JP2000206174A
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English (en)
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Satoshi Kanetani
智 金谷
Eizo Maeda
榮造 前田
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JFE Refractories Corp
Original Assignee
Kawasaki Refractories Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 タンディッシュの内張り用キャスタブルを、
スラグ成分の浸透を抑えて耐構造スポーリング性を向上
させることにより耐用性を飛躍的に向上させることにあ
る。 【解決手段】 アルミナ・シリカ質のタンディッシュの
内張り用キャスタブルを、上記Al23 の含有量が5
0〜70重量%で、75μm以下の粒子のAl23
SiO2 量比が1.0〜3.0として、スラグ成分の浸
透を抑えて耐構造スポーリング性を向上させることがで
きる。特に、75μm以下の微粒子部に平均粒径1μm
以下のシリカ超微粉を3〜10重量%と平均粒径20μ
m以下のアルミナ超微粉を5〜10重量%と、CaO成
分10〜30重量%を含有するアルミナセメントを3〜
10重量%を配合することが好ましい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明が属する技術分野】本発明は、鉄鋼分野等で用い
られる溶融金属容器、特に連続鋳造用タンディッシュの
内張り用キャスタブルに関するものである。
【0002】
【従来の技術】鉄鋼分野等で用いられる溶融金属容器、
特に連続鋳造用タンディッシュは、内張りを耐火物でラ
イニングしている。従来より溶融金属容器等の内張り用
耐火物としては、ろう石れんがや、高アルミナ質れんが
が使用されている。
【0003】この耐火物の損傷メカニズムは、溶融金属
あるいはスラグ中のCaO、FeO、MnO等による溶
損、さらにはスラグ成分の浸透によって生じた変質層に
よる構造スポーリングが考えられる。上記スラグ浸透防
止対策として、スラグに濡れにくい炭素、炭化珪素等の
適用を試みたが、酸化および酸化に伴う組織劣化により
逆に溶損が大きくなる問題があった。
【0004】また、溶融金属容器の内張り耐火物の築炉
作業は、重筋作業であるため、築炉作業の機械化や自動
化による重筋作業の低減および省力化が必要になった。
溶融金属容器の耐火物による築炉作業の機械化や自動化
には、不定形化による流し込み施工が有効な手段であ
り、れんがによる築炉のように目地が無く、均一な施工
体が得られ、しかも継ぎ足しによる施工が可能なキャス
タブルを用いた流し込み施工が主流になっている。
【0005】これらの問題を解決する材質として、高耐
用性を示すアルミナ系(アルミナ・シリカ質)のキャス
タブルが広く使用されるようになった。これにともなっ
て連続鋳造用タンディッシュの内張り耐火物の寿命も、
従来使用されていたろう石れんがや、高アルミナ質れん
が等と比べて向上した。
【0006】例えば、特開昭63−291879号公報
のアルミナ・シリカ系材質は、ボンド部に配合した超微
粉の種類をアルミナ超微粉、シリカ超微粉に特定し、そ
のSiO2 超微粉/Al23 超微粉量比を1.7〜
2.5に特定することにより材料の強度、靱性の向上が
はかれ、Al23 含有量を40〜50重量%に特定す
ることにより耐熱衝撃性の向上によって優れた耐用性を
示すことが報告されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかし、近年、コスト
低減の目的から使用する際のMgO系コーティング材の
薄肉化、溶融金属容器の操業条件の過酷化、これに伴う
修理サイクル変更により寿命の短い場合には多少の微亀
裂のみが発生する程度ではその亀裂幅も軽微であり問題
はなかったが、数々の改善がなされて使用が長期にわた
るようになると、その末期で使用中に稼働面に垂直な亀
裂が発生し、亀裂への地金差し、亀裂の交差部位から剥
離が激しくなるという新しい問題が発生した。
【0008】特に、剥離の発生は壁下部に多く、剥離の
程度が最終的な耐用性に大きく関係している。その結
果、上述の従来の材質では十分な耐用性が得られず、さ
らに剥離が発生し難い高品質の内張り用キャスタブルの
開発が課題であった。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
点に鑑みたもので、上記の課題を解決するために、アル
ミナ・シリカ質のタンディッシュの内張り用キャスタブ
ルであって、上記Al23 の含有量が50〜70重量
%で、75μm以下の粒子のAl23 /SiO2 量比
が1.0〜3.0として、材質の化学組成をコントロー
ルすることでスラグ成分の浸透を抑えて耐構造スポーリ
ング性の低減をはかり、長期間にわたり亀裂、剥離の発
生を抑制できる高品質のタンディッシュの内張り用キャ
スタブルを提供するものである。
【0010】
【発明の実施の形態】本発明のタンディッシュの内張り
用キャスタブルは、アルミナ・シリカ質のタンディッシ
ュの内張り用キャスタブルであって、上記Al23
含有量が50〜70重量%で、75μm以下の粒子のA
23 /SiO2 量比が1.0〜3.0であることを
特徴としている。
【0011】本発明者らは、種々検討した結果、使用す
る材質のアルミナ含有量、75μm以下の粒子のAl2
3 /SiO2 量比を特定すること、およびアルミナセ
メント含有量、シリカ超微粉含有量を特定し、材質の化
学組成をコントロールすることでスラグ成分の浸透を抑
えて耐構造スポーリング性向上をはかり、その結果長期
にわたり亀裂、剥離の発生を抑制させることができるこ
とを知得し、本発明を完成するに至ったものである。
【0012】タンディッシュの内張り用キャスタブルの
主成分のAl23 とSiO2 の75μm以下の粒子の
Al23 /SiO2 量比は1.0〜3.0、より好ま
しくは1.5〜2.5とするものである。75μm以下
の粒子のAl23 /SiO2 量比をコントロールする
ことで、スラグ成分の浸透を抑えて、耐構造スポーリン
グ性の向上がはかれる。
【0013】上記Al23 /SiO2 量比が1.0未
満では、シリカ含有量が多くなり、焼結による収縮が大
きくなり、亀裂の発達が大きく、剥落が発生して好まし
くない。また、Al23 /SiO2 量比が3.0を越
えると、アルミナ含有量が多くなり、スラグ浸透が多
く、剥落が発生して好ましくない。
【0014】75μm以下の粒子のAl23 /SiO
2 量比が3.0以下でスラグ浸透が小さくなる理由は、
必ずしも明確ではないが、75μm以下の粒子のシリカ
含有量を増量することで、気孔中のスラグのシリカ量が
増し、スラグの粘性が増加するためと考えられる。
【0015】使用するキャスタブルは、Al23 とS
iO2 を主成分とし、Al23 含有量が50〜70重
量%とするものである。キャスタブルとMgO系コーテ
ィング材との反応性(焼き付き性)は、キャスタブル中
のAl23含有量が関係するもので、最適なAl23
含有量を特定するために、75μm以下の微粉部のA
23/SiO2 量比を1.8に固定した配合をベー
スにして、Al23 含有量を変化させて焼き付き状態
を調査した。
【0016】表1に、MgO系コーティング材との焼き
付き性の結果を示した。これよりAl23 の含有量が
50重量%以下ではガラス層の生成が多すぎて、耐蝕性
に劣る等の種々の点で問題があり、Al23 の含有量
が70重量%以上では母材表面にスラグ成分が浸透し、
低融点物が生成するためコーティング材との焼き付き現
象が見られる。
【0017】表1 実施例および比較例
【表1】
【0018】表中の耐スポール性試験方法としては、試
料寸法は並型(230×114×65mm)、加熱方法
は1400°C電気炉中に114×65mm面を先端よ
り20mm挿入、冷却方法は空冷および加熱面を流水中
に挿入、試験サイクルは(15分加熱+15分水冷)×
30回としたものである。
【0019】また、MgO系コーティング材との焼き付
き性試験方法としては、試料寸法は並型(230×11
4×65mm)、乾燥後1500°C×3h焼成試料の
上部にMgO系コーティング材を塗布して乾燥、140
0°C×1h保持し、その上にスラグを乗せて1400
°C保持、冷却後切断したものである。
【0020】スラグ浸透厚みの評価(ロータリースラグ
浸食試験)としては、試験条件は1600°C×3h、
スラグはタンディッシュパウダー使用(Al23 =2
0、SiO2 =4.5、CaO=65%)したものであ
る。
【0021】なお、本発明で使用する主原料は、Al2
3 とSiO2 を主成分としたシャモット質、高アルミ
ナ質の通常の高アルミナ質キャスタブルに使用されるも
のであれば、特に問わない。
【0022】そして、Al23 、SiO2 の75μm
以下の微粉部にはスラグ浸透抑制や流動性向上等のため
に平均粒径1μm以下のシリカ超微粉を3〜10重量
%、より好ましくは5〜8重量%、平均粒径20μm以
下のアルミナ超微粉を5〜10重量%とするのが好まし
く、さらに結合材としてCaO成分10〜30%含有す
るアルミナセメントを3〜10重量%、より好ましくは
5〜7重量%使用することができるものである。
【0023】その他、分散剤、硬化調整剤として一般に
知られているリン酸塩や有機酸を使用して差し支えな
い。また、耐熱綱ファイバーや有機繊維は亀裂抑制に効
果があり、これを併用することも好ましい。
【0024】
【実施例】本発明の実施例および比較例の配合割合、特
性を表1に示す。300t連続鋳造用タンディッシュに
おいて、表1に示した実施例NO.4および比較例N
O.5を内張りキャスタブルに使用し、使用する際には
MgO系コーティング材で表面を保護して実機に供し
た。
【0025】実機に供した比較例NO.5は、N数8で
寿命215chであり、使用中に稼働面に垂直な亀裂が
発生し、その亀裂幅は大きく、亀裂の交差部位からの剥
離が激しかった。また、コーティング材との焼き付き現
象も多く見られた。特に壁下部の剥離の発生が最終的な
耐用性に大きく影響した。
【0026】これに対して、実機に供した実施例NO.
4は、N数5で寿命270chであり、比較例NO.5
のコスト指数100とすると、実施例NO.4のコスト
指数は68であった。使用中に多少微亀裂は発生した
が、その亀裂幅は軽微であり、亀裂への地金差しは見ら
れず、コーティング材との焼き付きおよび亀裂の交差部
位からの剥離も軽微であった。特に壁下部の剥離の発生
は大きく低減できた。また、実機に供した後の回収サン
プルの分析調査から、スラグ浸透の抑制効果も認められ
た。
【0027】
【発明の効果】以上のように本発明にあっては、アルミ
ナ・シリカ質キャスタブルのAl23 の含有量が50
〜70重量%で75μm以下の粒子のAl23 /Si
2 量比を1.0〜3.0の範囲で化学組成をコントロ
ールすることによって、成分の浸透を抑えて、耐構造ス
ポーリング性の低減をはかれ、長期間にわたり亀裂、剥
離の発生を抑制してタンディッシュの内張りの耐用性を
向上させることができる。
【0028】特に、75μm以下の微粒子部に平均粒径
1μm以下のシリカ超微粉を3〜10重量%と平均粒径
20μm以下のアルミナ超微粉を5〜10重量%と、C
aO成分10〜30重量%を含有するアルミナセメント
を3〜10重量%を配合することによって、スラグ浸透
抑制や流動性を向上でき、また結合力を強化して耐用性
を向上できる。
【0029】また、耐熱綱ファイバー、有機繊維を混合
することによって、亀裂の抑制効果をより一層はかるこ
とができる。
───────────────────────────────────────────────────── 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) B22D 11/10 310 B22D 11/10 310K 41/02 41/02 C D F27D 1/00 F27D 1/00 N Fターム(参考) 4E014 BB02 BC01 BC02 4G033 AA02 AA06 AA24 AB02 AB12 AB27 BA01 4K051 AA00 BE03

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 アルミナ・シリカ質のタンディッシュの
    内張り用キャスタブルであって、 上記Al23 の含有量が50〜70重量%で、75μ
    m以下の粒子のAl23 /SiO2量比が1.0〜
    3.0であることを特徴とするタンディッシュの内張り
    用キャスタブル。
  2. 【請求項2】 75μm以下の微粒子部に平均粒径1μ
    m以下のシリカ超微粉を3〜10重量%と平均粒径20
    μm以下のアルミナ超微粉を5〜10重量%、およびC
    aO成分10〜30重量%を含有するアルミナセメント
    を3〜10重量%を配合した請求項1に記載のタンディ
    ッシュの内張り用キャスタブル。
  3. 【請求項3】 耐熱鋼ファイバー、有機繊維を混合した
    請求項1または2に記載のタンディッシュの内張り用キ
    ャスタブル。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100289195A1 (en) * 2008-03-19 2010-11-18 Nippon Crucible Co., Ltd. Vessel for molten metal
JP2019098363A (ja) * 2017-11-30 2019-06-24 黒崎播磨株式会社 タンディッシュ内張り用不定形耐火物
CN110342950A (zh) * 2019-08-28 2019-10-18 云南濮耐昆钢高温材料有限公司 一种铸钢渣盆工作层用浇注料
CN113200753A (zh) * 2021-04-14 2021-08-03 山西昊业新材料开发有限公司 一种中间包包盖浇注料及用其制备中间包包盖的方法

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