JP2002068850A - 高合金鋼取鍋用ハイアルミナれんが及びその製造方法 - Google Patents

高合金鋼取鍋用ハイアルミナれんが及びその製造方法

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JP2002068850A
JP2002068850A JP2000265389A JP2000265389A JP2002068850A JP 2002068850 A JP2002068850 A JP 2002068850A JP 2000265389 A JP2000265389 A JP 2000265389A JP 2000265389 A JP2000265389 A JP 2000265389A JP 2002068850 A JP2002068850 A JP 2002068850A
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alumina
alloy steel
brick
ladle
refractory
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Hiroyasu Tomimatsu
宏康 富松
Kunihiro Koide
邦博 小出
Akihiro Ogawa
彰大 小川
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Abstract

(57)【要約】 【課題】カーボンピックアップの問題を改善し、ステン
レス鋼等に代表される高合金鋼の高品質化に有利な高合
金鋼取鍋用ハイアルミナれんが及びその製造方法を提供
する。 【解決手段】高合金鋼取鍋用ハイアルミナれんが3は、
重量比で、少なくともアルミナが40〜98%、金属ア
ルミニウムが0.1〜4%が含有されていると共に炭素
系出発原料が含有されていない耐火物に、熱硬化性をも
つ樹脂バインダが外がけで0.5〜4%が含有されてお
り、不焼成である。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は高合金鋼取鍋用ハイ
アルミナれんが及びその製造方法に関する。本発明はス
テンレス鋼、耐熱鋼等に代表される高合金鋼の溶精(精
錬)に使用するのに適するハイアルミナれんがに関す
る。
【0002】
【従来の技術】不焼成の高合金鋼取鍋用ハイアルミナれ
んがが使用されている。これは不焼成でありコスト的に
有利であるばかりか、耐スポーリング性にも優れてい
る。このような高合金鋼取鍋用ハイアルミナれんがとし
て、重量比で、耐火物を100%としたとき、内がけ
で、アルミナが50〜98%、シリカが0.5〜50%
含有されている耐火物に対して、りん酸系バインダまた
は珪酸系バインダが外がけで0.5〜5%含有されてい
る混合物を用い、これをプレスにより圧縮成形した後
に、500℃以下の温度で乾燥して形成されたものが知
られている。このハイアルミナれんがは、耐用及び溶鋼
の熱降下(温度ドロップ)の防止に有利である。しかし
産業界では、近年、ステンレス鋼に代表される高合金鋼
は、一層の高品質化の要請が益々厳しくなっている。上
記したようにりん酸系バインダをれんがに使用した場合
には、高合金鋼の溶鋼の種類よっては、溶鋼のリンピッ
クアップの問題がある。このためりん酸系バインダの使
用が制約される場合が増加しつつある。
【0003】また、高合金鋼取鍋用ハイアルミナれんが
は、重量比で、耐火物を100%としたとき内がけでア
ルミナが60〜98%、シリカが0.1〜30%、炭素
粉末が1〜15%、金属アルミが0.1〜5%含有され
ている耐火物に対して、外がけで熱硬化型の樹脂系バイ
ンダが0.5〜5%含有されている混合物を用い、これ
をプレスにより圧縮成形した後に、乾燥して形成された
ものが知られている。炭素粉末はれんがへの溶鋼の浸潤
を抑制するのに貢献できる。しかしこの場合には、高合
金鋼の溶鋼の種類よっては、溶鋼のカーボンピックアッ
プの問題が生じる。カーボンピックアップは、高合金鋼
のさらなる高品質化に不利となる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した実情
に鑑みなされたのであり、溶鋼のカーボンピックアップ
の問題を改善し、ステンレス鋼に代表される高合金鋼の
高品質化に有利な高合金鋼取鍋用ハイアルミナれんが及
びその製造方法を提供することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明の係る高合金鋼取
鍋用ハイアルミナれんがは、重量比で、少なくともアル
ミナが40〜98%、金属アルミニウムが0.1〜4%
含有されていると共に炭素系出発原料が含有されていな
い耐火物に、熱硬化性をもつ樹脂バインダが外がけで
0.5〜4%含有されていることを特徴とする不焼成の
ものである。
【0006】本発明の係る高合金鋼取鍋用ハイアルミナ
れんがの製造方法は、重量比で、少なくともアルミナが
40〜98%、金属アルミニウムが0.1〜4%含有さ
れていると共に炭素系出発原料が含有されていない耐火
物に、熱硬化性をもつ樹脂バインダが外がけで0.5〜
4%含有された混合物を形成し、この混合物を成形、乾
燥して不焼成れんがを形成することを特徴とするもので
ある。
【0007】このように本発明の係る高合金鋼取鍋用ハ
イアルミナれんがは、炭素系出発原料(黒鉛粉末や無定
形炭素粉末等)を積極的に配合していないものであり、
炭素粉末レスタイプ、黒鉛粉末レスである。アルミナは
耐食性は十分高いが、炭素系出発原料(黒鉛粉末や無定
形炭素粉末等)が配合されていないタイプであると、耐
スポーリング性を悪くする傾向があるが、本発明者はバ
インダに樹脂を選定することによって、乾燥後炭化した
バインダのカーボンが骨材の表面部分に均一に分散し、
また上記れんがの微粉部分に均一に分布することによっ
て耐スポーリング性が問題ないことをつきとめ、これに
より本発明を完成させた。
【0008】金属アルミニウムは使用中に酸素と結合し
てアルミナを生成し、バインダ機能によりれんが強度を
確保する。樹脂バインダは熱硬化により耐火物の結合性
を高める。樹脂バインダとしてはフェノール樹脂を採用
でき、ノボラック型でもレゾール型でも良い。
【0009】本発明においては、重量比で、少なくとも
アルミナが40〜98%、金属アルミニウムが0.1〜
4%含有されていると共に炭素系出発原料が含有されて
いない耐火物に、熱硬化性をもつ樹脂バインダが外がけ
で0.5〜4%含有されている。即ち、重量比で、耐火
物を100%としたとき、耐火物には、内がけで、少な
くともアルミナが40〜98%、金属アルミニウムが
0.1〜4%含有されている。 取鍋に収容する合金鋼
の鋼種によっても相違するものの、上記した範囲のうち
好ましい範囲として以下の範囲があげられる。即ち、ア
ルミナ45〜92%、殊に50〜80%、60〜75%
含有することができる。従ってアルミナは内がけの上限
値として90%、80%、70%があげられ、内がけの
下限値として45%、55%、65%があげられる。ま
た、好ましい範囲として、金属アルミニウムは0.3〜
3.5%、殊に0.8〜2.5%、1.2〜2.0%含
有することができる。従って金属アルミニウムは内がけ
の上限値として3.5%、3.0%、2.5%があげら
れ、内がけの下限値として0.5%、1.0%、1.5
%、2.0%があげられる。
【0010】樹脂バインダは耐火物を100%としたと
き外がけで0.5〜4%含有されている。耐火物に対し
て外がけで1%添加とは、耐火物と樹脂バインダとの合
計が101%となることを意味する。本発明の好ましい
範囲では、樹脂バインダは外がけで1.5〜3.5%、
殊に2.0〜3.2%、2.5〜3.0%含有すること
ができる。従って樹脂バインダの外がけの上限値として
3.0%、2.8%、2.5%、2.2%、2.0%が
あげられ、外がけの下限値として0.5%、0.75、
1.0%、1.5%があげられる。
【0011】本発明の係る高合金鋼取鍋用ハイアルミナ
れんがは、ステンレス鋼や耐熱鋼や高ニッケル鋼等の溶
鋼に直接的に接触する環境下で使用されることが好まし
い。なおステンレス鋼はNi−Cr系の鋼合金またはC
r系の鋼合金であり、オーステナイト系、マルテンサイ
ト系、フェライト系があげられる。
【0012】本発明では重量比で耐火物を100%とし
たとき、必要に応じて、内がけで、マグネシアを0.5
〜20%、殊に1.0〜15%、2.5〜7.5%含有
することができ、シリカを0.5〜30%、殊に2.0
〜20%、2.5〜10%含有することができる。マグ
ネシアはスピネルを形成し、残存膨張性を示すので、れ
んが間の目地開きを抑制するのに有利であり、更に耐食
性の向上の効果が得られる。シリカはアルミナの焼結に
寄与すると共に耐スポーリング性の向上に有効である。
【0013】本発明方法においては、成形は例えばフリ
クションプレス、静水圧成形(HIP,CIP等)、オ
イルプレス、ラバープレスを採用できるが、これらに限
定されるものではない。乾燥雰囲気は大気を採用でき、
乾燥温度は一般的には120〜250℃程度を採用でき
るが、これに限定されるものではない。
【0014】
【発明の実施の形態】本発明の本実施形態について図面
を参照して説明する。
【0015】本実施形態に係る高合金鋼取鍋用ハイアル
ミナれんがは、出発原料として、次の〜で述べるよ
うな配合比でアルミナ、マグネシア、金属アルミニウ
ム、樹脂バインダをそれぞれ秤量し、配合した。更に外
がけで樹脂バインダを秤量し、配合した。
【0016】これらをミキサーで均一に混合して混合物
を形成した。この混合物をフレクションプレスで圧縮成
形した圧密成形体を形成し、この圧密成形体を150℃
の温度で大気雰囲気において乾燥し、焼成を行うことな
く、不焼成れんがを形成した。
【0017】(配合) アルミナ:重量比で、耐火物(アルミナ+マグネシア
+金属アルミニウム=100%)を100%としたと
き、内がけで、アルミナの粗粒を45%、アルミナの中
粒を27.5%、アルミナの微粉を19.5%配合し
た。ここで粗粒は1mm以上〜5mm未満、中粒は1m
m未満〜0.5mm以上、微粉は0.5mm未満〜0.
1mm以上のサイズを意味する。 マグネシア:重量比で耐火物を100%としたとき、
内がけで、マグネシアの粗粒を3%、マグネシアの中粒
を2%配合した。 金属アルミニウムの粉末:重量比で耐火物を100%
としたとき、内がけで、金属アルミニウムの粉末を重量
比で3%配合した。金属アルミニウムの粒径サイズは5
0μm以下とした。 樹脂バインダ:重量比で耐火物を100%としたと
き、外がけで、重量比で3%配合した。樹脂バインダと
してはフェノール樹脂(ノボラック型)を採用した。な
お、フェノール樹脂の場合には、乾燥した後の残炭量は
樹脂バインダの重量の60%程度である。従って、れん
が内の樹脂バインダが炭化した後であっても、残留炭素
成分に相当する残炭量を測定すれば、残炭量に基づい
て、本実施例に係るレンガに含有されていた樹脂バイン
ダの量(外がけ)を推定することができる。
【0018】使用の際には、図1に示すように、40〜
100トン用の取鍋10を構成する鉄皮12の内面に、
断熱層などを介して、通常のハイアルミナれんが2(バ
インダ:リン酸系バインダ)を内張りした。更に、その
れんが2の内面につまり溶鋼と接触する側に、本実施例
に係る不焼成れんが3を内張りした。従って不焼成れん
が3は高温の溶鋼、溶鋼の湯面に浮遊するスラグと直接
的に接触する。
【0019】このように形成した取鍋に高合金鋼の溶鋼
を注入して取鍋精錬を行ったところ、れんがの溶損も少
なく、更に、高合金鋼(ステンレス鋼)の溶鋼5を注入
して取鍋精錬を行ったところ、本実施例に係るれんが3
における溶損、亀裂、剥離等も少なく、更に、高合金鋼
の溶鋼のカーボンピックアップの問題も特に認められ
ず、高合金鋼(ステンレス鋼など)の一層の高品質化を
図り得た。また、本実施例に係るれんが3では、炭素系
出発原料(例えば黒鉛粉末、無定形炭素粉末)が配合さ
れていないものの、高温の溶鋼がれんがに浸潤する問題
も特に認められなかった。樹脂バインダの炭化部分が溶
鋼の浸潤抑制に寄与しているものと推察される。
【0020】なお、本発明は上記し且つ図面に示す実施
例のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範
囲内で適宜変更して実施できるものである。実施例に記
載の語句は一部であっても請求項に記載できるものであ
る。
【0021】(付記)上記した記載から次の技術的思想
も把握できる。 ・重量比で、内がけで少なくともアルミナが40〜98
%、金属アルミニウムが0.1〜4%含有されていると
共に炭素系出発原料(例えば黒鉛粉末、無定形炭素粉
末)が含有されていない耐火物に、熱硬化性をもつ樹脂
バインダが外がけで0.5〜4%含有されていることを
特徴とする不焼成の高合金鋼取鍋用ハイアルミナれん
が。 ・重量比で、内がけで、少なくともアルミナが40〜9
8%、金属アルミニウムが0.1〜4%含有されている
と共に炭素系出発原料が含有されていない耐火物に、熱
硬化性をもつ樹脂バインダが外がけで0.5〜4%含有
されている混合物を形成し、この混合物を成形、乾燥し
て不焼成れんがを形成することを特徴とする不焼成の高
合金鋼取鍋用ハイアルミナれんがの製造方法。 ・れんがで内張りされている高合金鋼用の取鍋におい
て、溶鋼に直接的に接触する側は、本発明に係るれんが
で形成されていることを特徴とする高合金鋼用の取鍋。
【0022】
【発明の効果】本発明に係るれんが及びその製造方法に
よれば、ステンレス鋼に代表される高合金鋼の溶鋼のカ
ーボンピックアップの問題を改善した高合金鋼取鍋用ハ
イアルミナれんがを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】取鍋の断面図である。
【符号の説明】
図中、10は取鍋、12は鉄皮、2は通常のハイアルミ
ナれんが、3は本実施例に係る不焼成れんがを示す。
───────────────────────────────────────────────────── 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) C21C 7/00 C21C 7/00 A F27D 1/00 F27D 1/00 N (72)発明者 小川 彰大 岐阜県多治見市大畑町3−1 東京窯業株 式会社内 Fターム(参考) 4G033 AA02 AB10 AB23 BA01 4K013 AA01 CF13 CF18 CF19 FA02 4K051 BE00

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】重量比で、少なくともアルミナが40〜9
    8%、金属アルミニウムが0.1〜4%含有されている
    と共に炭素系出発原料が含有されていない耐火物に、熱
    硬化性をもつ樹脂バインダが外がけで0.5〜4%含有
    されていることを特徴とする不焼成の高合金鋼取鍋用ハ
    イアルミナれんが。
  2. 【請求項2】請求項1において、ステンレス鋼の溶精に
    使用されることを特徴とする不焼成の高合金鋼取鍋用ハ
    イアルミナれんが。
  3. 【請求項3】重量比で、少なくともアルミナが40〜9
    8%、金属アルミニウムが0.1〜4%含有されている
    と共に炭素系出発原料が含有されていない耐火物に、熱
    硬化性をもつ樹脂バインダが外がけで0.5〜4%含有
    された混合物を形成し、 この混合物を成形、乾燥して不焼成れんがを形成するこ
    とを特徴とする不焼成の高合金鋼取鍋用ハイアルミナれ
    んがの製造方法。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010538550A (ja) * 2007-09-04 2010-12-09 シエラ・ワイアレス・インコーポレーテッド コンパクト機器の無線通信のためのアンテナ構造
CN112024861A (zh) * 2020-08-06 2020-12-04 首钢京唐钢铁联合有限责任公司 一种kr脱硫铁水包内衬

Cited By (3)

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010538550A (ja) * 2007-09-04 2010-12-09 シエラ・ワイアレス・インコーポレーテッド コンパクト機器の無線通信のためのアンテナ構造
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