【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、高炉樋の内張りに使用される不定形耐火物に関し、詳しくは、主樋、溶銑樋、溶滓樋、傾注樋などの内張りに使用される高炉樋用不定形耐火物に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
主樋の孔前部、溶銑樋の敷部、壁部、あるいは傾注樋の敷部などにおいては、銑鉄の流れや衝撃による機械的な摩耗が大きいため、これらの部位に使用される不定形耐火物は高強度を持つものであることが望ましい。
ところで、不定形耐火物の強度の向上をさせる方法としては、通常、
（１）金属粉末の添加
（２）ミクロシリカの添加
（３）セメントの増量
（４）ステンレスファイバーのような繊維材料の添加
などの方法が知られている。
【０００３】
上記（１）の金属粉末を添加する方法においては、例えばアルミナ−ＳｉＣ−Ｃ系やアルミナ−スピネル−ＳｉＣ−Ｃ系の不定形耐火物に金属シリコンを添加した場合、金属シリコンが１２００℃付近で気化し、系中のカーボンと反応してＳｉＣウィスカーを生成することにより、強度の向上を図ることが可能になる。しかし、ＳｉＣウィスカーは溶銑に溶けやすく、耐溶銑性に劣るという問題点がある。また、酸化雰囲気では、ＳｉＯ２を生成し、クリストバライト化による耐食性の低下や表層剥離の原因になるという問題点があり、金属シリコンの使用量には厳しい制約がある。
【０００４】
また、上記（２）のミクロシリカを添加する方法の場合、超微粉という特性を有するミクロシリカが焼結を促進し、低温からの強度発現に効果があり、施工体の強度を高めるという特徴を有しているが、高温領域では耐食性の低下や表層剥離を生じるという問題点がある。また、ミクロシリカは、適正量を超えると、過焼結による剥離や亀裂あるいは耐食性の低下などを引き起こすという技術的な問題点がある。
【０００５】
また、上記（３）のセメントを増量する方法の場合、セメント中の結晶水が飛んで、高温での焼結が完了するまでの間の中間強度が極端に低く、構造スポーリングが起こりやすいという問題点がある。また、セメントの添加は耐食性を低下させるという問題点がある。
【０００６】
また、上記（４）のステンレスファイバーのような繊維材料を添加する方法の場合、ステンレスファイバーが繊維として耐火物微粉をつなぎとめ、亀裂や剥離の防止に有効であるが、１０００℃以上の高温ではステンレスファイバー自体の強度低下が著しく、施工体の強度を向上させる効果が失われるという問題点がある。
【０００７】
本発明は、上記問題点を解決するものであり、低温から高温に至るまでの全温度領域にわたって強度が大きく、耐用性に優れた施工体を形成することが可能な高炉樋用不定形耐火物を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明（請求項１）の高炉樋用不定形耐火物は、
流し込み工法により施行される高炉樋用不定形耐火物であって、
結晶質アルミナ系繊維が０．０５〜３重量％の割合で添加されていること
を特徴としている。
【０００９】
結晶質アルミナ系繊維を０．０５〜３重量％の割合で添加することにより、施工体（耐火物）の強度の向上を図ることが可能になるとともに、マトリックスの性能を改善することが可能になる。
一般的には，耐火物に一定の長さ及び量の耐火物繊維を添加することにより、施工体の強度の向上や、マトリックスの性能の改善などを図ることが可能になるが、繊維材料としてステンレスファイバーなどの金属繊維を添加するようにした場合、高温では金属繊維自体の強度の低下が著しく、耐火物の強度向上の効果も失われる。しかし、本発明の高炉樋用不定形耐火物において耐火物繊維として用いられている結晶質アルミナ系繊維は、融点が高く、耐熱温度が１６００℃以上と高いことから、高温でも耐火物の強度を高く維持することが可能になる。
【００１０】
さらに、結晶質アルミナ系繊維は、高い温度領域では、シリカと反応し、結晶核として、ムライト結晶の成長を助長する性質があることから、シリカの存在下に結晶質アルミナ系繊維を添加した場合に、マトリックスとの接着性が良好で、特に高温での強度の大きい施工体を形成することが可能になり有意義である。
【００１１】
なお、本発明において、好ましい耐火骨材としては、アルミナ−ＳｉＣ−Ｃ系耐火骨材、アルミナ−スピネル−ＳｉＣ−Ｃ系耐火骨材などが例示される。これらの耐火骨材を用いることにより、高温での強度の大きい施工体を確実に形成することが可能になる。
【００１２】
また、請求項２の高炉樋用不定形耐火物は、前記結晶質アルミナ系繊維として、直径が１μｍ以上、長さが１０ｍｍ以上の要件を満たすものが用いられていることを特徴としている。
【００１３】
結晶質アルミナ系繊維として、直径が１μｍ以上、長さが１０ｍｍ以上の要件を満たすものを用いることにより、結晶質アルミナ系繊維自体の強度や分散性を確保し、かつ、繊維とマトリックスの接着面積を確保して、施工体の強度を補強する効果を向上させることが可能になる。
【００１４】
また、請求項３の高炉樋用不定形耐火物は、前記結晶質アルミナ系繊維として、Ａｌ２Ｏ３を６５〜９９重量％、ＳｉＯ２を１〜３５重量％の割合で含有するものが用いられていることを特徴としている。
【００１５】
結晶質アルミナ系繊維として、Ａｌ２Ｏ３を６５〜９９重量％、ＳｉＯ２を１〜３５重量％の割合で含有するものを用いることにより、さらに確実に高温高強度の施工体を形成することが可能になる。
【００１６】
【発明の具体的な構成】
本発明は高炉樋用不定形耐火物においては、結晶質アルミナ系繊維が０．０５〜３重量％の割合で添加されている。このアルミナ系繊維には結晶質アルミナ系繊維と、非結晶質アルミナ系繊維があり、後者の非結晶質アルミナ系繊維は、使用温度領域が１１００〜１３００℃であることから、高温領域において強度補強の効果を維持することは困難である。
しかし、結晶質アルミナ系繊維を用いた場合には、高温領域において施工体の強度を高く保つことが可能になる。また、結晶質アルミナ系繊維は結晶核として二次ムライト結晶の成長を助長する。その結果、マトリックスとの接着性が良好となり、高温での強度の大きい施工体を得ることが可能になる。
なお、結晶質アルミナ系繊維の添加量は、０．０５〜３重量％とすることが好ましいが、これは、結晶質アルミナ系繊維の添加量が３重量％を超えると流動性が低下し、鋳込み不良などにより均一な施工体が得られなくなり、また、結晶質アルミナ系繊維の添加量が０．０５重量％未満になると、結晶質アルミナ系繊維の添加効果が不十分になることによる。
【００１７】
また、本発明の高炉樋用不定形耐火物においては、結晶質アルミナ系繊維として、直径が１μｍ以上で、長さが１０ｍｍ以上のものを用いることが望ましい。これは、結晶質アルミナ系繊維の直径が１μｍ未満になると、施工体内で均一に分散しにくくなるばかりでなく、繊維自体が切れやすくなって、施工体の強度を補強する効果が不十分になり、また、結晶質アルミナ系繊維の長さが１０ｍｍ以下になると、繊維とマトリックスの接着面積が小さくなり、施工体の強度を補強する効果が小さくなることによる。なお、結晶質アルミナ系繊維の直径及び長さには上限はないが、通常は、直径が５００μｍ以下、長さが２００ｍｍ以下のものを用いることが望ましい。これは、直径が５００μｍを超えると繊維が太くて、単位容積あたりの分散が少なくなり、また、長さが２００ｍｍを超えると繊維自体が絡み合い、施工体内で均一に分散しにくくなることによる。
【００１８】
また、結晶質アルミナ系繊維としては、Ａｌ２Ｏ３を６５〜９９重量％、ＳｉＯ２を１〜３５重量％の割合で含有するものを用いることが望ましい。
これは、Ａｌ２Ｏ３が６５〜９９重量％、ＳｉＯ２が１〜３５重量％の範囲外の組成の結晶質アルミナ系繊維を用いた場合（例えば、Ａｌ２Ｏ３の割合が６５重量％未満で、ＳｉＯ２の割合が３５重量％以上のものを用いた場合）、アルミナ系繊維自体の耐火度が低くなり、施工体の強度を補強する効果を十分に発揮する温度領域が低くなることによる。
【００１９】
上述の要件を満たす結晶質アルミナ系繊維を０．０５〜３重量％の割合で使用した高炉樋用不定形耐火物を用いることにより、中、高温領域における強度が大きく、耐食性に優れた施工体を形成することが可能になる。
【００２０】
【実施形態】
以下、本発明の実施の形態を示して、その特徴とするところをさらに詳しく説明する。
【００２１】
［実施形態１］
表１に示すような割合で、アルミナ、スピネル、アルミナ微粉、ＳｉＣ、アルミナセメント、カーボン、金属シリコン、金属アルミニウム、分散剤、及び結晶質アルミナ系繊維を配合して本発明の実施例にかかる高炉樋用不定形耐火物（実施例１，２，３の試料）を作製した。また、比較のため、結晶質アルミナ系繊維を本発明の範囲外の割合で含む比較例１の試料、結晶質アルミナ系繊維を含まない比較例２の試料、非結晶質アルミナ系繊維を含む比較例３の試料を作製した。
【００２２】
【表１】
【００２３】
そして、これらの実施例１，２，３及び比較例１，２，３の高炉樋用不定形耐火物（試料）について、流動性の良否を調べるため、各試料に所定量の水を添加して、常温で３分間混練した直後のタッピングフロー値を測定した。
また、実施例１，２，３及び比較例１，２，３の試料について、１４００℃で３時間還元焼成後の気孔率、常温曲げ強度、１４００℃、Ｎ２中の熱間曲げ強度を調べた。
その結果を表１に併せて示す。
【００２４】
表１に示すように、比較例１（従来例）のように、結晶質アルミナ系繊維の添加量が３重量％を超えると（結晶質アルミナ系繊維の添加量＝５重量％）、混練時に必要な添加水量が多くなるとともに、流動性が著しく低下し、鋳込み不良などにより、均一な施工体を得ることができなくなる。
【００２５】
一方、比較例２のように、結晶質アルミナ系繊維を添加しない場合、十分な施工体強度を得ることができない。
【００２６】
また、非結晶質アルミナ系繊維（Ａｌ２Ｏ３：６５％、ＳｉＯ２：３５％）を用いた場合、結晶質アルミナ系繊維と同じ量（実施例２と同量の１重量％）を添加した場合にも、熱間曲げ強度は向上しない。
これに対して、結晶質アルミナ系繊維が０．０５〜３重量％の割合で添加した実施例１，２，３の試料の場合、気孔率、常温曲げ強度、熱間曲げ強度のいずれについても、良好であるか、実用するのに問題のない特性が得られることがわかる。
【００２７】
［実施形態２］
表２に示すように、アルミナ、スピネル、アルミナ微粉、ＳｉＣ、アルミナセメント、カーボン、金属シリコン、金属アルミニウム、及び分散剤の配合割合を一定とし、
（ａ）繊維材料として結晶質アルミナ系繊維を用いた試料（表１の実施例２と同じ試料）、
（ｂ）結晶質アルミナ系繊維を添加しない試料（表１の比較例２の試料）、
（ｃ）非結晶質アルミナ系繊維を用いた試料（表１の比較例３の試料）、
（ｄ）アルミナ系繊維を添加せずにステンレスファイバーを添加した比較例４の試料、
（ｅ）アルミナ系繊維を添加せずにアルミナセメントを増量した比較例５の試料、
（ｆ）アルミナ系繊維を添加せずにミクロシリカを添加した比較例６の試料
を用意した。
【００２８】
【表２】
【００２９】
そして、これらの実施例２及び比較例２，３，４，５，６の各試料について、高周波内張浸食法により溶損指数（耐食性）を調べた。その結果を表２に併せて示す。なお、溶損指数は、高周波誘導炉を用い、侵食剤として高炉スラグを使用して、１５８０℃で５．０時間の耐食性試験を行って測定したものであり、その値は、実施例２の試料の溶損量を１００とした場合の相対値である。
【００３０】
また、これらの実施例２及び比較例２，３，４，５，６の各試料に、所定量の水を添加して、混練した後、加熱昇温して、施工体の曲げ強度と温度との関係を調べた。その結果を図１に示す。
【００３１】
表２より、比較例２及び３では、実施例２よりもわずかではあるが、溶損指数が大きくなっており、実施例２よりも耐食性がいくらか劣っていることがわかる。また、比較例４，５，６については、実施例２に比べて溶損指数が大きく、耐食性が大幅に劣っていることがわかる。
【００３２】
また、図１より、特に繊維材料やセメントなどの添加剤を添加していない比較例２の試料の場合、低温から高温まで、施工体の強度が他の条件のものと比べて低いことがわかる。
【００３３】
また、非結晶質アルミナ系繊維を用いた比較例３の試料、ステンレスファイバーを添加した比較例４の試料については、１２００℃程度までは強度が向上したが、温度がそれ以上に上昇すると、強度向上の効果が低下する傾向が認められた。
【００３４】
一方、アルミナセメントを増量した比較例５の試料、ミクロシリカを添加した比較例６の試料については、１４００℃での強度は大きいが、溶損指数が実施例２の試料に比べて約２割程度大きくなっており、耐食性が劣ることから好ましくないことがわかる。また、アルミナセメントを増量した比較例５の試料の場合、高温での焼結が完了するまでの間の中間強度が低くなっていることがわかる。
【００３５】
上記の結果より、本発明の範囲内で結晶質アルミナ系繊維を添加した高炉樋用不定形耐火物を用いることにより、耐食性を維持しつつ、高温における施工体の強度を向上させることが可能になることがわかる。
【００３６】
なお、本発明の高炉樋用不定形耐火物において、耐火物原料の種類は上記実施形態に限定されるものではなく、耐火物原料として一般に高炉樋用不定形耐火物に用いられる、アルミナ、スピネル、アルミナ微粉、ＳｉＣ、アルミナセメント、カーボン、金属シリコン、金属アルミニウム、分散剤などを適宜配合して用いることが可能である。
【００３７】
本発明は、さらにその他の点において上記実施形態に限定されるものではなく、発明の範囲内において、種々の応用、変形を加えることが可能である。
【００３８】
【発明の効果】
上述のように、本発明の高炉樋用不定形耐火物は、結晶質アルミナ系繊維を０．０５〜３重量％の割合で添加しているので、耐食性を維持しつつ、高温における施工体の強度を向上させることができる。その結果、高炉樋の寿命を向上させて通銑量を増大させることが可能になり、樋原単価の低減を図ることができる。
【００３９】
また、請求項２の高炉樋用不定形耐火物のように、結晶質アルミナ系繊維として、直径が１μｍ以上、長さが１０ｍｍ以上の要件を満たすものを用いることにより、結晶質アルミナ系繊維自体の強度や分散性を確保し、かつ、繊維とマトリックスの接着面積を十分に確保して、施工体の強度補強の効果を向上させることが可能になる。
【００４０】
また、請求項３の高炉樋用不定形耐火物のように、結晶質アルミナ系繊維として、Ａｌ２Ｏ３を６５〜９９重量％、ＳｉＯ２を１〜３５重量％の割合で含有するものを用いた場合、さらに確実に、耐食性を維持しつつ、高温における施工体の強度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例及び比較例にかかる高炉樋用不定形耐火物（試料）の施工体について調べた曲げ強度と温度との関係を示す図である。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to an amorphous refractory used for lining a blast furnace gutter, and more particularly to an amorphous refractory for a blast furnace gutter used for an inner lining of a main gutter, a hot metal gutter, a slag gutter, an inclined gutter or the like.
[0002]
Problems to be solved by the prior art and the invention
At the front part of the main gutter hole, hot metal gutter laying part, wall part, or slanting gutter laying part, etc., the mechanical wear due to the flow and impact of pig iron is large, so the irregular refractory used for these parts It is desirable that the object has high strength.
By the way, as a method of improving the strength of the amorphous refractory, usually,
There are known methods such as (1) addition of metal powder, (2) addition of microsilica, (3) increase of cement, and (4) addition of fiber material such as stainless steel fiber.
[0003]
In the method of (1) for adding metal powder, for example, when metal silicon is added to an amorphous refractory of alumina-SiC-C type or alumina-spinel-SiC-C type, the metal silicon is heated at around 1200 ° C. By vaporizing and reacting with carbon in the system to generate SiC whiskers, it is possible to improve strength. However, SiC whiskers have a problem that they are easily melted in hot metal and have poor hot metal resistance. Further, in an oxidizing atmosphere, there is a problem that SiO 2 is generated, which causes a reduction in corrosion resistance due to the formation of cristobalite and causes peeling of the surface layer, and there is a severe restriction on the amount of metallic silicon used.
[0004]
In addition, in the case of the method (2) in which microsilica is added, microsilica having the property of ultrafine powder promotes sintering, has an effect on developing strength at low temperatures, and increases the strength of the construction body. However, in a high temperature region, there is a problem that corrosion resistance is reduced and surface layer peeling is caused. In addition, micro silica has a technical problem that, when it exceeds an appropriate amount, it causes peeling, cracking, or deterioration of corrosion resistance due to oversintering.
[0005]
In addition, in the case of the method of increasing the amount of cement in the above (3), the intermediate strength between the time when the crystallization water in the cement flies and the sintering at high temperature is completed is extremely low, and structural spalling is likely to occur. There is a problem. Further, there is a problem that the addition of cement lowers the corrosion resistance.
[0006]
Further, in the case of the method (4) in which a fiber material such as stainless steel fiber is added, the stainless steel fiber is effective for holding the refractory fine powder as a fiber and preventing cracks and peeling. There is a problem that the strength of the fiber itself is significantly reduced and the effect of improving the strength of the construction body is lost.
[0007]
The present invention solves the above-mentioned problems, and has high strength over the entire temperature range from low to high temperatures, and is capable of forming a construction having excellent durability. The purpose is to provide.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, an amorphous refractory for a blast furnace gutter of the present invention (Claim 1) comprises:
Irregular refractories for blast furnace gutters to be enforced by the pouring method,
It is characterized in that crystalline alumina fibers are added at a ratio of 0.05 to 3% by weight.
[0009]
By adding the crystalline alumina-based fiber at a ratio of 0.05 to 3% by weight, it is possible to improve the strength of the construction body (refractory) and improve the performance of the matrix. Become.
Generally, by adding a certain length and amount of refractory fiber to a refractory, it is possible to improve the strength of the construction body and improve the performance of the matrix. When a metal fiber such as a stainless steel fiber is added, the strength of the metal fiber itself is significantly reduced at a high temperature, and the effect of improving the strength of the refractory is lost. However, the crystalline alumina-based fiber used as the refractory fiber in the amorphous refractory for a blast furnace gutter of the present invention has a high melting point and a high heat-resistant temperature of 1600 ° C. or higher. It can be kept high.
[0010]
Furthermore, since the crystalline alumina-based fiber has a property of reacting with silica in a high temperature region and promoting the growth of mullite crystals as a crystal nucleus, when the crystalline alumina-based fiber is added in the presence of silica, In addition, it is possible to form a construction having good adhesion to the matrix and high strength especially at a high temperature, which is significant.
[0011]
In the present invention, preferred refractory aggregates include alumina-SiC-C-based refractory aggregates and alumina-spinel-SiC-C-based refractory aggregates. By using these refractory aggregates, it is possible to reliably form a construction body having high strength at high temperatures.
[0012]
Further, the amorphous refractory for blast furnace gutter according to claim 2 is characterized in that the crystalline alumina-based fiber satisfies the requirements of 1 μm or more in diameter and 10 mm or more in length.
[0013]
By using a crystalline alumina-based fiber having a diameter of at least 1 μm and a length of at least 10 mm, the strength and dispersibility of the crystalline alumina-based fiber itself are ensured, and the bonding area between the fiber and the matrix. And the effect of reinforcing the strength of the construction body can be improved.
[0014]
Also, blast furnace trough for monolithic refractories according to claim 3, as the crystalline alumina fiber, an Al 2 O 3 65 to 99 wt%, those containing at a ratio of SiO 2 1 to 35 wt% used It is characterized by being done.
[0015]
By using a crystalline alumina-based fiber containing Al 2 O 3 in a ratio of 65 to 99% by weight and SiO 2 in a ratio of 1 to 35% by weight, a high-temperature high-strength construction body can be more reliably formed. Becomes possible.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
According to the present invention, in the amorphous refractory for a blast furnace gutter, crystalline alumina-based fibers are added at a ratio of 0.05 to 3% by weight. This alumina-based fiber includes a crystalline alumina-based fiber and an amorphous alumina-based fiber, and the latter non-crystalline alumina-based fiber is used at a temperature range of 1100 to 1300 ° C., so that it is reinforced in a high-temperature region. It is difficult to maintain the effect.
However, when the crystalline alumina-based fiber is used, the strength of the construction body can be kept high in a high temperature region. In addition, the crystalline alumina fibers promote the growth of secondary mullite crystals as crystal nuclei. As a result, the adhesiveness with the matrix is improved, and it is possible to obtain a construction having high strength at high temperatures.
The amount of the crystalline alumina-based fiber is preferably 0.05 to 3% by weight. However, when the amount of the crystalline alumina-based fiber exceeds 3% by weight, the fluidity decreases, Due to poor casting, it is not possible to obtain a uniform construction body, and if the amount of the crystalline alumina-based fiber is less than 0.05% by weight, the effect of adding the crystalline alumina-based fiber becomes insufficient.
[0017]
In the amorphous refractory for blast furnace gutters of the present invention, it is preferable to use crystalline alumina fibers having a diameter of 1 μm or more and a length of 10 mm or more. This is because, when the diameter of the crystalline alumina-based fiber is less than 1 μm, not only is it difficult to uniformly disperse in the construction body, but also the fiber itself is easily cut and the effect of reinforcing the strength of the construction body becomes insufficient. Further, when the length of the crystalline alumina-based fiber is 10 mm or less, the bonding area between the fiber and the matrix is reduced, and the effect of reinforcing the strength of the construction body is reduced. Although there is no upper limit to the diameter and length of the crystalline alumina-based fiber, it is usually preferable to use a fiber having a diameter of 500 μm or less and a length of 200 mm or less. This is because if the diameter exceeds 500 μm, the fibers are thick and the dispersion per unit volume decreases, and if the length exceeds 200 mm, the fibers themselves become entangled, making it difficult to uniformly disperse in the construction body.
[0018]
Further, as the crystalline alumina-based fiber, it is desirable to use a fiber containing Al 2 O 3 at a rate of 65 to 99% by weight and SiO 2 at a rate of 1 to 35% by weight.
This is because when crystalline alumina fibers having a composition outside the range of 65 to 99% by weight of Al 2 O 3 and 1 to 35% by weight of SiO 2 are used (for example, the proportion of Al 2 O 3 is 65% by weight). If the ratio is less than 35% by weight of SiO 2 ), the fire resistance of the alumina-based fiber itself becomes low, and the temperature region in which the effect of reinforcing the strength of the construction body is sufficiently exhibited becomes low. by.
[0019]
By using an amorphous refractory for a blast furnace gutter using a crystalline alumina-based fiber satisfying the above requirements at a ratio of 0.05 to 3% by weight, a construction body having high strength in medium and high temperature regions and excellent corrosion resistance. Can be formed.
[0020]
Embodiment
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described, and features thereof will be described in more detail.
[0021]
[Embodiment 1]
Alumina, spinel, alumina fine powder, SiC, alumina cement, carbon, metallic silicon, metallic aluminum, a dispersant, and a crystalline alumina-based fiber were blended in the proportions shown in Table 1 to produce a blast furnace according to an embodiment of the present invention. Irregular refractories for gutters (samples of Examples 1, 2 and 3) were produced. Further, for comparison, a sample of Comparative Example 1 containing crystalline alumina-based fibers at a ratio outside the range of the present invention, a sample of Comparative Example 2 containing no crystalline alumina-based fibers, and a comparative sample containing amorphous alumina-based fibers A sample of Example 3 was prepared.
[0022]
[Table 1]
[0023]
A predetermined amount of water was added to each of the amorphous refractories (samples) for blast furnace gutters of Examples 1, 2, and 3 and Comparative Examples 1, 2, and 3 in order to check the fluidity. The tapping flow value immediately after kneading at room temperature for 3 minutes was measured.
The samples of Examples 1, 2, and 3 and Comparative Examples 1, 2, and 3 were examined for porosity after reduction firing at 1400 ° C. for 3 hours, room temperature bending strength, 1400 ° C., and hot bending strength in N 2. Was.
The results are shown in Table 1.
[0024]
As shown in Table 1, as in Comparative Example 1 (conventional example), when the added amount of the crystalline alumina-based fiber exceeds 3% by weight (the added amount of crystalline alumina-based fiber = 5% by weight), As the required amount of added water increases, the fluidity significantly decreases, and it becomes impossible to obtain a uniform construction body due to poor casting.
[0025]
On the other hand, when the crystalline alumina-based fiber is not added as in Comparative Example 2, it is impossible to obtain sufficient strength of the construction body.
[0026]
When amorphous alumina-based fibers (Al 2 O 3 : 65%, SiO 2 : 35%) are used, the same amount as the crystalline alumina-based fibers (1% by weight of the same amount as in Example 2) is added. In this case, the hot bending strength is not improved.
On the other hand, in the case of the samples of Examples 1, 2, and 3 in which the crystalline alumina-based fiber was added at a ratio of 0.05 to 3% by weight, the porosity, the room temperature bending strength, and the hot bending strength were all low. It can be seen that good or practically acceptable characteristics can be obtained.
[0027]
[Embodiment 2]
As shown in Table 2, the mixing ratio of alumina, spinel, alumina fine powder, SiC, alumina cement, carbon, metal silicon, metal aluminum, and a dispersant was kept constant,
(A) a sample using crystalline alumina-based fibers as the fiber material (the same sample as in Example 2 in Table 1),
(B) a sample to which no crystalline alumina-based fiber was added (sample of Comparative Example 2 in Table 1);
(C) a sample using amorphous alumina-based fibers (sample of Comparative Example 3 in Table 1),
(D) a sample of Comparative Example 4 in which a stainless steel fiber was added without adding an alumina-based fiber,
(E) a sample of Comparative Example 5 in which the amount of alumina cement was increased without adding alumina-based fibers,
(F) A sample of Comparative Example 6 in which micro-silica was added without adding alumina-based fibers was prepared.
[0028]
[Table 2]
[0029]
The samples of Example 2 and Comparative Examples 2, 3, 4, 5, and 6 were examined for erosion index (corrosion resistance) by a high-frequency lining erosion method. The results are shown in Table 2. The erosion index was measured by performing a corrosion resistance test at 1580 ° C. for 5.0 hours using a blast furnace slag as an erosion agent using a high-frequency induction furnace. This is a relative value when the amount of erosion of the sample is 100.
[0030]
Further, a predetermined amount of water was added to each of the samples of Example 2 and Comparative Examples 2, 3, 4, 5, 6, and kneaded. And examined the relationship. The result is shown in FIG.
[0031]
From Table 2, it can be seen that Comparative Examples 2 and 3 have a slightly higher erosion index than Example 2 and are somewhat inferior to Example 2 in corrosion resistance. In addition, it can be seen that Comparative Examples 4, 5, and 6 have a higher erosion index than Example 2 and are significantly inferior in corrosion resistance.
[0032]
In addition, FIG. 1 shows that, in the case of the sample of Comparative Example 2 to which no additive such as a fiber material or cement was added, the strength of the construction body was low from low to high temperatures as compared with those under other conditions. .
[0033]
The strength of the sample of Comparative Example 3 using amorphous alumina fiber and the sample of Comparative Example 4 with the addition of stainless steel fiber were improved up to about 1200 ° C. There was a tendency for the effect of improvement to decrease.
[0034]
On the other hand, the strength of the sample of Comparative Example 5 in which the amount of alumina cement was increased and the sample of Comparative Example 6 in which microsilica was added were large at 1400 ° C., but the erosion index was about 20% as compared with the sample of Example 2. It is understood that this is not preferable because the corrosion resistance is inferior. In addition, in the case of the sample of Comparative Example 5 in which the amount of alumina cement was increased, it can be seen that the intermediate strength until sintering at a high temperature was completed was low.
[0035]
From the above results, it is possible to improve the strength of the construction body at high temperature while maintaining the corrosion resistance by using the amorphous refractory for blast furnace gutter to which the crystalline alumina-based fiber is added within the scope of the present invention. It turns out that it becomes.
[0036]
In the amorphous refractory for blast furnace gutters of the present invention, the type of refractory raw material is not limited to the above-described embodiment. , Alumina fine powder, SiC, alumina cement, carbon, metallic silicon, metallic aluminum, a dispersant, and the like can be appropriately mixed and used.
[0037]
The present invention is not limited to the above embodiment in other respects, and various applications and modifications can be made within the scope of the present invention.
[0038]
【The invention's effect】
As described above, the amorphous refractory for blast furnace gutters of the present invention contains crystalline alumina-based fibers at a ratio of 0.05 to 3% by weight. Strength can be improved. As a result, it is possible to improve the life of the blast furnace gutter and to increase the amount of hot metal, thereby reducing the unit cost of the gutter.
[0039]
Further, as in the case of the amorphous refractory for blast furnace gutter according to claim 2, the crystalline alumina-based fiber itself having a diameter of 1 μm or more and a length of 10 mm or more is used as the crystalline alumina-based fiber. The strength and the dispersibility of the fibers are secured, and the bonding area between the fibers and the matrix is sufficiently secured, so that the effect of reinforcing the strength of the construction body can be improved.
[0040]
Further, as the amorphous refractory for a blast furnace gutter according to the third aspect, a crystalline alumina-based fiber containing 65 to 99% by weight of Al 2 O 3 and 1 to 35% by weight of SiO 2 is used. When used, it is possible to more reliably improve the strength of the construction body at high temperatures while maintaining corrosion resistance.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing the relationship between the bending strength and the temperature, which was investigated for the construction bodies of irregular shaped refractories (samples) for blast furnace gutters according to examples of the present invention and comparative examples.
