JP2004131310A

JP2004131310A - Castable refractory for lining tundish

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Publication number: JP2004131310A
Application number: JP2002295137A
Authority: JP
Inventors: Satoshi Kanetani; 金谷　智; Eizo Maeda; 前田　榮造; Seijiro Tanaka; 田中　征二郎
Original assignee: Kawasaki Refractories Co Ltd
Current assignee: JFE Refractories Corp
Priority date: 2002-10-08
Filing date: 2002-10-08
Publication date: 2004-04-30

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a castable refractory for lining a tundish, which is a castable refractory obtained by controlling chemical composition of a material, is capable of suppressing the infiltration of a slag component, has excellent structural spalling resistance, and can suppress the occurrence of crack or stripping over a long period of time. <P>SOLUTION: The castable refractory for lining the tundish is comprised essentially of Al<SB>2</SB>O<SB>3</SB>and SiO<SB>2</SB>, the content of Al<SB>2</SB>O<SB>3</SB>is kept to 50-70 wt.%, the ratio (Al<SB>2</SB>O<SB>3</SB>/SiO<SB>2</SB>) of Al<SB>2</SB>O<SB>3</SB>particle to SiO<SB>2</SB>particle which have ≤45 μm particle diameter is controlled to 0.1-1.0, and 0.5-5 wt.% silica stone raw material having 0.1-5 mm particle diameter is incorporated or 1-25 wt.% andalusite raw material having 45 μm to 3 mm particle diameter is incorporated in place of the silica stone raw material. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本願発明は、鉄鋼分野などにおいて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に使用されるアルミナ・シリカ質のタンディッシュ内張り用キャスタブル耐火物に関する。
【０００２】
【従来の技術】
鉄鋼分野などにおいて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耐火物としては、従来より、ろう石れんがや高アルミナ質れんがなどが使用されていた。しかし、ろう石れんがや高アルミナ質れんがなどは、損傷を受けやすく、耐用性が不十分であるという問題点があった。
【０００３】
この内張り耐火物の損傷は、主として、溶融金属あるいはスラグ中のＣａＯ、ＦｅＯ、ＭｎＯなどによる溶損、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などによるものである。
【０００４】
そこで、スラグ成分の浸透を防止するための対策として、スラグに濡れにくい炭素、炭化珪素などを使用することが試みられたが、酸化及び酸化に伴う組織劣化により、逆に溶損が大きくなるという問題点があった。
【０００５】
また、溶融金属の内張り耐火物の築炉作業は、作業者に大きな負担をかける重筋作業であるため、築炉作業の機械化や自動化による作業者への負担の軽減及び省力化を図ることが必要とされていた。
【０００６】
それゆえ、近年は、
（１）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有利であり、かつ、
（２）れんがによる築炉の場合にみられるような目地のない均一な施工体を得ることが可能で、さらには、
（３）継ぎ足しによる施工が可能である
という特徴を有するキャスタブル耐火物を用いた流し込み施工法が広く用いられるようになっている。
【０００７】
そして、このキャスタブル耐火物として、高耐用性を示すアルミナ系（アルミナ・シリカ質）のキャスタブル耐火物が広く使用されるようになり、これにともなって、連続鋳造用タンディッシュ内張り耐火物の耐用性（寿命）も、従来使用されていたろう石れんが、高アルミナ質れんがなどに比べて大幅に向上するに至っている。
【０００８】
例えば、アルミナ・シリカ系材質の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、その比率（ＳｉＯ_２超微粉／Ａｌ_２Ｏ_３超微粉量比）を１．７〜２．５の範囲に特定することにより材料の強度及び靭性が向上すること、さらには、Ａｌ_２Ｏ_３含有量を４０〜５０重量％に特定することにより耐熱衝撃性が向上し、優れた耐用性が得られることが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【０００９】
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、溶融金属容器の作業条件の過酷化、これに伴う修理サイクルの変更により、耐火物の使用末期において、使用中に稼働面に垂直な亀裂が発生し、亀裂への地金差しや、亀裂の交差部位からの剥離が激しくなるという新しい問題が発生するに至っている。なお、剥離の発生は、壁下部に多く認められ、剥離の程度が最終的な耐用性に大きく関係することが確認されている。
【００１０】
このような問題に対し、発明者らはＡｌ_２Ｏ_３の含有量が５０〜７０重量％で、７５μｍ以下の粒子のＡｌ_２Ｏ_３／ＳｉＯ_２量比を１．０〜３．０に特定することによりスラグ成分の浸透を抑え、耐構造スポーリング性を向上させたタンディッシュの内張り用キャスタブルを提案している（例えば、特許文献２参照）。
【００１１】
また、その他にも、珪石原料を使用した種々の耐火物が提案されており（例えば特許文献３，４参照）、また、アンダルサイト原料を使用したアルミナ・シリカ質低セメントキャスタブルも提案されている（例えば、特許文献５参照）。
【００１２】
【特許文献１】
特開昭６３−２９１８７９号公報
【特許文献２】
特開２００２−０２９８５８号公報
【特許文献３】
特開平０５−７８１７９号公報
【特許文献４】
特開平０１−２０１０８３号公報
【特許文献５】
特開平１１−１３０５４９号公報
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の特許文献２のキャスタブル耐火物を用いた場合においても、使用の末期では、稼働面に垂直な亀裂が発生し、亀裂への地金差しや亀裂の交差部位からの剥離などの問題が発生するという問題点があり、さらに亀裂、剥離が発生し難い高品質の内張り用キャスタブルが求められるようになってきた。
また、上述の特許文献３〜５の耐火物を用いた場合にもこのような問題を解決することができないのが実情である。
【００１４】
本願発明は、上記問題点を解決するものであり、材質の化学成分をコントロールすることにより、スラグ成分の浸透を抑えて構造スポーリング性の低減を図るとともに、膨張を長時間継続させることにより長期間にわたる使用における亀裂、剥離の発生を抑制することが可能なタンディッシュ内張り用キャスタブル耐火物を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
発明者らは、上記従来の問題点を解決するために、種々検討した結果、
（１）従来のキャスタブル耐火物を用いたタンディッシュ内張り耐火物の剥離の原因は、マグネシアコーティング層を浸透したスラグが母材（耐火物）にまで浸透することによる構造スポーリングであること、
（２）スラグの浸透を抑制することができれば、剥離の発生を抑制することが可能になること、
（３）スラグの浸透を抑制するには、シリカ微粉を配合することが有効であること
（４）亀裂の発生は、繰り返し加熱冷却による焼結にともなう収縮によるものであること、
（５）膨張を継続させることにより亀裂の発生を抑制できること、
（６）膨張継続には、珪石原料、及びアンダルサイト原料の使用が有効であること
などの知見を得た。
【００１６】
そして、これらの知見に基づき、さらに、検討及び実験を行い、使用する材質のアルミナ含有量を特定すること、粒径が４５μｍ以下のＡｌ_２Ｏ_３粒子とＳｉＯ_２粒子の割合（Ａｌ_２Ｏ_３／ＳｉＯ_２）を所定の範囲に調整して材質の化学成分をコントロールすることにより、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可能になること、及び、焼成後に若干の体積膨張を生じさせ、かつ、その膨張を長時間継続させることにより長期間にわたり亀裂、剥離の発生を抑制できることを知り、本願発明を完成するに至った。
【００１７】
すなわち、本願発明（請求項１）のタンディッシュ内張り用キャスタブル耐火物は、
アルミナ・シリカ質のタンディッシュ内張り用キャスタブル耐火物であって、
Ａｌ_２Ｏ_３とＳｉＯ_２を主成分とし、
Ａｌ_２Ｏ_３の含有量が５０〜７０重量％の範囲にあり、かつ、
粒径が４５μｍ以下のＡｌ_２Ｏ_３粒子とＳｉＯ_２粒子の割合（Ａｌ_２Ｏ_３／ＳｉＯ_２）が、重量比で０．１〜１．０の範囲にあるとともに、
粒度が０．１〜５ｍｍの珪石原料を０．５〜５重量％含有していること
を特徴としている。
【００１８】
また、本願発明（請求項２）のタンディッシュ内張り用キャスタブル耐火物は、
アルミナ・シリカ質のタンディッシュ内張り用キャスタブル耐火物であって、
Ａｌ_２Ｏ_３とＳｉＯ_２を主成分とし、
Ａｌ_２Ｏ_３の含有量が５０〜７０重量％の範囲にあり、かつ、
粒径が４５μｍ以下のＡｌ_２Ｏ_３粒子とＳｉＯ_２粒子の割合（Ａｌ_２Ｏ_３／ＳｉＯ_２）が、重量比で０．１〜１．０の範囲にあるとともに、
粒度が４５μｍ〜３ｍｍのアンダルサイト原料を１〜２５重量％含有していること
を特徴としている。
【００１９】
また、請求項３のタンディッシュ内張り用キャスタブル耐火物は、４５μｍ以下の微粉部に、平均粒径１μｍ以下のシリカ超徴粉４〜２０重量％と、平均粒径２０μｍ以下のアルミナ超微粉０〜１０重量％とを含有するとともに、結合材としてＣａＯ成分を１０〜３０％含有するアルミナセメントを、３〜１０重量％の割合で配合したことを特徴としている。
【００２０】
また、請求項４のタンディッシュ内張り用キャスタブル耐火物は、主原料として、キャスタブル耐火物原料として使用されるＡｌ_２Ｏ_３とＳｉＯ_２を主成分とするシリカ・アルミナ質原料を用い、
添加成分として、リン酸塩、有機酸、耐熱鋼ファイバー、及び有機繊維からなる群より選ばれる少なくとも１種を配合したこと
を特徴としている。
【００２１】
【発明の具体的な構成】
本願発明のタンディッシュ内張り用キャスタブル耐火物（以下、単に「キャスタブル耐火物」ともいう）は、Ａｌ_２Ｏ_３とＳｉＯ_２を主成分とするが、Ａｌ_２Ｏ_３含有量は５０〜７０重量％の範囲とすることが望ましい。
【００２２】
本願発明のキャスタブル耐火物は、通常、施工後にＭｇＯコーティング材により表面を保護して使用されるものであるが、キャスタブル耐火物とＭｇＯ系コーティング材との反応性（焼き付け性）については、キャスタブル中のＡｌ_２Ｏ_３含有量が関係することから、最適なＡｌ_２Ｏ_３含有量を特定するために、４５μｍ以下の粒径のＡｌ_２Ｏ_３／ＳｉＯ_２量比を０．８に固定した配合をベースにして、Ａｌ_２Ｏ_３含有量を変化させた場合の焼き付き状態を調べた。その結果、Ａｌ_２Ｏ_３の含有量が５０重量％未満の場合、ガラス層の生成が多くなりすぎて、耐食性に劣るなどの問題があり、また、Ａｌ_２Ｏ_３の含有量が７０重量％を超えると、母材表面にスラグ成分が浸透し、低融点物質が生成するためコーティング材との焼き付き現象が認められる場合がある。
それゆえ、Ａｌ_２Ｏ_３含有量は５０〜７０重量％の範囲とすることが望ましい。
【００２３】
また、本願発明のタンディッシュ内張り用キャスタブル耐火物においては、Ａｌ_２Ｏ_３／ＳｉＯ_２量比を小さくすることにより、スラグの浸透を抑制することが可能になり、耐構造スポーリング性を向上させることが可能になる。
【００２４】
粒径が４５μｍ以下のＡｌ_２Ｏ_３粒子とＳｉＯ_２粒子の割合、すなわち、Ａｌ_２Ｏ_３／ＳｉＯ_２量比（重量比）は、０．１〜１．０の範囲が好ましく、０．５〜０．８の範囲とすることがさらに好ましい。
なお、Ａｌ_２Ｏ_３／ＳｉＯ_２量比が０．１未満になるとアルミナ含有量が少なくなり、強度低下により耐構造スポーリング性が著しく低下することから好ましくない。
また、Ａｌ_２Ｏ_３／ＳｉＯ_２量比が１．０を超えるとアルミナ含有量が多くなりすぎて、スラグの浸透が増大し、剥離が発生する。
【００２５】
粒径が４５μｍ以下の粒子のＡｌ_２Ｏ_３／ＳｉＯ_２量比が１．０以下で（かつ０．１以上で）スラグの浸透が少なくなる理由は必ずしも明確ではないが、粒径が４５μｍ以下のシリカ含有量をある程度まで増量することにより、気孔中のスラグ量が増加し、スラグの粘性が増大するためであると推測される。
【００２６】
なお、本願出願人の出願にかかる特許文献２（特開２００２−０２９８５８号公報）では、７５μｍ以下の粒子のＡｌ_２Ｏ_３／ＳｉＯ_２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、亀裂の発生が大きく、剥離が発生して好ましくなかった。しかし、膨張性原料を使用することにより、高温での焼結による収縮亀裂および剥離の発生を抑制することが可能になる。
【００２７】
本願発明は、高温での焼結による収縮亀裂および剥離の発生を抑制するために、膨張性原料として、鉱物の転移による残存膨張性を示す原料の一つである珪石原料を用いたものである。本願発明における珪石原料とは、主鉱物が石英、トリジマイト、クリストバライト、シリカガラスなどからなる、耐火物の分野でいう「珪石原料」を意味する概念である。
【００２８】
この珪石原料は、含有している石英の低温型から高温型への転移や、クリストバライトヘの転移により膨張する。また、転移は短時間では終息しないため、膨張が長時間継続する特徴を備えている。
【００２９】
また、本願発明においては、珪石原料として、粒径は０．１〜５ｍｍ、より好ましくは０．５〜１ｍｍのものを用いる。粒径が０．１未満になると残存膨張が不十分で、亀裂の抑制に効果がなく、５ｍｍを越えると残存膨張は大きくなるが剥落が発生する。
使用する珪石原料の添加量は、０．５〜５重量％、より好ましくは１〜３重量％とする。珪石原料の添加量を増やすと焼成後残存線変化率は大きくなり、膨張が継続する。
【００３０】
なお、珪石原料を使用した技術としては、特許文献３（特開平０５−７８１７９号公報に粒径１ｍｍ以下の微粉材として珪石原料を２〜１０重量％配合し、その膨張特性により結合剤として適用するシリカ超微粉の過度の焼結を抑制する技術が開示されているが、これはアルミナ・スピネル質キャスタブルに関するものであり、また、特許文献４（特開平０１−２０１０８３号公報）には、珪石原料を３〜４０重量％使用した技術が開示されているが、これはジルコン質キャスタブルであり、本願発明のＡｌ_２Ｏ_３とＳｉＯ_２を主成分としＡｌ_２Ｏ_３含有量を５０〜７０重量％とするアルミナ・シリカ質キャスタブルとは作用、効果ともに本質的に異なっている。
【００３１】
また、残存膨張性を示す原料として、アルミナ・シリカ系のアンダルサイト原料を用いることも可能である。本願発明において用いるのに適したアンダルサイト原料としては、シリマナイト族鉱物が例示される。シリマナイト族鉱物は、加熱により分解してムライトとシリカになる。ムライトは、シリマナイト族鉱物より比重が小さいため容積変化（膨張）を起こす。
【００３２】
また、使用するアンダルサイト原料の粒径は４５μｍ〜３ｍｍ、より好ましくは４５μｍ〜２ｍｍとする。アンダルサイト原料の粒径が大きいほど残存膨張は大きくなり、粒径が小さくなるとほとんど残存膨張に関する効果が得られなくなる。ただし、粒径が３ｍｍを越えると剥落が発生し、４５μｍ未満では亀裂の抑制に効果がないため、アンダルサイト原料の粒径は４５μｍ〜３ｍｍにすることが望ましい。
【００３３】
なお、アンダルサイト原料の添加量を増やすと焼成後残存線変化率は大きくなり、膨張が継続する。ただし、アンダルサイト原料の添加量が２５重量％を越えると、残存膨張が大きくなりすぎ、しかも、膨張が継続して組織が脆弱化し、剥落発生の恐れが生じるため、アンダルサイト原料の添加量は２５重量％以下とすることが好ましい。また、アンダルサイト原料の添加量が１重量％未満になると亀裂抑制効果が不十分になる。
したがって、使用するアンダルサイト原料の添加量は１〜２５重量％の範囲が好ましく、３〜１５重量％の範囲がより好ましい。
【００３４】
なお、アンダルサイト原料を使用した耐火物としては、特許文献５（特開平１１−１３０５４９号公報）にアルミナセメントを結合剤とするアルミナ・シリカ質低セメントキャスタブルに、粒径０．１〜１．０ｍｍのカイヤナイトを１〜３重量％、粒径１〜５ｍｍのアンダルサイト原料を２〜６重量％で、配合比を重量比で１：１〜１：２とすることにより過焼結を抑制するようにした耐火物が知られている。しかし、これは本願発明のＡｌ_２Ｏ_３とＳｉＯ_２を主成分としＡｌ_２Ｏ_３含有量を５０〜７０重量％とするアルミナ・シリカ質キャスタブルとは作用、効果ともに本質的に異なっている。
【００３５】
また、本願発明で使用する主原料としては、Ａｌ_２Ｏ_３とＳｉＯ_２を主成分とするシリカ質、アルミナ質の、高アルミナ質キャスタブル耐火物に通常使用される種々の材料を使用することが可能である。
【００３６】
また、スラグの浸透を抑制し、流動性を向上させる見地から、４５μｍ以下の微粉部には、シリカ超微粉を４〜２０重量％、アルミナ超微粉を０〜１０重量％及び結合剤として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％使用することが好ましい。
【００３７】
さらに、本願発明のタンディッシュ内張り用キャスタブル耐火物においては、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することが可能である。
また、耐熱鋼ファイバーや有機繊維は亀裂抑制に有効であり、これらを併用することが望ましい。
【００３８】
【実施例】
［実施例１］
各原料を、表１及び表３に示すような割合で配合して、本願発明の実施例にかかるキャスタブル耐火物を作製し、特性（ＭｇＯ系コーティング材との耐焼き付き性、スラグ浸透厚み、施工体の膨張率、膨張の継続性（表１のみ）及び耐構造スポーリング性）を調べた。その結果を表１及び表３に併せて示す。なお、表１には、珪石原料を用いた実施例１〜１２の試料、表３にはアンダルサイト原料を用いた実施例１３〜２３の試料を示す。
【００３９】
また、Ａｌ_２Ｏ_３の含有量、粒径が４５μｍ以下のＡｌ_２Ｏ_３粒子とＳｉＯ_２粒子の割合（Ａｌ_２Ｏ_３／ＳｉＯ_２）、珪石原料あるいはアンダルサイト原料の粒度や含有量などの条件の少なくともいずれかが本願発明の要件を満たさない表２及び表４の比較例１〜１０及び比較例１１〜１９の試料を作製し、同様にして、特性（ＭｇＯ系コーティング材との耐焼き付き性、スラグ浸透厚み、施工体の膨張率、膨張の継続性（表２のみ）及び耐構造スポーリング性）を調べた。その結果を表２及び４に併せて示す。なお、表２には、珪石原料を用いた比較例１〜１０の試料、表４にはアンダルサイト原料を用いた比較例１１〜１９の試料を示す。
【００４０】
【表１】

【００４１】
【表２】

【００４２】
【表３】

【００４３】
【表４】

【００４４】
なお、ＭｇＯ系コーティング材との耐焼き付き性は、以下の方法及び条件で試験を行った結果である。
（１）試料寸法：並型（２３０ｍｍ×１１４ｍｍ×６５ｍｍ）
（２）方法：乾燥後１５００℃×３時間焼成試料の上面にＭｇＯ系コーティング材を塗布して乾燥した後、１４００℃で１時間保持し、その上にスラグを乗せて１４００℃で２時間保持し、冷却後切断して観察した。
【００４５】
また、スラグ浸透厚みの評価は、ロータリースラグ浸食試験により、以下の条件で試験を行った結果である。
（１）試験条件：１６００℃×３時間
（２）使用スラグ：タンディッシュパウダー
（Ａｌ_２Ｏ_３＝２０％、ＳｉＯ_２＝４．５％、ＣａＯ＝６５％）
【００４６】
また、膨張率は、乾燥後１５００℃×３時間焼成した試料（４０ｍｍ×４０ｍｍ×１６０ｍｍ）の線変化率より測定した結果である。
【００４７】
また、膨張の継続性は、１５００℃×３時間×５回焼成した試料の膨張率の変化により評価した結果である。
【００４８】
また、耐構造スポーリング性は、
（１）試料寸法：並型（２３０ｍｍ×１１４ｍｍ×６５ｍｍ）
（２）加熱方法：１４００℃電気炉中に１１４ｍｍ×６５ｍｍ面を先端より２０ｍｍ挿入
（３）冷却方法：空冷及び加熱面を流水中に挿入
（４）試験サイクル：（１５分加熱＋１５分水冷）×３０回
の条件で試験を行った結果である。
なお、表１〜４において、ＭｇＯ系コーティング材との耐焼き付き性、膨張の継続性（表１及び表２のみ）、及び耐構造スポーリング性に関しては、特性が特に良好なものを◎、良好なものを○、不良のものを×として評価した。
【００４９】
表１より、珪石原料を用いた実施例の試料（実施例１〜１２）については、ＭｇＯ系コーティング材との耐焼き付き性、膨張性（率）、膨張の継続性、耐構造スポーリング性のいずれもが良好で、スラグの浸透も少ないことがわかる。
【００５０】
また、表２より、Ａｌ_２Ｏ_３の含有量、粒径が４５μｍ以下のＡｌ_２Ｏ_３粒子とＳｉＯ_２粒子の割合（Ａｌ_２Ｏ_３／ＳｉＯ_２）、珪石原料の粒度や含有量などの条件の少なくともいずれかが本願発明の要件を満たさない、比較例１〜１０の試料では、ＭｇＯ系コーティング材との耐焼き付き性、膨張性（率）、膨張の継続性、耐構造スポーリング性のいずれかについて望ましくない結果となっていることがわかる。
【００５１】
また、表３より、アンダルサイト原料を用いた実施例の試料（実施例１３〜２３）についても、ＭｇＯ系コーティング材との耐焼き付き性、膨張性（率）、耐構造スポーリング性のいずれもが良好で、スラグの浸透も少ないことがわかる。
【００５２】
また、表４より、Ａｌ_２Ｏ_３の含有量、粒径が４５μｍ以下のＡｌ_２Ｏ_３粒子とＳｉＯ_２粒子の割合（Ａｌ_２Ｏ_３／ＳｉＯ_２）、アンダルサイト原料の粒度や含有量などの条件の少なくともいずれかが本願発明の要件を満たさない、比較例１１〜１９の試料では、ＭｇＯ系コーティング材との耐焼き付き性、膨張性（率）、耐構造スポーリング性のいずれかについて望ましくない結果となっていることがわかる。
なお、本願発明においては、請求項１又は２の要件を満たすことにより、本願発明の基本的な作用効果を得ることが可能であるが、４５μｍ以下の微粉部に、平均粒径１μｍ以下のシリカ超徴粉４〜２０重量％と、平均粒径２０μｍ以下のアルミナ超微粉０〜１０重量％とを含有させ、かつ、結合材としてＣａＯ成分を１０〜３０％含有するアルミナセメントを、３〜１０重量％の割合で配合することにより、さらに好ましい特性を得ることができる。
【００５３】
［実施例２］
３００ｔ連続鋳造用タンディッシュにおいて、表１に示した珪石原料を配合した実施例２及び表２に示した珪石原料もアンダルサイト原料も配合していない比較例１の試料を、内張り用キャスタブル耐火物として使用した。なお、実機で使用するにあたっては、ＭｇＯ系コーティング材で施工体の表面を保護して使用に供した。
【００５４】
実機での使用に供した比較例１の試料は、Ｎ数（実施回数）１７で平均寿命は２１０ｃｈ（チャージ）であった。この比較例１の試料を用いた場合、使用中に稼働面に垂直な亀裂が発生し、しかも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、ＭｇＯ系コーティング材との焼き付き現象も多く見られた。
【００５５】
これに対して実機での使用に供した実施例２の試料は、Ｎ数（実施回数）１２で平均寿命は３００ｃｈ（チャージ）であった。
また、比較例１の試料を用いた場合のコスト指数を１００とすると、実施例２のコスト指数は６０であった。
また、実施例２の試料の場合、使用中に多少の微亀裂は発生したが、その亀裂幅は小さく、亀裂への地金差しは見られず、ＭｇＯ系コーティング材との焼き付き及び亀裂の交差部位からの剥離も軽微であった。
また、実機での使用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。
【００５６】
また、３００ｔ連続鋳造用タンディッシュにおいて表３に示したアンダルサイト原料を配合した実施例１５、及び表４に示した珪石原料もアンダルサイト原料も配合していない比較例１１の試料を、内張り用キャスタブル耐火物として使用した。なお、実機で使用するにあたっては、ＭｇＯ系コーティング材で施工体の表面を保護して使用に供した。
【００５７】
実機での使用に供した比較例１１の試料は、Ｎ数（実施回数）８で平均寿命は２２０ｃｈ（チャージ）であった。この比較例１１の試料を用いた場合、使用中に稼働面に垂直な亀裂が発生し、しかも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、ＭｇＯ系コーティング材との焼き付き現象も多く見られた。
【００５８】
これに対して実機に供した実施例１５の試料は、Ｎ数（実施回数）１０で平均寿命は３００ｃｈ（チャージ）であり、比較例１１のコスト指数を１００とすると実施例１５のコスト指数は５５であった。
【００５９】
また、実施例１５の試料の場合、使用中に多少の微亀裂は発生したが、その亀裂幅は小さく、亀裂への地金差しは見られず、ＭｇＯ系コーティング材との焼き付き及び亀裂の交差部位からの剥離も軽微であった。
また、実機での使用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。
【００６０】
【発明の効果】
上述のように、本願発明（請求項１）のタンディッシュ内張り用キャスタブル耐火物は、Ａｌ_２Ｏ_３とＳｉＯ_２を主成分とし、Ａｌ_２Ｏ_３の含有量を５０〜７０重量％の範囲に保つとともに、粒径が４５μｍ以下のＡｌ_２Ｏ_３粒子とＳｉＯ_２粒子の割合（Ａｌ_２Ｏ_３／ＳｉＯ_２）を重量比で０．１〜１．０の範囲とし、かつ、粒度が０．１〜５ｍｍの珪石原料を０．５〜５重量％の割合で含有させるようにしているので、連続鋳造用のタンディッシュの内張り用耐火物として用いた場合に、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可能になるとともに、長期にわたって亀裂や剥離の発生を抑制して、耐用性を向上させることが可能になる。
【００６１】
また、本願発明（請求項２）のタンディッシュ内張り用キャスタブル耐火物のように、珪石原料の代わりにアンダルサイト原料を配合した場合にも、連続鋳造用のタンディッシュの内張り用耐火物として用いた場合に、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可能になるとともに、長期にわたって亀裂や剥離の発生を抑制して、耐用性を向上させることが可能になる。
【００６２】
また、請求項３のタンディッシュ内張り用キャスタブル耐火物のように、４５μｍ以下の微粉部に、平均粒径１μｍ以下のシリカ超徴粉４〜２０重量％と、平均粒径２０μｍ以下のアルミナ超微粉０〜１０重量％とを含有するとともに、結合材としてＣａＯ成分を１０〜３０％含有するアルミナセメントを、３〜１０重量％の割合で配合した場合、連続鋳造用のタンディッシュの内張り用耐火物として用いた際における、スラグ成分の浸透を抑えて耐構造スポーリング性などの特性をさらに向上させることが可能になり、長期にわたって亀裂や剥離の発生を抑制するとが可能になり、耐用性をより向上させることが可能になる。
【００６３】
また、請求項４のタンディッシュ内張り用キャスタブル耐火物のように、主原料として、キャスタブル耐火物原料として使用されるＡｌ_２Ｏ_３とＳｉＯ_２を主成分とするシリカ・アルミナ質原料を用い、添加成分として、リン酸塩、有機酸、耐熱鋼ファイバー、及び有機繊維からなる群より選ばれる少なくとも１種を配合するようにした場合、連続鋳造用のタンディッシュの内張り用耐火物として用いた際における、施工体の耐構造スポーリング性などの特性をさらに向上させることが可能になり、耐用性をより向上させることが可能になる。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a castable refractory for lining a tundish made of alumina / silica used for lining a tundish for continuous casting, particularly a molten metal container used in the field of steel and the like.
[0002]
[Prior art]
As a refractory for lining a molten metal container used in the field of steel and the like, particularly for a tundish for continuous casting, a limestone brick or a high alumina brick has conventionally been used. However, there is a problem that the limestone brick and the high alumina brick are easily damaged and have insufficient durability.
[0003]
The damage to the refractory lining is mainly caused by erosion due to CaO, FeO, MnO, or the like in the molten metal or slag, and structural spalling caused by an altered layer caused by penetration of the slag component.
[0004]
Therefore, as a measure for preventing the penetration of the slag component, an attempt was made to use carbon, silicon carbide, or the like, which is hardly wetted by the slag. There was a problem.
[0005]
Furnace construction work for refractory lining of molten metal is a heavy straining work that places a heavy burden on workers, so it is possible to reduce the burden on workers and save labor by mechanizing and automating the furnace construction work. Was needed.
[0006]
Therefore, in recent years,
(1) It is advantageous for mechanization and automation of furnace construction work using refractories of molten metal containers, and
(2) It is possible to obtain a uniform construction body without joints as seen in the case of a furnace built with bricks.
(3) A casting method using a castable refractory, which has a feature of being able to be refilled, has been widely used.
[0007]
As the castable refractories, castable refractories based on alumina (alumina-silica) exhibiting high durability have been widely used, and accordingly, the durability of refractories lined with tundish for continuous casting has been increased. The (lifetime) of the conventionally used wax stone brick has been greatly improved as compared with high alumina brick and the like.
[0008]
For example, the type of ultrafine formulated to bond portions of the alumina-silica based material, alumina ultrafine identifies the silica ultrafine, the ratio of (SiO ₂ ultrafine / Al ₂ O ₃ ultrafine weight ratio) 1. The strength and toughness of the material are improved by specifying the content in the range of 7 to 2.5, and the thermal shock resistance is improved by specifying the Al ₂ O ₃ content in the range of 40 to 50% by weight. It is known that a high durability can be obtained (for example, see Patent Document 1).
[0009]
However, in recent years, due to the purpose of cost reduction, the use of refractory has been increasing at the end of use due to the thinning of the MgO-based coating material, the severer working conditions of the molten metal container, and the change in the repair cycle accompanying this. In the meantime, a crack perpendicular to the working surface is generated, and a new problem is caused in that metal ingots into the crack and peeling from the intersection of the cracks become severe. In addition, the occurrence of peeling is often observed in the lower part of the wall, and it has been confirmed that the degree of peeling is greatly related to the final durability.
[0010]
In order to solve such a problem, the present inventors specified the Al ₂ O ₃ / SiO ₂ content ratio of the particles having an Al ₂ O ₃ content of 50 to 70% by weight and a particle size of 75 μm or less to be 1.0 to 3.0. By doing so, a castable for lining a tundish in which penetration of slag components is suppressed and structural spalling resistance is improved has been proposed (for example, see Patent Document 2).
[0011]
In addition, various refractories using silica stone raw materials have been proposed (for example, see Patent Documents 3 and 4), and alumina-silica low cement castables using andalusite raw materials have also been proposed. (For example, see Patent Document 5).
[0012]
[Patent Document 1]
JP-A-63-291879 [Patent Document 2]
JP 2002-029858 [Patent Document 3]
JP 05-78179 A [Patent Document 4]
JP-A-01-201083 [Patent Document 5]
JP-A-11-130549
[Problems to be solved by the invention]
However, even in the case of using the castable refractory disclosed in Patent Document 2 described above, in the final stage of use, cracks are generated in the working surface, causing problems such as ingot insertion into the crack and peeling from the intersection of the crack. There is a problem that cracks and peeling do not easily occur, and a high-quality castable for lining has been required.
In addition, even when the refractories of Patent Documents 3 to 5 described above are used, such a problem cannot be solved.
[0014]
The present invention solves the above-mentioned problems. By controlling the chemical composition of the material, the penetration of the slag component is suppressed, the structural spalling property is reduced, and the expansion is continued for a long time. An object of the present invention is to provide a castable refractory for lining a tundish capable of suppressing the occurrence of cracks and peeling during use over a period.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
The inventors have conducted various studies in order to solve the conventional problems described above,
(1) The cause of peeling of the refractory lining of the tundish using the conventional castable refractory is that the slag that has permeated the magnesia coating layer penetrates into the base material (refractory), resulting in structural spalling.
(2) If the penetration of slag can be suppressed, the occurrence of peeling can be suppressed;
(3) It is effective to mix fine silica powder to suppress slag penetration. (4) The generation of cracks is due to shrinkage accompanying sintering due to repeated heating and cooling.
(5) generation of cracks can be suppressed by continuing expansion;
(6) It has been found that the use of a raw material of silica stone and a raw material of andalusite is effective for continuous expansion.
[0016]
Further, based on these findings, further studies and experiments are performed to determine the alumina content of the material to be used, and the ratio of Al ₂ O ₃ particles having a particle size of 45 μm or less to SiO ₂ particles (Al ₂ O ₃ / SiO ₂ ) in a predetermined range to control the chemical composition of the material, thereby suppressing the penetration of the slag component and improving the structural spalling resistance. The inventors have found that the volume expansion and the continuous expansion can suppress the occurrence of cracks and peeling over a long period of time, and have completed the present invention.
[0017]
That is, the castable refractory for tundish lining of the present invention (claim 1) is:
A castable refractory for tundish lining of alumina / silica,
Al ₂ O ₃ and SiO ₂ as main components,
The content of Al ₂ O ₃ is in the range of 50 to 70% by weight, and
The ratio (Al ₂ O ₃ / SiO ₂ ) of the Al ₂ O ₃ particles and the SiO ₂ particles having a particle size of 45 μm or less is in the range of 0.1 to 1.0 by weight, and
It is characterized by containing 0.5 to 5% by weight of a silica material having a particle size of 0.1 to 5 mm.
[0018]
Further, the castable refractory for tundish lining of the present invention (claim 2) is:
A castable refractory for tundish lining of alumina / silica,
Al ₂ O ₃ and SiO ₂ as main components,
The content of Al ₂ O ₃ is in the range of 50 to 70% by weight, and
The ratio (Al ₂ O ₃ / SiO ₂ ) of the Al ₂ O ₃ particles and the SiO ₂ particles having a particle size of 45 μm or less is in the range of 0.1 to 1.0 by weight, and
It is characterized in that it contains 1 to 25% by weight of an andalusite raw material having a particle size of 45 μm to 3 mm.
[0019]
The castable refractory for lining a tundish according to claim 3 is a fine powder portion having a particle size of 45 μm or less, 4 to 20% by weight of a superfine silica powder having an average particle size of 1 μm or less, and an ultrafine alumina powder having an average particle size of 20 μm or less. It is characterized in that alumina cement containing 10% by weight and 10-30% of a CaO component as a binder is blended at a ratio of 3-10% by weight.
[0020]
The castable refractory for tundish lining according to claim 4 uses, as a main raw material, a silica-alumina raw material mainly composed of Al ₂ O ₃ and SiO ₂ used as a castable refractory raw material,
As an additive component, at least one selected from the group consisting of phosphates, organic acids, heat-resistant steel fibers, and organic fibers is blended.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The castable refractory for lining the tundish of the present invention (hereinafter, also simply referred to as “castable refractory”) contains Al ₂ O ₃ and SiO ₂ as main components, and the Al ₂ O ₃ content is 50 to 70% by weight. It is desirable to be within the range.
[0022]
The castable refractory of the present invention is usually used after its surface is protected by an MgO coating material after construction, but the reactivity (bakeability) between the castable refractory and the MgO-based coating material is determined during casting. The Al ₂ O ₃ content is related, so in order to specify the optimal Al ₂ O ₃ content, the Al ₂ O ₃ / SiO ₂ ratio with a particle size of 45 μm or less was fixed at 0.8. Based on the above, the burn-in state when the Al ₂ O ₃ content was changed was examined. As a result, when the content of Al ₂ O ₃ is less than 50% by weight, there is a problem that the formation of a glass layer becomes too large and the corrosion resistance is poor, and the content of Al ₂ O ₃ is 70% by weight. When the temperature exceeds slag, the slag component penetrates into the surface of the base material, and a low-melting substance is generated, so that a seizure phenomenon with the coating material may be observed.
Therefore, the Al ₂ O ₃ content is desirably in the range of 50 to 70% by weight.
[0023]
Further, in the castable refractory for tundish lining of the present invention, by reducing the Al ₂ O ₃ / SiO ₂ content ratio, it is possible to suppress slag penetration and improve structural spalling resistance. It becomes possible.
[0024]
The ratio of the Al ₂ O ₃ particles and the SiO ₂ particles having a particle size of 45 μm or less, that is, the Al ₂ O ₃ / SiO ₂ amount ratio (weight ratio) is preferably in the range of 0.1 to 1.0, and 0.5 More preferably, it is in the range of 0.8 to 0.8.
If the Al ₂ O ₃ / SiO ₂ content ratio is less than 0.1, the alumina content is reduced, and the structural spalling resistance is remarkably reduced due to the reduced strength, which is not preferable.
On the other hand, if the Al ₂ O ₃ / SiO ₂ content ratio exceeds 1.0, the alumina content becomes too large, slag penetration increases, and peeling occurs.
[0025]
It is not always clear why the Al ₂ O ₃ / SiO ₂ content ratio of the particles having a particle size of 45 μm or less is 1.0 or less (and 0.1 or more) and the slag penetration is small, but the particle size is 45 μm or less. It is presumed that, by increasing the silica content to a certain extent, the amount of slag in the pores increases, and the viscosity of the slag increases.
[0026]
According to Patent Document 2 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-029858) filed by the present applicant, when the Al ₂ O ₃ / SiO ₂ content ratio of particles having a particle size of 75 μm or less is less than 1.0, the silica content increases. In addition, shrinkage due to sintering is increased, cracks are greatly generated, and peeling occurs, which is not preferable. However, by using the expansive raw material, it is possible to suppress the occurrence of shrinkage cracks and peeling due to sintering at a high temperature.
[0027]
The present invention uses, as the expansive raw material, a quartzite raw material which is one of raw materials exhibiting residual expansiveness due to the transformation of minerals, in order to suppress the occurrence of shrinkage cracks and peeling due to sintering at a high temperature. . The silica raw material in the present invention is a concept that means a “silica raw material” in the refractory field in which a main mineral is made of quartz, tridymite, cristobalite, silica glass, or the like.
[0028]
The silica raw material expands due to a transition of the contained quartz from a low-temperature type to a high-temperature type and to the cristobalite. In addition, since the metastasis does not end in a short time, the inflation has a feature that the inflation continues for a long time.
[0029]
In the present invention, a silica material having a particle size of 0.1 to 5 mm, more preferably 0.5 to 1 mm is used. When the particle size is less than 0.1, the residual expansion is insufficient, and there is no effect in suppressing cracks. When the particle size is more than 5 mm, the residual expansion becomes large, but peeling occurs.
The addition amount of the silica material used is 0.5 to 5% by weight, more preferably 1 to 3% by weight. When the addition amount of the silica material is increased, the rate of change of the residual line after firing increases, and the expansion continues.
[0030]
As a technique using a silica raw material, Patent Document 3 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 05-78179) discloses that a silica raw material is blended in an amount of 2 to 10% by weight as a fine powder having a particle size of 1 mm or less, and is applied as a binder due to its expansion characteristics. A technique for suppressing excessive sintering of ultrafine silica powder is disclosed, which relates to an alumina / spinel castable, and Patent Document 4 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 01-201083) discloses a silica stone. Although a technique using 3 to 40% by weight of a raw material is disclosed, this is a zircon castable, which contains Al ₂ O ₃ and SiO ₂ of the present invention as main components and has an Al ₂ O ₃ content of 50 to 70% by weight. %, Essentially different in action and effect from alumina / silica castable.
[0031]
Further, as a raw material exhibiting the residual expansion property, an alumina-silica-based andalusite raw material can be used. Examples of the andalusite raw material suitable for use in the present invention include sillimanite group minerals. The sillimanite group mineral is decomposed by heating to mullite and silica. Mullite causes a volume change (expansion) because it has a smaller specific gravity than the sillimanite group mineral.
[0032]
The particle size of the andalusite raw material used is 45 μm to 3 mm, and more preferably 45 μm to 2 mm. The larger the particle size of the andalusite raw material, the larger the residual expansion. If the particle size is small, almost no effect on the residual expansion can be obtained. However, if the particle size exceeds 3 mm, spalling occurs, and if the particle size is less than 45 μm, there is no effect in suppressing cracks. Therefore, the particle size of the andalusite raw material is desirably 45 μm to 3 mm.
[0033]
When the amount of the andalusite raw material is increased, the rate of change of the residual line after firing increases, and the expansion continues. However, if the amount of the andalusite raw material exceeds 25% by weight, the residual expansion becomes too large, and furthermore, the expansion continues and the structure becomes weak, which may cause spalling. It is preferable that the content be 25% by weight or less. On the other hand, when the amount of the andalusite raw material is less than 1% by weight, the effect of suppressing cracks becomes insufficient.
Therefore, the amount of the andalusite raw material used is preferably in the range of 1 to 25% by weight, and more preferably in the range of 3 to 15% by weight.
[0034]
In addition, as a refractory using andalusite raw material, an alumina-silica low cement castable using alumina cement as a binder is disclosed in Patent Document 5 (JP-A-11-130549). Oversintering is suppressed by 1 to 3% by weight of 0 mm kyanite and 2 to 6% by weight of an andalusite raw material having a particle size of 1 to 5 mm. Known refractories are known. However, this is essentially different from the alumina-silica castable according to the present invention in which Al ₂ O ₃ and SiO ₂ are contained as main components and the Al ₂ O ₃ content is 50 to 70% by weight.
[0035]
Further, as the main raw material used in the present invention, various materials usually used for high-alumina castable refractories of siliceous and alumina-based materials containing Al ₂ O ₃ and SiO ₂ as main components may be used. It is possible.
[0036]
Further, from the viewpoint of suppressing slag penetration and improving fluidity, the fine powder portion of 45 μm or less contains 4 to 20% by weight of silica ultrafine powder, 0 to 10% by weight of alumina ultrafine powder, and CaO component as a binder. It is preferable to use 3 to 10% by weight of alumina cement containing 10 to 30% by weight.
[0037]
Furthermore, in the castable refractory for tundish lining of the present invention, it is possible to use a phosphate or an organic acid generally known as a dispersant or a curing regulator.
Further, heat-resistant steel fibers and organic fibers are effective in suppressing cracks, and it is desirable to use them in combination.
[0038]
【Example】
[Example 1]
Each raw material was blended at the ratios shown in Tables 1 and 3 to produce castable refractories according to the examples of the present invention, and properties (seizure resistance with MgO-based coating material, slag penetration thickness, The expansion rate of the body, continuity of expansion (Table 1 only) and structural spalling resistance were examined. The results are shown in Tables 1 and 3. Table 1 shows the samples of Examples 1 to 12 using the silica material, and Table 3 shows the samples of Examples 13 to 23 using the andalusite material.
[0039]
Further, content of _Al 2 _{O 3,} the following proportions of _Al 2 _{O 3} particles with particle sizes of the 45μm and SiO ₂ particles _{_{_{(Al 2 O 3 / SiO 2}}} ), such as particle size and content of the silica material or andalusite material Samples of Comparative Examples 1 to 10 and Comparative Examples 11 to 19 in Tables 2 and 4 in which at least one of the conditions does not satisfy the requirements of the present invention were prepared, and similarly, the characteristics (seizure resistance with MgO-based coating material) Properties, slag infiltration thickness, expansion rate of the construction body, continuity of expansion (Table 2 only), and structural spalling resistance) were examined. The results are shown in Tables 2 and 4. Table 2 shows the samples of Comparative Examples 1 to 10 using the silica material, and Table 4 shows the samples of Comparative Examples 11 to 19 using the andalusite material.
[0040]
[Table 1]

[0041]
[Table 2]

[0042]
[Table 3]

[0043]
[Table 4]

[0044]
The seizure resistance with the MgO-based coating material is a result of a test performed under the following method and conditions.
(1) Sample size: Normal (230 mm x 114 mm x 65 mm)
(2) Method: After drying, baked at 1500 ° C. for 3 hours, coated with an MgO-based coating material on the upper surface of the sample, dried, held at 1400 ° C. for 1 hour, put slag on it, and held at 1400 ° C. for 2 hours After cooling, it was cut and observed.
[0045]
The evaluation of the slag permeation thickness is the result of a rotary slag erosion test performed under the following conditions.
(1) Test conditions: 1600 ° C. × 3 hours (2) Slag used: Tundish powder (Al ₂ O ₃ = 20%, SiO ₂ = 4.5%, CaO = 65%)
[0046]
The expansion coefficient is a result measured from a linear change rate of a sample (40 mm × 40 mm × 160 mm) fired at 1500 ° C. for 3 hours after drying.
[0047]
Further, the continuity of the expansion is a result evaluated by a change in the expansion coefficient of a sample fired at 1500 ° C. × 3 hours × 5 times.
[0048]
Also, the structural spalling resistance is
(1) Sample size: Normal (230 mm x 114 mm x 65 mm)
(2) Heating method: Insert a 114 mm x 65 mm surface 20 mm from the tip into a 1400 ° C electric furnace. (3) Cooling method: Insert air cooling and a heated surface into running water. (4) Test cycle: (15 minutes heating + 15 minutes water cooling) It is the result of performing a test under the condition of × 30 times.
In Tables 1 to 4, regarding the seizure resistance with the MgO-based coating material, the continuity of expansion (only in Tables 1 and 2), and the structural spalling resistance, those having particularly good characteristics are indicated by ◎. Were evaluated as ○, and poor were evaluated as ×.
[0049]
From Table 1, the samples of Examples using silica raw materials (Examples 1 to 12) show seizure resistance, expansion (rate), expansion continuity, and structural spalling resistance with the MgO-based coating material. It can be seen that all were good and the slag penetration was small.
[0050]
From Table 2, content of _Al 2 _{O 3,} the percentage of particle size 45μm or less of _Al 2 _{O 3} particles and SiO ₂ particles _{_{_{(Al 2 O 3 / SiO 2}}} ), such as particle size and content of the silica material In the samples of Comparative Examples 1 to 10 in which at least one of the conditions does not satisfy the requirements of the present invention, seizure resistance with the MgO-based coating material, expandability (rate), expansion continuity, and structural spalling resistance It can be seen that either of these results is undesirable.
[0051]
Also, from Table 3, the samples of Examples using the andalusite raw material (Examples 13 to 23) also showed all of the seizure resistance with the MgO-based coating material, the expansion property (rate), and the structural spalling resistance. It is clear that the slag penetration was small.
[0052]
From Table 4, content of _Al 2 _{O 3,} the percentage of particle size 45μm or less of _Al 2 _{O 3} particles and SiO ₂ particles _{_{_{(Al 2 O 3 / SiO 2}}} ), the particle size and content of andalusite material such as In the samples of Comparative Examples 11 to 19 in which at least one of the conditions does not satisfy the requirements of the present invention, it is desirable for any of the seizure resistance, expansion (rate), and structural spalling resistance with the MgO-based coating material. It turns out that there is no result.
In the present invention, it is possible to obtain the basic function and effect of the present invention by satisfying the requirements of claim 1 or 2. However, silica having an average particle size of 1 μm or less is added to a fine powder portion of 45 μm or less. Alumina cement containing 4 to 20% by weight of super fine powder and 0 to 10% by weight of ultrafine alumina powder having an average particle diameter of 20 μm or less, and 3 to 10% of alumina cement containing 10 to 30% of CaO component as a binder. By blending at a ratio of weight%, more preferable characteristics can be obtained.
[0053]
[Example 2]
In a 300-ton tundish for continuous casting, the castable refractory for lining was prepared by mixing the samples of Example 2 in which the silica material shown in Table 1 was blended and Comparative Example 1 in which neither the silica material nor the andalusite material shown in Table 2 were blended. Used as When used in an actual machine, the surface of the construction body was protected with an MgO-based coating material before use.
[0054]
The sample of Comparative Example 1 provided for use in an actual machine had an N number (the number of times of execution) of 17 and an average life of 210 ch (charge). When the sample of Comparative Example 1 was used, a crack perpendicular to the working surface was generated during use, and the width of the crack was large, and the crack was severely peeled from the intersection. In addition, the seizure phenomenon with the MgO-based coating material was often observed.
[0055]
On the other hand, the sample of Example 2 used in the actual machine had an N number (the number of times of execution) of 12 and an average life of 300 ch (charge).
Further, assuming that the cost index when the sample of Comparative Example 1 was used was 100, the cost index of Example 2 was 60.
In addition, in the case of the sample of Example 2, some small cracks occurred during use, but the width of the cracks was small, no ingot was found in the cracks, seizure with the MgO-based coating material and the intersection of the cracks. Peeling from the site was also slight.
In addition, an analysis of the collected sample after use in the actual machine also showed an effect of suppressing slag penetration.
[0056]
In addition, the samples of Example 15 in which the andalusite raw material shown in Table 3 was blended in the tundish for continuous casting of 300 tons and Comparative Example 11 in which neither the siliceous raw material nor the andalusite raw material shown in Table 4 were blended were used for lining. Used as castable refractory. When used in an actual machine, the surface of the construction body was protected with an MgO-based coating material before use.
[0057]
The sample of Comparative Example 11 provided for use in the actual machine had an N number (the number of times of execution) of 8 and an average life of 220 ch (charge). When the sample of Comparative Example 11 was used, a crack perpendicular to the operating surface was generated during use, and the crack width was large, and the crack was severely peeled from the intersection. In addition, the seizure phenomenon with the MgO-based coating material was often observed.
[0058]
On the other hand, the sample of Example 15 used in the actual machine has an N number (the number of times of execution) of 10 and an average life of 300 ch (charge). If the cost index of Comparative Example 11 is 100, the cost index of Example 15 is 55.
[0059]
In the case of the sample of Example 15, some small cracks occurred during use, but the width of the cracks was small, no metal ingot was found in the cracks, seizure with the MgO-based coating material and the intersection of the cracks. Peeling from the site was also slight.
In addition, an analysis of the collected sample after use in the actual machine also showed an effect of suppressing slag penetration.
[0060]
【The invention's effect】
As described above, the castable refractory for lining a tundish of the present invention (claim 1) contains Al ₂ O ₃ and SiO ₂ as main components, and the content of Al ₂ O ₃ is in the range of 50 to 70% by weight. While keeping the ratio, the ratio of Al ₂ O ₃ particles and SiO ₂ particles having a particle size of 45 μm or less (Al ₂ O ₃ / SiO ₂ ) is in the range of 0.1 to 1.0 in weight ratio, and the particle size is 0.1 μm. Since the silica material of 1 to 5 mm is contained at a ratio of 0.5 to 5% by weight, when used as a refractory for lining a tundish for continuous casting, the penetration of the slag component is suppressed to suppress the penetration. It is possible to improve the structural spalling property, and it is also possible to suppress the occurrence of cracks and peeling over a long period of time, thereby improving the durability.
[0061]
Further, even in the case where the andalusite raw material is blended in place of the silica raw material as in the castable refractory for tundish lining of the present invention (claim 2), the refractory for lining the tundish for continuous casting was used. In this case, it becomes possible to improve the structural spalling resistance by suppressing the penetration of the slag component, and to suppress the occurrence of cracks and peeling over a long period of time, thereby improving the durability.
[0062]
Further, as in the castable refractory for lining a tundish according to claim 3, 4 to 20% by weight of superfine silica powder having an average particle size of 1 μm or less and ultrafine alumina powder having an average particle size of 20 μm or less in a fine powder portion having a size of 45 μm or less. In the case where alumina cement containing 0 to 10% by weight and 10 to 30% of CaO component as a binder is blended at a ratio of 3 to 10% by weight, a refractory for lining a tundish for continuous casting is used. When used as, it is possible to further improve the properties such as structural spalling resistance by suppressing the penetration of slag components, it is possible to suppress the occurrence of cracks and peeling over a long period of time, more durability It can be improved.
[0063]
Further, as in the castable refractory for lining a tundish of claim 4, a silica-alumina raw material mainly composed of Al ₂ O ₃ and SiO ₂ used as a castable refractory raw material is used as a main raw material. When at least one selected from the group consisting of phosphates, organic acids, heat-resistant steel fibers, and organic fibers is used as a component, when used as a refractory for lining a tundish for continuous casting. In addition, it is possible to further improve properties such as structural spalling resistance of the construction body, and it is possible to further improve durability.

Claims

A castable refractory for tundish lining of alumina / silica,
Al ₂ O ₃ and SiO ₂ as main components,
The content of Al ₂ O ₃ is in the range of 50 to 70% by weight, and
The ratio (Al ₂ O ₃ / SiO ₂ ) of the Al ₂ O ₃ particles and the SiO ₂ particles having a particle size of 45 μm or less is in the range of 0.1 to 1.0 by weight, and
A castable refractory for lining a tundish, characterized by containing 0.5 to 5% by weight of a silica material having a particle size of 0.1 to 5 mm.

A castable refractory for tundish lining of alumina / silica,
Al ₂ O ₃ and SiO ₂ as main components,
The content of Al ₂ O ₃ is in the range of 50 to 70% by weight, and
The ratio (Al ₂ O ₃ / SiO ₂ ) of the Al ₂ O ₃ particles and the SiO ₂ particles having a particle size of 45 μm or less is in the range of 0.1 to 1.0 by weight, and
A castable refractory for tundish lining, comprising 1 to 25% by weight of a raw material of andalusite having a particle size of 45 μm to 3 mm.

A fine powder portion of 45 μm or less contains 4 to 20% by weight of superfine silica powder having an average particle size of 1 μm or less and 0 to 10% by weight of ultrafine alumina powder having an average particle size of 20 μm or less, and a CaO component as a binder. The castable refractory for lining tundish according to claim 1 or 2, wherein alumina cement containing 10 to 30% is blended at a ratio of 3 to 10% by weight.

As a main raw material, a silica-alumina raw material mainly containing Al ₂ O ₃ and SiO ₂ used as a castable refractory raw material is used,
The tundish lining according to any one of claims 1 to 3, wherein at least one selected from the group consisting of phosphates, organic acids, heat-resistant steel fibers, and organic fibers is added as an additional component. Castable refractories.