JP2006176363A - Monolithic refractory for blast furnace main trough metal line - Google Patents

Monolithic refractory for blast furnace main trough metal line Download PDF

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陽子 宮本
Sadakimi Kiyota
禎公 清田
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a monolithic refractory for a blast furnace main trough metal line which can be used over a long period of time even if it is applied to a metal line part of a blast furnace main trough that is installed on a cast house of a blast furnace, which contains graphite, and which is excellent in corrosion resistance to slag and spalling resistance. <P>SOLUTION: Above problem can be solved by a monolithic refractory for a blast furnace main trough metal line in which the monolithic refractory is composed of Al<SB>2</SB>O<SB>3</SB>-MgO-SiC-a carbonaceous material, and into which pre-molded granules that contain Al<SB>2</SB>O<SB>3</SB>, MgO and graphite are added as aggregate. Wherein it is preferable that in the composition of the granule, the mass ratio of MgO/Al<SB>2</SB>O<SB>3</SB>is set in a range of 0.2-0.7. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、高炉で製造されて高炉から出銑される溶銑の流路となる高炉主樋のメタルライン部に適した不定形耐火物に関し、詳しくは、耐スポール性に優れ、使用中に亀裂発生の少ない不定形耐火物に関するものである。   The present invention relates to an irregular refractory material suitable for a metal line part of a blast furnace main body, which is a flow path of hot metal produced from the blast furnace and discharged from the blast furnace, and more specifically, has excellent spall resistance and cracks during use. It relates to irregular refractories that are rarely generated.

近年、製鉄業で使用される耐火物のなかで、特に高温の設備で使用される定形耐火物には黒鉛を含有するものが多い。これは、黒鉛自体の耐熱性、スラグに対する耐食性、低熱膨張による容積安定性、耐スポール性に優れる性質を利用することで、高い耐用性が期待できるからである。ところが、不定形耐火物においては、黒鉛の特性である撥水性に起因して混練で必要とする水量が増大し、緻密な施工体が得られないことから、黒鉛を含有する不定形耐火物は、使用しにくく定形耐火物ほどには使用されてはいない。   In recent years, among the refractories used in the steel industry, many of the regular refractories used in particularly high-temperature facilities contain graphite. This is because high durability can be expected by utilizing the properties of graphite itself, such as heat resistance, corrosion resistance to slag, volume stability due to low thermal expansion, and excellent spall resistance. However, in an irregular refractory, the amount of water required for kneading increases due to the water repellency that is a characteristic of graphite, and a dense construction body cannot be obtained. It is difficult to use and is not used as well as regular refractories.

しかしながら、この撥水性を克服しようとする技術も提案されている。例えば、特許文献1には、耐火性粉体部と樹脂液部とからなる不定形耐火物において、鱗状黒鉛及び/または炭素質繊維と耐火骨材とが樹脂を用いて加圧成型されたペレットを、前記耐火性粉体部の一部として配合した不定形耐火物が開示されている。この方法では、黒鉛の有する撥水性が耐火骨材によって低減されるとともに、鱗状黒鉛及び炭素繊維などのようなアスペクト比の大きい炭素物質でも、混練に支障を来すことなく使用することができ、緻密な施工体を得ることができるという特徴がある。また、特許文献2には、電気炉出鋼樋に使用される耐火物として、Al23 と黒鉛とを、樹脂をバインダーとしてペレタイザーによって造粒し、この造粒体を骨材とするAl23 −SiC−炭素質のキャスタブルが開示されている。 However, techniques for overcoming this water repellency have also been proposed. For example, Patent Document 1 discloses a pellet in which scaly graphite and / or carbonaceous fibers and a refractory aggregate are pressure-molded using a resin in an amorphous refractory composed of a refractory powder part and a resin liquid part. Has been disclosed as a part of the refractory powder part. In this method, the water repellency of graphite is reduced by the fireproof aggregate, and even a carbon material having a large aspect ratio such as scaly graphite and carbon fiber can be used without hindering kneading, There is a feature that a dense construction body can be obtained. Patent Document 2 discloses that Al 2 O 3 and graphite are granulated by a pelletizer using a resin as a refractory used in an electric steel slag, and this granulated body is used as an aggregate. A 2 O 3 —SiC—carbonaceous castable is disclosed.

しかしながら、これらの不定形耐火物は、溶銑に対する耐用性の向上効果が少なく、溶銑を流して通すための高炉主樋用の不定形耐火物、特に損傷の激しいメタルライン部の不定形耐火物としては、長期に亘って使用することは不可能であった。
特開平6−287072号公報 特開平11−236273号公報
However, these amorphous refractories have little effect on improving the durability against hot metal, and are used as refractories for main blast furnaces for flowing hot metal, especially for refractory metal lines. It was impossible to use for a long time.
JP-A-6-287072 JP-A-11-236273

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、高炉鋳床に設置される高炉主樋のメタルライン部に施工しても長期間に亘って使用することのできる、黒鉛を含有し、スラグに対する耐食性及び耐スポール性に優れた高炉主樋メタルライン用不定形耐火物を提供することである。   The present invention has been made in view of the above circumstances, and the object of the present invention can be used over a long period of time even if it is constructed on the metal line part of the blast furnace main shaft installed in the blast furnace casting floor, An object is to provide an amorphous refractory for a blast furnace main metal line containing graphite and having excellent corrosion resistance and spall resistance to slag.

上記課題を解決するための第1の発明に係る高炉主樋メタルライン用不定形耐火物は、Al23 −MgO−SiC−炭素質の高炉主樋メタルライン用不定形耐火物であって、予め成型された、Al23 とMgOと黒鉛とを含有する造粒体が、骨材として添加されていることを特徴とするものである。 An amorphous refractory for a blast furnace main metal line according to the first invention for solving the above-mentioned problem is an amorphous refractory for a blast furnace main metal line of Al 2 O 3 —MgO—SiC—carbonaceous. A granulated body containing Al 2 O 3 , MgO and graphite, which is molded in advance, is added as an aggregate.

第2の発明に係る高炉主樋メタルライン用不定形耐火物は、第1の発明において、前記造粒体の組成は、MgO/Al23 質量比が0.2〜0.7の範囲であることを特徴とするものである。 The amorphous refractory for the blast furnace main metal line according to the second invention is the first invention, wherein the composition of the granulated material is in the range of MgO / Al 2 O 3 mass ratio of 0.2 to 0.7. It is characterized by being.

上記構成の本発明に係る高炉主樋メタルライン用不定形耐火物によれば、本来スポール性に優れる黒鉛及びMgOが造粒体に成型された状態で、骨材として添加されているので、黒鉛の有する撥水性が抑制されて、不定形耐火物の施工作業に支障を来すことがなく、また、スラグに対する耐食性はそのままで、優れた耐スポール性を発揮し、長期間に亘って安定して使用することが可能となり、耐火物コストの削減など工業上有益な効果がもたらされる。   According to the amorphous refractory for a blast furnace main metal line according to the present invention having the above-described configuration, graphite and MgO which are originally excellent in spalling properties are added as aggregates in a state of being molded into a granulated body. The water repellency of the slag is suppressed, so that it does not interfere with the construction work of the irregular refractory, and the corrosion resistance to the slag remains as it is, providing excellent spall resistance and stable over a long period of time. It is possible to use it, and industrially beneficial effects such as reduction of refractory costs are brought about.

以下、本発明を具体的に説明する。本発明に係る高炉主樋メタルライン用不定形耐火物は、予め成型された、Al23 、MgO及び黒鉛を含有する造粒体を、骨材として添加したAl23 −MgO−SiC−炭素質の不定形耐火物である。 The present invention will be specifically described below. The amorphous refractory for a blast furnace main metal line according to the present invention is an Al 2 O 3 —MgO—SiC in which a granulated body containing Al 2 O 3 , MgO and graphite is added as an aggregate. -Carbonaceous amorphous refractories.

ここで、不定形耐火物に含有されるAl23 とMgOとがスピネルを形成した場合には、本発明におけるAl23 −MgO−SiC−炭素質の不定形耐火物は、スピネル−Al23 −SiC−炭素質の不定形耐火物と実質的に同一となる。また、高炉主樋(「大樋」とも呼ぶ)とは、高炉の出銑孔に接して高炉鋳床に配置される樋であり、出銑孔から放物線を描いて排出される溶銑及びスラグが落下して流入することから、溶銑及びスラグの激しい攪拌・流動に起因して、他の溶銑樋やスラグ樋に比べて耐火物の損耗が激しい樋である。しかも、溶銑とスラグとが混合して流下するメタルライン部の損耗が特に激しく、耐用性の高い高炉主樋メタルライン用不定形耐火物が要求されている。 Here, when the Al 2 O 3 and MgO contained in the monolithic refractories formed a spinel monolithic refractory of Al 2 O 3 -MgO-SiC- carbonaceous in the present invention, the spinel - Al 2 O 3 —SiC—Substantially the same as a carbonaceous amorphous refractory. The blast furnace head (also referred to as “Otsuchi”) is a firewood that is placed on the blast furnace casting floor in contact with the blast furnace outlet hole, and the hot metal and slag discharged from the outlet hole in a parabolic manner are dropped. As a result, the refractory material should be worn more severely than other hot metal and slag irons due to vigorous stirring and flow of hot metal and slag. In addition, the metal line portion where the molten metal and slag flow down by mixing is particularly severe, and there is a demand for an amorphous refractory for a blast furnace main metal line with high durability.

骨材として使用する、Al23 とMgOと黒鉛とを含有する造粒体としては、スピネル−黒鉛質の造粒体、スピネル−Al23 −黒鉛質の造粒体、及びAl23 −MgO−黒鉛質の造粒体が好適であるが、スピネル−Al23 −MgO−黒鉛質の造粒体、スピネル−MgO−黒鉛質の造粒体なども使用することができる。要は、Al23 成分とMgO成分と黒鉛とを含有する造粒体であれば、使用することができる。 As a granule containing Al 2 O 3 , MgO and graphite used as an aggregate, a spinel-graphite granule, a spinel-Al 2 O 3 -graphite granule, and Al 2 O 3 —MgO—graphitic granules are preferred, but spinel-Al 2 O 3 —MgO—graphitic granules, spinel-MgO—graphitic granules, etc. can also be used. . In short, any granule containing an Al 2 O 3 component, an MgO component, and graphite can be used.

即ち、本発明に係る高炉主樋メタルライン用不定形耐火物は、上記の造粒体の1種以上を骨材として必須の構成物質とし、それに、SiC、Al23 、スピネルなどの耐火物原料、その他、必要に応じてピッチ、カーボンブラック、金属Si粉、金属Al粉、Al−Si合金粉、B4 C粉などの酸化防止剤、シリカ微粉、アルミナセメントなどの結合剤、及び、各種分散剤などを所定の配合比で混合して作製されるものである。また、上記の造粒体の1種以上とスピネル−Al23 −SiC−炭素質の不定形耐火物とを、所定の配合比で混合することによっても作製することができる。 That is, the amorphous refractory for a blast furnace main metal line according to the present invention uses one or more of the above granulated materials as an essential constituent material as an aggregate, and refractories such as SiC, Al 2 O 3 , and spinel. object material, other pitches as required, carbon black, metallic Si powder, metallic Al powder, Al-Si alloy powder, an antioxidant, such as B 4 C powder, silica fine, binders such as alumina cement, and, It is prepared by mixing various dispersing agents at a predetermined blending ratio. It can also be produced by a monolithic refractory of one or more granules of the spinel -Al 2 O 3 -SiC- carbonaceous are mixed in a predetermined mixing ratio.

尚、本発明におけるスピネルとは、尖晶石とも呼ばれる物質であり、理想的な組成の化学構造式はMgAl24 (または、「MgO・Al23 」)で表わされ、この場合のMgO/Al23 質量比は0.395であるが、天然には理想的な組成のスピネルは極めて少なく、また、耐火材料としては理想的な組成でなくとも問題なく使用することができ、従って、本発明においては、Al23 或いはMgOが過剰に含有されているものであっても、MgO/Al23 質量比が0.3〜0.5の範囲であれば、これら全てをスピネルと定義する。 The spinel in the present invention is a substance called spinel, and the chemical structural formula of an ideal composition is represented by MgAl 2 O 4 (or “MgO · Al 2 O 3 ”). MgO / Al 2 O 3 has a mass ratio of 0.395, but there are very few spinels with an ideal composition in nature, and it can be used without problems even if it is not an ideal composition as a refractory material. Therefore, in the present invention, even if Al 2 O 3 or MgO is excessively contained, if the MgO / Al 2 O 3 mass ratio is in the range of 0.3 to 0.5, these All are defined as spinel.

造粒体は、例えば、スピネル粉と黒鉛粉との組み合せ、スピネル粉とAl23 粉と黒鉛粉との組み合せ、またはAl23 粉とMgO粉と黒鉛粉との組み合せによって作製される。黒鉛としては、鱗状黒鉛などを使用することができる。高炉スラグに対する耐食性は、上記の組み合せのなかで、スピネルと黒鉛との組み合せが最も良好であるが、スピネルと黒鉛との組み合せと同様の組成を得ることができるならば、スピネルとAl23 と黒鉛の組み合せでも、また、Al23 −MgO−黒鉛の組み合せでも、どちらでも十分な耐用性を得ることができる。 The granulated body is produced, for example, by a combination of spinel powder and graphite powder, a combination of spinel powder, Al 2 O 3 powder and graphite powder, or a combination of Al 2 O 3 powder, MgO powder and graphite powder. . As graphite, scaly graphite or the like can be used. Corrosion resistance to blast furnace slag is the best combination of spinel and graphite among the above combinations, but spinel and Al 2 O 3 if the same composition as the combination of spinel and graphite can be obtained. Sufficient durability can be obtained by either a combination of graphite and graphite, or a combination of Al 2 O 3 —MgO—graphite.

骨材として使用する造粒体の粒径は特に限定されるものではなく、通常の不定形耐火物の粗粒部材である1mm以上10mm以下で使用することも可能であるし、また、更に大きく、粗大粒として10mm以上50mm以下で使用することも可能である。   The particle size of the granule to be used as the aggregate is not particularly limited, and can be used at 1 mm or more and 10 mm or less, which is a coarse particle member of an ordinary amorphous refractory, and further larger. It is also possible to use it as coarse particles at 10 mm or more and 50 mm or less.

造粒体の化学組成は、MgO/Al23 質量比が0.2〜0.7の範囲が望ましい。MgO/Al23 質量比が0.2未満では、高炉スラグに対する十分な耐食性が得られない。また、MgO/Al23 質量比が0.7を超えても、高炉スラグに対する十分な耐食性が得られない。好ましくは、理論スピネル構造であるMgO/Al23 質量比が0.4の近傍である。一方、造粒体の黒鉛の濃度は5〜30質量%程度とする。黒鉛が5質量%未満になると、黒鉛の耐スポール性向上の効果が発揮されにくくなり、30質量%を超えると造粒体の成型が困難になる。黒鉛の好ましい濃度をこの範囲とすることで、MgO及びAl23 の好ましい濃度範囲が、好ましいMgO/Al23 質量比から自ずと決定される。 The chemical composition of the granule, MgO / Al 2 O 3 mass ratio is preferably in the range of 0.2 to 0.7. If the MgO / Al 2 O 3 mass ratio is less than 0.2, sufficient corrosion resistance against blast furnace slag cannot be obtained. Further, even if the MgO / Al 2 O 3 mass ratio exceeds 0.7, sufficient corrosion resistance against blast furnace slag cannot be obtained. Preferably, the MgO / Al 2 O 3 mass ratio, which is a theoretical spinel structure, is in the vicinity of 0.4. On the other hand, the concentration of graphite in the granulated body is about 5 to 30% by mass. When the amount of graphite is less than 5% by mass, the effect of improving the spall resistance of graphite becomes difficult to be exhibited, and when it exceeds 30% by mass, it becomes difficult to form a granulated body. By setting the preferable concentration of graphite within this range, the preferable concentration range of MgO and Al 2 O 3 is naturally determined from the preferable MgO / Al 2 O 3 mass ratio.

造粒体は、スピネル粉や黒鉛粉などの構成粒子にバインダーであるフェノール樹脂などを加えて混練し、加圧造粒することによって作製される。加圧造粒する方法としては、ブリケットマシンを使用して成型しても、また、コンパクティングと呼ばれる波状平板状に加圧成型し、粉砕・分級する手法によって作製してもよい。造粒後は、不定形耐火物の骨材として水を使用しての混練に耐えられるよう、加熱して強度を発現しておくのが望ましい。   The granulated body is produced by adding a phenol resin as a binder to constituent particles such as spinel powder and graphite powder, kneading, and pressure granulating. As a method for pressure granulation, it may be molded by using a briquette machine, or may be produced by a method of pressure molding into a corrugated flat plate called compacting, and crushing and classification. After granulation, it is desirable to develop strength by heating so that it can withstand kneading using water as an aggregate of the irregular refractory.

こうして得られた造粒体を、前述した、SiC、Al23 、スピネルなどの耐火物原料、ピッチ、カーボンブラック、金属Si粉などの酸化防止剤、アルミナセメントなどの結合剤、及び、各種分散剤などの他の構成原料とともに混合して高炉主樋メタルライン用不定形耐火物とする。骨材として添加する造粒体の配合比率は、通常の不定形耐火物の粗粒部材と同程度とすればよく、例えば、作製される高炉主樋メタルライン用不定形耐火物の40質量%〜70質量%程度とすればよい。造粒体をこの範囲で添加する限り、耐食性及び耐スポール性を発揮することができる。当然ながら、造粒体以外の他の耐火原料を骨材として添加することも可能である。 Granules obtained in this way are made of the above-mentioned refractory raw materials such as SiC, Al 2 O 3 and spinel, antioxidants such as pitch, carbon black and metal Si powder, binders such as alumina cement, and various It is mixed with other constituent materials such as a dispersant to make an irregular refractory for the blast furnace main metal line. The blending ratio of the granulated material to be added as an aggregate may be the same as that of a coarse member of a normal amorphous refractory, for example, 40% by mass of the amorphous refractory for a blast furnace main metal line to be produced. What is necessary is just about 70 mass%. As long as the granule is added within this range, corrosion resistance and spall resistance can be exhibited. Of course, it is also possible to add other refractory materials other than the granulated material as an aggregate.

高炉主樋メタルライン用の耐火物として使用する際には、ミキサーで混合した後に水を添加して更に混合した後、流し込み施工を行う。硬化後は、ガスバーナーなどによって乾燥・予熱を行い、受銑用の主樋として供する。   When used as a refractory for a blast furnace main metal line, after mixing with a mixer, water is added and further mixed, and then casting is performed. After curing, dry and preheat with a gas burner, etc., and serve as the main receiver.

このようにして作製される本発明の高炉主樋メタルライン用不定形耐火物では、高炉主樋メタルライン部に通常使用されるスピネル−Al23 −SiC−炭素質の不定形耐火物とほぼ同等の耐食性でありながら、緻密な施工体を得ることができると同時に本来スポール性に優れる黒鉛及びMgOが骨材として添加されているので、高い耐スポール性をも達成することができ、使用中の溶損及び割れ発生が抑えられ、長期間に亘って安定して使用することが可能となる。 The amorphous refractory for a blast furnace main metal line of the present invention produced in this way is a spinel-Al 2 O 3 -SiC-carbonaceous amorphous refractory usually used for a blast furnace main metal line part. Despite the fact that it has almost the same corrosion resistance, it is possible to obtain a dense construction body and at the same time, graphite and MgO, which are inherently excellent in spalling properties, are added as aggregates, so high spalling resistance can also be achieved and used. The occurrence of melting and cracking in the inside is suppressed, and it becomes possible to use it stably over a long period of time.

焼結スピネル、電融アルミナ、仮焼アルミナ、マグネシアなどの耐火物粉末と鱗状黒鉛とを用いて所定の配合に調製し、これにバインダーとしてフェノール樹脂を添加して万能混練機にて混練し、8種類の造粒用原料(造粒原料A〜H)を作製した。表1に、8種類の造粒原料A〜Hで使用した原料及びその配合比を示す。   Sintered spinel, fused alumina, calcined alumina, magnesia and other refractory powders and scaled graphite are used to prepare a predetermined composition, and a phenol resin is added as a binder to this and kneaded in a universal kneader, Eight types of granulation raw materials (granulation raw materials A to H) were prepared. Table 1 shows the raw materials used in the eight types of granulated raw materials A to H and the blending ratios thereof.

Figure 2006176363
Figure 2006176363

表1に示すように各造粒原料の材質は、造粒原料A,Bがスピネル−Al23 −黒鉛質、造粒原料Cが50質量%MgO−50質量%Al23 のスピネル−Al23 −黒鉛質、造粒原料D,E,F,GがAl23 −MgO−黒鉛質、造粒原料HがAl23 −黒鉛質である。ここで、造粒原料A,B,C,D,Eは理論スピネルよりもAl23 が多くなるようにMgO/Al23 質量比を調整してあり、一方、造粒原料F,Gは理論スピネルよりもMgOが多くなるようにMgO/Al23 質量比を調整してある。 As shown in Table 1, the material of each granulation raw material is that the granulation raw materials A and B are spinel-Al 2 O 3 -graphite, and the granulation raw material C is a spinel of 50% by mass MgO-50% by mass Al 2 O 3 . -Al 2 O 3 - graphite, granulated material D, E, F, G is Al 2 O 3 -MgO- graphite, granulated material H are Al 2 O 3 - is a graphite. Here, the granulated raw materials A, B, C, D, and E have the MgO / Al 2 O 3 mass ratio adjusted so that Al 2 O 3 is larger than the theoretical spinel, while the granulated raw materials F, For G, the MgO / Al 2 O 3 mass ratio is adjusted so that MgO is larger than the theoretical spinel.

これらの造粒原料A〜Hを用いて造粒体を作製した。造粒体の製造方法は、造粒原料A〜Hまでの全造粒原料について、ロール径114mm、ロール幅40mmのブリケットマシンを用いてそれぞれ8mm、5mm、3mmのレンズ状のブリケットを作製した。また、造粒原料Aについては、同様のマシンで波型のロールを使用してコンパクティングを行い、粉砕、分級により3〜1mmの造粒体を作製した。更に、造粒原料A,Dについては、直径が25mm、高さが25mmの成型品を作製可能な金型を使用し、0.5t/cm2 の成型圧でプレス成型によって造粒体を作製した。作製した造粒体は、強度を向上させるために180℃で3時間保持の熱処理を実施した。 Granules were produced using these granulation raw materials A to H. As a method for producing the granulated material, lens-shaped briquettes having a roll diameter of 114 mm and a roll width of 40 mm were produced for all of the granulated raw materials A to H using a briquette machine of 8 mm, 5 mm, and 3 mm, respectively. Moreover, about the granulation raw material A, it compacted using the corrugated roll with the same machine, and the granulated body of 3-1 mm was produced by grinding | pulverization and classification. Furthermore, for the granulation raw materials A and D, a granule is produced by press molding at a molding pressure of 0.5 t / cm 2 using a mold capable of producing a molded product having a diameter of 25 mm and a height of 25 mm. did. The produced granule was heat-treated at 180 ° C. for 3 hours in order to improve the strength.

造粒原料A〜Gから作製した、熱処理後の造粒体を使用して、これらの造粒体に電融スピネル、電融アルミナ、仮焼アルミナ、SiC、ピッチ、金属Si、アルミナセメント、カーボンブラックなどを添加して、10種類のAl23 −MgO−SiC−炭素質の高炉主樋メタルライン用不定形耐火物(発明例1〜10)を作製した。表2に、発明例1〜10の主樋メタルライン用不定形耐火物における使用原料及びその配合比率を示す。ここで、直径25mmのプレス成型品を使用した発明例8,9では、作製する成型体サンプルの中央部にプレス成型品を配置するように成型し、評価試験はその部位で行うこととした。尚、表2に示すナフタリンスルホン酸、ポリエーテル系ポリカルボン酸Na塩は、アルミナ用の分散剤であり、ポリオキシエチレンオレイルエーテルは、黒鉛用の分散剤である。 Using the granulated material after the heat treatment produced from the granulated raw materials A to G, these granulated materials are fused with spinel, fused alumina, calcined alumina, SiC, pitch, metal Si, alumina cement, carbon. Black and the like were added to prepare 10 types of Al 2 O 3 —MgO—SiC—carbonaceous refractory main metal line amorphous refractories (Invention Examples 1 to 10). Table 2 shows the raw materials used in the irregular refractories for main metal lines of Invention Examples 1 to 10 and the blending ratio thereof. Here, in Invention Examples 8 and 9 using a press-molded product having a diameter of 25 mm, the press-molded product was molded at the center of the molded body sample to be produced, and the evaluation test was performed at that site. In addition, the naphthalenesulfonic acid and polyether polycarboxylic acid Na salt shown in Table 2 are dispersants for alumina, and polyoxyethylene oleyl ether is a dispersant for graphite.

Figure 2006176363
Figure 2006176363

また比較例として、これらの造粒体を使用せずに、Al23 −MgO−SiC−炭素質の不定形耐火物(比較例1)並びにAl23 −SiC−炭素質の不定形耐火物(比較例2)を作製した。更に、造粒体にMgOが含まれていない造粒体Hを使用して作製した不定形耐火物(比較例3)も準備した。比較例1〜3における使用原料及びその配合比率を前述した表2に併せて示す。 Further, as comparative examples, without using these granulated bodies, Al 2 O 3 —MgO—SiC—carbonaceous amorphous refractory (Comparative Example 1) and Al 2 O 3 —SiC—carbonaceous amorphous A refractory (Comparative Example 2) was produced. Furthermore, the amorphous refractory material (Comparative Example 3) produced using the granulated body H in which MgO is not contained in the granulated body was also prepared. The raw materials used and the blending ratio thereof in Comparative Examples 1 to 3 are also shown in Table 2 described above.

これらの不定形耐火物に水を加えて混練し、15タップ後のフロー値を測定した。造粒体を配合した発明例1〜10及び比較例3は、造粒体を配合しない比較例1,2に比べて混水量が1質量%増加した。その後、40mm×40mm×160mmのサンプル、及び、78(48)mm×35mm×160mmのサンプルに成型し、1分間振動を与えた後に静置した。1日経過後、110℃で24時間乾燥した。乾燥後、曲げ強度の測定試験、気孔率の測定、スラグの侵食試験、耐スポール性の評価試験を実施した。   Water was added to these irregular refractories and kneaded, and the flow value after 15 taps was measured. In Invention Examples 1 to 10 and Comparative Example 3 in which the granulated material was blended, the amount of mixed water was increased by 1% by mass compared to Comparative Examples 1 and 2 in which no granulated material was blended. Thereafter, it was molded into a 40 mm × 40 mm × 160 mm sample and a 78 (48) mm × 35 mm × 160 mm sample, and left to stand after being vibrated for 1 minute. After 1 day, it was dried at 110 ° C. for 24 hours. After drying, a bending strength measurement test, a porosity measurement, a slag erosion test, and a spall resistance evaluation test were performed.

曲げ強度は、40mm×40mm×160mmのサンプルを使用し、JIS−R2553(キャスタブル耐火物の強さ試験方法)により、ミハエリス二重テコ型曲げ試験装置にて行った。気孔率の測定は、曲げ試験後のサンプルを使用し、JIS−R2205(耐火煉瓦の見掛け気孔率・吸水率・比重測定方法)の真空法に準じて行った。   The bending strength was measured with a Michaelis double lever type bending test apparatus according to JIS-R2553 (castable refractory strength test method) using a sample of 40 mm × 40 mm × 160 mm. The porosity was measured using a sample after a bending test according to the vacuum method of JIS-R2205 (measurement method of apparent porosity / water absorption / specific gravity of refractory bricks).

スラグの侵食試験は、高周波内張り法によって行った。即ち、78(48)mm×35mm×160mmのサンプルに1000℃で3時間の還元焼成を施し、得られた焼成体を8本組にして、その中で銑鉄6.8kgを溶解し、1時間当たり200gの高炉水砕スラグを添加しながら1600℃で3時間保持してスラグの侵食試験を実施した。スラグは1時間毎に入れ替えた。このとき、8本のサンプルの中に必ず比較例1のサンプルを入れて侵食試験を実施し、試験前後の寸法変化から、比較例1を100とした指数として溶損指数を求めた。   The slag erosion test was conducted by the high frequency lining method. That is, a 78 (48) mm × 35 mm × 160 mm sample was subjected to reduction firing at 1000 ° C. for 3 hours, and the resulting fired body was made into 8 groups, in which 6.8 kg of pig iron was dissolved, and 1 hour The erosion test of slag was carried out at 1600 ° C. for 3 hours while adding 200 g of granulated blast furnace slag per unit. The slag was replaced every hour. At this time, the sample of Comparative Example 1 was always put in the eight samples, and the erosion test was performed. From the dimensional change before and after the test, the erosion index was obtained using the Comparative Example 1 as 100.

耐スポール性の評価は、40mm×40mm×160mmのサンプルに1400℃で3時間の還元焼成を施し、得られた焼成品を、Arガス5リットル/分を流した、1200℃の炉内雰囲気に入れ、30分間保持した後に水冷し、その前後の弾性率を測定して、「熱衝撃後の弾性率/熱衝撃前の弾性率」の比を残存弾性率比とし、この残存弾性率比が1に近いほど、耐スポール性が良好であると判断した。   Evaluation of the spall resistance was carried out by reducing and firing a sample of 40 mm × 40 mm × 160 mm at 1400 ° C. for 3 hours, and the obtained fired product was placed in a 1200 ° C. furnace atmosphere in which Ar gas was flowed at 5 liters / minute. Put it, hold it for 30 minutes, and then cool it with water, measure the elastic modulus before and after that, and set the ratio of “elastic modulus after thermal shock / elastic modulus before thermal shock” as the residual elastic modulus ratio. It was judged that the closer to 1, the better the spall resistance.

これらの調査結果を、前述した表2に併せて示す。表2に示すように、乾燥体の曲げ強度は、ブリケットの造粒体を使用した発明例1,3〜7,10及び比較例3で低下する傾向が見られた。また、乾燥体の気孔率は、発明例、比較例ともにほぼ同等であった。   The results of these investigations are also shown in Table 2 described above. As shown in Table 2, the bending strength of the dried body tended to decrease in Invention Examples 1, 3 to 7, 10 and Comparative Example 3 using briquette granules. Moreover, the porosity of the dried body was almost the same in both the inventive examples and the comparative examples.

発明例1〜9における溶損指数は、比較例1とほぼ同等であり、Al23 −SiC−炭素質の不定形耐火物(比較例2)よりも大幅に小さくなっていた。また、造粒体中のMgO量が多い発明例10では、比較例1と比べると溶損指数は大きいが、比較例2と比べると溶損指数が小さくなっていた。造粒体中にMgOを含まない比較例3では、比較例1と比べて溶損指数が極めて大きく、良好な耐食性が得られなかった。 The melt index in Invention Examples 1 to 9 was almost the same as that of Comparative Example 1, and was much smaller than that of Al 2 O 3 —SiC—carbonaceous amorphous refractory (Comparative Example 2). Further, in Invention Example 10 having a large amount of MgO in the granulated body, the melting index was larger than that in Comparative Example 1, but the melting index was smaller than that in Comparative Example 2. In Comparative Example 3 in which the granulated body did not contain MgO, the melting loss index was extremely large as compared with Comparative Example 1, and good corrosion resistance was not obtained.

耐スポール性については、造粒体を使用した発明例1〜10及び比較例3では、造粒体を含まない比較例1,2に比べて残存弾性率比が大きくなっており、造粒体を配合することで耐スポール性が向上することが確認できた。   Regarding the spall resistance, in Examples 1 to 10 and Comparative Example 3 using the granulated body, the residual elastic modulus ratio is larger than those of Comparative Examples 1 and 2 not including the granulated body. It was confirmed that the spall resistance was improved by adding.

Claims (2)

Al23 −MgO−SiC−炭素質の高炉主樋メタルライン用不定形耐火物であって、予め成型された、Al23 とMgOと黒鉛とを含有する造粒体が、骨材として添加されていることを特徴とする高炉主樋メタルライン用不定形耐火物。 An amorphous refractory for a blast furnace main metal line of Al 2 O 3 —MgO—SiC—carbonaceous, and a pre-formed granule containing Al 2 O 3 , MgO and graphite is an aggregate. An unshaped refractory for the blast furnace main metal line, characterized by being added as 前記造粒体の組成は、MgO/Al23 質量比が0.2〜0.7の範囲であることを特徴とする、請求項1に記載の高炉主樋メタルライン用不定形耐火物。 2. The amorphous refractory for a blast furnace main metal line according to claim 1, wherein the composition of the granulated material has an MgO / Al 2 O 3 mass ratio in the range of 0.2 to 0.7. .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2017197400A (en) * 2016-04-27 2017-11-02 Jfeスチール株式会社 Castable refractory

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