JP2013253736A - Refractory for ferromanganese manufacturing furnace - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reasonable and economical refractory for a ferromanganese manufacturing furnace, by preventing damage to the refractory due to slag containing much manganese oxide with strong erosion.SOLUTION: In a refractory for a ferromanganese manufacturing furnace, its main subject is alumina and carbon, and the content of alumina is 60-95 mass%, and the content of carbon is 5-40 mass%.

Description

本発明は、フェロマンガン製造炉用耐火物に関する。   The present invention relates to a refractory for a ferromanganese manufacturing furnace.

フェロマンガンは、電気炉にてマンガン鉱石及びコークス等を加熱溶融し、コークスによってマンガン鉱石を還元するとともに、鉄含有量調整のために鉄鉱石等を添加することによって製造される。ところで、このフェロマンガン製造時に生成するスラグ中には一般的に酸化マンガンが20〜30%含まれている。このスラグに金属シリコンなどの還元剤を投入することにより酸化マンガンを還元し、マンガンとして回収することが行われる場合がある。特許文献1〜5には取鍋を用いた低乃至中炭素フェロマンガンスラグ還元方法が提案されている。
例えば、特許文献1には、酸化吹き込みを容器中のマンガンを基礎とする合金の熔湯に施工し、該基礎合金は約52%〜70%マンガン、約15%〜37%シリコン及び3.5%迄の炭素を含み、マンガン鉱石及び石炭を該酸化吹き込み作業中熔湯の中に導入し、該酸素の導入が熔湯の攪拌と燃焼をおこし、その間に該基礎合金よりも多いマンガン含有量及びより少ないシリコン含有量をもったフェロマンガン合金が高いマンガンスラグと共に作られ、そのフェロマンガン合金と高マンガンスラグとを互に分離し、然る後に新しい番手の基礎合金をスラグと反応させるために該高マンガンスラグと容器中の新しい番手の熔融基礎合金から分離し、その後に酸化吹き込みを行い、そしてそれと同時に該熔融親番手合金にマンガン鉱石及び石炭を加えることを特徴とする低乃至中炭素フェロマンガン合金を作る方法が開示されている。
また、特許文献2には、Mn10〜40%を含有しかつFe1%以下、P0.01%以下の溶融マンガンスラグ、Si50%以上を含有しかつP0.05%以下で前記溶融マンガンスラグと反応してSi1.5%以下の低珪素フェロマンガンを生成せしめうる量の合金鉄及び造滓剤を反応容器に装入した後、該反応容器に水平偏心運動を行わせしめて前記装入物を混合攪拌することにより前記溶融マンガンスラグのマンガン酸化物を還元することを特徴とするMn90%以上を含みSi1.5%以下、C0.1%以下、P0.05%以下の高品位、高純度フェロマンガンの製造方法が開示されている。
更に、特許文献3には、塩基度1.1〜1.25とされた中炭素フェロマンガンスラグの溶湯をポーラスプラグレードルに受け、攪拌しながら冷状態のシリコンマンガンを投入し溶解させることを特徴とする中炭素フェロマンガンスラグからのMn回収方法が開示されている。
また、特許文献4には、マンガンを含有する溶融スラグと珪素を含有する合金鉄とを反応容器に装入し、この装入物中に設置されたノズルから、攪拌用ガスを300Nm/秒以上及び装入物1kg当り0.2Nリットル/分以上の速度で装入物中に吐出させて装入物を攪拌し、マンガン含有溶融スラグとけい素含有合金鉄とを還元反応させてマンガンを含有する合金鉄を製造することを特徴とするマンガン系合金鉄の製造方法が開示されている。
更に、特許文献5には、フェロマンガンの製造時に副生する溶融スラグを反応容器に貯留し、前記溶融スラグ中に、珪素を含有する合金鉄と金属アルミニウムとを含む還元材を投入して攪拌し、前記溶融スラグ中に含まれるマンガン酸化物の少なくとも一部を還元することを特徴とする副生スラグからのマンガン系合金鉄の製造方法が開示されている。
Ferromanganese is manufactured by heating and melting manganese ore and coke in an electric furnace, reducing the manganese ore with coke, and adding iron ore and the like to adjust the iron content. By the way, generally 20-30% of manganese oxide is contained in the slag produced during the production of ferromanganese. In some cases, manganese oxide is reduced by collecting a reducing agent such as metallic silicon into the slag and recovered as manganese. Patent Documents 1 to 5 propose a low to medium carbon ferromanganese slag reduction method using a ladle.
For example, in US Pat. No. 6,057,049, oxidation blowing is applied to a molten manganese-based alloy in a vessel, the basic alloy being about 52% -70% manganese, about 15% -37% silicon and 3.5%. Manganese ore and coal are introduced into the molten metal during the oxidation blowing operation, and the introduction of oxygen causes stirring and combustion of the molten metal, during which the manganese content is higher than the base alloy And a ferromanganese alloy with a lower silicon content is made with a high manganese slag, to separate the ferromanganese alloy and the high manganese slag from each other and then react the new count base alloy with the slag The high manganese slag is separated from the new count molten base alloy in the vessel, followed by oxidation blowing, and at the same time manganese ore and coal are added to the molten master count alloy. Method for making a low to medium carbon ferromanganese alloy, wherein the obtaining is disclosed.
In Patent Document 2, molten manganese slag containing 10 to 40% Mn and Fe 1% or less and P 0.01% or less, reacting with the molten manganese slag containing Si 50% or more and P 0.05% or less. After charging the reaction vessel with a sufficient amount of iron alloy and iron making agent capable of producing low silicon ferromanganese with a Si content of 1.5% or less, the reaction vessel is allowed to perform a horizontal eccentric motion, and the charge is mixed and stirred. The manganese oxide of the molten manganese slag is reduced, and Mn is 90% or more, Si is 1.5% or less, C is 0.1% or less, and P is 0.05% or less. A manufacturing method is disclosed.
Furthermore, Patent Document 3 is characterized by receiving a melt of medium carbon ferromanganese slag having a basicity of 1.1 to 1.25 in a porous plug ladle, and adding and dissolving cold silicon manganese while stirring. A method for recovering Mn from medium carbon ferromanganese slag is disclosed.
Further, in Patent Document 4, molten slag containing manganese and iron alloy containing silicon are charged into a reaction vessel, and a stirring gas is supplied at 300 Nm / second or more from a nozzle installed in the charge. In addition, it is discharged into the charge at a rate of 0.2 Nl / min or more per kg of the charge, and the charge is stirred, and manganese-containing molten slag and silicon-containing alloy iron are reduced to contain manganese. A method for producing manganese-based alloy iron, characterized by producing alloy iron, is disclosed.
Further, in Patent Document 5, molten slag produced as a by-product during the production of ferromanganese is stored in a reaction vessel, and a reducing material containing alloy iron containing silicon and metallic aluminum is added to the molten slag and stirred. And the manufacturing method of manganese-type alloy iron from the byproduct slag characterized by reducing at least one part of the manganese oxide contained in the said molten slag is disclosed.

特公昭44−22734号公報Japanese Patent Publication No.44-22734 特公昭57−36337号公報Japanese Patent Publication No.57-36337 特開昭61−157645号公報JP-A-61-157645 特開平3−49975号公報JP-A-3-49975 特開2006−161079号公報JP 2006-161079 A

上述の特許文献1ないし5に開示されているような方法において、実際には製品であるフェロマンガン溶湯を受ける取鍋とフェロマンガンスラグ還元回収用の取鍋は別のものが準備されることが多い。ここで、酸化マンガンは、一般に取鍋の内張りを構成する耐火物の骨材として使用されるシリカ、アルミナやマグネシアと反応して低融点物を作りやすく、酸化マンガンの多いスラグは耐火物を激しく損傷するため,これらの取鍋は長寿命化が困難であった。   In the methods disclosed in Patent Documents 1 to 5, the ladle that receives the molten ferromanganese and the ladle for ferromanganese slag reduction recovery may actually be prepared separately. Many. Here, manganese oxide tends to react with silica, alumina, and magnesia, which are generally used as refractory aggregates that make up the ladle lining, and slag rich in manganese oxide makes refractory intense. Because of damage, it was difficult to extend the life of these ladles.

また、特許文献1ないし5には低乃至中炭素フェロマンガン製造時のスラグ塩基度が示されている。CaO−SiO−Al系の相図を参照すると、アルミナは当該組成のスラグへの溶解度が高く、1700℃以上の高温下では広い組成範囲で液相を生ずる。一方、CaO−SiO−MgO系の相図を参照すると、当該スラグに対しマグネシアは溶解度が低く、1700℃以上の高温下においても液相を生成する組成範囲はわずかである。このため、マンガン回収用取鍋の耐火物としては、従来から特許文献1及び3に開示されているようにマグネシア系耐火物が使用されてきた。 Patent Documents 1 to 5 disclose slag basicity at the time of producing low to medium carbon ferromanganese. Referring to the phase diagram of the CaO—SiO 2 —Al 2 O 3 system, alumina has a high solubility in the slag of the composition, and produces a liquid phase in a wide composition range at a high temperature of 1700 ° C. or higher. On the other hand, referring to the phase diagram of the CaO—SiO 2 —MgO system, magnesia has a low solubility with respect to the slag, and the composition range in which a liquid phase is generated even at a high temperature of 1700 ° C. or higher is slight. For this reason, as a refractory for the ladle for manganese recovery, a magnesia-based refractory has been conventionally used as disclosed in Patent Documents 1 and 3.

また、一般にカーボンは酸化物で構成されるスラグに対して濡れにくく、且つ耐火物の熱伝導率を大幅に向上させるため、れんがの冷却効果によりれんがの耐用を向上させることが知られている。これらのことから、最近ではフェロマンガンを製造する際にはMgO−C質の耐火物が使用されてきた。しかし、耐火物の損傷は大きく、十分な耐用が得られているとは言えず、改善が必要となっていた。   Further, it is generally known that carbon is difficult to wet with slag composed of oxides and greatly improves the thermal conductivity of the refractory, so that the durability of the brick is improved by the cooling effect of the brick. For these reasons, MgO-C refractories have been used recently in producing ferromanganese. However, damage to the refractory was great, and it could not be said that sufficient durability was obtained, and improvement was required.

従って、本発明の目的は,侵食力の強い酸化マンガンを多く含むスラグによる耐火物の損傷を抑え、合理的且つ経済的なフェロマンガン製造炉用耐火物を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a rational and economical refractory for a ferromanganese manufacturing furnace by suppressing damage to the refractory by slag containing a large amount of manganese oxide having strong erosion power.

即ち、本発明は、アルミナとカーボンを主体とし、アルミナ含有量が60〜95質量%であり、カーボン含有量が5〜40質量%であること特徴とするフェロマンガン製造炉用耐火物である。   That is, the present invention is a ferromanganese refractory for a ferromanganese manufacturing furnace, characterized by comprising mainly alumina and carbon, having an alumina content of 60 to 95% by mass and a carbon content of 5 to 40% by mass.

また、本発明のフェロマンガン製造炉用耐火物は、炭化珪素を20質量%以下の量で含有することを特徴とする。   In addition, the refractory for a ferromanganese manufacturing furnace of the present invention is characterized by containing silicon carbide in an amount of 20% by mass or less.

更に、本発明のフェロマンガン製造炉用耐火物は、ペリクレースを35質量%以下の量で含有することを特徴とする。   Furthermore, the refractory for a ferromanganese manufacturing furnace of the present invention is characterized by containing periclase in an amount of 35% by mass or less.

また、本発明は、本発明のフェロマンガン製造炉用耐火物は、被処理物の粘度が、0.5ポイズ以上である取鍋で使用されることを特徴とする。   In addition, the present invention is characterized in that the refractory for a ferromanganese manufacturing furnace of the present invention is used in a ladle whose viscosity of an object to be processed is 0.5 poise or more.

本発明のフェロマンガン製造炉用耐火物は、耐火物−スラグ界面の粘性を増大させることができ、それによって優れた耐用性を提供することができ、損傷速度を大幅に改善することができる。   The refractory for a ferromanganese production furnace of the present invention can increase the viscosity of the refractory-slag interface, thereby providing excellent durability and greatly improving the damage rate.

アルミナ含有量63質量%、カーボン含有量21質量%、炭化珪素含有量6質量%及びその他不可避不純物からなる耐火物の実炉使用時の縦亀裂の状態を示す。The state of the vertical crack at the time of the actual furnace use of the refractory which consists of alumina content 63 mass%, carbon content 21 mass%, silicon carbide content 6 mass%, and other inevitable impurities is shown.

本発明者らは、フェロマンガン製造時に発生するスラグに対し優れた耐食性を持つ耐火物を得るために種々の検討を行った。耐火物がスラグに溶解する際の物質移動速度Jは、下記の(1)式(Fickの法則)で表される:

Figure 2013253736
ここで、Cは、スラグ中の特定の耐火物成分の濃度、xは、耐火物壁面からの距離、Dは、拡散係数であり、Cは、特定の耐火物成分のスラグへの飽和濃度、Cは、スラグ中の特定の成分の濃度,δは、境膜厚さである。 The present inventors have made various studies in order to obtain a refractory having excellent corrosion resistance against slag generated during ferromanganese production. The mass transfer rate J when the refractory is dissolved in the slag is expressed by the following equation (1) (Fick's law):
Figure 2013253736
Here, C is the concentration of a particular refractory components in the slag, x is the distance from the refractory walls, D is a diffusion coefficient, C e is the saturation concentration of the slag of the particular refractory component , C 0 is the concentration of a specific component in the slag, and δ is the film thickness.

この式より耐火物の溶損を抑える、換言すれば、物質移動速度(J)を小さくするためには、耐火物構成粒子の溶解度を下げる、つまり(C−C)を小さくすることが有効であると推測され、従来の耐火物業界における一般的な対応は、これに基づく対応であった。フェロマンガン溶湯を受ける取鍋やフェロマンガンスラグからマンガンを回収するために使用される取鍋においても、従来から前述のように耐火物構成粒子の溶解度を下げることを主眼に置いた改善が行われてきており、一定の成果が得られてきた。マグネシア系の耐火物を使用してきたのはこの結果である。しかし、更に耐用性を上げようとすると技術的にこのアプローチでは限界がある。 In order to suppress the melting loss of the refractory from this equation, in other words, to reduce the mass transfer rate (J), the solubility of the refractory constituting particles must be decreased, that is, (C e −C 0 ) must be decreased. Presumed to be effective, the common response in the conventional refractory industry was based on this. In ladles that receive molten ferromanganese and ladles used to recover manganese from ferromanganese slag, improvements have been made with the main focus on lowering the solubility of refractory constituent particles as described above. And have achieved certain results. This is the result of using magnesia refractories. However, this approach is technically limited in order to further increase the durability.

そこで、溶解度が多少上昇しても、それ以上に耐火物-スラグ界面の粘性を上げることによる境膜厚さ(δ)を大きくすることができれば、物質移動速度(J)を低減することができるものと考えた。この観点から鋭意検討を重ねた結果、アルミナとカーボンを主体とすることで,耐火物−スラグ界面でのスラグ粘性を増加させて境膜厚さ(δ)を大きくでき、結果的には従来から使用してきたMgO−Cれんがよりも優れた耐食性を得ることを見出した。   Therefore, even if the solubility increases somewhat, the mass transfer rate (J) can be reduced if the film thickness (δ) can be increased by increasing the viscosity of the refractory-slag interface. I thought. As a result of extensive studies from this point of view, by using mainly alumina and carbon, the slag viscosity at the refractory-slag interface can be increased and the film thickness (δ) can be increased. It has been found that the MgO-C brick that has been used has better corrosion resistance.

一方、スラグ粘度の上昇は精錬効率を落とす可能性が懸念されたが、実機試用の結果、それも問題ならない範囲であることが解った。本発明は、かかる発見を基になされたものである。   On the other hand, there was a concern that the increase in slag viscosity could reduce the refining efficiency, but as a result of the trial of the actual machine, it was found that it was within the range where there was no problem. The present invention has been made based on such findings.

即ち、本発明のフェロマンガン製造炉用耐火物は、アルミナとカーボンを主体とし、アルミナ含有量が60〜95質量%であり、カーボン含有量が5〜40質量%であること特徴とする。   That is, the refractory for a ferromanganese manufacturing furnace of the present invention is mainly characterized by alumina and carbon, the alumina content is 60 to 95% by mass, and the carbon content is 5 to 40% by mass.

本発明のフェロマンガン製造炉用耐火物は、アルミナを主成分とすることで、耐火物−スラグ界面でのスラグの粘度を上げることができ、それによって耐食性を向上させることができる。本発明のフェロマンガン製造炉用耐火物において、アルミナの含有量は、60質量%以上であることが好ましい。これより少ないと、耐火物−スラグ界面におけるスラグ粘度が上昇せず、耐食性を向上させることができない。より好ましくは、70質量%以上である。一方、アルミナの含有量が95質量%を超えると、過焼結による割れ、剥離が顕著となり耐用が低下するため好ましくない。より好ましくは、93質量%以下である。   Since the refractory for a ferromanganese manufacturing furnace of the present invention contains alumina as a main component, the viscosity of the slag at the refractory-slag interface can be increased, thereby improving the corrosion resistance. In the refractory for a ferromanganese manufacturing furnace of the present invention, the content of alumina is preferably 60% by mass or more. If it is less than this, the slag viscosity at the refractory-slag interface will not increase, and the corrosion resistance cannot be improved. More preferably, it is 70 mass% or more. On the other hand, if the content of alumina exceeds 95% by mass, cracking and peeling due to oversintering become prominent and the durability decreases, which is not preferable. More preferably, it is 93 mass% or less.

一方、アルミナを主成分とすることで、フェロマンガン製造炉用耐火物のスラグに対する溶解度は増大する。一般的な取鍋では、耐火物のスラグに対する溶解度の増大は、耐食性の低下を引き起こすが、フェロマンガン製造炉用耐火物を例えばマンガン回収用取鍋の内張り材として使用した場合、スラグに対する溶解度の上昇は、大きな問題にならない。この理由は、必ずしも明確ではないが以下のように考えられる:
即ち、その原因の最も大きい理由は、取鍋内容物の粘度である。例えば,一般的な製鋼用取鍋の場合,内容物である溶鋼の粘度は数センチポイズである。溶鋼用取鍋の場合、スラグは取鍋表面に浮いているだけではなく、溶鋼中に細かく懸濁している。懸濁したスラグが鋼浴部の耐火物表面に付着し、耐火物と反応して溶損が起こる。この際、溶鋼のように内容物の粘度が小さい場合、取鍋内容物が大きく攪拌されると、耐火物表面に付着したスラグは容易に溶鋼の流動によって界面から引きはがされ、境膜厚さ(δ)は小さくなる。このため、アルミナの溶解によってスラグの粘性が増大しても,大きな効果にはならない。また、スラグライン部では、スラグの粘度は高いものの、溶鋼の流動によってスラグが激しく攪拌されるため、この場合も境膜厚さδは小さく押さえられる。そのため、この部分でも、アルミナの溶解によってスラグの粘性が増大しても、大きな効果にはならない。
On the other hand, the solubility with respect to the slag of the refractory for a ferromanganese manufacturing furnace increases by making alumina a main component. In a general ladle, an increase in the solubility of refractories in slag causes a decrease in corrosion resistance. However, when a ferromanganese furnace refractory is used as a lining material for a ladle for recovering manganese, for example, Rising is not a big problem. The reason for this is not necessarily clear:
That is, the largest cause is the viscosity of the ladle contents. For example, in the case of a general steelmaking ladle, the viscosity of the molten steel as the contents is several centipoise. In the case of a ladle for molten steel, the slag is not only floating on the ladle surface but also finely suspended in the molten steel. Suspended slag adheres to the refractory surface of the steel bath and reacts with the refractory to cause erosion. At this time, when the content of the ladle is small, such as molten steel, when the ladle content is greatly agitated, the slag adhering to the surface of the refractory is easily peeled off from the interface by the flow of the molten steel. The length (δ) becomes smaller. For this reason, even if the viscosity of the slag increases due to dissolution of alumina, it does not have a significant effect. In the slag line portion, although the slag viscosity is high, the slag is vigorously stirred by the flow of the molten steel, so that the boundary film thickness δ is kept small in this case as well. Therefore, even in this part, even if the viscosity of the slag increases due to the dissolution of alumina, there is no significant effect.

それに対し、フェロマンガン製造炉用耐火物をマンガン回収用取鍋の内張り材として使用した場合、マンガン回収用取鍋はスラグを処理するものであり、取鍋内容物、即ち、スラグの粘度は数ポイズで溶鋼に比べて2桁大きい。還元反応の速度を上げるために、上記特許文献1〜5に開示されているような方法を適用するものの、スラグ粘度が高いために溶鋼取鍋中の溶鋼ほどには攪拌されない。このため,境膜厚さ(δ)は大きくなる。この際、耐火物−スラグ間でアルミナが溶け出し,スラグ粘度が大きくなるとそれによって境膜厚さ(δ)がさらに大きくなり,耐食性が向上すると考えられる。   On the other hand, when the refractory for the ferromanganese manufacturing furnace is used as the lining material for the ladle for manganese recovery, the ladle for manganese recovery treats slag, and the ladle contents, that is, the viscosity of the slag is several The poise is 2 orders of magnitude larger than the molten steel. In order to increase the speed of the reduction reaction, methods such as those disclosed in Patent Documents 1 to 5 are applied. However, since the slag viscosity is high, it is not as stirred as the molten steel in the molten steel ladle. For this reason, the film thickness (δ) increases. At this time, it is considered that when the alumina melts between the refractory and the slag and the slag viscosity increases, the boundary film thickness (δ) further increases and the corrosion resistance improves.

換言すれば、溶解度の上昇を容認しつつ、スラグの粘度の上昇による境膜厚さ(δ)を大きくすることで、溶解の速度を低減、つまり、耐食性を向上するという手法は、常に成立できる手法ではない。フェロマンガン製造炉における被処理物の粘度が高い場合にのみ成立できる手法である。従って、被処理物の粘度は、0.5ポイズ以上であることが好ましい。これより小さい場合、本発明のフェロマンガン製造炉用耐火物の耐食性の向上効果が発揮されない場合がある。より好ましくは、2〜30ポイズの範囲内である。被処理物の粘度が30ポイズを超えると、粘性が高くなり過ぎて取鍋内容物の攪拌を十分に行うことができず、操業に支障を来たすことがあるために好ましくない。   In other words, the method of reducing the dissolution rate, that is, improving the corrosion resistance by always increasing the boundary film thickness (δ) due to the increase in slag viscosity while allowing the increase in solubility can always be established. It is not a technique. This method can be established only when the viscosity of the workpiece in the ferromanganese manufacturing furnace is high. Therefore, the viscosity of the object to be processed is preferably 0.5 poise or more. When smaller than this, the improvement effect of the corrosion resistance of the refractory for a ferromanganese manufacturing furnace of the present invention may not be exhibited. More preferably, it is in the range of 2 to 30 poise. If the viscosity of the workpiece exceeds 30 poise, the viscosity becomes too high, and the contents of the ladle cannot be sufficiently stirred, which is not preferable because the operation may be hindered.

本発明のフェロマンガン製造炉用耐火物に用いられるアルミナ原料には、市販されているホワイト電融アルミナやブラウン電融アルミナのような電融アルミナや焼結アルミナ、仮焼アルミナに加え、焼成ボーキサイトや焼成礬土頁岩のような天然アルミナも使用可能であり、これらから選択された1種または2種以上を使用可能である。なお、これらの成分に由来する不可避的不純物は許容される。   The alumina raw material used in the refractory for the ferromanganese manufacturing furnace of the present invention includes commercially available fused alumina such as white fused alumina and brown fused alumina, sintered alumina, calcined alumina, and calcined bauxite. Or natural alumina such as calcined clay shale can be used, and one or more selected from these can be used. Inevitable impurities derived from these components are allowed.

本発明のフェロマンガン製造炉用耐火物は、カーボンを含有することにより、耐火物にスラグに対する濡れにくさを付与し、スラグ浸透を押さえ、スポーリングの発生を抑制することができる。カーボン含有量は5質量%以上が好ましい。カーボン含有量が5質量%未満であると、耐火物中へのスラグ浸潤を抑制できず,スラグ浸潤による剥離が多発し短命となることがあるために好ましくない。カーボン含有量が増加するにつれて、耐火物は高熱伝導率化するため、耐火物は冷却効果により耐火物−スラグ境界付近でのスラグの粘性の向上に寄与し、更に高耐用性を得ることができる。しかし、カーボン含有量が40質量%を超えると、冷却効果が過大となり、溶湯温度が低下し操業に支障をきたすことがあるために好ましくない。このことから、カーボン含有量は5〜40質量%が好ましく、より好ましくは7〜30質量%の範囲内である。   By containing carbon, the refractory for a ferromanganese manufacturing furnace of the present invention can impart resistance to wetting of slag to the refractory, suppress slag infiltration, and suppress spalling. The carbon content is preferably 5% by mass or more. When the carbon content is less than 5% by mass, slag infiltration into the refractory cannot be suppressed, and peeling due to slag infiltration may occur frequently, resulting in a short life. As the carbon content increases, the refractory becomes higher in thermal conductivity, so that the refractory contributes to the improvement of the viscosity of the slag near the refractory-slag boundary due to the cooling effect, and can further increase the durability. . However, if the carbon content exceeds 40% by mass, the cooling effect becomes excessive, and the molten metal temperature is lowered, which may hinder the operation. Therefore, the carbon content is preferably 5 to 40% by mass, more preferably 7 to 30% by mass.

カーボン源としては、耐火物で一般に使用されている鱗状黒鉛の他、球状黒鉛や人造黒鉛、粉末ピッチ、カーボンブラックなど種々のものが使用可能であり、1種または2種以上を使用することができる。   As the carbon source, in addition to scaly graphite generally used for refractories, various materials such as spherical graphite, artificial graphite, powder pitch, and carbon black can be used, and one or more kinds can be used. it can.

本発明のフェロマンガン製造炉用耐火物は、更に、炭化珪素を20質量%以下の量で含有することもできる。炭化珪素は、カーボンの酸化防止材として有効に働く。また、炭化珪素は熱伝導率が高いため、カーボンと同様に冷却効果を付与することができる。しかし、炭化珪素の含有量が20質量%を超えると、耐火物の耐食性が低下し、低耐用となるために好ましくない。従って、本発明のフェロマンガン製造炉用耐火物が炭化珪素を含有する場合、炭化珪の含有量は20質量%以下、より好ましくは15質量%以下とすることが望ましい。炭化珪素としては市販されている各種純度の炭化珪素原料の他、炭化珪素質の研磨剤や炭化珪素質の研磨剤を用いて任意の材料を研磨した後の発生粉など炭化珪素を主体としたものであれば使用可能である。   The refractory for a ferromanganese manufacturing furnace of the present invention may further contain silicon carbide in an amount of 20% by mass or less. Silicon carbide works effectively as an antioxidant for carbon. Moreover, since silicon carbide has a high thermal conductivity, it can provide a cooling effect in the same manner as carbon. However, if the content of silicon carbide exceeds 20% by mass, the corrosion resistance of the refractory is lowered and the durability becomes low, which is not preferable. Therefore, when the refractory for a ferromanganese manufacturing furnace of the present invention contains silicon carbide, the content of silicon carbide is preferably 20% by mass or less, more preferably 15% by mass or less. Silicon carbide is mainly composed of silicon carbide such as generated powder after polishing any material using silicon carbide-based abrasives and silicon carbide-based abrasives in addition to commercially available silicon carbide raw materials of various purity levels. Anything can be used.

本発明のフェロマンガン製造炉用耐火物は、上述のようにアルミナとカーボンを主体とするものであるが,稀に冷却に伴う縦亀裂が認められることがある。図1は、アルミナ含有量63質量%、カーボン含有量21質量%、炭化珪素含有量6質量%、その他不可避不純物からなる耐火物を実炉使用時の縦亀裂の状態を示す写真である。これは、耐火物の残存膨張性の不足によるものと考えられる。この縦亀裂対策として、耐火物に残存膨張付与のために、本発明のフェロマンガン製造炉用耐火物は、更に、ペリクレース(MgO)を含有することができる。ペリクレースはマグネシア(MgO)の結晶であり、アルミナ(Al)と高温で反応してスピネル(MgAl)を生成することで体積膨張が起こるため、耐火物に残存膨張性を付与することができる。ペリクレースの含有量を増やすと残存膨張性も増加するが、ペリクレースの含有量が35質量%を超えると、稼働面近傍のアルミナとペリクレースによるスピネル生成反応に起因する稼働面と背面の組織ギャップにより剥離を生じることがあるために好ましくない。従って、本発明のフェロマンガン製造炉用耐火物において、ペリクレースの含有量は35質量%以下、より好ましくは30質量%以下とすることが望ましい。 Although the refractory for a ferromanganese manufacturing furnace of the present invention is mainly composed of alumina and carbon as described above, a longitudinal crack accompanying cooling is rarely observed. FIG. 1 is a photograph showing the state of vertical cracks when a refractory consisting of alumina content 63 mass%, carbon content 21 mass%, silicon carbide content 6 mass%, and other inevitable impurities is used in an actual furnace. This is considered to be due to a lack of residual expansibility of the refractory. As a countermeasure against the longitudinal crack, the refractory for a ferromanganese manufacturing furnace of the present invention can further contain periclase (MgO) in order to impart residual expansion to the refractory. Periclase is a magnesia (MgO) crystal that reacts with alumina (Al 2 O 3 ) at a high temperature to produce spinel (MgAl 2 O 4 ), which causes volume expansion, giving the refractory a residual expansion property. can do. When the periclase content is increased, the residual expansibility also increases. However, if the periclase content exceeds 35% by mass, separation occurs due to the tissue gap between the working surface and the back surface due to the spinel formation reaction between alumina and periclase near the working surface. This is not preferable because Therefore, in the refractory for a ferromanganese manufacturing furnace of the present invention, the content of periclase is desirably 35% by mass or less, more preferably 30% by mass or less.

また、マグネシアを含有する原料、あるいはそれを含む耐火物中でのペリクレース含有量は、化学分析から推定でき、また、X線回折分析から定量できる。例えば、高純度マグネシア原料はペリクレースからなる。多少の不可避不純物を含む場合、不可避不純物とマグネシアは化合物を形成しているので、その量からペリクレース含有量をある程度の精度で定量することができる。他方、粉末X線回折法を利用することで、鉱物組成としてのペリクレースを定量可能である。   Further, the content of periclase in a magnesia-containing raw material or a refractory containing the same can be estimated from chemical analysis, and can be quantified from X-ray diffraction analysis. For example, the high-purity magnesia raw material consists of periclase. When some inevitable impurities are included, since the inevitable impurities and magnesia form a compound, the periclase content can be quantified with a certain degree of accuracy from the amount. On the other hand, by using a powder X-ray diffraction method, periclase as a mineral composition can be quantified.

ペリクレースの原料としては市販の電融マグネシアや焼結マグネシア、海水マグネシア、死焼マグネシア等が使用可能である。また、使用後マグネシアれんがなど、マグネシアを主体としたものであれば使用可能である。マグネシアの粒度については特に制約はないが、1mmを超える粒度で添加すると膨張挙動は緩やかであり、且つ持続的に膨張する。1mm以下の微粉として添加した場合、マグネシアとアルミナの反応が進みやすく大きい残存膨張が得られる。   As the raw material for periclase, commercially available electrofused magnesia, sintered magnesia, seawater magnesia, dead-burned magnesia, and the like can be used. In addition, magnesia bricks after use can be used as long as they are mainly magnesia. Although there is no restriction | limiting in particular about the particle size of magnesia, when it adds by the particle size exceeding 1 mm, expansion | swelling behavior will be loose and it will expand | swell continuously. When added as a fine powder of 1 mm or less, the reaction between magnesia and alumina tends to proceed and a large residual expansion is obtained.

更に、本発明のフェロマンガン製造炉用耐火物には、カーボンの酸化防止や耐火物の強度を付与する金属粉としては金属シリコン、金属アルミニウム、金属マグネシウム、アルミニウム−マグネシウム合金、鉄粉などが使用可能であり、これらのうちの1種または2種以上を選択して配合することができる。これらの金属粉の量は、外掛けで0.2〜5質量%、好ましくは外掛けで0.5〜3質量%の範囲内である。金属粉の量が外掛けで0.2質量%未満では、その効果が発現しないために好ましくなく、また、外掛けで5質量%を超えると、使用中の金属粉末の酸化による膨張量が大きくなりすぎるために好ましくない。   Furthermore, for the refractory for the ferromanganese manufacturing furnace of the present invention, metal silicon, metal aluminum, metal magnesium, aluminum-magnesium alloy, iron powder, etc. are used as metal powder for preventing carbon oxidation and imparting strength of the refractory. It is possible, and one or more of these can be selected and blended. The amount of these metal powders is 0.2 to 5% by mass on the outer shell, preferably 0.5 to 3% by weight on the outer shell. If the amount of the metal powder is less than 0.2% by mass, it is not preferable because the effect is not exhibited. If the amount is more than 5% by mass, the amount of expansion due to oxidation of the metal powder in use is large. Since it becomes too much, it is not preferable.

本発明のフェロマンガン製造炉用耐火物に使用される結合剤には、種々のものがあり、基本的には有機、無機の別を含め、特に限定されるものではない。結合剤の量は、外掛けで0.5〜6質量%、好ましくは外掛けで1.5〜4質量%の範囲内である。結合剤の量が外掛けで0.5質量%未満では、その効果が発現しないために好ましくなく、また、外掛けで6質量%を超えると、加熱後の気孔率が増大するために好ましくない。   There are various binders used in the refractory for the ferromanganese manufacturing furnace of the present invention, and basically there are no particular limitations including organic and inorganic types. The amount of the binder is 0.5 to 6% by mass on the outer shell, preferably 1.5 to 4% by weight on the outer shell. If the amount of the binder is less than 0.5% by mass, it is not preferable because the effect is not exhibited, and if it exceeds 6% by mass, the porosity after heating is not preferable. .

なお、上記のようにフェノール樹脂やパルプ廃液、糖蜜、エポキシ樹脂、液状デキストリン等の有機質バインダーは、非還元性雰囲気下で加熱すると熱分解し、その一部がカーボンとして残留することがある。このカーボンは分散性が良く、耐火物特性の向上に資することができるため好ましい。しかし、残留カーボン量は使用条件によって異なるために特定できない場合があり、上述のカーボン含有量には含めないものとする。   In addition, as described above, organic binders such as phenol resin, pulp waste liquid, molasses, epoxy resin, and liquid dextrin may be thermally decomposed when heated in a non-reducing atmosphere, and some of them may remain as carbon. This carbon is preferable because it has good dispersibility and can contribute to improvement of refractory characteristics. However, the amount of residual carbon may not be specified because it varies depending on the use conditions, and is not included in the above-described carbon content.

また、無機質のバインダーとしては、アルミナセメントや苦汁(MgCl)、珪酸ソーダ、珪酸カリウムなどの珪酸アルカリ金属塩、アルミン酸ソーダなどが使用できる。 As the inorganic binder, alumina cement, bitter (MgCl 2 ), alkali metal silicate such as sodium silicate and potassium silicate, sodium aluminate and the like can be used.

本発明のフェロマンガン製造炉用耐火物は、上述のようにアルミナとカーボンを主体とするものであり、また、上記炭化珪素含有量及び/またはペリクレース含有量を有するものである。本発明のフェロマンガン製造炉用耐火物においてて、アルミナ含有量、カーボン含有量、炭化珪素含有量並びにペリクレース含有量が上記範囲内であれば、他の耐火性酸化物、例えばシリカ、マグネシア、カルシア、ジルコニア、クロミアなどを含有する化合物の1種または2種以上、或いはこれらとアルミナとの化合物あるいは固溶体の1種または2種以上を使用することもできる。なお、これらの成分に由来する不可避不純物は容認される。   The refractory for a ferromanganese production furnace of the present invention is mainly composed of alumina and carbon as described above, and has the silicon carbide content and / or the periclase content. In the refractory for a ferromanganese manufacturing furnace of the present invention, if the alumina content, carbon content, silicon carbide content and periclase content are within the above ranges, other refractory oxides such as silica, magnesia, calcia In addition, one or more compounds containing zirconia, chromia, or the like, or a compound of these and alumina, or one or more of a solid solution may be used. Inevitable impurities derived from these components are acceptable.

本発明のフェロマンガン製造炉用耐火物は、れんがとしてフェロマンガン製造炉に使用することができる。れんがの製造方法は、特に限定されるものではなく、例えば、上記原料を一括あるいは分割して、混合機もしくは混練機により混合及び混練する。一般的にれんがのプレス成形の前処理工程である混練には、容器固定型としてローラー式のSWPやシンプソンミキサー、ブレード式のハイスピードミキサー、加圧式ハイスピードミキサーやヘンシェルミキサー、あるいは加圧ニーダーと呼ばれる混練機や、容器駆動型としてローラー式のMKPやウェットパン、コナーミキサー、ブレード式のアイリッヒミキサー、ボルテックスミキサーなどの混練機を使用することができる。また、これら混練機や混合機に加圧もしくは減圧、温度制御装置(加温や冷却もしくは保温)等を設置することもできる。混合もしくは混練時間は、原料の種類、配合量、結合剤の種類、混練物の温度、混合機もしくは混練機の種類や大きさによって異なるが、通常数分から数時間程度の範囲内である。   The refractory for a ferromanganese production furnace of the present invention can be used as a brick in a ferromanganese production furnace. The method for producing the brick is not particularly limited. For example, the above raw materials are mixed or kneaded with a mixer or a kneader, all at once or divided. In general, kneading, which is a pre-processing step of brick press molding, includes a roller type SWP, a Simpson mixer, a blade type high speed mixer, a pressure type high speed mixer, a Henschel mixer, or a pressure kneader. A kneading machine called a roller type MKP, a wet pan, a Conner mixer, a blade type Eirich mixer, a vortex mixer or the like can be used. Moreover, pressurization or pressure reduction, a temperature control device (heating, cooling or heat retention) or the like can be installed in these kneaders and mixers. The mixing or kneading time varies depending on the type of raw material, the blending amount, the type of binder, the temperature of the kneaded product, the type and size of the mixer or kneader, but is usually in the range of several minutes to several hours.

得られた混練物は、衝撃圧プレスであるフリクションプレス、スクリュープレスあるいはハイドロスクリュープレスなど、静圧プレスである油圧プレスやトッグルプレスなどのほか、振動プレス、CIPと呼ばれている成形機によって成形することができる。これら成形機には真空脱気装置や温度制御装置(加温や冷却もしくは保温)等を設置することもできる。プレス成形機による成形圧力や締め回数は、成形されるれんがの大きさ、原料の種類、配合量、結合剤の種類、混練はい土の温度、成形機の種類や大きさ等によって異なるが、成形圧力は通常0.2t〜3.0tであり、締め回数は1回から数十回で成形することができる。   The resulting kneaded product is molded by a press called a hydraulic press or toggle press, which is a hydrostatic press, such as a friction press that is an impact pressure press, a screw press or a hydro screw press, or a molding machine called a CIP. can do. These molding machines can be provided with a vacuum deaeration device, a temperature control device (heating, cooling or heat retention) and the like. The molding pressure and number of tightening by the press molding machine vary depending on the size of the brick to be molded, the type of raw material, the blending amount, the type of binder, the temperature of the kneading clay, the type and size of the molding machine, etc. The pressure is usually 0.2t to 3.0t, and the number of fastenings can be molded from 1 to several tens of times.

成形したれんがは、使用時の揮発分放出による爆裂を防ぐために、500℃以下で加熱することもできる。この加熱に際して、熱風循環式の乾燥加熱炉等を使用でき、また、500℃を超える温度での加熱が必要な場合には、電気加熱式、ガス加熱式、オイル加熱式等のバッチ式単独窯、例えばシャトルキルンやカーベルキルンや、連続式のトンネル窯などが最適である。もちろん、温度が十分に調整可能で均質加熱ができる加熱炉であればどのような形式のものでも使用できる。   The molded brick can be heated at 500 ° C. or lower in order to prevent explosion due to volatile emission during use. In this heating, a hot air circulation type drying heating furnace or the like can be used. When heating at a temperature exceeding 500 ° C. is required, an electric heating type, gas heating type, oil heating type batch type single kiln, etc. For example, a shuttle kiln, a carbell kiln, or a continuous tunnel kiln is optimal. Of course, any type of heating furnace can be used as long as the temperature is sufficiently adjustable and uniform heating is possible.

本発明のフェロマンガン製造炉用耐火物は、フェロマンガンスラグ還元回収用の取鍋での耐用改善を目的とするものであるが、フェロマンガン溶湯を受ける取鍋、電気炉炉体や取鍋、出鋼口などなどの各種のフェロマンガン製造炉および装置にも有効に使用することができ、従来のMgO−C質れんがに比べて優れた耐食性を示す。従って、種々のフェロマンガン製造炉用の耐火物としても広く適用可能であり、特に、フェロマンガン溶湯を受ける取鍋は適用効果が比較的高く、適用が好ましい。   The refractory for the ferromanganese production furnace of the present invention is intended to improve durability in a ladle for ferromanganese slag reduction recovery, but a ladle that receives molten ferromanganese, an electric furnace furnace body and ladle, It can be used effectively in various ferromanganese production furnaces and equipment such as a steel outlet, and exhibits excellent corrosion resistance compared to conventional MgO-C bricks. Therefore, it can be widely applied as a refractory for various ferromanganese production furnaces, and in particular, a ladle that receives molten ferromanganese has a relatively high application effect and is preferably applied.

以下、実施例により本発明のフェロマンガン製造炉用耐火物を更に説明する。
実施例
以下の表1に記載する配合割合にて各種原料並びに結合剤を組み合わせて配合物を作成し、混練した後、フリクションプレスを用いて成形圧力1.5トン/cmにて成形し、得られた成形物を熱風循環式加熱炉で250℃、24時間加熱することにより本発明のフェロマンガン製造炉用耐火物を得た。
また、表2に記載する配合割合にて各種原料並びに結合剤を組み合わせて配合物を作成し、以下、本発明品と同様の方法にて比較品の耐火物を得た。
Hereinafter, the refractory for a ferromanganese manufacturing furnace of the present invention will be further described with reference to examples.
Examples A composition was prepared by combining various raw materials and binders at the blending ratios shown in Table 1 below, kneaded, and then molded at a molding pressure of 1.5 ton / cm 2 using a friction press. The obtained molded product was heated in a hot air circulation heating furnace at 250 ° C. for 24 hours to obtain a refractory for a ferromanganese manufacturing furnace of the present invention.
Further, various raw materials and binders were combined at the blending ratios shown in Table 2 to prepare a blend, and a comparative refractory was obtained in the same manner as the present invention.

本発明品及び比較品の耐火物の諸特性を表1及び表2に併記する。なお、表中、電融ホワイトアルミナの純度は、99.6質量%であり、電融マグネシアの純度は、97.2質量%であり、炭化珪素の純度は、92.5質量%であり、鱗状黒鉛のカーボン純度は、95.8質量%であった。   Tables 1 and 2 also show various characteristics of the refractories of the present invention and comparative products. In the table, the purity of electrofused white alumina is 99.6% by mass, the purity of electrofused magnesia is 97.2% by mass, and the purity of silicon carbide is 92.5% by mass, The carbon purity of the scaly graphite was 95.8% by mass.

また、「侵食試験」は、スラグが流動し、スラグ粘性の影響を評価しやすい回転ドラム侵食試験法で行った。試験は、1700℃に昇温後、1700℃を5時間保持し、1時間ごとにスラグを入れ替えることにより行なわれた。なお、スラグは、実炉と条件を合わせるためにフェロマンガン回収炉から採取したものを用いた。
「損傷速度指数」は、フェロマンガン製造炉に従来使用されていた比較品1のMgO−C質耐火物の損傷速度を100として指数化したものであり、数値が低いほど損傷速度が遅く、良好である。
「スラグ湿潤」は、供試体へのスラグの浸潤を評価したものであり、浸潤が全く見られなかったものを◎とし、浸潤が見られた供試体についてはその浸潤度合いに応じて良好な順に○、△、×と評価し、×のものは浸潤が著しく,受容不可能なものである。
「剥離の有無」は、供試体の稼働面の剥離を評価したものであり、剥離が全く見られなかったものを◎とし、剥離が見られた試料についてはその浸潤度合いに応じて良好な順に○、△、×と評価し、×のものは厚い剥離が繰り返し生じたため、実使用した場合耐用上問題をきたすものと考えられる。
また、「残存膨張率(%)」は、各供試体を乾式カッターで切りだし、30×30×150mmの残存膨張率測定用試料を作成し、ブリーズ中に埋設した上で、箱型電気炉を用いて5℃/分の条件で1500℃まで昇温して3時間焼成し、その後、室温まで冷却し、試料を取り出し,焼成前の寸法を基準として寸法変化率を求めた結果である。なお、残存膨張率(%)は、耐火物の残存膨張性の不足により引き起こされる縦亀裂を未然に防ぐための指標となる。
In addition, the “erosion test” was performed by a rotating drum erosion test method in which slag flows and the influence of slag viscosity can be easily evaluated. The test was conducted by raising the temperature to 1700 ° C., holding 1700 ° C. for 5 hours, and replacing the slag every hour. The slag was taken from a ferromanganese recovery furnace to match the conditions with the actual furnace.
The “damage rate index” is an index in which the damage rate of the MgO—C refractory of comparative product 1 conventionally used in a ferromanganese manufacturing furnace is 100, and the lower the value, the slower the damage rate, the better It is.
“Slag wetting” is an evaluation of the infiltration of slag into the specimen, and “◎” indicates that no infiltration was seen. ○, △, and x were evaluated, and those with x were markedly infiltrated and unacceptable.
“Presence / absence of peeling” is an evaluation of peeling of the working surface of the specimen, and “A” indicates that no peeling was observed. O, Δ, and x were evaluated. Thick delamination occurred repeatedly in the case of x, and it is considered to cause a problem in durability when actually used.
The “residual expansion rate (%)” is obtained by cutting each specimen with a dry cutter, creating a 30 × 30 × 150 mm residual expansion coefficient measurement sample, and embedding it in a breeze. The temperature is raised to 1500 ° C. under the condition of 5 ° C./minute using, and then baked for 3 hours, then cooled to room temperature, the sample is taken out, and the dimensional change rate is obtained on the basis of the dimensions before firing. The residual expansion rate (%) is an index for preventing longitudinal cracks caused by insufficient residual expansibility of the refractory.

Figure 2013253736
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Figure 2013253736
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表1に示すように、本発明品の損傷速度は、何れも比較品1より良好であった。また、何れも浸潤や剥離は全く見られないか軽微であり特に問題にはならなかった。更に、電融マグネシアを配合した本発明品9〜12は、良好な残存膨張性が得られることが判る。   As shown in Table 1, the damage rate of the product of the present invention was better than that of the comparative product 1. In addition, infiltration and peeling were not observed at all or were slight, and there was no particular problem. Furthermore, it turns out that this invention products 9-12 which mix | blended electrofused magnesia can obtain favorable residual expansibility.

比較品1は、フェロマンガン製造炉に従来使用されていたMgO−C質耐火物である。
比較品2は、電融ホワイトアルミナを55質量%、鱗状黒鉛を45質量%配合したものであり、比較品3は、電融ホワイトアルミナを50質量%,鱗状黒鉛を50質量%配合したものである。これらは損傷速度が小さく、剥離も生じなかった。
比較品4は、鱗状黒鉛を3質量%配合したものであり、比較品5は、鱗状黒鉛を1質量%配合したものであるが、何れもスラグ浸潤が大きく、且つテスト中の受熱により過焼結を起こしたため,厚い剥離を繰り返し損傷大であった。
比較品6は、炭化珪素を25質量%配合したものであるが、炭化珪素量が過剰であるため耐食性が低下した。
比較品7は、マグネシアを37質量%配合したものであるが、残存膨張率が2%を超え、過大なものとなっている。また、スラグ浸潤も著しく,これらの影響により稼働中の剥離が非常に顕著であり短命であった。
Comparative product 1 is a MgO-C refractory conventionally used in a ferromanganese manufacturing furnace.
Comparative product 2 is a blend of 55% by weight of fused white alumina and 45% by weight of scaly graphite. Comparative product 3 is a blend of 50% by weight of fused white alumina and 50% by weight of scaly graphite. is there. These had a low damage rate and no delamination.
Comparative product 4 is composed of 3% by weight of scaly graphite, and comparative product 5 is composed of 1% by weight of scaly graphite, both of which have large slag infiltration and are overfired by heat reception during the test. As a result of the crystallization, repeated delamination was severely damaged.
Comparative product 6 was a mixture of 25% by mass of silicon carbide, but the corrosion resistance was reduced because the amount of silicon carbide was excessive.
Comparative product 7 contains 37% by mass of magnesia, but the residual expansion rate exceeds 2%, which is excessive. In addition, slag infiltration was remarkable, and due to these effects, peeling during operation was very remarkable and the life was short.

表3は、本発明品1、2、6、9及び12並びに比較品1、2及び3をフェロマンガン回収炉及び製鋼用取鍋スラグラインに適用した結果である。フェロマンガン回収炉における、スラグ組成は、SiO:34.0質量%、MnO:21.0質量%、CaO:40.0質量%、MgO:5.0質量%、塩基度CaO/SiO=1.18であり、1500℃におけるスラグ粘度は3.2ポイズであった。
また、製鋼用取鍋では普通鋼を処理し、1600℃における溶鋼の粘度は6センチポイズであった。
「損傷速度」は、比較品1の損傷速度を100とした時の指数で示した。
また、テスト時の「溶湯温度変化」についても調査し、全く問題なかったものを◎とし、溶湯温度の変化が認められた供試体については、その度合いに応じて良好な順に○、△、×と評価し、×のものは溶湯温度低下が過大となり、操業上問題をきたすものである。
Table 3 shows the results of applying the inventive products 1, 2, 6, 9, and 12 and the comparative products 1, 2 and 3 to the ferromanganese recovery furnace and the ladle slag line for steelmaking. In the ferromanganese recovery furnace, the slag composition is SiO 2 : 34.0 mass%, MnO: 21.0 mass%, CaO: 40.0 mass%, MgO: 5.0 mass%, basicity CaO / SiO 2 = The slag viscosity at 1500 ° C. was 3.2 poise.
Moreover, ordinary steel was processed in the ladle for steel making, and the viscosity of the molten steel at 1600 ° C. was 6 centipoise.
“Damage rate” is shown as an index when the damage rate of Comparative Product 1 is 100.
In addition, the "melt temperature change" at the time of the test was also investigated, and ◎ indicates that there was no problem at all. For the specimens in which the change in the melt temperature was observed, ○, Δ, × In the case of x, the temperature drop of the molten metal becomes excessive, which causes operational problems.

Figure 2013253736
Figure 2013253736

フェロマンガン回収炉での使用において、本発明品は何れも比較品1より損傷速度が小さく、損傷が軽微であった。また、操業中の溶湯温度の低下についても問題ない範囲であった。
比較品2および3は、本発明品よりも損傷速度が小さく、損傷は軽微であったが、使用中の溶湯温度低下が著しく、操業に支障をきたすものであった。
一方、製鋼用取鍋に本発明品を使用した場合、フェロマンガン回収炉で使用した場合と異なり,本発明品は何れも比較品1より損傷速度が大きく、損傷が大であり、十分な耐用が得られなかった。これは先に述べたように溶鋼粘度が小さいためと考えられる。
このように、フェロマンガンスラグのように被処理物の粘性が比較的高く、且つアルミナの溶解による粘性向上効果が大きいため、本発明品では、耐食性が向上し、好結果が得られたものと考えられる。
In the use in the ferromanganese recovery furnace, all of the products of the present invention had a damage rate smaller than that of the comparative product 1, and the damage was minor. Moreover, it was the range which does not have a problem also about the fall of the molten metal temperature during operation.
Comparative products 2 and 3 were less damaged than the products of the present invention, and the damage was minor, but the temperature of the molten metal during use was significantly reduced, which hindered operation.
On the other hand, when the product of the present invention is used for a steel ladle, unlike the case of using it in a ferromanganese recovery furnace, the product of the present invention has a higher damage rate than the comparative product 1 and the damage is large, and it has sufficient durability Was not obtained. This is probably because the viscosity of the molten steel is small as described above.
Thus, since the viscosity of the object to be processed is relatively high like ferromanganese slag and the effect of improving the viscosity by dissolving alumina is large, the product of the present invention has improved corrosion resistance and has obtained good results. Conceivable.

Claims (4)

アルミナとカーボンを主体とし、アルミナ含有量が60〜95質量%であり、カーボン含有量が5〜40質量%であること特徴とするフェロマンガン製造炉用耐火物。   A ferromanganese refractory for a ferromanganese manufacturing furnace, comprising mainly alumina and carbon, having an alumina content of 60 to 95% by mass and a carbon content of 5 to 40% by mass. 更に、炭化珪素を20質量%以下の量で含有する、請求項1記載のフェロマンガン製造炉用耐火物。   Furthermore, the refractory for a ferromanganese manufacturing furnace of Claim 1 which contains silicon carbide in the quantity of 20 mass% or less. 更に、ペリクレースを35質量%以下の量で含有する、請求項1または2記載のフェロマンガン製造炉用耐火物。   Furthermore, the refractory for a ferromanganese manufacturing furnace of Claim 1 or 2 which contains periclase in the quantity of 35 mass% or less. 被処理物の粘度が、0.5ポイズ以上である取鍋で使用される、請求項1ないし3のいずれか1項記載のフェロマンガン製造炉用耐火物。   The refractory for a ferromanganese manufacturing furnace according to any one of claims 1 to 3, wherein the refractory is used in a ladle having a viscosity of 0.5 poise or more.
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