JP2017149596A - Slide plate refractory - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、取鍋・タンディッシュ等に使用されるスライドプレート耐火物に関し、特に、溶損鋼種用のスライドプレート耐火物に関するものである。 The present invention relates to a slide plate refractory used for a ladle, a tundish, and the like, and more particularly to a slide plate refractory for a molten steel type.
スライドプレートは、製鉄所において取鍋やタンディッシュの底床の下側に敷設され、溶鋼の流量制御に用いられる耐火物である。スライドプレートは穿孔された、2枚あるいは3枚を重ね、スライドプレート同士を摺り合わせて動かすことで前記孔の開度を変更し、溶鋼の流量を調節する。 The slide plate is a refractory that is laid under the bottom of a ladle or tundish at an ironworks and is used to control the flow rate of molten steel. The slide plate is perforated, two or three are stacked, and the slide plate is slid and moved to change the opening of the hole and adjust the flow rate of the molten steel.
一般的には、アルミナ-カーボン材質が広く使用されているが、Ca添加鋼や高酸素鋼などの溶損鋼種に対しては、耐食性の高いマグネシア原料を使用した塩基性材質が適用されることがある。しかし、塩基性材質は耐食性が高い一方で、マグネシア原料の熱膨張率が高いため耐スポーリング性が低いという欠点がある。そのため、塩基性材質は亀裂による損傷が大きく、スライドプレートに適用した場合、低回数しか使用できないのが現状であった。 In general, alumina-carbon materials are widely used, but basic materials using high-corrosion-resistant magnesia materials should be applied to erosion steel grades such as Ca-added steel and high oxygen steel. There is. However, the basic material has high corrosion resistance, but has a disadvantage that the spalling resistance is low because the thermal expansion coefficient of the magnesia raw material is high. Therefore, the basic material is greatly damaged by cracks, and when applied to a slide plate, it can be used only a low number of times.
耐スポーリング性は熱衝撃破壊抵抗係数Rを用いて評価ができ、耐火物では（１）式の関係から曲げ強度S、弾性率Eおよび熱膨張係数αを用いて評価されることが多い。 The spalling resistance can be evaluated using the thermal shock fracture resistance coefficient R, and the refractory is often evaluated using the bending strength S, the elastic modulus E, and the thermal expansion coefficient α from the relationship of the equation (1).
R = S/Eα （１）
耐スポーリング性の向上には前記Rの値を向上することが有効と考えられており、従来、マグネシアに比べて熱膨張係数が小さいスピネルを用いて様々な開発が成されている。
R = S / Eα (1)
In order to improve the spalling resistance, it is considered effective to improve the value of R. Conventionally, various developments have been made using spinel having a smaller thermal expansion coefficient than magnesia.
例えば、特許文献1（特公平5-9385）では、Al2O340〜75重量%、MgO25〜60重量%、残部10重量%以下の組成を有し、粒径3-1mmの粗粒と粒径1mm以下の微粒とを配合したスピネル質原料10〜30重量部と、MgO90重量%以上のマグネシア質原料90〜70重量部とからなり、Al2O310〜25重量%、MgO90〜75重量%を含有するスライドゲート用耐火物により、マグネシア質耐火物よりも耐スポーリング性を向上させることを提案している。しかし、カーボンを含まないマグネシア-スピネル材質の耐スポーリング性は、繰り返し加熱-冷却を受けるスライドプレートの過酷な使用条件下では不十分であるという欠点があった。 For example, in Patent Document 1 (Japanese Patent Publication No. 5-9385), Al 2 O 3 has a composition of 40 to 75% by weight, MgO 25 to 60% by weight, and the balance of 10% by weight or less. Consists of 10-30 parts by weight of spinel material blended with fine particles having a particle size of 1 mm or less, and 90-70 parts by weight of magnesia material of 90% by weight or more of MgO, Al 2 O 3 10-25% by weight, MgO 90-75 It has been proposed to improve the spalling resistance of magnesia refractories by using refractories for slide gates containing% by weight. However, the spalling resistance of the magnesia-spinel material which does not contain carbon has a drawback that it is insufficient under the severe use conditions of the slide plate that is repeatedly heated and cooled.
特許文献2（特公平5-56305）では、平均粒径10μm以下のAl2O3原料1〜10重量部と、Al2O340〜70重量%、MgO25〜60重量%、残部10重量%以下からなるスピネル質原料10〜30重量部と、MgO90重量%以上のマグネシア質原料90〜70重量部とからなり、Al2O310〜25重量%、MgO90〜75重量%を含有することを特徴とするスライドゲート用耐火物を提案しているが、やはり特許文献1と同様に、カーボンを含まないため耐スポーリング性が不十分であった。 In Patent Document 2 (Japanese Patent Publication No. 5-56305), 1 to 10 parts by weight of an Al 2 O 3 raw material having an average particle size of 10 μm or less, 40 to 70% by weight of Al 2 O 3 , 25 to 60% by weight of MgO, and the remaining 10% by weight It is composed of 10-30 parts by weight of spinel material and 90-70 parts by weight of MgO 90% by weight or more, and contains 10-25% by weight of Al 2 O 3 and 90-75% by weight of MgO. Although the refractory material for slide gates which is the feature is proposed, the spalling resistance is insufficient because it does not contain carbon, as in Patent Document 1.
特許文献3（特開2002-29833）では、主成分がマグネシア・アルミナであるスピネル原料を９６質量%を超え１００質量%未満、及びカーボン原料を４質量%未満（ゼロを含まず）を含有するスライティングノズルを提案している。しかし、マグネシア原料を含まないスピネル-カーボン材質では、十分な耐食性が得られず、溶損性が高い鋼種にたいしては適用できないという欠点があった。 In Patent Document 3 (Japanese Patent Laid-Open No. 2002-29833), the spinel material whose main component is magnesia-alumina contains more than 96% by mass and less than 100% by mass, and the carbon material contains less than 4% by mass (excluding zero). Proposing a lighting nozzle. However, the spinel-carbon material containing no magnesia raw material has a drawback that sufficient corrosion resistance cannot be obtained and it cannot be applied to a steel type having high fusing resistance.
特許文献4（特許第3692387号）では、マグネシア原料が55〜92重量%、炭素質原料が3〜15重量%、化学組成がAl2O330〜97重量%およびZrO23〜70重量%であるアルミナ-ジルコニア原料5〜30重量%を含有させることで熱膨張率の低下による耐スポーリング性の向上を提案している。しかし、アルミナ-ジルコニア原料中のAl2O3成分はマグネシア原料由来のMg成分と反応して2次スピネルを生成しやすく、それによる膨張によって亀裂が生じ、組織脆化が進行するという欠点があった。 In Patent Document 4 (Patent No. 3692387), the magnesia raw material is 55 to 92% by weight, the carbonaceous raw material is 3 to 15% by weight, the chemical composition is Al 2 O 3 30 to 97% by weight, and ZrO 2 3 to 70% by weight. It has been proposed to improve the spalling resistance by reducing the thermal expansion coefficient by containing 5 to 30% by weight of the alumina-zirconia raw material. However, the Al 2 O 3 component in the alumina-zirconia raw material reacts with the Mg component derived from the magnesia raw material and tends to generate secondary spinel, resulting in cracks due to expansion, and the progress of structural embrittlement. It was.
特許文献5（特開2010-82653）では、膨張黒鉛1.5〜4質量%及びその他のカーボン原料0〜3.5質量%からなるカーボン原料1.5〜5質量%と、粒子径が0.5〜4mmのスピネル原料10〜35質量%と、金属原料とを含み、残部がマグネシア原料からなるSNプレートとすることで、熱膨張率を抑えることによる耐スポーリング性の改善を提案している。しかし、マグネシア原料の添加粒度に規定が無く、スピネルを多量添加した場合に耐食性の低下が大きくなるという欠点があった。 In Patent Document 5 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-82653), a carbon raw material 1.5 to 5% by mass consisting of expanded graphite 1.5 to 4% by mass and another carbon raw material 0 to 3.5% by mass, and a spinel raw material 10 having a particle size of 0.5 to 4 mm are disclosed. It is proposed to improve the spalling resistance by suppressing the coefficient of thermal expansion by using an SN plate containing ˜35% by mass and a metal raw material, with the remainder being a magnesia raw material. However, there is no limitation on the added particle size of the magnesia raw material, and there is a drawback that the corrosion resistance decreases greatly when a large amount of spinel is added.
前記のように、マグネシア原料は高い耐食性を持つ一方で耐スポーリング性が低いため、耐スポーリング性が比較的高いスピネル原料と併用することで、スライドプレートに必要な耐スポーリング性を確保してきた。このような背景から、現状での対溶損鋼種用のスライドプレートはマグネシア-カーボン材質を基材とし、耐スポーリング性や耐食性などの要求される諸特性に対応するため、スピネル原料や金属などを含有した材質となっている。 As mentioned above, since magnesia raw material has high corrosion resistance but low spalling resistance, it can be used together with spinel raw material with relatively high spalling resistance to ensure the spalling resistance necessary for slide plates. It was. Against this background, current slide plates for anti-melting steel grades are based on magnesia-carbon materials, and in response to required properties such as spalling resistance and corrosion resistance, spinel raw materials, metals, etc. It has become a material containing.
しかし、対溶損鋼種向け材質の本来の目的である高耐食性を維持するために、耐食性が比較的低いスピネル原料の添加量は少量に抑えられていたので、溶損鋼種用のスライドプレートでは充分な耐スポーリング性を確保することができず、亀裂による損傷が原因で耐用が伸びていないのが現状であった。 However, in order to maintain the high corrosion resistance, which is the original purpose of the material for anti-melting steel grades, the amount of spinel raw material with relatively low corrosion resistance was limited to a small amount. The current situation is that the spalling resistance cannot be ensured, and the durability is not extended due to damage caused by cracks.
本発明は、対溶損鋼種向けマグネシア-スピネル-カーボン質スライドプレートの高耐食性を維持したまま耐スポーリング性を向上させたスライドプレート耐火物を提供することを目的としたものである。 It is an object of the present invention to provide a slide plate refractory having improved spalling resistance while maintaining high corrosion resistance of the magnesia-spinel-carbonaceous slide plate for anti-melting steel grades.
本発明は、溶損鋼種向けスライドプレート耐化物において、マグネシアとスピネルとカーボンの含量を100質量部とした際に、マグネシアが27〜88質量%、スピネルが10〜65質量%、カーボンが2〜8質量%であって、0.3mm〜4mmの粒度において、前記100質量%に対して22〜73質量%であり、そのうちマグネシア原料が0〜63質量%、スピネル原料が0〜65質量%であって、0.3mm未満の粒度において、前記100質量%に対して27〜78質量%であり、そのうちマグネシアが25〜50質量%、スピネルが0〜20質量%、カーボン原料が2〜8質量%であり、カーボン原料としてカーボンブラックを1質量%以上とするスライドプレート耐火物である。 In the slide plate refractory for the erosion steel type, the present invention has magnesia, spinel and carbon content of 100 parts by mass, magnesia is 27 to 88 mass%, spinel is 10 to 65 mass%, carbon is 2 to 8% by mass, and in a particle size of 0.3 mm to 4 mm, 22% to 73% by mass with respect to 100% by mass, of which 0 to 63% by mass of magnesia material and 0 to 65% by mass of spinel material. In a particle size of less than 0.3 mm, 27 to 78% by mass with respect to 100% by mass, of which magnesia is 25 to 50% by mass, spinel is 0 to 20% by mass, and carbon raw material is 2 to 8% by mass Yes, it is a slide plate refractory containing 1% by mass or more of carbon black as a carbon raw material.
前記組成および粒度により、マグネシア原料の耐食性を生かしながらスピネル原料の耐スポーリング性を引き出すことができ、これをスライドノズルに適用することによって、耐用性の高いスライドノズルを得ることができる効果がある。 The composition and particle size can bring out the spalling resistance of the spinel raw material while taking advantage of the corrosion resistance of the magnesia raw material. By applying this to the slide nozzle, there is an effect that a highly durable slide nozzle can be obtained. .
本発明は、マグネシア-カーボン材質への添加物の影響や添加粒度など様々な要件とその効果について検証し、マグネシア原料の耐食性およびスピネル原料の耐スポーリング性を最大限に引き出す組成および粒度を確認し、スピネルを多量に添加してもマグネシア-カーボン材質と同等な高い耐食性を備え、しかも高い耐スポーリング性を兼ね備えた耐火物を得た。 The present invention verifies various requirements and effects, such as the influence of additive on the magnesia-carbon material and the added particle size, and confirms the composition and particle size that maximize the corrosion resistance of the magnesia raw material and the spalling resistance of the spinel raw material. Even when a large amount of spinel was added, a refractory having high corrosion resistance equivalent to that of magnesia-carbon material and high spalling resistance was obtained.
この耐火物によって、耐スポーリング性と耐食性を両立させたスライドプレートを得ることができた。
＜組成と粒度＞
本発明は、溶損鋼種向けスライドプレート耐化物において、マグネシアとスピネルとカーボンよりなり、以下の組成と粒度を有している。
With this refractory material, a slide plate having both spalling resistance and corrosion resistance could be obtained.
<Composition and particle size>
The present invention is a slide plate refractory for a erosion steel type, and is composed of magnesia, spinel, and carbon, and has the following composition and particle size.
まず、マグネシアとスピネルとカーボンの含量を100質量部とした際に、マグネシアが27〜88質量%、スピネルが10〜65質量%、カーボンが2〜8質量%である。 First, when the content of magnesia, spinel and carbon is 100 parts by mass, magnesia is 27 to 88% by mass, spinel is 10 to 65% by mass, and carbon is 2 to 8% by mass.
マグネシア原料は27〜88質量%とすることが好ましい。マグネシア原料が27質量%より少ないと、耐食性が低下するので好ましくない。88質量%より多いと耐スポーリング性が低下するので好ましくない。より好ましくは34〜82.5質量%である。 The magnesia raw material is preferably 27 to 88% by mass. If the magnesia raw material is less than 27% by mass, the corrosion resistance is lowered, which is not preferable. If it is more than 88% by mass, the spalling resistance is lowered, which is not preferable. More preferably, it is 34-82.5 mass%.
スピネル原料は10〜65質量%とすることが好ましい。スピネル原料が10質量%より少ないと、スピネルによる耐スポーリング性向上効果が十分に得られないので好ましくない。65質量%より多いと耐食性が大きく低下するので好ましくない。より好ましくは15〜60質量%である。さらに好ましくは30〜55質量%である。 The spinel raw material is preferably 10 to 65% by mass. If the spinel raw material is less than 10% by mass, the effect of improving the spalling resistance by spinel cannot be obtained sufficiently, which is not preferable. If it is more than 65% by mass, the corrosion resistance is greatly deteriorated. More preferably, it is 15-60 mass%. More preferably, it is 30-55 mass%.
カーボンは2〜8質量%である。カーボン量が２質量%より少ないと充分な耐スポーリング性を得られない。一方、カーボン量が８質量%より多いと、耐食性に劣ることになる。 Carbon is 2-8 mass%. When the amount of carbon is less than 2% by mass, sufficient spalling resistance cannot be obtained. On the other hand, if the amount of carbon is more than 8% by mass, the corrosion resistance is poor.
前記組成での粒度は、0.3mm〜4mmの粒度が、前記100質量%に対して22〜73質量%であり、0.3mm未満の粒度が27〜78質量%である。 Regarding the particle size in the composition, the particle size of 0.3 mm to 4 mm is 22 to 73% by mass with respect to 100% by mass, and the particle size of less than 0.3 mm is 27 to 78% by mass.
0.3〜4mmの粒度は22〜73質量%とすることが好ましい。22質量%より少ないと組織の反応性が高まり、耐食性が低下するので好ましくない。73質量%より多いと強度が低下し、耐スポーリング性が低下するので好ましくない。より好ましくは34〜67.5質量%である。 The particle size of 0.3 to 4 mm is preferably 22 to 73% by mass. If it is less than 22% by mass, the reactivity of the tissue increases and the corrosion resistance decreases, which is not preferable. If it exceeds 73% by mass, the strength is lowered and the spalling resistance is lowered, which is not preferable. More preferably, it is 34-67.5 mass%.
一方、0.3mm未満の粒度は27〜78質量%とすることが好ましい。27質量%より少ないと強度が低下し、耐スポーリング性が低下するので好ましくない。78質量%より多いと組織の反応性が高まり、耐食性が低下するので好ましくない。より好ましくは32.5〜66質量%である。 On the other hand, the particle size of less than 0.3 mm is preferably 27 to 78% by mass. If it is less than 27% by mass, the strength is lowered and the spalling resistance is lowered, which is not preferable. If it is more than 78% by mass, the reactivity of the tissue increases and the corrosion resistance decreases, which is not preferable. More preferably, it is 32.5-66 mass%.
前記0.3〜4mmの粒度において、スピネル原料は0〜65質量%とすることが好ましい。65質量%より多いと耐食性が低下するので好ましくない。より好ましくは0〜60質量%である。 In the particle size of 0.3 to 4 mm, the spinel raw material is preferably 0 to 65% by mass. If it exceeds 65% by mass, the corrosion resistance is lowered, which is not preferable. More preferably, it is 0-60 mass%.
前記0.3mm未満の粒度において、スピネル原料は0〜20質量%とすることが好ましい。20質量%より多いと、反応性が高まり耐食性が低下するので好ましくない。より好ましくは0〜15質量%である。さらに好ましくは0〜10質量%である。 In the particle size of less than 0.3 mm, the spinel raw material is preferably 0 to 20% by mass. If it is more than 20% by mass, the reactivity increases and the corrosion resistance decreases, which is not preferable. More preferably, it is 0 to 15% by mass. More preferably, it is 0-10 mass%.
本発明に用いるスピネル原料としては、Al2O3とMgOの含量が95質量%以上でMgOが10〜50質量%のものを用いる。また、焼結スピネルあるいは電融スピネルのどちらでも用いることができる。 As the spinel raw material used in the present invention, a material containing Al 2 O 3 and MgO of 95% by mass or more and MgO of 10 to 50% by mass is used. Further, either a sintered spinel or an electromelting spinel can be used.
前記0.3〜4mmの粒度において、マグネシア原料は0〜63質量%とすることが好ましい。63質量%より多いと耐スポーリング性が低下するので好ましくない。より好ましくは0〜52.5質量%である。 In the particle size of 0.3 to 4 mm, the magnesia raw material is preferably 0 to 63% by mass. If it is more than 63% by mass, the spalling resistance is lowered, which is not preferable. More preferably, it is 0-52.5 mass%.
前記0.3mm未満の粒度において、マグネシア原料は25〜50質量%とすることが好ましい。25質量%より少ないと耐食性が低下するので好ましくない。50質量%より多いと耐スポーリング性が低下するので好ましくない。より好ましくは30〜45質量%である。 In the particle size of less than 0.3 mm, the magnesia raw material is preferably 25 to 50% by mass. If it is less than 25% by mass, the corrosion resistance is lowered, which is not preferable. When it is more than 50% by mass, the spalling resistance is lowered, which is not preferable. More preferably, it is 30-45 mass%.
マグネシア原料としては、純度95%以上の焼結マグネシアあるいは電融マグネシアを用いることが好ましい。純度が95%より低いと、不純物によって低融点物ができやすくなり、耐食性が低下するので好ましくない。 As the magnesia raw material, sintered magnesia or electrofused magnesia having a purity of 95% or more is preferably used. If the purity is lower than 95%, impurities are likely to form a low melting point, and the corrosion resistance is lowered, which is not preferable.
前記0.3mm以下の粒度において、カーボン原料は2〜8質量%とすることが好ましい。2質量%未満であると耐スポーリング性に乏しく、8質量%より多いと耐食性が低下するので好ましくない。より好ましくは2.5〜6質量%である。 In the particle size of 0.3 mm or less, the carbon raw material is preferably 2 to 8% by mass. If it is less than 2% by mass, the spalling resistance is poor, and if it is more than 8% by mass, the corrosion resistance is lowered. More preferably, it is 2.5-6 mass%.
カーボン原料として、カーボンブラックを1質量%以上使用し、その他に黒鉛、ピッチなどを使用できる。カーボンブラックが1質量%より少ないと、微細な原料、特にスピネル原料が焼結して耐スポーリング性が低下するので好ましくない。より好ましくは1.5質量%以上である。
＜その他＞
前記原料以外にも金属（Si、Alなど）、炭化物（SiC、B4C、Al4C3など）、窒化物（BN、AlN、Si3N4など）を外掛け合計で7質量%以下添加しても良い。
As the carbon material, 1% by mass or more of carbon black can be used, and graphite, pitch and the like can be used. If the amount of carbon black is less than 1% by mass, a fine raw material, particularly a spinel raw material, is sintered and the spalling resistance is lowered, which is not preferable. More preferably, it is 1.5% by mass or more.
<Others>
In addition to the above raw materials, metal (Si, Al, etc.), carbides (SiC, B 4 C, Al 4 C 3 etc.), nitrides (BN, AlN, Si 3 N 4 etc.) are externally added and the total is 7% by mass or less It may be added.
本発明の原料を用いたスライドプレートは、秤量、混練、成形、乾燥、焼成または不焼成、ピッチおよびタール含浸などという通常のプレート製造工程にて製造することができる。具体的には、前記耐火原料にバインダーを1〜5質量%添加して混練し、プレート形状に成形する。成形物に対する熱処理条件については特に限定されるものではないが、一般的には100〜400℃で乾燥する。焼成品とする場合は前記熱処理後、還元雰囲気あるいは非酸化雰囲気において600〜1400℃で焼成する。このような製造工程を経て得られたプレート耐火物に対して、ピッチ含浸処理および加熱処理を施して、最終製品とする。 The slide plate using the raw material of the present invention can be produced by ordinary plate production processes such as weighing, kneading, molding, drying, firing or non-firing, pitch and tar impregnation. Specifically, 1 to 5% by mass of a binder is added to the refractory raw material and kneaded to form a plate shape. The heat treatment conditions for the molded product are not particularly limited, but are generally dried at 100 to 400 ° C. In the case of a fired product, after the heat treatment, firing is performed at 600 to 1400 ° C. in a reducing atmosphere or a non-oxidizing atmosphere. The plate refractory obtained through such a manufacturing process is subjected to pitch impregnation treatment and heat treatment to obtain a final product.
本発明の原料を用いたスライドプレートは、タンディッシュでの用途に適した材質であるが、取鍋用としても使用することができる。また、スライドプレート用原料としてだけでなく、ノズル原料としても使用することができる。
＜実施例および比較例＞
実施例1
本発明の実施例を表1に、また比較例を表2に示す。
The slide plate using the raw material of the present invention is a material suitable for use in a tundish, but can also be used for a ladle. Moreover, it can be used not only as a raw material for a slide plate but also as a nozzle raw material.
<Examples and Comparative Examples>
Example 1
Examples of the present invention are shown in Table 1, and comparative examples are shown in Table 2.
表1、表2に示す通りに配合し、外掛けで3%のフェノール樹脂を添加して混練したものを、真空油圧プレスでスライドプレート形状に成形し、200℃で乾燥した後、1000℃で還元焼成して試料を得た。 Compounded as shown in Table 1 and Table 2, and added and kneaded with 3% phenolic resin on the outside, formed into a slide plate shape with a vacuum hydraulic press, dried at 200 ° C, then at 1000 ° C A sample was obtained by reduction firing.
耐スポーリング性は、弾性率E(GPa)、曲げ強度S(MPa)、熱膨張係数α(10- -6/K)から求めた（１）式の熱衝撃破壊抵抗係数Rを耐スポーリング性の指標として用いた。弾性率Eは、J.W.LEMMENS-ELEKTONIKA製MK5を用い、試験片に衝撃を与えて発生する固有振動数から計算するグラインドソニック法により求めた。曲げ強度Sは、JIS R 2656（耐火れんがの熱間曲げ強さの試験方法）に準じて、25×25×150ｍｍの角柱を測定に用いた。熱膨張係数αは、JISR2207-1（耐火物の熱膨張の試験方法-第1部非接触法）に準じて測定した。 Spalling resistance, elastic modulus E (GPa), flexural strength S (MPa), the thermal expansion coefficient α (10 - -6 / K) was determined from (1) thermal shock fracture resistance coefficient R spalling of formula Used as an index of sex. The elastic modulus E was obtained by the grindsonic method calculated from the natural frequency generated by applying an impact to the specimen using MK5 manufactured by JWLEMMENS-ELEKTONIKA. For the bending strength S, a 25 × 25 × 150 mm prism was used for the measurement in accordance with JIS R 2656 (Test method for hot bending strength of refractory bricks). The coefficient of thermal expansion α was measured according to JISR2207-1 (Test method for thermal expansion of refractory-Part 1 non-contact method).
耐食性は、高周波誘導炉を用いた内張り侵食法により評価した。侵食試験は、1550〜1600℃で溶かした鋼にCaO：Al2O3＝6：4の組成のスラグを浮かべ、1時間ごとにスラグを交換して4時間おこなった。溶損量を溶損深さから求め、従来材質である比較例3を基準の100とした指数で表した溶損指数として評価した。、数字が小さいほど耐食性が高いことを示す。 The corrosion resistance was evaluated by the lining erosion method using a high frequency induction furnace. The erosion test was performed for 4 hours by slag having a composition of CaO: Al 2 O 3 = 6: 4 floated on steel melted at 1550 to 1600 ° C., and changing the slag every hour. The amount of erosion was determined from the erosion depth, and was evaluated as a erosion index expressed as an index with Comparative Example 3 being a conventional material as a reference of 100. The smaller the number, the higher the corrosion resistance.
耐スポーリング性を示すS/Eαの好適範囲は25以上を好適範囲とし、耐食性指数は１１５以下であれば許容範囲内にあるとした。 The preferred range of S / Eα showing the spalling resistance is 25 or more, and the corrosion resistance index is 115 or less, it is within the allowable range.
本発明例はいずれも許容範囲内にある。 All examples of the present invention are within the allowable range.
比較例はそれぞれ許容範囲外にある。比較例1は0.3mm未満の粒度における骨材量が多いため、反応性が高くなり耐食性が低下して好ましくない。比較例2は0.3mm未満の粒度における骨材量が少ないため、強度が低下して耐スポーリング性が低下して好ましくない。比較例3はスピネルを含まないため耐スポーリング性が低下して好ましくない。比較例4はスピネル添加量が少なく、耐スポーリング性が低下して好ましくない。比較例5はスピネル添加量が多いため耐食性が低下して好ましくない。比較例6はさらにスピネル添加量が多い（マグネシアが少ない）ため耐食性が低下して好ましくない。比較例7は0.3〜4mmの粒度におけるスピネル添加量が多いため、耐食性が低下して好ましくない。比較例8は0.3mm未満の粒度におけるスピネル添加量が多いため耐食性が低下して好ましくない。比較例9は0.3〜4mmの粒度におけるマグネシア添加量が多い（スピネルが少ない）ため耐スポーリング性が低下して好ましくない。比較例10は0.3mm未満の粒度におけるマグネシア添加量が少ないため耐食性が低下して好ましくない。比較例11は0.3mm未満の粒度におけるマグネシア添加量が多い（スピネルが少ない）ため耐スポーリング性が低下して好ましくない。比較例12はカーボン添加量が少ないため耐スポーリング性が低下して好ましくない。比較例13はカーボン添加量が多いため耐食性が低下して好ましくない。比較例14はカーボンブラックを含まないため耐スポーリング性が低下して好ましくない。 Each of the comparative examples is outside the allowable range. Since Comparative Example 1 has a large amount of aggregate at a particle size of less than 0.3 mm, the reactivity becomes high and the corrosion resistance is lowered, which is not preferable. Since Comparative Example 2 has a small amount of aggregate at a particle size of less than 0.3 mm, it is not preferable because the strength decreases and the spalling resistance decreases. Since Comparative Example 3 does not contain spinel, the spalling resistance is lowered, which is not preferable. Comparative Example 4 is not preferable because the amount of spinel added is small and the spalling resistance is lowered. Comparative Example 5 is not preferable because the amount of spinel added is large and the corrosion resistance is lowered. Comparative Example 6 is not preferable because the amount of spinel added is larger (small magnesia) and the corrosion resistance is lowered. Since Comparative Example 7 has a large amount of spinel added in a particle size of 0.3 to 4 mm, the corrosion resistance is lowered, which is not preferable. Comparative Example 8 is not preferable because the amount of spinel added in a particle size of less than 0.3 mm is large and the corrosion resistance is lowered. Comparative Example 9 is not preferable because the amount of magnesia added in a particle size of 0.3 to 4 mm is large (the amount of spinel is small) and the spalling resistance is lowered. Since Comparative Example 10 has a small amount of magnesia added at a particle size of less than 0.3 mm, the corrosion resistance is lowered, which is not preferable. Comparative Example 11 is not preferable because the amount of magnesia added in a particle size of less than 0.3 mm is large (the amount of spinel is small) and the spalling resistance is lowered. Comparative Example 12 is not preferable because the amount of carbon added is small and the spalling resistance is lowered. Comparative Example 13 is not preferable because the amount of carbon added is large and the corrosion resistance is lowered. Since Comparative Example 14 does not contain carbon black, the spalling resistance is lowered, which is not preferable.
実施例2
スピネル添加量が異なる本発明例9および比較例3を用いて、取鍋用スライドプレートとして80t鍋、溶損性が高いCa添加鋼で実炉テストをおこなった。いずれも10セットずつテストをおこない、本発明例4の平均耐用が4.6chであったのに対して、比較例1の溶損量は小さいものの亀裂による損傷が大きく、平均耐用は2.8chであった。スピネルを多量添加した本発明は、従来品と比較して耐用が6割向上した。
Example 2
Using Example 9 of the present invention and Comparative Example 3 in which the amount of spinel added was different, an actual furnace test was carried out using an 80-t pan as a ladle slide plate and Ca-added steel having high melting loss. In each case, 10 sets were tested, and the average durability of Example 4 of the present invention was 4.6 ch, while the damage amount of Comparative Example 1 was small, but the damage due to cracks was large, and the average durability was 2.8 ch. It was. In the present invention in which a large amount of spinel was added, the durability was improved by 60% compared to the conventional product.
以上説明したように、本発明はマグネシア原料の耐食性と、スピネル原料の耐スポーリング性を引き出せる組成および粒度を有した耐火原料であるので、これを溶損鋼種に対するスライドプレートに適用したとき、耐用性の高いスライドプレートを得ることができる。 As described above, the present invention is a refractory raw material having a composition and particle size that can draw out the corrosion resistance of the magnesia raw material and the spalling resistance of the spinel raw material. A highly functional slide plate can be obtained.
本発明は、溶損鋼種向けスライドプレート耐火物において、マグネシア原料とスピネル原料とカーボン原料の含量を100質量%とした際に、マグネシア原料が27〜88質量%、スピネル原料が10〜65質量%、カーボン原料が2〜8質量%であって、0.3mm〜4mmの粒度において、前記100質量%に対して22〜73質量%であり、そのうちマグネシア原料が前記100質量%に対して0〜63質量%、スピネル原料が前記100質量%に対して22〜65質量%であって、0.3mm未満の粒度において、前記100質量%に対して27〜78質量%であり、そのうちマグネシア原料が前記100質量%に対して25〜50質量%、スピネル原料が前記100質量%に対して0〜20質量%、カーボン原料が2〜8質量%であり、前記カーボン原料としてカーボンブラックを前記100質量%に対して1質量%以上及び黒鉛を前記100質量%に対して3質量%以下、金属Si、金属Al、SiC、B4C、Al4C3、BN、AlN、Si3N4から選ばれる１種以上を前記100質量%に対して外掛けで7質量%以下（ゼロを除く）とするスライドプレート耐火物である。 The present invention is a slide plate refractory for erosion steel grades, when the content of magnesia raw material, spinel raw material and carbon raw material is 100 mass%, magnesia raw material is 27-88 mass%, spinel raw material is 10-65 mass% The carbon raw material is 2 to 8% by mass, and in a particle size of 0.3 mm to 4 mm, the carbon raw material is 22 to 73% by mass with respect to the 100% by mass, of which the magnesia raw material is 0 to 63% with respect to the 100% by mass. % By weight, spinel raw material is 22 to 65% by mass with respect to 100% by mass, and in a particle size of less than 0.3 mm, it is 27 to 78% by mass with respect to 100% by mass, of which magnesia raw material is 100% by mass. 25-50% by mass with respect to mass%, spinel raw material is 0-20% by mass with respect to 100% by mass, carbon raw material is 2-8% by mass, and carbon black as the carbon raw material is 100% by mass. On the other hand, 1% by mass or more and 3% by mass or less of graphite with respect to 100% by mass, One or more kinds selected from metal Si, metal Al, SiC, B4C, Al 4 C 3 , BN, AlN, and Si 3 N 4 are externally 7 mass% or less (excluding zero) with respect to 100 mass%. It is a slide plate refractory.
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