JP2023089385A - 不焼成低カーボンマグクロれんが - Google Patents
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Abstract
Description
炭素の含有量が2~10質量%であり、
酸化クロムの含有量が0.5~5質量%であること、
を特徴とする不焼成低カーボンマグクロれんが、を提供する。
不焼成低カーボンマグクロれんがにおいて、マグネシア粒子の含有量は70~90質量%とすることが好ましい。また、マグネシア粒子は粒度の異なるマグネシア原料を混合することが好ましい。異なる粒度のマグネシア原料を混合して使用することで、不焼成低カーボンマグクロれんがの耐食性と耐熱スポーリング性を損なうことなく、耐構造スポーリング性を高めることができる。
(2-1)炭素:2~10質量%
炭素は不焼成低カーボンマグクロれんがの耐熱スポーリング性及び熱間強度を向上させると共に、溶融スラグとの反応を抑制するために添加されている。
酸化クロムは、不焼成低カーボンマグクロれんがに優れた耐食性を付与するために添加される。
酸化防止剤
不焼成低カーボンマグクロれんがの酸化を防止するために、酸化防止剤を添加してもよい。酸化防止剤の添加量は本発明の効果を損なわない限りにおいて特に限定されず、所望の酸化特性に応じて適宜調整すればよいが、0重量%超7質量%以下とすることが好ましい。
硫酸マグネシウム及び塩化マグネシウムは含有しないことが好ましい。硫酸マグネシウム及び塩化マグネシウムは化学結合を用いたバインダーであり、当該バインダーを用いた不焼成低カーボンマグクロれんがでは十分な耐用性を得ることができない。硫酸マグネシウム及び塩化マグネシウムを積極的に排除することで、過酷な使用環境下に保持される用途であっても好適に使用することができる不焼成低カーボンマグクロれんがを得ることができる。
表1に実施例1~実施例9として示す割合で原料を調整し、高速ミキサーで混練し、230×230×85mmの形状において、真空プレスにより成形した。乾燥にはバッチ式ドライヤーを用い、最高温度200±10℃で8時間保持して本発明の実施例である不焼成低カーボンマグクロれんがを得た。表1の値は質量%を示し、「酸化クロム含有量(計算値)」は電融マグクロとして添加された酸化クロムの正味の含有量を示している。なお、酸化クロム単体として添加された場合は、当該添加量がそのまま「酸化クロム含有量(計算値)」となる。
得られた各不焼成低カーボンマグクロれんがについて、耐熱スポーリング性、耐食性、耐酸化性及び熱間強度を評価した。
耐熱スポーリング性の評価はJIS R2657に基づく空冷法によって行った。温度条件は1200℃とし、最大10回の加熱冷却を行った。途中で剥落した場合は当該剥落時の操作回数を記録し、最後まで剥落しなかった場合は亀裂の深さを測定した。亀裂の深さは実施例1の値を100とする指数で表示した。得られた結果を表2に示す。なお、最後まで剥落しなかった場合について、評価を○とした。
耐食性は回転ドラム侵食試験によって評価した。試験方法は次のとおりである。試験片をドラム内部に内張りし、酸素-プロパンバーナーを使用して1650 ℃で行った。侵食剤は、RHスラグ(スラグの塩基度はCaO/SiO2=2)を投入した。1時間毎にスラグを交換しながら8時間保持し、これを3日間繰り返した。試験後、試料を稼働面に垂直な方向に切断し、損耗量を8点測定して平均損耗量を出した。平均損耗量は実施例1の侵食量を100とする指数で表示した。得られた結果を表2に示す。指数が小さいほど耐食性に優れることを示しており、当該指数が110以上となった場合の評価を×とした。
40mm×40mm×114mmの試片を用いて、大気雰囲気下1500℃×3hで焼成後の酸化部分の面積を測定し、実施例1における面積を100とする指数で表示した。得られた結果を表2に示す。指数が小さいほど耐酸化性に優れることを示しており、当該指数が130以上となった場合の評価を×とした。
30mm×30mm×120mmの試片を、熱間曲げ試験装置を用いて熱間強度を測定した。1400℃の大気雰囲気下で三点曲げ(支点間距離80mm)を行った結果を数値(MPa)で表示している。得られた結果を表2に示す。数値が大きいほど熱間強度が高いことを示しており、4以下となった場合の評価を×、5の場合を△、6以上の場合を〇とした。
表1に比較例1~比較例5として示す割合で原料を調整したこと以外は実施例と同様にして、不焼成低カーボンマグクロれんがを得た。ここで、比較例1についてのみ、トンネルキルン式焼成窯を用い、最高温度1750±10℃で焼成した。また、実施例と同様にして、各不焼成低カーボンマグクロれんがの耐熱スポーリング性、耐食性、耐酸化性及び熱間強度を評価した。得られた結果を表2に示す。
Claims (6)
- 炭素の含有量が2~10質量%であり、
酸化クロムの含有量が0.5~5質量%であること、
を特徴とする不焼成低カーボンマグクロれんが。 - 前記炭素として、鱗状黒鉛を0.5質量%以上含有すること、
を特徴とする請求項1に記載の不焼成低カーボンマグクロれんが。 - 前記酸化クロムがマグネシアクロム化合物として添加されていること、
を特徴とする請求項1又は2に記載の不焼成低カーボンマグクロれんが。 - 酸化防止剤を含有すること、
を特徴とする請求項1~3のうちのいずれかに記載の不焼成低カーボンマグクロれんが。 - 前記酸化防止剤が金属Al、金属Si及びSiCのうちの少なくとも一つであること、
を特徴とする請求項4に記載の不焼成低カーボンマグクロれんが。 - 硫酸マグネシウム及び塩化マグネシウムを含有しないこと、
を特徴とする請求項1~5のうちのいずれかに記載の不焼成低カーボンマグクロれんが。
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