JP2501155B2 - マグネシア・クロム質れんが - Google Patents
マグネシア・クロム質れんがInfo
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- JP2501155B2 JP2501155B2 JP3324509A JP32450991A JP2501155B2 JP 2501155 B2 JP2501155 B2 JP 2501155B2 JP 3324509 A JP3324509 A JP 3324509A JP 32450991 A JP32450991 A JP 32450991A JP 2501155 B2 JP2501155 B2 JP 2501155B2
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、DH,RH,VOD,
VAD等の溶鋼真空脱ガス炉の内張りライニング用とし
て好適に使用される耐食性、耐スラグ浸潤性に優れ、高
熱間強度を有するマグネシア・クロム質れんがに関す
る。
VAD等の溶鋼真空脱ガス炉の内張りライニング用とし
て好適に使用される耐食性、耐スラグ浸潤性に優れ、高
熱間強度を有するマグネシア・クロム質れんがに関す
る。
【0002】
【従来の技術】真空脱ガス炉の内張りれんがは、スラグ
を含む溶鋼流の強攪拌を伴う高温真空下の苛酷な条件下
で使用される。このため、真空脱ガス炉の内張りれんが
として他のれんがと比較して、真空下で化学的に安定で
あり、また耐火粒子の結合形態として粒子が焼成により
直接結合したダイレクト結合や、粒子内からスピネルが
析出して結合した二次スピネル結合により強固な組織と
なるため、熱間強度が高く、耐食性も優れたマグネシア
・クロム質れんがが使用されている。
を含む溶鋼流の強攪拌を伴う高温真空下の苛酷な条件下
で使用される。このため、真空脱ガス炉の内張りれんが
として他のれんがと比較して、真空下で化学的に安定で
あり、また耐火粒子の結合形態として粒子が焼成により
直接結合したダイレクト結合や、粒子内からスピネルが
析出して結合した二次スピネル結合により強固な組織と
なるため、熱間強度が高く、耐食性も優れたマグネシア
・クロム質れんがが使用されている。
【0003】しかし、最近の脱ガス処理は、鋼品質の向
上のため処理時間の延長や処理温度の上昇、またアルゴ
ンガス吹き込み量の増加による溶鋼攪拌の強化、酸素精
錬比率の増加、フラックス精錬比率の増加が行われるよ
うになり、内張り耐火物の耐用性が低下している。
上のため処理時間の延長や処理温度の上昇、またアルゴ
ンガス吹き込み量の増加による溶鋼攪拌の強化、酸素精
錬比率の増加、フラックス精錬比率の増加が行われるよ
うになり、内張り耐火物の耐用性が低下している。
【0004】そのため、従来以上に熱間強度が高く、耐
食性の優れたマグネシア・クロム質れんがが必要となっ
ており、そのための試みが種々なされている。
食性の優れたマグネシア・クロム質れんがが必要となっ
ており、そのための試みが種々なされている。
【0005】例えば、特開昭59−190257号公
報、特公平3−4504号公報には、マグネシア・クロ
ム質れんがの高耐食性を最大限に引き出すため、Cr2
O3 成分の増加によるピクロクロマイト(MgO・Cr
2 O3 )質スピネルの増加や、低融点であるシリケート
結合を減少するためにMgO・Cr2 O3 以外の成分
(SiO2 ,Al2 O3 ,Fe2 O3 )を極力低減した
マグネシア・クロム質れんがが提案されている。
報、特公平3−4504号公報には、マグネシア・クロ
ム質れんがの高耐食性を最大限に引き出すため、Cr2
O3 成分の増加によるピクロクロマイト(MgO・Cr
2 O3 )質スピネルの増加や、低融点であるシリケート
結合を減少するためにMgO・Cr2 O3 以外の成分
(SiO2 ,Al2 O3 ,Fe2 O3 )を極力低減した
マグネシア・クロム質れんがが提案されている。
【0006】一般的に、マグネシア・クロム質れんがは
天然原料であるクロム鉱、またそのクロム鉱を原料とす
る電融マグクロクリンカーを原料として使用するため、
低融点鉱物を生成するマグネシア・クロム質れんがの耐
火度及び耐食性を低下させるMgO・Cr2 O3 以外の
SiO2 ,Al2 O3 ,Fe2 O3 等の成分を5〜15
重量%程度、不可避的に含有している。
天然原料であるクロム鉱、またそのクロム鉱を原料とす
る電融マグクロクリンカーを原料として使用するため、
低融点鉱物を生成するマグネシア・クロム質れんがの耐
火度及び耐食性を低下させるMgO・Cr2 O3 以外の
SiO2 ,Al2 O3 ,Fe2 O3 等の成分を5〜15
重量%程度、不可避的に含有している。
【0007】このため、低融点鉱物を生成する成分を含
有する原料は極力使用せず、ほとんどMgOとCr2 O
3 からなる電融マグクロクリンカーにさらに酸化クロ
ム、マグネシアクリンカーを使用したマグネシア・クロ
ム質れんがは、組成的に最も高耐火度、高耐食性と言え
る。
有する原料は極力使用せず、ほとんどMgOとCr2 O
3 からなる電融マグクロクリンカーにさらに酸化クロ
ム、マグネシアクリンカーを使用したマグネシア・クロ
ム質れんがは、組成的に最も高耐火度、高耐食性と言え
る。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなマ
グネシア・クロム質れんがは、高耐食性ではあっても、
反面高純度のため、れんがの製造のための焼成中に不純
物による液相焼結の効果は殆ど期待できず、焼成温度は
理論上MgO・Cr2 O3 の融点である約2200℃付
近まで必要になり、非常に難焼結であるという欠点があ
り、緻密で高強度の製品を得ることは極めて困難であ
る。そのため、外来成分との化学的反応による侵食に対
しては優れてはいるが、外来成分が侵入し易く結合も細
いため、構造的スポーリングや摩耗損耗に劣るという問
題がある。
グネシア・クロム質れんがは、高耐食性ではあっても、
反面高純度のため、れんがの製造のための焼成中に不純
物による液相焼結の効果は殆ど期待できず、焼成温度は
理論上MgO・Cr2 O3 の融点である約2200℃付
近まで必要になり、非常に難焼結であるという欠点があ
り、緻密で高強度の製品を得ることは極めて困難であ
る。そのため、外来成分との化学的反応による侵食に対
しては優れてはいるが、外来成分が侵入し易く結合も細
いため、構造的スポーリングや摩耗損耗に劣るという問
題がある。
【0009】本発明は、このような天然原料であるクロ
ム鉱、またそのクロム鉱を原料とする電融マグクロクリ
ンカーを原料として使用するマグネシア・クロム質れん
がの問題を解消して、優れた化学的侵食に対する抵抗性
を有することは勿論、耐スポーリング性や耐摩耗、耐損
耗に優れたマグネシア・クロム質れんがを提供すること
を目的とする。
ム鉱、またそのクロム鉱を原料とする電融マグクロクリ
ンカーを原料として使用するマグネシア・クロム質れん
がの問題を解消して、優れた化学的侵食に対する抵抗性
を有することは勿論、耐スポーリング性や耐摩耗、耐損
耗に優れたマグネシア・クロム質れんがを提供すること
を目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明は、電融マグクロ
クリンカーを50〜100重量%と、マグネシアクリン
カー、クロム鉱、酸化クロムの合量を0〜50重量%含
有し、1800℃以上の温度で焼成したマグネシア・ク
ロム質れんがにおいて、全化学成分中のAl2 O3 成分
を5〜15重量%になるように調整することを特徴とす
る。
クリンカーを50〜100重量%と、マグネシアクリン
カー、クロム鉱、酸化クロムの合量を0〜50重量%含
有し、1800℃以上の温度で焼成したマグネシア・ク
ロム質れんがにおいて、全化学成分中のAl2 O3 成分
を5〜15重量%になるように調整することを特徴とす
る。
【0011】
【作用】マグネシア・クロム質れんが中のAl2 O3 成
分を適量に保持すれば、二次スピネルの析出を促進して
高密度で高強度なものが得られ、さらに使用中に稼働面
近傍にMgO・Al2 O3 を主成分とする緻密層を形成
して外来成分の侵入が抑制できるという知見に基づいて
完成したもので、使用中に稼働面近傍にMgO・Al2
O3 を主成分とする緻密層を形成させ、これがスラグ浸
透を抑制することにより耐食性、耐スラグ浸潤性が大幅
に向上する。
分を適量に保持すれば、二次スピネルの析出を促進して
高密度で高強度なものが得られ、さらに使用中に稼働面
近傍にMgO・Al2 O3 を主成分とする緻密層を形成
して外来成分の侵入が抑制できるという知見に基づいて
完成したもので、使用中に稼働面近傍にMgO・Al2
O3 を主成分とする緻密層を形成させ、これがスラグ浸
透を抑制することにより耐食性、耐スラグ浸潤性が大幅
に向上する。
【0012】
【実施例】表1はAl2 O3 量がマグネシア・クロム質
リボンドれんがの一般物性、耐食性に及ぼす影響につい
て試験した結果である。ここではAl2 O3 含有量の異
なる各種電融マグクロクリンカー95重量%に酸化クロ
ム5重量%を配合して混練し、成形後、1850℃で焼
成したものをサンプルとした。
リボンドれんがの一般物性、耐食性に及ぼす影響につい
て試験した結果である。ここではAl2 O3 含有量の異
なる各種電融マグクロクリンカー95重量%に酸化クロ
ム5重量%を配合して混練し、成形後、1850℃で焼
成したものをサンプルとした。
【0013】
【表1】 侵食試験は高周波誘導炉内張り法を採用した。侵食剤は
CaO/SiO2 =0.5の粉末を使用し、1700℃
で10時間保持した。試験後サンプルを回収し、溶損量
及びスラグ浸潤厚みを測定した。ここではAl2 O3 成
分3.2%含有のサンプルの溶損量及び浸潤厚みを指数
100として相対表示した。指数の小さいものほど良好
である。
CaO/SiO2 =0.5の粉末を使用し、1700℃
で10時間保持した。試験後サンプルを回収し、溶損量
及びスラグ浸潤厚みを測定した。ここではAl2 O3 成
分3.2%含有のサンプルの溶損量及び浸潤厚みを指数
100として相対表示した。指数の小さいものほど良好
である。
【0014】Al2 O3 成分の増大により熱間強度、二
次スピネルの析出量が増大する。またAl2 O3 成分が
5〜15%の範囲では耐食性、耐スラグ浸潤性が顕著に
向上している。
次スピネルの析出量が増大する。またAl2 O3 成分が
5〜15%の範囲では耐食性、耐スラグ浸潤性が顕著に
向上している。
【0015】耐食性試験後、サンプルの稼働面付近の微
構造組織観察を行ったところ、Al2 O3 成分を3.2
%含む従来品の比較例1は粒界へのスラグの浸透が顕著
で、粒間の結合の多くが分断されていた。これに対して
Al2 O3 成分を8.1%含む本発明の実施例2は、稼
働面から約2mm内部に厚さ約1mmの緻密な層が形成
されており、それより内部では粒界へのスラグ浸透は非
常に少なく、結合の分断もあまり見られなかった。
構造組織観察を行ったところ、Al2 O3 成分を3.2
%含む従来品の比較例1は粒界へのスラグの浸透が顕著
で、粒間の結合の多くが分断されていた。これに対して
Al2 O3 成分を8.1%含む本発明の実施例2は、稼
働面から約2mm内部に厚さ約1mmの緻密な層が形成
されており、それより内部では粒界へのスラグ浸透は非
常に少なく、結合の分断もあまり見られなかった。
【0016】この緻密層を調査するため、稼働面近傍か
ら内部にかけて成分分析を行った。
ら内部にかけて成分分析を行った。
【0017】図1はその結果を模式的に示したものであ
り、れんがに含まれるスピネル成分は稼働面に近づくに
従い変化していることが分かる。すなわち稼働面付近で
はFeO、Fe2 O3 、Cr2 O3は還元反応により消
失しており、問題の緻密層は残ったMgO・Al2O3
とMgOから形成されていることが分かる。MgO・A
l2 O3 の密度は3.58であり、MgO・Cr2 O3
(密度4.39)、MgO・Cr2 O3 (密度4.4
8)、FeO・Cr2 O3 (密度5.09)に比較して
小さい。従って(Mg,Fe)O・(Cr,Al,F
e)2 O3 で示される複合スピネルがMgO・Al2 O
3 に変化することは適度な容積膨張を引き起こすため、
緻密層が形成されたと結論づけることができる。
り、れんがに含まれるスピネル成分は稼働面に近づくに
従い変化していることが分かる。すなわち稼働面付近で
はFeO、Fe2 O3 、Cr2 O3は還元反応により消
失しており、問題の緻密層は残ったMgO・Al2O3
とMgOから形成されていることが分かる。MgO・A
l2 O3 の密度は3.58であり、MgO・Cr2 O3
(密度4.39)、MgO・Cr2 O3 (密度4.4
8)、FeO・Cr2 O3 (密度5.09)に比較して
小さい。従って(Mg,Fe)O・(Cr,Al,F
e)2 O3 で示される複合スピネルがMgO・Al2 O
3 に変化することは適度な容積膨張を引き起こすため、
緻密層が形成されたと結論づけることができる。
【0018】この緻密層の形成がそれより内部へのスラ
グ浸透を抑制するため、耐食性、耐スラグ浸潤性が非常
に向上する。Al2 O3 成分の適量が5〜15重量%の
範囲であるのは、Al2 O3 量が少ないと最終的に残存
するMgO・Al2 O3 の絶対量が不足し、Al2 O3
量が多いとMgO・Al2 O3 化による容積膨張が過剰
となって逆に組織を破壊し、いずれも緻密層が形成され
ないためである。また、Al2 O3 量が多いと、MgO
と固溶できずに残存したAl2 O3 がシリケートと低融
点鉱物を生成するため、耐食性を低下させる原因にもな
る。
グ浸透を抑制するため、耐食性、耐スラグ浸潤性が非常
に向上する。Al2 O3 成分の適量が5〜15重量%の
範囲であるのは、Al2 O3 量が少ないと最終的に残存
するMgO・Al2 O3 の絶対量が不足し、Al2 O3
量が多いとMgO・Al2 O3 化による容積膨張が過剰
となって逆に組織を破壊し、いずれも緻密層が形成され
ないためである。また、Al2 O3 量が多いと、MgO
と固溶できずに残存したAl2 O3 がシリケートと低融
点鉱物を生成するため、耐食性を低下させる原因にもな
る。
【0019】表2はAl2 O3 量がマグネシア・クロム
質セミリボンドれんがの一般物性、耐食性に及ぼす影響
について試験した結果である。ここではAl2 O3 含有
量の異なる各種電融マグネシア・クロミアクリンカー5
0重量%に、マグネシアクリンカー30重量%、クロム
鉱15重量%、酸化クロム5重量%を配合し、表1と同
様の方法でサンプルを作製し、一般物性、耐食性を評価
した。耐食性試験方法も表1と同様である。
質セミリボンドれんがの一般物性、耐食性に及ぼす影響
について試験した結果である。ここではAl2 O3 含有
量の異なる各種電融マグネシア・クロミアクリンカー5
0重量%に、マグネシアクリンカー30重量%、クロム
鉱15重量%、酸化クロム5重量%を配合し、表1と同
様の方法でサンプルを作製し、一般物性、耐食性を評価
した。耐食性試験方法も表1と同様である。
【0020】
【表2】 表1同様、Al2 O3 成分の増大により熱間強度、二次
スピネルの析出量が増大し、またAl2 O3 成分が5〜
15%の範囲で耐食性、耐スラグ浸潤性が向上する。こ
れは前述したのと同様の理由による。Al2 O3 成分量
が少ないとMgO・Al2 O3 の絶対量が不足し、また
多いとMgO・Al2 O3 化による容積膨張が過剰とな
って逆に組織を破壊する。またAl2 O3 量が多いと、
MgOと固溶できず残存したAl2 O3 がシリケートと
低融点鉱物を生成するため、耐食性を低下させる。以上
よりAl2 O3 成分量は5〜15重量%が適量となる。
スピネルの析出量が増大し、またAl2 O3 成分が5〜
15%の範囲で耐食性、耐スラグ浸潤性が向上する。こ
れは前述したのと同様の理由による。Al2 O3 成分量
が少ないとMgO・Al2 O3 の絶対量が不足し、また
多いとMgO・Al2 O3 化による容積膨張が過剰とな
って逆に組織を破壊する。またAl2 O3 量が多いと、
MgOと固溶できず残存したAl2 O3 がシリケートと
低融点鉱物を生成するため、耐食性を低下させる。以上
よりAl2 O3 成分量は5〜15重量%が適量となる。
【0021】本発明の範囲であるAl2 O3 成分を8.
1重量%含有する実施例2のマグネシア・クロム質リボ
ンドれんがを、従来のAl2 O3 成分3.2%含有の従
来例1に示すマグネシア・クロム質リボンドれんがに代
わってDH炉の槽底に使用した。その結果、DH炉の処
理回数は従来の1.9倍となり、大幅な寿命延長を達成
した。
1重量%含有する実施例2のマグネシア・クロム質リボ
ンドれんがを、従来のAl2 O3 成分3.2%含有の従
来例1に示すマグネシア・クロム質リボンドれんがに代
わってDH炉の槽底に使用した。その結果、DH炉の処
理回数は従来の1.9倍となり、大幅な寿命延長を達成
した。
【0022】同じく本発明の範囲内にあるAl2 O3 成
分を6.3重量%含有する実施例4のマグネシア・クロ
ム質セミリボンドれんがを、従来のAl2 O3 成分を
3.6重量%含有する比較例4のマグネシア・クロム質
セミリボンドれんがに代わってDH炉の傾斜部に使用し
た。その結果、傾斜部の耐用は従来の1.5倍となり、
大幅な寿命延長が達成された。
分を6.3重量%含有する実施例4のマグネシア・クロ
ム質セミリボンドれんがを、従来のAl2 O3 成分を
3.6重量%含有する比較例4のマグネシア・クロム質
セミリボンドれんがに代わってDH炉の傾斜部に使用し
た。その結果、傾斜部の耐用は従来の1.5倍となり、
大幅な寿命延長が達成された。
【0023】さらに、表3はAl2 O3 含有量の異なる
各種電融マグクロクリンカー単味で混練し、成形後18
50℃で焼成したものをサンプルとした。
各種電融マグクロクリンカー単味で混練し、成形後18
50℃で焼成したものをサンプルとした。
【0024】
【表3】 表1同様Al2 O3 成分が5〜15%の範囲で、熱間強
度、二次スピネルの析出量が増大し、耐食性、耐スラグ
浸潤性が顕著に向上した。
度、二次スピネルの析出量が増大し、耐食性、耐スラグ
浸潤性が顕著に向上した。
【0025】
【発明の効果】本発明によって以下の効果を奏すること
ができる。
ができる。
【0026】(1)耐構造的スポーリング性と耐摩耗性
に優れた、苛酷化する脱ガス処理に充分対応可能な高耐
用のマグネシア・クロム質れんがを得ることができる。
に優れた、苛酷化する脱ガス処理に充分対応可能な高耐
用のマグネシア・クロム質れんがを得ることができる。
【0027】(2)これを、DH,RH,VOD,VA
D等の真空脱ガス炉の内張りとして使用し、スラグ浸透
を抑制することにより、耐食性、耐スラグ浸潤性の大幅
な向上が達成でき、炉の寿命を大幅に延長することが可
能となる。
D等の真空脱ガス炉の内張りとして使用し、スラグ浸透
を抑制することにより、耐食性、耐スラグ浸潤性の大幅
な向上が達成でき、炉の寿命を大幅に延長することが可
能となる。
【図1】 マグネシア・クロム質リボンドれんがの耐食
性試験後サンプルの稼働面から内部にかけての酸化物成
分の変化を模式的に示す。
性試験後サンプルの稼働面から内部にかけての酸化物成
分の変化を模式的に示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 倉田 浩輔 福岡県北九州市戸畑区飛幡町1番1号 新日本製鐵株式会社 八幡製鐵所内 (72)発明者 松尾 三郎 福岡県北九州市戸畑区飛幡町1番1号 新日本製鐵株式会社 八幡製鐵所内 (72)発明者 松井 泰次郎 福岡県北九州市戸畑区飛幡町1番1号 新日本製鐵株式会社 八幡製鐵所内 (56)参考文献 特開 昭59−174578(JP,A)
Claims (2)
- 【請求項1】 電融マグクロクリンカーからなり、全化
学成分中のAl2 O3 成分が5〜15重量%であり、且
つ、1800℃以上の温度で焼成したマグネシア・クロ
ム質れんが。 - 【請求項2】 電融マグクロクリンカーを50重量%以
上と、マグネシアクリンカー、クロム鉱、酸化クロムの
合量を50重量%以下含有し、全化学成分中のAl2 O
3 成分が5〜15重量%であり、且つ、1800℃以上
の温度で焼成したマグネシア・クロム質れんが。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3324509A JP2501155B2 (ja) | 1991-12-09 | 1991-12-09 | マグネシア・クロム質れんが |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3324509A JP2501155B2 (ja) | 1991-12-09 | 1991-12-09 | マグネシア・クロム質れんが |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05155654A JPH05155654A (ja) | 1993-06-22 |
JP2501155B2 true JP2501155B2 (ja) | 1996-05-29 |
Family
ID=18166599
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3324509A Expired - Fee Related JP2501155B2 (ja) | 1991-12-09 | 1991-12-09 | マグネシア・クロム質れんが |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2501155B2 (ja) |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5320042B2 (ja) * | 1974-04-09 | 1978-06-24 | ||
JPS51105312A (ja) * | 1974-10-03 | 1976-09-17 | Tokyo Yogyo Kk | |
JPS53104613A (en) * | 1976-09-17 | 1978-09-12 | Kurosaki Refractories Co | Thermal shockkresistant magnesite chrome rebonded bricks |
JPS5757428A (en) * | 1980-09-24 | 1982-04-06 | Tokyo Shibaura Electric Co | Touch switch |
JPS59174578A (ja) * | 1983-03-18 | 1984-10-03 | 日本鋼管株式会社 | 塩基性キヤスタブル耐火物 |
JPS6029666A (ja) * | 1983-07-28 | 1985-02-15 | Zenkoku Nogyo Kyodo Kumiai Rengokai | 豚伝染性胃腸炎診断液 |
JPH065053B2 (ja) * | 1987-06-23 | 1994-01-19 | トヨタ自動車株式会社 | 空燃比制御系の故障診断装置 |
-
1991
- 1991-12-09 JP JP3324509A patent/JP2501155B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05155654A (ja) | 1993-06-22 |
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