JP2501155C - - Google Patents

Info

Publication number
JP2501155C
JP2501155C JP2501155C JP 2501155 C JP2501155 C JP 2501155C JP 2501155 C JP2501155 C JP 2501155C
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
component
weight
magnesia
brick
corrosion resistance
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
Other languages
Japanese (ja)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Publication date

Links

Description

【発明の詳細な説明】 【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。 【従来の技術】 【0002】 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撹拌を伴う高温真空
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撹拌の強 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。 【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、Cr23成分
の増加によるピクロクロマイト(MgO・Cr23)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・Cr23以外の成分(SiO
2,Al23,Fe23)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・Cr23以外のSiO2,Al23,Fe23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Cr23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・Cr23の融点である約2200
°C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。 【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°C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Al
23成分を5〜15重量%、SiO2成分を1.2重量%以下になるように調整
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Al23成分とSiO2成分とを適量に保持
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・Al23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・Al23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Al23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Al23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°Cで焼成したものをサンプルとした。 【0013】 【表1】(訂正無し) 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°C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Al23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】 Al23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
Al23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、Al
23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Al23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
れでおり、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。 【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、Fe23、Cr23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・Al23とMgOから形成されていることが分かる。M
gO・Al23の密度は3.58であり、MgO・Cr23(密度4.39)、
MgO・Cr23(密度4.48)、FeO・Cr23(密度5.09)に比較
して小さい。従って(Mg,Fe)O・(Cr,Al,Fe)23で示される複
合スピネルがMgO・Al23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。Al23成分の適量が5〜15重量%の範囲で
あるのは、Al23量が少ないと最終的に残存するMgO・Al23の絶対量が
不足し、Al23量が多いとMgO・Al23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、Al23
とともにSiO2が多いと、MgOと固溶できずに残存したAl23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Al23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Al23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50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】(訂正無し) 表1同様、Al23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Al23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。Al23成分量が 少ないとMgO・Al23の絶対量が不足し、また多いとMgO・Al23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Al23量が多いと、M
gOと固溶できず残存したAl23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Al23成分量は5〜15重量%が適量となる。 【0021】 本発明の範囲であるAl23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Al23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Al23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Al23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Al23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1850°Cで焼成したものをサンプルとした。 【0024】 【表3】(訂正無し) 表1同様Al23成分が5〜15%の範囲で、また、SiO2成分としては、
表1に1.0重量%、表2に1.0から1.2重量%、表3に1.1重量%を示
しており、このことから、SiO2成分が1.2重量%以下の場合に熱間強度、
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ている
ことがわかる。 【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。 【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。 【0027】 (2)これを、DH,RH,VOD,VAD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。
Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to corrosion resistance and slag infiltration resistance suitably used for lining of molten steel vacuum degassing furnaces such as DH, RH, VOD and VAD. The present invention relates to a magnesia-chrome brick having excellent hot strength and high hot strength. BACKGROUND OF THE INVENTION Lined bricks in vacuum degassing furnaces are used under severe conditions under high temperature vacuum with strong stirring of a molten steel stream containing slag. For this reason, compared to other bricks as a lining brick of a vacuum degassing furnace, it is chemically stable under vacuum, and as a bonding form of refractory particles, direct bonding in which particles are directly bonded by firing, or from inside the particles Magnesia-chromic brick, which has high hot strength and excellent corrosion resistance, is used because a secondary spinel bond formed by spinel precipitation and bonding forms a strong structure. However, in recent degassing treatments, the treatment time has been increased and the treatment temperature has been increased in order to improve the steel quality, the molten steel stirring has been enhanced by increasing the amount of argon gas blown, the oxygen refining ratio has been increased, and the flux refining ratio has been increased. And the durability of the lining refractories is reduced. [0004] Therefore, magnesia-chromic bricks having higher hot strength and better corrosion resistance than before have been required, and various attempts have been made for that purpose. For example, JP-A-59-190257 and JP-B-3-4504 disclose:
For drawing the high corrosion resistance of the magnesia-chrome brick maximally, Cr 2 O 3 component Pic runner chromite (MgO · Cr 2 O 3) due to an increase in growth and quality spinels, to reduce the silicate bond is a low-melting Components other than MgO · Cr 2 O 3 (SiO
2 , Al 2 O 3 , Fe 2 O 3 ) have been proposed to reduce the magnesia-chromic brick as much as possible. [0006] Generally, magnesia-chromic brick uses chromite, which is a natural raw material, and an electrofused magcroclinker, which is a raw material of the chromium ore, as a raw material. SiO 2 other than MgO · Cr 2 O 3 to reduce the refractoriness and corrosion resistance of the brick, Al 2 O 3, Fe 2 O ingredient 5 to 15% by weight of such 3, contains inevitably. For this reason, raw materials containing components that generate low-melting-point minerals are not used as much as possible. Magnesia chromium, which further uses chromium oxide and magnesia clinker in addition to an electrofused magcroclinker composed of MgO and Cr 2 O 3 , It can be said that high quality brick has the highest fire resistance and the highest corrosion resistance in terms of composition. [0008] However, such magnesia-chrome brick has high corrosion resistance,
On the other hand, due to the high purity, the effect of liquid phase sintering due to impurities during firing for brick production can hardly be expected, and the firing temperature is about 2200 which is theoretically the melting point of MgO.Cr 2 O 3.
It is necessary to reach around ° C, and there is a drawback that sintering is very difficult, and it is extremely difficult to obtain a dense and high-strength product. Therefore, although it is excellent against erosion due to a chemical reaction with a foreign component, there is a problem that the foreign component easily penetrates and the bond is small, resulting in poor structural spalling and abrasion loss. The present invention has solved the problem of chromium ore, which is a natural raw material, and magnesia-chromic brick using electrofused magcroclinker, which is a raw material of the chromite ore, as a raw material. It is an object of the present invention to provide a magnesia-chrome brick excellent in spalling resistance, abrasion resistance and abrasion resistance as well as having resistance to chemical erosion. Means for Solving the Problems The present invention contains 50 to 100% by weight of electrofused magcroclinker and 0 to 50% by weight of the total amount of magnesia clinker, chromite ore, and chromium oxide. Magnesia-chromium brick fired at a temperature of at least
2 O 3 component 5-15% by weight, and adjusting so that the SiO 2 component below 1.2 wt%. When the Al 2 O 3 component and the SiO 2 component in the magnesia-chromic brick are held in appropriate amounts, the precipitation of the secondary spinel is promoted to obtain a high-density and high-strength material. Further, it was completed based on the finding that a dense layer mainly composed of MgO.Al 2 O 3 was formed in the vicinity of the operating surface during use to prevent the invasion of foreign components, and the MgO was found in the vicinity of the operating surface during use. A dense layer mainly composed of Al 2 O 3 is formed, which suppresses slag penetration, thereby greatly improving corrosion resistance and slag infiltration resistance. EXAMPLES Table 1 shows the results of tests on the effects of the amount of Al 2 O 3 on the general physical properties and corrosion resistance of magnesia-chromic ribbon bricks. Here, 95% by weight of various electrofused magcroclinkers having different Al 2 O 3 contents are mixed and kneaded with 5% by weight of chromium oxide.
After molding, a sample fired at 1850 ° C. was used as a sample. The erosion test employed a high frequency induction furnace lining method. The erosion agent is CaO / SiO 2 = 0
. The powder of No. 5 was used and kept at 1700 ° C. for 10 hours. After the test, the sample was collected, and the amount of erosion and the slag infiltration thickness were measured. Here, the erosion amount and the infiltration thickness of the sample containing 3.2% of the Al 2 O 3 component are shown relative to each other as an index of 100. The smaller the index, the better. As the Al 2 O 3 component increases, the hot strength and the amount of secondary spinel deposited increase. When the Al 2 O 3 component is in the range of 5 to 15%, the corrosion resistance and the slag infiltration resistance are remarkably improved. After the corrosion resistance test, microstructure observation near the working surface of the sample was performed.
In Comparative Example 1 of the conventional product containing 3.2% of the 2 O 3 component, the penetration of the slag into the grain boundaries was remarkable, and most of the bonds between the grains were broken. On the other hand, in Example 2 of the present invention containing 8.1% of the Al 2 O 3 component, a dense layer having a thickness of about 1 mm was formed about 2 mm inside from the operating surface, and a grain boundary was formed further inside. The penetration of slag into the slag was very low and the bond was not severely broken. In order to investigate the dense layer, component analysis was performed from the vicinity of the working surface to the inside. FIG. 1 schematically shows the result, and it can be seen that the spinel component contained in the brick changes as it approaches the operating surface. That is, in the vicinity of the operating surface, FeO, Fe 2 O 3 , and Cr 2 O 3 have disappeared due to the reduction reaction, and it can be seen that the dense layer in question is formed from the remaining MgO.Al 2 O 3 and MgO. M
The density of gO.Al 2 O 3 is 3.58, MgO · Cr 2 O 3 (density 4.39),
It is smaller than MgO · Cr 2 O 3 (density 4.48) and FeO · Cr 2 O 3 (density 5.09). Thus (Mg, Fe) O · ( Cr, Al, Fe) composite spinel indicated by 2 O 3 is to cause the appropriate volume expansion changing the MgO · Al 2 O 3, conclude that a dense layer is formed be able to. Since the formation of the dense layer suppresses slag penetration into the inside, the corrosion resistance and the slag infiltration resistance are greatly improved. The reason why the appropriate amount of the Al 2 O 3 component is in the range of 5 to 15% by weight is that if the amount of Al 2 O 3 is small, the absolute amount of the finally remaining MgO · Al 2 O 3 becomes insufficient, and the Al 2 O 3 component becomes insufficient. If the amount is too large, the volume expansion due to the conversion to MgO.Al 2 O 3 becomes excessive, and conversely, the structure is destroyed, and no dense layer is formed in any case. Also, Al 2 O 3
If the amount of SiO 2 is large along with the amount , Al 2 O 3 remaining without being able to form a solid solution with MgO forms silicate and a low-melting-point mineral, which also causes a reduction in corrosion resistance. Table 2 shows the results of tests on the effects of the amount of Al 2 O 3 on the general physical properties and corrosion resistance of magnesia-chromic semi-ribbon bricks. Here, 30% by weight of magnesia clinker, 15% by weight of chromium ore, and 5% by weight of chromium oxide were blended with 50% by weight of various electrofused magnesia and chromia clinkers having different Al 2 O 3 contents, and the same method as in Table 1 was used. Samples were prepared, and general physical properties and corrosion resistance were evaluated. The corrosion resistance test method is the same as in Table 1. As shown in Table 1, the increase in Al 2 O 3 component increases the hot strength and the amount of secondary spinel deposited, and the Al 2 O 3 component is in the range of 5 to 15%. Improves corrosion resistance and slag infiltration resistance. This is for the same reason as described above. Al 2 O 3 is insufficient absolute amounts of the component amount is small MgO · Al 2 O 3, also often to the volume expansion due to MgO · Al 2 O 3 of destroy tissue in the opposite becomes excessive. When the amount of Al 2 O 3 is large, M
The remaining Al 2 O 3 that could not form a solid solution with gO formed silicate and low melting point minerals.
Decreases corrosion resistance. From the above, an appropriate amount of the Al 2 O 3 component is 5 to 15% by weight. The magnesia-chromic ribbon brick of Example 2 containing 8.1% by weight of the Al 2 O 3 component within the scope of the present invention is the same as the conventional example 1 containing 3.2% of the conventional Al 2 O 3 component. Was used at the bottom of the DH furnace instead of the magnesia-chromic ribbon brick shown in Table 1 below.
As a result, the number of times of treatment in the DH furnace was 1.9 times that of the conventional case, and the life was greatly extended. The magnesia-chromic semi-ribbon brick of Example 4, which also contains 6.3% by weight of the Al 2 O 3 component, which is also within the scope of the present invention, contains the conventional Al 2 O 3 component of 3.6% by weight. DH instead of the magnesia-chromic semi-ribbon brick of Comparative Example 4
Used for furnace ramps. As a result, the service life of the inclined portion is 1.5 times that of the conventional one, and the service life is greatly extended. Further, Table 3 shows a sample obtained by kneading with various electrofused magcroclinkers having different Al 2 O 3 contents, sintering the mixture at 1850 ° C. after molding. [0024] [Table 3] in the range (no correction) Table 1 Similarly Al 2 O 3 component is 5 to 15% and, as a SiO 2 component,
Table 1 shows 1.0% by weight, Table 2 shows 1.0 to 1.2% by weight, and Table 3 shows 1.1% by weight.
From this, when the SiO 2 component is 1.2% by weight or less, the hot strength,
Precipitation amount of secondary spinel increases, corrosion resistance, slag infiltration resistance is significantly improved
You can see that . According to the present invention, the following effects can be obtained. (1) A highly durable magnesia-chromium brick excellent in structural spalling resistance and abrasion resistance and capable of sufficiently coping with severe degassing can be obtained. (2) This is used as a lining of a vacuum degassing furnace such as DH, RH, VOD, VAD, etc., and by suppressing slag permeation, a significant improvement in corrosion resistance and slag infiltration resistance can be achieved. The life of the furnace can be greatly extended.

【図面の簡単な説明】 【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。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 schematically shows a change in an oxide component from the working surface to the inside of a sample after a corrosion resistance test of magnesia-chromic ribbon brick.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 【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Al23成分
が5〜15重量%、SiO2成分が1.2重量%以下であり、且つ、1800°
C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A
23成分が5〜15重量%、SiO2成分が1.2重量%以下であり、且つ、
1800°C以上の温度で焼成したマグネシア・クロム質れんが。
Claims: 1. An electrofused magcroclinker comprising 5 to 15% by weight of Al 2 O 3 component and 1.2% by weight or less of SiO 2 component in all chemical components, and , 1800 °
Magnesia-chrome brick fired at a temperature of C or higher. 2. An electrofused magcroclinker containing not less than 50% by weight and a total amount of magnesia clinker, chromite ore and chromium oxide of not more than 50% by weight, and A in all chemical components
the l 2 O 3 component is 5 to 15% by weight , the SiO 2 component is 1.2% by weight or less , and
Magnesia-chrome brick fired at a temperature of 1800 ° C or higher.

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Ewais Carbon based refractories
JP2501155C (en)
JP2501155B2 (en) Magnesia chrome brick
WO1998050184A1 (en) Nozzle for continuous casting of steel
JPH06321628A (en) Alumina-chromia-zircon-based sintered refractory brick
JPH0323275A (en) Monolithic refractory for casting
JP3833800B2 (en) Standard refractory
JP4203157B2 (en) Magnesia refractory
JPH07291716A (en) Basic refractory
JPH11278918A (en) Basic refractory raw material and basic refractory, its production and metal smelting furnace and baking furnace using the same
JPH10203862A (en) Magnesium-chromium brick fired at high temperature
JP4347952B2 (en) Basic amorphous refractories using magnesia calcia clinker
JP2599870B2 (en) Amorphous refractory composition
JPH06172044A (en) Castable refractory of alumina spinel
JP2023086544A (en) Method for producing magnesia-chrome brick
JP3795933B2 (en) Magnesia-chromic fired brick
JPH08208313A (en) Platelike refractory for sliding nozzle
JPH06172020A (en) Magnesia component-containing refractory material
JPH06227856A (en) Production of burnt magnesia-spinel brick having high durability
JPH06116015A (en) Magnesia-dolomite brick and refining furnace
JPH0543306A (en) Burnt refractory of magnesia-chromia
JPH11147776A (en) Amorphous refractory
JPH03232762A (en) Magnesia-containig refractory
JPH0483755A (en) Alumina-chromia-zirconia refractory brick
JPH08143356A (en) Magnesia based non-fired brick