JP2552980B2 - アルミナ−マグネシア質流し込み耐火物 - Google Patents
アルミナ−マグネシア質流し込み耐火物Info
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- JP2552980B2 JP2552980B2 JP4075769A JP7576992A JP2552980B2 JP 2552980 B2 JP2552980 B2 JP 2552980B2 JP 4075769 A JP4075769 A JP 4075769A JP 7576992 A JP7576992 A JP 7576992A JP 2552980 B2 JP2552980 B2 JP 2552980B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、耐用性に優れたアル
ミナ−マグネシア質流し込み耐火物に関する。
ミナ−マグネシア質流し込み耐火物に関する。
【０００２】
【従来の技術】取鍋、真空脱ガス炉などの内張りあるい
は溶鋼処理ランスなどの保護耐火物として、アルミナを
主成分にした流し込み耐火物が使用されている。この耐
火物の損傷は、溶鋼・スラグによる溶損と、スラグ浸透
で組織変化した部位が加熱冷却を受けてスポーリング剥
離することで進行する。
は溶鋼処理ランスなどの保護耐火物として、アルミナを
主成分にした流し込み耐火物が使用されている。この耐
火物の損傷は、溶鋼・スラグによる溶損と、スラグ浸透
で組織変化した部位が加熱冷却を受けてスポーリング剥
離することで進行する。
【０００３】そこで、このアルミナ質流し込み耐火物に
おいて、さらにマグネシアやスピネルを添加し、その材
質改善を図ることが提案されている。例えば特開昭６４
−８７５７７号公報の、アルミナ５０〜９０ｗｔ％、粒
径１ｍｍ以下のスピネル５〜４０ｗｔ％、アルミナセメ
ント３〜２５ｗｔ％よりなる材質、特開昭６３−２１８
５８６号公報の、マトリックス部にマグネシア微粉とア
ルミナ超微粉を配合する材質である。
おいて、さらにマグネシアやスピネルを添加し、その材
質改善を図ることが提案されている。例えば特開昭６４
−８７５７７号公報の、アルミナ５０〜９０ｗｔ％、粒
径１ｍｍ以下のスピネル５〜４０ｗｔ％、アルミナセメ
ント３〜２５ｗｔ％よりなる材質、特開昭６３−２１８
５８６号公報の、マトリックス部にマグネシア微粉とア
ルミナ超微粉を配合する材質である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の改善においても１６００℃以上の高温雰囲気での使用
は稼働表面が焼結やスラグの浸透によってガラス化し、
十分な耐食性および耐スポーリング性が得られない。こ
の発明は、従来のアルミナ質流し込み耐火物の耐食性お
よび耐スポーリング性をさらに向上させることを目的と
する。
の改善においても１６００℃以上の高温雰囲気での使用
は稼働表面が焼結やスラグの浸透によってガラス化し、
十分な耐食性および耐スポーリング性が得られない。こ
の発明は、従来のアルミナ質流し込み耐火物の耐食性お
よび耐スポーリング性をさらに向上させることを目的と
する。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、アルミナ
質の流し込み耐火物に添加するマグネシアの粒度が耐ス
ラグ浸透性、耐食性、耐スポーリング性に与える影響に
ついて調査研究を重ねた。その結果、特定の組成と粒度
を有するマグネシアの使用が流し込み耐火物の材質改善
に効果があることを見出し、本発明を完成するに至った
ものである。
質の流し込み耐火物に添加するマグネシアの粒度が耐ス
ラグ浸透性、耐食性、耐スポーリング性に与える影響に
ついて調査研究を重ねた。その結果、特定の組成と粒度
を有するマグネシアの使用が流し込み耐火物の材質改善
に効果があることを見出し、本発明を完成するに至った
ものである。
【０００６】本発明の特徴とするところは、ＭｇＯ純度
９７％ｗｔ以上で粒径０．１５ｍｍ以下のマグネシア２
〜１０ｗｔ％、ＭｇＯ純度９０ｗｔ％以上で粒径０．３
ｍｍ以上のマグネシア１〜３０ｗｔ％、残部がアルミナ
を主材としたアルミナ−マグネシア質流し込み耐火物で
ある。
９７％ｗｔ以上で粒径０．１５ｍｍ以下のマグネシア２
〜１０ｗｔ％、ＭｇＯ純度９０ｗｔ％以上で粒径０．３
ｍｍ以上のマグネシア１〜３０ｗｔ％、残部がアルミナ
を主材としたアルミナ−マグネシア質流し込み耐火物で
ある。
【０００７】本発明で使用するアルミナは、電融品、焼
結品のいずれでもよく、またそれらの併用でもよい。ア
ルミナの成分は不純物の少ないものがよく、Ａｌ2Ｏ3含
有量９７％以上のものが好ましい。
結品のいずれでもよく、またそれらの併用でもよい。ア
ルミナの成分は不純物の少ないものがよく、Ａｌ2Ｏ3含
有量９７％以上のものが好ましい。
【０００８】マグネシアについても、電融品、焼結品の
いずれでもよく、またそれらの併用でもよい。その粒度
について、本発明では、粒径が０．１５ｍｍ以下のもの
と０．３ｍｍ以上のものを使用する。
いずれでもよく、またそれらの併用でもよい。その粒度
について、本発明では、粒径が０．１５ｍｍ以下のもの
と０．３ｍｍ以上のものを使用する。
【０００９】０．１５ｍｍ以下のマグネシアは、マトリ
ックス部を構成する。このマグネシアのＭｇＯ純度は９
７ｗｔ％以上のものとする。不純物は主としてＳｉ
Ｏ2、ＣａＯ、Ｆｅ2Ｏ3である。ＭｇＯ純度を９７ｗｔ
％以上にする理由は、このマグネシアは粒径が小さく、
マトリックス部に存在するために、不純物が多いと耐火
物の耐火性が急激に低下するためである。
ックス部を構成する。このマグネシアのＭｇＯ純度は９
７ｗｔ％以上のものとする。不純物は主としてＳｉ
Ｏ2、ＣａＯ、Ｆｅ2Ｏ3である。ＭｇＯ純度を９７ｗｔ
％以上にする理由は、このマグネシアは粒径が小さく、
マトリックス部に存在するために、不純物が多いと耐火
物の耐火性が急激に低下するためである。
【００１０】また、この粒径０．１５ｍｍ以下のマグネ
シアは、微粉であることで比較的低温でアルミナと反応
し、スピネルを生成して、ＦｅＯを含有するスラグの浸
透を防止する。さらにこのスピネルを生成する際に体積
膨張し、収縮亀裂の防止に効果がある。この粒度が０．
１５ｍｍを超える場合は低温域ではスピネルが生成せ
ず、しかもスピネル生成速度が遅くなる結果、前記した
スラグ浸透および収縮亀裂を防止する効果が低下する。
その添加量は、２ｗｔ％未満ではスピネル生成量が少な
くなってスラグ浸透防止効果がなく、１０％ｗｔを超え
ると耐食性が低下する。
シアは、微粉であることで比較的低温でアルミナと反応
し、スピネルを生成して、ＦｅＯを含有するスラグの浸
透を防止する。さらにこのスピネルを生成する際に体積
膨張し、収縮亀裂の防止に効果がある。この粒度が０．
１５ｍｍを超える場合は低温域ではスピネルが生成せ
ず、しかもスピネル生成速度が遅くなる結果、前記した
スラグ浸透および収縮亀裂を防止する効果が低下する。
その添加量は、２ｗｔ％未満ではスピネル生成量が少な
くなってスラグ浸透防止効果がなく、１０％ｗｔを超え
ると耐食性が低下する。
【００１１】このように、粒径０．１５ｍｍ以下の微粉
のマグネシアは耐食性、耐スラグ浸透性に効果がある
が、反面、焼結性の促進による耐スポーリング性低下の
現象がが見られた。この改善手段として、本発明ではさ
らに粒径０．３ｍｍ以上のマグネシアを配合する。この
粗粒のマグネシアはアルミナと反応して外周にスピネル
を生成する。スピネルの生成の際の体積膨張で粗粒のマ
グネシアの周囲には微亀裂が発生し、これが加熱冷却時
の熱衝撃を分散吸収し、大きな亀裂の発生を抑制して耐
スポーリング性の低下を防止する。
のマグネシアは耐食性、耐スラグ浸透性に効果がある
が、反面、焼結性の促進による耐スポーリング性低下の
現象がが見られた。この改善手段として、本発明ではさ
らに粒径０．３ｍｍ以上のマグネシアを配合する。この
粗粒のマグネシアはアルミナと反応して外周にスピネル
を生成する。スピネルの生成の際の体積膨張で粗粒のマ
グネシアの周囲には微亀裂が発生し、これが加熱冷却時
の熱衝撃を分散吸収し、大きな亀裂の発生を抑制して耐
スポーリング性の低下を防止する。
【００１２】この粗粒のマグネシアについて、粒径が
０．３ｍｍ未満では反応性が高くなって耐スポーリング
性の効果がない。ＭｇＯ純度は９０ｗｔ％未満では反応
が早く、焼結が促進されて耐スポーリング性の効果がな
く、しかも低融物の生成で耐食性が低下する。また、そ
の割合は、１ｗｔ％未満では前記の効果がなく、３０ｗ
ｔ％を超えると耐食性が低下して好ましくない。
０．３ｍｍ未満では反応性が高くなって耐スポーリング
性の効果がない。ＭｇＯ純度は９０ｗｔ％未満では反応
が早く、焼結が促進されて耐スポーリング性の効果がな
く、しかも低融物の生成で耐食性が低下する。また、そ
の割合は、１ｗｔ％未満では前記の効果がなく、３０ｗ
ｔ％を超えると耐食性が低下して好ましくない。
【００１３】図１は、重量比でアルミナ：マグネシア＝
７５：２５のアルミナ−マグネシア質流し込み耐火物に
おいて、マグネシアの粒度と処理温度によるスピネルの
生成度を示したものである。微粉のマグネシアは比較的
低い温度でアルミナと反応してスピネルを生成する。粒
度の粗いマグネシアは生成速度が遅い。本発明はこのよ
うなマグネシアの粒度によるアルミナとの反応速度の差
を利用して材質の耐用改善を成したものである。すなわ
ち、前記でも示したように、微粉のマグネシアはスラグ
の浸透防止の効果を発揮し、粗粒のマグネシアは耐スポ
ーリング性の改善の役割を果たす。
７５：２５のアルミナ−マグネシア質流し込み耐火物に
おいて、マグネシアの粒度と処理温度によるスピネルの
生成度を示したものである。微粉のマグネシアは比較的
低い温度でアルミナと反応してスピネルを生成する。粒
度の粗いマグネシアは生成速度が遅い。本発明はこのよ
うなマグネシアの粒度によるアルミナとの反応速度の差
を利用して材質の耐用改善を成したものである。すなわ
ち、前記でも示したように、微粉のマグネシアはスラグ
の浸透防止の効果を発揮し、粗粒のマグネシアは耐スポ
ーリング性の改善の役割を果たす。
【００１４】図２は、粒径０．１５ｍｍ以下の微粉のマ
グネシアを配合したアルミナ−マグネシア質流し込み耐
火物において、マグネシア量と流し込み耐火物の耐食
性、耐スラグ浸透性の関係を示したグラフである。マグ
ネシアは２〜１０ｗｔ％で耐スラグ浸透性・耐食性に効
果的であることがわかる。
グネシアを配合したアルミナ−マグネシア質流し込み耐
火物において、マグネシア量と流し込み耐火物の耐食
性、耐スラグ浸透性の関係を示したグラフである。マグ
ネシアは２〜１０ｗｔ％で耐スラグ浸透性・耐食性に効
果的であることがわかる。
【００１５】図３は、粒径０．１５ｍｍ以下の微粉のマ
グネシアを配合したアルミナ−マグネシア質流し込み耐
火物において、マグネシアを６ｗｔ％配合したときのマ
グネシアのＭｇＯ純度と流し込み耐火物の耐食性・耐ス
ラグ浸透性の関係を示したグラフである。マグネシアの
ＭｇＯ純度が９７％未満になると耐食性の低下が大きい
ことがわかる。
グネシアを配合したアルミナ−マグネシア質流し込み耐
火物において、マグネシアを６ｗｔ％配合したときのマ
グネシアのＭｇＯ純度と流し込み耐火物の耐食性・耐ス
ラグ浸透性の関係を示したグラフである。マグネシアの
ＭｇＯ純度が９７％未満になると耐食性の低下が大きい
ことがわかる。
【００１６】図４は、粒径０．１５ｍｍ以下の微粉のマ
グネシアと粒径０．３ｍｍ以上の粗粒のマグネシアとを
配合したアルミナ−マグネシア質流し込み耐火物におい
て、粒径０．３ｍｍ以上の粗粒のマグネシアの配合割合
と流し込み耐火物の耐食性および耐スポーリング性の関
係を示したものである。このグラフから、粒径０．３ｍ
ｍ以上のマグネシアが１〜３０ｗｔ％の範囲において、
耐食性を低下させずに耐スポーリング性が改善されるこ
とが確認される。なお、図１〜４で示す耐スラグ浸透
性、耐食性、耐スポーリング性の試験は、後述の実施例
の欄で示した試験方法と同様に測定した。
グネシアと粒径０．３ｍｍ以上の粗粒のマグネシアとを
配合したアルミナ−マグネシア質流し込み耐火物におい
て、粒径０．３ｍｍ以上の粗粒のマグネシアの配合割合
と流し込み耐火物の耐食性および耐スポーリング性の関
係を示したものである。このグラフから、粒径０．３ｍ
ｍ以上のマグネシアが１〜３０ｗｔ％の範囲において、
耐食性を低下させずに耐スポーリング性が改善されるこ
とが確認される。なお、図１〜４で示す耐スラグ浸透
性、耐食性、耐スポーリング性の試験は、後述の実施例
の欄で示した試験方法と同様に測定した。
【００１７】結合剤は従来の流し込み耐火物と同様のも
のを使用できる。たとえば、アルミナセメント、軽焼マ
グネシアなどの水和で硬化するもの、珪酸ソーダー、シ
リカゾル系などのゲル化で結合されるものなどである。
また、施工時の流動性を促進するための分散剤、解こう
剤など添加してもよいことも従来材質と同様である。さ
らに、本発明の効果を阻害しない範囲内で、ファイバー
類、金属粉、シリカ超微粉、アルミナ超微粉などを添加
してもよい。
のを使用できる。たとえば、アルミナセメント、軽焼マ
グネシアなどの水和で硬化するもの、珪酸ソーダー、シ
リカゾル系などのゲル化で結合されるものなどである。
また、施工時の流動性を促進するための分散剤、解こう
剤など添加してもよいことも従来材質と同様である。さ
らに、本発明の効果を阻害しない範囲内で、ファイバー
類、金属粉、シリカ超微粉、アルミナ超微粉などを添加
してもよい。
【００１８】施工は常法どおり、外掛けで４〜８ｗｔ％
程度の水分を添加し、型枠を用いて流し込み施工され
る。施工の際には充填性を向上させるため、一般には型
枠にバイブレーターを取付けるか、あるいは耐火物中に
棒状バイブレーターを挿入する。
程度の水分を添加し、型枠を用いて流し込み施工され
る。施工の際には充填性を向上させるため、一般には型
枠にバイブレーターを取付けるか、あるいは耐火物中に
棒状バイブレーターを挿入する。
【００１９】
【実施例】表１は、本発明実施例、比較例、従来例およ
びそれらの試験結果を示したものありる。各例は、いず
れも適量の施工水分を添加し、型枠内に振動鋳込み成形
し、２００℃×２４ｈｒで乾燥後、試験した。
びそれらの試験結果を示したものありる。各例は、いず
れも適量の施工水分を添加し、型枠内に振動鋳込み成形
し、２００℃×２４ｈｒで乾燥後、試験した。
【００２０】本発明実施例は、従来例および比較例と比
べて回転侵食試験における耐スラグ浸透性に優れ、ま
た、耐スポーリング性の改善にも有効である。
べて回転侵食試験における耐スラグ浸透性に優れ、ま
た、耐スポーリング性の改善にも有効である。
【００２１】試験方法は次のとおりである。 見掛比重・かさ比重・気孔率；ＪＩＳ−Ｒ２２０５に準
じる。 線変化率；ＪＩＳ−Ｒ２５５３に準じる。 耐スポーリング性；１６００℃の溶鋼中に５分間浸漬し
た後、大気中で空冷し、これをくり返し、剥落するまで
の耐用回数を求めた。 回転侵食試験；鋼片：転炉スラグ＝６０：４０（重量
比）を侵食剤とし、１７００℃×５時間の回転侵食試験
を行った。耐食性は、回転侵食後の溶損寸法を測定し
た。耐スラグ浸透性は、回転侵食後のスラグ浸透寸法を
測定した。
じる。 線変化率；ＪＩＳ−Ｒ２５５３に準じる。 耐スポーリング性；１６００℃の溶鋼中に５分間浸漬し
た後、大気中で空冷し、これをくり返し、剥落するまで
の耐用回数を求めた。 回転侵食試験；鋼片：転炉スラグ＝６０：４０（重量
比）を侵食剤とし、１７００℃×５時間の回転侵食試験
を行った。耐食性は、回転侵食後の溶損寸法を測定し
た。耐スラグ浸透性は、回転侵食後のスラグ浸透寸法を
測定した。
【００２２】ＲＨ式真空脱ガス装置の浸漬管の耐火物と
して、従来は従来例２の材質を使用して７０チャージの
寿命を得ていたが、本発明実施例２の材質に換えること
で、１３０チャージの寿命に延長した。
して、従来は従来例２の材質を使用して７０チャージの
寿命を得ていたが、本発明実施例２の材質に換えること
で、１３０チャージの寿命に延長した。
【００２３】
【表１】
【００２４】
【表２】
【００２５】
【発明の効果】このように、本発明のアルミナ−マグネ
シア質流し込み耐火物は、耐スラグ浸透性、耐食性およ
び耐スポーリング性に優れ、その結果、この耐火物が施
工される溶融金属容器や溶鋼処理装置の寿命延長に大き
く貢献することができる。
シア質流し込み耐火物は、耐スラグ浸透性、耐食性およ
び耐スポーリング性に優れ、その結果、この耐火物が施
工される溶融金属容器や溶鋼処理装置の寿命延長に大き
く貢献することができる。
【図１】アルミナ−マグネシア質流し込み耐火物におい
て、マグネシアの粒度と処理温度によるスピネルの生成
度を示したグラフ。
て、マグネシアの粒度と処理温度によるスピネルの生成
度を示したグラフ。
【図２】粒径０．１５ｍｍ以下の微粉のマグネシアを配
合したアルミナ−マグネシア質流し込み耐火物におい
て、マグネシア量と流し込み耐火物の耐食性、耐スラグ
浸透性の関係を示したグラフ。
合したアルミナ−マグネシア質流し込み耐火物におい
て、マグネシア量と流し込み耐火物の耐食性、耐スラグ
浸透性の関係を示したグラフ。
【図３】粒径０．１５ｍｍ以下の微粉のマグネシアを配
合したアルミナ−マグネシア質流し込み耐火物におい
て、マグネシアを６ｗｔ％配合したときのマグネシアの
ＭｇＯ純度と流し込み耐火物の耐食性・耐スラグ浸透性
の関係を示したグラフ。
合したアルミナ−マグネシア質流し込み耐火物におい
て、マグネシアを６ｗｔ％配合したときのマグネシアの
ＭｇＯ純度と流し込み耐火物の耐食性・耐スラグ浸透性
の関係を示したグラフ。
【図４】粒径０．１５ｍｍ以下の微粉のマグネシアと粒
径０．３ｍｍ以上の粗粒のマグネシアとを配合したアル
ミナ−マグネシア質流し込み耐火物において、粒径０．
３ｍｍ以上の粗粒のマグネシアの配合割合と流し込み耐
火物の耐食性および耐スポーリング性の関係を示したグ
ラフ。
径０．３ｍｍ以上の粗粒のマグネシアとを配合したアル
ミナ−マグネシア質流し込み耐火物において、粒径０．
３ｍｍ以上の粗粒のマグネシアの配合割合と流し込み耐
火物の耐食性および耐スポーリング性の関係を示したグ
ラフ。
Claims (1)
- 【請求項１】 ＭｇＯ純度９７ｗｔ％以上で粒径０．１
５ｍｍ以下のマグネシア２〜１０ｗｔ％、ＭｇＯ純度９
０ｗｔ％以上で粒径０．３ｍｍ以上のマグネシア１〜３
０ｗｔ％、残部がアルミナを主材としたアルミナ−マグ
ネシア質流し込み耐火物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4075769A JP2552980B2 (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | アルミナ−マグネシア質流し込み耐火物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4075769A JP2552980B2 (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | アルミナ−マグネシア質流し込み耐火物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05238839A JPH05238839A (ja) | 1993-09-17 |
| JP2552980B2 true JP2552980B2 (ja) | 1996-11-13 |
Family
ID=13585751
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4075769A Expired - Lifetime JP2552980B2 (ja) | 1992-02-28 | 1992-02-28 | アルミナ−マグネシア質流し込み耐火物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2552980B2 (ja) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5720268A (en) * | 1980-07-11 | 1982-02-02 | Kouzou Kayama | Method of beautifying skin by rubbing |
| JPS5950081A (ja) * | 1982-09-14 | 1984-03-22 | ハリマセラミック株式会社 | キヤスタブル耐火物 |
| JPS63218586A (ja) * | 1987-03-05 | 1988-09-12 | 日本鋼管株式会社 | 不定形耐火物 |
-
1992
- 1992-02-28 JP JP4075769A patent/JP2552980B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5720268A (en) * | 1980-07-11 | 1982-02-02 | Kouzou Kayama | Method of beautifying skin by rubbing |
| JPS5950081A (ja) * | 1982-09-14 | 1984-03-22 | ハリマセラミック株式会社 | キヤスタブル耐火物 |
| JPS63218586A (ja) * | 1987-03-05 | 1988-09-12 | 日本鋼管株式会社 | 不定形耐火物 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05238839A (ja) | 1993-09-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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