JP2607916B2

JP2607916B2 - ジルコン質キャスタブル耐火物

Info

Publication number: JP2607916B2
Application number: JP63150641A
Authority: JP
Inventors: 淳一郎森; 松一吉村; 征男小口; 辰男川上
Original assignee: 川崎炉材株式会社
Priority date: 1988-06-17
Filing date: 1988-06-17
Publication date: 1997-05-07
Anticipated expiration: 2012-05-07
Also published as: JPH01317176A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、溶融金属容器の内張り材として有用なジル
コン質キャスタブル耐火物に関する。

従来技術とその問題点近年、高級鋼溶製の必要が高まって、溶鋼鍋における
溶鋼の滞留時間がより長く、保持温度がよく高くなって
おり、溶鋼鍋の操業条件は、ますます苛酷となる傾向に
ある。また、ライニングの施工に関しては、熟練工が不
足し、省力化が必要となっている。この様な状況に鑑み
て、溶鋼鍋などの溶融金属容器のライニングの流し込み
による不定形化が進められている。

従来ジルコン質不定形耐火物の耐蝕性の改善は、ジル
コン含有量を高めることにより、行われている。しかし
ながら、ジルコン原料としては、天然鉱物に由来する粗
大粒子を入手することができないので、ジルコン含有量
を高めるためには、人工的にジルコンサンドを粉砕し、
造粒し、焼成し、破砕し、分級して得た粒径７〜1mm程
度のジルコンペレットを粗粒として使用することが行わ
れている。このジルコンペレットは、緻密であり、これ
を使用するキャスタブル耐火物は、一般に高耐蝕性を備
えている。しかるに、このジルコンペレットを多量に使
用する場合には、粒度構成が極端に偏り、施工時の揺変
性、施工体の充填性などの点で、満足すべき性質が発揮
されない。また、従来は、中間粒子として、粒度構成が
極端に偏っているジルコンサンドを使用しているため
に、やはり満足すべき性質を具備したキャスタブル耐火
物は、得られていない。

問題点を解決するための手段本発明は、上記の如き技術の現状に鑑みて種々研究を
重ねた結果、ジルコン質キャスタブル耐火物の原料とし
て従来使用されていなかった粒径1mm未満の破砕ジルコ
ン粒子を配合することにより、施工時の揺変性、施工体
の充填性、施工体の特性などの点で、従来品に優る性質
を備えたジルコン質キャスタブル耐火物が得られること
を見出した。

すなわち、本発明は、下記のジルコン質キャスタブル
耐火物を提供するものである：「ジルコン質成分が、（ａ）ジルコンペレットおよび／
またはジルコンれんが層からなる７〜1mmの粗粒子30〜5
0％、（ｂ）ジルコンペレットおよび／またはジルコン
れんが屑からなる1mm未満〜74μｍの第１の中間粒子10
〜30％、（ｃ）ジルコンサンドからなる1mm未満〜74μｍの第２
の中間粒子10〜30％および（ｄ）ジルコンフラワーおよ
び／またはジルコンパックスからなる44μｍ未満の微粒
子１〜30％からなることを特徴とするジルコン質キャス
タブル耐火物。」なお、本明細書において、“％”とあるのは、“重量
％”を意味するものとする。

本発明耐火物におけるジルコン質成分は、粗粒子、２
種の中間粒子および微粒子からなっている。

ジルコン質成分の粗粒子としては、７〜1mmのものを
使用する。この様な粗粒子は、常法に従って、ジルコン
ペレットの破砕物、ジルコン質れんが屑の破砕物などを
分級することにより得られる。本発明耐火物におけるジ
ルコン質成分中の粗粒子の割合は、30〜50％とする。粗
粒子の割合が30％未満の場合には、耐火物の耐蝕性が不
十分となり、一方、50％を上回る場合には、流動性およ
び充填性が低下し、また粗粒子と後述の微粒子とが分離
し、微粒子が施工用シューターに付着したりして、作業
性が低下する。

ジルコン質粒子の第１の中間粒子としては、1mm未満
〜74μｍのジルコンペレットの破砕物および／またはジ
ルコン質れんが屑の破砕物を使用する。この様な中間粒
子は、常法に従って、ジルコンペレットの破砕物または
ジルコン質れんが屑の破砕物を分級することにより得ら
れるが、この様な粒径の破砕物は、従来ジルコン質耐火
物においては、使用されていない。第１の中間粒子の役
割は、上記の粗粒子による高耐蝕性を補完するととも
に、第２の中間粒子として使用されるジルコンサンドの
粒度分布をなだらかすことにある。本発明耐火物におけ
るジルコン質成分中の第１の中間粒子の割合は、10〜30
％とする。第１の中間粒子の割合が10％未満の場合に
は、流動性および充填性が低下し、一方、30％を超える
と、耐火物の耐蝕性が不十分となり、また流動性および
充填性も低下する。

ジルコン質粒子の第２の中間粒子としては、1mm未満
〜74μｍのジルコンサンドを使用する。本発明耐火物に
おけるジルコン質成分中の第２の中間粒子としてのジル
コンサンドの割合は、10〜30％とする。第２の中間粒子
の割合が10％未満の場合には、耐火物の耐蝕性が不十分
となり、また流動性および充填性が低下する。一方、第
２の中間粒子の割合が30％を超えると、流動性および充
填性が低下する。

ジルコン質成分の微粒子としては、74μｍ未満のもの
を使用する。この様な微粒子としては、ジルコンフラワ
ー、ジルコンパックスなどが挙げられる。本発明耐火物
におけるジルコン質成分中の微粒子の割合は、１〜30％
とする。微粒子の割合が１％の場合には、焼結促進およ
び流動性改善という効果が十分に達成されないのに対
し、30％を上回る場合には、耐火物の粘性が増大し、施
工用シューターに付着したりして、作業性が低下する。
ジルコン質成分の微粒子として、ジルコンフラワーを使
用する場合には、配合量を10〜30％とし、ジルコンパッ
クスを使用する場合には、１〜10％とすることがより好
ましい。

本発明ジルコン質耐火物には、必要に応じて、流動性
の改善、中間温度域での強度改善などの目的で、その重
量の１〜５％程度のシリカフラワー、粘土類などの添加
しても良い。

本発明ジルコン質耐火物の結合剤としては、特に限定
されず、公知のものが全て使用可能であるが、その内で
も、中間温度における強度劣化の少ないアミンシリケー
ト希釈液（SiO₂含有量７％程度）を使用することが好ま
しい。アミンシリケート希釈液の使用量も、特に限定さ
れないが、ジルコン質成分重量の４〜６％程度とするこ
とが好ましい。また、結合剤の硬化を促進するために、
ジルコン質成分重量の0.1〜４程度のアルミナセメント
を使用することが出来る。

また、ジルコン質成分の配合割合によっては、粒子の
分離を生ずることがあるので、この様な場合には、トリ
ポリリン酸ナトリウムなどの公知のリン酸塩系分散剤を
ジルコン質成分重量の0.01〜0.5％程度の割合で併用す
ることが好ましい。

耐火物の粒度に関して、アンドリアゼンの式Ｐ＝（d/D）^ｑ［P:粒径ｄ以下の量比、d:粒径（変数）、D:最大粒径、
q:指数］を両対数グラフにプロットすると、ｑの値に応じて直線
の傾きが変化する。本発明によるジルコン質耐火物の粒
度構成にこのアンドリアゼンの式を適用すると、通常の
不定形耐火物で最も充填率が良くなれといわれているｑ
＝0.2〜0.3が得られることが判明した。

発明の効果本発明によるジルコン質耐火物は、流動性に優れてい
るので、施工時の作業性を大巾に改善させる。

また、施工体は、耐蝕性良好で、かつ機械的強度にも
優れている。

実施例以下に実施例を示し、本発明の特徴とするところをよ
り一層明確にする。

実施例１〜２および比較例１〜４第１表に示す割合（％）で各原料からなる100部にシ
リカフラワー２部、アルミナセメント２部およびトリポ
リリン酸ナトリウム0.1部をさらに配合し、SiO₂含有量
７％のアミンシリケート希釈溶液５部を混練して、本発
明ジルコン質耐火物を得た。

なお、第１表において、各記号は、以下の原料をそれ
ぞれ示す。

Ａ……７〜1mmのジルコンペレットＢ……1mm未満〜74μｍのジルコンペレットＣ……0.25〜0.1mmのジルコンサンドＤ……74μｍ以下のジルコンフラワーＥ……10μｍ以下のジルコンパックスＦ……７〜1mmのジルコンれんが屑Ｇ……1mm未満〜74μｍのジルコンれんが屑上記で得られた各耐火物を40mm×40mm×160mmの金型
に鋳込み成形し、110℃で24時間乾燥して、乾燥耐火物
試料Ｉとした。

また、上記と同様にして得た乾燥耐火物試料を1500℃
で３時間焼成して、焼成耐火物試料IIを得た。

各耐火物を特性として、混練耐火物の流動性を示すタ
ッピングフロー値（mm）、試料Ｉおよび試料IIの気孔率
（％）、かさ比重ならびに曲げ強さ（kgf/cm²）、試料I
Iの溶損指数およびスラグ浸透厚さ（mm）を第２表に示
す。

溶損指数は、ロータリースラグ侵食試験により求め
た。すなわち、まず、侵食剤として転炉スラグ（CaO/Si
O₂＝2.5）：普通鋼＝1:1の混合物を使用して、各試料を
1650℃で１時間保持し、30分間空冷する工程を１サイク
ルとして、３サイクルの侵食試験を行った。次いで試験
後の各試料を切断し、比較例１試料の溶損面積を基準
（100）とする相対値で、各試料の溶損指数を求めた。

また、各試料の切断面から、スラグ浸透厚さを測定し
た。

第２表に示す結果から、1mm未満〜74μｍのジルコン
ペレットまたはジルコンれんが屑破砕物を第１の中間粒
子として使用する本発明耐火物により、良好な流動性、
高充填性、高強度、高耐蝕性などの顕著な効果が達成さ
れることが明らかである。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】ジルコン質成分が、（ａ）ジルコンペレッ
トおよび／またはジルコンれんが屑からなる７〜1mmの
粗粒子30〜50％、（ｂ）ジルコンペレットおよび／また
はジルコンれんが屑からなる1mm未満〜74μｍの第１の
中間粒子10〜30％、（ｃ）ジルコンサンドからなる1mm未満〜74μｍの第２
の中間粒子10〜30％および（ｄ）ジルコンフラワーおよ
び／またはジルコンパックスからなる44μｍ未満の微粒
子１〜30％からなることを特徴とするジルコン質キャス
タブル耐火物。