JP2711398B2 - マグネシアー炭素質耐火組成物 - Google Patents
マグネシアー炭素質耐火組成物Info
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- JP2711398B2 JP2711398B2 JP63270172A JP27017288A JP2711398B2 JP 2711398 B2 JP2711398 B2 JP 2711398B2 JP 63270172 A JP63270172 A JP 63270172A JP 27017288 A JP27017288 A JP 27017288A JP 2711398 B2 JP2711398 B2 JP 2711398B2
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- refractory
- carbonaceous
- calcium carbonate
- cao
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、耐スラグ性に特に優れたマグネシアー炭素
質耐火組成物に関する。
質耐火組成物に関する。
従来技術とその問題点 マグネシアー炭素質耐火物は、一般に耐スラグ性に優
れており、且つ炭素成分がスラグに濡れ難く、耐火物内
へのスラグの侵入を抑制するので、耐構造スポーリング
性にも優れ、さらに、急熱および急冷による耐熱スポー
リング性にも優れている。この様な優れた特性を有する
マグネシアー炭素質耐火物は、転炉、二次精錬炉などの
製鋼炉の耐火物として広く使用され、炉寿命の飛躍的な
延長に寄与している。
れており、且つ炭素成分がスラグに濡れ難く、耐火物内
へのスラグの侵入を抑制するので、耐構造スポーリング
性にも優れ、さらに、急熱および急冷による耐熱スポー
リング性にも優れている。この様な優れた特性を有する
マグネシアー炭素質耐火物は、転炉、二次精錬炉などの
製鋼炉の耐火物として広く使用され、炉寿命の飛躍的な
延長に寄与している。
しかしながら、マグネシアー炭素質耐火物は、例え
ば、スラグが塩基性である場合には、溶損速度が大きく
なることがあるという欠点がある。この様な欠点を改善
するために、耐火原料の一部としてカルシア（CaO）が
使用されている。すなわち、CaOは、それ自身のフラッ
クス化作用により、浸透してくるスラグと化学反応を起
こして、浸透スラグを高融点化し、耐火物内部へのスラ
グの浸透を防止する。さらに、CaOは、MgOと殆ど反応も
固溶もしないので、CaOで隔離されたMgOは、結晶成長が
抑制され、また、CaOは、1700℃以上の高温でも安定で
あるため、MgOに耐スポーリング性を付与することが出
来る。
ば、スラグが塩基性である場合には、溶損速度が大きく
なることがあるという欠点がある。この様な欠点を改善
するために、耐火原料の一部としてカルシア（CaO）が
使用されている。すなわち、CaOは、それ自身のフラッ
クス化作用により、浸透してくるスラグと化学反応を起
こして、浸透スラグを高融点化し、耐火物内部へのスラ
グの浸透を防止する。さらに、CaOは、MgOと殆ど反応も
固溶もしないので、CaOで隔離されたMgOは、結晶成長が
抑制され、また、CaOは、1700℃以上の高温でも安定で
あるため、MgOに耐スポーリング性を付与することが出
来る。
しかしながら、CaOには、この様な利点を帳消しにす
る程の非常に消化（水和）し易いという重大な欠点があ
る。すなわち、 CaO＋H2O→Ca（OH）２ で示される反応により消化が起こると、耐火物が表面か
ら崩壊していくのである。
る程の非常に消化（水和）し易いという重大な欠点があ
る。すなわち、 CaO＋H2O→Ca（OH）２ で示される反応により消化が起こると、耐火物が表面か
ら崩壊していくのである。
問題点を解決するための手段 本発明者は、上記の如きCaO含有マグネシアー炭素質
耐火物の問題点に鑑みて種々研究を重ねた結果、CaOに
替えてアラゴナイト型炭酸カルシウムを配合する場合に
は、これらの問題点が大巾に軽減されることを見出し
た。
耐火物の問題点に鑑みて種々研究を重ねた結果、CaOに
替えてアラゴナイト型炭酸カルシウムを配合する場合に
は、これらの問題点が大巾に軽減されることを見出し
た。
すなわち、本発明は、下記のマグネシアー炭素質耐火
組成物を提供するものである： マグネシア系原料30〜99重量％と炭素質原料70〜１
重量％からなる耐火物原料混合物100重量部にアラゴナ
イト型炭酸カルシウム0.5〜20重量部を配合したことを
特徴とするマグネシアー炭素質耐火組成物。
組成物を提供するものである： マグネシア系原料30〜99重量％と炭素質原料70〜１
重量％からなる耐火物原料混合物100重量部にアラゴナ
イト型炭酸カルシウム0.5〜20重量部を配合したことを
特徴とするマグネシアー炭素質耐火組成物。
炭酸カルシウムが、貝殻由来の炭酸カルシウムであ
る上記項に記載のマグネシアー炭素質耐火組成物。
る上記項に記載のマグネシアー炭素質耐火組成物。
以下において、“％”および“部”とあるのは、それ
ぞれ“重量％”および“重量部”を意味するものとす
る。
ぞれ“重量％”および“重量部”を意味するものとす
る。
本発明において使用するマグネシア系原料としては、
特に限定されず、公知のものがそのまま使用される。こ
の様なマグネシア原料としては、海水マグネシアクリン
カー、天然マグネシアクリンカー、焼結マグネシアクリ
ンカー、電融マグネシアクリンカーなどが例示され、こ
れらの１種又は２種以上を使用する。マグネシア系原料
は、必要ならば、常法に従って、粒度調整を行なって使
用する。
特に限定されず、公知のものがそのまま使用される。こ
の様なマグネシア原料としては、海水マグネシアクリン
カー、天然マグネシアクリンカー、焼結マグネシアクリ
ンカー、電融マグネシアクリンカーなどが例示され、こ
れらの１種又は２種以上を使用する。マグネシア系原料
は、必要ならば、常法に従って、粒度調整を行なって使
用する。
本発明において使用する炭素質原料としても、特に限
定されず、公知のものがそのまま使用される。この様な
炭素質原料としては、鱗状黒鉛、土状黒鉛、人造黒鉛、
キッシュグラファイト、コークス、カーボンブラック、
仮焼無煙炭などが例示され、これらの１種又は２種以上
を使用する。炭素質原料も、必要ならば、常法に従っ
て、粒度調整を行なって使用する。
定されず、公知のものがそのまま使用される。この様な
炭素質原料としては、鱗状黒鉛、土状黒鉛、人造黒鉛、
キッシュグラファイト、コークス、カーボンブラック、
仮焼無煙炭などが例示され、これらの１種又は２種以上
を使用する。炭素質原料も、必要ならば、常法に従っ
て、粒度調整を行なって使用する。
マグネシア系原料と炭素質原料との混合割合は、混合
物全体を基準として、前者30〜99％に対し後者70〜１％
とする。炭素質原料の含有量が１％未満の場合には、耐
火物の耐スラグ性および耐スポーリング性が不十分とな
り、一方70％を上回る場合には、酸化による組織劣化が
著しくなるので、好ましくない。
物全体を基準として、前者30〜99％に対し後者70〜１％
とする。炭素質原料の含有量が１％未満の場合には、耐
火物の耐スラグ性および耐スポーリング性が不十分とな
り、一方70％を上回る場合には、酸化による組織劣化が
著しくなるので、好ましくない。
本発明で使用するアラゴナイト型炭酸カルシウムとし
ては、その由来を問わず、既存のものを全て利用するこ
とが出来る。具体的には、石灰石などの天然品：アサリ
殻、ハマグリ殻などの海産品残渣などが例示される。炭
酸カルシウムとしても、単品だけでなく、２種以上のも
のを併用しても良い。炭酸カルシウムも、必要ならば、
粒度調整を行なって使用する。
ては、その由来を問わず、既存のものを全て利用するこ
とが出来る。具体的には、石灰石などの天然品：アサリ
殻、ハマグリ殻などの海産品残渣などが例示される。炭
酸カルシウムとしても、単品だけでなく、２種以上のも
のを併用しても良い。炭酸カルシウムも、必要ならば、
粒度調整を行なって使用する。
マグネシア系原料と炭素質原料との混合物100部に対
する炭酸カルシウムの配合割合は、0.5〜20部とする。
炭酸カルシウムの量が0.5部未満の場合には、耐スラグ
性の改善効果が不十分となり、一方20部を上回る場合に
は、耐火物の使用時にアラゴナイトからカルサイトへの
相転移の際の体積膨張による応力を吸収することが出来
ず、耐火物に亀裂を生ずる。
する炭酸カルシウムの配合割合は、0.5〜20部とする。
炭酸カルシウムの量が0.5部未満の場合には、耐スラグ
性の改善効果が不十分となり、一方20部を上回る場合に
は、耐火物の使用時にアラゴナイトからカルサイトへの
相転移の際の体積膨張による応力を吸収することが出来
ず、耐火物に亀裂を生ずる。
本発明によるマグネシアー炭素質耐火物は、常法に従
って、上記の割合で配合した組成物100部に１〜10部程
度の結合剤を加え、均一に混練した後、成形し、通常10
0〜300℃程度の温度で熱処理することにより、得られ
る。結合剤としては、特に限定されず、コールタールピ
ッチ、石油ピッチ、フェノール樹脂、フラン樹脂などの
公知のものがそのまま使用される。
って、上記の割合で配合した組成物100部に１〜10部程
度の結合剤を加え、均一に混練した後、成形し、通常10
0〜300℃程度の温度で熱処理することにより、得られ
る。結合剤としては、特に限定されず、コールタールピ
ッチ、石油ピッチ、フェノール樹脂、フラン樹脂などの
公知のものがそのまま使用される。
なお、本発明によるマグネシアー炭素質耐火物を特に
酸化性の強い雰囲気で使用する場合には、炭素質原料お
よび結合部が酸化されて著るしく損耗することがある。
これを防止するために、Al、Si、Mg、Ca、などの金属粉
末、Mg−Al、Al−Si、Mg−Al−Ca、Mg−Al−Siなどの合
金粉末、B4C粉末、BN粉末などの酸化抑制剤の一種また
は二種以上をマグネシアー炭素質重量の0.2〜30％程度
配合することができる。
酸化性の強い雰囲気で使用する場合には、炭素質原料お
よび結合部が酸化されて著るしく損耗することがある。
これを防止するために、Al、Si、Mg、Ca、などの金属粉
末、Mg−Al、Al−Si、Mg−Al−Ca、Mg−Al−Siなどの合
金粉末、B4C粉末、BN粉末などの酸化抑制剤の一種また
は二種以上をマグネシアー炭素質重量の0.2〜30％程度
配合することができる。
発明の効果 本発明において使用する炭酸カルシウムは、カルシア
の場合とは異なり、消化現象による耐火物の崩壊を起こ
さない。
の場合とは異なり、消化現象による耐火物の崩壊を起こ
さない。
本発明によるマグネシアー炭素質耐火物においては、
使用時にアラゴナイト型炭酸カルシウムが、330〜480℃
程度の温度域でカルサイト型炭酸カルシウムに相転移し
た後、約900℃で CaCO3→CaO＋CO2 で示される分解反応により、CaOとなる。従って、実炉
での使用時には、CaCO3は、CaOの形態でスラグ浸透防止
効果を発揮する。しかも、カルサイトへの相転移時に約
８％の体積膨張を起こして粉化した後CaOへ分解するた
め、CaOへの分解時に収縮を生じない。このため、耐火
物内に空隙を生じたり、組織劣化をもたらすこともな
い。この様な効果は、カルサイト型炭酸カルシウムを使
用する場合には、達成されないものである。
使用時にアラゴナイト型炭酸カルシウムが、330〜480℃
程度の温度域でカルサイト型炭酸カルシウムに相転移し
た後、約900℃で CaCO3→CaO＋CO2 で示される分解反応により、CaOとなる。従って、実炉
での使用時には、CaCO3は、CaOの形態でスラグ浸透防止
効果を発揮する。しかも、カルサイトへの相転移時に約
８％の体積膨張を起こして粉化した後CaOへ分解するた
め、CaOへの分解時に収縮を生じない。このため、耐火
物内に空隙を生じたり、組織劣化をもたらすこともな
い。この様な効果は、カルサイト型炭酸カルシウムを使
用する場合には、達成されないものである。
さらに、耐火物中の酸化物（主にCaO）とスラグとが
反応して形成される融液により、炭素質成分が酸素から
隔離されるために、またCaCO3の分解により発生するCO
ガスが耐火物中に充満して、炭素質成分と酸素との接触
が妨げられるために、炭素質成分の酸化が著るしく防止
され、その結果、耐火物の耐蝕性が大巾に改善される。
反応して形成される融液により、炭素質成分が酸素から
隔離されるために、またCaCO3の分解により発生するCO
ガスが耐火物中に充満して、炭素質成分と酸素との接触
が妨げられるために、炭素質成分の酸化が著るしく防止
され、その結果、耐火物の耐蝕性が大巾に改善される。
実 施 例 以下に実施例および比較例を示し、本発明の特徴とす
るところをより一層明確にする。
るところをより一層明確にする。
実施例１〜４および比較例１ 第１表に示す割合で各種の原料を配合し、ロールパン
により混練し、1000kgf/cm2の圧力で成形し、200℃で24
時間加熱処理して耐火物を製造した。
により混練し、1000kgf/cm2の圧力で成形し、200℃で24
時間加熱処理して耐火物を製造した。
得られた耐火物の物性を第２表に示す。
第２表に示す結果から明らかな様に、本発明によるマ
グネシアー炭素質耐火物は、従来品と比較して、強度な
どの特性を損なうことなく、耐スラグ性を大巾に向上さ
せている。従って、製鋼炉の寿命を著るしく延長させる
ことが出来る。
グネシアー炭素質耐火物は、従来品と比較して、強度な
どの特性を損なうことなく、耐スラグ性を大巾に向上さ
せている。従って、製鋼炉の寿命を著るしく延長させる
ことが出来る。
また、耐火物としての製造時および貯蔵時のCaO源
は、CaCO3として存在するので、耐火物の製造時および
貯蔵時の消化による崩壊は発生しないことも、確認され
た。
は、CaCO3として存在するので、耐火物の製造時および
貯蔵時の消化による崩壊は発生しないことも、確認され
た。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 土屋 一郎 兵庫県赤穂市中広字東沖1576番地の２ 川崎炉材株式会社内 (72)発明者 小口 征男 兵庫県赤穂市中広字東沖1576番地の２ 川崎炉材株式会社内 (72)発明者 川上 辰男 兵庫県赤穂市中広字東沖1576番地の２ 川崎炉材株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】マグネシア系原料30〜99重量％と炭素質原
料70〜１重量％からなる耐火物原料混合物100重量部に
アラゴナイト型炭酸カルシウム0.5〜20重量部を配合し
たことを特徴とするマグネシアー炭素質耐火組成物。 - 【請求項２】炭酸カルシウムが、貝殻由来の炭酸カルシ
ウムである請求項に記載のマグネシアー炭素質耐火組
成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63270172A JP2711398B2 (ja) | 1988-10-26 | 1988-10-26 | マグネシアー炭素質耐火組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63270172A JP2711398B2 (ja) | 1988-10-26 | 1988-10-26 | マグネシアー炭素質耐火組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02116663A JPH02116663A (ja) | 1990-05-01 |
| JP2711398B2 true JP2711398B2 (ja) | 1998-02-10 |
Family
ID=17482535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63270172A Expired - Lifetime JP2711398B2 (ja) | 1988-10-26 | 1988-10-26 | マグネシアー炭素質耐火組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2711398B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150109916A (ko) * | 2014-03-21 | 2015-10-02 | 구본신 | 단열용 조성물 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100433247B1 (ko) * | 2002-01-21 | 2004-05-27 | 김창호 | 내화용 전로 내벽 코팅재 조성물 및 그의 제조방법 |
-
1988
- 1988-10-26 JP JP63270172A patent/JP2711398B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20150109916A (ko) * | 2014-03-21 | 2015-10-02 | 구본신 | 단열용 조성물 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02116663A (ja) | 1990-05-01 |
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