JP2766624B2 - Alumina / Spinel amorphous refractories - Google Patents

Alumina / Spinel amorphous refractories

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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、耐用性に優れたア
ルミナ・スピネル質不定形耐火物、特に、取鍋用アルミ
ナ・スピネル質不定形耐火物に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an alumina / spinel amorphous refractory having excellent durability, and more particularly to an alumina / spinel amorphous refractory for a ladle.

【0002】[0002]

【従来の技術】スピネルはスラグ中のFeO、MnO等
の成分を固溶してスラグ浸潤を抑制する能力をもつこと
が知られており、アルミナ質原料と組み合わせることに
より従来のアルミナ質不定形耐火物と比較し優れた耐用
性を付与することができ、アルミナ・スピネル質不定形
耐火物について、種々の出願がなされている。例えば、
特開昭55−23004号公報には、重量比にしてアルミン酸
マグネシウム・スピネルを10〜85%、アルミナを5
〜30%、ハイアルミナセメントを10〜25%の割合
で配合してなる、真空脱ガス装置等に用いるキャスタブ
ル耐火物が開示されている。この公報には、アルミン酸
マグネシウム・スピネルは、MgO:Al23モル比が
1:1のものから、MgO側に60%、Al23側に8
0%の広がりの範囲にあるものを使用できる旨の記載が
あるが、アルミン酸マグネシウム・スピネルの粒度に関
しては特に言及はない。
2. Description of the Related Art It is known that spinel has the ability to suppress the infiltration of slag by dissolving components such as FeO and MnO in slag. Various applications have been filed for alumina / spinel amorphous refractories, which can provide superior durability as compared with aluminum refractories. For example,
Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-23204 discloses that magnesium aluminate / spinel is 10-85% and alumina is 5% by weight.
A castable refractory for use in a vacuum degassing apparatus or the like is disclosed, in which a high alumina cement is blended at a ratio of 10 to 25% and a high alumina cement at a ratio of 10 to 25%. According to this publication, magnesium aluminate spinel has a molar ratio of MgO: Al 2 O 3 of 1: 1 and is 60% on the MgO side and 8% on the Al 2 O 3 side.
Although there is a description that a material having a range of 0% can be used, there is no particular reference to the particle size of the magnesium aluminate spinel.

【0003】また、特開昭60−60985号公報には、スピ
ネルクリンカーを少なくとも60重量部と、アルミナク
リンカーを10〜35重量部と、アルミナセメント3〜
10重量部からなることを特徴とする取鍋内張り用不定
形耐火組成物が開示されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 60-60985 discloses that at least 60 parts by weight of spinel clinker, 10 to 35 parts by weight of alumina clinker,
An amorphous refractory composition for ladle lining, comprising 10 parts by weight, is disclosed.

【0004】また、特開昭64−87577号公報には、アル
ミナクリンカー50〜90重量%、粒径1mm以下のス
ピネルクリンカー5〜40重量%、アルミナセメント3
〜25重量%よりなる材質が開示されている。
JP-A-64-87577 discloses that alumina clinker is 50 to 90% by weight, spinel clinker having a particle size of 1 mm or less is 5 to 40% by weight, alumina cement 3 is used.
A material consisting of 2525% by weight is disclosed.

【0005】また、特開平2−6373号公報には、(a)ア
ルミナ質原料を主成分とする骨材70〜99%とスピネ
ル微粉30〜1%とからなる耐火物材料に、(b)結合材
としてアミンシリケート、アルミナゾルおよび塩基性乳
酸アルミニウムの少なくとも一種および(c)硬化剤とし
てアルミナセメントを配合してなる流し込み不定形耐火
物が開示されている。この公報には、スピネル微粉の粒
径は100μm以下であり、粒径が大き過ぎる場合に
は、スラグとの反応が十分に行われず、スラグの浸透を
十分に抑制することができない旨の記載がある。なお、
この公報に記載されている流し込み不定形耐火物は、耐
火物材料と硬化剤であるアルミナセメントの他に結合材
を配合してなるものであり、耐火物材料とアルミナセメ
ントからなる不定形耐火物とは性格を異にするものであ
る。
Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 2-6373 discloses that (a) a refractory material comprising 70 to 99% of an aggregate mainly composed of an alumina material and 30 to 1% of fine spinel powder; A cast amorphous refractory comprising at least one of amine silicate, alumina sol and basic aluminum lactate as a binder and (c) alumina cement as a curing agent is disclosed. This publication states that the particle diameter of the spinel fine powder is 100 μm or less, and if the particle diameter is too large, the reaction with the slag is not sufficiently performed, and the penetration of the slag cannot be sufficiently suppressed. is there. In addition,
The cast amorphous refractory described in this publication is obtained by mixing a binder in addition to a refractory material and alumina cement as a hardener, and comprises an amorphous refractory comprising a refractory material and alumina cement. Is a different character.

【0006】また、特開平3−205368号公報には、アル
ミナ質耐火原料47〜94重量%、粒径1mm以下のM
gO・Al23系スピネル耐火原料5〜40重量%、ア
ルミナセメント1〜3重量%よりなることを特徴とする
アルミナ−スピネル質不定形耐火物が開示されている。
この公報には、MgO・Al23系スピネル耐火原料の
MgO、Al23の重量比は必ずしも理論組成のもので
なくてもよく、MgO:Al23の重量比が10/90
〜40/60の範囲内のものが好ましい旨の記載があ
り、更に、粒径が1mm以上ではスラグ浸透性が著しく
劣化することや、スピネル耐火原料の配合割合が5重量
%未満では、スラグ浸透の抑制効果がほとんどないこと
や、50重量%を超えて使用すると耐食性が著しく低下
することが開示されている。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-205368 discloses 47 to 94% by weight of an alumina-based refractory raw material,
An alumina-spinel amorphous refractory comprising 5 to 40% by weight of a gO.Al 2 O 3 spinel refractory raw material and 1 to 3% by weight of alumina cement is disclosed.
In this publication, MgO · Al 2 O 3 spinel refractory raw material of MgO, the weight ratio of Al 2 O 3 may not necessarily the theoretical composition, MgO: weight ratio of Al 2 O 3 is 10/90
It is described that those in the range of from 40/60 to 40/60 are preferable. Further, when the particle size is 1 mm or more, the slag permeability is remarkably deteriorated. It is disclosed that there is almost no effect of suppressing the corrosion resistance, and that when used in an amount exceeding 50% by weight, the corrosion resistance is significantly reduced.

【0007】また、特開平5−238838号公報には、粒径
5μm以下のMgO・Al23系スピネル超微粉1〜1
5wt%、粒径1mm以下のMgO・Al23質スピネ
ルクリンカー38wt%以下、アルミナセメント1〜2
0wt%、残部がアルミナ質原料とからなり、かつ、前
記のスピネル超微粉とスピネルクリンカーの合量が40
wt%以下である流し込み用不定形耐火物が開示されて
いる。この公報には、スピネル超微粉の配合すると耐ス
ラグ侵食性と耐スラグ浸透性に極めて有効であり、その
平均粒径は0.1〜3μmが好ましいことや、その配合
割合が1wt%未満では効果がなく、15wt%を超え
ると施工水分量が多くなり、緻密な施工体が得られない
旨の開示がある。また、粒径1mm以下のスピネルクリ
ンカーは、スピネルを構成するMgO、Al23の各成
分の比が理論組成よりもAl23成分が多い方が好まし
い旨の記載もある。
Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-238838 discloses an ultrafine MgO.Al 2 O 3 spinel powder having a particle size of 5 μm or less.
5 wt%, MgO.Al 2 O 3 -based spinel clinker having a particle size of 1 mm or less 38 wt% or less, alumina cement 1-2
0 wt%, the balance being composed of an alumina raw material, and the total amount of the spinel ultrafine powder and the spinel clinker is 40%.
Disclosed is a cast refractory having a wt% or less. According to this publication, the blending of ultrafine spinel powder is extremely effective for slag erosion resistance and slag penetration resistance. The average particle size is preferably 0.1 to 3 μm, and the effect is less than 1 wt%. There is a disclosure that when the content exceeds 15 wt%, the amount of construction moisture increases and a dense construction body cannot be obtained. In addition, it is described that in a spinel clinker having a particle diameter of 1 mm or less, it is preferable that the ratio of each component of MgO and Al 2 O 3 constituting the spinel is larger in the Al 2 O 3 component than in the theoretical composition.

【0008】また、特開平3−174368号公報には、アル
ミナ原料10〜82重量%、粒径0.3mm以上のMg
O・Al23系スピネル原料10〜70重量%及びアル
ミナセメント8〜20重量%よりなる混合物に、粒径1
0〜50mmのアルミナ質破砕粒を外掛で10〜40重
量%含有してなることを特徴とするアルミナ・スピネル
質流し込み材が開示されている。この公報には、アルミ
ナ質破砕粒を添加することにより、亀裂の伸張を抑制で
きることが開示されている。
Japanese Unexamined Patent Publication (Kokai) No. 3-174368 discloses an alumina raw material of 10 to 82% by weight and a Mg particle having a particle size of 0.3 mm or more.
The O · Al 2 O 3 spinel raw material 10 to 70% by weight and mixtures of alumina cement 8-20% by weight, particle size 1
Disclosed is an alumina / spinel pouring material characterized by containing 10 to 40% by weight of crushed alumina particles having an outer diameter of 0 to 50 mm. This publication discloses that crack extension can be suppressed by adding alumina crushed particles.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかし、アルミナ質不
定形耐火物にスピネル原料を添加する場合、スピネル原
料の粒径が1mm〜75μm程度では、耐スラグ浸潤性
の向上に対し、その効果がいまだ十分とは言えない。ま
た、粒径が5μm以下のスピネル原料を多量に使用する
と、耐スラグ浸潤性は向上するものの、加熱後線変化率
が収縮傾向を示し、耐熱スポーリング性に劣り亀裂等が
発生し易く、耐用性が低下する等の問題が生ずる。
However, when a spinel raw material is added to an alumina-based amorphous refractory, if the particle diameter of the spinel raw material is about 1 mm to 75 μm, the effect of improving the slag infiltration resistance is still insufficient. Not enough. When a large amount of spinel raw material having a particle size of 5 μm or less is used, although the slag infiltration resistance is improved, the linear change rate after heating tends to shrink, the heat resistance spalling property is inferior, and cracks and the like are liable to occur. This causes problems such as a decrease in performance.

【0010】従って、本発明の目的は、従来よりも更に
優れた耐スラグ浸潤性を有し、且つ加熱後の残存膨張付
与により耐熱スポーリング性を具備したアルミナ・スピ
ネル質不定形耐火物を提供することにある。
[0010] Accordingly, an object of the present invention is to provide an alumina / spinel amorphous refractory having more excellent slag infiltration resistance than conventional ones, and having heat resistance spalling property by imparting residual expansion after heating. Is to do.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、粒径7
5μm以下のスピネル微粉1重量%以上5重量%未満、
ただし、5μm以下のスピネル超微粉の含量が1重量%
未満、アルミナセメント2〜20重量%、粒径0.3m
m以下のアルミナ微粉15〜40重量%、及び残部は粒
径が0.3mmを超え8mm以下のアルミナ質原料から
なることを特徴とするアルミナ・スピネル質不定形耐火
物に係る。
That is, according to the present invention, a particle size of 7
1% by weight or more and less than 5% by weight of fine spinel powder of 5 μm or less,
However, the content of spinel ultrafine powder of 5 μm or less is 1% by weight.
Less, alumina cement 2-20% by weight, particle size 0.3m
m and less than 15% by weight of alumina fine powder, and the remainder is made of an alumina-spinel irregular shaped refractory comprising an alumina raw material having a particle size of more than 0.3 mm and 8 mm or less.

【0012】また、本発明は、粒径75μm以下のスピ
ネル微粉1重量%以上5重量%未満、ただし、5μm以
下のスピネル超微粉含量が1重量%未満、粒径1mm以
上のアルミナ・リッチ組成スピネル原料60重量%以
下、アルミナセメント2〜20重量%、粒径0.3mm
以下のアルミナ微粉15〜40重量%、及び残部は粒径
が0.3mmを超え8mm以下のアルミナ質原料からな
ることを特徴とするアルミナ・スピネル質不定形耐火物
に係る。
Further, the present invention relates to an alumina-rich spinel having a content of ultrafine spinel powder having a particle size of 75 μm or less, 1% by weight or less and less than 5% by weight; Raw material 60% by weight or less, alumina cement 2 to 20% by weight, particle size 0.3mm
The present invention relates to an alumina / spinel amorphous refractory, characterized in that the following alumina fine powder is 15 to 40% by weight, and the balance is made of an alumina-based material having a particle size of more than 0.3 mm and 8 mm or less.

【0013】更に、本発明のアルミナ・スピネル質不定
形耐火物には、電融アルミナ破砕粒、焼結アルミナペレ
ット、電融スピネル破砕粒、焼結スピネルペレット、バ
ン土頁岩破砕粒及びアルミナ質れんが破砕粒からなる群
から選択された1種または2種以上の粒径10〜50m
mの粗大粒を外掛で10〜40重量%の量で配合するこ
とができる。
Further, the alumina-spinel amorphous refractory of the present invention includes crushed particles of fused alumina, sintered alumina pellets, crushed particles of fused spinel, sintered spinel pellets, crushed particles of ban shale, and alumina brick. Particle size of one or more selected from the group consisting of crushed grains
m can be compounded in an amount of 10 to 40% by weight on the outer surface.

【0014】[0014]

【発明の実施の形態】本発明は、アルミナ・スピネル質
不定形耐火物に使用するスピネル原料の粒度及びその配
合割合を特定化することで、耐スラグ浸潤性及び耐熱ス
ポーリング性の両立を可能とし、従来の問題点を解決し
たものである。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The present invention makes it possible to achieve both slag infiltration resistance and heat-resistant spalling resistance by specifying the particle size and the mixing ratio of spinel raw materials used for alumina / spinel amorphous refractories. This solves the conventional problems.

【0015】ここで、本発明に使用するスピネル微粉の
粒径は75μm以下であり、75μm以下の粒径のスピ
ネル微粉の配合割合は1重量%以上5重量%未満であ
る。スピネル微粉の配合割合が1重量%未満ではスラグ
中のFeO、MnO成分の浸潤抑制が十分でなく、5重
量%以上ではスラグ中のCaO、SiO2等の成分の浸
潤抑制が十分でない。これは、次のような理由によると
考えられる。
Here, the particle diameter of the spinel fine powder used in the present invention is 75 μm or less, and the blending ratio of the spinel fine powder having a particle diameter of 75 μm or less is 1% by weight or more and less than 5% by weight. In slag proportion of the spinel fines less than 1 wt.% FeO, invasion suppression of MnO component is not sufficient, CaO in the slag is 5% by weight or more, invasion suppression of components such as SiO 2 is not sufficient. This is considered for the following reasons.

【0016】スピネルは、スラグ中のFeO、MnO等
の成分を固溶してスラグ浸潤を抑制するため、その粒径
が小さくなると同一重量当たりの比表面積は増加して浸
潤抑制効果は増大する。しかし、スピネルにはスラグ中
のCaO、SiO2等の成分の浸潤を抑制する能力はな
く、これらを抑制するのはアルミナと考えられる。一
方、スピネルとアルミナが共存する条件下では、加熱に
伴いアルミナがスピネルへ固溶していくこと、また、ア
ルミナセメントとアルミナが共存する条件下では、加熱
に伴いアルミナセメントの主成分であるCaO・Al2
3はアルミナと反応してCaO・6Al23組成にな
ることが公知となっている。これらから、アルミナ・ス
ピネル質不定形耐火物において微粉部のアルミナは、ス
ラグ中のCaO、SiO2等の成分の浸潤抑制に不可欠
でありながら、使用前の加熱の段階でスピネルとアルミ
ナセメントにより相当量が消費されていることがわか
る。このため、スピネル微粉は、十分なアルミナ微粉を
含有した組成に添加する必要があり、スピネル微粉の添
加量は1重量%以上5重量%未満が最適である。
Since spinel suppresses slag infiltration by dissolving components such as FeO and MnO in slag, the specific surface area per the same weight increases as the particle size decreases, and the effect of suppressing infiltration increases. However, spinel does not have the ability to suppress infiltration of components such as CaO and SiO 2 in slag, and it is considered that alumina suppresses these. On the other hand, under conditions where spinel and alumina coexist, alumina solid-dissolves in spinel with heating, and under conditions where alumina cement and alumina coexist, CaO, which is the main component of alumina cement with heating,・ Al 2
O 3 has a known be a CaO · 6Al 2 O 3 composition react with the alumina. From these facts, in the alumina / spinel amorphous refractory, the alumina in the fine powder portion is indispensable for suppressing the infiltration of components such as CaO and SiO 2 in the slag, but it is equivalent to spinel and alumina cement in the heating stage before use. It can be seen that the amount has been consumed. For this reason, the spinel fine powder needs to be added to a composition containing sufficient alumina fine powder, and the optimal amount of the spinel fine powder is 1% by weight or more and less than 5% by weight.

【0017】また、本発明の不定形耐火物においては、
粒径が5μm以下のスピネル超微粉の含量を1重量%未
満とする必要がある。これは、粒径5μm以下のスピネ
ル超微粉の含量が1重量%以上となると加熱後線変化率
は収縮傾向を示し、過焼結による耐熱スポーリング性の
低下により、亀裂等の発生原因となり易いためである。
Further, in the amorphous refractory of the present invention,
The content of the ultrafine spinel powder having a particle size of 5 μm or less needs to be less than 1% by weight. This is because when the content of the ultrafine spinel powder having a particle size of 5 μm or less is 1% by weight or more, the linear change rate after heating tends to shrink, and the heat-resistant spalling property decreases due to over-sintering, which easily causes cracks and the like. That's why.

【0018】なお、この傾向は図1に示す結果から観察
することができる。即ち、図1は、焼結アルミナの配合
量を86重量%、アルミナセメントの配合量を10重量
%、粒径75〜5μmの焼結スピネル微粉と粒径5μm
以下の焼結スピネル超微粉の合計量を4重量%とし、そ
の中で焼結スピネル微粉と焼結スピネル超微粉の割合を
種々変化させて得られた供試体の1500℃−3時間加
熱後の線変化率を示すグラフである。ここで、プロット
は焼結スピネル微粉3.6重量%、焼結スピネル超微
粉0.4重量%、プロットは焼結スピネル微粉3.4重
量%、焼結スピネル超微粉0.6重量%、プロットは
焼結スピネル微粉2.5重量%、焼結スピネル超微粉1.
5重量%、プロットは焼結スピネル微粉2重量%、焼
結スピネル超微粉2重量%、プロットは焼結スピネル
微粉1重量%、焼結スピネル超微粉3重量%、プロット
は焼結スピネル超微粉4重量%の配合を有するもので
ある。図1の結果から、焼結スピネル超微粉の配合割合
が1重量%以上となると、供試体の加熱後線変化率が収
縮傾向を示すことが分かる。従って、粒径75μm以下
のスピネル微粉中の粒径5μm以下のスピネル超微粉の
含量は少ない程好ましいが、実際に製品として不定形耐
火物を配合する際に、完全に75〜5μmの範囲内に分
級したスピネル微粉を使用することはコスト的に不可能
であり、不可避的にスピネル超微粉が混在するが、この
場合、スピネル超微粉の配合割合は、不定形耐火物全量
当たり1重量%未満の量まで許容できることが分かる。
This tendency can be observed from the results shown in FIG. That is, FIG. 1 shows that the compounded amount of the sintered alumina is 86% by weight, the compounded amount of the alumina cement is 10% by weight, the sintered spinel fine powder having a particle size of 75 to 5 μm and the particle size of 5 μm
The total amount of the following sintered spinel ultrafine powder was set to 4% by weight, and the specimens obtained by variously changing the ratio of the sintered spinel fine powder and the sintered spinel ultrafine powder therein after heating at 1500 ° C. for 3 hours were used. It is a graph which shows a line change rate. Here, the plot is sintered spinel fine powder 3.6% by weight, sintered spinel ultrafine powder 0.4% by weight, the plot is sintered spinel fine powder 3.4% by weight, sintered spinel ultrafine powder 0.6% by weight, plot Is sintered spinel fine powder 2.5% by weight, sintered spinel ultrafine powder 1.
5% by weight, plot: sintered spinel fine powder 2% by weight, sintered spinel ultrafine powder 2% by weight, plot: sintered spinel fine powder 1% by weight, sintered spinel ultrafine powder 3% by weight, plot: sintered spinel ultrafine powder 4 % By weight. From the results shown in FIG. 1, it can be seen that when the blending ratio of the sintered spinel ultrafine powder is 1% by weight or more, the linear change rate after heating of the test sample shows a tendency to shrink. Therefore, the content of the ultrafine spinel powder having a particle diameter of 5 μm or less in the fine powder of spinel having a particle diameter of 75 μm or less is preferably as small as possible. However, when an amorphous refractory is actually compounded as a product, it is completely within the range of 75 to 5 μm. It is impossible to use the classified spinel fine powder in terms of cost, and spinel ultrafine powder is inevitably mixed. In this case, the mixing ratio of the spinel ultrafine powder is less than 1% by weight based on the total amount of the amorphous refractory. It can be seen that the amount is acceptable.

【0019】ここで、本発明に使用するスピネル微粉は
電融品、焼結品のいずれでもよい。スピネル中の成分比
は、Al23:MgO重量比=7:3のほぼ理論組成の
ものが望ましいが、Al23成分が理論組成よりも若干
(例えば10重量%程度)多くても問題はないが、MgO
成分が理論組成よりも多くなると耐消化性に劣るために
好ましくない。
Here, the fine spinel powder used in the present invention may be either an electrofused product or a sintered product. The component ratio in the spinel is preferably approximately the theoretical composition of Al 2 O 3 : MgO = 7: 3, but the Al 2 O 3 component is slightly lower than the theoretical composition.
(For example, about 10% by weight) Although there is no problem even if it is large, MgO
If the amount of the component is larger than the theoretical composition, it is not preferable because digestion resistance is poor.

【0020】また、本発明のアルミナ・スピネル質不定
形耐火物には、アルミナセメントを2〜20重量%、好
ましくは8〜20重量%配合する。アルミナセメントは
従来より流し込み材に使用されているものを使用するこ
とができる。
The alumina / spinel amorphous refractory of the present invention contains 2 to 20% by weight, preferably 8 to 20% by weight of alumina cement. As the alumina cement, those conventionally used as a pouring material can be used.

【0021】次に、本発明のアルミナ・スピネル質不定
形耐火物には、粒径0.3mm以下のアルミナ微粉を添
加・配合する。アルミナ微粉の配合量は15〜40重量
%である。アルミナ微粉の配合量が15重量%未満の場
合には、その添加効果が現れないために好ましくなく、
また、40重量%を超えると不定形耐火物として施工す
る際に添加水分が多くなり好ましくない。なお、アルミ
ナ微粉としては焼結アルミナ微粉、電融アルミナ微粉等
を使用することができる。
Next, alumina fine powder having a particle size of 0.3 mm or less is added to and blended with the alumina / spinel amorphous refractory of the present invention. The compounding amount of the alumina fine powder is 15 to 40% by weight. When the blending amount of the alumina fine powder is less than 15% by weight, the effect of the addition is not exhibited, which is not preferable.
On the other hand, when the content exceeds 40% by weight, the amount of added water is undesirably increased when the refractory is constructed as an irregular shaped refractory. As the alumina fine powder, sintered alumina fine powder, fused alumina fine powder and the like can be used.

【0022】更に、本発明のアルミナ・スピネル質不定
形耐火物の残部を構成するアルミナ質原料としては、焼
結アルミナ、電融アルミナ等の人工原料及びボーキサイ
ト、バン土頁岩等の天然原料から選ばれる1種または2
種以上が使用できる。しかし、SiO2の増加は低融性
物質の生成原因となるため焼結アルミナ、電融アルミナ
を使用することが望ましい。なお、アルミナ質原料の粒
径は0.3mmを超え8mm以下のものである。
Further, the alumina raw material constituting the remainder of the alumina / spinel amorphous refractory of the present invention is selected from artificial raw materials such as sintered alumina and electrofused alumina and natural raw materials such as bauxite and ban shale. One or two
More than species can be used. However, since an increase in SiO 2 causes the generation of a low-melting substance, it is desirable to use sintered alumina or electrofused alumina. The particle size of the alumina raw material is more than 0.3 mm and 8 mm or less.

【0023】本発明の他の実施態様では、粒径75μm
以下のスピネル微粉と粒径1mm以上のアルミナ・リッ
チ組成スピネル原料を併用することにより、耐スラグ浸
潤性を損なうことなく加熱後の残存膨張の付与が可能と
なり、さらなる耐熱スポーリング性の向上が可能とな
る。
In another embodiment of the present invention, a particle size of 75 μm
By using the following spinel fine powder and alumina-rich composition spinel raw material with a particle size of 1 mm or more, it is possible to impart residual expansion after heating without impairing slag infiltration resistance, and further improve heat-resistant spalling properties Becomes

【0024】粒径1mm以上のアルミナ・リッチ組成ス
ピネル原料は、アルミナ・スピネル質不定形耐火物の骨
材部として使用される。アルミナ・リッチ組成スピネル
原料の組成は、Al23含有量が80重量%以上のもの
であり、その鉱物相がスピネルまたはスピネルとコラン
タムの共存型のものである。粒径が1mm未満では加熱
後の残存膨張の付与効果が少なく、また、その組成がA
23:MgO重量比=80:20よりAl23が少な
くなるとスラグ浸潤が増大するために好ましくない。ア
ルミナ・リッチ組成スピネル原料の配合割合は60重量
%以下とする。アルミナ・リッチ組成スピネル原料の配
合割合が60重量%を超えると骨材部の量が多くなり、
それに伴って微粉が不足するため、不定形耐火物の流動
性が低下して施工性を損なうために好ましくない。
The alumina-rich composition spinel raw material having a particle diameter of 1 mm or more is used as an aggregate of alumina / spinel amorphous refractory. The composition of the alumina-rich composition spinel raw material has an Al 2 O 3 content of 80% by weight or more, and its mineral phase is spinel or a coexistence type of spinel and colantam. When the particle size is less than 1 mm, the effect of imparting residual expansion after heating is small, and the composition is A
If Al 2 O 3 is less than l 2 O 3 : MgO weight ratio = 80: 20, it is not preferable because slag infiltration increases. The mixing ratio of the alumina-rich composition spinel material is set to 60% by weight or less. When the blending ratio of the alumina-rich composition spinel material exceeds 60% by weight, the amount of the aggregate increases,
As a result, the fine powder is insufficient, and the fluidity of the irregular-shaped refractory is lowered, which is not preferable because the workability is impaired.

【0025】本発明の更に他の実施態様では、粒径75
μm以下のスピネル微粉1重量%以上5重量%未満、た
だし5μm以下のスピネル超微粉の含量が1重量%未
満、アルミナセメント2〜20重量%、及び残部がアル
ミナ原料からなるアルミナ・スピネル質不定形耐火物ま
たは粒径75μm以下のスピネル微粉1重量%以上5重
量%未満、ただし、5μm以下のスピネル超微粉の含量
が1重量%未満、粒径1mm以上のアルミナ・リッチ組
成スピネル原料60重量%以下、アルミナセメント2〜
20重量%、及び残部がアルミナ原料からなるアルミナ
・スピネル質不定形耐火物に、粒径が10〜50mmの
範囲内にある電融アルミナ破砕粒、焼結アルミナペレッ
ト、電融スピネル破砕粒、焼結スピネルペレット、バン
土頁岩破砕粒及びアルミナ質れんが破砕粒からなる群か
ら選択された1種または2種以上の粗大粒を外掛で10
〜40重量%添加して、亀裂の伸長を抑制することがで
きる。
In yet another embodiment of the present invention, wherein the particle size is 75
1% by weight or less and less than 5% by weight of fine spinel powder having a particle size of 1 μm or less, with the exception that the content of ultrafine powder of spinel having a particle size of 5 μm or less is less than 1% by weight, 2-20% by weight of alumina cement, and the balance being alumina / spinel amorphous 1% by weight or more and less than 5% by weight of refractory or spinel fine powder having a particle size of 75 μm or less, provided that the content of ultrafine powder of spinel having a particle size of 5 μm or less is less than 1% by weight and 60% by weight or less of an alumina-rich spinel raw material having a particle size of 1 mm or more , Alumina cement 2
Alumina-spinel amorphous refractory composed of 20% by weight, with the balance being alumina raw material, was prepared by adding fused alumina crushed particles, sintered alumina pellets, fused alumina spinel crushed particles having a particle size in the range of 10 to 50 mm. One or two or more coarse grains selected from the group consisting of sintered spinel pellets, crushed granite shale grains and crushed alumina bricks are subjected to 10
Addition of up to 40% by weight can suppress crack elongation.

【0026】上述のような配合割合を有する本発明のア
ルミナ・スピネル質不定形耐火物は、所定量の水、例え
ば本発明のアルミナ・スピネル質不定形耐火物に対して
外掛で4〜8重量%、好ましくは5〜8重量%程度を添
加して慣用の操作により施工することができる。
The alumina-spinel amorphous refractory of the present invention having the above-mentioned compounding ratio is 4 to 8 weight by weight with respect to a predetermined amount of water, for example, the alumina-spinel amorphous refractory of the present invention. %, Preferably about 5 to 8% by weight.

【0027】[0027]

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明のアルミナ・ス
ピネル質不定形耐火物を更に説明する。表1には、実施
例に使用した原料の化学成分を、表2には実施例を比較
例と比較して示す。表2に示す各配合物は所定の水を添
加して混練した後、それぞれの試験に決められた試料形
状の金枠に流し込み成形し、20℃で24時間養生し、
105℃で24時間乾燥後、以下に示す各試験に供し
た。
EXAMPLES The alumina / spinel amorphous refractory of the present invention will be further described below with reference to examples. Table 1 shows the chemical components of the raw materials used in the examples, and Table 2 shows the examples in comparison with comparative examples. Each composition shown in Table 2 was added with predetermined water, kneaded, poured into a metal frame having a sample shape determined for each test, molded and cured at 20 ° C. for 24 hours,
After drying at 105 ° C. for 24 hours, they were subjected to the following tests.

【0028】加熱後線変化率は、JIS R2555に
準拠した1500℃−3時間処理後の結果である。な
お、この試験において、試料形状は40mm×40mm
×160mmである。
The linear rate of change after heating is the result after treatment at 1500 ° C. for 3 hours in accordance with JIS R2555. In this test, the sample shape was 40 mm × 40 mm.
× 160 mm.

【0029】侵食試験は、下記の条件により行われたも
のである。 (1)装置:回転ドラム侵食試験装置 (2)試料形状:50mm×200mm×65mm (3)温度・時間:1650℃−4時間、1時間毎スラグ
交換 (4)スラグ:転炉スラグ(CaO/SiO2=3.65) 1.2kg/サイクル なお、侵食深さ指数と浸潤深さ指数は、表3の比較例1
の侵食深さ寸法、浸潤深さ寸法を100としたときのも
ので、数値が小さい程耐食性、耐浸潤性に優れる。
The erosion test was performed under the following conditions. (1) Apparatus: Rotary drum erosion test apparatus (2) Sample shape: 50 mm x 200 mm x 65 mm (3) Temperature / time: 1650 ° C-4 hours, slag exchange every 1 hour (4) Slag: converter slag (CaO / (SiO 2 = 3.65) 1.2 kg / cycle The erosion depth index and the immersion depth index are shown in Comparative Example 1 in Table 3.
The erosion depth dimension and the infiltration depth dimension of the sample are 100. The smaller the numerical value, the better the corrosion resistance and the infiltration resistance.

【0030】スポーリング試験は下記の条件により行わ
れたものである。 (1)試験方法:パネルスポーリング法 (2)試料形状:65mm×114mm×230mm (3)温度・時間:1500℃加熱30分−−放冷30
分、10サイクル (4)評価方法:◎−亀裂発生少、○−亀裂発生中位、△
−亀裂発生やや多い 得られた結果を表2及び表3に併記する。
The spalling test was performed under the following conditions. (1) Test method: panel spalling method (2) Sample shape: 65 mm x 114 mm x 230 mm (3) Temperature / time: heating at 1500 ° C for 30 minutes-cooling 30
Min, 10 cycles (4) Evaluation method: −-low crack generation, ○ -medium crack generation, △
-Slight crack generation Many results are shown in Tables 2 and 3.

【0031】[0031]

【表1】 [Table 1]

【0032】[0032]

【表2】 [Table 2]

【0033】[0033]

【表3】 [Table 3]

【0034】[0034]

【表4】 [Table 4]

【0035】参考例 上記本発明品及び比較品を実炉に適用した結果を以下に
示す: A製鉄所 側壁部ライフ 比較品5が250チャージで
あるのに対して本発明品7では300チャージであっ
た。 B製鉄所 側壁部ライフ 比較品16では150チャー
ジであるのに対して本発明品3は200チャージであっ
た。 B製鉄所 敷部ライフ 比較品13では125チャー
ジであるのに対して本発明品6では160チャージであ
った。
REFERENCE EXAMPLE The results of applying the above-mentioned present invention product and the comparative product to an actual furnace are shown below: A steelworks side wall life The comparative product 5 has 250 charges, whereas the comparative product 5 has 300 charges. there were. B steelworks side wall life The comparative product 16 had 150 charges, whereas the present invention product 3 had 200 charges. B steel plant floor life The comparative product 13 had 125 charges, whereas the present invention product 6 had 160 charges.

【0036】[0036]

【発明の効果】上述のように、本発明によれば、アルミ
ナ・スピネル質不定形耐火物に、粒径75μm以下のス
ピネル微粉1重量%以上5重量%未満、ただし、粒径5
μm以下のスピネル超微粉の含量を1重量%未満とする
ことにより、従来よりも更に優れた耐スラグ浸潤性を有
し、且つ加熱後の残存膨張付与により耐熱スポーリング
性を具備したアルミナ・スピネル質不定形耐火物を提供
することができるという効果を奏する。
As described above, according to the present invention, 1% by weight or more and less than 5% by weight of spinel fine powder having a particle size of 75 μm or less is added to the alumina / spinel amorphous refractory.
Alumina spinel having more excellent slag infiltration resistance than before by setting the content of spinel ultrafine powder of 1 μm or less to less than 1% by weight, and having heat resistant spalling property by imparting residual expansion after heating. An effect is provided that a refractory of irregular quality can be provided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】アルミナ・スピネル質不定形耐火物における粒
径5μm以下のスピネル超微粉の配合量と供試体の15
00℃−3時間加熱後の線変化率の関係を示すグラフで
ある。
FIG. 1 shows the blending amount of spinel ultrafine powder having a particle size of 5 μm or less in alumina / spinel irregular shaped refractory and 15
It is a graph which shows the relationship of the linear change rate after heating at 00 degreeC for 3 hours.

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 粒径75μm以下のスピネル微粉1重量
%以上5重量%未満、ただし、5μm以下のスピネル超
微粉の含量が1重量%未満、アルミナセメント2〜20
重量%、粒径0.3mm以下のアルミナ微粉15〜40
重量%、及び残部は粒径が0.3mmを超え8mm以下
のアルミナ質原料からなることを特徴とするアルミナ・
スピネル質不定形耐火物。
1. A spinel fine powder having a particle size of 75 μm or less, 1% by weight or more and less than 5% by weight, provided that the content of a spinel ultrafine powder of 5 μm or less is less than 1% by weight, alumina cement 2-20%
Alumina fine powder having a particle size of 0.3 mm or less by weight, 15 to 40
% By weight, and the balance being made of an alumina raw material having a particle size of more than 0.3 mm and 8 mm or less.
Spinel amorphous refractories.
【請求項2】 粒径75μm以下のスピネル微粉1重量
%以上5重量%未満、ただし、5μm以下のスピネル超
微粉の含量が1重量%未満、粒径1mm以上のアルミナ
・リッチ組成スピネル原料60重量%以下、アルミナセ
メント2〜20重量%、粒径0.3mm以下のアルミナ
微粉15〜40重量%、及び残部は粒径が0.3mmを
超え8mm以下のアルミナ質原料からなることを特徴と
するアルミナ・スピネル質不定形耐火物。
2. 1% by weight or more and less than 5% by weight of spinel fine powder having a particle size of 75 μm or less, provided that the content of ultrafine spinel powder having a particle size of 5 μm or less is less than 1% by weight and 60% by weight of an alumina-rich composition spinel raw material having a particle size of 1 mm or more. % Or less, 2 to 20% by weight of alumina cement, 15 to 40% by weight of fine alumina powder having a particle size of 0.3 mm or less, and the remainder is made of an alumina raw material having a particle size of more than 0.3 mm and 8 mm or less. Alumina / spinel amorphous refractory.
【請求項3】 電融アルミナ破砕粒、焼結アルミナペレ
ット、電融スピネル破砕粒、焼結スピネルペレット、バ
ン土頁岩破砕粒及びアルミナ質れんが破砕粒からなる群
から選択された1種または2種以上の粒径10〜50m
mの粗大粒を外掛で10〜40重量%含有してなる請求
項1または2記載のアルミナ・スピネル質不定形耐火
物。
3. One or two kinds selected from the group consisting of fused alumina crushed grains, sintered alumina pellets, fused spinel crushed grains, sintered spinel pellets, crushed shale granules, and crushed alumina bricks. The above particle size is 10-50m
The alumina / spinel amorphous refractory according to claim 1 or 2, which contains 10 to 40% by weight of coarse particles of m in outer diameter.
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