JP2868809B2 - マグネシア・カーボンれんが - Google Patents
マグネシア・カーボンれんがInfo
- Publication number
- JP2868809B2 JP2868809B2 JP1292029A JP29202989A JP2868809B2 JP 2868809 B2 JP2868809 B2 JP 2868809B2 JP 1292029 A JP1292029 A JP 1292029A JP 29202989 A JP29202989 A JP 29202989A JP 2868809 B2 JP2868809 B2 JP 2868809B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weight
- magnesia
- parts
- brick
- 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 - Fee Related
Links
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は溶鋼の精錬を行なう転炉、溶鋼鍋などの溶
鋼容器に用いられるマグネシア・カーボンれんがに関す
るものである。
鋼容器に用いられるマグネシア・カーボンれんがに関す
るものである。
転炉、溶鋼鍋などの溶鋼容器用耐火物としてのマグネ
シア・カーボンれんがは従来のマグネシアやドロマイト
などの塩基性焼成れんがに比較して耐熱的スポーリング
性および耐食性は、配合された炭素質材料が高熱伝導
性、低熱膨脹性を持つ上にスラグに濡れにくいという性
質により著しく向上した。
シア・カーボンれんがは従来のマグネシアやドロマイト
などの塩基性焼成れんがに比較して耐熱的スポーリング
性および耐食性は、配合された炭素質材料が高熱伝導
性、低熱膨脹性を持つ上にスラグに濡れにくいという性
質により著しく向上した。
しかし、この炭素質材料は空気中の酸素やスラグ中の
酸化鉄などにより酸化され易いという欠点を持っている
が、これはアルミニウム、マグネシウム、シリコンなど
の金属あるいは合金粉末や炭化ホウ素などを添加するこ
とによって防止できることが知られている（例えば特開
昭58−74579号公報）。
酸化鉄などにより酸化され易いという欠点を持っている
が、これはアルミニウム、マグネシウム、シリコンなど
の金属あるいは合金粉末や炭化ホウ素などを添加するこ
とによって防止できることが知られている（例えば特開
昭58−74579号公報）。
近年の転炉、溶鋼鍋などの精錬炉の操業条件の苛酷化
に伴い、マグネシア・カーボンれんがはさらに耐食性、
耐酸化性おらび耐スポーリング性を上げる必要が生じて
いる。特に上底吹き転炉の炉底羽口付近に用いられるマ
グネシア・カーボンれんがは吹錬ガスによる高温酸化と
攪拌ガスによる冷却、溶鋼による摩耗により一層の耐酸
化性、熱間強度、耐スポーリング性などが要求される。
に伴い、マグネシア・カーボンれんがはさらに耐食性、
耐酸化性おらび耐スポーリング性を上げる必要が生じて
いる。特に上底吹き転炉の炉底羽口付近に用いられるマ
グネシア・カーボンれんがは吹錬ガスによる高温酸化と
攪拌ガスによる冷却、溶鋼による摩耗により一層の耐酸
化性、熱間強度、耐スポーリング性などが要求される。
このような苛酷な要求に対し、金属粉末の添加のみで
は耐酸化性と熱間強度は付与されるが、耐スポーリング
性と耐食性は満足されず、また、炭化ホウ素の添加では
耐酸化性と耐スポーリング性は向上しても耐食性と熱間
強度に劣るという結果が得られている。
は耐酸化性と熱間強度は付与されるが、耐スポーリング
性と耐食性は満足されず、また、炭化ホウ素の添加では
耐酸化性と耐スポーリング性は向上しても耐食性と熱間
強度に劣るという結果が得られている。
本発明者らは溶鋼容器用耐火物における上述の欠点を
解決すべく種々検討の結果、マグネシア・カーボンれん
がにおいて、マグネシア質原料70〜97重量％、炭素質材
料３〜30重量％よりなる組成物100重量部に対してホウ
化クロム0.5〜10重量部および炭化ホウ素0.5〜10重量
部、さらにアルミニウム、マグネシウム、シリコン、カ
ルシウムの群より選ばれた１種または２種以上の金属粉
末あるいは合金粉末0.5〜５重量部よりなることを特徴
とするマグネシア・カーボンれんがにより前述の欠点を
すべてカバーできることを見出し本発明を完成したもの
である。
解決すべく種々検討の結果、マグネシア・カーボンれん
がにおいて、マグネシア質原料70〜97重量％、炭素質材
料３〜30重量％よりなる組成物100重量部に対してホウ
化クロム0.5〜10重量部および炭化ホウ素0.5〜10重量
部、さらにアルミニウム、マグネシウム、シリコン、カ
ルシウムの群より選ばれた１種または２種以上の金属粉
末あるいは合金粉末0.5〜５重量部よりなることを特徴
とするマグネシア・カーボンれんがにより前述の欠点を
すべてカバーできることを見出し本発明を完成したもの
である。
マグネシア・カーボンれんがにおいて添加されたホウ
化クロムは使用中に分解し、ホウ素成分はれんが中に存
在あるいは外部より流入する酸素と反応してB2O3となり
炭素質材料の酸化を防止する。一方、クロム成分は炭素
質材料や炭化した結合剤の活性な部分と反応して、Cr23
C6、Cr7C3を経てCr3C2となる。この過程で酸素は反応し
易い炭素成分は優先的にクロム成分と反応する。またれ
んが表面では生成した炭化クロムは侵入したスラグと反
応しCr2O3およびCOとなる。酸化クロムはスラグ中に溶
解し、スラグの粘性を上げてスラグの浸透を防止して耐
食性の向上に寄与する。また、COはれんがの内圧を高め
て空気のれんが内への侵入を阻止する働きをする。さら
に、B2O3はマグネシア質材料と反応し3MgO・B2O3や2MgO
・B2O3となり、これらは高粘性で炭素質材料やマグネシ
ア質材料を被覆して耐酸化性をれんがに与える。このホ
ウ化クロムの添加はマグネシアの熱膨脹を吸収するので
耐スポーリング性の向上につながる。
化クロムは使用中に分解し、ホウ素成分はれんが中に存
在あるいは外部より流入する酸素と反応してB2O3となり
炭素質材料の酸化を防止する。一方、クロム成分は炭素
質材料や炭化した結合剤の活性な部分と反応して、Cr23
C6、Cr7C3を経てCr3C2となる。この過程で酸素は反応し
易い炭素成分は優先的にクロム成分と反応する。またれ
んが表面では生成した炭化クロムは侵入したスラグと反
応しCr2O3およびCOとなる。酸化クロムはスラグ中に溶
解し、スラグの粘性を上げてスラグの浸透を防止して耐
食性の向上に寄与する。また、COはれんがの内圧を高め
て空気のれんが内への侵入を阻止する働きをする。さら
に、B2O3はマグネシア質材料と反応し3MgO・B2O3や2MgO
・B2O3となり、これらは高粘性で炭素質材料やマグネシ
ア質材料を被覆して耐酸化性をれんがに与える。このホ
ウ化クロムの添加はマグネシアの熱膨脹を吸収するので
耐スポーリング性の向上につながる。
一方、炭化ホウ素はれんが表面で空気やスラグ中の酸
化成分と反応してB2O3となり耐酸化性に寄与する。生成
したB2O3の作用は炭化クロムの場合と同様である。
化成分と反応してB2O3となり耐酸化性に寄与する。生成
したB2O3の作用は炭化クロムの場合と同様である。
また、金属あるいは合金粉末を添加した場合は炭素質
材料の酸化防止効果があるのはよく知られたことである
が、これらの金属の炭化物が生成し、れんがの温度が低
下した際にこの炭化物が水和してれんがが崩壊する現象
がある。しかし、ホウ化クロムや炭化ホウ素が共存する
と、金属の炭化物の生成を防止され、かつ酸化防止効果
を持たせることが可能である。
材料の酸化防止効果があるのはよく知られたことである
が、これらの金属の炭化物が生成し、れんがの温度が低
下した際にこの炭化物が水和してれんがが崩壊する現象
がある。しかし、ホウ化クロムや炭化ホウ素が共存する
と、金属の炭化物の生成を防止され、かつ酸化防止効果
を持たせることが可能である。
上述の作用効果の発現温度は金属粉末が700℃付近よ
り、炭化ホウ素が900℃近辺より、そしてホウ化クロム
が1200℃付近よりであり、ホウ化クロム、炭化ホウ素、
金属粉末を組合せることにより広い温度域にわたって効
果を発現させることが可能となるのである。
り、炭化ホウ素が900℃近辺より、そしてホウ化クロム
が1200℃付近よりであり、ホウ化クロム、炭化ホウ素、
金属粉末を組合せることにより広い温度域にわたって効
果を発現させることが可能となるのである。
この発明に用いられるマグネシア質原料としては、電
融マグネシア、焼結マグネシア、ドロマイト、マグカル
シアなどのクリンカーが使用可能であるが、特に高温で
の使用には高純度のマグネシアクリンカーが好適であ
る。マグネシア質原料の使用量は70〜97重量％であり、
70重量％未満では耐食性を十分に発揮することができ
ず、逆に97重量％以上では耐スポーリング特性が低下す
る。
融マグネシア、焼結マグネシア、ドロマイト、マグカル
シアなどのクリンカーが使用可能であるが、特に高温で
の使用には高純度のマグネシアクリンカーが好適であ
る。マグネシア質原料の使用量は70〜97重量％であり、
70重量％未満では耐食性を十分に発揮することができ
ず、逆に97重量％以上では耐スポーリング特性が低下す
る。
この他に耐火材料としてアルミナ、スピネルなどの酸
化物や炭化珪素などの炭化物、窒化珪素などの窒化物を
マグネシア質原料と一部置換して使用することも可能で
あるが、その場合には置換量はマグネシア質原料の半量
以下とすることが望ましい。
化物や炭化珪素などの炭化物、窒化珪素などの窒化物を
マグネシア質原料と一部置換して使用することも可能で
あるが、その場合には置換量はマグネシア質原料の半量
以下とすることが望ましい。
炭素質材料としては天然黒鉛、人造黒鉛、電極屑、石
油コークス、カーボンブラックなどであるが、高温にお
ける耐食性の点からは天然や人造の黒鉛のような高純度
の結晶質のものが適し、特に鱗片状のものがより好まし
い。この炭化質材料の使用量は３〜30重量％であり、３
重量％以下では耐食性、耐スポーリング性に劣り、30重
量％以上では機械的強度が低下して耐摩耗性に劣るよう
になる。
油コークス、カーボンブラックなどであるが、高温にお
ける耐食性の点からは天然や人造の黒鉛のような高純度
の結晶質のものが適し、特に鱗片状のものがより好まし
い。この炭化質材料の使用量は３〜30重量％であり、３
重量％以下では耐食性、耐スポーリング性に劣り、30重
量％以上では機械的強度が低下して耐摩耗性に劣るよう
になる。
ホウ化クロムにはCrB、CrB2やCr3B2をはじめとして各
種の化合物が知られており、そのいずれも使用できる
が、CrBが最も一般的である。その使用量はマグネシア
質材料および炭素質材料の合量100重量部に対し0.5〜10
重量部であり、0.5重量部以下では添加効果に乏しく、1
0重量部以上は添加しても効果が増加しない。炭化クロ
ムもB4Cがよく知られており、その他の化合比のもので
も使用することができる。その使用量はマグネシア質材
料および炭素質材料の合量100重量部に対し0.5〜10重量
部であり、0.5重量部以下では添加効果に乏しく、10重
量部以上の添加は耐食性の低下が著しく好ましくない。
種の化合物が知られており、そのいずれも使用できる
が、CrBが最も一般的である。その使用量はマグネシア
質材料および炭素質材料の合量100重量部に対し0.5〜10
重量部であり、0.5重量部以下では添加効果に乏しく、1
0重量部以上は添加しても効果が増加しない。炭化クロ
ムもB4Cがよく知られており、その他の化合比のもので
も使用することができる。その使用量はマグネシア質材
料および炭素質材料の合量100重量部に対し0.5〜10重量
部であり、0.5重量部以下では添加効果に乏しく、10重
量部以上の添加は耐食性の低下が著しく好ましくない。
この他に金属粉末あるいは合金粉末としてAl、Mg、S
i、Al−Mg、Al−Si、Al−Si−Mg、Ca−Si−Mgなどから
選ばれる１種または２種以上を加えることもできる。金
属あるいは合金粉末の使用量はマグネシア質材料および
炭素質材料の合量100重量部に対し0.5〜５重量部であ
り、0.5重量部以下では添加効果に乏しく、５重量部以
上の添加では耐スポーリング性が低下する。
i、Al−Mg、Al−Si、Al−Si−Mg、Ca−Si−Mgなどから
選ばれる１種または２種以上を加えることもできる。金
属あるいは合金粉末の使用量はマグネシア質材料および
炭素質材料の合量100重量部に対し0.5〜５重量部であ
り、0.5重量部以下では添加効果に乏しく、５重量部以
上の添加では耐スポーリング性が低下する。
この発明のれんがの製造方法は通常の製造方法と同様
であり、上述の原料を加えた配合を混練、成形後熱処理
して不焼成れんがとするか、還元焼成して焼成れんがと
して用いられる。
であり、上述の原料を加えた配合を混練、成形後熱処理
して不焼成れんがとするか、還元焼成して焼成れんがと
して用いられる。
第１表に示す配合をフリクションプレスによって成形
し、成形物を300℃で８時間の熱処理を行って不焼成れ
んがを得た。その物性と各種の試験結果も同じく第１表
に示す。
し、成形物を300℃で８時間の熱処理を行って不焼成れ
んがを得た。その物性と各種の試験結果も同じく第１表
に示す。
なお、耐食性指数、耐酸化性指数および弾性率維持指
数については比較例１を100として表わした。
数については比較例１を100として表わした。
スラグ試験のスラグ組成は重量％でSiO2 15、Al2O3
7、Fe2O3 20、CaO 47、MgO 5、MnO2 5のものを用いた。
7、Fe2O3 20、CaO 47、MgO 5、MnO2 5のものを用いた。
弾性率維持指数とは室温においた試料を1500℃の溶鋼
に浸漬した前後の弾性率の変化割合である。
に浸漬した前後の弾性率の変化割合である。
第１表の結果を見ると、従来のマグネシア・カーボン
れんがに金属アルミニウム粉末を添加したもの（比較例
１）に比して炭化ホウ素を添加すると（比較例２）耐酸
化性と耐スポーリング性（弾性率維持指数）は向上する
が耐食性と熱間強度で表される耐摩耗性は低下してい
た。これが本発明のホウ化クロムと炭化ホウ素を使用し
た実施例１では熱間強度はやや低下するが、耐食性は大
幅に向上し、耐酸化性と耐スポーリング性も改良されて
おり、炭化ホウ素のみの添加よりもよくなつて いる。さらに、アルミニウム粉末を添加した実施例２は
耐食性、耐酸化性、耐スポーリング性、耐摩耗性のすべ
てにおいても優れたれんがとなっており、特に実施例１
に比較して熱間強度が大幅に改善されている。
れんがに金属アルミニウム粉末を添加したもの（比較例
１）に比して炭化ホウ素を添加すると（比較例２）耐酸
化性と耐スポーリング性（弾性率維持指数）は向上する
が耐食性と熱間強度で表される耐摩耗性は低下してい
た。これが本発明のホウ化クロムと炭化ホウ素を使用し
た実施例１では熱間強度はやや低下するが、耐食性は大
幅に向上し、耐酸化性と耐スポーリング性も改良されて
おり、炭化ホウ素のみの添加よりもよくなつて いる。さらに、アルミニウム粉末を添加した実施例２は
耐食性、耐酸化性、耐スポーリング性、耐摩耗性のすべ
てにおいても優れたれんがとなっており、特に実施例１
に比較して熱間強度が大幅に改善されている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−42570（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−7871（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C04B 35/00 - 35/22
Claims (2)
- 【請求項１】マグネシア質原料70〜97重量％、炭素質材
料３〜30重量％よりなる組成物100重量部に対してホウ
化クロム0.5〜10重量部および炭化ホウ素0.5〜10重量部
よりなることを特徴とするマグネシア・カーボンれん
が。 - 【請求項２】マグネシア質原料70〜97重量％、炭素質材
料３〜30重量％よりなる組成物100重量部に対してホウ
化クロム0.5〜10重量部、炭化ホウ素0.5〜10重量部およ
びアルミニウム、マグネシウム、シリコン、カルシウム
の群より選ばれた１種または２種以上の金属粉末あるい
は合金粉末0.5〜５重量部よりなることを特徴とするマ
グネシア・カーボンれんが。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1292029A JP2868809B2 (ja) | 1989-11-08 | 1989-11-08 | マグネシア・カーボンれんが |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1292029A JP2868809B2 (ja) | 1989-11-08 | 1989-11-08 | マグネシア・カーボンれんが |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03153563A JPH03153563A (ja) | 1991-07-01 |
| JP2868809B2 true JP2868809B2 (ja) | 1999-03-10 |
Family
ID=17776608
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1292029A Expired - Fee Related JP2868809B2 (ja) | 1989-11-08 | 1989-11-08 | マグネシア・カーボンれんが |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2868809B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2505141B2 (ja) * | 1993-02-27 | 1996-06-05 | 謙藏 石田 | 中性子捕獲体の製造方法 |
| JP4681456B2 (ja) * | 2006-01-05 | 2011-05-11 | 黒崎播磨株式会社 | 低カーボン質マグネシアカーボンれんが |
-
1989
- 1989-11-08 JP JP1292029A patent/JP2868809B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03153563A (ja) | 1991-07-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4471059A (en) | Carbon-containing refractory | |
| JP2868809B2 (ja) | マグネシア・カーボンれんが | |
| EP0116194B1 (en) | A carbon-containing refractory | |
| JPS627658A (ja) | 炭素含有耐火物 | |
| JPH11147758A (ja) | 耐火物原料の製造方法 | |
| JP2633018B2 (ja) | 炭素含有耐火物 | |
| JPH09278540A (ja) | 耐食性、耐酸化性不定形耐火物 | |
| JP3124809B2 (ja) | 低シリカ質のマグネシアクリンカー含有耐火れんが | |
| JP2922998B2 (ja) | 高炉樋材用等の不定形耐火物 | |
| JPH10251055A (ja) | 電気炉炉床用アルミナ−マグネシア−カーボン系耐火物 | |
| CA1189093A (en) | Carbon-containing refractory | |
| JP3002296B2 (ja) | 粗骨材ブレンドマグネシア・カーボン質耐火物の製造方法 | |
| JPH05319902A (ja) | 炭素含有塩基性耐火物 | |
| JPS6395157A (ja) | 高炉炉壁用炭化珪素―炭素質れんがの製造方法 | |
| JPH078738B2 (ja) | 黒鉛含有溶融金属精錬用耐火れんが | |
| JPH0416547A (ja) | 炭素含有耐火物 | |
| JP3400494B2 (ja) | 溶融金属用塩基性耐火物 | |
| JPH0782004A (ja) | ステンレス製鋼転炉炉床用耐火物 | |
| JPH05170519A (ja) | マグネシア・炭素質耐火物 | |
| JPH10297958A (ja) | クロム含有アルミナ−カーボン系耐火物 | |
| KR19990059266A (ko) | 고내용성 마그네시아-카본질 내화물 | |
| JPH05170514A (ja) | 硼化マグネシウム添加高耐酸化性カーボン含有耐火物 | |
| JPS6395156A (ja) | 鉱石還元炉炉壁用炭化珪素−炭素質れんがの製造方法 | |
| JPH04338160A (ja) | 高耐用性マグネシア・カ−ボンれんが | |
| JPH03205348A (ja) | マグネシアカーボンれんが |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081225 Year of fee payment: 10 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |