JP2873666B2 - 取鍋用流し込み材 - Google Patents

取鍋用流し込み材

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登 中村
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正司 安藤
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、溶鋼の運搬容器である
取鍋用流し込み材に関し、特に取鍋のスラグライン部に
用いられる流し込み材に関する。
【0002】
【従来の技術】取鍋のスラグライン部には、不焼成Mg
O−C(マグネシア−カーボン)れんがが多用されてお
り、その優れた耐食性、耐スラグ浸潤性及び耐熱的スポ
ーリング性ゆえに高耐用性が得られている。しかし、近
年のれんが積み職人の不足やいわゆる3K対策に基づく
自動化に対応し、各種溶鋼容器の内張り材として不定形
耐火物が使用されつつあり、取鍋においては、壁、敷部
材としてアルミナ−スピネル質キャスタブルの使用が確
立されつつある。従来、取鍋のスラグライン部材とし
て、マグネシアとジルコン(ZrSiO4)の混合物を
焼成あるいは溶融した原料からなり、耐スラグ浸潤性に
優れたマグネシア含有不定形耐火物が報告されている
(日本鉄鋼協会編、CAMP−ISIJ、Vol.5
(1992)p.248〜250参照)。又、マグネシ
アやスピネル(MgAl2 4 )と土状黒鉛あるいはピ
ッチからなるマグネシア−カーボン質流し込み耐火物が
知られている(特開昭59−83979号公報、特公昭
62−20153号公報参照)。更に、マグネシアクリ
ンカーに塩基性乳酸アルミニウムとシリカ(SiO2
含有の微粉を添加した不定形耐火物も知られている(特
開昭63−60168号公報参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
マグネシアとジルコンの混合物を焼成あるいは溶融した
原料からなる不定形耐火物は、MgO−Cれんがに比べ
耐用性が十分とは言難い。又、マグネシアやスピネルと
土状黒鉛あるいはピッチからなるマグネシア−カーボン
質流し込み耐火物は、一方がフェノールレジンを用いた
非水系であり実用的とは言い難く、他方は水系であるが
アルミナセメントを使用していることから高耐食性を期
待できない。更に、マグネシアクリンカーに塩基性乳酸
アルミニウムと、SiO2 含有の微粉を添加したセメン
トレス不定形耐火物は、非カーボン系であり、スラグ浸
潤により耐用性の向上は望めない。そこで、本発明は、
スラグライン部用流し込み材として一層優れた耐スラグ
浸潤性及び耐食性を有する取鍋用流し込み材を提供する
ことを目的とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の取鍋用流し込み材は、マグネシア質原料8
0〜98重量%及びカーボン質原料2〜20重量%に、
外率で塩基性乳酸アルミニウム0.1〜1.0重量%、
粒径5μm以下のシリカフラワー0.2〜2重量%、芳
香族スルホン酸ホルマリン縮合物のアンモニウム塩0.
1〜5.0重量%をそれぞれ添加したことを特徴とす
る。前記カーボン質原料は、カーボンブラックとピッチ
の混合物で、ピッチ/カーボンブラック≦1重量比であ
ることが好ましい。
【0005】
【作用】本発明の取鍋用流し込み材においては、耐食性
に優れたマグネシア等の塩基性原料と耐スラグ浸潤性に
優れたカーボン質原料とを水系下で使用する場合、シリ
カフラワーと芳香族スルホン酸ホルマリン縮合物のアン
モニウム塩が塩基性原料の耐水和性とカーボン質原料の
分散性を向上させるように機能し、かつ塩基性乳酸アル
ミニウムがマグネシア質原料とカーボン質原料の共存下
でのゲル化作用によって硬化材として機能する。
【0006】カーボン質原料が、2重量%未満である
と、実質的にスラグ浸潤の抑制が困難となり、耐用性の
向上が望めず、20重量%を超えると、流し込み材とす
る場合の施工水分量を低く抑えることが困難となり、結
果的に高気孔率となって耐用性の低下を招来する。塩基
性乳酸アルミニウムの添加量が、外率で0.1重量%未
満であると、硬化強度が不足し、外率で1.0重量%を
超えると、ゲル化作用が著しくなり、硬化体にクラック
を生じる。シリカフラワーは、水系でマグネシア質原料
を使用する場合の水和抑制材として必要不可欠である。
シリカフラワーの水和抑制作用の詳細は不明であるが、
マグネシア質原料とシリカフラワーとの選択的な反応、
すなわちポゾラン的な効果により、マグネシア質原料自
身の水和を抑制しているものと思われる。又、シリカフ
ラワーは、粒径が5μmを超えると、マグネシア質原料
の水和抑制が認められない。同様の理由により、添加量
が、外率で0.2重量%未満であると、乾燥時に水和に
よるクラックが発生し、外率で2重量%を超えると、流
し込みに必要な流動性を付与するために加える水分量が
多くなり、乾燥後の施工体の気孔率が高くなって、高耐
用性が得られない。芳香族スルホン酸ホルマリン縮合物
のアンモニウム塩は、マグネシア質原料の水和抑制を補
填すると同時に、界面活性効果によりカーボン質原料の
分散性を向上させ、結果として減水効果をもたらす。
又、芳香族スルホン酸ホルマリン縮合物のアンモニウム
塩の添加量が、外率で0.1重量%未満であると、減水
効果が得られず、大量の水を必要とし、乾燥後の施工体
の気孔率が高くなって、高耐用性が得られず、外率で
5.0重量%を超えると、界面活性作用のため施工体中
に泡が多量に発生し、施工体の気孔率が高くなって、高
耐用性が得られない。
【0007】カーボン質原料が、カーボンブラックとピ
ッチの混合物以外の場合、例えばMgO−Cれんがに用
いられるような鱗状黒鉛や土状黒鉛では、流し込みに必
要な流動性を付与するため、大量の水分を必要とし、結
果として乾燥後の施工体の気孔率が高くなって、高耐用
性が得られない。カーボンブラックあるいはピッチを用
いた場合、施工水分は極めて少量でよい。しかるに、カ
ーボンブラックのみの使用の場合、比較的緻密な施工体
が得られるため、乾燥時の内部蒸気圧によりクラックが
生じ易くなる。又、ピッチのみの使用の場合、ピッチ自
身の揮発分含有量が多いため、乾燥後の気孔率が高くな
って、高耐用性が得られない。カーボンブラックとピッ
チの混合物の混合比が、ピッチ/カーボンブラック>1
重量比であると、ピッチのみの使用の場合と同様に施工
体の気孔率が高くなって、高耐用性が得られない。
【0008】
【実施例】以下、本発明の実施例について比較例と共に
説明する。 実施例1〜3 先ず、表1に示す各配合にて各種原料を混合して流し込
み材を得た。これらの流し込み材を常用のミキサーにて
水と混練後、40×40×160mmの型枠に流し込ん
だ。次いで、24時間室温にて養生した後、110℃の
温度で24時間乾燥することにより各種サンプルを得
た。得られた各サンプルを、カサ密度、見掛気孔率、圧
縮強度の測定と、誘導炉を用いてスラグを浮かべた溶洗
中にDipさせる侵食試験に供試した。又、1500℃
の温度で熱処理した後のかさ密度、見掛気孔率と寸法変
化率の測定に供した。測定結果及び試験結果を表1に併
記した。
【0009】
【表1】
【0010】比較例1〜16 先ず、表2〜表4に示す各配合にて、実施例1〜3と同
様の方法にて流し込み材を得、更に水と混練後も実施例
1〜3と同様の操作により各種サンプルを得た。なお、
硬化材にアルミナセメントを用いた配合は24時間室温
にて養生しても硬化しなかったため、脱型せずにそのま
ま乾燥を行った。各種サンプルを、実施例1〜3と同様
の物性測定及び侵食試験に供し、それらの結果を表2〜
4に併記した。
【0011】
【表2】
【0012】
【表3】
【0013】
【表4】
【0014】表1〜表4から、本発明品は、比較品のカ
ーボンを含有しない流し込み材やハイアルミナセメント
を硬化材に用いた流し込み材に比べ、耐スラグ浸潤性及
び耐食性に優れた効果を示すことがわかる。
【0015】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の取鍋用流
し込み材によれば、耐食性に優れたマグネシア等の塩基
性原料と耐スラグ浸潤性に優れたカーボン質原料とを水
系下で使用する場合、シリカフラワーと芳香族スルホン
酸ホルマリン縮合物のアンモニウム塩が塩基性原料の耐
水和性とカーボン質原料の分散性を向上させるように機
能し、かつ塩基性乳酸アルミニウムがマグネシア質原料
とカーボン質原料の共存下でのゲル化作用によって硬化
材として機能するので、少量の施工水で流し込み材とし
ての流動性を得ることができ、かつ従来のアルミナセメ
ントのようにCaO成分を含まず、低融点物質を生成し
ないため、耐食性及び耐スラグ浸潤性に一層優れたもの
とすることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上本 英雄 愛知県刈谷市小垣江町南藤1番地 東芝 セラミックス株式会社刈谷製造所内 (72)発明者 松尾 和昭 愛知県刈谷市小垣江町南藤1番地 東芝 セラミックス株式会社刈谷製造所内 (72)発明者 中村 登 愛知県刈谷市小垣江町南藤1番地 東芝 セラミックス株式会社刈谷製造所内 (72)発明者 桑原 明夫 茨城県鹿島郡鹿島町大字光3番地 住友 金属工業株式会社鹿島製鉄所内 (72)発明者 小木曽 勇三 茨城県鹿島郡鹿島町大字光3番地 住友 金属工業株式会社鹿島製鉄所内 (72)発明者 安藤 正司 茨城県鹿島郡鹿島町大字光3番地 住友 金属工業株式会社鹿島製鉄所内 (56)参考文献 特開 昭59−83979(JP,A) 特開 平2−44069(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) C04B 35/66

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 マグネシア質原料80〜98重量%及び
    カーボン質原料2〜20重量%に、外率で塩基性乳酸ア
    ルミニウム0.1〜1.0重量%、粒径5μm以下のシ
    リカフラワー0.2〜2重量%、芳香族スルホン酸ホル
    マリン縮合物のアンモニウム塩0.1〜5.0重量%を
    それぞれ添加したことを特徴とする取鍋用流し込み材。
  2. 【請求項2】 前記カーボン質原料が、カーボンブラッ
    クとピッチの混合物で、ピッチ/カーボンブラック≦1
    重量比であることを特徴とする請求項1記載の取鍋用流
    し込み材。
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