JP2919753B2 - カルシア−チタニア系耐火材料 - Google Patents
カルシア−チタニア系耐火材料Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、カルシア−チタニア系
耐火材料に関し、更に詳しくは、浸漬ノズルのアルミナ
付着防止材や清浄鋼用耐火物に使用されるカルシア−チ
タニア系耐火材料に関するものである。
耐火材料に関し、更に詳しくは、浸漬ノズルのアルミナ
付着防止材や清浄鋼用耐火物に使用されるカルシア−チ
タニア系耐火材料に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、浸漬ノズルのアルミナ付着防止材
や、タンディッシュの堰やフィルターなどの清浄鋼用耐
火物に、カルシア質耐火材料が使用されている。これ
は、カルシア自体は高い融点をもつが、アルミナと反応
すると低融物を生ずるという性質を利用したものであ
る。即ち、カルシア質耐火材料を浸漬ノズルの内壁に使
用した場合、溶鋼中のアルミナが付着しても、付着物が
カルシアと反応して低融物を生じ、流出する。また、タ
ンディッシュの堰やフィルターに使用した場合、溶鋼中
のアルミナ介在物はカルシアと反応して低融物を生じ、
この低融物がカルシア質耐火材料中に吸収されるため、
鋼の清浄度が向上する。
や、タンディッシュの堰やフィルターなどの清浄鋼用耐
火物に、カルシア質耐火材料が使用されている。これ
は、カルシア自体は高い融点をもつが、アルミナと反応
すると低融物を生ずるという性質を利用したものであ
る。即ち、カルシア質耐火材料を浸漬ノズルの内壁に使
用した場合、溶鋼中のアルミナが付着しても、付着物が
カルシアと反応して低融物を生じ、流出する。また、タ
ンディッシュの堰やフィルターに使用した場合、溶鋼中
のアルミナ介在物はカルシアと反応して低融物を生じ、
この低融物がカルシア質耐火材料中に吸収されるため、
鋼の清浄度が向上する。
【０００３】しかし、カルシアは水和するという欠点を
有するため、耐火材料として使用するには耐消化性の改
良が必要となる。例えば、特公昭55−35354号公報に
は、焼成状態で酸化第二鉄２〜１０重量％、マグネシア
１〜５重量％、シリカ２重量％以下と残部が不可避の不
純物とカルシアからなる耐消化性カルシア・クリンカが
開示されている。また、特公昭61−21182号公報には、
焼成状態で、二酸化珪素２重量％以下、酸化第二鉄０.
４〜１重量％未満、酸化アルミニウム及び酸化マグネシ
ウムのどちらか１種を０.４〜１０重量％及び残部が酸
化カルシウムからなることを特徴とする耐消化性カルシ
ア耐火物が開示されている。
有するため、耐火材料として使用するには耐消化性の改
良が必要となる。例えば、特公昭55−35354号公報に
は、焼成状態で酸化第二鉄２〜１０重量％、マグネシア
１〜５重量％、シリカ２重量％以下と残部が不可避の不
純物とカルシアからなる耐消化性カルシア・クリンカが
開示されている。また、特公昭61−21182号公報には、
焼成状態で、二酸化珪素２重量％以下、酸化第二鉄０.
４〜１重量％未満、酸化アルミニウム及び酸化マグネシ
ウムのどちらか１種を０.４〜１０重量％及び残部が酸
化カルシウムからなることを特徴とする耐消化性カルシ
ア耐火物が開示されている。
【０００４】これらの公報に開示された技術は、カルシ
アに、Ｆｅ2Ｏ3、ＭｇＯ、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3などの添
加物を少量加えて焼成することで、耐火材料の表面を耐
水和性のある低融物で被覆し、カルシアの耐消化性を改
良するものである。しかし、構成物の主体がＣａＯ結晶
である以上、水和防止には限界がある。特に、粒の表面
を非水和性物質で被覆したカルシア原料は、粒として耐
消化性に優れているが、粉砕後は内部のＣａＯ結晶が露
出するため耐消化性が低下する等の欠点がある。
アに、Ｆｅ2Ｏ3、ＭｇＯ、ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3などの添
加物を少量加えて焼成することで、耐火材料の表面を耐
水和性のある低融物で被覆し、カルシアの耐消化性を改
良するものである。しかし、構成物の主体がＣａＯ結晶
である以上、水和防止には限界がある。特に、粒の表面
を非水和性物質で被覆したカルシア原料は、粒として耐
消化性に優れているが、粉砕後は内部のＣａＯ結晶が露
出するため耐消化性が低下する等の欠点がある。
【０００５】従って、粉砕後も耐消化性に優れたカルシ
ア質耐火材料を製造するためには、ＣａＯを水和しない
カルシア系化合物にすることが必要である。その上で、
浸漬ノズルのアルミナ付着防止材や清浄鋼用耐火物とし
てカルシア質耐火材料と同様に使用するためには、耐火
材料自体は溶鋼と接しても溶融しないだけの高い融点を
もつが、アルミナと反応すると低融物を生じることが必
要である。
ア質耐火材料を製造するためには、ＣａＯを水和しない
カルシア系化合物にすることが必要である。その上で、
浸漬ノズルのアルミナ付着防止材や清浄鋼用耐火物とし
てカルシア質耐火材料と同様に使用するためには、耐火
材料自体は溶鋼と接しても溶融しないだけの高い融点を
もつが、アルミナと反応すると低融物を生じることが必
要である。
【０００６】このような条件を満たすカルシア系耐火材
料として、例えば特公昭59−19075号公報には、重量比
でカルシアを３〜３５重量％含有するカルシウムジルコ
ネート系クリンカー４０〜９３％、黒鉛５〜５０％及び
金属シリコン２〜１３％からなる連続鋳造用浸漬ノズル
に使用するための耐火材料が開示されている。また、特
公平２−23494号公報には、重量比でＣａＯを１６〜３
５重量％、元素周期律表のＩＩＩ族及びＩＶ族元素の酸
化物から選ばれた１種または２種以上を０.５〜５重量
％、鉱物組成としてＣａＺｒＯ3を主成分とするカルシ
ウムジルコネート系クリンカー２０〜９５重量％、黒鉛
５〜５０重量％、金属シリコン１重量％以下からなる混
合物に有機質バインダーを添加し成形後、非酸化性雰囲
気で焼成することからなる連続鋳造用浸漬ノズルに使用
するための耐火材料が開示されている。
料として、例えば特公昭59−19075号公報には、重量比
でカルシアを３〜３５重量％含有するカルシウムジルコ
ネート系クリンカー４０〜９３％、黒鉛５〜５０％及び
金属シリコン２〜１３％からなる連続鋳造用浸漬ノズル
に使用するための耐火材料が開示されている。また、特
公平２−23494号公報には、重量比でＣａＯを１６〜３
５重量％、元素周期律表のＩＩＩ族及びＩＶ族元素の酸
化物から選ばれた１種または２種以上を０.５〜５重量
％、鉱物組成としてＣａＺｒＯ3を主成分とするカルシ
ウムジルコネート系クリンカー２０〜９５重量％、黒鉛
５〜５０重量％、金属シリコン１重量％以下からなる混
合物に有機質バインダーを添加し成形後、非酸化性雰囲
気で焼成することからなる連続鋳造用浸漬ノズルに使用
するための耐火材料が開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述のような
カルシア−ジルコニア系耐火材料を浸漬ノズルに使用し
た場合、アルミナ付着防止には一定の効果が上がるもの
の、アルミナとの反応で生じる低融物が高粘性のために
流出しない場合があり、付着を完全に防止するには至っ
ていない。また、ＺｒＯ2が高価な原料であるため、価
格的に、耐火材料として用途が浸漬ノズルに限られてい
るのが現状である。
カルシア−ジルコニア系耐火材料を浸漬ノズルに使用し
た場合、アルミナ付着防止には一定の効果が上がるもの
の、アルミナとの反応で生じる低融物が高粘性のために
流出しない場合があり、付着を完全に防止するには至っ
ていない。また、ＺｒＯ2が高価な原料であるため、価
格的に、耐火材料として用途が浸漬ノズルに限られてい
るのが現状である。
【０００８】従って、本発明の目的は、耐消化性に優
れ、耐火材料自体は高融点で耐熱性があるが、アルミナ
と反応して低粘性の低融物を生成するため、例えば浸漬
ノズルや清浄鋼用耐火物の原料として優れた効果を発揮
するカルシア−チタニア系耐火材料を提供することにあ
る。
れ、耐火材料自体は高融点で耐熱性があるが、アルミナ
と反応して低粘性の低融物を生成するため、例えば浸漬
ノズルや清浄鋼用耐火物の原料として優れた効果を発揮
するカルシア−チタニア系耐火材料を提供することにあ
る。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、カルシア
と他の酸化物との様々な化合物を調べた結果、ＣａＯと
ＴｉＯ2とからなる化合物が、耐消化性に優れ、材料自
体は高融点で耐熱性があるが、アルミナと反応すると低
融物を生じるという条件を満たすことを知見し、本発明
を完成したものである。
と他の酸化物との様々な化合物を調べた結果、ＣａＯと
ＴｉＯ2とからなる化合物が、耐消化性に優れ、材料自
体は高融点で耐熱性があるが、アルミナと反応すると低
融物を生じるという条件を満たすことを知見し、本発明
を完成したものである。
【００１０】即ち、本発明の浸漬ノズル用カルシア−チ
タニア系耐火材料は、カルシア（ＣａＯ）とチタニア
（ＴｉＯ２）を合量で９０重量％以上含有する焼結品ま
たは電融品であって、ＣａＯ／ＴｉＯ２のモル比が１．
０３〜１．５の範囲内にあり、４ＣａＯ・３ＴｉＯ ２ 、
３ＣａＯ・２ＴｉＯ ２ 及びＣａＯ・ＴｉＯ ２ からなる群
から選択された２種以上のＣａＯ−ＴｉＯ２系化合物か
ら構成され、遊離ＣａＯ結晶を含まないことを特徴とす
る。また、本発明の清浄鋼耐火物用カルシア−チタニア
系耐火材料は、カルシア（ＣａＯ）とチタニア（ＴｉＯ
２ ）を合量で９０重量％以上含有する焼結品または電融
品であって、ＣａＯ／ＴｉＯ ２ のモル比が１．０３〜
１．５の範囲内にあり、４ＣａＯ・３ＴｉＯ ２ 、３Ｃａ
Ｏ・２ＴｉＯ ２ 及びＣａＯ・ＴｉＯ ２ からなる群から選
択された２種以上のＣａＯ−ＴｉＯ ２ 系化合物から構成
され、遊離ＣａＯ結晶を含まないことを特徴とする。
タニア系耐火材料は、カルシア（ＣａＯ）とチタニア
（ＴｉＯ２）を合量で９０重量％以上含有する焼結品ま
たは電融品であって、ＣａＯ／ＴｉＯ２のモル比が１．
０３〜１．５の範囲内にあり、４ＣａＯ・３ＴｉＯ ２ 、
３ＣａＯ・２ＴｉＯ ２ 及びＣａＯ・ＴｉＯ ２ からなる群
から選択された２種以上のＣａＯ−ＴｉＯ２系化合物か
ら構成され、遊離ＣａＯ結晶を含まないことを特徴とす
る。また、本発明の清浄鋼耐火物用カルシア−チタニア
系耐火材料は、カルシア（ＣａＯ）とチタニア（ＴｉＯ
２ ）を合量で９０重量％以上含有する焼結品または電融
品であって、ＣａＯ／ＴｉＯ ２ のモル比が１．０３〜
１．５の範囲内にあり、４ＣａＯ・３ＴｉＯ ２ 、３Ｃａ
Ｏ・２ＴｉＯ ２ 及びＣａＯ・ＴｉＯ ２ からなる群から選
択された２種以上のＣａＯ−ＴｉＯ ２ 系化合物から構成
され、遊離ＣａＯ結晶を含まないことを特徴とする。
【００１１】
【作用】以下、本発明のカルシア−チタニア系耐火材料
を詳細に説明する。図１は、ＣａＯ−ＴｉＯ２系の相平
衡図である。ＣａＯ／ＴｉＯ２モル比が１．０〜１．５
の範囲内では、ＣａＯ・ＴｉＯ２、４ＣａＯ・３ＴｉＯ
２、３ＣａＯ・２ＴｉＯ２という３つの化合物が存在す
る。こうしたＣａＯ−ＴｉＯ２系化合物の融点は３Ｃａ
Ｏ・２ＴｉＯ２が１７４０℃、４ＣａＯ・３ＴｉＯ２が
１８７０℃、ＣａＯ・ＴｉＯ２が１９８９℃であり、い
ずれも高融点である。また、本発明者らの実験でＣａＯ
結晶とは異なり、これらのＣａＯ−ＴｉＯ２系化合物は
容易に水和しないことが判った。なお、４ＣａＯ・３Ｔ
ｉＯ２については、最近、その化学式を５ＣａＯ・４Ｔ
ｉＯ２とする考えが報告されており、ＣａＯ−ＴｉＯ２
系化合物の化学式は完全に解明されているわけではな
い。しかし、ＣａＯ−ＴｉＯ２系化合物の化学式にかか
わりなく、ＣａＯ／ＴｉＯ２モル比が１．０３〜１．５
のカルシア−チタニア系耐火材料は、ＣａＯ−ＴｉＯ２
系化合物の２種以上から構成され、遊離ＣａＯ結晶を含
まず、耐火材料として充分な高融点と優れた耐消化性を
有するものである。
を詳細に説明する。図１は、ＣａＯ−ＴｉＯ２系の相平
衡図である。ＣａＯ／ＴｉＯ２モル比が１．０〜１．５
の範囲内では、ＣａＯ・ＴｉＯ２、４ＣａＯ・３ＴｉＯ
２、３ＣａＯ・２ＴｉＯ２という３つの化合物が存在す
る。こうしたＣａＯ−ＴｉＯ２系化合物の融点は３Ｃａ
Ｏ・２ＴｉＯ２が１７４０℃、４ＣａＯ・３ＴｉＯ２が
１８７０℃、ＣａＯ・ＴｉＯ２が１９８９℃であり、い
ずれも高融点である。また、本発明者らの実験でＣａＯ
結晶とは異なり、これらのＣａＯ−ＴｉＯ２系化合物は
容易に水和しないことが判った。なお、４ＣａＯ・３Ｔ
ｉＯ２については、最近、その化学式を５ＣａＯ・４Ｔ
ｉＯ２とする考えが報告されており、ＣａＯ−ＴｉＯ２
系化合物の化学式は完全に解明されているわけではな
い。しかし、ＣａＯ−ＴｉＯ２系化合物の化学式にかか
わりなく、ＣａＯ／ＴｉＯ２モル比が１．０３〜１．５
のカルシア−チタニア系耐火材料は、ＣａＯ−ＴｉＯ２
系化合物の２種以上から構成され、遊離ＣａＯ結晶を含
まず、耐火材料として充分な高融点と優れた耐消化性を
有するものである。
【００１２】図２は、ＣａＯ−ＴｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3系に
おける１６００℃での液相生成領域を、本発明者らが実
験的に求めた結果を示すものである。実験は、純度９９
％以上のＣａＣＯ3とＡｌ2Ｏ3とＴｉＯ2の試薬を様々な
比率で混合して作製した小型の成形体について、電気炉
中にて１６００℃で１時間の焼成を行い、成形体の溶融
の有無を調べる方法で行った。その結果、３ＣａＯ・２
ＴｉＯ2、４ＣａＯ・３ＴｉＯ2(５ＣａＯ・４Ｔｉ
Ｏ2)、ＣａＯ・ＴｉＯ2といったＣａＯ−ＴｉＯ2系化合
物は、成形体自体は１６００℃では溶融しないが、Ａｌ
2Ｏ3成分との間には液相領域があるため、Ａｌ2Ｏ3と反
応すると１６００℃以下の温度で低融物を生じることが
わかる。
おける１６００℃での液相生成領域を、本発明者らが実
験的に求めた結果を示すものである。実験は、純度９９
％以上のＣａＣＯ3とＡｌ2Ｏ3とＴｉＯ2の試薬を様々な
比率で混合して作製した小型の成形体について、電気炉
中にて１６００℃で１時間の焼成を行い、成形体の溶融
の有無を調べる方法で行った。その結果、３ＣａＯ・２
ＴｉＯ2、４ＣａＯ・３ＴｉＯ2(５ＣａＯ・４Ｔｉ
Ｏ2)、ＣａＯ・ＴｉＯ2といったＣａＯ−ＴｉＯ2系化合
物は、成形体自体は１６００℃では溶融しないが、Ａｌ
2Ｏ3成分との間には液相領域があるため、Ａｌ2Ｏ3と反
応すると１６００℃以下の温度で低融物を生じることが
わかる。
【００１３】こうして、２種以上のＣａＯ−ＴｉＯ２系
化合物から構成され、遊離ＣａＯ結晶を含まないカルシ
ア−チタニア系耐火材料は、耐消化性に優れ、材料自体
は高融点であるがアルミナと反応すると低融物を生ずる
という性質をもち、浸漬ノズルのアルミナ付着防止材や
清浄鋼用耐火物を製造可能である。また、ＴｉＯ２はＺ
ｒＯ２のように融液の粘性を高める性質をもたないた
め、浸漬ノズルに使用した場合には、カルシア−チタニ
ア系耐火材料は、カルシア−ジルコニア系耐火材料より
も低融物が流出し易く、アルミナ付着防止に効果的であ
る。
化合物から構成され、遊離ＣａＯ結晶を含まないカルシ
ア−チタニア系耐火材料は、耐消化性に優れ、材料自体
は高融点であるがアルミナと反応すると低融物を生ずる
という性質をもち、浸漬ノズルのアルミナ付着防止材や
清浄鋼用耐火物を製造可能である。また、ＴｉＯ２はＺ
ｒＯ２のように融液の粘性を高める性質をもたないた
め、浸漬ノズルに使用した場合には、カルシア−チタニ
ア系耐火材料は、カルシア−ジルコニア系耐火材料より
も低融物が流出し易く、アルミナ付着防止に効果的であ
る。
【００１４】更に、ＴｉＯ2原料は、ＺｒＯ2原料よりも
大幅に安価であり、本発明のカルシア−チタニア系耐火
材料はカルシア−ジルコニア系耐火原料よりも安価に製
造可能である。例えば、市販のＺｒＯ2原料は９８重量
％程度の純度であるが、同じ純度のＴｉＯ2原料の価格
はＺｒＯ2原料の約１／３である。また、本発明のカル
シア−チタニア系耐火原料は、ＣａＯとＴｉＯ2の合量
が９０重量％以上の純度であれば良いため、その製造に
あたっては、純度８０重量％以上の様々なＣａＯ源とＴ
ｉＯ2源が使用可能である。従って、ＴｉＯ2原料には、
純度８０重量％以上の金属チタン製造用あるいは高純度
酸化チタン製造用のチタンスラグや合成ルチル、また、
塗料やインク、プラスチック、ゴム等に用いられるチタ
ン粉末等が使用可能である。中でも、チタンスラグや合
成ルチルの価格は純度９８重量％級のＴｉＯ2原料の約
１／２〜１／５であり、全部使用または他の高純度原料
との併用で本発明品を非常に安価に製造することができ
る。また、ＣａＯ源にはＣａ(ＯＨ)2とＣａＣＯ3等が安
価であり、どちらを使用しても良く、また、併用しても
良い。なお、本発明はその出発原料を特に限定するもの
ではない。
大幅に安価であり、本発明のカルシア−チタニア系耐火
材料はカルシア−ジルコニア系耐火原料よりも安価に製
造可能である。例えば、市販のＺｒＯ2原料は９８重量
％程度の純度であるが、同じ純度のＴｉＯ2原料の価格
はＺｒＯ2原料の約１／３である。また、本発明のカル
シア−チタニア系耐火原料は、ＣａＯとＴｉＯ2の合量
が９０重量％以上の純度であれば良いため、その製造に
あたっては、純度８０重量％以上の様々なＣａＯ源とＴ
ｉＯ2源が使用可能である。従って、ＴｉＯ2原料には、
純度８０重量％以上の金属チタン製造用あるいは高純度
酸化チタン製造用のチタンスラグや合成ルチル、また、
塗料やインク、プラスチック、ゴム等に用いられるチタ
ン粉末等が使用可能である。中でも、チタンスラグや合
成ルチルの価格は純度９８重量％級のＴｉＯ2原料の約
１／２〜１／５であり、全部使用または他の高純度原料
との併用で本発明品を非常に安価に製造することができ
る。また、ＣａＯ源にはＣａ(ＯＨ)2とＣａＣＯ3等が安
価であり、どちらを使用しても良く、また、併用しても
良い。なお、本発明はその出発原料を特に限定するもの
ではない。
【００１５】次に、成分限定理由を説明する。ＣａＯ
／ＴｉＯ２モル比＝１．０３〜１．５： ａ）ＣａＯ／ＴｉＯ２モル比が１．０未満では１４５０
℃で液相が生成し始めるため、モル比は１．０３〜１．
５の範囲にある； ｂ）ＣａＯ／ＴｉＯ２モル比が１．５を超えると遊離Ｃ
ａＯ結晶が生成するため耐消化性が低下する。
／ＴｉＯ２モル比＝１．０３〜１．５： ａ）ＣａＯ／ＴｉＯ２モル比が１．０未満では１４５０
℃で液相が生成し始めるため、モル比は１．０３〜１．
５の範囲にある； ｂ）ＣａＯ／ＴｉＯ２モル比が１．５を超えると遊離Ｃ
ａＯ結晶が生成するため耐消化性が低下する。
【００１６】ＣａＯとＴｉＯ2の合量が９０重量％以
上：ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｆｅ2Ｏ3などの不純物は低融
物を生じるため、ＣａＯとＴｉＯ2の合量が９０重量％
未満では、耐火材料の耐火度が低下する。
上：ＳｉＯ2、Ａｌ2Ｏ3、Ｆｅ2Ｏ3などの不純物は低融
物を生じるため、ＣａＯとＴｉＯ2の合量が９０重量％
未満では、耐火材料の耐火度が低下する。
【００１７】なお、本発明のカルシア−チタニア系耐火
材料の製造方法は、ロータリーキルン、シャフトキル
ン、トンネルキルン等の焼成設備による焼結法と、電融
炉等の溶融設備による電融法とがあるが、本発明のカル
シア−チタニア系耐火材料はそのいずれの方法で製造さ
れていてもよく、また、それらを併用してもよい。本発
明のカルシア−チタニア系耐火材料を粗粒の骨材として
使用する場合には、ＣａＯ源とＴｉＯ2源を混合した造
粒物を１７００℃以上の高温で焼成するか、もしくは１
９００℃以上で電融することにより、緻密なカルシア−
チタニア系耐火材料として製造することが好ましい。し
かしながら、ＣａＯとＴｉＯ2の反応は１５００℃以下
の低温でも生じるため、本発明の耐火材料を微粉として
使用する場合には、ＣａＯ源とＴｉＯ2源の微粉の混合
物を造粒することなく１７００℃以下の低温で焼成する
方法によっても製造可能である。即ち、本発明において
は、その製造方法については特に制限するものではな
い。
材料の製造方法は、ロータリーキルン、シャフトキル
ン、トンネルキルン等の焼成設備による焼結法と、電融
炉等の溶融設備による電融法とがあるが、本発明のカル
シア−チタニア系耐火材料はそのいずれの方法で製造さ
れていてもよく、また、それらを併用してもよい。本発
明のカルシア−チタニア系耐火材料を粗粒の骨材として
使用する場合には、ＣａＯ源とＴｉＯ2源を混合した造
粒物を１７００℃以上の高温で焼成するか、もしくは１
９００℃以上で電融することにより、緻密なカルシア−
チタニア系耐火材料として製造することが好ましい。し
かしながら、ＣａＯとＴｉＯ2の反応は１５００℃以下
の低温でも生じるため、本発明の耐火材料を微粉として
使用する場合には、ＣａＯ源とＴｉＯ2源の微粉の混合
物を造粒することなく１７００℃以下の低温で焼成する
方法によっても製造可能である。即ち、本発明において
は、その製造方法については特に制限するものではな
い。
【００１８】
実施例 ＣａＣＯ3とＴｉＯ2を所定の比率で混合し、１７００℃
で焼成して作製したカルシア−チタニア系耐火材料につ
いて、粉砕物を温度２０℃、湿度８０％の条件下で１カ
月間放置し、耐消化性を調べた。また、この粉砕物をア
ルミナと１：１の重量比で混合したものを１６００℃で
焼成し、反応物が溶融するか否かを調べた。結果を表１
に示す。
で焼成して作製したカルシア−チタニア系耐火材料につ
いて、粉砕物を温度２０℃、湿度８０％の条件下で１カ
月間放置し、耐消化性を調べた。また、この粉砕物をア
ルミナと１：１の重量比で混合したものを１６００℃で
焼成し、反応物が溶融するか否かを調べた。結果を表１
に示す。
【００１９】
【表１】
【００２０】ＣａＯ／ＴｉＯ２モル比が１．０３よりも
低い比較品１（０．６２）では、１７００℃での焼成時
に溶融するため、耐火度が低過ぎる。また、ＣａＯ／Ｔ
ｉＯ２モル比が１．５より大きい比較品２（１．８６）
では、遊離ＣａＯ結晶が生成したために粉砕物が水和に
より粉化してしまい、耐消化性が不充分であった。これ
に対し、本発明品１、２及び３は耐消化性に優れ、カル
シア−チタニア系耐火材料自体は高融点であるが、アル
ミナと反応すると低融物を生じることが確認できた。
低い比較品１（０．６２）では、１７００℃での焼成時
に溶融するため、耐火度が低過ぎる。また、ＣａＯ／Ｔ
ｉＯ２モル比が１．５より大きい比較品２（１．８６）
では、遊離ＣａＯ結晶が生成したために粉砕物が水和に
より粉化してしまい、耐消化性が不充分であった。これ
に対し、本発明品１、２及び３は耐消化性に優れ、カル
シア−チタニア系耐火材料自体は高融点であるが、アル
ミナと反応すると低融物を生じることが確認できた。
【００２１】参考例 次に、表１の本発明品１〜３のカルシア−チタニア系耐
火材料及び市販のカルシア−ジルコニア系耐火材料(Ｃ
ａＯ＝３１重量％、ＺｒＯ2＝６９重量％)について、浸
漬ノズルに使用した場合のアルミナ付着性を試験した。
試験片は、表２に示した比率で黒鉛と配合し、適量のフ
ェノール樹脂を添加して混練した後、ラバー成形により
作製した。この試験片を、高周波誘導炉を用いて溶解さ
せたアルミニウムを含む鋼に浸漬し、アルミナの付着性
を調べた。その結果、表２に示すように、カルシア−ジ
ルコニア系耐火材料を使用した場合には、生成した低融
物が高粘性のため流出せずに付着していた。一方、本発
明品の３種のカルシア−チタニア系耐火材料は、いずれ
も低融物が低粘性のために流出し、アルミナ付着を防止
できることが確認できた。
火材料及び市販のカルシア−ジルコニア系耐火材料(Ｃ
ａＯ＝３１重量％、ＺｒＯ2＝６９重量％)について、浸
漬ノズルに使用した場合のアルミナ付着性を試験した。
試験片は、表２に示した比率で黒鉛と配合し、適量のフ
ェノール樹脂を添加して混練した後、ラバー成形により
作製した。この試験片を、高周波誘導炉を用いて溶解さ
せたアルミニウムを含む鋼に浸漬し、アルミナの付着性
を調べた。その結果、表２に示すように、カルシア−ジ
ルコニア系耐火材料を使用した場合には、生成した低融
物が高粘性のため流出せずに付着していた。一方、本発
明品の３種のカルシア−チタニア系耐火材料は、いずれ
も低融物が低粘性のために流出し、アルミナ付着を防止
できることが確認できた。
【００２２】
【表２】
【００２３】
【発明の効果】本発明のカルシア−チタニア系耐火材料
は、耐消化性に優れ、耐火材料自体は高融点で耐熱性が
あるが、アルミナと反応して低粘性の低融物を生成する
ものであり、例えば浸漬ノズルの原料として使用した場
合、優れたアルミナ付着防止効果を提供することができ
る。また、清浄鋼用耐火物の原料としても優れた効果を
提供することができる。
は、耐消化性に優れ、耐火材料自体は高融点で耐熱性が
あるが、アルミナと反応して低粘性の低融物を生成する
ものであり、例えば浸漬ノズルの原料として使用した場
合、優れたアルミナ付着防止効果を提供することができ
る。また、清浄鋼用耐火物の原料としても優れた効果を
提供することができる。
【図１】ＣａＯ−ＴｉＯ2系の相平衡図である。
【図２】ＣａＯ−ＴｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3系における１６０
０℃での液相生成領域を、実験的に求めた結果を示す図
である。
０℃での液相生成領域を、実験的に求めた結果を示す図
である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C04B 35/60 - 35/84 B22D 11/10 B22D 41/54 C04B 35/00 - 35/02 C04B 35/42 - 35/49
Claims (2)
- 【請求項１】 カルシア（ＣａＯ）とチタニア（ＴｉＯ
２）を合量で９０重量％以上含有する焼結品または電融
品であって、ＣａＯ／ＴｉＯ２のモル比が１．０３〜
１．５の範囲内にあり、４ＣａＯ・３ＴｉＯ ２ 、３Ｃａ
Ｏ・２ＴｉＯ ２ 及びＣａＯ・ＴｉＯ ２ からなる群から選
択された２種以上のＣａＯ−ＴｉＯ２系化合物から構成
され、遊離ＣａＯ結晶を含まないことを特徴とする浸漬
ノズル用カルシア−チタニア系耐火材料。 - 【請求項２】 カルシア（ＣａＯ）とチタニア（ＴｉＯ
２ ）を合量で９０重量％以上含有する焼結品または電融
品であって、ＣａＯ／ＴｉＯ ２ のモル比が１．０３〜
１．５の範囲内にあり、４ＣａＯ・３ＴｉＯ ２ 、３Ｃａ
Ｏ・２ＴｉＯ ２ 及びＣａＯ・ＴｉＯ ２ からなる群から選
択された２種以上のＣａＯ−ＴｉＯ ２ 系化合物から構成
され、遊離ＣａＯ結晶を含まないことを特徴とする清浄
鋼耐火物用カルシア−チタニア系耐火材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6250873A JP2919753B2 (ja) | 1994-10-17 | 1994-10-17 | カルシア−チタニア系耐火材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6250873A JP2919753B2 (ja) | 1994-10-17 | 1994-10-17 | カルシア−チタニア系耐火材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08119755A JPH08119755A (ja) | 1996-05-14 |
| JP2919753B2 true JP2919753B2 (ja) | 1999-07-19 |
Family
ID=17214285
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6250873A Expired - Fee Related JP2919753B2 (ja) | 1994-10-17 | 1994-10-17 | カルシア−チタニア系耐火材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2919753B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101597254B1 (ko) * | 2014-10-31 | 2016-02-24 | 주식회사 포스코 | 연속주조용 침지노즐 |
-
1994
- 1994-10-17 JP JP6250873A patent/JP2919753B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08119755A (ja) | 1996-05-14 |
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|---|---|---|---|
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