JP2994097B2 - 耐食性マグネシア・カーボン質れんが - Google Patents
耐食性マグネシア・カーボン質れんがInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は耐食性マグネシア・カー
ボン質れんがに関する。
ボン質れんがに関する。
【０００２】
【従来の技術】マグネシアは融点が高く、塩基性鋼滓に
対する耐食性にも優れていることから塩基性耐火れんが
の主原料として使用されている。特に、製鋼炉等の内張
り耐火物としてマグネシア・カーボン質れんがが従来よ
り使用されている。このマグネシア・カーボン質れんが
は高塩基度スラグに対する安定性を有し、それによって
卓越した耐スポーリング性を有する。しかし、マグネシ
ア・カーボン質れんがは操業雰囲気中の酸素またはスラ
グ中の酸化鉄による酸化作用を受けるとスラグ浸透阻止
効果が低下するという欠点がある。
対する耐食性にも優れていることから塩基性耐火れんが
の主原料として使用されている。特に、製鋼炉等の内張
り耐火物としてマグネシア・カーボン質れんがが従来よ
り使用されている。このマグネシア・カーボン質れんが
は高塩基度スラグに対する安定性を有し、それによって
卓越した耐スポーリング性を有する。しかし、マグネシ
ア・カーボン質れんがは操業雰囲気中の酸素またはスラ
グ中の酸化鉄による酸化作用を受けるとスラグ浸透阻止
効果が低下するという欠点がある。
【０００３】このような欠点を解決するものとして、例
えば特開昭60−11264号公報には、重量比率でクロムカ
ーバイド５〜５０％と、マグネシア５０〜９５％と、炭
素０〜４０％とからなる組成を有するマグネシア・クロ
ムカーバイドれんがが開示されている。マグネシアにク
ロムカーバイドを添加することによりスラグ浸透防止に
効果があり、しかもクロムカーバイドはカーボンに較べ
て雰囲気あるいはスラグ中の酸化鉄による影響を受けに
くく、れんがの耐スラグ性を向上できるものである。
えば特開昭60−11264号公報には、重量比率でクロムカ
ーバイド５〜５０％と、マグネシア５０〜９５％と、炭
素０〜４０％とからなる組成を有するマグネシア・クロ
ムカーバイドれんがが開示されている。マグネシアにク
ロムカーバイドを添加することによりスラグ浸透防止に
効果があり、しかもクロムカーバイドはカーボンに較べ
て雰囲気あるいはスラグ中の酸化鉄による影響を受けに
くく、れんがの耐スラグ性を向上できるものである。
【０００４】また、特開平１−320262号公報には、黒鉛
３〜５０重量％と、アルミニウム含有金属をＡｌとして
０.１〜１０重量％と、金属クロム及びクロムカーバイ
ド、硼化クロム等のクロム化合物の中の１種または２種
以上を０.７〜１６重量％とを含有し、残部がマグネシ
アクリンカーからなる耐火物が開示されている。この耐
火物は金属クロムあるいはクロム化合物が操業中高温雰
囲気下で酸化され、Ｃｒ2Ｏ3として存在し、その後、れ
んが内部を含めて稼働表面とスラグとの反応層中でＭｇ
Ｏ−Ｃｒ2Ｏ3系の高融点物を生成し、スラグの見掛け粘
性を高めてマグネシア骨材の低塩基度スラグへの溶出を
抑制できるものである。
３〜５０重量％と、アルミニウム含有金属をＡｌとして
０.１〜１０重量％と、金属クロム及びクロムカーバイ
ド、硼化クロム等のクロム化合物の中の１種または２種
以上を０.７〜１６重量％とを含有し、残部がマグネシ
アクリンカーからなる耐火物が開示されている。この耐
火物は金属クロムあるいはクロム化合物が操業中高温雰
囲気下で酸化され、Ｃｒ2Ｏ3として存在し、その後、れ
んが内部を含めて稼働表面とスラグとの反応層中でＭｇ
Ｏ−Ｃｒ2Ｏ3系の高融点物を生成し、スラグの見掛け粘
性を高めてマグネシア骨材の低塩基度スラグへの溶出を
抑制できるものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらのクロ
ムカーバイド等のクロム化合物を添加・配合したマグネ
シア系耐火物は、クロムカーバイド等のクロム化合物が
耐火物やれんが組織内に分散して存在しているために、
耐食性に及ぼす効果が充分とは言い難い。また、特開平
60−11264号公報に記載されているマグネシア・クロム
カーバイドれんがの場合には、クロムカーバイドの使用
量が比較的多く、このため使用時にスラグ中の酸素と反
応する酸化により体積変化を起こし、れんが組織が崩れ
る危険性がある。また、特開平１−320262号公報の耐火
物においては、炭化硼素も添加可能である旨記載されて
いるが、炭化硼素はスラグ中の酸素と反応してＢ2Ｏ3を
生じる。Ｂ2Ｏ3自体は低融点の酸化物であることは周知
の事実であり、耐火物中の成分あるいはスラグ中の成分
と反応して低融点の液相を生じ、れんがの溶損速度を早
める危険性がある。
ムカーバイド等のクロム化合物を添加・配合したマグネ
シア系耐火物は、クロムカーバイド等のクロム化合物が
耐火物やれんが組織内に分散して存在しているために、
耐食性に及ぼす効果が充分とは言い難い。また、特開平
60−11264号公報に記載されているマグネシア・クロム
カーバイドれんがの場合には、クロムカーバイドの使用
量が比較的多く、このため使用時にスラグ中の酸素と反
応する酸化により体積変化を起こし、れんが組織が崩れ
る危険性がある。また、特開平１−320262号公報の耐火
物においては、炭化硼素も添加可能である旨記載されて
いるが、炭化硼素はスラグ中の酸素と反応してＢ2Ｏ3を
生じる。Ｂ2Ｏ3自体は低融点の酸化物であることは周知
の事実であり、耐火物中の成分あるいはスラグ中の成分
と反応して低融点の液相を生じ、れんがの溶損速度を早
める危険性がある。
【０００６】従って、本発明の目的は、低塩基度スラグ
に対して優れた耐食性を有するマグネシア・カーボン質
れんがを提供することにある。
に対して優れた耐食性を有するマグネシア・カーボン質
れんがを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明の耐食性マ
グネシア・カーボン質れんがは、鱗状黒鉛５〜３０重量
％、酸化鉄０.５〜１０重量％、金属クロム、炭化クロ
ム及びフェロクロムからなる群から選択されたクロム化
合物の１種または２種以上を１〜１５重量％、残部が焼
結または電融マグネシアからなる配合物１００重量部に
対してシリコン、金属アルミニウム、アルミニウム−マ
グネシウム合金からなる群から選択された１種または２
種以上の金属粉末を外掛で０.５〜５重量％添加・配合
してなることを特徴とする。
グネシア・カーボン質れんがは、鱗状黒鉛５〜３０重量
％、酸化鉄０.５〜１０重量％、金属クロム、炭化クロ
ム及びフェロクロムからなる群から選択されたクロム化
合物の１種または２種以上を１〜１５重量％、残部が焼
結または電融マグネシアからなる配合物１００重量部に
対してシリコン、金属アルミニウム、アルミニウム−マ
グネシウム合金からなる群から選択された１種または２
種以上の金属粉末を外掛で０.５〜５重量％添加・配合
してなることを特徴とする。
【０００８】
【作用】本発明は、マグネシア・カーボン質れんがに酸
化鉄を添加し、それに加えて金属クロム、炭化クロム、
フェロクロムのうちの１種または２種以上を添加して上
述の問題点を図ったものである。
化鉄を添加し、それに加えて金属クロム、炭化クロム、
フェロクロムのうちの１種または２種以上を添加して上
述の問題点を図ったものである。
【０００９】本発明のマグネシア・カーボン質れんがに
は、マグネシア質原料としては焼結マグネシアや電融マ
グネシアを使用することができる。
は、マグネシア質原料としては焼結マグネシアや電融マ
グネシアを使用することができる。
【００１０】次に、本発明のマグネシア・カーボン質れ
んがのカーボン源としては鱗状黒鉛を使用することが好
ましい。鱗状黒鉛は特に限定されるものではなく、慣用
のものが使用できる。鱗状黒鉛の添加・配合量は５〜３
０重量％の範囲内である。該添加・配合量が５重量％未
満の場合には、鱗状黒鉛の添加効果がなく、また、３０
重量％を超えるとれんが成形時に問題が生じるために好
ましくない。
んがのカーボン源としては鱗状黒鉛を使用することが好
ましい。鱗状黒鉛は特に限定されるものではなく、慣用
のものが使用できる。鱗状黒鉛の添加・配合量は５〜３
０重量％の範囲内である。該添加・配合量が５重量％未
満の場合には、鱗状黒鉛の添加効果がなく、また、３０
重量％を超えるとれんが成形時に問題が生じるために好
ましくない。
【００１１】次に、酸化鉄は通常高温下でマグネシア・
カーボン質れんが中の鱗状黒鉛を酸化させ、れんがの組
織を劣化させるためマグネシア・カーボン質れんがには
好ましくない成分であるが、本発明のマグネシア・カー
ボン質れんがにおいては、少量の酸化鉄の添加はれんが
の組織劣化にはならず、その逆に鱗状黒鉛を酸化させて
生じた金属鉄は、金属クロムやクロム化合物と反応し、
Ｆｅ−Ｃｒ系の合金の薄い皮膜をれんがとスラグの境界
に生成させ、スラグの浸潤を防止する効果がある。図１
のＦｅ−Ｃｒ系状態図に示すように、Ｆｅ−Ｃｒ系反応
物はＦｅの比率が高くなる程融点が低下する。従って、
Ｆｅ量を制御すれば、マグネシア・カーボン質れんがの
使用温度付近で粘性の高いＦｅ−Ｃｒ系反応物を生成さ
せることができる。従って、酸化鉄の添加・配合量は
０.５〜１０重量％の範囲内が好ましい。
カーボン質れんが中の鱗状黒鉛を酸化させ、れんがの組
織を劣化させるためマグネシア・カーボン質れんがには
好ましくない成分であるが、本発明のマグネシア・カー
ボン質れんがにおいては、少量の酸化鉄の添加はれんが
の組織劣化にはならず、その逆に鱗状黒鉛を酸化させて
生じた金属鉄は、金属クロムやクロム化合物と反応し、
Ｆｅ−Ｃｒ系の合金の薄い皮膜をれんがとスラグの境界
に生成させ、スラグの浸潤を防止する効果がある。図１
のＦｅ−Ｃｒ系状態図に示すように、Ｆｅ−Ｃｒ系反応
物はＦｅの比率が高くなる程融点が低下する。従って、
Ｆｅ量を制御すれば、マグネシア・カーボン質れんがの
使用温度付近で粘性の高いＦｅ−Ｃｒ系反応物を生成さ
せることができる。従って、酸化鉄の添加・配合量は
０.５〜１０重量％の範囲内が好ましい。
【００１２】また、本発明のマグネシア・カーボン質れ
んがには、金属クロム、炭化クロムやフェロクロム等の
クロム化合物を１〜１５重量％添加・配合できる。これ
らの成分の添加・配合量が１重量％未満や１５重量％を
超える場合には添加効果がない。なお、これらの成分は
１種または２種以上を併用することができる。
んがには、金属クロム、炭化クロムやフェロクロム等の
クロム化合物を１〜１５重量％添加・配合できる。これ
らの成分の添加・配合量が１重量％未満や１５重量％を
超える場合には添加効果がない。なお、これらの成分は
１種または２種以上を併用することができる。
【００１３】本発明のマグネシア・カーボン質れんがに
は、上述の成分よりなる配合物１００重量部に対してシ
リコン、金属アルミニウム、アルミニウム−マグネシウ
ム合金等の金属粉末を外掛で０.５〜５重量％添加す
る。これらの金属粉末は鱗状黒鉛の酸化防止及び１００
０℃付近(中間温度域)での強度を維持するために添加さ
れるものであり、該添加・配合量が０.５重量％未満で
はその添加効果がなく、また、５重量％を超えて添加し
た場合にはスラグ中の主成分であるＳｉＯ2、ＣａＯと
反応し、ＳｉＯ2−ＣａＯ−Ａｌ2Ｏ3系低融物が生成
し、低塩基度スラグに対して、耐スラグ性を阻害するこ
とがあるために好ましくない。
は、上述の成分よりなる配合物１００重量部に対してシ
リコン、金属アルミニウム、アルミニウム−マグネシウ
ム合金等の金属粉末を外掛で０.５〜５重量％添加す
る。これらの金属粉末は鱗状黒鉛の酸化防止及び１００
０℃付近(中間温度域)での強度を維持するために添加さ
れるものであり、該添加・配合量が０.５重量％未満で
はその添加効果がなく、また、５重量％を超えて添加し
た場合にはスラグ中の主成分であるＳｉＯ2、ＣａＯと
反応し、ＳｉＯ2−ＣａＯ−Ａｌ2Ｏ3系低融物が生成
し、低塩基度スラグに対して、耐スラグ性を阻害するこ
とがあるために好ましくない。
【００１４】なお、上述のような配合を有する本発明の
耐食性マグネシア・カーボン質れんがは慣用の操作によ
り不焼成れんがとして提供することができる。
耐食性マグネシア・カーボン質れんがは慣用の操作によ
り不焼成れんがとして提供することができる。
【００１５】
実施例 以下の実施例及び比較例において使用した原料の品質は
下記の通りであった： 酸化鉄 Ｆｅ2Ｏ3＝99.2重量％ 炭化クロム Ｆｅ＝0.20重量％、Ｃｒ＝89.87重量％、
Ｃ＝9.68重量％ 金属クロム Ｆｅ＝0.27重量％、Ｃｒ＝99.68重量％、
Ｃ＝0.01重量％ フェロクロム Ｃｒ＝72.19重量％、ＦｅＣ＝27.66重量
％
下記の通りであった： 酸化鉄 Ｆｅ2Ｏ3＝99.2重量％ 炭化クロム Ｆｅ＝0.20重量％、Ｃｒ＝89.87重量％、
Ｃ＝9.68重量％ 金属クロム Ｆｅ＝0.27重量％、Ｃｒ＝99.68重量％、
Ｃ＝0.01重量％ フェロクロム Ｃｒ＝72.19重量％、ＦｅＣ＝27.66重量
％
【００１６】以下の表１に示す配合割合の原料を用い、
バインダーとしてフェノール樹脂を適当量加えてミキサ
ーで充分混練した後、フリクションプレスにて２３０ｍ
ｍ×１１４ｍｍ×６５ｍｍの並型れんがを作製した。得
られたれんがの諸特性を表１に併記する。
バインダーとしてフェノール樹脂を適当量加えてミキサ
ーで充分混練した後、フリクションプレスにて２３０ｍ
ｍ×１１４ｍｍ×６５ｍｍの並型れんがを作製した。得
られたれんがの諸特性を表１に併記する。
【００１７】
【表１】
【００１８】なお、表１中の侵食テスト方法は横型アー
ク回転法、試験温度１７００℃×４時間、スラグ使用量
１.２ｋｇ×４回で行った。溶損指数は比較品１を１０
０とした場合の比率で示す。使用したスラグの組成は下
記の通りである。 ＳｉＯ2 ３５.７１重量％ Ａｌ2Ｏ3 １３.１４重量％ Ｆｅ2Ｏ3 ０.８７重量％ ＴｉＯ2 １.３３重量％ ＣａＯ ４１.０８重量％ ＭｇＯ ７.５３重量％ ＭｎＯ ０.３７重量％ ＣａＯ／ＳｉＯ2モル比 １.２
ク回転法、試験温度１７００℃×４時間、スラグ使用量
１.２ｋｇ×４回で行った。溶損指数は比較品１を１０
０とした場合の比率で示す。使用したスラグの組成は下
記の通りである。 ＳｉＯ2 ３５.７１重量％ Ａｌ2Ｏ3 １３.１４重量％ Ｆｅ2Ｏ3 ０.８７重量％ ＴｉＯ2 １.３３重量％ ＣａＯ ４１.０８重量％ ＭｇＯ ７.５３重量％ ＭｎＯ ０.３７重量％ ＣａＯ／ＳｉＯ2モル比 １.２
【００１９】また、図２は本発明品Ｎｏ.３の侵食テス
ト後の組織を示す走査型電子顕微鏡写真である。図２に
示すようにスラグに接したれんが表面部分に生成したＦ
ｅ−Ｃｒ系化合物は粘性の高い液状に近い状態で薄い皮
膜を形成し、れんがを保護していることが観察できる。
ト後の組織を示す走査型電子顕微鏡写真である。図２に
示すようにスラグに接したれんが表面部分に生成したＦ
ｅ−Ｃｒ系化合物は粘性の高い液状に近い状態で薄い皮
膜を形成し、れんがを保護していることが観察できる。
【００２０】
【発明の効果】本発明の耐食性マグネシア・カーボン質
れんがは酸化鉄と金属クロムやクロム化合物をマグネシ
ア並びにカーボン原料に添加した構成となっており、ク
ロムは低塩基度スラグに対して最も有効な成分であるこ
とは良く知られている。一方、れんが表面部分に生成し
たＦｅ−Ｃｒ系皮膜はスラグ中の酸素と反応し、酸化さ
れた場合、ＦｅＣｒ2Ｏ4系スピネルを生成するため、ス
ラグに対して有効である。上記侵食テストの結果、本発
明品は従来のれんがよりも高耐食性であることが確認さ
れた。
れんがは酸化鉄と金属クロムやクロム化合物をマグネシ
ア並びにカーボン原料に添加した構成となっており、ク
ロムは低塩基度スラグに対して最も有効な成分であるこ
とは良く知られている。一方、れんが表面部分に生成し
たＦｅ−Ｃｒ系皮膜はスラグ中の酸素と反応し、酸化さ
れた場合、ＦｅＣｒ2Ｏ4系スピネルを生成するため、ス
ラグに対して有効である。上記侵食テストの結果、本発
明品は従来のれんがよりも高耐食性であることが確認さ
れた。
【図１】Ｆｅ−Ｃｒ系状態図である。
【図２】本発明品Ｎｏ.３の侵食テスト後の組織を示す
走査型電子顕微鏡写真である。
走査型電子顕微鏡写真である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C04B 35/62
Claims (1)
- 【請求項１】 鱗状黒鉛５〜３０重量％、酸化鉄０.５
〜１０重量％、金属クロム、炭化クロム及びフェロクロ
ムからなる群から選択されたクロム化合物の１種または
２種以上を１〜１５重量％、残部が焼結または電融マグ
ネシアからなる配合物１００重量部に対してシリコン、
金属アルミニウム、アルミニウム−マグネシウム合金か
らなる群から選択された１種または２種以上の金属粉末
を外掛で０.５〜５重量％添加・配合してなることを特
徴とする耐食性マグネシア・カーボン質れんが。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3178980A JP2994097B2 (ja) | 1991-06-25 | 1991-06-25 | 耐食性マグネシア・カーボン質れんが |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3178980A JP2994097B2 (ja) | 1991-06-25 | 1991-06-25 | 耐食性マグネシア・カーボン質れんが |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH054871A JPH054871A (ja) | 1993-01-14 |
| JP2994097B2 true JP2994097B2 (ja) | 1999-12-27 |
Family
ID=16058014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3178980A Expired - Lifetime JP2994097B2 (ja) | 1991-06-25 | 1991-06-25 | 耐食性マグネシア・カーボン質れんが |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2994097B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100601082B1 (ko) * | 1998-12-29 | 2006-09-27 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 마그네시아 - 흑연계 용사재료 및 그 제조방법 |
| JP6219729B2 (ja) * | 2013-01-16 | 2017-10-25 | 黒崎播磨株式会社 | マグネシアカーボンれんが |
| JP6194257B2 (ja) * | 2013-03-06 | 2017-09-06 | 黒崎播磨株式会社 | マグネシアカーボンれんが |
-
1991
- 1991-06-25 JP JP3178980A patent/JP2994097B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH054871A (ja) | 1993-01-14 |
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