JP3009067B2 - Magnesia-Chromia refractories - Google Patents
Magnesia-Chromia refractoriesInfo
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Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、金属精錬用の容器等に
使用される耐火物に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a refractory used for a container for metal refining and the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】マグネシア・クロミア耐火物（以下、マ
グクロ耐火物という）は、金属精錬用耐火物として優れ
た特性を有する耐火物であり、特にＤＨ，ＶＯＤなどの
溶鋼の二次精錬関係には欠かすことの出来ない材質であ
る。近年に至っては、高純度鋼、高品質ステンレス鋼や
その他の特殊鋼種溶製に伴って、従来の耐火物では耐用
が限界に達しており、材料技術に対する要求が高まって
いる。2. Description of the Related Art Magnesia-chromia refractories (hereinafter referred to as "magcro refractories") are refractories having excellent properties as refractories for metal refining, and are particularly applicable to secondary refining of molten steel such as DH and VOD. It is an indispensable material. In recent years, with the refining of high-purity steel, high-quality stainless steel, and other special steels, the durability of conventional refractories has reached its limit, and the demand for material technology has increased.
【０００３】マグクロ耐火物に関しては、長い歴史と種
々の材料改革、特に全体の組成や配合技術、添加物効果
例えば金属，合金や炭化物の添加などが行われてきた。
ところが、このような方法では炉材コストが高くなるば
かりでなく、材料開発に限界を生じ、特に近年の１７０
０℃以上の厳しい精錬条件下では限界に達してくる。そ
の結果炉体寿命も１／２程度まで低下しているケースが
多く見られる。[0003] With respect to the refractories of magcro, a long history and various material reforms have been carried out, especially the overall composition and blending techniques, and the effects of additives such as addition of metals, alloys and carbides.
However, such a method not only increases the cost of the furnace material but also limits the material development.
The limit is reached under severe refining conditions of 0 ° C or higher. As a result, there are many cases where the life of the furnace body is reduced to about 1/2.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】マグクロ耐火物は、元
来マグネシアにクロム鉱石を添加、またはこれらを電気
溶融した原料が使用される。この原料を通常の方法で製
造した場合、焼成後の組織を観察すると、耐火物を構成
する粒子の間にフラックスと呼ばれる不純物成分が析出
している。このフラックスは耐火原料中に存在する成分
であるが、一般的には原料の主要成分と異なり、また、
融点もかなり低いものと考えられてきた。したがって、
マグクロ耐火物の耐食性や熱間の諸物性を向上させるに
は、高純度化する目的でこれらの成分をできるだけ少な
くするためにクロム鉱石の産地を限定したり、マグネシ
アのグレードを向上させるなどの手段を余儀無くされて
いた。As the magcro refractory, a raw material obtained by adding chromium ore to magnesia or electromelting them is used. When this raw material is manufactured by an ordinary method, when the structure after firing is observed, an impurity component called flux is precipitated between particles constituting the refractory. This flux is a component present in the refractory raw material, but generally differs from the main component of the raw material,
Melting points have also been considered to be quite low. Therefore,
In order to improve the corrosion resistance and hot properties of magcro refractories, means to limit the production of chromium ore and improve the grade of magnesia to minimize these components for the purpose of high purity Had to be forced.
【０００５】本発明は、マグクロ耐火物の組織中に存在
するフラックスの成分調整を行うことによってより高品
質な耐火物を製造することを目的とする。An object of the present invention is to produce a refractory of higher quality by adjusting the components of the flux existing in the structure of the refractory.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本願発明は、ＭｇＯ−Ｓ
ｉＯ2−Ｃａ〇系を主成分とするフラックスを含有し、
フラックスの合量が５〜０．５重量％で、フラックス中
のＭｇＯ／ＳｉＯ 2 のモル比が１．４０〜６．００また
はＣａＯ／ＳｉＯ 2 のモル比が１．４５〜６．１０で、
かつそのフラックスの融点が１７００℃以上であること
を特徴とするマグネシア・クロミア耐火物である。In order to achieve the above object, the present onset Ming, M gO-S
containing a flux mainly composed of iO 2 —Ca〇,
When the total amount of flux is 5 to 0.5% by weight,
Has a molar ratio of MgO / SiO 2 of 1.40 to 6.00 or
Has a molar ratio of CaO / SiO 2 of 1.45 to 6.10.
A magnesia-chromia refractory characterized in that the melting point of the flux is 1700 ° C. or more.
【０００７】[0007]
【作用】マグクロ耐火物の耐食性や熱間での諸物性を向
上させるには、耐火物の焼成中に粒子間に析出してくる
フラックス成分を制御することが重要である。この制御
されたフラックス成分は、マグクロ耐火物の主に耐食性
と熱間強度の向上に有効な役割を果たす。[Action] In order to improve the corrosion resistance and various properties during heating of a refractory, it is important to control the flux component precipitated between particles during firing of the refractory. The controlled flux component plays an effective role mainly in improving the corrosion resistance and hot strength of the magcro refractory.
【０００８】通常耐火物を製造する場合は、原料から導
入される不純物を制御することなくそのまま粉砕、成形
し焼成するが、この場合、耐火性の低いフラックスが生
成し、耐火物の元来の特性を著しく低下させてしまう。
これを防止するために高純度の原料を使用することも考
えられるが、経済性の点から得策とは言えない。[0008] Usually, in the case of producing a refractory, the material is pulverized, molded and fired without controlling the impurities introduced from the raw material. In this case, a low refractory flux is generated, and the original refractory material is produced. The characteristics are significantly reduced.
It is conceivable to use a high-purity raw material to prevent this, but it cannot be said to be advantageous from the economical point of view.
【０００９】本発明においては、通常のマグクロ耐火物
の製造の場合と同様に、マグネシアやクロム鉱石などを
原料とするか、これらを電気溶融したものを原料とす
る。しかし、焼成中に生成するフラックスが焼成後の耐
火物の特性を支配することから、原料調整または混合段
階で予め生成するフラックスの成分調整を行う。In the present invention, magnesia, chromium ore, or the like is used as a raw material, or a material obtained by electromelting these materials is used, as in the case of producing ordinary magcro refractories. However, since the flux generated during firing dominate the characteristics of the refractory after firing, the components of the flux generated in advance in the raw material adjustment or mixing stage are adjusted.
【００１０】フラックスはその化学成分が主にＭｇＯ，
ＳｉＯ2 ，ＣａＯから構成されている。二次スピネル成
分が溶け込んでいる場合は、Ｃｒ2 Ｏ3 ，Ａｌ2 Ｏ3 ，
Ｆｅ2 Ｏ3 が少量入っている。耐火原料中の不純物に関
して、ＳｉＯ2がＣａＯに比べ比較的多い場合はＭｇＯ
−ＳｉＯ2 を主成分とするフラックスが生成し、逆の場
合はＣａＯ−ＳｉＯ2 を主成分とするフラックスが生成
しやすい。ここで、原料中の不純物は全量がフラックス
になるわけではなく、ＣａＯやＳｉＯ2 の一部はマグネ
シアに取り込まれ、その残部が前述した組成を主成分と
してマグネシアの粒子間に析出する。このマグネシアの
粒子間に析出したものをフラックスという。The flux is mainly composed of MgO,
It is composed of SiO 2 and CaO. When the secondary spinel component is dissolved, Cr 2 O 3 , Al 2 O 3 ,
Fe 2 O 3 is contained in a small amount. Regarding impurities in the refractory raw material, when SiO 2 is relatively large compared to CaO, MgO
-SiO 2 generated by the flux as a main component, the flux is easily generated mainly composed of CaO-SiO 2 in the opposite case. Here, the entire amount of impurities in the raw material does not become a flux, but a part of CaO and SiO 2 is taken into magnesia, and the remainder is precipitated between magnesia particles with the above-described composition as a main component. The particles deposited between the magnesia particles are called flux.
【００１１】フラックスの組成と量の制御は、使用する
原料の化学成分を分析しておき、焼成後の耐火物中に存
在するフラックスの化学分析をＸ線やＥＤＸ（エネルギ
ー分散型Ｘ線マイクロアナライザー）などの装置を使用
して再度行う。両者の差異からフラックスしとて寄与す
る不純物量を推定し、フラックスがＭｇＯ−ＳｉＯ2 −
ＣａＯ系を主成分とし、その融点が１７００℃以上とな
る組成および量的条件を満たすように、ＳｉＯ2 または
ＣａＯを原料に添加することによってフラックスの成分
調整を行う。The composition and amount of the flux are controlled by analyzing the chemical components of the raw materials to be used and analyzing the flux present in the fired refractory by X-ray or EDX (energy dispersive X-ray microanalyzer). ), And perform the process again. And O and flux from the difference between them to estimate the impurities contributing amount, flux MgO-SiO 2 -
The flux component is adjusted by adding SiO 2 or CaO to the raw material so as to satisfy a composition and a quantitative condition in which the main component is a CaO-based material and the melting point is 1700 ° C. or higher.
【００１２】本発明において、フラックスの融点は、フ
ラックスを構成する主成分であるＣａＯ，ＭｇＯ，Ｓｉ
Ｏ2 の三元系状態図から推定される融点を指す。この融
点を１７００℃以上とした理由は、近年の溶鋼の二次精
錬炉は１７００℃以上の操業が多く、耐用性のある耐火
物とするにはフラックスの融点もその温度近傍以上とす
る必要性があるからである。組成面に関しても、ＭｇＯ
−ＳｉＯ2 またはＣａＯ−ＳｉＯ2 を主成分とするフラ
ックスに関して、前者はＣａＯを、後者はＭｇＯを３０
重量％以下含むフラックスを比較的容易に生成する。さ
らにＭｇＯ−ＳｉＯ2 及びＣａＯ−ＳｉＯ2 を主成分と
する系においては、フラックスの融点を１７００℃以上
とするために、ＭｇＯ／ＳｉＯ2 のモル比を１．４０〜
６．００の範囲に、ＣａＯ／ＳｉＯ2 のモル比を１．４
５〜６．１０の範囲に設定するのが望ましい。このフラ
ックスの量については、多すぎた場合は耐食性の低下を
招き、少なすぎる場合には焼成段階で生成する二次スピ
ネルの生成を著しく低下させる恐れがあるため、フラッ
クスの合量が５〜０．５％の範囲が望ましい。In the present invention, the melting point of the flux is determined by CaO, MgO, Si which is a main component of the flux.
It refers to the melting point estimated from the ternary phase diagram of O 2 . The reason why the melting point is set to 1700 ° C. or higher is that in recent years, secondary refining furnaces for molten steel are often operated at 1700 ° C. or higher, and the melting point of the flux needs to be higher than or equal to the temperature in order to obtain a durable refractory. Because there is. In terms of composition, MgO
Regarding the flux mainly composed of —SiO 2 or CaO—SiO 2 , the former contains CaO, and the latter contains MgO.
A flux containing less than weight percent is relatively easily generated. In yet a system mainly composed of MgO-SiO 2 and CaO-SiO 2, the melting point of the flux to the 1700 ° C. or higher, 1.40～ the molar ratio of MgO / SiO 2
Within the range of 6.00, the molar ratio of CaO / SiO 2 was 1.4.
It is desirable to set in the range of 5 to 6.10. If the amount of the flux is too large, the corrosion resistance is reduced.If the amount is too small, the formation of the secondary spinel generated in the firing step may be significantly reduced. A range of 0.5% is desirable.
【００１３】[0013]
【実施例】以下、実施例により本発明を詳細に説明す
る。ここでは表１に示す組成の電融マグクロクリンカー
をベースとし、適量のＣａＯ及びＳｉＯ2 を添加するこ
とによって焼成後に生成するフラックスの組成を変えて
いる。また、試料の作成は通常の耐火物の製造方法に従
っており、焼成温度は１８５０℃とした。The present invention will be described below in detail with reference to examples. Here it is changing the composition of the flux formed after firing by a base of electrically fused mug black clinker composition shown in Table 1, the addition of an appropriate amount of CaO and SiO 2. In addition, the preparation of the sample was performed in accordance with a normal method for manufacturing a refractory, and the firing temperature was 1850 ° C.
【００１４】表２に実施例としてフラックス組成を制御
した８種類の試料の組成と特性を示す。ここで生成した
フラックスは、焼成後の試料をＥＤＸで分析した。表中
にはＭｇＯ／ＳｉＯ2 またはＣａＯ／ＳｉＯ2 比（モル
比）を示す。また、その下欄にはＣａＯ−ＭｇＯ−Ｓｉ
Ｏ2 三元状態図から推定されるフラックスの融点を示し
た。特性に関しては１５００℃における熱間の曲げ強度
及びスラグ浸漬法を用いた浸食実験の結果を示した。こ
こで示す溶損指数は、実施例６の溶損量を１００とした
ときの各試料の値を指数で表している。実施例１〜８の
試料は、いずれもフラックスの融点が１７００℃以上で
あり、熱間強度は１００ｋｇ／ｃｍ2 以上、溶損指数も
１００以下の耐食性に優れた値を示している。Table 2 shows, as examples, the compositions and characteristics of eight types of samples in which the flux composition was controlled. As for the flux generated here, the sample after firing was analyzed by EDX. The table shows the MgO / SiO 2 or CaO / SiO 2 ratio (molar ratio). In the lower column, CaO-MgO-Si
The melting point of the flux estimated from the O 2 ternary phase diagram is shown. Regarding the characteristics, the results of hot bending strength at 1500 ° C. and the results of an erosion experiment using a slag immersion method were shown. The erosion index shown here represents the value of each sample when the amount of erosion in Example 6 was set to 100, as an index. The samples of Examples 1 to 8 all have a flux with a melting point of 1700 ° C. or more, a hot strength of 100 kg / cm 2 or more, and a erosion index of 100 or less, exhibiting excellent corrosion resistance.
【００１５】表３に比較例として５種類の試料を示す。
比較例１〜４ははＭｇＯ／ＳｉＯ2 またはＣａＯ／Ｓｉ
Ｏ2 比が小さく、したがって生成するフラックスの融点
も低く、熱間強度及び耐食性で著しい低下を生じている
のが判る。また、比較例５は高純度原料を添加し、フラ
ックスの含有量を低くしたものであり、フラックスの融
点は高いがその量が非常に少ないため、焼成時に二次ス
ピネルの生成が阻害され、実施例１に比べて著しく特性
が低下しているのが判る。Table 3 shows five kinds of samples as comparative examples.
Comparative Examples 1-4 are MgO / SiO 2 or CaO / Si
It can be seen that the O 2 ratio is small and thus the melting point of the generated flux is low, resulting in a significant decrease in hot strength and corrosion resistance. In Comparative Example 5, a high-purity raw material was added to reduce the content of the flux. The flux had a high melting point but a very small amount. It can be seen that the characteristics are significantly lower than in Example 1.
【００１６】[0016]
【表１】 [Table 1]
【００１７】[0017]
【表２】 [Table 2]
【００１８】[0018]
【表３】 [Table 3]
【００１９】[0019]
【発明の効果】本発明により極めて耐食性が高く、また
熱間強度も高いマグクロ耐火物の製造が簡便な方法で達
成できる。本発明はマグクロ耐火物の特性を飛躍的に高
めることが可能で、原料として安価なＣａＯやＳｉＯ2
を添加しフラックスの成分調整を行うだけなので経済的
にも非常に魅力のあるものである。Industrial Applicability According to the present invention, it is possible to produce a refractory having a very high corrosion resistance and a high hot strength by a simple method. INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is capable of dramatically improving the properties of magcro refractories, and is inexpensive as raw material for CaO or SiO 2.
It is very economically attractive because it only adjusts the components of the flux by adding.
【００２０】また、鉄鋼精錬分野においては今後高級鋼
種の要求が高まることが予想されることから、操業の高
温化を伴う二次精錬用炉の寿命を低下させること無く安
定した耐用を示すことが期待できる。In the field of steel refining, it is expected that demand for high-grade steel types will increase in the future. Therefore, it is necessary to exhibit a stable service life without lowering the life of the secondary refining furnace accompanying a high operating temperature. Can be expected.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C04B 35/047 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) C04B 35/047
Claims (1)
するフラックスを含有し、フラックスの合量が５〜０．
５重量％で、フラックス中のＭｇＯ／ＳｉＯ 2 のモル比
が１．４０〜６．００またはＣａＯ／ＳｉＯ 2 のモル比
が１．４５〜６．１０で、かつそのフラックスの融点が
１７００℃以上であることを特徴とするマグネシア・ク
ロミア耐火物。1. A flux containing a MgO—SiO 2 —Ca〇 system as a main component, and the total amount of the flux is 5 to 0.
MgO / SiO 2 molar ratio in flux at 5% by weight
Is 1.40 to 6.00 or the molar ratio of CaO / SiO 2
Magnesia chromia refractory, characterized in that the melting point of the flux is 1.45 to 6.10 .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3085463A JP3009067B2 (en) | 1991-04-17 | 1991-04-17 | Magnesia-Chromia refractories |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3085463A JP3009067B2 (en) | 1991-04-17 | 1991-04-17 | Magnesia-Chromia refractories |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04317458A JPH04317458A (en) | 1992-11-09 |
| JP3009067B2 true JP3009067B2 (en) | 2000-02-14 |
Family
ID=13859584
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3085463A Expired - Lifetime JP3009067B2 (en) | 1991-04-17 | 1991-04-17 | Magnesia-Chromia refractories |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3009067B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100417712B1 (en) * | 1998-12-29 | 2004-03-26 | 주식회사 포스코 | Steel Filling Material |
| JP5682120B2 (en) * | 2010-03-03 | 2015-03-11 | 三菱マテリアル株式会社 | Copper smelting furnace and continuous copper smelting furnace |
-
1991
- 1991-04-17 JP JP3085463A patent/JP3009067B2/en not_active Expired - Lifetime
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 素木洋一著、築炉用セラミック材料、株式会社技報堂、昭和４８年９月２０日発行、ｐ１０９−１１０ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04317458A (en) | 1992-11-09 |
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