JP3106950B2 - 耐火材侵蝕試験方法 - Google Patents
耐火材侵蝕試験方法Info
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- JP3106950B2 JP3106950B2 JP08090705A JP9070596A JP3106950B2 JP 3106950 B2 JP3106950 B2 JP 3106950B2 JP 08090705 A JP08090705 A JP 08090705A JP 9070596 A JP9070596 A JP 9070596A JP 3106950 B2 JP3106950 B2 JP 3106950B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、金属やガラス、セ
メントクリンカーなどの熔体が装入された各種の高温炉
等において、高温熔体に晒される耐火材の侵蝕試験方法
に関する。
メントクリンカーなどの熔体が装入された各種の高温炉
等において、高温熔体に晒される耐火材の侵蝕試験方法
に関する。
【０００２】
【発明の背景】従来より耐火材の耐食性を評価するため
に数多くの試験装置や方法が実施されている。この耐食
試験に際し重要なことは試験温度と試験雰囲気の制御で
ある。これを正確に制御・調整することにより耐火材の
使用実績によく対応した試験結果が得られる。特に金属
製錬においては損耗した耐火材の補修は容易に行なえな
いため、実使用との相関性の高い試験方法が求められて
いる。また、試験時間を短縮する目的で侵蝕熔体（金属
熔体、溶融スラグ、溶融ガラスなど）を適度に相対移動
させ、さらには実使用に則した温度勾配下での試験が求
められている。
に数多くの試験装置や方法が実施されている。この耐食
試験に際し重要なことは試験温度と試験雰囲気の制御で
ある。これを正確に制御・調整することにより耐火材の
使用実績によく対応した試験結果が得られる。特に金属
製錬においては損耗した耐火材の補修は容易に行なえな
いため、実使用との相関性の高い試験方法が求められて
いる。また、試験時間を短縮する目的で侵蝕熔体（金属
熔体、溶融スラグ、溶融ガラスなど）を適度に相対移動
させ、さらには実使用に則した温度勾配下での試験が求
められている。
【０００３】
【従来技術】従来より知られている耐火材の耐食性試験
方法としては、ガスバーナ加熱による回転炉を用いた試
験方法、高周波誘導加熱による縦型炉を用いた試験方法
などがある。上記回転炉を用いた試験方法の一例を図７
に示す。図示するように、この試験方法では試験用耐火
材５０を部分的に内張した円筒型回転炉５１にメタルや
スラグなどの侵蝕熔体５２を装入してガスバーナにより
加熱溶解し、該炉５１を回転させながら耐火材５０の侵
蝕量を測定する。
方法としては、ガスバーナ加熱による回転炉を用いた試
験方法、高周波誘導加熱による縦型炉を用いた試験方法
などがある。上記回転炉を用いた試験方法の一例を図７
に示す。図示するように、この試験方法では試験用耐火
材５０を部分的に内張した円筒型回転炉５１にメタルや
スラグなどの侵蝕熔体５２を装入してガスバーナにより
加熱溶解し、該炉５１を回転させながら耐火材５０の侵
蝕量を測定する。
【０００４】上記試験方法では回転炉が傾斜して横置さ
れており、試験用耐火材には侵蝕熔体のメタルが主に接
触するように設定されているので、スラグとメタルの両
方が接触する場合やスラグのみが接触する場合の侵蝕試
験の結果を得ることができない。なお、炉内に入れる侵
蝕熔体量を少なくして、スラグを試験用耐火材に接触さ
せることもできるが、液面の制御が難しく実用性に乏し
い。
れており、試験用耐火材には侵蝕熔体のメタルが主に接
触するように設定されているので、スラグとメタルの両
方が接触する場合やスラグのみが接触する場合の侵蝕試
験の結果を得ることができない。なお、炉内に入れる侵
蝕熔体量を少なくして、スラグを試験用耐火材に接触さ
せることもできるが、液面の制御が難しく実用性に乏し
い。
【０００５】また、炉が開放型であるため試験雰囲気を
制御するのが難しく、さらにガスバーナの火炎(約2000
〜3000℃)が耐火材や侵蝕熔体に直接当るため、これら
が局所的に加熱され、耐火材が部分的に溶融し、或いは
熱応力による割れを生じ、侵蝕熔体は侵蝕性を増す。こ
のような現象が局部的生じるために適切な評価試験にな
り得ず、試験結果と実使用での相関性が低い。また、ガ
スバーナによる加熱では侵蝕熔体の温度管理が不正確に
なる問題もある。
制御するのが難しく、さらにガスバーナの火炎(約2000
〜3000℃)が耐火材や侵蝕熔体に直接当るため、これら
が局所的に加熱され、耐火材が部分的に溶融し、或いは
熱応力による割れを生じ、侵蝕熔体は侵蝕性を増す。こ
のような現象が局部的生じるために適切な評価試験にな
り得ず、試験結果と実使用での相関性が低い。また、ガ
スバーナによる加熱では侵蝕熔体の温度管理が不正確に
なる問題もある。
【０００６】一方、高周波誘導加熱による縦型炉を用い
た試験方法は、図８に示すように、試験用耐火材60を内
張りした縦型炉61内に金属やスラグなどの侵蝕熔体62を
装入し、炉外に設けた高周波誘導加熱装置63により加熱
溶解し、撹拌手段などにより上記熔体を流動させて耐火
材60の侵蝕量を測定する。
た試験方法は、図８に示すように、試験用耐火材60を内
張りした縦型炉61内に金属やスラグなどの侵蝕熔体62を
装入し、炉外に設けた高周波誘導加熱装置63により加熱
溶解し、撹拌手段などにより上記熔体を流動させて耐火
材60の侵蝕量を測定する。
【０００７】この試験方法では、侵蝕熔体を入れる試験
炉が縦型であるため、侵蝕熔体の液面付近に試験用耐火
材を設ければメタルとスラグの両方の接触部分の試験結
果が得られるが、液面部分の接触範囲が狭く、これらの
接触部分が相互に影響を受け易いので正確な侵蝕状態を
把握するのが難しい。また侵蝕熔体のメタルとスラグが
交互に接触する場合の試験結果が得られない。
炉が縦型であるため、侵蝕熔体の液面付近に試験用耐火
材を設ければメタルとスラグの両方の接触部分の試験結
果が得られるが、液面部分の接触範囲が狭く、これらの
接触部分が相互に影響を受け易いので正確な侵蝕状態を
把握するのが難しい。また侵蝕熔体のメタルとスラグが
交互に接触する場合の試験結果が得られない。
【０００８】また、この試験方法は加熱手段として高周
波誘導加熱を用いるが、メタルとスラグは導電性が全く
異なり、メタルが高温となりスラグはこれより低温とな
り、スラグ表面の温度が最も低い。光温度計では、この
最も温度が低いスラグ表面の測温しかできず、スラグの
下側に位置するメタルの温度を測定することができな
い。しかも、スラグの温度変化は耐火材の溶損に大きな
影響を及ぼすので、このようにスラグの温度が実態と異
なり、温度制御が実質的に不可能な環境下での測温しか
できないことは高周波誘導加熱を利用した上記測定方法
の致命的な欠点である。さらに、温度測定手段は高周波
誘導の影響を受けない光温度計などに限られ、熱電対な
どを用いることができないので測定精度が低いという問
題もある。
波誘導加熱を用いるが、メタルとスラグは導電性が全く
異なり、メタルが高温となりスラグはこれより低温とな
り、スラグ表面の温度が最も低い。光温度計では、この
最も温度が低いスラグ表面の測温しかできず、スラグの
下側に位置するメタルの温度を測定することができな
い。しかも、スラグの温度変化は耐火材の溶損に大きな
影響を及ぼすので、このようにスラグの温度が実態と異
なり、温度制御が実質的に不可能な環境下での測温しか
できないことは高周波誘導加熱を利用した上記測定方法
の致命的な欠点である。さらに、温度測定手段は高周波
誘導の影響を受けない光温度計などに限られ、熱電対な
どを用いることができないので測定精度が低いという問
題もある。
【０００９】
【発明の解決課題】本発明は従来の耐火材試験方法にお
ける上記問題を解決した試験方法を提供することは目的
とする。すなわち、本発明によれば、侵蝕熔体のメタル
とスラグの両方の接触範囲が広く、実使用との相関性に
優れた測定結果の得られる侵蝕試験方法が提供される。
ける上記問題を解決した試験方法を提供することは目的
とする。すなわち、本発明によれば、侵蝕熔体のメタル
とスラグの両方の接触範囲が広く、実使用との相関性に
優れた測定結果の得られる侵蝕試験方法が提供される。
【００１０】
【課題の解決手段】本発明の試験装方法は、試験用耐火
材によって形成した炉内の傾斜底面に沿って侵蝕熔体を
移動させることにより、試験用耐火材に侵蝕熔体のメタ
ルとスラグの両方を接触させ、これらが共に接触する使
用環境下での試験結果も得られるようにしたものであ
る。
材によって形成した炉内の傾斜底面に沿って侵蝕熔体を
移動させることにより、試験用耐火材に侵蝕熔体のメタ
ルとスラグの両方を接触させ、これらが共に接触する使
用環境下での試験結果も得られるようにしたものであ
る。
【００１１】即ち、本発明によれば、（１）侵蝕熔体に
対する耐火材の侵蝕試験方法であって、試験用耐火材に
よって炉内底面を傾斜して形成した試験炉を用い、炉内
に供給した侵蝕熔体を揺動することにより侵蝕熔体が傾
斜低面に接触する領域を変化させながら侵蝕を促して、
該傾斜低面を形成している試験用耐火材の侵蝕状態を試
験することを特徴とする耐火材の侵蝕試験方法が提供さ
れる。本試験方法は、侵蝕熔体と耐火材との接触面積が
広く、従って、溶融液面にスラグが存在する侵蝕熔体に
対しては、耐火材がメタルとスラグに各々接触する範囲
が広いので、相互の影響が少なく、これらの侵蝕状態を
正確に把握することができる。
対する耐火材の侵蝕試験方法であって、試験用耐火材に
よって炉内底面を傾斜して形成した試験炉を用い、炉内
に供給した侵蝕熔体を揺動することにより侵蝕熔体が傾
斜低面に接触する領域を変化させながら侵蝕を促して、
該傾斜低面を形成している試験用耐火材の侵蝕状態を試
験することを特徴とする耐火材の侵蝕試験方法が提供さ
れる。本試験方法は、侵蝕熔体と耐火材との接触面積が
広く、従って、溶融液面にスラグが存在する侵蝕熔体に
対しては、耐火材がメタルとスラグに各々接触する範囲
が広いので、相互の影響が少なく、これらの侵蝕状態を
正確に把握することができる。
【００１２】また本発明によれば、（２）侵蝕熔体を傾
斜底面に沿って移動させることにより、該傾斜底面に、
侵蝕熔体のメタルのみ接触する範囲、メタルとスラグが
共に接触する範囲、およびスラグのみ接触する範囲を形
成し、各範囲の侵蝕状態を同時に試験する上記(1)に記
載の試験方法が提供される。上記試験方法(2)によれば
上記試験方法(1)をより効果的実施することができ、侵
蝕熔体のメタルとスラグが各々接触する部分と共にこれ
らが交互に接触する部分が形成されるので、より実使用
との相関性の高い試験結果が得られる。
斜底面に沿って移動させることにより、該傾斜底面に、
侵蝕熔体のメタルのみ接触する範囲、メタルとスラグが
共に接触する範囲、およびスラグのみ接触する範囲を形
成し、各範囲の侵蝕状態を同時に試験する上記(1)に記
載の試験方法が提供される。上記試験方法(2)によれば
上記試験方法(1)をより効果的実施することができ、侵
蝕熔体のメタルとスラグが各々接触する部分と共にこれ
らが交互に接触する部分が形成されるので、より実使用
との相関性の高い試験結果が得られる。
【００１３】さらに、本発明によれば上記試験方法(1)
において、（３）試験用耐火材によって炉内底面をＶ字
形に形成した試験炉を用い、該炉内底面に沿って侵蝕熔
体を移動させて試験を行う上記(1)または(2)に記載の試
験方法、（４）内部加熱手段によって炉内を加熱すると
共に炉内雰囲気を調整して試験を行う上記(1)〜(3)のい
ずれかに記載の試験方法が各々提供される。上記試験方
法(3)においては、傾斜底面の両側で対照的な接触が行
われるので同時に２回分の試験結果が得られ、従って、
異なった試験用耐火材を傾斜底面の両側に用いれば、こ
れらの試験を同時に行うことができる。また、上記試験
方法(4)においては、炉内雰囲気が制御され、炉内に入
れた熔体温度が高温に維持されるので、いっそう実使用
との相関性の高い試験結果が得られる。
において、（３）試験用耐火材によって炉内底面をＶ字
形に形成した試験炉を用い、該炉内底面に沿って侵蝕熔
体を移動させて試験を行う上記(1)または(2)に記載の試
験方法、（４）内部加熱手段によって炉内を加熱すると
共に炉内雰囲気を調整して試験を行う上記(1)〜(3)のい
ずれかに記載の試験方法が各々提供される。上記試験方
法(3)においては、傾斜底面の両側で対照的な接触が行
われるので同時に２回分の試験結果が得られ、従って、
異なった試験用耐火材を傾斜底面の両側に用いれば、こ
れらの試験を同時に行うことができる。また、上記試験
方法(4)においては、炉内雰囲気が制御され、炉内に入
れた熔体温度が高温に維持されるので、いっそう実使用
との相関性の高い試験結果が得られる。
【００１４】
【発明の実施形態】以下に図面を参照して本発明を詳細
に説明する。図１は炉内底面をＶ字型に形成した試験炉
に侵蝕熔体を入れた状態を示す炉内の断面説明図であ
り、図２(a)(b)(c)は試験炉を傾動して炉内の侵蝕熔体
を炉内底面に沿って移動させた状態を示す炉内断面説明
図である。図３〜５は本試験方法を実施する試験装置の
好適な一例を示す装置図である。
に説明する。図１は炉内底面をＶ字型に形成した試験炉
に侵蝕熔体を入れた状態を示す炉内の断面説明図であ
り、図２(a)(b)(c)は試験炉を傾動して炉内の侵蝕熔体
を炉内底面に沿って移動させた状態を示す炉内断面説明
図である。図３〜５は本試験方法を実施する試験装置の
好適な一例を示す装置図である。
【００１５】本発明の試験方法は、侵蝕熔体に対する耐
火材の侵蝕試験方法であって、図示するように、試験用
耐火材によって炉内底面を傾斜して形成した試験炉を用
い、試験炉を揺動することにより、侵該熔体のメタルと
スラグを傾斜底面に沿って移動させ、これらに接触する
耐火材の侵蝕状態を試験することを特徴とする。
火材の侵蝕試験方法であって、図示するように、試験用
耐火材によって炉内底面を傾斜して形成した試験炉を用
い、試験炉を揺動することにより、侵該熔体のメタルと
スラグを傾斜底面に沿って移動させ、これらに接触する
耐火材の侵蝕状態を試験することを特徴とする。
【００１６】試験炉が垂直な場合には、侵蝕熔体のスラ
グが炉内壁面に接触する部分は炉内側面の限られた範囲
になるが、本発明においては、侵蝕熔体と炉内底面との
接触面が傾斜しているので侵蝕熔体と傾斜底面との接触
範囲が広く、接触面相互の影響が少なく、これらの侵蝕
状態を正確に把握することができる。また、耐火材は主
に溶融スラグによって侵蝕されるので、スラグの接触面
積が広いことは侵蝕状態を把握するうえで有利である。
グが炉内壁面に接触する部分は炉内側面の限られた範囲
になるが、本発明においては、侵蝕熔体と炉内底面との
接触面が傾斜しているので侵蝕熔体と傾斜底面との接触
範囲が広く、接触面相互の影響が少なく、これらの侵蝕
状態を正確に把握することができる。また、耐火材は主
に溶融スラグによって侵蝕されるので、スラグの接触面
積が広いことは侵蝕状態を把握するうえで有利である。
【００１７】侵蝕熔体と試験用耐火材との接触は、侵蝕
熔体のメタルのみ接触する範囲、メタルとスラグが共に
接触する範囲、およびスラグのみ接触する範囲を各々形
成するように行うのが好ましい。前述のように炉内底面
が傾斜している試験炉では、試験炉を揺動することによ
りこのような接触状態を容易に得ることができる。この
態様を図２(a)〜(c)に示した。
熔体のメタルのみ接触する範囲、メタルとスラグが共に
接触する範囲、およびスラグのみ接触する範囲を各々形
成するように行うのが好ましい。前述のように炉内底面
が傾斜している試験炉では、試験炉を揺動することによ
りこのような接触状態を容易に得ることができる。この
態様を図２(a)〜(c)に示した。
【００１８】図示するように、侵蝕熔体をそのメタルと
スラグの界面が傾斜底面に接触するように試験炉１１に
入れ（図２(a)）、この状態で試験炉１１を傾動する
と、侵蝕熔体は傾斜底面に沿って相対的に移動し、片側
の傾斜面全体にはメタル１３ａが接触し、スラグ１３ｂ
は反対側の傾斜面に接触して移動する（図２(b)）。引
き続き、試験炉１１を反対側に傾動すると、今までスラ
グ１３ｂに接触していた傾斜面はメタル１３ａに覆わ
れ、一方、メタル１３ａに覆われていた傾斜面にはスラ
グ１３ｂが接触する（図２(c)）。
スラグの界面が傾斜底面に接触するように試験炉１１に
入れ（図２(a)）、この状態で試験炉１１を傾動する
と、侵蝕熔体は傾斜底面に沿って相対的に移動し、片側
の傾斜面全体にはメタル１３ａが接触し、スラグ１３ｂ
は反対側の傾斜面に接触して移動する（図２(b)）。引
き続き、試験炉１１を反対側に傾動すると、今までスラ
グ１３ｂに接触していた傾斜面はメタル１３ａに覆わ
れ、一方、メタル１３ａに覆われていた傾斜面にはスラ
グ１３ｂが接触する（図２(c)）。
【００１９】この結果、図１に示すように、傾斜底面上
には、スラグのみ接触する範囲Ｘ、メタルとスラグが交
互に接触する範囲Ｙ、およびメタルのみ接触する範囲Ｚ
が形成される。従って、これら各部分の侵蝕状態を同時
に把握することができる。さらに、侵蝕熔体の流動によ
って侵蝕が促進されるので、比較的短時間で正確な侵蝕
状態を試験することができる。
には、スラグのみ接触する範囲Ｘ、メタルとスラグが交
互に接触する範囲Ｙ、およびメタルのみ接触する範囲Ｚ
が形成される。従って、これら各部分の侵蝕状態を同時
に把握することができる。さらに、侵蝕熔体の流動によ
って侵蝕が促進されるので、比較的短時間で正確な侵蝕
状態を試験することができる。
【００２０】実操業の炉では、熔体の出し入れにより、
炉内の耐火材はメタルとスラグの両方に接触する場合も
多く、従って、図１〜２に示す試験方法によれば、メタ
ルとスラグが各々接触する部分の他に、これらが交互に
接触する部分の侵蝕状態が把握されるので、実使用との
相関性の高い試験結果が得られる。なお、図１中、波線
は図２のメタルおよびスラグの界面ないし液面を示す。
炉内の耐火材はメタルとスラグの両方に接触する場合も
多く、従って、図１〜２に示す試験方法によれば、メタ
ルとスラグが各々接触する部分の他に、これらが交互に
接触する部分の侵蝕状態が把握されるので、実使用との
相関性の高い試験結果が得られる。なお、図１中、波線
は図２のメタルおよびスラグの界面ないし液面を示す。
【００２１】図示する例は、炉内底面をＶ字形に形成し
た試験炉であるが、この場合には、傾斜底面の両側で対
照的な接触が行われるので同時に２回分の試験結果が得
られるので効率が良い。また、異なった試験用耐火材を
傾斜底面の両側に用いれば、これらの試験を同時に行う
ことができる。なお、底面の形状は図示するＶ字形に限
らない。一方向に傾斜したものでも良い。
た試験炉であるが、この場合には、傾斜底面の両側で対
照的な接触が行われるので同時に２回分の試験結果が得
られるので効率が良い。また、異なった試験用耐火材を
傾斜底面の両側に用いれば、これらの試験を同時に行う
ことができる。なお、底面の形状は図示するＶ字形に限
らない。一方向に傾斜したものでも良い。
【００２２】本試験方法は、密閉形試験炉を用い、炉内
を内部加熱手段によって加熱し、内部の高温熔体の温度
低下を防止し、さらに炉内雰囲気を調整して試験を行え
ば、より実使用との相関性の高い試験結果が得られる。
を内部加熱手段によって加熱し、内部の高温熔体の温度
低下を防止し、さらに炉内雰囲気を調整して試験を行え
ば、より実使用との相関性の高い試験結果が得られる。
【００２３】図３〜５に、本試験方法を実施するための
好適な装置例を示す。図示するように、試験装置は侵蝕
熔体１３が装入される試験炉１０と、その傾動手段２０
を有する。試験炉１０は箱型をなし、取外し自在な上蓋
１０ａによって密閉可能に形成されている。試験炉１０
の内部には試験用の耐火材１１が侵蝕熔体１３を装入す
る空間を形成して内張され、該耐火材１１の外側は耐火
煉瓦１２により覆われている。
好適な装置例を示す。図示するように、試験装置は侵蝕
熔体１３が装入される試験炉１０と、その傾動手段２０
を有する。試験炉１０は箱型をなし、取外し自在な上蓋
１０ａによって密閉可能に形成されている。試験炉１０
の内部には試験用の耐火材１１が侵蝕熔体１３を装入す
る空間を形成して内張され、該耐火材１１の外側は耐火
煉瓦１２により覆われている。
【００２４】試験炉の炉内底面はＶ字形に形成されてお
り、炉内に内部加熱手段１４が設けられている。該加熱
手段としては抵抗型などの発熱体が適している。図示す
る例では、該加熱手段１４は試験炉１０のほぼ中央を貫
通する耐熱性の軸部材１５の内部に設けられており、軸
部材１５が加熱手段１４を兼用したものとなっている。
耐熱性の軸部材１５としてはアルミナ製の管状部材など
が使用できる。加熱手段は図示する構成例に限らず、例
えば複数の発熱体を設けてもよく、或いは発熱体を試験
炉上部から挿設しても良い。また軸部材１５とは異なる
方向に発熱体を収納する筒体を設けても良い。
り、炉内に内部加熱手段１４が設けられている。該加熱
手段としては抵抗型などの発熱体が適している。図示す
る例では、該加熱手段１４は試験炉１０のほぼ中央を貫
通する耐熱性の軸部材１５の内部に設けられており、軸
部材１５が加熱手段１４を兼用したものとなっている。
耐熱性の軸部材１５としてはアルミナ製の管状部材など
が使用できる。加熱手段は図示する構成例に限らず、例
えば複数の発熱体を設けてもよく、或いは発熱体を試験
炉上部から挿設しても良い。また軸部材１５とは異なる
方向に発熱体を収納する筒体を設けても良い。
【００２５】試験炉１０には侵蝕熔体の出入口１９、雰
囲気ガスの出入口１６および侵蝕熔体の温度測定手段１
７が設けられている。試験の際に雰囲気を調整するため
に出入口１６通じて混合ガスなどが炉内に流入される。
雰囲気ガスとしては一酸化炭素／二酸化炭素混合ガスの
ような酸素量を制御するものが通常用いられる。侵蝕熔
体の温度測定手段１７としては、熱電対および光温度計
などが使用される。
囲気ガスの出入口１６および侵蝕熔体の温度測定手段１
７が設けられている。試験の際に雰囲気を調整するため
に出入口１６通じて混合ガスなどが炉内に流入される。
雰囲気ガスとしては一酸化炭素／二酸化炭素混合ガスの
ような酸素量を制御するものが通常用いられる。侵蝕熔
体の温度測定手段１７としては、熱電対および光温度計
などが使用される。
【００２６】図示する例では、耐火煉瓦１２の外側が繊
維質断熱材１８ａによって覆われ、さらにその外側が金
属ケース１８ｂによって覆われている。このため、内部
加熱手段により炉内を加熱した際、試験用耐火材には炉
外側に向かって温度勾配ができ、実使用に近い状態にな
る。
維質断熱材１８ａによって覆われ、さらにその外側が金
属ケース１８ｂによって覆われている。このため、内部
加熱手段により炉内を加熱した際、試験用耐火材には炉
外側に向かって温度勾配ができ、実使用に近い状態にな
る。
【００２７】図示する装置例では、試験炉１０の傾動手
段２０として、試験炉１０を吊下げ支持して揺動する手
段が設けられている。即ち、傾動手段２０は試験炉１０
を貫通する軸部材１５とその軸受部分２２および駆動手
段によって形成されており、軸受部分２２は試験炉１０
を囲む枠体と一体に形成され、試験炉１０は軸部材１５
とその軸受部分２２を有する枠体によって吊下げ支持さ
れている。駆動手段は伸縮自在なロッドを有するシリン
ダー２１によって形成されており、伸縮ロッドの先端は
試験炉１０の軸心側方に連結され、シリンダー２１の伸
縮により試験炉１０は軸部材１５を中心として揺動され
る。
段２０として、試験炉１０を吊下げ支持して揺動する手
段が設けられている。即ち、傾動手段２０は試験炉１０
を貫通する軸部材１５とその軸受部分２２および駆動手
段によって形成されており、軸受部分２２は試験炉１０
を囲む枠体と一体に形成され、試験炉１０は軸部材１５
とその軸受部分２２を有する枠体によって吊下げ支持さ
れている。駆動手段は伸縮自在なロッドを有するシリン
ダー２１によって形成されており、伸縮ロッドの先端は
試験炉１０の軸心側方に連結され、シリンダー２１の伸
縮により試験炉１０は軸部材１５を中心として揺動され
る。
【００２８】侵蝕試験を行う場合には、試験用耐火材に
よって炉内を内張し、侵蝕熔体を炉内に入れて密閉した
後に炉内に雰囲気ガスを導入して雰囲気調整し、加熱手
段によって侵蝕熔体を加温しながら試験炉を揺動する。
揺動量は炉内の傾斜底面上に上記接触範囲Ｘ，Ｙ，Ｚが
各々形成されるように制御する。揺動を所定時間継続し
た後に、試験炉を開け、試験用耐火材を取り出して、そ
の侵蝕状態を調べる。
よって炉内を内張し、侵蝕熔体を炉内に入れて密閉した
後に炉内に雰囲気ガスを導入して雰囲気調整し、加熱手
段によって侵蝕熔体を加温しながら試験炉を揺動する。
揺動量は炉内の傾斜底面上に上記接触範囲Ｘ，Ｙ，Ｚが
各々形成されるように制御する。揺動を所定時間継続し
た後に、試験炉を開け、試験用耐火材を取り出して、そ
の侵蝕状態を調べる。
【００２９】
【実施例】図３〜５に示す試験装置を用い、以下の条件
で侵蝕試験を行った。 試験用耐火材：マグネシア―チタニア煉瓦 侵蝕熔体 ：CaO-Cu2O-Fe2O3系スラグと粗銅（熔体温度1240℃） 炉内温度 ：１２５０℃ 炉内雰囲気 ：ＣＯ／ＣＯ2混合ガス 揺動速度 ：３回/分 揺動時間 ：１００時間 試験後に取り出した耐火材は、銅製練炉において使用さ
れている同種の耐火材と同一の侵蝕状態を示すものであ
った。
で侵蝕試験を行った。 試験用耐火材：マグネシア―チタニア煉瓦 侵蝕熔体 ：CaO-Cu2O-Fe2O3系スラグと粗銅（熔体温度1240℃） 炉内温度 ：１２５０℃ 炉内雰囲気 ：ＣＯ／ＣＯ2混合ガス 揺動速度 ：３回/分 揺動時間 ：１００時間 試験後に取り出した耐火材は、銅製練炉において使用さ
れている同種の耐火材と同一の侵蝕状態を示すものであ
った。
【００３０】
【発明の効果】本発明の試験方法によれば、侵蝕熔体に
接触する耐火材の侵蝕試験について、実使用との相関性
が高い試験結果が得られる。とくに、溶融液面にスラグ
が存在する侵蝕熔体の侵蝕試験に適し、耐火材がメタル
とスラグに各々接触する範囲が広いので、相互の影響が
少なく、これらの侵蝕状態を正確に把握することができ
る。また、本試験方法は傾動可能な試験炉であって、炉
内底面が試験用耐火材によって傾斜して形成されたもの
を用いれば良いので容易に実施することができ、実用性
に優れる。
接触する耐火材の侵蝕試験について、実使用との相関性
が高い試験結果が得られる。とくに、溶融液面にスラグ
が存在する侵蝕熔体の侵蝕試験に適し、耐火材がメタル
とスラグに各々接触する範囲が広いので、相互の影響が
少なく、これらの侵蝕状態を正確に把握することができ
る。また、本試験方法は傾動可能な試験炉であって、炉
内底面が試験用耐火材によって傾斜して形成されたもの
を用いれば良いので容易に実施することができ、実用性
に優れる。
【図１】 試験炉に侵蝕熔体を入れた状態を示す炉内の
断面説明図。
断面説明図。
【図２】 試験炉を傾動して炉内の侵蝕熔体を炉内底面
に沿って移動させた状態を示す炉内断面説明図であり、
(a)は静止状態、(b)および(c)は傾動状態を示す。
に沿って移動させた状態を示す炉内断面説明図であり、
(a)は静止状態、(b)および(c)は傾動状態を示す。
【図３】 本試験方法で用いる装置例を示す概略斜視
図。
図。
【図４】 図１中の試験炉のＡ−Ａ断面図。
【図５】 図１中の試験炉のＢ−Ｂ断面図。
【図６】 従来のガスバーナ加熱による回転炉方式の浸
食試験装置。
食試験装置。
【図７】 従来の高周波誘導加熱による縦型炉方式の浸
食試験装置。
食試験装置。
１０…試験炉，１１…試験用耐火材，１３…侵蝕材，１
３ａ…溶融メタル，１３ｂ…溶融スラグ，１４…加熱手
段，２０…揺動手段。
３ａ…溶融メタル，１３ｂ…溶融スラグ，１４…加熱手
段，２０…揺動手段。
フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭62−133337（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−10744（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−124234（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−229906（ＪＰ，Ａ) 佐藤、田中、須々木、岡部“揺動式侵 蝕試験法による銅製練炉用耐火物の評 価”資源と素材、1998年、第114巻、第 ５号、Ｐ．318−322 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) G01N 17/00 - 17/04 G01N 33/38 ＪＩＣＳＴファイル（ＪＯＩＳ)
Claims (5)
- 【請求項１】 侵蝕熔体に対する耐火材の侵蝕試験方法
であって、試験用耐火材によって炉内底面を傾斜して形
成した試験炉を用い、炉内に供給した侵蝕熔体を揺動す
ることにより侵蝕熔体が傾斜低面に接触する領域を変化
させながら侵蝕を促して、該傾斜低面を形成している試
験用耐火材の侵蝕状態を試験することを特徴とする耐火
材の侵蝕試験方法。 - 【請求項２】 侵蝕熔体を傾斜底面に沿って揺動させ、
侵蝕を促すと共に侵蝕熔体が傾斜底面に接触する領域を
変化させることにより、侵蝕熔体のメタルのみ接触する
範囲、メタルとスラグが共に接触する範囲、およびスラ
グのみ接触する範囲を各々形成して各範囲の侵蝕状態を
同時に試験する請求項１に記載の試験方法。 - 【請求項３】 侵蝕熔体の揺動周期を変えて侵蝕状態の
変化を試験する請求項１または２に記載の試験方法。 - 【請求項４】 試験用耐火材によって炉内底面をＶ字形
に形成した試験炉を用い、該炉内底面に沿って侵蝕熔体
を揺動させて試験を行う請求項１〜３のいずれかに記載
の試験方法。 - 【請求項５】 内部加熱手段によって炉内を加熱すると
共に炉内雰囲気を調整して試験を行う請求項１〜４のい
ずれかに記載の試験方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08090705A JP3106950B2 (ja) | 1996-04-12 | 1996-04-12 | 耐火材侵蝕試験方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP08090705A JP3106950B2 (ja) | 1996-04-12 | 1996-04-12 | 耐火材侵蝕試験方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09281029A JPH09281029A (ja) | 1997-10-31 |
| JP3106950B2 true JP3106950B2 (ja) | 2000-11-06 |
Family
ID=14005951
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP08090705A Expired - Fee Related JP3106950B2 (ja) | 1996-04-12 | 1996-04-12 | 耐火材侵蝕試験方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3106950B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103728238B (zh) * | 2013-12-31 | 2016-05-11 | 武汉理工大学 | 一种用于含有软弱夹层的边坡稳定性试验模型 |
| CN112611667B (zh) * | 2020-11-03 | 2022-07-15 | 北京科技大学 | 钢包渣线耐材冲刷侵蚀的物理模拟试验装置及使用方法 |
| CN112748060A (zh) * | 2020-12-15 | 2021-05-04 | 北京科技大学 | 一种评价耐火材料抗熔体侵蚀的方法和装置 |
-
1996
- 1996-04-12 JP JP08090705A patent/JP3106950B2/ja not_active Expired - Fee Related
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 佐藤、田中、須々木、岡部"揺動式侵蝕試験法による銅製練炉用耐火物の評価"資源と素材、１９９８年、第１１４巻、第５号、Ｐ．３１８−３２２ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09281029A (ja) | 1997-10-31 |
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