JP3295580B2 - Basic amorphous refractories - Google Patents

Basic amorphous refractories

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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は耐消化性、耐食性お
よび耐スポ−リング性に優れた塩基性不定形耐火物に関
するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a basic amorphous refractory excellent in digestion resistance, corrosion resistance and spoiling resistance.

【0002】[0002]

【従来の技術】製鋼炉の内張りは、施工の省力化のため
に定形耐火物から不定形耐火物に移行しつつある。特に
鋼の連続鋳造法で使用される取鍋やタンディシュにおい
て、不定形耐火物による内張りが増加している。
2. Description of the Related Art The lining of steelmaking furnaces is shifting from regular refractories to irregular refractories in order to save labor. In particular, in ladle and tundish used in continuous casting of steel, the lining of irregular shaped refractories is increasing.

【0003】取鍋用の不定形耐火物を例に見ると、従来
のロウ石質、ジルコン質などの酸性耐火物に換えて、よ
り耐食性に優れたアルミナ−スピネル質などの中性耐火
物が使用されるようになった。しかし、最近の炉操業の
過酷化と、耐火物原単位の低減化指向においては、この
アルミナ−スピネル質であっても耐用性は十分なもので
はない。また、酸性あるいは中性の不定形耐火物は、ク
リ−ンスチ−ル化の面からも好ましくない。
[0003] Taking an example of an amorphous refractory for a ladle, a neutral refractory such as alumina-spinel, which is more excellent in corrosion resistance, is replaced with a conventional acidic refractory such as fluorite or zircon. Became used. However, with the recent severer furnace operation and reduction in refractory unit consumption, the durability of the alumina-spinel material is not sufficient. In addition, acidic or neutral amorphous refractories are not preferable from the viewpoint of cleansing.

【0004】不定形耐火物は施工方法の違いによって流
し込み材、吹付け材、圧入材などに区別されるが、この
問題はいずれの不定形耐火物においても同様である。
[0004] Irregular refractories are classified into cast materials, sprayed materials, press-fitting materials, and the like according to differences in construction methods, but the same problem applies to any irregular refractories.

【0005】そこで、マグネシアを骨材とする塩基性不
定形耐火物が提案されている。例えば特開昭54−70
312号公報、特開平1−111779号公報、特開平
4−198064号公報などに見られるとおりである。
この性質はクリ−ンスチ−ル化と、塩基性スラグに対す
る耐食性に優れている。しかし、熱膨張率とスラグ浸透
が大きいために、熱的あるいは構造的な耐スポ−リング
性に劣る。
[0005] Therefore, basic amorphous refractories using magnesia as an aggregate have been proposed. For example, JP-A-54-70
No. 312, JP-A-1-111779, JP-A-4-19864, and the like.
This property is excellent in clean steel formation and corrosion resistance to basic slag. However, since the coefficient of thermal expansion and slag penetration are large, thermal or structural resistance to spoiling is poor.

【0006】これに対し、塩基性不定形耐火物の中で
も、カルシア・マグネシアクリンカ−を骨材とした材質
は、クリ−ンスチ−ル化と塩基性スラグに対する耐食性
に加え、前記のマグネシア質に比べて強度および靱性に
優れている。また、耐スラグ浸透性によって耐スポーリ
ングにも優れている。
[0006] On the other hand, among the basic amorphous refractories, the material made of calcia-magnesia clinker as an aggregate is not only cleansed and corrosion resistant to basic slag, but also has a higher quality than the above-mentioned magnesia. And excellent in strength and toughness. It also has excellent spalling resistance due to its slag penetration resistance.

【0007】しかし、このカルシア・マグネシア質は施
工水との反応で消化し、この消化に伴う体積膨張で施工
体組織にクラックの発生あるいは崩落を生じる。また、
消化反応で生成した水酸化カルシウムが熱分解で水蒸気
を発生し、急激な温度上昇の場合は、施工体が内部の圧
力の上昇で爆裂崩壊する。
However, this calcia-magnesia substance is digested by the reaction with construction water, and the volume expansion accompanying the digestion causes cracks or collapses in the construction body tissue. Also,
Calcium hydroxide generated by the digestion reaction generates steam by thermal decomposition, and when the temperature rises rapidly, the construction body explodes due to the rise in internal pressure.

【0008】消化反応はマグネシア質でも生じるが、C
aO成分の含有量が多いカルシア・マグネシア質はマグ
ネシア質に比べて消化が著しく、これがカルシア・マグ
ネシア質による不定形耐火物の実用化を阻んでいる。
[0008] The digestion reaction also occurs in magnesia, but C
Calcia-magnesia, which has a high content of aO component, is digested more remarkably than magnesia, which hinders the practical use of amorphous refractories made of calcia-magnesia.

【0009】従来、カルシア・マグネシアクリンカーの
耐消化性の改善策として、不純物の添加、耐水和層の被
覆、あるいは表面処理など方法が知られている。例え
ば、特開昭62−182137号ではAl23を0.2
〜2%添加している。耐水和層を形成した例としては、
特開昭61−256961号では骨材表面の炭酸化、特
公平3−71385号ではリン酸カルシウム塩類の被覆
がある。また、表面処理としては、特開平5−2947
13号において、TiO2とFe23の含有量の調整と
共にリン酸および酸性リン酸塩溶液による表面処理であ
る。
Conventionally, as a measure for improving the digestion resistance of calcia-magnesia clinker, a method such as addition of impurities, coating of a hydration-resistant layer, or surface treatment has been known. For example, the Al 2 O 3 in JP 62-182137 0.2
~ 2% is added. As an example of forming a hydration resistant layer,
Japanese Patent Application Laid-Open No. 61-256961 discloses carbonation of the surface of aggregates, and Japanese Patent Publication No. 3-71385 discloses coating with calcium phosphate salts. As the surface treatment, Japanese Patent Application Laid-Open No.
No. 13, surface treatment with a phosphoric acid and acidic phosphate solution together with adjustment of the contents of TiO 2 and Fe 2 O 3 .

【0010】[0010]

【発明が解決しようとする課題】しかし、多量の施工水
と使用時に高温雰囲気を受ける不定形耐火物において
は、上記の従来の方法で処理されたカルシア・マグネシ
アクリンカーを使用しても、耐消化性は依然、十分なも
のではない。また、特開平5−294713号のクリン
カーでは、スラグ浸透による耐スポーリング性低下の問
題もある。
However, in the case of an amorphous refractory which receives a large amount of construction water and a high-temperature atmosphere during use, even if the calcia-magnesia clinker treated by the above-mentioned conventional method is used, the digestion-resistant material is used. Sex is still not enough. Further, the clinker disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-294713 also has a problem that the spalling resistance is reduced due to slag penetration.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】本発明者らはカルシア・
マグネシアクリンカーを主体とした塩基性不定形耐火物
において、カルシア・マグネシア質がもつ耐食性および
耐スポーリング性の効果を損なうことなく、その耐消化
性を向上させる手段について研究を重ねた。その結果、
化学成分でMgO、CaOおよびAl23を特定範囲で
含有し、さらにリン酸カルシウムおよびリン酸マグネシ
ウムの表面層を有する焼結カルシア・マグネシアクリン
カ−を、骨材の一部または全部に配合すると、所期の目
的を達成できることを見い出し、本願発明を完成するに
至ったものである。そして、その特徴とするところは、
特許請求の範囲に記載したとおりである。
Means for Solving the Problems The present inventors have proposed Calcia
In the study of basic amorphous refractories mainly composed of magnesia clinker, we have studied ways to improve the digestion resistance of the calcia-magnesia material without compromising the corrosion and spalling resistance effects. as a result,
When a sintered calcia / magnesia clinker containing MgO, CaO and Al 2 O 3 in a specific range as a chemical component and further having a surface layer of calcium phosphate and magnesium phosphate is blended into a part or the whole of the aggregate, It has been found that the object of the present invention can be achieved, and the present invention has been completed. And the features are:
It is as described in the claims.

【0012】以下、本発明をさらに詳しく説明する。Hereinafter, the present invention will be described in more detail.

【0013】本発明で使用する焼結カルシア・マグネシ
アクリンカ−の化学組成は、灼熱基準でMgO+CaO
が97重量%以上、CaOが10〜30重量%、Al2
3が0.5〜3重量%、Al23/CaOの重量比が
0.05以上とする。
The chemical composition of the sintered calcia magnesia clinker used in the present invention is MgO + CaO on a burning basis.
Is 97% by weight or more, CaO is 10 to 30% by weight, Al 2
O 3 is 0.5 to 3% by weight, and the weight ratio of Al 2 O 3 / CaO is 0.05 or more.

【0014】CaOの含有量が上記の範囲より多いと耐
消化性および耐食性が低下し、少ないとMgOの割合が
多くなって耐スラグ浸透性、熱間強度および耐スポ−リ
ング性に劣る。
If the content of CaO is more than the above range, digestion resistance and corrosion resistance are reduced, and if the content is small, the ratio of MgO is increased and slag penetration resistance, hot strength and spoiling resistance are inferior.

【0015】Al23はMgO−CaO−Al23系の
低融物を生成してこれが消化防止に効果があるが、少な
いとその効果がなく、多過ぎると耐食性および熱間強度
の低下を招く。さらに、Al23とCaOの重量比も重
要であり、Al23/CaOは重量比で0.05以上と
し、これ未満では十分な耐消化性は得られない。
[0015] Although Al 2 O 3 is to generate a low Torubutsu of MgO-CaO-Al 2 O 3 system which is effective in preventing digestion, less the no, the effect of the excessively high corrosion resistance and hot strength Causes a decline. Further, the weight ratio of Al 2 O 3 to CaO is also important, and the weight ratio of Al 2 O 3 / CaO is 0.05 or more, and if it is less than this, sufficient digestion resistance cannot be obtained.

【0016】また、SiO2とFe23は、クリンカ−
そのものの耐消化性を高める性質を持つが、施工水との
接触と高温雰囲気で使用される不定形耐火物において
は、消化を促進する有害な成分として作用することがわ
かった。そこで、これら2成分はできる限り少ないこと
が望ましく、例えばSiO2が0.25%重量%以下、
Fe23は0.2重量%以下とする。
Further, SiO 2 and Fe 2 O 3 are formed by clinker.
Although it has the property of enhancing digestion resistance of itself, it has been found that it acts as a harmful component that promotes digestion in amorphous refractories used in contact with construction water and in high-temperature atmospheres. Therefore, these two components is desirably as small as possible, for example, SiO 2 is 0.25% by weight% or less,
Fe 2 O 3 is at most 0.2% by weight.

【0017】本発明ではさらに、このカルシア・マグネ
シアクリンカ−のかさ密度を相対密度で97%以上、好
ましくは98%以上に限定したことで、耐消化性および
容積安定性に効果がある。これは、クリンカーが組織の
緻密化で湿潤およびスラグ浸透が生じ難くなるためと思
われる。
In the present invention, by limiting the bulk density of the calcia-magnesia clinker to a relative density of 97% or more, preferably 98% or more, there is an effect on digestion resistance and volume stability. This is presumably because the clinker is less likely to cause wetting and slag penetration due to tissue densification.

【0018】本願発明で使用するカルシア・マグネシア
クリンカーは、さらに、リン酸カルシウムおよびリン酸
マグネシウムの表面層を有する。これにより、前記の化
学成分の調整とかさ密度の限定と相まって、本発明の塩
基性不定形耐火物は耐食性および耐スポーリング性を備
え、かつ耐消化性に優れた材質となる。
The calcia-magnesia clinker used in the present invention further has a surface layer of calcium phosphate and magnesium phosphate. Thus, in combination with the adjustment of the chemical components and the limitation of the bulk density, the basic amorphous refractory of the present invention is a material having corrosion resistance, spalling resistance, and excellent digestion resistance.

【0019】本発明における表面層の効果は、クリンカ
ーの化学成分と密接に関係している。化学成分が本発明
で限定された範囲外のものであれば、たとえこの表面層
を有していても耐消化性、耐食性、耐スラグ浸透性ある
いは耐スポーリング性に劣り、本願発明の効果は得られ
ない。その詳細な機構は明確ではないが、クリンカー中
のAl23成分が触媒として作用し、クリンカー表面に
堅固なリン酸カルシウムおよびリン酸マグネシウムの層
を形成することが一因と考えられる。
The effect of the surface layer in the present invention is closely related to the chemical composition of the clinker. If the chemical component is outside the range limited by the present invention, even if it has this surface layer, it is inferior in digestion resistance, corrosion resistance, slag penetration resistance or spalling resistance, and the effect of the present invention is I can't get it. Although the detailed mechanism is not clear, it is considered that one of the causes is that the Al 2 O 3 component in the clinker acts as a catalyst to form firm calcium phosphate and magnesium phosphate layers on the clinker surface.

【0020】本発明で使用するカルシア・マグネシアク
リンカーは、例えば次のようにして製造される。すなわ
ち、水酸化マグネシウム、マグネサイト、ブルーサイト
等のMgO源と、水酸化カルシウム、生石灰等のCaO
源、さらにはAl23源を本発明で限定した成分になる
割合で混合し、加圧成形後、ロータリーキルンで170
0〜1900℃程度の温度で焼成する。ついで、得られ
たクリンカーを例えばリン酸あるいはリン酸を1種また
は2種以上含む水溶液に接触させた後、乾燥し、クリン
カー表面にリン酸カルシウムおよびリン酸マグネシウム
の表面層を形成させる。
The calcia-magnesia clinker used in the present invention is produced, for example, as follows. That is, an MgO source such as magnesium hydroxide, magnesite, and brucite, and a CaO source such as calcium hydroxide, quicklime, etc.
The source and further the Al 2 O 3 source are mixed in a ratio that becomes the component defined in the present invention, and after pressing, the mixture is mixed with a rotary kiln to obtain 170 parts.
It is fired at a temperature of about 0 to 1900 ° C. Next, the obtained clinker is brought into contact with, for example, phosphoric acid or an aqueous solution containing one or more phosphoric acids, and then dried to form a surface layer of calcium phosphate and magnesium phosphate on the clinker surface.

【0021】なお、ここで表面層の成分としてリン酸カ
ルシウムは、第1リン酸カルシウム、第2リン酸カルシ
ウムおよびその各種水和物を指す。一方、リン酸マグネ
シウムは、リン酸水素マグネシウムの3水塩および7水
塩等を指す。
Here, calcium phosphate as a component of the surface layer refers to monobasic calcium phosphate, dibasic calcium phosphate and various hydrates thereof. On the other hand, magnesium phosphate refers to trihydrate and heptahydrate of magnesium hydrogen phosphate.

【0022】カルシア・マグネシアクリンカーの表面層
を構成するリン酸カルシウムおよびリン酸マグネシウム
の合計量は、例えば粒径3.35〜2mmクリンカーお
いて、P25に換算して0.1〜1重量%であることが
望ましい。0.1%以下では耐消化性が不十分である。
1重量%を越えるとリン酸系の低融物が生成して耐食性
の低下を招く。
The total amount of calcium phosphate and magnesium phosphate constituting the surface layer of the calcia / magnesia clinker is, for example, 0.1 to 1% by weight in terms of P 2 O 5 in a clinker having a particle size of 3.35 to 2 mm. It is desirable that If it is less than 0.1%, the digestion resistance is insufficient.
If the content exceeds 1% by weight, a low-phosphate-based melt is formed, leading to a decrease in corrosion resistance.

【0023】図1、図2は、それぞれ耐スラグ浸透性、
耐スポ−リング性について試験した結果をグラフ化した
ものである。各図の試験は、つぎのとおりである。
1 and 2 show slag penetration resistance,
4 is a graph showing the results of testing for anti-sporing properties. The test of each figure is as follows.

【0024】すなわち、後述の表1に示すマグネシアク
リンカ−を使用した下記の配合組成を有する不定形耐火
物をベースとし、そのマグネシアクリンカ−を後述の表
1に示したカルシア・マグネシアクリンカ−をもっ
て、粗粒部→中粒部→微粒部へと置換した。すなわち、
カルシア・マグネシアクリンカ−による置換を50重
量%までは粗粒についての置換し、それを越える中粒、
微粒へと順に置換した。そして、そのカルシア・マグネ
シアクリンカ−による置換量と不定形耐火物の物性値
との関係を求めたものである。
That is, based on an amorphous refractory having the following composition using a magnesia clinker shown in Table 1 below, the magnesia clinker was obtained by using a calcia magnesia clinker shown in Table 1 below. Coarse grain part → medium grain part → fine grain part. That is,
Substitution with calcia magnesia clinker is carried out for coarse grains up to 50% by weight,
Substituted into fine particles in order. The relationship between the replacement amount by the calcia / magnesia clinker and the physical property value of the amorphous refractory was determined.

【0025】なお、物性値を求める試験は、後述の実施
例の欄に示したものと同様の方法で行った。
The test for obtaining the physical properties was performed in the same manner as that described in the section of Examples described later.

【0026】 焼結マグネシアクリンカ− 粗粒( 10〜1mm ) 50重量% 〃 中粒( 1mm以下 ) 20 〃 〃 微粒(0.074mm以下) 30 〃 結合剤(アルミナセメント) 外掛け 5 〃 解こう剤トリポリリン酸ソ−ダ 外掛け0.1 〃 焼結カルシア・マグネシアクリンカ−は、本発明で限
定した範囲内の化学組成および密度を有しており、その
置換量に比例して耐スラグ浸透性、耐スポーリング性と
もに向上が確認される。また、このカルシア・マグネシ
アクリンカ−の置換量は、グラフ結果からも明らかなよ
うに、これらの物性の向上がより顕著になる15重量%
以上が好ましい。
Sintered magnesia clinker Coarse particles (10 to 1 mm) 50% by weight 〃 Medium particles (1 mm or less) 20 〃 Fine particles (0.074 mm or less) 30 結合 Binder (alumina cement) Overhang 5 こ う Peptizer Sodium tripolyphosphate 0.1 掛 け Sintered calcia / magnesia clinker has a chemical composition and density within the range defined by the present invention, and has a slag penetration resistance in proportion to the substitution amount. Improvement in both spalling resistance is confirmed. Further, as apparent from the graph results, the substitution amount of this calcia-magnesia clinker was 15% by weight at which the improvement of these physical properties became more remarkable.
The above is preferred.

【0027】耐火骨材としてこのカルシア・マグネシア
クリンカ−以外に、本発明の効果を損なわない範囲で、
他の耐火原料と併用してもよい。例えば、電融または焼
結のマグネシアクリンカ−、マグネサイト鉱、Al23
・MgO系スピネルクリンカ−、ジルコン、ジルコニア
などである。あるいは、ばん土けつ岩類の仮焼物、ボ−
キサイト類の仮焼物または焼結品、シリマナイト類、合
成ムライト、溶融または焼結アルミナ、活性アルミナ、
ダイアナポア−類、バイヤ−法による酸化アルミニウム
でもよい。
In addition to the calcia-magnesia clinker as a refractory aggregate, within the range not impairing the effects of the present invention,
You may use together with other refractory raw materials. For example, electrofused or sintered magnesia clinker, magnesite ore, Al 2 O 3
-MgO-based spinel clinker, zircon, zirconia and the like. Alternatively, calcined products of sand shale, bo
Calcite calcined or sintered products, sillimanites, synthetic mullite, fused or sintered alumina, activated alumina,
Dianapores and aluminum oxide by a via method may be used.

【0028】塩基性の特性がもつ耐食性とクリーンスチ
ール化の効果を活かすために、他の耐火原料との併用
は、マグネシアクリンカーの使用が最も好ましい。マグ
ネシアクリンカーの併用は、耐食性が向上する。
In order to make use of the corrosion resistance and clean steel effect of the basic properties, magnesia clinker is most preferably used in combination with other refractory raw materials. The combined use of magnesia clinker improves corrosion resistance.

【0029】マグネシアクリンカーは焼結品、電融品の
いずれでもよく、MgO純度は90重量%以上のものが
好ましい。本願発明の効果を損なわないために、その使
用量は骨材全体に対する割合で85重量%未満とする。
The magnesia clinker may be either a sintered product or an electrofused product, and preferably has a MgO purity of 90% by weight or more. In order not to impair the effects of the present invention, the amount of use is less than 85% by weight based on the total aggregate.

【0030】結合剤は、アルミナセメント・ポルトラン
ドセメントなどの水硬性セメント、コロイダルシリカ・
気化性シリカ・ゲル状シリカなどの無定形シリカ、リン
酸ソ−ダ・リン酸ガラス・珪酸ソ−ダ・硝酸カリウムな
どのアルカリ金属塩、リン酸アルミニウム・硫酸アルミ
ニウム・リン酸カリウムなどのアルカリ土類金属塩、正
リン酸などの無機系結合剤、あるいはタ−ル・ピッチ系
の炭素系、フェノ−ル樹脂・フラン樹脂などの樹脂系あ
るいはパルプ廃液、苦汁などを挙げることができる。そ
の添加量は、耐火骨材に対して外掛けで1〜15重量%
の範囲において、各結合剤の種類に応じて適量添加す
る。
As the binder, hydraulic cement such as alumina cement and Portland cement, colloidal silica
Amorphous silica such as vaporizable silica and gel silica, alkali metal salts such as sodium phosphate, phosphate glass, sodium silicate, and potassium nitrate; alkaline earths such as aluminum phosphate, aluminum sulfate, and potassium phosphate Inorganic binders such as metal salts and orthophosphoric acid, or carbons such as tar and pitch, resin such as phenolic resin and furan resin, pulp waste liquid, bitter and the like can be mentioned. The added amount is 1 to 15% by weight based on the outer weight of the refractory aggregate.
Is added in an appropriate amount according to the type of each binder.

【0031】従来の不定形耐火物と同様、施工法あるい
は使用条件によっては、耐火物粗大粒子、解こう剤、硬
化剤、硬化遅延剤、シリカフラワ−、粘土、炭化珪素、
炭素粉、黒鉛、金属粉、金属ファイバ−、有機ファイバ
−、無機ファイバ−などを添加する。
As in the case of conventional amorphous refractories, depending on the construction method or use conditions, coarse particles of refractories, peptizers, curing agents, curing retarders, silica flowers, clay, silicon carbide,
Carbon powder, graphite, metal powder, metal fiber, organic fiber, inorganic fiber, etc. are added.

【0032】流し込み施工では、流動性付与のために、
解こう剤の添加が好ましい。解こう剤の具体例は、トリ
ポリリン酸ソーダ、ヘキサメタリン酸ソーダ、ウルトラ
ポリリン酸ソーダ、酸性ヘキサメタリン酸ソーダ、ホウ
酸ソーダ炭酸ソーダ、クエン酸ソーダ、酒石酸ソーダ、
ポリアクリル酸ソーダ、スルホン酸ソーダなどである。
添加量は、耐火骨材に対する外掛けで、好ましくは0.
01〜0.5重量%である。
In the pouring work, in order to impart fluidity,
The addition of a peptizer is preferred. Specific examples of peptizers include sodium tripolyphosphate, sodium hexametaphosphate, sodium ultrapolyphosphate, sodium acid hexametaphosphate, sodium borate carbonate, sodium citrate, sodium tartrate,
Examples thereof include sodium polyacrylate and sodium sulfonate.
The amount of addition is an outer coat for the refractory aggregate, and is preferably 0.
01 to 0.5% by weight.

【0033】[0033]

【実施例】表1は各例で使用した耐火骨材の特性であ
る。表2は本発明の実施例とその比較例であり、表3に
その試験結果を示す。
EXAMPLES Table 1 shows the characteristics of the refractory aggregate used in each example. Table 2 shows Examples of the present invention and Comparative Examples, and Table 3 shows the test results.

【0034】表1においてカルシア・マグネシアクリン
カ−、、、、は本発明で限定された範囲内の
特性を有したもの、カルシア・マグネシアクリンカ−
(a)、(b)、(c)、(d)、(e)は本発明の範囲外の特性を有
したものである。
In Table 1, calcia-magnesia clinker,... Having characteristics within the range defined in the present invention, calcia-magnesia clinker
(a), (b), (c), (d), and (e) have characteristics outside the scope of the present invention.

【0035】各例は施工水を7重量%添加し、混練後、
振動を付与した型枠に流し込み、養生・乾燥後、試験し
た。また、表2での試験結果は下記の条件で測定した。
In each example, 7% by weight of construction water was added, and after kneading,
It was poured into a vibrating mold, cured, dried and then tested. The test results in Table 2 were measured under the following conditions.

【0036】耐スラグ侵食性;富士電波工業(株)製の
高周波誘導炉を使用し、CaO/SiO2モル比=3、
Al23が10重量%組成のスラグを侵食剤とした。1
600℃で加熱溶融させた侵食剤中に試験片を30分間
浸漬し、これをを10サイクル行った後、試験片の溶損
寸法を測定した。
Slag erosion resistance: Using a high frequency induction furnace manufactured by Fuji Denpa Kogyo KK, CaO / SiO 2 molar ratio = 3,
Slag having a composition of 10% by weight of Al 2 O 3 was used as an erosion agent. 1
The test piece was immersed in the erosion agent heated and melted at 600 ° C. for 30 minutes, and the test piece was subjected to 10 cycles, and then the erosion dimension of the test piece was measured.

【0037】耐スラグ浸透性;上記の耐スラグ侵食性を
測定した試験片の切断面から、スラグの浸透層厚さを測
定した。
Slag penetration resistance: The thickness of the slag permeation layer was measured from the cut surface of the test piece for which the above-mentioned slag erosion resistance was measured.

【0038】耐スポーリング性;試験片を戸田超耐火物
(株)製の回転スラグ侵食試験機内に内張りし、転炉ス
ラグ(CaO/SiO2モル比=3)を侵食剤とし、温
度1600℃×1時間を5サイクルでスラグ浸透を図っ
た。ついで、このスラグ浸透後の試験片を1600℃に
急加熱し、30分間保持後、500℃に急冷し、この操
作を5サイクル行った後、試験片の切断面を観察し、ス
ラグ浸透層と未浸透層との間の亀裂発生の有無および亀
裂の程度を下記の基準で評価した。
Spalling resistance: A test piece was lined in a rotary slag erosion tester manufactured by Toda Super Refractory Co., Ltd., and converter slag (CaO / SiO 2 molar ratio = 3) was used as an erosion agent at a temperature of 1600 ° C. Slag infiltration was attempted in 5 cycles of × 1 hour. Next, the test piece after the slag infiltration was rapidly heated to 1600 ° C., held for 30 minutes, rapidly cooled to 500 ° C., and this operation was performed for 5 cycles. The presence / absence of cracks and the degree of cracks with the non-penetrable layer were evaluated according to the following criteria.

【0039】A:亀裂なし、B:小亀裂あり、C:大亀
裂あり 耐消化性;試験片をオ−トクレ−ブ中に温度130℃×
2.7気圧で10時間保持後、線変化率および外観の亀
裂発生の有無および亀裂の程度を評価した。
A: no cracks, B: small cracks, C: large cracks Digestion resistance: Test pieces were placed in an autoclave at a temperature of 130 ° C.
After holding at 2.7 atm for 10 hours, the linear change rate, the appearance of cracks in appearance, and the degree of cracks were evaluated.

【0040】亀裂の程度を下記の基準で評価した。The degree of cracking was evaluated according to the following criteria.

【0041】A:亀裂なし、B:小亀裂あり、C:大亀
裂あり 実機試験;250t取鍋のスラグライン部に内張りし、
その溶損速度を求めた。
A: no cracks, B: small cracks, C: large cracks, actual machine test; lined on slag line of 250 t ladle,
The erosion rate was determined.

【0042】[0042]

【表1】 [Table 1]

【0043】[0043]

【表2】 [Table 2]

【0044】[0044]

【表3】 [Table 3]

【0045】各例の試験結果とおり、本発明の実施例は
耐スラグ侵食性、耐スラグ浸透性、耐スポーリング性、
耐消化性および実機試験のいずれにおいても良好な結果
が得られた。
As shown in the test results of the respective examples, the examples of the present invention showed that the slag erosion resistance, the slag penetration resistance, the spalling resistance,
Good results were obtained in both digestion resistance and actual machine tests.

【0046】これに対し、比較例1はマグネシアクリン
カーのみを骨材としたものであり、耐スラグ浸透性、お
よび耐スポ−リング性に劣る。比較例8はアルミナ−ス
ピネル質において、微粉部にスピネルを使用したもので
あり、耐消化性には優れているが耐スラグ侵食性、耐ス
ラグ浸透性および耐スポ−リング性に劣る。比較例2は
表面層のないカルシア・マグネシアクリンカーを使用し
たものであり、耐消化性に劣る。相対密度が本発明の限
定範囲より低いカルシア・マグネシアクリンカ−を使用
した比較例3は、耐消化性、耐スラグ浸透性および耐ス
ポ−リング性に劣る。Al23/CaO比が本発明の限
定範囲より小さいカルシア・マグネシアクリンカーを使
用した比較例4は、耐消化性に劣る。比較例5は本発明
で限定した範囲よりAl23/CaO比が小さく、かつ
Al23含有量が少ないカルシア・マグネシアクリンカ
−を使用したものであり、耐消化性に劣る。比較例6は
本発明の限定範囲よりCaO量が多いカルシア・マグネ
シアクリンカーを使用したものであり、耐消化性および
耐食性に劣る。比較例7はマグネシアクリンカーの含有
量が90重量%と多く、耐スラグ浸透性、および耐スポ
ーリング性に劣る。実機試験はスラグラインのに使用し
たものであり、本発明の実施例はいずれもハクリ損傷が
皆無となり、いずれも優れた耐用性が得られた。
On the other hand, in Comparative Example 1, only the magnesia clinker was used as the aggregate, and the slag penetration resistance and the spoiling resistance were poor. Comparative Example 8 is an alumina-spinel material in which spinel is used in a fine powder portion, and is excellent in digestion resistance but inferior in slag erosion resistance, slag penetration resistance and spoiling resistance. Comparative Example 2 uses calcia-magnesia clinker without a surface layer and is inferior in digestion resistance. Comparative Example 3 using a calcia magnesia clinker having a relative density lower than the limited range of the present invention is inferior in digestion resistance, slag penetration resistance and spoiling resistance. Comparative Example 4 using a calcia-magnesia clinker having an Al 2 O 3 / CaO ratio smaller than the limited range of the present invention is inferior in digestion resistance. Comparative Example 5 uses calcia / magnesia clinker having a smaller Al 2 O 3 / CaO ratio and a smaller content of Al 2 O 3 than the range limited by the present invention, and is inferior in digestion resistance. Comparative Example 6 uses calcia-magnesia clinker having a larger CaO content than the limited range of the present invention, and is inferior in digestion resistance and corrosion resistance. Comparative Example 7 had a high content of magnesia clinker of 90% by weight, and was inferior in slag penetration resistance and spalling resistance. The actual machine test was used for a slag line, and in each of the examples of the present invention, no peeling damage was found, and excellent durability was obtained in each case.

【0047】本発明の不定形耐火物は、本発明の範囲内
であれば、以上の実施例に示した以外の粒度構成、ある
いは副添加物を添加してもよい。また、実機試験でのス
ラグライン以外の部位でも、良好な結果が得られる。
The irregular-shaped refractory of the present invention may have a particle size constitution other than those shown in the above-described embodiments, or may contain an additive, as long as it falls within the scope of the present invention. In addition, good results can be obtained even at sites other than the slag line in the actual machine test.

【0048】[0048]

【発明の効果】本発明の塩基性不定形耐火物は、カルシ
ア・マグネシア質において、消化の問題を解決したこと
により、塩基性質の特徴であるクリーンスチール化およ
び耐スラグ侵食性に加え、カルシア・マグネシア質がも
つ耐スラグ浸透性および耐スポーリング性の効果がいか
んなく発揮することができる。
The basic amorphous refractory of the present invention is characterized by solving the problem of digestion in the calcia-magnesia material, and thereby, in addition to the clean steel and slag erosion resistance, which are the characteristics of the basic properties, the calcia-magnesia refractory is improved. The effects of the slag penetration resistance and the spalling resistance of the magnesia can be fully exhibited.

【0049】本発明は、近年の炉操業の苛酷化と鋼の高
品質化に対応できる不定形耐火物材質として、その産業
的価値はきわめて高い。
The present invention has an extremely high industrial value as an amorphous refractory material which can cope with severer furnace operation and high quality steel in recent years.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明の限定範囲内のカルシア・クリンカー
の置換量と、不定形耐火物の耐スラグ浸透性との関係を
示したグラフ。
FIG. 1 is a graph showing the relationship between the substitution amount of calcia clinker within a limited range of the present invention and the slag penetration resistance of an amorphous refractory.

【図2】 本発明の限定範囲内のカルシア・クリンカー
の置換量と、不定形耐火物の耐スポ−リング性との関係
を示したグラフ。
FIG. 2 is a graph showing the relationship between the amount of substitution of calcia-clinker within a limited range of the present invention and the spoiling resistance of an amorphous refractory.

フロントページの続き (72)発明者 礒部利弘 兵庫県高砂市荒井町新浜1丁目3番1号 ハリマセラミック株式会社内 (72)発明者 竹内公彦 兵庫県高砂市荒井町新浜1丁目3番1号 ハリマセラミック株式会社内 (72)発明者 糸瀬彰一 兵庫県高砂市荒井町新浜1丁目3番1号 ハリマセラミック株式会社内 (56)参考文献 特開 平5−345680(JP,A) 特開 昭59−35060(JP,A) 特開 昭62−182137(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C04B 35/66 Continued on the front page (72) Inventor Toshihiro Isobe 1-3-1, Shinhama, Arai-machi, Takasago City, Hyogo Prefecture Inside Harima Ceramic Co., Ltd. (72) Inventor Kimihiko Takeuchi 1-3-1, Shinhama, Arai-machi, Takasago City, Hyogo Prefecture Harima Ceramics Stock In-company (72) Inventor Shoichi Itase 1-3-1 Shinhama, Arai-machi, Takasago-shi, Hyogo Harima Ceramics Co., Ltd. (56) References JP-A-5-345680 (JP, A) JP-A-59-35060 (JP) , A) JP-A-62-182137 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C04B 35/66

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 化学組成が灼熱基準でMgO+CaOが
97重量%以上、CaOが10〜30重量%、Al23が0.5
〜3重量%、Al23/CaOの重量比が0.05以上、密
度が相対密度97%以上、かつ、リン酸カルシウムおよび
リン酸マグネシウムの表面層を有したカルシア・マグネ
シアクリンカー全耐火骨材中に15重量%以上使用したこ
とを特徴とする塩基性不定形耐火物。
1. The chemical composition is MgO + CaO on a burning basis.
97 wt% or more, CaO is 10-30 wt%, Al 2 O 3 is 0.5
33% by weight, a weight ratio of Al 2 O 3 / CaO of 0.05 or more, a relative density of 97% or more, and a calcia-magnesia clinker having a surface layer of calcium phosphate and magnesium phosphate of 15% in all refractory aggregates. A basic amorphous refractory characterized in that it is used in an amount of not less than 10% by weight.
【請求項2】 請求項記載の塩基性不定形耐火物にお
いて、カルシア・マグネシアクリンカーの化学組成が、
灼熱基準でMgO+CaOが97重量%以上、CaOが10
〜30重量%、Al23が0.5〜3重量%、Al23/Ca
Oの重量比が0.05以上、SiO2が0.25重量%以下、Fe2
O3が0.2重量%以下である塩基性不定形耐火物。
2. The basic amorphous refractory according to claim 1 , wherein the chemical composition of the calcia-magnesia clinker is:
On a burning basis, MgO + CaO is 97% by weight or more, CaO is 10%
3030% by weight, Al 2 O 3 0.5 to 3% by weight, Al 2 O 3 / Ca
O weight ratio is 0.05 or more, SiO 2 is 0.25 weight% or less, Fe 2
A basic amorphous refractory in which O 3 is 0.2% by weight or less.
【請求項3】 請求項1または2記載の塩基性不定形耐
火物において、MgOが90重量%以上のマグネシアクリ
ンカーを、全耐火骨材の割合に対する内掛けで85重量%
未満配合した塩基性不定形耐火物。
3. The basic amorphous refractory according to claim 1 , wherein the magnesia clinker containing 90% by weight or more of MgO is 85% by weight based on the ratio of the total refractory aggregate.
Less than basic amorphous refractories.
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