JP3420360B2 - 溶銑予備処理容器用耐火れんが - Google Patents
溶銑予備処理容器用耐火れんがInfo
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Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶銑の予備処理を行う
ための処理容器に使用する耐火れんがに関する。 【０００２】 【従来の技術】近年、鋼の高級化にともない精錬に先立
って、溶銑の脱珪、脱燐、脱硫などの予備処理が行われ
るようになった。 【０００３】そして、溶銑鍋や混銑車などは、単に高炉
から転炉までの溶銑の運搬容器という役割から、溶銑の
溶銑の脱珪、脱燐、脱硫などの予備精錬容器としての役
割を負うようになってきた。このような予備精錬容器と
しての内張り用耐火物は、耐スポーリング性、耐食性、
それに、耐酸化性においてバランスのとれたＡｌ2 Ｏ3
−ＳｉＣ−Ｃ質の不焼成れんがが主に使用されている。 【０００４】ところが、最近では、精錬効率を挙げるた
めに、スラグの塩基度は１．０〜３．０と幅広く変化
し、侵食性の強いスラグが採用されるようになり、使用
条件は一層過酷化している。 【０００５】このような背景の下で、溶銑の予備処理容
器の内張りの耐食性の改善が図られてはいるが、一方で
は、耐スポーリング性の低下が避け難く、スポーリング
による亀裂や剥離のために寿命は低下傾向にある。 【０００６】この耐スポーリング性を改善するにあたっ
て、従来から用いられている方法としては、一つには、
耐火物原料の化学的組成面からのアプローチがある。す
なわち、炭素源の配合によって耐火物を高熱伝導率化し
たり、低熱膨張の原料配合量の増大によって低熱膨張化
して熱応力を抑制することにより耐スポーリング性を改
善している。しかしながら、このような溶銑予備処理容
器用耐火物の化学組成を変えることは、耐火れんがの耐
火性が著しく低下したり、精錬スラグによる侵食の増大
という、耐火れんがの本質に制約を受けることになっ
て、その適用分野に著しい制限を生じ、実使用に供し得
ないことも多い。 【０００７】他方、このような耐火物原料の化学的組成
に代わって、形状を特定した原料の適用によって、物理
的に熱応力の集中を防ぎ、熱応力を分散させることによ
る耐スポーリングを改善する試みがなされてる。例え
ば、特開平１−３０５８４９号公報、特開昭５４−１３
０６０８号公報には、カーボンファイバー、金属ファイ
バー等の繊維状の原料の配合が開示されている。また、
特公昭５８−４９５１４号公報、特公昭５９−３０７６
２号公報等には、直径が２〜８ｍｍの棒状もしくは柱状
の耐火原料を配合することが記載されている。 【０００８】ところが、繊維状の原料の配合は、カーボ
ンファイバーの場合、分散性が悪い上にマトリックス部
との接着強度が小さく、れんがの密度が低下し易い。ま
た、金属ファイバーは、高温になると溶融するので高温
で使用される耐火物の場合、その性能に限界がある。さ
らに、柱状もしくは棒状の耐火原料では、れんがの製造
工程である混練時或いは成形時に、折れて長さが短くな
り易いために、強度を保証するためには、直径が２ｍｍ
以上といったように、ある程度の太さを持ったものが要
求され、さらに、耐スポーリング性改善のための形状効
果を発揮させるには、数十ミリのものという条件が要求
されるが、この条件を満たした場合には、耐火物の混練
性や成形性を悪化させるなどするため、予定した程には
耐スポーリング性が改善できず実用性に乏しい。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、溶銑
予備処理容器用のＡｌ2 Ｏ3 −ＳｉＣ−Ｃ質れんが（以
下「溶銑予備処理容器用れんが」と言う）において耐食
性を損なうことなく耐スポーリング性を大幅に改善する
ことにある。 【００１０】 【課題を解決するための手段】本発明は、溶銑予備処理
容器用れんがにおいて、アルミナ骨材の形状が、耐スポ
ーリング性に極めてに重要であり、耐スポーリング性の
向上に有効なことを見いだした。 【００１１】すなわち、本発明の溶銑予備処理容器用れ
んがは、厚さが０．２〜２ｍｍであって、表面の長さも
しくは幅／厚さ（以下「Ｄ比」という）の比が２〜５０
である板状アルミナ系耐火骨材を３〜７０重量％、好ま
しくは１０〜７０重量％含み、残部が炭素質原料、炭化
珪素及びアルミナ系耐火原料を含有することを特徴とす
る。 【００１２】 【００１３】板状アルミナ系耐火骨材としては、アルミ
ナの含有量が８５重量％以上の高耐食性を有する緻密質
の高アルミナ原料が望ましい。例えば、経済性や入手の
し易さを考慮すると、アルミナ質のＩＣ基板材等を破砕
するなどして、前述の形状に整えた物を使用できる。 【００１４】残部の炭素質原料、炭化珪素、アルミナ系
耐火原料及び各種金属などの酸化防止剤については、通
常、Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＣ−Ｃ質れんがにおいて使用され
ているもので良く、特に制限があるわけではない。例え
ば、アルミナ系耐火原料とは、電融アルミナ、焼結アル
ミナ、ポーキサイト、パン土頁岩、ムライト、スピネル
等であり、アルミナ含有量５０％以上のアルミナ原料を
使用することができる。炭素質原料では、鱗状黒鉛の
他、無煙炭、天然黒鉛、土状黒鉛、電極屑、ピッチコー
クス、カーボンプラック、メソフェーズカーボンなどを
挙げることができ、それらの一種または二種以上を併用
し、その使用量は５〜２０重量％の範囲が一般的であ
る。炭化珪素は、目的とする酸化防止効果やスラグ中の
鉄酸化物に対する耐食性を考慮して、５〜１０重量％使
用するのが望ましい。さらに、炭素質原料の酸化防止剤
としては、一般に耐火物に使用されているＡｌ、Ｓｉ、
Ａｌ−Ｍｇ合金など金属質のほか、ガラス、炭化物、硼
化物などを挙げることができ、それらの一種または二種
以上を併用するのが一般的である。 【００１５】さらに、耐酸化性の強化、残存膨張性付与
のためマグネシア原料を添加することも可能である。 【００１６】バインダーとしては、フェノール樹脂が好
適であり、１５０〜３００℃程度の熱処理をした、いわ
ゆる不焼成れんがとして使用するが、場合によっては、
１０００℃以上の焼成処理も行うことができる。 【００１７】 【作用】板状アルミナ系耐火骨材の使用は、耐火物中に
発生した亀裂の伝播拡大を抑制する作用が、通常使用さ
れる粒状アルミナ原料と比較すると大きく、亀裂が発生
してから耐火物が剥離、脱落するまでに要する時間が延
長され、耐スポーリング性が大幅に改善される。また、
溶銑予備処理容器用のＡｌ2 Ｏ3 −ＳｉＣ−Ｃ質れんが
の一般的な損耗形態として、マトリックス先行溶損があ
り、この損耗形態で損耗した場合、板状アルミナ系耐火
骨材が櫛状に突出し、稼働表面の付着物とのスパイキン
グ効果により、スラグコーチングすることが可能とな
る。 【００１８】形状的な因子について、Ｄ比が２よりも小
さいと、耐火物に生じた亀裂が伝播拡大して耐火物の一
部が崩壊、脱落し易い。また５０よりも大きいと、原料
そのもの自身が折れ易い。原料の厚みは、０．２ｍｍよ
りも小さいと、強度低下が著しく、２ｍｍよりも大きい
耐スポーリング性の向上に乏しい。板状アルミナ系耐火
骨材の配合については、３重量％よりも少ないと、耐ス
ポーリング性の向上効果が乏しく、７０重量％よりも多
いと成形性が悪く、内部亀裂等を生じる恐れがある。 【００１９】 【実施例】表１は、本発明の溶銑予備処理容器用れんが
に関する実施例を１〜１１、比較例１〜３に示す。 【００２０】 【表１】 表１に示す原料組成にそれぞれ液状のフェノール樹脂系
バインダーを適量添加して、混練、真空フリクションプ
レスによる成形ののち、９０℃で２４時間乾燥し、２５
０℃で６時間保持して硬化処理を行い、不焼成Ａｌ2 Ｏ
3 −ＳｉＣ−Ｃ質れんがを得た。ここで、板状アルミナ
原料は、アルミナ質のＩＣ基板を破砕しＤ比を調整して
得られたものを使用した。その他は純度９９％の電融ア
ルミナを使用した。炭素原料として、純度９８％の鱗状
黒鉛、炭化珪素は純度９７％のものを使用した。板状ア
ルミナ系耐火骨材は成形時に溶銑又はスラグとの接触面
に対して垂直方向に配向せしめた。このれんがを回転浸
食法による耐食性試験と１５００℃の溶銑に９０秒浸漬
し３０秒水冷１５分空冷による耐スポーリング性の試験
を行ったところ同表に示すように、１〜１１までの試料
に示す実施例のＡｌ2 Ｏ3 −ＳｉＣ−Ｃ質れんがは、耐
食性を低下させることなく、耐スポーリング性が向上す
る結果が得られた。とくに、板状アルミナ系耐火骨材の
厚さが厚さが０．２〜２ｍｍであって、表面の長さもし
くは幅／厚さの比が２〜５０である場合のその効果はと
くに優れている。 【００２１】比較例として、比較例試料１〜３に粒状の
電融アルミナのみを使用して、同様にして試料を作成し
て、同様の実炉試験に供したところ、表１に併記するよ
うな結果を得た。同表に見られるように、これらの比較
例の場合、耐食性、耐スポーリング性のいずれかに関し
て劣る。とくに、棒状アルミナ原料の使用は、板状アル
ミナ原料と比較して、耐スポーリング性の向上は乏しい
ものであった。 【００２２】 【発明の効果】本発明によって、以下の効果を奏するこ
とができる。 【００２３】（１）溶銑予備処理容器用として、化学的
な配合組成を変えることなく、耐食性を低下せずに耐ス
ポーリングを向上させることができる。 【００２４】（２）成形方法の工夫などによって、板状
アルミナ系耐火骨材を、溶銑又はスラグとの接触面に対
して垂直方向に配向することにより、より一層の耐食
性、耐スポーリング性を向上させることもできる。
ための処理容器に使用する耐火れんがに関する。 【０００２】 【従来の技術】近年、鋼の高級化にともない精錬に先立
って、溶銑の脱珪、脱燐、脱硫などの予備処理が行われ
るようになった。 【０００３】そして、溶銑鍋や混銑車などは、単に高炉
から転炉までの溶銑の運搬容器という役割から、溶銑の
溶銑の脱珪、脱燐、脱硫などの予備精錬容器としての役
割を負うようになってきた。このような予備精錬容器と
しての内張り用耐火物は、耐スポーリング性、耐食性、
それに、耐酸化性においてバランスのとれたＡｌ2 Ｏ3
−ＳｉＣ−Ｃ質の不焼成れんがが主に使用されている。 【０００４】ところが、最近では、精錬効率を挙げるた
めに、スラグの塩基度は１．０〜３．０と幅広く変化
し、侵食性の強いスラグが採用されるようになり、使用
条件は一層過酷化している。 【０００５】このような背景の下で、溶銑の予備処理容
器の内張りの耐食性の改善が図られてはいるが、一方で
は、耐スポーリング性の低下が避け難く、スポーリング
による亀裂や剥離のために寿命は低下傾向にある。 【０００６】この耐スポーリング性を改善するにあたっ
て、従来から用いられている方法としては、一つには、
耐火物原料の化学的組成面からのアプローチがある。す
なわち、炭素源の配合によって耐火物を高熱伝導率化し
たり、低熱膨張の原料配合量の増大によって低熱膨張化
して熱応力を抑制することにより耐スポーリング性を改
善している。しかしながら、このような溶銑予備処理容
器用耐火物の化学組成を変えることは、耐火れんがの耐
火性が著しく低下したり、精錬スラグによる侵食の増大
という、耐火れんがの本質に制約を受けることになっ
て、その適用分野に著しい制限を生じ、実使用に供し得
ないことも多い。 【０００７】他方、このような耐火物原料の化学的組成
に代わって、形状を特定した原料の適用によって、物理
的に熱応力の集中を防ぎ、熱応力を分散させることによ
る耐スポーリングを改善する試みがなされてる。例え
ば、特開平１−３０５８４９号公報、特開昭５４−１３
０６０８号公報には、カーボンファイバー、金属ファイ
バー等の繊維状の原料の配合が開示されている。また、
特公昭５８−４９５１４号公報、特公昭５９−３０７６
２号公報等には、直径が２〜８ｍｍの棒状もしくは柱状
の耐火原料を配合することが記載されている。 【０００８】ところが、繊維状の原料の配合は、カーボ
ンファイバーの場合、分散性が悪い上にマトリックス部
との接着強度が小さく、れんがの密度が低下し易い。ま
た、金属ファイバーは、高温になると溶融するので高温
で使用される耐火物の場合、その性能に限界がある。さ
らに、柱状もしくは棒状の耐火原料では、れんがの製造
工程である混練時或いは成形時に、折れて長さが短くな
り易いために、強度を保証するためには、直径が２ｍｍ
以上といったように、ある程度の太さを持ったものが要
求され、さらに、耐スポーリング性改善のための形状効
果を発揮させるには、数十ミリのものという条件が要求
されるが、この条件を満たした場合には、耐火物の混練
性や成形性を悪化させるなどするため、予定した程には
耐スポーリング性が改善できず実用性に乏しい。 【０００９】 【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、溶銑
予備処理容器用のＡｌ2 Ｏ3 −ＳｉＣ−Ｃ質れんが（以
下「溶銑予備処理容器用れんが」と言う）において耐食
性を損なうことなく耐スポーリング性を大幅に改善する
ことにある。 【００１０】 【課題を解決するための手段】本発明は、溶銑予備処理
容器用れんがにおいて、アルミナ骨材の形状が、耐スポ
ーリング性に極めてに重要であり、耐スポーリング性の
向上に有効なことを見いだした。 【００１１】すなわち、本発明の溶銑予備処理容器用れ
んがは、厚さが０．２〜２ｍｍであって、表面の長さも
しくは幅／厚さ（以下「Ｄ比」という）の比が２〜５０
である板状アルミナ系耐火骨材を３〜７０重量％、好ま
しくは１０〜７０重量％含み、残部が炭素質原料、炭化
珪素及びアルミナ系耐火原料を含有することを特徴とす
る。 【００１２】 【００１３】板状アルミナ系耐火骨材としては、アルミ
ナの含有量が８５重量％以上の高耐食性を有する緻密質
の高アルミナ原料が望ましい。例えば、経済性や入手の
し易さを考慮すると、アルミナ質のＩＣ基板材等を破砕
するなどして、前述の形状に整えた物を使用できる。 【００１４】残部の炭素質原料、炭化珪素、アルミナ系
耐火原料及び各種金属などの酸化防止剤については、通
常、Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＣ−Ｃ質れんがにおいて使用され
ているもので良く、特に制限があるわけではない。例え
ば、アルミナ系耐火原料とは、電融アルミナ、焼結アル
ミナ、ポーキサイト、パン土頁岩、ムライト、スピネル
等であり、アルミナ含有量５０％以上のアルミナ原料を
使用することができる。炭素質原料では、鱗状黒鉛の
他、無煙炭、天然黒鉛、土状黒鉛、電極屑、ピッチコー
クス、カーボンプラック、メソフェーズカーボンなどを
挙げることができ、それらの一種または二種以上を併用
し、その使用量は５〜２０重量％の範囲が一般的であ
る。炭化珪素は、目的とする酸化防止効果やスラグ中の
鉄酸化物に対する耐食性を考慮して、５〜１０重量％使
用するのが望ましい。さらに、炭素質原料の酸化防止剤
としては、一般に耐火物に使用されているＡｌ、Ｓｉ、
Ａｌ−Ｍｇ合金など金属質のほか、ガラス、炭化物、硼
化物などを挙げることができ、それらの一種または二種
以上を併用するのが一般的である。 【００１５】さらに、耐酸化性の強化、残存膨張性付与
のためマグネシア原料を添加することも可能である。 【００１６】バインダーとしては、フェノール樹脂が好
適であり、１５０〜３００℃程度の熱処理をした、いわ
ゆる不焼成れんがとして使用するが、場合によっては、
１０００℃以上の焼成処理も行うことができる。 【００１７】 【作用】板状アルミナ系耐火骨材の使用は、耐火物中に
発生した亀裂の伝播拡大を抑制する作用が、通常使用さ
れる粒状アルミナ原料と比較すると大きく、亀裂が発生
してから耐火物が剥離、脱落するまでに要する時間が延
長され、耐スポーリング性が大幅に改善される。また、
溶銑予備処理容器用のＡｌ2 Ｏ3 −ＳｉＣ−Ｃ質れんが
の一般的な損耗形態として、マトリックス先行溶損があ
り、この損耗形態で損耗した場合、板状アルミナ系耐火
骨材が櫛状に突出し、稼働表面の付着物とのスパイキン
グ効果により、スラグコーチングすることが可能とな
る。 【００１８】形状的な因子について、Ｄ比が２よりも小
さいと、耐火物に生じた亀裂が伝播拡大して耐火物の一
部が崩壊、脱落し易い。また５０よりも大きいと、原料
そのもの自身が折れ易い。原料の厚みは、０．２ｍｍよ
りも小さいと、強度低下が著しく、２ｍｍよりも大きい
耐スポーリング性の向上に乏しい。板状アルミナ系耐火
骨材の配合については、３重量％よりも少ないと、耐ス
ポーリング性の向上効果が乏しく、７０重量％よりも多
いと成形性が悪く、内部亀裂等を生じる恐れがある。 【００１９】 【実施例】表１は、本発明の溶銑予備処理容器用れんが
に関する実施例を１〜１１、比較例１〜３に示す。 【００２０】 【表１】 表１に示す原料組成にそれぞれ液状のフェノール樹脂系
バインダーを適量添加して、混練、真空フリクションプ
レスによる成形ののち、９０℃で２４時間乾燥し、２５
０℃で６時間保持して硬化処理を行い、不焼成Ａｌ2 Ｏ
3 −ＳｉＣ−Ｃ質れんがを得た。ここで、板状アルミナ
原料は、アルミナ質のＩＣ基板を破砕しＤ比を調整して
得られたものを使用した。その他は純度９９％の電融ア
ルミナを使用した。炭素原料として、純度９８％の鱗状
黒鉛、炭化珪素は純度９７％のものを使用した。板状ア
ルミナ系耐火骨材は成形時に溶銑又はスラグとの接触面
に対して垂直方向に配向せしめた。このれんがを回転浸
食法による耐食性試験と１５００℃の溶銑に９０秒浸漬
し３０秒水冷１５分空冷による耐スポーリング性の試験
を行ったところ同表に示すように、１〜１１までの試料
に示す実施例のＡｌ2 Ｏ3 −ＳｉＣ−Ｃ質れんがは、耐
食性を低下させることなく、耐スポーリング性が向上す
る結果が得られた。とくに、板状アルミナ系耐火骨材の
厚さが厚さが０．２〜２ｍｍであって、表面の長さもし
くは幅／厚さの比が２〜５０である場合のその効果はと
くに優れている。 【００２１】比較例として、比較例試料１〜３に粒状の
電融アルミナのみを使用して、同様にして試料を作成し
て、同様の実炉試験に供したところ、表１に併記するよ
うな結果を得た。同表に見られるように、これらの比較
例の場合、耐食性、耐スポーリング性のいずれかに関し
て劣る。とくに、棒状アルミナ原料の使用は、板状アル
ミナ原料と比較して、耐スポーリング性の向上は乏しい
ものであった。 【００２２】 【発明の効果】本発明によって、以下の効果を奏するこ
とができる。 【００２３】（１）溶銑予備処理容器用として、化学的
な配合組成を変えることなく、耐食性を低下せずに耐ス
ポーリングを向上させることができる。 【００２４】（２）成形方法の工夫などによって、板状
アルミナ系耐火骨材を、溶銑又はスラグとの接触面に対
して垂直方向に配向することにより、より一層の耐食
性、耐スポーリング性を向上させることもできる。
フロントページの続き
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
C04B 35/66
C04B 35/103
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項１】厚さが０．２〜２ｍｍであって、表面の長
さもしくは幅／厚さの比が２〜５０である板状アルミナ
系耐火骨材を３〜７０重量％含み、残部が炭素質原料、
炭化珪素及びアルミナ系耐火原料を含有することを特徴
とする溶銑予備処理容器用耐火れんが。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29628694A JP3420360B2 (ja) | 1994-11-30 | 1994-11-30 | 溶銑予備処理容器用耐火れんが |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29628694A JP3420360B2 (ja) | 1994-11-30 | 1994-11-30 | 溶銑予備処理容器用耐火れんが |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08157252A JPH08157252A (ja) | 1996-06-18 |
| JP3420360B2 true JP3420360B2 (ja) | 2003-06-23 |
Family
ID=17831599
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29628694A Expired - Fee Related JP3420360B2 (ja) | 1994-11-30 | 1994-11-30 | 溶銑予備処理容器用耐火れんが |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3420360B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100210369B1 (ko) * | 1997-02-12 | 1999-07-15 | 홍성용 | 전자기파 흡수체 조성물 및 그 제조 방법 |
| JP4546594B2 (ja) * | 1999-10-13 | 2010-09-15 | 新日本製鐵株式会社 | 溶銑又は溶鋼の製造に用いる不定形耐火物 |
| JP5135846B2 (ja) * | 2007-03-28 | 2013-02-06 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 貯銑炉の操業方法 |
-
1994
- 1994-11-30 JP JP29628694A patent/JP3420360B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH08157252A (ja) | 1996-06-18 |
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