JP5341135B2 - Alumina-magnesia casting material and method for producing the same - Google Patents

Alumina-magnesia casting material and method for producing the same Download PDF

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Description

本発明は、アルミナとマグネシアとを主成分とする流し込み材およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a casting material mainly composed of alumina and magnesia and a method for producing the same.

従来、取鍋、タンディッシュ等の溶鋼容器の内張り材に使用されるアルミナ・マグネシア質流し込み材では、加熱冷却による亀裂や剥離の抑制を目的として、粗大粒といわれる粒径が8mm以上の骨材が添加されている(例えば、特許文献1、2等参照。)。当該粗大粒は、施工体組織(マトリックス)に発生した亀裂を寸断し、亀裂の進展を防止する機能を有している。   Conventionally, in alumina / magnesia casting material used as lining material for molten steel containers such as ladle, tundish, etc., aggregates with a grain size of 8 mm or more are called coarse particles for the purpose of suppressing cracking and peeling due to heating and cooling. (For example, refer to Patent Documents 1 and 2, etc.). The coarse particles have a function of breaking cracks generated in the construction structure (matrix) and preventing the progress of cracks.

例えば、特許文献1は、アルミナ・マグネシア質流し込み材、またはアルミナ・スピネル・マグネシア質流し込み材において、焼結アルミナ粗大粒を5〜30重量%添加する技術を開示している。また、特許文献2は、アルミナおよびスピネルを主材とした流し込み材において、電融アルミナおよび焼結スピネルの粗骨材を添加する技術を開示している。   For example, Patent Document 1 discloses a technique of adding 5 to 30% by weight of sintered alumina coarse particles in an alumina / magnesia casting material or an alumina / spinel / magnesia casting material. Patent Document 2 discloses a technique for adding a coarse aggregate of fused alumina and sintered spinel to a casting material mainly composed of alumina and spinel.

一方、近年、地球環境的な観点から使用後耐火物のリサイクル化が求められており、従来はそのほとんどが廃棄されていた、溶鋼容器の内張り材に使用されたアルミナ・マグネシア質耐火物の再利用も試みられている。   On the other hand, in recent years, recycling of post-use refractories has been demanded from the viewpoint of the global environment, and most of them have been discarded, but the alumina and magnesia refractories used for the lining material of molten steel containers have been recycled. Use is also being attempted.

例えば、特許文献3は、使用中に生成したスピネルを含有する8mmよりも小さいアルミナ・マグネシア質使用済耐火物を添加した湿式吹付け用不定形耐火物が開示している。この技術では、耐食性を落とさずにアルミナ・マグネシア質使用済耐火物を添加できるとしている。   For example, Patent Document 3 discloses an amorphous refractory for wet spraying to which an alumina-magnesia spent refractory smaller than 8 mm containing spinel produced during use is added. According to this technology, it is possible to add used alumina / magnesia refractories without reducing the corrosion resistance.

特開平11−79855号公報Japanese Patent Laid-Open No. 11-79855 特開2000−128650号公報JP 2000-128650 A 特許2005−179130号公報Japanese Patent No. 2005-179130

特許文献1、2において使用されているような見掛け気孔率が5%よりも小さい緻密な焼結アルミナや電融アルミナを粗骨材として使用する場合、粗骨材とマトリックスとの馴染みが悪くなり、加熱中に粗骨材とマトリックスとの境界に空隙ができてしまう。そのため、十分なアンカー効果を得ることができず、亀裂の進展を防止する効果も期待するほどは得られない。また、粗骨材とマトリックスとの間の空隙には地金も差込むため、耐火物の耐用を低下させるという問題点もある。さらに、緻密な焼結アルミナや電融アルミナの密度はマトリックスとなる流し込み材に比べて大きいため、通常行われる、振動を付与した状態での溶鋼容器への施工時に、粗骨材が沈降、分離してしまう。その結果、施工体の特性を損ねるばかりでなく、場合によっては著しい寿命の低下を引き起こすこともあった。   When dense sintered alumina or electrofused alumina having an apparent porosity smaller than 5% as used in Patent Documents 1 and 2 is used as the coarse aggregate, the familiarity between the coarse aggregate and the matrix is deteriorated. During heating, voids are formed at the boundary between the coarse aggregate and the matrix. Therefore, a sufficient anchor effect cannot be obtained, and the effect of preventing the progress of cracks cannot be obtained as much as expected. Moreover, since the metal is inserted into the gap between the coarse aggregate and the matrix, there is a problem that the durability of the refractory is lowered. Furthermore, since the density of dense sintered alumina and electrofused alumina is higher than that of the casting material used as the matrix, the coarse aggregate settles and separates when it is applied to a molten steel container under normal vibration conditions. Resulting in. As a result, not only the properties of the construction body are impaired, but in some cases, the service life may be significantly reduced.

また、特許文献3において使用されているような粒径が8mmよりも小さいアルミナ・マグネシア質使用済耐火物を添加する場合、粒径が小さすぎてアンカー効果が発揮されないため、耐スポーリング性を改善する効果を十分に得ることはできない。また、添加するアルミナ・マグネシア質使用済耐火物は、膨張に起因する亀裂の発生を避けるため、加熱によりスピネルを生成していることが必要とされている。すなわち、使用中の加熱温度が低く、未反応のマグネシアが残留するアルミナ・マグネシア質使用済耐火物は使用できない。この条件を満たすためには、アルミナ・マグネシア質流し込み材からなる施工体を使用後に解体する際に、背面だけを分離除去し、加熱された部分だけを取り出すことが必要になる。しかしながら、このような分離は容易ではなく、高コストになるため現実的ではない。   In addition, when an alumina / magnesia spent refractory having a particle size smaller than 8 mm as used in Patent Document 3 is added, the anchor effect is not exhibited due to the particle size being too small. The improvement effect cannot be obtained sufficiently. In addition, the used alumina / magnesia refractories to be added are required to generate spinel by heating in order to avoid the occurrence of cracks due to expansion. That is, an alumina / magnesia-based spent refractory with a low heating temperature during use and in which unreacted magnesia remains cannot be used. In order to satisfy this condition, it is necessary to separate and remove only the back surface and take out only the heated portion when disassembling the construction body made of the alumina / magnesia casting material after use. However, such separation is not easy and is not realistic because of high costs.

本発明では、上記従来の事情を鑑みて提案されたものであって、第1に、粗大粒添加による亀裂抑制効果を最大限に高めることができるとともに、マグネシアが残留する粗大粒を使用した場合でも、亀裂抑制効果を得ることができるアルミナ・マグネシア質流し込み材およびその製造方法を提供することを目的とする。また、第2に、使用済みのアルミナ・マグネシア質耐火物の有効利用を図ることができる、アルミナ・マグネシア質流し込み材およびその製造方法を提供することを目的とする。   In the present invention, it has been proposed in view of the above-described conventional circumstances, and firstly, when the coarse particles in which magnesia remains can be used while the crack suppression effect by the addition of coarse particles can be maximized. However, an object of the present invention is to provide an alumina magnesia cast material capable of obtaining a crack suppressing effect and a method for producing the same. A second object of the present invention is to provide an alumina-magnesia casting material and a method for producing the same, which can effectively use used alumina-magnesia refractories.

本願発明者らは、マトリックスとの馴染みがよく、粗骨材とマトリックスとの間に空隙が生成されず、地金差しが発生しない粗骨材であって、さらには十分なアンカー効果を有し、亀裂進展を抑制することができる粗骨材の特性について鋭意研究した。その結果、マトリックスと同様の組成を有する焼成体を粗骨材として使用することがアルミナ・マグネシア質流し込み材の耐用性向上に有効であることを見出し、本発明に至った。   The inventors of the present application are familiar with the matrix, do not generate voids between the coarse aggregate and the matrix, and do not generate a metal bar, and further have a sufficient anchoring effect. In addition, intensive research was conducted on the properties of coarse aggregates that can suppress crack growth. As a result, it was found that the use of a fired body having the same composition as that of the matrix as the coarse aggregate is effective in improving the durability of the alumina-magnesia casting material, and the present invention has been achieved.

すなわち、本発明に係るアルミナ・マグネシア質流し込み材の製造方法では、まず、アルミナ、マグネシア、シリカ、アルミナセメントおよび分散剤を含有する第1の原料が配合される。次いで、配合された第1の原料が混練される。そして、混錬された第1の原料が成形され、成形された第1の原料が焼成される。続いて、焼成された第1の原料を粉砕することにより、粒径8〜50mm、かつ見掛け気孔率が10〜30%のアルミナ・マグネシア質粗大粒が生成される。そして、MgO成分、Al23成分、SiO2成分、CaO成分を含み、MgO成分が2〜15重量%、Al23成分が75〜97.3重量%、SiO2成分が0.2〜3.0重量%、CaO成分が0.5〜4.0重量%である第2の原料に対して、上記アルミナ・マグネシア質粗大粒を、外掛けで5〜40重量%を添加することでアルミナ・マグネシア質流し込み材が製造される。なお、アルミナ・マグネシア質粗大粒はSiO2成分が5重量%未満の有限値、MgO成分が2〜15重量%、Al23成分が70〜97.3重量%、CaO成分が0.5〜4.0重量%であることが好ましい。なお、本願明細書において、見掛け気孔率は、JISR2205に準拠して測定される値である。
That is, in the method for producing an alumina / magnesia casting material according to the present invention, first, a first raw material containing alumina, magnesia, silica, alumina cement and a dispersant is blended. Next, the blended first raw material is kneaded. Then, the kneaded first raw material is formed, and the formed first raw material is fired. Subsequently, the calcined first raw material is pulverized to produce alumina-magnesia coarse particles having a particle size of 8 to 50 mm and an apparent porosity of 10 to 30% . Then, MgO component, Al 2 O 3 component, SiO 2 component includes CaO component, MgO component is 2 to 15 wt%, Al 2 O 3 component is 75 to 97.3 wt%, SiO 2 component is 0.2 Addition of 5 to 40% by weight of the above-mentioned alumina / magnesia coarse particles to the second raw material having ~ 3.0% by weight and CaO component of 0.5 to 4.0% by weight Alumina-magnesia casting material is produced. Incidentally, alumina magnesia coarse grains, finite value of the SiO 2 component is less than 5 wt%, MgO component is 2 to 15 wt%, Al 2 O 3 component is 70 to 97.3 wt%, the CaO component 0. It is preferably 5 to 4.0% by weight. In the present specification, the apparent porosity is a value measured according to JIS R2205.

このアルミナ・マグネシア質流し込み材の製造方法では、一旦成形され、かつ焼成されたアルミナ・マグネシア質粗大粒が配合される。このアルミナ・マグネシア質粗大粒は、一旦焼成されるため、マトリックス部分に比べて高強度、高弾性率になり、亀裂進展を抑止する効果やアンカー効果を発揮する。その結果、当該粗大粒の添加により得られるアルミナ・マグネシア質流し込み材は、優れた耐スポーリング性を呈する。   In this method for producing an alumina / magnesia casting material, coarsely formed alumina / magnesia coarse particles once molded and fired are blended. Since this alumina-magnesia coarse particle is once fired, it has higher strength and higher elastic modulus than the matrix portion, and exhibits an effect of suppressing crack propagation and an anchor effect. As a result, the alumina-magnesia cast material obtained by adding the coarse particles exhibits excellent spalling resistance.

また、上記第1の原料を混練することで得られるアルミナ・マグネシア質耐火物を、アルミナ・マグネシア質流し込み材として使用し、当該使用により上述の成形、焼成が実施され、当該使用済みのアルミナ・マグネシア質耐火物を、上述の粉砕工程に投入することもできる。   Further, the alumina / magnesia refractory obtained by kneading the first raw material is used as an alumina / magnesia casting material, and the above-described molding and firing are carried out by the use. A magnesia refractory can also be input into the above-mentioned crushing process.

アルミナ・マグネシア質流し込み材としての使用されたアルミナ・マグネシア質耐火物は、その使用過程において、混練、成形がなされており、また、使用時に加熱されているため適度に焼結が進行している。そのため、マトリックスとの馴染みがよく、粗大粒とマトリックスとの間に空隙が生成されることもない。そのため、空隙への地金差しが発生することがなく、さらには十分なアンカー効果、亀裂進展抑止効果を奏する等、粗大粒として特性が安定している。また、実使用により混練、成形、焼成がなされるため、粉砕前の工程に特別な費用を要することがない。加えて、使用済みのアルミナ・マグネシア質流し込み材の有効利用を図ることもできる。   The alumina and magnesia refractories used as the alumina and magnesia casting material are kneaded and molded in the process of use, and are heated at the time of use. . Therefore, familiarity with the matrix is good, and voids are not generated between the coarse particles and the matrix. For this reason, the metal is not inserted into the gap, and the characteristics are stable as coarse particles, such as a sufficient anchor effect and crack growth inhibiting effect. Further, since kneading, molding, and firing are performed by actual use, no special cost is required for the process before pulverization. In addition, it is possible to effectively use the used alumina-magnesia casting material.

一方、他の観点では、本発明は、アルミナ・マグネシア質流し込み材を提供することも可能である。すなわち、本発明に係るアルミナ・マグネシア質流し込み材は、アルミナ、マグネシア、シリカ、アルミナセメントおよび分散剤を含有する第1の原料を焼成した後、混錬、成形、粉砕することにより生成された、粒径8〜50mm、かつ見掛け気孔率が10〜30%のアルミナ・マグネシア質粗大粒を、MgO成分、Al23成分、SiO2成分、CaO成分を含み、MgO成分が2〜15重量%、Al23成分が75〜97.3重量%、SiO2成分が0.2〜3.0重量%、CaO成分が0.5〜4.0重量%である第2の原料に対して、外掛けで5〜40重量%含有する。
On the other hand, in another aspect, the present invention can also provide an alumina-magnesia casting material. That is, the alumina magnesia casting material according to the present invention was produced by firing, kneading, molding, and pulverizing the first raw material containing alumina, magnesia, silica, alumina cement, and a dispersant, Alumina magnesia coarse particles having a particle size of 8 to 50 mm and an apparent porosity of 10 to 30% contain MgO component, Al 2 O 3 component, SiO 2 component and CaO component, and MgO component is 2 to 15% by weight. , With respect to the second raw material in which the Al 2 O 3 component is 75 to 97.3% by weight, the SiO 2 component is 0.2 to 3.0% by weight, and the CaO component is 0.5 to 4.0% by weight. And 5 to 40% by weight as an outer shell.

本発明によれば、マトリックスとの馴染みがよく、粗大粒とマトリックスとの境界に空隙を生じず、使用中の地金差しも発生しない、アルミナ・マグネシア質流し込み材およびその製造方法を提供することができる。また、このアルミナ・マグネシア質流し込み材は、アンカー効果が高く、施工体の線変化率を抑制することもできるため、加熱冷却に起因して発生する亀裂の抑制にも効果がある。その結果、従来の焼結アルミナ粗大粒を添加したアルミナ・マグネシア質流し込み材と比較して、耐食性、耐浸潤性を低下させることなく、耐スポーリング性を向上させることができる。さらに、使用済みのアルミナ・マグネシア質流し込み材の有効利用を図ることもできる。   According to the present invention, there are provided an alumina / magnesia casting material and a method for producing the same, which are well-familiar with the matrix, do not generate voids at the boundary between the coarse particles and the matrix, and do not generate a metal ingot during use. Can do. Moreover, since this alumina / magnesia casting material has a high anchor effect and can also suppress the linear change rate of the construction body, it is also effective in suppressing cracks caused by heating and cooling. As a result, the spalling resistance can be improved without lowering the corrosion resistance and the infiltration resistance as compared with the conventional alumina / magnesia casting material to which coarse sintered alumina particles are added. Furthermore, it is possible to effectively use the used alumina / magnesia casting material.

本発明におけるアルミナ・マグネシア質流し込み材は、所定のアルミナ、マグネシア、シリカ、アルミナセメントおよび分散剤を含有する第1の原料を混錬、成形、焼成した後、粉砕することにより生成された、粒径8〜50mmのアルミナ・マグネシア質粗大粒を、MgO成分、Al23成分、SiO2成分、CaO成分を含み、MgO成分が2〜15重量%、Al23成分が75〜97.3重量%、SiO2成分が0.2〜3.0重量%、CaO成分が0.5〜4.0重量%である第2の原料に対して、外掛けで5〜40重量%含有することを特徴とする。なお、第1の原料を混錬することにより得られるアルミナ・マグネシア質耐火物は、そのままアルミナ・マグネシア質流し込み材として、例えば溶鋼取鍋の内張り材に十分使用可能な特性を有している。 The alumina-magnesia casting material in the present invention is produced by kneading, molding, firing and then pulverizing a first raw material containing predetermined alumina, magnesia, silica, alumina cement and a dispersant. Alumina / magnesia coarse particles having a diameter of 8 to 50 mm, containing MgO component, Al 2 O 3 component, SiO 2 component and CaO component, MgO component is 2 to 15 wt%, Al 2 O 3 component is 75 to 97. 3% by weight, SiO 2 component is 0.2 to 3.0% by weight, and CaO component is 0.5 to 4.0% by weight. It is characterized by that. The alumina / magnesia refractory obtained by kneading the first raw material has characteristics that can be used as an alumina / magnesia pouring material as it is, for example, as a lining material for a molten steel ladle.

このアルミナ・マグネシア質流し込み材には、一旦成形され、かつ焼成されたアルミナ・マグネシア質粗大粒が配合される。この粗大粒は、一旦焼成されるためにマトリックス部分に比べて高強度、高弾性率となり、アンカー効果や亀裂進展抑止効果を発揮する。そのため、当該アルミナ・マグネシア質粗大粒を配合した流し込み材は、優れた耐スポーリング性を有するものとなる。また、このアルミナ・マグネシア質粗大粒の組成は、マトリックスとなる母材(第2の原料)と近いために、粗大粒とマトリックスとの熱膨張の差が小さく、このため粗大粒とマトリックスとの間の空隙の生成が抑えられる。さらに、適度な気孔率を有し、かさ密度も母材と近いために母材との馴染みがよく、施工時の分離などが起こりにくいという特徴がある。   The alumina-magnesia casting material is mixed with the once-molded and fired alumina-magnesia coarse particles. Since this coarse particle is once fired, it has higher strength and higher elastic modulus than the matrix portion, and exhibits an anchor effect and a crack growth inhibiting effect. Therefore, the casting material containing the alumina / magnesia coarse particles has excellent spalling resistance. In addition, since the composition of the alumina / magnesia coarse particles is close to that of the matrix (second raw material) serving as a matrix, the difference in thermal expansion between the coarse particles and the matrix is small. The formation of voids between them is suppressed. Furthermore, since it has an appropriate porosity and the bulk density is close to that of the base material, it is well-familiar with the base material and is not easily separated during construction.

アルミナ・マグネシア質粗大粒を得るため、第1の原料には、所望のタップフロー値が得られるように水等の水分の添加量が調整された上で混練され、その後、成形される。この第1の原料からなる成形体は焼成され、焼成された第1の原料を粉砕することにより、アルミナ・マグネシア質粗大粒が生成される。   In order to obtain coarse particles of alumina / magnesia, the first raw material is kneaded after adjusting the amount of water and other water added so as to obtain a desired tap flow value, and then molded. The molded body made of the first raw material is fired, and the fired first raw material is pulverized to produce coarse alumina / magnesia particles.

アルミナ・マグネシア質粗大粒の粒径(粒度)は、8〜50mm(8mm以上かつ50mm以下)であることが望ましい。粒径が8mm未満では十分なアンカー効果を得られず、十分な亀裂進展抑止効果を得ることができなくなる。また、粒径が50mmよりも大きい場合には施工上の問題が生じる場合がある。アルミナ・マグネシア質流し込み材の使用が想定される箇所では、施工厚みが100mm程度になる場合もあるため、粒径が50mmを超えると構造体としての強度低下を招くからである。   The particle size (particle size) of the alumina / magnesia coarse particles is desirably 8 to 50 mm (8 mm or more and 50 mm or less). If the particle size is less than 8 mm, a sufficient anchor effect cannot be obtained, and a sufficient crack growth inhibiting effect cannot be obtained. Further, when the particle size is larger than 50 mm, there may be a problem in construction. This is because the construction thickness may be about 100 mm in a place where the use of an alumina / magnesia casting material is assumed, and if the particle size exceeds 50 mm, the strength of the structure is reduced.

このアルミナ・マグネシア質粗大粒は、SiO2成分、MgO成分、Al23成分およびCaO成分を含む。各成分の含有量は、以下の条件を満足することが望ましい。 The alumina / magnesia coarse particles include a SiO 2 component, a MgO component, an Al 2 O 3 component, and a CaO component. The content of each component desirably satisfies the following conditions.

まず、SiO2成分は5重量%未満の有限値であることが望ましい。SiO2成分が5重量%以上であると、粒径8〜50mmの粗大粒として第2の原料に添加した場合でも、施工体の耐食性が低下するため望ましくない。 First, the SiO 2 component is desirably a finite value of less than 5% by weight. When the SiO 2 component is 5% by weight or more, even when it is added to the second raw material as coarse particles having a particle size of 8 to 50 mm, it is not desirable because the corrosion resistance of the construction body is lowered.

MgO成分は2〜15重量%(2重量%以上かつ15重量%以下)であることが望ましい。MgO成分が2重量%未満であると、粒径8〜50mmの粗大粒として第2の原料に添加した場合でも、施工体の耐食性が低下するため望ましくない。また、MgO成分が15重量%よりも多くなると、施工体のスラグ浸潤が大きくなって構造的スポーリングを誘発するため望ましくない。なお、この観点では、MgO成分の含有量は、5〜10重量%であることがより望ましい。   The MgO component is desirably 2 to 15% by weight (2% by weight or more and 15% by weight or less). When the MgO component is less than 2% by weight, even when it is added to the second raw material as coarse particles having a particle size of 8 to 50 mm, it is not desirable because the corrosion resistance of the construction body is lowered. On the other hand, if the MgO component is more than 15% by weight, the slag infiltration of the construction body becomes large and induces structural spalling, which is not desirable. In this respect, the content of the MgO component is more preferably 5 to 10% by weight.

Al23成分は70〜97.3重量%(70重量%以上かつ97.3重量%以下)であることが望ましい。Al23成分が70重量%未満であると、粒径8〜50mmの粗大粒として第2の原料に添加した場合でも、不純物が多くなる結果、耐食性が低下したり、焼結が過度に進行したりするため望ましくない。耐食性を維持し、焼結を抑制する観点では、Al23成分の含有量は80重量%以上であることがより望ましい。 The Al 2 O 3 component is desirably 70 to 97.3% by weight (70% by weight or more and 97.3% by weight or less). When the Al 2 O 3 component is less than 70% by weight, even when it is added to the second raw material as coarse particles having a particle size of 8 to 50 mm, as a result of the increase in impurities, the corrosion resistance is reduced, or the sintering is excessive. It is not desirable because it progresses. From the viewpoint of maintaining corrosion resistance and suppressing sintering, the content of the Al 2 O 3 component is more preferably 80% by weight or more.

CaO成分は0.5〜4.0重量%(0.5重量%以上かつ4.0重量%以下)であることが望ましい。CaO成分が0.5重量%未満であるとアルミナセメント量が少なすぎるために十分な強度が得られず、成形、焼成後の粗大粒としても、強度不足から十分なアンカー効果が得られなくなってしまう。また、CaO成分が4.0質量%よりも多くなると、粒径8〜50mmの粗大粒として第2の原料に添加した場合でもスラグ浸潤が大きくなって構造的スポーリングを誘発し、耐食性も低下させてしまう。   The CaO component is desirably 0.5 to 4.0% by weight (0.5% by weight or more and 4.0% by weight or less). If the CaO component is less than 0.5% by weight, the amount of alumina cement is too small to obtain sufficient strength, and even when coarse particles are formed and fired, a sufficient anchor effect cannot be obtained due to insufficient strength. End up. Further, when the CaO component is more than 4.0% by mass, even when added to the second raw material as coarse particles having a particle size of 8 to 50 mm, slag infiltration is increased to induce structural spalling and corrosion resistance is also lowered. I will let you.

また、アルミナ・マグネシア質粗大粒の見掛け気孔率は5〜30%(5%以上かつ30%以下)であることが望ましい。見掛け気孔率が5%未満である場合、マトリックスとの馴染みが悪く、十分な亀裂進展抑止効果が得られない。一方、30%を超える見掛け気孔率では、水分を多く吸収するために施工性が問題となる。より望ましくは10〜25%である。なお、見掛け気孔率は、使用する原料の粒度配合を変化させることで調整可能であることが知られている。本発明においても当該公知技術を適用して見掛け気孔率を調整することが可能である。   The apparent porosity of the alumina / magnesia coarse particles is desirably 5 to 30% (5% or more and 30% or less). When the apparent porosity is less than 5%, the familiarity with the matrix is poor, and a sufficient crack growth inhibiting effect cannot be obtained. On the other hand, when the apparent porosity exceeds 30%, workability becomes a problem because a large amount of moisture is absorbed. More desirably, it is 10 to 25%. It is known that the apparent porosity can be adjusted by changing the particle size blend of the raw material used. Also in the present invention, the apparent porosity can be adjusted by applying the known technique.

アルミナ・マグネシア質粗大粒を得るための、第1の原料の焼成には、800〜1650℃程度の温度、1時間以上の処理が利用できる。1650℃より高くなると、焼結が促進しすぎて弾性率が高くなりすぎるなどで不都合である。また、800℃未満あるいは1時間未満では、焼結が進まず、粗骨材としての作用が働かない。より望ましくは、900〜1500℃、3時間以上である。焼成された第1の原料は、その後、粉砕機により粉砕され、所定の粒度に調整され、上述のアルミナ・マグネシア質粗大粒となる。   For firing the first raw material to obtain coarse alumina / magnesia particles, a temperature of about 800 to 1650 ° C. and a treatment for 1 hour or more can be used. When the temperature is higher than 1650 ° C., it is inconvenient because the sintering is promoted too much and the elastic modulus becomes too high. Moreover, if it is less than 800 degreeC or less than 1 hour, sintering does not progress and the effect | action as a coarse aggregate does not work. More desirably, it is 900-1500 degreeC and 3 hours or more. The fired first raw material is then pulverized by a pulverizer, adjusted to a predetermined particle size, and becomes the above-mentioned alumina-magnesia coarse particles.

このアルミナ・マグネシア質粗大粒が、マトリックスとなる第2の原料に添加して使用される。第2の原料は、MgO成分、Al23成分、SiO2成分、CaO成分を含む。各成分の含有量は、以下の条件を満足することが望ましい。 The alumina / magnesia coarse particles are used by adding to the second raw material to be a matrix. The second raw material includes an MgO component, an Al 2 O 3 component, an SiO 2 component, and a CaO component. The content of each component desirably satisfies the following conditions.

まず、MgO成分は2〜15重量%(2重量%以上かつ15重量%以下)であることが望ましい。MgO成分が2重量%未満であると、使用中の施工体の耐食性が不足するため十分な耐用が得られなくなる。また、15重量%を超えると使用中にスラグ浸潤が大きくなって構造的スポーリングを誘発して剥離損傷が大きくなる結果、耐用を低下させる。耐食性と耐浸潤性のバランスからは、MgO成分の含有量は5〜10重量%であることがより望ましい。   First, the MgO component is desirably 2 to 15% by weight (2% by weight or more and 15% by weight or less). If the MgO component is less than 2% by weight, sufficient durability cannot be obtained because the corrosion resistance of the construction in use is insufficient. On the other hand, if it exceeds 15% by weight, slag infiltration increases during use, induces structural spalling and increases peeling damage, resulting in a decrease in durability. From the balance between corrosion resistance and infiltration resistance, the content of the MgO component is more preferably 5 to 10% by weight.

Al23成分は75〜97.3重量%(75重量%以上かつ97.3重量%以下)であることが望ましい。Al23成分が75重量%未満であると、不純物が多くなる結果、十分な耐食性が得られないため望ましくない。Al23成分の含有量は、より望ましくは85重量%以上であり、より良好な耐食性を得ることができる。 The Al 2 O 3 component is desirably 75 to 97.3% by weight (75% by weight or more and 97.3% by weight or less). If the Al 2 O 3 component is less than 75% by weight, the amount of impurities increases, resulting in insufficient corrosion resistance. The content of the Al 2 O 3 component is more desirably 85% by weight or more, and better corrosion resistance can be obtained.

SiO2成分は0.2〜3.0重量%(0.2重量%以上3.0重量%以下)であることが望ましい。SiO2成分が0.2重量%未満である場合、熱間での変形能が得られず、粗大粒とマトリックスとの間に亀裂が入ってしまい耐用を低下させる可能性がある。また、SiO2成分が3.0重量%より大きい場合は、耐食性の低下が大きくなり望ましくない。より望ましくは、SiO2成分の含有量は0.5〜1.5重量%である。 The SiO 2 component is preferably 0.2 to 3.0% by weight (0.2% to 3.0% by weight). When the SiO 2 component is less than 0.2% by weight, hot deformability cannot be obtained, and cracks may occur between the coarse particles and the matrix, possibly reducing the durability. On the other hand, when the SiO 2 component is larger than 3.0% by weight, the corrosion resistance is greatly lowered, which is not desirable. More desirably, the content of the SiO 2 component is 0.5 to 1.5% by weight.

CaO成分は0.5〜4.0重量%(0.5重量%以上4.0重量%以下)であることが望ましい。CaO成分が0.5重量%未満であると十分な強度が得られず、剥離損傷を誘発する。また、CaO成分が4.0重量%を越えると、耐浸潤性が低下し、かつ耐食性が不足するため十分な耐用が得られなくなる。   The CaO component is preferably 0.5 to 4.0% by weight (0.5% to 4.0% by weight). If the CaO component is less than 0.5% by weight, sufficient strength cannot be obtained and peeling damage is induced. On the other hand, if the CaO component exceeds 4.0% by weight, the infiltration resistance is lowered and the corrosion resistance is insufficient, so that sufficient durability cannot be obtained.

第2の原料に対するアルミナ・マグネシア質粗大粒の添加量は、外掛けで5〜40重量%であることが望ましい。アルミナ・マグネシア質粗大粒の添加量が、外掛け5重量%未満であると、十分な亀裂進展抑止効果が得られない。また、添加量が外掛け40重量%より多くなると流し込み材の流動性に与える影響が大きく、流動性低下のため水分を多く添加する結果、流し込み材の特性を低下させてしまう。より望ましくは、アルミナ・マグネシア質粗大粒の添加量は、外掛けで15〜30重量%である。   The addition amount of the alumina / magnesia coarse particles relative to the second raw material is preferably 5 to 40% by weight as an outer shell. If the amount of the alumina / magnesia coarse particles added is less than 5% by weight of the outer shell, a sufficient crack growth inhibiting effect cannot be obtained. Further, if the amount added exceeds 40% by weight, the influence on the fluidity of the casting material is large, and as a result of adding a large amount of water to lower the fluidity, the properties of the casting material are deteriorated. More preferably, the addition amount of the alumina / magnesia coarse particles is 15 to 30% by weight as an outer shell.

ところで、このアルミナ・マグネシア質粗大粒として、使用済みのアルミナ・マグネシア質流し込み材(以下、単に、使用済流し込み材という。)を利用することも可能である。以下、使用済流し込み材からアルミナ・マグネシア質粗大粒を生成する手順の一例について説明する。   By the way, a used alumina / magnesia casting material (hereinafter simply referred to as a used casting material) can be used as the alumina / magnesia coarse particles. Hereinafter, an example of a procedure for generating coarse alumina / magnesia grains from the used casting material will be described.

使用した取鍋の解体時に、まず、SL(スラグライン)部に使用されているMgO−Cれんがのみを解体し、バケットに受け回収する。その後、残ったアルミナ・マグネシア質流し込み材のML(メタルライン)部の表面に対して解体機等でハツリを実施し、大まかに地金、スラグ付着物、浸潤層を剥ぎ取る。このクリーニング作業の後、ロー石や高アルミナ質のパーマれんがを脱落させないように内張りであるアルミナ・マグネシア質流し込み材部分のみを解体し、回収する。このとき、アルミナ・マグネシア質流し込み材は、人頭大の大きさに解体機で砕いておくことが望ましい。このようにして回収した使用済流し込み材は、浸潤が多い部位と少ない部位に分別し、浸潤の少ない使用済流し込み材をアルミナ・マグネシア質粗大粒として使用する。分別した浸潤の少ない使用済流し込み材をクラッシャーで粉砕し、脱鉄、乾燥、分級を行いリサイクル材として回収する。   When the used ladle is dismantled, first, only the MgO-C brick used in the SL (slag line) part is disassembled and received in a bucket and collected. Thereafter, the ML (metal line) surface of the remaining alumina / magnesia casting material is crushed with a dismantling machine or the like to roughly peel off the bare metal, slag deposits, and infiltrating layer. After this cleaning operation, only the alumina / magnesia casting material, which is the lining, is dismantled and collected so that rholite and high alumina perm bricks will not fall off. At this time, it is desirable that the alumina / magnesia casting material is crushed by a dismantling machine to a size of a human head. The used casting material collected in this way is separated into a portion with much infiltration and a portion with little infiltration, and the used casting material with less infiltration is used as coarse alumina / magnesia particles. The used cast material with little infiltration is pulverized with a crusher, and ironed, dried and classified to be collected as recycled material.

以上のようにして使用済流し込み材から得られたアルミナ・マグネシア質粗大粒は、その使用過程において混練、成形がなされており、また、使用時に加熱されているため適度に焼結が進行している。そのため、マトリックス部分に比べて高強度、高弾性率になる。また、マトリックスとの馴染みがよく、粗大粒とマトリックスとの間に空隙が生成されることもない。そのため、空隙への地金差しが発生することがなく、さらには十分なアンカー効果を有し、亀裂進展を抑制できる等、粗大粒として特性が安定している。したがって、使用済流し込み材から得られたアルミナ・マグネシア質粗大粒を使用することで、安価な費用で耐用性に優れるアルミナ・マグネシア質流し込み材を製造することができる。   As described above, the alumina / magnesia coarse particles obtained from the used casting material are kneaded and molded in the process of use, and since they are heated at the time of use, the sintering proceeds appropriately. Yes. Therefore, it becomes high strength and high elastic modulus as compared with the matrix portion. Moreover, the familiarity with a matrix is good and a space | gap is not produced | generated between a coarse grain and a matrix. For this reason, there is no formation of metal in the gap, and the characteristics are stable as coarse particles, such as having a sufficient anchor effect and suppressing crack propagation. Therefore, by using the coarse alumina / magnesia particles obtained from the used casting material, it is possible to produce an alumina / magnesia casting material having excellent durability at low cost.

なお、第1の原料、および第2の原料により構成される流し込み材には、一般に広く使用されている分散剤が利用可能である。例えば、ポリカルボン酸塩、ポリカルボン酸エーテルなどの有機系分散剤や、燐酸塩などの無機系の分散剤を使用することができる。また、これらの流し込み材を混練する場合、通常、所望のタップフロー値を得るために水を添加する。しかしながら、水に代えて、コロイダルシリカやコロイダルアルミナ等の水系の結合材を使用することも可能である(本実施形態では、混錬時に添加するこれら結合材等の総称として「水分」を使用している)。さらに、混練方法や混練設備、成形方法あるいは施工方法については、一般的な方法が利用可能である。   In addition, generally used dispersing agents can be used for the casting material composed of the first raw material and the second raw material. For example, organic dispersants such as polycarboxylates and polycarboxylic acid ethers, and inorganic dispersants such as phosphates can be used. In addition, when these casting materials are kneaded, water is usually added to obtain a desired tap flow value. However, water-based binders such as colloidal silica and colloidal alumina can be used in place of water (in this embodiment, “moisture” is used as a general term for these binders added during kneading). ing). Furthermore, general methods can be used for the kneading method, the kneading equipment, the molding method or the construction method.

また、上記の他、本発明の効果を阻害しない範囲において、流動性改善等を目的として、増粘剤、硬化調整剤、有機繊維、金属アルミニウムなどを添加することもできる。   In addition to the above, a thickener, a curing regulator, organic fibers, metallic aluminum, and the like can be added for the purpose of improving fluidity and the like within a range not impairing the effects of the present invention.

以下に実施例および比較例を提示して、本発明のアルミナ・マグネシア質流し込み材を説明する。この実施例では、アルミナ・マグネシア質粗大粒として、粉砕した使用済流し込み材(使用済流し込み材A〜C)と、流し込み材の焼成品(焼成温度1000℃、未使用品:流し込み材焼成品D)を使用している。以下の表1に、使用済流し込み材A〜Cと、流し込み材の焼成品Dの化学成分、鉱物組成およびその他の物性を示す。なお、表1中に示す、使用済流し込み材Cは、SiO2成分の含有量が10重量%、かつ見掛け気孔率が4.2%であり、本願発明の効果が得られない使用済流し込み材に相当する。 Examples and comparative examples are presented below to describe the alumina-magnesia casting material of the present invention. In this example, the pulverized used casting material (used casting materials A to C) and the casting material calcined product (firing temperature 1000 ° C., unused product: casting material calcined product D) as alumina / magnesia coarse particles. ) Is used. Table 1 below shows chemical components, mineral compositions, and other physical properties of the used casting materials A to C and the fired product D of the casting material. The used casting material C shown in Table 1 has a SiO 2 component content of 10% by weight and an apparent porosity of 4.2%, so that the used casting material in which the effects of the present invention cannot be obtained. It corresponds to.

なお、表1において、「−」は、存在しないことを意味する。また、鉱物組成において「+++」は含有量が多いことを意味し、「+」は「+++」に次いで含有量の多いことを意味する。また、粒径において「X−Y」は、粒径が、Ymm以上かつXmm以下の範囲に含まれる粒子のみを含むことを意味する。   In Table 1, “-” means not present. In the mineral composition, “++” means that the content is high, and “+” means that the content is high next to “++”. In the particle diameter, “XY” means that the particle diameter includes only particles included in the range of Ymm or more and Xmm or less.

Figure 0005341135
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上述の使用済流し込み材A〜C、流し込み材焼成品D、従来の焼結アルミナ(粒径30−10mm、見掛け気孔率3%)を粗大粒として使用し、表2、表3に示す配合割合で配合で配合物を作成し、JISR2521フロー試験に準じたタップフロー値が180mmとなるように水分添加量を調整して混錬した後、所定形状の金枠に流し込み成形(鋳込み)を行うことにより、アルミナ・マグネシア質流し込み材のサンプル(供試体)を製造した。この例では、マトリックスとなる第2の原料として、焼結アルミナ骨材(粒径7−1mm、1mm未満)、仮焼アルミナ、マグネシア微粉、シリカ微粉、ハイアルミナセメントを使用し、当該配合100重量%に対して、分散剤および有機繊維を外掛けで添加している。なお、ハイアルミナセメントの化学組成は、Al23:74.0重量%、CaO:24.6重量%であり、その他少量(1.4重量%)の不純物を含む。 The above-mentioned used casting materials A to C, casting material fired product D, conventional sintered alumina (particle size 30-10 mm, apparent porosity 3%) are used as coarse particles, and the mixing ratios shown in Tables 2 and 3 Create a compound by blending, adjust the amount of water added so that the tap flow value according to the JIS R2521 flow test is 180 mm, knead, and then cast into a metal frame of a predetermined shape (casting) Thus, a sample (specimen) of the alumina / magnesia casting material was produced. In this example, sintered alumina aggregate (particle size: 7-1 mm, less than 1 mm), calcined alumina, magnesia fine powder, silica fine powder, and high alumina cement are used as the second raw material to be a matrix, and the blending weight is 100 weight. % And the dispersant and organic fiber are added as outer shells. The chemical composition of the high alumina cement is Al 2 O 3 : 74.0% by weight, CaO: 24.6% by weight, and contains a small amount (1.4% by weight) of other impurities.

表2に示す、実施例1〜6および比較例1、3では、焼結アルミナ骨材、仮焼アルミナ、マグネシア微粉、シリカ微粉、ハイアルミナセメント、分散剤および有機繊維の配合量を固定し、比較例2において、仮焼アルミナの配合量増大にあわせて、シリカ微粉の配合量を減少させている。また、表3に示す、実施例7〜11および比較例4〜7では、焼結アルミナ骨材、ハイアルミナセメント、分散剤および有機繊維の配合量を固定し、仮焼アルミナ、マグネシア微粉、シリカ微粉の配合割合を変更している。   In Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 and 3 shown in Table 2, the blending amounts of sintered alumina aggregate, calcined alumina, magnesia fine powder, silica fine powder, high alumina cement, dispersant and organic fiber are fixed, In Comparative Example 2, the amount of silica fine powder is decreased in accordance with the increase in the amount of calcined alumina. In Examples 7 to 11 and Comparative Examples 4 to 7 shown in Table 3, the amounts of sintered alumina aggregate, high alumina cement, dispersant and organic fiber are fixed, calcined alumina, magnesia fine powder, silica The mixing ratio of fine powder is changed.

各実施例1〜11、各比較例1〜7について、耐スポーリング性(耐熱衝撃性)、侵食深さ(耐食性)、浸潤深さ(耐浸潤性)、加熱後線変化率の試験を実施し、各項目についての評価結果を表2、表3中に示している。   For each of Examples 1 to 11 and Comparative Examples 1 to 7, tests of spalling resistance (thermal shock resistance), erosion depth (corrosion resistance), infiltration depth (infiltration resistance), and post-heating linear change rate were performed. Tables 2 and 3 show the evaluation results for each item.

スポーリングテストは、230mm×65mm×115mmの形状を有するサンプルに対し、65mm×115mmの面を上にして上方から加熱と冷却を行い、テスト後のサンプルを切断して評価している。加熱冷却条件は、1500℃−45分の加熱と空冷15分の冷却とを交互に6回繰り返している。表中の記号は、「○」は、亀裂がないことを示し、「△」は、0.5mm未満の実用上許容できる微亀裂が発生したことを示し、「×」は、0.5mm以上の太い亀裂が発生したことを示している。   In the spalling test, a sample having a shape of 230 mm × 65 mm × 115 mm is heated and cooled from above with the surface of 65 mm × 115 mm facing upward, and the sample after the test is cut and evaluated. Heating and cooling conditions are 1500 ° C.-45 minutes heating and air cooling 15 minutes cooling alternately repeated 6 times. The symbol in the table indicates that “◯” indicates no crack, “Δ” indicates that a practically acceptable microcrack of less than 0.5 mm has occurred, and “×” indicates 0.5 mm or more. This shows that a thick crack occurred.

侵食深さおよび浸潤深さは、回転ドラム侵食試験により評価した。試験は、アーク加熱1650℃で3時間にわたり、1時間ごとに侵食剤を交換して実施した。侵食剤には塩基度(C/S)=3のスラグを使用した。試験後に、サンプルを切断して侵食深さおよび浸潤深さを測定し、実施例1の侵食深さを100としたときの侵食深さ、および実施例1の浸潤深さを100としたときの浸潤深さを指数化して評価している。指数が小さいほど、高耐食性、高耐浸潤性であることを示す。   The erosion depth and infiltration depth were evaluated by a rotating drum erosion test. The test was conducted at arc-heated 1650 ° C. for 3 hours with the erodant changed every hour. Slag with basicity (C / S) = 3 was used as the erodant. After the test, the sample was cut to measure the erosion depth and the infiltration depth. When the erosion depth of Example 1 was set to 100, and when the infiltration depth of Example 1 was set to 100, The infiltration depth is indexed and evaluated. It shows that it is high corrosion resistance and high infiltration resistance, so that an index | exponent is small.

加熱後線変化率は、JISR2554に準拠した、1500℃−3時間の条件による加熱後の測定結果である。   The post-heating linear change rate is a measurement result after heating under conditions of 1500 ° C. for 3 hours in accordance with JIS R2554.

Figure 0005341135
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表2、表3から理解できるように、実施例1〜11では、比較例1〜7に比べて、明らかに耐スポーリング性向上効果が得られている。すなわち、本発明に係る各実施例1〜11は、耐スポーリング性、耐食性、耐浸潤性、形態安定性の各特性について総合的に優れているといえる。   As can be understood from Tables 2 and 3, in Examples 1 to 11, the spalling resistance improvement effect is clearly obtained as compared with Comparative Examples 1 to 7. That is, it can be said that each Example 1-11 which concerns on this invention is excellent comprehensively about each characteristic of spalling resistance, corrosion resistance, infiltration resistance, and form stability.

表2において、実施例1〜5および比較例1〜3は、上述の使用済流し込み材A〜C、従来の焼結アルミナを粗大粒として添加した場合の結果を示している。   In Table 2, Examples 1 to 5 and Comparative Examples 1 to 3 show the results when the above-mentioned used casting materials A to C and conventional sintered alumina are added as coarse particles.

特に言及すれば、例えば、実施例2、3から、従来使用されている緻密な焼結アルミナの粗大粒や粒径が小さい使用済流し込み材B(7−3mm)を、使用済流し込み材Aや粒径が大きい使用済流し込み材B(45−15mm)と併用して添加した場合でも、耐スポーリング性向上効果が得られることが理解できる。また、実施例1、4、5から、使用済流し込み材Aや粒径が大きい使用済流し込み材B(45−15mm)のみを添加した場合でも、耐スポーリング性向上効果が得られることが理解できる。   In particular, for example, from Examples 2 and 3, the used cast material B (7-3 mm), which has been used in the past, has been used as a dense cast alumina with coarse particles and small particle size. It can be understood that the effect of improving the spalling resistance can be obtained even when added in combination with the used casting material B (45-15 mm) having a large particle size. Moreover, it is understood from Examples 1, 4, and 5 that even when only the used casting material A and the used casting material B (45-15 mm) having a large particle size are added, the effect of improving the spalling resistance can be obtained. it can.

これに対し、比較例1から理解できるように、粒径の小さな使用済流し込み材B(7−3mm)のみを添加しても耐スポーリング性は向上しない。また、比較例2から理解できるように、粒径の大きな使用済流し込み材B(45−15mm)を使用した場合でも、アルミナ・マグネシア質流し込み材のシリカ微粉量が0.1重量%と低い場合には耐スポーリング性が低下する。これは、流し込み材の熱間クリープ性(変形能)が十分でないために、使用済流し込み材Bに在留するペリクレースによるスピネル生成反応に伴う膨張により施工体に亀裂が発生することが原因である。さらに、比較例3から理解できるように、シリカ成分が高く、見掛け気孔率も4.2%と低い使用済流し込み材Cを使用した場合、耐スポーリング性が低下し、かつ侵食深さも大きく増大している(耐食性が低下している)。これは、使用済流し込み材Cのように、シリカ成分が高く、見掛け気孔率も低い場合、マトリックスとの馴染みが悪くなるからである。   On the other hand, as can be understood from Comparative Example 1, the spalling resistance is not improved even when only the used casting material B (7-3 mm) having a small particle diameter is added. Further, as can be understood from Comparative Example 2, even when the used casting material B (45-15 mm) having a large particle size is used, the silica fine powder amount of the alumina / magnesia casting material is as low as 0.1% by weight. The spalling resistance decreases. This is because the hot creep property (deformability) of the casting material is not sufficient, and cracks are generated in the construction body due to the expansion caused by the spinel formation reaction caused by the periclase staying in the used casting material B. Furthermore, as can be understood from Comparative Example 3, when the spent cast material C having a high silica component and a low apparent porosity of 4.2% is used, the spalling resistance is lowered and the erosion depth is greatly increased. (Corrosion resistance is reduced). This is because, like the used casting material C, when the silica component is high and the apparent porosity is low, the familiarity with the matrix is deteriorated.

また、実施例6では、使用済流し込み材ではなく、流し込み材の焼成品Dを粉砕することにより作成したアルミナ・マグネシア質粗大粒を添加している。使用済流し込み材A、Bと同様、耐食性、耐浸潤性を低下させることなく耐スポーリング性向上効果が得られている。   Moreover, in Example 6, not the used casting material, but the alumina magnesia coarse particles prepared by pulverizing the fired product D of the casting material are added. Similar to the used casting materials A and B, the spalling resistance improving effect is obtained without reducing the corrosion resistance and the infiltration resistance.

一方、表3において、実施例7〜11および比較例5〜7では、上述の粒径の大きな使用済流し込み材B(45−15mm)を粗大粒として添加した場合について、第2原料の組成割合を変化させた場合の結果を示している。また、比較例4では、従来の焼結アルミナを粗大粒として添加した場合についての結果を示している。   On the other hand, in Table 3, in Examples 7-11 and Comparative Examples 5-7, about the case where the above-mentioned used casting material B (45-15mm) with a large particle size is added as a coarse particle, the composition ratio of a 2nd raw material The result when changing is shown. Moreover, in the comparative example 4, the result about the case where the conventional sintered alumina is added as a coarse grain is shown.

特に言及すれば、例えば、実施例7〜9および表2の実施例5から、仮焼アルミナとシリカ微粉の配合割合を変化させると、シリカ微粉含有量の増大に伴って、浸潤深さおよび加熱後線変化率が小さくなり、侵食深さが大きくなる傾向が確認できるものの、耐スポーリング性、耐食性、耐浸潤性、形態安定性の各特性について良好な特性が得られることが理解できる。また、実施例10、11および実施例5から、仮焼アルミナとマグネシア微粉の配合割合を変化させると、マグネシア微粉含有量の増大に伴って、浸潤深さおよび加熱後線変化率が大きくなり、侵食深さが小さくなる傾向が確認できるものの、耐スポーリング性、耐食性、耐浸潤性、形態安定性の各特性について良好な特性が得られることが理解できる。   Specifically, for example, from Examples 7 to 9 and Example 5 in Table 2, when the blending ratio of calcined alumina and silica fine powder is changed, the infiltration depth and heating are increased as the silica fine powder content increases. Although it can be confirmed that the rate of change in the back line decreases and the depth of erosion increases, it can be understood that good characteristics can be obtained for each of the spalling resistance, corrosion resistance, infiltration resistance, and shape stability characteristics. Further, from Examples 10 and 11 and Example 5, when the blending ratio of calcined alumina and magnesia fine powder is changed, with the increase in the magnesia fine powder content, the infiltration depth and the linear change rate after heating increase. Although the tendency for the erosion depth to decrease can be confirmed, it can be understood that good characteristics can be obtained for each of the spalling resistance, corrosion resistance, infiltration resistance, and shape stability characteristics.

これに対し、比較例4から理解できるように、マグネシア微粉量が1.5重量%と低い場合には、マグネシア添加量が少なすぎるために、耐食性が低下している。加えて、従来使用されている緻密な焼結アルミナのみを粗大粒として添加しているため、粗大粒周りに空隙が形成され、亀裂の進展を止められず幅の大きな亀裂を発生させていた。また、比較例5から理解できるように、粒径の大きな使用済流し込み材B(45−15mm)を使用した場合でも、マグネシア微粉量が18重量%と高い場合には、マグネシア添加量が多すぎるために耐浸潤性が極端に低下している。加えて、加熱後の膨張量が大きく、耐スポーリング性も各実施例に比べて低くなっている。さらに、比較例6から理解できるように、粒径の大きな使用済流し込み材B(45−15mm)を使用した場合でも、シリカ微粉量が4重量%と高い場合には、シリカ添加量が多すぎるために、施工体自体が収縮し、耐スポーリング性を低下させている。また、耐食性も各実施例に比較して低い結果となった。なお、比較例7は、粗大粒を添加していない比較例であり、各実施例は、耐スポーリング性が向上していることが理解できる。   On the other hand, as can be understood from Comparative Example 4, when the amount of magnesia fine powder is as low as 1.5% by weight, the amount of magnesia added is too small, and thus the corrosion resistance is lowered. In addition, since only dense sintered alumina that has been conventionally used is added as coarse particles, voids are formed around the coarse particles, and cracks cannot be stopped, and cracks having a large width are generated. Further, as can be understood from Comparative Example 5, even when the used casting material B (45-15 mm) having a large particle size is used, when the amount of fine magnesia powder is as high as 18% by weight, the amount of magnesia added is too large. Therefore, the infiltration resistance is extremely lowered. In addition, the amount of expansion after heating is large, and the spalling resistance is also lower than in each example. Furthermore, as can be understood from Comparative Example 6, even when the used casting material B (45-15 mm) having a large particle size is used, when the amount of fine silica powder is as high as 4% by weight, the amount of silica added is too large. For this reason, the construction body itself contracts, reducing the spalling resistance. In addition, the corrosion resistance was lower than in each example. In addition, the comparative example 7 is a comparative example to which coarse particles are not added, and it can be understood that each example has improved spalling resistance.

以上説明したように、本発明の各実施例によれば、総合的に優れた特性を有する、アルミナ・マグネシア質流し込み材が得られる。   As described above, according to each embodiment of the present invention, an alumina-magnesia casting material having comprehensively excellent characteristics can be obtained.

本発明は、従来と比較して、耐食性、耐浸潤性を低下させることなく、耐スポーリング性を向上させたアルミナ・マグネシア質流し込み材を提供することができ、アルミナ・マグネシア質流し込み材およびその製造方法として有用である。   The present invention can provide an alumina / magnesia casting material with improved spalling resistance without reducing corrosion resistance and infiltration resistance as compared with the prior art. It is useful as a production method.

Claims (6)

アルミナ、マグネシア、シリカ、アルミナセメントおよび分散剤を含有する第1の原料を配合する工程(a)と、
前記工程(a)において配合された第1の原料を混練する工程(b)と、
前記工程(b)において混錬された第1の原料を成形する工程(c)と、
前記工程(c)において成形された第1の原料を焼成する工程(d)と、
前記工程(d)において焼成された第1の原料を粉砕することにより、粒径8〜50mm、かつ見掛け気孔率が10〜30%のアルミナ・マグネシア質粗大粒を生成する工程(e)と、
MgO成分、Al23成分、SiO2成分、CaO成分を含み、MgO成分が2〜15重量%、Al23成分が75〜97.3重量%、SiO2成分が0.2〜3.0重量%、CaO成分が0.5〜4.0重量%である第2の原料に対し、前記工程(e)において生成されたアルミナ・マグネシア質粗大粒を、外掛けで5〜40重量%を添加する工程(f)と、
を有する、アルミナ・マグネシア質流し込み材の製造方法。
A step (a) of blending a first raw material containing alumina, magnesia, silica, alumina cement and a dispersant;
A step (b) of kneading the first raw material blended in the step (a);
A step (c) of forming the first raw material kneaded in the step (b);
A step (d) of firing the first raw material formed in the step (c);
Crushing the first raw material fired in the step (d) to produce coarse alumina / magnesia particles having a particle size of 8 to 50 mm and an apparent porosity of 10 to 30% ;
Including MgO component, Al 2 O 3 component, SiO 2 component, CaO component, MgO component is 2-15 wt%, Al 2 O 3 component is 75-97.3 wt%, SiO 2 component is 0.2-3 0.02% by weight and the second raw material having a CaO component of 0.5 to 4.0% by weight, the alumina / magnesia coarse particles produced in the step (e) are 5 to 40% by weight. Step (f) of adding%,
A method for producing an alumina magnesia casting material, comprising:
前記アルミナ・マグネシア質粗大粒はSiO2成分が5重量%未満、MgO成分が2〜15重量%、Al23成分が70〜97.3重量%、CaO成分が0.5〜4.0重量%である、請求項1記載のアルミナ・マグネシア質流し込み材の製造方法。 The alumina / magnesia coarse particles have an SiO 2 component of less than 5% by weight, an MgO component of 2 to 15% by weight, an Al 2 O 3 component of 70 to 97.3% by weight, and a CaO component of 0.5 to 4. The method for producing an alumina magnesia cast material according to claim 1, which is 0% by weight. 前記工程(a)、(b)において生成されるアルミナ・マグネシア質耐火物を、アルミナ・マグネシア質流し込み材として使用し、当該使用により前記工程(c)、(d)を経た使用済みのアルミナ・マグネシア質耐火物が、前記工程(e)に投入される請求項1または2記載のアルミナ・マグネシア質流し込み材の製造方法。   The alumina / magnesia refractory produced in the steps (a) and (b) is used as an alumina / magnesia casting material, and the used alumina / magnesia refractory material that has undergone the steps (c) and (d) by the use The method for producing an alumina / magnesia casting material according to claim 1 or 2, wherein the magnesia refractory is added to the step (e). アルミナ、マグネシア、シリカ、アルミナセメントおよび分散剤を含有する第1の原料を混錬、成形、焼成した後、粉砕することにより生成された、粒径8〜50mm、かつ見掛け気孔率が10〜30%のアルミナ・マグネシア質粗大粒を、MgO成分、Al23成分、SiO2成分、CaO成分を含み、MgO成分が2〜15重量%、Al23成分が75〜97.3重量%、SiO2成分が0.2〜3.0重量%、CaO成分が0.5〜4.0重量%である第2の原料に対して、外掛けで5〜40重量%含有する、アルミナ・マグネシア質流し込み材。 A first raw material containing alumina, magnesia, silica, alumina cement, and a dispersant is kneaded, molded, fired, and then pulverized to produce a particle size of 8 to 50 mm and an apparent porosity of 10 to 30 % Of alumina / magnesia coarse particles containing MgO component, Al 2 O 3 component, SiO 2 component, CaO component, MgO component is 2 to 15% by weight, Al 2 O 3 component is 75 to 97.3% by weight The second raw material having a SiO 2 component of 0.2 to 3.0% by weight and a CaO component of 0.5 to 4.0% by weight contains 5 to 40% by weight of alumina, Magnesia casting material. 前記アルミナ・マグネシア質粗大粒はSiO2成分が5重量%未満、MgO成分が2〜15重量%、Al23成分が70〜97.3重量%、CaO成分が0.5〜4.0重量%である、請求項4記載のアルミナ・マグネシア質流し込み材。 The alumina / magnesia coarse particles have an SiO 2 component of less than 5% by weight, an MgO component of 2 to 15% by weight, an Al 2 O 3 component of 70 to 97.3% by weight, and a CaO component of 0.5 to 4. The alumina magnesia cast material according to claim 4, which is 0% by weight. 前記アルミナ・マグネシア質粗大粒が、粉砕された使用済みのアルミナ・マグネシア質流し込み材である、請求項4または5記載のアルミナ・マグネシア質流し込み材。   The alumina-magnesia casting material according to claim 4 or 5, wherein the alumina-magnesia coarse particles are pulverized used alumina-magnesia casting material.
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