JP6254203B2 - Refractory for converter bottom blowing tuyeres - Google Patents

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Description

本発明は、底吹き羽口用耐火物に関し、特に耐熱衝撃性と繰返し熱負荷特性などの特性に優れた転炉底吹き羽口部に用いられる耐火物に関するものである。   The present invention relates to a refractory for bottom blowing tuyere, and more particularly to a refractory used for a converter bottom blowing tuyere having excellent thermal shock resistance and repeated heat load characteristics.

鉄鋼業において、鉄鋼製品を製造するための工程の一つに脱炭処理のための工程がある。この工程において用いられる反応容器としては、しばしば転炉が使用される。近年、その転炉では高い攪拌力による優れた冶金特性を得るため、炉底に設けた羽口から各種のガスの吹き込みを行なうことが多い。現在では、そうした底吹き羽口用の耐火物として、耐スポーリング性や耐食性の観点から、MgO−Cれんがなどが使用されることが多い。   In the steel industry, one of the processes for manufacturing steel products is a process for decarburization treatment. A converter is often used as the reaction vessel used in this step. In recent years, in such converters, various gases are often blown from tuyere provided at the bottom of the furnace in order to obtain excellent metallurgical characteristics with a high stirring force. At present, MgO-C brick is often used as a refractory for such bottom blowing tuyere from the viewpoint of spalling resistance and corrosion resistance.

しかしながら、転炉の炉底部に設けた羽口とくに底吹き羽口まわりに配設されている耐火物は、吹込みガスによる冷却によって発生する熱応力により、他の部位に比べて損耗速度が速く、耐火物寿命を律速する部位となっている。そのため、こうした底吹き羽口用耐火物としては、従来から以下に説明するような様々な提案がなされてきたが、未だ不十分である。   However, the refractory disposed around the tuyere at the bottom of the converter, especially around the bottom tuyere, has a faster wear rate than other parts due to the thermal stress generated by cooling with the blown gas. It is a part that determines the refractory life. For this reason, various proposals as described below have been conventionally made as such blast refractories, but they are still insufficient.

例えば、特許文献1には、熱応力を緩和するために膨張黒鉛を使用するMgO−C煉瓦が開示されている。しかし、この煉瓦は、膨張黒鉛の使用量が増加すると締りが悪くなるため、多量に配合する場合には成形圧を大きくする必要があり、製品形状が制限される場合があった。   For example, Patent Document 1 discloses an MgO—C brick that uses expanded graphite to relieve thermal stress. However, since this brick becomes worse when the amount of expanded graphite used is increased, when it is added in a large amount, it is necessary to increase the molding pressure, which may limit the product shape.

また、特許文献2には、直径が1mm以上、長さが5〜20mm、長さ/直径比が1.6〜5の外形を有し、かつ平均結晶径が60〜120μmのマグネシア棒状骨材を含有し、さらに96mass%以上のMgOを含有するMgO−C煉瓦が開示されているが、耐スポーリング性が不十分であり、損耗速度低減効果が小さいという問題があった。   Patent Document 2 discloses a magnesia rod-like aggregate having a diameter of 1 mm or more, a length of 5 to 20 mm, a length / diameter ratio of 1.6 to 5 and an average crystal diameter of 60 to 120 μm. MgO—C brick containing 96 mass% or more of MgO is disclosed, but there is a problem that the spalling resistance is insufficient and the effect of reducing the wear rate is small.

また、特許文献3には、金属製羽口と羽口部用耐火煉瓦との間にZrBを主成分とするセラミック管を挿入する技術が開示されているが、高価である上に、この羽口部用耐火煉瓦をCIP成形により作成することができないか、作成できるとしても成形圧に制限があった。 Patent Document 3 discloses a technique of inserting a ceramic tube mainly composed of ZrB 2 between a metal tuyere and a tuyere refractory brick. The tuyere refractory brick cannot be produced by CIP molding, or even if it can be produced, the molding pressure is limited.

また、特許文献4には、格子状に織ったカーボンファイバのクロスを配合することにより、温度変動で耐火物に亀裂が生じても破断や脱落するのを防止することのできる技術が開示されている。しかし、この技術は、高価なものになるだけでなく、耐火物の成形に手間がかかるという課題があった。   Further, Patent Document 4 discloses a technique capable of preventing breakage and dropping even when a crack occurs in a refractory due to temperature fluctuation by blending a carbon fiber cloth woven in a lattice shape. Yes. However, this technique has a problem that it is not only expensive but also takes time to form a refractory.

また、特許文献5には、C量が10〜25mass%、Alが5〜20mass%、MgOが50〜80mass%の耐火物が開示されている。この文献に記載のものは、前述の耐火物に比べると、耐スポーリング性に優れているものの、使用後の羽口れんがを観察すると、依然として亀裂が見られ、熱応力による損耗が支配的であることから、さらなる耐スポーリング性向上の努力が求められていた。 Further, Patent Document 5, C amount is 10~25mass%, Al 2 O 3 is 5~20mass%, MgO is refractory 50~80Mass% is disclosed. The material described in this document is superior in spalling resistance compared to the above-mentioned refractories, but when observing the tuyere brick after use, cracks are still seen and wear due to thermal stress is dominant. Therefore, further efforts to improve the spalling resistance have been demanded.

さらに、特許文献6には、カーボンを除く骨材の90mass%以上がマグネシアとAl・MgO系スピネルからなり、カーボンの含有量が5〜25mass%の焼成または不焼成のマグネシア−スピネル−C煉瓦またはスピネル−マグネシア−C煉瓦よりなる直流電気炉炉底用又は取鍋側壁用耐火物が開示されている。この文献に記載の耐火物については、依然として多くの亀裂が見られ、熱応力による損耗が支配的であることから、同様にさらなる耐スポーリング性向上の努力が求められていた。しかも、この文献に開示のものは、耐食性が劣るという決定的とも言える問題があった。 Further, in Patent Document 6, 90 mass% or more of the aggregate excluding carbon is composed of magnesia and an Al 2 O 3 .MgO-based spinel, and the sintered or unfired magnesia-spinel having a carbon content of 5 to 25 mass%. A refractory for a DC electric furnace furnace bottom or ladle side wall made of C brick or spinel-magnesia-C brick is disclosed. The refractory described in this document still has many cracks, and wear due to thermal stress is dominant, so that further efforts to improve the spalling resistance have been demanded. In addition, the one disclosed in this document has a decisive problem that the corrosion resistance is inferior.

特開平11−209169号公報JP 11-209169 A 特開2003−171171号公報JP 2003-171171 A 特開平07−224311号公報JP 07-224311 A 特開昭58−217473号公報JP 58-217473 A 特開2013−100580号公報JP 2013-100580 A 特開2002−80272号公報JP 2002-80272 A

前述したように、文献1〜6に記載の従来技術に係る転炉底吹き羽口用耐火物は、とくに損耗速度低減効果が不十分で、耐スポーリング性にも劣るために、耐用性が不十分であるという問題があった。   As described above, the refractories for converter bottom blowing tuyeres according to the prior art described in Documents 1 to 6 have an insufficient wear rate reduction effect and inferior spalling resistance. There was a problem of being insufficient.

そこで、本発明の目的は、耐用性の高い転炉底吹き羽口用耐火物を提供することにある。   Then, the objective of this invention is providing the refractory for converter bottom blowing tuyere with high durability.

本発明の転炉底吹き羽口用耐火物は、転炉の底吹き羽口部に用いられる耐火物であって、MgO:5〜60mass%、Al−MgOスピネル:30〜70mass%、C:10〜30mass%の成分組成からなり、上記Al−MgOスピネルはその全量が1mm以上10mm以下の粒径を有するものであることを特徴とする転炉底吹き羽口用耐火物である。 Converter bottom-blown tuyere refractories of the present invention is a refractory to be used in the bottom-blown tuyere portion of the converter, MgO: 5~60mass%, Al 2 O 3 -MgO spinel: 30~70mass% , C: composed of 10 to 30 mass%, and the Al 2 O 3 —MgO spinel has a particle size of 1 mm or more and 10 mm or less in total. It is a thing.

なお、本発明ではまた、前記MgOとAl−MgOスピネルとCとからなる耐火物中には、該スピネルを形造るアルミナ以外のアルミナ単体は含まないことを特徴としている。 The present invention is also characterized in that the refractory composed of MgO, Al 2 O 3 —MgO spinel and C does not contain alumina alone other than alumina forming the spinel.

本発明によれば、炉底から各種のガスを吹込む底吹き羽口部用の耐火物として、マグネシア(MgO)とスピネル(MgO−Al)と黒鉛(C)とからなる耐火物であって、これには単体としてのアルミナ(Al)を含有しないものを用いるので、耐食性や耐熱衝撃性に優れるために、耐用性の高い転炉底吹き羽口用耐火物を得ることができる。 According to the present invention, a refractory made of magnesia (MgO), spinel (MgO—Al 2 O 3 ), and graphite (C) is used as a refractory for a bottom blowing tuyere that blows various gases from the furnace bottom. In this case, since a material not containing alumina (Al 2 O 3 ) as a simple substance is used, a highly resistant refractory for a converter bottom blowing tuyere is obtained because of excellent corrosion resistance and thermal shock resistance. be able to.

底吹き羽口部の断面図である。It is sectional drawing of a bottom blowing tuyere part. スピネル置換率と熱膨張率との関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship between a spinel substitution rate and a thermal expansion coefficient.

図1は、転炉底吹き羽口の一例を簡略化して示す断面図である。図示の1は、転炉の炉底れんが5中に埋設された転炉底吹き羽口であり、2は、この底吹き羽口1の最外郭部を構成している羽口れんがであって、水平断面が多角形や円形、楕円形の筒状である。図示の3は、前記羽口れんが2中に不定形耐火物を充填して形成された基本的には柱状の羽口耐火物である。この羽口耐火物3中の軸方向(転炉の上下方向)には、多数(50〜100本程度)の金属細管からなる吹出しノズル4が、一般的には、半径方向と周方向とにそれぞれ略等間隔もしくは不等間隔に分散した状態にて埋設されている。なお、図示の6はガス供給管、7はガス供給用ヘッダー、8は底吹き羽口押えれんがである。   FIG. 1 is a simplified cross-sectional view showing an example of a converter bottom blowing tuyere. 1 is a converter bottom blowing tuyere embedded in a converter bottom brick 5, and 2 is a tuyere brick constituting the outermost part of the bottom blowing tuyere 1. The horizontal cross section is a polygonal, circular or elliptical cylinder. 3 shown in the figure is a pillar-shaped tuyere refractory formed by filling the tuyere brick 2 with an irregular refractory. In the axial direction (up and down direction of the converter) in the tuyere refractory 3, blowout nozzles 4 composed of a large number (about 50 to 100) of metal thin tubes are generally arranged in the radial direction and the circumferential direction. They are buried in a state of being distributed at substantially equal intervals or unequal intervals. In the figure, 6 is a gas supply pipe, 7 is a gas supply header, and 8 is a bottom blowing tuyere holding brick.

発明者らは、転炉の底吹き羽口1のとくに羽口耐火物3の損耗を抑えるために、該羽口耐火物3の損耗メカニズムについて鋭意検討を行なった。その結果、該羽口耐火物3の損耗は吹錬中に生じた亀裂が伸展して進行することを突き止めた。そして、その亀裂の発生、伸展を抑制するために、該羽口耐火物3としては、自身の内部で発生する熱応力を低減させることが有効になることが分った。   The inventors have intensively studied the wear mechanism of the tuyere refractory 3 in order to suppress the wear of the tuyere refractory 3 in the bottom blowing tuyere 1 of the converter. As a result, it was found that the wear of the tuyere refractory 3 progresses due to the extension of cracks generated during blowing. It has been found that the tuyere refractory 3 is effective to reduce the thermal stress generated inside itself in order to suppress the generation and extension of the cracks.

ところで、羽口耐火物3内に発生する前記熱応力は、該底吹き羽口部周辺の炉底れんが5からの入熱と金属細管である吹出しノズル4内を流れる低温ガスによる抜熱の影響によって生じる温度勾配によって発生することが分った。そこで、その熱応力を低減するために種々検討したところ、下記のような羽口用耐火物を用いることが有効であることを知見した。   By the way, the thermal stress generated in the tuyere refractory 3 is affected by heat input from the furnace bottom brick 5 around the bottom blowing tuyere and heat removal by low temperature gas flowing in the blowing nozzle 4 which is a metal thin tube. It was found to be caused by a temperature gradient caused by. Therefore, various studies were conducted to reduce the thermal stress, and it was found that it is effective to use the following tuyere refractories.

即ち、羽口用耐火物にかかる熱応力を抑えて亀裂の発生の進展を抑制し、該耐火物の損傷速度を低減させるためには、前述したとおり、炉底れんがからの羽口用耐火物への入熱と羽口内を流れる各種ガスによる抜熱の影響を受けて発生する温度勾配を小さくすればよいことが判る。   That is, in order to suppress the thermal stress applied to the tuyere refractory, to suppress the development of cracks, and to reduce the damage rate of the refractory, as described above, the tuyere refractory from the bottom brick. It can be seen that the temperature gradient generated under the influence of heat input to the heat source and heat removal by various gases flowing in the tuyere should be reduced.

そこで、発明者らは、小型の試料を作成して試用した結果、C量が10〜30mass%、MgO:5〜60mass%、Al−MgOスピネル:30〜70mass%で、かつAl−MgOスピネルはその全量が1mm以上の大きさ(粒径)を有する耐火物を用いることで、耐熱衝撃性が従来品よりも飛躍的に向上し、かつ耐食性も損なわれないものになることを見い出した。 Therefore, the inventors made a small sample and tried it, and as a result, the amount of C was 10 to 30 mass%, MgO: 5 to 60 mass%, Al 2 O 3 —MgO spinel: 30 to 70 mass%, and Al 2. O 3 -MgO spinel is refractory having a size (particle size) of 1 mm or more in total, so that the thermal shock resistance is dramatically improved compared to conventional products, and the corrosion resistance is not impaired. I found out.

図2は、C量が20mass%の材料について、このC材料中のAl−MgOスピネル量と、1000℃における線膨張率との関係とを示したものである。この図に示すように、C材料中のスピネル量が多くなると線膨張率は小さくなり、特に、その量が30mass%を超えると、線膨張率はスピネルを含まない場合に比べて30%以上も小さくなった。この点、線膨張率が小さければ、同じ温度分布でも温度差による歪が低減することから、耐熱衝撃性の向上が期待できる。 FIG. 2 shows the relationship between the amount of Al 2 O 3 —MgO spinel in the C material and the linear expansion coefficient at 1000 ° C. for a material having a C content of 20 mass%. As shown in this figure, when the amount of spinel in the C material increases, the linear expansion coefficient decreases. In particular, when the amount exceeds 30 mass%, the linear expansion coefficient is 30% or more compared to the case where spinel is not included. It has become smaller. In this respect, if the linear expansion coefficient is small, the strain due to the temperature difference is reduced even in the same temperature distribution, so that the thermal shock resistance can be improved.

このことから、前記羽口用耐火物の成分組成は、Al−MgOスピネルの含有量を30〜70mass%とすることが望ましい。その理由は、Al−MgOスピネル量が30mass%未満では耐熱衝撃性の向上効果が小さくなるので好ましくないからであり、一方、このAl−MgOスピネルの量が70mass%より大きい場合はスラグに対する耐食性が低くなるので好ましくないからである。このAl−MgOスピネル量のより好ましい量は、40〜60mass%である。 From this, it is desirable that the composition of the tuyere refractory has a content of Al 2 O 3 —MgO spinel of 30 to 70 mass%. The reason is that if the amount of Al 2 O 3 —MgO spinel is less than 30 mass%, the effect of improving thermal shock resistance is reduced, which is not preferable. On the other hand, the amount of Al 2 O 3 —MgO spinel is greater than 70 mass%. This is because the case is not preferable because the corrosion resistance to the slag is lowered. A more preferable amount of the Al 2 O 3 —MgO spinel amount is 40 to 60 mass%.

本発明においては、前記Al−MgOスピネルの大きさ(粒径)もまた重要である。即ち、このAl−MgOスピネルは、その全量が1mm以上の粒径(直径)を有するものであることが望ましい。その理由は、Al−MgOスピネルの粒径が1mm未満という微細なものの場合、これを使用すると、耐食性に劣るために好ましくないからである。一方、このAl−MgOスピネルの粒径が10mmを超えるものは、粒子自体を耐火物中に均一に存在させることが難しくなり、組織的な偏析が発生して、偏溶損や亀裂の助長などを招くため好ましくない。従って、Al−MgOスピネル粒子の上限の大きさは10mm以下とすることが望ましく、より望ましくは8mm以下である。 In the present invention, the size (particle size) of the Al 2 O 3 —MgO spinel is also important. That is, it is desirable that the Al 2 O 3 —MgO spinel has a total particle diameter (diameter) of 1 mm or more. The reason for this is that the use of Al 2 O 3 —MgO spinel with a fine particle size of less than 1 mm is not preferable because it is inferior in corrosion resistance. On the other hand, when the particle size of the Al 2 O 3 —MgO spinel exceeds 10 mm, it is difficult to make the particles themselves uniformly present in the refractory, and systematic segregation occurs, resulting in partial dissolution loss and cracks. This is not preferable because it leads to further promotion. Therefore, the upper limit size of the Al 2 O 3 —MgO spinel particles is desirably 10 mm or less, and more desirably 8 mm or less.

かかるAl−MgOスピネルとしては,電融スピネルや焼結スピネルがあるが、本発明においては電融スピネルおよび焼結スピネルのいずれを使用してもかまわない。ただし、電融スピネルを使用した場合の方が、耐食性がより向上するため、電融スピネルを用いることがより好ましい。 As such Al 2 O 3 —MgO spinel, there are fused spinel and sintered spinel, but in the present invention, either fused spinel or sintered spinel may be used. However, it is more preferable to use an electrofusion spinel when the electrofusion spinel is used because the corrosion resistance is further improved.

次に、C量については、その量は10〜30mass%とすることが好ましい。
その理由は、このC量が10mass%より少ないと耐熱衝撃性が低くなるため好ましくない。一方、このC量が30mass%より多いと溶鋼に対する耐食性が低下するため好ましくない。従って、より好ましいC量は、12〜25mass%の範囲とするのがよい。
Next, about the amount of C, it is preferable that the amount shall be 10-30 mass%.
The reason is that if the amount of C is less than 10 mass%, the thermal shock resistance is lowered, which is not preferable. On the other hand, if the amount of C is more than 30 mass%, the corrosion resistance against molten steel is lowered, which is not preferable. Therefore, the more preferable amount of C is good to set it as the range of 12-25 mass%.

なお、C源としては、特に限定はしないが、例えば、鱗状黒鉛や土状黒鉛などの天然黒鉛,膨張黒鉛などの人造黒鉛やピッチ、カーボンブラックなどの1種または2種以上を用いることができる。その中でも特に、鱗状黒鉛を用いた場合の方が、耐食性に優れると共に、耐熱衝撃性にも優れるものになるので、鱗状黒鉛を使用することがより好ましい。   In addition, although it does not specifically limit as C source, For example, 1 type, or 2 or more types, such as natural graphite, such as scale graphite and earth-like graphite, artificial graphite, such as expanded graphite, pitch, and carbon black, can be used. . Among these, the use of scaly graphite is more preferable because scaly graphite is excellent in corrosion resistance and thermal shock resistance.

本発明に係る底吹き羽口用耐火物としては、残部成分としてMgOを含有している。このMgOは、電融品や焼結品などの一般的な耐火物に用いられているものであればよく、特に制限はない。ただし、耐食性などを考慮した場合、純度が98%より高い高純度の電融マグネシアを用いることが望ましい。   The refractory for bottom blowing tuyeres according to the present invention contains MgO as the remaining component. The MgO is not particularly limited as long as it is used for general refractories such as electrofused products and sintered products. However, in consideration of corrosion resistance and the like, it is desirable to use high-purity fused magnesia having a purity higher than 98%.

また、本発明に係る底吹き羽口用耐火物については、Al、Mg、Si、Caなどの金属またはこれらの合金やBC、SiC、CaBなどの添加物など、一般的に炭素含有耐火物に含まれる添加物を使用することができる。 In addition, the refractory for bottom blowing tuyere according to the present invention generally contains carbon such as metals such as Al, Mg, Si, and Ca, or alloys thereof and additives such as B 4 C, SiC, and CaB 6. Additives included in the refractory can be used.

前記底吹き羽口用耐火物の製造プロセスとしては、一般的なカーボン含有耐火物の製造プロセスと同様の方法を採用することができる。例えば、混練であれば、コナーミキサーや高速攪拌羽根が付いた加圧式のハイスピードミキサー、アイリッヒミキサーなどを用いることができる。また、成形の方法については、油圧式プレス、アイソスタティックプレスなど一般的なれんが成形プレスが使用できる。さらに、成形れんがとするには、乾燥温度180℃〜350℃、保持時間を5〜30時間程度の処理を施すことによって乾燥させればよい。   As a manufacturing process of the bottom-blown tuyere refractory, a method similar to a manufacturing process of a general carbon-containing refractory can be employed. For example, for kneading, a Conner mixer, a pressurized high speed mixer with a high speed stirring blade, an Eirich mixer, or the like can be used. As for the molding method, a general brick molding press such as a hydraulic press or an isostatic press can be used. Furthermore, in order to make a molded brick, it may be dried by applying a treatment at a drying temperature of 180 ° C. to 350 ° C. and a holding time of about 5 to 30 hours.

MgO、Al−MgOスピネルおよびCとからなる本発明に係る羽口用耐火物としては、該スピネルを形造るアルミナ以外のアルミナ成分を含まないことに特徴がある。即ち、スピネルの構成成分であるAlについて、これを単体では使用せず、つまり、Al源とMgO源とを別々に配合するようなことはしないということである。その理由は、Alを単体で使用(配合)すると、使用中にAlとMgOとが反応してMgAlを生成して体積膨張を招くためである。この堆積膨張が起ると、耐火物内部に大きな熱応力が発生し、耐熱衝撃性に劣ることになるからである。これに対し、そのAlを予めスピネルの形態としたものを用いる場合、該羽口耐火物の使用中での急激な熱膨張を効果的に抑制できるようになる。 The tuyere refractory according to the present invention composed of MgO, Al 2 O 3 —MgO spinel and C is characterized in that it contains no alumina component other than alumina forming the spinel. That is, Al 2 O 3 which is a component of spinel is not used alone, that is, the Al 2 O 3 source and the MgO source are not blended separately. The reason is that when Al 2 O 3 is used (mixed) alone, Al 2 O 3 and MgO react during use to produce MgAl 2 O 4 and cause volume expansion. This is because when this deposition expansion occurs, a large thermal stress is generated inside the refractory, resulting in poor thermal shock resistance. On the other hand, when the Al 2 O 3 in the form of spinel is used, rapid thermal expansion during use of the tuyere refractory can be effectively suppressed.

以下、実施例について説明する。
表1は、本発明に適合する実施例を、そして表2は、本発明範囲を外れる比較例について示している。即ち、表1、表2に示した配合に係る耐火れんが(底吹き羽口用耐火物)を、定法に従って作成し、これらの耐火れんがについての耐熱衝撃性、耐食性、拘束された状態での耐火れんがの挙動について評価する実験を行なった。
Examples will be described below.
Table 1 shows examples suitable for the present invention, and Table 2 shows comparative examples outside the scope of the present invention. That is, refractory bricks (bottomed tuyere refractories) according to the formulations shown in Tables 1 and 2 were prepared according to a standard method, and the thermal shock resistance, corrosion resistance, and fire resistance in a restrained state of these refractory bricks. Experiments were conducted to evaluate the behavior of bricks.

前記耐熱衝撃性の評価については、試験材を1650℃の溶銑に1分間浸漬し、浸漬前・後の弾性率の比(e/e0)で行なった。この比(e/e0)が1に近いほど、熱衝撃による損傷が軽微であると言える。   The thermal shock resistance was evaluated by immersing the test material in hot metal at 1650 ° C. for 1 minute and using the ratio of elastic modulus before and after immersion (e / e0). It can be said that the closer the ratio (e / e0) is to 1, the less damage is caused by thermal shock.

また、耐食性の評価については、40mmφの円柱形の試料を、塩基度2.3、1550℃のスラグ中で1000rpmで回転させつつ3時間浸漬した前後の試料の寸法を測定することによって損耗速度を算出し、これを溶損指数として示した。各水準の溶損指数は、表2中の比較例1の溶損指数を1として指数化した溶損指数で評価した。なお、溶損指数は小さいほど耐食性に優れる。   For the evaluation of corrosion resistance, the wear rate was measured by measuring the dimensions of a 40 mmφ cylindrical sample before and after being immersed in a slag with a basicity of 2.3 and 1550 ° C. at 1000 rpm for 3 hours. This was calculated and indicated as a melting index. The erosion index at each level was evaluated as an erosion index obtained by indexing the erosion index of Comparative Example 1 in Table 2 as 1. Note that the smaller the erosion index, the better the corrosion resistance.

そして、拘束された状態での耐火れんがの挙動については、以下のような簡易試験を行った。前記耐火れんがを六角形に組み、1550℃のAr雰囲気中で24時間保持した。これは横方向だけではあるが、拘束された状態での耐火れんがの挙動を見るために行なった簡易試験であり、通常、フリーで行なうラボ評価に比べて拘束下で熱影響を受ける実炉の耐火物の状況を擬似した試験である。冷却後の外観観察から、亀裂が入ったものは好ましくないと判定した。
なお、粒度については、JIS Z 8801−1「試験用ふるい−第1部:金属製網ふるい」に基づく篩によって篩い分けした値である。
And about the behavior of the refractory brick in the restrained state, the following simple tests were done. The refractory brick was assembled into a hexagon and held in an Ar atmosphere at 1550 ° C. for 24 hours. This is a simple test to see the behavior of refractory bricks in a restrained state, but only in the horizontal direction. This test simulates the situation of refractories. From the appearance observation after cooling, it was determined that the cracked one was not preferable.
In addition, about a particle size, it is the value screened with the sieve based on JISZ8801-1 "Sieving for a test-1st part: Metal mesh sieve".

表1、表2に前記評価結果を併せて示す。これらの評価結果から、本発明例のものは、耐熱衝撃性、耐食性、拘束された状態での耐火れんがの挙動の評価において、いずれも優秀な結果を得られた。   Tables 1 and 2 also show the evaluation results. From these evaluation results, the examples of the present invention obtained excellent results in the evaluation of thermal shock resistance, corrosion resistance, and behavior of refractory bricks in a restrained state.

これに対し、比較例1は、スピネルを全く含まないMgO−Cれんが(従来品)であるが、耐熱衝撃性に劣っていた。また、比較例2は、5〜1mmのスピネル量が20mass%のものであるが、耐熱衝撃性に劣っており、比較例3は、5〜1mmのスピネル量が75mass%のものであるが、耐食性に劣っており、比較例4は、スピネル量は60mass%で本発明に適合する範囲にあるが、粒径1mm未満のスピネルを30mass%も含有するものであって、特許文献6のものに相当し、耐食性に劣り、比較例5は、カーボン量が8mass%と少ない例であって、耐熱衝撃性に劣っており、そして、比較例6は、C量が35mass%と多い例であるが、耐食性に劣るため好ましくないという結果が得られている。比較例7はスピネルを全く含まないために耐熱衝撃性に劣っていた。   On the other hand, Comparative Example 1 is an MgO-C brick (conventional product) that does not contain any spinel, but has poor thermal shock resistance. Comparative Example 2 has a spinel amount of 5 to 1 mm of 20 mass%, but is inferior in thermal shock resistance, and Comparative Example 3 has a spinel amount of 5 to 1 mm of 75 mass%. Although it is inferior in corrosion resistance, the comparative example 4 has a spinel amount of 60 mass% and is in a range suitable for the present invention, but contains 30 mass% of spinel having a particle size of less than 1 mm. Corresponding and inferior in corrosion resistance, Comparative Example 5 is an example in which the amount of carbon is as low as 8 mass% and inferior in thermal shock resistance, and Comparative Example 6 is an example in which the amount of C is as large as 35 mass%. Since the corrosion resistance is inferior, the result is not preferable. Since Comparative Example 7 did not contain any spinel, it was inferior in thermal shock resistance.

以上の試験結果から、本発明に適合する構成のMgO−Al−MgOスピネル−C系耐火物は、耐食性の劣化がなくかつ耐熱衝撃性にも優れた転炉底吹き羽口用耐火物であることが明らかとなった。 From the above test results, the MgO—Al 2 O 3 —MgO spinel-C refractory having a configuration suitable for the present invention has no deterioration in corrosion resistance and has excellent thermal shock resistance. It became clear that it was a thing.

Figure 0006254203
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Figure 0006254203
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本発明に係る技術は、底吹き転炉のみならず、炉の底部から溶湯中に各種のガスを噴出させるためのノズルを有する取鍋や各種精錬炉の如き精錬設備にも応用して使用することができる。   The technology according to the present invention is applied to not only a bottom blow converter, but also applied to refining equipment such as a ladle having various nozzles for injecting various gases into the molten metal from the bottom of the furnace and various refining furnaces. be able to.

1 底吹き羽口
2 羽口れんが
3 羽口耐火物
4 吹出しノズル
5 炉底れんが
6 ガス供給管
7 ヘッダー
8 羽口押えれんが
1 Bottom blow tuyere 2 Tuyere brick 3 Tuyere refractory 4 Blowout nozzle 5 Furnace bottom brick 6 Gas supply pipe 7 Header 8 Tuyere press brick

Claims (2)

転炉の底吹き羽口部に用いられる耐火物であって、MgO:5〜60mass%、Al−MgOスピネル:30〜70mass%、C:10〜30mass%の成分組成からなり、上記Al−MgOスピネルはその全量が1mm以上10mm以下の粒径を有するものであることを特徴とする転炉底吹き羽口用耐火物。 A refractory used in the bottom-blown tuyere portion of the converter, MgO: 5~60mass%, Al 2 O 3 -MgO spinel: 30~70mass%, C: consists 10~30Mass% of the component composition, the Al 2 O 3 —MgO spinel is a refractory for a converter bottom blowing tuyere characterized by having a total particle size of 1 mm or more and 10 mm or less . 前記MgOとAl−MgOスピネルとCとからなる耐火物中には、該スピネルを形造るアルミナ以外のアルミナ単体は含まないことを特徴とする、請求項1記載の転炉底吹き羽口用耐火物。 Wherein the MgO and Al 2 O 3 refractories consisting of -MgO spinel and C, and characterized in that it is free of alumina single than alumina building form the spinel, feather blown converter bottom according to claim 1, wherein Refractory for mouth.
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