JP7416117B2

JP7416117B2 - キャスタブル耐火物および溶鋼鍋

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Publication number: JP7416117B2
Application number: JP2022063824A
Authority: JP
Inventors: 善幸中村; 陽子宮本; 久宏松永
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Filing date: 2022-04-07
Publication date: 2024-01-17
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Description

本発明は、キャスタブル耐火物および溶鋼鍋に関する。

一般的に、溶鋼鍋の内張りとして、アルミナ－マグネシアキャスタブル耐火物が使用される。
このような溶鋼鍋の内面（内張り表面）に、ビルドと呼ばれる、スピネル（ＭｇＡｌ_２Ｏ_４）を主成分として含む高融点スラグが付着する場合がある（以下、これを「ビルドアップ」ともいう）。
内面にビルドが付着した溶鋼鍋においては、有効容積が減少して、１チャージ当たりの処理量が減少する。更には、二次精錬中などに、ビルドが内張りの健全層と共に剥離し、漏鋼トラブルを生じる懸念もある。

例えば、特許文献１には、溶鋼鍋の内張りに「ＣａＯ（酸化カルシウム）およびＭｇＯ（酸化マグネシウム）からなるドロマイト」を用いることによって「所望のビルドアップ防止効果」を得る技術が開示されている（［００１９］）。

特開２００５－２６３５１６号公報

上述したように、キャスタブル耐火物の硬化体には、ビルドが付着する場合がある。
更に、キャスタブル耐火物は、硬化後において、十分な強度を発揮すること、スラグに対する耐食性に優れること、スラグ浸透が抑制されることが好ましい。

そこで、本発明は、硬化後に、十分な強度を発揮し、スラグに対する耐食性に優れ、スラグ浸透が抑制され、かつ、ビルド付着が抑制されるキャスタブル耐火物を提供することを目的とする。

本発明者らは、鋭意検討した結果、下記構成を採用することにより、上記目的が達成されることを見出し、本発明を完成させた。

すなわち、本発明は、以下の［１］～［６］を提供する。
［１］アルミナと、黒鉛と、スピネルと、ストロンチウムセメントと、を含有し、上記黒鉛の含有量が、１～１０質量％であり、上記スピネルの含有量が、１８～３７質量％であり、上記ストロンチウムセメントの含有量が、７～２０質量％であり、マグネシアの含有量が、８質量％以下であり、アルミナセメントの含有量が、１０質量％以下である、キャスタブル耐火物。
［２］上記黒鉛が、鱗状黒鉛を含む、上記［１］に記載のキャスタブル耐火物。
［３］上記アルミナが、仮焼アルミナを含み、上記仮焼アルミナの含有量が、１～１８質量％である、上記［１］または［２］に記載のキャスタブル耐火物。
［４］上記仮焼アルミナの粒径が、２０μｍ以下である、上記［３］に記載のキャスタブル耐火物。
［５］溶鋼を保持する容器である溶鋼鍋であって、外側から順に、鉄皮、永久張りおよび内張りを有し、上記内張りの一部として、上記［１］～［４］のいずれかに記載のキャスタブル耐火物の硬化体を用いた、溶鋼鍋。
［６］上記内張りの一部が、上記溶鋼に接触する鋼浴部である、上記［５］に記載の溶鋼鍋。

本発明によれば、硬化後に、十分な強度を発揮し、スラグに対する耐食性に優れ、スラグ浸透が抑制され、かつ、ビルド付着が抑制されるキャスタブル耐火物を提供することができる。

溶鋼鍋を示す断面図である。溶鋼が連続鋳造に供される状態を示す断面図である。人造黒鉛１１を含む鋼浴部５を拡大して示す断面図である。鱗状黒鉛１２を含む鋼浴部５を拡大して示す断面図である。

［溶鋼鍋］
まず、図１および図２に基づいて、溶鋼鍋を説明しつつ、ビルド付着も説明する。

図１は、溶鋼鍋１を示す断面図である。
溶鋼鍋１は、溶鋼７を保持する容器である。溶鋼７は、例えば、転炉（図示せず）において、溶銑が脱炭されることにより得られる。溶鋼７の上にはスラグ８が浮いている。
溶鋼鍋１は、外側から順に、鉄皮２、永久張り３および内張り（敷部４、鋼浴部５およびスラグライン部６）を有する。
内張りは、溶鋼鍋１の底部に位置する敷部４と、溶鋼７に接触する鋼浴部５と、スラグ８に接触するスラグライン部６とに区分される。

図２は、溶鋼７が連続鋳造に供される状態を示す断面図である。
溶鋼鍋１では、溶鋼７から不純物を除いたり添加元素を添加したりする二次精錬が実施される。主な二次精錬としては、ＲＨ（Ruhrstahl-Heraeus）、ＬＦ（Ladle Furnace）、ＶＯＤ（Vacuum Oxygen Decarburization）等が挙げられる。
二次精錬が終了した溶鋼７は、溶鋼鍋１の底部（敷部４を含む）に設けられた孔から抜かれて、タンディッシュ１０を経由して、連続鋳造に供される。

ところで、図２に示すように、溶鋼７が抜かれるに従い、スラグ８は、スラグライン部６と接する位置から外れ、鋼浴部５と接しながら、徐々に下降する。
このとき、スラグライン部６の耐火物はスラグ８と濡れにくいが、一般的に、鋼浴部５の耐火物はスラグ８と濡れやすい。そうすると、スラグ８の下降に伴い、図２に示すように、鋼浴部５の表面に、上方から順に、スラグ８が固着する場合がある。すなわち、溶鋼鍋１の内面（内張りである鋼浴部５の表面）に、ビルド９が付着する場合がある。

ビルド９が付着した溶鋼鍋１の有効容積は、ビルド９が付着していない場合よりも減少する。このため、１チャージ当たりの溶鋼７の処理量が減少する。
更には、溶鋼７を二次精錬したり、溶鋼７を連続鋳造に供したりする際に、ビルド９が鋼浴部５の健全層と共に剥離する懸念もある。

しかしながら、本発明のキャスタブル耐火物を鋼浴部５に用いることで、ビルド９の付着を抑制できる。
更に、本発明のキャスタブル耐火物を用いた鋼浴部５は、十分な強度を発揮しつつ、スラグ８に対する耐食性に優れ、かつ、スラグ８の浸透も抑制できる。

［キャスタブル耐火物］
本発明のキャスタブル耐火物は、アルミナと、黒鉛と、スピネルと、ストロンチウムセメントと、を含有し、上記黒鉛の含有量が、１～１０質量％であり、上記スピネルの含有量が、１８～３７質量％であり、上記ストロンチウムセメントの含有量が、７～２０質量％であり、マグネシアの含有量が、８質量％以下であり、アルミナセメントの含有量が、１０質量％以下である。

〈耐火性粉体〉
まず、本発明のキャスタブル耐火物が含有する耐火性粉体について説明する。

《アルミナ》
本発明のキャスタブル耐火物は、耐火性粉体として、アルミナを含有する。
アルミナとしては、特に限定されず、例えば、電融アルミナ、焼結アルミナ、仮焼アルミナなどが挙げられる。
本発明のキャスタブル耐火物におけるアルミナの含有量は、他成分の含有量などに応じて、適宜調整される。
本発明のキャスタブル耐火物におけるアルミナの含有量は、例えば、４０質量％以上であり、４４質量％以上が好ましく、４８質量％以上がより好ましい。
一方、この含有量は、例えば、８０質量％以下であり、７６質量％以下が好ましく、７２質量％以下がより好ましい。

（電融アルミナおよび焼結アルミナ）
本発明のキャスタブル耐火物は、アルミナとして、電融アルミナおよび焼結アルミナからなる群から選ばれる少なくとも１種を含有することが好ましい。
本発明のキャスタブル耐火物における電融アルミナおよび焼結アルミナからなる群から選ばれる少なくとも１種の含有量は、例えば、３１質量％以上であり、３５質量％以上が好ましく、３９質量％以上がより好ましい。
一方、この含有量は、例えば、７１質量％以下であり、６７質量％以下が好ましく、６３質量％以下がより好ましい。

（仮焼アルミナ）
本発明のキャスタブル耐火物は、アルミナとして、更に、仮焼アルミナを含有できる。
本発明のキャスタブル耐火物における仮焼アルミナの含有量は、例えば、１質量％以上であり、２質量％以上が好ましく、５質量％以上がより好ましく、６質量％以上が更に好ましい。
一方、この含有量は、例えば、１８質量％以下であり、１６質量％以下が好ましく、１３質量％以下がより好ましい。

仮焼アルミナの粒径は、２０μｍ以下が好ましい。
なお、「粒径」は、ＪＩＳＲ１６２９（１９９７）に従いレーザー回折・散乱法によって求めた粒度分布における積算値９０％での粒径を意味する（以下、同様）。

《黒鉛》
本発明のキャスタブル耐火物は、耐火性粉体として、黒鉛を含有する。
黒鉛は、溶融スラグに濡れにくく、かつ、ピッチやカーボンブラックよりも耐酸化性に優れる。このため、本発明のキャスタブル耐火物は、硬化後にビルド付着を抑制できる。
このような効果を得る観点から、本発明のキャスタブル耐火物における黒鉛の含有量は、１質量％以上であり、２質量％以上が好ましく、３質量％以上がより好ましい。

一方、キャスタブル耐火物が含有する黒鉛が多すぎると、溶鋼中のＣ濃度が高くなり、脱炭吹錬時間が増長する。
このため、本発明のキャスタブル耐火物における黒鉛の含有量は、１０質量％以下であり、８質量％以下が好ましく、５質量％以下がより好ましい。

黒鉛としては、例えば、人造黒鉛および天然黒鉛が挙げられる。
天然黒鉛の具体例としては、鱗状黒鉛、鱗片状黒鉛、土状黒鉛などが挙げられる。
これらのうち、以下に説明する理由から、人造黒鉛などよりも、鱗状黒鉛または鱗片状黒鉛が好ましい。

図３は、人造黒鉛１１を含む鋼浴部５を拡大して示す断面図である。図４は、鱗状黒鉛１２を含む鋼浴部５を拡大して示す断面図である。
図４に示すように、鱗状黒鉛１２は、施工時に、その長手方向が水平方向となるように並ぶ。このため、鱗状黒鉛１２が溶鋼７と接触する面積Ａ_２（図４参照）は、人造黒鉛１１が溶鋼７と接触する面積Ａ_１（図３参照）よりも小さい。したがって、鱗状黒鉛１２は、人造黒鉛１１よりも溶鋼７に溶解しにくい。
黒鉛が残っている鋼浴部５は、スラグ８（図３～図４では図示せず）が浸透しにくく、かつ、ビルド９（図３～図４では図示せず）の付着もより抑制される。このような効果は、溶鋼７に溶解しにくい鱗状黒鉛１２を用いた場合に、より得られる。

《スピネル》
アルミナとマグネシアとは、例えば１３００℃以上の温度下で反応して、スピネルを生成する（Ａｌ_２Ｏ_３＋ＭｇＯ→ＭｇＡｌ_２Ｏ_４）。
生成したスピネルは、γ－Ａｌ_２Ｏ_３と固溶し、ＣＯガスの存在下で、格子欠陥スピネルを生成する。格子欠陥スピネルは、理論スピネル（ＭｇＡｌ_２Ｏ_４）よりもＭｇＯ濃度が低いため、溶融スラグに対する耐食性が理論スピネルよりも劣る。

そこで、本発明のキャスタブル耐火物は、ＭｇＯ成分として、マグネシアではなく（または、マグネシアの一部に代えて）、当初から、スピネル（例えば、電融スピネル、焼結スピネルなど）を含有する。この場合、格子欠陥スピネルが生成しにくい。このため、本発明のキャスタブル耐火物は、硬化後に、スラグに対する耐食性に優れる。

ここで、例えば、７質量％のＭｇＯ成分を含有するキャスタブル耐火物を考える。
アルミナ－スピネル２２質量％－黒鉛５質量％のキャスタブル耐火物では、アルミナ－マグネシア７質量％－黒鉛５質量％のキャスタブル耐火物と比較して、溶損量を１／１．５～１／５に低減できる。

本発明のキャスタブル耐火物は、５～１０質量％のＭｇＯ成分に相当するスピネルを含有する。

具体的には、スラグに対する耐食性に優れるという理由から、本発明のキャスタブル耐火物におけるスピネルの含有量は、１８質量％以上であり、２３質量％以上が好ましく、２８質量％以上がより好ましく、３３質量％以上が更に好ましい。

一方、スピネルが多すぎるキャスタブル耐火物は、硬化後において、溶鋼と接触した後に、スラグがより深くまで浸透しやすい。この場合、スポーリングが生じた際に、剥離厚が厚くなりやすい。
このため、スラグ浸透を抑制する観点からは、本発明のキャスタブル耐火物におけるスピネルの含有量は、３７質量％以下であり、３２質量％以下が好ましく、２７質量％以下がより好ましく、２２質量％以下が更に好ましい。

《マグネシア》
上述したように、本発明のキャスタブル耐火物は、マグネシアの全部または一部に代えて、スピネルを含有する。
具体的には、スラグに対する耐食性に優れるという理由から、本発明のキャスタブル耐火物におけるマグネシア（例えば、焼結マグネシア）の含有量は、８質量％以下であり、５質量％以下が好ましく、１質量％以下がより好ましく、０．５質量％以下が更に好ましく、０．１質量以下が特に好ましく、０質量％が最も好ましい。

《その他の耐火性粉体》
本発明のキャスタブル耐火物は、上述したアルミナ、黒鉛およびスピネルのほかに、更に、その他の耐火性粉体を含有してもよい。
その他の耐火性粉体としては、例えば、Ｓｉ、Ａｌ、Ａｌ－Ｓｉ合金などの金属粉末；シリカヒュームなどのシリカ質原料；粘土などのシリカ・アルミナ質原料；ＳｉＣ、Ｂ_４Ｃなどの炭化物；等が挙げられる。

もっとも、本発明のキャスタブル耐火物におけるその他の耐火性粉体の含有量は、例えば、５質量％以下であり、３質量％以下が好ましく、１質量％以下がより好ましく、０．５質量％以下が更に好ましい。
具体的には、例えば、金属粉末の含有量は、５質量％以下が好ましく、３質量％以下がより好ましい。シリカ質原料、シリカ・アルミナ質原料および炭化物の含有量は、それぞれ、１質量％以下が好ましく、０．５質量％以下がより好ましい。

〈結合剤〉
次に、本発明のキャスタブル耐火物が含有する結合剤について説明する。

《ストロンチウムセメント》
本発明のキャスタブル耐火物は、以下の理由から、結合剤として、アルミナセメントの一部または全部に代えて、ストロンチウムセメントを含有する。

アルミナセメント中のＣａＯは、１４００℃以上の高温下において、例えば２０μｍ以下の仮焼アルミナと反応して、ＣａＡｌ_１２Ｏ_１９という板状結晶を生成し（ＣａＡｌ_４Ｏ_７＋４Ａｌ_２Ｏ_３→ＣａＡｌ_１２Ｏ_１９）、体積膨張を生じさせる。これは、仮焼アルミナが多量（例えば、５質量％以上）の場合に生じやすい。
通常、１４００℃以上の高温下では、Ａｌ_２Ｏ_３、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＳｉＯ_２などが反応して低温溶融物を生成し、焼結収縮する。このため、体積膨張は大きな問題にならない。
しかし、キャスタブル耐火物が黒鉛を含有する場合は、黒鉛が焼結を抑制するため、体積膨張が大きくなり、キャスタブル耐火物の硬化体に亀裂が生じ得る。
そこで、結合剤として、アルミナセメントの一部または全部に代えて、ストロンチウムセメントを用いる。これにより、体積膨張による亀裂の発生を抑制できる。

ストロンチウムセメントとしては、例えば、ＳｒＡｌ_２Ｏ_４およびＡｌ_２Ｏ_３を含有する市販品を使用できる。

硬化後に十分な強度を発揮させる観点から、本発明のキャスタブル耐火物におけるストロンチウムセメントの含有量は、７質量％以上であり、９質量％以上が好ましく、１１質量％以上がより好ましい。
一方、硬化後において、スラグに対する耐食性が優れるという理由からは、本発明のキャスタブル耐火物におけるストロンチウムセメントの含有量は、２０質量％以下であり、１４質量％以下が好ましく、１１質量％以下がより好ましい。

《アルミナセメント》
上述した理由から、本発明のキャスタブル耐火物において、アルミナセメントの含有量は少ない。
具体的には、本発明のキャスタブル耐火物におけるアルミナセメントの含有量は、１０質量％以下であり、４質量％以下が好ましく、１質量％以下がより好ましく、０．５質量％以下が更に好ましく、０．１質量以下が特に好ましく、０質量％が最も好ましい。

〈分散剤〉
本発明のキャスタブル耐火物には、分散剤を添加してもよい。
分散剤としては、例えば、ポリカルボン酸、ポリアクリル酸、ポリエーテル系分散剤、ナフタレンスルホン酸などが挙げられ、これらを１種単独で用いてもよく、２種以上を併用してもよい。
ポリカルボン酸の添加量は、本発明のキャスタブル耐火物１００質量部に対して、外がけで、０．７５～２．５０質量部が好ましく、０．９５～２．３０質量部がより好ましい。
ポリアクリル酸、ポリエーテル系分散剤およびナフタレンスルホン酸の添加量は、それぞれ、本発明のキャスタブル耐火物１００質量部に対して、外がけで、０．０５～０．１５質量部が好ましく、０．０７～０．１２質量部がより好ましい。

［硬化体］
まず、本発明のキャスタブル耐火物に水を添加し、ミキサー等を用いて混練して、練り土状にする。つまり、練り土を得る。
添加する水としては、特に限定されず、例えば、工業用水、水道水などが用いられる。
水の添加量は、本発明のキャスタブル耐火物１００質量部に対して、外がけで、３～１０質量部が好ましく、４～７質量部がより好ましい。
まず、本発明のキャスタブル耐火物のみを空練りし、その後、水を添加しながら、または、水を添加した後に、水練りしてもよい。
空練り時間および水練り時間は、混練するキャスタブル耐火物の量、用いるミキサーの種類などに応じて、適宜設定する。

混練により得られた練り土を、所定の型や鍋などに流し込む。溶鋼鍋に流し込む場合は、中子と呼ばれる型枠を入れて、適宜振動を加える。吹付け材にも適用できる。
その後、練り土を養生し、硬化させた後、型枠などを取り外す。養生時間は、練り土の組成等に応じて適宜決定できる。その後、乾燥してもよい。乾燥温度および乾燥時間は適宜調整できる。
こうして、キャスタブル耐火物の硬化体が得られる。このような硬化体を、溶鋼鍋の鋼浴部として用いることにより（図１および図２参照）、鋼浴部に対するビルドの付着を抑制できる。

以下に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。ただし、本発明は以下の実施例に限定されない。

〈キャスタブル耐火物の調製〉
下記表１に示す成分（耐火性粉体および結合剤）を、下記表１に示す配合量（単位：質量部）で、合計２．５ｋｇとなるように、万能ミキサーに入れ、１分間撹拌し、キャスタブル耐火物を得た。
得られたキャスタブル耐火物に、下記表１に示す配合量で、水およびポリカルボン酸を入れ、３分間撹拌し、練り土を得た。

下記表１に示す成分の詳細は、以下のとおりである。
・電融アルミナ（５－１ｍｍ）：粒径１～５ｍｍの電融アルミナ
・電融アルミナ（１－０ｍｍ）：粒径１ｍｍ以下の電融アルミナ
・仮焼アルミナ：粒径２０μｍ以下の仮焼アルミナ
・鱗状黒鉛：粒径０．１８～１ｍｍの鱗状黒鉛
・人造黒鉛：粒径０．１０６～０．５ｍｍの人造黒鉛（中越黒鉛工業所社製「Ｇ３０」）
・スピネル：粒径１ｍｍ以下の電融スピネル
・マグネシア：粒径１ｍｍ以下の焼結マグネシア
・シリカフューム：エルケム社製「９７１ｕ」
・ストロンチウムセメント：デンカ社製「Ａ０９Ｎ」
・アルミナセメント：デンカ社製「Ｈｉ」

〈評価〉
得られたキャスタブル耐火物（練り土）を用いて、以下に説明する評価を行なった。結果を下記表１に示す。

《曲げ強さ》
練り土を、４０×４０×１６０ｍｍの型枠に流し込み、テーブル状バイブレータを用いて、３０秒加振した。１日経過後に脱枠し、１１０℃で２４時間乾燥して、硬化体である試験片を得た。
得られた試験片を用いて、ＪＩＳＲ２５５３：２００５に準拠して曲げ試験を行ない、曲げ強さ（単位：ＭＰａ）を求めた。この値が大きいほど、強度が十分であると評価できる。

《線変化率および見掛気孔率》
上記と同様にして、硬化体である試験片を得た。
得られた試験片に熱処理を施した。具体的には、得られた試験片（比較例１の試験片を除く）を、炭化ケイ素製容器にコークスブリーズと共に入れて蓋をし、１４００℃で３時間還元焼成した。比較例１の試験片については、炭化ケイ素製容器に入れず、大気中で、１４００℃で３時間加熱した。
熱処理後の試験片を用いて、ＪＩＳＲ２５５４：２００５に準拠して、線変化率（単位：％）を求めた。
更に、熱処理後の試験片を用いて、ＪＩＳＲ２２０５－１９９２に準拠して、見掛気孔率（単位：％）を求めた。

《溶損指数およびスラグ浸透厚み》
練り土を、５３／７８×３５×１６０ｍｍの台形柱の型枠に流し込み、テーブル状バイブレータを用いて３０秒加振した。１日経過後に脱枠し、１１０℃で２４時間乾燥して、硬化体である試験片を得た。

乾燥後の試験片を用いて、以下の試験を行なった。
具体的には、８本の試験片を１組として、アルミナモルタルを用いて８角形状に接着して囲いを作製し、高周波誘導炉の内部に設置した。
試験片で作製した囲いの内部に、電解鉄６．８ｋｇ入れ、窒素を流しながら１６５０℃に昇温した。その後、酸化第二鉄４．４ｇ、二酸化ケイ素１８．４ｇ、酸化アルミニウム４９．２ｇ、酸化カルシウム１１３．８ｇ、および、酸化マグネシウム１４．２ｇを混合した試薬を投入した。１時間毎に試薬を入れ替えながら、３時間保持した。その後、出鋼した。
各試験片における最も侵食された部位について、試験前後の寸法変化を測定し、比較例１を１００とした指数（溶損指数）として規格化した。溶損指数が小さいほど耐食性に優れると評価できる。

更に、各試験片における侵食が少なかった部位について、蛍光Ｘ線装置を用いて、Ｃａを面分析し、スラグ浸透厚み（単位：ｍｍ）を求めた。この値が小さいほど、スラグ浸透を抑制できていると評価できる。

《ビルド厚み》
練り土を、φ３０×１６０ｍｍの型枠に流し込み、テーブル状バイブレータを用いて３０秒加振した。１日経過後に脱枠し、１１０℃で２４時間乾燥して、硬化体である試験片を得た。
得られた試験片に熱処理を施した。具体的には、得られた試験片（比較例１の試験片を除く）を、炭化ケイ素製容器にコークスブリーズと共に入れて蓋をし、１４００℃で３時間還元焼成した。比較例１の試験片については、炭化ケイ素製容器に入れず、大気中で、１４００℃で３時間加熱した。

熱処理後の試験片（比較例１の試験片を含む）を用いて、以下の試験を行なった。
具体的には、まず、酸化第二鉄３６ｇ、二酸化ケイ素３６ｇ、酸化アルミニウム３５２．８ｇ、炭酸カルシウム１６２．８ｇ、および、酸化マグネシウム３４．８ｇを、マグネシア製るつぼに入れ、窒素を流した電気炉内で１６５０℃に昇温して溶解し、溶融スラグとした。
溶融スラグの中に、試験片を浸漬し、１時間保持後、引き上げた。引き上げた試験片を、室温まで放冷した後、縦半分に切断し、スラグ（ビルド）が最も付着した部分におけるビルド厚み（単位：ｍｍ）を求めた。この値が小さいほど、ビルド付着を抑制できていると評価できる。

〈評価結果まとめ〉
上記表１に示すように、黒鉛を含まない比較例１は、ビルド厚みの値が大きく、ビルド付着の抑制が不十分であった。
黒鉛を含有し、更に、マグネシアを多く含有する（スピネルを含有しない）比較例２は、溶損指数が大きく、耐食性が不十分であった。
アルミナセメントを多く含有する（ストロンチウムセメントを含有しない）比較例３は、１４００℃で加熱した後に試験片が膨張し、亀裂が発生した。
ストロンチウムセメントの含有量が少ない比較例４は、曲げ強さの値が小さく、強度が不十分であった。
スピネルの含有量が少ない比較例５は、溶損指数が大きく、耐食性が不十分であった。
スピネルの含有量が多い比較例６は、スラグ浸透厚みの値が大きく、スラグ浸透の抑制が不十分であった。

ストロンチウムセメントの含有量が多い比較例７は、１４００℃で加熱した後に試験片が膨張し、亀裂が発生した。
マグネシアの一部をスピネルに置換したが、置換量が少ない（マグネシアの含有量が多い）比較例８は、溶損指数が大きく、耐食性が不十分であった。

黒鉛（人造黒鉛）の含有量が少ない比較例９は、ビルド厚みの値が大きく、ビルド付着の抑制が不十分であった。
黒鉛（鱗状黒鉛）の含有量が少ない比較例１０は、ビルド厚みの値が大きく、ビルド付着の抑制が不十分であった。

これに対して、発明例１～２２は、溶損指数が実用上容認可能な１１０以下であり、十分な耐食性を示した。
発明例１～２２は、ビルド厚みの値が比較例１よりも小さく、ビルド付着が十分に抑制されていた。
発明例１～２２は、曲げ強さの値が比較例４よりも大きく、十分な強度を示した。
発明例１～２２は、スラグ浸透厚みの値が比較例７よりも小さく、スラグ浸透が十分に抑制されていた。

発明例１～２２のうち、黒鉛の種類のみが異なる発明例５と発明例１４とを対比すると、鱗状黒鉛を用いた発明例５の方が、人造黒鉛を用いた本発明例１４よりも、スラグ浸透厚みの値が小さく、ビルド厚みの値も小さかった。

発明例１～２２のうち、発明例５、発明例１２および発明例１３を対比すると、スピネルの含有量が増加するに従い、溶損指数が小さくなった。一方、この含有量が減少するに従い、スラグ浸透厚みの値が小さくなった。

発明例１～２２のうち、発明例４、発明例５および発明例６を対比すると、ストロンチウムセメントの含有量が増加するに従い、曲げ強さの値が大きくなった。一方、この含有量が減少するに従い、溶損指数が小さくなった。

〈追加試験〉
次に、発明例５のキャスタブル耐火物１２．５ｔを用いて、図１～図２に基づいて説明した溶鋼鍋１の鋼浴部５を作製した。このとき、脱枠後に、予熱による酸化防止のため、鋼浴部５における溶鋼７と接触する面に、刷毛を用いて水ガラスを塗布した。水ガラスが溶損した２チャージ目以降において、ビルド９の付着状態を観察した。
比較のため、比較例１のキャスタブル耐火物１３．５ｔを用いて、別の溶鋼鍋１の鋼浴部５を作製した。
どちらの溶鋼鍋１のスラグライン部６にも、マグネシア－カーボンれんがを用いた。
これらの溶鋼鍋１において、ビルド９が付着しやすいＡｌが多い溶鋼７を二次精錬してから、連続鋳造に供した。その後、溶鋼鍋１の内部を目視で観察した。
その結果、比較例１のキャスタブル耐火物を用いた鋼浴部５の表面には、ビルド９が大量に付着していた。一方、発明例５のキャスタブル耐火物を用いた鋼浴部５の表面には、ビルド９の付着が少なかった。

１：溶鋼鍋
２：鉄皮
３：永久張り
４：敷部
５：鋼浴部
６：スラグライン部
７：溶鋼
８：スラグ
９：ビルド
１０：タンディッシュ
１１：人造黒鉛
１２：鱗状黒鉛

Claims

アルミナの含有量が、４０～７２質量％であり、
黒鉛の含有量が、１～１０質量％であり、
スピネルの含有量が、１８～３７質量％であり、
ストロンチウムセメントの含有量が、７～２０質量％であり、
マグネシアの含有量が、０質量％以上８質量％以下であり、
アルミナセメントの含有量が、０質量％以上１０質量％以下である、キャスタブル耐火物。
前記黒鉛が、鱗状黒鉛を含む、請求項１に記載のキャスタブル耐火物。
前記アルミナが、仮焼アルミナを含み、
前記仮焼アルミナの含有量が、１～１８質量％である、請求項１または２に記載のキャスタブル耐火物。
前記仮焼アルミナの粒径が、２０μｍ以下である、請求項３に記載のキャスタブル耐火物。
溶鋼を保持する容器である溶鋼鍋であって、
外側から順に、鉄皮、永久張りおよび内張りを有し、
前記内張りの一部として、請求項１または２に記載のキャスタブル耐火物の硬化体を用いた、溶鋼鍋。
前記内張りの一部が、前記溶鋼に接触する鋼浴部である、請求項５に記載の溶鋼鍋。