JP7456035B1 - Back material for ladle - Google Patents

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JP7456035B1 JP2023032670A JP2023032670A JP7456035B1 JP 7456035 B1 JP7456035 B1 JP 7456035B1 JP 2023032670 A JP2023032670 A JP 2023032670A JP 2023032670 A JP2023032670 A JP 2023032670A JP 7456035 B1 JP7456035 B1 JP 7456035B1
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果林 田中
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Abstract

【課題】取鍋の内壁に施工されるれんがを固定するために適した加熱収縮率及び使用後のれんがの解体に適した強度を発現することに加えて、循環型社会に貢献する原料を用いた取鍋用バック材を提供する。【解決手段】80~90質量%のマグネシア粒子と、10~20質量%の炭酸カルシウム粒子と、からなり、炭酸カルシウム粒子に含まれる粒子径が2mm未満の粒子の割合が50%以下であること、を特徴とする取鍋用バック材。炭酸カルシウム粒子には貝殻を用いることが好ましい。【選択図】なし[Problem] In addition to achieving a heat shrinkage rate suitable for fixing the bricks installed on the inner wall of the ladle and strength suitable for dismantling the bricks after use, we also use raw materials that contribute to a recycling-oriented society. We provide backing material for ladle. [Solution] Consists of 80 to 90% by mass of magnesia particles and 10 to 20% by mass of calcium carbonate particles, and the proportion of particles with a particle diameter of less than 2 mm contained in the calcium carbonate particles is 50% or less. A backing material for a ladle featuring the following. It is preferable to use shells for the calcium carbonate particles. [Selection diagram] None

Description

本発明は、製鉄用取鍋の内張りに使用する充填材(取鍋用バック材)に関する。 The present invention relates to a filler used for lining a ladle for iron manufacturing (ladle backing material).

取鍋は、溶融金属の運搬や溶融金属を鋳型に流し込むために使用される耐火材容器である。取鍋においては、容器の内側にれんが等の耐火材を設ける必要があるが、当該れんがを固定するために、れんが間に充填されるのが取鍋用バック材である。 A ladle is a refractory container used to transport molten metal and to pour molten metal into molds. In a ladle, it is necessary to provide a fireproof material such as bricks on the inside of the container, and in order to fix the bricks, a ladle backing material is filled between the bricks.

取鍋の構造として、例えば、特許文献1(特開平5-13656号公報)において、「溶鋼取鍋の内側に施される耐火物の内張り構造において、少なくともその主要部が、下地層である永久張り耐火物層と、その上に施される内張り耐火物層からなる2層構造を有しており、前記永久張り耐火物層は、その残存線膨張収縮率が、前記内張り耐火物層の残存線膨張収縮率と比較して膨張傾向を有し、かつ、機械的強度に優れた不定形耐火物を施工することにより形成され、前記内張り耐火物層は、その残存線膨張収縮率が、前記永久張り耐火物層の残存線膨張収縮率と比較して収縮傾向を有し、かつ、耐食性に優れた不定形耐火物を施工することにより形成され、かつ、前記永久張り耐火物層の、前記内張り耐火物層と対向する面には離型剤が塗布されていることを特徴とする溶鋼取鍋の内張り構造。」が提案されている。 Regarding the structure of the ladle, for example, in Patent Document 1 (Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-13656), it is stated that "in a refractory lining structure applied to the inside of a molten steel ladle, at least the main part is a permanent base layer. It has a two-layer structure consisting of a stretched refractory layer and a lining refractory layer applied thereon. The lining refractory layer is formed by constructing a monolithic refractory that has an expansion tendency and excellent mechanical strength compared to the linear expansion/contraction rate, and the lining refractory layer has a residual linear expansion/contraction rate of The permanent refractory layer is formed by constructing a monolithic refractory that has a shrinkage tendency compared to the residual linear expansion/contraction rate of the permanent refractory layer and has excellent corrosion resistance. "A lining structure for a molten steel ladle, characterized in that a release agent is applied to the surface facing the lining refractory layer."

上記特許文献1に記載の内張り構造においては、下地層である永久張り耐火物層及びその上に形成される内張り耐火物層は、不定形耐火物を、流し込みや吹き付けなどの方法により施工することができるため、従来のように、耐火れんがを積み上げるより短時間で施工することができる、とされている。また、前記永久張り耐火物層の、前記内張り耐火物層と対向する面には離型剤が塗布することで、前記永久張り耐火物層と前記内張り耐火物層の溶着を防止している、とされている。 In the lining structure described in Patent Document 1, the permanent refractory layer serving as the base layer and the lining refractory layer formed thereon are constructed by constructing monolithic refractories by a method such as pouring or spraying. It is said that it can be constructed in a shorter time than the conventional method of stacking refractory bricks. Further, a release agent is applied to the surface of the permanent refractory layer facing the lining refractory layer to prevent welding of the permanent refractory layer and the lining refractory layer. It is said that

特開平5-13656号公報Japanese Patent Application Publication No. 5-13656

しかしながら、上記特許文献1に記載の溶鋼取鍋の内張り構造は不定形耐火物によって構成されるものであり、取鍋用バック材によってれんがが固定された構造とは異なる。また、不定形耐火物によって構成される内張り構造は、れんがからなる内張り構造と比較すると、耐久性等が十分とは言い難い。更に、内張り耐火物層が侵食されて、高温の溶融物(鉄やスラグ)がバック材まで到達したときに、侵食を止めることができない。 However, the lining structure of the molten steel ladle described in Patent Document 1 is composed of a monolithic refractory, and is different from the structure in which bricks are fixed by a backing material for the ladle. Furthermore, a lining structure made of monolithic refractories cannot be said to have sufficient durability when compared to a lining structure made of bricks. Furthermore, when the lining refractory layer is eroded and high-temperature molten material (iron or slag) reaches the backing material, the erosion cannot be stopped.

ここで、取鍋用バック材は、れんがが動かないように充填する必要があることから、加熱後の収縮が少ないことが要求される。加えて、高温の溶融物(鉄やスラグ)と接触しても溶融しないことや、焼結によるれんがとの溶着が少なく、使用後にれんがを解体する際に、れんがを損耗させないことが求められるが、このような観点から最適化された取鍋用バック材は存在しないのが実情である。加えて、循環型社会に貢献する観点からの原料の検討は全くなされていない。 Here, since it is necessary to fill the backing material for the ladle so that the bricks do not move, it is required to have little shrinkage after heating. In addition, it is required that it does not melt even when it comes into contact with high-temperature molten materials (iron or slag), has little welding to bricks due to sintering, and does not damage the bricks when dismantling them after use. The reality is that there is no backing material for ladle that is optimized from this point of view. In addition, no consideration has been given to raw materials from the perspective of contributing to a recycling-oriented society.

以上のような従来技術における問題点に鑑み、本発明の目的は、取鍋の内壁に施工されるれんがを固定するために適した加熱収縮率及び使用後のれんがの解体に適した強度を発現することに加えて、循環型社会に貢献する原料を用いた取鍋用バック材を提供することにある。 In view of the problems in the prior art as described above, an object of the present invention is to develop a heat shrinkage rate suitable for fixing bricks installed on the inner wall of a ladle and a strength suitable for dismantling the bricks after use. In addition to this, we also provide ladle backing materials made from raw materials that contribute to a recycling-oriented society.

本発明者らは、上記目的を達成すべく、取鍋用バック材の組成等について鋭意研究を重ねた結果、マグネシア粒子を主原料とする取鍋用バック材に適量の炭酸カルシウム粒子を添加し、当該炭酸カルシウム粒子の粒径を制御すること等が極めて有効であることを見出し、本発明に到達した。 In order to achieve the above object, the present inventors have conducted extensive research on the composition of ladle backing materials, and have added an appropriate amount of calcium carbonate particles to ladle backing materials whose main raw material is magnesia particles. They have discovered that controlling the particle size of the calcium carbonate particles is extremely effective, and have arrived at the present invention.

即ち、本発明は、
80~90質量%のマグネシア粒子と、
10~20質量%の炭酸カルシウム粒子と、からなり、
前記炭酸カルシウム粒子に含まれる粒子径が2mm未満の粒子の割合が50%以下であること、
を特徴とする取鍋用バック材、を提供する。
That is, the present invention
80 to 90% by mass of magnesia particles,
Consisting of 10 to 20% by mass of calcium carbonate particles,
The proportion of particles with a particle diameter of less than 2 mm contained in the calcium carbonate particles is 50% or less;
To provide a backing material for a ladle, which is characterized by:

本発明の取鍋用バック材においては、10質量%以上の炭酸カルシウム粒子を含有することで、使用後の解体を容易に行うことができ、当該炭酸カルシウム粒子の含有量を20質量%以下とすることで、バック材として保形することができる。加えて、牡蠣殻等の廃棄される炭酸カルシウム原料も存在し、炭酸カルシウムの活用は循環型社会に貢献する観点からも好ましい。 In the ladle backing material of the present invention, by containing 10% by mass or more of calcium carbonate particles, it can be easily dismantled after use, and the content of the calcium carbonate particles should be 20% by mass or less. By doing so, it can retain its shape as a backing material. In addition, there are discarded calcium carbonate raw materials such as oyster shells, and utilization of calcium carbonate is preferable from the perspective of contributing to a recycling-oriented society.

加えて、炭酸カルシウム粒子に含まれる粒子径が2mm未満の粒子の割合を50%以下とすることで、バック材に添加する炭酸カルシウム粒子の量を減らすことなく取鍋用バック材の加熱収縮率が大きくなり過ぎることを抑制することができることに加え、加熱後の取鍋用バック材に適当な強度を付与することができる。炭酸カルシウム粒子に含まれる粒子径が2mm未満の粒子の割合は、30%以下であることがより好ましい。 In addition, by setting the proportion of particles with a particle diameter of less than 2 mm in the calcium carbonate particles to 50% or less, the heat shrinkage rate of the ladle backing material can be reduced without reducing the amount of calcium carbonate particles added to the backing material. In addition to being able to suppress an excessive increase in size, it is possible to impart appropriate strength to the ladle backing material after heating. The proportion of particles having a particle diameter of less than 2 mm contained in the calcium carbonate particles is more preferably 30% or less.

また、本発明の取鍋用バック材においては、前記炭酸カルシウム粒子が牡蠣殻などの貝殻であること、が好ましい。牡蠣殻は肥料等に利用されるが、その使用料は限定されており、多くは廃棄されている。主として炭酸カルシウム粒子からなる牡蠣殻を炭酸カルシウム粒子として活用することで、循環型社会に貢献することができる。 Further, in the ladle backing material of the present invention, it is preferable that the calcium carbonate particles are shells such as oyster shells. Oyster shells are used as fertilizer, etc., but their usage is limited and most of them are discarded. By utilizing oyster shells, which are mainly composed of calcium carbonate particles, as calcium carbonate particles, it is possible to contribute to a recycling-oriented society.

また、本発明の取鍋用バック材においては、前記炭酸カルシウム粒子が石灰石であること、が好ましい。石灰石は主に炭酸カルシウムからなる岩石で、日本には全国各地に分布しており、多くの石灰石鉱山が稼働している。石灰石は資源小国といわれるわが国において自給率が100%の天然資源であり、地産地消という観点からも、循環型社会に貢献することができる。 Further, in the ladle backing material of the present invention, it is preferable that the calcium carbonate particles are limestone. Limestone is a rock mainly composed of calcium carbonate, and is distributed throughout Japan, with many limestone mines in operation. Limestone is a natural resource that is 100% self-sufficient in Japan, which is said to be a resource-poor country, and can contribute to a recycling-oriented society from the perspective of local production and local consumption.

また、本発明の取鍋用バック材においては、1400℃の大気中で48時間加熱後の収縮率が20%以下であること、が好ましい。1400℃の大気中で48時間加熱後の収縮率を20%以下とすることで、取鍋用のれんがを強固に保持することができる。1400℃の大気中で48時間加熱後の収縮率は18%以下とすることがより好ましく、16%以下とすることが最も好ましい。 Further, in the ladle backing material of the present invention, it is preferable that the shrinkage rate after heating in the atmosphere at 1400° C. for 48 hours is 20% or less. By setting the shrinkage rate after heating in the atmosphere at 1400° C. for 48 hours to 20% or less, the ladle brick can be firmly held. The shrinkage rate after heating in the atmosphere at 1400° C. for 48 hours is more preferably 18% or less, most preferably 16% or less.

更に、本発明の取鍋用バック材においては、1400℃の大気中で24時間加熱後の圧縮強さが0.5~1.5MPaであること、が好ましい。焼成後の取鍋用バック材の強度を0.5MPa以上とすることで、れんがからなる構造体に、実用に耐え得る強度を付与することができる。一方で、焼成後の取鍋用バック材の強度を1.5MPa以下とすることで、れんがからなる構造体の解体が容易となることに加え、解体によるれんがの消耗を抑制することができる。 Furthermore, it is preferable that the ladle backing material of the present invention has a compressive strength of 0.5 to 1.5 MPa after being heated in the atmosphere at 1400° C. for 24 hours. By setting the strength of the ladle backing material after firing to 0.5 MPa or more, a structure made of bricks can be given a strength that can withstand practical use. On the other hand, by setting the strength of the backing material for the ladle after firing to 1.5 MPa or less, the structure made of bricks can be easily dismantled, and the consumption of the bricks due to disassembly can be suppressed.

本発明によれば、取鍋の内壁に施工されるれんがを固定するために適した加熱収縮率及び使用後のれんがの解体に適した強度を発現することに加えて、循環型社会に貢献する原料を用いた取鍋用バック材を提供することができる。 According to the present invention, in addition to exhibiting a heat shrinkage rate suitable for fixing bricks installed on the inner wall of a ladle and strength suitable for dismantling the bricks after use, the present invention contributes to a recycling-oriented society. It is possible to provide a ladle backing material using the raw material.

以下、本発明の取鍋用バック材の代表的な実施形態について詳細に説明するが、本発明はこれらのみに限定されるものではない。 Hereinafter, typical embodiments of the ladle back material of the present invention will be described in detail, but the present invention is not limited to these.

本発明の取鍋用バック材は、80~90質量%のマグネシア粒子と10~20質量%の炭酸カルシウム粒子とからなる塩基性の充填材である。塩基性物質であるマグネシア及び炭酸カルシウムを混合することにより、取鍋用バック材の塩基度が上昇し、当該取鍋用バック材を用いて施工した領域を長寿命化することができる。以下、本発明の取鍋用バック材の各成分及び物性について詳細に説明する。 The ladle backing material of the present invention is a basic filler consisting of 80 to 90% by mass of magnesia particles and 10 to 20% by mass of calcium carbonate particles. By mixing magnesia and calcium carbonate, which are basic substances, the basicity of the ladle backing material increases, and the life of the area constructed using the ladle backing material can be extended. Hereinafter, each component and physical properties of the ladle backing material of the present invention will be explained in detail.

(1)成分
(1-1)主成分
主成分はマグネシア粒子であり、取鍋用バック材の80~90質量%を占めている。マグネシア粒子の形状、大きさ及び粒度分布等は、本発明の効果を損なわない限りにおいて特に限定されず、塩基性吹付耐火物等に使用される従来公知の種々のマグネシア粒子を用いることができる。
(1) Component (1-1) Main component The main component is magnesia particles, which account for 80 to 90% by mass of the ladle backing material. The shape, size, particle size distribution, etc. of the magnesia particles are not particularly limited as long as they do not impair the effects of the present invention, and various conventionally known magnesia particles used for basic sprayed refractories etc. can be used.

マグネシア粒子を主成分とすることで、取鍋用バック材に優れた耐食性等を付与することができる。マグネシア原料の種類は、本発明の効果を損なわない限りにおいて特に限定されないが、例えば、電融マグネシア、海水マグネシア及び天然マグネシア等を使用することができる。また、マグネシア原料の純度に関して、不純物による耐食性の低下や過焼結の影響を避けるために、90重量%以上の高純度のものを使用することが好ましい。 By using magnesia particles as the main component, it is possible to impart excellent corrosion resistance and the like to the ladle backing material. The type of magnesia raw material is not particularly limited as long as it does not impair the effects of the present invention, but for example, fused magnesia, seawater magnesia, natural magnesia, etc. can be used. Furthermore, regarding the purity of the magnesia raw material, it is preferable to use one with a high purity of 90% by weight or more in order to avoid a decrease in corrosion resistance due to impurities and the influence of oversintering.

(1-2)必須の添加成分
本発明の取鍋用バック材においては、10~20質量%の炭酸カルシウム粒子が添加されている。炭酸カルシウムは加熱により分解反応を伴うことから、分解時の吸熱によって耐火物の温度を下げる効果を得ることができ、取鍋の内張りの損耗を抑制することができる。なお、本発明において、炭酸カルシウム粒子とは、炭酸カルシウムを主成分とする粒子を意味する。
(1-2) Essential added components In the ladle backing material of the present invention, 10 to 20% by mass of calcium carbonate particles are added. Since calcium carbonate undergoes a decomposition reaction when heated, the heat absorbed during decomposition has the effect of lowering the temperature of the refractory, and wear and tear on the lining of the ladle can be suppressed. Note that, in the present invention, calcium carbonate particles refer to particles containing calcium carbonate as a main component.

また、炭酸カルシウムは高温下で二酸化炭素を放出することから、焼成後の取鍋用バック材(コーティング層)にマイクロポアが形成される。当該マイクロポアによって焼成後の取鍋用バック材に適度な強度(1400℃の大気中で24時間加熱後の圧縮強さが0.5~1.5MPa)を付与することができる。 Furthermore, since calcium carbonate releases carbon dioxide at high temperatures, micropores are formed in the ladle backing material (coating layer) after firing. The micropores can impart appropriate strength (compressive strength of 0.5 to 1.5 MPa after heating in the atmosphere at 1400° C. for 24 hours) to the ladle backing material after firing.

炭酸カルシウム粒子に含まれる粒子径が2mm未満の粒子の割合は50%以下となっている。炭酸カルシウム粒子に含まれる粒子径が2mm未満の粒子の割合が50%以下となることで、バック材に添加する炭酸カルシウム粒子の量を減らすことなく取鍋用バック材の加熱収縮率が大きくなり過ぎることを抑制することができることに加え、加熱後の取鍋用バック材に適当な強度を付与することができる。炭酸カルシウム粒子に含まれる粒子径が2mm未満の粒子の割合は、30%以下であることがより好ましい。 The proportion of particles with a particle diameter of less than 2 mm contained in the calcium carbonate particles is 50% or less. By setting the proportion of particles with a particle diameter of less than 2 mm in the calcium carbonate particles to 50% or less, the heat shrinkage rate of the ladle backing material increases without reducing the amount of calcium carbonate particles added to the backing material. In addition to being able to suppress overheating, appropriate strength can be imparted to the ladle backing material after heating. The proportion of particles having a particle diameter of less than 2 mm contained in the calcium carbonate particles is more preferably 30% or less.

また、炭酸カルシウム粒子には、牡蠣殻などの貝殻を用いることが好ましい。牡蠣殻は肥料等に利用されるが、その使用量は限定されており、多くは廃棄されている。主として炭酸カルシウム粒子からなる牡蠣殻などの貝殻を炭酸カルシウム粒子として活用することで、循環型社会に貢献することができる。 Moreover, it is preferable to use seashells such as oyster shells as the calcium carbonate particles. Oyster shells are used as fertilizer, etc., but the amount used is limited and most are discarded. By utilizing shells such as oyster shells, which are mainly composed of calcium carbonate particles, as calcium carbonate particles, it is possible to contribute to a recycling-oriented society.

使用する牡蠣殻などの貝殻は、付着水分が1%以下となるように十分に乾燥する必要がある。また、海藻やごみなどの不純物が極力入らないようにすることが好ましい。牡蠣殻などの貝殻は粉砕によりフレーク状となる。 The shells used, such as oyster shells, need to be sufficiently dried so that the moisture content is 1% or less. Further, it is preferable to prevent impurities such as seaweed and garbage from entering as much as possible. Shells such as oyster shells are crushed into flakes.

また、炭酸カルシウム粒子には、石灰石を用いることが好ましい。石灰石は主に炭酸カルシウムからなる岩石で、日本には全国各地に分布しており、多くの石灰石鉱山が稼働している。石灰石は資源小国といわれるわが国において自給率が100%の天然資源であり、地産地消という観点から、循環型社会に貢献することができる。 Moreover, it is preferable to use limestone for the calcium carbonate particles. Limestone is a rock mainly composed of calcium carbonate, and is distributed throughout Japan, with many limestone mines in operation. Limestone is a natural resource that is 100% self-sufficient in Japan, which is said to be a resource-poor country, and can contribute to a recycling-oriented society from the perspective of local production and local consumption.

使用する石灰石の予備処理は本発明の効果を損なわない限りにおいて特に限定されず、従来公知の予備処理を施すことができるが、付着水分が1%以下となるように、十分に乾燥する必要がある。 The pretreatment of the limestone used is not particularly limited as long as it does not impair the effects of the present invention, and conventionally known pretreatments can be applied, but it is necessary to dry it sufficiently so that the adhering moisture is 1% or less. be.

本発明の取鍋用バック材は、80~90質量%のマグネシア粒子と10~20質量%の炭酸カルシウム粒子とからなるが、海砂やふじつぼ等の不可避不純物が微量に含まれることは許容される。 The ladle backing material of the present invention consists of 80 to 90% by mass of magnesia particles and 10 to 20% by mass of calcium carbonate particles, but it is permissible that a small amount of unavoidable impurities such as sea sand and barnacles be included. be done.

本発明の取鍋用バック材の製造方法は、本発明の効果を損なわない限り特に限定されず、従来公知の種々の不定形耐火物等の製造方法を用いることができる。 The method for manufacturing the ladle backing material of the present invention is not particularly limited as long as the effects of the present invention are not impaired, and various conventionally known methods for manufacturing monolithic refractories and the like can be used.

(2)物性
(2-1)加熱収縮性
本発明の取鍋用バック材は、焼成後にれんがを十分に保持できる程度の加熱収縮率を有している。
(2) Physical properties (2-1) Heat shrinkage The ladle backing material of the present invention has a heat shrinkage rate that is sufficient to hold bricks after firing.

より具体的には、1400℃の大気中で48時間加熱後の取鍋用バック材の収縮率が20%以下であることが好ましい。1400℃の大気中で48時間加熱後の収縮率を20%以下とすることで、内張り用のれんがを強固に保持することができる。1400℃の大気中で48時間加熱後の収縮率は18%以下とすることがより好ましく、16%以下とすることが最も好ましい。 More specifically, it is preferable that the shrinkage rate of the ladle back material after heating in the atmosphere at 1400° C. for 48 hours is 20% or less. By setting the shrinkage rate after heating in the atmosphere at 1400° C. for 48 hours to 20% or less, the lining bricks can be firmly held. The shrinkage rate after heating in the atmosphere at 1400° C. for 48 hours is more preferably 18% or less, most preferably 16% or less.

ここで、取鍋用バック材の収縮率は、例えば、坩堝にバック材を充填してバック材の厚みを測定し、バック材の上にれんがを載せた状態で1400℃の大気中で48時間加熱し、加熱後のバック材の厚みを測定することで線変化率を算出して評価することができる。 Here, the shrinkage rate of the backing material for a ladle can be determined by, for example, filling a crucible with the backing material and measuring the thickness of the backing material. By heating and measuring the thickness of the backing material after heating, the linear change rate can be calculated and evaluated.

(2-2)強度
本発明の取鍋用バック材は、取鍋の内壁に設置されたれんがを強固に固定できるだけでなく、使用後にはバック材自体が容易に解体できる強度を発現することができる。
(2-2) Strength The ladle backing material of the present invention not only can firmly fix the bricks installed on the inner wall of the ladle, but also has the strength to allow the backing material itself to be easily dismantled after use. can.

より具体的には、1400℃の大気中で24時間加熱後の取鍋用バック材の圧縮強さが0.5~1.5MPaであることが好ましい。焼成後の取鍋用バック材の強度を0.5MPa以上とすることで、れんがからなる構造体に、実用に耐え得る強度を付与することができる。一方で、焼成後の取鍋用バック材の強度を1.5MPa以下とすることで、内張りれんが及びバック材からなる構造体の解体が容易となることに加え、解体による裏張りれんがの消耗を抑制することができる。1400℃の大気中で24時間加熱後の取鍋用バック材の圧縮強さは0.7~1.3MPaであることがより好ましい。 More specifically, it is preferable that the compressive strength of the ladle back material after heating in the atmosphere at 1400° C. for 24 hours is 0.5 to 1.5 MPa. By setting the strength of the ladle backing material after firing to 0.5 MPa or more, a structure made of bricks can be given a strength that can withstand practical use. On the other hand, by setting the strength of the ladle backing material after firing to 1.5 MPa or less, the structure made of lining bricks and backing material can be easily dismantled, and the wear of the lining bricks due to disassembly can be reduced. Can be suppressed. It is more preferable that the compressive strength of the ladle back material after heating in the atmosphere at 1400° C. for 24 hours is 0.7 to 1.3 MPa.

以上、本発明の代表的な実施形態について説明したが、本発明はこれらのみに限定されるものではなく、種々の設計変更が可能であり、それら設計変更は全て本発明の技術的範囲に含まれる。 Although typical embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to these, and various design changes are possible, and all such design changes are included within the technical scope of the present invention. It will be done.

≪実施例≫
表1に実施例1~実施例4として示す割合で原料を調製し、ヘンシェルミキサーを用いて混練し、本発明の実施例である実施取鍋用バック材を得た。
≪Example≫
Raw materials were prepared in the proportions shown in Examples 1 to 4 in Table 1 and kneaded using a Henschel mixer to obtain backing materials for ladle which are examples of the present invention.

表1には原料の特徴として、「牡蠣殻の含有量」及び「牡蠣殻に含まれる粒子径が2mm未満の粒子の割合」を示しているが、「牡蠣殻の含有量」は全ての実施例において10~20質量%となっており、「牡蠣殻に含まれる粒子径が2mm未満の粒子の割合」は全ての実施例において50質量%以下となっている。 Table 1 shows "oyster shell content" and "proportion of particles with a particle diameter of less than 2 mm contained in oyster shells" as raw material characteristics. In the examples, it is 10 to 20% by mass, and the "proportion of particles with a particle diameter of less than 2 mm contained in oyster shells" is 50% by mass or less in all the examples.

[評価]
得られた各実施取鍋用バック材について、加熱収縮性及び焼成後の圧縮強さを評価した。
[evaluation]
The heat shrinkability and compressive strength after firing were evaluated for each of the obtained ladle backing materials.

(1)加熱収縮性
取鍋用バック材を坩堝に充填してバック材の厚みを測定し、バック材の上にれんがを乗せた状態で1400℃の大気中で48時間加熱し、加熱後のバック材の厚みを測定することで線変化率を算出し、1400℃の大気中で48時間加熱後の取鍋用バック材の収縮率を測定した。得られた値を表1に示す。
(1) Heat shrinkability Fill a crucible with backing material for a ladle, measure the thickness of the backing material, heat it in the atmosphere at 1400°C for 48 hours with a brick placed on the backing material, and then The linear change rate was calculated by measuring the thickness of the backing material, and the shrinkage rate of the ladle backing material after heating in the atmosphere at 1400° C. for 48 hours was measured. The obtained values are shown in Table 1.

(2)圧縮強さ
取鍋用バック材を内径φ40mm、高さ20mmのアルミナ製の筒に充填し、1400℃の大気中で24時間加熱してバック材を取り出し、圧縮強さを測定することで1400℃の大気中で24時間加熱後の取鍋用バック材の圧縮強さを測定した。得られた値を表1に示す。
(2) Compressive strength Fill a ladle bag material into an alumina tube with an inner diameter of 40 mm and a height of 20 mm, heat it in the air at 1400°C for 24 hours, take out the bag material, and measure the compressive strength. The compressive strength of the ladle backing material was measured after heating in the atmosphere at 1400°C for 24 hours. The obtained values are shown in Table 1.

≪比較例≫
表1に比較例1~比較例3として示す割合で原料を調整したこと以外は実施例と同様にして、比較取鍋用バック材を得た。また、実施例と同様にして、各比較取鍋用バック材の加熱収縮性及び圧縮強さを評価した。得られた結果を表1に示す。
≪Comparative example≫
Comparative ladle back materials were obtained in the same manner as in the examples except that the raw materials were adjusted in the proportions shown in Comparative Examples 1 to 3 in Table 1. In addition, the heat shrinkability and compressive strength of each comparative ladle backing material were evaluated in the same manner as in the examples. The results obtained are shown in Table 1.

表1より、全ての実施取鍋用バック材において、1400℃の大気中で48時間加熱後の収縮率が20%以下となっており、1400℃の大気中で24時間加熱後の圧縮強さが0.5~1.5MPaの範囲内となっていることが分かる。 From Table 1, the shrinkage rate after heating in the air at 1400°C for 48 hours is 20% or less for all the ladle backing materials implemented, and the compressive strength after heating in the air at 1400°C for 24 hours is It can be seen that the pressure is within the range of 0.5 to 1.5 MPa.

これに対し、牡蠣殻(炭酸カルシウム)を含有しない比較例1の組成を有する比較取鍋用バック材においては、圧縮強さが高くなり過ぎており、使用後に裏張りれんがを損傷させることなく、内張りれんがとバック材を解体することが極めて困難となる。また、粒子径が2mm未満の牡蠣殻を多く含む比較例2、及び牡蠣殻の含有量が20質量%を超える比較例3の組成を有する比較取鍋用バック材においては、収縮率が20%を超える値となっており、れんがを十分に固定することができないことから、取鍋用バック材として使用することができない。 In contrast, the comparative ladle backing material having the composition of Comparative Example 1, which does not contain oyster shells (calcium carbonate), has too high a compressive strength and does not damage the lining bricks after use. It becomes extremely difficult to dismantle the lining bricks and backing material. In addition, in the comparative ladle back materials having the compositions of Comparative Example 2, which contains a large amount of oyster shells with a particle diameter of less than 2 mm, and Comparative Example 3, which has an oyster shell content of more than 20% by mass, the shrinkage rate was 20%. It cannot be used as a backing material for ladle because the value exceeds , and the brick cannot be fixed sufficiently.

以上の結果より、主原料であるマグネシア粒子に対して、粒子径が制御された炭酸カルシウム粒子を10~20質量%添加することで、取鍋の内壁に施工されるれんがを固定するために適した加熱収縮率及び使用後に裏張りれんがを損傷させることなく、内張りれんがとバック材を解体するために適した強度が発現することが分かる。また、炭酸カルシウム粒子には、牡蠣殻を好適に使用できることが分かる。
From the above results, we found that adding 10 to 20% by mass of calcium carbonate particles with a controlled particle size to the main raw material, magnesia particles, is suitable for fixing bricks installed on the inner wall of the ladle. It can be seen that the heat shrinkage rate and the strength suitable for dismantling the lining bricks and backing material without damaging the lining bricks after use are revealed. It is also found that oyster shells can be suitably used as calcium carbonate particles.

Claims (6)

80~90質量%のマグネシア粒子と、
10~20質量%の炭酸カルシウム粒子と、からなり、
前記炭酸カルシウム粒子に含まれる粒子径が2mm未満の粒子の割合が50%以下であること、
を特徴とする取鍋用バック材。
80 to 90% by mass of magnesia particles,
Consisting of 10 to 20% by mass of calcium carbonate particles,
The proportion of particles with a particle diameter of less than 2 mm contained in the calcium carbonate particles is 50% or less;
A ladle backing material featuring:
前記炭酸カルシウム粒子が貝殻であること、
を特徴とする請求項1に記載の取鍋用バック材。
the calcium carbonate particles are shells;
The ladle backing material according to claim 1, characterized in that:
前記炭酸カルシウム粒子が石灰石であること、
を特徴とする請求項1に記載の取鍋用バック材。
the calcium carbonate particles are limestone;
The ladle backing material according to claim 1, characterized in that:
前記炭酸カルシウム粒子に含まれる粒子径が2mm未満の前記粒子の前記割合が30%以下であること、
を特徴とする請求項1又は2に記載の取鍋用バック材。
The proportion of particles having a particle diameter of less than 2 mm contained in the calcium carbonate particles is 30% or less;
The ladle backing material according to claim 1 or 2, characterized in that:
1400℃の大気中で48時間加熱後の収縮率が20%以下であること、
を特徴とする請求項1又は2に記載の取鍋用バック材。
The shrinkage rate after heating in the atmosphere at 1400°C for 48 hours is 20% or less,
The ladle backing material according to claim 1 or 2, characterized in that:
1400℃の大気中で24時間加熱後の圧縮強さが0.5~1.5MPaであること、
を特徴とする請求項1又は2に記載の取鍋用バック材。
The compressive strength after heating in the atmosphere at 1400°C for 24 hours is 0.5 to 1.5 MPa,
The ladle backing material according to claim 1 or 2, characterized in that:
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