JPH01108158A - 溶融金属精錬用耐火煉瓦 - Google Patents

溶融金属精錬用耐火煉瓦

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JPH01108158A
JPH01108158A JP62264742A JP26474287A JPH01108158A JP H01108158 A JPH01108158 A JP H01108158A JP 62264742 A JP62264742 A JP 62264742A JP 26474287 A JP26474287 A JP 26474287A JP H01108158 A JPH01108158 A JP H01108158A
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JP
Japan
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mgo
graphite
refractory
raw material
weight
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Application number
JP62264742A
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English (en)
Inventor
Ichiro Tsuchiya
一郎 土屋
Hiromasa Ishii
石井 宏昌
Masao Oguchi
征男 小口
Tatsuo Kawakami
川上 辰男
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Refractories Corp
Original Assignee
Kawasaki Refractories Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、溶融金属精錬用炉及び容器の内張り材として
使用する電融MgOφMgAQ2 o4−C質耐火煉瓦
に関する。
従来の技術 近年、転炉をはじめとする各種製鋼炉に、例えばMgO
−C系の炭素含有耐火物が使用されつつある。
MgO−炭素系耐火物に主成分として含まれるMgOは
高塩基度スラグの侵食に対する抵抗性に優れ、また、炭
素分として用いる黒鉛は、耐食性や耐熱スポーリング性
に優れている。従って、MgOと黒鉛とを組合せて用い
たMgO−炭素系耐火物は、耐熱スポーリング性及び耐
食性に優れ、LD転炉、Q−BOP、電気炉、混銑車、
取鍋等に使用され、著しい炉体寿命の向上をもたらして
いる。
しかしながら、黒鉛は酸化消失しやすいという欠点を有
しているので、黒鉛の配合による効果を持続させる為に
は、黒鉛の酸化消失をできるだけ防ぐことが必要である
従来、MgO−C質耐火物の酸化抑制手段として、種々
の方法が検討されており、例えば、炭素よりも酸素親和
力の大きい金属粉末を添加する方法(特開昭54−39
422号、特開昭55−107749号)、炭素よりも
酸素親和力の大きい金属の炭化物粉末を添加する方法(
特開昭57−160957号)等が公知である。しかし
ながら、これらの方法は、比較的低温下で、且つ高P0
2雰囲気中で操業する精錬容器の炉材として使用される
場合には有効であるが、1700℃程度以上の高温下に
於いて、特に低PO2雰囲気中で操業される容器の炉材
として用いる場合には、炉材の損耗を抑制する効果は少
ない。この理由は、高温状態では、 M g O十〇 −= M g + COという反応に
よる黒鉛の酸化及びMgOの還元が活発となり、耐火物
組織の自己破壊を生ずる為であると考えられる。前述し
た金属粉末、金属の炭化物粉末等の各種酸化防止剤は、
外部からの酸素供給による酸化を抑制する対策としては
有効であるものの、MgOとCとの反応を抑制すること
はできず、このためMgOとCとの反応が活発となる高
温状態では炉材の損耗が進行することは避けられない。
問題点を解決するための手段 本発明者は、上記した如き現状に鑑みて、塩基性スラグ
の侵食に対する抵抗性に優れ、且つ高温下でのMgOと
Cとの反応による組織破壊が小さい耐用性に優れた耐火
物を見出すべく鋭意研究を重ねてきた。その結果、Mg
O単位結晶がMgAQ2 o4で包まれた組織を持つ電
融MgO・M g A Q 204質耐火原料を主成分
として使用することにより、塩基性スラグの侵食に対す
る抵抗性や耐熱スポーリング性に優れ、しかも高温操業
下での組織脆化が小さい耐食性に優れた耐火物を得るこ
とができることを見出し、ここに本発明を完成した。
即ち、本発明は、AQ20310〜50重世%及びMg
O90〜50重量%からなり、且つMgO単位結晶がM
 g A Q 204で包まれた組織を持つ電融MgO
−MgAQ204質耐火原料97〜60重量部並びに黒
鉛3〜40重量部を含゛何することを特徴とする溶融金
属精錬用耐火煉瓦に係る。
本発明では、MgOとAQ203とからなり、且つ第1
図に示すようにMgO単位結晶(1)がMgAQ204
 (3)で包まれた組織を持つ電融MgO−MgA(1
!204質耐火原料を用いる。
該耐火原料中に含まれるMgOは、高塩基度スラグの侵
食に対する抵抗性に優れた材料である。
一方、MgAQ20tは炭素分の共存する高温下での安
定性が優れており、組織脆化を生じ難い。
しかもMgO単位結晶はMgAQ20aで包まれた状態
で存在する。従って該耐火原料を用いることにより、高
温加熱による耐火煉瓦の組織脆化及び損耗が著しく防止
され、耐火煉瓦の製鋼炉スラグに対する侵食抵抗性が増
大する。尚、単にMgO原料とMgA12204原料を
混合して使用した系においては、MgO単位結晶がMg
AQ204で包まれていないので、MgOとCとの反応
が優先的に進行するため、組織脆化の抑制効果がほとん
ど見られず、製鋼炉文ラグに対する侵食抵抗性はむしろ
低下する。
上記耐火原料におけるMgOとA12203との配合割
合は、通常M g 090〜50重量%及びA1220
310〜50重量%、好ましくはMgO80〜60重量
%及びA920320〜40重量%とすればよい。
AQ203量が10重量%を下回ると MgAQ2 o、によるMgO結晶の包収形成が不充分
となり、MgOとCとの反応の抑制効果が薄れる。一方
、50重量%を上回ると耐スラグ溶損性の劣化が認めら
れるので好ましくない。
電融MgO・MgAQ20を原料の使用粒度は任意に選
択できるが、通常5mm程度以下のものを用いればよい
上記電融MgO−MgAQ204耐火原料は、例えば上
記の所定組成に調整したMgOとAQ203の均質混合
物をMgOの融点以上の温度(>2800℃)、好まし
くは3000〜3500℃程度で溶融した後、徐冷する
ことにより製造でき、特にMgAQ204の融点(約2
100℃)付近までの冷却速度に留意すれば容易に製造
可能である。冷却速度は通常30℃/時以下程度、好ま
しくは10〜b ればよい。
また、本発明の耐火煉瓦では、電融MgO・MgAQ2
0a質原料97〜60重量部に対して、黒鉛を3〜40
重量部を配合する。
黒鉛は、スラグ等の融液に濡れに(く、しかも共融性が
ないので耐食性が良く、また、高熱伝導性であり、且つ
低膨張性であることから、耐スポーリング性を改善する
ことができる。このため、黒鉛の添加によって、耐火煉
瓦の耐スポーリング性、耐スラグ溶損性等が向上する。
黒鉛添加量が3重量部未満では、添加による効果が不充
分であり、一方40重量部を上回るとスクラップ、溶鋼
等による摩耗作用や酸化損耗に対する抵抗性が不充分と
なる。
黒鉛としては、天然鱗状黒鉛、玉状黒鉛、人造黒鉛、キ
ッシュグラファイト等を挙げることができ、粒径1m5
m程度以下のものを使用すればよい。
本発明の耐火煉瓦は、電融MgO・ MgAQ204質原料と黒鉛とを配合し、更に必要に応
じて、常法に従って、タール、液状フェノール樹脂、フ
ラン樹脂、フルフリルアルコール樹脂等の高温で炭素結
合を形成する公知のバインダーを添加し、混練、成形し
た後乾燥し、必要に応じて焼成することによって得られ
る。バインダーの添加から焼成に至る工程は、常法に従
えば良い。
バインダーの添加量は特に制限されず適宜選択すればよ
いが、電融MgO争MgA12204質原料と黒鉛との
合計量100重量部に対して3〜6重量重量部色すれば
よい。
本発明の耐火煉瓦には、更に必要に応じて、酸化防止の
ために、炭素より酸素親和力の大きい各種金属粉末、例
えばA QSs t s M g %Ca sCr、並
びにこれらの複合合金粉末の少くとも1種を添加するこ
ともできる。金属粉末及び/又は複合合金粉末の添加量
は、通常電融MgO−MgAQ204原料と黒鉛との合
計量100重量部に対して1〜10重量部程度とすれば
よい。
発明の効果 本発明の耐火煉瓦は、塩基性スラグの侵食に対する抵抗
性及び耐熱スポーリング性に優れ、高温操業下における
組織脆化が小さく、しかも耐食性にも極めて優れている
。本発明の耐火煉瓦は、各種窯炉や金属精錬プロセスに
使用される各種容器の内張り用耐火物として使用でき、
特に、高温低酸素の使用条件下における高耐用性耐火物
として有用である。
実施例 以下に実施例及び比較例を示して本発明を更に詳細に説
明する。
実施例I AQ20320重量%とM g 080重量%との均質
混合物を3200℃で溶融した後、放冷(2100℃ま
での冷却速度は15℃/時)して電融MgO−MgA9
20a原料(A)を得た。
またA920340重量%とMgO60重量%との均質
混合物を上記と同様にして処理し、電融MgO−MgA
Q20a原料(B)を得た。
純度98%の天然鱗状黒鉛及び上記で得た電融MgO−
MgAQ204原料(A)又は(B)を用い、第1表に
示す組成(重量部)の耐火煉瓦を製造した。各耐火煉瓦
は、原料組成物100重量部に対して、バインダーとし
てフェノール樹脂を5重量部添加して、混練し、100
0 kgf/cJの圧力で転炉炉腹形状煉瓦を成形し、
180℃で24時間加熱乾燥することによって得た。各
煉瓦の物性を第1表に示す。耐食性試験及びMgOとC
との反応による劣化の度合い、程度を見る高温加熱減量
の測定は下記の方法によって行なった。
O耐食性試験 高周波誘導加熱式金属溶解炉に試料を内張し、1700
℃に加熱溶解した溶鋼の表面に、C/S−2,5、T・
Fe (Fed、Fe203 、Feの合量をFe換算
した値)=20%のスラグを浮かべ、3時間保持した。
試験後、試料の浸蝕深さ(mm)を測定し、後記する比
較品1の浸蝕深さを指数100とした場合の各試料の浸
蝕深さの指数を求めた。
0高温加熱減示 試料をAr気流中で1750℃で1時間放置した後、重
量を測定し、重量の減少量を試験前の試料の!Tfff
lに対する割合(%)として求めた。
また、物性はJIS  R2205、圧縮強度はJIS
  R2206及び曲げ強さはASTM−c583に従
って夫々測定した。
比較例1 比較のため、電融MgO−Mg1!20.原料に代えて
電融MgOと電融M g A Q 204とを使用する
以外は実施例1と同様にして、第1表に示す2種の転炉
炉腹形状煉瓦を得た。これらを実施例1と同様の性能試
験に供した。結果を第1表に併記する。
また、本発明品1及び比較界1の両煉瓦を250トン転
炉の炉腹部で張り分はテストをした結果、比較界1の煉
瓦の損耗速度が2. 3mm/チャージであるのに対し
て、本発明品1の煉瓦では、1、 8mm/チャージで
あり、約2割の耐用性の向上が認められた。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明で使用する電融MgO・Mg120.
質耐火原料の組織の概略を示す図である。 (以 上) 第1図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 Al_2O_310〜50重量%及びMgO90〜
    50重量%からなり、且つMgO単位結晶がMgAl_
    2O_4で包まれた組織を持つ電融MgO・MgAl_
    2O_4質耐火原料97〜60重量部、並びに黒鉛3〜
    40重量部を含有することを特徴とする溶融金属精錬用
    耐火煉瓦。
JP62264742A 1987-10-20 1987-10-20 溶融金属精錬用耐火煉瓦 Pending JPH01108158A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1052233A1 (en) * 1998-01-28 2000-11-15 Krosaki Corporation Alumina-magnesia-graphite type refractory
WO2007077267A3 (es) * 2005-12-30 2008-06-19 Sola Pedro Fajardo Revestimiento refractario perfeccionado para cucharas en la industria del acero inoxidable

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JPS58120567A (ja) * 1982-01-07 1983-07-18 川崎製鉄株式会社 高温下、高耐用性マグネシア・カ−ボン質耐火物

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