JPH02102172A - 溶銑予備処理容器用不定形耐火物 - Google Patents
溶銑予備処理容器用不定形耐火物Info
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Landscapes
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- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
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。
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、溶銑予備処理容器用不定形耐火物に関する。
従来の技術
溶銑予備処理容器は、一般に苛酷な条件のもとで使用さ
れる。特に、混銑車の場合は、溶銑の運搬、貯蔵が本来
の機能であるが、近年混銑車内で溶銑の脱硫処理はもち
ろんのこと、更に最近では脱珪や脱燐処理まで行なわれ
るまでになった。なかでも溶銑の注入、排出のための炉
口においては、上記溶銑の予備処理により炉内同様の侵
蝕、磨耗を受ける事から、混銑単炉日用耐火物に対する
要求も厳しくなり、このような要求に応じた耐火物の開
発が急務となった。
れる。特に、混銑車の場合は、溶銑の運搬、貯蔵が本来
の機能であるが、近年混銑車内で溶銑の脱硫処理はもち
ろんのこと、更に最近では脱珪や脱燐処理まで行なわれ
るまでになった。なかでも溶銑の注入、排出のための炉
口においては、上記溶銑の予備処理により炉内同様の侵
蝕、磨耗を受ける事から、混銑単炉日用耐火物に対する
要求も厳しくなり、このような要求に応じた耐火物の開
発が急務となった。
このような苛酷化した条件下で使用される耐火物トシテ
、高Ａｌ２Ｏ，、Ａｌ、ｏ３−ｓｉｃ、 Ａ１２ｏ３−
８′１Ｃ−ＬＣ質の流し込み材は、最近においては低水
量で流し込めるため、１０００°Ｃ以下の低温域におい
ては１０〜１５％の低気孔率の施工体であるが、１４０
０°Ｃ程度の高温域では材料の膨張や組織のゆるみによ
り２０％近くの気孔率を有した施工体となってしまう。
、高Ａｌ２Ｏ，、Ａｌ、ｏ３−ｓｉｃ、 Ａ１２ｏ３−
８′１Ｃ−ＬＣ質の流し込み材は、最近においては低水
量で流し込めるため、１０００°Ｃ以下の低温域におい
ては１０〜１５％の低気孔率の施工体であるが、１４０
０°Ｃ程度の高温域では材料の膨張や組織のゆるみによ
り２０％近くの気孔率を有した施工体となってしまう。
さらに、ＳｉＣやＣをマトリックスに含む耐火物におい
ては、マトリックス部分が酸化して、その組織が弱化し
高気孔率の施工体となり、耐蝕性、耐磨耗性が大幅に低
下する。このため、ｓｉｃ、ａを含む不定形耐火物にＢ
４Ｃ，ＢＮを添加して耐火物表面にＢ２０．−８ｉｏ、
−Ａｌ ２０゜のガラス皮膜を作り、ｓｉｃ、ｃの酸化
を防止する方法（特開昭筒５８−１５１３６９号公報参
照）が示されているが、これはｓｉｃ、ｃを含む不定形
耐火物の単なるガラス皮膜による酸化防止であり、マト
リックス部の緻密化による組織補強や強度向上には寄与
しない。又、組織補強やアルミニウムの浸透を防止する
方法として、はう素化合物とＡ、１２Ｑ３１こより９Ａ
１２０ｇ４１ｈＯｓを耐火物表面や組織中に生成させ、
溶融アルミニウムにたいして耐蝕性を向上させる方法（
特開昭筒６２−１２６５３号公報参照）が示されている
。しかし９Ａ１２０ｓ・２Ｂ２０．は、日本化学会誌（
１９７９（１）Ｐ５−９）等にも示されているように、
１２５０°Ｃ以上で分解溶融し、Ａｌ２Ｏ，と液相にな
るため、溶銑予備処理等１３００°Ｃ以上の高温域で使
用される耐火物では有効でない。
ては、マトリックス部分が酸化して、その組織が弱化し
高気孔率の施工体となり、耐蝕性、耐磨耗性が大幅に低
下する。このため、ｓｉｃ、ａを含む不定形耐火物にＢ
４Ｃ，ＢＮを添加して耐火物表面にＢ２０．−８ｉｏ、
−Ａｌ ２０゜のガラス皮膜を作り、ｓｉｃ、ｃの酸化
を防止する方法（特開昭筒５８−１５１３６９号公報参
照）が示されているが、これはｓｉｃ、ｃを含む不定形
耐火物の単なるガラス皮膜による酸化防止であり、マト
リックス部の緻密化による組織補強や強度向上には寄与
しない。又、組織補強やアルミニウムの浸透を防止する
方法として、はう素化合物とＡ、１２Ｑ３１こより９Ａ
１２０ｇ４１ｈＯｓを耐火物表面や組織中に生成させ、
溶融アルミニウムにたいして耐蝕性を向上させる方法（
特開昭筒６２−１２６５３号公報参照）が示されている
。しかし９Ａ１２０ｓ・２Ｂ２０．は、日本化学会誌（
１９７９（１）Ｐ５−９）等にも示されているように、
１２５０°Ｃ以上で分解溶融し、Ａｌ２Ｏ，と液相にな
るため、溶銑予備処理等１３００°Ｃ以上の高温域で使
用される耐火物では有効でない。
発明が解決しようとする課題
本発明は、溶銑や溶銑予備処理スラグに対して、耐蝕性
、耐摩耗性及び耐浸透性を大巾に向上させると共に、組
織の緻密化による組織の補強と強度の向上をはかつて、
操業上の安定性と耐用性に寄与できる溶銑予備処理容器
用の不定形耐火物を提供するものである。
、耐摩耗性及び耐浸透性を大巾に向上させると共に、組
織の緻密化による組織の補強と強度の向上をはかつて、
操業上の安定性と耐用性に寄与できる溶銑予備処理容器
用の不定形耐火物を提供するものである。
課題を解決するための手段
本発明溶銑予備処理容器用不定形耐火物は、アルミナ質
原料１００重量部あるいは、アルミナ質原料５０〜９８
重量部、炭化珪素及び（又は）炭素、材料の１種又は２
種以上２〜５０重量％よりなる耐火材料１００重量部に
対し、８４Ｃ０，８〜３．０重量部、シリカの超微粉１
〜６重量部を含有する組成物に分散剤、結合剤を添加す
るもので、更に場合によってはＡｌ、３ｉ又はＡｌ−５
ｉ合金のいずれか１種又は２種以上の微粉を１〜８重量
％添加するものである。
原料１００重量部あるいは、アルミナ質原料５０〜９８
重量部、炭化珪素及び（又は）炭素、材料の１種又は２
種以上２〜５０重量％よりなる耐火材料１００重量部に
対し、８４Ｃ０，８〜３．０重量部、シリカの超微粉１
〜６重量部を含有する組成物に分散剤、結合剤を添加す
るもので、更に場合によってはＡｌ、３ｉ又はＡｌ−５
ｉ合金のいずれか１種又は２種以上の微粉を１〜８重量
％添加するものである。
本発明の不定形耐火物に使用される耐火原料は、アルミ
ナ質、炭化珪素及び炭素材料であり、アルミナ質原料と
しては、電融アルミナ、焼結アルミナ、仮焼アルミナ、
ボーキサイト、パン土頁岩、シリマナイト、合成ムライ
トなどの耐火性原料の１種又は２種以上を選択して適宜
粒度調整を施して使用するが、その場合マトリックス部
にムライトを固溶した９Ａ１２０．・２Ｂ２０．の生成
を容易にするため１０μｍ以下の焼結アルミナ、電融ア
ルミナ、仮焼アルミナなどの微粉砕原料を５重量％以上
含有させることが好ましい。
ナ質、炭化珪素及び炭素材料であり、アルミナ質原料と
しては、電融アルミナ、焼結アルミナ、仮焼アルミナ、
ボーキサイト、パン土頁岩、シリマナイト、合成ムライ
トなどの耐火性原料の１種又は２種以上を選択して適宜
粒度調整を施して使用するが、その場合マトリックス部
にムライトを固溶した９Ａ１２０．・２Ｂ２０．の生成
を容易にするため１０μｍ以下の焼結アルミナ、電融ア
ルミナ、仮焼アルミナなどの微粉砕原料を５重量％以上
含有させることが好ましい。
また、溶銑や溶銑予備処理スラグに対する耐蝕性、耐浸
透性の向上を計るため、炭化珪素及び（、又は）炭素材
料の１種又は２種以上を２〜５０重量％使用すると効果
がある。
透性の向上を計るため、炭化珪素及び（、又は）炭素材
料の１種又は２種以上を２〜５０重量％使用すると効果
がある。
炭化珪素の品位としては、ＳｉＣ含有量が８０％以上で
粒度としては１謂以下の微粉がよい。炭素材料としては
、天然黒鉛、人造黒鉛、石油コークス、各種ピッチ、カ
ーボンブランクなどである。
粒度としては１謂以下の微粉がよい。炭素材料としては
、天然黒鉛、人造黒鉛、石油コークス、各種ピッチ、カ
ーボンブランクなどである。
炭化珪素及び（又は）炭素材料の１種又は２種以上の使
用量を２〜５０重量％使用としたのは、２重量％未満で
は耐蝕性及び耐浸透性に対する効果が少なく、また５０
重量％より多くなると組織強度が低下し、また作業性も
低下する。
用量を２〜５０重量％使用としたのは、２重量％未満で
は耐蝕性及び耐浸透性に対する効果が少なく、また５０
重量％より多くなると組織強度が低下し、また作業性も
低下する。
これら耐火材料に添加するＢ４Ｃは、研削材料に合成さ
れたもので、遊離のＢ２Ｏ３含有量のできるだけ少ない
ものがよい。遊離のＢ２Ｏ５が多いと材料の硬化時間を
大幅におくれさせるためである。
れたもので、遊離のＢ２Ｏ３含有量のできるだけ少ない
ものがよい。遊離のＢ２Ｏ５が多いと材料の硬化時間を
大幅におくれさせるためである。
又粒度としては、４４μｍ以下が９５％以上の微粉のも
のが良い。Ｂ４Ｃの添加量としては、０．８〜３．０重
量％であり、−０，８重量％未満では９Ａ１２０゜・２
Ｂ、０．−３Ａｌ、Ｏ，・２ＳｉＯ，固溶体の生成量が
少なく組織補強効果が小さい、又３重量％以上では９Ａ
１２０３・２Ｂ２０．−３Ａ１２０．・２Ｓｉ０２固溶
体の生成量が過剰となり、高温部での膨張が大となるた
め望ましくない。
のが良い。Ｂ４Ｃの添加量としては、０．８〜３．０重
量％であり、−０，８重量％未満では９Ａ１２０゜・２
Ｂ、０．−３Ａｌ、Ｏ，・２ＳｉＯ，固溶体の生成量が
少なく組織補強効果が小さい、又３重量％以上では９Ａ
１２０３・２Ｂ２０．−３Ａ１２０．・２Ｓｉ０２固溶
体の生成量が過剰となり、高温部での膨張が大となるた
め望ましくない。
同時に使用するシリカの超微粉としては粒子径が１０μ
ｍ以下、好ましくは１μｍ以下のフェロシリコン及びメ
タシリコンの副産物として生じるシリカフラワーや気相
法で造られるｓｉＱ、で不純物の少ないものがよい。シ
リカ超微粉の添加量を１〜６重量％とじたのは、１重量
％では９Ａ１２０３・２Ｂ２０３ への３ＡＩ２０！・
２ｓｉｏ２の固溶量が少なく、生成した９Ａ１２０３・
２Ｂ２０．の耐火性が低下するとともに、熱間強度の発
現や耐蝕性向上の効果が小さい。又、６重量％より多く
なると配合した不定形耐火物の水との混練後の粘性が高
すぎ作業性（流動性）が悪く実用的でない。
ｍ以下、好ましくは１μｍ以下のフェロシリコン及びメ
タシリコンの副産物として生じるシリカフラワーや気相
法で造られるｓｉＱ、で不純物の少ないものがよい。シ
リカ超微粉の添加量を１〜６重量％とじたのは、１重量
％では９Ａ１２０３・２Ｂ２０３ への３ＡＩ２０！・
２ｓｉｏ２の固溶量が少なく、生成した９Ａ１２０３・
２Ｂ２０．の耐火性が低下するとともに、熱間強度の発
現や耐蝕性向上の効果が小さい。又、６重量％より多く
なると配合した不定形耐火物の水との混練後の粘性が高
すぎ作業性（流動性）が悪く実用的でない。
更に、耐火物組織の補強効果や酸化防止効果を目的きし
て添加する、Ａ１、Ｓｉ、又はＡｌ−Ｓｉ合金の金属粉
末の粒度どしては７４μｍ以下のものが好ましい。添加
量は耐火材料に対し、１〜８重量％が好ましい。１重量
％未満では組織補強や酸化防止効果が少なく、８重量％
より多いと９Ａ１２０３・２Ｂ２０３−３Ａ１２０３
・２Ｓｉ（ｈ固溶体の生成ｆｉカ多くなり、体積膨張が
増加し過ぎるため耐火物の容積安定性が低下して好まし
くない。
て添加する、Ａ１、Ｓｉ、又はＡｌ−Ｓｉ合金の金属粉
末の粒度どしては７４μｍ以下のものが好ましい。添加
量は耐火材料に対し、１〜８重量％が好ましい。１重量
％未満では組織補強や酸化防止効果が少なく、８重量％
より多いと９Ａ１２０３・２Ｂ２０３−３Ａ１２０３
・２Ｓｉ（ｈ固溶体の生成ｆｉカ多くなり、体積膨張が
増加し過ぎるため耐火物の容積安定性が低下して好まし
くない。
作用
本発明の不定形耐火物は、アルミナ質原料あるいはアル
ミナ質原料と炭化珪素及び（又は）炭素材料よりなる耐
火材料にＢ４Ｃ及びシリカの超微粉を添加したものであ
って、この材料が乾燥あるいは使用中に１０００°Ｃ以
上の温度になると、Ｂ４Ｃから生成したＢ２Ｏ３と８１
０２の超微粉及びアルミナ質原料中のＡｌ２Ｏ３成分が
反応し、ムライト（３Ａ１ｚ０５・２Ｓ１０２）を固溶
した９Ａ１２ｏ３・２Ｂ２０Ｓの柱状結晶がマトリック
ス部や空隙にからみ合うように析出してくる。
ミナ質原料と炭化珪素及び（又は）炭素材料よりなる耐
火材料にＢ４Ｃ及びシリカの超微粉を添加したものであ
って、この材料が乾燥あるいは使用中に１０００°Ｃ以
上の温度になると、Ｂ４Ｃから生成したＢ２Ｏ３と８１
０２の超微粉及びアルミナ質原料中のＡｌ２Ｏ３成分が
反応し、ムライト（３Ａ１ｚ０５・２Ｓ１０２）を固溶
した９Ａ１２ｏ３・２Ｂ２０Ｓの柱状結晶がマトリック
ス部や空隙にからみ合うように析出してくる。
このため材料の気孔率が大幅に低下するとともに高温の
熱間強度が大幅に向上し、溶銑予備処理スラグや溶銑１
こ対して耐蝕性、耐磨耗性が大幅に向上する。
熱間強度が大幅に向上し、溶銑予備処理スラグや溶銑１
こ対して耐蝕性、耐磨耗性が大幅に向上する。
なお、本発明では、９Ａ１２０３・２Ｂ２０３に３、Ａ
ｌ ２０３・ｚｓｉｏ２を固溶させることが必須条件で
ある。これは、９Ａ１２０３・２Ｂ２０．は前記のよう
に１−２５０°Ｃ以上でα−Ａ１２０Ｓと液相に分解溶
融してしまい組織の補強にならない。しかし９Ａ１２０
３ ・２Ｂ２０３ に２％程度以上ノ３ＡＩ２０３・２
Ｓｉｏ２を固溶させると融点が１１００°Ｃ以上に急激
に向上する（参考資料ｐｈａｓｅ Ｄｉａｇｒａｍｓ
ｆｏｒ Ｃｅｒａｍｉｃｓ）。このため３Ａ１２０３
・２ＳｉＯ２を固溶させることを必須条件とする。
ｌ ２０３・ｚｓｉｏ２を固溶させることが必須条件で
ある。これは、９Ａ１２０３・２Ｂ２０．は前記のよう
に１−２５０°Ｃ以上でα−Ａ１２０Ｓと液相に分解溶
融してしまい組織の補強にならない。しかし９Ａ１２０
３ ・２Ｂ２０３ に２％程度以上ノ３ＡＩ２０３・２
Ｓｉｏ２を固溶させると融点が１１００°Ｃ以上に急激
に向上する（参考資料ｐｈａｓｅ Ｄｉａｇｒａｍｓ
ｆｏｒ Ｃｅｒａｍｉｃｓ）。このため３Ａ１２０３
・２ＳｉＯ２を固溶させることを必須条件とする。
Ａｌ、Ｓｉ及びａｌ−Ｓｉ合金の微粉は、９Ａ１２０３
・２Ｂ、０３−３Ａ１２０．−２ｓｉｏ２固溶体生成用
の１−１２０３．５ｉｏ２源として高温で特に有効であ
る。
・２Ｂ、０３−３Ａ１２０．−２ｓｉｏ２固溶体生成用
の１−１２０３．５ｉｏ２源として高温で特に有効であ
る。
ＡＩは高温でＡ１２０ｉ１を生成し、またＳｉは５ｉｏ
２を生成する。これらの酸化生成物は酸化時に体積膨張
により空隙を埋めるとともに、９Ａｌ、０．−２Ｂ２０
．−３Ａ１．ｏ、・２ｓｉｏ２固溶体生成のための活性
なＡｔ２ｏ３，８ｉ０２源となり、耐火物組織の緻密化
と開織補強効果がある。特に炭素材料や炭化珪素使用配
合物においては、組織補強だけでなくｍ密化による酸化
防止も兼ねてその効果は著しい。
２を生成する。これらの酸化生成物は酸化時に体積膨張
により空隙を埋めるとともに、９Ａｌ、０．−２Ｂ２０
．−３Ａ１．ｏ、・２ｓｉｏ２固溶体生成のための活性
なＡｔ２ｏ３，８ｉ０２源となり、耐火物組織の緻密化
と開織補強効果がある。特に炭素材料や炭化珪素使用配
合物においては、組織補強だけでなくｍ密化による酸化
防止も兼ねてその効果は著しい。
実施例
以下実施例により、本発明の詳細な説明する。
第１表に示す配合について試験を行った。
流し込み後の試料を２４時間養生後説枠し、１１０°Ｃ
で２４時間乾燥後第１表に示す各試験を実施した。耐蝕
性テストは訓導炉侵蝕テスト方法で、侵蝕剤として銑鉄
、溶銑予備処理スラグを用い、１５００〜１５３０°Ｃ
で１４時間保持し、冷却後侵蝕厚を測定した。
で２４時間乾燥後第１表に示す各試験を実施した。耐蝕
性テストは訓導炉侵蝕テスト方法で、侵蝕剤として銑鉄
、溶銑予備処理スラグを用い、１５００〜１５３０°Ｃ
で１４時間保持し、冷却後侵蝕厚を測定した。
（以下余白）
本発明品（実施例５）と比較例４をＡ製鉄所３５０を混
銑車受銑口部に施工し、実炉で使用した結果を第２表に
示した。
銑車受銑口部に施工し、実炉で使用した結果を第２表に
示した。
第２表
が顕著に向上した。
Claims (4)
- （１）アルミナ質原料１００重量部に対し、Ｂ＿４Ｃ０
．８〜３．０重量部、シリカの超微粉１〜６重量部を含
有する組成物に、分散剤、結合剤を添加したことを特徴
とする溶銑予備処理容器用不定形耐火物 - （２）請求項１記載の組成物、分散剤、結合剤に、さら
にＡｌ、Ｓｉ、又はＡｌ−Ｓｉ合金のいずれか１種又は
２種以上の微粉を１〜８重量％添加したことを特徴とす
る溶銑予備処理容器不定形耐火物 - （３）アルミナ質原料５０〜９８重量％、炭化珪素及び
（又は）炭素材料の１種又は２種以上２〜５０重量％よ
りなる耐火材料１００重量部に対し、Ｂ＿４Ｃ０．８〜
３．０重量部、シリカの超微粉１〜６重量部を含有する
組成物に、分散剤、結合剤を添加したことを特徴とする
溶銑予備処理容器用不定形耐火物 - （４）請求項３記載の組成物、分散剤、結合剤に、さら
にＡｌ、Ｓｉ又はＡｌ−Ｓｉ合金のいずれか１種又は２
種以上の微粉を１〜８重量％添加したことを特徴とする
溶銑予備処理容器用不定形耐火物
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63253329A JPH0737343B2 (ja) | 1988-10-06 | 1988-10-06 | 溶銑予備処理容器用不定形耐火物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63253329A JPH0737343B2 (ja) | 1988-10-06 | 1988-10-06 | 溶銑予備処理容器用不定形耐火物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02102172A true JPH02102172A (ja) | 1990-04-13 |
| JPH0737343B2 JPH0737343B2 (ja) | 1995-04-26 |
Family
ID=17249795
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63253329A Expired - Fee Related JPH0737343B2 (ja) | 1988-10-06 | 1988-10-06 | 溶銑予備処理容器用不定形耐火物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0737343B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004503390A (ja) * | 2000-06-14 | 2004-02-05 | ハンス・エーテイケル・アクチエンゲゼルシヤフト・マシイネン−ウント・アパラーテフアブリーク | 空気圧による精密プライヤ |
| JP2008127619A (ja) * | 2006-11-20 | 2008-06-05 | Kobe Steel Ltd | 溶銑鍋の耐火物補修要否の判断方法 |
| WO2014126095A1 (ja) * | 2013-02-13 | 2014-08-21 | 黒崎播磨株式会社 | 高炉樋用キャスタブル耐火物 |
| JP2019127401A (ja) * | 2018-01-22 | 2019-08-01 | 黒崎播磨株式会社 | 不定形耐火物 |
| JP2021050122A (ja) * | 2019-09-26 | 2021-04-01 | 黒崎播磨株式会社 | 高炉樋メタル部用のキャスタブル耐火物 |
-
1988
- 1988-10-06 JP JP63253329A patent/JPH0737343B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004503390A (ja) * | 2000-06-14 | 2004-02-05 | ハンス・エーテイケル・アクチエンゲゼルシヤフト・マシイネン−ウント・アパラーテフアブリーク | 空気圧による精密プライヤ |
| JP2008127619A (ja) * | 2006-11-20 | 2008-06-05 | Kobe Steel Ltd | 溶銑鍋の耐火物補修要否の判断方法 |
| WO2014126095A1 (ja) * | 2013-02-13 | 2014-08-21 | 黒崎播磨株式会社 | 高炉樋用キャスタブル耐火物 |
| JP2019127401A (ja) * | 2018-01-22 | 2019-08-01 | 黒崎播磨株式会社 | 不定形耐火物 |
| JP2021050122A (ja) * | 2019-09-26 | 2021-04-01 | 黒崎播磨株式会社 | 高炉樋メタル部用のキャスタブル耐火物 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0737343B2 (ja) | 1995-04-26 |
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Legal Events
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