JPH02180746A - マグネシア質耐火骨材およびマグネシア―アルミナ質耐火物 - Google Patents

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、マグネシア質耐火骨材および、該耐火骨材を
用いた耐火れんが、流し込み不定形耐火物等の耐火物に
関する。

〔従来の技術〕

従来から取鍋などの溶融金属容器の内張りに使用する耐
火物としては、ジルコン質骨材を使用した耐火れんが、
あるいは、流し込み材が使用されてきた。このジルコン
質耐火物は比較的コストが低く、また、性能的にも熱ス
ポーリング、構造スポーリングの発生も少ないという利
点を具備している。しかしながら、近年高級網の需要が
増大するに従って、取鍋内での処理条件も苛酷化してお
り、ジルコン質耐火れんがや流し込み材では、耐食性が
不充分であることが指摘されている。

ジルコン質耐火物に代わるものとして、アルミナ質ある
いはＭｇＯ等の塩基性材質などを骨材とする耐火れんが
、あるいは、流し込み材を使用する試みもなされている
が、これらのものはその特性上、耐スラグ浸透性が低い
ので、使用中に表面の変質層の剥離による損傷を引き起
こすことは、避けられない。また、アルミナ質および塩
基性材質は、それ自体の熱膨張率が大きいために、加熱
および冷却を繰り返し受けた場合に、亀裂、剥離による
損傷を生じやすい欠点もある。

このアルミナ質、塩基性材質などを骨材とする耐火物に
おけるスラグ浸透を抑制するために、溶鋼、スラグなど
に濡れにくい成分（Ｃ，ＳｉＣなど）を添加することが
提案されているが、これらの材料は使用中の強度が低く
、また、酸化雰囲気ではＣの酸化により、全体が脆弱化
するので、溶鋼流による摩耗が大きいという問題点を生
ずる。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達成するため、この発明は以下の手段を採用
している。すなわち、ＭｇＯを９０重量％以上含有する
マグネシアクリンカ−の表面に、マグネシウムアルミニ
ウムスピネルの被膜を形成させ、このマグネシア賞耐火
骨材を５〜７０重量％使用し、残部をアルミナ質原料、
および結合剤で構成したものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

上記のような欠点を解消する目的で、特公昭６２−３５
９９１号公報は、「アルミナを粒径１ｍｍ以上３〜１０
％、粒径１ｍｍ未満４４μｍ以上３％以下、粒径４４μ
ｍ未満５〜１０％配合したことを特徴とするマグネシア
−アルミナ質不焼成または不定形耐火物」を開示してい
る。

しかしながら、この耐火物も熱間線膨張率は小さいもの
の、スラグの浸透は大きく、構造スポーリングを発生す
るという問題点を有しており、実用上満足すべきものと
はいい難い。

〔作　用〕

スピネルコーティングマグネシア骨材は、ＭｇＯを９０
重量％以上含有する′マグネシアクリンカーにアルミナ
ゾル、あるいは、これとアルミナ超微粉を反応させて製
造する。ＭｇＯ含有量９０重量％未満の場合は、充分に
スピネル被膜が形成されず、また、耐食性も悪化するた
め好ましくない。

マグネシアクリンカ−の粒度は、特に限定されないが、
１ｍｍ未満では粒子が内部まで完全にスピネル化してし
まい、スピネルコーティングマグネシア骨材の特性を示
さない。最大粒径は、−船釣に耐火物に使用される８ｍ
ｍ程度とする。

スピネルコーティングマグネシアクリンカ−の製造方法
の一例としては、まず、マグネシアクリンカ−８０重量
％に対し、アルミナゾルを外掛で１０〜５ｑ重量％を添
加し、ミキサー中で攪拌混合し、マグネシア骨材の表面
にアルミナゾルを被覆させる０次に、アルミナ超微粉２
０重量％を添加混合する。アルミナゾルが１０重量％以
下の添加ではマグネシアクリンカ−の表面に充分な被膜
を形成することができず、また５０重量％以上の添加で
は、乾燥に長時間要するので好ましくない。

アルミナゾルとしてはＡ１ｇＯ＊含有量１０〜２０重量
％程度のものを使用する。

これを攪拌しながら、熱風乾燥させる。乾燥後、ロータ
リーキルン等で１３００℃以上で焼成する。

１３００℃以下ではスピネル被膜が充分生成しない。ま
た、スピネル化させるためには１７００℃以上の温度で
焼成することが望ましい、この結果、マグネシアの表面
をスピネルが覆った組織ができる。このスピネルコーテ
ィングマグネシア骨材を適当な粒度にふるい分け、耐火
物原料とする。

この骨材を耐火物原料として耐火れんが、流し込み不定
形耐火物に使用すると、加熱により膨張するが、内部の
マグネシア（ペリクレース多結晶体）の膨張率は大きい
ものの、周囲のスピネル層の熱膨張率は小さく、この膨
張を吸収することができる。このため、耐火物の耐熱ス
ポーリング性が向上する。また、従来のマグネシアクリ
ンカ−を使用した場合には、粒界を通してスラグが浸透
してくるが、このスピネルコーティングマグネシア骨材
を使用すると表面にスピネル層があるため、スラグ組成
を変化させ、マグネシア粒内にはスラグが浸透しない。

このため、耐構造スポーリング性にも優れる耐火物を得
ることが可能となる。

本発明の耐火性骨材を使用して、耐火れんが、あるいは
流し込み不定形耐火物等の耐火物を得るには、本発明骨
材を５〜７０％使用し、残部にアルミナ質原料を使用す
る。

本発明骨材の使用量が５重量％未満、及び７０重量％を
超える場合はいずれもスラグの浸透が大きくなるので好
ましくない。

〔実施例〕

１）ＭｇＯ含有量９５％の海水マグネシアクリンカ−５
〜１ｍｍを使用し、アルミナゾルとアルミナ超微粉で表
面をコーティングした。アルミナゾルとしては、Ａｌｚ
Ｏｚ含有量１０重量％のものを使用した。また、アルミ
ナ超微粉としては、Ａｌ２Ｏ３含有量９９重量％、平均
粒径２μｍのものを使用した。まず、ミキサー中で海水
マグネシアクリンカ−８０重量％に対し、アルミナゾル
を外掛３０重量％加え、１分間攪拌混合し、次にアルミ
ナ超微粉２０重量％を投入し、更に１０分間混合した。

この混合物を攪拌しながら、熱風で３時間乾燥した。乾
燥後、更にロータリーキルンで１８００℃で５時間焼成
し、表面をスピネルで被覆したマグネシア質のタリン力
−を製造した。

２）上記の方法により得られた耐火性骨材を５〜２．５
ｍｍ、２．５〜１ｍｍの粒度に分級し、この骨材を使用
して、第１表実施例１〜３に示すように配合した。１ｍ
ｍ以下の部分には、アルミナ原料及び、結合剤としてア
ルミナセメントを配合して流し込み不定形耐火物を製造
した。この流し込み不定形耐火物を水で混練して、４０
Ｘ４０Ｘ１６０ｍｍの形状に鋳込み、脱型後１１０℃×
２４時間乾燥し、各種物性値を測定した。また、１５０
０℃×３時間焼成後、同様に各種物性値を測定した。ま
た、これらの材質について、ロータリースラグ試験を行
い、耐食性、スラグ浸透厚みを測定した。また、皿形形
状に鋳込んだ試料を用いて耐熱スポーリング試験を行っ
た。

また、実施例４〜６は結合剤としてフェノールレジンを
用いた配合物を成形、乾燥して製造した不焼成の耐火れ
んかについて示したものである。

また、比較例１．３については、本発明耐火骨材を使用
せず、マグネシアクリンカ−をそのまま使用した耐火物
について示し、また、比較例２．４は、アルミナセメン
トーを使用した耐火物について示したものである。

上記配合割合に従って製造した耐火物についての特性値
を第２表に示す。

第２表において、溶損指数は、実施例１の結果を１００
とする相対値で示す。また、スラグ浸透厚みは、回転式
スラグ浸透試験において、侵食剤として転炉スラグ：普
通鋼＝１：ｌの混合物を使用し、１６５０℃で１時間保
持→空冷３０分を１サイクルとして３回繰り返したとき
の値を測定した。更に、耐熱スポーリングテストは、１
４００℃で１０分間保持し、次に５分間水冷する工程を
１サイクルとして、試料表面の１／２が剥落するまでの
回数を調べた。

第２表に示す結果から、本発明耐火骨材を使用した流し
込み不定形耐火物、及び耐火れんがは、耐食性、耐スラ
グ浸透性に優れ、かつ耐熱スポーリング性に優れている
ことが明らかである。

〔発明の効果〕

本発明によるマグネシア−アルミナ質（不焼成または不
定形）耐火物は、耐熱スポーリング性に優れ、また、耐
スラグ浸透性にも優れており、構造スポーリングの発生
が非常に少ない。

従って、本発明のマグネシア−アルミナ質（不焼成ある
いは不定形）耐火物を使用する場合には、従来のジルコ
ン質耐火物を使用する場合に比して、耐用性が大幅に向
上し、原単位、原車価の低減が可能となる。また、得ら
れる鋼の純度も改善され、Ｓｉｎ、の低減、介在物の減
少などの効果も顕著である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１〕ＭｇＯを９０重量％以上含有するマグネシアクリ
   ンカーの表面に、マグネシウムアルミニウムスピネルの
   被膜を形成させたマグネシア質耐火骨材。 〔２〕特許請求の範囲第１項記載の耐火骨材を５〜７０
   重量％使用し、残部をアルミナ質原料、および結合剤で
   構成したマグネシア−アルミナ質耐火物。