JPH02188469A

JPH02188469A - セミジルコン質不定形耐火組成物

Info

Publication number: JPH02188469A
Application number: JP1008842A
Authority: JP
Inventors: Kohei Shimada; 康平島田; Sachiyoshi Isomura; 福義磯村; Saburo Matsuo; 三郎松尾; Yukihiro Suekawa; 幸弘末川; Yoshihiro Fujitake; 良浩藤竹
Original assignee: Kurosaki Refractories Co Ltd; Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp; Krosaki Harima Corp
Priority date: 1989-01-17
Filing date: 1989-01-17
Publication date: 1990-07-24

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、耐スポーリング性と共に溶鋼に対する耐食性
に優れた不定形耐火物、とくに取鍋内張り施工用に適し
た流し込み用耐火物に関する。

〔従来の技術〕

近年、取鍋内張りは、省エネルギー、省力化の観点から
、逐次不定形化が進められており、珪石質、ロウ石質、
シャモット質、ロウ石−ジルコン質、珪石−ジルコン質
、高アルミナ質など種々の材料が使用されてきた。

しかし、最近真空脱ガス法、連続鋳造、取鍋技術の向上
により高級鋼種が取鍋内で精練されるようになり、アル
ゴン担拌９合金添加、溶鋼温度の上昇、温湯時間の延長
など、取鍋内の溶鋼の処理条件は益々苛酷となり、取鍋
寿命も著しく低下している。

この取鍋内の溶鋼の処理条件に適用可能な内張り材料と
して、例えば特公昭５７−１６９５３号公報に示されて
いるように、塩基性材料が提案されている。

しかし、塩基性材料では、加熱と冷却の繰り返しによる
激しい取鍋的温度の変動のための熱的スポール抵抗性に
劣ることと、スラグ浸透が深く、さらにはスラグビルト
および構造的スポールを誘発しやすいことから、内張り
の剥離が大きく、実用化されず、現在は耐スポーリング
性に優れたセミジルコン質材料が一般に使用されて来て
いる。

しかし、セミジルコン質材料の取鍋への適用に際しては
、材料がその特性上収縮する傾向を示した場合、亀裂発
生が顕著となり、この部位から地金侵入による剥離を助
長させることになり、材料自体としては、膨張性を維持
することが必要である。このため、セミジルコン質材料
の取鍋への適用に際しては、一般にはジルコン原料に珪
石モしくはロウ石を組み合わせて膨張性を付与している
。

さらに、セミジルコン質材料を内張すした取鍋の耐用性
を向上するたｔに、特開昭６１−１５８８７４号公報１
こ開示されているように、整粒されたジルコン粗角を使
用し、珪石原料との併用により焼成後の残存膨張を持た
せつつ材料中のＺｒＯ２含有量を増加させることで対応
している。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、同一ジルコニア含有量で耐用性を向上するた
めには、内張り材の組織の向上およびマトリックスの耐
食性の強化が必要不可欠である。

組織の改善は、無定形シリカ超微粉の配合とともに低水
分化によって得ることができるが、マトリックスの特性
はシリカ口によって律せられているために、超（散粉シ
リカの使用により耐火度力【低下し、耐食性の劣化が起
こり、このため、無定形シリカ超微粉の使用で組織の向
上が図られても、耐用性の向上とはならない。

〔課題を解決するだめの手段〕

本発明は、セミジルコン材料の組織の改善のために超微
粉シリカを配合するに際して、マ）　ＩＪフックス中浮
遊している超微粉シリカを固定させることによってマト
リックスの耐用性を向上せしめることができるという知
見に基づいて完成したものである。

マド１７１クス中に浮遊している超ｉ２！！粉シリカを
固定させるための具体的な手段としては、５１０２との
反応により低融物を生成しない酸化物を２次的に添加し
、鉱物組成として安定化させることである。２次的に添
加する酸化物としては、例えば、ジルコニア、アルミナ
およびマグネシアなどが考えられるが、珪石−ジルコン
（セミジルコン）系においては、アルミナおよびマグネ
シアは、ジルコン原料の解離を促進させるため、耐食性
低下の要因となり使用する酸化物としてはジルコニア使
用が好ましい。

ジルコニアとは２０μｍ以下の粒子を６０重量％以上有
するジルコニア微粉を使用すべきであり、その酸化物は
鉱物として、例えばジルコニアを選ぶならＺｒＯ，含有
量が９５重塁％以上のものを使用する方がよい。

アルミナ添加量の増大に伴いセミジルコン質材料の耐用
性が劣る傾向を示す。これはアルミナにより、ジルコン
が解離しやすくなったためである。

第１図（ａ）、（ｂ）にジルコニア添加によるテスト結
果を示す。耐食性を比較すると１１０　″’ＣＸ２４Ｈ
乾燥品（ａ）　　と１５００℃Ｘ３Ｈ焼成品（ｂ）　　
の溶損傾向はジルコニア量増加に従い良好となる。

ジルコニア添加量としては２重量％以上が必要である。

とくに焼成後の耐食性比較ではジルコニア／シリカ６加
比率が２／１、すなわちジルコン組成で耐用性が最も良
好な結果を示すことが判る。

無定形シリカ量に対して、ジルコニア微粉量が少なくな
り過ぎると耐食性の向上が少なくなる。ジルコニア量に
対してはその添加量と共に耐食性の向上が認められるが
１７重量％以上になると微Ｉｎが多くなり通気性の低下
により耐爆裂性が低下する。従ってジルコニア量として
は２重量％から１７重量％が良い。また、無定形シリカ
超微粉量としては、無定形シリカ超微粉の比率が少なく
なると作業性の劣化、強度不測となるため無定形シリカ
量としては１重１％以上が必要である。無定形シリカ量
としては５重量％以上になるとマ）　ＩＪフックス中シ
リカ量が多くなり過剰にジルコニア微粉を添加しても耐
食性の向上は少なく耐爆裂性の低下をもたらす。無定形
シリカ量としては、１重ｎ％から４重量％が良い。また
、ジルコニア微粉トシリカ微粉の重量比は耐食性および
耐爆裂性との兼ね合いからジルコニア微粉／シリカ微粉
の比が１〜３の範囲が良い。

無定形シリカ超微粉とはＦｅ−３ｉおよびＳｉＣを精製
する際に発生する副産物の気化性シリカであり、５μｍ
以下の粒子が６０重量％以上のものを使用する。

分散剤としては、一般に使用されているアルヵリ金属の
リン酸塩などの無機塩類の他、有機酸塩Ｍ、　？ｒ４面
活性剤が好適であり、凝集剤としては、アルカリ金属、
アルカリ土類金属の硫酸塩、珪酸塩、塩化物他、アルミ
ン酸カルシウムなどが好適である。

〔実施例〕

以下に本発明の耐火物を３６０を取鍋の内壁に使用した
例を従来材料と比較して示す。表は従来品と本発明品と
の品質を示す。

実施例　１本発明の耐火物として、珪石２５重量％、ジルコンサン
ド、ジルコンフラワーの合量が５６重量％、および１０
〜ｌ　ｎ＋＋ｎに整粒したジルコンの粗粒子（ジルコン
粗角）を１０重量％、さらに、ジルコニア微粉４重量％
、シリカ超微わ）２重量％、アルミナセメント３重量％
、リン酸ソーダ外掛け０゜１重量％を添加し、流し込み
施工を行った。材料の添加水分は５．０重量％で施工体
に流し込むのに必要な流動性が得られた。施工後乾燥中
の収縮、亀裂、剥離は認められず良好な一体施工体であ
った。また、稼働中に繰り返される加熱、冷却でも亀裂
、剥離等は認められず使用され溶損も滑らかであり、９
０回チャージの耐用を示した。

実施例　２同じく、珪石１５重量％、ジルコンサンド、ジルコンフ
ラワーの含量が５６重量％および１０〜１市に整粒した
粗粒子を２０重量％、さらに、ジルコニア微む）４重量
％１　シリカ超微粉２重口％、アルミナセメント３重量
％、リン酸ソーダ外掛け０゜１　重量％添加し、流し込
み施工を行った。流し込みはジルコン質ラミング材に継
ぎ足し施工した。材料の添加水分は５．０重量％で施工
体に流し込むのに必要な流動性が得られた。施工後乾燥
中の収縮、亀裂、剥離は認められず良好な一体施工体で
あった。

本発明品は、稼働中に繰り返される加熱、冷却でも亀裂
、剥離などは認められず使用され、溶損も滑らかであっ
た。

比較例比較のために、従来品として珪石２５重量％、ジルコン
サンド、ジルコンフラワーの合量が６０重量％および１
０〜ｌｎ＋ｍに整粒した粗粒子を１０重量％、さらにア
ルミナ超微粉２重量％、シリカ超微粉２重量％、硬化材
としてアルミナセメント３重量％。

リン酸ソーダを外掛け０．１　重量％添加して調製し、
この内張り材を流し込み施工を行ったものである。

材料の添加水分は５．０重量％であり、乾燥中の収縮、
亀裂、剥離も無く、良好な一体構造体であった。また、
稼働中に繰り返される加熱、冷却でも亀裂、剥離は認め
られず使用されたが、稼働中の溶損が大きく取鍋寿命は
６１回チャージであり期待された効果が得られなかった
。マ）　ＩＪックス部の加熱によりジルコンの解離およ
び無定形シリカの３ｉ０２が、Ｓｉ　Ｏ２−＾ｊ’　２
０＊　　Ｃａ　Ｑ系の低融物を生成しやすかったためと
考えられる。

本発明では酸化物系の耐火物に超微粉シリカを配合して
なる不定形耐火物に該酸化物系耐火物を構成している少
なくとも１種以上の酸化物を配合することにより、解離
による耐食性の低下を防ぐ手段を見出したものであるが
、現時点ではＺｒ５ｉＯいつまり、珪石−ジルコン（セ
ミジルコン）系に純２ｒ○２を添加する不定形耐火物に
おいて高い効果が得られる。

（以下、この頁余白）〔発明の効果〕本発明に係る不定形耐火物によって以下の効果を奏する
ことができる。

イ、シリカ超微粉（シリカフラワー）の使用と、低水分
化が可能となり、取鍋内張り用耐火物として緻密な組織
を有する耐火物を得ることができる。

口、従来の取鍋内張り用耐火物と比較して、耐食性を３
割程度向上することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は無定形シリカを固定するためのジルコニア添加
による効果を示す図である。特許出願人　　黒崎窯業株式会社（ばか１名）代　　理
　　人　　　　　　小　　堀　　　益　（ほか２名）ジ
ルコニア４添加量ジルコニア汁＋ｒｔａ量

Claims

【特許請求の範囲】

１．　セミジルコン材料に超微粉シリカを配合してなる
不定形耐火組成物に、超微粉シリカを鉱物組成として安
定化する酸化物を配合してなるセミジルコン質不定形耐
火組成物。
２．　超微粉シリカを鉱物組成として安定化する酸化物
がジルコニア微粉であることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載のセミジルコン質不定形耐火組成物。