JPH02199087A - Production of metal-impregnated non-calcined refractory - Google Patents

Production of metal-impregnated non-calcined refractory

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JPH02199087A
JPH02199087A JP2020589A JP2020589A JPH02199087A JP H02199087 A JPH02199087 A JP H02199087A JP 2020589 A JP2020589 A JP 2020589A JP 2020589 A JP2020589 A JP 2020589A JP H02199087 A JPH02199087 A JP H02199087A
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JP
Japan
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metal
refractory
unfired refractory
impregnated
unfired
Prior art date
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JP2020589A
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Japanese (ja)
Inventor
Tetsushi Numata
哲始 沼田
Masato Iiyama
飯山 眞人
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
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  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

PURPOSE:To readily provide a metal-impregnated refractory having excellent spalling resistance and slag wetting resistance by preheating a porous non- calcined refractory, deaerating a gas in the open pores of the refractory, immersing the deaerated refractory in a melted metal and subsequently pressing the melted metal to impregnate the refractory with the melted metal. CONSTITUTION:A porous non-calcined refractory 11 (e.g. magnesia brick) is pre-heated in a pre-heating oven 2 and introduced into an evacuating and pressing oven 1 with a carrying holding arm 10. The oven 1 is evacuated with a vacuum pump through a suction pipe 8 to deaerate a gas contained in the open pores of the non-calcined refractory 11. The non-calcined refractory 11 is immersed in a metal bath 4. A pressure of 0.1-2000kg/cm<2> is applied to a metal metal 12 through a pressed gas-supplying pipe 7 to impregnate the melted metal 12 into the open pores of the non-calcined refractory 11. The treated non- calcined refractory 11 is taken out through an annealing oven 3 to provide the metal-impregnated non-calcined refractory.

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、金属製造炉および熱処理炉等に用いられる不
焼成耐火物の製造方法に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION (Industrial Application Field) The present invention relates to a method for manufacturing an unfired refractory used in metal manufacturing furnaces, heat treatment furnaces, and the like.

(従来の技術) 加圧炉等の熱処理炉の内壁に用いられた耐火物は、約1
000℃以上の苛酷な条件下に曝されるので、徐々に表
面剥離が起こってしまう。一方、転炉、取鍋、脱ガス炉
等の溶湯容器の内壁は、溶湯およびスラグに接触し、溶
損や剥離を生じる。
(Prior art) Refractories used for the inner walls of heat treatment furnaces such as pressurized furnaces have a
Since it is exposed to harsh conditions of 000°C or higher, surface peeling gradually occurs. On the other hand, the inner walls of molten metal containers such as converters, ladles, and degassing furnaces come into contact with molten metal and slag, causing erosion and peeling.

特に、スラグラインでは、スラグに内壁耐火物が著しく
溶損し、更に溶融スラグが耐火物内部に侵入することに
より耐火物組織が破壊されてしまう。
In particular, in a slag line, the inner wall refractories are significantly damaged by slag, and the molten slag penetrates into the refractories, resulting in destruction of the refractory structure.

上記の問題点を解決するために、耐火物には、耐スポー
リング性と耐スラグ浸潤性が要求されている。
In order to solve the above problems, refractories are required to have spalling resistance and slag infiltration resistance.

スポーリングとは、耐火物が熱衝撃、機械的または構造
的原因により割れを起こし、損壊する減少をいう。熱衝
撃によるスポーリング(以下、熱的スポーリングという
)は、急熱急冷時の熱応力により発生する。機械的原因
によるスポーリング(以下、機械的スポーリングという
)は、主に機械の作動による耐火物の損傷により発生す
る。また、構造的原因によるスポーリング(以下、構造
的スポーリングという)は、主にスラグの浸潤と関連し
て発生する。すなわち、レンガの開気孔に浸潤したスラ
グによって、レンガ母材の熱応力が大きくなり、母材の
損壊を生じる。
Spalling refers to the reduction in refractories that crack and fail due to thermal shock, mechanical or structural causes. Spalling due to thermal shock (hereinafter referred to as thermal spalling) occurs due to thermal stress during rapid heating and cooling. Spalling due to mechanical causes (hereinafter referred to as mechanical spalling) mainly occurs due to damage to refractories caused by mechanical operation. Furthermore, spalling due to structural causes (hereinafter referred to as structural spalling) mainly occurs in association with slag infiltration. That is, the slag infiltrated into the open pores of the brick increases thermal stress in the brick base material, causing damage to the base material.

これらのスポーリングのうち、機械的スポーリングは、
装置等の改良によりある程度まで改善することができる
。したがって、耐火レンガの特性の点では、特に耐熱的
スポーリング性および耐構造的スポーリング性の改善が
望まれる。耐構造的スポーリング性を改善するためには
、上記理由から耐スラグ浸潤性を改善しなければならな
い。また、スラグの浸潤はレンガ表面からの母材の溶損
を増大するから、溶損を抑制する意味がらも耐スラグ浸
潤性に優れた耐火物が望まれている。
Among these spallings, mechanical spalling is
This can be improved to some extent by improving equipment and the like. Therefore, in terms of the properties of refractory bricks, it is particularly desirable to improve the thermal spalling resistance and the structural spalling resistance. In order to improve the structural spalling resistance, the slag infiltration resistance must be improved for the above reasons. In addition, since slag infiltration increases erosion loss of the base material from the brick surface, a refractory with excellent slag infiltration resistance is desired in order to suppress erosion loss.

これらの特性に比較的優れた耐火レンガとして、高アル
ミナ質レンガ、シャモットレンガ、マグネシアレンガ、
クロム争マグネシア質レンガ等が使用されている。また
最近では、耐熱的スポーリング性を改善したマグネシア
拳カーボン質レンガ等の黒鉛添加耐火物や、金属ファイ
バーを含有するキャスタブル等が実用化されている。
Refractory bricks with relatively excellent properties include high alumina bricks, chamotte bricks, magnesia bricks,
Chrome and magnesia bricks are used. Recently, graphite-added refractories such as magnesia carbon bricks with improved heat-resistant spalling properties, castables containing metal fibers, and the like have been put into practical use.

さらに、耐スラグ浸潤性を改善するために、レンガの多
孔体にタールを含浸させたタール含浸レンガが、転炉や
ステンレス精練炉等の内張りに使用されている。タール
含浸レンガは、レンガの開気孔にタールが充填されてい
るので、スラグの浸潤が防止され、構造的スポーリング
が抑制される。
Further, in order to improve slag infiltration resistance, tar-impregnated bricks, which are porous bricks impregnated with tar, are used for lining converters, stainless steel smelting furnaces, and the like. In tar-impregnated bricks, the open pores of the bricks are filled with tar, which prevents slag infiltration and suppresses structural spalling.

タール含浸レンガを製造する方法の一つに、ドロマイト
粉末をタールを結合剤として混合成形し、これを焼成し
て所望の見掛は気孔率とし、溶媒に希釈したタールに真
空槽内で常温常圧下にて浸漬する方法がある。
One of the methods for manufacturing tar-impregnated bricks is to mix and mold dolomite powder with tar as a binder, then sinter it to obtain the desired apparent porosity, and then mix the tar diluted with a solvent in a vacuum chamber at room temperature. There is a method of immersion under pressure.

また、タール含浸レンガを製造する他の方法の一つに、
ドロマイト粉末をタールを結合剤として混合成形し、こ
れを焼成して所望の見掛は気孔率とし、真空槽内で温度
200乃至300℃のタールバスに浸漬し、これに3乃
至4 kg / cdの圧力を加える方法がある。
Also, one of the other methods of producing tar-impregnated bricks is
Dolomite powder is mixed and molded using tar as a binder, fired to obtain the desired apparent porosity, immersed in a tar bath at a temperature of 200 to 300°C in a vacuum chamber, and then 3 to 4 kg/cd of There is a way to apply pressure.

(発明が解決しようとする課題) しかしながら、上記のタール含浸レンガは、炉等に使用
した場合、高熱によりタールを含浸させるために用いた
溶媒が揮発してしまい、レンガの見掛は気孔率が上昇し
てしまう。このため、スラグの浸潤を十分に防止するこ
とができず、タール含浸の効果は小さい。
(Problem to be Solved by the Invention) However, when the above tar-impregnated brick is used in a furnace or the like, the solvent used to impregnate the tar evaporates due to high heat, and the apparent porosity of the brick is reduced. It will rise. For this reason, it is not possible to sufficiently prevent slag infiltration, and the effect of tar impregnation is small.

一般に、耐スラグ浸潤性を向上させるためには耐火物を
ち密化すればよいが、ち密化しすぎると熱的スポーリン
グが起り易くなる。このように、耐スラグ浸潤性および
耐スポーリング性の双方を向」ニさせることは困難であ
る。
Generally, in order to improve the slag infiltration resistance, it is sufficient to densify the refractory, but if it is densified too much, thermal spalling tends to occur. Thus, it is difficult to achieve both slag infiltration resistance and spalling resistance.

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、耐スラ
グ浸潤性、耐構造的スポーリング性並びに耐熱的スポー
リング性に優れた不焼成耐火物の製造方法を提供するこ
とを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing an unfired refractory having excellent slag infiltration resistance, structural spalling resistance, and heat resistant spalling resistance.

(課題を解決するための手段) 本発明の目的は、多孔質の不焼成耐火物を予熱する工程
と、予熱された不焼成耐火物の開気孔内に存在するガス
を脱気する工程と、脱気された不焼成耐火物を溶融金属
中に浸漬する工程と、不焼成耐火物が浸漬されている溶
融金属に0.1乃至2000kg/cシの圧力を加える
ことにより、溶融金属を不焼成耐火物の開気孔内に含浸
させる工程とを具備する金属含浸不焼成耐火物の製造方
法によって達成することができる。
(Means for Solving the Problems) The objects of the present invention include a step of preheating a porous unfired refractory, a step of degassing gas present in the open pores of the preheated unfired refractory, By immersing the degassed unfired refractory into molten metal and applying a pressure of 0.1 to 2000 kg/c to the molten metal in which the unfired refractory is immersed, the molten metal is unfired. This can be achieved by a method for producing a metal-impregnated unfired refractory, which comprises a step of impregnating the open pores of the refractory.

不焼成耐火物とは、フェノール樹脂等のバインダーを用
いて成形した後、約200〜300’Cの温度でベーキ
ングして製造された耐火物であり、例えばマグネシア質
レンガ、クロム・マグネシア質レンガ、高アルミナ質レ
ンガ、およびシャモットレンガ等がある。
Unfired refractories are refractories manufactured by molding using a binder such as phenolic resin and then baking at a temperature of approximately 200 to 300'C, such as magnesia bricks, chromium-magnesia bricks, There are high alumina bricks and chamotte bricks.

なお、本発明の金属含浸不焼成耐火物の製造方法におい
て、不焼成耐火物を溶融金属中に浸漬した後、脱気を行
なってもよい。
In addition, in the method for manufacturing a metal-impregnated unfired refractory of the present invention, deaeration may be performed after the unfired refractory is immersed in molten metal.

(作用) 本発明に予熱工程を設けた理由は、不焼成耐火物を予熱
せず、そのままの温度(すなわち室温)で溶融金属中に
浸漬すると、不焼成耐火物表面と溶融金属との温度差が
かなり大きいため、溶融金属は不焼成耐火物表面で急激
に冷却され凝固してしまい、不焼成耐火物表面に溶融金
属の被膜が生じてしまうからである。不焼成耐火物表面
に金属波膜が生じると、それ以上不焼成耐火物内部に金
属を含浸させることが不可能になる。したがって、溶融
金属中に浸漬する前に、不焼成耐火物を予め加熱するこ
とにより、溶融金属との温度差をできるだけ小さくし、
不焼成耐火物表面で溶融金属が凝固することを防I卜す
る必要がある。
(Function) The reason why the preheating step is provided in the present invention is that if the unfired refractory is immersed in the molten metal at the same temperature (that is, room temperature) without preheating, there will be a temperature difference between the surface of the unfired refractory and the molten metal. is quite large, the molten metal is rapidly cooled and solidified on the surface of the unfired refractory, and a film of molten metal is formed on the surface of the unfired refractory. When a metal wave film is formed on the surface of the unfired refractory, it becomes impossible to impregnate the inside of the unfired refractory with metal any further. Therefore, by preheating the unfired refractory before immersing it in molten metal, the temperature difference between it and the molten metal can be minimized.
It is necessary to prevent molten metal from solidifying on the surface of the unfired refractory.

本発明に脱気工程を設けた理由は、不焼成耐火物の開気
孔中に空気が残存すると、金属の含浸が残存する空気に
よって阻止され困難になるからである。仮に、加圧する
ことにより金属を含浸できたとしても、復圧後は開気孔
中の圧縮空気により金属の一部が押出されてしまう。し
たがって、本脱気工程において、不焼成耐火物をほぼ完
全に脱気することが重要である。
The reason for providing the degassing step in the present invention is that if air remains in the open pores of the unfired refractory, impregnation of the metal will be inhibited by the remaining air, making it difficult. Even if the metal could be impregnated by applying pressure, a portion of the metal would be extruded by the compressed air in the open pores after the pressure was restored. Therefore, in this degassing step, it is important to degas the unfired refractory almost completely.

本発明の加圧工程における圧力を0.1乃至2000k
g/cJの範囲とした理由は、外圧を全く加えないと、
不焼成耐火物多孔体の内部圧と溶融金属圧が均衡し、溶
融金属が開気孔内部に浸透しないからである。逆に、圧
力が2000 kH/cdを越えると、不焼成耐火物自
体が損壊する恐れがある。一般に、圧力が不焼成耐火物
の圧縮強度を越えると、不焼成耐火物臼体の損壊、金属
含浸量の減少ならびに金属含浸後の不焼成耐火物の熱間
強度の低下等が起こるので、圧力は不焼成耐火物の圧縮
強度より小さくなければならない。
The pressure in the pressurization process of the present invention is 0.1 to 2000k.
The reason for choosing the g/cJ range is that if no external pressure is applied,
This is because the internal pressure of the unfired refractory porous body and the molten metal pressure are balanced, and the molten metal does not penetrate into the open pores. Conversely, if the pressure exceeds 2000 kH/cd, the unfired refractory itself may be damaged. Generally, if the pressure exceeds the compressive strength of the unfired refractory, the unfired refractory die will be damaged, the amount of metal impregnated will decrease, and the hot strength of the unfired refractory after metal impregnation will decrease. shall be less than the compressive strength of the unfired refractory.

以下、実施例において、図面を参照しながら本発明をよ
り具体的に説明するが、本発明は実施例に限定されるも
のではない。
Hereinafter, the present invention will be described in more detail in Examples with reference to the drawings, but the present invention is not limited to the Examples.

(実施例) まず切めに、第1図を参照しながら、本発明の金属な浸
不焼成耐火物の製造方法に用いられる装置について説明
する。
(Example) First, with reference to FIG. 1, an apparatus used in the method for producing a metallic impregnated unfired refractory of the present invention will be explained.

第1図は、本発明に用いることができる金属含浸不焼成
耐火物製造装置の一例を表わした図である。第1図によ
ると、金属含浸不焼成耐火物製造装置は、予熱炉2、真
空加圧炉1および焼鈍炉3を具備している。
FIG. 1 is a diagram showing an example of a metal-impregnated unfired refractory manufacturing apparatus that can be used in the present invention. According to FIG. 1, the metal-impregnated unfired refractory manufacturing apparatus includes a preheating furnace 2, a vacuum pressure furnace 1, and an annealing furnace 3.

予熱炉2は、不焼成耐火物を予め含浸させる金属の融点
付近まで加熱するための装置である。したがって、予熱
炉に要求される性能は、予熱炉壁2′が含浸させる金属
の融点付近まで耐えられるものであることと、予熱コイ
ル5が不焼成耐火物を含浸させる金属の融点付近まで加
熱できることである。上記の性能を有する加熱炉であれ
ば、本発明に用いることができる。
The preheating furnace 2 is a device for heating the unfired refractory to around the melting point of the metal with which it is pre-impregnated. Therefore, the performance required of the preheating furnace is that the preheating furnace wall 2' can withstand up to around the melting point of the metal to be impregnated, and that the preheating coil 5 can be heated up to around the melting point of the metal with which the unfired refractory is impregnated. It is. Any heating furnace having the above performance can be used in the present invention.

真空加圧炉1は、不焼成耐火物を脱気し、金属を含浸さ
せる装置である。真空加圧炉1は、加圧ガス供給管7と
吸引管8とを具備している。
The vacuum pressure furnace 1 is a device that deaerates unfired refractories and impregnates them with metal. The vacuum pressurized furnace 1 includes a pressurized gas supply pipe 7 and a suction pipe 8.

吸引管8は、真空加圧炉1内の圧力を約20〜10−4
Lorrに減圧するためのものである。それとは逆に、
加圧ガス供給管7は、前記吸引管により減圧させた真空
加圧炉1内に、ガスを噴入して加圧するためのものであ
る。さらに、真空加圧炉1の中には、メタルバス4が配
置されている。メタルバス4は、溶融金属を収容する容
器であるので、耐熱性であることが必要である。このメ
タルバス4には、通常の耐火物を用いることができるが
、特にち密質のものが望ましく、マグネシアルツボが好
ましい。メタルバス4の外壁周囲には、加熱コイル6が
配置されている。この加熱コイル6によって、メタルバ
ス4は金属の融点以上に保たれている。
The suction pipe 8 lowers the pressure inside the vacuum pressurizing furnace 1 to approximately 20 to 10-4.
This is for reducing the pressure to Lorr. On the contrary,
The pressurized gas supply pipe 7 is for injecting and pressurizing gas into the vacuum pressurizing furnace 1 which has been depressurized by the suction pipe. Furthermore, a metal bath 4 is arranged inside the vacuum pressurizing furnace 1 . Since the metal bath 4 is a container for storing molten metal, it needs to be heat resistant. For this metal bath 4, ordinary refractories can be used, but a dense one is particularly desirable, and a magnesia crucible is preferable. A heating coil 6 is arranged around the outer wall of the metal bath 4. The heating coil 6 keeps the metal bath 4 at a temperature above the melting point of the metal.

焼鈍炉3は、金属を含浸させた不焼成耐火物を焼鈍する
ためのものであり、従来の焼鈍炉を用いることができる
The annealing furnace 3 is for annealing the unfired refractory impregnated with metal, and a conventional annealing furnace can be used.

本発明において、予熱炉2、真空加圧炉1および焼鈍炉
3は、必ずしも一体化されている必要はない。しかし、
第1図に示した通り、これらの炉を一体化し、レール9
、搬送保持アーム10および駆動装置(図示せず)等か
らなる保持搬送装置によって、r熱炉2、真空加圧炉1
および焼鈍炉3の順に不焼成耐火物を保持および搬送す
ることにより、連続操作することが可能である。
In the present invention, the preheating furnace 2, the vacuum pressurizing furnace 1, and the annealing furnace 3 do not necessarily need to be integrated. but,
As shown in Figure 1, these furnaces are integrated and the rail 9
, the r-thermal furnace 2 and the vacuum pressurizing furnace 1 by a holding and transporting device consisting of a transporting and holding arm 10, a drive device (not shown), etc.
By holding and transporting the unfired refractories in this order to the annealing furnace 3 and the annealing furnace 3, continuous operation is possible.

以下、本発明の金属含浸不焼成耐火物の製造方法を詳し
く説明する。
Hereinafter, the method for manufacturing the metal-impregnated unfired refractory of the present invention will be explained in detail.

本発明の金属含浸不焼成耐火物の製造方法は、不焼成耐
火物を予熱する工程と、不焼成耐火物の開気孔に金属を
含浸させる工程と、金属を含浸させた不焼成耐火物を焼
鈍する工程とに分けることができる。
The method for producing a metal-impregnated unfired refractory of the present invention includes the steps of preheating the unfired refractory, impregnating the open pores of the unfired refractory with metal, and annealing the unfired refractory impregnated with the metal. It can be divided into two steps:

以下、図面を参照しながら、各工程ごとに説明する。Each step will be explained below with reference to the drawings.

予熱工程 本予熱工程は溶融金属中に浸漬する前に、不焼成耐火物
を予熱するものである。
Preheating Step This preheating step is to preheat the unfired refractory before immersing it in molten metal.

本予熱工程の目的は、以下の通りである。The purpose of this preheating step is as follows.

不焼成耐火物は、次工程において、溶融金属中に浸漬さ
れる。溶融金属は、かなりの高温(例えば、ステンレス
では、1450℃以上)であり、不焼成耐火物を予熱せ
ずにそのまま溶融金属に含浸すると、その温度差により
溶融金属は不焼成耐大物との接触面で急激に冷却され凝
固してしまう。
The unfired refractory is immersed in molten metal in the next step. Molten metal is at a fairly high temperature (for example, 1450°C or higher for stainless steel), and if an unfired refractory is directly impregnated into the molten metal without preheating, the molten metal will come into contact with the large unfired refractory due to the temperature difference. It cools rapidly on the surface and solidifies.

また、不焼成耐火物は金属により急熱され、熱的スポー
リングを起こし割れてしまう。その結果、不焼成耐火物
表面に金属被膜が生じてしまい、それ以上金属を含浸さ
せることができない。そこで、浸漬前に不焼成耐火物を
予熱することによって、不焼成耐火物表面と溶融金属の
温度差をできるだけ小さくし、不焼成耐火物表面での溶
融金属の凝固を防ぐのである。
Moreover, unfired refractories are rapidly heated by metal, causing thermal spalling and cracking. As a result, a metal film is formed on the surface of the unfired refractory, and no further metal can be impregnated therein. Therefore, by preheating the unfired refractory before immersion, the temperature difference between the surface of the unfired refractory and the molten metal is made as small as possible, and solidification of the molten metal on the surface of the unfired refractory is prevented.

plA温度は含浸させる金属の溶融温度以上が好ましい
が、本予熱工程の目的を達せられるならば、融点より小
さくてもよい。また、本予熱工程に用いる予熱炉は、所
望の温度が得られ、かつ耐熱性ならば、従来のものを用
いることができる。
The plA temperature is preferably higher than the melting temperature of the metal to be impregnated, but may be lower than the melting point if the purpose of the preheating step can be achieved. Further, as the preheating furnace used in this preheating step, a conventional one can be used as long as it can obtain the desired temperature and is heat resistant.

金属含浸工程 本金属含浸工程は、さらに以下の3工程に分けることが
できる。
Metal Impregnation Process This metal impregnation process can be further divided into the following three steps.

(a)脱気工程 本脱気工程は、不焼成耐火物の開気孔中に存在する空気
を除去することが目的である。
(a) Deaeration step The purpose of this deaeration step is to remove air present in the open pores of the unfired refractory.

不焼成耐火物の開気孔から空気を除去する理由は、開気
孔内に空気が存在すると、以下の加圧工N (c)での
加圧により含浸した金属が、復圧後、開気孔内の圧縮空
気によって排出されてしまうからである。
The reason why air is removed from the open pores of unfired refractories is that if air exists in the open pores, the metal impregnated by the pressurization in the following pressure process This is because they are exhausted by the compressed air.

本脱気工程の目的は、搬送保持アーム10により不焼成
耐火物11を予熱炉2から真空圧内炉1内に導入し、真
空ポンプ(図示せず)等を用いて減圧することによって
達成することができる。
The purpose of this deaeration process is achieved by introducing the unfired refractory 11 from the preheating furnace 2 into the vacuum pressure inner furnace 1 using the conveying and holding arm 10, and reducing the pressure using a vacuum pump (not shown) or the like. be able to.

不焼成耐火物を脱気するためには、真空加圧炉1を可能
な限り減圧することが望ましい。しかしながら、実際に
は、真空加圧炉1内に溶融金属が存在するため、該溶融
金属の蒸気圧を考慮して減圧を行わなければならない。
In order to degas the unfired refractories, it is desirable to reduce the pressure in the vacuum pressure furnace 1 as much as possible. However, in reality, since molten metal is present in the vacuum pressure furnace 1, the pressure must be reduced in consideration of the vapor pressure of the molten metal.

本発明においては、20乃至10−4torr程度の減
圧が好ましい。
In the present invention, a reduced pressure of about 20 to 10<-4 >torr is preferred.

(b)浸漬工程 本浸漬工程は、脱気された不焼成耐火物11を溶融金属
中に浸漬する工程であり、脱気された不焼成耐火物11
を搬送保持アーム10によりメタルバス4中に浸漬する
(b) Immersion process The main dipping process is a process of immersing the degassed unfired refractory 11 in molten metal, and the degassed unfired refractory 11 is immersed in the molten metal.
is immersed in the metal bath 4 by the transport holding arm 10.

金属の含浸速度は、溶融金属の不焼成耐火物に対するぬ
れ性と、不焼成耐火物の気孔率と、次工程による圧力と
に依存する。したがって、含浸時間は、用いる不焼成耐
火物の種類および含浸させる金属の種類の組合わせによ
り変化するので一慨には言えないが、1〜120分程度
である。
The rate of metal impregnation depends on the wettability of the molten metal to the unfired refractory, the porosity of the unfired refractory, and the pressure of the next step. Therefore, the impregnation time varies depending on the combination of the type of unfired refractory used and the type of metal to be impregnated, so it cannot be generalized, but it is about 1 to 120 minutes.

先の脱気工程(a)と本浸漬工程(b)は、任意の順序
で行うことができるが、不焼成耐火物の脱気を完全に行
なえるという点から、浸漬工程の前に脱気工程を行なう
のが好ましい。
The previous degassing step (a) and the main dipping step (b) can be performed in any order, but from the viewpoint of completely degassing the unfired refractory, degassing is performed before the dipping step. Preferably, the process is carried out.

(c)加圧工程 本加圧工程の目的は、不焼成耐火物11がメタルバス4
内に浸漬されているあいだ加圧し、その圧力を以て金属
を不焼成耐火物11の開気孔内に含浸させることである
(c) Pressurizing process The purpose of this pressurizing process is to press the unfired refractory 11 into the metal bath 4.
While the unfired refractory is immersed in the material, pressure is applied, and the pressure is used to impregnate the metal into the open pores of the unfired refractory 11.

加圧方法は、加圧ガス供給管7から真空加圧炉1に加圧
ガスを供給することにより行なう。加圧ガスには、不活
性ガスまたcコ窒素ガスを用いることが好ましい。これ
は、真空加圧炉内の雰囲気を非酸化性にすることにより
、加熱コイル6の酸化を防止することができ、コイルの
熱効率低下を防止できるからである。
The pressurization method is carried out by supplying pressurized gas to the vacuum pressurizing furnace 1 from the pressurized gas supply pipe 7. It is preferable to use an inert gas or nitrogen gas as the pressurized gas. This is because by making the atmosphere in the vacuum pressurized furnace non-oxidizing, oxidation of the heating coil 6 can be prevented, and a decrease in thermal efficiency of the coil can be prevented.

先にも述べた通り、不焼成耐火物11への金属の含浸難
易(含浸速度)は、溶融金属12の不焼成耐火物に対す
るぬれ性と、不焼成耐火物の見掛は気孔率と、本加圧工
程で適用する圧力とに依存する。しかしながら、前記ぬ
れ性および見掛は気孔率を改善することには、ある程度
の限界がある。
As mentioned earlier, the difficulty of impregnating metal into the unfired refractory 11 (impregnation speed) depends on the wettability of the molten metal 12 to the unfired refractory, the apparent porosity of the unfired refractory, and the porosity of the unfired refractory. It depends on the pressure applied in the pressurization process. However, there are certain limits to improving the wettability and apparent porosity.

したがって、不焼成耐火物に金属を含浸させる難易は、
主に本加圧工程で適用する圧力に依存することになる。
Therefore, the difficulty of impregnating unfired refractories with metal is
It mainly depends on the pressure applied in the main pressurization step.

一般に、高い圧力を適用するほど金属を含浸させること
ができる。しかしながら、適用する圧力が不焼成耐火物
の圧縮強度以」二になると、不焼成耐火物自体の破壊、
金属含浸量の減少あるいは金属含浸後の不焼成耐火物の
熱間強度の低下が起こってしまう。したがって、不焼成
耐火物の圧縮強度より小さい圧力を適用しなければなら
ない。
Generally, the higher the pressure applied, the more metal can be impregnated. However, when the applied pressure exceeds the compressive strength of the unfired refractory, the unfired refractory itself may be destroyed.
This results in a decrease in the amount of metal impregnated or a decrease in the hot strength of the unfired refractory after metal impregnation. Therefore, a pressure lower than the compressive strength of the unfired refractory must be applied.

本加圧工程で適用する圧力は、不焼成耐火物の種類と含
浸させる金属の種類の組合わせによって変化するので一
慨には言えないが、約0.1乃至2000kg/14が
適切である。
The pressure applied in this pressurizing step varies depending on the combination of the type of unfired refractory and the type of metal to be impregnated, so it cannot be generalized, but approximately 0.1 to 2000 kg/14 is appropriate.

焼鈍工程 前記浸漬工程では、不焼成耐火物11は約1500℃以
上のメタルバス4中に浸漬されており、不焼成耐火物自
体もほぼ同じ程度になっている。この不焼成耐火物を室
温まで冷却する際、急激に冷却すると、不焼成耐火物中
に含浸された金属が急激に凝固し、不焼成耐火物に割れ
やひびが生じてしまう。また、不焼成耐火物の内外に生
じる温度差に起因する熱応力により、熱的スポーリング
を起こす可能性もある。したがって、本焼鈍工程によっ
て、高温まで加熱された不焼成耐火物を徐々に室温まで
冷却する。本焼鈍工程には、従来の焼鈍炉を用いること
ができる。
Annealing Step In the immersion step, the unfired refractory 11 is immersed in the metal bath 4 at about 1500° C. or higher, and the unfired refractory itself is at about the same temperature. If the unfired refractory is cooled rapidly to room temperature, the metal impregnated in the unfired refractory will rapidly solidify, causing cracks or cracks in the unfired refractory. Furthermore, thermal stress caused by a temperature difference between the inside and outside of the unfired refractory may cause thermal spalling. Therefore, in the main annealing step, the unfired refractory heated to a high temperature is gradually cooled to room temperature. A conventional annealing furnace can be used in the main annealing step.

に述の予熱工程、金属含浸工程および焼鈍工程によって
、不焼成耐火物の開気孔に金属を含浸させることができ
る。例えば、見掛は気孔率13.5容積%のマグネシア
・クロム質レンガを脱気し、5US304溶湯中に浸漬
し、4 kg / cシの圧力をかけて、金属を含浸さ
せた場合、見掛は気孔率は0,3容積%まで低下した。
The open pores of the unfired refractory can be impregnated with metal by the preheating step, metal impregnation step, and annealing step described in . For example, if a magnesia-chromium brick with an apparent porosity of 13.5% by volume is deaerated, immersed in molten 5US304, and impregnated with metal by applying a pressure of 4 kg/c, the apparent The porosity decreased to 0.3% by volume.

また、変形例として、上記加圧工程(C)を用いない方
法がある。
Moreover, as a modification, there is a method in which the above-mentioned pressurizing step (C) is not used.

第3図に、変形例を示した。FIG. 3 shows a modified example.

これによると、真空加圧炉内に数メートルの高さを有す
るメタルバス4′が提供されている。本変形例では、搬
送保持アーム10′により、予熱した不焼成耐火物11
がメタルバス4′の底まで浸漬されている。本変形例は
、ガス加圧の代わりに溶融金属12の重量で不焼成耐火
物11を圧縮するものであり、その他の工程は上記と同
様である。
According to this, a metal bath 4' having a height of several meters is provided in the vacuum pressure furnace. In this modification, the preheated unfired refractory 11 is
is immersed to the bottom of the metal bath 4'. In this modification, the unfired refractory 11 is compressed by the weight of the molten metal 12 instead of gas pressurization, and the other steps are the same as the above.

(発明の効果) 本発明の方法によって、不焼成耐火物の開気孔に金属を
含浸させることができ、耐スポーリング性および耐スラ
グ浸潤性が優れている金属含浸不焼成耐火物を製造する
ことができる。
(Effects of the Invention) By the method of the present invention, the open pores of an unfired refractory can be impregnated with metal, and a metal-impregnated unfired refractory having excellent spalling resistance and slag infiltration resistance can be manufactured. Can be done.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は、本発明の金属含浸不焼成耐火物の製造方法に
用いることができる装置の一例を表わした図。 第2図は、真空加圧炉の拡大図。 第3図は、真空加圧炉の変形例を示した図。 1・・・真空加圧炉、2・・・予熱炉、3・・・焼鈍炉
、4.4′・・・メタルバス、5・・・予熱コイル、6
・・・加熱コイル、7・・・加圧ガス供給管、8・・・
吸引管、10・・・搬送保持アーム、11・・・不焼成
耐火物、12・・・溶融金属 出願人代理人 弁理士 鈴江武彦
FIG. 1 is a diagram showing an example of an apparatus that can be used in the method for producing a metal-impregnated unfired refractory of the present invention. FIG. 2 is an enlarged view of the vacuum pressure furnace. FIG. 3 is a diagram showing a modification of the vacuum pressure furnace. 1... Vacuum pressure furnace, 2... Preheating furnace, 3... Annealing furnace, 4.4'... Metal bath, 5... Preheating coil, 6
... Heating coil, 7... Pressurized gas supply pipe, 8...
Suction pipe, 10... Conveyance holding arm, 11... Unfired refractory, 12... Molten metal Applicant's representative Patent attorney Takehiko Suzue

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)多孔質の不焼成耐火物を予熱する工程と、予熱さ
れた不焼成耐火物の開気孔内に存在するガスを脱気する
工程と、脱気された不焼成耐火物を溶融金属中に浸漬す
る工程と、不焼成耐火物が浸漬されている溶融金属に0
.1乃至2000kg/cm^2の圧力を加えることに
より、溶融金属を不焼成耐火物の開気孔内に含浸させる
工程とを具備する金属含浸不焼成耐火物の製造方法。
(1) A step of preheating a porous unfired refractory, a step of degassing the gas present in the open pores of the preheated unfired refractory, and a step of pouring the degassed unfired refractory into molten metal. The step of immersing the unfired refractory into the molten metal in which it is immersed
.. A method for producing a metal-impregnated unfired refractory, comprising the step of impregnating molten metal into the open pores of the unfired refractory by applying a pressure of 1 to 2000 kg/cm^2.
(2)多孔質の不焼成耐火物を予熱する工程と、予熱さ
れた不焼成耐火物を溶融金属中に浸漬する工程と、溶融
金属中に浸漬された不焼成耐火物の開気孔内に存在する
ガスを脱気する工程と、不焼成耐火物が浸漬されている
溶融金属に0.1乃至2000kg/cm^2の圧力を
加えることにより、溶融金属を不焼成耐火物の開気孔内
に含浸させる工程とを具備する金属含浸不焼成耐火物の
製造方法。
(2) Preheating the porous unfired refractory, immersing the preheated unfired refractory into molten metal, and existing in the open pores of the unfired refractory immersed in the molten metal. The molten metal is impregnated into the open pores of the unfired refractory by degassing the gas and applying a pressure of 0.1 to 2000 kg/cm^2 to the molten metal in which the unfired refractory is immersed. A method for producing a metal-impregnated unfired refractory, comprising the step of:
(3)前記圧力の最大値が、不焼成耐火物の圧縮強度よ
り小さいことを特徴とする請求項1または請求項2のい
ずれかに記載の金属含浸不焼成耐火物の製造方法。
(3) The method for manufacturing a metal-impregnated unfired refractory according to claim 1 or 2, wherein the maximum value of the pressure is smaller than the compressive strength of the unfired refractory.
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