JPH02311352A - 炭素含有塩基性耐火物 - Google Patents
炭素含有塩基性耐火物Info
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- JPH02311352A JPH02311352A JP1134229A JP13422989A JPH02311352A JP H02311352 A JPH02311352 A JP H02311352A JP 1134229 A JP1134229 A JP 1134229A JP 13422989 A JP13422989 A JP 13422989A JP H02311352 A JPH02311352 A JP H02311352A
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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (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〕
本発明は耐食性、耐スポール性、耐摩耗性に優れる炭素
含有塩基性耐火物に関するものである。
含有塩基性耐火物に関するものである。
炭素含有塩基性耐火物はその優れた耐スラグ性、耐スポ
ーリング性により製鋼炉用耐火物として転炉、電気炉、
鍋等に使用されているが、炭素を含むことから使用環境
下の酸素の存在により酸化されるという欠点を有する為
、期待された結果が十分得られていない。かかる問題を
解決するために、例えば特開昭５４−１６３９１３号公
報の如く黒鉛に対する優先酸化金属としてＡＩ、Ｓｉ、
Ｃｒ、Ｔｉ、Ｍｇを添加し、その選択酸化性と酸化時の
体積膨張により黒鉛の酸化を防止せしめんとした例もあ
る。
ーリング性により製鋼炉用耐火物として転炉、電気炉、
鍋等に使用されているが、炭素を含むことから使用環境
下の酸素の存在により酸化されるという欠点を有する為
、期待された結果が十分得られていない。かかる問題を
解決するために、例えば特開昭５４−１６３９１３号公
報の如く黒鉛に対する優先酸化金属としてＡＩ、Ｓｉ、
Ｃｒ、Ｔｉ、Ｍｇを添加し、その選択酸化性と酸化時の
体積膨張により黒鉛の酸化を防止せしめんとした例もあ
る。
従来の技術における、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｓｉ は高融点の為
溶融物として耐火物内部を移動することが困難であって
、耐酸化性は不十分であった。
溶融物として耐火物内部を移動することが困難であって
、耐酸化性は不十分であった。
ＡＩは、前記金属より融点が低く被耐火物骨材の表面移
動性に優れるので耐酸化性が向上するばか黒鉛と°反応
してＡ Ｉ ４Ｃ３を生成し、熱間強度を高めることか
ら一般的に使用されているが、反面最終的にＡｈＯ３と
なり、ＣａＯを主体とした製鋼用スラグに対して耐食性
が低下する欠点を有する。Ｍｇは上記スラグには高耐食
性を示すが、蒸気圧が高いので使用中に飛散し効果が十
分得られない。
動性に優れるので耐酸化性が向上するばか黒鉛と°反応
してＡ Ｉ ４Ｃ３を生成し、熱間強度を高めることか
ら一般的に使用されているが、反面最終的にＡｈＯ３と
なり、ＣａＯを主体とした製鋼用スラグに対して耐食性
が低下する欠点を有する。Ｍｇは上記スラグには高耐食
性を示すが、蒸気圧が高いので使用中に飛散し効果が十
分得られない。
また特願昭５７−７２０６７号公報で示されるようにＡ
ｌ／Ｍｇモル比を７０／３０〜２３／７ｏノ範囲に限定
したＡｌ−Ｍｇ合金とすることによって融点を低下させ
その低融点効果により中間温度域の強度及び耐酸化性の
向上を図ったものであるが、上記範囲のＡｌ−Ｍｇ合金
ではＭｇ金属の飛散が避けられず、転炉等の長期の使用
において必ずしも耐用性が改善されたとは言えなかった
。
ｌ／Ｍｇモル比を７０／３０〜２３／７ｏノ範囲に限定
したＡｌ−Ｍｇ合金とすることによって融点を低下させ
その低融点効果により中間温度域の強度及び耐酸化性の
向上を図ったものであるが、上記範囲のＡｌ−Ｍｇ合金
ではＭｇ金属の飛散が避けられず、転炉等の長期の使用
において必ずしも耐用性が改善されたとは言えなかった
。
本発明者等は前述の現況に鑑み種々研究検討を重ねた結
果従来のＡＩ金属添加からのＡｌ２Ｏ３による耐スラグ
性低下を抑制しつつ、従来のＡｌ−Ｍｇ合金添加時のＭ
ｇ金属の飛散を極端に抑制することにより長期の使用に
も安定して高耐食性を有する炭素含有塩基性耐火物を提
供するものであって、その要旨とするところは炭素５〜
４０重量％添加基性耐火原料６０〜９５重量％からなる
配合物１００重量％に対し、Ｍｇを３〜２０ＭＮ％含有
するＡｌ−Ｍｇ合金を１〜１０重量％添加してなる組成
を特徴とするものである。
果従来のＡＩ金属添加からのＡｌ２Ｏ３による耐スラグ
性低下を抑制しつつ、従来のＡｌ−Ｍｇ合金添加時のＭ
ｇ金属の飛散を極端に抑制することにより長期の使用に
も安定して高耐食性を有する炭素含有塩基性耐火物を提
供するものであって、その要旨とするところは炭素５〜
４０重量％添加基性耐火原料６０〜９５重量％からなる
配合物１００重量％に対し、Ｍｇを３〜２０ＭＮ％含有
するＡｌ−Ｍｇ合金を１〜１０重量％添加してなる組成
を特徴とするものである。
本発明に用いられる塩基性耐火原料は、主としてマグネ
シア、ドロマイト、カルシア及びスピネル質タリンカー
が使用条件に応じて適宜選択される。その使用を６０〜
９５重量％とじたのは、６０重量％未満では製鋼用スラ
グに対する耐食性が得られず９５重添加を超えると塩基
性耐火原料の欠点である構造的スポーリングを起するか
らである。
シア、ドロマイト、カルシア及びスピネル質タリンカー
が使用条件に応じて適宜選択される。その使用を６０〜
９５重量％とじたのは、６０重量％未満では製鋼用スラ
グに対する耐食性が得られず９５重添加を超えると塩基
性耐火原料の欠点である構造的スポーリングを起するか
らである。
炭素原料よしてはリン状黒鉛、土状黒鉛の他電極層ピン
チコークス、カーボンブラック等の人造黒鉛の中から任
意に選択可能であるが、高耐食性質という点からは固定
炭素Ｂｏｗ ｔ％以上のリン状黒鉛が望ましい。
チコークス、カーボンブラック等の人造黒鉛の中から任
意に選択可能であるが、高耐食性質という点からは固定
炭素Ｂｏｗ ｔ％以上のリン状黒鉛が望ましい。
その添加量を５〜４０ｗｔ％とするのは５ｗｔ％未満で
あれば炭素の特徴である耐スラグ性が得られず、４０−
ｔ％を超えると耐酸化性が不十分となるからである。
あれば炭素の特徴である耐スラグ性が得られず、４０−
ｔ％を超えると耐酸化性が不十分となるからである。
Ａｌ−Ｍｇ合金のＭｇ含有量を３〜２０圓Ｌ％とするの
は３％未満であればＡＩが酸化されて生成するＡ１□０
３による耐スラグ性の低下を補償出来ず、又２０ｗｔ％
を超えるとＭｇの飛散からの多孔質化を防止できないか
らである。
は３％未満であればＡＩが酸化されて生成するＡ１□０
３による耐スラグ性の低下を補償出来ず、又２０ｗｔ％
を超えるとＭｇの飛散からの多孔質化を防止できないか
らである。
Ａｌ−Ｍｇ合金の添加量を１〜１０ｉｙｔ％と限定する
のは１ｗｔ％未満であれば耐酸化性ということから炭素
の酸化を防止するのに不十分であり、１０ｗｔ％を超え
ると金属の梨性的性質から熱間強度が低下する為好まし
くない。 ′ Ａ１．Ｍｇ合金の粒度を１００メツシュ以下にしたのは
、１００メツシュを超えると比表面積の減少がらＭｇ蒸
気の均一性が阻害され耐食性が低下する。
のは１ｗｔ％未満であれば耐酸化性ということから炭素
の酸化を防止するのに不十分であり、１０ｗｔ％を超え
ると金属の梨性的性質から熱間強度が低下する為好まし
くない。 ′ Ａ１．Ｍｇ合金の粒度を１００メツシュ以下にしたのは
、１００メツシュを超えると比表面積の減少がらＭｇ蒸
気の均一性が阻害され耐食性が低下する。
さらにＡ１が周囲の黒鉛と接触することにより生成され
るＡ１．Ｃ３の量が減少し、金属単体で残存することに
なり、耐火物の強度を著しく低下させるからである。
るＡ１．Ｃ３の量が減少し、金属単体で残存することに
なり、耐火物の強度を著しく低下させるからである。
本発明では、前記の塩基性耐火原料、炭素原料およびＭ
ｇを３〜２０重量％含有するＡｌ−Ｍｇ合金を所定の割
合で混合した後、ピッチ、フェノール樹脂、フラン樹脂
等の結合材で混練した後、所定の枠中に入れて成形する
。これを各種結合剤の特性に応した通常の温度で乾燥す
ることにより不焼成の製品とすることができる。
ｇを３〜２０重量％含有するＡｌ−Ｍｇ合金を所定の割
合で混合した後、ピッチ、フェノール樹脂、フラン樹脂
等の結合材で混練した後、所定の枠中に入れて成形する
。これを各種結合剤の特性に応した通常の温度で乾燥す
ることにより不焼成の製品とすることができる。
目的によっては更にこれを１０００〜１５００°Ｃの温
度で炭素雰囲気中にて焼成することにより各種結合剤に
よる結合を炭素結合として焼成品とすることもでき、こ
の場合焼成により多孔質となる為タール含浸処理するこ
とが好ましい。
度で炭素雰囲気中にて焼成することにより各種結合剤に
よる結合を炭素結合として焼成品とすることもでき、こ
の場合焼成により多孔質となる為タール含浸処理するこ
とが好ましい。
Ｍｇ金属は通常の製鋼条件下では黒鉛に比して酸素との
親和力が強く、又極めて高い蒸気圧を持つことが知られ
ている。即ちＭｇ蒸気が使用中に於いて耐火物内部に充
満することにより外部より侵入する酸素が炭素と接触す
ることを不可能とする還元性雰囲気を組織内部に生成す
るため、その炭素の酸化防止機能は極めて大きい。更に
Ｍｇは酸化されてＭｇＯになることによりＣａＯを主体
とする塩基性スラグに対して優れた耐食性を示す。
親和力が強く、又極めて高い蒸気圧を持つことが知られ
ている。即ちＭｇ蒸気が使用中に於いて耐火物内部に充
満することにより外部より侵入する酸素が炭素と接触す
ることを不可能とする還元性雰囲気を組織内部に生成す
るため、その炭素の酸化防止機能は極めて大きい。更に
Ｍｇは酸化されてＭｇＯになることによりＣａＯを主体
とする塩基性スラグに対して優れた耐食性を示す。
しかしながらＭｇは酸化されてＭｇＯになる時２１％の
容積減少を示すことと前述のごとくその高い蒸気圧の為
、耐火物外部への飛散とにより耐火物内部を多孔質化さ
せる。これによりＭｇ金属はそ６一 の優れた特性にもかかわらずその効果が十分には活かさ
れていないのが実情である。これに対してＡ１は酸化し
てＡ１．０３となった２８％の容積増加することが知ら
れている。更にその蒸気圧はＭｇの］ ／１０６程度と
極めて小さい。このような観点からＡｌ−Ｍｇ合金とし
て使用することによりＭｇの蒸気圧の抑制は可能である
が従来のＡｌ： Ｍｇ混合比１前後ではＭｇの蒸気圧は
Ｍｇ金属の時の０．４６程度迄しか低下せず、又酸化被
膜は粗雑でＭｇの飛散防止効果は小さい。
容積減少を示すことと前述のごとくその高い蒸気圧の為
、耐火物外部への飛散とにより耐火物内部を多孔質化さ
せる。これによりＭｇ金属はそ６一 の優れた特性にもかかわらずその効果が十分には活かさ
れていないのが実情である。これに対してＡ１は酸化し
てＡ１．０３となった２８％の容積増加することが知ら
れている。更にその蒸気圧はＭｇの］ ／１０６程度と
極めて小さい。このような観点からＡｌ−Ｍｇ合金とし
て使用することによりＭｇの蒸気圧の抑制は可能である
が従来のＡｌ： Ｍｇ混合比１前後ではＭｇの蒸気圧は
Ｍｇ金属の時の０．４６程度迄しか低下せず、又酸化被
膜は粗雑でＭｇの飛散防止効果は小さい。
本発明で用いるＡｌ−Ｍｇ合金のようにＭｇ ３〜２０
重量％含有させることにより蒸気圧はＭｇ金属の１／１
０以下となし、さらに酸化生成する酸化被膜は緻密であ
って、これがＭｇの耐火物外への逸散を抑制する。この
ように最後まで残存することによりその効果を維持する
ことができる。
重量％含有させることにより蒸気圧はＭｇ金属の１／１
０以下となし、さらに酸化生成する酸化被膜は緻密であ
って、これがＭｇの耐火物外への逸散を抑制する。この
ように最後まで残存することによりその効果を維持する
ことができる。
又従来のＡｌ−Ｍｇ合金の構成物はＡ Ｉ ３ Ｍ ｇ
２あるいはＡ Ｉ ｅ Ｍ ｇ ｓの中間金属化合物
のみであり、かたくてもろい。これに対して本発明のＡ
ｌ−Ｍｇ合金は金属間化合物とＡ１の混晶組織である為
軟らかで塑性能に冨むため成形充填能が向上する。
２あるいはＡ Ｉ ｅ Ｍ ｇ ｓの中間金属化合物
のみであり、かたくてもろい。これに対して本発明のＡ
ｌ−Ｍｇ合金は金属間化合物とＡ１の混晶組織である為
軟らかで塑性能に冨むため成形充填能が向上する。
以上述べたような作用により本発明のＡｌ−Ｍｇ合金を
使用する炭素含有塩基性耐火物は転炉のような極めて長
い期間使用する場合にもＭｇを組織内に残存せしめその
優れた耐酸化性、耐スラグ性を維持し、ＡＩ との合金
化による低融点化からの高熱間強度と複合して極めて優
れた耐用性を示す。
使用する炭素含有塩基性耐火物は転炉のような極めて長
い期間使用する場合にもＭｇを組織内に残存せしめその
優れた耐酸化性、耐スラグ性を維持し、ＡＩ との合金
化による低融点化からの高熱間強度と複合して極めて優
れた耐用性を示す。
第１表に示す化学成分を有する塩基性耐火材料に固定炭
素９８ｗｔ％のリン状黒鉛を配合し、これに第２表に示
す成分よりなる金属又は合金を添加し、第３表に示す結
合剤を用いて種々の耐火物を製造した。その配合構成は
第４表に示したとおりで本配合物を混合混練し所定の型
枠に投入し１０００ｋｇ／ｃ＋ｆｌの圧力で成形し、し
かる後に２５０°Ｃで２４時間加熱処理した。
素９８ｗｔ％のリン状黒鉛を配合し、これに第２表に示
す成分よりなる金属又は合金を添加し、第３表に示す結
合剤を用いて種々の耐火物を製造した。その配合構成は
第４表に示したとおりで本配合物を混合混練し所定の型
枠に投入し１０００ｋｇ／ｃ＋ｆｌの圧力で成形し、し
かる後に２５０°Ｃで２４時間加熱処理した。
Ｎｏ、 １〜８は本発明例であり、Ｎｏ、 ９〜１１は
合金を添加した比較例、Ｎｏ１２〜１５は金属を添加し
た従来品の例であり、それらの物性、特性を第４表に併
せ示した。
合金を添加した比較例、Ｎｏ１２〜１５は金属を添加し
た従来品の例であり、それらの物性、特性を第４表に併
せ示した。
本実施例における測定方法は下記により行った。
（イ）熱間強度は曲げ試験によって行ない、１５００°
Ｃで１時間コークスプリーズ中に検定後測定した。
Ｃで１時間コークスプリーズ中に検定後測定した。
（ＴＩ）酸化試験は各種耐火物より５０ Ｘ ５０ Ｘ
５０＋ｎｍの試料を切り出し、電気炉中に５．１０．
２０．５０Ｈｒの各時間酸化焼成し、酸化寸法を測定し
た。
５０＋ｎｍの試料を切り出し、電気炉中に５．１０．
２０．５０Ｈｒの各時間酸化焼成し、酸化寸法を測定し
た。
侵食テストは、鋼５０％、転炉スラグ２０％、石灰１５
％、ケイ砂１５％よりなる侵食剤を回転式ドラム中に投
入し、１７５０°Ｃ×１０分間加熱後侵食剤を除去する
操作を繰り返し、繰り返し回数を１０．２０．５０と変
えて行ない、その後溶損寸法を測定した。
％、ケイ砂１５％よりなる侵食剤を回転式ドラム中に投
入し、１７５０°Ｃ×１０分間加熱後侵食剤を除去する
操作を繰り返し、繰り返し回数を１０．２０．５０と変
えて行ない、その後溶損寸法を測定した。
第４表から明らかなように本発明例１〜８は比較例及び
従来例に比して長時間における酸化防止の改善が著しく
また溶損寸法においても５０ｈｒｓでは２０〜４０％改
善することができた。
従来例に比して長時間における酸化防止の改善が著しく
また溶損寸法においても５０ｈｒｓでは２０〜４０％改
善することができた。
＝９−
第１表 塩火拍侠噌ｖＡ國城分（％）第２表 励餘
屈又Ｇ計鴎Ω成分（％）第３表 糸託済り性質 〔発明の効果〕 本発明の炭素含有塩基性耐火物は、Ｍｇを安定な合金組
織とし、かつその合金中のＭｇｌを低範囲に抑制するこ
とによって長期間にわたって耐酸化性、耐食性を持続す
ることか可能となった。
屈又Ｇ計鴎Ω成分（％）第３表 糸託済り性質 〔発明の効果〕 本発明の炭素含有塩基性耐火物は、Ｍｇを安定な合金組
織とし、かつその合金中のＭｇｌを低範囲に抑制するこ
とによって長期間にわたって耐酸化性、耐食性を持続す
ることか可能となった。
第４表に示す本発明例Ｎｏ、 ２と比較例Ｎｏ、 ９、
従来例Ｎｏ、１２の３種を実際の転炉側壁部の同一個所
に隣接内張し、３０００チヤージ稼動後の溶損寸法を測
定して従来例Ｎｏ、１２を１００とした指数で示すと比
較例ＮＯ１９は８日、本発明例Ｎｏ、 ２は７２七優位
性が確認でき、その産業上の利用性は大である。
従来例Ｎｏ、１２の３種を実際の転炉側壁部の同一個所
に隣接内張し、３０００チヤージ稼動後の溶損寸法を測
定して従来例Ｎｏ、１２を１００とした指数で示すと比
較例ＮＯ１９は８日、本発明例Ｎｏ、 ２は７２七優位
性が確認でき、その産業上の利用性は大である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 炭素５〜４０重量％、塩基性耐火物原料６０〜９５
重量％からなる配合物１００重量％に対し、Ｍｇを３〜
２０重量％含有するＡｌ−Ｍｇ合金を１〜１０重量％添
加してなる組成を有することを特徴とする炭素含有塩基
性耐火物。 ２ 前記Ａｌ−Ｍｇ合金の粒度が１００メッシュ以下で
ある請求項第１項に記載の炭素含有塩基性耐火物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1134229A JPH02311352A (ja) | 1989-05-26 | 1989-05-26 | 炭素含有塩基性耐火物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1134229A JPH02311352A (ja) | 1989-05-26 | 1989-05-26 | 炭素含有塩基性耐火物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02311352A true JPH02311352A (ja) | 1990-12-26 |
Family
ID=15123447
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1134229A Pending JPH02311352A (ja) | 1989-05-26 | 1989-05-26 | 炭素含有塩基性耐火物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02311352A (ja) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58190868A (ja) * | 1982-04-28 | 1983-11-07 | 黒崎窯業株式会社 | 不焼成耐火物 |
| JPS63248765A (ja) * | 1987-04-03 | 1988-10-17 | 川崎炉材株式会社 | ＭｇＯ−ＣａＯ−Ｃれんが |
-
1989
- 1989-05-26 JP JP1134229A patent/JPH02311352A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58190868A (ja) * | 1982-04-28 | 1983-11-07 | 黒崎窯業株式会社 | 不焼成耐火物 |
| JPS63248765A (ja) * | 1987-04-03 | 1988-10-17 | 川崎炉材株式会社 | ＭｇＯ−ＣａＯ−Ｃれんが |
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