JPH0243701B2

JPH0243701B2 -

Info

Publication number: JPH0243701B2
Application number: JP60178517A
Authority: JP
Inventors: Kinji Kanematsu; Tateaki Yashiro; Masato Sakyama
Original assignee: ASK CORP
Current assignee: ASK CORP
Priority date: 1985-08-15
Filing date: 1985-08-15
Publication date: 1990-10-01
Also published as: JPS6241774A

Description

【発明の詳細な説明】

〔産業上の利用分野〕この発明は製鉄、製鋼用の耐火断熱レンガにす
るもので、特に混銑車、溶銑鍋、熔鋼鍋などの外
張りレンガに用いられる不焼成耐火断熱材の改良
に関する。〔従来の技術〕本出願人の一人は、先に混銑車ライニングを提
案した（特開昭58−117813）。この発明は上記の
先願発明で開示された混銑車ライニングなどに用
いられる不焼成耐火断熱材をさらに改良したもの
である。上記公報にも明示してあるように、例えば混銑
車は、従来から溶融金属または常に高温に接する
稼動面レンガ（ウエアーライニングレンガ）と、
その背面に使用される耐火材（パーマネントレン
ガ）から構成されている。そして、このウエアー
ライニングに使用される耐火材は、一般にAl₂O₃
−SiO₂系レンガ、高シヤモツト質レンガが一般
に用いられていた。しかし、最近では脱硫、脱珪
などの溶銑予備処理が混銑車で盛んに実施される
ようになつて、従来のAl₂O₃−SiO₂系の耐火材で
は損耗速度が速く、炉の回転率などに支障をきた
すようになつてきた。そこでこの問題を解決する
ため、最近では炭化原料を添加したAl₂O₃−SiO₂
−Ｃ質、MgO−Ｃ質などのレンガが採用されて
混銑車ライニングの損耗に対処している。しかし
ながら、一方でこのような材料を使用すると、こ
うした材料の熱伝導率が従来のAl₂O₃−SiO₂系の
耐火材の５〜20倍と高いため、今度は長時間稼動
する混銑車では熱による鉄皮の変形問題が新たに
クローズアツプされ、また熱損失や鋼の品質に影
響を及ぼすといつたことが生じてきた。前述の先
願発明はこうした問題を解決するためになされた
ものであるが、このものにあつても強度、耐熱
性、耐スラグ性の点で必ずしも満足すべきもので
はなく、この点の改善がさらに望まれるものであ
つた。〔発明が解決しようとする問題点〕混銑車の断熱ボートなどに開発された不焼成耐
火断熱材が断熱材としての特徴である低熱伝導性
は有していたものの、強度が充分でなく耐熱性も
低く、ま耐スラグ性を有していない点に鑑みてこ
れらの点を改善し低比重、高強度、高断熱材、耐
スラグ性を持つた高性能の不焼成耐火断熱材を得
ようとするものである。〔問題点を解決するための手段〕この発明は、耐熱性骨材20〜60重量％、軽量骨
材５〜20重量％、アルミナ系結合材20〜50重量
％、炭化珪素２〜15重量％および補強繊維５〜10
重量％からなる不焼成耐火断熱材である。またこ
の発明の実施の態様を示せば、次の通りである。
即ち、耐熱骨材が合成アルミナ、合成ムライト、
シヤモツトの中の１種または２種以上からなり、
かつこれらが100μｍ以下に粒度調整されたもの
であること、軽量骨材が焼成ケイソウ土、アルミ
ナバルーン、シラスバルーンの中の１種または２
種以上からなること、アルミナ系結合材がカルシ
ウムアルミネートを主成分とすること、炭化珪素
が純度90.0％以上で、かつ100μｍ以下に粒度調整
されたものであること、補強繊維が石綿、岩綿、
セラミツクフアイバー、有機繊維の中の１種また
は２種以上であることなどである。以下にこの発
明を説明する。この発明になる不焼成耐火断熱材は、耐熱性骨
材、軽量骨材、アルミナ系結合材、炭化珪素およ
び補強繊維からなる。耐熱性骨材はこの発明の不
焼成耐火断熱材の耐熱性を向上させるのみなら
ず、強度を向上させる目的で添加するものであ
る。この耐熱性骨材としては、合成アルミナ、合
成ムライト、シヤモツトであり、100μｍ以下に
粒度調整されたものが好ましい。これらは、単独
使用でもよいが、１種または２種以上を混合して
使用してもよい。その添加量は、内割で20〜60重
量％（この発明で％は全て重量％で示す）、好ま
しくは25〜55％である。これが20％にみたないと
高強度、高耐熱性が得られない。また60％を超え
ると比重増大とともに熱伝導率が高くなつて断熱
材が低下する。こうした耐熱性骨材およびその組成を例示すれ
ば次の通りである。

【表】軽量骨材は低比重、低熱伝導率を目的として添
加するものであるが、焼成ケイソウ土、アルミナ
バルーン、シラスバルーンなどが好ましい。これ
らもそれ単独または２種以上を複合して添加する
ことは出来るが、その添加範囲は５〜20％で、好
ましくは10〜15％である。これが５％に未たない
と低比重化が出来ず、また20％を超えると強度お
よび耐熱性が低下してくる。これらを例示すれば
第２表の通りである。

【表】結合材としてはアルミナ系結合材を使用し、焼
成することなく成形体の高強度を得るようにす
る。アルミナ系結合材は常温で硬化し、しかも高
温加熱しても充分な強度を発現するものが好まし
い。好適には、一般に市販されているアルミナセ
メントがある。特にAl₂O₃が40％以上であり、Fe₂O₃が10％以
下であるものが好ましい。アルミナ系結合材セメ
ントの添加量は20〜50％であり、好ましくは25〜
45％である。アルミナ系結合材の添加量が20％未
満の場合は充分な強度が得られず、また50％を超
えると耐熱性骨材、軽量骨材の添加量が適正範囲
から外れてしまい低比重、高耐熱性の断熱材が得
られない。こうしたアルミナセメントの組成を例
示すれば次の通りである。

【表】この発明では、さらに炭化珪素を添加するがこ
れは耐スラグ性を向上させるためである。混銑車
などの耐熱ボートとしてこの発明の不焼成耐火断
熱材を使用した場合は、その内張レンガに亀裂が
生じ、熔鋼がそこから浸透してくることも考えら
れるから、この断熱材も耐スラグ性としておくこ
とは有益である。炭化珪素は純度95.0％以上で粒
度を100μ以下に調整したものが好ましい。炭化
珪素の添加量は２〜15％、好ましくは３〜10％で
ある。添加量が３％未満の場合は充分な耐スラグ
性が得られない。一方、その上限は余り多くする
と熱伝導率が高くなるとともに、加熱時に炭化珪
素がシリカとなつてクリストバライト化し、その
ため膨張、亀裂を起し、この亀裂よりスラグが浸
透し耐スラグ性がかえつて低下してくる結果とな
る。さらに、この発明では補強繊維を用いるが、
これは耐火材の強度および成形体を向上させるた
めである。補強繊維としては石綿、岩綿、セラミ
ツクフアイバー、有機繊維であり、これらを単独
または２種以上混合して添加する。その添加量は
５〜10％がよい。添加量が５％未満の場合は充分
な強度が得られない外、成形性がよくなく、また
10％を超える場合は原料の均一な分散性が因難と
なつてくる。この発明は以上の組成とすることに
よつて強度、低比重とともに低熱伝導率、耐スラ
グ性の全てを満足した不焼成耐火断熱材とするこ
とが可能となつたのである。こうした断熱材は、
混銑車ライニングの耐火材料としてその他の用途
の耐火材として有益である。以下に実施例をあげてさらにこの発明を説明す
る。実施例１シヤモツト47％、焼成ケイソウ土15％、アルミ
ナセメント25％、炭化珪素３％、アモサイト石綿
10％の混合物に水を外割で４重量倍％加えこれを
混練後、加圧、脱水、成形し、５日間常温にて放
置しアルミナセメントを硬化させ、その後150℃
で24時間乾燥した。実施例２合成ムライト粉末40％、焼成ケイソウ土15％、
アルミナセメント25％、炭化珪素10％、アモサイ
ト石綿10％を原料として実施例１と同様にして成
形した。比較例１シヤモツト粉末50％、焼成ケイソウ土15％、ア
ルミナセメント25％、アモサイト石綿10％を原料
として実施例１と同様にして成形した。比較例２焼成ケイソウ土35％、アルミナセメント55％、
アモサイト石綿10％を原料として実施例１と同様
にして成形した。比較例３シヤモツト粉末60％、アルミナセメント30％、
アモサイト石綿10％を原料として実施例１と同様
にして成形した。上記の実施例および比較例の断熱材の各物性を
調べその結果をまとめて第４表に示した。なお、
スラグ耐食試験は以下のようにして行なつた。 70×70×30mmの試験片の表面中央部にCaO42.5
％、CaF₂42.5％、Fe₂O₃のスラグ類似の粉末を直
径30mmの円状に厚さが均一となるようにして置
き、これを電気炉中で1400℃で１時間加熱する。
この冷却後電気炉より取出し、表面中央部で２つ
に切断し、切断面を観察しスラグに侵蝕された面
積を測定した。

【表】（効果）上記の表からも明かなように、この発明になる
不焼成耐火断熱材は低比重、高強度、高断熱性、
耐スラグ性の全てを有することが明らかである。

Claims

【特許請求の範囲】１耐熱性骨材20〜60重量％、軽量骨材５〜20重
量％、アルミナ系結合材20〜50重量％、炭化珪素
２〜15重量％および補強繊維５〜10重量％からな
る不焼成耐火断熱材。２耐熱性骨材が合成アルミナ、合成ムライト、
シヤモツトの中の１種または２種以上からなり、
かつこれらが100μｍ以下に粒度調整されたもの
であることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の不焼成耐火断熱材。３軽量骨材が焼成ケイソウ土、アルミナバルー
ン、シラスバルーンの中の１種または２種以上か
らなることを特徴とする特許請求の範囲第１項記
載の不焼成耐火断熱材。４アルミナ系結合材がカルシウムアルミネート
を主成分とする特許請求の範囲第１項記載の不焼
成耐火断熱材。５炭化珪素が純度90.0％以上で、かつ100μｍ以
下に粒度調整されたものであることを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の不焼成耐火断熱材。６補強繊維が石綿、岩綿、セラミツクフアイバ
ー、有機繊維の中の１種または２種以上である特
許請求の範囲第１項記載の不焼成耐火断熱材。