JPH03126678A - 溶融金属容器内張り用流し込み不定形耐火物 - 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、流し込み施工により転炉、取鍋、脱ガス炉、
タンデイシュなどの溶融金属容器に内張する不定形耐火
物に関する。

〔従来の技術〕

清浄鋼の鋳造のために、溶融金属容器の内張り材として
石灰質耐大物が注目されている。石灰質は溶鋼中に溶出
しても汚染源とならず、しかもｔＩＩ鋼から析出するア
ルミナを吸着する作用があり、鋼の清浄化にきわめて有
効である。

しかし１石灰質耐火物は、水分と反応（消化）して組織
がぜい弱化する問題がある。そこで、弔材と【、て使用
する石灰質クリンカーをＣＯ２ガス雰囲気下で加熱し、
表面にＣａＣ０，薄膜を形成して耐消化性を付与するこ
とが知られている。

石灰質クリンカーの表面にＣａＣ０□薄膜を形成する方
法は１例えば特開昭６１−２１９８１号公報・特開昭［
’；ｌ−７２９５９号公報に、表面にＣａＣ０，薄膜を
形成した石灰質クリンカ　を使用したコーテイング材は
例えば特開昭６１　：（６１７ｇ＋１公報にそれぞれ記
載されている。

〔発明が解決しようとする課題） 流し込み施工による内張りＩＪ２、施ゴ゛、が容易であ
ること、それに使用する耐火物の生産Ｊ７、トが低いこ
となどの利点があり、取鍋、タンデイシュｆ、ｒとにお
いて実施されている。また、最近では真空脱ガスＩｉ、
転炉なＰ′においてもこの流し込み施工が試みられてい
る。

流し込み施主に用いられる不足＊３　ｉｊ！火物（以１
；、流し込み材）を清浄鋼の鋳潰のために石灰質杓質（
、−シた場合、消化の問題がある。流し込み施工は水分
を多量に添加するため、表面にＣａＣ０，薄膜の形成で
耐消化性処理を施した石灰質クリンカーを使用しても、
消化の問題は十分に解決されなかった。

また、フェノール樹脂などの非水系結合剤を使用した場
合は消化の問題はないものの、結合剤からくる残留炭素
が溶鋼汚染源となり、清浄鋼生産の上で好ましくない。

本発明は、上記従来の問題を解決した溶融金属内張り用
石灰質流し込み材を提供することを目的とする。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、Ｃａ０３０〜９５ｗｔ％、残部をＭｇＯ主体
の化学組成とし、かつ粒子表面にＣａＣ０，薄膜を形成
した石灰質クリンカーを主材とする配合１００％＋１％
に、水ガラスを珪酸アルカリ塩換算で外掛け１〜２０ν
ｔ％添加してなる溶融金属容器内張り用流し込み不定形
耐火物である。

表面にＣａＣ０，薄膜を形成した石灰質クリンカーが耐
消化性の点で完全なものでないのは、骨材の運搬中ある
いは耐火物の混線・施工時に骨材同士の接触による衝撃
でＣａＣ０，薄膜の一部が剥離することが原因と思われ
る。

ところが、結合剤として水ガラスを使用した場合、消化
の問題もなく、得られた施工体は強度が格段に向上し、
優れた３− 耐食性を示す。これは、石灰質クリンカー表面のＣａＣ
Ｏ３薄膜の一部が剥離していても、水ガラスの成分であ
る珪酸アルカリ塩が覆うことで、施工水分とＣａＯ成分
との直接の接触を阻止し、耐消化性の低下を防止するた
めと思われる。この効果は水ガラス特有のものであって
、結合剤として例えばアルミナセメント、粉末珪酸アル
カリ塩などを使用した場合では得られない。

図は、ＣａＣ０，薄膜を形成した石灰質クリンカーを骨
材とした流し込み材、およびアルミナを骨材とした流し
込み材において、結合剤の種類の変化と各温度下におけ
る施工体の曲げ強さ（後述の実施例の欄で示す条件で曲
げ強さを測定）との関係を示したものである。

同グラフの結果から、結合剤として水ガラスを添加した
石灰質流し込み材は、低温域・高温域のいずれにおいて
も強度がきわめて大きいことがわかる。低温域では、耐
消化性によって強度に優れる。使用中の高温を受けると
、水ガラス成分からくるＳｉｎ、と骨材からくるＣａＯ
とが反応し、Ｃ２Ｓ　、Ｃｚ　Ｓなどの高融点・高耐食
性の物質を生威し、これが高温域での強度を向上させる
。結合剤としてアルミナセメントまたは粉末珪酸ソーダ
を添加した石灰質流し込み材は、消化による組織の４ ぜい弱化で強度が劣る。一方、アルミナ質流し込み材は
、消化の問題がないために低温域での強度に優れるが、
高温域での強度に劣る。

粉末珪酸アルカリ塩は、水ガラスがもつ以上のような効
果は得られない。これは、粉末状であるために施工水に
十分に溶解されず、珪酸アルカリ塩が溶解されていない
施工水の存在で石灰質クリンカーの消化が進行するため
と思もわれる。

本発明で使用する石灰質クリンカーは、Ｃａ０３０〜９
５ｗｔ％、残部をＭｇＯ主体の化学組成とし、かつ粒子
表面にＣａＣ０，薄膜を形成したものとする。ＣａＯが
３０ｗｔ％未満では鋼の清浄化の効果が望めず、９５ｗ
ｔ％を超えると耐消化性に劣る。粒子表面にＣａＣ０゜
薄膜を形成する方法は、常法どおり、例えばＣ０２ガス
雰囲気下で５００〜１０００℃程度で加熱する。

骨材は石灰質タリンカーだけでなく、これに他の耐火原
料を組合せてもよい。他の耐火原料の種類は特に限定す
るものではないが、鋼の清浄化のために塩基性耐火原料
であるマグネシアクリンカ−、ドロマイトクリンカ−、
スピネルクリンカ−１石灰石から選ばれる１種または２
種以上が好ましい。

その割合は内掛けで９０ｗｔ％以下とする。９０ｗｔ％
を超えるとその分、石灰質クリンカーの割合が減少し、
石灰質クリンカー− がもつ鋼の清浄化の効果が失われる。

骨材の粒度は従来の流し込み材と特に変わりなく、密充
填が得られ、しかも施工時に十分な流動性を示すように
、粗粒、中粒、微粒に調整する。

結合剤として使用する水ガラスは、二酸化珪素とアルカ
リとを融解して得られた珪酸アルカリ塩を濃厚水溶液に
したものである。例えば市販されている１号、２号、３
号、４号の水ガラスが使用できる。本発明の効果を得る
ために、水ガラスの割合は、珪酸アルカリ塩換算で外掛
けｌ〜２０ｗｔ％とする。

ｌｗｔ％未満では添加の効果がなく、２０ｗｔ％を超え
ると耐食性が低下する。

以上に示した耐火性骨材および結合剤以外にも、本発明
の効果を阻害しない範囲であれば、例えば粘土、セラミ
ックファ不バー、金属ファイバー、有機ファイバー、分
散剤、硬化剤、硬化遅延剤、アルカリ土類金属粉、耐火
性超微粉、その他、流し込み材の添加剤として知られて
いるものを添加してもよい。

なお、本発明の流し込み材は、溶融金属容器に対する新
規な内張りの他、溶融金属容器使用後の内張り補修にも
使用できる。

６− 〔実施例〕 以下、本発明実施例とその比較例を示す。

第１表は各側で使用した耐火骨材の化学組成、第２表は
各側の配合組成とその試験結果である。なお、流し込み
施工の際、比較例４以外は、施工水分を添加して施工し
た。また、水ガラスはね予め施工水に混合して溶解させ
た状態で添加した。

第２表に示す試験の方法は、以下のとおり。

曲げ強さ；　　３０　Ｘ　３０　Ｘ　１２０ｍｍのサイ
ズに鋳込んだ試片をスパン１００ｍｍで測定。

回転侵食試験；溶鋼温度１６５０℃×３０分を６回繰り
返した後、溶損寸法を測定し、比較例１の溶損寸法を１
００シた指数で示した。数値が小さいほど耐食性に優れ
る。

実機試験　　；　６０ｔタンプツシユの内張り材として
使用し、耐用チャージ数を求めた。

− ３− 〔発明の効果〕 本発明は、ＣａＣ０，薄膜を形成した石灰質クリンカー
と水ガラスとの組合せにより、耐消化性および低温域・
高温域の強度が格段に向上した流し込み材を得ることが
できた。そして、この石灰質流し込み材を内張すした溶
融金属容器は、その耐用性の向上によって、石灰質流し
込み材がもつ鋼の清浄化の効果をいかんなく発揮するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

図は、ＣａＣＯ３薄膜を形成した石灰質クリンカーを骨
材とした流し込み材、およびアルミナを骨材とした流し
込み材において、結合剤の種類の変化と各温度下におけ
る施工体の曲げ強さの関係を示したグラフである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＣａＯ３０〜９５ｗｔ％、残部をＭｇＯ主体の化
   学組成とし、かつ粒子表面にＣａＣＯ＿３薄膜を形成し
   た石灰質クリンカーを主材とする配合１００ｗｔ％に、
   水ガラスを珪酸アルカリ塩換算で外掛け１〜２０ｗｔ％
   添加してなる溶融金属容器内張り用流し込み不定形耐火
   物。
2. （２）請求項１記載の配合物に、マグネシアクリンカー
   、ドロマイトクリンカー、スピネルクリンカー、石灰石
   から選ばれる１種または２種以上を内掛けで９０ｗｔ％
   以下含有させた溶融金属容器内張り用流し込み不定形物
   耐火物。