JPH03141151A

JPH03141151A - ガス吹き込み用ポーラス耐火物の製造方法

Info

Publication number: JPH03141151A
Application number: JP1280430A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Tsuchinari; 昭弘土成
Original assignee: Harima Ceramic Co Ltd
Current assignee: Harima Ceramic Co Ltd
Priority date: 1989-10-26
Filing date: 1989-10-26
Publication date: 1991-06-17
Anticipated expiration: 2014-05-10
Also published as: JP2890052B2

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、耐用性に優れたガス吹き込み用耐火物を製造
する方法に関するものである。

〔従来の技術１溶融金属の温度調整、成分均一化、非金属介在物の除去
などを目的として、ボーラスプラグをもって溶融金属に
不活性ガスを吹込むことが行われている（例えば特開昭
４９−９７７０５号公報号公報）。また、溶鋼鋳造用ノ
ズルにおいて、非金属介在物付着によるノズル閉塞を防
止するために、ノズル内周面から不活性ガスを吹き込む
ことが知られている（例えば実開昭５４−３＝＋３・１
２号材質は、アルミナ質が−り流である（例えば特開昭
５０−４５８１０号公報号）。

［発明が解決しようとする課芒］アルミナ質耐大物は、耐食性およびｔｌスポーリシｄ性
に優れている。しかし、ガス吹き込み用ボーラス買耐火
物として使用すると、不活性ガスによる冷ｎ：作用によ
り、４：：　鋼接触部との間に著しい温度γが生じ、ア
ルミナ質耐大物であってもスポーりング（こよるｉｉｉ
　；ｌｊを免れることはできない。そして、スポーリン
グにより亀裂が発生すると溶鋼の侵入でガス透過性が低
下する。

また、その亀裂が大きい場合は、湯漏れなどの大事故を
招く。

熱膨張率の小さい溶融シリカなどのシリカ質原料、ある
いは熱膨張を吸収する作用を持つ炭素粉などを添加し、
耐久ポーリング性を改瀉することが知られている。しか
し、いずれも十分な効果が得られないと共に、シリカ質
原ｔＦでは添加ＩＩｋが多いと低融点物質の生成で耐食
性の低ドが著しい。一方、炭素粉は気孔を閉塞してガス
透過性を低トさせる、本発明は、以−Ｅの欠点のないガス吹き込み用ボーラス
耐火物を提供することを目的としている。

［課題を解決するためのト段］本発明は、重量割合で二酸化チタン０．３〜１５％、残
部がアルミナＦ材の配合物を成形後、焼成することを特
徴としたガス吹き込み用ボーラス耐火物の製造方法。

以下、本発明をさらに詳細に説明する。

本発明で使用する二酸化チタンは、例えばイルメナイト
などを原料とし、これを精製、焼成、粉砕して製造され
る。その隠ぺいツバ着色力、不溶性などの緒性質によっ
て、従来より塗料、インキ、紙、プラスチックなどの充
填剤、あるいは磁器原料、研磨材、医薬品、化粧品など
に使用されおり、市販品からも入手できる。

二酸化チタンはルチール型とアナターゼ型とが知られて
いるが、本発明ではいずれの形態でも使用できる。

その粒度は、微量添加でも効果をあげるために、平均割
合で０．３〜１５％とする。０．３％未満では耐スポー
リング性の効果がなく、１５％を超えると強度の低下で
耐食性に劣る。最も好ましい範囲は、０．５〜１０％で
ある。

本発明において二酸化チタンの添加がボーラス耐火物の
耐スポーリング性を向上させるのは、つぎの理由による
ものと思われる。すなわち、二酸化チタンはボーラス耐
火物の製造における焼成過程で耐火材中のアルミナ成分
と反応し、骨材粒界にチタン酸アルミニウムを生成する
。このチタン酸アルミニウムを顕微鏡で観察すると、チ
タン酸アルミニウムの結晶粒界に亀裂が確認される。耐
スポーリング性の向上は、この結晶粒界の亀裂が熱応力
を吸収することによると思われる。

したがって、アルミナ成分を持たない耐火材との組合せ
ではチタン酸アルミニウムが生成しないので１本発明の
効毛は得られない。

］ミ骨材としてのアルミナは、す１成品、電融品のいず
れでもよい。経済性の点からすると、安価な焼結晶の方
を使用するのが好ましい。粒子形状も、粉砕品、球状品
のいずれでもよい。粒度は、ボーラス耐火物が得これは
、この化合物がチタンの陽イオンの半径と同等もしくは
それ以下の陽イオンを有していることで、ボーラス耐火
物の焼成時に生成されるチタン酸アルミニウムと固溶し
、チタン酸アルミニウムの結晶の発達を抑制し、結晶粒
界に必要量」二に亀裂が生じるのを防止するためと思わ
れる。

この化合物の具体例は１例えばＳｉｎ、、ＭｇＯ，Ｆｅ
、０１、Ｃｒ、　０．、Ｎｉｐ、１．ｉｏ、　ＺｒＯ，
などがある。この化合物の粒度は特に限定されるもので
はないが、反応性を高めるリング性の向上に効果がある
反面、機械的強度を低下させるためか、二酸化チタンの
添加量が増すにしたがって耐食性低ドの傾向がみられる
。これを解決するには、さらに、イオンの半径がチタン
の陽イオンの半径と同等もしくはそれ以ドであるＳｉ”
、Ｚｒ”、Ｆ［３”Ｍｇ″、Ｉ４ビ、Ｎ１″ゝまたはＣ
ｒ″０の陽イオンをａする化合物から選ばれる一種以上
を添加することが好ましい。

割合は重量割合で１０％以下とする。１０％を超えると
チタン酸アルミニウムの結晶粒界の亀裂の発生が抑制さ
れすぎるため、耐スポーリング性向上の効果が得られな
い。また、この化合物添加による効果を十分に得ようと
すると、１％以」二添加する必要がある。

以上の也にも、本発明ではボーラス質耐火物の製造にお
いて知られている耐火骨材、金属粉、粘土などの添加剤
を、本発明の効果を阻害しない範囲で添加してもよい。

成形は、無機質あるいは有機質のバインダーを配合物全
体に対して重量割合で外掛け１〜５％程度添加し、混線
後、任意形状に加圧する。

焼成は、１３００〜１８００℃が好ましい。

〔実施例］ス質耐火物の試験結果である。

各側は、ボーラス質の耐火物組織を（）るために、通常
の耐火物に比べて中間径の骨材粒子を少なくした配合組
成にした。また、成形には配合組成全体に対して結合剤
としてリグニンスルホン酸カルシウムを水に溶解させた
状態で添加し、混練後、フリクションプレスにて加圧し
た。焼成は１７００℃×６０時間で行った。

試験方法は、次のとおりである。

見掛気孔率　　・・・ＪＩＳ−Ｒ２２０５に準じて測定
。

圧縮強さ　　・・・ＪＩＳ−Ｒ２２０６に準じて測定。

通　気　率　　・・・常温空気による測定。

炉にて３０分加熱後、空冷し、これを繰り返して亀裂発
生までの回数を４【す定した。

耐食性　・・・・・・・・・回転侵食試験により測定し
た。鋼片を加溶融して侵食剤とした。溶媒とした。１６
５０℃Ｘ１５分を３回くり返すした後、溶損寸法を測定
し、比較例７の耐火物の溶損寸法を１００とした指数で
示した。数値が小さいほど耐食性に僕れる実機試験　　・・・ボーラスプラグとスライディングノ
ズル用上ノズルとを製造し、ポーラスプラグは３００Ｌ
溶鋼取鍋、上ノズルは６０しタンデイシュにそれぞれ装
着し、耐用回数を測定した。表中、データが空欄のもの
は、未使用。

耐スポーリング性・・・３０　Ｘ　４０　Ｘ　１２０ｍ
ｍの試験片を電気本発明実施例はいずれも耐スポーリン
グ性に優れている。本発明実施例の中でも９〜１２は耐
スポーリング性番二加凡て耐食性が優れており、実機試
験では実施例〜７よりさらに耐用回数が向上した。

二酸化チタンの添加量が多すぎる比較例２は、耐食性に
劣る。マグネシア粉の添加量が多すぎる比較例４は耐ス
ポーリング性に劣る。

（効果）以にの実施例の試験結果からも明らかなように、本発明
によって得られるボーラス耐火物はガス吹き込み時に受
ける著しい温度差に対しても優れた耐スポーリング性を
示す。また、耐食性およびガス透過性を損うこともない
。したがって、湯漏れなどの大事故などを楚念すること
もなく、その用途に応じて、ガス吹き込みによる溶鋼か
く拌、ノズル閉塞防止といった機能をいかんなく　、Ｑ
　ＩＩＩ！することができる。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）重量割合で、二酸化チタン０．３〜１５％、残部
がアルミナ主材の配合物を成形後、焼成することを特徴
としたガス吹き込み用ボーラス耐火物の製造方法。
（２）重量割合で二酸化チタン０．３〜１５％、イオン
半径が直径がチタンの陽イオンの半径と同等もしくはそ
れ以下であるＳｉ＾４＾＋、Ｚｒ＾４＾＋、Ｆｅ＾３＾
＋、Ｍｇ＾２＾＋、Ｌｉ＾＋、Ｎｉ＾３＾＋またはＣｒ
＾３＾＋の陽イオンを有する化合物から選ばれる一種以
上を１０％以下、残部がアルミナ主材の配合物を成形後
、焼成することを特徴としたガス吹き込み用ボーラス耐
火物の製造方法。
（３）二酸化チタンが、ルチール型および／またはアナ
ターゼ型である請求項１または請求項２記載のガス吹き
込み用ボーラス耐火物の製造方法。