JPH03159955A - ガス吹き込み用ポーラス耐火物の製造方法 - Google Patents
ガス吹き込み用ポーラス耐火物の製造方法Info
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- JPH03159955A JPH03159955A JP1300005A JP30000589A JPH03159955A JP H03159955 A JPH03159955 A JP H03159955A JP 1300005 A JP1300005 A JP 1300005A JP 30000589 A JP30000589 A JP 30000589A JP H03159955 A JPH03159955 A JP H03159955A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/03—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on magnesium oxide, calcium oxide or oxide mixtures derived from dolomite
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- C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
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- Manufacturing & Machinery (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、耐用性に優れたガス吹き込み用嗣火物を製造
する方法に関するものである。
する方法に関するものである。
〔従来の技術］
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、ポ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）。また、溶鋼鋳造用ノズルに
おいて、非金属介在物の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５４−３４３４２号公報
、実開昭５３−１２８３１７号公報，特開昭５６−１４
８４５３号公報）。
などを目的として、ポ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）。また、溶鋼鋳造用ノズルに
おいて、非金属介在物の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５４−３４３４２号公報
、実開昭５３−１２８３１７号公報，特開昭５６−１４
８４５３号公報）。
このガス吹き込みに使用されるポーラス質耐火物の材質
は、アルミナ質が主流である（例えば特開昭５０−４５
８１０号公報号）。
は、アルミナ質が主流である（例えば特開昭５０−４５
８１０号公報号）。
【発明が解決しようとする課題］
アルミナ質耐火物は、ｍｌ・１食性および耐スポーリン
グ性に優れている。しかし、ガス吹き込み用ポーラス質
耐火物として使用すると、不活性ガスによる冷却作川に
より、溶鋼接触面との間に著しい温度差が生じ、アルミ
ナ質耐火物であってもスポーリングによる損傷を免れる
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。
グ性に優れている。しかし、ガス吹き込み用ポーラス質
耐火物として使用すると、不活性ガスによる冷却作川に
より、溶鋼接触面との間に著しい温度差が生じ、アルミ
ナ質耐火物であってもスポーリングによる損傷を免れる
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、湯漏れなどの人事改を
招く。
招く。
熱膨脹率の小さい溶融シリカなとのシリカ質原料、ある
いは熱膨脹を吸収する作用を持つ炭素粉なとを添加し、
耐スポーリング性を改善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１（に、シリカ
質原料では添加量が多いと低融点物質の生成で耐食性の
低下が著しい。一方、炭素粉は気孔を閉塞してガス透過
性を低下させる。
いは熱膨脹を吸収する作用を持つ炭素粉なとを添加し、
耐スポーリング性を改善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１（に、シリカ
質原料では添加量が多いと低融点物質の生成で耐食性の
低下が著しい。一方、炭素粉は気孔を閉塞してガス透過
性を低下させる。
本発明は、以上の欠点のないガス吹き込み用ポーラス耐
火物を提供することを目的としている。
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手段］
本発明は、重量割合で二酸化チタン０．３〜１０％と平
均径１００μｍ以下のアルミナ０．４〜１５ｗｕ％、残
部がマグネシアアルミナスピネル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ポーラス耐
火物の３ 製造方法である。
均径１００μｍ以下のアルミナ０．４〜１５ｗｕ％、残
部がマグネシアアルミナスピネル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ポーラス耐
火物の３ 製造方法である。
以１ζ、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λばイルメナイト
などを原料とし、これを精製、焼或、粉砕して製造され
る。その隠ぺいノハ着色ノハ不溶性などの諸性質によっ
て、従来より塗料、インキ、紙、プラスチックなとの充
填剤、あるいは磁器原料、研磨材、医貼品、化粧品など
に使用されおり、ｒ′ｌ７ ＋１１ｊ品からも人手でき
る。
などを原料とし、これを精製、焼或、粉砕して製造され
る。その隠ぺいノハ着色ノハ不溶性などの諸性質によっ
て、従来より塗料、インキ、紙、プラスチックなとの充
填剤、あるいは磁器原料、研磨材、医貼品、化粧品など
に使用されおり、ｒ′ｌ７ ＋１１ｊ品からも人手でき
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
いるか、本発明ではいずれの形態でも使用できる。
いるか、本発明ではいずれの形態でも使用できる。
そのｆ−”ｊ．瓜は、微１１Ｙ添加でも効果をあげるた
めに、・Ｖ均径を例えば４４μｍ以下の微粒子で使用す
るのが好ましい。
めに、・Ｖ均径を例えば４４μｍ以下の微粒子で使用す
るのが好ましい。
配合物中に占める二酸化チタンの添加割合は、重量割合
で０．３〜ｌＯ％とする。０．３％未満では開スポーリ
ング性の効果がなく、１０％を超えると強度の低ドで耐
食性に劣る。最も好ましい範囲は、０．５〜５％である
。
で０．３〜ｌＯ％とする。０．３％未満では開スポーリ
ング性の効果がなく、１０％を超えると強度の低ドで耐
食性に劣る。最も好ましい範囲は、０．５〜５％である
。
本発明において二酸化チタンの添加かポーラス耐火物の
一スポーリング竹を１１′リ上させるのは、っぎの理山
によるものと思われる。すなわち、二酸化チタンはボノ
ー 一ラス耐大物の製造における力゛ε成過程で耐火１中の
アルミナ成分と反応し、マトリックス部にチタン酸アル
ミニウムを生成する。力′Ｌ成後の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。ｍｌスポーリング性の向
」二は、この結晶粒界の亀裂が然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か生成しな
いので、本発明の効果は得られない。
一スポーリング竹を１１′リ上させるのは、っぎの理山
によるものと思われる。すなわち、二酸化チタンはボノ
ー 一ラス耐大物の製造における力゛ε成過程で耐火１中の
アルミナ成分と反応し、マトリックス部にチタン酸アル
ミニウムを生成する。力′Ｌ成後の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。ｍｌスポーリング性の向
」二は、この結晶粒界の亀裂が然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か生成しな
いので、本発明の効果は得られない。
主骨材としてのマグネシアアルミナスピネルは、焼成品
、電融品のいずれでもよい。経済性の点からすると、安
価な焼結品の方を使用するのが打ましい。粒子形状も、
粉砕品、球状品のいずれでもよい。粒度は、ポーラス質
組織が得られるように、例えば中間径を少なくしたもの
にする。
、電融品のいずれでもよい。経済性の点からすると、安
価な焼結品の方を使用するのが打ましい。粒子形状も、
粉砕品、球状品のいずれでもよい。粒度は、ポーラス質
組織が得られるように、例えば中間径を少なくしたもの
にする。
チタン酸アルミニウムの結晶粒界の危裂はｍｌスポリン
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
性低下の傾向がみられる。これを解決するには、さらに
、陽イオンの半径がチタンの陽イオンの半５ 径と同等もしくはそれ以下であるＳ１′＋、Ｚｒ′＋、
Ｆｃ’、Ｍｇ”、■、１”１、Ｎ１′４またはＣｒ”の
陽イオンを有する化合物から選ばれる−・札以上を添加
することかＵましい。
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
性低下の傾向がみられる。これを解決するには、さらに
、陽イオンの半径がチタンの陽イオンの半５ 径と同等もしくはそれ以下であるＳ１′＋、Ｚｒ′＋、
Ｆｃ’、Ｍｇ”、■、１”１、Ｎ１′４またはＣｒ”の
陽イオンを有する化合物から選ばれる−・札以上を添加
することかＵましい。
これは、これら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、ポ
ーラス耐火物の焼成時に生威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辻を抑制
し、粘１’＋１１目・ｌ界に必出以１．に爪裂が牛じる
のを防１１−するためと思われる，， これらの化合物の具体例は、例えばＳｉｎ，、ＭｇＯ，
Ｆｃ，０３、Ｃｒ， ０．、Ｎｉｐ．Ｌｉｄ． Ｚｒ
Ｏ，などがある。これらの化合物の粒度は特に限定され
るものではないが、反応性を高めるために微粒が好まし
く、例えば平均粒子１００μｍ以下とする。これらの化
合物を添加する場合、配合物中に占める割合は重量割合
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ＩＩ′リ上の効果がｊｉ｝られない。
等もしくはそれ以下の陽イオンを有していることで、ポ
ーラス耐火物の焼成時に生威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辻を抑制
し、粘１’＋１１目・ｌ界に必出以１．に爪裂が牛じる
のを防１１−するためと思われる，， これらの化合物の具体例は、例えばＳｉｎ，、ＭｇＯ，
Ｆｃ，０３、Ｃｒ， ０．、Ｎｉｐ．Ｌｉｄ． Ｚｒ
Ｏ，などがある。これらの化合物の粒度は特に限定され
るものではないが、反応性を高めるために微粒が好まし
く、例えば平均粒子１００μｍ以下とする。これらの化
合物を添加する場合、配合物中に占める割合は重量割合
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ＩＩ′リ上の効果がｊｉ｝られない。
また、これらの化合物添加による効果を十分に得ようと
すると、１％以」―添加する必６ 要がある。
すると、１％以」―添加する必６ 要がある。
以上の他にも、本発明ではポーラス質耐火物の製逍にお
いて知られているｍｌ｛火１１・材、企属粉、枯」二な
どの添加剤を、本発１ｊｌＪの効果を咀；（ｉしない範
囲で添加してもよい。
いて知られているｍｌ｛火１１・材、企属粉、枯」二な
どの添加剤を、本発１ｊｌＪの効果を咀；（ｉ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。
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℃が何ましい，，〔実施例
〕 以下、本発明実施例とその比較例とを示す。
〕 以下、本発明実施例とその比較例とを示す。
第１表は、各例で用いた二酸化チタンの品τ〔を示す、
，第２表は、各例の配合組成とそれにより製造されたポ
ーラス質耐火物の試験結果である。
，第２表は、各例の配合組成とそれにより製造されたポ
ーラス質耐火物の試験結果である。
各例は、ポーラス質の耐火物組織を得るために、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、混線後、
フリクションプレスにて加圧した。焼成は１７００℃×
６時間で行った。
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、混線後、
フリクションプレスにて加圧した。焼成は１７００℃×
６時間で行った。
７
試験方法は、次のとおりてある。
見掛気孔率 ・・．＋ １３−Ｒ２２０５に１′１
０じて測定。
０じて測定。
圧縮強さ ・・ＪＩＳ−Ｒ２２０６に準じて測定
。
。
通 気 率 ・・２：’； （Ｉ＋７ｔ ’Ｎ ’
ｉ（ニヨルｊｌｉｉ 定＝耐スポーリング性・・・３０
Ｘ ４０ Ｘ １２０ｍｍの試験片を電気炉にて３０
分加熱後、空冷し、これを繰り返して亀裂発生までの回
数を測定した。
ｉ（ニヨルｊｌｉｉ 定＝耐スポーリング性・・・３０
Ｘ ４０ Ｘ １２０ｍｍの試験片を電気炉にて３０
分加熱後、空冷し、これを繰り返して亀裂発生までの回
数を測定した。
耐食性 ・・・鋼片を侵食剤とした回転侵食試験に
より測定した。１６５０℃×３０分を３回くり返すした
後、溶ノ１′Ｊ・ｔ法を測定し、比較例５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
耐食性に優れる 実機試験 ・・・ポーラスプラグとスライディングノ
ズル川」ニノズルとを製造し、ボーラスプラグは３００
１溶鋼取鍋、上ノズルは６０Ｌタンデイシュにそれぞれ
装着し、耐川回数を測定した。表中、データが空欄のも
のは，未使川。
より測定した。１６５０℃×３０分を３回くり返すした
後、溶ノ１′Ｊ・ｔ法を測定し、比較例５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
耐食性に優れる 実機試験 ・・・ポーラスプラグとスライディングノ
ズル川」ニノズルとを製造し、ボーラスプラグは３００
１溶鋼取鍋、上ノズルは６０Ｌタンデイシュにそれぞれ
装着し、耐川回数を測定した。表中、データが空欄のも
のは，未使川。
８
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８〜１０は耐スポーリング性に
加えてｍｌ食性が優れており、ポーラスプ上ノズルでの
実機試験では実施例１〜２よりさらに耐用回数が向上し
た。
。本発明実施例の中でも８〜１０は耐スポーリング性に
加えてｍｌ食性が優れており、ポーラスプ上ノズルでの
実機試験では実施例１〜２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。マグネシア粉および酸化クロムの添加量が多すぎ
る比較例３および４は耐スポーリング性に劣る。
劣る。マグネシア粉および酸化クロムの添加量が多すぎ
る比較例３および４は耐スポーリング性に劣る。
［効果］
以上の実施例の試験結果からも明らかなように、本発明
によって得られるポ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懸念すること
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発揮す
ることができる。
によって得られるポ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懸念すること
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発揮す
ることができる。
Claims (3)
- （１）重量割合で、二酸化チタン０．３〜１０％、平均
径１００μｍ以下のアルミナ０．４〜１５％、残部がマ
グネシアアルミナスピネル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ポーラス耐火物の
製造方法。 - （２）重量割合で二酸化チタン０．３〜１０％、平均径
１００μｍ以下のアルミナ０．４〜１５％、イオン半径
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＾２＾＋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、残部がマグネシアアルミナスピネル主材の配合物
を成形後、焼成することを特徴としたガス吹き込み用ポ
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２記載のガス吹き込み用
ポーラス耐火物の製造方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1300005A JPH03159955A (ja) | 1989-11-17 | 1989-11-17 | ガス吹き込み用ポーラス耐火物の製造方法 |
| KR1019900018596A KR910009592A (ko) | 1989-11-17 | 1990-11-16 | 가스취입용 포오러스 내화물의 제조방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1300005A JPH03159955A (ja) | 1989-11-17 | 1989-11-17 | ガス吹き込み用ポーラス耐火物の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03159955A true JPH03159955A (ja) | 1991-07-09 |
Family
ID=17879582
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1300005A Pending JPH03159955A (ja) | 1989-11-17 | 1989-11-17 | ガス吹き込み用ポーラス耐火物の製造方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03159955A (ja) |
| KR (1) | KR910009592A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100446865B1 (ko) * | 1999-08-23 | 2004-09-04 | 조선내화 주식회사 | 고로 출선구 주변 보수용 압입재 내화조성물 |
-
1989
- 1989-11-17 JP JP1300005A patent/JPH03159955A/ja active Pending
-
1990
- 1990-11-16 KR KR1019900018596A patent/KR910009592A/ko not_active Application Discontinuation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR910009592A (ko) | 1991-06-28 |
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