JPH03205341A

JPH03205341A - ガス吹き込み用ポーラス耐火物の製造方法

Info

Publication number: JPH03205341A
Application number: JP1344886A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Tsuchinari; 昭弘土成
Original assignee: Harima Ceramic Co Ltd
Current assignee: Harima Ceramic Co Ltd
Priority date: 1989-12-29
Filing date: 1989-12-29
Publication date: 1991-09-06

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〕

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、溶融金属にポーラスプラグをもって不
活性ガスを吹込むことが行われている（例えば特開昭４
９−９７７０５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５６−１４８
４５３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）。また、最近ではマグネシアあるいは
スビネルよりなる塩基性質も提案されている。（例えば
特開昭５０−４５８１０号公報号）［発明が解決しようとする課題］アルミナ質耐火物は、耐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用により、
溶鋼接触面との間に著しい温度差が生じ、十分な酎スポ
ーリングが得られない。このスポーリングによって亀裂
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
。

一方、塩基性質は耐食性に優れるが、酎スポーリングに
ついてはアル案ナ質耐火物よりさらに劣る。

上記従来の材質に対して、熱膨張率の小さい溶融シリカ
なとのシリカ質原料、あるいは熱膨張を吸収する作用を
持つ炭素粉などを添加し、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
られないと共に、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が低下する問題がある。また、炭
素粉は耐火物組織の気孔を閉塞する作用をもち、ポーラ
ス耐火物に必要なガス吹き込み機能が阻害される。

本発明は、耐スポーリング性および耐食性を可ね備えた
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。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、Ｔｉｅ，とＡ１２０。との割合がモル比Ｔｉ
Ｏ，／ＡＩ，０．０．２〜２．０で合威させたチタン酸
アルミニウム３〜２５重量％、残部が耐火性骨材を主材
にした配合物を成形後、焼或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である。

以下、本発明をさらに詳細に説明する。

本発明で使用するチタン酸アルミニウムは、例えば二酸
化チタン粉末とアルミナ粉末とを混合し、加圧成形後、
焼結または電融して製造される。この場合、二酸化チタ
ン粉末とアルミナ粉末とは、Ｔｉｅ，、Ａ１２０。に換
算して、Ｔｉｅ，、Ａｌ，０。との割合がモル比０．２
〜２．０になるように調整する。

ここで使用する二酸化チタン粉末は、例えばイルメナイ
トなどを原料とし、これを精製、焼成したあと、１００
μｍ以下に微粉砕し得られる。その隠ぺい力、着色力、
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ており、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、いずれの形態でも使用できる。

一方、アルミナ粉末としては、例えば焼結アルミナ、電
融アルミナを１００μｍ以下に微粉砕したもの、あるい
はバイヤー法で得られた水酸化アルミニウムを軽焼した
軽焼アルミナ粉などが使用される。

本発明において、チタン酸アルミニウムの配合は、ポー
ラス耐火物の耐スポーリング性向上の効果をもつ。ポー
ラス耐火物中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−３− 吸収することによると思われる。

チタン酸アルミニウムの割合は、３重量％未満では以上
の耐スポーリング性の効果がなく、２５重量％を越える
と強度低下で耐食性に劣る。最も好ましい範囲は、５〜
２０重量％である。

配合物中、残部を占める耐火性骨材の具体的材質は特に
限定されるものではないが、焼結品または電融品のアル
ミナ、マグネシア、ＭｇＯ　−　ＡＬ，　０，スビネル
などから選ばれる一種または二種以上が好ましい。

耐火性骨材の粒子形状は、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
ば中間径の粒子を少なくしたものにする。

以上の他にも、本発明の効果を阻害しない範囲であれば
、ポーラス質耐火物の製造において知られている添加剤
として、例えば、シリカ粉、粘土粉、酸化クロム粉、ジ
ルコニア粉、Ｆｅ，　Ｏ，紛、ＮｉＯ粉、ＬｉＯ粉など
を１０重量％以下添加してもよい。また、Ａｌ，　Ｓｉ
，　Ｍｇ，　Ｃａ，　Ｆｅなどの金属の単体または合金
を添加してもよい。

威形は、無機質あるいは有機質のバインダーを配合物全
４− 体に対して外掛け１〜５％重量程度添加し、混線後、任
意形状に加圧する。焼或は、例えば１３００〜１８００
℃の温度で行う。

〔実施例］以下、本発明実施例とその比較例とを示す。

第１表は、各例で用いたチタン酸アルミニウムの化学組
或を示す。このチタン酸アルミニウムは耐火原料メーカ
のＤ社に製造依頼して得た。

第２〜４表は、各列の配合組或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、戒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。

試験方法は、次のとおりてある。

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。

耐スポーリング性・・・３０Ｘ４０Ｘｌ２０ｍｍ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
によってり測定した。１６５０℃×３０分を３回くり返
した後、溶損寸法を測定した。各表において、第２表では比較例ｌ、第３表では比較例７、第４表では比較例１０の耐火物の溶損寸法をｌＯＯ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
ズル用上ノズルとを製造し、ボーラスプラグは３００ｔ溶鋼取鍋、上ノズルは６０ｔ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。

−７一 −８一［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。

Claims

【特許請求の範囲】

　ＴｉＯ＿２とＡｌ＿２Ｏ＿３との割合がモル比ＴｉＯ
＿２／Ａｌ＿２Ｏ＿３０．２〜２．０で合成させたチタ
ン酸アルミニウム３〜２５重量％、残部が耐火性骨材を
主材にした配合物を成形後、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。