JPH03205367A - 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、取鍋などの溶融金属容器の内張りに使用する
流し込み不定形耐火物に関する。

なお、本明細書において、「％」及び「部」とあるのは
、それぞれ「重量％」及び「重量部」を意味する。

従来技術及びその課題 従来から、取鍋などの溶融金属容器の内張りに使用する
流し込み不定形耐火物としては、ジルコン質を骨材とす
る流し込み材が使用されてきた。

このジルコン質流し込み材は、比較的コストが安く、ま
た性能的にも熱スポーリング、構造スポーリングなどの
発生が少ｔ７いという利点を具備している。しかしなが
ら、近年、高級鋼の需要が増大するに従って取鍋内での
処理条件も苛酷化しており、ジルコン質流し込み材では
耐食性が不充分であることが指摘されている。

ジルコン質流し込み材に代わるものとして、アルミナ質
、塩基性材質などを骨材とする流し込み材を使用する試
みもなされているが、これらのものは、その特性上、耐
スラグ浸透性が低いので、使用中に表面の変質層の剥離
による損傷を惹き起こすことは避けられない。また、ア
ルミナ質及び塩基性材質は、それ自体の熱膨張率が大き
いために、加熱及び冷却を繰り返し受けた場合に、剥離
による損傷を生じやすい欠点もある。

そこで、このアルミナ質、塩基性材質などを骨材とする
流し込み材に、スピネル原料を添加することにより、ス
ラグ浸透を抑制する方法（特開昭６４−８３５７５号、
特開昭６４−８７５７７号など）が提案されている。こ
れにより、従来のアルミナ質、塩基性材質などを用いた
流し込み材に比べ、スラグ浸透の抑制効果は改善される
ものの、やはり亀裂、剥離の発生は避けることができず
、耐構造スポーリング性が不充分であり、実用上満足す
べきものとはいい難い。

課題を解決するための手段 本発明は、上記課題を解消し、耐スラグ浸透性及び耐ス
ポーリング性に一層優れた流し込み不定形耐火物を提供
することを目的とする。

すなわち、本発明は、下記の流し込みの不定形耐火物を
提供するものである。

■　ＡＪ２０３含有量９０％以上のアルミナ質原料を主
原料とする骨材７０〜９７％、スピネル微粉１〜２９％
、ピッチ原料１〜５％及びＳｉＣ原料１〜５％の一種又
は二種、及びアルミナ超微粉１〜１０％を含有する耐火
物原料に結合硬化剤としてアルミナセメント及びアミン
シリケートの一種又は二種を使用してなる流し込み不定
形耐火物。

■　ＡＪ２０３含有量９０％以上のアルミナ質原３ 料を主原料とする骨材５０〜９６％、ＭｇＯ含有量９５
％以上のマグネシアを主原料とする骨材１〜２０％、ス
ピネル微粉１〜２９％、ピッチ原料１〜５％及びＳｉＣ
原料１〜５％の一種又は二種、及びアルミナ超微粉１〜
１０％を含有する耐火物原料に結合硬化剤としてアルミ
ナセメント及びアミンシリケートの一種又は二種を使用
してなる流し込み不定形耐火物。

本発明者は、上記の如き技術の現状に鑑みて研究を進め
た結果、下記事項を見出した。アルミナ質骨材にスピネ
ル原料を添加した流し込み耐火物はスラグ浸透の抑制効
果がみられるが、この耐火物をベースにピッチ、ＳｉＣ
などの炭素系原料の一種又は二種を添加すると、溶鋼、
スラグに対する濡れが、非常に小さくなり、スラグの耐
火物への浸透が更に抑制される。また、ＳｔＣを添加し
たときは、耐火物を使用中に稼動面付近のＳｉＣが酸化
され、ＳｉＯ２の被膜を形成する。この結４　　一 果内部の炭素原料は、酸化をまぬがれ、スラグ浸透抑制
効果は一層持続する。また、アルミナ質骨材の一部に代
え、マグネシア骨材を使用したものは、加熱されるとア
ルミナとマグネシアの反応によりスピネルを生成し、膨
脹する。この結果、適度の残存膨脹性が得られ、一層効
果的に亀裂、剥離を抑制する。本発明は、これら知見に
基づき完威されたものである。

本発明において、骨材として使用するアルミナ質原料と
しては、特に限定されず、電融アルミナクリンカー、焼
結アルミナクリンカーなどの人造アルミナ、天然コラン
ダム、ボーキサイトなどの天然アルミナ等が例示される
。Ａｌ２０３含有量は９０％以上が好ましく９０％未満
では耐食性が低下する。粒径は８ｍｍ程度以下、より好
ましくは０．１〜５ｍｍの範囲とするのがよく、必要な
らば、常法に従って、粒度の異なる材料を組み合わせて
使用することもできる。

スピネル原料としては、電融もしくは、焼結のいずれの
スピネルクリンカーも使用でき、その化学組成も、特に
限定されず使用できる。スピネルクリン力一の粒径は、
１００μｍ程度以下とするのがよく、そうすることでス
ラグとの反応が良好に行われ、スラグの浸透を抑制する
ことができる。

本発明では、前記アルミナ質原料を主原料とする骨材と
スピネル原料とに、ピッチ原料及びＳｉＣ原料の一種も
しくは二種とアルミナ超微粉とを添加して耐火物原料と
する。

本発明におけるピッチ原料としては、公知のものが使用
でき、例えば固定炭素５０％以上、軟化点約１３０℃、
灰分１％以下、粒径１ｍｍ以下のものが挙げられる。

ＳｉＣ原料としては、例えばＳｉＣ含有量９０％以上、
粒径１ｍｒｎ以下のものが挙げられ、好ましくはこれら
でＳｉＣ純度の高いものを用いるのがよい。

７ また、アルミナ超微粉は、平均粒径２μｍ程度以下のも
のが有効で、混線時の流動性確保、強度向上の目的で添
加される。

本発明で使用する耐火物原料中の上述した各戊分の配合
割合としては、アルミナ質原料が７０〜９７％、スピネ
ル微粉が１〜２９％、アルミナ超微粉が１〜１０％で、
ピッチ原料及びＳｉＣ原料は、それぞれが１〜５％の範
囲内となるようにするのがよい。この範囲内で使用する
ことにより、耐火物のスラグ浸透抑制効果を著しく向上
させ、しかも骨材の結合強度を低下させるこどなく耐食
性も良好なものとできる。

本発明では、上記配合からなる耐火物原料に結合硬化剤
としてアルミナセメント及び／又はアミンシリケートを
使用する。

上記アルミナセメントこしては、従来より一般的に使用
されているものを使用でき、具体的にはＡＪ２０３７５
％、Ｃａ０２５％程度のカルシウ８ ムアルミネートを主戊分とするものを用いることができ
る。

またアミンシリケートとは、コロイドケイ酸（Ｎａ２　
０　＊　３８　ｉ　０２　＊　３１Ｈ２　０）のＮａを
、中性のアルキル基を有するアミン （ＮＨ２ＣｎＨ２ｎ−）で置換したものであり、例えば
コロイドケイ酸とアミンとを反応させることによって得
られれる、ＳｉＯ２約３５〜４０％水溶液の形態のアミ
ンシリケート原液をＳｉ０２量が５〜１０％程度となる
ように水で希釈して使用するのがよい。

本発明では、上記アルミナセメントとアミンシリケート
とのいずれか一方もしくは双方を結合硬化剤として用い
ることができる。これら結合硬化剤の使用割合としては
、前記耐火物原料１００部に対して固形分で１〜１０部
程度とするのが良く、耐火物原料との混練の際には、流
し込み不定形耐火物として必要な水分を適宜加える必要
がある。

このような範囲内で使用することにより、耐火物の強度
上昇、永久張りれんがとの接着強度の向上など結合剤と
して効果的に働き、また混線も都合よく行うことができ
る。しかもそれにより得られる背膏体は、その気孔率も
適当で耐食性に優れたものとなる。

本発明では以上述べた原料からなる耐火物において、骨
材たるアルミナ質原料の１〜２０％をマグネシア骨材に
代えて用いることにより、耐火物に加熱後の残存膨張性
を付与することができ、層効果的に亀裂、剥離を抑制し
得る。マグネシア質骨材としては、電融もしくは焼結の
いずれのマグネシアクリンカーも使用できる。ＭｇＯ含
有量は９５％以上が好ましく、９５％未満では耐食性が
低下するその粒径は、５ｍｍ程度以下、より好ましくは
、１〜３ｍｍの範囲とするのがよい。また必要ならば、
常法に従って、粒度の異なる材料を組み合わせて使用す
ることもできる。

発明の効果 本発明の流し込み不定形耐火物は、耐スラグ浸透性、耐
食性及び耐スポーリング性に極めて優れている。

従って、本発明品は、取鍋などの溶融金属の内張り材と
しての耐用寿命が従来品に比して長く、実用面で一層優
れたものである。

実施例 以下に実施例を示し、本発明の特徴を一層明確にする。

第１表に示す各原料を配合して、流し込み不定形耐火物
を調製して、内径４０Ｘ４０Ｘ１６０＋＋＋ｍの金型に
鋳んで成形し、次いで（イ）１１０℃で２４時間乾燥後
、及び（ロ）１５００℃で３時間焼成後の以下に示す各
種物性を測定した。

残存線変化率（％） ＪＩＳ　　Ｒ−２５５４−７６に基づいて測定した。

１１ 見掛気孔率（％） ＪＩＳ　　Ｒ−２２０５−７４に基づいて測定した。

かさ比重 ＪＩＳ　　Ｒ−２２０５−７４に基づいて測定した。

曲げ強さ（ＫｇＰ／ｃｍ２） ＪＩＳ　　Ｒ−２５５３−７５に基づいて測定した。

溶損指数 ロータリースラグ試験において、侵食剤として転炉スラ
グ：普通鋼＝１：１混合物を使用し、１６５０℃で１時
間保持→空冷３０分間を１サイクルとして３回繰り返し
たときの溶損量を測定し、比較例１の結果を１００とす
る相対値で示した。

スラグ浸透厚み 回転式スラグ浸食試験において、浸食剤１２ として転炉スラグ：普通鋼＝１＝１の混合物を使用し、
１６５０℃で１時間保持→空冷３０分間を１サイクルと
して３回繰り返した後の値を測定した。

耐熱スポーリングテスト １４００℃で１０分間保持→水冷５分間を１サイクルと
して、試料表面の１／２が剥離するまでの回数を調べた
。

１５ 第２表に示す結果から、本発明流し込み不定形耐火物が
、耐スラグ浸透性、耐熱スポーリング性に極めて優れて
いることが明らかである。

（以　上） １６

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）Ａｌ＿２Ｏ＿３含有量９０％以上のアルミナ質原
   料を主原料とする骨材７０〜９７％、スピネル微粉１〜
   ２９％、ピッチ原料１〜５％及び ＳｉＣ原料１〜５％の一種又は二種、及びアルミナ超微
   粉１〜１０％を含有する耐火物原料に結合硬化剤として
   アルミナセメント及びアミンシリケートの一種又は二種
   を使用してなる流し込み不定形耐火物。
2. （２）Ａｌ＿２Ｏ＿３含有量９０％以上のアルミナ質原
   料を主原料とする骨材５０〜９６％、ＭｇＯ含有量９５
   ％以上のマグネシアを主原料とする骨材１〜２０％、ス
   ピネル微粉１〜２９％、ピッチ原料１〜５％及びＳｉＣ
   原料１〜５％の一種又は二種、及びアルミナ超微粉１〜
   １０％を含有する耐火物原料に結合硬化剤としてアルミ
   ナセメント及びアミンシリケートの一種又は二種を使用
   してなる流し込み不定形耐火物。