JPH03295847A - 炭素含有耐火物 - 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） 本発明は耐久ラグ性、構造安定性にすぐれた溶融金属炉
内張り用炭素含有耐火物に関するものである。

（従来の技術） 従来、溶銑鍋、溶鋼鍋の内張りれんがとしては蝋石質、
高アルミナ質、ジルコン質れんがが使用されてきた。し
かしながら、最近では溶銑鍋における溶銑予備処理ある
いは溶鋼鍋における二次精錬等、高級鋼の製造のため内
張り炉材が過酷な操業条件下にさらされ損耗が激しくな
ってきた。

このため、特開昭５４−７７６０９に見られるように蝋
石を含有したシリカ−アルミナ質原料に炭素材料を組み
合わせて耐久ラグ性、耐スポーリング性を向上させる方
法が開示されている。

（発明が解決しようとする課題） しかしながら蝋石原料は炭素原料と組み合わせることで
耐スラグ性を向上できるが、蝋石材料自体は耐スラグ性
が小さく、スラグの影響を受けやすい部位では使用量に
限界があり、蝋石量を少なくするとその場合は蝋石材料
特性である残存膨張性が得られず目地開きを生じやすい
欠点があった。

すなわち、蝋石を使用すれば残存膨張特性により目地損
耗を抑制できるが謝スラグ性を必要とする部位では溶損
が大きく、耐スラグ性と目地損耗防止を同時に満足する
ことはできなかった。

（課題を解決するための手段） 本発明はかかる状況に鑑み従来技術の問題点を解決すべ
く種々研究検討を重ねた結果、■蝋石の膨張特性は使用
する蝋石の粒子径に依存し粒子径が大きい程膨張率が大
きく１ｍｍ以下の粒子径は膨張率に大きく影響しない。

■蝋石を添加したれんがの耐食性は蝋石の粒子径に依存
し１ｍｍ以下の粒子径が増えると著しく耐食性が低下す
ることを見出した。

上述の知見に基づき本発明者らは、膨張特性にすぐれ目
地損耗を抑制すると同時に耐食性にすぐれた炭素含有耐
火物が得られることを確認し本発明を完成したものであ
る。

すなわち、粒子径が１ｍｍ以上を５０重量％以上含有す
る蝋石質材料５〜９０重量％、炭素質材料及びまたは炭
化珪素質材料３〜４０重量％、高アルミナ質材料、マグ
ネシア質材料、ジルコニア質材料のうち一種あるいは二
種以上７〜９２重量％と結合剤からなることを特徴とす
る炭素含有耐火物である。又は粒子径が１ｍｍ以上を５
０重量％以上含有する蝋石質材料５〜９０重量％、炭素
質材料及びまたは炭化珪素質材料３〜４０重量％、高ア
ルミナ質材料、マグネシア質材料、ジルコニア質材料の
うち一種あるいは二種以上７〜９２重量％からなる配合
物１００重量％に対し金属質材料及びまたはガラス質材
料を０．５〜１０重量％と結合剤からなることを特徴と
する炭素含有耐火物である。

本発明で用いられる蝋石材料は天然に産出するものを粉
砕、整粒抜用いる０粒子径が１ｍｍ以上を５０重量％以
上含有する蝋石質材料に限定するのは、先にも述べたよ
うに１ｍｍ未満の粒子径が多いと蝋石の膨張特性を発揮
できず、また耐スラグ性を著しく低下させるためである
。最大粒子径は通常耐火物に使用される大きさで特に限
定するものではないが５■以下の使用が好ましい、その
添加量を５〜９０重量％に限定するのは、５重量％未満
では蝋石の添加効果が得られず、膨張特性が不充分で、
９０重量％を超えると粗粒が多くなり耐火物としての強
度が低下するからである。

炭素質材料及びまたは炭化珪素質材料はスラグと濡れに
くくするためであり、その添加量を３〜４０重量％に限
定するのは、３重量％未満では添加の効果が得られず４
０重量％を超えると耐火物としての強度や耐摩耗性が低
下するからである。

炭素質材料としては、天然黒鉛、人造黒鉛、ピッチコー
クス、無煙炭、カーボンブラック等が使用可能である。

高アルミナ質材料としては、合成ムライト、ボーキサイ
ト、シリマナイト、アンダルサイト、カイヤナイト、電
融アルミナ、焼結アルミナ、仮焼アルミナが使用できる
。

マグネシア質材料としては、焼結マグネシア、電融マグ
ネシア、天然マグネシアが使用可能である。

ジルコニア質材料としては、焼結ジルコニア、電融ジル
コニアのそれぞれ安定化、未安定の材料が使用可能であ
る。

これらの高アルミナ質材料、マグネシア質材料、ジルコ
ニア質材料を単独で使用あるいは併用するのは蝋石より
も耐スラブ性がすぐれ蝋石と組合せることにより残存膨
張特性と耐食性を両立できるためである。その添加量を
７〜９２重量％に限定するのは７重量％未満では添加の
効果が得られず９２重量％を超えると蝋石の効果が小さ
くなるためである。

金属材料及び又はガラス質材料を添加するのは、炭素の
酸化を防止するためでその添加量を１０重量％以下に限
定する理由は１０重量％を超えると強度、耐スラグ性が
低下するためである。金属材料としては、シリコン、ア
ルミニウム、マグネシウム、カルシウム、クロミウム、
ジルコニウム、鉄等の単独あるいは混合、合金が使用で
きる。

ガラス質材料としては、珪酸ソーダ、リン酸ソーダ、ホ
ウ珪酸ソーダ、ホウリン酸ソーダ等の一種または二種以
上が使用可能である。

これらの蝋石材料以外の耐火性材料の粒子径については
それぞれ適宜使用し粒度は特に限定するものではない。

結合剤としては、フェノール樹脂、リン酸アルミ、ケイ
酸ソーダ等の液状、粉状バインダーが使用でき、混練成
形後乾燥した不焼成あるいは焼成したれんがとしても可
能である。

またフェノール樹脂のような残炭性のある結合剤は熱間
ではカーボンボンドを形成し強度が発現するため蝋石の
膨張やクリープ特性を抑制するので、蝋石の特性をより
発揮させる必要がある場合には珪酸ソーダのような残炭
性のない結合剤が好ましい。

（作用） 前述のとおり、本発明は粒子径が１ｍｍ以上を５０重量
％以上含有する蝋石質材料５〜９０重量％、炭素質材料
及びまたは炭化珪素質材料３〜４０重量％、高アルミナ
質材料、マグネシア質材料、ジルコニア質材料のうち一
種あるいは二種以上７〜９２重量％と結合剤からなるこ
とを特徴とする炭素含有耐火物もしくは上記配合物に金
属材料及び又はガラス貿材料１０重量％以下を組み合わ
せることにより耐熱スポール性を有し且つ膨張特性にす
ぐれたれんが特性を発揮し目地開き、目地損耗を抑制で
き、１閣以上を５０重量％以上含有する蝋石質材料に限
定することで耐スラグ性を著しく損うことがないため溶
銑鍋、溶鋼鍋の内張り材として寿命を大幅に延長せしめ
ることができる。

本発明の炭素含有耐火物は、通常不焼成れんがとして使
用するものであるが、不定形耐火物としても同様の効果
が得られるので不定形耐火物としても有効である。

（実施例） 以下、実施例について説明する。

第１表に示す配合割合により本発明品、比較品及び従来
品についてそれぞれの配合物を混合し混練した後常法に
より鼓形形状にプレス成形したものを２５０℃で２４時
間乾燥し供試体とした。耐スラグ性は供試体を回転侵食
法により１５００℃で５時間侵食剤（溶銑鍋スラグ）を
用いて侵食試験を行い試験後の溶損寸法を測定した。残
存膨張率は、前記の供試体から、３０Ｘ２０Ｘ１１４ｍ
に切りだしＳｉＣ質のサヤのブリーズコークス中に埋込
み電気炉内で１４００℃で３時間焼成した後冷却し取り
だし焼成前後の寸法変化を測定した。

本発明品は、従来品と比べると蝋石特有の残存膨張特性
並びに優れた耐久ラグ性を両立させることができた。

さらに、本発明品＆１と従来品＆１４を３００Ｔ溶銑鍋
のスラグライン部で張り合わせ使用した。

使用後の寸法を測定した結果、本発明品は従来品＆１４
に比べ５０％耐食性が向上した。

（発明の効果） 以上説明したように本発明の粒子径が１ｍ以上を５０重
量％以上含有する蝋石質材料、炭素質材料及びまたは炭
化珪素質材料、高アルミナ質材料、マグネシア質材料、
ジルコニア質材料のうち一種あるいは二種以上を組み合
わせることで著しく炭素含有耐火物の寿命を高めその工
業的価値１士太きに’＋＋

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）粒子径が１ｍｍ以上を５０重量％以上含有する蝋
   石質材料５〜９０重量％、炭素質材料及びまたは炭化珪
   素質材料３〜４０重量％、高アルミナ質材料、マグネシ
   ア質材料、ジルコニア質材料のうち一種あるいは二種以
   上７〜９２重量％と結合剤からなることを特徴とする炭
   素含有耐火物。
2. （２）粒子径が１ｍｍ以上を５０重量％以上含有する蝋
   石質材料５〜９０重量％、炭素質材料及びまたは炭化珪
   素質材料３〜４０重量％、高アルミナ質材料、マグネシ
   ア質材料、ジルコニア質材料のうち一種あるいは二種以
   上７〜９２重量％からなる配合物１００重量％に対し金
   属質材料及びまたはガラス質材料を０．５〜１０重量％
   と結合剤からなることを特徴とする炭素含有耐火物。
3. （３）残炭性がない結合剤である請求項１又は２記載の
   炭素含有耐火物。