JPH0360459A - マグネシア―カルシア質耐火物 - 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、耐食性および耐スポーリング性に優れたマグ
ネシア−カルシア質耐火物に関する。

なお、本願明細書において、“％”および１部“とある
のは、全て″重量％“および“重量部”を意味する。

従来技術とその問題点 マグネシア−カルシア質耐火物は、主として転炉、電気
炉などの製鋼炉、ＡＯＤ炉、特殊精錬炉、取鍋、セメン
トロータリーキルンなどに使用されている。しかし、近
年に至り、精錬炉、特に製鋼用転炉においては、連鋳比
率の上昇にともなう出ｗ４温度の上昇、高級鋼の吹錬な
どの点から操業条件がますます苛酷化しつつあるために
、使用される耐火物にも耐食性などに優れた高品質のも
のが要求されるようになってきている。

マグネシア−カルシア質耐火物は、耐熱スポーリング性
、耐構造スポーリング性に優れており、また使用原料に
起因する低溶融性フラックスの量を減少させることによ
ってスラグに対する耐食性を相当程度改善することがで
きる。しかしながら、上記の操業条件の苛酷な製鋼用転
炉に用いられた場合、スラグ中にＡＮ　２０３、Ｆｅ２
０３などが多く存在するとＣａＯはＣａ０−Ａｌ１２０
３．２ＣａＣＩＦｅ２０３などの低融鉱物を生成するの
で耐食性が低下する。そのために、前述の如き操作条件
の苛酷化に対してはより一層耐食性に優れた耐火物が要
求される。

問題点を解決するための手段 本発明者は、上記の如き従来技術の現状に鑑みて、研究
を重ねた結果、塩基性耐火骨材中の粗粒成分の量を増大
させることにより、マグネシア−カルシア耐火物の問題
点が実質的に解消乃至大巾に軽減されることを見出した
。

すなわち、本発明は、下記のマグネシア−カルシア耐火
物を提供するものである： ■　骨材としてマグネシア２０〜９５％とカルシア８０
〜５％とからなる耐火物において、骨材の２０〜８０％
を粒径５〜５Ｃ１＋＋ｍの粗粒により構成したことを特
徴とする耐火物。

■　上記第１項に記載の耐火物において、骨材１００部
に対してアラゴナイト型炭酸カルシウム０．５〜５部を
含むことを特徴とする耐火物。

一般に、スラグラインに内張すされたマグネシア−カル
シア耐火物は、稼動面側が流動するスラグ、溶鋼などに
より、溶損流出しゃすい。この場合、粗粒骨材の粒径が
小さいと、粗粒骨材は、流出してしまう。しかるに、粗
粒骨材の粒径が大きい場合には、粗粒のみならず、マト
リックス部分の流出も生じ難くなることが判明した。即
ち、稼動面に残留する粗粒骨材により、稼動面側の流出
が防止されるとともに、全体としての溶損も抑制される
。また、粗粒骨材が稼動面に存在することにより、スラ
グとマトリックス部との接触面積が小さくなり、スラグ
による耐火物の浸蝕も低減される。

また、本発明者の研究によれば、耐火物の原料の一つと
してアラゴナイト型炭酸カルシウムを使用することによ
り耐火物の耐スポーリング性がさらに向上するというこ
とが判明した。アラゴナイト型炭酸カルシウムは、焼成
時に３３０〜４８００Ｃでカルサイト型に転移する。こ
の際、急激な体積膨脹をともなうために、耐火物内には
多数のマイクロクラックが発生する。このマイクロクラ
ックが、耐火物の使用時に応力伝播防止効果を発揮して
熱スポーリングによる亀裂の進展防止に極めて有効に作
用する。

本発明において使用する骨材としては、ＭｇＯ及び／又
はＣａＯを含む公知の塩基性耐火材料が使用でき、具体
的には、例えばマグネシアクリンカ−ドロマイトクリン
カ−、ライムクリンカーなどが挙げられる。マグネシア
クリンカ−としては、天然マグネシアクリンカ−１海水
マグネシアクリンカ−１電融マグネシアなどが例示でき
、またドロマイトクリンカ−としては、天然ドロマイト
クリンカ−１合成ドロマイト、電融ドロマイトなどが例
示できる。本発明においては、これら骨材の一種又は二
種以上を使用して、ＭｇＯとＣａＯがそれぞれ２０〜９
５％、８０〜５％の割合となるように調整する。骨材中
の２０〜８０％を山める粗粒の粒径は、通常５〜５ｏＩ
ＩｌＩ１１程度である。粗粒の粒径が５ｍｍ未満の場合
には、粗粒骨材としての効果が発揮されない。理論的に
は、粗粒の粒径は、大きいほど好ましいことになるが、
実際には、主に耐火物の寸法により制限され、通常耐火
物の最小寸法の１／３〜１７５程度を上限とすることが
好ましい。粗粒の粒径がこれよりも大きくなる場合には
、耐火物の製造時に、粗粒が偏在して、耐火物の成形性
を阻害するのみならず、耐火物の性能をも低下させる。

より具体的には、一般的な耐火れんがの断面寸法は、 １５０ｍｍＸ　１５０ｍｍ程度以下であるから、粗粒骨
材の粒径は、５０ｍｍ程度以下とすることが好ましい。

全骨材重量中に占める粗粒の割合は、２０〜８０％とす
る。粗粒の割合が２０％未満では、耐火物の稼動面にお
ける遮蔽効果が充分に発揮されず、一方、８０％を上回
る場合には、粗粒骨材が耐火物中に偏在し易くなり、ま
たマトリックス部の充填が不十分となるので、耐火れん
がの性能が著しく低下する。

本発明耐火物は、その原料の一つとしてアラゴナイト型
炭酸カルシウムを使用することもでき、そのようにする
ことでさらに耐スポーリング性の優れたものとなる。本
発明で使用できるアラゴナイト型炭酸カルシウム源とし
ては、公知のものがいずれも使用でき、必要ならば二種
以上を併用しても良い。アラゴナイト型炭酸カルシウム
の配合量は、骨材１００部に対して０．５〜５部とする
のが良い。アラゴナイト型炭酸カルシウムの配合量が０
．５部未満の場合には、耐火物内に発生ずるマイクロク
ラックの量が少なく、耐火物の耐スポーリング性向上の
効果が不十分となる。一方、５部を超える場合には、耐
火物内の組織の多孔質化が進行して、耐火物の本来有す
る耐火性が低下する。アラゴナイト型炭酸カルシウムの
粒径は、特に制限されないが、通常０．５〜１０ｍｒａ
程度、より好ましくは１〜３ｍｍ程度とすることで、耐
火物内での好適なマイクロクラックの発生を得ることが
できる。

本発明のマグネシア−カルシア質耐火物は、各原料に、
例えばタール、液状フェノール樹脂、ポリウレタン、ポ
リプロピレン、ワックスなどの公知の非水系バインダー
を添加し、混練し、成形し、焼成することにより、製造
される。上記製造工程は、常法に従って行えば良いが、
焼成は、１５００〜１７５０℃程度の温度で行うことが
好ましい。

発明の効果 本発明のマグネシア−カルシア質耐火物は、公知のもの
に比して、耐スポーリング性及び耐食性に優れている。

従って、本発明のマグネシア−カルシア質耐火物は、耐
スポーリング性及び耐食性が要求される各種の炉の内張
用耐火物として有用である。

実施例 以下に実施例および比較例を示し、本発明の特徴とする
ところをより一層明確にする。

実施例１〜４及び比較例１〜３ 第１表に示す割合で各原料を配合し、この配合物１００
部にバインダーとしてポリプロピレン２部を加えて混練
し、亜型に成形し、１６５０℃で焼成し、耐火物を得た
。

物性試験 実施例１〜４及び比較例１〜３で得られた耐火物の特性
を以下のようにして調べ、その結果を第２表に示す。

Ａ・・・気孔率（％）：ＪＩＳ　　Ｒ２２０５に準じて
測定した。

Ｂ・・・嵩比重（％）：ＪＩＳ　　Ｒ２２０５に準じて
測定した。

Ｃ−＝圧縮強さ（ｋｇｆ／ｃＪ）　　：　Ｊ　Ｉ　Ｓ　
　Ｒ２２０６に準じてＡ（り定した。

Ｄ−Ｌｌｌげ強さ（ｋｇｆ／ｃＪ、　　１４００℃）：
ＪＩＳＲ２２１３に準じて測定した。

Ｅ・・・耐スポーリング性：電気炉を用いて、１５分加
熱（１２００℃）−１５分空冷のサイクルを繰り返して
耐火物が剥落するまでの回数を調べた。

Ｆ・・・侵食指数：　ＣａＯ／Ｓ　ｔ０２＝２で鉄含有
量２０％のスラグに１７５０℃で２時間接触させた場合
の相対的侵食量を、比較例１のものを１００として表し
た。

第２表に示す結果から明らかな様に、本発明によるマグ
ネシア−カルシア質耐火物は、比較例によるものに比し
て、脱炭層厚さおよびスラグ侵食指数が低減しており、
耐食性及び耐摩耗性に優れていることが明らかである。

（以　上）

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）骨材としてマグネシア２０〜９５％とカルシア８
   ０〜５％とからなる耐火物において、骨材の２０〜８０
   ％を粒径５〜５０ｍｍの粗粒により構成したことを特徴
   とする耐火物。
2. （２）第１請求項に記載の耐火物において、骨材１００
   部に対してアラゴナイト型炭酸カルシウム０．５〜５部
   を含むことを特徴とする耐火物。