JPH04130051A - Ａｌ↓２Ｏ↓３―Ｃｒ↓２Ｏ↓３―ＺｒＯ↓２質溶銑予備処理容器用耐火物 - 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、溶銑予備処理容器その中でも特に酸化雰囲気
に使用される耐火物に関するものである。

〔従来の技術〕

現在、溶銑予備処理容器の代表である混銑車において、
従来の脱硫処理に加えて脱りん及び脱珪処理も多く行わ
れるようになってきた。これらの処理を連続的に行うこ
とにより、スラグの塩基度は０．８の低塩基度から４．
０の高塩基度にまで及ぶ。

従って、混銑車の内張耐火物には、この広範囲の塩基度
に対して耗：金的に安定であるアルミナを骨材とした耐
火物が多く使用されており、スラクライン及び溶銑部に
は耐食性、耐スポーリング性を重視してＡ　Ａ２０３−
　Ｓ　ｉ　Ｃ−Ｃれんがが多く使用されている。また、
天井部には大気及び酸素による耐火物の酸化損耗抑制を
重視してカーボンを使用しないＡｆ２０３７０％以上の
高アルミナれんがが使用されている。

しかし、最近では脱硫、脱りん、脱珪処理を効率的に行
うことを目的に、上部より酸素を吹き込む操業も行われ
ている。この場合、混銑車内部で発生した一酸化炭素ガ
スが混銑車天井部で再燃焼（２ＣＯ＋Ｏｚ→２ＣＯ２；
今後、二次燃焼と記す）されることにより天井付近の雰
囲気温度は、気酸処理を行わない場合と比較して１００
℃〜５００℃上昇する。更に、酸素の吹き込みにより高
温での摩耗（アブレージヨン）及びスラグのフォーミン
りも促進される。その結果、気酸処理を行う混銑車の天
井れんがは、高温下において混銑車からの溶銑出銑時及
び無酸処理時のフォーミンクにより天井に付着したスラ
グにより無酸処理中に溶損されることになる。従って、
雲囲気温度の上昇、無酸処理時のスラグフォーミングの
影響により、気酸処理によるれんがの溶損は、気酸を併
用しない場合と比較して非常に大きくなる。

この操業条件の苛酷化に対して、従来の高アルミナれん
がでは充分な対応が不可能となりこの苛酷化した操業に
対応できるれんがの開発が必要となった。

従来の高アルミナれんがは耐食性付与を目的にコランダ
ム原料を、耐スポーリング性付与を目的にムライト原料
等ＡＩ−ｚｏ３　Ｓ＋０２　質の原料を使用している。

気酸処理に対する対応向上を目的に、従来の高アルミナ
れんが中のムライト原料を低減させることが考えられる
。しかし、高アルミナれんがの範囲ではこの手法による
耐食性向上には限界があり、極端にムライト原料の使用
什率を下げると耐スポーリング性が大きく低下すること
になる。従って、この手法では問題の解決にならない。

他に、高アルミナれんかに酸化クロムを配合することて
耐食性の向上は可能となる。

しかし、この手法をとると耐スポーリング性が大きく低
下することから、実車に耐用てきる耐スポーリング性を
付与するには酸化クロムの添加量が限定され、その場合
耐食性の面で問題の解決にはならない。

また、高アルミナれんかに酸化クロムを添加したベース
にムライト原料を増量し耐スポーリング性を向上するこ
ともてきるが、これも耐食性を大きく低下させろことと
なり問題の解決にはならない。

本発明に用いるＡ　ｊＬＯｓ、　Ｚ　ｒ　０２．　Ｓ　
ｉ　Ｏ２クリンカーについては既に特公昭５９−１９０
６７号公報において鋳造用ノズル、特公昭６１−２６２
０号公報においてスライプインクノズルプレートに使用
されている例があるが、何れも本発明の構成及び用途は
異なっている。

以上の如く、従来の技術では実炉に供する耐スポーリン
グ性を付与すると耐食性の改良効果が小さ（逆に耐食性
を大幅に向上させると実炉に供するだけの耐スポーリン
グ性を付与できないという結果であった。

〔発明が解決しようとする課題〕

このように、混銑車において気酸処理を行った場合、被
酸化性部位である天井部のれんがの溶損は気酸処理を行
わない場合と比較して非常に大きくなる結果となる。そ
の対策として、従来の高アルミナれんが中のムライト原
料の低減及び、酸化クロムの添加が考えられるが、これ
らの手法は耐スポーリング性を大きく低下させることと
なるから本問題の解法とはならない。

本発明において解決すべき課題は、混銑車における脱硫
、脱りん、脱珪処理に際して、この広範囲の塩基度を有
するスラグに対する耐食性に優れ、かつ気酸処理による
溶損の増大を最大限に抑制する被酸化性部位特に天井部
に内張すされる耐火物の開発にある。

本発明の耐火物に対して、耐食性の観点からは酸化クロ
ムは不可欠なものであるが、従来の手法では酸化クロム
を高アルミナれんかに適用するのはスポーリングの観点
からその適量使用は不可能であった。

本発明は、高アルミナれんかに耐スポーリング性向上効
果に優れるＡ　１２０３　　Ｚ　ｒ　０２−　Ｓ　ｉ○
２系原料を使用し、酸化クロムの適量使用を可能にする
ことで耐食性、耐スポーリング性双方に非常に優れる材
料を開発したものである。

ジルコニア系原料として、このＡβ２０３ＺｒＯｈＳｉ
○２系原料以外にもジルコン及びジルコニアがある。ジ
ルコニアはアルミナよりも耐食性に優れるものの酸化ク
ロムと比較すると耐食性は大きく劣る。また、高アルミ
ナれんかにジルコニアを使用しても耐スポーリング性は
向上しない。従って、ジルコニアの使用メリットはない
。

ジルコンは、耐食性はジルコニアよりも劣り、高アルミ
ナれんかに対する耐スポーリング性向上の効果もないこ
とから、骨材としての使用メリットはない。

口課題を解決するた綽の手段〕 本発明は、Ａ　Ｒ２Ｇ３Ｚ　ｒ　０２　　Ｓ　＋　０２
系原料（以後ＡＺＳ原料と略す）の適量使用により酸化
クロムの適量（多量）使用を可能としたことを特徴とす
るものであり、その詳細はＡ　ｉ　２０３２０〜８５重
量％、Ｚ　ｒ　０２１０〜７０重量％、Ｓ　］　０２　
５〜２５重量％よりなるクリンカーを５〜４０重量％、
酸化クロム２〜２０重量％、１０μｍ以下の平均粒子径
を有するアルミナ及びジルコンを単独または併用で１〜
１０重量％、残部がアルミナ原料よりなる焼成れんがを
開発し、本課題を解決したものである。

これまても述べたように、スポーリングの問題から、高
アルミナれんかに無酸処理に対応できるだけの酸化クロ
ムの量を添加することは不可能であった。しかし、混銑
車ての脱珪、脱りん時の無酸処理に対してアルミナとほ
ぼ同等の耐食性を有し、耐スポーリング性の向上に対し
て卓越した性能を有するＡＺＳを酸化クロムと組み合わ
せることて脱珪、脱りん時の無酸処理に対応できるだけ
の酸化クロムを高アルミナれんかに添加することが可能
となった。

本発明のＡｌ２Ｏ３−Ｃｒｐ０３−ＺｒＯ２れんがの酸
化クロムの量は、２重量％未満ては目的の耐食性が得ら
れず、２０重量％を越えるとΔｚＳ原本４を併用しても
耐スポーリング性の低下か犬き−）ことかみ本れんが中
の酸化クロムの量は２〜２０重量％の範囲が良い。Ｃｒ
２Ｏ３原としてクロム鉱等のフラフクスを含む原料も使
用できるか、耐食性の観点からは純度９８％以上の合成
原料が好ましい。

ＡＺ、Ｓ原料の添加量は、５重量％未満ては、れんがの
耐スポーリング性の改良効果が小さく、４０重量％を越
えるとれんがの耐食性の低下が大きくなることから、そ
の量は５〜４０重量％の範囲が良い。

このＡＺＳ原料は、低膨張原料であり、原料中のＺｒＯ
２が７０重量％を越えると単斜型のＺｒＯ２が存在する
ことで原料に異常膨張ができることから好ましくなく、
１０重量％未満ては、原料自体の耐食性の低下が大きく
好ましくない。

また、ＡＺＳ原料中の８１０２量は、５重量％未満ては
、低膨張に起因するムライトが充分にてきないことから
好ましくなく、２５重量％を越えると耐食性の低下が大
きくなるので良くない。

ＡＬ０３Ｎについては、ＺｒＯ２及び５１０２（Ｄ量に
よって必然的に決定されるものである。

ＡＺＳ原料としては、電融原料、焼結原料を単独又は併
用して使用することが出来るが、耐食性の観点からは、
電融原料の使用が良い。

次に、焼結材としては１０μｍ以下の粒径を有するジル
コン、仮焼アルミナ、シリカ、粘土が使用出来る。耐食
性の面からはジルコン、及び仮焼アルミナが良い。この
焼結材は強度付与及びスラグ浸潤抑制を目的としたマド
１７７クスの緻密化の為に使用されるものであり、その
量は１重量％未満では強度不足及びマトリックスの緻密
化不足によリスラグ浸潤抑制効果が小さく、１０重量％
を越えると過焼結傾向になり、耐スポール性を低下させ
ることから好ましくない。

また、粒度については１０μｍより大きくなると焼結効
果が小さくなり、焼結性を向上させるのは多くの焼結材
が必要とプ；る。その場合、耐食性の低下が大きくなる
ことから、粒度は少量で焼結効果が大きい１０μｍ以下
が良い。

残部のアルミナ原料は、焼結原＊４、電融原料を単独ま
たは併用して使用することができるが、耐食性の観点か
らは電融原料の使用が好ましい。

また、実炉の操業の相違により、れんかにががる負荷も
異なることからその条件に応じたれんがを適用する意味
において、アルミナ原料の代わりに一部、ボーキサイト
、嬶頁等の天然原料及びＡｌ２Ｏ２−３ｉｎ２系の合成
原料も使用できる。

本発明のれんがは、所定量のＡＺＳ原料ｃｒ２０３．　
Ａ　１２０３．ジルコンを混練成形、　１００〜２００
　℃で乾燥の後、１３００℃Ｄ上の温度で焼成すること
により得られるものである。

〔実施例〕

第１表に従来例、比較例、実施例を示す。

いずれの試料も混練成形後、２００　℃で乾燥の後、１
４００℃で焼成することにより得た。

（この頁以下余白） 第１表中の従来例３と実施例３の２付＊４をＡ社Ｂ製鉄
所３５０トン混銑車天井部に悟り分はテストした虻果を
第２表に示す。

このときの無酸処理の回数は、脱りんて３０回脱珪て３
５回てあった。

第２表 溶損速度（ｍｍ／ｃｈ）　　、　　０．２５　　Ｉ　　
Ｏ，１４この実炉テストの結果から、本発明のれんがは
従来の高アルミナれんかに比較して約１８倍の耐用を示
すことがわかる。

〔発明の効果〕

本発明の耐火物によって以下の効果を奏することができ
る。

（］）　　広範囲の塩基度を有するスラグに対する耐食
性、とくに高温での耐食性及び耐スポーリング性に優れ
ている。

（２）混銑止天井れんがとして適用することによって、
脱硫、脱りん、脱珪処理に際して、溶損を抑制すること
ができる。

（３）　　本発明のれんかにより無酸処理ての天井れん
かのライフが大巾に向上した。

（・Ｓ）　　天井れんがのライフアンプにより補修が減
少し、最約的に原単位、原単価が低下した。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．Ａｌ＿２Ｏ＿３　２５〜８５重量％、ＺｒＯ＿２　
   １０〜７０重量％、ＳｉＯ＿２　５〜２５重量％よりな
   るクリンカーを５〜４０重量％、酸化クロム２〜２０重
   量％、１０μｍ以下の平均粒子径を有する焼結材１〜１
   ０重量％、残部がアルミナ原料よりなる原料配合物を混
   練、成形、１００〜２００℃で乾燥した後、１３００℃
   以上の温度にて焼成してなるＡｌ＿２Ｏ＿３−Ｃｒ＿２
   Ｏ＿３−ＺｒＯ＿２質溶銑予備処理容器用耐火物。