JPH04238869A - 硼化ジルコニウム質不焼成耐火物 - Google Patents
硼化ジルコニウム質不焼成耐火物Info
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Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は製鉄、製鋼、非鉄冶金用
等の各種窯炉、溶湯容器の内張りや溶湯接触部材用に適
した硼化ジルコニウム（ＺｒＢ２）質不焼成耐火物に関
するものである。
等の各種窯炉、溶湯容器の内張りや溶湯接触部材用に適
した硼化ジルコニウム（ＺｒＢ２）質不焼成耐火物に関
するものである。
【０００２】
【従来の技術】製鉄、製鋼、非鉄冶金等の産業分野で使
用される耐火物としては、耐食性、耐スポール性、耐摩
耗性等の特性を有する耐火物がそれぞれの特徴を活かす
ようにして広く利用されており、これらの耐火物では耐
火性粒子としてＡｌ２Ｏ３ ，ＭｇＯ ，ＭｇＯ−Ｃａ
Ｏ ，ＭｇＯ−Ｃｒ２Ｏ３ 等の酸化物の耐火性粒子あ
るいは、ＭｇＯ−Ｃ ， Ａｌ２Ｏ３−Ｃ ，ＺｒＯ２
−Ｃ 等の酸化物と黒鉛質粒子の複合した耐火性粒子を
用いている。
用される耐火物としては、耐食性、耐スポール性、耐摩
耗性等の特性を有する耐火物がそれぞれの特徴を活かす
ようにして広く利用されており、これらの耐火物では耐
火性粒子としてＡｌ２Ｏ３ ，ＭｇＯ ，ＭｇＯ−Ｃａ
Ｏ ，ＭｇＯ−Ｃｒ２Ｏ３ 等の酸化物の耐火性粒子あ
るいは、ＭｇＯ−Ｃ ， Ａｌ２Ｏ３−Ｃ ，ＺｒＯ２
−Ｃ 等の酸化物と黒鉛質粒子の複合した耐火性粒子を
用いている。
【０００３】また近年では製鉄、製鋼、冶金技術の向上
に伴い、耐火物に要求される特性も多様化するとともに
更なる高耐用化が望まれ、ＳｉＣ ，Ｓｉ３Ｎ４ ，Ｂ
Ｎ等の非酸化物の耐火性粒子を用いたものも使用され始
めている。
に伴い、耐火物に要求される特性も多様化するとともに
更なる高耐用化が望まれ、ＳｉＣ ，Ｓｉ３Ｎ４ ，Ｂ
Ｎ等の非酸化物の耐火性粒子を用いたものも使用され始
めている。
【０００４】これらの耐火物が耐火性粒子として Ａｌ
２Ｏ３ ，ＭｇＯ ，ＭｇＯ−ＣａＯ ，ＭｇＯ−Ｃｒ
２Ｏ３ の粒子及び／または黒鉛質粒子や Ｓｉ３Ｎ４
，ＳｉＣ ，ＢＮ の非酸化物の粒子等を用いていて
も、溶湯（溶融金属）や溶融スラグに対する耐食性、耐
浸透性、耐摩耗性、耐付着性等の点でバランスした要求
性能を満たしていないという問題点を有している。
２Ｏ３ ，ＭｇＯ ，ＭｇＯ−ＣａＯ ，ＭｇＯ−Ｃｒ
２Ｏ３ の粒子及び／または黒鉛質粒子や Ｓｉ３Ｎ４
，ＳｉＣ ，ＢＮ の非酸化物の粒子等を用いていて
も、溶湯（溶融金属）や溶融スラグに対する耐食性、耐
浸透性、耐摩耗性、耐付着性等の点でバランスした要求
性能を満たしていないという問題点を有している。
【０００５】近年、緻密な硼化ジルコニウム（ＺｒＢ２
）質焼結体が市販され、この材料が溶湯や溶融スラグに
対する耐食性や耐エロージョン性に優れていて、製鉄や
製鋼および非鉄冶金の産業分野で注目されつつあること
から、ＺｒＢ２を耐火性粒子（骨材）として利用すれば
優れた性能を有する耐火物が得られるはずである。
）質焼結体が市販され、この材料が溶湯や溶融スラグに
対する耐食性や耐エロージョン性に優れていて、製鉄や
製鋼および非鉄冶金の産業分野で注目されつつあること
から、ＺｒＢ２を耐火性粒子（骨材）として利用すれば
優れた性能を有する耐火物が得られるはずである。
【０００６】しかしＺｒＢ２を耐火物粒子として用いる
とき、ＺｒＢ２粒子は比較的酸化し易い他、他の耐火性
粒子と反応し難いため、通常の耐火物の焼成温度程度で
焼成しても焼結が進まないという理由で充分な実用性能
を有するものが得られていない。
とき、ＺｒＢ２粒子は比較的酸化し易い他、他の耐火性
粒子と反応し難いため、通常の耐火物の焼成温度程度で
焼成しても焼結が進まないという理由で充分な実用性能
を有するものが得られていない。
【０００７】本発明者は先に特開昭 ６３−１３４５７
５や特開昭 ６３−１３９０６１にＺｒＢ２を含有する
ＺｒＢ２質耐火物を提案している。先に提案したＺｒＢ
２質耐火物は粒度調整されたＺｒＢ２の耐火性粒子に結
合剤としてフェノール樹脂を用いた耐火物であり、高温
の使用環境下で炭素結合を形成するが鉄鋼用等に使用す
る場合、使用箇所によってはこの耐火物が炭素結合とな
っているため、炭素が酸化され易いことにより耐酸化性
が小さく、炭素結合の部分の硬度が小さいことにより耐
摩耗性が劣るなどと云う欠点を有していた。
５や特開昭 ６３−１３９０６１にＺｒＢ２を含有する
ＺｒＢ２質耐火物を提案している。先に提案したＺｒＢ
２質耐火物は粒度調整されたＺｒＢ２の耐火性粒子に結
合剤としてフェノール樹脂を用いた耐火物であり、高温
の使用環境下で炭素結合を形成するが鉄鋼用等に使用す
る場合、使用箇所によってはこの耐火物が炭素結合とな
っているため、炭素が酸化され易いことにより耐酸化性
が小さく、炭素結合の部分の硬度が小さいことにより耐
摩耗性が劣るなどと云う欠点を有していた。
【０００８】
【発明の解決しようとする課題】本発明のＺｒＢ２質不
焼成耐火物は、溶湯や溶融スラグと接触するような厳し
い雰囲気下で使用される耐火物として適し、骨材の部分
は勿論、結合部についても耐食性、耐酸化性、高温強度
、更には耐エロージョン性等に優れたＺｒＢ２質不焼成
耐火物を提供しようとするものである。
焼成耐火物は、溶湯や溶融スラグと接触するような厳し
い雰囲気下で使用される耐火物として適し、骨材の部分
は勿論、結合部についても耐食性、耐酸化性、高温強度
、更には耐エロージョン性等に優れたＺｒＢ２質不焼成
耐火物を提供しようとするものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は前述の課題を解
決すべくなされたものであり、本発明のＺｒＢ２質不焼
成耐火物は、３０重量％以上のＺｒＢ２を含む粒度調整
された耐火性粒子８０〜９９重量％およびＺｒＯ２とＳ
ｉＢ６の粉末からなる結合部形成材１〜２０重量％から
本質的になることを特徴とする。
決すべくなされたものであり、本発明のＺｒＢ２質不焼
成耐火物は、３０重量％以上のＺｒＢ２を含む粒度調整
された耐火性粒子８０〜９９重量％およびＺｒＯ２とＳ
ｉＢ６の粉末からなる結合部形成材１〜２０重量％から
本質的になることを特徴とする。
【００１０】本発明のＺｒＢ２質不焼成耐火物の好まし
い態様では、結合部形成材が平均粒径５０μｍ 以下の
粉末であり、ＺｒＯ２とＳｉＢ６をそれぞれ６０〜７０
重量％と４０〜３０重量％含むものである。
い態様では、結合部形成材が平均粒径５０μｍ 以下の
粉末であり、ＺｒＯ２とＳｉＢ６をそれぞれ６０〜７０
重量％と４０〜３０重量％含むものである。
【００１１】本発明のＺｒＢ２質焼成耐火物の他の好ま
しい態様では、耐火性粒子中にガラス相を含む単斜晶の
ＺｒＯ２粒子が含まれている。本発明のＺｒＢ２質不焼
成耐火物の他の好ましい態様では、単斜晶ＺｒＯ２粒子
はガラス相を耐火性粒子に付着した状態で３〜２５重量
％存在している。
しい態様では、耐火性粒子中にガラス相を含む単斜晶の
ＺｒＯ２粒子が含まれている。本発明のＺｒＢ２質不焼
成耐火物の他の好ましい態様では、単斜晶ＺｒＯ２粒子
はガラス相を耐火性粒子に付着した状態で３〜２５重量
％存在している。
【００１２】本発明のＺｒＢ２質不焼成耐火物の他の好
ましい態様では、耐火性粒子と結合部形成剤の合量１０
０ 重量部に対し、外掛けで １〜１０重量部の有機質
結合材が混合されている。
ましい態様では、耐火性粒子と結合部形成剤の合量１０
０ 重量部に対し、外掛けで １〜１０重量部の有機質
結合材が混合されている。
【００１３】本発明のＺｒＢ２質不焼成耐火物において
は、耐火性粒子（骨材）として溶湯やスラグに対して良
好な耐久性を有するＺｒＢ２粒子が必須成分であり、こ
こで耐火性粒子はその全部又は大部分がＺｒＢ２からな
るものであってもよいし、他の成分をＺｒＢ２粒子の特
質を損なわない範囲で含むものであってもよい。このＺ
ｒＢ２粒子は本発明では耐火性粒子の少なくとも３０重
量％以上必要である。これは３０重量％以下では溶融金
属や溶融スラグに対する耐食性、耐エロージヨン性、耐
浸透性、耐付着性等の特性が付与されないからである。
は、耐火性粒子（骨材）として溶湯やスラグに対して良
好な耐久性を有するＺｒＢ２粒子が必須成分であり、こ
こで耐火性粒子はその全部又は大部分がＺｒＢ２からな
るものであってもよいし、他の成分をＺｒＢ２粒子の特
質を損なわない範囲で含むものであってもよい。このＺ
ｒＢ２粒子は本発明では耐火性粒子の少なくとも３０重
量％以上必要である。これは３０重量％以下では溶融金
属や溶融スラグに対する耐食性、耐エロージヨン性、耐
浸透性、耐付着性等の特性が付与されないからである。
【００１４】結合部形成材であるＺｒＯ２とＳｉＢ６の
混合粉末は、１０００℃以上の温度に加熱されると、４
ＺｒＯ２ ＋２ＳｉＢ６ →４ＺｒＢ２ ＋ＳｉＯ２＋
Ｓｉ＋Ｂ２Ｏ３等の反応によりＺｒＢ２を生成するとと
もに堅固な結合を形成する。この反応はＺｒＢ２原料の
合成に通常利用されている反応であるＺｒＯ２＋Ｂ２Ｏ
３＋５Ｃ→ＺｒＢ２＋５ＣＯ のような多くのガス生成
を伴う反応ではないので、緻密な結合部を容易に形成し
得る。
混合粉末は、１０００℃以上の温度に加熱されると、４
ＺｒＯ２ ＋２ＳｉＢ６ →４ＺｒＢ２ ＋ＳｉＯ２＋
Ｓｉ＋Ｂ２Ｏ３等の反応によりＺｒＢ２を生成するとと
もに堅固な結合を形成する。この反応はＺｒＢ２原料の
合成に通常利用されている反応であるＺｒＯ２＋Ｂ２Ｏ
３＋５Ｃ→ＺｒＢ２＋５ＣＯ のような多くのガス生成
を伴う反応ではないので、緻密な結合部を容易に形成し
得る。
【００１５】このＺｒＯ２とＳｉＢ６の粉末からなる結
合部形成材の耐火性粒子に対する比率は耐火性粒子８０
〜９９重量％に対して結合部形成材１〜２０重量％で、
特に好ましくは前者の８５〜９７重量％に対して後者を
３〜１５重量％とする。結合部形成材が１ 重量％以下
では高温使用環境下におけるＺｒＢ２結合の生成が少な
いため高温強度や耐摩耗性が充分発現されず、２０重量
％以上ではＺｒＢ２の生成と同時に生成するＳｉＯ２や
Ｂ２Ｏ３の量が多いことにより結合部の耐熱性が低下し
、高温強度や耐エロジョン性などの特性が高温において
低下するので好ましくない。より好ましくはＳｉＯ２や
Ｂ２Ｏ３を適当量生成せしめることによって保護層を形
成し、ＺｒＢ２の酸化を防止するのが好ましく、このた
めの好ましい結合部形成材の混合量は３〜１５重量％で
ある。
合部形成材の耐火性粒子に対する比率は耐火性粒子８０
〜９９重量％に対して結合部形成材１〜２０重量％で、
特に好ましくは前者の８５〜９７重量％に対して後者を
３〜１５重量％とする。結合部形成材が１ 重量％以下
では高温使用環境下におけるＺｒＢ２結合の生成が少な
いため高温強度や耐摩耗性が充分発現されず、２０重量
％以上ではＺｒＢ２の生成と同時に生成するＳｉＯ２や
Ｂ２Ｏ３の量が多いことにより結合部の耐熱性が低下し
、高温強度や耐エロジョン性などの特性が高温において
低下するので好ましくない。より好ましくはＳｉＯ２や
Ｂ２Ｏ３を適当量生成せしめることによって保護層を形
成し、ＺｒＢ２の酸化を防止するのが好ましく、このた
めの好ましい結合部形成材の混合量は３〜１５重量％で
ある。
【００１６】次に結合部形成材としての反応性を確保す
るために平均粒径が５０μｍ 以下のＺｒＯ２とＳｉＢ
６の混合粉末とするのが好ましい。また、結合部形成材
としてのＺｒＯ２粉末とＳｉＢ６粉末の比率はそれぞれ
６０〜７０重量％と４０〜３０重量％とすることにより
、より強固な結合を形成することができる。
るために平均粒径が５０μｍ 以下のＺｒＯ２とＳｉＢ
６の混合粉末とするのが好ましい。また、結合部形成材
としてのＺｒＯ２粉末とＳｉＢ６粉末の比率はそれぞれ
６０〜７０重量％と４０〜３０重量％とすることにより
、より強固な結合を形成することができる。
【００１７】本発明の耐火物の結合部形成材に用いるＺ
ｒＯ２粉末は、ＣａＯ ，ＭｇＯ ，Ｙ２Ｏ３等で安定
化されてない単斜晶のＺｒＯ２粉末が好ましく、またＳ
ｉＢ６粉末としては例えばＳｉＯ２とＢ２Ｏ３及びカー
ボンの混合物を高温の非酸化性雰囲気下で反応させて合
成したＳｉＢ６を用いるのが好ましい。この粉末中にＳ
ｉＢ６と同系の反応生成物であるＳｉＢ４がある程度含
まれても使用上支障はない。
ｒＯ２粉末は、ＣａＯ ，ＭｇＯ ，Ｙ２Ｏ３等で安定
化されてない単斜晶のＺｒＯ２粉末が好ましく、またＳ
ｉＢ６粉末としては例えばＳｉＯ２とＢ２Ｏ３及びカー
ボンの混合物を高温の非酸化性雰囲気下で反応させて合
成したＳｉＢ６を用いるのが好ましい。この粉末中にＳ
ｉＢ６と同系の反応生成物であるＳｉＢ４がある程度含
まれても使用上支障はない。
【００１８】必要に応じて含まれる他の耐火性粒子とし
ては、ＺｒＢ２粒子より値段が安く耐食性等も比較的優
れているということでガラス相を含む単斜晶ＺｒＯ２粒
子を組合わせるのが好ましい。ここにおいて単斜晶Ｚｒ
Ｏ２粒子は９００ 〜１２００℃で体積変化を伴う結晶
転移をするので、ガラス相の存在はこの転移温度で軟化
して体積変化に伴って生ずる応力を緩和して耐火物が崩
壊に至るのを防止する働きをする。
ては、ＺｒＢ２粒子より値段が安く耐食性等も比較的優
れているということでガラス相を含む単斜晶ＺｒＯ２粒
子を組合わせるのが好ましい。ここにおいて単斜晶Ｚｒ
Ｏ２粒子は９００ 〜１２００℃で体積変化を伴う結晶
転移をするので、ガラス相の存在はこの転移温度で軟化
して体積変化に伴って生ずる応力を緩和して耐火物が崩
壊に至るのを防止する働きをする。
【００１９】このガラス相は例えばＳｉＯ２， Ｐ２Ｏ
５ ，Ｎａ２Ｏ ，Ａｌ２Ｏ３ 等の成分からなるガラ
ス相であり、このガラス相が耐火性粒子に付着した状態
で存在しているのがより望ましい。具体的な好ましい一
例としては、このガラスの成分が重量％で、Ｐ２Ｏ５
３〜７ ％、Ｎａ２Ｏ ２〜５ ％、Ａｌ２Ｏ３ １２
〜２０％及び残部がＳｉＯ２から構成されているものが
利用できる。
５ ，Ｎａ２Ｏ ，Ａｌ２Ｏ３ 等の成分からなるガラ
ス相であり、このガラス相が耐火性粒子に付着した状態
で存在しているのがより望ましい。具体的な好ましい一
例としては、このガラスの成分が重量％で、Ｐ２Ｏ５
３〜７ ％、Ｎａ２Ｏ ２〜５ ％、Ａｌ２Ｏ３ １２
〜２０％及び残部がＳｉＯ２から構成されているものが
利用できる。
【００２０】このような耐火性粒子は次のようにして得
ることが可能である。即ち脱珪ジルコンやバデライト鉱
などのＺｒＯ２質原料と、上記のガラス相を形成しうる
成分の原料粉末の所定量を混合し、電気アーク炉により
溶融物を生成させ、これをカーボン製の鋳型に流し込み
冷却固化させ、冷却後これを粉砕して耐火性粒子とする
。このようにして得られた耐火性粒子は単斜晶ＺｒＯ２
結晶粒の回りにガラス相が存在する二相からなる組織と
なっている。
ることが可能である。即ち脱珪ジルコンやバデライト鉱
などのＺｒＯ２質原料と、上記のガラス相を形成しうる
成分の原料粉末の所定量を混合し、電気アーク炉により
溶融物を生成させ、これをカーボン製の鋳型に流し込み
冷却固化させ、冷却後これを粉砕して耐火性粒子とする
。このようにして得られた耐火性粒子は単斜晶ＺｒＯ２
結晶粒の回りにガラス相が存在する二相からなる組織と
なっている。
【００２１】一方 ＭｇＯやＣａＯ ，Ｙ２Ｏ３ 等で
安定化されたＺｒＯ２粒子を耐火性粒子として使用する
と、安定化剤である ＭｇＯ ，ＣａＯ ， Ｙ２Ｏ３
等が溶融金属や溶融スラグと反応してＺｒＯ２から抜け
出し、ＺｒＯ２が脱安定化することにより、バデライト
（安定化されていないＺｒＯ２結晶）の結晶転移温度に
おいて耐火性粒子が体積変化を起こして耐火物の崩壊の
原因となり、耐火物の形状を維持できなくなるので本発
明の耐火物の耐火性粒子としては好ましくない。
安定化されたＺｒＯ２粒子を耐火性粒子として使用する
と、安定化剤である ＭｇＯ ，ＣａＯ ， Ｙ２Ｏ３
等が溶融金属や溶融スラグと反応してＺｒＯ２から抜け
出し、ＺｒＯ２が脱安定化することにより、バデライト
（安定化されていないＺｒＯ２結晶）の結晶転移温度に
おいて耐火性粒子が体積変化を起こして耐火物の崩壊の
原因となり、耐火物の形状を維持できなくなるので本発
明の耐火物の耐火性粒子としては好ましくない。
【００２２】本発明の耐火物で、主な構成要素である耐
火性粒子は耐火物の骨材となるものであって種々の粒度
のものが使用できるが、一般的には粒子径が５０μｍ
〜２０ｍｍの範囲にあるものが選択される。
火性粒子は耐火物の骨材となるものであって種々の粒度
のものが使用できるが、一般的には粒子径が５０μｍ
〜２０ｍｍの範囲にあるものが選択される。
【００２３】有機質結合剤として一般的に使用される結
合剤、例えばレゾールもしくはノボラック系のフェノー
ル樹脂を耐火性粒子と結合部形成材の合量の１００ 重
量部に対し、外掛けで １〜１０重量部加えることが好
ましく、より好ましくは２〜 ７重量部とする。有機質
結合剤はＺｒＢ２質不焼成耐火物の常温付近の強度を保
持する働きをする。フェノール樹脂のような残炭性の結
合剤を用いると、昇温時に炭素結合が形成され、前述の
ＺｒＢ２の生成反応に伴って得られる結合と協働して全
使用温度域に亙って強固な結合を維持できる。
合剤、例えばレゾールもしくはノボラック系のフェノー
ル樹脂を耐火性粒子と結合部形成材の合量の１００ 重
量部に対し、外掛けで １〜１０重量部加えることが好
ましく、より好ましくは２〜 ７重量部とする。有機質
結合剤はＺｒＢ２質不焼成耐火物の常温付近の強度を保
持する働きをする。フェノール樹脂のような残炭性の結
合剤を用いると、昇温時に炭素結合が形成され、前述の
ＺｒＢ２の生成反応に伴って得られる結合と協働して全
使用温度域に亙って強固な結合を維持できる。
【００２４】本発明のＺｒＢ２質不焼成耐火物を製造す
るには、通常粒度調製されたＺｒＢ２粒子と、好ましく
はガラス相を含み単斜晶ＺｒＯ２を主成分とする耐火性
粒子およびＺｒＯ２とＳｉＢ６の粉末を結合部形成材と
して混合する。更に、この耐火物の混合物に好ましくは
有機質の結合剤、例えばフェノール樹脂を混合し、この
坏土をプレス成形して成形体を乾燥し、不焼成耐火物を
得る。かくして使用環境下でＺｒＢ２を反応して生成す
ることによって高温でも強度の大きい結合を形成する耐
火物が得られ、高温強度や耐エロージョン性に優れたＺ
ｒＢ２質不焼成耐火物となる。
るには、通常粒度調製されたＺｒＢ２粒子と、好ましく
はガラス相を含み単斜晶ＺｒＯ２を主成分とする耐火性
粒子およびＺｒＯ２とＳｉＢ６の粉末を結合部形成材と
して混合する。更に、この耐火物の混合物に好ましくは
有機質の結合剤、例えばフェノール樹脂を混合し、この
坏土をプレス成形して成形体を乾燥し、不焼成耐火物を
得る。かくして使用環境下でＺｒＢ２を反応して生成す
ることによって高温でも強度の大きい結合を形成する耐
火物が得られ、高温強度や耐エロージョン性に優れたＺ
ｒＢ２質不焼成耐火物となる。
【００２５】
【実施例】本発明のＺｒＢ２質不焼成耐火物を以下に実
施例により具体的に説明する。耐火性粒子としてのＺｒ
Ｂ２粒子は、ＺｒＯ２とＢ２Ｏ３及びカーボンの混合物
を電気アーク炉で加熱溶融して合成した塊を粉砕し、所
定の粒度に調製したものを使用した。得られた耐火性粒
子はＺｒＢ２ ９９ 重量％、カーボン ０．５重量％
からなるものであった。
施例により具体的に説明する。耐火性粒子としてのＺｒ
Ｂ２粒子は、ＺｒＯ２とＢ２Ｏ３及びカーボンの混合物
を電気アーク炉で加熱溶融して合成した塊を粉砕し、所
定の粒度に調製したものを使用した。得られた耐火性粒
子はＺｒＢ２ ９９ 重量％、カーボン ０．５重量％
からなるものであった。
【００２６】また、耐火性粒子中、ガラス相を含む単斜
晶ＺｒＯ２は所定配合の原料を電気アーク炉で電融し、
冷却固化せしめたものを粉砕して得たもので、単斜晶Ｚ
ｒＯ２とＳｉＯ２を主成分とするガラス相からなり、表
１中の粗粒、中粒、微粒のいずれもＺｒＯ２とガラス相
の割合は同じでガラス相が ６重量％含まれていた。耐
火性粒子の粒度としては、粗粒が４．７６〜１．０ｍｍ
、中粒が １．０〜０．１ｍｍ 、微粒が ０．１ｍ
ｍ以下に分級したものを使用した。
晶ＺｒＯ２は所定配合の原料を電気アーク炉で電融し、
冷却固化せしめたものを粉砕して得たもので、単斜晶Ｚ
ｒＯ２とＳｉＯ２を主成分とするガラス相からなり、表
１中の粗粒、中粒、微粒のいずれもＺｒＯ２とガラス相
の割合は同じでガラス相が ６重量％含まれていた。耐
火性粒子の粒度としては、粗粒が４．７６〜１．０ｍｍ
、中粒が １．０〜０．１ｍｍ 、微粒が ０．１ｍ
ｍ以下に分級したものを使用した。
【００２７】また、結合部形成材に用いたＺｒＯ２粉末
は、 ＺｒＯ２ が９９重量％の単斜晶のＺｒＯ２粉末
で４４μｍ 以下の粒度のものを用い、ＳｉＢ６粉末は
ＳｉＢ６が９８重量％で、１．６ 重量％のカーボンを
含む４４μｍ 以下の粒度のものを用いた。また、有機
質の結合材としてはレゾール型のフェノール樹脂を用い
た。
は、 ＺｒＯ２ が９９重量％の単斜晶のＺｒＯ２粉末
で４４μｍ 以下の粒度のものを用い、ＳｉＢ６粉末は
ＳｉＢ６が９８重量％で、１．６ 重量％のカーボンを
含む４４μｍ 以下の粒度のものを用いた。また、有機
質の結合材としてはレゾール型のフェノール樹脂を用い
た。
【００２８】表１と表２に示すように各原料を秤取して
、アイリッヒミキサー又は万能ミキサーに入れ、フェノ
ール樹脂を結合剤として添加して混合し、混合坏土を得
た。これを機械プレスにより１０００ｋｇ／ｃｍ２で成
形し２３０ｍｍ×１２０ ｍｍ×６０ｍｍの成形体とし
た。 これらの成形体を熱風乾燥炉中に ２００℃で２
時間乾燥して不焼成耐火物を得た。
、アイリッヒミキサー又は万能ミキサーに入れ、フェノ
ール樹脂を結合剤として添加して混合し、混合坏土を得
た。これを機械プレスにより１０００ｋｇ／ｃｍ２で成
形し２３０ｍｍ×１２０ ｍｍ×６０ｍｍの成形体とし
た。 これらの成形体を熱風乾燥炉中に ２００℃で２
時間乾燥して不焼成耐火物を得た。
【００２９】これらの耐火物について各種の特性を調べ
、その結果を表１と表２に併せて示した。表１と表２に
おいて、試験例の１〜８は本発明の実施例であり、表２
の試験例９〜１３は比較例である。
、その結果を表１と表２に併せて示した。表１と表２に
おいて、試験例の１〜８は本発明の実施例であり、表２
の試験例９〜１３は比較例である。
【００３０】耐火物の熱間強度は４０ｍｍ×４０ｍｍ×
１６０ｍｍ の試片を切り取り、これをアルゴン雰囲気
中１３００℃で３時間及び１６００℃で３時間それぞれ
保持し、それぞれについて１３００℃及び１６００℃で
の曲げ強度を測定した。耐食性と耐摩耗性は４０ｍｍΦ
×１６０ｍｍ に切り出し２００ ℃で乾燥した試片を
、高周波誘導炉中に保持した１６００℃の溶鋼（ ＳＳ
−４１ ） 及び溶融スラグ（ＣａＯ／ＳｉＯ２＝２の
合成スラグでその成分はＣａＯ ４０％、ＳｉＯ２ ２
０ ％、Ａｌ２Ｏ３ １８％、ＭｇＯ １８％、Ｆｅ２
Ｏ３ ４ ％）の中に浸漬しながら試片を１００ ＲＰ
Ｍ で回転する侵食試験を１時間行った。侵食量は湯面
（フラックスライン）における最大侵食深さ（ ｍｍ
）で示し、耐エロージョン性は溶鋼浸漬部の最大損耗深
さ（ ｍｍ ）で示した。
１６０ｍｍ の試片を切り取り、これをアルゴン雰囲気
中１３００℃で３時間及び１６００℃で３時間それぞれ
保持し、それぞれについて１３００℃及び１６００℃で
の曲げ強度を測定した。耐食性と耐摩耗性は４０ｍｍΦ
×１６０ｍｍ に切り出し２００ ℃で乾燥した試片を
、高周波誘導炉中に保持した１６００℃の溶鋼（ ＳＳ
−４１ ） 及び溶融スラグ（ＣａＯ／ＳｉＯ２＝２の
合成スラグでその成分はＣａＯ ４０％、ＳｉＯ２ ２
０ ％、Ａｌ２Ｏ３ １８％、ＭｇＯ １８％、Ｆｅ２
Ｏ３ ４ ％）の中に浸漬しながら試片を１００ ＲＰ
Ｍ で回転する侵食試験を１時間行った。侵食量は湯面
（フラックスライン）における最大侵食深さ（ ｍｍ
）で示し、耐エロージョン性は溶鋼浸漬部の最大損耗深
さ（ ｍｍ ）で示した。
【００３１】耐酸化性は乾燥品を４０ｍｍ×４０ｍｍ×
４０ｍｍの試片に切断し、１６００℃で３時間電気炉の
大気雰囲気中に保持して酸化させ、その後試片を半分に
切断して表面から酸化された変質層の深さ（ ｍｍ ）
を測定した。
４０ｍｍの試片に切断し、１６００℃で３時間電気炉の
大気雰囲気中に保持して酸化させ、その後試片を半分に
切断して表面から酸化された変質層の深さ（ ｍｍ ）
を測定した。
【００３２】
【表１】
【００３３】
【表２】
【００３４】
【発明の効果】以上説明した如く、本発明のＺｒＢ２質
不焼成耐火物は、耐火性粒子の部分は勿論、結合部につ
いても溶湯や溶融スラグに対して優れた耐食性、耐エロ
ージョン性を有し、低温から高温まで高強度を保持する
不焼成耐火物であり、製銑や製鋼における溶鋼やスラグ
と接触する溶湯容器の内張り材その他の溶湯接触部の耐
火物、非鉄金属冶金用の窯炉用耐火物として幅広い用途
に使用可能であり、その工業的価値は多大である。
不焼成耐火物は、耐火性粒子の部分は勿論、結合部につ
いても溶湯や溶融スラグに対して優れた耐食性、耐エロ
ージョン性を有し、低温から高温まで高強度を保持する
不焼成耐火物であり、製銑や製鋼における溶鋼やスラグ
と接触する溶湯容器の内張り材その他の溶湯接触部の耐
火物、非鉄金属冶金用の窯炉用耐火物として幅広い用途
に使用可能であり、その工業的価値は多大である。
Claims (5)
- 【請求項１】３０ 重量％以上のＺｒＢ２を含む粒度調
整された耐火性粒子８０〜９９重量％およびＺｒＯ２と
ＳｉＢ６の粉末からなる結合部形成材１〜２０重量％か
ら本質的になることを特徴とする硼化ジルコニウム質不
焼成耐火物。 - 【請求項２】請求項１において、結合部形成材が平均粒
径５０μｍ 以下の混合粉末であり、ＺｒＯ２とＳｉＢ
６をそれぞれ６０〜７０重量％と４０〜３０重量％含む
硼化ジルコウム質不焼成耐火物。 - 【請求項３】請求項１または２において、ガラス相を含
む単斜晶ＺｒＯ２粒子が耐火性粒子中に含まれている硼
化ジルコニウム質不焼成耐火物。 - 【請求項４】請求項３において、単斜晶ＺｒＯ２粒子は
ガラス相を３〜２５重量％含み、ガラス相が耐火性粒子
に付着した状態で存在している硼化ジルコニウム質不焼
成耐火物。 - 【請求項５】請求項１〜４のいずれか１において、耐火
性粒子と結合部形成材の合量１００ 重量部に対し、外
掛けで １〜１０重量部の有機質結合剤を混合してなる
硼化ジルコニウム質不焼成耐火物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2416219A JPH04238869A (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | 硼化ジルコニウム質不焼成耐火物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2416219A JPH04238869A (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | 硼化ジルコニウム質不焼成耐火物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04238869A true JPH04238869A (ja) | 1992-08-26 |
Family
ID=18524460
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2416219A Withdrawn JPH04238869A (ja) | 1990-12-28 | 1990-12-28 | 硼化ジルコニウム質不焼成耐火物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04238869A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102249688A (zh) * | 2011-05-25 | 2011-11-23 | 山东理工大学 | 硼化锆粉体的制备方法 |
-
1990
- 1990-12-28 JP JP2416219A patent/JPH04238869A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102249688A (zh) * | 2011-05-25 | 2011-11-23 | 山东理工大学 | 硼化锆粉体的制备方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19980312 |