JPH0455361A - 溶鋼容器用不焼成耐火物 - 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〕 本発明は溶鋼の精練を行なう転炉、溶鋼鍋などの溶鋼容
器用の不焼成耐火物に関するものである。

〔従来の技術〕

転炉、溶鋼鍋などの溶鋼容器用耐火物としてのマグネシ
ア・炭素質不焼成耐火物は、従来のマグネシアやドロマ
イトなどの塩基性焼成耐火物に比較して耐スポーリング
性が大幅に向上した。特に、耐熱的スポーリング性は配
合された炭素の高熱伝導性と低熱膨脂性により著しく向
上した。

しかし、転炉、溶ｗ４鍋などの精錬炉の操業条件の苛酷
化に伴い、マグネシア・炭素質不焼成耐火物はさらに耐
スポーリング性を上げる必要が生じ′Ｃいる。

また、最近の溶鋼鍋では極低炭素鋼の溶製の増加に伴い
精錬容器の耐火物からのカーボンピックアップが問題と
なり、耐火物中の炭素量は極力低くする必要に迫られて
いる。さらに、省エネルギー観点からも高熱伝導性の耐
火物中の炭素材料は低くすることが望ましいのである。

しかしながら、炭素量の少ないマグネシア・炭素質耐火
物はスポーリング損傷による耐火物の損耗が大きいので
、この点からも耐スポーリング特性の改善が要求されて
いる。

この耐スポーリング性を向上させるために、耐火物中に
積極的に空隙を導入する方法が提案されている。例えば
、特開平１−１３１０５４号公報には紙片を添加し、そ
の消失後の気孔が熱衝撃抵抗性を有する開示がある。そ
の他にも、空隙を導入する手段として有機繊維を添加し
て成形し、高温で有機繊維が焼失した場所に気孔を形成
させる方法がある。例えば、特開昭５０−３８７０９号
公報の方法はガス吹込み用の通気孔を形成するものであ
り、特開昭６１−１００７９号公報の方法は流込み耐火
物において水分の脱出孔として利用するものであり、い
ずれも耐スポーリング性の改善を目的とするものではな
いが、結果において耐スポーリング性に寄与する。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、いずれの方法においても焼失後の気孔は連続し
た気孔となりやすく、耐スポーリング性は向上しても、
気孔を通じてスラグなどが入りやすくなり、今度は耐食
性が低下してしまう。

このように、耐スポーリング性と耐食性のどちらも向上
させる方法はなく、その解決策が要求されているのであ
る。

〔課題を解決するための手段〕

本発明者らは溶鋼容器用耐火物における上述の欠点を解
決し、耐食性を低下させることなく耐スポーリング特性
の改善をめざして種々検討した結果、マグネシア・炭素
質不焼成耐火物において、マグネシア質原料７０〜９７
重量％、炭素材料３〜３０重量％よりなる組成物１００
重量部に対して有機繊維０．１〜３重量部、粉末ピッチ
とピッチ相溶性フェノール樹脂との比率が１＝１〜５：
１の混合物２〜５重量部を添加すると、良好な結果をも
たらすことを見出し本発明を完成したものである。

本発明に用いられるマグネシア質原料としては、電融マ
グネシア、焼結マグネシア、ドロマイト、マグカルシア
などのタリンカーが使用可能であるが、特に高温での使
用には高純度のマグネシアクリンカ−が好適である。マ
グネシア質原料の使用量は７０〜９７重量％、好ましく
は９０〜９７重量％であり、７０重量％未満では耐食性
を十分に発揮することができず、逆に９７１１量％を超
えると耐スポーリング特性が低下する。

炭素材料は天然黒鉛、人造黒鉛、電極屑、石油コークス
、カーボンブラックなどであるが、高温における耐食性
の点からは天然や人造の黒鉛のような高純度の結晶質の
ものが遠し、特に鱗片状のものがより好ましい。この炭
素材料の使用量は３〜３０重量％、好ましくは３〜１０
重量％であっ゛Ｃ１３重量％未満では耐食性、耐スポー
リング性に劣り、３０！ｉ量％を超えると機械的強度が
低下して耐摩耗性に劣るようになり、いずれも好ましく
ない。

微細気孔形成材として作用する有機繊維は綿、絹などの
天然繊維やポリエステル繊維、ビニロン繊維、ナイロン
繊維、ポリプロピレン繊維、アセテート繊維などの合成
繊維などの既知のものが使用可能である。その使用量は
マグネシア質原料と炭素材料の含量１００重量部に対し
て０．１〜３重量部であり、この添加量が０．１重量部
未満では添加効果に乏しく、３重量部超では耐食性を著
しく低下させる。この有機繊維は長さ０．０１〜５ｍｒ
＋＋程度で使用することが作業上好ましい。

結合剤および気孔閉塞材として作用する粉末ピッチとピ
ッチ相溶性フェノール樹脂はその比率が１：１〜５；１
とすることが必要であり、フェノール樹脂の量がこの比
率より多（なると溶融したピッチに溶解しにく−なると
同時に粘性が増加し密閉気孔生成効果が小さくなり、フ
ェノール樹ＭＦＩが少ないと成形が困難となる。粉末ピ
ッチとフェノール樹脂の混合物の使用量はマグネシア質
原料と炭素材料の含量１００重量部に対して２〜５１重
量部とする。この使用量が２重量部未満では結合剤とし
て不足であり、５重量部を超えると耐食性が低下する。

粉末ピッチとしては石油系、石炭系、また低、中、硬ピ
ツチなどのいずれも使用可能である。

上述の原料の他にＡＩ、Ｓｔ、Ｍｇなどの金属粉、ガラ
ス物質などを添加することができ、それによって耐酸化
性と機械的強度が向上する。

本発明の耐火物の製造方法は通常の不焼成耐火物の製造
方法と同様であり、上述の原料を加えた配合物を混練し
、成形後熱処理して不焼成耐火物とする。

〔作用〕

マグネシア・炭素質不焼成耐火物において、添加された
有機繊維は使用時の高温で焼失し、有機繊維の存在して
いた場所は気孔となる。有機繊維の消失によって気孔を
形成することは、既述のように公知ではあるが、耐食性
の低下につながる。

そこで本発明においては、粉末ピッチとピッチ相溶性フ
ェノール樹脂との混合物を使用するのであるが、これら
粉末ピッチとピッチ相溶性フェノール樹脂とは結合剤と
して作用し、耐火物中で炭素結合を生成すると同時に、
高温において粉末ピッチが溶融し、それにフェノール樹
脂が溶解し、有機繊維の焼失により生成した気孔の端を
塞ぎ、気孔を独立密閉気孔とする。本発明においてはこ
の連続気孔を分断するため、熱衝撃抵抗性と共に低熱伝
導率と高耐食性が達成されるのである。このピッチとフ
ェノール樹脂による気孔の閉塞は紙片による扁平な気孔
よりも有機繊維による円筒状気孔のほうが分断されやす
い、これによって気孔は分断され、スラグや溶鋼の侵入
防止に寄与するのである。

同時に分断された無数の独立気孔は熱伝導率を下げ、溶
鋼容器に使用した場合に溶鋼の温度降下を抑制して省エ
ネルギー効果を発揮する。

〔実施例〕

第１表に示す配合をフリクションプレスによって成形し
、成形物を３００°Ｃで８時間の熱処理を行って不焼成
れんがを得た。その物性と各種の試験結果も同じく第１
表に示す。

なお、使用した有機繊維は市販品のもので、繊維径５μ
ｍのものを長さ０．１〜ｌ　ｍｍに切断して用いた。ま
た、粉末ピッチはコールタールピッチで硬ピツチである
。フェノール樹脂はピッチ相溶性フェノール樹脂を用い
た。

スラグ耐食性指数は回転式スラグ試験法により１７００
〜１７５０”Ｃで５時間行った。またスラグ組成はＳ　
　ｉ　Ｏ２１４，口、　Ａｌ２Ｏ３６，３、ＦｅＯ＋Ｆ
ｅｚＯ３１５，５、ＣａＯ４７，０、ＭｇＯ５，２、Ｍ
ｎＯ３，３重量％のものを使用した。耐食性指数は比較
例１を１００とする比率によって表した。また、弾性率
維持指数は１６００℃の溶鋼に浸漬する前後の弾性率の
値の低下を百分率で表示したものである。

〔発明の効果〕

第１表の結果から明かなようにマグネシア・炭素質耐火
物において有機繊維および粉末ピッチ・フェノール樹脂
混合物を使用した本発明（実施例１および２）は、これ
らを添加しないもの（比較例１）に比して耐食性はさほ
ど低下せずに弾性率維持指数の低下の少ないことに見ら
れるような耐スポーリング性の向上、および熱伝導率の
大幅な低下に表れている。この耐食性と耐スポーリング
性は炭素量の多いものに匹敵しく比較例６）、低炭素含
有耐火物用として本発明が使用できることを示している
。また、有機繊維の添加量を減少させると耐スポーリン
グ性が低下しく比較例２）、逆に添加量が多すぎると（
比較例３）耐食性が低下することもわかる。

したがって、たとえ低炭素量であってもマグネシア・炭
素質耐火物において耐スポーリング性の良好なものが得
られること−なった。

以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １マグネシア質原料７０〜９７重量％、炭素材料３〜３
   ０重量％よりなる組成物１００重量部に対して有機繊維
   ０．１〜３重量部、粉末ピッチとピッチ相溶性フェノー
   ル樹脂との比率が１：１〜５：１の混合物２〜５重量部
   を添加してなることを特徴とする溶鋼容器用不焼成耐火
   物。