JPH0477366A - 流し込み不定形耐火物 - 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、耐火物に関し、特に溶融金属容器の内張材と
して使用する流し込み不定形耐火物に関するものである
。

〔従来の技術〕

従来から、取鍋などの溶融金属容器の内張材として使用
される流し込み不定形耐火物（以下、「流し込み材」と
略称する）は、ジルコン質原料をその骨材としていた。

このジルコン質流し込み材は、比較的コストが安いこと
に加えて、耐熱スポーリング性、耐構造スポーリング性
に優れる利点を具備する。

しかしながら、近年高級鋼の需要が増大するに従って、
取鍋内での処理条件も苛酷化しており、上記ジルコン質
流し込み材では耐食性が不足していることが指摘されて
いる。

そこで、ジルコン質流し込み材に代わるものとして、例
えば特開昭６４−８３５７５号、特開昭６４−８７５７
７号、特開平１−１９７３７１号、特開平１−１９７３
７０号の各公報に記載のアルミナ・スピネル質原料を骨
材とするアルミナ・スピネル質流し込み材が実用化され
ている。

〔発明が解決する課題〕

ところが、上記アルミナ・スピネル質流し込み材は、耐
スラグ浸透性に優れるものの、従来のアルミナ質原料の
みを配合してなるアルミナ系流し込み材と比較して耐食
性の向上は得られない。

従って、近年の取鍋内精錬などの苛酷な条件下では、上
記アルミナ・スピネル質流し込み材の耐用性はいまだに
不充分であることが指摘されている。

そこで、本発明は上記従来の事情に鑑み、従来の流し込
み不定形耐火物の利点を損ねることなく、耐食性の更に
向上した流し込み不定形耐火物を提供することを目的と
する。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために本発明では以下の手段を採
用する。すなわち、アルミナ質原料を主成分とする骨材
７０〜９９重量％と、マグネシア・クロミア系スピネル
原料３０〜１重量％とからなる耐火物材料に、硬化剤と
してアルミナセメントを配合してなる流し込み不定形耐
火物である。

〔作　用〕

上記の構成において、マグネシア・クロミア系スピネル
原料に含まれるスピネルは、スラグ中のＦｅＯ，ＭｎＯ
と反応して固溶体を形成するとともに、骨材中のアルミ
ナがスラグ中のＣａＯと反応して高融点化することによ
り、スラグ組成を変。

化させ、もってスラグの浸透を抑制する。

更に、上記作用に加えて、マグネシア・クロミア系スピ
ネル原料に含まれるクロミアは、高融点を有するマグネ
シア・クロミア・スピネル（ＭｇＣｒ２０４）を形成す
る。該マグネシア・クロミア・スピネル（ＭｇＣｒｚ　
Ｏ４）の形成により、焼結施工体へのスラグの浸透を抑
制するとともに、耐食性も向上させる。

本発明において、骨材として使用するアルミナ質原料は
、Ａ　ｌ　ｚ　Ｏ３含有量が９０重量％以上である限り
、特に限定されず、電融アルミナ、焼結アルミナなどの
人造アルミナ、天然コランダム、ボーキサイトなどの天
然アルミナなどを使用することができる。該アルミナ質
原料の／１ｔ０３含有量が９０重量％未満である場合に
は、耐食性が不充分となるため好ましくない。

またアルミナ質原料の粒径は特に限定しないが、５鶴程
度以下とし、常法に従って粒度調整を行うことが好まし
い。

マグネシア・クロミア系スピネル原料としては、ＭｇＯ
とＣｒ、Ｏ，の合計含有量が７０重量％以上である限り
、特に限定されず、天然原料、合成原料のいずれもが使
用できる。該マグネジアバクロミア系スピネル原料は、
粒径ＩＷ以下の微粒として使用するが、粒径０．Ｉｎ以
下の粉末を５０重量％以上含有するものがより好ましい
。該マグネシア・クロミア系スピネル原料の粒径が大き
過ぎる場合には、スラグとの反応が充分に行われず、ス
ラグの浸透を充分に抑制する作用が発揮されない。また
、ＭｇＯとＣｒ２Ｏ２との合計含有量が７０重量％未満
である場合には、耐食性が不充分となるため好ましくな
い。

本発明で使用する耐火物材料中のアルミナ原料とマグネ
シア・クロミア系スピネル原料との配合割合は、前者７
０〜９９重量％に対し、後者３０〜１重量％とする。マ
グネシア・クロミア系スピネル原料の配合割合が、１重
量％未満である場合には、所期の効果は発揮されず、３
０重量％を上回る配合量の場合にはアルミナ量が不足し
、スラグ成分中のＣａＯとの反応が起こりにくくなり、
スラグ浸透の抑制効果が充分達成されないので、焼結施
工体内に形成されたスラグ浸透層が剥離して損傷しやす
くなる。

尚、本発明による流し込み不定形耐火物においては、耐
火物材料中のアルミナ質原料の一部をアルミナ超微粉で
代替して、チクソトロピー性による作業性の改善を図る
ことが可能である。該代替使用するアルミナ超微粉の配
合量は、耐火物材料中の２０重量％以下とすることが好
ましく、２０重量％を上回る場合には、焼結施工体が収
縮する傾向を示すので好ましくない。

本発明による流し込み不定形耐火物に自硬性を付与し、
かつ、常温強度を得るために硬化剤として、ＡＩ−ｔｃ
ｈ含有量７０重量％以上のアルミナセメントを使用する
。硬化剤として、これ−以外のもの（例えばポルトラン
ドセメントなど）を使用する場合には、Ｃａ　Ｏ％　Ｓ
　ｔ　Ｏｚ成分の影響により施工体の耐火性が低下する
ために所期の効果は発揮されないし、また、Ａ　１　ｚ
　Ｏｓ含有量７０重量％未満のアルミナセメントを使用
する場合には、焼結施工体の耐食性が低下する。アルミ
ナセメントの添加量は、上記耐火物材料に対し外掛け１
〜１０重量％程度が好ましく、該添加量が外掛け１重量
％未満の場合には、施工体の常温強度が低下し、１０重
量％を上回る添加量の場合には、耐食性が低下するので
、いずれも好ましくない。

上記の配合の流し込み不定形耐火物の焼結条件は特に限
定されないが、取鍋に流し込み施工した後、トータルの
乾燥時間は４８時間程度で５００℃まで昇温し乾燥する
。その後はそのまま、受鋼し、自然に焼結させる。

〔実施例〕

以下、本発明を実施例に基づき、その特徴とするところ
をより一層明確にする。

第１表に示す各原料を配合して流し込み不定形耐火物を
調製した。

アルミナ質原料は、Ａ　１　ｚ　Ｏ！含有量９９重量％
の焼結アルミナセメントーを分級して使用した。

マグネシア・クロミア系スピネル原料は、Ｍｇ０６０重
量％、ｃｒｚｏｓ２０重量％なる化学組成のマグネシア
・クロミアクリンカーを粒径０゜１１ｍ以下の粉末が５
０重量％以上含有されるように粉砕および分級して使用
した。

また、アルミナセメントは、Ｃａ０＝２６重量％および
Ａ１．０３　＝７３重量％なる化学組成のものを使用し
た。

尚、比較例１はアルミナ質だけを配合し、比較例２はマ
グネシア・クロミア系スピネル原料（マグネシア・クロ
ミアクリンカー）を過量に配合し、更に比較例３．４に
はマグネシア・クロミア系スピネル原料に代えて、スピ
ネルクリンカ−を配合した。

上記第１表に示す配合で得られた各流し込み不定形耐火
物を均一に混練し、４０Ｘ４０Ｘ１６０鶴の金型に鋳込
んで成形し、次いで（イ）１１０℃で２４時間乾燥後お
よび、（ロ）１５００℃で３時間焼成後の各種の物性を
測定した。その結果を第２表に示す。

第２表において、溶損指数は比較例１の結果を１００と
する相対値で示す。また、スラグ浸透厚みは、回転式ス
ラグ浸透試験において侵食材として転炉スラグ：普通鍋
＝１：１の混合物を使用し、１６５０℃で１時間保持、
空冷３０分間を１サイクルとして３回繰り返した時の値
を測定した。

さらに、耐熱スポーリングテストは１４００℃で１０分
間保持、水冷５分間を１サイクルとして試料表面の１／
２が剥離するまでの回（サイクル）数を調べた。

第２表に示す結果から、本発明による実施例１〜４は、
耐スラグ浸透性の向上による耐構造スポーリング性およ
び耐熱スポーリング性にも極めて優れていることが明ら
かである。

尚、本発明は上記実施例に限定されないことはいうまで
もない。

〈以下余白〉 〔発明の効果〕 以上のように、本発明による流し込み不定形耐火物によ
る焼結施工体は、耐スラグ浸透性に極めて優れており、
スラグ浸透に伴う剥離損傷、すなわち構造スポーリング
を実質的に防止し得るとともに、耐熱スポーリング性に
も優れる。

また、従来公知の流し込み不定形耐火物に比して、耐食
性が飛躍的に向上する。

従って、本発明の流し込み不定形耐火物を使用する場合
には、従来の例えば、ジルコン質あるいはアルミナスピ
ネル質流し込み不定形耐火物を使用する場合に比して、
耐用性が大幅に向上し、原単位、原車価の低減が可能と
なる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１〕アルミナ質原料を主成分とする骨材７０〜９９重
   量％と、マグネシア・クロミア系スピネル原料３０〜１
   重量％とからなる耐火物材料に、硬化剤としてアルミナ
   セメントを配合したことを特徴とする流し込み不定形耐
   火物。