JPH05105509A - ジルコニア質れんが - Google Patents

ジルコニア質れんが

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JPH05105509A
JPH05105509A JP3269375A JP26937591A JPH05105509A JP H05105509 A JPH05105509 A JP H05105509A JP 3269375 A JP3269375 A JP 3269375A JP 26937591 A JP26937591 A JP 26937591A JP H05105509 A JPH05105509 A JP H05105509A
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zro
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Noboru Tsukamoto
昇 塚本
Yuji Yoshimura
裕次 吉村
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は高強度、高耐食性と同時に耐
熱衝撃性を向上させ、安定した高耐用のプレートれんが
やノズルれんがに適したジルコニア質れんがを提供する
ことにある。 【構成】 本発明に係るジルコニア質れんがは、ZrO
225〜80重量%及びAl2320〜75重量%の組
成を有する単斜晶ジルコニア含有クリンカー単独、Zr
225〜80重量%、Al2320〜75重量%、T
iO2及び/またはSiO225重量%以下の組成を有す
る単斜晶ジルコニア含有クリンカーまたはそれらの2種
以上を3〜20重量%及び残部が実質上ジルコニアから
なることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は溶鋼の連続鋳造用タンデ
ィッシュノズルまたは溶鋼の流量コントロール用のプレ
ートれんがに適したジルコニア質れんがに関する。
【0002】
【従来の技術】溶鋼の連続鋳造において、タンディッシ
ュノズルやプレートれんがのノズル孔などに緻密なジル
コニア質耐火物が使用されている。しかし、これらのノ
ズル孔は溶鋼流による熱衝撃摩耗等の物理的損傷の他に
溶鋼中の成分による化学的侵食を受けるので、耐摩耗
性、耐スポーリング性、耐食性に関して非常に高度な性
能が要求されている。
【0003】連続鋳造において、更に多連化が要請され
ている今日ではノズル孔の耐用性をこれまで以上に高め
る必要が生じている。このためタンディッシュノズルに
おいて内孔部の少なくとも先端部をY2310重量%以
下、ZrO280重量%以上のジルコニア材質で形成す
ることが知られている(特開平2−180752号公報)。
【0004】また、Al23、ZrO2及びSiO2を含
有してなる電融アルミナ−ジルコニア−シリカ質原料及
びアルミナ原料、高アルミナ質原料からなるプレートれ
んがにおいて、該電融アルミナ−ジルコニア−シリカ質
原料が耐熱衝撃性を付与することは知られている(特公
平1−30784号公報)。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】上記特開平2−180752
号公報記載のジルコニアノズルれんがは、高強度、高耐
食性である反面、耐熱衝撃性が低下する欠点があり、大
型形状やノズル孔が大きい場合には割れ易く、また、プ
レートれんがのエッジ部の欠落を生ずることもある。こ
の割れやエッジ部の欠落は耐用性を低下させる。また、
特公平1−30784号公報記載のプレートれんがにおい
て、電融アルミナ−ジルコニア−シリカ質原料とアルミ
ナ原料からなるれんがは耐溶損性に劣るものである。
【0006】また、アルミナ−カーボン質のプレートれ
んがにおいて、電融アルミナ−ジルコニア−シリカ質原
料またはアルミナ、ジルコニア及びチタニアを含有して
なる電融アルミナ−ジルコニア−チタニア質原料を添加
して耐熱衝撃性を付与することも試みられている(特公
昭61−2619号公報、特公昭64−11590号公報)。しかし、
特に、未脱酸鋼のような酸素濃度の高い高酸素鋼やCa
添加鋼の鋳造には、使用中においてカーボンボンドは酸
化作用を受けて組織劣化を起こし耐用性を低下させる。
【0007】従って、本発明の目的は、上記問題点を解
決し、高強度、高耐食性と同時に耐熱衝撃性を向上さ
せ、安定した高耐用のプレートれんがやノズルれんがに
適したジルコニア質れんがを提供することにある。
【0008】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明に係るジル
コニア質れんがは、ZrO225〜80重量%及びAl2
320〜75重量%の組成を有する単斜晶ジルコニア
含有クリンカーを3〜20重量%及び残部が実質上ジル
コニアからなることを特徴とする。
【0009】更に、本発明に係るジルコニア質れんが
は、ZrO225〜80重量%、Al2320〜75重
量%、TiO2及び/またはSiO225重量%以下の組
成を有する単斜晶ジルコニア含有クリンカーを3〜20
重量%及び残部が実質上ジルコニアからなることを特徴
とする。
【0010】また、本発明に係るジルコニア質れんが
は、ZrO225〜80重量%及びAl2320〜75
重量%の組成を有する単斜晶ジルコニア含有クリンカー
及びZrO225〜80重量%、Al2320〜75重
量%、TiO2及び/またはSiO225重量%以下の組
成を有する単斜晶ジルコニア含有クリンカーを3〜20
重量%及び残部が実質上ジルコニアからなることを特徴
とする。
【0011】
【作用】本発明のジルコニア質れんがに用いるジルコニ
ア含有クリンカーは単斜晶ジルコニアを含有し、100
0℃付近より単斜晶←→正方晶への転移膨張によってジ
ルコニア含有クリンカーの熱膨張は低く、ジルコニア質
れんがの熱膨張率を低減すると共に添加される未安定化
ジルコニア、安定化ジルコニアとは熱膨張挙動が異なる
ため、焼成中にマイクロクラックを生成し、弾性率が低
減し、耐熱衝撃性を向上させることができる。
【0012】単斜晶ジルコニア結晶を含有するジルコニ
ア含有クリンカー(以下、単にジルコニア含有クリンカ
ーという)はZrO225〜80重量%、Al2320〜
75重量%、TiO2+SiO20〜25重量%の組成を
有する。以下、アルミナ・ジルコニア質クリンカーをA
Zと、アルミナ・ジルコニア・シリカ質クリンカーをA
ZS、アルミナ・ジルコニア・チタニア質クリンカーを
AZTと、アルミナ・ジルコニア・チタニア・シリカ質
クリンカーをAZTSとそれぞれ記載する。
【0013】ジルコニア含有クリンカーのZrO2含有
量が80重量%を超え、Al23含有量が20重量%未
満のジルコニア含有クリンカーはジルコニアとの熱膨張
差が少なく、ジルコニア質れんがのマイクロクラックの
生成が少ない。また、ZrO2含有量が25重量%未満
で、Al23含有量が75重量%を超えるとジルコニア
含有クリンカーの耐食性が低下する。更に、TiO2
び/またはSiO2の含有量が25重量%を超えると耐
食性が低下する。
【0014】本発明に使用するジルコニア含有クリンカ
ーはバッデライト(ZrO2)及びアルミナ、シリカ、ジ
ルコン、チタニアを用い、Al23、ZrO2、Si
2、TiO2を所定量にして1600℃以上の温度で焼
成することにより得られる。また、溶融することにより
得ることがより好ましい。
【0015】本発明において、ジルコニア含有クリンカ
ーの配合量は3〜20重量%である。配合量が3重量%
未満では耐熱衝撃性の付与効果はない。また、20重量
%を超えるとマイクロクラックを過剰に生成し、強度、
耐食性も低下する。
【0016】なお、ジルコニア含有クリンカーの粒度は
1mm以下であることが好ましく、1mmを超える粒子
を多く含むと組織内に比較的大きなクラックが発生し、
緻密な組織が得られず、強度が低下し易い。
【0017】本発明のジルコニア質れんがに配合するジ
ルコニアとしては未安定化ジルコニア、安定化ジルコニ
アの両方を用いることができる。未安定化ジルコニアと
しては例えばバッデライトまたはバッデライトから電融
精製した電融ジルコニアなどが使用できる。また、安定
化ジルコニアとしてはCaO、MgO、Y23等の固溶
体を生成させたものが使用できる。その配合量はジルコ
ニア含有クリンカーの残部すなわち80〜97重量%の
範囲内である。ジルコニアの粒度については特に制限は
ないが、緻密な組織を得るためには微粉末が50重量%
以上であることが好ましい。
【0018】本発明のジルコニア質れんがは、上述の粒
度調整したジルコニア含有クリンカー及びジルコニアを
所定割合で配合し、配合物に対し、パルプ廃液、糖蜜、
リグニンスルホン酸、水など耐火物の成形に一般的に用
いられる結合剤を1〜10重量%程度添加、混練して所
定の形状に成形し、1500〜1800℃で焼成するこ
とにより得られる。
【0019】
【実施例】
実施例 本実施例に使用したAZクリンカー、AZTクリンカー
は、所定の原料配合物を電融し、クリンカーとしたもの
であり、AZSクリンカー、AZTSクリンカーはロー
タリーキルンにて焼結させ、クリンカーとしたものであ
る。これらのクリンカーの品質を下記の表1に示す。
【0020】
【表1】
【0021】上述のような化学組成、結晶構造を有する
AZTクリンカー、AZTSクリンカー、AZSクリン
カー、AZクリンカーを使用して以下の表2に示す配合
とし、得られた混合物に結合剤としてパルプ廃液と水を
添加してウェットパンを用いて混練し、所定の形状にオ
イルプレスを用いて成形したのち、乾燥、焼成を行っ
た。焼成はトンネルキルンを用い、焼成温度は1700
℃である。
【0022】
【表2】
【0023】使用例1 本発明品1のジルコニア質れんがを、A製鉄所ビレット
CCマシーンのタンディッシュノズルに使用した結果、
亀裂やエッジの欠けが大幅に改善され、タンディッシュ
ノズルのライフを約1.5倍に延長することができた。
【0024】使用例2 本発明品3のジルコニア質れんがを、B製鉄所鍋用プレ
ートれんがに適用した結果、亀裂やエッジの欠けが大幅
に改善され、大亀裂発生率が従来のジルコニア質れんが
と比較し、約1/3に減少し、プレートライフは1〜4
チャージが3〜4チャージと安定し、平均耐用が大幅に
向上した。
【0025】
【発明の効果】上記のように本発明のジルコニア質れん
がは耐食性の低下なく耐スポーリング性を大幅に改善す
ることができる。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ZrO225〜80重量%及びAl23
    20〜75重量%の組成を有する単斜晶ジルコニア含有
    クリンカーを3〜20重量%及び残部が実質上ジルコニ
    アからなることを特徴とするジルコニア質れんが。
  2. 【請求項2】 ZrO225〜80重量%、Al23
    0〜75重量%、TiO2及び/またはSiO225重量
    %以下の組成を有する単斜晶ジルコニア含有クリンカー
    を3〜20重量%及び残部が実質上ジルコニアからなる
    ことを特徴とするジルコニア質れんが。
  3. 【請求項3】 ZrO225〜80重量%及びAl23
    20〜75重量%の組成を有する単斜晶ジルコニア含有
    クリンカー及びZrO225〜80重量%、Al23
    0〜75重量%、TiO2及び/またはSiO225重量
    %以下の組成を有する単斜晶ジルコニア含有クリンカー
    を3〜20重量%及び残部が実質上ジルコニアからなる
    ことを特徴とするジルコニア質れんが。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104310759A (zh) * 2014-10-14 2015-01-28 武汉理工大学 一种延长喷嘴砖使用寿命的方法

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