JPH0543306A - マグネシア−クロミア質焼成耐火物 - Google Patents
マグネシア−クロミア質焼成耐火物Info
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- JPH0543306A JPH0543306A JP3229522A JP22952291A JPH0543306A JP H0543306 A JPH0543306 A JP H0543306A JP 3229522 A JP3229522 A JP 3229522A JP 22952291 A JP22952291 A JP 22952291A JP H0543306 A JPH0543306 A JP H0543306A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 低不純物でなおかつ緻密な組織を有するマグ
ネシア−クロミア質焼成耐火物の提供。 【構成】 低不純物のマグネシア−クロミア質焼成耐火
物において、酸化鉄粉末を焼結剤として少量使用すると
した。こうすると、充分に焼結させることが可能で、高
純度で高密度なものが得られたのである。
ネシア−クロミア質焼成耐火物の提供。 【構成】 低不純物のマグネシア−クロミア質焼成耐火
物において、酸化鉄粉末を焼結剤として少量使用すると
した。こうすると、充分に焼結させることが可能で、高
純度で高密度なものが得られたのである。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、取鍋,AOD炉,転
炉,電気炉,真空脱ガス炉等の溶融金属精錬容器の内張
りに使用するマグネシア−クロミア質焼成耐火物に関す
るものである。
炉,電気炉,真空脱ガス炉等の溶融金属精錬容器の内張
りに使用するマグネシア−クロミア質焼成耐火物に関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、高耐火度,高耐食性を有する
マグネシア−クロミア質耐火物はAOD炉,RH炉,D
H炉等の溶融金属精錬容器の内張り耐火物として広く使
用されてきた。しかし近年、高級鋼の需要が増大するに
したがって二次精錬処理比率が増大し、内張り耐火物の
寿命低下が問題となっている。そのためマグネシア−ク
ロミア質耐火物の耐食性を向上させる試みが種々なされ
ている。その中には高耐火性,高耐食性を最大限に引き
出すため、MgO,Cr2 O3 以外の不純物となる成分
(SiO2 ,CaO,Al2 O3 ,Fe2 O3 )を極力
低減した大部分がピクロクロマイトから成るマグネシア
−クロミア質耐火物が報告されている(特開平2−1960
63号) 。一般的なマグネシア−クロミア質耐火物は天然
原料であるクロム鉱、またそのクロム鉱を原料とする電
融マグクロクリンカーや焼結マグクロクリンカーを原料
として使用するため、MgO, Cr2 O3 以外の成分
(SiO2 ,CaO,Al2 O3 ,Fe2 O3 )を5〜
15重量%程度は不可避的に含有している。これらは低
融点鉱物を生成するため、マグネシア−クロミア質耐火
物の耐火度、及び耐食性を低下させる。よってこれらの
原料は極力使用せず、ほとんどMgOとCr2 O3 から
成る焼結マグネシア−クロミアクリンカーや電融マグネ
シア−クロミアクリンカー、さらに酸化クロム、電融マ
グネシア、焼結マグネシアのみを使用したマグネシア−
クロミア質耐火物は組成的に最も高耐火度、高耐食性と
言える。
マグネシア−クロミア質耐火物はAOD炉,RH炉,D
H炉等の溶融金属精錬容器の内張り耐火物として広く使
用されてきた。しかし近年、高級鋼の需要が増大するに
したがって二次精錬処理比率が増大し、内張り耐火物の
寿命低下が問題となっている。そのためマグネシア−ク
ロミア質耐火物の耐食性を向上させる試みが種々なされ
ている。その中には高耐火性,高耐食性を最大限に引き
出すため、MgO,Cr2 O3 以外の不純物となる成分
(SiO2 ,CaO,Al2 O3 ,Fe2 O3 )を極力
低減した大部分がピクロクロマイトから成るマグネシア
−クロミア質耐火物が報告されている(特開平2−1960
63号) 。一般的なマグネシア−クロミア質耐火物は天然
原料であるクロム鉱、またそのクロム鉱を原料とする電
融マグクロクリンカーや焼結マグクロクリンカーを原料
として使用するため、MgO, Cr2 O3 以外の成分
(SiO2 ,CaO,Al2 O3 ,Fe2 O3 )を5〜
15重量%程度は不可避的に含有している。これらは低
融点鉱物を生成するため、マグネシア−クロミア質耐火
物の耐火度、及び耐食性を低下させる。よってこれらの
原料は極力使用せず、ほとんどMgOとCr2 O3 から
成る焼結マグネシア−クロミアクリンカーや電融マグネ
シア−クロミアクリンカー、さらに酸化クロム、電融マ
グネシア、焼結マグネシアのみを使用したマグネシア−
クロミア質耐火物は組成的に最も高耐火度、高耐食性と
言える。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしこのような原料
構成のマグネシア−クロミア質耐火物は組成的には高耐
食性だが、反面高純度のため焼成中に不純物による液相
焼結の効果は殆ど期待出来ず、焼成温度は理論上MgC
r2 O4 の融点(約2200℃)付近まで必要になる。よっ
て非常に難焼結なのが欠点であり、緻密で高強度の製品
を得ることは極めて困難である。そのため耐スラグ侵入
性、耐摩耗性、耐衝撃性に劣るという欠点があった。す
なわち、低不純物でなおかつ緻密な組織を有する理想的
なマグネシア・クロミア質焼成耐火物は実用化されてい
ないのが現状であった。本発明は、低不純物でなおかつ
緻密な組織を有する理想的なマグネシア−クロミア質焼
成耐火物を提供することを目的としている。
構成のマグネシア−クロミア質耐火物は組成的には高耐
食性だが、反面高純度のため焼成中に不純物による液相
焼結の効果は殆ど期待出来ず、焼成温度は理論上MgC
r2 O4 の融点(約2200℃)付近まで必要になる。よっ
て非常に難焼結なのが欠点であり、緻密で高強度の製品
を得ることは極めて困難である。そのため耐スラグ侵入
性、耐摩耗性、耐衝撃性に劣るという欠点があった。す
なわち、低不純物でなおかつ緻密な組織を有する理想的
なマグネシア・クロミア質焼成耐火物は実用化されてい
ないのが現状であった。本発明は、低不純物でなおかつ
緻密な組織を有する理想的なマグネシア−クロミア質焼
成耐火物を提供することを目的としている。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のマグネシア−クロミア質焼成耐火物は、M
gOとCr2 O3 の合量が93重量%以上、酸化鉄がFe
2 O3 換算で1〜7重量%、その他の成分が1重量%以
下の組成範囲にあるとしたものである。すなわち、本発
明者等は、酸化鉄粉末を焼結剤として少量使用すれば、
ほとんどMgOとCr2 O3 のみから成るマグネシア・
クロミア質耐火物を焼成中に充分焼結させることが可能
であり、高純度で高密度なものが得られることを見い出
した。これにより高耐食性と高耐摩耗性を兼備するマグ
ネシア−クロミア質耐火物が得られた。焼結剤は焼成中
に酸化鉄の状態で存在すれば緻密化に寄与する。よって
原料としての添加形態は酸化鉄粉末だけで無く、金属鉄
粉末でも差し支え無い。酸化鉄粉末,金属鉄粉末の粒度
は反応性を高めるために 200μm以下のものを使用する
のが望ましい。また酸化鉄粉末,金属鉄粉末の純度は90
重量%程度であれば差し支え無い。
に、本発明のマグネシア−クロミア質焼成耐火物は、M
gOとCr2 O3 の合量が93重量%以上、酸化鉄がFe
2 O3 換算で1〜7重量%、その他の成分が1重量%以
下の組成範囲にあるとしたものである。すなわち、本発
明者等は、酸化鉄粉末を焼結剤として少量使用すれば、
ほとんどMgOとCr2 O3 のみから成るマグネシア・
クロミア質耐火物を焼成中に充分焼結させることが可能
であり、高純度で高密度なものが得られることを見い出
した。これにより高耐食性と高耐摩耗性を兼備するマグ
ネシア−クロミア質耐火物が得られた。焼結剤は焼成中
に酸化鉄の状態で存在すれば緻密化に寄与する。よって
原料としての添加形態は酸化鉄粉末だけで無く、金属鉄
粉末でも差し支え無い。酸化鉄粉末,金属鉄粉末の粒度
は反応性を高めるために 200μm以下のものを使用する
のが望ましい。また酸化鉄粉末,金属鉄粉末の純度は90
重量%程度であれば差し支え無い。
【0005】
【作用】図1,表1は酸化鉄粉末添加量がマグネシア・
クロミア質耐火物の一般品質,耐食性に及ぼす影響につ
いて試験した結果である。
クロミア質耐火物の一般品質,耐食性に及ぼす影響につ
いて試験した結果である。
【表1】 ここではCr2 O3 含有量50重量%、MgO含有量50重
量%の高純度電融マグネシア・クロミアクリンカーと、
酸化鉄粉末を使用し、両者を各種比率で配合した後、糖
蜜を適量添加して混練し、500kg/cm2 以上の圧力で成形
し、1800℃で焼成したものをサンプルとした。また、侵
食試験としては高周波誘導炉内張り侵食法を採用した。
メタルは極低炭鋼を、侵食剤はCaOとSiO2 の配合
比55:45の粉末を使用し、1700℃で5時間保持した。そ
の後サンプルを取り出し、溶損量を測定した。ここでは
酸化鉄粉末無添加のサンプルの溶損量を指数 100として
相対表示した。指数の小さいものほど耐食性が良好であ
る。図1の結果より、酸化鉄粉末添加量としては1〜7
重量%の範囲で耐食性を低下させること無く、熱間強度
の顕著な向上が認められる。酸化鉄添加による緻密化の
効果としては、拡散係数の高いFeイオンは焼成中にM
gイオン,Crイオンと置換することにより組織中に迅
速に拡散する。これが結晶中に格子欠陥を生み出し、陽
イオンあるいは酸素イオンの拡散を促進する。これによ
り焼結(緻密化)が進行し、気孔率の低下,常温強度,
熱間強度の向上をもたらすと推察される。酸化鉄の増大
は組成的には耐食性に弊害となるが、緻密化による効果
と相殺されるため、添加量1〜7重量%の範囲では耐食
性の低下は無い。しかし酸化鉄添加量が多すぎると低融
点化により耐食性の低下を招く。また酸化鉄添加量が少
なすぎると緻密化に対して効果が無い。以上より酸化鉄
粉末の添加は1〜7重量%が適量である。
量%の高純度電融マグネシア・クロミアクリンカーと、
酸化鉄粉末を使用し、両者を各種比率で配合した後、糖
蜜を適量添加して混練し、500kg/cm2 以上の圧力で成形
し、1800℃で焼成したものをサンプルとした。また、侵
食試験としては高周波誘導炉内張り侵食法を採用した。
メタルは極低炭鋼を、侵食剤はCaOとSiO2 の配合
比55:45の粉末を使用し、1700℃で5時間保持した。そ
の後サンプルを取り出し、溶損量を測定した。ここでは
酸化鉄粉末無添加のサンプルの溶損量を指数 100として
相対表示した。指数の小さいものほど耐食性が良好であ
る。図1の結果より、酸化鉄粉末添加量としては1〜7
重量%の範囲で耐食性を低下させること無く、熱間強度
の顕著な向上が認められる。酸化鉄添加による緻密化の
効果としては、拡散係数の高いFeイオンは焼成中にM
gイオン,Crイオンと置換することにより組織中に迅
速に拡散する。これが結晶中に格子欠陥を生み出し、陽
イオンあるいは酸素イオンの拡散を促進する。これによ
り焼結(緻密化)が進行し、気孔率の低下,常温強度,
熱間強度の向上をもたらすと推察される。酸化鉄の増大
は組成的には耐食性に弊害となるが、緻密化による効果
と相殺されるため、添加量1〜7重量%の範囲では耐食
性の低下は無い。しかし酸化鉄添加量が多すぎると低融
点化により耐食性の低下を招く。また酸化鉄添加量が少
なすぎると緻密化に対して効果が無い。以上より酸化鉄
粉末の添加は1〜7重量%が適量である。
【0006】図2,表2も酸化鉄粉末添加量がマグネシ
ア・クロミア質耐火物の一般品質,耐食性に及ぼす影響
について試験した結果である。
ア・クロミア質耐火物の一般品質,耐食性に及ぼす影響
について試験した結果である。
【表2】 ここでは、純度99重量%以上の焼結マグネシアクリンカ
ーと、同じく純度99%以上の酸化クロム粉末を配合比率
70:30に調整し、酸化鉄粉末を適量配合して図1と同様
の方法で供試サンプルを作製し、耐食性,一般物性を評
価した。図2の結果より、酸化鉄粉末添加量としては1
〜7重量%の範囲で耐食性を低下させること無く、熱間
強度の顕著な向上が認められる。酸化鉄添加による緻密
化の効果は先述したのと同様の理由である。酸化鉄添加
量が多すぎると低融点化により耐食性の低下を招く。ま
た酸化鉄添加量が少なすぎると緻密化に対して効果が無
い。以上より酸化鉄粉末の添加は1〜7重量%が適量と
なる。
ーと、同じく純度99%以上の酸化クロム粉末を配合比率
70:30に調整し、酸化鉄粉末を適量配合して図1と同様
の方法で供試サンプルを作製し、耐食性,一般物性を評
価した。図2の結果より、酸化鉄粉末添加量としては1
〜7重量%の範囲で耐食性を低下させること無く、熱間
強度の顕著な向上が認められる。酸化鉄添加による緻密
化の効果は先述したのと同様の理由である。酸化鉄添加
量が多すぎると低融点化により耐食性の低下を招く。ま
た酸化鉄添加量が少なすぎると緻密化に対して効果が無
い。以上より酸化鉄粉末の添加は1〜7重量%が適量と
なる。
【0007】
【実施例】実施例について説明すると、本発明の範囲で
あるCr2 O3 :MgO=50:50重量%の電融マグネシ
ア−クロミアクリンカー97重量%と、酸化鉄粉末3重量
%を配合し、混練,成形,焼成したマグネシア−クロミ
ア質耐火物を、MgOとCr2 O3 以外の成分を約10重
量%含む通常の電融マグネシア−クロミアクリンカー95
重量%と、酸化クロム5重量%を配合し、混練, 成形,
焼成した従来のマグネシア- クロミアリボンド質耐火物
とAOD炉の側壁に張り分けた。その結果、炉止時の残
厚では本発明品が従来品に比較して約30%突出してい
た。さらにこのマグネシア−クロミア質耐火物をAOD
炉の側壁に全張り使用したところ、従来は処理回数 180
回であったのが 230回となり、大幅な寿命延長が達成さ
れた。同じく本発明の範囲である焼結マグネシアクリン
カー70重量%と、酸化クロム粉末30重量%、酸化鉄粉末
外掛け3重量%を配合し、混練,成形,焼成したマグネ
シア−クロミア質耐火物を、焼結マグネシアクリンカー
70重量%と、クロム鉱30重量%を配合し、混練, 成形,
焼成した従来のマグネシア−クロミアダイレクトボンド
質耐火物とRH炉の下部槽側壁に張り分けた。その結
果、炉止時の残厚では本発明品が従来品に比較して約35
%突出していた。さらにこのマグネシア−クロミア質耐
火物をRH炉の下部槽側壁に全張り使用したところ、従
来は処理回数 500回であったのが 660回となり、大幅な
寿命延長が達成された。
あるCr2 O3 :MgO=50:50重量%の電融マグネシ
ア−クロミアクリンカー97重量%と、酸化鉄粉末3重量
%を配合し、混練,成形,焼成したマグネシア−クロミ
ア質耐火物を、MgOとCr2 O3 以外の成分を約10重
量%含む通常の電融マグネシア−クロミアクリンカー95
重量%と、酸化クロム5重量%を配合し、混練, 成形,
焼成した従来のマグネシア- クロミアリボンド質耐火物
とAOD炉の側壁に張り分けた。その結果、炉止時の残
厚では本発明品が従来品に比較して約30%突出してい
た。さらにこのマグネシア−クロミア質耐火物をAOD
炉の側壁に全張り使用したところ、従来は処理回数 180
回であったのが 230回となり、大幅な寿命延長が達成さ
れた。同じく本発明の範囲である焼結マグネシアクリン
カー70重量%と、酸化クロム粉末30重量%、酸化鉄粉末
外掛け3重量%を配合し、混練,成形,焼成したマグネ
シア−クロミア質耐火物を、焼結マグネシアクリンカー
70重量%と、クロム鉱30重量%を配合し、混練, 成形,
焼成した従来のマグネシア−クロミアダイレクトボンド
質耐火物とRH炉の下部槽側壁に張り分けた。その結
果、炉止時の残厚では本発明品が従来品に比較して約35
%突出していた。さらにこのマグネシア−クロミア質耐
火物をRH炉の下部槽側壁に全張り使用したところ、従
来は処理回数 500回であったのが 660回となり、大幅な
寿命延長が達成された。
【0008】
【発明の効果】本発明は叙上の如く、MgO、Cr2 O
3 以外の成分が1重量%以下の高純度マグネシア−クロ
ミア質焼成耐火物において、酸化鉄粉末を少量添加する
ことにより、特徴である高耐食性を保持しつつ高密度、
高強度を達成出来るものである。当該耐火物を使用する
ことにより、AOD炉、RH炉の寿命を大幅に延長する
ことが可能である。また本発明はAOD炉,RH炉だけ
でなく、他の溶融金属精錬容器(転炉,取鍋,VOD
鍋,DH炉,電気炉等)にも適用可能である。
3 以外の成分が1重量%以下の高純度マグネシア−クロ
ミア質焼成耐火物において、酸化鉄粉末を少量添加する
ことにより、特徴である高耐食性を保持しつつ高密度、
高強度を達成出来るものである。当該耐火物を使用する
ことにより、AOD炉、RH炉の寿命を大幅に延長する
ことが可能である。また本発明はAOD炉,RH炉だけ
でなく、他の溶融金属精錬容器(転炉,取鍋,VOD
鍋,DH炉,電気炉等)にも適用可能である。
【図1】図1は酸化鉄粉末の添加量がマグネシア−クロ
ミアリボンド質耐火物の熱間強度,耐食性等に及ぼす影
響について示している。
ミアリボンド質耐火物の熱間強度,耐食性等に及ぼす影
響について示している。
【図2】図2は酸化鉄粉末の添加量がマグネシア−クロ
ミアダイレクトボンド質耐火物の熱間強度,耐食性等に
及ぼす影響について示している。
ミアダイレクトボンド質耐火物の熱間強度,耐食性等に
及ぼす影響について示している。
Claims (1)
- 【請求項1】 MgOとCr2 O3 の合量が93重量%
以上、酸化鉄がFe2 O3 換算で1〜7重量%、その他
の成分が1重量%以下の組成範囲にあるマグネシア−ク
ロミア質焼成耐火物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3229522A JPH0543306A (ja) | 1991-08-16 | 1991-08-16 | マグネシア−クロミア質焼成耐火物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3229522A JPH0543306A (ja) | 1991-08-16 | 1991-08-16 | マグネシア−クロミア質焼成耐火物 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0543306A true JPH0543306A (ja) | 1993-02-23 |
Family
ID=16893490
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3229522A Pending JPH0543306A (ja) | 1991-08-16 | 1991-08-16 | マグネシア−クロミア質焼成耐火物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0543306A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2008109222A2 (en) * | 2007-03-07 | 2008-09-12 | General Electric Company | Treated refractory material and methods of making |
EP1982965A1 (de) * | 2005-05-30 | 2008-10-22 | Refractory Intellectual Property GmbH & Co. KG | Feuerfestes keramisches Produkt |
US8197566B2 (en) | 2008-12-08 | 2012-06-12 | General Electric Company | Gasifier additives for improved refractory life |
-
1991
- 1991-08-16 JP JP3229522A patent/JPH0543306A/ja active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1982965A1 (de) * | 2005-05-30 | 2008-10-22 | Refractory Intellectual Property GmbH & Co. KG | Feuerfestes keramisches Produkt |
WO2008109222A2 (en) * | 2007-03-07 | 2008-09-12 | General Electric Company | Treated refractory material and methods of making |
WO2008109222A3 (en) * | 2007-03-07 | 2008-10-30 | Gen Electric | Treated refractory material and methods of making |
US8105683B2 (en) | 2007-03-07 | 2012-01-31 | General Electric Company | Treated refractory material and methods of making |
US8197566B2 (en) | 2008-12-08 | 2012-06-12 | General Electric Company | Gasifier additives for improved refractory life |
US8333813B2 (en) | 2008-12-08 | 2012-12-18 | General Electric Company | Gasifier additives for improved refractory life |
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