JPH054871A - 耐食性マグネシア・カーボン質れんが - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、低塩基度スラグに対して優
れた耐食性を有するマグネシア・カーボン質れんがを提
供することにある。 【構成】 本発明に係る耐食性マグネシア・カーボン質
れんがは、鱗状黒鉛５〜３０重量％、酸化鉄０.５〜１
０重量％、金属クロム、炭化クロム及びフェロクロムか
らなる群から選択されたクロム化合物の１種または２種
以上を１〜１５重量％、残部が焼結または電融マグネシ
アからなる配合物１００重量部に対してシリコン、金属
アルミニウム、アルミニウム−マグネシウム合金からな
る群から選択された１種または２種以上の金属粉末を外
掛で０.５〜５重量％添加・配合してなることを特徴と
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は耐食性マグネシア・カー
ボン質れんがに関する。

【０００２】

【従来の技術】マグネシアは融点が高く、塩基性鋼滓に
対する耐食性にも優れていることから塩基性耐火れんが
の主原料として使用されている。特に、製鋼炉等の内張
り耐火物としてマグネシア・カーボン質れんがが従来よ
り使用されている。このマグネシア・カーボン質れんが
は高塩基度スラグに対する安定性を有し、それによって
卓越した耐スポーリング性を有する。しかし、マグネシ
ア・カーボン質れんがは操業雰囲気中の酸素またはスラ
グ中の酸化鉄による酸化作用を受けるとスラグ浸透阻止
効果が低下するという欠点がある。

【０００３】このような欠点を解決するものとして、例
えば特開昭60−11264号公報には、重量比率でクロムカ
ーバイド５〜５０％と、マグネシア５０〜９５％と、炭
素０〜４０％とからなる組成を有するマグネシア・クロ
ムカーバイドれんがが開示されている。マグネシアにク
ロムカーバイドを添加することによりスラグ浸透防止に
効果があり、しかもクロムカーバイドはカーボンに較べ
て雰囲気あるいはスラグ中の酸化鉄による影響を受けに
くく、れんがの耐スラグ性を向上できるものである。

【０００４】また、特開平１−320262号公報には、黒鉛
３〜５０重量％と、アルミニウム含有金属をＡｌとして
０.１〜１０重量％と、金属クロム及びクロムカーバイ
ド、硼化クロム等のクロム化合物の中の１種または２種
以上を０.７〜１６重量％とを含有し、残部がマグネシ
アクリンカーからなる耐火物が開示されている。この耐
火物は金属クロムあるいはクロム化合物が操業中高温雰
囲気下で酸化され、Ｃｒ₂Ｏ₃として存在し、その後、れ
んが内部を含めて稼働表面とスラグとの反応層中でＭｇ
Ｏ−Ｃｒ₂Ｏ₃系の高融点物を生成し、スラグの見掛け粘
性を高めてマグネシア骨材の低塩基度スラグへの溶出を
抑制できるものである。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかし、これらのクロ
ムカーバイド等のクロム化合物を添加・配合したマグネ
シア系耐火物は、クロムカーバイド等のクロム化合物が
耐火物やれんが組織内に分散して存在しているために、
耐食性に及ぼす効果が充分とは言い難い。また、特開平
60−11264号公報に記載されているマグネシア・クロム
カーバイドれんがの場合には、クロムカーバイドの使用
量が比較的多く、このため使用時にスラグ中の酸素と反
応する酸化により体積変化を起こし、れんが組織が崩れ
る危険性がある。また、特開平１−320262号公報の耐火
物においては、炭化硼素も添加可能である旨記載されて
いるが、炭化硼素はスラグ中の酸素と反応してＢ₂Ｏ₃を
生じる。Ｂ₂Ｏ₃自体は低融点の酸化物であることは周知
の事実であり、耐火物中の成分あるいはスラグ中の成分
と反応して低融点の液相を生じ、れんがの溶損速度を早
める危険性がある。

【０００６】従って、本発明の目的は、低塩基度スラグ
に対して優れた耐食性を有するマグネシア・カーボン質
れんがを提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明の耐食性マ
グネシア・カーボン質れんがは、鱗状黒鉛５〜３０重量
％、酸化鉄０.５〜１０重量％、金属クロム、炭化クロ
ム及びフェロクロムからなる群から選択されたクロム化
合物の１種または２種以上を１〜１５重量％、残部が焼
結または電融マグネシアからなる配合物１００重量部に
対してシリコン、金属アルミニウム、アルミニウム−マ
グネシウム合金からなる群から選択された１種または２
種以上の金属粉末を外掛で０.５〜５重量％添加・配合
してなることを特徴とする。

【０００８】

【作用】本発明は、マグネシア・カーボン質れんがに酸
化鉄を添加し、それに加えて金属クロム、炭化クロム、
フェロクロムのうちの１種または２種以上を添加して上
述の問題点を図ったものである。

【０００９】本発明のマグネシア・カーボン質れんがに
は、マグネシア質原料としては焼結マグネシアや電融マ
グネシアを使用することができる。

【００１０】次に、本発明のマグネシア・カーボン質れ
んがのカーボン源としては鱗状黒鉛を使用することが好
ましい。鱗状黒鉛は特に限定されるものではなく、慣用
のものが使用できる。鱗状黒鉛の添加・配合量は５〜３
０重量％の範囲内である。該添加・配合量が５重量％未
満の場合には、鱗状黒鉛の添加効果がなく、また、３０
重量％を超えるとれんが成形時に問題が生じるために好
ましくない。

【００１１】次に、酸化鉄は通常高温下でマグネシア・
カーボン質れんが中の鱗状黒鉛を酸化させ、れんがの組
織を劣化させるためマグネシア・カーボン質れんがには
好ましくない成分であるが、本発明のマグネシア・カー
ボン質れんがにおいては、少量の酸化鉄の添加はれんが
の組織劣化にはならず、その逆に鱗状黒鉛を酸化させて
生じた金属鉄は、金属クロムやクロム化合物と反応し、
Ｆｅ−Ｃｒ系の合金の薄い皮膜をれんがとスラグの境界
に生成させ、スラグの浸潤を防止する効果がある。図１
のＦｅ−Ｃｒ系状態図に示すように、Ｆｅ−Ｃｒ系反応
物はＦｅの比率が高くなる程融点が低下する。従って、
Ｆｅ量を制御すれば、マグネシア・カーボン質れんがの
使用温度付近で粘性の高いＦｅ−Ｃｒ系反応物を生成さ
せることができる。従って、酸化鉄の添加・配合量は
０.５〜１０重量％の範囲内が好ましい。

【００１２】また、本発明のマグネシア・カーボン質れ
んがには、金属クロム、炭化クロムやフェロクロム等の
クロム化合物を１〜１５重量％添加・配合できる。これ
らの成分の添加・配合量が１重量％未満や１５重量％を
超える場合には添加効果がない。なお、これらの成分は
１種または２種以上を併用することができる。

【００１３】本発明のマグネシア・カーボン質れんがに
は、上述の成分よりなる配合物１００重量部に対してシ
リコン、金属アルミニウム、アルミニウム−マグネシウ
ム合金等の金属粉末を外掛で０.５〜５重量％添加す
る。これらの金属粉末は鱗状黒鉛の酸化防止及び１００
０℃付近(中間温度域)での強度を維持するために添加さ
れるものであり、該添加・配合量が０.５重量％未満で
はその添加効果がなく、また、５重量％を超えて添加し
た場合にはスラグ中の主成分であるＳｉＯ₂、ＣａＯと
反応し、ＳｉＯ₂−ＣａＯ−Ａｌ₂Ｏ₃系低融物が生成
し、低塩基度スラグに対して、耐スラグ性を阻害するこ
とがあるために好ましくない。

【００１４】なお、上述のような配合を有する本発明の
耐食性マグネシア・カーボン質れんがは慣用の操作によ
り不焼成れんがとして提供することができる。

【００１５】

【実施例】

実施例 以下の実施例及び比較例において使用した原料の品質は
下記の通りであった： 酸化鉄 Ｆｅ₂Ｏ₃＝99.2重量％ 炭化クロム Ｆｅ＝0.20重量％、Ｃｒ＝89.87重量％、
Ｃ＝9.68重量％ 金属クロム Ｆｅ＝0.27重量％、Ｃｒ＝99.68重量％、
Ｃ＝0.01重量％ フェロクロム Ｃｒ＝72.19重量％、ＦｅＣ＝27.66重量
％

【００１６】以下の表１に示す配合割合の原料を用い、
バインダーとしてフェノール樹脂を適当量加えてミキサ
ーで充分混練した後、フリクションプレスにて２３０ｍ
ｍ×１１４ｍｍ×６５ｍｍの並型れんがを作製した。得
られたれんがの諸特性を表１に併記する。

【００１７】

【表１】

【００１８】なお、表１中の侵食テスト方法は横型アー
ク回転法、試験温度１７００℃×４時間、スラグ使用量
１.２ｋｇ×４回で行った。溶損指数は比較品１を１０
０とした場合の比率で示す。使用したスラグの組成は下
記の通りである。 ＳｉＯ₂ ３５.７１重量％ Ａｌ₂Ｏ₃ １３.１４重量％ Ｆｅ₂Ｏ₃ ０.８７重量％ ＴｉＯ₂ １.３３重量％ ＣａＯ ４１.０８重量％ ＭｇＯ ７.５３重量％ ＭｎＯ ０.３７重量％ ＣａＯ／ＳｉＯ₂モル比 １.２

【００１９】また、図２は本発明品Ｎｏ.３の侵食テス
ト後の組織を示す走査型電子顕微鏡写真である。図２に
示すようにスラグに接したれんが表面部分に生成したＦ
ｅ−Ｃｒ系化合物は粘性の高い液状に近い状態で薄い皮
膜を形成し、れんがを保護していることが観察できる。

【００２０】

【発明の効果】本発明の耐食性マグネシア・カーボン質
れんがは酸化鉄と金属クロムやクロム化合物をマグネシ
ア並びにカーボン原料に添加した構成となっており、ク
ロムは低塩基度スラグに対して最も有効な成分であるこ
とは良く知られている。一方、れんが表面部分に生成し
たＦｅ−Ｃｒ系皮膜はスラグ中の酸素と反応し、酸化さ
れた場合、ＦｅＣｒ₂Ｏ₄系スピネルを生成するため、ス
ラグに対して有効である。上記侵食テストの結果、本発
明品は従来のれんがよりも高耐食性であることが確認さ
れた。

【図面の簡単な説明】

【図１】Ｆｅ−Ｃｒ系状態図である。

【図２】本発明品Ｎｏ.３の侵食テスト後の組織を示す
走査型電子顕微鏡写真である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 鱗状黒鉛５〜３０重量％、酸化鉄０.５
   〜１０重量％、金属クロム、炭化クロム及びフェロクロ
   ムからなる群から選択されたクロム化合物の１種または
   ２種以上を１〜１５重量％、残部が焼結または電融マグ
   ネシアからなる配合物１００重量部に対してシリコン、
   金属アルミニウム、アルミニウム−マグネシウム合金か
   らなる群から選択された１種または２種以上の金属粉末
   を外掛で０.５〜５重量％添加・配合してなることを特
   徴とする耐食性マグネシア・カーボン質れんが。