JPH0551266A - アルミナ・スピネル質不定形耐火物 - Google Patents
アルミナ・スピネル質不定形耐火物Info
- Publication number
- JPH0551266A JPH0551266A JP3210835A JP21083591A JPH0551266A JP H0551266 A JPH0551266 A JP H0551266A JP 3210835 A JP3210835 A JP 3210835A JP 21083591 A JP21083591 A JP 21083591A JP H0551266 A JPH0551266 A JP H0551266A
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- Japan
- Prior art keywords
- clinker
- particle size
- alumina
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- Ceramic Products (AREA)
- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【構成】粒径が１ｍｍを越えるスピネルクリンカ：５〜
３０重量％、粒径が１ｍｍ以下のマグネシアクリンカ：
５〜１５重量％、粒径が１ｍｍ以下の未安定ジルコニア
クリンカ：５〜１０重量％を含有し、残部がＡｌ2 Ｏ3
含有量９０重量％以上のアルミナクリンカと粒径１０μ
ｍ以下のシリカ超微粉とからなることを特徴とするアル
ミナ・スピネル質不定形耐火物。 【効果】高級鋼の溶製においても、取鍋、タンディシ
ュ、脱ガス装置等の溶湯容器の寿命を大幅に延長するこ
とができる。
３０重量％、粒径が１ｍｍ以下のマグネシアクリンカ：
５〜１５重量％、粒径が１ｍｍ以下の未安定ジルコニア
クリンカ：５〜１０重量％を含有し、残部がＡｌ2 Ｏ3
含有量９０重量％以上のアルミナクリンカと粒径１０μ
ｍ以下のシリカ超微粉とからなることを特徴とするアル
ミナ・スピネル質不定形耐火物。 【効果】高級鋼の溶製においても、取鍋、タンディシ
ュ、脱ガス装置等の溶湯容器の寿命を大幅に延長するこ
とができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶湯保持容器の内張り
耐火物として使用される、アルミナ・スピネル質不定形
耐火物に関する。
耐火物として使用される、アルミナ・スピネル質不定形
耐火物に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、取鍋などの溶湯保持容器の内張り
に使用する不定形耐火物としては、ジルコン質を骨材と
する流し込み材が使用されてきた。しかし、近年、高級
鋼の需要が増大するにしたがって、取鍋の受鋼温度の高
温化、二次精錬処理比率の増大等、取鍋の使用条件が苛
酷化しており、ジルコン質不定形耐火物では耐食性が不
十分であることが指摘されている。
に使用する不定形耐火物としては、ジルコン質を骨材と
する流し込み材が使用されてきた。しかし、近年、高級
鋼の需要が増大するにしたがって、取鍋の受鋼温度の高
温化、二次精錬処理比率の増大等、取鍋の使用条件が苛
酷化しており、ジルコン質不定形耐火物では耐食性が不
十分であることが指摘されている。
【０００３】ジルコン質不定形耐火物に代わるものとし
て、アルミナ質及び塩基性材料を骨材とする不定形耐火
物の使用が試みられている。このアルミナ質及び塩基性
不定形耐火物は、その特性上、耐スラグ浸潤性に劣るた
め使用中にスラグの浸潤による変質層の形成・剥落を生
じ、終点判定が困難である問題が生じている。このた
め、特開昭６４−８７５７７号公報では、アルミナ質の
不定形耐火物において粒径が１ｍｍ以下の微粉にスピネ
ルクリンカを配合し、スラグの浸潤を制御する方法が提
案されている。この方法によれば、アルミナ質の不定形
耐火物の耐スラグ浸潤性の改良にはなるものの、アルミ
ナ質材料を骨材としている点、かつ結合剤にアルミナセ
メントを使用している点から、耐食性では不十分であり
高級鋼の溶製の場合、取鍋の寿命延長には至っていな
い。
て、アルミナ質及び塩基性材料を骨材とする不定形耐火
物の使用が試みられている。このアルミナ質及び塩基性
不定形耐火物は、その特性上、耐スラグ浸潤性に劣るた
め使用中にスラグの浸潤による変質層の形成・剥落を生
じ、終点判定が困難である問題が生じている。このた
め、特開昭６４−８７５７７号公報では、アルミナ質の
不定形耐火物において粒径が１ｍｍ以下の微粉にスピネ
ルクリンカを配合し、スラグの浸潤を制御する方法が提
案されている。この方法によれば、アルミナ質の不定形
耐火物の耐スラグ浸潤性の改良にはなるものの、アルミ
ナ質材料を骨材としている点、かつ結合剤にアルミナセ
メントを使用している点から、耐食性では不十分であり
高級鋼の溶製の場合、取鍋の寿命延長には至っていな
い。
【０００４】また、結合剤に関しては、スピネル質材料
及び塩基性材料の分野において、特開昭６０−６０９８
６号公報、特開昭５９−１３７３６７号公報等で、シリ
カ超微粉が提案されている。この方法によれば、セメン
ト系結合剤と比較して耐食性は向上するが、使用時にシ
リカの超微粉が軟化溶融して不定形材料の焼結を促進
し、過度の強度発現を引き起す結果となり熱的スポーリ
ングによる損傷を助長する。また、使用途中の小修理等
の冷却時には熱収縮による亀裂発生が認められ、安定的
に使用できない問題点がある。
及び塩基性材料の分野において、特開昭６０−６０９８
６号公報、特開昭５９−１３７３６７号公報等で、シリ
カ超微粉が提案されている。この方法によれば、セメン
ト系結合剤と比較して耐食性は向上するが、使用時にシ
リカの超微粉が軟化溶融して不定形材料の焼結を促進
し、過度の強度発現を引き起す結果となり熱的スポーリ
ングによる損傷を助長する。また、使用途中の小修理等
の冷却時には熱収縮による亀裂発生が認められ、安定的
に使用できない問題点がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、高級鋼を溶
製する場合も取鍋等の内張りの寿命を延長し得る不定形
耐火物を提供し、上記従来技術の問題点を解決しようと
するものである。
製する場合も取鍋等の内張りの寿命を延長し得る不定形
耐火物を提供し、上記従来技術の問題点を解決しようと
するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、粒径が１ｍｍを越えるスピネルクリンカ：
５〜３０重量％、粒径が１ｍｍ以下のマグネシアクリン
カ：５〜１５重量％、粒径が１ｍｍ以下の未安定ジルコ
ニアクリンカ：５〜１０重量％を含有し、残部がＡｌ2
Ｏ3 含有量９０重量％以上のアルミナクリンカと粒径１
０μｍ以下のシリカ超微粉とからなることを特徴とする
アルミナ・スピネル質不定形耐火物を提供するものであ
る。
するために、粒径が１ｍｍを越えるスピネルクリンカ：
５〜３０重量％、粒径が１ｍｍ以下のマグネシアクリン
カ：５〜１５重量％、粒径が１ｍｍ以下の未安定ジルコ
ニアクリンカ：５〜１０重量％を含有し、残部がＡｌ2
Ｏ3 含有量９０重量％以上のアルミナクリンカと粒径１
０μｍ以下のシリカ超微粉とからなることを特徴とする
アルミナ・スピネル質不定形耐火物を提供するものであ
る。
【０００７】
【作用】アルミナ系不定形耐火物の場合、 （ａ） スラグ浸潤抑制には、粒径が１ｍｍ以下の微粉
域の構成が重要であり、マグネシアクリンカ＞スピネル
クリンカ＞アルミナクリンカの順に浸潤抑制効果があ
る。これは、スラグ中のＦｅＯ又はＦｅ2 Ｏ3 成分と微
粉中のＭｇＯ成分との反応によりスラグを高融点化・高
粘性化させるためであり、微粉域を構成する耐火物のＭ
ｇＯ成分が多い程、上記効果が発揮される。
域の構成が重要であり、マグネシアクリンカ＞スピネル
クリンカ＞アルミナクリンカの順に浸潤抑制効果があ
る。これは、スラグ中のＦｅＯ又はＦｅ2 Ｏ3 成分と微
粉中のＭｇＯ成分との反応によりスラグを高融点化・高
粘性化させるためであり、微粉域を構成する耐火物のＭ
ｇＯ成分が多い程、上記効果が発揮される。
【０００８】（ｂ） 耐食性については、粒径が１ｍｍ
を越える骨材の構成が重要であり、スピネルクリンカ＞
アルミナクリンカの順に耐食性向上効果がある。さら
に、結合剤の種類も耐食性に与える影響は大きく、特に
セメント系結合剤を用いた場合、セメント中のＣａＯ成
分がスラグ中のＡｌ2 Ｏ3成分と容易に反応し低融点化
する。
を越える骨材の構成が重要であり、スピネルクリンカ＞
アルミナクリンカの順に耐食性向上効果がある。さら
に、結合剤の種類も耐食性に与える影響は大きく、特に
セメント系結合剤を用いた場合、セメント中のＣａＯ成
分がスラグ中のＡｌ2 Ｏ3成分と容易に反応し低融点化
する。
【０００９】このため、スラグの浸潤をより一層抑制さ
せるために微粉域でのマグネシアクリンカの使用に、さ
らに、耐食性を一層向上させるために骨材でのスピネル
クリンカの使用及び結合剤としてのシリカ超微粉の使用
に着目した。また、マグネシアクリンカの高膨張性によ
る組織破壊及びシリカ超微粉の焼結促進による収縮亀裂
発生の抑制方法として、構造材中にマイクロクラックを
導入し、膨張緩和能及び過度の焼結を抑制する方法を考
え、８００〜１２００℃で結晶変態による体積変化を起
す未安定ジルコニアを微粉域に配合することに着目し
た。
せるために微粉域でのマグネシアクリンカの使用に、さ
らに、耐食性を一層向上させるために骨材でのスピネル
クリンカの使用及び結合剤としてのシリカ超微粉の使用
に着目した。また、マグネシアクリンカの高膨張性によ
る組織破壊及びシリカ超微粉の焼結促進による収縮亀裂
発生の抑制方法として、構造材中にマイクロクラックを
導入し、膨張緩和能及び過度の焼結を抑制する方法を考
え、８００〜１２００℃で結晶変態による体積変化を起
す未安定ジルコニアを微粉域に配合することに着目し
た。
【００１０】本発明において、粒径１ｍｍを越える、好
ましくは１＜〜５ｍｍの骨材となるスピネルクリンカ
は、耐食性を向上させるためのものであり、５〜３０重
量％を配合する。５重量％未満では耐食性向上効果が期
待できない。また、３０重量％を越えると不定形耐火物
の粒度構成上、骨材過多となり最密充填構造が得られな
くなり、気孔率の上昇を招き構造体としての耐用性の低
下を招く。
ましくは１＜〜５ｍｍの骨材となるスピネルクリンカ
は、耐食性を向上させるためのものであり、５〜３０重
量％を配合する。５重量％未満では耐食性向上効果が期
待できない。また、３０重量％を越えると不定形耐火物
の粒度構成上、骨材過多となり最密充填構造が得られな
くなり、気孔率の上昇を招き構造体としての耐用性の低
下を招く。
【００１１】スラグの浸潤を抑制するために粒度１ｍｍ
以下の微粉域に配合するマグネシアクリンカの配合量
は、５重量％未満ではスラグ中のＦｅＯ又はＦｅ2 Ｏ3
成分との反応量が少なく、スラグの高融点化・高粘性化
効果は期待できない。また、１５重量％を越えて配合す
ると、ＭｇＯの高膨張特性により容積安定性を欠き使用
中の組織破壊を生じる可能性が高いことから、マグネシ
アクリンカの配合量を５〜１５重量％とする。
以下の微粉域に配合するマグネシアクリンカの配合量
は、５重量％未満ではスラグ中のＦｅＯ又はＦｅ2 Ｏ3
成分との反応量が少なく、スラグの高融点化・高粘性化
効果は期待できない。また、１５重量％を越えて配合す
ると、ＭｇＯの高膨張特性により容積安定性を欠き使用
中の組織破壊を生じる可能性が高いことから、マグネシ
アクリンカの配合量を５〜１５重量％とする。
【００１２】粒度１ｍｍ以下の未安定ジルコニアクリン
カは、微粉域でのマグネシアクリンカの膨張を緩和し、
結合剤としてのシリカ超微粉の過度の焼結を抑制するた
めのものであり、５〜１０重量％配合する。５重量％未
満では、膨張緩和及び焼結抑止特性が十分発揮されず、
高温での容積安定性に欠け、また、１０重量％を越える
と過剰のクラックの発生により構造体として高気孔率化
し、耐食性に劣る結果となる。
カは、微粉域でのマグネシアクリンカの膨張を緩和し、
結合剤としてのシリカ超微粉の過度の焼結を抑制するた
めのものであり、５〜１０重量％配合する。５重量％未
満では、膨張緩和及び焼結抑止特性が十分発揮されず、
高温での容積安定性に欠け、また、１０重量％を越える
と過剰のクラックの発生により構造体として高気孔率化
し、耐食性に劣る結果となる。
【００１３】なお、本発明における未安定化ジルコニア
クリンカとは単斜晶系のジルコニアであり、鉱物名では
バッデライトである。また、残部中のアルミナクリンカ
のＡｌ2 Ｏ3 含有量を９０重量％以上とすることによ
り、使用中に低融点化合物の生成がなく、耐食性、耐ス
ラグ浸潤性の点から耐火物構成上支障をきたさない。
クリンカとは単斜晶系のジルコニアであり、鉱物名では
バッデライトである。また、残部中のアルミナクリンカ
のＡｌ2 Ｏ3 含有量を９０重量％以上とすることによ
り、使用中に低融点化合物の生成がなく、耐食性、耐ス
ラグ浸潤性の点から耐火物構成上支障をきたさない。
【００１４】また、シリカ超微粉については、結合剤と
しての機能を発現させるために粒径が１０μｍ以下のも
のを使用し、その配合量については１〜１０重量％の範
囲が材料構成上好ましい。
しての機能を発現させるために粒径が１０μｍ以下のも
のを使用し、その配合量については１〜１０重量％の範
囲が材料構成上好ましい。
【００１５】
〔実施例１〕表１に示す各原料を配合し、水分６重量％
（外掛）で流し込み不定形耐火物を調製し、４０ｍｍ×
４０ｍｍ×１６０ｍｍの金型に鋳込み成形し、次いで１
１０℃で２４時間乾燥後、回転式スラグ侵食試験に供し
た。
（外掛）で流し込み不定形耐火物を調製し、４０ｍｍ×
４０ｍｍ×１６０ｍｍの金型に鋳込み成形し、次いで１
１０℃で２４時間乾燥後、回転式スラグ侵食試験に供し
た。
【００１６】用いたアルミナクリンカのＡｌ2 Ｏ3 含有
量は９５重量％、シリカ超微粉は粒径１０μｍ以下（平
均粒径１μｍ）のものでＳｉＯ2 含有量９０重量％、ア
ルミナセメントのＡｌ2 Ｏ3 及びＣａＯ含有量はそれぞ
れ７３重量％、２５重量％である。
量は９５重量％、シリカ超微粉は粒径１０μｍ以下（平
均粒径１μｍ）のものでＳｉＯ2 含有量９０重量％、ア
ルミナセメントのＡｌ2 Ｏ3 及びＣａＯ含有量はそれぞ
れ７３重量％、２５重量％である。
【００１７】
【表１】
【００１８】侵食試験方法としては、侵食剤として転炉
スラグ：普通鋼＝１：１の混合物を使用し、１６５０℃
で３時間行った。その後、供試体を取り出し、溶損量及
びスラグ浸潤量を測定し、比較例Ｄの結果を１００とす
る相対値を表２に示した。
スラグ：普通鋼＝１：１の混合物を使用し、１６５０℃
で３時間行った。その後、供試体を取り出し、溶損量及
びスラグ浸潤量を測定し、比較例Ｄの結果を１００とす
る相対値を表２に示した。
【００１９】
【表２】
【００２０】表２に示す結果から、本発明の不定形耐火
物は、耐スラグ浸潤性、耐食性ともに極めて優れている
ことが明らかである。 〔実施例２〕表１に示した本発明よるＡ，Ｂ，Ｃの不定
形耐火物を、１００ｔ取鍋の流し込み材として水分６．
０重量％（外掛）で使用したところ、寿命はＡは２７０
チャージ、Ｂは２５０チャージ、Ｃは１７０チャージ
で、従来の流し込み材Ｄは１２０チャージであり、本発
明により大幅な寿命延長を達成した。
物は、耐スラグ浸潤性、耐食性ともに極めて優れている
ことが明らかである。 〔実施例２〕表１に示した本発明よるＡ，Ｂ，Ｃの不定
形耐火物を、１００ｔ取鍋の流し込み材として水分６．
０重量％（外掛）で使用したところ、寿命はＡは２７０
チャージ、Ｂは２５０チャージ、Ｃは１７０チャージ
で、従来の流し込み材Ｄは１２０チャージであり、本発
明により大幅な寿命延長を達成した。
【００２１】
【発明の効果】本発明のアルミナ・スピネル質不定形耐
火物は、骨材にスピネルクリンカを、微粉域にマグネシ
アクリンカ、シリカ超微粉及び未安定ジルコニアクリン
カを使用することによって、耐スラグ浸潤性及び耐食性
が向上し、取鍋寿命を大幅に延長させることが可能であ
り、取鍋のみならず他の溶湯容器（例えばタンディシ
ュ、脱ガス装置等）にも適用可能である。
火物は、骨材にスピネルクリンカを、微粉域にマグネシ
アクリンカ、シリカ超微粉及び未安定ジルコニアクリン
カを使用することによって、耐スラグ浸潤性及び耐食性
が向上し、取鍋寿命を大幅に延長させることが可能であ
り、取鍋のみならず他の溶湯容器（例えばタンディシ
ュ、脱ガス装置等）にも適用可能である。
Claims (1)
- 【請求項１】 粒径が１ｍｍを越えるスピネルクリン
カ：５〜３０重量％ 粒径が１ｍｍ以下のマグネシアクリンカ：５〜１５重量
％ 粒径が１ｍｍ以下の未安定ジルコニアクリンカ：５〜１
０重量％ を含有し、残部がＡｌ2 Ｏ3 含有量９０重量％以上のア
ルミナクリンカと粒径１０μｍ以下のシリカ超微粉とか
らなることを特徴とするアルミナ・スピネル質不定形耐
火物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3210835A JPH0551266A (ja) | 1991-08-22 | 1991-08-22 | アルミナ・スピネル質不定形耐火物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3210835A JPH0551266A (ja) | 1991-08-22 | 1991-08-22 | アルミナ・スピネル質不定形耐火物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0551266A true JPH0551266A (ja) | 1993-03-02 |
Family
ID=16595902
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3210835A Withdrawn JPH0551266A (ja) | 1991-08-22 | 1991-08-22 | アルミナ・スピネル質不定形耐火物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0551266A (ja) |
-
1991
- 1991-08-22 JP JP3210835A patent/JPH0551266A/ja not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981112 |