JPH0583509B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

産業上の利用分野： 本発明は、すぐれた耐食性を有する酸化クロム
含有緻密質耐火煉瓦の製造方法に係るものであ
る。 発明の背景： 酸化クロムは、そのすぐれた対スラグ耐食性に
より、アルミナやマグネシア原料に酸化クロム粉
末若しくはクロム鉱石の形で添加され、アルミナ
−クロム煉瓦又はマグネシア−クロム煉瓦とし
て、焼成品、不焼成品を問わず取鍋、RH炉、電
気炉等広範囲に使用されている。一方、近年、鉄
鋼の高品質化に伴つて耐火物に求められる条件も
次第に過酷なものとなつている。それに耐える高
温域での大きな熱間強度、容積安定性、すぐれた
耐スラグ性をもつ耐火物として、不純物の少い精
製された原料を用い、かつ1700℃以上の高温で焼
成して耐火物粒子を直接結合させたダイレクトボ
ンド煉瓦が広く使用されている。 このような状況下にあつては、一般に行なわれ
ているように酸化クロム源としてクロム鉱石を使
用すると、天然クロム鉱石中に含まれる不純物、
すなわち、SiO₂，Al₂O₃，Fe₂O₃により高温焼成
中の早期に液相を生成し、たとえばマグネシア−
クロム質ダイレクトボンド煉瓦では２次スピネル
生成が抑制されたり、煉瓦どうしが融着したり、
或いは煉瓦自体の軟化変形を生じたりするため、
その焼成温度はやむなく上限が限られることにな
り、高温焼成により充分な２次スピネルを生成さ
せるのが困難であつた。 従来技術： これらを改善する方策として、たとえば特公昭
58−13511号公報に開示されているように、SiO₂
量を制限することにより1800℃以上の高温焼成を
なし得た実例もあるが、クロム鉱を使用する限り
はその改善にも限界が認められた。また、不純物
による早期の液相生成の抑制、煉瓦どうしの融着
防止、煉瓦自体の軟化変形の防止のために、クロ
ム鉱石以外に高純度の酸化クロム粉末を添加する
ことも行なわれたが、添加される酸化クロム粉末
は著しく難焼結性で通常の耐火物焼成温度では焼
結不足となり、緻密な組織並びに満足な強度が得
られなかつた。 発明の課題： 本発明はこのような問題点を解決するためにな
されたもので、従来、酸化クロム含有耐火物の欠
点とされていた酸化クロムの難焼結性を改善し、
酸化クロムの焼結性を良好とすることにより緻密
で高耐食性をもつ酸化クロム含有耐火物を得る方
法の提供を目的としている。 発明の構成： 以下、本発明方法につき説明する。本発明者ら
は、夾雑物の少い酸化クロムに焼結性を付与させ
る手段につき種種検討を加えた結果、酸化クロム
粉末に金属クロム粉末を添加併用することによ
り、酸化クロム粉末の焼結性を著しく改善向上さ
せ得ることを確認し、緻密な高耐食性の酸化クロ
ム含有耐火物の製造方法を完成した。 本発明に用いる耐火性骨材としては特に限定す
るものではないが、一般にマグネシア質、クロム
鉱石、アルミナ質、カルシア質、ムライト質、ロ
ー石質、ケイ石質、ジルコニア質、ドロマイト質
等の酸化物系の他、炭ケイ質、チタンカーバイド
質等の炭化物系、硼化物又は窒化物等の中から、
使用条件に応じて適宜選択することが可能であ
る。 これらの耐火性骨材に配合する、酸化クロム粉
末及び金属クロムの混合物の量は、後記実施例に
ても説明するごとく５〜50wt％とするのが好適
である。5wt％未満であると通常の使用条件にお
いて充分な耐スラグ性を得ることができず、逆に
50wt％を超えると耐スポール性が低下し、さら
に経済上からも不利である。 酸化クロム又は金属クロムの純度については、
特に限定しないが煉瓦組織の緻密化という観点か
ら、共に95％以上のものが好ましい。 酸化クロムに添加併用する金属クロムの割合
は、使用条件によつて適宜選択可能であるが、酸
化クロムと金属クロムとが共晶を形成することに
よる融点降下によつて焼結性が改善されることか
ら、酸化クロム粉末に対する金属クロムの添加量
は10〜50wt％の範囲で著しく焼結性が改善され
る。 このような耐火性骨材に、酸化クロム粉末と金
属クロム粉末とを配合し、さらに適当なバインダ
ーを加えて混合・混練し、所要の形状に成形した
後焼成工程を経て緻密な酸化クロム含有耐火物が
得られる。なお、本発明による耐火物は1660℃に
おいて液相を生成するため、1660℃を超える温度
で焼成する方が、より緻密な組織となるので好ま
しい。 発明の作用： 酸化クロムはその融点が2440℃ときわめて高い
ため、これを含有する耐火物において焼成による
酸化クロムの焼結及び焼成収縮による組織の緻密
化は至難であることが一般に知られており、又金
属クロムもその融点が1900℃と金属の中では特に
高い。 しかし、酸化クロムと金属クロムとを組合せる
ことにより第１図に示すように、共晶形成に伴つ
て融点が1660℃と低くなり、液相生成によつて酸
化クロムの焼結が著しく促進される。又、他の耐
火物との反応性にも富み、焼成収縮による組織の
緻密化が達成されるのである。 実施例： 次に本発明方法を具体的な実施例を挙げて説明
する。 最大粒径４mmのアルミナ、マグネシア又はクロ
ム鉱石に、粒径0.044mm以下の酸化クロム粉末と
金属クロム粉末を混合し、結合剤として液状フエ
ノール樹脂を添加して、第１表に示すような配合
割合とした。これらの配合物を混合・混練し、オ
イルプレスにより1.0t／cm²の圧力で並形に成形
し、単窯にてそれぞれ所定の温度で焼成し、本発
明品に属するNo.１〜５、比較品に属するNo.６〜９
の各試料を得た。 さらに、これら各試料の物性値又は特性を第１
表に併せ示した。なお、耐食性は回転侵食法で測
定し、1700℃の合成スラグ（CaO：SiO₂＝3.0）
を用い３時間保定で行なつた。耐スポール性は片
面加熱スポールで測定し、上記並形試料を1400℃
の電気炉に入れ30分保定した後強制空冷した。こ
の操作を繰り返し煉瓦表層が剥落するまでの回数
を測定した。 第１表の結果から金属クロム粉末の挙動が以下
のごとく解明できる。 酸化クロム粉末と金属クロム粉末とを添加併用
した本発明品No.２，３，５に対し、酸化クロム又
は金属クロム単独使用の比較品No.７又は９は気孔
率も高く、耐スラグ性も本発明品より劣る。 酸化クロムと金属クロムの添加合量が70wt％
ある比較品No.８は、緻密化し耐スラグ性も高くな
つているが、耐スポーリング性が著しく低下して
いる。過剰な添加併用は耐火物の耐スポール性を
劣化させる要因となることが判る。逆に添加併用
量が過少な比較品No.６は緻密性に欠け、耐スラグ
性が著しく劣つている。 本発明品No.１と４は、酸化クロム粉末と金属ク
ロム粉末の混合比を逆転傾向したもので、No.４で
も実用に耐える緻密化と高耐食性化が達成される
が、酸化クロム量の多いNo.１の方がすぐれた緻密
化と高耐食性化が認められる。 本発明品のNo.２と３とは焼成温度が異なつてお
り、1600℃の焼成でも効果は認められるが、1700
℃の焼成の方が顕著な実効のあることを示してい
る。これは酸化クロム−金属クロムの融点が1660
℃であり、この温度以上で焼成した方が焼成収縮
が大きくなり、緻密化と高耐食性に有利である。 発明の効果： 耐火性骨材50〜95wt％と酸化クロム粉末及び
金属クロム粉末の混合物５〜50wt％とを配合す
る本発明方法で得られる耐火物は、低気孔率で緻
密化が充分で、在来の酸化クロム含有耐火物に比
較して格段にすぐれた耐食性を具備している。 高品質鋼の生産に寄与する点は大きく、産業上
の利用価値は高い。

【表】

【表】 【図面の簡単な説明】

第１図は酸化クロム−金属クロム系の熱変成の
状態を示す図である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 耐火性骨材50〜95wt％と、酸化クロム粉末
   及び金属クロム粉末の混合物５〜50wt％とを配
   合し、これにバインダーを添加して混練・成形・
   焼成することを特徴とする酸化クロム含有緻密質
   耐火物の製造方法。