JPH06148050A - 耐火物の熱間摩耗試験法 - Google Patents
耐火物の熱間摩耗試験法Info
- Publication number
- JPH06148050A JPH06148050A JP32133392A JP32133392A JPH06148050A JP H06148050 A JPH06148050 A JP H06148050A JP 32133392 A JP32133392 A JP 32133392A JP 32133392 A JP32133392 A JP 32133392A JP H06148050 A JPH06148050 A JP H06148050A
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- Japan
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- test
- furnace
- refractory
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- Pending
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- Investigating Strength Of Materials By Application Of Mechanical Stress (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 転炉等の溶融金属容器に使用される耐火物の
摩耗試験を、有効に行えるようにすることにある。 【構成】 筒状の試験炉５内に耐火物試料７を内張り状
態として取り付け、この試験炉５内に挿入した直方体や
角柱状の鋼塊の衝撃材８を試験炉５を回転して転がすよ
うにしている。そして、試験炉５を所定の温度雰囲気に
制御して、上記鋼塊の衝撃材８による落下衝撃と接触摩
耗を耐火物試料７に与えて試験するようにしている。
摩耗試験を、有効に行えるようにすることにある。 【構成】 筒状の試験炉５内に耐火物試料７を内張り状
態として取り付け、この試験炉５内に挿入した直方体や
角柱状の鋼塊の衝撃材８を試験炉５を回転して転がすよ
うにしている。そして、試験炉５を所定の温度雰囲気に
制御して、上記鋼塊の衝撃材８による落下衝撃と接触摩
耗を耐火物試料７に与えて試験するようにしている。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、転炉等の溶融金属容器
用の耐火物の熱間摩耗試験法に関する。
用の耐火物の熱間摩耗試験法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、耐火物の摩耗試験方法としては、
ＡＳＴＭに準拠した摩耗試験方法や、酸化摩耗試験方
法、衝撃摩耗試験方法を挙げることができる。
ＡＳＴＭに準拠した摩耗試験方法や、酸化摩耗試験方
法、衝撃摩耗試験方法を挙げることができる。
【０００３】上記ＡＳＴＭの摩耗試験方法は、砥粒を耐
火物表面に吹き付けてその損傷体積を測定するもので、
主としてれんがのマトリックスの耐摩耗性を比較評価す
るのに適している。
火物表面に吹き付けてその損傷体積を測定するもので、
主としてれんがのマトリックスの耐摩耗性を比較評価す
るのに適している。
【０００４】酸化摩耗試験方法は、温度を上げた回転ド
ラム中に試料を入れてその重量減少比率を測定するもの
で、れんがの耐酸化性を比較評価する方法である。
ラム中に試料を入れてその重量減少比率を測定するもの
で、れんがの耐酸化性を比較評価する方法である。
【０００５】また、衝撃摩耗試験方法は、先端の尖った
鉄棒をれんが上に落下させ、その衝撃によるれんがの損
耗体積を測定して比較評価する方法である。
鉄棒をれんが上に落下させ、その衝撃によるれんがの損
耗体積を測定して比較評価する方法である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、転炉用の鋼溶
部における摩耗に関して、溶鋼（溶銑）とスクラップの
揺動に起因するれんが稼働面全体の物理的な摩耗を想定
する場合には、上記の試験方法による評価はいずれも目
的に合致せず、適していない。そのため、実炉での摩耗
状態の再現に適するような熱間試験方法が要望されてい
た。
部における摩耗に関して、溶鋼（溶銑）とスクラップの
揺動に起因するれんが稼働面全体の物理的な摩耗を想定
する場合には、上記の試験方法による評価はいずれも目
的に合致せず、適していない。そのため、実炉での摩耗
状態の再現に適するような熱間試験方法が要望されてい
た。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
点に鑑みたもので、上記の課題を解決するために、試験
炉内に耐火物試料を内張り状態として取り付け、この試
験炉内に挿入した直方体や角柱状の鋼塊の衝撃材を試験
炉を回転して転がすとともに試験炉を所定の温度および
雰囲気に制御して、上記鋼塊の衝撃材による落下衝撃と
接触摩耗を耐火物試料に与えて試験することを特徴とす
る耐火物の熱間摩耗試験法を提供するにある。
点に鑑みたもので、上記の課題を解決するために、試験
炉内に耐火物試料を内張り状態として取り付け、この試
験炉内に挿入した直方体や角柱状の鋼塊の衝撃材を試験
炉を回転して転がすとともに試験炉を所定の温度および
雰囲気に制御して、上記鋼塊の衝撃材による落下衝撃と
接触摩耗を耐火物試料に与えて試験することを特徴とす
る耐火物の熱間摩耗試験法を提供するにある。
【０００８】
【作用】本発明の耐火物の熱間摩耗試験法を使用して測
定すると、鋼塊の衝撃材を耐火物試料に落下させたり、
接触させて摩耗させることができるので熱間弾性率と損
耗指数との間に高い相関関係が得られる。そのため、本
発明の簡単な試験方法によって、実炉用に開発した耐火
物の特性を確かめられて、実炉の耐久性を高めることに
寄与できる。
定すると、鋼塊の衝撃材を耐火物試料に落下させたり、
接触させて摩耗させることができるので熱間弾性率と損
耗指数との間に高い相関関係が得られる。そのため、本
発明の簡単な試験方法によって、実炉用に開発した耐火
物の特性を確かめられて、実炉の耐久性を高めることに
寄与できる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明を実施例にもとづいて説明す
る。図１以下は、本発明の一実施例である。耐火物の熱
間摩耗試験装置１は、図１、図２のように円筒状の鉄皮
２の内側にキャスタブルの耐火壁３を内装し、その一部
に図のように断面が四角形状の試験用空間部４を設けた
試験炉５に構成し、ロ−ラ−６の上に搭載して回転駆動
できるようしている。
る。図１以下は、本発明の一実施例である。耐火物の熱
間摩耗試験装置１は、図１、図２のように円筒状の鉄皮
２の内側にキャスタブルの耐火壁３を内装し、その一部
に図のように断面が四角形状の試験用空間部４を設けた
試験炉５に構成し、ロ−ラ−６の上に搭載して回転駆動
できるようしている。
【００１０】上記試験用空間部４の周面には、複数（図
上４枚）の耐火物試料７を貼り付けて、耐火物試料７の
表面の摩耗状況を試験できるようにしている。
上４枚）の耐火物試料７を貼り付けて、耐火物試料７の
表面の摩耗状況を試験できるようにしている。
【００１１】上記試験用空間部４の大きさとしては、内
径が２００mm以上とするのが好ましく、２００mmより小
さいと内容積が小さく、後述する衝撃性８の衝撃力や摩
耗力が弱くなって所要の試験の目的を達することができ
なくなる。
径が２００mm以上とするのが好ましく、２００mmより小
さいと内容積が小さく、後述する衝撃性８の衝撃力や摩
耗力が弱くなって所要の試験の目的を達することができ
なくなる。
【００１２】上記試験炉５の試験用空間部４には、直方
体や角柱状（好ましくは立方体）の鋼塊の衝撃材８を適
宜数挿入し、試験炉５を回転することによって衝撃材８
を試験用空間部４に転がし、耐火物試料７の表面に衝撃
や摩耗を与えられるようにしている。
体や角柱状（好ましくは立方体）の鋼塊の衝撃材８を適
宜数挿入し、試験炉５を回転することによって衝撃材８
を試験用空間部４に転がし、耐火物試料７の表面に衝撃
や摩耗を与えられるようにしている。
【００１３】衝撃材８としては、５０mm角位の大きさの
ものを２〜５個程挿入するのが好ましいが、試験炉５の
大きさにより適宜に決定することができる。
ものを２〜５個程挿入するのが好ましいが、試験炉５の
大きさにより適宜に決定することができる。
【００１４】そして、この試験炉５には、一端面側から
酸素−プロパンバ−ナ−の加熱装置（図示せず）で炉内
を加熱調節するようにして所定の温度雰囲気とし、熱間
試験ができるようにしている。なお、耐火物試料７の酸
化を防止する必要のある場合には、窒素ガスやアルゴン
ガス等の不活性ガスを試験炉５内に流すことができる。
また、酸素−プロパンバ−ナ−で加熱する場合、酸素／
プロパンの比率を３以下とするのが好ましい。
酸素−プロパンバ−ナ−の加熱装置（図示せず）で炉内
を加熱調節するようにして所定の温度雰囲気とし、熱間
試験ができるようにしている。なお、耐火物試料７の酸
化を防止する必要のある場合には、窒素ガスやアルゴン
ガス等の不活性ガスを試験炉５内に流すことができる。
また、酸素−プロパンバ−ナ−で加熱する場合、酸素／
プロパンの比率を３以下とするのが好ましい。
【００１５】
【試験例】図１、図２に示す試験炉に図３のような形
状、寸法の耐火物試料を試験用空間部の周壁に貼り付け
た。試験に供した耐火物試料の品質は、表２に示したも
のである。
状、寸法の耐火物試料を試験用空間部の周壁に貼り付け
た。試験に供した耐火物試料の品質は、表２に示したも
のである。
【００１６】酸素−プロパンの加熱装置で１０００℃ま
で９０分間で加熱昇温した後、５０×５０×５０mm角の
ＳＳ４０の鋼塊の衝撃材を２個挿入し、試験炉を３時間
回転した。
で９０分間で加熱昇温した後、５０×５０×５０mm角の
ＳＳ４０の鋼塊の衝撃材を２個挿入し、試験炉を３時間
回転した。
【００１７】供試耐火物試料の品質表
【表１】
【００１８】酸素−プロパンによる加熱は、れんがの酸
化を防止するために酸素／プロパン比を３に抑え、さら
に窒素ガスを１０リットル／分の割合で試験炉に昇温中
および試験中に流した。
化を防止するために酸素／プロパン比を３に抑え、さら
に窒素ガスを１０リットル／分の割合で試験炉に昇温中
および試験中に流した。
【００１９】耐火物試料の損耗量は、大気中の重量と灯
油中の重量を試験前後で測定し、さらに試験後（加熱
後）の残存膨張率を考慮して損耗体積を算出した。
油中の重量を試験前後で測定し、さらに試験後（加熱
後）の残存膨張率を考慮して損耗体積を算出した。
【００２０】表２に本試験結果を示し、図４には本試験
結果を従来の方法の衝撃摩耗試験結果と酸化摩耗試験結
果とともに示している。損耗量は、耐火物試料Ａを１０
０として、指数化して図示した。
結果を従来の方法の衝撃摩耗試験結果と酸化摩耗試験結
果とともに示している。損耗量は、耐火物試料Ａを１０
０として、指数化して図示した。
【００２１】試験結果
【表２】
【００２２】なお、熱間弾性率の測定方法としては、試
料寸法を３０×３０×１００mmとしてその両端を研削
し、＃３０００のサンドペ−パ−で研摩し、電気炉を１
２００℃に保持した後、試料を挿入し、３０分間保持後
超音波伝播法により動弾性率を測定した。なお、試料投
入５分前から窒素ガスを６リットル／分の流量で流し
た。
料寸法を３０×３０×１００mmとしてその両端を研削
し、＃３０００のサンドペ−パ−で研摩し、電気炉を１
２００℃に保持した後、試料を挿入し、３０分間保持後
超音波伝播法により動弾性率を測定した。なお、試料投
入５分前から窒素ガスを６リットル／分の流量で流し
た。
【００２３】本試験の結果は、マグドロれんがが最も耐
摩耗性が高く、ＭｇＯ−Ｃれんがの中では試料Ａ、Ｂ、
Ｃの順で耐摩耗性が良好なことがわかった。
摩耗性が高く、ＭｇＯ−Ｃれんがの中では試料Ａ、Ｂ、
Ｃの順で耐摩耗性が良好なことがわかった。
【００２４】一方、試料Ｄは、本試験では最も劣った。
この結果は、衝撃摩耗や酸化摩耗における損耗傾向とは
異なるものであった。
この結果は、衝撃摩耗や酸化摩耗における損耗傾向とは
異なるものであった。
【００２５】また、供試れんがの１２００℃での熱間弾
性率と本試験による損耗指数の関係について、図５に示
している。材質としてはそれぞれ異なるれんがではある
が、熱間弾性率ｘと損耗指数ｙとの間には、ｙ＝238.47
e -0.0264x（ｒ＝− 0.9098)で示す関係式の相関関係が
見られた。
性率と本試験による損耗指数の関係について、図５に示
している。材質としてはそれぞれ異なるれんがではある
が、熱間弾性率ｘと損耗指数ｙとの間には、ｙ＝238.47
e -0.0264x（ｒ＝− 0.9098)で示す関係式の相関関係が
見られた。
【００２６】摩耗を耐火物稼働表面近傍における小亀裂
の発生と伝播にもとづく現象と仮定すると、材料破壊の
考え方を摩耗にも導入することができると思われる。ま
た、破壊に対する材料（耐火物）の固有の抵抗力を示す
指標として靱性を考えると、弾性率が高いことは靱性を
高めるという点における有効な手段と考えられる。
の発生と伝播にもとづく現象と仮定すると、材料破壊の
考え方を摩耗にも導入することができると思われる。ま
た、破壊に対する材料（耐火物）の固有の抵抗力を示す
指標として靱性を考えると、弾性率が高いことは靱性を
高めるという点における有効な手段と考えられる。
【００２７】耐火物においては、熱間における物性、い
いかえると使用条件下における物性が重要である。しか
し、熱間弾性率や応力−変形曲線など、一般に熱間の物
性測定は煩雑であり、時間的な制約があることも否定で
きない。そのため、その意味においても、熱間弾性率と
損耗指数の相関関係が得られる比較的簡便な本発明の試
験方法は、有効な方法であるといえる。
いかえると使用条件下における物性が重要である。しか
し、熱間弾性率や応力−変形曲線など、一般に熱間の物
性測定は煩雑であり、時間的な制約があることも否定で
きない。そのため、その意味においても、熱間弾性率と
損耗指数の相関関係が得られる比較的簡便な本発明の試
験方法は、有効な方法であるといえる。
【００２８】本発明は、転炉、タンディッシュ、その他
の溶融金属用の耐火物の試験について適用できるもので
ある。
の溶融金属用の耐火物の試験について適用できるもので
ある。
【００２９】
【発明の効果】以上のように本発明にあっては、試験炉
内に耐火物試料を内張りし、試験炉に挿入した衝撃材を
落下させたり、転がすという摩耗試験方法で熱間弾性率
と損耗指数との間に高い相関関係が得られ、実炉用に開
発する耐火物の品質および性能を有効に把握することが
できて、実炉での耐久性の高い耐火物の開発促進に大い
に寄与することができる。
内に耐火物試料を内張りし、試験炉に挿入した衝撃材を
落下させたり、転がすという摩耗試験方法で熱間弾性率
と損耗指数との間に高い相関関係が得られ、実炉用に開
発する耐火物の品質および性能を有効に把握することが
できて、実炉での耐久性の高い耐火物の開発促進に大い
に寄与することができる。
【図１】本発明の一実施例の試験炉の側断面図、
【図２】同上の矢視Ａ−Ａ断面図、
【図３】同上の耐火物試料の斜視図、
【図４】同上の損耗指数の比較表、
【図５】同上の損耗指数の熱間弾性率との相関図。
１…試験炉 ７…耐火物材料 ８…衝
撃材
撃材
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 馬舟 倬三 兵庫県赤穂市中広字東沖1576番地の２ 川 崎炉材株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 試験炉内に耐火物試料を内張り状態とし
て取り付け、この試験炉内に挿入した直方体や角柱状の
鋼塊の衝撃材を試験炉を回転して転がすとともに試験炉
を所定の温度および雰囲気に制御して、上記鋼塊の衝撃
材による落下衝撃と接触摩耗を耐火物試料に与えて試験
することを特徴とする耐火物の熱間摩耗試験法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32133392A JPH06148050A (ja) | 1992-11-04 | 1992-11-04 | 耐火物の熱間摩耗試験法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32133392A JPH06148050A (ja) | 1992-11-04 | 1992-11-04 | 耐火物の熱間摩耗試験法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06148050A true JPH06148050A (ja) | 1994-05-27 |
Family
ID=18131422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32133392A Pending JPH06148050A (ja) | 1992-11-04 | 1992-11-04 | 耐火物の熱間摩耗試験法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06148050A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105181509A (zh) * | 2015-08-07 | 2015-12-23 | 辽宁科技大学 | 一种耐火材料使用性能的检测方法 |
-
1992
- 1992-11-04 JP JP32133392A patent/JPH06148050A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105181509A (zh) * | 2015-08-07 | 2015-12-23 | 辽宁科技大学 | 一种耐火材料使用性能的检测方法 |
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