JPH06199575A - Alumina-spinel castable refractory - Google Patents

Alumina-spinel castable refractory

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JPH06199575A
JPH06199575A JP43A JP36059392A JPH06199575A JP H06199575 A JPH06199575 A JP H06199575A JP 43 A JP43 A JP 43A JP 36059392 A JP36059392 A JP 36059392A JP H06199575 A JPH06199575 A JP H06199575A
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JP
Japan
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alumina
spinel
clinker
castable
specific gravity
Prior art date
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Application number
JP43A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenji Ichikawa
健治 市川
Ryosuke Nakamura
良介 中村
Hisanori Tsunomura
尚紀 角村
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Shinagawa Refractories Co Ltd
Original Assignee
Shinagawa Refractories Co Ltd
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Publication date
Application filed by Shinagawa Refractories Co Ltd filed Critical Shinagawa Refractories Co Ltd
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Publication of JPH06199575A publication Critical patent/JPH06199575A/en
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Abstract

PURPOSE:To suppress the reduction of the temp. of molten steel while retaining the characteristics of alumina-spinel castable refractories excellent in slag resistance by using Al2O3-MgO spinel clinker not contg. periclase crystals as a refractory material. CONSTITUTION:The objective alumina-spinel castable refractories consist of 100 pts.wt. refractory material contg. >=4 pts.wt. SiO2 and 2-25 pts.wt. binder. The refractory material consists of 10-70 pts.wt. Al2O3-MgO spinel clinker having 1.6-2.8 bulk specific gravity and not contg. periclase crystals and 30-90 pts.wt. alumina stock.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、アルミナ−スピネル質
キャスタブル耐火物に関し、主として二次精錬炉、溶鋼
取鍋、タンディッシュの内張り、裏張りなどに好適なア
ルミナ−スピネル質キャスタブル耐火物に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an alumina-spinel castable refractory, and more particularly to an alumina-spinel castable refractory suitable for secondary refining furnaces, ladle ladle, tundish linings, linings and the like.

【0002】[0002]

【従来の技術】取鍋などの溶鋼精錬容器用として、今日
アルミナ−スピネル質キャスタブルが広く用いられるよ
うになってきている。例えば、特開昭55−23004号公報
には、 「・10〜85wt%のスピネルクリンカ−、 ・5〜30wt%のアルミナ、 ・10〜25wt%のハイアルミナセメント、 よりなる真空脱ガス装置などに用いるキャスタブル耐火
物。」が開示されている。
2. Description of the Related Art Alumina-spinel castables are now widely used for molten steel refining vessels such as ladle. For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 55-23004, there is a vacuum degassing device, etc. which is composed of "・ 10 to 85 wt% spinel clinker, ・ 5 to 30 wt% alumina, ・ 10 to 25 wt% high alumina cement, etc. Castable refractory to be used. "

【0003】また、特開昭59−128271号公報(特公昭61
−11906号公報)には、 「・50〜95wt%のスピネル、 ・残部アルミナ、 を主成分とする耐火原料よりなる溶銑脱珪用流込み
材。」について開示されている。更に、溶鋼精錬容器用
材料として、耐スラグ侵食性に優れているマグネシア質
材料やマグネシア−石灰質材料のような塩基性材料の適
用も考えられている。これらのキャスタブルでは、従来
より耐食性を重視するあまり、できるだけ低気孔率で緻
密な施工体を得ることに主眼が置かれている。
In addition, JP-A-59-128271 (Japanese Patent Publication No.
No. 11906) discloses "a casting material for hot metal desiliconization, which is composed of a refractory raw material containing 50 to 95 wt% of spinel and the balance of alumina as a main component." Further, as a material for a molten steel refining vessel, application of a basic material such as a magnesia material or a magnesia-calcium material having excellent slag erosion resistance has been considered. In these castables, the corrosion resistance is emphasized more than ever before, and the main focus is on obtaining a compact construction body with a porosity as low as possible.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】ところで、スピネルク
リンカ−としては、各種のものが市販されているが、こ
れらの嵩比重は、通常3.2〜3.4である。クリンカ−粒の
嵩比重は、スラグに対する耐食性への影響があるため、
一般に耐火物用としては、できるだけ高嵩比重のもの、
即ち耐スラグ侵食性の高い材質のものが好まれている。
従って、高耐食性、即ち高嵩比重のクリンカ−が従来よ
り製造されており、嵩比重の低いクリンカ−は殆ど省み
られていなかった。
Various types of spinel clinker are commercially available, and the bulk specific gravity thereof is usually 3.2 to 3.4. Since the bulk specific gravity of the clinker-grains has an influence on the corrosion resistance to slag,
Generally, for refractories, those with a high bulk specific gravity,
That is, a material having a high slag erosion resistance is preferred.
Therefore, clinker having high corrosion resistance, that is, high bulk specific gravity has been conventionally produced, and clinker having low bulk specific gravity has hardly been omitted.

【0005】しかしながら、前記のようなマグネシアを
含む耐火材料は、熱伝導率が高く、かつ材料の比熱が大
きいので、例えば取鍋の内張りライニングに使用した場
合、取鍋内での溶鋼の損失熱量が大きく、そのため溶鋼
の温度が低下するという問題が生じ、これが満足な精
錬、鋳造操業を妨げる原因となっていた。従つて、この
ようなマグネシア含有耐火材料からなるキャスタブルを
用いる場合、溶鋼の温度を補償するため、精錬出鋼温度
を高めに設定することによって上記問題点を回避してい
るのが実情である。
However, since the refractory material containing magnesia as described above has a high thermal conductivity and a large specific heat of the material, for example, when it is used for the inner lining of a ladle, the amount of heat loss of molten steel in the ladle is lost. However, there was a problem that the temperature of the molten steel decreased, which hindered the satisfactory refining and casting operations. Therefore, in the case of using the castable made of such a magnesia-containing refractory material, in order to compensate the temperature of the molten steel, it is the actual situation that the above problems are avoided by setting the refining steel temperature high.

【0006】一方、耐火物の熱伝導率を下げる技術とし
ては、キャスタブル材料中に(1) シリカ含有軽量骨材を
添加する方法、(2) アルミナ−シリカ系セラミック繊維
やスラグウ−ル等の繊維質材料を添加する方法、が知ら
れている。
On the other hand, as a technique for lowering the thermal conductivity of refractory materials, (1) a method of adding a silica-containing lightweight aggregate into a castable material, (2) a fiber such as alumina-silica ceramic fiber or slag wool A method of adding a quality material is known.

【0007】しかしながら、これらの添加は、いずれも
アルミナ−スピネル質キャスタブルにおいては不純物成
分として働き、耐食性を大幅に低下させるものである。
更に、上記(1)の軽量骨材の添加は、アルミナやスピネ
ルクリンカ−との嵩比重があまりにも異なっているた
め、分離し易く偏在が生じやすい欠点を有している。ま
た、上記(2)の繊維質材料の添加は、キャスタブルとし
ての流込み施工性を阻害する欠点を有している。
However, any of these additions acts as an impurity component in the alumina-spinel castable, and significantly reduces the corrosion resistance.
Furthermore, the addition of the lightweight aggregate of the above (1) has a drawback that the bulk specific gravity is too different from that of alumina or spinel clinker, and thus it is easily separated and unevenly distributed. In addition, the addition of the fibrous material (2) has a drawback of impairing the castability as a castable.

【0008】本発明者等は、耐スラグ侵食性に優れてい
るアルミナ−スピネルキャスタブルの特徴を持続しつつ
溶鋼の温度低下を抑制し得るアルミナ−スピネル質キャ
スタブル耐火物を提供することについて鋭意研究を重ね
た結果、本発明を完成したものである。即ち、本発明の
目的は、第1に、耐食性に優れているけれども、高熱伝
導率、高比熱のため溶鋼の温度低下を招く欠点を有する
従来のアルミナ−スピネル質キャスタブルの該欠点を解
消することにあり、第2に、実用上十分な耐食性を保
ち、流込み施工後の養生、乾燥において消化などの問題
が生じることなく、かつ、溶鋼温度低下を最小限にとど
めることができるアルミナ−スピネル質キャスタブル耐
火物を提供することにある。
The present inventors have earnestly studied to provide an alumina-spinel castable refractory capable of suppressing the temperature drop of molten steel while maintaining the characteristics of the alumina-spinel castable having excellent slag erosion resistance. As a result of the repetition, the present invention has been completed. That is, firstly, the object of the present invention is to eliminate the above-mentioned drawbacks of the conventional alumina-spinel castables, which have excellent corrosion resistance, but have the drawback of causing the temperature drop of the molten steel due to high thermal conductivity and high specific heat. Secondly, an alumina-spinel material that has practically sufficient corrosion resistance, does not cause problems such as digestion during curing and drying after pouring, and can minimize the temperature drop of molten steel. To provide castable refractories.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】そして、本発明のアルミ
ナ−スピネル質キャスタブル耐火物は、耐火材料部とし
て、特に嵩比重1.6〜2.8であるペリクレ−ス結晶を含ま
ないAl2O3-MgO系スピネルクリンカ−を用いることを特
徴とし、さらに、耐火材料部中のSiO2含有量が4重量部
以下とすることを特徴とし、これにより前記目的とする
アルミナ−スピネル質キャスタブル耐火物を提供するも
のである。
The alumina-spinel castable refractory material of the present invention comprises, as a refractory material part, an Al 2 O 3 -MgO-based material which does not contain periclase crystals having a bulk specific gravity of 1.6 to 2.8. Characterized by using a spinel clinker, further characterized in that the SiO 2 content in the refractory material part is 4 parts by weight or less, thereby providing the above-mentioned objective alumina-spinel castable refractory Is.

【0010】即ち、本発明は、「耐火材料部と結合剤部
とからなるキャスタブルであって、耐火材料部が嵩比重
1.6〜2.8であるペリクレ−ス結晶を含まないAl2O3-MgO
系スピネルクリンカ−10〜70重量部とアルミナ原料30〜
90重量部とからなり、この耐火材料部100重量部に対し
て結合剤部2〜25重量部を添加してなることを特徴とす
るアルミナ−スピネル質キャスタブル耐火物。」を要旨
とし、さらに、「耐火材料部中のSiO2含有量が4重量部
以下であることを特徴とするアルミナ−スピネル質キャ
スタブル耐火物。」である。
That is, the present invention is a "castable comprising a refractory material portion and a binder portion, and the refractory material portion has a bulk specific gravity.
Al 2 O 3 -MgO without periclase crystals of 1.6-2.8
System spinel clinker 10-70 parts by weight and alumina raw material 30-
Alumina-spinel castable refractory material, which comprises 90 parts by weight, and 2 to 25 parts by weight of a binder is added to 100 parts by weight of the refractory material. ], And further, "alumina-spinel castable refractory characterized in that the SiO 2 content in the refractory material part is 4 parts by weight or less."

【0011】以下、本発明を詳細に説明する。本発明者
等は、実炉で使用されるときの溶鋼の熱損失という問題
を解決するため、嵩比重の低いスピネルクリンカ−につ
いて種々検討を行った。クリンカ−の嵩比重を低下させ
れば、熱伝導性を低下させることができるであろうこと
は、容易に想到し得るところであるが、本発明者等の実
験結果から、単に嵩比重を下げたクリンカ−を用いるだ
けでは耐スラグ性が低下し、また、従来の高嵩比重クリ
ンカ−の使用では問題とならなかった流込み施工後の養
生、乾燥中に、フリ−のMgO(即ちペリクレ−ス結晶)
の水和現象に起因する消化現象が生じやすいという事実
を見い出した。
The present invention will be described in detail below. The present inventors conducted various studies on spinel clinker having a low bulk specific gravity in order to solve the problem of heat loss of molten steel when used in an actual furnace. It can be easily conceived that the thermal conductivity could be lowered by lowering the bulk specific gravity of the clinker, but from the experimental results of the present inventors, the bulk specific gravity was simply lowered. The slag resistance deteriorates only by using the clinker, and free MgO (i.e., periclase) is used during curing and drying after pouring, which is not a problem when using the conventional high bulk density clinker. crystal)
It was found that the digestive phenomenon caused by the hydration phenomenon of is likely to occur.

【0012】本発明で使用するスピネルクリンカ−の嵩
比重がどの程度でなければならないかを知るため、嵩比
重の異なるスピネルクリンカ−を用意し、耐食性の変化
を調べた。 (試験配合物、試験施工体の作製) ・スピネルクリンカ−40%、焼結アルミナ60%、 ・スピネルクリンカ−55%、焼結アルミナ45%、 の2種のスピネルクリンカ−含有耐火材料部それぞれ10
0に、結合剤としてアルミナ80%含有のハイアルミナセ
メント20%を添加混合し、アルミナ−スピネル質キャス
タブルの試験配合物を作製した。この各試験配合物に適
度な流動性が得られるように水を添加混練し、室温で金
型に流込み施工を行い、24時間自然養生後脱枠し、105
℃で24時間乾燥し、試験施工体を得た。
In order to find out what the bulk specific gravity of the spinel clinker used in the present invention should be, spinel clinker having different bulk specific gravity was prepared and the change in corrosion resistance was investigated. (Preparation of test compound and test construction body) Spinel clinker-40%, Sintered alumina 60%, Spinel clinker-55%, Sintered alumina 45% Two types of spinel clinker-containing refractory material parts 10
20% of high-alumina cement containing 80% of alumina as a binder was added to and mixed with 0 to prepare a test compound of alumina-spinel castable. Water was added and kneaded to obtain a suitable fluidity in each of the test compounds, and the mixture was poured into a mold at room temperature for construction, and after 24 hours of natural curing, deframed, 105
It was dried at ℃ for 24 hours to obtain a test construction body.

【0013】(侵食性試験及び試験結果)上記各試験施
工体に対して、回転ドラム法により1600〜1650℃で侵食
性試験を行った。この試験結果を図1に示す。図1から
明らかなように、スピネルクリンカ−の嵩比重が低下す
ると共に侵食深さは増加する。その増加割合は嵩比重が
1.6程度まではあまり大きくないが、嵩比重が1.6より低
くなると侵食深さが急激に増加するので好ましくない。
なお、スピネルクリンカ−の含有量の差により多少傾き
が異なるけれども、全体的には同様の傾向を示す。上記
結果からみて、少なくとも耐食性の面からは、スピネル
クリンカ−の嵩比重は1.6以上であることが好ましく、
また、クリンカ−含有量の調整などにより、実際の使用
上問題にならない程度の耐食性変化に抑えることも可能
である。
(Erosion test and test results) An erosion test was carried out at 1600 to 1650 ° C. by the rotating drum method on each of the above test construction bodies. The test results are shown in FIG. As is apparent from FIG. 1, the bulk specific gravity of the spinel clinker decreases and the erosion depth increases. The increase ratio is bulk specific gravity
Although it is not so large up to about 1.6, it is not preferable since the erosion depth sharply increases when the bulk specific gravity becomes lower than 1.6.
It should be noted that although the slope is slightly different depending on the difference in the content of the spinel clinker, the same tendency is shown as a whole. From the above results, at least in terms of corrosion resistance, the bulk specific gravity of the spinel clinker is preferably 1.6 or more,
Further, by adjusting the clinker content and the like, it is possible to suppress the change in corrosion resistance to the extent that there is no problem in actual use.

【0014】一方、スピネルクリンカ−の嵩比重の上限
は、キャスタブルの熱的性質から限定される。即ちキャ
スタブル施工体の熱伝導率及びキャスタブル中への吸熱
の両面から、スピネルクリンカ−の嵩比重は2.8以下が
好ましい。2.8を越えるとキャスタブルの熱伝導率は殆
ど誤差程度の変化しかなく、あまり意味がない。キャス
タブル中への吸熱は、キャスタブル施工体の比重に相関
するので、スピネルクリンカ−の嵩比重低下分だけの効
果はあるが、やはり2.8を越えると、本発明の目的であ
る溶鋼の温度低下を抑制する働きとしては、不十分であ
るので好ましくない。以上の事実から、本発明に用いら
れるスピネルクリンカ−としては、嵩比重1.6〜2.8のも
のが好ましく、この点が本発明の重要な特徴点の一つで
ある。
On the other hand, the upper limit of the bulk specific gravity of spinel clinker is limited by the thermal properties of castables. That is, the bulk specific gravity of the spinel clinker is preferably 2.8 or less in terms of both the thermal conductivity of the castable construction body and the heat absorption into the castable body. When it exceeds 2.8, the thermal conductivity of the castable is almost insignificant and is meaningless. Since the heat absorption into the castable correlates with the specific gravity of the castable construction body, there is an effect only by the decrease in bulk specific gravity of the spinel clinker, but when it exceeds 2.8, the temperature decrease of the molten steel which is the object of the present invention is suppressed. This is not preferable because it is insufficient. From the above facts, the spinel clinker used in the present invention preferably has a bulk specific gravity of 1.6 to 2.8, and this is one of the important features of the present invention.

【0015】本発明において、キャスタブルの耐火材料
部におけるスピネルクリンカ−の含有量は、10〜70%が
好ましい。実際の配合決定においては、スピネルクリン
カ−の嵩比重とスピネルクリンカ−の含有量との組合せ
により、溶鋼の温度低下に対する抑制効果とスラグに対
する耐食性、耐浸潤性との両方のバランスで決定される
が、少なくとも10%未満では、本来のスピネルクリンカ
−の使用目的である耐食性の向上、スラグ浸潤性の抑制
の効果が十分でなく、また溶鋼の温度低下抑制の面から
も効果が少ないので好ましくない。一方、70%を越える
と、キャスタブル全体の嵩比重の低下も大きく、熱吸収
・放散に対する効果は良好であるが、耐食性は低下し、
また、スラグ浸潤性も大きくなるので好ましくない。
In the present invention, the content of the spinel clinker in the castable refractory material part is preferably 10 to 70%. In the actual formulation determination, by the combination of the bulk specific gravity of the spinel clinker and the content of the spinel clinker, it is determined by the balance between the effect of suppressing the temperature decrease of the molten steel, the corrosion resistance to slag, and the infiltration resistance. If it is less than 10%, the effect of improving the corrosion resistance and suppressing the slag infiltration, which is the original purpose of the spinel clinker, is not sufficient, and the effect of suppressing the temperature decrease of the molten steel is small, which is not preferable. On the other hand, when it exceeds 70%, the bulk specific gravity of the entire castable is greatly reduced, and the effect on heat absorption and dissipation is good, but the corrosion resistance is reduced.
Further, the slag infiltration property is also increased, which is not preferable.

【0016】本発明に用いるスピネルクリンカ−におい
て、もう一つの重要な特徴点は、フリ−のペリクレ−ス
結晶を含まないという点にある。マグネシア−アルミナ
系のスピネルは、理論的にはおよそマグネシア28.3%、
アルミナ71.7%の組成を持つものであるが、クリンカ−
の製造条件によっては、これらがすべて完全に反応して
スピネル結晶を生成することがなく、一部にフリ−のマ
グネシアであるペリクレ−スやアルミナの結晶であるコ
ランダムを含むものが多い。
Another important characteristic feature of the spinel clinker used in the present invention is that it does not contain free periclase crystals. The theoretical magnesia-alumina spinel is about 28.3% magnesia,
Although it has a composition of 71.7% alumina, it is a clinker.
Depending on the production conditions, all of them do not completely react to form spinel crystals, and many of them partially include periclase which is free magnesia and corundum which is a crystal of alumina.

【0017】ところで、本発明は、前記したとおり、嵩
比重の低い1.6〜2.8のスピネルクリンカ−を使用する点
を特徴とするものであり、このような嵩比重の低いもの
を用いるため、フリ−のマグネシア、即ちペリクレ−ス
結晶が残存していると、従来の高嵩比重のスピネルクリ
ンカ−を用いる場合に比して流込み施工後の養生及び乾
燥中にこのペリクレ−ス結晶が水和反応を起こしやす
く、そのためキャスタブル施工体の崩壊現象が生じやす
いことが判明した。従って、本発明のキャスタブルにお
いて、このような水和現象に伴う崩壊を防止するには、
低嵩比重のスピネルクリンカ−中にフリ−のペリクレ−
ス結晶が存在してはならないものであり、この点も本発
明における重要な特徴点である。
By the way, the present invention is characterized by using a spinel clinker having a low bulk specific gravity of 1.6 to 2.8 as described above. If the magnesia, that is, the periclase crystal remains, the periclase crystal hydrates during curing and drying after casting as compared with the case of using a conventional spinel clinker having a high bulk specific gravity. It has been found that the castable construction body easily collapses because of the possibility of causing the above. Therefore, in the castable of the present invention, in order to prevent the disintegration due to such a hydration phenomenon,
Free pericle in spinel clinker with low bulk density
This is an important feature point in the present invention.

【0018】市販の高嵩比重スピネルクリンカ−では、
マグネシア含有量が50%程度から10%程度のものまであ
り、当然理論組成よりマグネシア含有量の多いスピネル
クリンカ−中にはフリ−のペリクレ−スが存在するが、
キャスタブルに用いられたときの養生、乾燥時の水和反
応については、これまでは特に問題とされていなかっ
た。これは、従来の緻密化を図り高嵩比重としたスピネ
ルクリンカ−では、水又は水蒸気の粒内への拡散が容易
ではなく、キャスタブルが崩壊するほどの水和現象の影
響がなかったものと考えられる。
In the commercially available high bulk density spinel clinker,
There is a magnesia content of about 50% to about 10%, and naturally there is a free periclase in the spinel clinker with a higher magnesia content than the theoretical composition.
Up to now, no particular problems have been raised regarding curing when used in castables and hydration reaction when dried. It is considered that this is because the conventional spinel clinker with a high bulk specific gravity for densification does not easily diffuse water or water vapor into the particles and there is no influence of hydration phenomenon to the extent that the castable collapses. To be

【0019】これに対して、本発明に用いるスピネルク
リンカ−は低嵩比重のクリンカ−であり、養生、乾燥時
の水又は水蒸気の粒内への浸入が容易であるため、フリ
−のペリクレ−スの水和が連続的に生じ、キャスタブル
全体の崩壊に至るものと考えられる。従って、本発明に
おいてフリ−のペリクレ−ス結晶の存在をなくし、かつ
スピネルクリンカ−の持つ耐食性、耐スラグ浸潤性の特
徴を維持するためには、低嵩比重スピネルクリンカ−の
組成としてマグネシア含有量が28〜5%程度であること
が好ましい。マグネシア含有量が28%を越えると、低嵩
比重クリンカ−製造時において、低嵩比重のクリンカ−
を作製しつつすべて完全にスピネル結晶化させることが
難しく、残留ペリクレ−スが混在しやすい。一方、マグ
ネシア含有量が5%未満であると、スピネルの特徴が不
明瞭となるのでいずれも好ましくない。なお、フリ−の
コランダム結晶は安定であり、水和を生じることはない
ので、その存在は何も問題ない。
On the other hand, the spinel clinker used in the present invention is a clinker having a low bulk specific gravity, and it is easy to infiltrate water or water vapor into particles during curing and drying, so that it is a free pericle. It is considered that the hydration of the sea squirrels occurs continuously, leading to the collapse of the entire castables. Therefore, in the present invention, in order to eliminate the presence of free periclase crystals and maintain the characteristics of the spinel clinker's corrosion resistance and slag infiltration resistance, the magnesia content as the composition of the low bulk density spinel clinker Is preferably about 28 to 5%. If the magnesia content exceeds 28%, a clinker with a low bulk density will be produced during production of the clinker with a low bulk density.
It is difficult to completely crystallize the spinel while manufacturing the above, and residual pellicle is likely to be mixed. On the other hand, if the magnesia content is less than 5%, the characteristics of the spinel become unclear, which is not preferable. The free corundum crystal is stable and does not cause hydration, so its existence does not cause any problem.

【0020】本発明の耐火材料部に用いるアルミナ原料
は、焼結アルミナ、電融アルミナのほか、焼成ボ−キサ
イト等の天然高アルミナ原料の焼成クリンカ−を用いる
ことができ、中空アルミナ等の低嵩比重のものを用いて
キャスタブル全体の嵩比重調整を行うこともできる。こ
れらのアルミナ原料は、アルミナースピネル質キャスタ
ブル耐火物の熱膨張や加熱収縮特性を調整するために必
要である。このアルミナ原料の含有量は、耐火材料部10
0のうちスピネルクリンカ−の含有量の残部、即ち30〜9
0%である。なお、耐スラグ侵食性の強化のため、本発
明の“低嵩比重スピネルクリンカーとアルミナ原料”に
60%未満の範囲で従来の高嵩比重スピネルクリンカーを
添加使用してもよい。
As the alumina raw material used in the refractory material portion of the present invention, in addition to sintered alumina and fused alumina, calcined clinker of natural high alumina raw material such as calcined bauxite can be used, and low alumina such as hollow alumina can be used. It is also possible to adjust the bulk specific gravity of the entire castable by using one having a bulk specific gravity. These alumina raw materials are necessary for adjusting the thermal expansion and heat shrinkage characteristics of the alumina-spinel castable refractory. The content of this alumina raw material is 10%
The balance of the content of spinel clinker out of 0, that is, 30 to 9
It is 0%. In addition, in order to enhance slag erosion resistance, the "low bulk density spinel clinker and alumina raw material" of the present invention
A conventional high bulk density spinel clinker may be added and used within a range of less than 60%.

【0021】また、本発明の低嵩比重スピネルクリンカ
−を用いるアルミナ−スピネル質キャスタブルでは、耐
火材料部にさらに20μm以下の粒子からなる仮焼アルミ
ナ微粉を添加することができる。この仮焼アルミナ微粉
の添加によりマトリックス部を強化することができ、耐
スラグ性向上の面で好ましく、その添加量は2〜15%程
度が好ましい。通常2%未満ではその効果が不十分であ
り、一方、15%を越えると経済性の点であまり意味がな
い。
Further, in the alumina-spinel castable using the low bulk specific gravity spinel clinker of the present invention, it is possible to further add calcined alumina fine powder composed of particles of 20 μm or less to the refractory material part. The addition of this calcined alumina fine powder can strengthen the matrix portion, which is preferable from the viewpoint of improving slag resistance, and the addition amount is preferably about 2 to 15%. If it is less than 2%, its effect is insufficient, while if it exceeds 15%, it is meaningless in terms of economy.

【0022】本発明におけるキャスタブルの結合剤とし
ては、アルミナセメント系結合剤又は燐酸系、珪酸系も
しくは有機系の結合剤などを用いることができ、その配
合量は、耐火材料部100に対して2〜25%が好ましい。結
合剤の配合量は、その種類によって適正な量が選択され
るが、アルミナセメント系結合剤の場合最大25%まで添
加することができる。25%を越えると、セメント中のCa
O成分等の影響で耐食性が低下するので好ましくない。
一方、燐酸系や珪酸系もしくは有機系の結合剤の場合、
極少量で結合効果が得られ、2%以上の添加で十分であ
る。
As the castable binder in the present invention, an alumina cement-based binder or a phosphoric acid-based, silicic acid-based or organic-based binder or the like can be used, and the compounding amount thereof is 2 with respect to 100 parts of the refractory material. ~ 25% is preferred. A proper amount of the binder is selected depending on the kind, but in the case of the alumina cement binder, up to 25% can be added. If it exceeds 25%, Ca in the cement
Corrosion resistance is reduced due to the influence of the O component, etc.
On the other hand, in the case of a phosphoric acid-based or silicic acid-based or organic binder,
The binding effect is obtained with a very small amount, and addition of 2% or more is sufficient.

【0023】また、本発明において、アルミナゾルやρ
アルミナ又は非晶質アルミナの10μm以下の微粉等を結
合剤もしくは結合助剤として添加することもできる。さ
らに、結合剤は、必ずしも粉末である必要はなく液体の
結合剤でも使用できるが、実際の使用を考慮すれば、粉
末であれば予め耐火材料部と混合しておくことができ、
使用現場で水を添加混練するだけであるので好適であ
る。
Further, in the present invention, alumina sol or ρ
A fine powder of alumina or amorphous alumina having a particle size of 10 μm or less may be added as a binder or a binding aid. Furthermore, the binder does not necessarily have to be a powder and can be used as a liquid binder, but in consideration of actual use, if it is a powder, it can be mixed with the refractory material portion in advance,
It is preferable because only water is added and kneaded at the site of use.

【0024】本発明のキャスタブルにおいては、耐火材
料部中に含有するSiO2量が耐食性に対して影響を及ぼし
やすい。このSiO2含有量が4%を越えると、スラグ浸潤
性に対してはさほど影響がないけれども、侵食が大きく
なる。特にSiO2が微粉部に添加されていると、侵食量の
増加が著しい。本発明のキャスタブルでは、低嵩比重の
スピネルクリンカ−を用いるので、もともと耐侵食性
は、高嵩比重のスピネルクリンカ−を用いた従来のキャ
スタブルと比較すると、僅かではあるがやや劣る傾向に
ある。
In the castable material of the present invention, the amount of SiO 2 contained in the refractory material portion tends to affect the corrosion resistance. When the SiO 2 content exceeds 4%, the slag wettability is not so affected, but the erosion is increased. Particularly, when SiO 2 is added to the fine powder portion, the amount of erosion increases remarkably. Since the castable of the present invention uses a low bulk density spinel clinker, the erosion resistance originally tends to be slightly inferior to the conventional castable using a high bulk density spinel clinker.

【0025】それに加えてさらにシリカが含有されてい
ると、このシリカはマグネシア、アルミナと反応して低
融点化合物を生成し、この低融点化合物がキャスタブル
の耐侵食性をより大幅に低下させると考えられる。従っ
て、本発明の低嵩比重スピネルクリンカ−を用いるキャ
スタブルにおいては、耐侵食性の面からみて、耐火材料
部中のSiO2含有量が4%以下とする必要がある。
In addition to this, if silica is further contained, this silica reacts with magnesia and alumina to form a low-melting point compound, and this low-melting point compound further reduces the erosion resistance of the castable to a greater extent. To be Therefore, in the castable using the low bulk specific gravity spinel clinker of the present invention, the SiO 2 content in the refractory material portion needs to be 4% or less from the viewpoint of corrosion resistance.

【0026】本発明のキャスタブルにおいて、少量の燐
酸塩や界面活性剤等からなる分散剤並びに炭酸リチウム
塩、カルシウム化合物、有機酸及びその塩等の硬化調整
剤を用いることができる。また、金属粉、有機発ガス
剤、有機繊維等の爆裂防止剤の少量を添加することもで
きる。
In the castable material of the present invention, it is possible to use a small amount of a dispersant containing a phosphate or a surfactant, and a curing modifier such as a lithium carbonate salt, a calcium compound, an organic acid or a salt thereof. In addition, a small amount of a metal powder, an organic gas generating agent, an explosion proof agent such as an organic fiber can be added.

【0027】[0027]

【作用】本発明のアルミナ−スピネル質キャスタブル耐
火物は、耐火材料部として、 ・嵩比重1.6〜2.8であるペリクレ−ス結晶を含まないAl
2O3-MgO系スピネルクリンカ−10〜70重量部、 ・アルミナ原料30〜90重量部、 からなり、さらに、 ・耐火材料部中のSiO2含有量が4重量部以下、 であることを特徴とするものであり、これにより、前記
したとおり、耐スラグ性に優れているアルミナ−スピネ
ルキャスタブルの特徴を持続しつつ、溶鋼の温度低下を
抑制する作用が生じるものである。
The alumina-spinel castable refractory material of the present invention comprises, as a refractory material part, Al containing no periclase crystals having a bulk specific gravity of 1.6 to 2.8.
2 O 3 -MgO-based spinel clinker 10 to 70 parts by weight ・ Alumina raw material 30 to 90 parts by weight ・ Furthermore, SiO 2 content in the refractory material part is 4 parts by weight or less As described above, this has the effect of suppressing the temperature decrease of the molten steel while maintaining the characteristics of the alumina-spinel castable having excellent slag resistance.

【0028】[0028]

【実施例】次に、本発明の実施例を従来例及び比較例と
共に挙げ、本発明をより詳細に説明する。表1に示すMg
O含有量及び嵩比重の異なる5種のスピネルクリンカ−
を用い、表2に示す配合物について、適度な流動性が得
られるような水分を添加混練し、流込みにより試料を作
製した。これら試料の、養生,乾燥後の試料の外観、乾
燥後の曲げ強度、熱吸収・放散性、耐スラグ性について
比較評価を行い、その結果を表2にまとめて示した。
EXAMPLES Next, the present invention will be described in more detail by giving examples of the present invention together with conventional examples and comparative examples. Mg shown in Table 1
Five types of spinel clinker with different O content and bulk specific gravity
Was used to add and knead water such that appropriate fluidity was obtained, and the mixture was cast to prepare a sample. These samples were subjected to comparative evaluation on the appearance of the samples after curing and drying, the bending strength after drying, the heat absorption / dissipation property, and the slag resistance, and the results are summarized in Table 2.

【0029】(養生,乾燥後状態、曲げ強度)流込み施
工後常温で24時間自然放置することにより養生し、続い
て110℃で24時間乾燥した。この時の試料の外観上の変
化を観察し、“養生,乾燥後状態”として表2に示し
た。また、乾燥後に曲げ強度を測定し、同じく表2に示
した。 (熱吸収・放散性)内径約120mm、厚み約60mm、高
さ約180mmの坩堝形状に流込み成形した各試料を上記
と同様養生、乾燥した後、炉内で1000℃に加熱した。こ
れを炉から取り出し、800℃となったとき、1650℃で溶
融させた鉄を注入し、1分後の鉄の温度降下を測定し
た。これは、実際の取鍋やタンディッシュ等に溶鋼が注
入されたときのキャスタブルへの熱の吸収・放散を想定
した実験であり、単に熱伝導率の差による定常状態での
温度勾配を見るだけでなく、キャスタブル自身の温度上
昇のための熱吸収をも同時に評価できる方法である。こ
のときの結果を“熱吸収・放散性”として表2に示し
た。 (耐スラグ性)各試料について回転ドラム法を用いてス
ラグ侵食テストを実施し、試験後試料の侵食深さを測定
し、従来例6の値を10.0とした耐スラグ性の比較指数と
して表2に示した。
(Curing, state after drying, bending strength) After the casting, it was left to stand at room temperature for 24 hours for curing, followed by drying at 110 ° C. for 24 hours. The change in appearance of the sample at this time was observed and shown in Table 2 as "state after curing and drying". Also, the bending strength was measured after drying, and is also shown in Table 2. (Heat Absorption / Dissipation) Each sample cast into a crucible shape having an inner diameter of about 120 mm, a thickness of about 60 mm and a height of about 180 mm was cured and dried in the same manner as above, and then heated to 1000 ° C. in a furnace. This was taken out of the furnace, and when the temperature reached 800 ° C., iron melted at 1650 ° C. was injected, and the temperature drop of iron after 1 minute was measured. This is an experiment assuming the absorption and dissipation of heat into the castable when molten steel is poured into an actual ladle, tundish, etc., simply by looking at the temperature gradient in the steady state due to the difference in thermal conductivity. Not only that, it is a method that can also evaluate the heat absorption due to the temperature rise of the castable itself. The results at this time are shown in Table 2 as "heat absorption / dissipation". (Slag resistance) For each sample, a slag erosion test was performed using the rotating drum method, the erosion depth of the sample was measured after the test, and the value of Conventional Example 6 was set to 10.0. It was shown to.

【0030】[0030]

【表1】 [Table 1]

【0031】[0031]

【表2】 [Table 2]

【0032】表2中の従来例6は、広く使用されている
高嵩比重スピネルクリンカ−(従来のクリンカ−:嵩比
重3.26、表1No.4のクリンカ−)を用いた例である。こ
の従来例6では、外観、強度、耐スラグ性は良好である
が、熱吸収・放散性が高く、溶鉄の温度降下が大きいこ
とが認められた。
Conventional Example 6 in Table 2 is an example using a widely used high bulk specific gravity spinel clinker (conventional clinker: bulk specific gravity 3.26, clinker of Table 1 No. 4). In Conventional Example 6, it was confirmed that the appearance, strength and slag resistance were good, but the heat absorption / dissipation was high and the temperature drop of molten iron was large.

【0033】比較例7は、ペリクレ−ス結晶含有スピネ
ルクリンカ−(表1No.5のクリンカ−)を用いた例であ
る。この比較例7では、養生、乾燥後の試料に大きな亀
裂の発生が認められた。これは、スピネルクリンカ−中
のフリ−のペリクレ−ス結晶の影響が現れているものと
考えられる。このため比較例7では、他の試料の曲げ強
度に対して1/4程度と低いものであった。
Comparative Example 7 is an example using a spinel clinker containing periclase crystals (clinker of No. 5 in Table 1). In Comparative Example 7, large cracks were observed in the sample after curing and drying. This is considered to be due to the influence of free pericle crystals in the spinel clinker. Therefore, in Comparative Example 7, the flexural strength of the other samples was as low as about 1/4.

【0034】比較例8は、表1No.3の低嵩比重のスピネ
ルクリンカ−を用いたキャスタブルであるが、SiO2含有
量が約7%である焼成ボ−キサイトをアルミナ原料とし
て70%配合した例である。従って、この比較例8では、
キャスタブル中のSiO2量が5%近く含有されているもの
であり、耐スラグ性が悪く、また、侵食深さは本発明の
実施例1〜5に比べて大きいものであった。
Comparative Example 8 is a castable caster using the low bulk specific gravity spinel clinker shown in Table 1 No. 3, but 70% of calcined bauxite having a SiO 2 content of about 7% was blended as an alumina raw material. Here is an example. Therefore, in this comparative example 8,
The castable content of SiO 2 was close to 5%, the slag resistance was poor, and the erosion depth was larger than in Examples 1 to 5 of the present invention.

【0035】実施例1〜5では、養生,乾燥後状態とし
ていずれも良好な外観を示すものが得られた。また、熱
吸収・放散性は、従来例6と比べおよそ15〜20%良好な
結果が得られた。更に、曲げ強度については従来例6と
同等であり、耐スラグ性も高嵩比重のスピネルクリンカ
−を用いた従来例6とほぼ遜色ない値を示している。
In each of Examples 1 to 5, a product having a good appearance was obtained after curing and drying. In addition, the heat absorption / dissipation property was about 15 to 20% better than that of Conventional Example 6. Further, the bending strength is the same as that of Conventional Example 6, and the slag resistance is almost the same as that of Conventional Example 6 using a spinel clinker having a high bulk specific gravity.

【0036】[0036]

【発明の効果】本発明は、以上詳記したとおり、特に嵩
比重1.6〜2.8であるペリクレ−ス結晶を含まないAl2O3-
MgO系スピネルクリンカ−を用いることを特徴とし、こ
れにより耐スラグ性に優れているアルミナ−スピネルキ
ャスタブルの特徴を持続しつつ溶鋼の温度低下を抑制す
ることができ、実用上殆ど従来の高嵩比重のスピネルク
リンカ−を用いたキャスタブルと同等の耐スラグ侵食性
を持ち、かつ、熱の吸収・放散を15〜20%程度軽減する
ことができる効果が生じる。そして、本発明のアルミナ
−スピネル質キャスタブル耐火物を施工することによ
り、予め溶鋼の熱損失を考慮して出鋼温度を調整する必
要がなくなり、エネルギ−原単位の低減に大きく寄与す
るのみならず、調整作業の煩雑さが軽減できるという効
果が生じる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above in detail, the present invention does not include a periclase crystal having a bulk specific gravity of 1.6 to 2.8 and containing no Al 2 O 3-.
It is characterized by using MgO spinel clinker, which can suppress the temperature drop of molten steel while maintaining the characteristics of alumina-spinel castable, which has excellent slag resistance, and practically has a high bulk specific gravity. It has the same slag erosion resistance as castable using spinel clinker, and can reduce heat absorption and dissipation by about 15 to 20%. Then, by applying the alumina-spinel castable refractory of the present invention, it is not necessary to adjust the tapping temperature in consideration of the heat loss of the molten steel in advance, not only contribute greatly to the reduction of energy-intensity The effect that the complexity of the adjustment work can be reduced occurs.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】スピネルクリンカ−の嵩比重と耐スラグ性との
関係を示す図。
FIG. 1 is a graph showing the relationship between the bulk specific gravity of spinel clinker and slag resistance.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 耐火材料部と結合剤部とからなるキャス
タブルであって、耐火材料部が嵩比重1.6〜2.8であるペ
リクレ−ス結晶を含まないAl2O3-MgO系スピネルクリン
カ−10〜70重量部とアルミナ原料30〜90重量部とからな
り、この耐火材料部100重量部に対して結合剤部2〜25重
量部を添加してなることを特徴とするアルミナ−スピネ
ル質キャスタブル耐火物。
1. A castable comprising a refractory material part and a binder part, wherein the refractory material part has a bulk specific gravity of 1.6 to 2.8 and does not contain periclase crystals Al 2 O 3 -MgO spinel clinker 10 to Alumina-spinel castable refractory, which is composed of 70 parts by weight and 30 to 90 parts by weight of alumina raw material, and 2 to 25 parts by weight of binder is added to 100 parts by weight of this refractory material. .
【請求項2】 耐火材料部中のSiO2含有量が4重量部以
下であることを特徴とする請求項1に記載のアルミナ−
スピネル質キャスタブル耐火物。
2. The alumina according to claim 1, wherein the content of SiO 2 in the refractory material part is 4 parts by weight or less.
Spinel castable refractory.
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