JPH06271353A - 耐火物製造用素材 - Google Patents
耐火物製造用素材Info
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- JPH06271353A JPH06271353A JP5082502A JP8250293A JPH06271353A JP H06271353 A JPH06271353 A JP H06271353A JP 5082502 A JP5082502 A JP 5082502A JP 8250293 A JP8250293 A JP 8250293A JP H06271353 A JPH06271353 A JP H06271353A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は製鉄プロセスの中で、ＤＨ，ＲＨ等
の溶鋼脱ガス処理炉に用いられ高耐食性を有する耐火物
製造用素材に関するものである。 【構成】 マグネシア、クロマイトからなる耐火原料
に、Ｃｒ成分を含有する金属を添加した素材において、
前記素材に対してＣａＯ、ＭｇＯ、Ｙ2Ｏ3の１種または
２種以上を固溶する第ＩＶａ族金属酸化物を外掛で３〜
２０容量％添加した耐火物製造用素材。第ＩＶａ族金属
酸化物としては、ＺｒＯ2及びまたはＨｆＯ2からなるこ
とを特徴とする耐火物製造用素材。 【効果】 本発明の耐火物素材は、低気孔率で緻密な高
耐食性のマグネシア・クロム質耐火物が安定的に製造で
き従来よりも２５％以上の高耐食性化が可能で、これに
より鉄鋼の安定製造と製造コストの削減が可能となる。
の溶鋼脱ガス処理炉に用いられ高耐食性を有する耐火物
製造用素材に関するものである。 【構成】 マグネシア、クロマイトからなる耐火原料
に、Ｃｒ成分を含有する金属を添加した素材において、
前記素材に対してＣａＯ、ＭｇＯ、Ｙ2Ｏ3の１種または
２種以上を固溶する第ＩＶａ族金属酸化物を外掛で３〜
２０容量％添加した耐火物製造用素材。第ＩＶａ族金属
酸化物としては、ＺｒＯ2及びまたはＨｆＯ2からなるこ
とを特徴とする耐火物製造用素材。 【効果】 本発明の耐火物素材は、低気孔率で緻密な高
耐食性のマグネシア・クロム質耐火物が安定的に製造で
き従来よりも２５％以上の高耐食性化が可能で、これに
より鉄鋼の安定製造と製造コストの削減が可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は製鉄プロセスの中で、Ｄ
Ｈ，ＲＨ等の溶鋼の脱ガス処理炉に用いられる耐火物素
材に関するものである。
Ｈ，ＲＨ等の溶鋼の脱ガス処理炉に用いられる耐火物素
材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より製鉄プロセスでは、転炉で精錬
した後、溶鋼中の不純物除去のために、ＤＨ，ＲＨ設備
等の真空容器で脱ガス処理を行っている。これら真空容
器の内張り材には、真空下で特に安定な材質が使用され
ている。マグネシア・クロマイト質の耐火物はこれらの
環境下で安定であり、溶鋼流に対する耐摩耗性にも優れ
ているため、一般的に使用されている。ところで、耐火
物の耐食性を左右する因子の一つとして気孔率がある。
すなわち、れんが組織内の気孔を介してスラグ・溶鋼等
の外来成分がれんが内に侵入し、更にれんが成分と反応
することによって、れんがが容易に損耗するため、気孔
率が小さい程、この現象を抑制でき、高耐食性となる。
した後、溶鋼中の不純物除去のために、ＤＨ，ＲＨ設備
等の真空容器で脱ガス処理を行っている。これら真空容
器の内張り材には、真空下で特に安定な材質が使用され
ている。マグネシア・クロマイト質の耐火物はこれらの
環境下で安定であり、溶鋼流に対する耐摩耗性にも優れ
ているため、一般的に使用されている。ところで、耐火
物の耐食性を左右する因子の一つとして気孔率がある。
すなわち、れんが組織内の気孔を介してスラグ・溶鋼等
の外来成分がれんが内に侵入し、更にれんが成分と反応
することによって、れんがが容易に損耗するため、気孔
率が小さい程、この現象を抑制でき、高耐食性となる。
【０００３】マグネシア・クロマイト質れんがの場合、
低気孔率を得るための手段としては、従来より配合原料
を最密充填となる粒度に調整し、高圧プレスによって充
填成形し、これを超高温で焼成するのが普通である。こ
れらの耐火物素材以外に、鉄とクロムの合金であるフェ
ロクロムを添加した耐火物素材（特公昭４４−１８７３
８号公報）や金属クロムと酸化クロムの混合物を添加し
た耐火物素材（特開昭６２−２０７７５７号公報）やフ
ェロクロムと酸化クロムを添加した耐火物素材（特開平
０３−４８１９１号公報）等があり、これらはいずれも
添加された金属が酸化するとともに周囲のマグネシアと
反応してマグネシオクロマイトを生成して体積膨張し、
気孔を充填する。
低気孔率を得るための手段としては、従来より配合原料
を最密充填となる粒度に調整し、高圧プレスによって充
填成形し、これを超高温で焼成するのが普通である。こ
れらの耐火物素材以外に、鉄とクロムの合金であるフェ
ロクロムを添加した耐火物素材（特公昭４４−１８７３
８号公報）や金属クロムと酸化クロムの混合物を添加し
た耐火物素材（特開昭６２−２０７７５７号公報）やフ
ェロクロムと酸化クロムを添加した耐火物素材（特開平
０３−４８１９１号公報）等があり、これらはいずれも
添加された金属が酸化するとともに周囲のマグネシアと
反応してマグネシオクロマイトを生成して体積膨張し、
気孔を充填する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の耐火物素材によれば、添加金属の耐火物内部での反応
による組織の緻密化によって耐食性の向上が認められる
ものの、成形厚が１００ｍｍ以上と成形体サイズが大き
くなると、焼成段階での成形体外表面の緻密化により、
添加した金属を酸化させるのに充分な酸素が外部から供
給されずに耐火物内部で金属の酸化が起こらない部分が
発生し、結果として金属の酸化による緻密化が起こら
ず、多孔質な組織が生成し、この多孔質部分では耐食性
が急激に低下するという問題点を抱えている。本発明で
は、添加した金属を耐火物素材の厚さに関係なく充分に
酸化させ組織の不均質を生成させない耐火物素材を提供
することを目的とする。
の耐火物素材によれば、添加金属の耐火物内部での反応
による組織の緻密化によって耐食性の向上が認められる
ものの、成形厚が１００ｍｍ以上と成形体サイズが大き
くなると、焼成段階での成形体外表面の緻密化により、
添加した金属を酸化させるのに充分な酸素が外部から供
給されずに耐火物内部で金属の酸化が起こらない部分が
発生し、結果として金属の酸化による緻密化が起こら
ず、多孔質な組織が生成し、この多孔質部分では耐食性
が急激に低下するという問題点を抱えている。本発明で
は、添加した金属を耐火物素材の厚さに関係なく充分に
酸化させ組織の不均質を生成させない耐火物素材を提供
することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明は、前記の課題を
解決するため、マグネシア、クロマイトからなる耐火原
料に、Ｃｒ成分を含有する金属を添加した素材におい
て、前記素材に対してＣａＯ、ＭｇＯ、Ｙ2Ｏ3の１種ま
たは２種以上を固溶する第ＩＶａ族金属酸化物を外掛で
３〜２０容量％添加することを特徴とし、そして第ＩＶ
ａ族金属酸化物としては、ＺｒＯ2及びまたはＨｆＯ2で
あることを特徴とした耐火物製造用素材である。
解決するため、マグネシア、クロマイトからなる耐火原
料に、Ｃｒ成分を含有する金属を添加した素材におい
て、前記素材に対してＣａＯ、ＭｇＯ、Ｙ2Ｏ3の１種ま
たは２種以上を固溶する第ＩＶａ族金属酸化物を外掛で
３〜２０容量％添加することを特徴とし、そして第ＩＶ
ａ族金属酸化物としては、ＺｒＯ2及びまたはＨｆＯ2で
あることを特徴とした耐火物製造用素材である。
【０００６】
【実施例】本発明の実施例について、作用とともに以下
に説明する。 〔実施例１〕まず第１にＣａＯに固溶したＺｒＯ2 の作
用について、これを添加した素材を成形して焼成し、焼
成耐火物とする場合を例にとって説明する。
に説明する。 〔実施例１〕まず第１にＣａＯに固溶したＺｒＯ2 の作
用について、これを添加した素材を成形して焼成し、焼
成耐火物とする場合を例にとって説明する。
【０００７】耐火原料として粒径０．１μｍ〜５ｍｍの
粒度分布のＭｇＯ及びクロマイトを５０重量％ずつ最密
充填になるように粒度配合をし、更に金属種として、粒
径１００μｍのフェロクロム粒子（金属Ｃｒ含有量６５
重量％）に内掛を６重量％になるように添加した配合原
料を得た。この配合原料に、ＣａＯを８重量％固溶させ
たＺｒＯ2（以下ＺｒＯ2−８ｗｔ％ＣａＯと称する）を
外掛で０〜２５容量％まで添加し、得られた原料を、１
ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧力で一軸成形し、１５０×１５０×
１５０ｍｍの耐火物製造用素材を得た。ついでこの素材
を昇温速度２℃／ｍｉｎの条件で大気雰囲気中１８５０
℃で４時間焼成し、得られた焼結体の気孔率及び断面観
察による組織の均質性を調査した。結果を表１に示す。
粒度分布のＭｇＯ及びクロマイトを５０重量％ずつ最密
充填になるように粒度配合をし、更に金属種として、粒
径１００μｍのフェロクロム粒子（金属Ｃｒ含有量６５
重量％）に内掛を６重量％になるように添加した配合原
料を得た。この配合原料に、ＣａＯを８重量％固溶させ
たＺｒＯ2（以下ＺｒＯ2−８ｗｔ％ＣａＯと称する）を
外掛で０〜２５容量％まで添加し、得られた原料を、１
ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧力で一軸成形し、１５０×１５０×
１５０ｍｍの耐火物製造用素材を得た。ついでこの素材
を昇温速度２℃／ｍｉｎの条件で大気雰囲気中１８５０
℃で４時間焼成し、得られた焼結体の気孔率及び断面観
察による組織の均質性を調査した。結果を表１に示す。
【０００８】
【表１】
【０００９】表１の結果からも明かなように、本発明の
組成であるＺｒＯ2 −８ｗｔ％ＣａＯを３容量％添加し
た試料（Ｎｏ．１）〜２０容量％添加した試料（Ｎｏ．
５）までは、気孔率が最大でも１２．５％と低くかつ組
織の不均質も認められなかった。一方、比較例となるＺ
ｒＯ2 −８ｗｔ％ＣａＯを添加していない試料（Ｎｏ．
６）や、ＺｒＯ2 −８ｗｔ％ＣａＯを２５容量％添加し
た試料（Ｎｏ．７）では気孔率も１４．５％以上と高く
また、ＺｒＯ2 −８ｗｔ％ＣａＯを添加していなた試料
（Ｎｏ．６）には組織の不均質が認められた。
組成であるＺｒＯ2 −８ｗｔ％ＣａＯを３容量％添加し
た試料（Ｎｏ．１）〜２０容量％添加した試料（Ｎｏ．
５）までは、気孔率が最大でも１２．５％と低くかつ組
織の不均質も認められなかった。一方、比較例となるＺ
ｒＯ2 −８ｗｔ％ＣａＯを添加していない試料（Ｎｏ．
６）や、ＺｒＯ2 −８ｗｔ％ＣａＯを２５容量％添加し
た試料（Ｎｏ．７）では気孔率も１４．５％以上と高く
また、ＺｒＯ2 −８ｗｔ％ＣａＯを添加していなた試料
（Ｎｏ．６）には組織の不均質が認められた。
【００１０】まず、これらの実験より組織の不均質に関
してはＺｒＯ2 −８ｗｔ％ＣａＯを３容量％以上添加す
ると消滅した。これは耐火物の外表面が緻密化しても、
耐火物外部が曝されている酸素分圧と耐火物内部の酸素
分圧の差により、添加したＺｒＯ2−８ｗｔ％ＣａＯが
酸素導電体として作動し、ＺｒＯ2−８ｗｔ％ＣａＯが
３容量％以上存在することで耐火物内部に酸素を供給す
るネットワークがつくられたためである。その結果、組
織が均質になった。ところが、ＺｒＯ2 −８ｗｔ％Ｃａ
Ｏが２５容量％になると、この添加したＺｒＯ2 −８ｗ
ｔ％ＣａＯとＭｇＯやクロマイトとの熱膨潤差起因で、
焼成後の冷却段階で耐火物内部に空隙が生じるため、気
孔率が増大したものと考えられる。これらの結果よりＺ
ｒＯ2 −８ｗｔ％ＣａＯを３〜２０容量％添加した試料
では、組織が均質となりまた添加した金属の酸化による
緻密化を達成した。
してはＺｒＯ2 −８ｗｔ％ＣａＯを３容量％以上添加す
ると消滅した。これは耐火物の外表面が緻密化しても、
耐火物外部が曝されている酸素分圧と耐火物内部の酸素
分圧の差により、添加したＺｒＯ2−８ｗｔ％ＣａＯが
酸素導電体として作動し、ＺｒＯ2−８ｗｔ％ＣａＯが
３容量％以上存在することで耐火物内部に酸素を供給す
るネットワークがつくられたためである。その結果、組
織が均質になった。ところが、ＺｒＯ2 −８ｗｔ％Ｃａ
Ｏが２５容量％になると、この添加したＺｒＯ2 −８ｗ
ｔ％ＣａＯとＭｇＯやクロマイトとの熱膨潤差起因で、
焼成後の冷却段階で耐火物内部に空隙が生じるため、気
孔率が増大したものと考えられる。これらの結果よりＺ
ｒＯ2 −８ｗｔ％ＣａＯを３〜２０容量％添加した試料
では、組織が均質となりまた添加した金属の酸化による
緻密化を達成した。
【００１１】〔実施例２〕次に、ＭｇＯを固溶したＺｒ
Ｏ2 を用いた実施例を説明する。添加する金属種として
粒径８０μｍのステレンス鋼粒子（ＳＵＳ３１０Ｓ相当
品）を用いた。用いたステンレス鋼粒子の代表的組成と
しては、Ｃｒを２５重量％、Ｎｉを２２重量％含んでい
る。耐火原料として粒径０．１μｍ〜５ｍｍの粒度分布
のＭｇＯ及びクロマイトを５０重量％ずつ最密充填にな
るように粒度配合をし、更に前述のステンレス鋼粒子を
内掛で４重量％になるように添加した配合原料を得た。
この配合原料に、ＭｇＯを１０重量％固溶したＺｒＯ2
（以下ＺｒＯ2−１０ｗｔ％ＭｇＯと称する）を外掛で
０〜２５容量％まで添加し、得られた原料を、１ｔｏｎ
／ｃｍ2 の圧力で一軸成形し、１５０×１５０×１５０
ｍｍの耐火物製造用素材を得た。ついでこの素材を昇温
速度２℃／ｍｉｎの条件で大気雰囲気中１８５０℃で４
時間焼成し、得られた焼結体の気孔率及び断面観察によ
る組織の均質性を調査した。結果を表２に示す。
Ｏ2 を用いた実施例を説明する。添加する金属種として
粒径８０μｍのステレンス鋼粒子（ＳＵＳ３１０Ｓ相当
品）を用いた。用いたステンレス鋼粒子の代表的組成と
しては、Ｃｒを２５重量％、Ｎｉを２２重量％含んでい
る。耐火原料として粒径０．１μｍ〜５ｍｍの粒度分布
のＭｇＯ及びクロマイトを５０重量％ずつ最密充填にな
るように粒度配合をし、更に前述のステンレス鋼粒子を
内掛で４重量％になるように添加した配合原料を得た。
この配合原料に、ＭｇＯを１０重量％固溶したＺｒＯ2
（以下ＺｒＯ2−１０ｗｔ％ＭｇＯと称する）を外掛で
０〜２５容量％まで添加し、得られた原料を、１ｔｏｎ
／ｃｍ2 の圧力で一軸成形し、１５０×１５０×１５０
ｍｍの耐火物製造用素材を得た。ついでこの素材を昇温
速度２℃／ｍｉｎの条件で大気雰囲気中１８５０℃で４
時間焼成し、得られた焼結体の気孔率及び断面観察によ
る組織の均質性を調査した。結果を表２に示す。
【００１２】
【表２】
【００１３】表２の結果からも明かなように、本発明の
組成であるＺｒＯ2 −１０ｗｔ％ＭｇＯを３容量％添加
した試料（Ｎｏ．８）〜２０容量％添加した試料（Ｎ
ｏ．１２）までは、気孔率が最大でも１２．７％と低く
かつ組織の不均質も認められなかった。一方、比較例と
なるＺｒＯ2 −１０ｗｔ％ＭｇＯを添加していない試料
（Ｎｏ．１３）や、ＺｒＯ2 −１０ｗｔ％ＭｇＯを２５
容量％添加した試料（Ｎｏ．１４）では気孔率も１４．
８％以上と高くまた、ＺｒＯ2 −１０ｗｔ％ＭｇＯを添
加していない試料（Ｎｏ．１３）には組織の不均質が認
められた。
組成であるＺｒＯ2 −１０ｗｔ％ＭｇＯを３容量％添加
した試料（Ｎｏ．８）〜２０容量％添加した試料（Ｎ
ｏ．１２）までは、気孔率が最大でも１２．７％と低く
かつ組織の不均質も認められなかった。一方、比較例と
なるＺｒＯ2 −１０ｗｔ％ＭｇＯを添加していない試料
（Ｎｏ．１３）や、ＺｒＯ2 −１０ｗｔ％ＭｇＯを２５
容量％添加した試料（Ｎｏ．１４）では気孔率も１４．
８％以上と高くまた、ＺｒＯ2 −１０ｗｔ％ＭｇＯを添
加していない試料（Ｎｏ．１３）には組織の不均質が認
められた。
【００１４】まず、これらの実験より組織の不均質に関
してはＺｒＯ2 −１０ｗｔ％ＭｇＯを３容量％以上添加
すると消滅した。これは耐火物の外表面が緻密化して
も、耐火物外部が曝されている酸素分圧と耐火物内部の
酸素分圧の差により、添加したＺｒＯ2 −１０ｗｔ％Ｍ
ｇＯが酸素導電体として作動し、ＺｒＯ2 −１０ｗｔ％
ＭｇＯが３容量％以上存在することで耐火物内部に酸素
を供給するネットワークがつくられたためである。その
結果、組織が均質になった。ところが、ＺｒＯ2−１０
ｗｔ％ＭｇＯが２５容量％になると、この添加したＺｒ
Ｏ2 −１０ｗｔ％ＭｇＯとＭｇＯやクロマイトとの熱膨
潤差起因で、焼成後の冷却段階で耐火物内部に空隙が生
じるため、気孔率が増大した。これらの結果よりＺｒＯ
2 −１０ｗｔ％ＭｇＯを３〜２０容量％添加した試料で
は、組織が均質となりまた添加した金属の酸化による緻
密化を達成した。
してはＺｒＯ2 −１０ｗｔ％ＭｇＯを３容量％以上添加
すると消滅した。これは耐火物の外表面が緻密化して
も、耐火物外部が曝されている酸素分圧と耐火物内部の
酸素分圧の差により、添加したＺｒＯ2 −１０ｗｔ％Ｍ
ｇＯが酸素導電体として作動し、ＺｒＯ2 −１０ｗｔ％
ＭｇＯが３容量％以上存在することで耐火物内部に酸素
を供給するネットワークがつくられたためである。その
結果、組織が均質になった。ところが、ＺｒＯ2−１０
ｗｔ％ＭｇＯが２５容量％になると、この添加したＺｒ
Ｏ2 −１０ｗｔ％ＭｇＯとＭｇＯやクロマイトとの熱膨
潤差起因で、焼成後の冷却段階で耐火物内部に空隙が生
じるため、気孔率が増大した。これらの結果よりＺｒＯ
2 −１０ｗｔ％ＭｇＯを３〜２０容量％添加した試料で
は、組織が均質となりまた添加した金属の酸化による緻
密化を達成した。
【００１５】〔実施例３〕次に、Ｙ2Ｏ3を固溶したＺｒ
Ｏ2 の実施例を説明する。添加する金属種として粒径１
００μｍの金属Ｃｒ粒子（Ｃｒ純度９８％）を用いた。
耐火原料として粒径０．１μｍ〜５ｍｍの粒度分布のＭ
ｇＯ及びクロマイトを５０重量％ずつ最密充填になるよ
うに粒度配合をし、更に前述の金属Ｃｒ粒子を内掛で５
重量％になるように添加した配合原料を得た。この配合
原料に、Ｙ2Ｏ3を８重量％固溶したＺｒＯ2 （以下Ｚｒ
Ｏ2 −８ｗｔ％Ｙ2Ｏ3と称する）を外掛で０〜２５容量
％まで添加し、得られた原料を、１ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧
力で一軸成形し、１５０×１５０×１５０ｍｍの耐火物
製造用素材を得た。ついでこの素材を昇温速度２℃／ｍ
ｉｎの条件で大気雰囲気中１８５０℃で４時間焼成し、
得られた焼結体の気孔率及び断面観察による組織の均質
性を調査した。結果を表３に示す。
Ｏ2 の実施例を説明する。添加する金属種として粒径１
００μｍの金属Ｃｒ粒子（Ｃｒ純度９８％）を用いた。
耐火原料として粒径０．１μｍ〜５ｍｍの粒度分布のＭ
ｇＯ及びクロマイトを５０重量％ずつ最密充填になるよ
うに粒度配合をし、更に前述の金属Ｃｒ粒子を内掛で５
重量％になるように添加した配合原料を得た。この配合
原料に、Ｙ2Ｏ3を８重量％固溶したＺｒＯ2 （以下Ｚｒ
Ｏ2 −８ｗｔ％Ｙ2Ｏ3と称する）を外掛で０〜２５容量
％まで添加し、得られた原料を、１ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧
力で一軸成形し、１５０×１５０×１５０ｍｍの耐火物
製造用素材を得た。ついでこの素材を昇温速度２℃／ｍ
ｉｎの条件で大気雰囲気中１８５０℃で４時間焼成し、
得られた焼結体の気孔率及び断面観察による組織の均質
性を調査した。結果を表３に示す。
【００１６】
【表３】
【００１７】表３の結果からも明かなように、本発明の
組成であるＺｒＯ2 −８ｗｔ％Ｙ2Ｏ3 を３容量％添加
した試料（Ｎｏ．１５）〜２０容量％添加した試料（Ｎ
ｏ．１９）までは、気孔率が最大でも１１．５％と低く
かつ組織の不均質も認められなかった。一方、比較例と
なるＺｒＯ2 −８ｗｔ％Ｙ2Ｏ3を添加していない試料
（Ｎｏ．２０）や、ＺｒＯ2 −８ｗｔ％Ｙ2Ｏ3を２５容
量％添加した試料（Ｎｏ．２１）では気孔率も１３．９
％以上と高くまた、ＺｒＯ2 −８ｗｔ％Ｙ2Ｏ3を添加し
ていない試料（Ｎｏ．２０）には組織の不均質が認めら
れた。
組成であるＺｒＯ2 −８ｗｔ％Ｙ2Ｏ3 を３容量％添加
した試料（Ｎｏ．１５）〜２０容量％添加した試料（Ｎ
ｏ．１９）までは、気孔率が最大でも１１．５％と低く
かつ組織の不均質も認められなかった。一方、比較例と
なるＺｒＯ2 −８ｗｔ％Ｙ2Ｏ3を添加していない試料
（Ｎｏ．２０）や、ＺｒＯ2 −８ｗｔ％Ｙ2Ｏ3を２５容
量％添加した試料（Ｎｏ．２１）では気孔率も１３．９
％以上と高くまた、ＺｒＯ2 −８ｗｔ％Ｙ2Ｏ3を添加し
ていない試料（Ｎｏ．２０）には組織の不均質が認めら
れた。
【００１８】まず、これらの実験より組織の不均質に関
してはＺｒＯ2 −８ｗｔ％Ｙ2Ｏ3を３容量％以上添加す
ると消滅した。これは耐火物の外表面が緻密化しても、
耐火物外部が曝されている酸素分圧と耐火物内部の酸素
分圧の差により、添加したＺｒＯ2 −８ｗｔ％Ｙ2Ｏ3が
酸素導電体として作動し、ＺｒＯ2 −８ｗｔ％Ｙ2Ｏ3が
３容量％以上存在することで耐火物内部に酸素を供給す
るネットワークがつくられる。その結果、組織が均質に
なった。ところが、ＺｒＯ2 −８ｗｔ％Ｙ2Ｏ3が２５容
量％になると、この添加したＺｒＯ2 −８ｗｔ％Ｙ2Ｏ3
とＭｇＯやクロマイトとの熱膨潤差起因で、焼成後の冷
却段階で耐火物内部に空隙が生じるため、気孔率が増大
した。これらの結果よりＺｒＯ2 −８ｗｔ％Ｙ2Ｏ3を３
〜２０容量％添加した試料では、組織が均質となりまた
添加した金属の酸化による緻密化を達成した。以上説明
してきたように、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｙ2Ｏ3等で安定化さ
れた酸素導伝機能を有するＺｒＯ2 を３〜２０容量％添
加することにより、組織は均質化し、緻密な焼結体が得
られた。
してはＺｒＯ2 −８ｗｔ％Ｙ2Ｏ3を３容量％以上添加す
ると消滅した。これは耐火物の外表面が緻密化しても、
耐火物外部が曝されている酸素分圧と耐火物内部の酸素
分圧の差により、添加したＺｒＯ2 −８ｗｔ％Ｙ2Ｏ3が
酸素導電体として作動し、ＺｒＯ2 −８ｗｔ％Ｙ2Ｏ3が
３容量％以上存在することで耐火物内部に酸素を供給す
るネットワークがつくられる。その結果、組織が均質に
なった。ところが、ＺｒＯ2 −８ｗｔ％Ｙ2Ｏ3が２５容
量％になると、この添加したＺｒＯ2 −８ｗｔ％Ｙ2Ｏ3
とＭｇＯやクロマイトとの熱膨潤差起因で、焼成後の冷
却段階で耐火物内部に空隙が生じるため、気孔率が増大
した。これらの結果よりＺｒＯ2 −８ｗｔ％Ｙ2Ｏ3を３
〜２０容量％添加した試料では、組織が均質となりまた
添加した金属の酸化による緻密化を達成した。以上説明
してきたように、ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｙ2Ｏ3等で安定化さ
れた酸素導伝機能を有するＺｒＯ2 を３〜２０容量％添
加することにより、組織は均質化し、緻密な焼結体が得
られた。
【００１９】〔実施例４〕次に、ＣａＯを固溶したＨｆ
Ｏ2 の実施例を説明する。耐火原料として粒径０．１μ
ｍ〜５ｍｍの粒度分布のＭｇＯを６０重量％、クロマイ
トを４０重量％の比率で最密充填になるように粒度配合
をし、更に金属種として、粒径１００μｍのフェロクロ
ム粒子（金属Ｃｒ含有量６５重量％）を内掛で４重量％
になるように添加した配合原料を得た。この配合原料
に、ＣａＯを８重量％固溶したＨｆＯ2 （以下ＨｆＯ2
−８ｗｔ％ＣａＯと称する）を外掛で０〜２５容量％ま
で添加し、得られた原料を、１ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧力で
一軸成形し、１５０×１５０×１５０ｍｍの耐火物製造
用素材を得た。ついでこの素材を昇温速度２℃／ｍｉｎ
の条件で大気雰囲気中１８５０℃で４時間焼成し、得ら
れた焼結体の気孔率及び断面観察による組織の均質性を
調査した。結果を表４に示す。
Ｏ2 の実施例を説明する。耐火原料として粒径０．１μ
ｍ〜５ｍｍの粒度分布のＭｇＯを６０重量％、クロマイ
トを４０重量％の比率で最密充填になるように粒度配合
をし、更に金属種として、粒径１００μｍのフェロクロ
ム粒子（金属Ｃｒ含有量６５重量％）を内掛で４重量％
になるように添加した配合原料を得た。この配合原料
に、ＣａＯを８重量％固溶したＨｆＯ2 （以下ＨｆＯ2
−８ｗｔ％ＣａＯと称する）を外掛で０〜２５容量％ま
で添加し、得られた原料を、１ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧力で
一軸成形し、１５０×１５０×１５０ｍｍの耐火物製造
用素材を得た。ついでこの素材を昇温速度２℃／ｍｉｎ
の条件で大気雰囲気中１８５０℃で４時間焼成し、得ら
れた焼結体の気孔率及び断面観察による組織の均質性を
調査した。結果を表４に示す。
【００２０】
【表４】
【００２１】表４の結果からも明かなように、本発明の
組成であるＨｆＯ2 −８ｗｔ％ＣａＯを３容量％添加し
た試料（Ｎｏ．２２）〜２０容量％添加した試料（Ｎ
ｏ．２６）までは、気孔率が最大でも１２．０％と低く
かつ組織の不均質も認められなかった。一方、比較例と
なるＨｆＯ2 −８ｗｔ％ＣａＯを添加していない試料
（Ｎｏ．５）や、ＨｆＯ2 −８ｗｔ％ＣａＯを２５容量
％添加した試料（Ｎｏ．２８）では気孔率も１４．９％
以上と高くまた、ＨｆＯ2 −８ｗｔ％ＣａＯを添加して
いない試料（Ｎｏ．２７）には組織の不均質が認められ
た。
組成であるＨｆＯ2 −８ｗｔ％ＣａＯを３容量％添加し
た試料（Ｎｏ．２２）〜２０容量％添加した試料（Ｎ
ｏ．２６）までは、気孔率が最大でも１２．０％と低く
かつ組織の不均質も認められなかった。一方、比較例と
なるＨｆＯ2 −８ｗｔ％ＣａＯを添加していない試料
（Ｎｏ．５）や、ＨｆＯ2 −８ｗｔ％ＣａＯを２５容量
％添加した試料（Ｎｏ．２８）では気孔率も１４．９％
以上と高くまた、ＨｆＯ2 −８ｗｔ％ＣａＯを添加して
いない試料（Ｎｏ．２７）には組織の不均質が認められ
た。
【００２２】まず、これらの実験より組織の不均質に関
してはＨｆＯ2 −８ｗｔ％ＣａＯを３容量％以上添加す
ると消滅した。これは耐火物の外表面が緻密化しても、
耐火物外部が曝されている酸素分圧と耐火物内部の酸素
分圧の差により、添加したＨｆＯ2 −８ｗｔ％ＣａＯが
酸素導電体として作動し、ＨｆＯ2 −８ｗｔ％ＣａＯが
３容量％以上存在することで耐火物内部に酸素を供給す
るネットワークがつくられた。その結果、組織が均質に
なった。ところが、ＨｆＯ2 −８ｗｔ％ＣａＯが２５容
量％になると、この添加したＨｆＯ2 −８ｗｔ％ＣａＯ
とＭｇＯやクロマイトとの熱膨潤差起因で、焼成後の冷
却段階で耐火物内部に空隙が生じるため、気孔率が増大
した。これらの結果よりＨｆＯ2 −８ｗｔ％ＣａＯを３
〜２０容量％添加した試料では、組織が均質となりまた
添加した金属の酸化による緻密化を達成した。
してはＨｆＯ2 −８ｗｔ％ＣａＯを３容量％以上添加す
ると消滅した。これは耐火物の外表面が緻密化しても、
耐火物外部が曝されている酸素分圧と耐火物内部の酸素
分圧の差により、添加したＨｆＯ2 −８ｗｔ％ＣａＯが
酸素導電体として作動し、ＨｆＯ2 −８ｗｔ％ＣａＯが
３容量％以上存在することで耐火物内部に酸素を供給す
るネットワークがつくられた。その結果、組織が均質に
なった。ところが、ＨｆＯ2 −８ｗｔ％ＣａＯが２５容
量％になると、この添加したＨｆＯ2 −８ｗｔ％ＣａＯ
とＭｇＯやクロマイトとの熱膨潤差起因で、焼成後の冷
却段階で耐火物内部に空隙が生じるため、気孔率が増大
した。これらの結果よりＨｆＯ2 −８ｗｔ％ＣａＯを３
〜２０容量％添加した試料では、組織が均質となりまた
添加した金属の酸化による緻密化を達成した。
【００２３】〔実施例５〕次に、ＭｇＯを固溶したＨｆ
Ｏ2 の実施例を説明する。添加する金属種として粒径８
０μｍのステンレス鋼粒子（ＳＵＳ３１０Ｓ相当）を用
いた。用いたステンレス鋼粒子の代表的組成としては、
Ｃｒを２５重量％、Ｎｉを２２重量％含んでいる。次
に、耐火原料として粒径０．１μｍ〜５ｍｍの粒度分布
のＭｇＯを６０重量％、クロマイトを４０重量％の比率
で最密充填になるように粒度配合をし、更に前述のステ
ンレス鋼粒子を内掛で４重量％になるように添加した配
合原料を得た。この配合原料に、ＭｇＯを１０重量％固
溶したＨｆＯ2 （以下ＨｆＯ2−１０ｗｔ％ＭｇＯと称
する）を外掛で０〜２５容量％まで添加し、得られた原
料を、１ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧力で一軸成形し、１５０×
１５０×１５０ｍｍの耐火物製造用素材を得た。ついで
この素材を昇温速度２℃／ｍｉｎの条件で大気雰囲気中
１８５０℃で４時間焼成し、得られた焼結体の気孔率及
び断面観察による組織の均質性を調査した。結果を表５
に示す。
Ｏ2 の実施例を説明する。添加する金属種として粒径８
０μｍのステンレス鋼粒子（ＳＵＳ３１０Ｓ相当）を用
いた。用いたステンレス鋼粒子の代表的組成としては、
Ｃｒを２５重量％、Ｎｉを２２重量％含んでいる。次
に、耐火原料として粒径０．１μｍ〜５ｍｍの粒度分布
のＭｇＯを６０重量％、クロマイトを４０重量％の比率
で最密充填になるように粒度配合をし、更に前述のステ
ンレス鋼粒子を内掛で４重量％になるように添加した配
合原料を得た。この配合原料に、ＭｇＯを１０重量％固
溶したＨｆＯ2 （以下ＨｆＯ2−１０ｗｔ％ＭｇＯと称
する）を外掛で０〜２５容量％まで添加し、得られた原
料を、１ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧力で一軸成形し、１５０×
１５０×１５０ｍｍの耐火物製造用素材を得た。ついで
この素材を昇温速度２℃／ｍｉｎの条件で大気雰囲気中
１８５０℃で４時間焼成し、得られた焼結体の気孔率及
び断面観察による組織の均質性を調査した。結果を表５
に示す。
【００２４】
【表５】
【００２５】表５の結果からも明かなように、本発明の
組成であるＨｆＯ2 −１０ｗｔ％ＭｇＯを３容量％添加
した試料（Ｎｏ．２９）〜２０容量％添加した試料（Ｎ
ｏ．３３）までは、気孔率が最大でも１２．０％と低く
かつ組織の不均質も認められなかった。一方、比較例と
なるＨｆＯ2 −１０ｗｔ％ＭｇＯを添加していない試料
（Ｎｏ．３４）や、ＨｆＯ2 −１０ｗｔ％ＭｇＯを２５
容量％添加した試料（Ｎｏ．３５）では気孔率も１５．
１％以上と高くまた、ＨｆＯ2 −１０ｗｔ％ＭｇＯを添
加していない試料（Ｎｏ．３４）には組織の不均質が認
められた。
組成であるＨｆＯ2 −１０ｗｔ％ＭｇＯを３容量％添加
した試料（Ｎｏ．２９）〜２０容量％添加した試料（Ｎ
ｏ．３３）までは、気孔率が最大でも１２．０％と低く
かつ組織の不均質も認められなかった。一方、比較例と
なるＨｆＯ2 −１０ｗｔ％ＭｇＯを添加していない試料
（Ｎｏ．３４）や、ＨｆＯ2 −１０ｗｔ％ＭｇＯを２５
容量％添加した試料（Ｎｏ．３５）では気孔率も１５．
１％以上と高くまた、ＨｆＯ2 −１０ｗｔ％ＭｇＯを添
加していない試料（Ｎｏ．３４）には組織の不均質が認
められた。
【００２６】まず、これらの実験より組織の不均質に関
してはＨｆＯ2 −１０ｗｔ％ＭｇＯを３容量％以上添加
すると消滅した。これは耐火物の外表面が緻密化して
も、耐火物外部が曝されている酸素分圧と耐火物内部の
酸素分圧の差により、添加したＨｆＯ2 −１０ｗｔ％Ｍ
ｇＯが酸素導電体として作動し、ＨｆＯ2 −１０ｗｔ％
ＭｇＯが３容量％以上存在することで耐火物内部に酸素
を供給するネットワークがつくられたためである。その
結果、組織が均質になった。ところが、ＨｆＯ2−１０
ｗｔ％ＭｇＯが２５容量％になると、この添加したＨｆ
Ｏ2 −１０ｗｔ％ＭｇＯとＭｇＯやクロマイトとの熱膨
潤差起因で、焼成後の冷却段階で耐火物内部に空隙が生
じるため、気孔率が増大した。これらの結果よりＨｆＯ
2 −１０ｗｔ％ＭｇＯを３〜２０容量％添加した試料で
は、組織が均質となりまた添加した金属の酸化による緻
密化を達成した。
してはＨｆＯ2 −１０ｗｔ％ＭｇＯを３容量％以上添加
すると消滅した。これは耐火物の外表面が緻密化して
も、耐火物外部が曝されている酸素分圧と耐火物内部の
酸素分圧の差により、添加したＨｆＯ2 −１０ｗｔ％Ｍ
ｇＯが酸素導電体として作動し、ＨｆＯ2 −１０ｗｔ％
ＭｇＯが３容量％以上存在することで耐火物内部に酸素
を供給するネットワークがつくられたためである。その
結果、組織が均質になった。ところが、ＨｆＯ2−１０
ｗｔ％ＭｇＯが２５容量％になると、この添加したＨｆ
Ｏ2 −１０ｗｔ％ＭｇＯとＭｇＯやクロマイトとの熱膨
潤差起因で、焼成後の冷却段階で耐火物内部に空隙が生
じるため、気孔率が増大した。これらの結果よりＨｆＯ
2 −１０ｗｔ％ＭｇＯを３〜２０容量％添加した試料で
は、組織が均質となりまた添加した金属の酸化による緻
密化を達成した。
【００２７】〔実施例６〕次に、Ｙ2Ｏ3を固溶したＨｆ
Ｏ2 の実施例を説明する。添加する金属種として粒径１
００μｍの金属Ｃｒ粒子（Ｃｒ純度９８％）を用いた。
耐火原料として粒径０．１μｍ〜５ｍｍの粒度分布のＭ
ｇＯを６０重量％、クロマイトを４０重量％の比率で最
密充填になるように粒度配合をし、更に前述の金属Ｃｒ
粒子を内掛で４重量％になるように添加した配合原料を
得た。この配合原料に、Ｙ2Ｏ3を８重量％固溶したＨｆ
Ｏ2 （以下ＨｆＯ2 −８ｗｔ％Ｙ2Ｏ3と称する）を外掛
で０〜２５容量％まで添加し、得られた原料を、１ｔｏ
ｎ／ｃｍ2 の圧力で一軸成形し、１５０×１５０×１５
０ｍｍの耐火物製造用素材を得た。ついでこの素材を昇
温速度２℃／ｍｉｎの条件で大気雰囲気中１８５０℃で
４時間焼成し、得られた焼結体の気孔率及び断面観察に
よる組織の均質性を調査した。結果を表６に示す。
Ｏ2 の実施例を説明する。添加する金属種として粒径１
００μｍの金属Ｃｒ粒子（Ｃｒ純度９８％）を用いた。
耐火原料として粒径０．１μｍ〜５ｍｍの粒度分布のＭ
ｇＯを６０重量％、クロマイトを４０重量％の比率で最
密充填になるように粒度配合をし、更に前述の金属Ｃｒ
粒子を内掛で４重量％になるように添加した配合原料を
得た。この配合原料に、Ｙ2Ｏ3を８重量％固溶したＨｆ
Ｏ2 （以下ＨｆＯ2 −８ｗｔ％Ｙ2Ｏ3と称する）を外掛
で０〜２５容量％まで添加し、得られた原料を、１ｔｏ
ｎ／ｃｍ2 の圧力で一軸成形し、１５０×１５０×１５
０ｍｍの耐火物製造用素材を得た。ついでこの素材を昇
温速度２℃／ｍｉｎの条件で大気雰囲気中１８５０℃で
４時間焼成し、得られた焼結体の気孔率及び断面観察に
よる組織の均質性を調査した。結果を表６に示す。
【００２８】
【表６】
【００２９】表６の結果からも明かなように、本発明の
組成であるＨｆＯ2−８ｗｔ％Ｙ2Ｏ3 を３容量％添加し
た試料（Ｎｏ．３６）〜２０容量％添加した試料（Ｎ
ｏ．４０）までは、気孔率が最大でも１１．２％と低く
かつ組織の不均質も認められなかった。一方、比較例と
なるＨｆＯ2 −８ｗｔ％Ｙ2Ｏ3を添加していない試料
（Ｎｏ．４１）や、ＨｆＯ2 −８ｗｔ％Ｙ2Ｏ3を２５容
量％添加した試料（Ｎｏ．４２）では気孔率も１５．３
％以上と高くまた、ＨｆＯ2 −８ｗｔ％Ｙ2Ｏ3を添加し
ていない試料（Ｎｏ．４１）には組織の不均質が認めら
れた。
組成であるＨｆＯ2−８ｗｔ％Ｙ2Ｏ3 を３容量％添加し
た試料（Ｎｏ．３６）〜２０容量％添加した試料（Ｎ
ｏ．４０）までは、気孔率が最大でも１１．２％と低く
かつ組織の不均質も認められなかった。一方、比較例と
なるＨｆＯ2 −８ｗｔ％Ｙ2Ｏ3を添加していない試料
（Ｎｏ．４１）や、ＨｆＯ2 −８ｗｔ％Ｙ2Ｏ3を２５容
量％添加した試料（Ｎｏ．４２）では気孔率も１５．３
％以上と高くまた、ＨｆＯ2 −８ｗｔ％Ｙ2Ｏ3を添加し
ていない試料（Ｎｏ．４１）には組織の不均質が認めら
れた。
【００３０】まず、これらの実験より組織の不均質に関
してはＨｆＯ2 −８ｗｔ％Ｙ2Ｏ3を３容量％以上添加す
ると消滅した。これは耐火物の外表面が緻密化しても、
耐火物外部が曝されている酸素分圧と耐火物内部の酸素
分圧の差により、添加したＨｆＯ2 −８ｗｔ％Ｙ2Ｏ3が
酸素導電体として作動し、ＨｆＯ2 −８ｗｔ％Ｙ2Ｏ3が
３容量％以上存在することで耐火物内部に酸素を供給す
るネットワークがつくられたためである。その結果、組
織が均質になった。ところが、ＨｆＯ2 −８ｗｔ％Ｙ2
Ｏ3が２５容量％になると、この添加したＨｆＯ2 −８
ｗｔ％Ｙ2Ｏ3とＭｇＯやクロマイトとの熱膨潤差起因
で、焼成後の冷却段階で耐火物内部に空隙が生じるた
め、気孔率が増大した。これらの結果よりＨｆＯ2 −８
ｗｔ％Ｙ2Ｏ3を５〜２０容量％添加した試料では、組織
が均質となりまた添加した金属の酸化による緻密化を達
成した。
してはＨｆＯ2 −８ｗｔ％Ｙ2Ｏ3を３容量％以上添加す
ると消滅した。これは耐火物の外表面が緻密化しても、
耐火物外部が曝されている酸素分圧と耐火物内部の酸素
分圧の差により、添加したＨｆＯ2 −８ｗｔ％Ｙ2Ｏ3が
酸素導電体として作動し、ＨｆＯ2 −８ｗｔ％Ｙ2Ｏ3が
３容量％以上存在することで耐火物内部に酸素を供給す
るネットワークがつくられたためである。その結果、組
織が均質になった。ところが、ＨｆＯ2 −８ｗｔ％Ｙ2
Ｏ3が２５容量％になると、この添加したＨｆＯ2 −８
ｗｔ％Ｙ2Ｏ3とＭｇＯやクロマイトとの熱膨潤差起因
で、焼成後の冷却段階で耐火物内部に空隙が生じるた
め、気孔率が増大した。これらの結果よりＨｆＯ2 −８
ｗｔ％Ｙ2Ｏ3を５〜２０容量％添加した試料では、組織
が均質となりまた添加した金属の酸化による緻密化を達
成した。
【００３１】〔実施例７〕次にＭｇＯを固溶したＺｒＯ
2 とＹ2Ｏ3を固溶したＨｆＯ2 を同時に添加した実施例
を説明する。添加する金属種として粒径１００μｍの金
属Ｃｒ粒子（Ｃｒ純度９８％）を用いた。耐火原料とし
て粒径０．１μｍ〜５ｍｍの粒度分布のＭｇＯを６０重
量％、クロマイトを４０重量％の比率で最密充填になる
ように粒度配合をし、更に前述の金属Ｃｒ粒子を内掛で
４重量％になるように添加した配合原料を得た。この配
合原料に、ＺｒＯ2 −１０ｗｔ％ＭｇＯとＨｆＯ2 −８
ｗｔ％Ｙ2Ｏ3の合量を外掛で０〜２５容量％まで添加
し、得られた原料を、１ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧力で一軸成
形し、１５０×１５０×１５０ｍｍの耐火物製造用素材
を得た。ついでこの素材を昇温速度２℃／ｍｉｎの条件
で大気雰囲気中１８５０℃で４時間焼成し、得られた焼
結体の気孔率及び断面観察による組織の均質性を調査し
た。結果を表７に示す。
2 とＹ2Ｏ3を固溶したＨｆＯ2 を同時に添加した実施例
を説明する。添加する金属種として粒径１００μｍの金
属Ｃｒ粒子（Ｃｒ純度９８％）を用いた。耐火原料とし
て粒径０．１μｍ〜５ｍｍの粒度分布のＭｇＯを６０重
量％、クロマイトを４０重量％の比率で最密充填になる
ように粒度配合をし、更に前述の金属Ｃｒ粒子を内掛で
４重量％になるように添加した配合原料を得た。この配
合原料に、ＺｒＯ2 −１０ｗｔ％ＭｇＯとＨｆＯ2 −８
ｗｔ％Ｙ2Ｏ3の合量を外掛で０〜２５容量％まで添加
し、得られた原料を、１ｔｏｎ／ｃｍ2 の圧力で一軸成
形し、１５０×１５０×１５０ｍｍの耐火物製造用素材
を得た。ついでこの素材を昇温速度２℃／ｍｉｎの条件
で大気雰囲気中１８５０℃で４時間焼成し、得られた焼
結体の気孔率及び断面観察による組織の均質性を調査し
た。結果を表７に示す。
【００３２】
【表７】
【００３３】表７の結果からも明かなように、本発明の
組成であるＺｒＯ2 −１０ｗｔ％ＭｇＯとＨｆＯ2 −８
ｗｔ％Ｙ2Ｏ3を合量で３容量％添加した試料（Ｎｏ．４
３、４４）〜同様にＺｒＯ2 −１０ｗｔ％ＭｇＯとＨｆ
Ｏ2 −８ｗｔ％Ｙ2Ｏ3を合量で２０容量％添加した試料
（Ｎｏ．４６、４７）までは、気孔率が最大でも１１．
０％と低くかつ組織の不均質も認められなかった。一
方、比較例となるＺｒＯ2 −１０ｗｔ％ＭｇＯやＨｆＯ
2 −８ｗｔ％Ｙ2Ｏ3を添加していない試料（Ｎｏ．４
１）や、ＺｒＯ2 −１０ｗｔ％ＭｇＯとＨｆＯ2 −８ｗ
ｔ％Ｙ2Ｏ3を合量で２５容量％添加した試料（Ｎｏ．４
８、４９、５０）では気孔率も１５．０％以上と高くま
た、ＺｒＯ2 −１０ｗｔ％ＭｇＯやＨｆＯ2 −８ｗｔ％
Ｙ2Ｏ3を添加していない試料（Ｎｏ．４１）には組織の
不均質が認められた。
組成であるＺｒＯ2 −１０ｗｔ％ＭｇＯとＨｆＯ2 −８
ｗｔ％Ｙ2Ｏ3を合量で３容量％添加した試料（Ｎｏ．４
３、４４）〜同様にＺｒＯ2 −１０ｗｔ％ＭｇＯとＨｆ
Ｏ2 −８ｗｔ％Ｙ2Ｏ3を合量で２０容量％添加した試料
（Ｎｏ．４６、４７）までは、気孔率が最大でも１１．
０％と低くかつ組織の不均質も認められなかった。一
方、比較例となるＺｒＯ2 −１０ｗｔ％ＭｇＯやＨｆＯ
2 −８ｗｔ％Ｙ2Ｏ3を添加していない試料（Ｎｏ．４
１）や、ＺｒＯ2 −１０ｗｔ％ＭｇＯとＨｆＯ2 −８ｗ
ｔ％Ｙ2Ｏ3を合量で２５容量％添加した試料（Ｎｏ．４
８、４９、５０）では気孔率も１５．０％以上と高くま
た、ＺｒＯ2 −１０ｗｔ％ＭｇＯやＨｆＯ2 −８ｗｔ％
Ｙ2Ｏ3を添加していない試料（Ｎｏ．４１）には組織の
不均質が認められた。
【００３４】まず、これらの実験より組織の不均質に関
してはＺｒＯ2 −１０ｗｔ％ＭｇＯとＨｆＯ2 −８ｗｔ
％Ｙ2Ｏ3を合量で３容量％以上添加すると消滅した。こ
れは耐火物の外表面が緻密化しても、耐火物外部が曝さ
れている酸素分圧と耐火物内部の酸素分圧の差により、
添加したＺｒＯ2 −１０ｗｔ％ＭｇＯやＨｆＯ2 −８ｗ
ｔ％Ｙ2Ｏ3が酸素導電体として作動し、ＺｒＯ2 −１０
ｗｔ％ＭｇＯとＨｆＯ2 −８ｗｔ％Ｙ2Ｏ3の合量が３容
量％以上存在することで耐火物内部に酸素を供給するネ
ットワークがつくられたためである。その結果、組織が
均質になった。ところが、ＺｒＯ2 −１０ｗｔ％ＭｇＯ
とＨｆＯ2 −８ｗｔ％Ｙ2Ｏ3の合量が２５容量％になる
と、この添加したＨｆＯ2 −８ｗｔ％Ｙ2Ｏ3とＭｇＯや
クロマイトとの熱膨潤差起因で、焼成後の冷却段階で耐
火物内部に空隙が生じるため、気孔率が増大した。これ
らの結果よりＺｒＯ2 −１０ｗｔ％ＭｇＯとＨｆＯ2 −
８ｗｔ％Ｙ2Ｏ3を５〜２０容量％添加した試料では、組
織が均質となりまた添加した金属の酸化による緻密化を
達成した。
してはＺｒＯ2 −１０ｗｔ％ＭｇＯとＨｆＯ2 −８ｗｔ
％Ｙ2Ｏ3を合量で３容量％以上添加すると消滅した。こ
れは耐火物の外表面が緻密化しても、耐火物外部が曝さ
れている酸素分圧と耐火物内部の酸素分圧の差により、
添加したＺｒＯ2 −１０ｗｔ％ＭｇＯやＨｆＯ2 −８ｗ
ｔ％Ｙ2Ｏ3が酸素導電体として作動し、ＺｒＯ2 −１０
ｗｔ％ＭｇＯとＨｆＯ2 −８ｗｔ％Ｙ2Ｏ3の合量が３容
量％以上存在することで耐火物内部に酸素を供給するネ
ットワークがつくられたためである。その結果、組織が
均質になった。ところが、ＺｒＯ2 −１０ｗｔ％ＭｇＯ
とＨｆＯ2 −８ｗｔ％Ｙ2Ｏ3の合量が２５容量％になる
と、この添加したＨｆＯ2 −８ｗｔ％Ｙ2Ｏ3とＭｇＯや
クロマイトとの熱膨潤差起因で、焼成後の冷却段階で耐
火物内部に空隙が生じるため、気孔率が増大した。これ
らの結果よりＺｒＯ2 −１０ｗｔ％ＭｇＯとＨｆＯ2 −
８ｗｔ％Ｙ2Ｏ3を５〜２０容量％添加した試料では、組
織が均質となりまた添加した金属の酸化による緻密化を
達成した。
【００３５】〔実施例８〕耐火原料として粒径０．１μ
ｍ〜５ｍｍの粒度分布のＭｇＯ及びクロマイトを５０重
量％ずつ最密充填になるように粒度配合をし、更に金属
種として、粒径１００μｍのフェロクロム粒子（金属Ｃ
ｒ含有量６５重量％）を内掛で６重量％になるように添
加した配合原料を得た。この配合原料に、ＺｒＯ2 −８
ｗｔ％ＣａＯを外掛で５容量％添加した原料、及び添加
していない原料を、１ｔｏｎ／ｃｍ2の圧力で一軸成形
し、１５０×１５０×１５０ｍｍの耐火物製造用素材を
得た。
ｍ〜５ｍｍの粒度分布のＭｇＯ及びクロマイトを５０重
量％ずつ最密充填になるように粒度配合をし、更に金属
種として、粒径１００μｍのフェロクロム粒子（金属Ｃ
ｒ含有量６５重量％）を内掛で６重量％になるように添
加した配合原料を得た。この配合原料に、ＺｒＯ2 −８
ｗｔ％ＣａＯを外掛で５容量％添加した原料、及び添加
していない原料を、１ｔｏｎ／ｃｍ2の圧力で一軸成形
し、１５０×１５０×１５０ｍｍの耐火物製造用素材を
得た。
【００３６】ついでこの素材を昇温速度２℃／ｍｉｎの
条件で大気雰囲気中１８５０℃で４時間焼成し、真空溶
解炉のスラグラインの内張り材として使用し、その損耗
速度を比較した。得られた結果を表８に示す。本発明に
よる素材を使用したれんがは、ＺｒＯ2 −８ｗｔ％Ｃａ
Ｏを添加していないれんがに比べて溶損速度が２５％小
さく、高耐食性を示した。
条件で大気雰囲気中１８５０℃で４時間焼成し、真空溶
解炉のスラグラインの内張り材として使用し、その損耗
速度を比較した。得られた結果を表８に示す。本発明に
よる素材を使用したれんがは、ＺｒＯ2 −８ｗｔ％Ｃａ
Ｏを添加していないれんがに比べて溶損速度が２５％小
さく、高耐食性を示した。
【００３７】
【表８】
【００３８】以上説明してきたように、ＣａＯ、Ｍｇ
Ｏ、Ｙ2Ｏ3等で安定化されたＨｆＯ2を３〜２０容量％
添加することにより、組織は均質化し、緻密な焼結体を
得られた。本発明に使用できる酸素導伝体としては、こ
の他、Ｙｂ2Ｏ3、Ｇｄ2Ｏ3、Ｎｄ2Ｏ3、Ｓｃ2Ｏ9で安定
化されたＺｒＯ2 やＨｆＯ2 、または、Ｌａ1-xＳｒxＡ
ｌＯ3-x/2 等もあり、本発明に供し得る（「エレクトロ
セラミックス」、１９８４年１１月１０日発行、技報堂
出版、頁２９〜頁３０）。
Ｏ、Ｙ2Ｏ3等で安定化されたＨｆＯ2を３〜２０容量％
添加することにより、組織は均質化し、緻密な焼結体を
得られた。本発明に使用できる酸素導伝体としては、こ
の他、Ｙｂ2Ｏ3、Ｇｄ2Ｏ3、Ｎｄ2Ｏ3、Ｓｃ2Ｏ9で安定
化されたＺｒＯ2 やＨｆＯ2 、または、Ｌａ1-xＳｒxＡ
ｌＯ3-x/2 等もあり、本発明に供し得る（「エレクトロ
セラミックス」、１９８４年１１月１０日発行、技報堂
出版、頁２９〜頁３０）。
【００３９】
【発明の効果】本発明の耐火物素材は、低気孔率で緻密
な高耐食性のマグネシア・クロム質耐火物が安定的に製
造でき、従来よりも２５％以上の高耐食性化が可能で、
これにより鉄鋼の安定製造と製造コストの削減が可能と
なる。
な高耐食性のマグネシア・クロム質耐火物が安定的に製
造でき、従来よりも２５％以上の高耐食性化が可能で、
これにより鉄鋼の安定製造と製造コストの削減が可能と
なる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松井 剛 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内
Claims (2)
- 【請求項１】 マグネシア、クロマイトからなる耐火原
料に、Ｃｒ成分を含有する金属を添加した耐火物製造用
素材において、該耐火物製造用素材に対してＣａＯ、Ｍ
ｇＯ、Ｙ2Ｏ3の１種または２種以上を固溶する第ＩＶａ
族金属酸化物を外掛で３〜２０容量％添加することを特
徴とする耐火物製造用素材。 - 【請求項２】 第ＩＶａ族金属酸化物は、ＺｒＯ2及び
またはＨｆＯ2であることを特徴とする請求範囲第１項
記載の耐火物製造用素材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5082502A JPH06271353A (ja) | 1993-03-18 | 1993-03-18 | 耐火物製造用素材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5082502A JPH06271353A (ja) | 1993-03-18 | 1993-03-18 | 耐火物製造用素材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06271353A true JPH06271353A (ja) | 1994-09-27 |
Family
ID=13776281
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5082502A Withdrawn JPH06271353A (ja) | 1993-03-18 | 1993-03-18 | 耐火物製造用素材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06271353A (ja) |
-
1993
- 1993-03-18 JP JP5082502A patent/JPH06271353A/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: 20000530 |