JPH0687668A - Castable refractory - Google Patents
Castable refractoryInfo
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- JPH0687668A JPH0687668A JP3349921A JP34992191A JPH0687668A JP H0687668 A JPH0687668 A JP H0687668A JP 3349921 A JP3349921 A JP 3349921A JP 34992191 A JP34992191 A JP 34992191A JP H0687668 A JPH0687668 A JP H0687668A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、製鋼用取鍋の内張り等
に使用される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 a castable refractory used for lining a ladle for steelmaking.
【0002】[0002]
【従来の技術】製鋼用取鍋内張り耐火材料としては、一
般にろう石れんが、高アルミナ質耐火材料、ジルコン系
耐火材料等が使用されている。2. Description of the Related Art As a refractory material for lining a ladle for steel making, wax stone bricks, high-alumina refractory materials, zircon-based refractory materials, etc. are generally used.
【0003】しかし、近年、耐用寿命の向上等の要請に
より、アルミナ・スピネル質キャスタブル耐火物が使用
されるようになっている(特開昭64−83575号公
報参照)。However, in recent years, alumina / spinel castable refractories have come to be used due to demands such as improvement of service life (see JP-A-64-83575).
【0004】[0004]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のアルミナ・スピネル質キャスタブル耐火物では、次
のような問題があるため、製鋼用取鍋の内張り耐火材料
等として使用した際、安定した耐用寿命が得られない。However, the above-mentioned conventional alumina-spinel castable refractories have the following problems, and therefore have stable service lives when used as lining refractory materials for steel ladle. Can't get
【0005】(1)焼結スピネルを用いているため、ス
ラグによる浸潤が大きい。これは、スピネルは、耐スラ
グ性に関して、非常に優れた材質であるものの、焼結ス
ピネル粒子においては、結晶自体はスラグと反応しない
が、結晶粒界中にスラグ成分が侵入し易いからである。(1) Since the sintered spinel is used, infiltration with slag is large. This is because spinel is a very excellent material with respect to slag resistance, but in the sintered spinel particles, the crystal itself does not react with the slag, but the slag component easily enters the crystal grain boundaries. .
【0006】耐火材料の稼動面近傍において、焼結スピ
ネル粒子は、スラグ中で細かく分散された状態となり、
溶鋼流によりスラグと共に流出される。このため、マト
リックス部へのスラグの浸潤が大きくなり、構造的スポ
ーリングの要因となる。In the vicinity of the working surface of the refractory material, the sintered spinel particles become finely dispersed in the slag,
It is discharged together with the slag by the molten steel flow. Therefore, infiltration of slag into the matrix portion becomes large, which causes structural spalling.
【0007】(2)熱衝撃による亀裂、剥離が生じる。(2) Cracks and peeling due to thermal shock occur.
【0008】そこで、本発明は、耐スラグ浸潤性及び耐
熱衝撃性を高めて、耐用寿命を一層向上し得るキャスタ
ブル耐火物の提供を目的とする。[0008] Therefore, an object of the present invention is to provide a castable refractory which can enhance the slag infiltration resistance and the thermal shock resistance to further improve the service life.
【0009】[0009]
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明のキャスタブル耐火物は、スピネル原料10
〜40重量%、アルミナ・ジルコニア系原料1〜10重
量%を含み、残部がアルミナ及び結合剤よりなり、スピ
ネル原料のうちの0.05〜2mmの粒度範囲は電融スピ
ネルを使用し、かつ電融スピネルの添加量は全体の5〜
25重量%とするものである。In order to solve the above-mentioned problems, the castable refractory material of the present invention is a spinel raw material 10
-40% by weight, 1-10% by weight of alumina-zirconia-based raw material, the balance consisting of alumina and binder, and the particle size range of 0.05-2 mm of the spinel raw material uses electrofused spinel and The total amount of molten spinel added is 5
It is set to 25% by weight.
【0010】アルミナ・ジルコニア系原料は、アルミナ
50〜70重量%、ジルコニア30〜50重量%よりな
る電融品で、0.125〜1.5mmの粒度範囲を有する
ことが好ましい。The alumina-zirconia-based raw material is an electromelted product composed of 50 to 70% by weight of alumina and 30 to 50% by weight of zirconia, and preferably has a particle size range of 0.125 to 1.5 mm.
【0011】ここで、スピネル原料とは、アルミン酸マ
グネシウム(MgO・Al2 O3 )の粒子をいい、又、
電融スピネルとは、アルミナ70〜80重量%、マグネ
シア20〜30重量%よりなる電融品をいう。Here, the spinel raw material means particles of magnesium aluminate (MgO.Al 2 O 3 ), and
The electrofused spinel is an electrofused product composed of 70 to 80% by weight of alumina and 20 to 30% by weight of magnesia.
【0012】[0012]
【作用】上記手段においては、電融スピネル粒子は、緻
密で、かつ結晶粒界が少なく、又、結晶粒界にシリカ
(SiO2 )、カルシア(CaO)等の低融点鉱物が孤
立して存在するため、スラグの結晶粒界への侵入は認め
られない。In the above means, the electrospun spinel particles are dense and have few crystal grain boundaries, and low melting point minerals such as silica (SiO 2 ) and calcia (CaO) exist independently in the crystal grain boundaries. Therefore, no intrusion of slag into the crystal grain boundaries is observed.
【0013】一方、ジルコニア(ZrO2 )は、スラグ
と接触するとスラグ中に溶け込む。その結果、スラグ組
成が変化し、粘性が急激に上がる。又、スラグと接触し
ていないアルミナ・ジルコニア系原料の内部、あるいは
その周辺のマトリックス中に微小なクラックが発生す
る。On the other hand, zirconia (ZrO 2 ) melts into the slag when it comes into contact with the slag. As a result, the slag composition changes and the viscosity rises sharply. In addition, minute cracks occur in the matrix inside or around the alumina-zirconia-based raw material that is not in contact with the slag.
【0014】スピネル原料は、添加量が40重量%を超
えると、スラグとの反応相でアルミナが不足し、カルシ
アが過剰な状態となり、低融点鉱物が生成され易く、構
造的スポーリングの要因となる。一方、添加量が10重
量%未満となると、スラグ浸潤抑制効果が少ない。If the addition amount of spinel raw material exceeds 40% by weight, alumina will be insufficient in the reaction phase with slag and calcia will be in an excessive state, and low-melting minerals will be easily produced, which is a cause of structural spalling. Become. On the other hand, if the addition amount is less than 10% by weight, the slag infiltration suppressing effect is small.
【0015】アルミナ・ジルコニア系原料は、添加量が
10重量%を超えると、溶損が大きくなる。一方、添加
量が1重量%未満となると、熱衝撃緩和の効果が小さ
い。If the amount of alumina-zirconia-based raw material added exceeds 10% by weight, the melting loss increases. On the other hand, if the addition amount is less than 1% by weight, the effect of alleviating thermal shock is small.
【0016】電融スピネルは、2mmより大きい粒子で
は、スラグとの接触面積が小さい等の理由により、電融
スピネルを使用する必要はなく、0.05mmより小さい
微粉では、焼結品と電融品による差異が認められない。
又、電融スピネルは、添加量が全体の25重量%を超え
ると、過焼結を起こしやすく、亀裂、剥離の要因とな
り、添加量が全体の5重量%未満となると、スラグに対
する浸潤抑制効果が小さくなる。It is not necessary to use the electrofusion spinel for particles larger than 2 mm because the contact area with the slag is small for particles larger than 2 mm. No difference due to product is recognized.
Further, when the addition amount of the electrofused spinel exceeds 25% by weight of the whole, oversintering easily occurs, which causes cracks and peeling, and when the addition amount is less than 5% by weight of the total, the effect of suppressing infiltration of slag is obtained. Becomes smaller.
【0017】アルミナ・ジルコニアの共晶点は40重量
%付近であり、この前後の組成において、アルミナ・ジ
ルコニア系原料の内部に発生する微小クラックが、細く
かつ最も多い。そのため、アルミナ50〜70重量%、
ジルコニア30〜50重量%の組成が、熱衝撃緩和のた
めに最も適している。The eutectic point of alumina / zirconia is around 40% by weight, and in the composition before and after this, fine cracks generated inside the alumina / zirconia-based raw material are thin and most abundant. Therefore, 50 to 70% by weight of alumina,
A composition of 30-50 wt% zirconia is most suitable for thermal shock mitigation.
【0018】又、アルミナ・ジルコニア系原料は、1.
5mmを超える粒子では、原料周辺に大きな亀裂が発生す
る。そして、アルミナ・ジルコニア系原料が選択的に侵
食を受け、局部溶損する。一方、0.125mm未満の粒
子では、熱衝撃性向上の効果が小さい。The alumina / zirconia-based raw materials are 1.
With particles exceeding 5 mm, large cracks occur around the raw material. Then, the alumina-zirconia-based raw material is selectively corroded and locally melted. On the other hand, if the particle size is less than 0.125 mm, the effect of improving the thermal shock resistance is small.
【0019】結合剤としては、アルミナセメントが用い
られる。Alumina cement is used as the binder.
【0020】[0020]
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。EXAMPLES Examples of the present invention will be described below.
【0021】電融スピネルの添加粒度を0.05〜2mm
とすると共に、アルミナ・ジルコニア系原料の添加粒度
を0.5〜1.5mm、組成をアルミナ60重量%、ジル
コニア40重量%とし、かつこれらと焼結スピネル、ア
ルミナ及びアルミナセメントをそれぞれ表1に示すよう
な割合で混合し、5〜6重量%の水を添加して図1に示
すように端面が扇面形をなす曲板状に鋳込み、110℃
の温度で24時間乾燥して各種のテストピース1を得
た。Addition particle size of electro-fused spinel is 0.05-2 mm
In addition, the added particle size of the alumina-zirconia-based raw material is 0.5 to 1.5 mm, the composition is 60% by weight of alumina, 40% by weight of zirconia, and these and sintered spinel, alumina and alumina cement are shown in Table 1, respectively. Mix in the proportions shown and add 5 to 6% by weight of water and cast into a curved plate whose end faces are fan-shaped as shown in FIG.
Various test pieces 1 were obtained by drying at the temperature of 24 hours.
【0022】テストピース1を図2、図3に示すように
誘導炉2内にセットし、侵食試験を行った。The test piece 1 was set in the induction furnace 2 as shown in FIGS. 2 and 3, and an erosion test was conducted.
【0023】侵食剤3としては、SS41、60kg、製
鋼炉スラグ500gを使用し、1600〜1620℃の
温度で3時間保持し、冷却後、溶損量及び浸潤厚につい
て比較した。As the erosion agent 3, SS41, 60 kg, and 500 g of steelmaking furnace slag were used, kept at a temperature of 1600 to 1620 ° C. for 3 hours, and after cooling, the amounts of erosion loss and infiltration thickness were compared.
【0024】又、上記材質で40×40×160mmの柱
状のテストピースを作製し、1400℃の温度で5回の
繰り返し加熱試験を行い動弾性率を測定した。誘導炉を
用いた侵食試験後の浸潤厚さ及びスポーリング抵抗指数
は、それぞれ表1に示すようになった。Further, a columnar test piece of 40 × 40 × 160 mm was prepared from the above-mentioned material, and a repeated heating test was repeated 5 times at a temperature of 1400 ° C. to measure the dynamic elastic modulus. The infiltration thickness and the spalling resistance index after the erosion test using the induction furnace are shown in Table 1, respectively.
【0025】ここで、スポーリング抵抗指数とは、加熱
前の動弾性率を100としたときの5回の繰り返し加熱
試験後の動弾性率の割合をいう。Here, the spalling resistance index refers to the ratio of the dynamic elastic modulus after five repeated heating tests, where the dynamic elastic modulus before heating is 100.
【0026】[0026]
【表1】 [Table 1]
【0027】表1からスピネル原料を10〜40重量
%、アルミナ・ジルコニア系原料1〜10重量%、残部
をアルミナ及びアルミナセメントとし、かつスピネル原
料のうちの0.05〜2mmの粒度範囲を電融スピネルと
すると共に、電融スピネルの添加量を全体の5〜25重
量%とすることによって、浸潤厚さを7〜12mmとして
耐スラグ浸潤性を高めることができる一方、スポーリン
グ抵抗指数を40〜58%として耐熱衝撃性を高めるこ
とができ、溶損が大きくならないことがわかる。From Table 1, 10-40% by weight of the spinel raw material, 1-10% by weight of the alumina / zirconia-based raw material, and the balance alumina and alumina cement, and the particle size range of 0.05-2 mm of the spinel raw material is charged. Along with the molten spinel, the addition amount of the electrofused spinel is 5 to 25% by weight of the whole, so that the slag infiltration resistance can be enhanced by setting the infiltration thickness to 7 to 12 mm and the spalling resistance index to 40%. It can be seen that the thermal shock resistance can be increased and the melting loss does not increase when the content is set to 58%.
【0028】又、電融スピネルの添加粒度を0.05〜
2mm、添加量を15重量%、焼結スピネルの添加量を1
0重量%とすると共に、アルミナ・ジルコニア系原料の
添加量を5重量%、組成をアルミナ60重量%、ジルコ
ニア40重量%としてその添加粒度を表2に示すように
変え、かつアルミナ及びアルミナセメントの添加量を7
0重量%として混合し、前述したようにして実施例7及
び比較例6,7のテストピースを得た。Further, the addition particle size of the electrofused spinel is 0.05 to
2 mm, addition amount 15% by weight, addition amount of sintered spinel 1
In addition to 0% by weight, the addition amount of the alumina-zirconia-based raw material was 5% by weight, the composition was 60% by weight of alumina and 40% by weight of zirconia, and the addition particle size was changed as shown in Table 2. Add 7
The test pieces of Example 7 and Comparative Examples 6 and 7 were obtained in the same manner as described above by mixing them as 0% by weight.
【0029】各テストピースの誘導炉を用いた侵食試験
後の浸潤層の厚さ及び繰り返し加熱試験後のスポーリン
グ抵抗指数は、それぞれ実施例4の結果を併記する表2
に示すようになった。The thickness of the infiltrated layer after the erosion test using the induction furnace of each test piece and the spalling resistance index after the repeated heating test are shown in Table 2 together with the results of Example 4.
It came to be shown in.
【0030】[0030]
【表2】 [Table 2]
【0031】表2からアルミナ・ジルコニア系原料は、
アルミナ50〜70重量%、ジルコニア30〜50重量
%よりなる電融品で、0.125〜1.5mmの粒度範囲
とすると、溶損が大きくならないことがわかる。From Table 2, the alumina-zirconia-based raw materials are
It is understood that the melting loss does not increase when the particle size range is 0.125 to 1.5 mm in the electromelted product composed of 50 to 70% by weight of alumina and 30 to 50% by weight of zirconia.
【0032】[0032]
【発明の効果】以上説明したように本発明のキャスタブ
ル耐火物によれば、電融スピネル粒子は、緻密で、かつ
結晶粒界が少なく、又結晶粒界にシリカやカルシア等の
低融点鉱物が独立して存在するため、スラグの結晶粒界
への侵入が認められないので、スピネル結晶粒子の崩壊
が認められず、その始めの形状を保持し、スラグによる
浸潤を抑制することができる。As described above, according to the castable refractory of the present invention, the electrofused spinel particles are dense and have few crystal grain boundaries, and the crystal grain boundaries are made of a low melting point mineral such as silica or calcia. Since they exist independently, no intrusion of slag into the crystal grain boundaries is observed, so that collapse of spinel crystal particles is not observed, their initial shape is retained, and infiltration by slag can be suppressed.
【0033】又、ジルコニアは、スラグと接触するとス
ラグ中に溶け込む。その結果、スラグ組成が変化し、粘
性が急激に上がるので、耐火物へのスラグ浸潤が抑制さ
れる。その上、アルミナ・ジルコニア系原料の内部、あ
るいはその周辺のマトリックス中に微小なクラックが発
生するので、これらの微小クラックが熱衝撃を緩和する
ことができる。このため、大きな亀裂、剥離の発生を防
止することができ、ひいては耐用寿命を一層向上するこ
とができる。When zirconia comes into contact with the slag, it dissolves in the slag. As a result, the slag composition changes and the viscosity rapidly increases, so that the slag infiltration into the refractory is suppressed. In addition, since minute cracks are generated in the matrix of the alumina / zirconia-based raw material or in the periphery thereof, these minute cracks can alleviate thermal shock. Therefore, the occurrence of large cracks and peeling can be prevented, and the service life can be further improved.
【図1】本発明の一実施例のキャスタブル耐火物を用い
て鋳込んだ端面が扇面形をなす曲板状のテストピースの
斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a curved plate-shaped test piece whose end face is fan-shaped cast using a castable refractory material according to an embodiment of the present invention.
【図2】図1のテストピースの侵食試験に使用した誘導
炉の断面図である。FIG. 2 is a sectional view of an induction furnace used for an erosion test of the test piece of FIG.
【図3】図1のテストピースの侵食試験に使用した誘導
炉の平面図である。FIG. 3 is a plan view of an induction furnace used for an erosion test of the test piece of FIG.
1 テストピース 2 誘導炉 3 侵食剤 1 Test piece 2 Induction furnace 3 Erosion agent
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上本 英雄 愛知県刈谷市小垣江町南藤1番地 東芝セ ラミックス株式会社刈谷製造所内 (72)発明者 山崎 圭介 愛知県刈谷市小垣江町南藤1番地 東芝セ ラミックス株式会社刈谷製造所内 (72)発明者 住友 慶助 福岡県北九州市小倉北区浅野3丁目2番1 号 和気耐火工業株式会社内 (72)発明者 丹下 昌樹 福岡県北九州市小倉北区浅野3丁目2番1 号 和気耐火工業株式会社内 (72)発明者 城口 弘 茨城県鹿島郡鹿島町大字光3番地 住友金 属工業株式会社鹿島製鉄所内 (72)発明者 浦 宏一 茨城県鹿島郡鹿島町大字光3番地 住友金 属工業株式会社鹿島製鉄所内 (72)発明者 平山 清衛 茨城県鹿島郡鹿島町大字光3番地 住友金 属工業株式会社鹿島製鉄所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Hideo Uemoto 1st Nanto, Ogakie-cho, Kariya city, Aichi Toshiba Ceramics Co., Ltd. Kariya factory (72) Inventor Keisuke Yamazaki 1st-nanto, Ogakie-cho, Kariya city, Aichi prefecture Toshiba Ceramics Co., Ltd. Kariya Plant (72) Inventor Keisuke Sumitomo 3-2-1 Asano, Ogurakita-ku, Kitakyushu, Fukuoka Prefecture Waki Fire Resistant Industry Co., Ltd. (72) Inventor Masaki Tange, Kokurakita, Kitakyushu, Fukuoka 3-2-1 Asano, Waki Fireproof Industry Co., Ltd. (72) Inventor Hiroshi Shiroguchi, 3rd light, Kashima-cho, Kashima-cho, Kashima-gun, Ibaraki Sumitomo Metal Industries, Ltd. Kashima Works (72) Inventor Koichi Ura, Ibaraki Sumitomo Metal Industries, Ltd. Kashima-cho, Kashima-cho, Kashima-gun, Kashima Prefecture (72) Inventor, Kiyoe Hirayama, Kashima-gun, Kashima-gun, Ibaraki Gumi 3rd Sumitomo Metal Industry Co., Ltd. Kashima Works
Claims (2)
ナ・ジルコニア系原料1〜10重量%を含み、残部がア
ルミナ及び結合剤よりなり、スピネル原料のうちの0.
05〜2mmの粒度範囲は電融スピネルを使用し、かつ電
融スピネルの添加量は全体の5〜25重量%とすること
を特徴とするキャスタブル耐火物。1. A spinel raw material containing 10 to 40% by weight and an alumina-zirconia-based raw material 1 to 10% by weight, the balance being alumina and a binder.
A castable refractory material characterized in that an electrofused spinel is used in the particle size range of 05 to 2 mm, and the addition amount of the electrofused spinel is 5 to 25% by weight of the whole.
いて、アルミナ・ジルコニア系原料は、アルミナ50〜
70重量%、ジルコニア30〜50重量%よりなる電融
品で、0.125〜1.5mmの粒度範囲を有することを
特徴とするキャスタブル耐火物。2. The castable refractory according to claim 1, wherein the alumina-zirconia-based raw material is 50 to 50 alumina.
A castable refractory material, which is an electromelted product composed of 70% by weight and 30 to 50% by weight of zirconia and has a particle size range of 0.125 to 1.5 mm.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3349921A JPH0687668A (en) | 1991-12-10 | 1991-12-10 | Castable refractory |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3349921A JPH0687668A (en) | 1991-12-10 | 1991-12-10 | Castable refractory |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0687668A true JPH0687668A (en) | 1994-03-29 |
Family
ID=18407012
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3349921A Pending JPH0687668A (en) | 1991-12-10 | 1991-12-10 | Castable refractory |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0687668A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9758434B2 (en) | 2015-06-01 | 2017-09-12 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Refractory articles and methods for forming same |
-
1991
- 1991-12-10 JP JP3349921A patent/JPH0687668A/en active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9758434B2 (en) | 2015-06-01 | 2017-09-12 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Refractory articles and methods for forming same |
US10093580B2 (en) | 2015-06-01 | 2018-10-09 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Refractory articles and methods for forming same |
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