JPH0688827B2 - 耐火物 - Google Patents
耐火物Info
- Publication number
- JPH0688827B2 JPH0688827B2 JP2034912A JP3491290A JPH0688827B2 JP H0688827 B2 JPH0688827 B2 JP H0688827B2 JP 2034912 A JP2034912 A JP 2034912A JP 3491290 A JP3491290 A JP 3491290A JP H0688827 B2 JPH0688827 B2 JP H0688827B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refractory
- boron
- resistance
- refractory material
- chromium
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明材は一者若しくは二者以上よりなる耐火物の素材
特性などを焼結能を向上させることにより耐火物の使用
中の受熱により組織の強化を計り機械的強度を高めると
共に組織内への異物の浸透をおさえることにより構造的
損傷を小さくすると共に化学的耐食性をも高め円滑な操
業が出来、長寿命化の計れる製鉄用耐火物に関するもの
である。
特性などを焼結能を向上させることにより耐火物の使用
中の受熱により組織の強化を計り機械的強度を高めると
共に組織内への異物の浸透をおさえることにより構造的
損傷を小さくすると共に化学的耐食性をも高め円滑な操
業が出来、長寿命化の計れる製鉄用耐火物に関するもの
である。
（従来の技術） 最近の鉄鋼業は新らしい製鋼方法の開発、操業の合理
化、高能率化が進められ且つ製品の品質向上が急速に推
し進められているため、ここに用いられる耐火物も使用
条件が益々過酷の度が増している。その使用条件は、
高温化、処理の多様化長時間化等により操業時温度
の高温化、急激な変化等により溶融物と耐火物との反応
性も大きくなる。しかも長時間滞留されることなど使用
条件は厳しくなって来ている。
化、高能率化が進められ且つ製品の品質向上が急速に推
し進められているため、ここに用いられる耐火物も使用
条件が益々過酷の度が増している。その使用条件は、
高温化、処理の多様化長時間化等により操業時温度
の高温化、急激な変化等により溶融物と耐火物との反応
性も大きくなる。しかも長時間滞留されることなど使用
条件は厳しくなって来ている。
この厳しい使用条件に対応するためには、 耐熱スポーリング性 スラグ系の異物の浸透による構造的耐スポーリング性 耐化学的浸透食性 等々に対する抵抗性が高く安定な操業が出来、しかも長
寿命化が強く望まれている。
寿命化が強く望まれている。
（発明が解決しようとする問題点） 現在このような要求に対して使われる原料は高純度の高
級材料化の方向に進んで来ている。これらの選ばれた材
料の特性を充分生かし耐火物を得るためには材料に適し
た粒度調整を行い混練、成形、焼成を行うが成形ではよ
り高圧成形を、高純度化すればするほど難焼結性となる
ため、高温で長時間の焼成を行い粒子間の結合度を高め
ることが品質上から製造の絶対条件となって来ている。
このため現在、特に焼成工程においては窯炉としては最
も能率の高い連続窯（トンネル窯）を用いてもマグネシ
アークロム質の塩基性耐火物では窯詰から窯出迄には24
0時間、10目間と云う長い時間を要してしかも1800℃以
上の高温を必要とする。このため煉瓦を１トン焼成する
に600〜800と云う膨大な燃料（重油）を使うなど製
造コストが非常に高くかかるもので、この傾向は益々大
きくなるのが現状である。
級材料化の方向に進んで来ている。これらの選ばれた材
料の特性を充分生かし耐火物を得るためには材料に適し
た粒度調整を行い混練、成形、焼成を行うが成形ではよ
り高圧成形を、高純度化すればするほど難焼結性となる
ため、高温で長時間の焼成を行い粒子間の結合度を高め
ることが品質上から製造の絶対条件となって来ている。
このため現在、特に焼成工程においては窯炉としては最
も能率の高い連続窯（トンネル窯）を用いてもマグネシ
アークロム質の塩基性耐火物では窯詰から窯出迄には24
0時間、10目間と云う長い時間を要してしかも1800℃以
上の高温を必要とする。このため煉瓦を１トン焼成する
に600〜800と云う膨大な燃料（重油）を使うなど製
造コストが非常に高くかかるもので、この傾向は益々大
きくなるのが現状である。
（問題点を解決するための手段） 本発明者らはこの様な現状に臨み製造コストの引き下
げ、製造期間の短縮を計るため種々の研究を重ねた結
果、耐火材料の品質特性を高めしかも省力化、省エネル
ギー化を計ることの出来る方法をクロム−ボロン系の合
金金属粉末を用いることにより見い出したものである。
この方法を詳しくは、クロム（Cr）と硼素（Ｂ）をモル
比で1:1〜1:2の範囲で含有するクロム−ボロン系合金で
0.15mm以下の微粉末状として添加することにより厳選さ
れた高純度耐火材料に特性を充分生かし、かつ1000℃迄
の低温で硬化処理をすることにより従来の製法による耐
火煉瓦よりも構造的、耐熱的、耐化学的にも優れた耐火
物を得ることが出来た。
げ、製造期間の短縮を計るため種々の研究を重ねた結
果、耐火材料の品質特性を高めしかも省力化、省エネル
ギー化を計ることの出来る方法をクロム−ボロン系の合
金金属粉末を用いることにより見い出したものである。
この方法を詳しくは、クロム（Cr）と硼素（Ｂ）をモル
比で1:1〜1:2の範囲で含有するクロム−ボロン系合金で
0.15mm以下の微粉末状として添加することにより厳選さ
れた高純度耐火材料に特性を充分生かし、かつ1000℃迄
の低温で硬化処理をすることにより従来の製法による耐
火煉瓦よりも構造的、耐熱的、耐化学的にも優れた耐火
物を得ることが出来た。
（クロム−ボロン系合金微粉末の添加効果について） 耐火煉瓦の物理的特性を高めるためには使用素材の粒子
間結合力を高め緻密な組織を造らなければならない高純
度化された素材は難焼結性であるため焼結助剤の添加が
行なわれている。一般的に用いられる焼結助材は硼酸お
よびその化合物、Na2O,K2O,CaO,MgO LiO2等を含んだ材
料が用いられるが、この内でも耐火材料の品質により悪
い影響が少ない焼結助材は硼酸およびその化合物である
が、これらは水に対して可溶性であること、また高温化
では高温部への移動を行う等の特性を有している。
間結合力を高め緻密な組織を造らなければならない高純
度化された素材は難焼結性であるため焼結助剤の添加が
行なわれている。一般的に用いられる焼結助材は硼酸お
よびその化合物、Na2O,K2O,CaO,MgO LiO2等を含んだ材
料が用いられるが、この内でも耐火材料の品質により悪
い影響が少ない焼結助材は硼酸およびその化合物である
が、これらは水に対して可溶性であること、また高温化
では高温部への移動を行う等の特性を有している。
このため成形体の乾燥時にはバインダーと共に焼成中加
熱されるにしたがい表層部へと移動して来る。このため
煉瓦表層部にB2O3過多層を形成して耐熱性，耐溶損性を
大きくそこないまた煉瓦の内層部は、焼結（結合）不足
となり、均一な焼結性の高い煉瓦を得ることが出来ず硼
酸系材料の持つ特性を生かすことが出来ず品質的に悪影
響をおよぼすもので、他の焼結助剤を用いることが多
い、このような硼酸系の材料の欠点を改善しより効果の
高い状態を造るために種々の研究の結果、クロム−ボロ
ン系の合金微粉末を用いることにより改善し得たもので
ある。クロム−ボロン系合金微粉末は耐火物の使用中に
稼働面より徐々にCrとＢに分離し更に酸化することによ
りCr2O3とB2O3とを生成する。
熱されるにしたがい表層部へと移動して来る。このため
煉瓦表層部にB2O3過多層を形成して耐熱性，耐溶損性を
大きくそこないまた煉瓦の内層部は、焼結（結合）不足
となり、均一な焼結性の高い煉瓦を得ることが出来ず硼
酸系材料の持つ特性を生かすことが出来ず品質的に悪影
響をおよぼすもので、他の焼結助剤を用いることが多
い、このような硼酸系の材料の欠点を改善しより効果の
高い状態を造るために種々の研究の結果、クロム−ボロ
ン系の合金微粉末を用いることにより改善し得たもので
ある。クロム−ボロン系合金微粉末は耐火物の使用中に
稼働面より徐々にCrとＢに分離し更に酸化することによ
りCr2O3とB2O3とを生成する。
ここに生成したB2O3とCr2O3はそれぞれ有効に働く B2O3は耐火物の代表的成分であるAl2O3,MgO等との
間においていずれも焼結効果が高く耐火物の稼働面に緻
密な層を形成する。この緻密な層は高温下で粘性の高い
半溶層を形成し秀ぐれた物理的特性を持たせる。またCr
2O3はSiO2,Al2O3,MgO等々の各成分との間においてはい
ずれも耐熱性を向上させること、また製鉄用の耐火物と
して用いた場合稼働層よりの小量の溶損を生じた場合、
スラグ中にCr2O3が溶出する。この溶出したCr2O3がスラ
グの融点を高める働きがあるため融点を高められること
によりスラグの粘性も高められ化学反応能力を著しく低
下させるので耐火物の溶損量を小さくするなど耐食性を
高めると共にスラグの耐火物組織内への浸透をも少なく
することにより浸透層（変質層）の生成による構造的剥
落をも改善される。このような使用中の受熱によりクロ
ム−ボロン合金の働きにより緻密層を形成する効果を有
するため耐火物をあらかじめ長時間を要し、高温で焼成
することを必要とせず低温処理のみで耐火物を製造する
ことを可能とした。耐火物を低温処理化することにより
今一つ急激急冷に対する耐熱スポーリング性をも高める
ことが出来た。
間においていずれも焼結効果が高く耐火物の稼働面に緻
密な層を形成する。この緻密な層は高温下で粘性の高い
半溶層を形成し秀ぐれた物理的特性を持たせる。またCr
2O3はSiO2,Al2O3,MgO等々の各成分との間においてはい
ずれも耐熱性を向上させること、また製鉄用の耐火物と
して用いた場合稼働層よりの小量の溶損を生じた場合、
スラグ中にCr2O3が溶出する。この溶出したCr2O3がスラ
グの融点を高める働きがあるため融点を高められること
によりスラグの粘性も高められ化学反応能力を著しく低
下させるので耐火物の溶損量を小さくするなど耐食性を
高めると共にスラグの耐火物組織内への浸透をも少なく
することにより浸透層（変質層）の生成による構造的剥
落をも改善される。このような使用中の受熱によりクロ
ム−ボロン合金の働きにより緻密層を形成する効果を有
するため耐火物をあらかじめ長時間を要し、高温で焼成
することを必要とせず低温処理のみで耐火物を製造する
ことを可能とした。耐火物を低温処理化することにより
今一つ急激急冷に対する耐熱スポーリング性をも高める
ことが出来た。
尚このクロム−ボロン系合金は前述の如く分解、、酸化
反応は表面（稼働面）より徐々に進むので耐火物として
は高融点のクロムボロンの特性で保ち稼働面は常に均一
なる焼結層が生成されるので安定した品位を保つことが
出来る。このため高純度難焼結性材料でも長時間高温焼
成することもなく省力化、省エネルギー化が計られかつ
品質的にも大きな効果をもたらすことの出来ることを見
い出したものである。
反応は表面（稼働面）より徐々に進むので耐火物として
は高融点のクロムボロンの特性で保ち稼働面は常に均一
なる焼結層が生成されるので安定した品位を保つことが
出来る。このため高純度難焼結性材料でも長時間高温焼
成することもなく省力化、省エネルギー化が計られかつ
品質的にも大きな効果をもたらすことの出来ることを見
い出したものである。
〔限定理由〕 クロム−ボロン系合金の化学成分値をクロムと硼素
のモル比1:1〜1:2としCr＋Ｂを90％以上とする理由 Ｂ（硼素）の含有量がモル比で1:1以下の場合焼結
効果が低く物理的品質の向上が小さい。
のモル比1:1〜1:2としCr＋Ｂを90％以上とする理由 Ｂ（硼素）の含有量がモル比で1:1以下の場合焼結
効果が低く物理的品質の向上が小さい。
Ｂ（硼素）の含有量がモル比で1:2以上の場合、 硼素の含有量がモル比で1:2以上となると合金組材がCrB
2＋Ｂとなり遊離のB,（硼素）を含有することとなり耐
火物材に添加した場合遊離の硼素が組織中で容易に移動
が生ずることとなり目標品質および安定した均一なる品
質が保持出来なく成る。
2＋Ｂとなり遊離のB,（硼素）を含有することとなり耐
火物材に添加した場合遊離の硼素が組織中で容易に移動
が生ずることとなり目標品質および安定した均一なる品
質が保持出来なく成る。
また合金製造時に材料の収率が低下すると共に成分的に
もバラツキが大きくなる。
もバラツキが大きくなる。
Cr＋Ｂで90％以上とした理由 添加量を0.5重量％〜10.0重量％としており不純成分が
増すと母材に対して低融物生成と云う欠点が出るため。
増すと母材に対して低融物生成と云う欠点が出るため。
0.15mm以下の粉末とする理由 添加する目的が焼結性と耐食性の向上にある。この添加
により耐食性、耐スラグ浸透性を高めることにより，溶
損及び熱的，構造的スポーリング性を高めることにあ
る。このためには合金が分解及び酸化してそれぞれの働
きをするものであり、0.15mm以下の粒度とすることがよ
り効果的であり粗いとその効果が小さくなるためであ
る。
により耐食性、耐スラグ浸透性を高めることにより，溶
損及び熱的，構造的スポーリング性を高めることにあ
る。このためには合金が分解及び酸化してそれぞれの働
きをするものであり、0.15mm以下の粒度とすることがよ
り効果的であり粗いとその効果が小さくなるためであ
る。
次に本発明の実施例について詳記する。
先ず実施例に用いる原料の化学成分値を表−１に示す。
実施例（１） マグネシアクローム系への添加量につい
て 実施例（２） マグネシア系への添加量について 実施例（３） クロムボロン合金の粒度差について 実施例（４） クロムボロン合金の化学成分値差につい
て の実施例を示す。実施例に示す配合物で構成した耐火材
料を混練成形し1000kg/cm2の圧力で成形し350℃,700℃,
1100℃,1600℃で硬化処理を行い試験体を製出する。
て 実施例（２） マグネシア系への添加量について 実施例（３） クロムボロン合金の粒度差について 実施例（４） クロムボロン合金の化学成分値差につい
て の実施例を示す。実施例に示す配合物で構成した耐火材
料を混練成形し1000kg/cm2の圧力で成形し350℃,700℃,
1100℃,1600℃で硬化処理を行い試験体を製出する。
（発明の効果） 以上の実施例に示されるが如く本発明品は従来の長時
間、高温焼成を行い製造されていたマグネシアクロム系
のダイレクトボンド煉瓦に比べ350℃にて硬化処理を行
うことのみで耐食性，耐熱スポーリング性耐構造的スポ
ーリング性にも秀れた成績を修めることが出来、製造コ
ストの引き下げが出来ると共に寿命の延長が計られる。
即ちスラグの浸透が小さいことは構造的スポーリング剥
落がなく滑らかな稼働面を得ることが出来ること耐熱衝
撃性の高いのは亀裂剥落が無いこと耐食性の高いのは溶
損が小さいこと等々で安定した安全な操業が出来、寿命
延長につながるなどコスト、寿命の点を含め大きな効果
をもたらすものである。
間、高温焼成を行い製造されていたマグネシアクロム系
のダイレクトボンド煉瓦に比べ350℃にて硬化処理を行
うことのみで耐食性，耐熱スポーリング性耐構造的スポ
ーリング性にも秀れた成績を修めることが出来、製造コ
ストの引き下げが出来ると共に寿命の延長が計られる。
即ちスラグの浸透が小さいことは構造的スポーリング剥
落がなく滑らかな稼働面を得ることが出来ること耐熱衝
撃性の高いのは亀裂剥落が無いこと耐食性の高いのは溶
損が小さいこと等々で安定した安全な操業が出来、寿命
延長につながるなどコスト、寿命の点を含め大きな効果
をもたらすものである。
Claims (1)
- 【請求項１】一者若しくは二者以上よりなる耐火材料に
クロムと硼素をモル比で1:1〜1:2で不純成分が10％以内
の硼化クロム合金の150ミクロン以下とした粉末を0.5重
量％〜10重量％添加し、有機およびまたは無機質の適宜
のバインダーを用い混練、成形して成ることを特徴とす
る製鉄用耐火物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2034912A JPH0688827B2 (ja) | 1990-02-15 | 1990-02-15 | 耐火物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2034912A JPH0688827B2 (ja) | 1990-02-15 | 1990-02-15 | 耐火物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03237052A JPH03237052A (ja) | 1991-10-22 |
| JPH0688827B2 true JPH0688827B2 (ja) | 1994-11-09 |
Family
ID=12427422
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2034912A Expired - Lifetime JPH0688827B2 (ja) | 1990-02-15 | 1990-02-15 | 耐火物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0688827B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2505141B2 (ja) * | 1993-02-27 | 1996-06-05 | 謙藏 石田 | 中性子捕獲体の製造方法 |
-
1990
- 1990-02-15 JP JP2034912A patent/JPH0688827B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03237052A (ja) | 1991-10-22 |
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