JPH0692724A - スピネル−アルミナ質焼成レンガの製造方法 - Google Patents
スピネル−アルミナ質焼成レンガの製造方法Info
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- JPH0692724A JPH0692724A JP4266685A JP26668592A JPH0692724A JP H0692724 A JPH0692724 A JP H0692724A JP 4266685 A JP4266685 A JP 4266685A JP 26668592 A JP26668592 A JP 26668592A JP H0692724 A JPH0692724 A JP H0692724A
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- Japan
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- alumina
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 脱炭素、脱クロムの材質で、しかも耐スポー
リング性および耐食性に優れたレンガ材質を提供するこ
とを目的とする。 【構成】 粒径が1mm未満のアルミナ10〜60wt
%と、粒径が1mm以上の粒子が60wt%以上占める
MgO−Al2O3質スピネル40〜90wt%を主材と
した配合物を混練、加圧成形後、焼成するスピネル−ア
ルミナ質焼成レンガの製造方法である。脱炭素は、高級
鋼種の製造に貢献し、脱クロムは公害問題を解決する。
リング性および耐食性に優れたレンガ材質を提供するこ
とを目的とする。 【構成】 粒径が1mm未満のアルミナ10〜60wt
%と、粒径が1mm以上の粒子が60wt%以上占める
MgO−Al2O3質スピネル40〜90wt%を主材と
した配合物を混練、加圧成形後、焼成するスピネル−ア
ルミナ質焼成レンガの製造方法である。脱炭素は、高級
鋼種の製造に貢献し、脱クロムは公害問題を解決する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、製鉄産業の各種工業窯
炉の内張りに使用するスピネル−アルミナ質焼成レンガ
の製造方法に関する。
炉の内張りに使用するスピネル−アルミナ質焼成レンガ
の製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】転炉、取鍋、混銑車、真空脱ガス装置な
どの内張りに使用されるレンガは、マグネシア−炭素質
(特開昭58−213675号公報)、アルミナ−炭化
珪素−炭素質(特開昭60−42273号公報)、マグ
ネシア−クロム質(特開昭59−190257号公
報)、マグネシア−スピネル質などであり、これらは耐
用性において良好な結果を得ている。
どの内張りに使用されるレンガは、マグネシア−炭素質
(特開昭58−213675号公報)、アルミナ−炭化
珪素−炭素質(特開昭60−42273号公報)、マグ
ネシア−クロム質(特開昭59−190257号公
報)、マグネシア−スピネル質などであり、これらは耐
用性において良好な結果を得ている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、マグネシア−
炭素質、アルミナ−炭化珪素−炭素質などの炭素含有材
質は、溶融金属中へ炭素成分を溶出するため、鋼品質を
低下させる問題がある。マグネシア−クロム質は、溶鋼
成分と反応してクロム成分の一部が毒性をもつ六価クロ
ムになり、公害面から使用後の処理が問題になる。また
マグネシア−スピネル質は上記の問題はないが、炭素成
分を含有しないために耐スポーリング性および耐食性に
劣り、十分な耐用性が得られていない。
炭素質、アルミナ−炭化珪素−炭素質などの炭素含有材
質は、溶融金属中へ炭素成分を溶出するため、鋼品質を
低下させる問題がある。マグネシア−クロム質は、溶鋼
成分と反応してクロム成分の一部が毒性をもつ六価クロ
ムになり、公害面から使用後の処理が問題になる。また
マグネシア−スピネル質は上記の問題はないが、炭素成
分を含有しないために耐スポーリング性および耐食性に
劣り、十分な耐用性が得られていない。
【0004】本発明は、脱炭素、脱クロムの材質で、し
かも耐スポーリング性および耐食性に優れたレンガ材質
を提供することを目的とする。
かも耐スポーリング性および耐食性に優れたレンガ材質
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、粒径が1mm
未満のアルミナ10〜60wt%と、粒径が1mm以上
の粒子が60wt%以上占めるMgO−Al2O3質スピ
ネル40〜90wt%を主材とした配合物を混練、加圧
成形後、焼成するスピネル−アルミナ質焼成レンガの製
造方法である。また、前記の製造方法において、アルミ
ナの粒径が0.15mm未満であるスピネル−アルミナ
質焼成レンガの製造方法である。
未満のアルミナ10〜60wt%と、粒径が1mm以上
の粒子が60wt%以上占めるMgO−Al2O3質スピ
ネル40〜90wt%を主材とした配合物を混練、加圧
成形後、焼成するスピネル−アルミナ質焼成レンガの製
造方法である。また、前記の製造方法において、アルミ
ナの粒径が0.15mm未満であるスピネル−アルミナ
質焼成レンガの製造方法である。
【0006】本発明で使用するアルミナは、焼結品、仮
焼品、電融品のいずれでもよい。Al2O3純度は、99
wt%が好ましい。粒径は、性状を活性にするために粒
径を1mm未満または0.15mm未満の微粒する。さ
らに微粒子であってもよい。
焼品、電融品のいずれでもよい。Al2O3純度は、99
wt%が好ましい。粒径は、性状を活性にするために粒
径を1mm未満または0.15mm未満の微粒する。さ
らに微粒子であってもよい。
【0007】本発明におけるアルミナは、レンガ使用中
の高温下で稼働面直下のスラグ成分と反応し、粘性が高
いアノーサイト(CaO・Al2O3・2SiO2)、ゲ
ーレナイト(2CaO・Al2O3・SiO2)を粒子表
面に生成させ、耐火物組織内へのスラグの侵入を阻止す
る。粒径が1mm以上では粒子表面全体にハーシナイト
(FeO・Al2O3)が生成し、体積膨脹による組織破
壊によって構造的スポーリングが生じ、耐用性の低下を
招く。
の高温下で稼働面直下のスラグ成分と反応し、粘性が高
いアノーサイト(CaO・Al2O3・2SiO2)、ゲ
ーレナイト(2CaO・Al2O3・SiO2)を粒子表
面に生成させ、耐火物組織内へのスラグの侵入を阻止す
る。粒径が1mm以上では粒子表面全体にハーシナイト
(FeO・Al2O3)が生成し、体積膨脹による組織破
壊によって構造的スポーリングが生じ、耐用性の低下を
招く。
【0008】アルミナの割合は、10wt%未満ではス
ラグの侵入阻止が十分でなく、耐食性に劣る。本発明で
はアルミナを微粒として使用するため、60wt%を超
えると配合物全体の粒度構成上、微粒が過多となって耐
食性および耐スポーリングに性に劣る。
ラグの侵入阻止が十分でなく、耐食性に劣る。本発明で
はアルミナを微粒として使用するため、60wt%を超
えると配合物全体の粒度構成上、微粒が過多となって耐
食性および耐スポーリングに性に劣る。
【0009】図1のグラフは、原料として焼結アルミ
ナ:20wt%と電融スピネル:80wt%を使用し、
配合全体を粗粒、細粒、微粒に粒度調整し、加圧成形
後、1650℃で焼成したスピネル−アルミナ質焼成レ
ンガの製造において、焼結アルミナの粒径をそれぞれ3
〜1mm、1mm未満、0.15mm未満、0.044
mm未満に変化させた場合において、アルミナ粒度とレ
ンガの耐食性との関係を示したものである。
ナ:20wt%と電融スピネル:80wt%を使用し、
配合全体を粗粒、細粒、微粒に粒度調整し、加圧成形
後、1650℃で焼成したスピネル−アルミナ質焼成レ
ンガの製造において、焼結アルミナの粒径をそれぞれ3
〜1mm、1mm未満、0.15mm未満、0.044
mm未満に変化させた場合において、アルミナ粒度とレ
ンガの耐食性との関係を示したものである。
【0010】
【表1】
【0011】このグラフの結果から、粒径1mm未満の
アルミナを使用した場合において、耐食性に優れている
ことが確認される。MgO−Al2O3質スピネル(以
下、単にスピネルと称す)は、耐食性に優れているが、
その組織内にFeO含有量の多いスラグが侵入しやすい
性質がある。Fe系スラグが侵入するとスピネル中のM
gO、Al2O3と置換して、Fe系スラグを多く含んだ
スピネルとなり、変質層の生成で[MgOm・FeOn]
・[Al2O3x・Fe2O3y]となる。
アルミナを使用した場合において、耐食性に優れている
ことが確認される。MgO−Al2O3質スピネル(以
下、単にスピネルと称す)は、耐食性に優れているが、
その組織内にFeO含有量の多いスラグが侵入しやすい
性質がある。Fe系スラグが侵入するとスピネル中のM
gO、Al2O3と置換して、Fe系スラグを多く含んだ
スピネルとなり、変質層の生成で[MgOm・FeOn]
・[Al2O3x・Fe2O3y]となる。
【0012】このスラグの侵入は、スピネルの粒子が細
かいほど顕著である。そこで本発明は、スピネルの粒径
を、粗粒子が1mm以上の粒子が60wt%以上占める
粗粒子主体にする。粗粒子にしたことにより、スラグの
侵入は粒子の表面部に留まり、容積変化も小さく、耐食
性の低下を防止する。スピネルは電融品、焼結品のいず
れでも使用できるが、特に電融品が好ましい。これは、
電融品が焼結品に比べて微粉と反応性がよいため強固な
耐火物組織が得られるためである。
かいほど顕著である。そこで本発明は、スピネルの粒径
を、粗粒子が1mm以上の粒子が60wt%以上占める
粗粒子主体にする。粗粒子にしたことにより、スラグの
侵入は粒子の表面部に留まり、容積変化も小さく、耐食
性の低下を防止する。スピネルは電融品、焼結品のいず
れでも使用できるが、特に電融品が好ましい。これは、
電融品が焼結品に比べて微粉と反応性がよいため強固な
耐火物組織が得られるためである。
【0013】スピネルは、MgOとAl2O3の割合が必
ずしも理論組成でなくてもよく、例えばMgO成分が3
〜35wt%のものが使用できる。また、MgO−Al
2O3質スピネルとコランダムが共存するものも使用でき
る。図2のグラフは、電融スピネル:60wt%、粒径
0.15mm未満の電融アルミナ:40wt%よりなる
配合物を混練、加圧成形後、1650℃で焼成したスピ
ネル−アルミナ質焼成レンガの製造において、電融スピ
ネル中の1mm以上の粒子の割合とレンガの耐食性との
関係を示したものである。
ずしも理論組成でなくてもよく、例えばMgO成分が3
〜35wt%のものが使用できる。また、MgO−Al
2O3質スピネルとコランダムが共存するものも使用でき
る。図2のグラフは、電融スピネル:60wt%、粒径
0.15mm未満の電融アルミナ:40wt%よりなる
配合物を混練、加圧成形後、1650℃で焼成したスピ
ネル−アルミナ質焼成レンガの製造において、電融スピ
ネル中の1mm以上の粒子の割合とレンガの耐食性との
関係を示したものである。
【0014】
【表2】
【0015】このグラフの結果から、電融スピネル中の
1mm以上の粒子の割合が60wt%以上の場合におい
て、耐食性に優れていることが確認される。なお、以上
の図1および図2における耐食性の測定は、後述の実施
例で示した試験方法で行った。
1mm以上の粒子の割合が60wt%以上の場合におい
て、耐食性に優れていることが確認される。なお、以上
の図1および図2における耐食性の測定は、後述の実施
例で示した試験方法で行った。
【0016】本発明のレンガの製造方法において使用す
る配合組成は、以上のアルミナおよびスピネルを主材に
するが、本発明の効果を阻害しない範囲であれば、これ
以外の添加物を適当量添加してもよい。たとえば、シリ
カフラワー、粘土、シリカ粉、マグネシア粉、軽焼マグ
ネシア粉、ガラス粉、耐火性超微粉、金属粉、各種短繊
維などである。ガラス粉の具体例としては、ソーダガラ
ス、ホウケイ酸ガラス、リン酸ガラス、リチウムガラス
などである。また、本発明の目的が脱炭素、脱クロムで
あることから、クロム源、炭素源となる原料の添加は極
力抑えなければならない。混練、成形、焼成の方法は、
従来と特に変わらない。例えば、以上の配合物にフェノ
ール樹脂、フラン樹脂、ピッチなどの結合剤を1〜4w
t%程度添加して混練し、加圧成形後、1000〜17
50℃で焼成する。
る配合組成は、以上のアルミナおよびスピネルを主材に
するが、本発明の効果を阻害しない範囲であれば、これ
以外の添加物を適当量添加してもよい。たとえば、シリ
カフラワー、粘土、シリカ粉、マグネシア粉、軽焼マグ
ネシア粉、ガラス粉、耐火性超微粉、金属粉、各種短繊
維などである。ガラス粉の具体例としては、ソーダガラ
ス、ホウケイ酸ガラス、リン酸ガラス、リチウムガラス
などである。また、本発明の目的が脱炭素、脱クロムで
あることから、クロム源、炭素源となる原料の添加は極
力抑えなければならない。混練、成形、焼成の方法は、
従来と特に変わらない。例えば、以上の配合物にフェノ
ール樹脂、フラン樹脂、ピッチなどの結合剤を1〜4w
t%程度添加して混練し、加圧成形後、1000〜17
50℃で焼成する。
【0017】
【実施例】表1は、各例で使用した配合物の化学分析値
である。表2・表3は、各例の配合組成とその試験結果
である。各例は、表2・表3に示す配合物をミキサーで
混練後、フリクションプレスで並形に加圧成形した。不
焼成品は、約300℃×12時間で加熱処理した。焼成
品は、約1650℃×24時間で焼成した。
である。表2・表3は、各例の配合組成とその試験結果
である。各例は、表2・表3に示す配合物をミキサーで
混練後、フリクションプレスで並形に加圧成形した。不
焼成品は、約300℃×12時間で加熱処理した。焼成
品は、約1650℃×24時間で焼成した。
【0018】試験方法は次のとおりである。 かさ比重;JIS−R2205に準じて測定した。 耐スポーリング性;並型形状の耐火レンガから55×5
5×230mmの角柱状テストピースを切り出し、電気
炉内に入れて片面を1400℃にて15分間保持する。
ついで炉外に取り出し、室温で15分間強制空冷による
加熱−冷却サイクルを反復し、亀裂の発生状況と剥落に
至るまでの回数で評価した。 耐食性;重量比で鋼片:転炉スラグ=8:2を侵食剤と
し、1600℃×3時間の回転侵食試験を行い、溶損寸
法を測定した。 耐スラグ浸透性;前記の回転侵食後、スラグ浸透寸法を
測定した。 実機試験;実施例および比較例の中から一部のものをR
H式真空脱ガス処理炉の下部槽の内張りに使用し、溶損
速度をmm/チャージで求めた。試験データがないもの
は、測定しなかったものである。
5×230mmの角柱状テストピースを切り出し、電気
炉内に入れて片面を1400℃にて15分間保持する。
ついで炉外に取り出し、室温で15分間強制空冷による
加熱−冷却サイクルを反復し、亀裂の発生状況と剥落に
至るまでの回数で評価した。 耐食性;重量比で鋼片:転炉スラグ=8:2を侵食剤と
し、1600℃×3時間の回転侵食試験を行い、溶損寸
法を測定した。 耐スラグ浸透性;前記の回転侵食後、スラグ浸透寸法を
測定した。 実機試験;実施例および比較例の中から一部のものをR
H式真空脱ガス処理炉の下部槽の内張りに使用し、溶損
速度をmm/チャージで求めた。試験データがないもの
は、測定しなかったものである。
【0019】表2、表3からも明らかなように、本発明
実施例で得られたレンガは、従来材質に相当する比較例
7のマグネシア−クロム質ダイレクトボンド煉瓦、比較
例8のアルミナ−炭化珪素−炭素質レンガのように炭素
成分またはクロム成分を含有する原料を配合せず、しか
も、耐食性および耐スポーリング性においてそん色のな
い結果が得られた。また、マグネシア−スピネル質の比
較例5、スピネル−マグネシア質の比較例6は、炭素、
クロムのいずれの成分も含有していないが、本発明実施
例に比べて耐食性および耐スポーリング性が格段に劣
る。
実施例で得られたレンガは、従来材質に相当する比較例
7のマグネシア−クロム質ダイレクトボンド煉瓦、比較
例8のアルミナ−炭化珪素−炭素質レンガのように炭素
成分またはクロム成分を含有する原料を配合せず、しか
も、耐食性および耐スポーリング性においてそん色のな
い結果が得られた。また、マグネシア−スピネル質の比
較例5、スピネル−マグネシア質の比較例6は、炭素、
クロムのいずれの成分も含有していないが、本発明実施
例に比べて耐食性および耐スポーリング性が格段に劣
る。
【0020】比較例1は微粒のアルミナをまったく配合
しておらず、耐スラグ浸透性に劣る。比較例2はスピネ
ル添加量が少ないため、耐食性及び耐スポーリング性に
劣る。比較例3、比較例4は、スピネルが微粒主体のた
め、耐食性、耐スポーリング性および耐スラグ浸透性に
劣る。
しておらず、耐スラグ浸透性に劣る。比較例2はスピネ
ル添加量が少ないため、耐食性及び耐スポーリング性に
劣る。比較例3、比較例4は、スピネルが微粒主体のた
め、耐食性、耐スポーリング性および耐スラグ浸透性に
劣る。
【0021】
【発明の効果】以上の実施例の結果からも明らかなよう
に、られたスピネル−アルミナ質焼成レンガは、例えば
マグネシア−クロム質ダイレクトボンドレンガなど匹敵
する高耐用性を示し、しかも脱炭素、脱クロムの材質で
ある。脱炭素は、高級鋼種の製造に貢献し、脱クロムは
公害問題を解決する。したがって、本発明の方法により
製造されるスピネル−アルミナ質焼成レンガは、使用条
件が厳しく、しかも溶鋼汚染が特に問題となる例えば真
空脱ガス処理炉などの内張りとして有効である。
に、られたスピネル−アルミナ質焼成レンガは、例えば
マグネシア−クロム質ダイレクトボンドレンガなど匹敵
する高耐用性を示し、しかも脱炭素、脱クロムの材質で
ある。脱炭素は、高級鋼種の製造に貢献し、脱クロムは
公害問題を解決する。したがって、本発明の方法により
製造されるスピネル−アルミナ質焼成レンガは、使用条
件が厳しく、しかも溶鋼汚染が特に問題となる例えば真
空脱ガス処理炉などの内張りとして有効である。
【図1】図1は、スピネル−アルミナ質焼成レンガの製
造において、アルミナ粒度とレンガの耐食性との関係を
示したグラフである。
造において、アルミナ粒度とレンガの耐食性との関係を
示したグラフである。
【図2】図2は、スピネル−アルミナ質焼成レンガの製
造において、電融スピネル中の1mm以上の粒子の割合
とレンガの耐食性との関係を示したグラフである。
造において、電融スピネル中の1mm以上の粒子の割合
とレンガの耐食性との関係を示したグラフである。
【表3】
Claims (2)
- 【請求項1】 粒径が1mm未満のアルミナ10〜60
wt%と、粒径が1mm以上の粒子が60wt%以上占
めるMgO−Al2O3質スピネル40〜90wt%を主
材とした配合物を混練、加圧成形後、焼成するスピネル
−アルミナ質焼成レンガの製造方法。 - 【請求項2】 請求項1記載の製造方法において、アル
ミナの粒径が0.15mm未満であるスピネル−アルミ
ナ質焼成レンガの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4266685A JPH0692724A (ja) | 1992-09-08 | 1992-09-08 | スピネル−アルミナ質焼成レンガの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4266685A JPH0692724A (ja) | 1992-09-08 | 1992-09-08 | スピネル−アルミナ質焼成レンガの製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0692724A true JPH0692724A (ja) | 1994-04-05 |
Family
ID=17434275
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4266685A Pending JPH0692724A (ja) | 1992-09-08 | 1992-09-08 | スピネル−アルミナ質焼成レンガの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0692724A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010137333A1 (ja) * | 2009-05-27 | 2010-12-02 | 新日本製鐵株式会社 | 鋼の連続鋳造方法及び鋼の連続鋳造で使用される耐火物 |
JP2011057536A (ja) * | 2009-09-04 | 2011-03-24 | Shinagawa Refractories Co Ltd | スピネル質耐火物 |
JP2015193509A (ja) * | 2014-03-31 | 2015-11-05 | 黒崎播磨株式会社 | マグネシア−スピネル−ジルコニアれんが |
JP2017007901A (ja) * | 2015-06-24 | 2017-01-12 | 品川リフラクトリーズ株式会社 | スピネル−マグネシア−カーボン質煉瓦 |
WO2019009320A1 (ja) * | 2017-07-05 | 2019-01-10 | 株式会社村田製作所 | 焼結体の製造方法、構造体および複合構造体 |
-
1992
- 1992-09-08 JP JP4266685A patent/JPH0692724A/ja active Pending
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2010137333A1 (ja) * | 2009-05-27 | 2010-12-02 | 新日本製鐵株式会社 | 鋼の連続鋳造方法及び鋼の連続鋳造で使用される耐火物 |
CN102413966A (zh) * | 2009-05-27 | 2012-04-11 | 新日本制铁株式会社 | 钢的连续铸造方法及钢的连续铸造中使用的耐火材料 |
JP5564496B2 (ja) * | 2009-05-27 | 2014-07-30 | 新日鐵住金株式会社 | 鋼の連続鋳造方法及び鋼の連続鋳造で使用される耐火物 |
JP2011057536A (ja) * | 2009-09-04 | 2011-03-24 | Shinagawa Refractories Co Ltd | スピネル質耐火物 |
JP2015193509A (ja) * | 2014-03-31 | 2015-11-05 | 黒崎播磨株式会社 | マグネシア−スピネル−ジルコニアれんが |
JP2017007901A (ja) * | 2015-06-24 | 2017-01-12 | 品川リフラクトリーズ株式会社 | スピネル−マグネシア−カーボン質煉瓦 |
WO2019009320A1 (ja) * | 2017-07-05 | 2019-01-10 | 株式会社村田製作所 | 焼結体の製造方法、構造体および複合構造体 |
CN110997594A (zh) * | 2017-07-05 | 2020-04-10 | 株式会社村田制作所 | 烧结体的制造方法、结构体以及复合结构体 |
JPWO2019009320A1 (ja) * | 2017-07-05 | 2020-04-23 | 株式会社村田製作所 | 焼結体の製造方法、構造体および複合構造体 |
EP3608298A4 (en) * | 2017-07-05 | 2020-12-30 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | METHOD FOR MANUFACTURING A SINTER BODY, STRUCTURE AND COMPOSITE STRUCTURE |
JP2022084725A (ja) * | 2017-07-05 | 2022-06-07 | 株式会社村田製作所 | 焼結体の製造方法、構造体および複合構造体 |
CN110997594B (zh) * | 2017-07-05 | 2022-10-04 | 株式会社村田制作所 | 烧结体的制造方法、结构体以及复合结构体 |
US11607728B2 (en) | 2017-07-05 | 2023-03-21 | Murata Manufacturing Co., Ltd. | Method for manufacturing sintered body, structure, and composite structure |
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