JPH0694387B2 - 溶鉄用炭素含有耐火物 - Google Patents
溶鉄用炭素含有耐火物Info
- Publication number
- JPH0694387B2 JPH0694387B2 JP1086864A JP8686489A JPH0694387B2 JP H0694387 B2 JPH0694387 B2 JP H0694387B2 JP 1086864 A JP1086864 A JP 1086864A JP 8686489 A JP8686489 A JP 8686489A JP H0694387 B2 JPH0694387 B2 JP H0694387B2
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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〕 本発明は、耐酸化性ならびに耐食性にすぐれた溶鉄用炭
素含有耐火物に関するものである。
素含有耐火物に関するものである。
従来より、溶銑、溶鋼等の溶鉄処理用容器、例えば混銑
炉（車）、溶銑鍋、溶鋼鍋、下部浸漬槽（真空脱ガス
槽、筒状フリーボード等）の内張り材として、マグネシ
ア−炭素質あるいは、アルミナ−炭素−炭化珪素質な
ど、炭素を含有した耐火物が多用されている。
炉（車）、溶銑鍋、溶鋼鍋、下部浸漬槽（真空脱ガス
槽、筒状フリーボード等）の内張り材として、マグネシ
ア−炭素質あるいは、アルミナ−炭素−炭化珪素質な
ど、炭素を含有した耐火物が多用されている。
炭素はスラグに濡れがたく耐熱衝撃性にすぐれている性
質がありアルミナ、マグネシア等の高融点の耐火性材料
と組合せることで耐用性の高い耐火物が得られている。
一方、炭素は酸化消失する欠点があり、上記耐火物にお
いて脱炭層が形成されると強度の低下あるいはスラグの
浸潤により著しく侵食が進行する。
質がありアルミナ、マグネシア等の高融点の耐火性材料
と組合せることで耐用性の高い耐火物が得られている。
一方、炭素は酸化消失する欠点があり、上記耐火物にお
いて脱炭層が形成されると強度の低下あるいはスラグの
浸潤により著しく侵食が進行する。
したがって、炭素の酸化を抑止するために従来より種々
の手段が検討され、例えば特開昭54-163913号公報には
金属を添加する方法の提示があり、一方特開昭60-15785
7号公報ではガラス質成分を添加する方法が提示されて
おり、それぞれ効果が得られているにもかかわらずさら
に次の問題が生じその解決が望まれていた。
の手段が検討され、例えば特開昭54-163913号公報には
金属を添加する方法の提示があり、一方特開昭60-15785
7号公報ではガラス質成分を添加する方法が提示されて
おり、それぞれ効果が得られているにもかかわらずさら
に次の問題が生じその解決が望まれていた。
すなわち、金属を添加する方法は1000℃以上の高温域で
は酸化防止の効果が得られるが、それ以下の低温域では
酸素の通過を遮断できるような液相となり難いため、こ
の低温域では完全に酸化防止を図ることが困難であっ
た。
は酸化防止の効果が得られるが、それ以下の低温域では
酸素の通過を遮断できるような液相となり難いため、こ
の低温域では完全に酸化防止を図ることが困難であっ
た。
また、従来の珪酸、リン酸を主成分としてガラス質材料
を添加する方法は、低温から高温域にかけてれんが表面
にガラス皮膜を形成するため酸化抑制が可能であるが、
炭素が著しく酸化され易い約1000℃では効果が得られ
ず、酸化防止効果を得るためには多量の添加を必要とし
たため耐食性の低下が顕著であった。
を添加する方法は、低温から高温域にかけてれんが表面
にガラス皮膜を形成するため酸化抑制が可能であるが、
炭素が著しく酸化され易い約1000℃では効果が得られ
ず、酸化防止効果を得るためには多量の添加を必要とし
たため耐食性の低下が顕著であった。
本発明は、かかる状況に鑑み従来技術の問題点を解決す
べく種種研究検討をかさねた結果以下の知見を得た。
べく種種研究検討をかさねた結果以下の知見を得た。
（１）ガラス質成分は、軟化点以上の温度では液相を生
成するが単独では炭素と濡れにくいため炭素の表面で球
状を呈し炭素表面を被いにくく酸化防止が困難であるこ
と。
成するが単独では炭素と濡れにくいため炭素の表面で球
状を呈し炭素表面を被いにくく酸化防止が困難であるこ
と。
（２）炭素を確実に酸化防止するためには、ガラス質成
分と濡れ易い酸化物、炭化物、窒化物、金属等の材料を
併用し軟化点温度以上で炭素表面にガラス質成分を架橋
させること。
分と濡れ易い酸化物、炭化物、窒化物、金属等の材料を
併用し軟化点温度以上で炭素表面にガラス質成分を架橋
させること。
（３）炭素表面を被覆するためには酸化物、炭化物、窒
化物、金属等の材料を粒子間へ移動するために低粘性を
有し、前記粒子と濡れやすいか反応しやすいこと。
化物、金属等の材料を粒子間へ移動するために低粘性を
有し、前記粒子と濡れやすいか反応しやすいこと。
（４）従来の珪酸系、リン酸系のガラス材料は低温域に
おいて耐火性骨材と反応性が乏しいこと。
おいて耐火性骨材と反応性が乏しいこと。
上述の知見に基づき本発明者等は、炭素の酸化を抑制し
かつ耐食性にすぐれしかも耐熱衝撃性の良好な炭素含有
耐火物が得られることを確認し、本発明を完成させたも
のである。すなわち、炭素質材料を３〜30重量％含有し
残部が耐火性材料からなる配合物100重量％に対し、Li2
O、Ｆを含有するガラス質材料を0.1〜10重量％及び結合
剤を適量添加してなることを特徴とする炭素含有耐火物
である。
かつ耐食性にすぐれしかも耐熱衝撃性の良好な炭素含有
耐火物が得られることを確認し、本発明を完成させたも
のである。すなわち、炭素質材料を３〜30重量％含有し
残部が耐火性材料からなる配合物100重量％に対し、Li2
O、Ｆを含有するガラス質材料を0.1〜10重量％及び結合
剤を適量添加してなることを特徴とする炭素含有耐火物
である。
本発明で用いられる炭素質材料は、天然黒鉛、人造黒
鉛、ピッチッコークス、無煙炭、カーボンブラック等で
あり、その添加量を３〜30重量％に限定するのは３重量
％未満では炭素添加の効果が得られず耐スポール性が不
十分である。30重量％を超えると耐火物としての強度や
耐摩耗性が低下するからである。
鉛、ピッチッコークス、無煙炭、カーボンブラック等で
あり、その添加量を３〜30重量％に限定するのは３重量
％未満では炭素添加の効果が得られず耐スポール性が不
十分である。30重量％を超えると耐火物としての強度や
耐摩耗性が低下するからである。
耐火性材料としては、酸化物、炭化物、窒化物、金属等
の一般的な材料が使用できる。酸化物としては、アルミ
ナ質、シリカ質、マグネシア質、カルシア質、ジルコニ
ア質、クロム質の各単一成分あるいは、スピネル質、ア
ルミナ−シリカ質、ドロマイト質、ジルコン質等の一種
又は二種以上の単数あるいは複合の酸化物が使用可能で
ある。
の一般的な材料が使用できる。酸化物としては、アルミ
ナ質、シリカ質、マグネシア質、カルシア質、ジルコニ
ア質、クロム質の各単一成分あるいは、スピネル質、ア
ルミナ−シリカ質、ドロマイト質、ジルコン質等の一種
又は二種以上の単数あるいは複合の酸化物が使用可能で
ある。
炭化物としては、炭化珪素、炭化ほう素、炭化チタン、
炭化クロム、炭化ジルコニウム等であり、窒化物として
は窒化珪素、窒化ほう素、窒化チタン、窒化クロム、窒
化ジルコニウム等が適宜用いられる。
炭化クロム、炭化ジルコニウム等であり、窒化物として
は窒化珪素、窒化ほう素、窒化チタン、窒化クロム、窒
化ジルコニウム等が適宜用いられる。
金属としては、シリコン、アルミニウム、マグネシウ
ム、カルシウム、クロミウム、ジルコニウム、鉄、等の
単独あるいは混合、合金が使用できる。
ム、カルシウム、クロミウム、ジルコニウム、鉄、等の
単独あるいは混合、合金が使用できる。
Li2O、Ｆを含有するガラス質材料を用いるのは、先に述
べたように炭素が著しく酸化され易くなる1000℃以上に
おいて、れんが組織内の粒子間を液相状態で移動し、炭
素以外の耐火性材料と反応して炭素周囲を被覆し酸化を
抑制するに十分な低粘性が得られるためである。このガ
ラス質材料の成分は第２表に示すようにLi2O、Ｆを含有
し、その含有量はLi2Oが６〜10重量％、Ｆが４〜８重量
％が好ましく、Li2Oが６重量％未満、Ｆが４重量％未満
ではガラス質成分と酸化物と反応性が劣り、又Li2Oが10
重量％、Ｆが８重量％を超えるとガラス化がしがたいた
め、夫々酸化防止効果が充分に得られない。Li2O、Ｆそ
れ以外の成分としては、P2O5、Na2O、K2O、B2O3で、例え
ば、アルミナ、カルシア、マグネシア、ジルコニア等酸
化物についてもガラス質材料を製造する際に原料中に含
有されしかも本発明におけるガラスとしての機能を損な
わない範囲で含有されていてもよい。低粘性を得るため
には一般的なガラス質材料であるシリカ質成分は含有さ
れていないことが望ましく、不可避的に含有されたとし
てもその含有量は、炭素質耐火物に添加するガラス質材
料の５％未満であれば、その性質を損なうことはない。
べたように炭素が著しく酸化され易くなる1000℃以上に
おいて、れんが組織内の粒子間を液相状態で移動し、炭
素以外の耐火性材料と反応して炭素周囲を被覆し酸化を
抑制するに十分な低粘性が得られるためである。このガ
ラス質材料の成分は第２表に示すようにLi2O、Ｆを含有
し、その含有量はLi2Oが６〜10重量％、Ｆが４〜８重量
％が好ましく、Li2Oが６重量％未満、Ｆが４重量％未満
ではガラス質成分と酸化物と反応性が劣り、又Li2Oが10
重量％、Ｆが８重量％を超えるとガラス化がしがたいた
め、夫々酸化防止効果が充分に得られない。Li2O、Ｆそ
れ以外の成分としては、P2O5、Na2O、K2O、B2O3で、例え
ば、アルミナ、カルシア、マグネシア、ジルコニア等酸
化物についてもガラス質材料を製造する際に原料中に含
有されしかも本発明におけるガラスとしての機能を損な
わない範囲で含有されていてもよい。低粘性を得るため
には一般的なガラス質材料であるシリカ質成分は含有さ
れていないことが望ましく、不可避的に含有されたとし
てもその含有量は、炭素質耐火物に添加するガラス質材
料の５％未満であれば、その性質を損なうことはない。
ガラス質材料の添加量を0.1〜10重量％としたのは、0.1
重量未満では添加効果が認められず、10重量％を超える
と液相の生成量が多くなり過ぎ耐食性及び熱間強度が著
しく低下するからである。
重量未満では添加効果が認められず、10重量％を超える
と液相の生成量が多くなり過ぎ耐食性及び熱間強度が著
しく低下するからである。
前述の通り、Li2O、Ｆを含有したガラス質材料は、他の
ガラス質材料に比較し低軟化点を有し且つ軟化後の液相
の粘性が低いため骨材間を移動しやすく、さらにLi2O、
Ｆの効果により耐火性材料と濡れやすくなるため炭素材
料の周囲で容易に架橋し炭素質材料を被覆し酸化防止効
果が向上するのである。
ガラス質材料に比較し低軟化点を有し且つ軟化後の液相
の粘性が低いため骨材間を移動しやすく、さらにLi2O、
Ｆの効果により耐火性材料と濡れやすくなるため炭素材
料の周囲で容易に架橋し炭素質材料を被覆し酸化防止効
果が向上するのである。
本発明の炭素含有耐火物は、通常不焼成れんがとして使
用するものであるが、焼成しても焼成中のガラス質材料
の効果が得られるため焼成れんがとしても使用すること
ができる。また、不定形耐火物としても不焼成れんがと
同様の効果が得られるので不定形耐火物にも適用するこ
とが可能であることは言うまでもない。
用するものであるが、焼成しても焼成中のガラス質材料
の効果が得られるため焼成れんがとしても使用すること
ができる。また、不定形耐火物としても不焼成れんがと
同様の効果が得られるので不定形耐火物にも適用するこ
とが可能であることは言うまでもない。
以下、実施例について説明する。
第１表に示す配合割合により本発明品、比較品及び従来
品についてそれぞれの配合物を混合、混練した後、常法
により並形形状にプレス成形したものを250℃で24時間
乾燥し供試体とした。酸化性テストは、50×50×50mmに
切りだし電気炉中で16時間焼成後（1000℃、1200℃、14
00℃の３種類）、取出し切断して酸化脱炭層の厚さをそ
れぞれ測定した。耐食性については、前記の供試体を回
転侵食法により1500℃で５時間、侵食剤（高炉スラグ70
％銑鉄30％）を用いて侵食試験を行い試験後の溶損寸法
を測定した。上記の結果から明らかなように本発明品は
従来品に比し耐酸化性が格段に向上するだけでなく耐食
性も10〜30％向上した。
品についてそれぞれの配合物を混合、混練した後、常法
により並形形状にプレス成形したものを250℃で24時間
乾燥し供試体とした。酸化性テストは、50×50×50mmに
切りだし電気炉中で16時間焼成後（1000℃、1200℃、14
00℃の３種類）、取出し切断して酸化脱炭層の厚さをそ
れぞれ測定した。耐食性については、前記の供試体を回
転侵食法により1500℃で５時間、侵食剤（高炉スラグ70
％銑鉄30％）を用いて侵食試験を行い試験後の溶損寸法
を測定した。上記の結果から明らかなように本発明品は
従来品に比し耐酸化性が格段に向上するだけでなく耐食
性も10〜30％向上した。
さらに、本発明品No.1と従来品No.9とを混銑車のスラグ
ライン部に半分ずつ張り合わせて使用し、使用後のmm/c
hの溶損寸法を比較したところ、従来品No.9は0.5mm/ch
であったに対し、本発明品No.1は0.4mm/chと約20％向上
した。
ライン部に半分ずつ張り合わせて使用し、使用後のmm/c
hの溶損寸法を比較したところ、従来品No.9は0.5mm/ch
であったに対し、本発明品No.1は0.4mm/chと約20％向上
した。
〔発明の効果〕 以上説明したように、本発明品では添加したガラス質材
料が低温域から高温域にかけて、炭素の表面を均一に被
覆できるため酸化防止に効果的に寄与し、炭素含有耐火
物の耐食性を格段に高め、その工業的価値は大きい。
料が低温域から高温域にかけて、炭素の表面を均一に被
覆できるため酸化防止に効果的に寄与し、炭素含有耐火
物の耐食性を格段に高め、その工業的価値は大きい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 工藤 浩一 大分県大分市大字西ノ洲１番地 新日本製 鐵株式会社大分製鐵所内 (72)発明者 保木井 利之 兵庫県高砂市荒井町新浜１―３―１ ハリ マセラミック株式会社内 (72)発明者 田中 雅人 兵庫県高砂市荒井町新浜１―３―１ ハリ マセラミック株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】炭素質材料を３〜30重量％含有し残部が耐
火性材料からなる配合物100重量％に対し、Li2O、Ｆを
含有するガラス質材料を0.1〜10重量％及び結合剤を適
量添加してなることを特徴とする溶鉄用炭素含有耐火
物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1086864A JPH0694387B2 (ja) | 1989-04-07 | 1989-04-07 | 溶鉄用炭素含有耐火物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1086864A JPH0694387B2 (ja) | 1989-04-07 | 1989-04-07 | 溶鉄用炭素含有耐火物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02267150A JPH02267150A (ja) | 1990-10-31 |
| JPH0694387B2 true JPH0694387B2 (ja) | 1994-11-24 |
Family
ID=13898685
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1086864A Expired - Fee Related JPH0694387B2 (ja) | 1989-04-07 | 1989-04-07 | 溶鉄用炭素含有耐火物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0694387B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2632218B2 (ja) * | 1989-07-20 | 1997-07-23 | 本田技研工業株式会社 | セラミック焼結体の製造方法 |
-
1989
- 1989-04-07 JP JP1086864A patent/JPH0694387B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02267150A (ja) | 1990-10-31 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |