JPH07115950B2 - 酸窒化アルミニウム−アルミナ系複合キヤスタブル耐火物 - Google Patents
酸窒化アルミニウム−アルミナ系複合キヤスタブル耐火物Info
- Publication number
- JPH07115950B2 JPH07115950B2 JP61235393A JP23539386A JPH07115950B2 JP H07115950 B2 JPH07115950 B2 JP H07115950B2 JP 61235393 A JP61235393 A JP 61235393A JP 23539386 A JP23539386 A JP 23539386A JP H07115950 B2 JPH07115950 B2 JP H07115950B2
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- aluminum oxynitride
- refractory
- alumina
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- castable refractory
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の技術分野〕 この発明はキャスタブル耐火物、時に、酸窒化アルミニ
ウム−アルミナ系複合キャスタブル耐火物に関するもの
である。
ウム−アルミナ系複合キャスタブル耐火物に関するもの
である。
近年、鋼の高級化を目的として、溶銑の脱珪，脱硫等の
予備処理が実施されている。この溶銑予備処理に使用す
る高炉樋材，製鋼用キャスタブル耐火物としてSiC,Cを
含有するAl2O3系、或いはMgO系の耐火物が使用されてい
る。この種の耐火物は溶銑，溶鋼，溶融スラグに対して
濡れ難く、これらが浸透し難いという利点がある反面、
炭素の酸化によって耐火物組織の脆弱化をもたらし、ま
た、SiCを含むものについてはSiO2を生成し、更に、ス
ラグ成分であるFeO,CaO等によって融点低下を招いて溶
損量が大きくなるのである。前記溶銑予備処理剤にはFe
O,CaO,CaF2,Na2O等を含むものが多く、この中のFeOは、
SiCを酸化し、またNa2OはＣを酸化するので、上記溶損
は更に大きくなることになる。
予備処理が実施されている。この溶銑予備処理に使用す
る高炉樋材，製鋼用キャスタブル耐火物としてSiC,Cを
含有するAl2O3系、或いはMgO系の耐火物が使用されてい
る。この種の耐火物は溶銑，溶鋼，溶融スラグに対して
濡れ難く、これらが浸透し難いという利点がある反面、
炭素の酸化によって耐火物組織の脆弱化をもたらし、ま
た、SiCを含むものについてはSiO2を生成し、更に、ス
ラグ成分であるFeO,CaO等によって融点低下を招いて溶
損量が大きくなるのである。前記溶銑予備処理剤にはFe
O,CaO,CaF2,Na2O等を含むものが多く、この中のFeOは、
SiCを酸化し、またNa2OはＣを酸化するので、上記溶損
は更に大きくなることになる。
一方、xAlN・yAl2O3（酸窒化アルミニウム）材は、AlN
の共有結合的な特性から溶銑，溶鋼，溶融スラグに対し
て漏れ難く、高融点であり、耐酸化性に優れ、各種の予
備処理剤に対して溶損の少ない耐火物である。この酸窒
化アルミニウム−アルミナ材の耐用性を左右するのは窒
素の揮散によるものと考えられ、従って、窒素の揮散を
何等かの方法で抑えることができると、より耐用性の優
れた耐火物とすることができる。
の共有結合的な特性から溶銑，溶鋼，溶融スラグに対し
て漏れ難く、高融点であり、耐酸化性に優れ、各種の予
備処理剤に対して溶損の少ない耐火物である。この酸窒
化アルミニウム−アルミナ材の耐用性を左右するのは窒
素の揮散によるものと考えられ、従って、窒素の揮散を
何等かの方法で抑えることができると、より耐用性の優
れた耐火物とすることができる。
このような理由から、例えば、特開昭61−101454号公報
には、酸窒化アルミニウムに対して炭素又は炭素化合物
を混入した耐火物が開示されている。しかしながら、こ
のような耐火物では混入された炭素、或いは炭素化合物
が酸化し、充分に目的を達成できないという欠点があっ
た。
には、酸窒化アルミニウムに対して炭素又は炭素化合物
を混入した耐火物が開示されている。しかしながら、こ
のような耐火物では混入された炭素、或いは炭素化合物
が酸化し、充分に目的を達成できないという欠点があっ
た。
この発明は上記事情に鑑みて提案されたものであって、
酸窒化アルミニウム−アルミナ材に於ける窒素の揮散を
抑え、より耐用性のあるキャスタブル耐火物を提供する
ことを目的とする。
酸窒化アルミニウム−アルミナ材に於ける窒素の揮散を
抑え、より耐用性のあるキャスタブル耐火物を提供する
ことを目的とする。
上記目的を達成する為に、この発明は以下のような手段
を採用している。即ち、酸窒化アルミニウム−アルミナ
系耐火物原料に平均粒径10μｍ以下のシリカ超微粉、或
いは平均粒径74μｍ以下の金属シリコンの中の少なくと
も何れか一方を0.5〜５重量％含有せしめるようにして
いる。
を採用している。即ち、酸窒化アルミニウム−アルミナ
系耐火物原料に平均粒径10μｍ以下のシリカ超微粉、或
いは平均粒径74μｍ以下の金属シリコンの中の少なくと
も何れか一方を0.5〜５重量％含有せしめるようにして
いる。
上記酸窒化アルミニウム耐火物原料は、xAlN・yAl2O3で
表される固溶体であり、ｘとｙの比率は生成条件によっ
て異なる。この中の窒素アルミニウムAlNは前記したよ
うに共有結合的性質を有し、本来耐酸化性が高く、溶
銑，溶鋼，溶融スラグに対して濡れ難いという性質を有
しており、また、酸化されてもAl2O3が生成されるのみ
で、この時点での耐蝕性に大きな変化が生じない。
表される固溶体であり、ｘとｙの比率は生成条件によっ
て異なる。この中の窒素アルミニウムAlNは前記したよ
うに共有結合的性質を有し、本来耐酸化性が高く、溶
銑，溶鋼，溶融スラグに対して濡れ難いという性質を有
しており、また、酸化されてもAl2O3が生成されるのみ
で、この時点での耐蝕性に大きな変化が生じない。
一方、SiO2の超微粉は耐火物組織を緻密にする性質を有
しており、これを上記酸窒化アルミニウム−アルミナ系
耐火物に混入することによってその組成を緻密化し、窒
素の揮散を抑えることになる。
しており、これを上記酸窒化アルミニウム−アルミナ系
耐火物に混入することによってその組成を緻密化し、窒
素の揮散を抑えることになる。
また、金属シリコンを酸窒化アルミニウムに混入する
と、 なる反応によって窒素が耐火物組織内に固定化され、窒
素の揮散を防止することになる。
と、 なる反応によって窒素が耐火物組織内に固定化され、窒
素の揮散を防止することになる。
上記シリカ超微粉、或いは金属シリコンの添加量は、耐
火物中に0.5〜５重量％である。添加量が0.5重量％以下
であると充分な効果を得ることができない。また、添加
量が５重量％以上になると溶損量が大きくなる。シリカ
の粒度は緻密化効果をもたらすという条件から10μｍ以
下に限定される。また金属シリコンの粒度も分散性の点
を考慮すると74μｍ以下に限定される。
火物中に0.5〜５重量％である。添加量が0.5重量％以下
であると充分な効果を得ることができない。また、添加
量が５重量％以上になると溶損量が大きくなる。シリカ
の粒度は緻密化効果をもたらすという条件から10μｍ以
下に限定される。また金属シリコンの粒度も分散性の点
を考慮すると74μｍ以下に限定される。
〔実施例１〕 第１表は平均粒径が74μｍ以下の金属シリコンを添加し
たアルミナ系と、酸窒化アルミニウム−アルミナ系の配
合と、それらを混練して作製した試料の耐蝕性テストの
結果を示す。
たアルミナ系と、酸窒化アルミニウム−アルミナ系の配
合と、それらを混練して作製した試料の耐蝕性テストの
結果を示す。
試料は各配合につき２種類作製した。１つは、混練，鋳
込み後24時間で脱型し、その後110℃で24時間乾燥した
試料（Ｄ系試料）であり、他方は、同じく110℃で24時
間乾燥した試料を電気炉中、酸化雰囲気で1400℃で３時
間焼成したものである（Ｂ系試料）。耐蝕性テストは、
Ｄ系,B系それぞれのNo.1からNo.8の８個の試料を１組と
し、酸素プロパンバーナーの加熱による回転侵食テスト
を実施した。温度条件は1550℃で60分加熱した後60分空
冷することを１サイクルとして、３サイクル繰り返し、
その後、24時間放冷した後、再び上記の条件で３サイク
ルのテストを繰り返した。侵食剤として、高炉銑鉄（40
0g）＋ミルスケール（100g）を用い、各サイクル毎に取
り替えた。テスト終了後試料を切断し、切断面の侵食剤
の浸透層の厚さと溶損量を比較した。
込み後24時間で脱型し、その後110℃で24時間乾燥した
試料（Ｄ系試料）であり、他方は、同じく110℃で24時
間乾燥した試料を電気炉中、酸化雰囲気で1400℃で３時
間焼成したものである（Ｂ系試料）。耐蝕性テストは、
Ｄ系,B系それぞれのNo.1からNo.8の８個の試料を１組と
し、酸素プロパンバーナーの加熱による回転侵食テスト
を実施した。温度条件は1550℃で60分加熱した後60分空
冷することを１サイクルとして、３サイクル繰り返し、
その後、24時間放冷した後、再び上記の条件で３サイク
ルのテストを繰り返した。侵食剤として、高炉銑鉄（40
0g）＋ミルスケール（100g）を用い、各サイクル毎に取
り替えた。テスト終了後試料を切断し、切断面の侵食剤
の浸透層の厚さと溶損量を比較した。
第１表の浸透層の厚さの欄に示すように金属シリコンを
添加しないアルミナ系のキャスタブルによる試料No.1に
対する浸透は10mmと大きいが、酸窒化アルミニウム−ア
ルミナ系による試料No.6〜No.8に対する浸透は殆どない
ことが理解できる。
添加しないアルミナ系のキャスタブルによる試料No.1に
対する浸透は10mmと大きいが、酸窒化アルミニウム−ア
ルミナ系による試料No.6〜No.8に対する浸透は殆どない
ことが理解できる。
金属シリコンを添加していない、アルミナ系のNo.1試料
の溶損指数を100としたときの各試料の溶損量を溶損指
数として示す。ここで、金属シリコンを添加しない酸窒
化アルミニウム−アルミナ系の焼成試料Ｂ系、No.5の溶
損は極めて大きくアルミナ系の1.5倍となっており、ま
た、本願発明品No.6〜No.8は、Ｂ系試料,D系試料を問わ
ず従来品より溶損量が小さいことが理解できる。
の溶損指数を100としたときの各試料の溶損量を溶損指
数として示す。ここで、金属シリコンを添加しない酸窒
化アルミニウム−アルミナ系の焼成試料Ｂ系、No.5の溶
損は極めて大きくアルミナ系の1.5倍となっており、ま
た、本願発明品No.6〜No.8は、Ｂ系試料,D系試料を問わ
ず従来品より溶損量が小さいことが理解できる。
〔実施例２〕 第２表にはAl2O3−SiC−Ｃ系とAl2O3−MgO系，酸窒化ア
ルミニウム−アルミナ系キャスタブル耐火物の各種処理
剤に対する耐蝕性の比較を示す。
ルミニウム−アルミナ系キャスタブル耐火物の各種処理
剤に対する耐蝕性の比較を示す。
試料は実施例１と同じように８個を組合わせ、耐蝕性の
評価にあたっては２回の平均値をとった。試料は110℃
で24時間乾燥後のものを使用した。温度，テスト方法と
も実施例１と全く同じである。
評価にあたっては２回の平均値をとった。試料は110℃
で24時間乾燥後のものを使用した。温度，テスト方法と
も実施例１と全く同じである。
第２表の結果から判るように、何れの処理剤に対しても
酸窒化アルミニウム−アルミナ系のキャスタブルは従来
のAl2O3−SiC−Ｃ系,Al2O3−MgO系キャスタブルより耐
蝕性がよく、特に、ミルスケール（FeO）にCaF2やNa2CO
3が加わった処理剤に対する耐蝕性は、Al2O3−SiC−Ｃ
系に比べて目立って良い結果を示した。酸窒化アルミニ
ウム−アルミナ系のキャスタブルNo.3,No.4とも実施例
１と同じく、浸透層は殆ど見られなかった。
酸窒化アルミニウム−アルミナ系のキャスタブルは従来
のAl2O3−SiC−Ｃ系,Al2O3−MgO系キャスタブルより耐
蝕性がよく、特に、ミルスケール（FeO）にCaF2やNa2CO
3が加わった処理剤に対する耐蝕性は、Al2O3−SiC−Ｃ
系に比べて目立って良い結果を示した。酸窒化アルミニ
ウム−アルミナ系のキャスタブルNo.3,No.4とも実施例
１と同じく、浸透層は殆ど見られなかった。
〔発明の効果〕 以上述べたように、本発明に於ける酸窒化アルミニウム
−アルミナ系のキャスタブル耐火物は窒素の揮散を抑制
するように構成されているので、Al2O3−SiC−Ｃ系キャ
スタブル耐火物に見られる耐酸化性の弱点、Al2O3系キ
ャスタブルに見られるスラグ浸透性の弱点をカバーする
キャスタブルとして使用できる。特に溶銑予備処理用キ
ャスタブルとして高耐用性が期待される。
−アルミナ系のキャスタブル耐火物は窒素の揮散を抑制
するように構成されているので、Al2O3−SiC−Ｃ系キャ
スタブル耐火物に見られる耐酸化性の弱点、Al2O3系キ
ャスタブルに見られるスラグ浸透性の弱点をカバーする
キャスタブルとして使用できる。特に溶銑予備処理用キ
ャスタブルとして高耐用性が期待される。
Claims (1)
- 【請求項１】平均粒径10μｍ以下のシリカ超微粉、或い
は、平均粒径74μｍ以下の金属シリコンの中の少なくと
も何れか一方を0.5〜５重量％含むことを特徴とする酸
窒化アルミニウム−アルミナ系複合キャスタブル耐火
物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61235393A JPH07115950B2 (ja) | 1986-10-01 | 1986-10-01 | 酸窒化アルミニウム−アルミナ系複合キヤスタブル耐火物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61235393A JPH07115950B2 (ja) | 1986-10-01 | 1986-10-01 | 酸窒化アルミニウム−アルミナ系複合キヤスタブル耐火物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6389453A JPS6389453A (ja) | 1988-04-20 |
| JPH07115950B2 true JPH07115950B2 (ja) | 1995-12-13 |
Family
ID=16985421
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61235393A Expired - Lifetime JPH07115950B2 (ja) | 1986-10-01 | 1986-10-01 | 酸窒化アルミニウム−アルミナ系複合キヤスタブル耐火物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07115950B2 (ja) |
-
1986
- 1986-10-01 JP JP61235393A patent/JPH07115950B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6389453A (ja) | 1988-04-20 |
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