JPH07242470A - アルミナ・マグネシア質流込材 - Google Patents
アルミナ・マグネシア質流込材Info
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- JPH07242470A JPH07242470A JP6058220A JP5822094A JPH07242470A JP H07242470 A JPH07242470 A JP H07242470A JP 6058220 A JP6058220 A JP 6058220A JP 5822094 A JP5822094 A JP 5822094A JP H07242470 A JPH07242470 A JP H07242470A
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- Japan
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- alumina
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- aluminous
- powder
- magnesia
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- Pending
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
- C04B28/06—Aluminous cements
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Ceramic Engineering (AREA)
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- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は溶鋼の各種精錬に使用される取鍋な
どに使用されるアルミナ・マグネシア質流込材におい
て、超微粉を用いて緻密な施工体を得ようとする際に起
こる乾燥時の爆裂を防止することを目的とするものであ
る。 【構成】 アルミナ質耐火材料67〜91重量％、マグネシ
ア質耐火材料２〜８重量％、粒径10μｍ以下のアルミナ
質超微粉２〜10重量％、粒径１μｍ以下のアルミナ質超
微粉２〜５重量％、シリカ超微粉0.3〜２重量％、アル
ミナセメント３〜８重量％よりなるアルミナ・マグネシ
ア質流込材である。
どに使用されるアルミナ・マグネシア質流込材におい
て、超微粉を用いて緻密な施工体を得ようとする際に起
こる乾燥時の爆裂を防止することを目的とするものであ
る。 【構成】 アルミナ質耐火材料67〜91重量％、マグネシ
ア質耐火材料２〜８重量％、粒径10μｍ以下のアルミナ
質超微粉２〜10重量％、粒径１μｍ以下のアルミナ質超
微粉２〜５重量％、シリカ超微粉0.3〜２重量％、アル
ミナセメント３〜８重量％よりなるアルミナ・マグネシ
ア質流込材である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は溶鋼の各種精錬に使用さ
れる取鍋などの施工に適したアルミナ・マグネシア質流
込材に関するものである。
れる取鍋などの施工に適したアルミナ・マグネシア質流
込材に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】最近の製鋼においては、取鍋に使用され
る耐火物を構成する素材としてはマグネシアなどの塩基
性素材やアルミナなどの中性素材が多く使用されるよう
になっている。マグネシアなどの塩基性素材はスラグ耐
食性の点では優れているが、スラグ浸透によるスポーリ
ングを起こす欠点がある。これに対してアルミナなどの
中性素材は耐食性と耐スポーリング性を共に満足するも
のとして優れた素材である。
る耐火物を構成する素材としてはマグネシアなどの塩基
性素材やアルミナなどの中性素材が多く使用されるよう
になっている。マグネシアなどの塩基性素材はスラグ耐
食性の点では優れているが、スラグ浸透によるスポーリ
ングを起こす欠点がある。これに対してアルミナなどの
中性素材は耐食性と耐スポーリング性を共に満足するも
のとして優れた素材である。
【０００３】しかし、アルミナ質の耐火材料はＦｅＯ成
分の多いスラグでは耐食性が低下するという欠点を有し
ている。そこでＦｅＯの多いスラグに強いマグネシアを
添加した材料が注目され、アルミナ・マグネシア質の耐
火物が使用されている。
分の多いスラグでは耐食性が低下するという欠点を有し
ている。そこでＦｅＯの多いスラグに強いマグネシアを
添加した材料が注目され、アルミナ・マグネシア質の耐
火物が使用されている。
【０００４】また、築炉の面からは容器の一体施工をめ
ざして流込材による不定形耐火物施工が、最近の人手不
足とも相まって、次第に試みられるようになってきてお
り、アルミナ・マグネシア質の耐火材料の流込材が開発
されている（特開平5-97526号公報など）。
ざして流込材による不定形耐火物施工が、最近の人手不
足とも相まって、次第に試みられるようになってきてお
り、アルミナ・マグネシア質の耐火材料の流込材が開発
されている（特開平5-97526号公報など）。
【０００５】不定形耐火物の流込施工ではどうしても水
を多く使用するため施工体の気孔率が高くなりスラグが
浸透しやすく、れんがに比較して耐食性が劣る。この解
決策として耐火材料中に超微粉を加えて、施工時の材料
の流動性を上げて水の使用量を減らして緻密な施工体を
得る試みがなされている（特開平3-205368号公報）。
を多く使用するため施工体の気孔率が高くなりスラグが
浸透しやすく、れんがに比較して耐食性が劣る。この解
決策として耐火材料中に超微粉を加えて、施工時の材料
の流動性を上げて水の使用量を減らして緻密な施工体を
得る試みがなされている（特開平3-205368号公報）。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、流込材
への超微粉の使用は施工体の乾燥時の爆裂と高温での過
焼結という問題が生ずるのである。施工体の緻密化のた
めには超微粉の使用は不可避であり、爆裂を起こさない
ような超微粉の添加方法の開発が望まれている。
への超微粉の使用は施工体の乾燥時の爆裂と高温での過
焼結という問題が生ずるのである。施工体の緻密化のた
めには超微粉の使用は不可避であり、爆裂を起こさない
ような超微粉の添加方法の開発が望まれている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明者らはアルミナ・
マグネシア質不定形耐火材料への超微粉の使用方法につ
いて検討し、粒径の異なった２種類の超微粉を使用する
ことにより、乾燥時に爆裂を起こすことなく緻密な施工
体を得ることに成功し本発明を完成させたものである。
即ち、本発明はアルミナ質耐火材料67〜91重量％、マグ
ネシア質耐火材料２〜８重量％、粒径10μｍ以下のアル
ミナ質超微粉２〜10重量％、粒径１μｍ以下のアルミナ
質超微粉２〜５重量％、シリカ超微粉0.3〜２重量％、
アルミナセメント３〜８重量％よりなるアルミナ・マグ
ネシア質流込材である。
マグネシア質不定形耐火材料への超微粉の使用方法につ
いて検討し、粒径の異なった２種類の超微粉を使用する
ことにより、乾燥時に爆裂を起こすことなく緻密な施工
体を得ることに成功し本発明を完成させたものである。
即ち、本発明はアルミナ質耐火材料67〜91重量％、マグ
ネシア質耐火材料２〜８重量％、粒径10μｍ以下のアル
ミナ質超微粉２〜10重量％、粒径１μｍ以下のアルミナ
質超微粉２〜５重量％、シリカ超微粉0.3〜２重量％、
アルミナセメント３〜８重量％よりなるアルミナ・マグ
ネシア質流込材である。
【０００８】本発明に用いるアルミナ質耐火材料は焼結
アルミナや電融アルミナなど一般に耐火材料として使用
されるアルミナ質のものであり、67〜91重量％の範囲で
使用する。使用量が91重量％をこえるとＦｅＯ成分の多
いスラグに対する耐食性が低下し、逆に67重量％未満で
あると耐スポーリング性が低下する。
アルミナや電融アルミナなど一般に耐火材料として使用
されるアルミナ質のものであり、67〜91重量％の範囲で
使用する。使用量が91重量％をこえるとＦｅＯ成分の多
いスラグに対する耐食性が低下し、逆に67重量％未満で
あると耐スポーリング性が低下する。
【０００９】本発明に使用するマグネシア質耐火材料は
電融マグネシアクリンカー、焼結マグネシアクリンカ
ー、ドロマイトクリンカー、マグカルシアクリンカーな
どを単独または混合して用いる。特に、マグネシアクリ
ンカー中に10重量％以下の割合でＣａＯやＡｌ2Ｏ3を含
有し、そのＣａＯやＡｌ2Ｏ3は主としてペリクレス粒界
に存在し、３ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3あるいはＣａＯ・Ａｌ2
Ｏ3のようなアルミン酸塩を生成している構造をしたも
のが流込材に使用するに好適である。このアルミン酸塩
は水と接触してもスレーキングを起こさず、しかもペリ
クレス粒を包んで、ペリクレス粒と水との接触を妨げる
ため、クリンカー自体のスレーキングを防止し、スレー
キングを原因とした乾燥時の亀裂の発生を抑える。
電融マグネシアクリンカー、焼結マグネシアクリンカ
ー、ドロマイトクリンカー、マグカルシアクリンカーな
どを単独または混合して用いる。特に、マグネシアクリ
ンカー中に10重量％以下の割合でＣａＯやＡｌ2Ｏ3を含
有し、そのＣａＯやＡｌ2Ｏ3は主としてペリクレス粒界
に存在し、３ＣａＯ・Ａｌ2Ｏ3あるいはＣａＯ・Ａｌ2
Ｏ3のようなアルミン酸塩を生成している構造をしたも
のが流込材に使用するに好適である。このアルミン酸塩
は水と接触してもスレーキングを起こさず、しかもペリ
クレス粒を包んで、ペリクレス粒と水との接触を妨げる
ため、クリンカー自体のスレーキングを防止し、スレー
キングを原因とした乾燥時の亀裂の発生を抑える。
【００１０】本発明の特徴であるアルミナ質超微粉は２
種類のものを使用する。いずれも焼結アルミナや電融ア
ルミナなどの超微粉である。そのうちの１種は粒径10μ
ｍ以下のアルミナ質超微粉であり、中心粒径が２〜３μ
ｍのものが好ましい。その使用量は２〜10重量％とす
る。この使用量が２重量％未満では爆裂が抑えられず、
10重量％を超えると施工時の流動性が低下する。もう１
種類の超微粉は粒径１μｍ以下のアルミナ質超微粉であ
って、その使用量は２〜５重量％とする。２重量％未満
の使用量では十分な流動性が得られず作業性が低下す
る。逆に５重量％より多いと爆裂の危険性が大となった
り、高温での過焼結が問題となるので好ましくない。
種類のものを使用する。いずれも焼結アルミナや電融ア
ルミナなどの超微粉である。そのうちの１種は粒径10μ
ｍ以下のアルミナ質超微粉であり、中心粒径が２〜３μ
ｍのものが好ましい。その使用量は２〜10重量％とす
る。この使用量が２重量％未満では爆裂が抑えられず、
10重量％を超えると施工時の流動性が低下する。もう１
種類の超微粉は粒径１μｍ以下のアルミナ質超微粉であ
って、その使用量は２〜５重量％とする。２重量％未満
の使用量では十分な流動性が得られず作業性が低下す
る。逆に５重量％より多いと爆裂の危険性が大となった
り、高温での過焼結が問題となるので好ましくない。
【００１１】アルミナ質超微粉に加えて本発明ではシリ
カフラワー、フュームドシリカなどと呼ばれて市販され
ているシリカ超微粉を少量使用する。これにより高温で
の使用中に焼結による強度確保が可能となる。シリカ超
微粉の使用量は0.3〜２重量％とする。0.3重量％未満の
使用量では十分な焼結性が得られず、２重量％より多い
と爆裂の危険性が大となったり、高温での過焼結が問題
となる。
カフラワー、フュームドシリカなどと呼ばれて市販され
ているシリカ超微粉を少量使用する。これにより高温で
の使用中に焼結による強度確保が可能となる。シリカ超
微粉の使用量は0.3〜２重量％とする。0.3重量％未満の
使用量では十分な焼結性が得られず、２重量％より多い
と爆裂の危険性が大となったり、高温での過焼結が問題
となる。
【００１２】本発明の流込材の結合剤にはアルミナセメ
ントを３〜８重量％使用する。通常の流込材ではアルミ
ナセメントを８〜15重量％使用するが、本発明では２種
のアルミナ質超微粉とシリカ超微粉の使用のためアルミ
ナセメントの使用量を少なくすることが可能で、低融物
の生成が少なくなりスラグ耐食性の向上となる。
ントを３〜８重量％使用する。通常の流込材ではアルミ
ナセメントを８〜15重量％使用するが、本発明では２種
のアルミナ質超微粉とシリカ超微粉の使用のためアルミ
ナセメントの使用量を少なくすることが可能で、低融物
の生成が少なくなりスラグ耐食性の向上となる。
【００１３】この他に通常の流込材に使用される各種繊
維、分散剤、解膠剤、減水剤などを併用することも可能
であり、施工も特に常法と変わりなくできる。
維、分散剤、解膠剤、減水剤などを併用することも可能
であり、施工も特に常法と変わりなくできる。
【００１４】
【作用】不定形耐火物の流し込みに超微粉を使用すると
施工時の流動性が増すので作業性が良好となり、その分
だけ低水分での施工が可能となり、気孔率が低下し緻密
な施工体とすることができる。しかし、超微粉を使用し
た場合に、乾燥時に表面から熱が加わると表面がまず乾
燥し緻密となり、内部の水蒸気圧が抜けることができな
いので爆裂を起こすのである。ところが中心粒径が２〜
３μｍの超微粉を併用し、１μｍ以下の超微粉の量を減
らすと、流動性を損ねることもなく、乾燥時に表面に非
常に微細な気孔が生成し、内部の水蒸気を逃がすことが
できて爆裂を回避することが可能となるのである。しか
も、この際に生成する非常に微細な気孔を通してのスラ
グの浸透の増加はほとんどない。
施工時の流動性が増すので作業性が良好となり、その分
だけ低水分での施工が可能となり、気孔率が低下し緻密
な施工体とすることができる。しかし、超微粉を使用し
た場合に、乾燥時に表面から熱が加わると表面がまず乾
燥し緻密となり、内部の水蒸気圧が抜けることができな
いので爆裂を起こすのである。ところが中心粒径が２〜
３μｍの超微粉を併用し、１μｍ以下の超微粉の量を減
らすと、流動性を損ねることもなく、乾燥時に表面に非
常に微細な気孔が生成し、内部の水蒸気を逃がすことが
できて爆裂を回避することが可能となるのである。しか
も、この際に生成する非常に微細な気孔を通してのスラ
グの浸透の増加はほとんどない。
【００１５】また、アルミナとマグネシアが接触してい
るとアルミナはマグネシアと反応しスピネルを生成する
が、超微粉の使用によりその程度が加速される。この２
次スピネルの生成によりスラグ中のＦｅＯ、ＭｎＯなど
の成分が溶け込み易くなり、その結果これらの成分が稼
働面付近で止められて、内部への浸透による構造スポー
リングを防止するが、粒径のやや大きい超微粉の存在に
よりその作用を長期間に亘って持続させることが可能と
なる。さらに、アルミナのマグネシア中へ固溶はマグネ
シアの粒成長による施工体の残存膨張性を付与し、過焼
結による緻密化を防止するが、この作用も２種類の超微
粉を用いることにより長期間持続させることが可能とな
り、焼結バランスがとれるようになる。
るとアルミナはマグネシアと反応しスピネルを生成する
が、超微粉の使用によりその程度が加速される。この２
次スピネルの生成によりスラグ中のＦｅＯ、ＭｎＯなど
の成分が溶け込み易くなり、その結果これらの成分が稼
働面付近で止められて、内部への浸透による構造スポー
リングを防止するが、粒径のやや大きい超微粉の存在に
よりその作用を長期間に亘って持続させることが可能と
なる。さらに、アルミナのマグネシア中へ固溶はマグネ
シアの粒成長による施工体の残存膨張性を付与し、過焼
結による緻密化を防止するが、この作用も２種類の超微
粉を用いることにより長期間持続させることが可能とな
り、焼結バランスがとれるようになる。
【００１６】その他にも２種の超微粉アルミナはスラグ
中のＣａＯ、ＳｉＯ2成分との反応を促進し、ＣａＯ−
Ａｌ2Ｏ3系やＣａＯ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系の化合物と
なり、スラグ成分の深部への浸透を防止する働きを長期
に亘り維持する。これらの働きはアルミナ・スピネル質
よりもアルミナ・マグネシア質において顕著であり、ア
ルミナ・マグネシア質流込材ではアルミナ・スピネル質
流込材よりスラグ浸透による変質層が小さく、組織も高
耐食性化しており、溶損、剥離損傷とも改善されるので
ある。
中のＣａＯ、ＳｉＯ2成分との反応を促進し、ＣａＯ−
Ａｌ2Ｏ3系やＣａＯ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2系の化合物と
なり、スラグ成分の深部への浸透を防止する働きを長期
に亘り維持する。これらの働きはアルミナ・スピネル質
よりもアルミナ・マグネシア質において顕著であり、ア
ルミナ・マグネシア質流込材ではアルミナ・スピネル質
流込材よりスラグ浸透による変質層が小さく、組織も高
耐食性化しており、溶損、剥離損傷とも改善されるので
ある。
【００１７】
（実施例 １〜７、比較例 １〜４）表１に示す配合の
材料を型枠に流し込み試料を作製した。比較のために表
２に示す配合のものも同様に試作した。なお、表中のア
ルミナ超微粉Ａは中心粒径２〜３μｍのもの、アルミナ
超微粉Ｂは中心粒径0.3〜0.5μｍのものである。また、
耐水性マグネシアはマグネシアクリンカー中にＣａＯを
１重量％、Ａｌ2Ｏ3を２重量％含み、それらがマグネシ
ア粒界に存在する構造を有するものを使用した。実施
例、比較例とも流動性や硬化性などの作業性は良好であ
り問題はなかった。その試料を用いて耐食性の試験を行
った結果も表１および２に示す。
材料を型枠に流し込み試料を作製した。比較のために表
２に示す配合のものも同様に試作した。なお、表中のア
ルミナ超微粉Ａは中心粒径２〜３μｍのもの、アルミナ
超微粉Ｂは中心粒径0.3〜0.5μｍのものである。また、
耐水性マグネシアはマグネシアクリンカー中にＣａＯを
１重量％、Ａｌ2Ｏ3を２重量％含み、それらがマグネシ
ア粒界に存在する構造を有するものを使用した。実施
例、比較例とも流動性や硬化性などの作業性は良好であ
り問題はなかった。その試料を用いて耐食性の試験を行
った結果も表１および２に示す。
【００１８】爆裂試験は20時間室温で養生した100mmφ
×100mmのピースを800℃に保持された電気炉中に入れ爆
裂の有無を調べた。耐食性はＣ／Ｓ＝１、Ｆｅ2Ｏ3含有
量10％のスラグを用い、回転式スラグ試験機により1700
℃、10時間試験を行った。
×100mmのピースを800℃に保持された電気炉中に入れ爆
裂の有無を調べた。耐食性はＣ／Ｓ＝１、Ｆｅ2Ｏ3含有
量10％のスラグを用い、回転式スラグ試験機により1700
℃、10時間試験を行った。
【００１９】
【表１】
【００２０】
【表２】
【００２１】
【発明の効果】表１および２の結果からわかるように、
本発明で規定する２種類の超微粉を用いることにより爆
裂の全くない流込材を得ることができた。また、同時に
スラグの侵食、浸透共に改善がみられ、施工体の耐食性
や構造的スポーリングも少なくなることが期待されるも
のである。
本発明で規定する２種類の超微粉を用いることにより爆
裂の全くない流込材を得ることができた。また、同時に
スラグの侵食、浸透共に改善がみられ、施工体の耐食性
や構造的スポーリングも少なくなることが期待されるも
のである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松井 泰次郎 北九州市戸畑区飛幡町１番１号 新日本製 鐵株式会社八幡製鐵所内 (72)発明者 高橋 宏邦 岡山県備前市伊部1799番地の１ (72)発明者 高長 茂幸 岡山県備前市香登西433番地の27 (72)発明者 阿南 健二 岡山県邑久郡長船町福岡55番地の８
Claims (1)
- 【請求項１】 アルミナ質耐火材料67〜91重量％、マグ
ネシア質耐火材料２〜８重量％、粒径10μｍ以下のアル
ミナ質超微粉２〜10重量％、粒径１μｍ以下のアルミナ
質超微粉２〜５重量％、シリカ超微粉0.3〜２重量％、
アルミナセメント３〜８重量％よりなることを特徴とす
るアルミナ・マグネシア質流込材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6058220A JPH07242470A (ja) | 1994-03-02 | 1994-03-02 | アルミナ・マグネシア質流込材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6058220A JPH07242470A (ja) | 1994-03-02 | 1994-03-02 | アルミナ・マグネシア質流込材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07242470A true JPH07242470A (ja) | 1995-09-19 |
Family
ID=13077996
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6058220A Pending JPH07242470A (ja) | 1994-03-02 | 1994-03-02 | アルミナ・マグネシア質流込材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07242470A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012006053A (ja) * | 2010-06-25 | 2012-01-12 | Kobe Steel Ltd | 溶鋼搬送用取鍋 |
| JP2017065978A (ja) * | 2015-09-30 | 2017-04-06 | Ｊｆｅスチール株式会社 | カーボン含有れんが耐火物の製造方法 |
| JP2019131446A (ja) * | 2018-02-01 | 2019-08-08 | 日本製鉄株式会社 | アルミナ−マグネシア質キャスタブル耐火物の耐用性評価方法 |
-
1994
- 1994-03-02 JP JP6058220A patent/JPH07242470A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012006053A (ja) * | 2010-06-25 | 2012-01-12 | Kobe Steel Ltd | 溶鋼搬送用取鍋 |
| JP2017065978A (ja) * | 2015-09-30 | 2017-04-06 | Ｊｆｅスチール株式会社 | カーボン含有れんが耐火物の製造方法 |
| JP2019131446A (ja) * | 2018-02-01 | 2019-08-08 | 日本製鉄株式会社 | アルミナ−マグネシア質キャスタブル耐火物の耐用性評価方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20040617 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20040811 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20040922 |