JPH0733280B2 - マグクロ質耐火物及びその製造法 - Google Patents
マグクロ質耐火物及びその製造法Info
- Publication number
- JPH0733280B2 JPH0733280B2 JP1227151A JP22715189A JPH0733280B2 JP H0733280 B2 JPH0733280 B2 JP H0733280B2 JP 1227151 A JP1227151 A JP 1227151A JP 22715189 A JP22715189 A JP 22715189A JP H0733280 B2 JPH0733280 B2 JP H0733280B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- component
- refractory
- particle size
- maximum particle
- temperature
- 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 本発明はマグネシアクリンカー等の粗粒間に５〜100μ
ｍの範囲の空隙を有する耐食性，耐熱衝撃性に優れたマ
グクロ質耐火物（例えばれんが等）及びその製造法に関
する。
ｍの範囲の空隙を有する耐食性，耐熱衝撃性に優れたマ
グクロ質耐火物（例えばれんが等）及びその製造法に関
する。
従来の技術 マグクロ質耐火物（マグネシアクロム耐火物）は高温の
溶鋼，スラグに対する高い耐食性により広くRH真空槽等
の精錬用容器等の内張材として使用されている。
溶鋼，スラグに対する高い耐食性により広くRH真空槽等
の精錬用容器等の内張材として使用されている。
高い耐食性を得るためには、高純度化を図ると同時に、
クロム鉱成分とペリクレースの相互拡散による２次スピ
ネルの生成を促進せしめ強固な結合を図るべく1700℃以
上の高温で焼成されるのが一般的である。しかし、この
強固な結合は反面耐熱衝撃性を阻害する要因となってい
ることも事実である。
クロム鉱成分とペリクレースの相互拡散による２次スピ
ネルの生成を促進せしめ強固な結合を図るべく1700℃以
上の高温で焼成されるのが一般的である。しかし、この
強固な結合は反面耐熱衝撃性を阻害する要因となってい
ることも事実である。
耐火物の耐食性を低下させず耐熱衝撃性を向上せしめよ
うとする試みは例えば特開昭52-98714,特公昭57-59226,
特公昭60-59185,特公昭60-2267等に示されている。これ
らの方法は膨張率の異なる異種のマグネシアクリンカー
あるいは電融マグクロの組合わせ、２次粒子の使用等に
よりれんがに組織的にマイクロクラックを内在させる方
法であるが未だ充分とは云えず、また原料の予備処理に
多大のコストがかゝる等の問題があった。
うとする試みは例えば特開昭52-98714,特公昭57-59226,
特公昭60-59185,特公昭60-2267等に示されている。これ
らの方法は膨張率の異なる異種のマグネシアクリンカー
あるいは電融マグクロの組合わせ、２次粒子の使用等に
よりれんがに組織的にマイクロクラックを内在させる方
法であるが未だ充分とは云えず、また原料の予備処理に
多大のコストがかゝる等の問題があった。
本発明者はマグクロ質耐火物の耐食性の大きな低下を伴
なわず、耐熱衝撃性を付与せしめるべく種々検討を重ね
て結果、マトリックス間の結合を図りつゝ、マグネシア
クリンカー等の粗粒まわりに適度の空隙を生ぜしめるこ
とが効果的であること又その手段の一つとして焼成条件
の調節が有効であることを見出し本発明に到達した。
なわず、耐熱衝撃性を付与せしめるべく種々検討を重ね
て結果、マトリックス間の結合を図りつゝ、マグネシア
クリンカー等の粗粒まわりに適度の空隙を生ぜしめるこ
とが効果的であること又その手段の一つとして焼成条件
の調節が有効であることを見出し本発明に到達した。
問題点を解決するための手段 本発明の耐熱衝撃性に優れたマグクロ質耐火物は最大粒
径5mmのマグネシアリンカー（Ａ成分）と最大粒径3mmの
クロム鉱，酸化クロムから選ばれた少くとも１種以上
（Ｂ成分）の混合物を主原料としMgO量が40〜85重量
％，SiO2量が３重量％以下であってＡ成分を主体とした
粗粒のまわりに５〜100μｍの範囲の空隙を有するもの
である。
径5mmのマグネシアリンカー（Ａ成分）と最大粒径3mmの
クロム鉱，酸化クロムから選ばれた少くとも１種以上
（Ｂ成分）の混合物を主原料としMgO量が40〜85重量
％，SiO2量が３重量％以下であってＡ成分を主体とした
粗粒のまわりに５〜100μｍの範囲の空隙を有するもの
である。
本発明では、耐熱衝撃性を向上し得る点から、マグネシ
ア成分（Ａ成分）として最大粒径5mmのマグネシアリン
カーを使用する。
ア成分（Ａ成分）として最大粒径5mmのマグネシアリン
カーを使用する。
クロム鉱成分（Ｂ成分）としては最大粒径3mmのクロム
鉱，酸化クロムから選ばれた１種以上が用いられる。す
なわち、クロム鉱，酸化クロムのいずれか、もしくはそ
の混合物が用いられる。Ａ成分とＢ成分が混合され焼成
されてマグクロ質耐火物が形成される。この中マグネシ
ア（MgO）の量は全体の40〜85重量％好ましくは55〜75
重量％を占める。Ａ成分としてマグネシアクリンカー単
独が使用される場合、その量は全体の40〜85重量％であ
る。これ以外では耐食性，耐熱衝撃性のすぐれたマグク
ロム質耐火物を得ることができない。Ａ成分とＢ成分が
主原料となるが必要に応じて他成分を加えることもでき
る。
鉱，酸化クロムから選ばれた１種以上が用いられる。す
なわち、クロム鉱，酸化クロムのいずれか、もしくはそ
の混合物が用いられる。Ａ成分とＢ成分が混合され焼成
されてマグクロ質耐火物が形成される。この中マグネシ
ア（MgO）の量は全体の40〜85重量％好ましくは55〜75
重量％を占める。Ａ成分としてマグネシアクリンカー単
独が使用される場合、その量は全体の40〜85重量％であ
る。これ以外では耐食性，耐熱衝撃性のすぐれたマグク
ロム質耐火物を得ることができない。Ａ成分とＢ成分が
主原料となるが必要に応じて他成分を加えることもでき
る。
本発明のマグクロ質耐火物はクロム鉱成分とペリクレー
ス間の相互拡散により形成される２次スピネルの生成を
促進せしめマトリックスの結合強化を図りつつ粗粒のま
わりに５〜100μｍの範囲の空隙を有することが特徴で
ある。この空隙が５μｍより小さいか或いは存在しない
と耐熱衝撃性の向上がみられないし、100μｍより大き
いと耐食性が劣るようになる。この空隙にはガラス相が
存在しないことが前提であり、そのためには耐火物中の
SiO2の量を３％以下にする必要がある。SiO2が３％以上
では空隙にガラス相が出現して耐熱衝撃性が劣るように
なる。また、マトリックス部が余り粗雑であると耐食性
が劣るようになり好ましくない。
ス間の相互拡散により形成される２次スピネルの生成を
促進せしめマトリックスの結合強化を図りつつ粗粒のま
わりに５〜100μｍの範囲の空隙を有することが特徴で
ある。この空隙が５μｍより小さいか或いは存在しない
と耐熱衝撃性の向上がみられないし、100μｍより大き
いと耐食性が劣るようになる。この空隙にはガラス相が
存在しないことが前提であり、そのためには耐火物中の
SiO2の量を３％以下にする必要がある。SiO2が３％以上
では空隙にガラス相が出現して耐熱衝撃性が劣るように
なる。また、マトリックス部が余り粗雑であると耐食性
が劣るようになり好ましくない。
本発明の耐火物はＡ成分を主体とした粗粒のまわりに５
〜100μｍの範囲の空隙を有するため急激な温度変化に
際しても生成した熱応力によるクラックの生成、発達を
抑制し、耐熱衝撃性を向上せしめることができる。
〜100μｍの範囲の空隙を有するため急激な温度変化に
際しても生成した熱応力によるクラックの生成、発達を
抑制し、耐熱衝撃性を向上せしめることができる。
Ａ成分を主体とした粗粒まわりの５〜100μｍの範囲の
空隙の存在は顕微鏡による組織写真により知ることがで
きる。（第１図〜第３図）。また、このような空隙を生
じせしめる手段としては、焼成条件のコントロールが有
効であることを見出した。
空隙の存在は顕微鏡による組織写真により知ることがで
きる。（第１図〜第３図）。また、このような空隙を生
じせしめる手段としては、焼成条件のコントロールが有
効であることを見出した。
次に本発明のマグクロ質耐火物の製造方法について述べ
る。
る。
上述のＡ成分とＢ成分を混合し、通常の方法例えば適当
な結合剤を加え十分混練した後オイルプレスあるいはフ
リクションプレスにより高圧成形し、更に乾燥すること
により所定の形状の素地体を得る。ついでこの素地体を
1800〜1900℃で８〜15時間保持することによりＡ成分を
主体として粗粒のまわりに５〜100μｍの範囲の空隙を
有するマグクロ質耐火物を製造することができる。
な結合剤を加え十分混練した後オイルプレスあるいはフ
リクションプレスにより高圧成形し、更に乾燥すること
により所定の形状の素地体を得る。ついでこの素地体を
1800〜1900℃で８〜15時間保持することによりＡ成分を
主体として粗粒のまわりに５〜100μｍの範囲の空隙を
有するマグクロ質耐火物を製造することができる。
Ａ成分粒子の粒径としては最大5mm,B成分粒子の粒径と
しては最大3mmであることが好ましい。SiO2の量が３％
以下の高純度のものでありマトリックス部の結合は主と
してＢ成分とペリクレース間の相互拡散に依存するため
1800℃以上に加熱することが必要である。1800℃以下で
は耐火物組織全体の緻密性にかけ、耐食性が不足するよ
うになる。しかし、過度の焼成はＡ成分あるいはＢ成分
の粗粒とマトリックス間の結合を促進することになるた
め、目標とする空隙組織を得ることが困難となり、耐熱
衝撃性の付与にはマイナスの効果を与える。
しては最大3mmであることが好ましい。SiO2の量が３％
以下の高純度のものでありマトリックス部の結合は主と
してＢ成分とペリクレース間の相互拡散に依存するため
1800℃以上に加熱することが必要である。1800℃以下で
は耐火物組織全体の緻密性にかけ、耐食性が不足するよ
うになる。しかし、過度の焼成はＡ成分あるいはＢ成分
の粗粒とマトリックス間の結合を促進することになるた
め、目標とする空隙組織を得ることが困難となり、耐熱
衝撃性の付与にはマイナスの効果を与える。
Ａ成分を主体とした粗粒のまわりの空隙の生成は以上の
ように焼成温度，時間により調節することが可能である
が、確実に目標とする組織を得るためには昇温及び降温
速度の選択が好ましい。
ように焼成温度，時間により調節することが可能である
が、確実に目標とする組織を得るためには昇温及び降温
速度の選択が好ましい。
600℃〜保持温度迄の昇温速度及び保持温度から600℃迄
の降温速度を夫々30〜100℃/hr好ましくは50〜80℃/hr
とすることにより、比較的結合の弱い粗粒‐マトリック
ス間の空隙の生成を確実なものとすることができる。30
℃/hrより遅い場合は最高温度での保持前後の影響が強
くなり過度の焼成状態になり易い。
の降温速度を夫々30〜100℃/hr好ましくは50〜80℃/hr
とすることにより、比較的結合の弱い粗粒‐マトリック
ス間の空隙の生成を確実なものとすることができる。30
℃/hrより遅い場合は最高温度での保持前後の影響が強
くなり過度の焼成状態になり易い。
100℃/hrより早い場合は耐火物組織に致命的なキレツを
生じ易い。又、粗粒まわりに必要以上の空隙を生じるこ
とになるので好ましくない。
生じ易い。又、粗粒まわりに必要以上の空隙を生じるこ
とになるので好ましくない。
本発明において耐食性の試験として、高周波誘導炉に23
0mm×80mm×80mmのれんがを内張りし、その炉中に溶鋼S
S41及びスラグ（CaO40％，SiO210％，Fe2O3９％その他4
1％）を入れ1750℃に５時間加熱し、れんがの耐食性を
調べた。耐食性はれんがの溶損量（mm）で示される。あ
る精錬容器の内張りとして満足な耐用を得るためには溶
損量はこの条件で21mm以下であることが必要であり、好
ましくは15mm以下、更に好ましくは10mm以下である。
0mm×80mm×80mmのれんがを内張りし、その炉中に溶鋼S
S41及びスラグ（CaO40％，SiO210％，Fe2O3９％その他4
1％）を入れ1750℃に５時間加熱し、れんがの耐食性を
調べた。耐食性はれんがの溶損量（mm）で示される。あ
る精錬容器の内張りとして満足な耐用を得るためには溶
損量はこの条件で21mm以下であることが必要であり、好
ましくは15mm以下、更に好ましくは10mm以下である。
耐熱衝撃性の試験方法としては、1200℃に保持した電気
炉中に試料（230mm×40mm×40mmのれんが）先端部1/4を
挿入、５分間加熱後５分間空冷し、AE（アコ‐ステイッ
クエミッション）発生数を計測した。
炉中に試料（230mm×40mm×40mmのれんが）先端部1/4を
挿入、５分間加熱後５分間空冷し、AE（アコ‐ステイッ
クエミッション）発生数を計測した。
前記精錬容器の内張りとして満足な耐用を得るためには
AE発生数は3500以下が必要であり、好ましくは2500以
下、更に好ましくは2000以下である。
AE発生数は3500以下が必要であり、好ましくは2500以
下、更に好ましくは2000以下である。
発明の効果 本発明のマグクロ質耐火物は高純度であり耐食性にすぐ
れている上に、Ａ成分を主体とした粗粒のまわりに５〜
100μｍの範囲の空隙を有するため、急激な温度変化に
際して発生する熱応力によるクラックの生成、発達を抑
制することができ、耐熱衝撃性を改善することができ
る。更に粗粒まわりの空隙の存在のため粗粒とマトリッ
クスの熱膨張係数の差に起因する熱りれきに伴なう組織
の弛緩抑制に対しても有効である。
れている上に、Ａ成分を主体とした粗粒のまわりに５〜
100μｍの範囲の空隙を有するため、急激な温度変化に
際して発生する熱応力によるクラックの生成、発達を抑
制することができ、耐熱衝撃性を改善することができ
る。更に粗粒まわりの空隙の存在のため粗粒とマトリッ
クスの熱膨張係数の差に起因する熱りれきに伴なう組織
の弛緩抑制に対しても有効である。
以下、実施例について説明する。
実施例及び参考例 最大4mmの粒子径のＡ成分と最大2mmのＢ成分とを表１に
示すように混合し公知の方法により230mm×80mm×80mm
及び230mm×40mm×40mmの素地体を成形した。ついでこ
の素地体を第１表に示す焼成条件で焼成を行い所定のれ
んがを得た。このれんがを用いて耐食性及び耐熱衝撃性
の測定を行い、その結果を第１表に示した。この結果か
ら、本発明の実施例が耐食性及び耐衝撃性にすぐれてい
ることが判る。また、各耐火物の顕微鏡による組織写真
からＡ成分を主体とした粗粒まわりの空隙の平均大きさ
を求めた。結果を第１表に示す。尚、1-2（実施例）,1-
1（参考例）,2-1（参考例）の組織写真を第１図，第２
図，第３図に示す。（倍率20倍）。これらの組織写真に
より本発明のマグクロ質耐火物はＡ成分を主体とした粗
粒のまわりに５〜100μｍの範囲の空隙を有することが
判る。
示すように混合し公知の方法により230mm×80mm×80mm
及び230mm×40mm×40mmの素地体を成形した。ついでこ
の素地体を第１表に示す焼成条件で焼成を行い所定のれ
んがを得た。このれんがを用いて耐食性及び耐熱衝撃性
の測定を行い、その結果を第１表に示した。この結果か
ら、本発明の実施例が耐食性及び耐衝撃性にすぐれてい
ることが判る。また、各耐火物の顕微鏡による組織写真
からＡ成分を主体とした粗粒まわりの空隙の平均大きさ
を求めた。結果を第１表に示す。尚、1-2（実施例）,1-
1（参考例）,2-1（参考例）の組織写真を第１図，第２
図，第３図に示す。（倍率20倍）。これらの組織写真に
より本発明のマグクロ質耐火物はＡ成分を主体とした粗
粒のまわりに５〜100μｍの範囲の空隙を有することが
判る。
第１図は1-2（実施例）の顕微鏡による金属組織写真、
第２図は1-1（参考例）、第３図は2-1（参考例）の金属
組織写真を示す。倍率はいずれも20倍である。
第２図は1-1（参考例）、第３図は2-1（参考例）の金属
組織写真を示す。倍率はいずれも20倍である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岩口 勉 愛知県刈谷市小垣江町南藤１番地 東芝セ ラミックス株式会社刈谷製造所内 (72)発明者 八木 重器 和歌山県和歌山市湊1850番地 住友金属工 業株式会社和歌山製鉄所内 (72)発明者 久保 吉一 和歌山県和歌山市湊1850番地 住友金属工 業株式会社和歌山製鉄所内 (56)参考文献 特開 昭52−110713（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−35713（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−91459（ＪＰ，Ａ)
Claims (2)
- 【請求項１】最大粒径5mmのマグネシアクリンカー（Ａ
成分）と最大粒径3mmのクロム鉱，酸化クロムから選ば
れた少くとも１種以上（Ｂ成分）の混合物を主原料とし
MgO量が40〜85重量％，SiO2量が３重量％以下である高
純度マグクロ質耐火物において、Ａ成分を主体とした粗
粒のまわりに５〜100μｍの範囲の空隙を有する耐熱衝
撃性に優れたマグクロ質耐火物。 - 【請求項２】最大粒径5mmのマグネシアクリンカー（Ａ
成分）と最大粒径3mmのクロム鉱，酸化クロムから選ば
れた少くとも１種以上（Ｂ成分）からなりMgO量が40〜8
5重量％，SiO2量が３重量％以下である混合物からなる
マグクロ質耐火物素地体を600℃〜保持温度迄の昇温速
度を30〜100℃/hrとし、1800〜1900℃の保持温度で８〜
15時間保持し、保持温度〜600℃迄の降温速度を30〜100
℃/hrとして焼成することを特徴とするマグクロ質耐火
物の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1227151A JPH0733280B2 (ja) | 1989-09-01 | 1989-09-01 | マグクロ質耐火物及びその製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1227151A JPH0733280B2 (ja) | 1989-09-01 | 1989-09-01 | マグクロ質耐火物及びその製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0393665A JPH0393665A (ja) | 1991-04-18 |
| JPH0733280B2 true JPH0733280B2 (ja) | 1995-04-12 |
Family
ID=16856295
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1227151A Expired - Lifetime JPH0733280B2 (ja) | 1989-09-01 | 1989-09-01 | マグクロ質耐火物及びその製造法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0733280B2 (ja) |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5920630B2 (ja) * | 1976-03-16 | 1984-05-14 | 播磨耐火煉瓦株式会社 | マグネシアクロム質焼成耐火煉瓦の製造法 |
| JPS5335713A (en) * | 1976-09-14 | 1978-04-03 | Kurosaki Refractories Co | Magnesiaachromium direct bond brick |
| DE3527789C3 (de) * | 1985-08-02 | 1994-02-24 | Refratechnik Gmbh | Grobkeramischer Formkörper sowie dessen Verwendung |
-
1989
- 1989-09-01 JP JP1227151A patent/JPH0733280B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0393665A (ja) | 1991-04-18 |
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