JPH078738B2 - 黒鉛含有溶融金属精錬用耐火れんが - Google Patents
黒鉛含有溶融金属精錬用耐火れんがInfo
- Publication number
- JPH078738B2 JPH078738B2 JP3204829A JP20482991A JPH078738B2 JP H078738 B2 JPH078738 B2 JP H078738B2 JP 3204829 A JP3204829 A JP 3204829A JP 20482991 A JP20482991 A JP 20482991A JP H078738 B2 JPH078738 B2 JP H078738B2
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- brick
- refractory
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶融金属精錬用炉及び
容器の内張り材として使用する黒鉛含有塩基性耐火れん
がに関するものである。
容器の内張り材として使用する黒鉛含有塩基性耐火れん
がに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、転炉をはじめとする各種精鋼炉に
は、ＭｇＯ−Ｃ質を代表とする炭素含有塩基性耐火れん
がが広く用いられている。
は、ＭｇＯ−Ｃ質を代表とする炭素含有塩基性耐火れん
がが広く用いられている。
【０００３】ＭｇＯ−Ｃ系れんがの主成分たるＭｇＯは
耐スラグ侵食性に優れ、また炭素分として用いる黒鉛は
耐熱スポーリング性に優れており、この両者を組み合わ
せたＭｇＯ−Ｃ系れんがは、すなわち耐熱スポーリン
グ，耐蝕性に優れることにより、転炉，電気炉，取鍋等
幅広く使用されている。
耐スラグ侵食性に優れ、また炭素分として用いる黒鉛は
耐熱スポーリング性に優れており、この両者を組み合わ
せたＭｇＯ−Ｃ系れんがは、すなわち耐熱スポーリン
グ，耐蝕性に優れることにより、転炉，電気炉，取鍋等
幅広く使用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ＭｇＯ
の有する比較的大きな熱膨張率に起因するれんが目地部
の損傷，及びＭｇＯ骨材自体の熱スポーリング崩壊にて
生ずる耐用性の低下は単に黒鉛との組み合わせのみでは
十分とは言い難い。特にステンレス溶製用等、低カーボ
ン（５〜１０％域）系ＭｇＯ―Ｃ質を必要とする場合に
は、ＭｇＯの膨張性を抑えるべき黒鉛量が不足し、目地
損傷及びスポーリングが生じ易く、耐用性の低下は顕著
となる。
の有する比較的大きな熱膨張率に起因するれんが目地部
の損傷，及びＭｇＯ骨材自体の熱スポーリング崩壊にて
生ずる耐用性の低下は単に黒鉛との組み合わせのみでは
十分とは言い難い。特にステンレス溶製用等、低カーボ
ン（５〜１０％域）系ＭｇＯ―Ｃ質を必要とする場合に
は、ＭｇＯの膨張性を抑えるべき黒鉛量が不足し、目地
損傷及びスポーリングが生じ易く、耐用性の低下は顕著
となる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者は、このような
状況を鑑みて、ＭｇＯと同等程度に耐蝕性を有し、且つ
熱膨張性の小さいすなわち耐熱スポーリング性の高い耐
火材料を各種検討し、研究を行ってきた。その結果Ｍｇ
Ｏ―Ｃｒ2Ｏ3系耐火原料をＭｇＯ−Ｃ質れんがのＭｇＯ
分と一部置換使用することにより、従来のＭｇＯ−Ｃれ
んがよりも耐目地溶損性、耐スポーリング性の優れたれ
んがを得ることができることを見出した。 すなわち、
本発明は、化学分析上ＭｇＯ：２０〜９０重量％、Ｃｒ
2Ｏ3：５〜８０重量％，ＳｉＯ2：１０重量％以下，Ａ
ｌ2Ｏ3：２０重量％以下，Ｆｅ2Ｏ3：２０重量％以下か
ら成り焼成又は電融によって得られる耐火原料を、耐火
物配合上５〜８０重量％含有し、残部を黒鉛：３〜３０
重量％，ＭｇＯ：１５〜９０重量％含有することを特徴
とする黒鉛含有溶融金属精錬用耐火れんがに係るもので
ある。
状況を鑑みて、ＭｇＯと同等程度に耐蝕性を有し、且つ
熱膨張性の小さいすなわち耐熱スポーリング性の高い耐
火材料を各種検討し、研究を行ってきた。その結果Ｍｇ
Ｏ―Ｃｒ2Ｏ3系耐火原料をＭｇＯ−Ｃ質れんがのＭｇＯ
分と一部置換使用することにより、従来のＭｇＯ−Ｃれ
んがよりも耐目地溶損性、耐スポーリング性の優れたれ
んがを得ることができることを見出した。 すなわち、
本発明は、化学分析上ＭｇＯ：２０〜９０重量％、Ｃｒ
2Ｏ3：５〜８０重量％，ＳｉＯ2：１０重量％以下，Ａ
ｌ2Ｏ3：２０重量％以下，Ｆｅ2Ｏ3：２０重量％以下か
ら成り焼成又は電融によって得られる耐火原料を、耐火
物配合上５〜８０重量％含有し、残部を黒鉛：３〜３０
重量％，ＭｇＯ：１５〜９０重量％含有することを特徴
とする黒鉛含有溶融金属精錬用耐火れんがに係るもので
ある。
【０００６】本発明に用いる上記耐火原料は、所定の化
学組成の配合物を焼成、又は電融による熱処理を施して
得られるが、原料の耐蝕性及び熱的安定性を考慮すれ
ば、原料内部においてピクロクロマイトが充分に生成し
たダイレクトボンド組成であることが望ましく、従って
当ＭｇＯ―Ｃｒ2Ｏ3系原料を焼成により得る場合には、
焼成温度は１７５０℃以上であることが望ましい。よっ
て、一般に耐火れんがとして用いられるマグクロれんが
において、その成分が所定の化学組成内にある高温焼成
物であれば、その粉砕物も当耐火原料として使用でき
る。また原料が電融されたものであれば、最も好まし
い。
学組成の配合物を焼成、又は電融による熱処理を施して
得られるが、原料の耐蝕性及び熱的安定性を考慮すれ
ば、原料内部においてピクロクロマイトが充分に生成し
たダイレクトボンド組成であることが望ましく、従って
当ＭｇＯ―Ｃｒ2Ｏ3系原料を焼成により得る場合には、
焼成温度は１７５０℃以上であることが望ましい。よっ
て、一般に耐火れんがとして用いられるマグクロれんが
において、その成分が所定の化学組成内にある高温焼成
物であれば、その粉砕物も当耐火原料として使用でき
る。また原料が電融されたものであれば、最も好まし
い。
【０００７】原料中のＭｇＯ分は化学分析上、２０重量
％以上が必要であり、２０重量％未満では耐蝕性に支障
を来たす。一方、９０重量％を超える時はＭｇＯ自体の
特性が台頭し始め、耐スポール性が低下する。また、Ｃ
ｒ2Ｏ3分は５〜８０重量％の含有が必要であるが、５重
量％未満ではＣｒ2Ｏ3の有する耐熱スポーリング性が実
現されず、一方８０重量％を超える場合は耐蝕性の低下
をもたらす。ＳｉＯ2についてはできるだけ低含有量で
あることが望ましく、多くても１０重量％までである。
１０重量％を超えると原料の組織内に低融物相（モンチ
セライト、ガラス等）が増大し、耐蝕性が低下する。Ａ
ｌ2Ｏ3及びＦｅ2Ｏ3については共にスピネル化し、組織
の結合に一部関与しているが、これらも耐蝕性に悪影響
をおよぼすので含有量は低いものが望ましい。多くても
それぞれ２０重量％以下である。Ａｌ2Ｏ3が２０重量％
を超えると特に高塩基度スラグに対する耐蝕性が著しく
低下し、又Ｆｅ2Ｏ3が２０重量％を超えるとＳｉＯ2と
同様低融物相を増大し、耐蝕性を低下させると共に過焼
結による耐熱スポーリング性の低下を引き起こす。
％以上が必要であり、２０重量％未満では耐蝕性に支障
を来たす。一方、９０重量％を超える時はＭｇＯ自体の
特性が台頭し始め、耐スポール性が低下する。また、Ｃ
ｒ2Ｏ3分は５〜８０重量％の含有が必要であるが、５重
量％未満ではＣｒ2Ｏ3の有する耐熱スポーリング性が実
現されず、一方８０重量％を超える場合は耐蝕性の低下
をもたらす。ＳｉＯ2についてはできるだけ低含有量で
あることが望ましく、多くても１０重量％までである。
１０重量％を超えると原料の組織内に低融物相（モンチ
セライト、ガラス等）が増大し、耐蝕性が低下する。Ａ
ｌ2Ｏ3及びＦｅ2Ｏ3については共にスピネル化し、組織
の結合に一部関与しているが、これらも耐蝕性に悪影響
をおよぼすので含有量は低いものが望ましい。多くても
それぞれ２０重量％以下である。Ａｌ2Ｏ3が２０重量％
を超えると特に高塩基度スラグに対する耐蝕性が著しく
低下し、又Ｆｅ2Ｏ3が２０重量％を超えるとＳｉＯ2と
同様低融物相を増大し、耐蝕性を低下させると共に過焼
結による耐熱スポーリング性の低下を引き起こす。
【０００８】本発明の耐火れんがは上記耐火原料５〜８
０重量％に対して、黒鉛：３〜３０重量％，ＭｇＯ：１
５〜９０重量％を配合する。上記耐火原料が５重量％未
満であると効果が乏しく特に熱膨張率低下効果が小さ
く、耐熱スポーリング性が改善され難い。一方８０重量
％を超えると、耐蝕性の低下をもたらす。特に塩基度の
高いスラグに対して悪影響となり易い。黒鉛はスラグ等
の融液に濡れにくいのでれんが内部へのスラグ侵潤を防
止し、また高熱伝導性，低膨張性であることから耐熱ス
ポーリング性を向上することができる。従って黒鉛の添
加により耐スラグ性，耐熱スポーリング性共に向上す
る。黒鉛の添加量が３重量％未満では添加効果が不充分
であり、３０重量％を超えると溶鋼による摩耗や、酸化
損耗に対する抵抗性が不充分となる。黒鉛としては天然
鱗状黒鉛，土状黒鉛，人造黒鉛，キッシュグラファイト
等を用いることができる。またＭｇＯとしては天然マグ
ネシア，焼結マグネシア，電融マグネシア等を用いるが
いずれも純度が高く、結晶径の大きなものほど好まし
い。
０重量％に対して、黒鉛：３〜３０重量％，ＭｇＯ：１
５〜９０重量％を配合する。上記耐火原料が５重量％未
満であると効果が乏しく特に熱膨張率低下効果が小さ
く、耐熱スポーリング性が改善され難い。一方８０重量
％を超えると、耐蝕性の低下をもたらす。特に塩基度の
高いスラグに対して悪影響となり易い。黒鉛はスラグ等
の融液に濡れにくいのでれんが内部へのスラグ侵潤を防
止し、また高熱伝導性，低膨張性であることから耐熱ス
ポーリング性を向上することができる。従って黒鉛の添
加により耐スラグ性，耐熱スポーリング性共に向上す
る。黒鉛の添加量が３重量％未満では添加効果が不充分
であり、３０重量％を超えると溶鋼による摩耗や、酸化
損耗に対する抵抗性が不充分となる。黒鉛としては天然
鱗状黒鉛，土状黒鉛，人造黒鉛，キッシュグラファイト
等を用いることができる。またＭｇＯとしては天然マグ
ネシア，焼結マグネシア，電融マグネシア等を用いるが
いずれも純度が高く、結晶径の大きなものほど好まし
い。
【０００９】本発明の耐火れんがはＭｇＯ−Ｃｒ2Ｏ3質
耐火原料とＭｇＯ質原料及び黒鉛とを配合し、更に必要
に応じてフェノール樹脂，フラン樹脂，タール等の高温
で炭素結合を形成する公知のバインダーを添加し混練，
形成した後、乾燥して得られる。
耐火原料とＭｇＯ質原料及び黒鉛とを配合し、更に必要
に応じてフェノール樹脂，フラン樹脂，タール等の高温
で炭素結合を形成する公知のバインダーを添加し混練，
形成した後、乾燥して得られる。
【００１０】本発明の耐火れんがには、酸化防止のため
必要に応じて各種金属粉末例えばＡl,Ｓｉ，Ｍｇ，Ｃ
ａ，Ｃｒ並びにこれらの複合合金粉末を添加する。添加
量は１〜１０重量％程度が良い。
必要に応じて各種金属粉末例えばＡl,Ｓｉ，Ｍｇ，Ｃ
ａ，Ｃｒ並びにこれらの複合合金粉末を添加する。添加
量は１〜１０重量％程度が良い。
【００１１】
【実施例】以下に実施例で説明する。第１表と第２表は
本発明の実施例における組成とその特性を示す。第１表
は使用したＭｇＯ・Ｃｒ2Ｏ3質耐火原料の組成を示すも
のであり、Ａ〜Ｃは本発明の範囲内にある原料を示し、
Ｄ〜Ｆは比較例を示す。これら原料は高温焼成工程を経
て製造されたものであり、すなわち所定の成分値となる
よう、マグネシアクリンカー及びクロム鉱石の粉砕物に
酸化クロム，アルミナ等の各微粉を添加しバインダーと
してＭｇＣｌ2水溶液を添加して混練，成形後１８００
℃にて焼成したものを粉砕して得た。この時の粒度は５
〜０．５ｍｍに調整したものを用いた。０．５ｍｍ以下
で用いると、骨材としての耐熱スポーリング性の特徴が
生かされ難く、また粒子表面積の増大によりカーボンと
の接触によるＣｒ2Ｏ3の還元反応が過剰となり、組織劣
化を生じ易い為である。
本発明の実施例における組成とその特性を示す。第１表
は使用したＭｇＯ・Ｃｒ2Ｏ3質耐火原料の組成を示すも
のであり、Ａ〜Ｃは本発明の範囲内にある原料を示し、
Ｄ〜Ｆは比較例を示す。これら原料は高温焼成工程を経
て製造されたものであり、すなわち所定の成分値となる
よう、マグネシアクリンカー及びクロム鉱石の粉砕物に
酸化クロム，アルミナ等の各微粉を添加しバインダーと
してＭｇＣｌ2水溶液を添加して混練，成形後１８００
℃にて焼成したものを粉砕して得た。この時の粒度は５
〜０．５ｍｍに調整したものを用いた。０．５ｍｍ以下
で用いると、骨材としての耐熱スポーリング性の特徴が
生かされ難く、また粒子表面積の増大によりカーボンと
の接触によるＣｒ2Ｏ3の還元反応が過剰となり、組織劣
化を生じ易い為である。
【００１２】第２表は本発明の実施例を比較例と共に示
すもので、使用したＭｇＯ−Ｃｒ2Ｏ3質原料とその他の
配合物の配合比率及びこれられんがの諸特性値を示す。
各れんがは配合物１００重量％に対してバインダーとし
てフェノール樹脂を４重量％添加して混練、約１０００
Ｋｇ／ｃｍ2の圧力で並型れんがを成形し、１８０℃、
２４時間加熱乾燥することにより得た。
すもので、使用したＭｇＯ−Ｃｒ2Ｏ3質原料とその他の
配合物の配合比率及びこれられんがの諸特性値を示す。
各れんがは配合物１００重量％に対してバインダーとし
てフェノール樹脂を４重量％添加して混練、約１０００
Ｋｇ／ｃｍ2の圧力で並型れんがを成形し、１８０℃、
２４時間加熱乾燥することにより得た。
【００１３】第２表より、本発明品は従来のＭｇＯ−Ｃ
質れんがと比較して耐蝕性はほぼ同等であるが、熱膨張
率が低く、且つ残存膨張率が充分に大きいため、耐熱ス
ポーリング性が高く、目地溶損が抑制される特徴を有す
ること、及び、この特徴はカーボン量が低いれんが同士
である場合、従来品との差が更に顕著であることが示さ
れる。
質れんがと比較して耐蝕性はほぼ同等であるが、熱膨張
率が低く、且つ残存膨張率が充分に大きいため、耐熱ス
ポーリング性が高く、目地溶損が抑制される特徴を有す
ること、及び、この特徴はカーボン量が低いれんが同士
である場合、従来品との差が更に顕著であることが示さ
れる。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【表２】
【００１６】第２表中、残存膨張率，溶損指数，スポー
ル指数は下記条件にて測定した。
ル指数は下記条件にて測定した。
【００１７】○残存膨張率 各れんがを４０×４０×２３０ｍｍの大きさに切り出
し、コークスブリーズ中で１４００℃で３時間加熱後常
温に戻す。サンプルをとり出し線膨張率（及び弾性率
等）を測定する。これを１サイクルとして繰り返し、５
サイクル行った時の線膨張率から１サイクル目の線膨張
率を差引いた値を残存膨張率とした。
し、コークスブリーズ中で１４００℃で３時間加熱後常
温に戻す。サンプルをとり出し線膨張率（及び弾性率
等）を測定する。これを１サイクルとして繰り返し、５
サイクル行った時の線膨張率から１サイクル目の線膨張
率を差引いた値を残存膨張率とした。
【００１８】○溶損指数 高周波誘導炉内に各れんがサンプル（４０×４０×２３
０ｍｍ）を内張りし、１６７０±３０℃に溶融した鋼の
表面にＣ／Ｓ＝２．５，ＦｅＯ＝１０％，ＣａＦ2＝５
％のスラグを浮かべ６時間保持した。試験後サンプルの
侵蝕深さを測定し、比較品４の値を指数１００として算
出した。
０ｍｍ）を内張りし、１６７０±３０℃に溶融した鋼の
表面にＣ／Ｓ＝２．５，ＦｅＯ＝１０％，ＣａＦ2＝５
％のスラグを浮かべ６時間保持した。試験後サンプルの
侵蝕深さを測定し、比較品４の値を指数１００として算
出した。
【００１９】○スポール指数 上記残存膨張率の測定時に並行して測定した弾性率の低
下率を算出し、熱処理５サイクル後の値において、比較
品４の値を指数１００として算出した。
下率を算出し、熱処理５サイクル後の値において、比較
品４の値を指数１００として算出した。
【００２０】本発明による耐火れんがは、耐蝕性に優
れ、しかもれんが目地部の開きがなく、極めて平滑な溶
損形態を示すとともに耐スポーリング性も優れている。
これらの性状は特にカーボン量の低い内張り材を必要と
するステンレス或は極低炭素鋼等の精錬用炉材として有
用である。
れ、しかもれんが目地部の開きがなく、極めて平滑な溶
損形態を示すとともに耐スポーリング性も優れている。
これらの性状は特にカーボン量の低い内張り材を必要と
するステンレス或は極低炭素鋼等の精錬用炉材として有
用である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｃ２１Ｃ 5/44 Ｚ Ｆ２７Ｄ 1/00 Ｎ 7727−4Ｋ
Claims (1)
- ＭｇＯ：２０〜９０重量％，Ｃｒ2Ｏ3：５〜８０重量
％，ＳｉＯ2：１０重量％以下，Ａｌ2Ｏ3：２０重量％
以下，Ｆｅ2Ｏ3：２０重量％以下から成る焼成又は電融
によって得られる耐火原料を、５〜８０重量％含有し、
残部を黒鉛：３〜３０重量％，ＭｇＯ：１５〜９０重量
％含むことを特徴とする黒鉛含有溶融金属精錬用耐火れ
んが。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3204829A JPH078738B2 (ja) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | 黒鉛含有溶融金属精錬用耐火れんが |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3204829A JPH078738B2 (ja) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | 黒鉛含有溶融金属精錬用耐火れんが |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05148010A JPH05148010A (ja) | 1993-06-15 |
| JPH078738B2 true JPH078738B2 (ja) | 1995-02-01 |
Family
ID=16497077
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3204829A Expired - Lifetime JPH078738B2 (ja) | 1991-07-19 | 1991-07-19 | 黒鉛含有溶融金属精錬用耐火れんが |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH078738B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3242740B2 (ja) * | 1993-03-22 | 2001-12-25 | 日新製鋼株式会社 | 製鋼スラグ骨材の配合された耐火材料 |
| JPH0933174A (ja) * | 1995-07-20 | 1997-02-07 | Tokyo Yogyo Co Ltd | Ｅｂｔ耐火物 |
| JPH0933173A (ja) * | 1995-07-20 | 1997-02-07 | Tokyo Yogyo Co Ltd | Ｅｂｔ耐火物 |
-
1991
- 1991-07-19 JP JP3204829A patent/JPH078738B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05148010A (ja) | 1993-06-15 |
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