JPH08198686A - Alumina-spinel casting material - Google Patents

Alumina-spinel casting material

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JPH08198686A
JPH08198686A JP7021286A JP2128695A JPH08198686A JP H08198686 A JPH08198686 A JP H08198686A JP 7021286 A JP7021286 A JP 7021286A JP 2128695 A JP2128695 A JP 2128695A JP H08198686 A JPH08198686 A JP H08198686A
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JP
Japan
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zirconia
clinker
alumina
spinel
weight
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Application number
JP7021286A
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Japanese (ja)
Inventor
Akira Watanabe
明 渡辺
Hirokuni Takahashi
宏邦 高橋
Shigeyuki Takanaga
茂幸 高長
Kenji Anami
健二 阿南
Takanori Shimizu
敬憲 清水
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kyushu Refractories Co Ltd
Original Assignee
Kyushu Refractories Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPH08198686A publication Critical patent/JPH08198686A/en
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Abstract

PURPOSE: To suppress a densifying due to oversintering resulted from the use of superfine powder and to prevent a structural spalling. CONSTITUTION: In an alumina-spinel casting material, 0.5-8 pts.wt., preferably 0.5-5 pts.wt., zirconia-containing clinker containing monoclinic zirconia and having <=125μm grain size is added to 100 pts.wt. refractory material consisting of 10-70wt.% aluminum material refractory containing superfine starting material, 10-70wt.% spinel material refractory and 2-15wt.% alumina cement. The clinker containing 5-60wt.% monoclinic zirconia in the clinker, preferably an alumina-zirconia material clinker containing 5-60wt.% monoclinic zirconia in the clinker, is preferably used as the zirconia-containing clinker.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[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、RHなどの内張りに適したアルミナ−スピネ
ル質流込み材に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an alumina-spinel casting material suitable for linings such as ladle and RH used for various refining of molten steel.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近の製鋼において、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、またスピネル等の素材
が多く使用されるようになっている。塩基性素材は耐食
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。これに対しアルミナなどの中性素
材は耐食性、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。
2. Description of the Related Art In recent steelmaking, basic materials such as magnesia, neutral materials such as alumina, and materials such as spinel are often used as materials for refractory materials used in ladles. Has become. The basic material is excellent in terms of corrosion resistance, but has a drawback of causing spalling due to slag penetration. On the other hand, neutral materials such as alumina are excellent materials that satisfy both corrosion resistance and spalling resistance.

【0003】しかし、アルミナ質の耐火材料はFeO成
分の多いスラグに対して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MgO
を含む耐火材料としてマグネシア−アルミナスピネル
(以下単にスピネルという)が注目され、アルミナ−ス
ピネル質の耐火物が使用されている。
However, the alumina-based refractory material has a drawback that its corrosion resistance is deteriorated with respect to slag containing a large amount of FeO component. Therefore, MgO that is strong against slag with a lot of FeO
Magnesia-alumina spinel (hereinafter simply referred to as spinel) has attracted attention as a refractory material containing, and an alumina-spinel refractory is used.

【0004】また、築炉の面からは最近の人手不足とも
相まって容器の一体施工をめざして流込みによる不定形
材施工が次第に試みられるようになってきており、アル
ミナ−スピネル質の流込み材が開発されている(特開平
4−59665号公報)。
Further, from the aspect of furnace construction, due to the recent shortage of manpower, it has been gradually attempted to construct an unshaped material by pouring for the purpose of integral construction of a container, and an alumina-spinel pouring material. Has been developed (Japanese Patent Laid-Open No. 4-59665).

【0005】不定形耐火物の流込み施工では、より緻密
な施工体を得るために、低水分化を目的とした超微粉原
料の使用が広く行われている。しかし、ながら超微粉原
料は焼結性に富むため、高温において過焼結による構造
スポーリングを生じやすくなる。この対策として、アル
ミナ−スピネル質材料にマグネシア質材料を添加して残
存膨張性を付与して過焼結を防止する方法が開示されて
いる。また、特開平5−51266号公報にはアルミナ
−スピネル−マグネシア質材料へ1mm以下の粒径の未
安定化ジルコニアを5〜10重量%の範囲で添加してジ
ルコニアの結晶変態による体積変化を利用して材料中に
ミクロクラックを導入しマグネシアの膨張緩和およびシ
リカ超微粉による過焼結を防止する試みがなされてい
る。
In pouring construction of irregular refractory materials, in order to obtain a denser construction body, ultrafine powder raw materials have been widely used for the purpose of reducing water content. However, since the ultrafine powder raw material is rich in sinterability, structural spalling due to oversintering easily occurs at high temperature. As a countermeasure against this, a method has been disclosed in which a magnesia material is added to an alumina-spinel material to impart residual expansivity to prevent oversintering. Further, in JP-A-5-512266, unstabilized zirconia having a particle diameter of 1 mm or less is added to an alumina-spinel-magnesia material in a range of 5 to 10% by weight to utilize the volume change due to the crystal transformation of zirconia. Then, attempts have been made to introduce microcracks into the material to prevent expansion of magnesia and prevent excessive sintering due to silica ultrafine powder.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、アルミ
ナ−スピネル質不定形材へのマグネシア質材料の添加は
長期間の使用において加熱、冷却の熱履歴を繰り返すう
ちに残存膨張の持続性が失われ、ついには過焼結による
構造スポーリングが発生するという問題が生ずるのであ
る。
However, the addition of the magnesia material to the alumina-spinel amorphous material loses the sustainability of the residual expansion during repeated heat history of heating and cooling during long-term use. Finally, the problem of structural spalling due to oversintering occurs.

【0007】また、未安定化ジルコニアの添加について
本発明者らの検討によると、特開平5−51266号公
報記載の添加方法では、ジルコニアの結晶変態により導
入されるクラックのサイズ、量ともに大きすぎるため過
焼結防止の効果よりも物性低下への影響の方が大きく、
耐食性の低下やスラグ浸透の増大が認められたのであ
る。
Further, according to the study by the present inventors regarding the addition of unstabilized zirconia, both the size and the amount of cracks introduced by the crystal transformation of zirconia are too large by the addition method described in JP-A-5-51266. Therefore, the effect on physical property deterioration is greater than the effect of preventing oversintering,
A decrease in corrosion resistance and an increase in slag penetration were observed.

【0008】800〜1200℃の温度で起こるジルコ
ニアの結晶変態は可逆反応であり、持続性のある過焼結
防止効果が期待されるが、変態の際に生じる約7%もの
体積変化を制御し、施工体の物性を低下させない添加方
法の開発が望まれているのである。
The crystal transformation of zirconia that occurs at a temperature of 800 to 1200 ° C. is a reversible reaction, and a persistent oversintering prevention effect is expected, but it controls a volume change of about 7% that occurs during transformation. Therefore, the development of an addition method that does not deteriorate the physical properties of the construction body is desired.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明者らは種々検討を
重ね、単斜晶ジルコニアを含有するジルコニア含有クリ
ンカーの微粉を規定の範囲内で使用することにより、結
晶変態による体積変化を適度に制御し微細なクラックを
施工体中にバランスよく生じせしめることに成功し本発
明を完成させたものである。即ち、本発明は超微粉原料
を含むアルミナ質耐火材料10〜70重量%、スピネル
質耐火材料10〜70重量%、アルミナセメント2〜1
5重量%よりなる耐火材料100重量部に対し、単斜晶
ジルコニアを含有する粒径125μm以下のジルコニア
含有クリンカーを0.5〜8重量部、好ましくは0.5
〜5重量部の範囲で添加することを特徴とするアルミナ
−スピネル質流込み材である。さらに、本発明において
は該ジルコニア含有クリンカーとしてクリンカー中に5
〜60重量%の単斜晶ジルコニアを含有するクリンカ
ー、好ましくはクリンカー中に5〜60重量%の単斜晶
ジルコニアを含有するアルミナ−ジルコニア質クリンカ
ーを使用することが望ましいアルミナ−スピネル質流込
み材である。
Means for Solving the Problems The present inventors have conducted various studies, and by using a fine powder of zirconia-containing clinker containing monoclinic zirconia within a prescribed range, the volume change due to crystal transformation is moderately performed. The present invention has been completed by succeeding in controlling and producing fine cracks in a well-balanced manner in a construction body. That is, the present invention is 10 to 70% by weight of alumina refractory material containing ultrafine powder material, 10 to 70% by weight of spinel refractory material, and alumina cement 2-1.
With respect to 100 parts by weight of the refractory material consisting of 5% by weight, 0.5 to 8 parts by weight, preferably 0.5 to 8 parts by weight, of a clinker containing zirconia containing monoclinic zirconia and having a particle diameter of 125 μm or less.
It is an alumina-spinel inflow material characterized by being added in an amount of up to 5 parts by weight. Further, in the present invention, the zirconia-containing clinker contains 5
Alumina-spinel castable material in which it is desirable to use a clinker containing ˜60 wt% monoclinic zirconia, preferably an alumina-zirconia clinker containing 5-60 wt% monoclinic zirconia in the clinker. Is.

【0010】本発明に用いるアルミナ質耐火材料は電融
アルミナや焼結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アルミナ質超微粉も含
む。スピネル質耐火材料は各種のマグネシア−アルミナ
スピネル即ち、正スピネル、正スピネルよりAl23
多いアルミナリッチスピネル、MgOの多いマグネシア
リッチスピネルなどの電融品や焼結品である。これらを
主成分として他の耐火材料を一部併用することもでき
る。アルミナ質耐火材料の使用量は10〜70重量%、
スピネル質耐火材料は10〜70重量%の範囲で使用す
る。いずれもこの範囲よりはずれると耐食性や耐スポー
リング性が低下する。
The alumina refractory material used in the present invention is an alumina refractory material such as fused alumina or sintered alumina, which is generally used as a refractory material, and also includes ultrafine alumina powder. The spinel-based refractory material is various magnesia-alumina spinel, that is, a normal spinel, an alumina-rich spinel containing more Al 2 O 3 than the normal spinel, a magnesia-rich spinel containing more MgO, or a sintered product. Other refractory materials may be used in combination with these as the main components. The amount of alumina refractory material used is 10 to 70% by weight,
The spinel refractory material is used in the range of 10 to 70% by weight. If any of the values deviates from this range, the corrosion resistance and spalling resistance decrease.

【0011】アルミナ質超微粉は電融品、焼結品のいず
れも使用できるが、粒径が10μm以下のものを3〜1
5重量%の範囲で使用するのが好ましい。粒径が10μ
mを越えると超微粉としての効果が発揮されない。使用
量が3重量%未満では混練時の低水分化の効果が十分で
なく緻密な施工体が得られない。また15重量%を越え
ると混練水分量が増加したり乾燥時に爆裂の危険性が増
すため好ましくない。
As the ultrafine alumina powder, either an electromelted product or a sintered product can be used, but 3 to 1 if the particle size is 10 μm or less.
It is preferably used in the range of 5% by weight. Particle size is 10μ
If it exceeds m, the effect as ultrafine powder cannot be exhibited. If the amount used is less than 3% by weight, the effect of lowering the water content during kneading is not sufficient and a dense work body cannot be obtained. On the other hand, if it exceeds 15% by weight, the amount of water for kneading increases and the risk of explosion during drying increases, which is not preferable.

【0012】本発明の特徴であるジルコニア含有クリン
カーは、単斜晶ジルコニアを含有し粒径125μm以下
のものを0.5〜8重量%、好ましくは0.5〜5重量
%の範囲で使用する。この粒径が125μmを越えると
結晶変態に伴う体積変化により生じる個々のクラックの
サイズが大きくなり構造体としての物性が悪くなるため
耐食性が低下する。該クリンカーの使用量が0.5重量
%未満では添加効果が十分発揮されず、8重量%を越え
ると耐食性が低下する。クラック導入による過焼結防止
効果と耐食性への影響とのバランスを考慮すると該クリ
ンカーの使用量は0.5〜5重量%の範囲が好ましい。
As the zirconia-containing clinker which is a feature of the present invention, monoclinic zirconia having a particle size of 125 μm or less is used in the range of 0.5 to 8% by weight, preferably 0.5 to 5% by weight. . If the particle size exceeds 125 μm, the size of each crack generated due to the volume change accompanying the crystal transformation becomes large and the physical properties of the structure deteriorate, so that the corrosion resistance decreases. If the amount of the clinker used is less than 0.5% by weight, the effect of addition is not sufficiently exerted, and if it exceeds 8% by weight, the corrosion resistance decreases. Considering the balance between the effect of preventing excessive sintering due to the introduction of cracks and the effect on corrosion resistance, the amount of the clinker used is preferably in the range of 0.5 to 5% by weight.

【0013】ジルコニア含有クリンカーは単斜晶ジルコ
ニアを含有するものを使用する。単斜晶以外に正方晶あ
るいは立方晶ジルコニアが共存してもさしつかえない
が、クリンカー中に5〜60重量%の単斜晶ジルコニア
を含有するクリンカーを使用することが好ましい。さら
に、クリンカー中に5〜60重量%の単斜晶ジルコニア
を含有するアルミナ−ジルコニア質クリンカーを使用す
ることがより好ましい。単斜晶ジルコニアの結晶変態に
伴う体積変化により過焼結防止効果が得られるが十分な
効果を得るにはクリンカー中の単斜晶ジルコニアの量が
5重量%以上であることが望ましいが、施工体の物性へ
の影響を考慮すると60重量%を越えないことがより望
ましい。またジルコニア含有クリンカーで比較すると、
アルミナ−ジルコニア質のものがクリンカーとして低気
孔率のものが得られるため施工時の水分量が少なくてす
み、耐食性に優れる傾向があり有利である。
As the zirconia-containing clinker, one containing monoclinic zirconia is used. Although tetragonal or cubic zirconia may coexist in addition to the monoclinic crystal, it is preferable to use a clinker containing 5 to 60% by weight of monoclinic zirconia in the clinker. Further, it is more preferred to use an alumina-zirconia clinker containing 5 to 60 wt% monoclinic zirconia in the clinker. The effect of oversintering can be obtained by the volume change accompanying the crystal transformation of monoclinic zirconia, but in order to obtain a sufficient effect, the amount of monoclinic zirconia in the clinker is preferably 5% by weight or more. Considering the influence on the physical properties of the body, it is more preferable not to exceed 60% by weight. Also, comparing with zirconia-containing clinker,
Since an alumina-zirconia-based material having a low porosity can be obtained as a clinker, the amount of water at the time of construction can be small, and the corrosion resistance tends to be excellent, which is advantageous.

【0014】単斜晶ジルコニアを含有するクリンカーは
市販のものが使用できる。例えば少量のCaO、Mg
O、Y23等を配し単斜晶ジルコニアを含有し残部が立
方晶あるいは正方晶ジルコニアにより構成されるジルコ
ニア質クリンカーや、アルミナ原料中に単斜晶および正
方晶ジルコニアを共存させた電融原料が入手できる。こ
れらのクリンカーは繰り返し熱処理を受けた後も単斜晶
ジルコニアの含有割合はほとんど変わらないものであ
る。このようなクリンカーは研削用砥粒として従来から
使用されている。
Commercially available clinker containing monoclinic zirconia can be used. For example, a small amount of CaO, Mg
Zirconia clinker containing O, Y 2 O 3 and the like, containing monoclinic zirconia, and the remainder being cubic or tetragonal zirconia, or an electric current obtained by coexisting monoclinic and tetragonal zirconia in an alumina raw material. Raw materials are available. The content ratio of monoclinic zirconia in these clinker is almost the same even after repeated heat treatment. Such clinker is conventionally used as an abrasive grain for grinding.

【0015】本発明の流込み材は結合材としてアルミナ
セメントを使用し定法に従って施工される。アルミナセ
メントの量は2〜15重量%であり、2重量%未満では
硬化時の施工体強度が弱く、15重量%を越えると耐食
性が低下する。
The casting material of the present invention is constructed according to a conventional method using alumina cement as a binder. The amount of alumina cement is 2 to 15% by weight. If it is less than 2% by weight, the strength of the work body upon curing is weak, and if it exceeds 15% by weight, the corrosion resistance is lowered.

【0016】[0016]

【作用】単斜晶ジルコニアは加熱されると膨張挙動を示
すが、1100℃付近で低温型→高温型の転移により収
縮挙動に転じる。また、冷却過程においては1000℃
付近で高温型→低温型の転移により収縮から膨張挙動に
転じ、800℃付近まで膨張を示しそれ以下の温度域で
は再び収縮挙動となり常温まで冷却された場合は若干の
残存膨張性を示す。ジルコニアはこの結晶変態により約
7%の体積変化を生じるため耐火物への使用の傷害とな
っていた。本発明で使用するジルコニア含有クリンカー
は単斜晶ジルコニア含有量を規定することにより、結晶
変態による体積変化を適正な範囲内に制御することがで
き、この体積変化を利用し該クリンカー周辺に微細なク
ラックを導入することが可能となったのである。該クリ
ンカーは粒径125μm以下の微粉で使用されるため、
個々のクラックは非常に微細なものとなり施工体全体と
してみれば物性の低下やこのクラックを通してのスラグ
浸透の増大はほとんどないのである。
[Function] Monoclinic zirconia exhibits expansion behavior when heated, but at around 1100 ° C., it changes to contraction behavior due to the transition from the low temperature type to the high temperature type. In the cooling process, 1000 ° C
In the vicinity, a transition from a high temperature type to a low temperature type causes a transition from contraction to expansion behavior, expansion occurs up to around 800 ° C., and in a temperature range below that, it contracts again and shows a slight residual expansion property when cooled to room temperature. Zirconia causes a volume change of about 7% due to this crystal modification, which is an obstacle to its use in refractories. By defining the monoclinic zirconia content in the zirconia-containing clinker used in the present invention, it is possible to control the volume change due to the crystal modification within an appropriate range. It became possible to introduce cracks. Since the clinker is used as a fine powder having a particle size of 125 μm or less,
The individual cracks become extremely fine, and the physical properties of the construction body as a whole do not deteriorate, and the penetration of slag through these cracks hardly increases.

【0017】アルミナ−スピネル質流込み材にアルミナ
質超微粉を適正量添加すると、施工時の流動性が増すた
め、その分だけ低水分での施工が可能となり低気孔率で
緻密な施工体を得ることができる。またアルミナ質超微
粉は稼働面付近でスラグ成分を捕捉し深部へのスラグ浸
透を防止する作用効果も有するため、流込み材の耐用向
上のためには不可欠のものとなっている。しかし、超微
粉原料は焼結性に富むため、高温において施工体の焼結
が促進され過焼結状態となりやすく、冷却過程において
収縮により亀裂が生じた場合にはスラグ浸透を助長する
ため変質層が厚く形成され構造スポーリングを起こす危
険性が増す。また、稼働時に施工体内部に生じる温度勾
配により熱応力が発生するが、加熱、冷却により熱応力
の発生が繰り返されるため組織劣化が進行する原因とな
るのである。
When a proper amount of ultrafine alumina powder is added to the alumina-spinel inflow material, the fluidity at the time of construction is increased, so that it is possible to construct with a low water content, and a compact construction body with low porosity can be obtained. Obtainable. Further, since the ultrafine alumina powder also has the effect of capturing the slag component near the operating surface and preventing the penetration of slag into the deep part, it is indispensable for improving the durability of the casting material. However, since the ultrafine powder raw material is rich in sinterability, the sintered body is likely to be oversintered at high temperature, and when cracks occur due to shrinkage during the cooling process, it promotes slag infiltration into the altered layer. Is thickened, increasing the risk of structural spalling. Further, although thermal stress is generated due to the temperature gradient generated inside the construction body during operation, the thermal stress is repeatedly generated by heating and cooling, which causes deterioration of the tissue.

【0018】本発明で使用する単斜晶ジルコニアを含有
するジルコニア含有クリンカーはこのような耐用を低下
させる要因に対し有効に作用し組織の劣化を防止するの
である。即ち、ジルコニアの体積変化により該クリンカ
ー周辺に微細なクラックを生じさせることで施工体の焼
結による過度の緻密化を防止できるのである。しかしな
がら、長期間の稼働において施工体の焼結は徐々に進行
するため冷却過程において稼働面側の収縮傾向が次第に
大きくなり亀裂生成の危険性が増大するのである。施工
体が収縮を示す過程においてジルコニア含有クリンカー
は高温型→低温型の結晶変態を起こし体積膨張を生じる
よう作用する。その結果施工体全体の収縮は軽減される
ため稼働面における亀裂の生成が抑制されるのである。
結晶変態終了後の冷却過程において該ジルコニア含有ク
リンカーは徐々に収縮するが、その度合いはアルミナ−
スピネル質材料に比べ緩やかであるためその過程におい
ても収縮を軽減するよう作用するのである。また該クリ
ンカー周辺に導入した微細なクラックは稼働時に施工体
内に発生する熱応力を吸収緩和する作用をも有する。以
上のような該クリンカーの効果により、スラグ浸透や組
織の劣化が抑制され構造スポーリングが防止されるので
ある。取鍋の内張り材として使用される温度域ではジル
コニアの結晶変態は加熱、冷却のたびに繰り返し起こる
反応であるため、該クリンカーによる構造スポーリング
防止効果は長期にわたって持続されるものである。
The zirconia-containing clinker containing monoclinic zirconia used in the present invention effectively acts on such a factor that reduces the durability and prevents the deterioration of the structure. That is, it is possible to prevent excessive densification due to sintering of the construction body by causing fine cracks around the clinker due to the volume change of zirconia. However, during long-term operation, sintering of the construction gradually progresses, so that the shrinkage tendency on the operation surface side gradually increases during the cooling process, and the risk of crack formation increases. In the process of the contracted body, the zirconia-containing clinker acts to cause a high temperature → low temperature type crystal transformation to cause volume expansion. As a result, the shrinkage of the entire construction body is reduced, and thus the generation of cracks on the working surface is suppressed.
In the cooling process after the completion of crystal transformation, the zirconia-containing clinker gradually shrinks, but the degree is
Since it is slower than spinel materials, it also acts to reduce shrinkage in that process. The fine cracks introduced around the clinker also have the function of absorbing and relaxing the thermal stress generated in the construction body during operation. Due to the effect of the clinker as described above, permeation of slag and deterioration of tissue are suppressed and structural spalling is prevented. In the temperature range used as the lining material of a ladle, the crystal transformation of zirconia is a reaction that occurs repeatedly with each heating and cooling, so the structural spalling preventing effect of the clinker is maintained for a long period of time.

【0019】また、稼働面近傍に存在するジルコニア成
分は、スラグ中のCaO成分と反応しCaZrO3 の鉱
物を生成するが、その際の体積膨張により施工体中の気
孔を閉塞しスラグ浸透防止にも寄与するのである。
Further, the zirconia component existing in the vicinity of the operating surface reacts with the CaO component in the slag to produce CaZrO 3 mineral, but the volume expansion at that time blocks the pores in the construction body and prevents the penetration of slag. Will also contribute.

【0020】[0020]

【実施例】表1に示す配合の材料を型枠に流込み試料を
作成した。表2に示した比較例も同様に試作した。表中
のジルコニア含有クリンカーの特性を表3に示す。表3
でAは単斜晶ジルコニアのクリンカーであり、Bは少量
のCaOを含み単斜晶、正方晶、立方晶ジルコニアが共
存するクリンカー、C、Dは単斜晶、正方晶ジルコニア
を含有するアルミナ−ジルコニア質クリンカー、Eは単
斜晶ジルコニアを含まない正方晶ジルコニアクリンカー
である。実施例、比較例とも試料作成時の流動性、硬化
性は良好であり問題はなかった。その試料を用いて行っ
た各試験結果も表1および表2に示す。
EXAMPLES Samples were prepared by pouring the materials having the formulations shown in Table 1 into a mold. The comparative examples shown in Table 2 were also manufactured in the same manner. The characteristics of the zirconia-containing clinker in the table are shown in Table 3. Table 3
Where A is a monoclinic zirconia clinker, B is a clinker containing a small amount of CaO and coexisting with monoclinic, tetragonal and cubic zirconia, C and D are monoclinic and tetragonal zirconia-containing alumina- Zirconia clinker, E is a tetragonal zirconia clinker containing no monoclinic zirconia. In both Examples and Comparative Examples, the fluidity and curability during sample preparation were good and there were no problems. The results of each test performed using the sample are also shown in Tables 1 and 2.

【0021】[0021]

【表1】[Table 1]

【0022】[0022]

【表2】[Table 2]

【0023】[0023]

【表3】[Table 3]

【0024】残存線変化率は160×40×40mmの
形状の試料を電気炉中で1500℃で3時間保持する熱
処理を3回繰り返した後測定した。実施例はいずれも熱
処理後の残存収縮が軽減されており、特に実施例2、
3、4、6は良好な容積安定性を示している。
The residual line change rate was measured after repeating a heat treatment in which a sample having a shape of 160 × 40 × 40 mm was held at 1500 ° C. for 3 hours in an electric furnace three times. In each of the examples, the residual shrinkage after the heat treatment is reduced, and particularly, in the example 2,
3, 4, 6 show good volume stability.

【0025】スポーリング試験は回転浸食試験装置を用
い、C/S=1、Fe23含有量が10%のスラグを投
入し1650℃で30分加熱し、スラグ排出後30分強
制空冷するサイクルを5回繰り返し、試験後試料の切断
面状態を観察した。比較例試料には冷却時の収縮に起因
する稼働面に垂直方向の亀裂や、スラグ浸透により生成
した変質層に起因する稼働面に平行方向の亀裂が見られ
たが、実施例試料には薄い変質層の生成は見られるもの
の亀裂の発生が無いかあるいは小程度に止まっており特
に実施例2、3、4、6は良好な組織状態を維持してい
た。
In the spalling test, a rotary erosion test apparatus was used, slag having C / S = 1 and Fe 2 O 3 content of 10% was charged, heated at 1650 ° C. for 30 minutes, and forcedly cooled for 30 minutes after discharging the slag. The cycle was repeated 5 times, and the state of the cut surface of the sample was observed after the test. In the comparative sample, cracks in the vertical direction on the working surface due to shrinkage during cooling and parallel cracks on the working surface due to the altered layer generated by slag permeation were observed, but the example samples were thin. Although the generation of the altered layer was observed, no crack was generated or it was stopped to a small extent, and particularly Examples 2, 3, 4, and 6 maintained a good microstructure.

【0026】耐食性試験はスポーリング試験と同一のス
ラグを用い、回転浸食試験装置により1700℃で10
時間行い、溶損量、スラグ浸透量についてジルコニア含
有クリンカーを使用していない比較例1の結果を100
とした指数で示した。比較例に比べ実施例は耐スラグ浸
透性が良好であり特に実施例2、3、4、6が優れてい
ることが明らかである。
For the corrosion resistance test, the same slag as in the spalling test was used, and the rotation erosion test apparatus was used to measure 10 at 10 °
The results of Comparative Example 1 in which a zirconia-containing clinker was not used were 100 for the amount of dissolution loss and the amount of slag permeation.
It was shown by the index. It is apparent that the examples have a better slag penetration resistance than the comparative examples, and the examples 2, 3, 4, and 6 are particularly excellent.

【0027】[0027]

【発明の効果】本発明のアルミナ−スピネル質流込み材
は、適正量の単斜晶ジルコニアを含有するジルコニア含
有クリンカーの添加により過焼結による緻密化を抑制
し、構造スポーリングの防止を可能としたものである。
この流込み材を取鍋の一般壁、敷等に使用した場合、炉
寿命を大幅に延長させることが期待できる。
The alumina-spinel flow-in material of the present invention can prevent densification due to oversintering and prevent structural spalling by adding a proper amount of clinker containing zirconia containing monoclinic zirconia. It is what
When this pouring material is used for a general wall of a ladle, a floor, etc., it can be expected that the life of the furnace will be greatly extended.

【0028】[0028]

【表1】 [Table 1]

【0029】[0029]

【表2】 [Table 2]

【0030】[0030]

【表3】 [Table 3]

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】超微粉原料を含むアルミナ質耐火材料10
〜70重量%、スピネル質耐火材料10〜70重量%、
アルミナセメント2〜15重量%よりなる耐火材料10
0重量部に対し、単斜晶ジルコニアを含有する粒径12
5μm以下のジルコニア含有クリンカーを0.5〜8重
量部添加することを特徴とするアルミナ−スピネル質流
込み材。
1. Alumina refractory material 10 containing ultrafine powder raw material.
~ 70 wt%, spinel refractory material 10-70 wt%,
Refractory material consisting of 2 to 15% by weight of alumina cement 10
Particle size 12 containing monoclinic zirconia to 0 parts by weight
An alumina-spinel inflow material, wherein 0.5 to 8 parts by weight of a zirconia-containing clinker having a size of 5 μm or less is added.
【請求項2】超微粉原料を含むアルミナ質耐火材料10
〜70重量%、スピネル質耐火材料10〜70重量%、
アルミナセメント2〜15重量%よりなる耐火材料10
0重量部に対し、単斜晶ジルコニアを含有する粒径12
5μm以下のジルコニア含有クリンカーを0.5〜5重
量部添加することを特徴とするアルミナ−スピネル質流
込み材。
2. Alumina refractory material 10 containing ultrafine powder raw material.
~ 70 wt%, spinel refractory material 10-70 wt%,
Refractory material consisting of 2 to 15% by weight of alumina cement 10
Particle size 12 containing monoclinic zirconia to 0 parts by weight
An alumina-spinel inflow material, characterized in that 0.5 to 5 parts by weight of a zirconia-containing clinker of 5 μm or less is added.
【請求項3】ジルコニア含有クリンカーがクリンカー中
に5〜60重量%の単斜晶ジルコニアを含有するクリン
カーであることを特徴とする請求項1または2記載のア
ルミナ−スピネル質流込み材。
3. Alumina-spinel casting material according to claim 1, wherein the zirconia-containing clinker is a clinker containing 5 to 60% by weight of monoclinic zirconia in the clinker.
【請求項4】ジルコニア含有クリンカーがアルミナ−ジ
ルコニア質クリンカーであることを特徴とする請求項3
記載のアルミナ−スピネル質流込み材。
4. The zirconia-containing clinker is an alumina-zirconia clinker.
The described alumina-spinel casting material.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100417704B1 (en) * 1998-12-14 2004-03-24 주식회사 포스코 Alumina type amorphous refractory composition
JP2009227508A (en) * 2008-03-21 2009-10-08 Kurosaki Harima Corp Monolithic refractory and waste material melting furnace
US7865524B2 (en) 2002-05-31 2011-01-04 Koninklijke Philips Electronics N.V. Method of capturing scene and recorder with means of performing this method

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