JPH08219976A - 不定形耐火物の耐食性試験方法 - Google Patents
不定形耐火物の耐食性試験方法Info
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- JPH08219976A JPH08219976A JP2062095A JP2062095A JPH08219976A JP H08219976 A JPH08219976 A JP H08219976A JP 2062095 A JP2062095 A JP 2062095A JP 2062095 A JP2062095 A JP 2062095A JP H08219976 A JPH08219976 A JP H08219976A
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- slag
- sample
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- Pending
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- Testing Resistance To Weather, Investigating Materials By Mechanical Methods (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 高炉樋用不定形耐火物の耐食性を実樋に合致
させて評価できるようにする。 【構成】 高炉樋用不定形耐火物試料をルツボ形状の耐
火物容器の側壁部に配置して銑鉄とスラグを投入し、加
熱炉内で所定時間以上、高温加熱するようにしたことを
特徴とする。
させて評価できるようにする。 【構成】 高炉樋用不定形耐火物試料をルツボ形状の耐
火物容器の側壁部に配置して銑鉄とスラグを投入し、加
熱炉内で所定時間以上、高温加熱するようにしたことを
特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は不定形耐火物、主として
高炉樋用不定形耐火物の耐食性試験方法に関する。
高炉樋用不定形耐火物の耐食性試験方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、高炉樋用不定形耐火物の耐食性試
験は、横回転式侵食試験法、または高周波誘導炉侵食試
験法により行われていた。横回転式侵食試験法は、酸化
雰囲気で行われる酸素ープロパン加熱方式、還元雰囲気
で行われる電気アーク加熱方式等があり、概略説明する
と、 まず、供試耐火レンガから直方体、或いは台形等の所
定形状を切り出し、１０５〜１２０℃において恒量にな
るまで乾燥して試験片を作成する。図１（ａ）は直方体
試験片、図１（ｂ）は台形試験片の場合を示している。 図示するように、回転炉１内に、試験片２を内張り
し、試料の背部、及び目地部に試験片と同材質のスタン
プ材３を充填して十分乾燥する。なお、４は侵食材投入
口・測温孔部分に張られた捨てれんがである。 回転炉１を炉軸が水平になるように所定の位置にセッ
トし、例えば、毎分４回を標準に回転させながら、例え
ば毎分１０℃を基準に昇温する。昇温のための加熱は、
酸素ープロパン加熱方式ではバーナーより炎を吹きつけ
て、また電気アーク加熱方式では黒鉛棒間に通電するこ
とにより行う。 試験目的によって定まる所定温度に達したときに侵食
材投入口・測温孔部分５より、鋼、銑鉄、スラグ等の侵
食剤を投入し、標準的には６０分間保持し、この間、試
験温度を所定温度範囲内に保つようにする。 試験時間が完了すると回転炉の回転を止め、侵食剤投
入口を開いて侵食剤を排出する。 試験目的に応じて、の操作を繰り返す。 自然冷却した後、回転炉１より試験片を取り出し、中
央部が残るように試験片を長手方向に切断し、切断面よ
り平均侵食深さ、最大侵食深さ、最大浸潤深さ等を測定
する。
験は、横回転式侵食試験法、または高周波誘導炉侵食試
験法により行われていた。横回転式侵食試験法は、酸化
雰囲気で行われる酸素ープロパン加熱方式、還元雰囲気
で行われる電気アーク加熱方式等があり、概略説明する
と、 まず、供試耐火レンガから直方体、或いは台形等の所
定形状を切り出し、１０５〜１２０℃において恒量にな
るまで乾燥して試験片を作成する。図１（ａ）は直方体
試験片、図１（ｂ）は台形試験片の場合を示している。 図示するように、回転炉１内に、試験片２を内張り
し、試料の背部、及び目地部に試験片と同材質のスタン
プ材３を充填して十分乾燥する。なお、４は侵食材投入
口・測温孔部分に張られた捨てれんがである。 回転炉１を炉軸が水平になるように所定の位置にセッ
トし、例えば、毎分４回を標準に回転させながら、例え
ば毎分１０℃を基準に昇温する。昇温のための加熱は、
酸素ープロパン加熱方式ではバーナーより炎を吹きつけ
て、また電気アーク加熱方式では黒鉛棒間に通電するこ
とにより行う。 試験目的によって定まる所定温度に達したときに侵食
材投入口・測温孔部分５より、鋼、銑鉄、スラグ等の侵
食剤を投入し、標準的には６０分間保持し、この間、試
験温度を所定温度範囲内に保つようにする。 試験時間が完了すると回転炉の回転を止め、侵食剤投
入口を開いて侵食剤を排出する。 試験目的に応じて、の操作を繰り返す。 自然冷却した後、回転炉１より試験片を取り出し、中
央部が残るように試験片を長手方向に切断し、切断面よ
り平均侵食深さ、最大侵食深さ、最大浸潤深さ等を測定
する。
【０００３】また、高周波誘導炉侵食試験法も加熱方法
の違いを除いてほぼ同様であり、試験片を作成して炉内
に内張りし、鋼等を装入して高周波加熱し、鋼を溶解し
た後、さらにスラグを投入して溶解（スラグは、例えば
３０分ごとに入替えを行って溶解する）し、必要に応じ
て炉を偏芯回転、ガス吹き込みを行い、試験が終了した
らスラグおよび溶鋼を排出し、自然冷却した後、平均侵
食深さ、最大侵食深さ、最大浸潤深さ等を求める。
の違いを除いてほぼ同様であり、試験片を作成して炉内
に内張りし、鋼等を装入して高周波加熱し、鋼を溶解し
た後、さらにスラグを投入して溶解（スラグは、例えば
３０分ごとに入替えを行って溶解する）し、必要に応じ
て炉を偏芯回転、ガス吹き込みを行い、試験が終了した
らスラグおよび溶鋼を排出し、自然冷却した後、平均侵
食深さ、最大侵食深さ、最大浸潤深さ等を求める。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、高炉内で生
成する溶銑とスラグは樋に流し込まれ、このとき高炉か
ら出た直後は混合しているが、樋内を下流へと流れる過
程でその比重差のために分離する。上部のスラグと空気
界面での樋材（不定形耐火物）の化学的損傷はスラグラ
インと呼ばれている。酸化物ーＳｉＣを主成分とする樋
材はスラグにぬれ易いため、スラグ上面から樋材表面に
沿ってスラグがはい上がり、薄いスラグフィルムが形成
され、ここで樋材中のＳｉＣはスラグフィルムを通して
空気から供給される酸素によって酸化されてＳｉＯ2 と
なってスラグフィルム中に溶解し、溶解したＳｉＯ2 は
スラグフィルムの上下方向に濃度勾配を生じ、マランゴ
ニ流によって樋材が侵食されて局部的溶損を生ずる。こ
のときの反応は、 ＳｉＣ＋Ｏ2 →ＳｉＯ2 ＋Ｃ ２Ｃ＋Ｏ2 →２ＣＯ2 であり、図２のＡ部がスラグラインである。
成する溶銑とスラグは樋に流し込まれ、このとき高炉か
ら出た直後は混合しているが、樋内を下流へと流れる過
程でその比重差のために分離する。上部のスラグと空気
界面での樋材（不定形耐火物）の化学的損傷はスラグラ
インと呼ばれている。酸化物ーＳｉＣを主成分とする樋
材はスラグにぬれ易いため、スラグ上面から樋材表面に
沿ってスラグがはい上がり、薄いスラグフィルムが形成
され、ここで樋材中のＳｉＣはスラグフィルムを通して
空気から供給される酸素によって酸化されてＳｉＯ2 と
なってスラグフィルム中に溶解し、溶解したＳｉＯ2 は
スラグフィルムの上下方向に濃度勾配を生じ、マランゴ
ニ流によって樋材が侵食されて局部的溶損を生ずる。こ
のときの反応は、 ＳｉＣ＋Ｏ2 →ＳｉＯ2 ＋Ｃ ２Ｃ＋Ｏ2 →２ＣＯ2 であり、図２のＡ部がスラグラインである。
【０００５】また、スラグとメタル界面での樋材の化学
的損傷はメタルラインと呼ばれている。スラグの付着あ
るいは上部スラグの侵入により、樋材表面にスラグフィ
ルムが形成され、このスラグフィルムは、樋材、メタル
との反応などによりＳｉＯ2、Ａｌ2 Ｏ3 等の局所的な
濃度を生じ、マランゴニ効果により活発に運動し、Ｃと
スラグフィルム中のＳｉＯ2 との反応によるＣＯ気泡も
スラグフィルムの動きを高め、スラグフィルム中のＦｅ
Ｏが樋材中のＳｉＣを酸化し、局部的溶損を生ずる。こ
のときの反応は、 ＳｉＯ2 ＋２Ｆｅ→Ｓｉ＋２ＦｅＯ ＳｉＣ＋２ＦｅＯ→ＳｉＯ2 ＋２Ｆｅ＋Ｃ であり、図２のＢ部がメタルラインである。
的損傷はメタルラインと呼ばれている。スラグの付着あ
るいは上部スラグの侵入により、樋材表面にスラグフィ
ルムが形成され、このスラグフィルムは、樋材、メタル
との反応などによりＳｉＯ2、Ａｌ2 Ｏ3 等の局所的な
濃度を生じ、マランゴニ効果により活発に運動し、Ｃと
スラグフィルム中のＳｉＯ2 との反応によるＣＯ気泡も
スラグフィルムの動きを高め、スラグフィルム中のＦｅ
Ｏが樋材中のＳｉＣを酸化し、局部的溶損を生ずる。こ
のときの反応は、 ＳｉＯ2 ＋２Ｆｅ→Ｓｉ＋２ＦｅＯ ＳｉＣ＋２ＦｅＯ→ＳｉＯ2 ＋２Ｆｅ＋Ｃ であり、図２のＢ部がメタルラインである。
【０００６】しかし、従来の横回転式侵食試験法は、侵
食材である高炉スラグ、またはスラグと溶銑混合物が回
転炉に内張りした試験片にほぼ均一に全面に接触するこ
とになるため、図２に示すような実樋で発生するスラグ
ライン、メタルライン部の局部損傷が再現できず、実樋
に合致した耐食性評価を行うことはできなかった。
食材である高炉スラグ、またはスラグと溶銑混合物が回
転炉に内張りした試験片にほぼ均一に全面に接触するこ
とになるため、図２に示すような実樋で発生するスラグ
ライン、メタルライン部の局部損傷が再現できず、実樋
に合致した耐食性評価を行うことはできなかった。
【０００７】また、高周波誘導炉侵食試験法では、溶銑
の上にスラグが溶融した状態で実樋と同じ状態に配置さ
れるが、加熱中は高周波誘導攪拌により、スラグと溶銑
が混合された状態となって試験片に接触するため、横回
転式侵食試験法の場合と同様に実樋に合致した評価を行
うことができなかった。
の上にスラグが溶融した状態で実樋と同じ状態に配置さ
れるが、加熱中は高周波誘導攪拌により、スラグと溶銑
が混合された状態となって試験片に接触するため、横回
転式侵食試験法の場合と同様に実樋に合致した評価を行
うことができなかった。
【０００８】本発明は上記課題を解決するためのもの
で、高炉樋用不定形耐火物の耐食性について、実際の使
用時に合致した評価を行うことが可能な不定形耐火物の
耐食性試験方法を提供することを目的とする。
で、高炉樋用不定形耐火物の耐食性について、実際の使
用時に合致した評価を行うことが可能な不定形耐火物の
耐食性試験方法を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明は、不定形耐火物
試料をルツボ形状の耐火物容器の側壁部に配置して銑鉄
とスラグを投入し、加熱炉内で所定時間以上、高温加熱
するようにしたことを特徴とする。
試料をルツボ形状の耐火物容器の側壁部に配置して銑鉄
とスラグを投入し、加熱炉内で所定時間以上、高温加熱
するようにしたことを特徴とする。
【００１０】
【作用】本発明は耐食性を評価する不定形耐火物の試料
を側壁側にセットしたルツボに、銑鉄とその上に高炉ス
ラグを入れ、電気炉等で加熱して長時間高温状態にして
侵食試験するものであり、実樋におけるスラグ上面での
スラグ−空気界面での化学反応、スラグ−メタル界面で
の化学反応、およびマランゴニ流が再現でき、スラグラ
イン、メタルラインでの局部損傷に対する抵抗性、即ち
耐食性を評価することができる。
を側壁側にセットしたルツボに、銑鉄とその上に高炉ス
ラグを入れ、電気炉等で加熱して長時間高温状態にして
侵食試験するものであり、実樋におけるスラグ上面での
スラグ−空気界面での化学反応、スラグ−メタル界面で
の化学反応、およびマランゴニ流が再現でき、スラグラ
イン、メタルラインでの局部損傷に対する抵抗性、即ち
耐食性を評価することができる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図３は本
発明の一実施例を示す図であり、図３（ａ）はルツボ作
製過程を説明するための図、図３（ｂ）はルツボの側断
面図、図３（ｃ）はルツボの上面図である。
発明の一実施例を示す図であり、図３（ａ）はルツボ作
製過程を説明するための図、図３（ｂ）はルツボの側断
面図、図３（ｃ）はルツボの上面図である。
【００１２】水を適当量添加して６０×９０×３０ｍｍ
の枠に鋳込んだ高炉樋用不定形耐火物試料１１を養生乾
燥した後、図３（ａ）に示すような、中央部が嵩上げさ
れた形状の鉄枠１０内に入れ、高耐食性の流し込み材１
２を流し込んで試料周囲を包み込んだ。流し込み材が硬
化した後、鉄枠から取り出して逆さまにした全体が図３
（ｂ）に示すルツボである。硬化した流し込み材１２は
サンプルを固定し、メタル、スラグが流れ出ないように
保護する容器を形成している。
の枠に鋳込んだ高炉樋用不定形耐火物試料１１を養生乾
燥した後、図３（ａ）に示すような、中央部が嵩上げさ
れた形状の鉄枠１０内に入れ、高耐食性の流し込み材１
２を流し込んで試料周囲を包み込んだ。流し込み材が硬
化した後、鉄枠から取り出して逆さまにした全体が図３
（ｂ）に示すルツボである。硬化した流し込み材１２は
サンプルを固定し、メタル、スラグが流れ出ないように
保護する容器を形成している。
【００１３】試料の材質はメタルライン部用のＳｉＣ１
５％含有のＡｌ2 Ｏ3 −ＳｉＣ−Ｃ質ローセメントキャ
スタブルＡとスラグライン用のＳｉＣ４５％のＡｌ2 Ｏ
3 −ＳｉＣ−Ｃ質ローセメントキャスタブルＢである。
このルツボ内に、侵食材として高炉スラグを１４０ｇ、
銑鉄を５６０ｇ投入した。このルツボを電気炉（図示せ
ず）内にセットして１５００℃、１０時間加熱した。そ
の後自然冷却させ、試料の中央部を切断して侵食深さを
測定した。試料はメタルとスラグの境界部、すなわちメ
タルライン部と、スラグと空気の境界部、すなわちスラ
グライン部が局部的に溶損が大きく、このときの最大侵
食深さは、各試料についてメタルライン部、スラグライ
ン部について測定したところ表１のような結果が得られ
た。 〔 〕，（ ）内数字は材質Ｂを１００とした時の材質
Ａの溶損指数 このように、実樋と同様にスラグライン部、メタルライ
ン部での損傷を再現することができ、メタルライン部用
とスラグライン部用への適用材質の評価ができるように
なった。
５％含有のＡｌ2 Ｏ3 −ＳｉＣ−Ｃ質ローセメントキャ
スタブルＡとスラグライン用のＳｉＣ４５％のＡｌ2 Ｏ
3 −ＳｉＣ−Ｃ質ローセメントキャスタブルＢである。
このルツボ内に、侵食材として高炉スラグを１４０ｇ、
銑鉄を５６０ｇ投入した。このルツボを電気炉（図示せ
ず）内にセットして１５００℃、１０時間加熱した。そ
の後自然冷却させ、試料の中央部を切断して侵食深さを
測定した。試料はメタルとスラグの境界部、すなわちメ
タルライン部と、スラグと空気の境界部、すなわちスラ
グライン部が局部的に溶損が大きく、このときの最大侵
食深さは、各試料についてメタルライン部、スラグライ
ン部について測定したところ表１のような結果が得られ
た。 〔 〕，（ ）内数字は材質Ｂを１００とした時の材質
Ａの溶損指数 このように、実樋と同様にスラグライン部、メタルライ
ン部での損傷を再現することができ、メタルライン部用
とスラグライン部用への適用材質の評価ができるように
なった。
【００１４】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、不定形耐
火物、特に高炉樋用不定形耐火物の耐食性について、実
樋でのスラグライン、メタルライン部の局部的損傷が再
現でき、実樋に合致した評価を行うことが可能となる。
火物、特に高炉樋用不定形耐火物の耐食性について、実
樋でのスラグライン、メタルライン部の局部的損傷が再
現でき、実樋に合致した評価を行うことが可能となる。
【図１】 高炉樋用不定形耐火物の耐食性試験を説明す
る図である。
る図である。
【図２】 スラグラインとメタルラインを説明する図で
ある。
ある。
【図３】 図３は本発明の耐食試験法を説明する図であ
る。
る。
１０…鉄枠、１１…高炉樋用不定形耐火物試料、１２…
流し込み材。
流し込み材。
Claims (1)
- 【請求項１】 不定形耐火物試料をルツボ形状の耐火物
容器の側壁部に配置して銑鉄とスラグを投入し、加熱炉
内で所定時間以上、高温加熱するようにしたことを特徴
とする不定形耐火物の耐食性試験方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2062095A JPH08219976A (ja) | 1995-02-08 | 1995-02-08 | 不定形耐火物の耐食性試験方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2062095A JPH08219976A (ja) | 1995-02-08 | 1995-02-08 | 不定形耐火物の耐食性試験方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08219976A true JPH08219976A (ja) | 1996-08-30 |
Family
ID=12032298
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2062095A Pending JPH08219976A (ja) | 1995-02-08 | 1995-02-08 | 不定形耐火物の耐食性試験方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08219976A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007292601A (ja) * | 2006-04-25 | 2007-11-08 | Kurosaki Harima Corp | 耐火物の耐損耗性評価方法 |
| KR101412922B1 (ko) * | 2012-08-21 | 2014-06-26 | 주식회사 포스코 | 용강 및 내화물의 반응성 평가방법 |
-
1995
- 1995-02-08 JP JP2062095A patent/JPH08219976A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007292601A (ja) * | 2006-04-25 | 2007-11-08 | Kurosaki Harima Corp | 耐火物の耐損耗性評価方法 |
| JP4664855B2 (ja) * | 2006-04-25 | 2011-04-06 | 黒崎播磨株式会社 | 耐火物の耐損耗性評価方法 |
| KR101412922B1 (ko) * | 2012-08-21 | 2014-06-26 | 주식회사 포스코 | 용강 및 내화물의 반응성 평가방법 |
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