JPH08290958A - 酸化物系耐火物及びその製造方法 - Google Patents
酸化物系耐火物及びその製造方法Info
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- JPH08290958A JPH08290958A JP7091010A JP9101095A JPH08290958A JP H08290958 A JPH08290958 A JP H08290958A JP 7091010 A JP7091010 A JP 7091010A JP 9101095 A JP9101095 A JP 9101095A JP H08290958 A JPH08290958 A JP H08290958A
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- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、物理的なスラグ浸潤を抑制し、耐
熱衝撃性に優れた酸化物系耐火物を提供する。 【構成】 本発明の酸化物系耐火物は、見掛け気孔率が
５〜５０％であり、全気孔のうち８０％以上が１μｍ以
下の径の気孔である。またその製造方法は、成形体の全
気孔のうち８０％以上が１０μｍ以下の径の気孔である
酸化物系耐火物素地をマイクロ波によって構成し、焼結
させて得られる。このようにして得られる酸化物系耐火
物を用いることで、スラグ浸潤性を改善し、耐熱衝撃性
を向上でき、その結果、耐火物寿命の延長が図られ、耐
火物コスト、耐火物修理費、予熱条件緩和によるエネル
ギーコスト削減が可能となる。
熱衝撃性に優れた酸化物系耐火物を提供する。 【構成】 本発明の酸化物系耐火物は、見掛け気孔率が
５〜５０％であり、全気孔のうち８０％以上が１μｍ以
下の径の気孔である。またその製造方法は、成形体の全
気孔のうち８０％以上が１０μｍ以下の径の気孔である
酸化物系耐火物素地をマイクロ波によって構成し、焼結
させて得られる。このようにして得られる酸化物系耐火
物を用いることで、スラグ浸潤性を改善し、耐熱衝撃性
を向上でき、その結果、耐火物寿命の延長が図られ、耐
火物コスト、耐火物修理費、予熱条件緩和によるエネル
ギーコスト削減が可能となる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鉄鋼業をはじめとする
高温装置産業で使用される酸化物系耐火物に関するもの
である。
高温装置産業で使用される酸化物系耐火物に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】耐火物に要求される特性の中で、耐食性
と耐熱衝撃性が特に重要である。このうち、耐食性は化
学組成によって強く影響されるが、耐熱衝撃性は組織に
よって強く影響される。一方、特に酸化物系耐火物で重
要なスラグ浸潤に関しては、化学組成と気孔の影響が大
きい。スラグ浸潤のメカニズムは、化学的浸潤と物理的
浸潤に大別できる。このうち、物理的浸潤は耐火物内部
に存在する気孔の気孔径に大きく依存しており、気孔が
大きいほど容易に起こり、かつ浸潤深さも深くなる。従
来より知られている耐火物について水銀圧入法による気
孔径分布測定を行ってみると、酸化物系耐火物の気孔は
その大半が気孔径１μｍ以上の気孔であり、物理的なス
ラグ浸潤が容易に生じる大きさである。もし、スラグ浸
潤を抑制しようとするならば、組織を緻密化することが
有効である。
と耐熱衝撃性が特に重要である。このうち、耐食性は化
学組成によって強く影響されるが、耐熱衝撃性は組織に
よって強く影響される。一方、特に酸化物系耐火物で重
要なスラグ浸潤に関しては、化学組成と気孔の影響が大
きい。スラグ浸潤のメカニズムは、化学的浸潤と物理的
浸潤に大別できる。このうち、物理的浸潤は耐火物内部
に存在する気孔の気孔径に大きく依存しており、気孔が
大きいほど容易に起こり、かつ浸潤深さも深くなる。従
来より知られている耐火物について水銀圧入法による気
孔径分布測定を行ってみると、酸化物系耐火物の気孔は
その大半が気孔径１μｍ以上の気孔であり、物理的なス
ラグ浸潤が容易に生じる大きさである。もし、スラグ浸
潤を抑制しようとするならば、組織を緻密化することが
有効である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、スラグ
浸潤を抑制するために組織の緻密化を図ろうとすると、
耐熱衝撃性を低下させてしまい、問題となる。そこで、
本発明は、物理的スラグ浸潤を抑制し、耐熱衝撃性に優
れた酸化物系耐火物を得ることを目的とする。
浸潤を抑制するために組織の緻密化を図ろうとすると、
耐熱衝撃性を低下させてしまい、問題となる。そこで、
本発明は、物理的スラグ浸潤を抑制し、耐熱衝撃性に優
れた酸化物系耐火物を得ることを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の酸化物系耐火物
は、見掛け気孔率が５〜５０％であり、全気孔のうち８
０％以上が１μｍ以下の径の気孔であることを特徴とす
る。また、このような酸化物系耐火物の製造に当たって
は、成形体の全気孔のうち８０％以上が１０μｍ以下の
径の気孔である酸化物系耐火物素地をマイクロ波によっ
て加熱し、焼結させて製造することができる。
は、見掛け気孔率が５〜５０％であり、全気孔のうち８
０％以上が１μｍ以下の径の気孔であることを特徴とす
る。また、このような酸化物系耐火物の製造に当たって
は、成形体の全気孔のうち８０％以上が１０μｍ以下の
径の気孔である酸化物系耐火物素地をマイクロ波によっ
て加熱し、焼結させて製造することができる。
【０００５】
【作用】本発明の酸化物系耐火物は、溶融金属容器の内
張り耐火物、各種連続鋳造機の浸漬ノズルに使用するこ
とができる。本発明の酸化物系耐火物は、Ａｌ，Ｍｇ，
Ｃｒ，Ｓｉ，Ｃａ，Ｆｅ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｍｎ，Ｙ，Ｃ
ｅ，Ｎｂ等の単一酸化物、あるいは複合酸化物を主成分
とする。
張り耐火物、各種連続鋳造機の浸漬ノズルに使用するこ
とができる。本発明の酸化物系耐火物は、Ａｌ，Ｍｇ，
Ｃｒ，Ｓｉ，Ｃａ，Ｆｅ，Ｚｒ，Ｔｉ，Ｍｎ，Ｙ，Ｃ
ｅ，Ｎｂ等の単一酸化物、あるいは複合酸化物を主成分
とする。
【０００６】本発明の酸化物系耐火物において、全気孔
のうち８０％以上を１μｍ以下の径の気孔としたのは、
気孔径が１μｍ以下の気孔が８０％より少ないと耐熱衝
撃性が低下し、気孔径が１μｍを超えた気孔中にスラグ
が浸潤して組織劣化するためである。本発明の酸化物系
耐火物において、見掛け気孔率を５〜５０％としたの
は、見掛け気孔率が５％より小さいと耐熱衝撃性が低下
し、５０％を超えると耐食性が低下するためである。
のうち８０％以上を１μｍ以下の径の気孔としたのは、
気孔径が１μｍ以下の気孔が８０％より少ないと耐熱衝
撃性が低下し、気孔径が１μｍを超えた気孔中にスラグ
が浸潤して組織劣化するためである。本発明の酸化物系
耐火物において、見掛け気孔率を５〜５０％としたの
は、見掛け気孔率が５％より小さいと耐熱衝撃性が低下
し、５０％を超えると耐食性が低下するためである。
【０００７】本発明の酸化物系耐火物をマイクロ波によ
って加熱し、焼結させて製造する場合、成形体の全気孔
のうち８０％以上を１０μｍ以下の径の気孔としたの
は、１０μｍを超えると焼結によって得られた酸化物系
耐火物の気孔が、焼結時の粒子成長に伴なって大きくな
り、１μｍ以下の径の気孔とならないためである。
って加熱し、焼結させて製造する場合、成形体の全気孔
のうち８０％以上を１０μｍ以下の径の気孔としたの
は、１０μｍを超えると焼結によって得られた酸化物系
耐火物の気孔が、焼結時の粒子成長に伴なって大きくな
り、１μｍ以下の径の気孔とならないためである。
【０００８】本発明の酸化物系耐火物は、以下のように
作用し、スラグ浸潤を抑制しつつ、耐熱衝撃性を向上さ
せる。本発明の耐火物中に存在する１μｍ以下の気孔に
対しては、物理的なスラグ浸潤が起こらず、従って、ス
ラグ浸潤を抑制することができる。更に、全体積のうち
５％以上が気孔として存在するために、熱衝撃によって
発生した熱応力を緩和することが可能となり、耐熱衝撃
性の向上が図られる。また、１μｍ以下の微細な気孔が
多数存在するために、熱応力によって発生した亀裂の進
展エネルギーの吸収や進展方向の変更が可能となり、こ
れも耐熱衝撃性の向上に寄与する。
作用し、スラグ浸潤を抑制しつつ、耐熱衝撃性を向上さ
せる。本発明の耐火物中に存在する１μｍ以下の気孔に
対しては、物理的なスラグ浸潤が起こらず、従って、ス
ラグ浸潤を抑制することができる。更に、全体積のうち
５％以上が気孔として存在するために、熱衝撃によって
発生した熱応力を緩和することが可能となり、耐熱衝撃
性の向上が図られる。また、１μｍ以下の微細な気孔が
多数存在するために、熱応力によって発生した亀裂の進
展エネルギーの吸収や進展方向の変更が可能となり、こ
れも耐熱衝撃性の向上に寄与する。
【０００９】本発明の耐火物及び従来の耐火物につい
て、全気孔のうちの気孔径１μｍ以下の気孔量と見掛け
気孔率の関係を見ると図１のようになる。これより、従
来の耐火物や、ファインセラミックス分野で製造される
ものは、本発明が目的とする耐スラグ浸潤性、耐熱衝撃
性に劣り、本発明のように、全気孔のうちの８０％以上
が１μｍ以下の径の気孔であり、見掛け気孔率が５〜５
０％の物性を有するものが優れている。
て、全気孔のうちの気孔径１μｍ以下の気孔量と見掛け
気孔率の関係を見ると図１のようになる。これより、従
来の耐火物や、ファインセラミックス分野で製造される
ものは、本発明が目的とする耐スラグ浸潤性、耐熱衝撃
性に劣り、本発明のように、全気孔のうちの８０％以上
が１μｍ以下の径の気孔であり、見掛け気孔率が５〜５
０％の物性を有するものが優れている。
【００１０】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。 〔実施例１〕表１に示すように、酸化物原料として、酸
化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウ
ム、マグネシア−アルミナスピネルを使用し、成形（１
t/cm2、加圧時間６０秒）、焼成（トンネルキルン中）
して本発明の酸化物系耐火物を得た。耐スラグ浸潤性
は、得られた酸化物系耐火物から切り出した試片上に高
炉スラグ及び転炉スラグを置き、１６５０℃で１時間焼
成した後のスラグ浸潤厚みで評価した。スラグ浸潤厚み
が５mmより小さいものを◎、５mm以上で１０mmより小さ
いものを○、１０mm以上で２０mmより小さいものを△、
２０mm以上のものを×とした。
化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウ
ム、マグネシア−アルミナスピネルを使用し、成形（１
t/cm2、加圧時間６０秒）、焼成（トンネルキルン中）
して本発明の酸化物系耐火物を得た。耐スラグ浸潤性
は、得られた酸化物系耐火物から切り出した試片上に高
炉スラグ及び転炉スラグを置き、１６５０℃で１時間焼
成した後のスラグ浸潤厚みで評価した。スラグ浸潤厚み
が５mmより小さいものを◎、５mm以上で１０mmより小さ
いものを○、１０mm以上で２０mmより小さいものを△、
２０mm以上のものを×とした。
【００１１】耐熱衝撃性は、得られた酸化物系耐火物か
ら試片を切り出し、１００〜１０００℃の範囲で低い方
から５０℃きざみの温度に加熱した後０℃の水中へ落下
させて急冷し、曲げ強度を測定して、強度が低下開始す
るときの温度でもって評価した。この温度が５００℃以
上のものを○、５００℃未満のものを×とした。
ら試片を切り出し、１００〜１０００℃の範囲で低い方
から５０℃きざみの温度に加熱した後０℃の水中へ落下
させて急冷し、曲げ強度を測定して、強度が低下開始す
るときの温度でもって評価した。この温度が５００℃以
上のものを○、５００℃未満のものを×とした。
【００１２】表１に比較例と併せて示す。この比較例の
酸化物系耐火物も、酸化物原料として、酸化アルミニウ
ム、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、マグネシア
−アルミナスピネルを使用し、成形（１t/cm2 、加圧時
間６０秒）、焼成（トンネルキルン中）して得た。な
お、耐スラグ浸潤性、耐熱衝撃性ともに実施例と同様な
方法で評価した。なお、比較例５は従来からファインセ
ラミックスとして知られているものであるが、本発明の
酸化物系耐火物の要件を満たしていない。
酸化物系耐火物も、酸化物原料として、酸化アルミニウ
ム、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、マグネシア
−アルミナスピネルを使用し、成形（１t/cm2 、加圧時
間６０秒）、焼成（トンネルキルン中）して得た。な
お、耐スラグ浸潤性、耐熱衝撃性ともに実施例と同様な
方法で評価した。なお、比較例５は従来からファインセ
ラミックスとして知られているものであるが、本発明の
酸化物系耐火物の要件を満たしていない。
【００１３】
【表１】
【００１４】〔実施例２〕表２に示すように、酸化物原
料として、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化
ジルコニウム、マグネシア−アルミナスピネルを使用
し、成形（１t/cm2、加圧時間６０秒）、焼成（周波数
２８GHz マイクロ波加熱炉中）して本発明の酸化物系耐
火物を得た。また、表２には、その比較例も併せて示
す。この比較例の酸化物系耐火物も、酸化物原料とて、
酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウ
ム、マグネシア−アルミナスピネルを使用し、成形（１
t/cm2 、加圧時間６０秒）、焼成（周波数２８GHz マイ
クロ波加熱炉中）して製品を得た。いずれの場合も、耐
スラグ浸潤性、耐熱衝撃性ともに実施例１と同様な方法
で評価した。
料として、酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化
ジルコニウム、マグネシア−アルミナスピネルを使用
し、成形（１t/cm2、加圧時間６０秒）、焼成（周波数
２８GHz マイクロ波加熱炉中）して本発明の酸化物系耐
火物を得た。また、表２には、その比較例も併せて示
す。この比較例の酸化物系耐火物も、酸化物原料とて、
酸化アルミニウム、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウ
ム、マグネシア−アルミナスピネルを使用し、成形（１
t/cm2 、加圧時間６０秒）、焼成（周波数２８GHz マイ
クロ波加熱炉中）して製品を得た。いずれの場合も、耐
スラグ浸潤性、耐熱衝撃性ともに実施例１と同様な方法
で評価した。
【００１５】
【表２】
【００１６】以上の表１，表２に示した実施例からも明
らかなように、本発明の酸化物系耐火物は耐スラグ浸潤
性と耐熱衝撃性に優れている。一方、比較例の場合には
耐スラグ浸潤性、耐熱衝撃性ともに劣っている。
らかなように、本発明の酸化物系耐火物は耐スラグ浸潤
性と耐熱衝撃性に優れている。一方、比較例の場合には
耐スラグ浸潤性、耐熱衝撃性ともに劣っている。
【００１７】
【発明の効果】本発明によって以下のような効果を奏す
ることができる。酸化物系耐火物のスラグ浸潤性を改善
し、耐熱衝撃性を向上できる。その結果、耐火物寿命の
延長が図られ、耐火物コスト、耐火物修理費、予熱条件
緩和によるエネルギーコスト削減が可能となる。
ることができる。酸化物系耐火物のスラグ浸潤性を改善
し、耐熱衝撃性を向上できる。その結果、耐火物寿命の
延長が図られ、耐火物コスト、耐火物修理費、予熱条件
緩和によるエネルギーコスト削減が可能となる。
【図１】本発明の酸化物系耐火物、従来の酸化物系耐火
物、ファインセラミックスについて、全気孔のうちの気
孔径１μｍ以下の気孔量と見掛け気孔率の関係に耐スラ
グ浸潤性と耐熱衝撃性を併せて示した図である。
物、ファインセラミックスについて、全気孔のうちの気
孔径１μｍ以下の気孔量と見掛け気孔率の関係に耐スラ
グ浸潤性と耐熱衝撃性を併せて示した図である。
Claims (2)
- 【請求項１】 見掛け気孔率が５〜５０％であり、全気
孔のうち８０％以上が１μｍ以下の径の気孔であること
を特徴とする酸化物系耐火物。 - 【請求項２】 請求項１記載の酸化物系耐火物を製造す
る方法であって、成形体の全気孔のうち８０％以上が１
０μｍ以下の径の気孔である酸化物系耐火物素地をマイ
クロ波によって焼成し、焼結させることを特徴とする酸
化物系耐火物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7091010A JPH08290958A (ja) | 1995-04-17 | 1995-04-17 | 酸化物系耐火物及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7091010A JPH08290958A (ja) | 1995-04-17 | 1995-04-17 | 酸化物系耐火物及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08290958A true JPH08290958A (ja) | 1996-11-05 |
Family
ID=14014565
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7091010A Withdrawn JPH08290958A (ja) | 1995-04-17 | 1995-04-17 | 酸化物系耐火物及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08290958A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007006350A1 (de) | 2005-07-11 | 2007-01-18 | Refractory Intellectual Property Gmbh & Co. Kg | Gebranntes, keramisches, feuerfestes produkt |
| WO2013133222A1 (ja) * | 2012-03-05 | 2013-09-12 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 定形耐火物およびその製造方法 |
| JP2015048293A (ja) * | 2013-09-04 | 2015-03-16 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 定形耐火物およびその製造方法 |
-
1995
- 1995-04-17 JP JP7091010A patent/JPH08290958A/ja not_active Withdrawn
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2007006350A1 (de) | 2005-07-11 | 2007-01-18 | Refractory Intellectual Property Gmbh & Co. Kg | Gebranntes, keramisches, feuerfestes produkt |
| US7767292B2 (en) | 2005-07-11 | 2010-08-03 | Refractory Intellectual Property Gmbh & Co. Kg | Fired, fire-resistant ceramic product |
| WO2013133222A1 (ja) * | 2012-03-05 | 2013-09-12 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 定形耐火物およびその製造方法 |
| CN104136397A (zh) * | 2012-03-05 | 2014-11-05 | 杰富意钢铁株式会社 | 定形耐火材料及其制造方法 |
| JP2015048293A (ja) * | 2013-09-04 | 2015-03-16 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 定形耐火物およびその製造方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20020702 |