JPH09142946A - 不定形流し込み耐火物及びその成形体 - Google Patents
不定形流し込み耐火物及びその成形体Info
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- JPH09142946A JPH09142946A JP7327874A JP32787495A JPH09142946A JP H09142946 A JPH09142946 A JP H09142946A JP 7327874 A JP7327874 A JP 7327874A JP 32787495 A JP32787495 A JP 32787495A JP H09142946 A JPH09142946 A JP H09142946A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 本発明は、溶融金属用容器、特に溶鋼鍋のス
ラグライン部やＲＨ等の二次精練用容器の内張り材に使
用される不定形流し込み耐火物に関して、耐食性、耐ス
ラグ浸透性に極めて優れ、かつ強度的にも焼成定形れん
がに匹敵する高温強度を発現し、結果として優れた耐用
性を持つ流し込み耐火物及びその成形体を提供する。 【解決手段】 粒子径が０．０５ｍｍ以上で、化学成分
としてＣａＯが１０〜７０重量％、残部がＭｇＯと３重
量％以下の不純物からなるＭｇＯ−ＣａＯ質合成クリン
カーを１０〜７０重量部と、粒子径が０．０５ｍｍ以下
の、アルミナ、ジルコニア、チタニア、及びスピネルの
各微粉の内、１種あるいは２種以上を合計で１〜２０重
量部と、１０〜８９重量部のＭｇＯ質クリンカーを配合
する。
ラグライン部やＲＨ等の二次精練用容器の内張り材に使
用される不定形流し込み耐火物に関して、耐食性、耐ス
ラグ浸透性に極めて優れ、かつ強度的にも焼成定形れん
がに匹敵する高温強度を発現し、結果として優れた耐用
性を持つ流し込み耐火物及びその成形体を提供する。 【解決手段】 粒子径が０．０５ｍｍ以上で、化学成分
としてＣａＯが１０〜７０重量％、残部がＭｇＯと３重
量％以下の不純物からなるＭｇＯ−ＣａＯ質合成クリン
カーを１０〜７０重量部と、粒子径が０．０５ｍｍ以下
の、アルミナ、ジルコニア、チタニア、及びスピネルの
各微粉の内、１種あるいは２種以上を合計で１〜２０重
量部と、１０〜８９重量部のＭｇＯ質クリンカーを配合
する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、溶融金属用容器、
特に溶鋼鍋のスラグライン部やＲＨ等の二次精錬用容器
の内張り材に使用される不定形流し込み耐火物に関する
ものである。
特に溶鋼鍋のスラグライン部やＲＨ等の二次精錬用容器
の内張り材に使用される不定形流し込み耐火物に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、溶鋼鍋のスラグライン部やＲ
Ｈ等の二次精錬用容器の内張り材には、高塩基度（Ｃａ
Ｏ／ＳｉＯ2 ）スラグに対して化学的に安定な塩基性の
れんがが使用されてきた。しかしながら、昨今、れんが
施工には不可欠な築炉技能修得者の枯渇問題や、いわゆ
る３Ｋ作業レス化対策の面から、これらの耐火物の不定
形化が強く要求されている。
Ｈ等の二次精錬用容器の内張り材には、高塩基度（Ｃａ
Ｏ／ＳｉＯ2 ）スラグに対して化学的に安定な塩基性の
れんがが使用されてきた。しかしながら、昨今、れんが
施工には不可欠な築炉技能修得者の枯渇問題や、いわゆ
る３Ｋ作業レス化対策の面から、これらの耐火物の不定
形化が強く要求されている。
【０００３】不定形耐火物は、プレス成形及び焼成を経
た定形れんがと比べて、緻密度、強度に劣る。また、材
質として塩基性のものは、気孔中に浸透したスラグが低
粘性化する傾向にあるため、一般的にスラグ浸透厚みが
大きい。その中にあって、作業が簡便な流し込み施工を
行うことができ、しかもスラグ浸透厚みが比較的小さい
塩基性不定形耐火物の例として、特開昭６０−２１８６
８号公報に開示されているようなマグネシア骨材８６〜
９６重量％と、アルミナ超微粉及びシリカ超微粉合計量
で１４〜４重量％とからなる不定形耐火物が提案されて
いる。
た定形れんがと比べて、緻密度、強度に劣る。また、材
質として塩基性のものは、気孔中に浸透したスラグが低
粘性化する傾向にあるため、一般的にスラグ浸透厚みが
大きい。その中にあって、作業が簡便な流し込み施工を
行うことができ、しかもスラグ浸透厚みが比較的小さい
塩基性不定形耐火物の例として、特開昭６０−２１８６
８号公報に開示されているようなマグネシア骨材８６〜
９６重量％と、アルミナ超微粉及びシリカ超微粉合計量
で１４〜４重量％とからなる不定形耐火物が提案されて
いる。
【０００４】このマグネシア−アルミナ−シリカ系材料
は、不定形耐火物であることで築炉作業を必要とせず、
施工性の点で好ましい。また、スラグに対する耐食性に
ついては、高塩基性組成であることからかなり高い耐食
性を発現する。しかしながら、このようにシリカ成分を
含む材料は、高温下においてシリカ成分が溶融するた
め、熱間強度が極めて低い。また高塩基度スラグの浸透
により、容易にＭｇＯ−ＣａＯ−ＳｉＯ2 系低融物（融
点１５００℃以下）を生成するため、スラグ浸透厚みが
大きくなる。溶鋼の動きが激しく、物理的摩耗条件が加
味される二次精錬用容器の脱ガス精錬炉においては、こ
のように熱間で殆ど強度がない浸透層は、摩耗により連
続的に損耗し、極めて耐用性が悪くなる。
は、不定形耐火物であることで築炉作業を必要とせず、
施工性の点で好ましい。また、スラグに対する耐食性に
ついては、高塩基性組成であることからかなり高い耐食
性を発現する。しかしながら、このようにシリカ成分を
含む材料は、高温下においてシリカ成分が溶融するた
め、熱間強度が極めて低い。また高塩基度スラグの浸透
により、容易にＭｇＯ−ＣａＯ−ＳｉＯ2 系低融物（融
点１５００℃以下）を生成するため、スラグ浸透厚みが
大きくなる。溶鋼の動きが激しく、物理的摩耗条件が加
味される二次精錬用容器の脱ガス精錬炉においては、こ
のように熱間で殆ど強度がない浸透層は、摩耗により連
続的に損耗し、極めて耐用性が悪くなる。
【０００５】また、シリカ成分を含まないマグネシア−
アルミナ系材料の場合には、上記のような不定形耐火物
の組成範囲にすると、ＣａＯ−ＳｉＯ2 系浸透スラグ中
に溶解することになるためスラグの粘性を高める働きを
するＡｌ2Ｏ3成分は少なくなる。また、添加したアルミ
ナは高温下で使用中にすべて周囲のマグネシアと反応し
てスピネルへと化学変化を生じ、その結果粒子間の細孔
径が大きくなるため、耐火物中へのスラグの浸透を根本
的に抑制することはできない。
アルミナ系材料の場合には、上記のような不定形耐火物
の組成範囲にすると、ＣａＯ−ＳｉＯ2 系浸透スラグ中
に溶解することになるためスラグの粘性を高める働きを
するＡｌ2Ｏ3成分は少なくなる。また、添加したアルミ
ナは高温下で使用中にすべて周囲のマグネシアと反応し
てスピネルへと化学変化を生じ、その結果粒子間の細孔
径が大きくなるため、耐火物中へのスラグの浸透を根本
的に抑制することはできない。
【０００６】このようなマグネシア−アルミナ系材料に
対して、近年、特開平５−３４５６８０号公報に開示さ
れているようなマグネシア−カルシア系の不定形材料が
注目されている。これは塩基性材料の欠点である易スラ
グ浸透性を、材料中のＣａＯ成分とスラグの反応により
生成する高融化合物２ＣａＯ・ＳｉＯ2 の固相生成で抑
制しようというものである。ＣａＯ成分は、ＭｇＯより
さらに高塩基度スラグに対して安定であり、耐食性の面
では非常に優れている。しかし塩基性粒子のみの粒度構
成にすると、易水和性であるために微粒子の利用に限界
がでてくる。また加熱後には細孔径レベルがかなり大き
くなるため、目的通りにスラグの浸透をくい止めるのは
物理的に不可能である。
対して、近年、特開平５−３４５６８０号公報に開示さ
れているようなマグネシア−カルシア系の不定形材料が
注目されている。これは塩基性材料の欠点である易スラ
グ浸透性を、材料中のＣａＯ成分とスラグの反応により
生成する高融化合物２ＣａＯ・ＳｉＯ2 の固相生成で抑
制しようというものである。ＣａＯ成分は、ＭｇＯより
さらに高塩基度スラグに対して安定であり、耐食性の面
では非常に優れている。しかし塩基性粒子のみの粒度構
成にすると、易水和性であるために微粒子の利用に限界
がでてくる。また加熱後には細孔径レベルがかなり大き
くなるため、目的通りにスラグの浸透をくい止めるのは
物理的に不可能である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】不定形耐火物の場合、
焼成定形れんがのダイレクトボンドのような、高温、ス
ラグ浸透下においても即座には分断されない強固な結合
が存在しないため、強度の点で定形れんがより劣る。従
って、スラグの浸透を根本的にくい止めない限り、浸透
層部分の剥離といったいわゆる構造スポーリング現象を
抑止できず、定形れんがと比べて満足のいく耐用性は得
られない。
焼成定形れんがのダイレクトボンドのような、高温、ス
ラグ浸透下においても即座には分断されない強固な結合
が存在しないため、強度の点で定形れんがより劣る。従
って、スラグの浸透を根本的にくい止めない限り、浸透
層部分の剥離といったいわゆる構造スポーリング現象を
抑止できず、定形れんがと比べて満足のいく耐用性は得
られない。
【０００８】このように不定形耐火物では、スラグ浸透
を極力抑制することが重要となる。また、生じてしまっ
た浸透層の摩耗や剥離を少しでも軽減するためには、高
熱間強度化を指向することも重要である。
を極力抑制することが重要となる。また、生じてしまっ
た浸透層の摩耗や剥離を少しでも軽減するためには、高
熱間強度化を指向することも重要である。
【０００９】本発明は、溶融金属用容器、特に溶鋼鍋の
スラグライン部やＲＨ等の二次精錬用容器の内張り材に
使用される不定形流し込み耐火物に関して、耐食性、耐
スラグ浸透性に極めて優れ、かつ強度面でも焼成定形れ
んがに匹敵する高温強度を発現し、結果として優れた耐
用性を持つ流し込み耐火物及びその成形体を提供する。
スラグライン部やＲＨ等の二次精錬用容器の内張り材に
使用される不定形流し込み耐火物に関して、耐食性、耐
スラグ浸透性に極めて優れ、かつ強度面でも焼成定形れ
んがに匹敵する高温強度を発現し、結果として優れた耐
用性を持つ流し込み耐火物及びその成形体を提供する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、粒子径が０．
０５ｍｍ以上で、化学成分としてＣａＯが１０〜７０重
量％、残部がＭｇＯと３重量％以下の不純物からなるＭ
ｇＯ−ＣａＯ質合成クリンカーを１０〜７０重量部と、
粒子径が０．０５ｍｍ以下の、アルミナ、ジルコニア、
チタニア、及びスピネルの各微粉の内、１種あるいは２
種以上を合計で１〜２０重量部と、１０〜８９重量部の
ＭｇＯ質クリンカーとを合計が１００重量部となるよう
にして配合したことを特徴とし、さらにＭｇＯ質クリカ
ー１０〜８９重量部中、粒子径が０．０５ｍｍ以下の粒
子は２０重量部以下であることを特徴とする、溶融金属
用容器内張り用の不定形流し込み耐火物である。
０５ｍｍ以上で、化学成分としてＣａＯが１０〜７０重
量％、残部がＭｇＯと３重量％以下の不純物からなるＭ
ｇＯ−ＣａＯ質合成クリンカーを１０〜７０重量部と、
粒子径が０．０５ｍｍ以下の、アルミナ、ジルコニア、
チタニア、及びスピネルの各微粉の内、１種あるいは２
種以上を合計で１〜２０重量部と、１０〜８９重量部の
ＭｇＯ質クリンカーとを合計が１００重量部となるよう
にして配合したことを特徴とし、さらにＭｇＯ質クリカ
ー１０〜８９重量部中、粒子径が０．０５ｍｍ以下の粒
子は２０重量部以下であることを特徴とする、溶融金属
用容器内張り用の不定形流し込み耐火物である。
【００１１】また、この不定形流し込み耐火物から成る
成形体は、少なくとも使用開始時に、その成形体の平均
細孔径が５μｍ以下であることを特徴とする。尚、ここ
で言う平均細孔径とは、水銀圧入法により細孔径分布を
測定したときの、累積体積百分率で５０％に相当する細
孔径値である。
成形体は、少なくとも使用開始時に、その成形体の平均
細孔径が５μｍ以下であることを特徴とする。尚、ここ
で言う平均細孔径とは、水銀圧入法により細孔径分布を
測定したときの、累積体積百分率で５０％に相当する細
孔径値である。
【００１２】塩基性マグネシア質耐火物は、鋼の精錬工
程における高塩基度スラグに対して高い耐食性を示す一
方、材料内部へのスラグ浸透が著しく大きく、摩耗や剥
離といった損傷が大きくなり、実炉で使用するのは難し
い。このスラグ浸透の主たる原因として考えられるの
は、浸透スラグの粘性と、使用中高温下における細孔径
レベルである。ＣａＯ−ＳｉＯ2 系スラグがマグネシア
粒子間の気孔中を浸透していく際には、スラグ中にＭｇ
Ｏ成分が溶解し、ＭｇＯ−ＣａＯ−ＳｉＯ2 系の粘性の
低いスラグとなることから、その浸透を抑制するのは難
しい。
程における高塩基度スラグに対して高い耐食性を示す一
方、材料内部へのスラグ浸透が著しく大きく、摩耗や剥
離といった損傷が大きくなり、実炉で使用するのは難し
い。このスラグ浸透の主たる原因として考えられるの
は、浸透スラグの粘性と、使用中高温下における細孔径
レベルである。ＣａＯ−ＳｉＯ2 系スラグがマグネシア
粒子間の気孔中を浸透していく際には、スラグ中にＭｇ
Ｏ成分が溶解し、ＭｇＯ−ＣａＯ−ＳｉＯ2 系の粘性の
低いスラグとなることから、その浸透を抑制するのは難
しい。
【００１３】また、マグネシア、カルシアは水和し易
い、膨張係数が大きい等の理由により、施工時には細孔
径が小さく緻密な状態でも、高温状態では細孔径レベル
が大きくなり、これもスラグ浸透の抑制には不利に働
く。また、緻密性が損なわれるといった意味合いで、高
熱間強度の発現も望めない。
い、膨張係数が大きい等の理由により、施工時には細孔
径が小さく緻密な状態でも、高温状態では細孔径レベル
が大きくなり、これもスラグ浸透の抑制には不利に働
く。また、緻密性が損なわれるといった意味合いで、高
熱間強度の発現も望めない。
【００１４】さらに、不定形流し込み耐火物として使用
する場合、その施工水分の影響によるマグネシア及びカ
ルシアのスレーキング現象も大きな問題であるが、この
問題に関しては、特開平６−３００４３８号公報による
乾燥方法にて解決されている。
する場合、その施工水分の影響によるマグネシア及びカ
ルシアのスレーキング現象も大きな問題であるが、この
問題に関しては、特開平６−３００４３８号公報による
乾燥方法にて解決されている。
【００１５】本発明では、上記のようなスラグ浸透の軽
減、高温強度向上という未解決の課題を解決するため
に、不定形耐火物の粒子構成を次のようにした。すなわ
ち、骨材部分には高塩基度スラグに対する耐食性を保持
するため、マグネシア−カルシア合成クリンカー及びマ
グネシアクリンカーを用いる。また、スラグ浸透の抑制
及び高熱間強度発現のため、微粉部に用いるマグネシア
の量は極力制限し、かつ充填性向上等により浸透抑制を
図るべく、アルミナ、ジルコニア、チタニア、スピネル
等の微粉を微粉部に利用するものである。これによっ
て、本来塩基性耐火物が持つスラグに対する高耐食性を
維持したまま、耐火物中へのスラグの浸透を飛躍的に抑
制することが可能となった。これは、微粉部に使用した
上述の粒子が膨張係数が小さい、あるいは難焼結性のも
のであり、高温状態でも小さい細孔径レベルが維持さ
れ、物理的に浸透を抑制することができるからである。
減、高温強度向上という未解決の課題を解決するため
に、不定形耐火物の粒子構成を次のようにした。すなわ
ち、骨材部分には高塩基度スラグに対する耐食性を保持
するため、マグネシア−カルシア合成クリンカー及びマ
グネシアクリンカーを用いる。また、スラグ浸透の抑制
及び高熱間強度発現のため、微粉部に用いるマグネシア
の量は極力制限し、かつ充填性向上等により浸透抑制を
図るべく、アルミナ、ジルコニア、チタニア、スピネル
等の微粉を微粉部に利用するものである。これによっ
て、本来塩基性耐火物が持つスラグに対する高耐食性を
維持したまま、耐火物中へのスラグの浸透を飛躍的に抑
制することが可能となった。これは、微粉部に使用した
上述の粒子が膨張係数が小さい、あるいは難焼結性のも
のであり、高温状態でも小さい細孔径レベルが維持さ
れ、物理的に浸透を抑制することができるからである。
【００１６】さらに、アルミナについては、細孔内に浸
透したスラグ中に微粉部のアルミナ成分が溶解し、Ａｌ
2Ｏ3−ＣａＯ−ＳｉＯ2 系の粘性の高いスラグ組成へと
変化したり、高融点の固相ＣａＯ・６Ａｌ2Ｏ3が析出し
たりして、浸透抑制方向に働く。また、ジルコニア、チ
タニア、スピネルについては、浸透スラグとあまり反応
せず、液相生成量を抑えることができることから、浸透
が大幅に抑制される。
透したスラグ中に微粉部のアルミナ成分が溶解し、Ａｌ
2Ｏ3−ＣａＯ−ＳｉＯ2 系の粘性の高いスラグ組成へと
変化したり、高融点の固相ＣａＯ・６Ａｌ2Ｏ3が析出し
たりして、浸透抑制方向に働く。また、ジルコニア、チ
タニア、スピネルについては、浸透スラグとあまり反応
せず、液相生成量を抑えることができることから、浸透
が大幅に抑制される。
【００１７】これらの粒子を中心として微粉部を構成し
た場合、水和による弊害が無く緻密化が図れ、かつ焼成
時の微粉部粒子間に高温強度特性が劣るシリケートボン
ドが形成されるようなことがないため、高熱間強度の発
現が可能となる。
た場合、水和による弊害が無く緻密化が図れ、かつ焼成
時の微粉部粒子間に高温強度特性が劣るシリケートボン
ドが形成されるようなことがないため、高熱間強度の発
現が可能となる。
【００１８】
【発明の実施の形態】一般に、粒子径が０．０５ｍｍ未
満のＭｇＯ−ＣａＯ質合成クリンカーを使用すると、水
和による弊害が顕著に現れ、施工体を形成できない。ま
た、粒子径が０．０５ｍｍ以上であってもＭｇＯ−Ｃａ
Ｏ質合成クリンカー中のＣａＯ成分が、７０重量％を超
えると同様に水和による弊害が大きく、１０重量％未満
だと前述したようなＣａＯ含有の効果が得られない。さ
らに、ＭｇＯ−ＣａＯ質合成クリンカー中の不純物が３
重量％を超えると、クリンカー自身の耐食性が著しく低
下する。
満のＭｇＯ−ＣａＯ質合成クリンカーを使用すると、水
和による弊害が顕著に現れ、施工体を形成できない。ま
た、粒子径が０．０５ｍｍ以上であってもＭｇＯ−Ｃａ
Ｏ質合成クリンカー中のＣａＯ成分が、７０重量％を超
えると同様に水和による弊害が大きく、１０重量％未満
だと前述したようなＣａＯ含有の効果が得られない。さ
らに、ＭｇＯ−ＣａＯ質合成クリンカー中の不純物が３
重量％を超えると、クリンカー自身の耐食性が著しく低
下する。
【００１９】一方以上述べたＭｇＯ−ＣａＯ質合成クリ
ンカーの材料全体中に占める割合が、１０重量部未満で
は前述したようなＣａＯ含有の効果が発揮されず、７０
重量部を超えるとＣａＯ成分過多により混練中に水和が
進み、施工体を形成できなくなる可能性がある。そこで
本発明では、ＭｇＯ−ＣａＯ質合成クリンカーを、粒子
径が０．０５ｍｍ以上で、化学成分としてＣａＯが１０
〜７０重量％、残部がＭｇＯと３重量％以下の不純物か
らなるとした。
ンカーの材料全体中に占める割合が、１０重量部未満で
は前述したようなＣａＯ含有の効果が発揮されず、７０
重量部を超えるとＣａＯ成分過多により混練中に水和が
進み、施工体を形成できなくなる可能性がある。そこで
本発明では、ＭｇＯ−ＣａＯ質合成クリンカーを、粒子
径が０．０５ｍｍ以上で、化学成分としてＣａＯが１０
〜７０重量％、残部がＭｇＯと３重量％以下の不純物か
らなるとした。
【００２０】次にマトリックス部に使用するアルミナ、
ジルコニア、チタニア、及びスピネルの各微粉である
が、粒子径が０．０５ｍｍを超える粉末では、充填性の
問題から、緻密化、小細孔径化が図れず浸透を抑制でき
ない。これらの微粉が１重量部未満では添加の効果が発
現されず、２０重量部を超えると耐食性の低下を招く。
そこで本発明では、粒子径が０．０５ｍｍ以下の、アル
ミナ、ジルコニア、チタニア、及びスピネルの各微粉の
内、１種あるいは２種以上を合計で１〜２０重量部配合
するものとした。
ジルコニア、チタニア、及びスピネルの各微粉である
が、粒子径が０．０５ｍｍを超える粉末では、充填性の
問題から、緻密化、小細孔径化が図れず浸透を抑制でき
ない。これらの微粉が１重量部未満では添加の効果が発
現されず、２０重量部を超えると耐食性の低下を招く。
そこで本発明では、粒子径が０．０５ｍｍ以下の、アル
ミナ、ジルコニア、チタニア、及びスピネルの各微粉の
内、１種あるいは２種以上を合計で１〜２０重量部配合
するものとした。
【００２１】最後に残りのＭｇＯ質クリンカーである
が、全粒度域の合計としては最大８９重量部まで使用可
能である。しかしそのうち、粒子径が０．０５ｍｍ以下
の粒子が２０重量部を超えると、水和や膨張の問題か
ら、小細孔径レベルを維持できなくなる。そこで本発明
では、ＭｇＯ質クリンカー１０から８９重量部中、粒子
径が０．０５ｍｍ以下の粒子は２０重量部以下と限定し
ている。
が、全粒度域の合計としては最大８９重量部まで使用可
能である。しかしそのうち、粒子径が０．０５ｍｍ以下
の粒子が２０重量部を超えると、水和や膨張の問題か
ら、小細孔径レベルを維持できなくなる。そこで本発明
では、ＭｇＯ質クリンカー１０から８９重量部中、粒子
径が０．０５ｍｍ以下の粒子は２０重量部以下と限定し
ている。
【００２２】以上のような不定形流し込み耐火物の各部
の詳細な粒度構成は、これから成る成形体において、少
なくとも使用開始時の平均細孔径が５μｍ以下に保たれ
るように設計する必要がある。すなわち、焼成後成形体
の平均細孔径が５μｍを超えると、スラグ浸透を抑制し
難くなるからである。
の詳細な粒度構成は、これから成る成形体において、少
なくとも使用開始時の平均細孔径が５μｍ以下に保たれ
るように設計する必要がある。すなわち、焼成後成形体
の平均細孔径が５μｍを超えると、スラグ浸透を抑制し
難くなるからである。
【００２３】そこで、ＭｇＯ−ＣａＯ質合成クリンカー
の配合割合としては、３０〜５０重量部が最適であり、
アルミナ、ジルコニア、チタニア、及びスピネルの各微
粉は合計で５〜１５重量部配合することが好ましい。
の配合割合としては、３０〜５０重量部が最適であり、
アルミナ、ジルコニア、チタニア、及びスピネルの各微
粉は合計で５〜１５重量部配合することが好ましい。
【００２４】本発明で使用するマグネシア質、及び、ア
ルミナ、チタニア、スピネルの各クリンカーとしては、
残部不純物成分が２重量％以下の焼結品または電融品が
好ましい。残部成分が２重量％を超えると、熱間強度及
び耐食性の低下をもたらす。また、本発明で使用するジ
ルコニアは、未安定化品でもあるいはマグネシア、カル
シア、イットリア等で部分的にあるいは完全に安定化し
た焼結品または電融品でもよい。
ルミナ、チタニア、スピネルの各クリンカーとしては、
残部不純物成分が２重量％以下の焼結品または電融品が
好ましい。残部成分が２重量％を超えると、熱間強度及
び耐食性の低下をもたらす。また、本発明で使用するジ
ルコニアは、未安定化品でもあるいはマグネシア、カル
シア、イットリア等で部分的にあるいは完全に安定化し
た焼結品または電融品でもよい。
【００２５】配合された耐火性粒子に、分散剤、結合剤
等を添加することは従来の流し込み施工不定形耐火物と
同様である。分散剤としては、例えばトリポリリン酸ソ
ーダ、ヘキサメタリン酸ソーダ等の無機塩類、ポリアク
リル酸ソーダ、スルホン酸ソーダ等の有機塩類等があ
り、添加量は耐火性粒子１００重量部に対して０．００
１〜１重量部が好ましい。結合剤としては、例えばＣａ
Ｏ成分を約１０〜３０重量％含有するアルミナセメント
を１〜１０重量部、Ｐ2Ｏ5成分を約６０重量％含有する
リン酸ガラスを０．１〜７重量部添加する。
等を添加することは従来の流し込み施工不定形耐火物と
同様である。分散剤としては、例えばトリポリリン酸ソ
ーダ、ヘキサメタリン酸ソーダ等の無機塩類、ポリアク
リル酸ソーダ、スルホン酸ソーダ等の有機塩類等があ
り、添加量は耐火性粒子１００重量部に対して０．００
１〜１重量部が好ましい。結合剤としては、例えばＣａ
Ｏ成分を約１０〜３０重量％含有するアルミナセメント
を１〜１０重量部、Ｐ2Ｏ5成分を約６０重量％含有する
リン酸ガラスを０．１〜７重量部添加する。
【００２６】また、本発明もＭｇＯ質クリンカーの代わ
りに、スピネル、ムライト、あるいはアルミナといった
耐火物クリンカーを、本発明で発揮される耐食性を損な
わない範囲で適宜使用しても良く、さらに必要により、
金属等のファイバー類、金属粉、硬化促進剤、硬化遅延
剤、その他の耐火性極微粉、シリカゾル、アルミナゾル
等を、本発明の効果を損なわない範囲で添加してもよ
い。
りに、スピネル、ムライト、あるいはアルミナといった
耐火物クリンカーを、本発明で発揮される耐食性を損な
わない範囲で適宜使用しても良く、さらに必要により、
金属等のファイバー類、金属粉、硬化促進剤、硬化遅延
剤、その他の耐火性極微粉、シリカゾル、アルミナゾル
等を、本発明の効果を損なわない範囲で添加してもよ
い。
【００２７】
【実施例】以下、本発明の実施例及びその比較例を示
す。表１は、本発明または比較例で使用したＭｇＯ−Ｃ
ａＯ質合成クリンカーの種類を示す。クリンカーＡ、Ｂ
は本発明で限定した組成のものであるが、クリンカーＣ
はＣａＯ成分が少なすぎ、Ｄは逆にＣａＯ成分が多す
ぎ、ＥはＭｇＯ、ＣａＯ以外の不純物が多過ぎである。
す。表１は、本発明または比較例で使用したＭｇＯ−Ｃ
ａＯ質合成クリンカーの種類を示す。クリンカーＡ、Ｂ
は本発明で限定した組成のものであるが、クリンカーＣ
はＣａＯ成分が少なすぎ、Ｄは逆にＣａＯ成分が多す
ぎ、ＥはＭｇＯ、ＣａＯ以外の不純物が多過ぎである。
【００２８】
【表１】
【００２９】
【表２Ａ】
【００３０】
【表２Ｂ】
【００３１】
【表２Ｃ】
【００３２】表２には、本発明の不定形耐火物成形体の
実施例、及び比較例の特性をまとめた。各試験方法は次
の通りである。 見掛け気孔率；１５００℃×３Ｈｒ焼成後の試料につい
て、ＪＩＳ−Ｒ２２０５に準じて測定した。 平均細孔径；１５００℃×３Ｈｒ焼成後の試料につい
て、水銀圧入法により細孔径分布を測定し、累積体積百
分率で５０％の細孔径値とした。 熱間曲げ強度；１５００℃×１Ｈｒ保定後、曲げ強度を
測定した。 耐スラグ浸透性；重量比で鋼片：転炉スラグ＝６０：４
０の侵食剤を使用し、１６５０℃×３Ｈｒの回転侵食試
験を行って、スラグの浸透寸法を測定した。 耐食性：前記の回転侵食試験後、試験片の溶損寸法を測
定した。 耐スポール性；１５００℃で２０分間加熱した後、大気
中で空冷する作業を繰り返し、剥落するまでの回数を求
めた。数値が大きいほど耐スポール性に優れる。 実機耐用性；いくつかの実施例、比較例の不定形流し込
み耐火物成形体を溶鋼鍋スラグライン部にて実使用し、
その耐用性を１ｃｈ当たりの平均損耗量ｍｍ／ｃｈで求
めた。数値が小さいほど耐用性に優れる。
実施例、及び比較例の特性をまとめた。各試験方法は次
の通りである。 見掛け気孔率；１５００℃×３Ｈｒ焼成後の試料につい
て、ＪＩＳ−Ｒ２２０５に準じて測定した。 平均細孔径；１５００℃×３Ｈｒ焼成後の試料につい
て、水銀圧入法により細孔径分布を測定し、累積体積百
分率で５０％の細孔径値とした。 熱間曲げ強度；１５００℃×１Ｈｒ保定後、曲げ強度を
測定した。 耐スラグ浸透性；重量比で鋼片：転炉スラグ＝６０：４
０の侵食剤を使用し、１６５０℃×３Ｈｒの回転侵食試
験を行って、スラグの浸透寸法を測定した。 耐食性：前記の回転侵食試験後、試験片の溶損寸法を測
定した。 耐スポール性；１５００℃で２０分間加熱した後、大気
中で空冷する作業を繰り返し、剥落するまでの回数を求
めた。数値が大きいほど耐スポール性に優れる。 実機耐用性；いくつかの実施例、比較例の不定形流し込
み耐火物成形体を溶鋼鍋スラグライン部にて実使用し、
その耐用性を１ｃｈ当たりの平均損耗量ｍｍ／ｃｈで求
めた。数値が小さいほど耐用性に優れる。
【００３３】尚ここでの実機試験は、不定形耐火物重量
に対して外掛けで４〜６重量部の施工水分を添加し、充
分な混練の後、取鍋スラグライン部の中子を使用して振
動を付与しながら流し込み施工し、所定の乾燥を施した
施工体について実施した。見掛け気孔率、平均細孔径、
熱間曲げ強度、耐スラグ浸透性、耐食性、耐スポール性
については、乾燥後施工中から特定の形状でサンプリン
グした試料についての結果である。
に対して外掛けで４〜６重量部の施工水分を添加し、充
分な混練の後、取鍋スラグライン部の中子を使用して振
動を付与しながら流し込み施工し、所定の乾燥を施した
施工体について実施した。見掛け気孔率、平均細孔径、
熱間曲げ強度、耐スラグ浸透性、耐食性、耐スポール性
については、乾燥後施工中から特定の形状でサンプリン
グした試料についての結果である。
【００３４】試験結果が示すように、本発明の不定形耐
火物実施例１〜６は、比較例１〜１０に比べて焼成後の
細孔径レベルが低く、耐スラグ浸透性に優れており、熱
間強度、耐食性の点でも優れている。比較例１は、Ｍｇ
Ｏ−ＣａＯ質クリンカーの使用量が多すぎ、比較例３で
は０．０５ｍｍ未満のＭｇＯ−ＣａＯ質クリンカーを使
用しているため、水和の問題で施工体が形成できない。
火物実施例１〜６は、比較例１〜１０に比べて焼成後の
細孔径レベルが低く、耐スラグ浸透性に優れており、熱
間強度、耐食性の点でも優れている。比較例１は、Ｍｇ
Ｏ−ＣａＯ質クリンカーの使用量が多すぎ、比較例３で
は０．０５ｍｍ未満のＭｇＯ−ＣａＯ質クリンカーを使
用しているため、水和の問題で施工体が形成できない。
【００３５】比較例２はＭｇＯ−ＣａＯ質クリンカーの
使用量が少なく、比較例４は使用したクリンカー中のＣ
ａＯ成分量が足りないことから、ＣａＯ添加効果が発揮
されず、耐食性に乏しく、スラグ浸透も抑えられていな
い。比較例５で使用したクリンカーはＣａＯ成分が多す
ぎ、混練、乾燥中に水和が過度に進行することから、焼
成後の気孔率が大きくなり、十分な特性を発揮できな
い。
使用量が少なく、比較例４は使用したクリンカー中のＣ
ａＯ成分量が足りないことから、ＣａＯ添加効果が発揮
されず、耐食性に乏しく、スラグ浸透も抑えられていな
い。比較例５で使用したクリンカーはＣａＯ成分が多す
ぎ、混練、乾燥中に水和が過度に進行することから、焼
成後の気孔率が大きくなり、十分な特性を発揮できな
い。
【００３６】比較例６で使用したＭｇＯ−ＣａＯ質クリ
ンカーは不純物が多く、熱間強度や耐食性に劣る。比較
例７は使用したアルミナの粒度が大きく緻密化が図れて
おらず、逆に比較例８は使用した微粉が多すぎて耐食性
が劣っている。
ンカーは不純物が多く、熱間強度や耐食性に劣る。比較
例７は使用したアルミナの粒度が大きく緻密化が図れて
おらず、逆に比較例８は使用した微粉が多すぎて耐食性
が劣っている。
【００３７】比較例９では０．０５ｍｍ以下のＭｇＯ質
クリンカーの使用量が多すぎ、気孔率、細孔径ともに大
きくなり、浸透が抑制できていない。また、比較例１０
は全体の配合割合として微粉部の量が少なく、平均細孔
径が５μｍを超え、緻密性に劣っている。
クリンカーの使用量が多すぎ、気孔率、細孔径ともに大
きくなり、浸透が抑制できていない。また、比較例１０
は全体の配合割合として微粉部の量が少なく、平均細孔
径が５μｍを超え、緻密性に劣っている。
【００３８】また、本発明の不定形耐火物成形体を実機
にて評価した結果、本発明実施例のいずれの場合も比較
例と比べて極めて優れた耐用性を示した。
にて評価した結果、本発明実施例のいずれの場合も比較
例と比べて極めて優れた耐用性を示した。
【００３９】
【発明の効果】以上、特定の粒度構成、化学組成を有す
る不定形耐火物を流し込み施工し、硬化後、所定の乾燥
を施すことにより得られる本発明の不定形耐火物成形体
は、耐スラグ浸透性、熱間強度、耐食性の面で優れた特
性を発現する。その耐用性は、従来の不定形流し込み材
と比べて大幅に優れ、築炉作業の省力化、及び耐火物材
料コストの削減が可能となる。
る不定形耐火物を流し込み施工し、硬化後、所定の乾燥
を施すことにより得られる本発明の不定形耐火物成形体
は、耐スラグ浸透性、熱間強度、耐食性の面で優れた特
性を発現する。その耐用性は、従来の不定形流し込み材
と比べて大幅に優れ、築炉作業の省力化、及び耐火物材
料コストの削減が可能となる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 壽志 愛知県東海市東海町５−３ 新日本製鐵株 式会社名古屋製鐵所内
Claims (4)
- 【請求項１】 粒子径が０．０５ｍｍ以上で、化学成分
としてＣａＯが１０〜７０重量％、残部がＭｇＯと３重
量％以下の不純物からなるＭｇＯ−ＣａＯ質合成クリン
カーを１０〜７０重量部と、粒子径が０．０５ｍｍ以下
の、アルミナ、ジルコニア、チタニア、及びスピネルの
各微粉の内、１種あるいは２種以上を合計で１〜２０重
量部と、１０〜８９重量部のＭｇＯ質クリンカーとを合
計が１００重量部となるようにして配合したことを特徴
とする、不定形流し込み耐火物。 - 【請求項２】 請求項１記載のＭｇＯ質クリカー１０〜
８９重量部中、粒子径が０．０５ｍｍ以下の粒子は２０
重量部以下であることを特徴とする、不定形流し込み耐
火物。 - 【請求項３】 請求項１または２記載の不定形流し込み
耐火物から成る成形体であって、少なくとも使用開始時
に、その成形体の平均細孔径が５μｍ以下であることを
特徴とする不定形流し込み耐火物成形体。 - 【請求項４】 平均細孔径が、水銀圧入法により細孔径
分布を測定したときの、累積体積百分率で５０％に相当
する細孔径値であることを特徴とする請求項３記載の不
定形流し込み耐火物成形体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32787495A JP3212856B2 (ja) | 1995-11-24 | 1995-11-24 | 不定形流し込み耐火物及びその成形体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32787495A JP3212856B2 (ja) | 1995-11-24 | 1995-11-24 | 不定形流し込み耐火物及びその成形体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09142946A true JPH09142946A (ja) | 1997-06-03 |
| JP3212856B2 JP3212856B2 (ja) | 2001-09-25 |
Family
ID=18203951
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32787495A Expired - Fee Related JP3212856B2 (ja) | 1995-11-24 | 1995-11-24 | 不定形流し込み耐火物及びその成形体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3212856B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003095729A (ja) * | 2001-09-25 | 2003-04-03 | Itochu Ceratech Corp | カルシア系クリンカー及びそれを用いて得られる耐火物 |
| JP2008195578A (ja) * | 2007-02-14 | 2008-08-28 | Yoshinaga Kazuhisa | 結合材 |
| JP2008273805A (ja) * | 2007-05-07 | 2008-11-13 | Yoshinaga Kazuhisa | 透水性コンクリート組成物 |
-
1995
- 1995-11-24 JP JP32787495A patent/JP3212856B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003095729A (ja) * | 2001-09-25 | 2003-04-03 | Itochu Ceratech Corp | カルシア系クリンカー及びそれを用いて得られる耐火物 |
| JP2008195578A (ja) * | 2007-02-14 | 2008-08-28 | Yoshinaga Kazuhisa | 結合材 |
| JP2008273805A (ja) * | 2007-05-07 | 2008-11-13 | Yoshinaga Kazuhisa | 透水性コンクリート組成物 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3212856B2 (ja) | 2001-09-25 |
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