JPH10279370A - Monolithic refractory material for blast furnace main trough - Google Patents

Monolithic refractory material for blast furnace main trough

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JPH10279370A
JPH10279370A JP9085036A JP8503697A JPH10279370A JP H10279370 A JPH10279370 A JP H10279370A JP 9085036 A JP9085036 A JP 9085036A JP 8503697 A JP8503697 A JP 8503697A JP H10279370 A JPH10279370 A JP H10279370A
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JP
Japan
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metal
graphite
refractory material
spinel
alloy
Prior art date
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Pending
Application number
JP9085036A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Keiichiro Isomura
敬一郎 磯村
Masato Kumagai
正人 熊谷
Masato Takagi
正人 高木
Takashi Haraoka
たかし 原岡
Shinzo Kosaka
信三 小坂
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.)
JFE Steel Corp
JFE Refractories Corp
Original Assignee
Kawasaki Refractories Co Ltd
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a monolithic refractory material having a highly corrosion resistance used at a point where the flow velocity of molten iron is high by incorporating a graphite material, metal Al and metal Mg or Al-Mg alloy at respective specific wt.% into this material. SOLUTION: This monolithic refractory material contains 3 to 20 wt.% graphite material, 0.5 to 10 wt.% metal Al and metal Mg or Al/Mg alloy and 80 to 95 wt.% aggregate, such as Al2 O3 , ZrO2 and siliceous stone. Further, various kinds of assistants including a hardener, such as silica sol, an antioxidant, such as B4 C, a dispersant, such as sodium tripolyphosphate, and a curing retarder, such as oxalic acid, the further added at need to this refractory material. The metal Al and metal Mg or Al/Mg alloy are used after Al/Mg are compounded at a molar ratio of 1.8 to 4.0 therewith and are subjected to a treatment for preventing a hydration reaction by a coating treatment with a phenolic resin, etc. The metal Al and metal Mg form Al2 O3 and MgO, which crystallize the fine reactive spinel of a three-dimensional network form in the matrix at the time of heating. The aggregate particles and graphite particles are coated and bonded by the sintered network of the reactive spinel.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、高炉主樋の主とし
てメタルラインに用いられる不定形耐火材料であって、
耐食性、特に主樋のうち溶銑流速の大きい領域で用いら
れて有用な耐食性に優れたアルミナ−スピネル−黒鉛系
不定形耐火材料に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an amorphous refractory material mainly used for a metal line of a blast furnace main gutter,
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an alumina-spinel-graphite amorphous refractory material having excellent corrosion resistance, particularly useful in a region where the flow velocity of hot metal is large in a main gutter and excellent in corrosion resistance.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、高炉においては、銑鉄製造コスト
の削減という観点から、長時間出銑による耐火材料の原
単位削減が指向されている。とりわけ、溶銑を高炉から
輸送用容器へ移送するための樋を形成する樋材について
の改良が強く求められている。なかでも、溶銑と溶融ス
ラグを同時に流すための主樋(出銑樋)では、スラグお
よびメタルの両方に対する耐食性を考慮しなければなら
ず、最も改良の必要な材料である。
2. Description of the Related Art In recent years, in a blast furnace, from the viewpoint of reducing the cost of producing pig iron, it has been aimed to reduce the basic unit of refractory materials by tapping for a long time. In particular, there is a strong demand for an improvement in a gutter material forming a gutter for transferring hot metal from a blast furnace to a transport vessel. Above all, in the main gutter (tapping gutter) for flowing hot metal and molten slag at the same time, corrosion resistance to both slag and metal must be taken into consideration, and it is the material that requires the most improvement.

【0003】こうした主樋用耐火物としては、従来、ス
ラグ−空気の界面近傍(スラグライン)では高SiC 系耐
火物を用い、一方スラグ−メタルの界面近傍(メタルラ
イン)ではAl2O3 −SiC 系耐火物、Al2O3 −スピネル−
SiC 系耐火物などが用いられている。その他、単に耐食
性の向上を目的として開発されたものとしては、特開平
8-183666号公報、特開平8-183667号公報で開示されてい
るような、黒鉛含有不定形耐火材料がある。
Conventionally, a high SiC refractory has been used in the vicinity of the slag-air interface (slag line), while Al 2 O 3 − has been used in the vicinity of the slag-metal interface (metal line). SiC refractory, Al 2 O 3 -spinel-
SiC refractories are used. Others that have been developed solely for the purpose of improving corrosion resistance include those disclosed in
There are graphite-containing amorphous refractory materials as disclosed in JP-A-8-183666 and JP-A-8-183667.

【0004】黒鉛含有不定形耐火材料の代表的なものと
しては、Al2O3 −黒鉛系、Al2O3 −スピネル−黒鉛系の
ものなどがあり、これらの材料では、黒鉛を含有させる
ことによる耐食性の向上に加えて、マトリックスを形成
するAl2O3 やスピネル(Al2O 3 −MgO 固溶体) もまた施
工耐火物全体の耐食性を左右していると言える。とく
に、スピネルは、Al2O3 よりもスラグに対する耐食性が
優れることはよく知られているが、極めて高価である。
従って、スピネルは、高炉主樋用材料として使用する場
合、粉砕コストのかかる微粉ではなく中粒 (30μm)以上
の粗粒のものが使用される。このことから、従来のこの
種の不定形耐火物のマトリックスは、Al2O 3 微粉の焼結
によって生成するコランダム (α- Al2O3)と黒鉛により
形成されているのが普通である。それは、粗粒スピネル
であったとしても、従来のAl2O3 −黒鉛系不定形耐火物
に比べると同等以上の耐食性が得られるからである。
[0004] Typical examples of graphite-containing amorphous refractory materials include:
AlTwoOThree-Graphite, AlTwoOThree -Spinel-graphite based
These materials include graphite.
Matrix in addition to improved corrosion resistance
AlTwoOThreeAnd spinel (AlTwoO Three−MgO solid solution)
It can be said that it affects the corrosion resistance of the entire refractory. Especially
And spinel is AlTwoOThreeCorrosion resistance to slag than
It is well known, but very expensive.
Therefore, spinel can be used as a material for blast furnace main gutters.
Medium size (30μm) or more
Coarse grains are used. From this, the conventional
The matrix of some amorphous refractories is AlTwoO ThreeFine powder sintering
Corundum (α-AlTwoOThree) And graphite
It is usually formed. It is a coarse spinel
Even if it isTwoOThree-Graphite based refractory
This is because the same or higher corrosion resistance can be obtained as compared with.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】高炉主樋、とくにメタ
ルラインで使用する不定形耐火材料として、マトリック
スに微細なスピネルを分散させるにはスピネル微粉を使
用して施工するのが簡単な方法である。しかし、上述し
たように、スピネル微粉は極めて高価であり、工業的に
はこれを使用するメリットはない。
As an irregular refractory material used in a blast furnace main gutter, particularly in a metal line, it is a simple method to disperse fine spinel in a matrix by using fine spinel powder. . However, as described above, spinel fine powder is extremely expensive, and there is no merit in using it industrially.

【0006】そこで、本発明の目的は、反応スピネルと
黒鉛とを含有する耐食性の良好な高炉主樋用不定形耐火
材料を提供することにある。本発明の他の目的は、高炉
主樋におけるメタルラインのうち、とくに溶銑流速の大
きい個所に用いて有用な耐食性に優れた不定形耐火材料
を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide an amorphous refractory material for a blast furnace main gutter having good corrosion resistance, containing a reactive spinel and graphite. Another object of the present invention is to provide an amorphous refractory material having excellent corrosion resistance which is useful in a metal line in a blast furnace main gutter, particularly at a location where the flow rate of hot metal is large.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】上記課題について検討す
るうちに発明者らは、スピネルがAl2O3 とMgO との固溶
体であり、これらはいずれも低融点金属の酸化物である
ことに着目し、不定形耐火材料の原料中に金属Al、金属
Mgもしくはその合金を添加した場合にどうなるかを研究
した。その結果、得られた耐火物は、施工後の加熱乾燥
時に該金属Al、金属Mgが溶融あるいは気化してマトリッ
クス中に均一に分散し、しかも大気雰囲気において酸化
するので、微細なAl2O3 ,MgO が分散した状態になるこ
とがわかった。そして、この耐火物の場合、微細なAl2O
3 、MgO は互いに反応し合い、微細なスピネルを晶出す
ることもわかった。さらに、晶出したその反応スピネル
は、耐火物のマトリックス中において3次元網目状に分
散した微細な焼結ネットワ−クを形成し、他の骨材や黒
鉛を被覆しながら結合し、このことによって黒鉛含有不
定形耐火物の耐食性を一層向上させることをつき止め
た。
Means for Solving the Problems While examining the above problems, the inventors noticed that spinel is a solid solution of Al 2 O 3 and MgO, and these are all oxides of a low melting point metal. Metal Al, metal
We studied what happens when Mg or its alloy is added. As a result, the obtained refractory, when heated and dried after application, the metal Al and metal Mg are melted or vaporized and uniformly dispersed in the matrix, and oxidized in the air atmosphere, so that fine Al 2 O 3 , MgO was found to be dispersed. And in the case of this refractory, fine Al 2 O
3. It was also found that MgO reacted with each other and crystallized fine spinel. Further, the crystallized reaction spinel forms a fine sintered network dispersed in a three-dimensional network in a refractory matrix, and binds while covering other aggregates and graphite, thereby forming a sintered network. It has been found that the corrosion resistance of graphite-containing amorphous refractories is further improved.

【0008】本発明は、このような知見をもとに開発し
たものである。すなわち、本発明は、黒鉛材料を3〜20
wt%、金属Alおよび金属Mgを合計で0.5 〜10wt%もしく
はAl-Mg 合金を0.5 〜10wt%含有することを特徴とする
高炉主樋用不定形耐火材料である。
The present invention has been developed based on such findings. That is, the present invention provides a graphite material of 3 to 20.
It is an amorphous refractory material for a blast furnace main gutter, characterized by containing 0.5% to 10% by weight of metal Al and metal Mg in total or 0.5 to 10% by weight of Al-Mg alloy.

【0009】本発明において、上記金属Alおよび金属Mg
の含有に当たっては、AlとMgをモル比率でAl/Mg=1.8
〜4.0 の比率で配合することが好ましい。また、本発明
において、上記金属Al、金属MgおよびAl−Mg合金は、そ
の表面がそれぞれフェノ−ル樹脂、エポキシ樹脂、ウレ
タン樹脂、メラミン樹脂、アクリル樹脂、を湿式、乾式
でコ−トする方法や、クロメ−ト、バナジウム、モリブ
デン、燐酸誘導体、有機酸等による化成処理等を施すこ
とにより、水和防止処理したものを用いることが好まし
い。また、本発明においては、加熱乾燥後の耐火物マト
リックス中には三次元網目状の反応スピネルが晶出して
いることが好ましい。さらに本発明において、上記反応
スピネルは、粒径が5μm 以下の微粉であることが好ま
しい。
In the present invention, the metal Al and the metal Mg
Is contained in a molar ratio of Al and Mg of Al / Mg = 1.8
It is preferred to mix at a ratio of .about.4.0. Further, in the present invention, the metal Al, metal Mg and Al-Mg alloy are coated on their surfaces by wet and dry methods, respectively, of phenolic resin, epoxy resin, urethane resin, melamine resin and acrylic resin. It is also preferable to use a material which has been subjected to a chemical conversion treatment with chromate, vanadium, molybdenum, a phosphoric acid derivative, an organic acid or the like to prevent hydration. Further, in the present invention, it is preferable that a three-dimensional network-like reaction spinel is crystallized in the refractory matrix after heating and drying. Further, in the present invention, the reaction spinel is preferably a fine powder having a particle size of 5 μm or less.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】本発明にかかる不定形耐火材料中
には、後述する骨材などとともに、種々の黒鉛を配合す
る。この黒鉛の配合量は、不定形耐火材料(骨材:80〜
97wt%) 中に3〜20wt%の範囲内で含有させる。その理
由は、この黒鉛の配合量が3wt%未満では、黒鉛がもっ
ている高熱伝導性や耐スラグ性といった本来的な効果が
十分に得られず、一方、この黒鉛の配合量が20wt%を超
えると、耐酸化性が問題になると共に流動性が低下し緻
密な不定形耐火材料の施工体が得られないからである。
なお、この黒鉛含有量の好ましい範囲は5〜15wt%であ
る。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the amorphous refractory material according to the present invention, various graphites are blended together with aggregates described later. The compounding amount of this graphite is irregular refractory material (aggregate: 80 ~
97 wt%) in the range of 3 to 20 wt%. The reason is that if the blending amount of the graphite is less than 3 wt%, the inherent effects of graphite such as high thermal conductivity and slag resistance cannot be sufficiently obtained, while the blending amount of the graphite exceeds 20 wt%. This is because the oxidation resistance becomes a problem and the fluidity is reduced, so that a dense molded refractory material cannot be obtained.
The preferred range of the graphite content is 5 to 15% by weight.

【0011】ただし、黒鉛含有不定形耐火材料というの
は、樋の使用温度域(溶銑・滓と接する高温域)での機
械的強度はそれほど高くないのが普通である。これは黒
鉛自体に焼結性がないことと、微粉材料の焼結で生成す
るセラミックボンドの形成を黒鉛が阻害するためであ
る。このため、単に黒鉛を添加しただけでは、室温から
高温までをカバ−する十分な強度は発現しない。また、
黒鉛は、高温の大気雰囲気中においては容易に酸化して
しまうという弱点もある。
However, the graphite-containing amorphous refractory material generally does not have such a high mechanical strength in the operating temperature range of the gutter (high temperature range in contact with hot metal and slag). This is because graphite itself does not have sintering properties, and graphite inhibits formation of ceramic bonds generated by sintering of fine powder material. For this reason, simply adding graphite does not provide sufficient strength to cover from room temperature to high temperature. Also,
Graphite also has a disadvantage that it is easily oxidized in a high-temperature air atmosphere.

【0012】これらの黒鉛の弱点を克服するために、本
発明においては、微細な反応スピネルを用いることにし
た。この微細な反応スピネルを用いる理由は、耐火物の
加熱乾燥時、とくに樋材使用温度域において、マトリッ
クス中に三次元網目状の微細な反応スピネルを晶出さ
せ、この微細反応スピネルの焼結ネットワ−クにより、
骨材粒子や微粉、黒鉛の粒子を被覆し、これらをつなぎ
とめる役目を果たさせることにより、耐火物の強度、ひ
いては耐食性の強化を図ることができるからである。す
なわち、本発明の特徴は、耐火物マトリックス中に微細
な反応スピネルの焼結ネットワ−クを形成させる点の構
成にある。
In order to overcome these weak points of graphite, the present invention uses a fine reaction spinel. The reason for using this fine reaction spinel is that, when the refractory is heated and dried, especially in the temperature range of the gutter material, a fine three-dimensional network-like reaction spinel is crystallized in a matrix, and a sintered network of this fine reaction spinel is used. -By
This is because by coating the aggregate particles, fine powder, and graphite particles and serving to hold them together, the strength of the refractory, and thus the corrosion resistance, can be enhanced. That is, the feature of the present invention resides in that a fine reaction spinel sintered network is formed in the refractory matrix.

【0013】つまり、本発明は、不定形耐火材料のマト
リックスの耐食性強化のために、マトリックス内に微細
な反応スピネルを均一に分散させ、かつそれらによる焼
結ネットワ−クを形成させたものである。そのために本
発明では、低融点金属である金属Al、金属Mgを耐火原料
中に配合することにより、不定形耐火材料を大気中で昇
温する段階で、これら金属Al、金属Mgが溶融あるいは気
化して不定形耐火材料に均一に分散し、酸化してAl
2O3 、MgO となって該不定形耐火材料の耐火物マトリッ
クス中に存在するようにした。そうすると、これらAl2O
3 、MgO は、さらに互いに反応して微細な反応スピネル
を晶出するようになる。
That is, in the present invention, in order to enhance the corrosion resistance of a matrix of an amorphous refractory material, fine reaction spinels are uniformly dispersed in the matrix and a sintered network is formed by using them. . Therefore, in the present invention, the metal Al and the metal Mg are melted or vaporized by mixing the low melting point metal Al and the metal Mg into the refractory raw material at the stage of raising the temperature of the amorphous refractory material in the atmosphere. And uniformly dispersed in the amorphous refractory material and oxidized to Al
2 O 3 and MgO were present in the refractory matrix of the amorphous refractory material. Then, these Al 2 O
3. MgO further reacts with each other to crystallize fine reaction spinel.

【0014】なお、上述したメカニズムの中で生成する
Al2O3 、MgO は、溶融して分散あるいは気相を介して分
散するため、微細な粒となって生成する。従って、これ
らが反応して晶出生成するスピネルもまた極めて微細な
粒となる。発明者が実験で得たこの反応スピネルの粒径
は5μm 以下であり、好ましくは1〜2μm の微粉を用
いるとよい。
It should be noted that it is generated in the mechanism described above.
Since Al 2 O 3 and MgO are melted and dispersed or dispersed via a gas phase, they are formed as fine particles. Therefore, the spinels produced by their reaction and crystallization also form extremely fine grains. The particle diameter of the reaction spinel obtained by the inventor in the experiment is 5 μm or less, and it is preferable to use a fine powder of 1-2 μm.

【0015】しかも、これらの反応スピネルは、溶融状
態あるいは気相からの凝固により生成するため、骨材粒
子や黒鉛粒子を覆うように生成することから、とくに黒
鉛の酸化防止剤としての作用効果が生じる。また、微細
な反応スピネルの焼結ネットワ−ク、即ち3次元網目状
に分散晶出するため、焼結助剤としての効果も生じるの
である。
Moreover, since these reaction spinels are formed by solidification from a molten state or a gas phase, they are formed so as to cover aggregate particles and graphite particles. Occurs. In addition, since a fine reaction spinel is sintered and dispersed in a sintering network, that is, a three-dimensional network, the sintering aid is effective.

【0016】ここで、金属Al, 金属Mgの耐火原料への添
加は、Al, Mgそれぞれを単体の金属として同時に添加す
る場合の他、Al−Mg合金の形態で配合することもでき
る。しかし、AlとMgの合計量が 0.5wt%未満では微細な
スピネル粒子による耐食性向上の効果が十分ではない。
また、10wt%を超えて微細なスピネル粒子を生成させる
と、スピネル生成における体積膨張の影響でマトリック
ス内に微細な亀裂の発生が顕著となり、強度の低下およ
びそれに起因する耐食性の低下が生じる。従って、Al,
MgもしくはAl−Mg合金の原材料への添加量は、AlとMgの
合計の重量%で0.5 〜10wt%が望ましい。
Here, the addition of the metal Al and the metal Mg to the refractory raw material can be carried out in the form of an Al-Mg alloy in addition to the simultaneous addition of each of Al and Mg as a single metal. However, if the total amount of Al and Mg is less than 0.5 wt%, the effect of improving corrosion resistance by the fine spinel particles is not sufficient.
Further, when fine spinel particles exceeding 10% by weight are generated, fine cracks are remarkably generated in the matrix due to the effect of volume expansion in spinel generation, resulting in a reduction in strength and a reduction in corrosion resistance due to the reduction. Therefore, Al,
The amount of Mg or Al-Mg alloy added to the raw material is desirably 0.5 to 10% by weight in terms of the total weight of Al and Mg.

【0017】本発明において必要な上記の反応スピネル
は、Al2O3 とMgO の固溶体であるから、耐火原料に配合
するAl, Mgの比率は一定にする必要はない。ただし一般
に耐火物として十分に耐食性を向上させることのできる
スピネルのAl2O3 / MgO のモル比は0.9 〜2.0 の範囲で
あるから、配合するAl/Mgの比率は、モル比で1.8 〜4.
0 の範囲で添加することが望ましい。
Since the above-mentioned reaction spinel required in the present invention is a solid solution of Al 2 O 3 and MgO, the ratio of Al and Mg to be mixed with the refractory raw material does not need to be constant. However, the molar ratio of Al 2 O 3 / MgO of spinel which can generally improve corrosion resistance sufficiently as a refractory is in the range of 0.9 to 2.0, so that the ratio of Al / Mg to be blended is 1.8 to 4 in molar ratio. .
It is desirable to add in the range of 0.

【0018】また、本発明における不定形耐火材料は、
水で混練して成形、乾燥させるため、Al, Mg, Al-Mg 合
金の添加にあたっては、各金属の水和反応の防止処理を
施すことが好ましい。このためAl, Mg, Al−Mg合金の表
面処理方法として、フェノ−ル樹脂、エポキシ樹脂、ウ
レタン樹脂、メラミン樹脂、アクリル樹脂、を湿式、乾
式でコ−トする方法や、クロメ−ト、バナジウム、モリ
ブデン、燐酸誘導体、有機酸等による化成処理等を施す
ことが好ましい。
Further, the amorphous refractory material according to the present invention comprises:
Since the mixture is kneaded with water, molded and dried, it is preferable to perform a treatment for preventing a hydration reaction of each metal when adding Al, Mg, and Al-Mg alloy. For this reason, as a surface treatment method of Al, Mg, Al-Mg alloy, a method of coating phenol resin, epoxy resin, urethane resin, melamine resin, acrylic resin by wet or dry method, and a method of chromate, vanadium , Molybdenum, a phosphoric acid derivative, an organic acid, etc.

【0019】なお、本発明における不定形耐火材料は、
上述した黒鉛、金属Al, 金属Mgおよびそれらの合金の他
に、当然のことながら、不定形耐火物の骨格成分を構成
する骨材として、塩基性、中性、酸性のものから選ばれ
る一種または二種以上を用いることが好ましい。例え
ば、アルミナ、ジルコニア、ジルコン、けい石、ろう
石、炭化けい素、シャモットなどを80〜95wt%程度含む
ものである。これらの骨材の粒度は、密充填組織が得ら
れるように、粗粒、中粒、微粒、微粉にそれぞれ分けて
調整したものを用いることが好ましい。
The irregular refractory material according to the present invention comprises:
In addition to the graphite, metal Al, metal Mg and their alloys described above, as a matter of course, as the aggregate constituting the skeleton component of the amorphous refractory, one selected from basic, neutral, and acidic ones or It is preferable to use two or more kinds. For example, it contains about 80 to 95% by weight of alumina, zirconia, zircon, silica, pyroxene, silicon carbide, chamotte, and the like. The particle size of these aggregates is preferably adjusted separately for coarse particles, medium particles, fine particles, and fine particles so as to obtain a densely packed structure.

【0020】また、本発明にかかる不定形耐火材料に
は、必要に応じて各種の助剤を用いる。 硬化剤 (結合剤) としては、耐火物に一般的に使用
されているアルミナセメントやシリカゾルあるいはアル
ミナゾルなどを用いる。 酸化防止剤としては、B4C, SiC, Si, Alなどを用い
る。 分散剤としては、トリポリリン酸ソーダ, ヘキサメ
タリン酸ソーダ, ウルトラポリリン酸ソーダ, 酸性ヘキ
サメタリン酸ソーダ, ホウ酸ソーダ, 炭酸ソーダなどの
無機塩、クエン酸ソーダ、酒石酸塩、ポリアクリル酸ソ
ーダ, スルホン酸ソーダおよびナフタレンスルホン酸ソ
ーダのうちから選ばれるいずれか1種または2種以上の
ものを用いる。 硬化遅延剤としては、シュウ酸, クエン酸, グルコ
ン酸, ホウ酸等を用いる。
Further, various auxiliary agents are used in the amorphous refractory material according to the present invention, if necessary. As the curing agent (binder), alumina cement, silica sol, alumina sol, or the like generally used for refractories is used. As the antioxidant, B 4 C, SiC, Si, Al or the like is used. Dispersing agents include inorganic salts such as sodium tripolyphosphate, sodium hexametaphosphate, sodium ultrapolyphosphate, sodium acid hexametaphosphate, sodium borate, sodium carbonate, sodium citrate, tartrate, sodium polyacrylate, sodium sulfonate and One or two or more selected from sodium naphthalene sulfonate are used. Oxalic acid, citric acid, gluconic acid, boric acid and the like are used as a curing retarder.

【0021】なお、本発明にかかる不定形耐火材料は、
以上に示した配合物以外にも本発明効果を損なわない範
囲内であれば、さらに既知のファイバー類, 金属粉末な
どを添加してもよい。
The irregular refractory material according to the present invention comprises:
Known fibers, metal powders and the like may be further added in addition to the above-mentioned blends as long as the effects of the present invention are not impaired.

【0022】[0022]

【実施例】【Example】

実施例1 この実施例は、本発明の不定形耐火材料を、高炉主樋メ
タルラインに使用したときの評価試験結果を報告するも
のである。即ち、この試験で使用した不定形耐火材料
は、アルミナ:45重量部、中粒 (30μm以上) スピネ
ル:43重量部、人造黒鉛:10重量部、残部がセメント,
分散材, 硬化遅延剤からなる高炉主樋メタルライン用不
定形耐火材料をベースとし、金属Alもしくは金属Mgある
いはAl−Mg合金の添加量を変えて、平均結晶粒度1〜2
μmの反応スピネルがマトリックス中に分散晶出するよ
うに配合調整したものである。なお、微粉部はアルミナ
と黒鉛で、その黒鉛は平均粒度25μmの人造黒鉛を用い
た。また、Al−Mg合金および金属Al, 金属Mgはいずれも
フェノール樹脂を湿式で被覆した水和防止処理したもの
を用いた。
Example 1 This example reports the results of an evaluation test when the amorphous refractory material of the present invention was used in a blast furnace main gutter metal line. That is, the amorphous refractory materials used in this test were alumina: 45 parts by weight, medium-grain (30 μm or more) spinel: 43 parts by weight, artificial graphite: 10 parts by weight, the remainder being cement,
Based on an amorphous refractory material for blast furnace main gutter metal line consisting of dispersing agent and hardening retarder, changing the addition amount of metal Al, metal Mg or Al-Mg alloy, average grain size 1-2
The composition was adjusted so that the μm reaction spinel was dispersed and crystallized in the matrix. The fine powder portion was made of alumina and graphite, and the graphite used was artificial graphite having an average particle size of 25 μm. The Al-Mg alloy, the metal Al, and the metal Mg were all phenolic resins wet-coated to prevent hydration.

【0023】図1に、金属Al, 金属Mg, Al−Mg合金添加
量が異なる不定形耐火材料を、高周波炉に適用したとき
の、耐食性評価結果、図2は、そのときの強度評価結
果、図3は、同じく耐酸化性評価結果を示す。
FIG. 1 shows the results of corrosion resistance evaluation when an amorphous refractory material having different addition amounts of metal Al, metal Mg, and an Al—Mg alloy was applied to a high-frequency furnace. FIG. 2 shows the strength evaluation results at that time. FIG. 3 shows the results of the oxidation resistance evaluation.

【0024】図1に示すように、金属Al, Mg、Al−Mg合
金の添加量が 0.3%以上において溶損指数の低下が見ら
れるが、7%からは再び上昇し始め、10%以上では溶損
指数が100 を超え耐食性不十分となつた。また、曲げ強
度は、図2に示すように、これらの添加量が 0.5%から
効果の発現が見られるが、5%から低下し始め、同様に
10%以上では強度不十分となつた。さらに、耐酸化性に
ついては、図3に示すように、耐酸化性については添加
量が 0.5%以上で効果が発現した。以上の結果から、Al
−Mg合金、あるいは金属Al, 金属Mgの同時添加のいずれ
の場合も、 0.5%以上、10%以下の添加量にすることが
好ましいことが確かめられた。また、試験材についてX
線解析を行ったところ、Al−Mg合金、金属Alと金属Mgを
同時に添加した場合のいずれもが全て反応スピネルを生
成していることが確認できた。
As shown in FIG. 1, the erosion index decreases when the addition amount of the metal Al, Mg, or Al-Mg alloy is 0.3% or more. The erosion index exceeded 100, resulting in insufficient corrosion resistance. Also, as shown in FIG. 2, the bending strength shows an effect from 0.5% of these additives, but begins to decrease from 5%, and
At 10% or more, the strength was insufficient. Further, as shown in FIG. 3, the effect of the oxidation resistance was exhibited when the addition amount was 0.5% or more. From the above results, Al
It was confirmed that the addition amount of 0.5% or more and 10% or less is preferable in both cases of adding the -Mg alloy or the metal Al and the metal Mg at the same time. In addition, X
The line analysis confirmed that all of the Al-Mg alloys and the case where metal Al and metal Mg were added at the same time all produced a reaction spinel.

【0025】実施例2 実施例1と同じ耐火材料ベースでAl−Mg合金の配合量を
3%に固定し、黒鉛量を変化させた場合の比較評価を行
った。この例の実施のために用いた黒鉛は、平均粒度25
μm の人造黒鉛と平均粒度40μm の土状黒鉛の2種類で
ある。その結果を図4に示す。この図からわかるよう
に、黒鉛含有量が3%未満、20%以上ではいずれも耐食
性が不十分であり、黒鉛含有量としては3%以上で20%
以下が好ましいという結果を示した。
Example 2 A comparative evaluation was performed in the case where the amount of graphite was changed while the amount of the Al-Mg alloy was fixed at 3% based on the same refractory material as in Example 1. The graphite used for the implementation of this example had an average particle size of 25
There are two types: artificial graphite of μm and earthy graphite with an average particle size of 40 μm. FIG. 4 shows the results. As can be seen from the figure, when the graphite content is less than 3% and 20% or more, the corrosion resistance is insufficient in any case, and the graphite content is 3% or more and 20% or more.
The following results were shown to be preferable.

【0026】[0026]

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、高
炉主樋メタルライン用耐火物として有用な高耐食性不定
形耐火材料を提供することができるから、樋材の寿命の
向上と耐火物コストの低減を図ることができる。
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a highly corrosion resistant amorphous refractory material useful as a refractory for a blast furnace main gutter metal line. Cost can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】実施例1の耐食性評価図である。FIG. 1 is an evaluation diagram of corrosion resistance of Example 1.

【図2】実施例1の曲げ強度評価図である。FIG. 2 is an evaluation diagram of bending strength of Example 1.

【図3】実施例1の耐酸化性評価図である。FIG. 3 is an oxidation resistance evaluation chart of Example 1.

【図4】実施例2における黒鉛含有量と溶損指数との関
係を示すグラフである。
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the graphite content and the erosion index in Example 2.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 熊谷 正人 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内 (72)発明者 高木 正人 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内 (72)発明者 原岡 たかし 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内 (72)発明者 小坂 信三 兵庫県赤穂市中広字東沖1576−2 川崎炉 材株式会社内 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing from the front page (72) Inventor Masato Kumagai 1 Kawasaki-cho, Chuo-ku, Chiba City, Chiba Prefecture Inside the Technical Research Institute of Kawasaki Steel (72) Inventor Masato Takagi 1-1-1 Kawasaki-cho, Chuo-ku, Chiba City, Chiba Prefecture Kawasaki Inside the Technical Research Institute of Iron and Steel Corporation (72) Takashi Haraoka 1st Kawasaki-cho, Chuo-ku, Chiba City, Chiba Prefecture Inside the Technical Research Center of Kawasaki Steel Corporation (72) Inventor Shinzo Kosaka 1576 Higashi-oki -2 Kawasaki Furnace Materials Co., Ltd.

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 黒鉛材料を3 〜20wt%、金属Alおよび金
属Mgを合計で0.5 〜10wt%もしくはAl-Mg 合金を0.5 〜
10wt%含有することを特徴とする高炉主樋用不定形耐火
材料。
1. A graphite material of 3 to 20 wt%, a metal Al and a metal Mg of 0.5 to 10 wt% in total or an Al-Mg alloy of 0.5 to 10 wt%.
An amorphous refractory material for blast furnace main gutters, characterized by containing 10wt%.
【請求項2】 上記金属Alおよび金属Mgの含有に当たっ
ては、AlとMgをモル比率でAl/Mg=1.8 〜4.0 の比率で
配合することを特徴とする請求項1に記載の不定形耐火
材料。
2. The refractory material according to claim 1, wherein, when the metal Al and the metal Mg are contained, Al and Mg are mixed in a molar ratio of Al / Mg = 1.8 to 4.0. .
【請求項3】 上記金属Al、金属MgおよびAl−Mg合金
は、その表面がそれぞれ水和防止処理されたものを用い
ることを特徴とする請求項1または2に記載の不定形耐
火材料。
3. The irregular refractory material according to claim 1, wherein the metal Al, the metal Mg, and the Al—Mg alloy are used whose surfaces are each subjected to a hydration prevention treatment.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103492344A (en) * 2011-04-27 2014-01-01 新日铁住金株式会社 Vacuum degassing tank and method for degassing using same

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