JPH11130518A - 低通気性マグネシア−クロム質耐火物及びその製造方法 - Google Patents
低通気性マグネシア−クロム質耐火物及びその製造方法Info
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- JPH11130518A JPH11130518A JP9299836A JP29983697A JPH11130518A JP H11130518 A JPH11130518 A JP H11130518A JP 9299836 A JP9299836 A JP 9299836A JP 29983697 A JP29983697 A JP 29983697A JP H11130518 A JPH11130518 A JP H11130518A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 れんが内の気孔の分布を制御することで、耐
スラグ浸潤性と耐スポーリング性とを同時に高め、耐用
性に優れたマグネシア−クロム質耐火物およびその製造
方法を提供すること。 【解決手段】 MgOとCr2O3の合量が70重量％以上で、Cr
2O3を10〜40重量％含有した高温焼成マグネシア−クロ
ム質耐火物であって、見掛気孔率が13〜18％，通気率が
0.5〜3.0×10-13ｍ2である低通気性マグネシア−クロム
質耐火物。該耐火物の製造方法として、見掛気孔率が3
〜20％の電融マグクロ原料および／または焼結マグクロ
原料を10〜90重量％配合し、1700℃以上で焼成するこ
と。
スラグ浸潤性と耐スポーリング性とを同時に高め、耐用
性に優れたマグネシア−クロム質耐火物およびその製造
方法を提供すること。 【解決手段】 MgOとCr2O3の合量が70重量％以上で、Cr
2O3を10〜40重量％含有した高温焼成マグネシア−クロ
ム質耐火物であって、見掛気孔率が13〜18％，通気率が
0.5〜3.0×10-13ｍ2である低通気性マグネシア−クロム
質耐火物。該耐火物の製造方法として、見掛気孔率が3
〜20％の電融マグクロ原料および／または焼結マグクロ
原料を10〜90重量％配合し、1700℃以上で焼成するこ
と。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、低通気性マグネシ
ア−クロム質耐火物及びその製造方法に関し、溶融金属
保持炉，精錬炉，真空脱ガス炉，セメント焼成炉等に使
用される低通気性マグネシア−クロム質耐火物(低通気
性の高温焼成マグネシア−クロム質れんが)及びその製
造方法に関する。
ア−クロム質耐火物及びその製造方法に関し、溶融金属
保持炉，精錬炉，真空脱ガス炉，セメント焼成炉等に使
用される低通気性マグネシア−クロム質耐火物(低通気
性の高温焼成マグネシア−クロム質れんが)及びその製
造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】高温焼成マグネシア−クロム質れんが
(以下“マグクロれんが”という)は、一般に、マグネシ
アクリンカー，クロム鉱，電融または焼結マグクロ原
料，酸化クロム等を原料とし、1700℃以上の高温で焼成
して製造されている。このマグクロれんがは、耐食性や
耐摩耗性に優れた特性を有しており、このため、溶融金
属保持炉，精錬炉，真空脱ガス炉，セメント焼成炉な
ど、様々な窯炉で広く使用されている。
(以下“マグクロれんが”という)は、一般に、マグネシ
アクリンカー，クロム鉱，電融または焼結マグクロ原
料，酸化クロム等を原料とし、1700℃以上の高温で焼成
して製造されている。このマグクロれんがは、耐食性や
耐摩耗性に優れた特性を有しており、このため、溶融金
属保持炉，精錬炉，真空脱ガス炉，セメント焼成炉な
ど、様々な窯炉で広く使用されている。
【０００３】ところで、マグクロれんがは、スラグへの
耐食性に優れているが、れんが内にスラグが浸潤する
と、この浸潤層が剥離損傷したり、摩耗損傷されやすい
という欠点を有している。そのため、マグクロれんがの
耐用性を改良する上では、スラグ浸潤を抑制することが
重要である。
耐食性に優れているが、れんが内にスラグが浸潤する
と、この浸潤層が剥離損傷したり、摩耗損傷されやすい
という欠点を有している。そのため、マグクロれんがの
耐用性を改良する上では、スラグ浸潤を抑制することが
重要である。
【０００４】そこで、従来、マグクロれんがのスラグ浸
潤を抑制する方法として、原料構成(原料の種類)の選定
などによって、組織を緻密化し、れんが内の見掛気孔率
を低減することが行われている。例えば、原料構成とし
て、マグネシアクリンカーとクロム鉱を主体とした、い
わゆる“ダイレクトボンド質れんが”では、その見掛気
孔率は「14〜17％」であるが、電融マグクロ原料を主体
とした、いわゆる“リボンド質れんが”では、その見掛
気孔率を「11〜13％」に低減することが可能である。
潤を抑制する方法として、原料構成(原料の種類)の選定
などによって、組織を緻密化し、れんが内の見掛気孔率
を低減することが行われている。例えば、原料構成とし
て、マグネシアクリンカーとクロム鉱を主体とした、い
わゆる“ダイレクトボンド質れんが”では、その見掛気
孔率は「14〜17％」であるが、電融マグクロ原料を主体
とした、いわゆる“リボンド質れんが”では、その見掛
気孔率を「11〜13％」に低減することが可能である。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】ところで、れんが内の
気孔は、気孔内にスラグが浸潤するという点では組織の
マイナス面であるが、一方では、熱衝撃によって生じた
亀裂の進展を止めるというプラスの効果がある。そし
て、組織を緻密化して見掛気孔率を低減すると、熱衝撃
に対する耐スポーリング性は低下し、一方、見掛気孔率
を増大すると、スラグが浸潤することになる。このよう
に、耐スラグ浸潤性と耐スポーリング性とは、両立させ
ることができない相反した特性と考えられてきた。
気孔は、気孔内にスラグが浸潤するという点では組織の
マイナス面であるが、一方では、熱衝撃によって生じた
亀裂の進展を止めるというプラスの効果がある。そし
て、組織を緻密化して見掛気孔率を低減すると、熱衝撃
に対する耐スポーリング性は低下し、一方、見掛気孔率
を増大すると、スラグが浸潤することになる。このよう
に、耐スラグ浸潤性と耐スポーリング性とは、両立させ
ることができない相反した特性と考えられてきた。
【０００６】現在使用されているマグクロれんがの更な
る耐用向上を図るためには、れんが内へのスラグ浸潤を
抑制すると同時に、熱衝撃に対する耐スポーリング性を
高めることが重要である。
る耐用向上を図るためには、れんが内へのスラグ浸潤を
抑制すると同時に、熱衝撃に対する耐スポーリング性を
高めることが重要である。
【０００７】そこで、本発明は、れんが内の気孔の分布
を制御することで、耐スラグ浸潤性と耐スポーリング性
とを同時に高め、耐用性に優れたマグネシア−クロム質
耐火物およびその製造方法を提供することを目的とす
る。
を制御することで、耐スラグ浸潤性と耐スポーリング性
とを同時に高め、耐用性に優れたマグネシア−クロム質
耐火物およびその製造方法を提供することを目的とす
る。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、マグクロ
れんがの“気孔の分布”と“スラグ浸潤およびスポーリ
ング損傷”との関係を研究した結果、「小さい径の気孔
が均一に分布した組織においては、耐スラグ浸潤性と耐
スポーリング性とが両立し得る」ことを見いだし、本発
明を完成したものである。そして、本発明は、特に、所
定の見掛気孔率(13〜18％)および通気率(0.5〜3.0×10
-13ｍ2)からなるマグネシア−クロム質耐火物、並び
に、このような見掛気孔率および通気率を有するマグネ
シア−クロム質耐火物の製造方法を特徴とし、これによ
り、上記目的を達成したものである。
れんがの“気孔の分布”と“スラグ浸潤およびスポーリ
ング損傷”との関係を研究した結果、「小さい径の気孔
が均一に分布した組織においては、耐スラグ浸潤性と耐
スポーリング性とが両立し得る」ことを見いだし、本発
明を完成したものである。そして、本発明は、特に、所
定の見掛気孔率(13〜18％)および通気率(0.5〜3.0×10
-13ｍ2)からなるマグネシア−クロム質耐火物、並び
に、このような見掛気孔率および通気率を有するマグネ
シア−クロム質耐火物の製造方法を特徴とし、これによ
り、上記目的を達成したものである。
【０００９】即ち、本発明は、「MgOとCr2O3の合量が70
重量％以上で、Cr2O3を10〜40重量％含有した高温焼成
マグネシア−クロム質耐火物であって、見掛気孔率が13
〜18％，通気率が0.5〜3.0×10-13ｍ2であることを特徴
とする低通気性マグネシア−クロム質耐火物。」(請求
項１)を要旨(発明を特定する事項)とする。
重量％以上で、Cr2O3を10〜40重量％含有した高温焼成
マグネシア−クロム質耐火物であって、見掛気孔率が13
〜18％，通気率が0.5〜3.0×10-13ｍ2であることを特徴
とする低通気性マグネシア−クロム質耐火物。」(請求
項１)を要旨(発明を特定する事項)とする。
【００１０】また、本発明は、上記低通気性のマグネシ
ア−クロム質耐火物を製造する方法として、「見掛気孔
率が3〜20％の電融マグクロ原料および／または焼結マ
グクロ原料を10〜90重量％配合し、1700℃以上で焼成す
ること」(請求項２)を要旨(発明を特定する事項)とす
る。
ア−クロム質耐火物を製造する方法として、「見掛気孔
率が3〜20％の電融マグクロ原料および／または焼結マ
グクロ原料を10〜90重量％配合し、1700℃以上で焼成す
ること」(請求項２)を要旨(発明を特定する事項)とす
る。
【００１１】
【発明の実施の形態】次に、本発明に係るマグネシア−
クロム質耐火物(以下“マグクロ耐火物”という)および
その製造方法について詳細に説明するが、それに先だっ
て、本発明で注目した「通気率および見掛気孔率」と
「スラグ浸潤およびスポーリング損傷」との関係につい
て説明する。
クロム質耐火物(以下“マグクロ耐火物”という)および
その製造方法について詳細に説明するが、それに先だっ
て、本発明で注目した「通気率および見掛気孔率」と
「スラグ浸潤およびスポーリング損傷」との関係につい
て説明する。
【００１２】マグクロれんがなどの酸化物系の耐火物
(れんが)において、“スラグ浸潤”が問題となるのは、
炭素含有耐火物と異なり、このれんがとスラグとが濡れ
やすい関係にあるために、該れんが内の気孔にスラグが
侵入しやすいことに起因している。
(れんが)において、“スラグ浸潤”が問題となるのは、
炭素含有耐火物と異なり、このれんがとスラグとが濡れ
やすい関係にあるために、該れんが内の気孔にスラグが
侵入しやすいことに起因している。
【００１３】ところで、れんが内の気孔の状態を定量的
に評価する指標としては、「気孔の量を表す“見掛気孔
率”」「気孔の大きさを表す“平均気孔径”」「気孔を
通じての気体の通りやすさを表す“通気率”」が知られ
ている。そして、れんが中の気体の通りやすさを測定す
る“通気率”は、理論的には、次の式(１)で表現され
る。 ・式(１)………(通気率)＝(見掛気孔率)×(平均気孔径)
2
に評価する指標としては、「気孔の量を表す“見掛気孔
率”」「気孔の大きさを表す“平均気孔径”」「気孔を
通じての気体の通りやすさを表す“通気率”」が知られ
ている。そして、れんが中の気体の通りやすさを測定す
る“通気率”は、理論的には、次の式(１)で表現され
る。 ・式(１)………(通気率)＝(見掛気孔率)×(平均気孔径)
2
【００１４】上記式(１)に見られるように、“通気率”
は“気孔の量(見掛気孔率)”と“気孔の大きさ(平均気
孔径)”とを同時に評価している。そのため、マグクロ
れんがへのスラグ浸潤を調べる上では、“通気率”が最
も重要であることが判る。
は“気孔の量(見掛気孔率)”と“気孔の大きさ(平均気
孔径)”とを同時に評価している。そのため、マグクロ
れんがへのスラグ浸潤を調べる上では、“通気率”が最
も重要であることが判る。
【００１５】通気率の測定法としては、例えば“ISO 88
41”や“JIS R 2115”に規定されており、この他にもい
くつかの測定法が提案されている。（なお、測定法によ
って通気率を表示する単位が異なるが、原理的には同じ
であるから、相互の単位に換算することが可能であ
る。）
41”や“JIS R 2115”に規定されており、この他にもい
くつかの測定法が提案されている。（なお、測定法によ
って通気率を表示する単位が異なるが、原理的には同じ
であるから、相互の単位に換算することが可能であ
る。）
【００１６】本明細書に記載する通気率の測定法(本発
明で規定する“通気率”の測定法)としては、上記した
“ISO 8841”の算出法によるものであって、次の式(２)
で求められる。 ・式(２)……Ｖ／ｔ＝μ・１／η・Ｓ／Ｌ・(Ｐ1−Ｐ2)
・(Ｐ1＋Ｐ2)／２Ｐ ［ここで、Ｐ ：絶対圧力(Ｎ／ｍｍ2) ｔ ：試験時間(ｓ) Ｖ ：絶対圧力Ｐにおいて時間ｔ内に通過する気体の容
積(ｍｍ3) Ｓ ：気体が通過する試験片の横断面(ｍｍ2) Ｌ ：物体の横断面の厚さ(ｍｍ) Ｐ1：気体侵入時の絶対圧力(Ｎ／ｍｍ2) Ｐ2：気体離脱時の絶対圧力(Ｎ／ｍｍ2) η ：試験温度における気体の粘度(Ｐａ・ｓ) μ ：試験片の通気率(ｍ2) である。］
明で規定する“通気率”の測定法)としては、上記した
“ISO 8841”の算出法によるものであって、次の式(２)
で求められる。 ・式(２)……Ｖ／ｔ＝μ・１／η・Ｓ／Ｌ・(Ｐ1−Ｐ2)
・(Ｐ1＋Ｐ2)／２Ｐ ［ここで、Ｐ ：絶対圧力(Ｎ／ｍｍ2) ｔ ：試験時間(ｓ) Ｖ ：絶対圧力Ｐにおいて時間ｔ内に通過する気体の容
積(ｍｍ3) Ｓ ：気体が通過する試験片の横断面(ｍｍ2) Ｌ ：物体の横断面の厚さ(ｍｍ) Ｐ1：気体侵入時の絶対圧力(Ｎ／ｍｍ2) Ｐ2：気体離脱時の絶対圧力(Ｎ／ｍｍ2) η ：試験温度における気体の粘度(Ｐａ・ｓ) μ ：試験片の通気率(ｍ2) である。］
【００１７】前記式(１)から明らかなように、“通気
率”は「“見掛気孔率”と“平均気孔径の二乗”との
積」に相当するので、平均気孔径が小さい場合には、見
掛気孔率が大きくても通気率は小さくなる。したがっ
て、耐スラグ浸潤性と耐スポーリング性とを両立させる
ためには、径の小さな気孔が均一に分布した組織とする
ことによって、低い通気率でありながら適度の見掛気孔
率を有することが必要である。
率”は「“見掛気孔率”と“平均気孔径の二乗”との
積」に相当するので、平均気孔径が小さい場合には、見
掛気孔率が大きくても通気率は小さくなる。したがっ
て、耐スラグ浸潤性と耐スポーリング性とを両立させる
ためには、径の小さな気孔が均一に分布した組織とする
ことによって、低い通気率でありながら適度の見掛気孔
率を有することが必要である。
【００１８】本発明者等の研究結果によれば、(1) 通気
率を「0.5〜3.0×10-13ｍ2」に制御すると、れんが内へ
のスラグ浸潤が抑制される、(2) 熱衝撃に対する耐スポ
ーリング性の点では、通気率よりも見掛気孔率が重要で
あり、見掛気孔率を「13％以上」に制御すると、耐スポ
ーリング性の向上に効果がある、という事実を見いだ
し、この事実に基づいて本発明を完成したものである。
率を「0.5〜3.0×10-13ｍ2」に制御すると、れんが内へ
のスラグ浸潤が抑制される、(2) 熱衝撃に対する耐スポ
ーリング性の点では、通気率よりも見掛気孔率が重要で
あり、見掛気孔率を「13％以上」に制御すると、耐スポ
ーリング性の向上に効果がある、という事実を見いだ
し、この事実に基づいて本発明を完成したものである。
【００１９】即ち、本発明は、溶融金属保持炉，精錬
炉，真空脱ガス炉，セメント焼成炉などの内張り炉材と
して好適な低通気性マグクロ耐火物およびその製造方法
であって、 ・MgOとCr2O3の合量が70重量％以上で、Cr2O3を10〜40
重量％含有した高温焼成マグクロ耐火物であって、見掛
気孔率が13〜18％，通気率が0.5〜3.0×10-13ｍ2」の特
性を有する低通気性マグクロ耐火物、であり、また、こ
のような特性を有するマグクロ耐火物の製造法として、 ・見掛気孔率を3〜20％有する電融マグクロ原料および
／または焼結マグクロ原料を10〜90重量％使用し、1700
℃以上で焼成する、ことを特徴とする。
炉，真空脱ガス炉，セメント焼成炉などの内張り炉材と
して好適な低通気性マグクロ耐火物およびその製造方法
であって、 ・MgOとCr2O3の合量が70重量％以上で、Cr2O3を10〜40
重量％含有した高温焼成マグクロ耐火物であって、見掛
気孔率が13〜18％，通気率が0.5〜3.0×10-13ｍ2」の特
性を有する低通気性マグクロ耐火物、であり、また、こ
のような特性を有するマグクロ耐火物の製造法として、 ・見掛気孔率を3〜20％有する電融マグクロ原料および
／または焼結マグクロ原料を10〜90重量％使用し、1700
℃以上で焼成する、ことを特徴とする。
【００２０】以下、本発明で規定する高温焼成マグクロ
耐火物の「化学組成(MgOとCr2O3の合量：70重量％以
上，Cr2O3：10〜40重量％)」「見掛気孔率(13〜18％)」
「通気率(0.5〜3.0×10-13ｍ2)」について、また、本発
明で規定する「原料(見掛気孔率が3〜20％の電融マグク
ロ原料および／または焼結マグクロ原料)およびその配
合量(10〜90重量％)」「焼成条件(1700℃以上)」につい
て、詳細に説明する。
耐火物の「化学組成(MgOとCr2O3の合量：70重量％以
上，Cr2O3：10〜40重量％)」「見掛気孔率(13〜18％)」
「通気率(0.5〜3.0×10-13ｍ2)」について、また、本発
明で規定する「原料(見掛気孔率が3〜20％の電融マグク
ロ原料および／または焼結マグクロ原料)およびその配
合量(10〜90重量％)」「焼成条件(1700℃以上)」につい
て、詳細に説明する。
【００２１】マグクロれんがが、溶融金属保持炉，精錬
炉，真空脱ガス炉，セメント焼成炉などの窯炉の内張り
炉材として優れた耐用性を示すためには、耐スラグ浸潤
性と耐スポーリング性に加えて、さらに耐食性が必要で
ある。マグクロれんがは、主成分であるMgOとCr2O3以外
に、原料のCr2O3鉱等に由来するAl2O3，Fe2O3を含有
し、更に不純物として少量のSiO2やCaOを含有する。こ
の主成分である「MgOとCr2O3の合量」が、70重量％未満
あるいはCr2O3が10重量％未満の場合には、耐食性が低
下するので好ましくない。また、Cr2O3が40重量％を超
える場合、過剰のスピネルが生成し、れんが組織が緻密
さを欠き、耐スラグ浸潤性が低下するので好ましくな
い。
炉，真空脱ガス炉，セメント焼成炉などの窯炉の内張り
炉材として優れた耐用性を示すためには、耐スラグ浸潤
性と耐スポーリング性に加えて、さらに耐食性が必要で
ある。マグクロれんがは、主成分であるMgOとCr2O3以外
に、原料のCr2O3鉱等に由来するAl2O3，Fe2O3を含有
し、更に不純物として少量のSiO2やCaOを含有する。こ
の主成分である「MgOとCr2O3の合量」が、70重量％未満
あるいはCr2O3が10重量％未満の場合には、耐食性が低
下するので好ましくない。また、Cr2O3が40重量％を超
える場合、過剰のスピネルが生成し、れんが組織が緻密
さを欠き、耐スラグ浸潤性が低下するので好ましくな
い。
【００２２】一方、見掛気孔率が“18％”を超える場
合、又は、通気率が“3.0×10-13ｍ2”を超える場合に
は、れんが組織が緻密さを欠くことになり、耐スラグ浸
潤性，耐食性が低下するので好ましくない。逆に、見掛
気孔率が“13％”未満の場合、又は、通気率が“0.5×1
0-13ｍ2”に満たない場合には、れんが組織が緻密すぎ
て、熱衝撃に対する耐スポーリング性に劣るので、同じ
く好ましくない。そして、耐スラグ浸潤性と耐スポーリ
ング性とを両立させるためには、本発明で規定する「見
掛気孔率が13〜18％，通気率が0.5〜3.0×10-13ｍ2」の
範囲にする必要がある。本発明で、より好ましくは「見
掛気率が14〜17％，通気率が1.0〜2.0×10-13ｍ2」の範
囲である。
合、又は、通気率が“3.0×10-13ｍ2”を超える場合に
は、れんが組織が緻密さを欠くことになり、耐スラグ浸
潤性，耐食性が低下するので好ましくない。逆に、見掛
気孔率が“13％”未満の場合、又は、通気率が“0.5×1
0-13ｍ2”に満たない場合には、れんが組織が緻密すぎ
て、熱衝撃に対する耐スポーリング性に劣るので、同じ
く好ましくない。そして、耐スラグ浸潤性と耐スポーリ
ング性とを両立させるためには、本発明で規定する「見
掛気孔率が13〜18％，通気率が0.5〜3.0×10-13ｍ2」の
範囲にする必要がある。本発明で、より好ましくは「見
掛気率が14〜17％，通気率が1.0〜2.0×10-13ｍ2」の範
囲である。
【００２３】更に、本発明に係るマグクロ耐火物では、
耐スラグ浸潤性と耐スポーリング性とを両立させるだけ
でなく、特に、1700℃以上で焼成して“通気率を3.0×1
0-13ｍ2”以下にすることで、結合組織が良好となり、
かつ、スラグ浸潤量も減少するため、スラグ浸潤後の組
織変化が少なく、スラグ浸潤後の耐スポーリング性が向
上する作用が生じる。
耐スラグ浸潤性と耐スポーリング性とを両立させるだけ
でなく、特に、1700℃以上で焼成して“通気率を3.0×1
0-13ｍ2”以下にすることで、結合組織が良好となり、
かつ、スラグ浸潤量も減少するため、スラグ浸潤後の組
織変化が少なく、スラグ浸潤後の耐スポーリング性が向
上する作用が生じる。
【００２４】通常、マグクロれんがの焼成過程において
は、微粉原料の焼結によって気孔が連結し、気孔径が大
きくなると共に通気率も増大する。そのため、焼成温度
を低くすれば、通気率の低いマグクロれんがを製造する
ことができるが、その反面、結合組織の発達が不十分な
マグクロれんがが得られ、このれんがでは、耐食性が劣
るため、十分な耐用性を得ることができない。したがっ
て、本発明に係るマグクロ耐火物では、1700℃以上の高
温で未焼成部分が残らないように十分に焼成することが
望ましい。
は、微粉原料の焼結によって気孔が連結し、気孔径が大
きくなると共に通気率も増大する。そのため、焼成温度
を低くすれば、通気率の低いマグクロれんがを製造する
ことができるが、その反面、結合組織の発達が不十分な
マグクロれんがが得られ、このれんがでは、耐食性が劣
るため、十分な耐用性を得ることができない。したがっ
て、本発明に係るマグクロ耐火物では、1700℃以上の高
温で未焼成部分が残らないように十分に焼成することが
望ましい。
【００２５】本発明に係るマグクロ耐火物で規定する見
掛気孔率(13〜18％)，通気率(0.5〜3.0×10-13ｍ2)を得
るためには、径が小さな気孔が均一に分布した組織とす
ることが必要である。そのような組織を実現するために
は、熱膨張率が大きく異なるマグネシアクリンカーとク
ロム鉱を主体とした配合ではなく、電融マグクロ原料お
よび／または焼結マグクロ原料を“10重量％以上”配合
して均一な組織とする必要がある。しかし、上記電融お
よび／または焼結マグクロ原料の使用比率が“90重量
％”を超えると、過焼結によって耐スポーリング性が低
下するので望ましくない。
掛気孔率(13〜18％)，通気率(0.5〜3.0×10-13ｍ2)を得
るためには、径が小さな気孔が均一に分布した組織とす
ることが必要である。そのような組織を実現するために
は、熱膨張率が大きく異なるマグネシアクリンカーとク
ロム鉱を主体とした配合ではなく、電融マグクロ原料お
よび／または焼結マグクロ原料を“10重量％以上”配合
して均一な組織とする必要がある。しかし、上記電融お
よび／または焼結マグクロ原料の使用比率が“90重量
％”を超えると、過焼結によって耐スポーリング性が低
下するので望ましくない。
【００２６】したがって、通気率および見掛気孔率を本
発明で規定する上記範囲とし、そして、耐スラグ浸潤性
と耐スポーリング性とを両立させるマグクロ耐火物を得
るためには、電融マグクロ原料および／または焼結マグ
クロ原料を使用し、その配合量を「10〜90重量％」とす
る必要がある。本発明において、より好ましくは「30〜
90重量％」である。
発明で規定する上記範囲とし、そして、耐スラグ浸潤性
と耐スポーリング性とを両立させるマグクロ耐火物を得
るためには、電融マグクロ原料および／または焼結マグ
クロ原料を使用し、その配合量を「10〜90重量％」とす
る必要がある。本発明において、より好ましくは「30〜
90重量％」である。
【００２７】また、電融マグクロ原料，焼結マグクロ原
料自体にも、径の小さな気孔が数％程度含まれている。
そして、この気孔は、スラグが浸潤しにくい上に、亀裂
の伸展を止める効果を有するものである。
料自体にも、径の小さな気孔が数％程度含まれている。
そして、この気孔は、スラグが浸潤しにくい上に、亀裂
の伸展を止める効果を有するものである。
【００２８】そこで、本発明で規定する“見掛気孔率(1
3〜18％)，通気率(0.5〜3.0×10-13ｍ2)”の特性を有す
るマグクロ耐火物を得るためには、本発明で使用する上
記電融マグクロ原料，焼結マグクロ原料それ自体の見掛
気孔率が「3〜20％」の範囲にあることが必要である。
より好ましくは「5〜15％」である。（れんがの気孔率
は、原料自体に含有する気孔により大きくなるが、前記
したとおり、前記式(１)からみて、平均気孔径が小さい
場合、見掛気孔率が大きくても通気率は小さくなり、所
定の低通気率を維持することが可能になる。）
3〜18％)，通気率(0.5〜3.0×10-13ｍ2)”の特性を有す
るマグクロ耐火物を得るためには、本発明で使用する上
記電融マグクロ原料，焼結マグクロ原料それ自体の見掛
気孔率が「3〜20％」の範囲にあることが必要である。
より好ましくは「5〜15％」である。（れんがの気孔率
は、原料自体に含有する気孔により大きくなるが、前記
したとおり、前記式(１)からみて、平均気孔径が小さい
場合、見掛気孔率が大きくても通気率は小さくなり、所
定の低通気率を維持することが可能になる。）
【００２９】なお、電融マグクロ原料，焼結マグクロ原
料として、見掛気孔率が3％未満のものは、れんが組織
が緻密になり、耐スポーリング性が低下することがあ
り、かつ製造コストが高くなるので望ましくなく、一
方、20％を超えると、れんが組織が緻密さを欠くため、
耐スラグ浸潤性と耐食性が低下するので好ましくない。
また、本発明において、このようなマグクロ原料とし
て、使用前あるいは使用後の“マグクロれんがを骨材の
大きさに粉砕した原料”を使用することも可能であり、
特にコスト低減の点で効果が大きい。
料として、見掛気孔率が3％未満のものは、れんが組織
が緻密になり、耐スポーリング性が低下することがあ
り、かつ製造コストが高くなるので望ましくなく、一
方、20％を超えると、れんが組織が緻密さを欠くため、
耐スラグ浸潤性と耐食性が低下するので好ましくない。
また、本発明において、このようなマグクロ原料とし
て、使用前あるいは使用後の“マグクロれんがを骨材の
大きさに粉砕した原料”を使用することも可能であり、
特にコスト低減の点で効果が大きい。
【００３０】本発明で使用する電融マグクロ原料，焼結
マグクロ原料の化学組成としては、 ・Cr2O3 ：3〜40重量％ ・MgO ：50〜90重量％ ・SiO2＋CaO ：3重量％以下 ・Al2O3＋Fe2O3：残部 からなる一般的なマグクロ原料を通常用いるが、本発明
は、これのみに限定されるものではなく、上記原料に更
にCr2O3，Al2O3，Fe2O3などの成分を加えて組成を調整
したものなど、様々な組成の電融マグクロ原料，焼結マ
グクロ原料を使用することができる。
マグクロ原料の化学組成としては、 ・Cr2O3 ：3〜40重量％ ・MgO ：50〜90重量％ ・SiO2＋CaO ：3重量％以下 ・Al2O3＋Fe2O3：残部 からなる一般的なマグクロ原料を通常用いるが、本発明
は、これのみに限定されるものではなく、上記原料に更
にCr2O3，Al2O3，Fe2O3などの成分を加えて組成を調整
したものなど、様々な組成の電融マグクロ原料，焼結マ
グクロ原料を使用することができる。
【００３１】また、電融マグクロ原料，焼結マグクロ原
料以外の残部の配合原料として、クロム鉱，ピクロクロ
マイト，酸化クロム，マグネシアクリンカー，れんが屑
など、従来のマグクロれんがの製造で一般的に用いられ
ている原料を使用することができる。マグネシアクリン
カーには、B2O3含有量が0.1重量％未満の低B2O3含有マ
グネシアクリンカーおよび／またはB2O3含有量が0.1〜
0.8重量％のB2O3含有マグネシアクリンカーを使用する
ことができる。そして、マグクロ原料を焼結マグクロ原
料のみで使用する場合には、B2O3含有量が0.3〜0.6重量
％のB2O3含有マグネシアクリンカーとの組み合わせが、
本発明の効果を得るのにより好ましい。
料以外の残部の配合原料として、クロム鉱，ピクロクロ
マイト，酸化クロム，マグネシアクリンカー，れんが屑
など、従来のマグクロれんがの製造で一般的に用いられ
ている原料を使用することができる。マグネシアクリン
カーには、B2O3含有量が0.1重量％未満の低B2O3含有マ
グネシアクリンカーおよび／またはB2O3含有量が0.1〜
0.8重量％のB2O3含有マグネシアクリンカーを使用する
ことができる。そして、マグクロ原料を焼結マグクロ原
料のみで使用する場合には、B2O3含有量が0.3〜0.6重量
％のB2O3含有マグネシアクリンカーとの組み合わせが、
本発明の効果を得るのにより好ましい。
【００３２】また、以上の配合原料以外に、本発明の効
果を損なわない範囲において、アルミナ，酸化鉄，酸化
チタン，ジルコン，ジルコニア，希元素酸化物金属粉，
炭化物，ほう化物，窒化物，その他を適量添加しても良
いことは、従来のマグクロれんがの製造と同様である。
果を損なわない範囲において、アルミナ，酸化鉄，酸化
チタン，ジルコン，ジルコニア，希元素酸化物金属粉，
炭化物，ほう化物，窒化物，その他を適量添加しても良
いことは、従来のマグクロれんがの製造と同様である。
【００３３】本発明に係るマグクロ耐火物は、上述した
配合原料に結合剤を添加し、混練，成形，乾燥，焼成し
て製造され、通常のマグクロれんがの場合と同様であ
る。結合材としては、水，リグニンスルホン酸，糖蜜，
フェノール樹脂，硫酸マグネシウム等、様々なものが使
用することができる。また、成形手段としては、フリク
ションプレス，オイルプレス，ラバープレスなど、様々
な製造設備が使用可能である。
配合原料に結合剤を添加し、混練，成形，乾燥，焼成し
て製造され、通常のマグクロれんがの場合と同様であ
る。結合材としては、水，リグニンスルホン酸，糖蜜，
フェノール樹脂，硫酸マグネシウム等、様々なものが使
用することができる。また、成形手段としては、フリク
ションプレス，オイルプレス，ラバープレスなど、様々
な製造設備が使用可能である。
【００３４】
【実施例】次に、本発明の実施例を比較例と共に挙げ、
本発明を詳細に説明する。ここで、以下の実施例，比較
例で使用する原料の各「組成，見掛気孔率」を表１に示
す。
本発明を詳細に説明する。ここで、以下の実施例，比較
例で使用する原料の各「組成，見掛気孔率」を表１に示
す。
【００３５】
【表１】
【００３６】（実施例１〜１０，比較例１〜５）次の表
２に示す原料配合比率(重量％)で配合し、同じく表２に
示すように、リグニンスルホン酸(結合剤)を外掛けで２
重量％添加し、混練した後オイルプレスで成形し、乾燥
後トンネルキルンで、表２に示す焼成温度で焼成して、
１５種類のマグクロれんがを作製した。
２に示す原料配合比率(重量％)で配合し、同じく表２に
示すように、リグニンスルホン酸(結合剤)を外掛けで２
重量％添加し、混練した後オイルプレスで成形し、乾燥
後トンネルキルンで、表２に示す焼成温度で焼成して、
１５種類のマグクロれんがを作製した。
【００３７】得られたマグクロれんがの「化学組成(Mg
O，Cr2O3の組成)，見掛気孔率，熱間曲げ強度」を測定
し、表２に併記した。また、得られたマグクロれんがに
ついて、“回転ドラム侵食テスト”により「耐スラグ浸
潤性」を評価(1750℃での評価)し、更に、侵食テスト後
のスラグ浸潤試料を“1200℃空冷スポ−リングテスト”
により「耐スポーリング性」を評価し、該評価結果を同
じく表２に併記した。
O，Cr2O3の組成)，見掛気孔率，熱間曲げ強度」を測定
し、表２に併記した。また、得られたマグクロれんがに
ついて、“回転ドラム侵食テスト”により「耐スラグ浸
潤性」を評価(1750℃での評価)し、更に、侵食テスト後
のスラグ浸潤試料を“1200℃空冷スポ−リングテスト”
により「耐スポーリング性」を評価し、該評価結果を同
じく表２に併記した。
【００３８】
【表２】
【００３９】表２から、本発明で規定する“見掛気孔率
(3〜20％)を有する電融マグクロ原料および／または焼
結マグクロ原料”を所定量(10〜90重量％)配合し、1700
℃以上で焼成して得た実施例1〜10では、本発明で規定
する“見掛気孔率(13〜18％)”“通気率(0.5〜3.0×10
-13ｍ2)”の範囲内のマグクロれんが得られ、スラグ浸
潤深さおよび量とスポーリングによる剥離亀裂が軽微で
あって、耐スラグ浸潤性と耐スポーリング性とが両立し
た、しかも、耐食性が良好なマグクロれんが得られた。
(3〜20％)を有する電融マグクロ原料および／または焼
結マグクロ原料”を所定量(10〜90重量％)配合し、1700
℃以上で焼成して得た実施例1〜10では、本発明で規定
する“見掛気孔率(13〜18％)”“通気率(0.5〜3.0×10
-13ｍ2)”の範囲内のマグクロれんが得られ、スラグ浸
潤深さおよび量とスポーリングによる剥離亀裂が軽微で
あって、耐スラグ浸潤性と耐スポーリング性とが両立し
た、しかも、耐食性が良好なマグクロれんが得られた。
【００４０】これに対して、 ・本発明で規定する「電融マグクロ原料の配合比率(10
〜90重量％)」の範囲外で得られた比較例１(電融マグク
ロＢの配合量：95重量％)、 ・本発明で規定する「マグクロ耐火物のCr2O3の含有量
(10〜40重量％)」の範囲外の比較例２(8重量％)および
比較例４(43重量％)、では、いずれも、本発明で規定す
るマグクロ耐火物の「通気率」の上限値(3.0×10
-13ｍ2)より大きいものが得られ、スラグ浸潤は背面ま
で達し、スラグ浸潤量も多く、耐スラグ浸潤性に劣って
いた。
〜90重量％)」の範囲外で得られた比較例１(電融マグク
ロＢの配合量：95重量％)、 ・本発明で規定する「マグクロ耐火物のCr2O3の含有量
(10〜40重量％)」の範囲外の比較例２(8重量％)および
比較例４(43重量％)、では、いずれも、本発明で規定す
るマグクロ耐火物の「通気率」の上限値(3.0×10
-13ｍ2)より大きいものが得られ、スラグ浸潤は背面ま
で達し、スラグ浸潤量も多く、耐スラグ浸潤性に劣って
いた。
【００４１】また、マグクロれんがの見掛気孔率が本発
明で規定する下限値(13％)に満たない比較例１，３で
は、スポーリングによるスラグ浸潤層の剥離亀裂が顕著
であり、耐スポーリング性に劣る結果を示した。更に、
本発明で規定する焼成条件(1700℃以上)の範囲外の1600
℃で焼成した比較例５では、結合組織の発達が不十分な
ため、耐食性に劣る結果を示した。
明で規定する下限値(13％)に満たない比較例１，３で
は、スポーリングによるスラグ浸潤層の剥離亀裂が顕著
であり、耐スポーリング性に劣る結果を示した。更に、
本発明で規定する焼成条件(1700℃以上)の範囲外の1600
℃で焼成した比較例５では、結合組織の発達が不十分な
ため、耐食性に劣る結果を示した。
【００４２】このように、本発明で規定する範囲外の比
較例１〜５では、本発明で意図する「耐スラグ浸潤性と
耐スポーリング性の両立」したマグクロれんがが得られ
ないことが判った。
較例１〜５では、本発明で意図する「耐スラグ浸潤性と
耐スポーリング性の両立」したマグクロれんがが得られ
ないことが判った。
【００４３】
【発明の効果】本発明は、以上詳記したとおり、特に、
マグクロ耐火物の「見掛気孔率」および「通気率」の範
囲を規定し、気孔の分布を制御することで、耐スラグ浸
潤性と耐スポーリング性とを同時に高め、しかも、耐食
性を改善することができ、耐用性に優れたマグクロ耐火
物を提供することができる。
マグクロ耐火物の「見掛気孔率」および「通気率」の範
囲を規定し、気孔の分布を制御することで、耐スラグ浸
潤性と耐スポーリング性とを同時に高め、しかも、耐食
性を改善することができ、耐用性に優れたマグクロ耐火
物を提供することができる。
Claims (2)
- 【請求項１】 MgOとCr2O3の合量が70重量％以上で、Cr
2O3を10〜40重量％含有した高温焼成マグネシア−クロ
ム質耐火物であって、見掛気孔率が13〜18％，通気率が
0.5〜3.0×10-13ｍ2であることを特徴とする低通気性マ
グネシア−クロム質耐火物。 - 【請求項２】 請求項１に記載の低通気性マグネシア−
クロム質耐火物の製造方法として、見掛気孔率が3〜20
％の電融マグクロ原料および／または焼結マグクロ原料
を10〜90重量％配合し、1700℃以上で焼成することを特
徴とする低通気性マグネシア−クロム質耐火物の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29983697A JP3177200B2 (ja) | 1997-10-31 | 1997-10-31 | 低通気性マグネシア−クロム質耐火物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP29983697A JP3177200B2 (ja) | 1997-10-31 | 1997-10-31 | 低通気性マグネシア−クロム質耐火物の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11130518A true JPH11130518A (ja) | 1999-05-18 |
| JP3177200B2 JP3177200B2 (ja) | 2001-06-18 |
Family
ID=17877523
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP29983697A Expired - Fee Related JP3177200B2 (ja) | 1997-10-31 | 1997-10-31 | 低通気性マグネシア−クロム質耐火物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3177200B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014147959A (ja) * | 2013-02-01 | 2014-08-21 | Kurosaki Harima Corp | タンディッシュ用上ノズル及び緻密質れんが |
-
1997
- 1997-10-31 JP JP29983697A patent/JP3177200B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2014147959A (ja) * | 2013-02-01 | 2014-08-21 | Kurosaki Harima Corp | タンディッシュ用上ノズル及び緻密質れんが |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3177200B2 (ja) | 2001-06-18 |
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