JPS58190869A - 溶融シリカ質耐火物 - Google Patents
溶融シリカ質耐火物Info
- Publication number
- JPS58190869A JPS58190869A JP7410182A JP7410182A JPS58190869A JP S58190869 A JPS58190869 A JP S58190869A JP 7410182 A JP7410182 A JP 7410182A JP 7410182 A JP7410182 A JP 7410182A JP S58190869 A JPS58190869 A JP S58190869A
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- JP
- Japan
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- zirconia
- zircon
- corrosion resistance
- fused
- fused silica
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- Pending
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、連続鋳造や造塊における溶銅供給部分、例
えばノズル、スリット、樋等に用いラバる耐火物に関す
る。
えばノズル、スリット、樋等に用いラバる耐火物に関す
る。
従来、上記ノズル等の構成材として、溶融シリカ質、ア
ルミナ−黒鉛質のものが広く用いられている。
ルミナ−黒鉛質のものが広く用いられている。
このうち、アルミナ−黒鉛質材料は、ラバープレス法(
ハイド四スタテック法)で成形されるもので、耐食性は
優れているが、アルンナクラスターに依るノズル閉塞の
問題を生ずる。
ハイド四スタテック法)で成形されるもので、耐食性は
優れているが、アルンナクラスターに依るノズル閉塞の
問題を生ずる。
他方、溶融シリカ質のものは、泥漿鋳込法に依り複雑な
形状の大型品を容易且つ均質に成形できる利点を有する
と共に、熱膨張率が小さく且つ気孔率及び気孔径が小さ
く、予熱なしで使用できる利点を有するが、反面、溶鋼
に対する耐食性でやや劣るという欠点がある。
形状の大型品を容易且つ均質に成形できる利点を有する
と共に、熱膨張率が小さく且つ気孔率及び気孔径が小さ
く、予熱なしで使用できる利点を有するが、反面、溶鋼
に対する耐食性でやや劣るという欠点がある。
すなわち、溶融シリカ質耐火物は、珪砂又は珪石を溶融
して出来たガラスを原料として、これを微粉砕し、適当
な粒度構成としたものを泥漿鋳込成形し焼成してなる耐
火物であって、熱膨張が極めて小さく (1000℃で
約0.05%)、熱衝撃に非常に強く、比較的高温でも
高強度を有する。
して出来たガラスを原料として、これを微粉砕し、適当
な粒度構成としたものを泥漿鋳込成形し焼成してなる耐
火物であって、熱膨張が極めて小さく (1000℃で
約0.05%)、熱衝撃に非常に強く、比較的高温でも
高強度を有する。
又、化学的に4安定ではあるが、溶鋼に対しては上述の
如く耐食性において他のジルコン系、アルミナ系材料よ
りやや劣る。
如く耐食性において他のジルコン系、アルミナ系材料よ
りやや劣る。
上記溶融シリカ質耐火物の耐食性の問題は該耐火物の溶
損に起因する。つまり、溶融シリカ質耐火物は、高温状
態に長時間保持されることにより、稼動面側に高粘性の
ガラス層が形成され、該ガラス層が溶渥の耐火物への浸
潤を防止するが、この後上記ガラス層内にクリストバラ
イト(微細結晶粒子)の結晶化が進み、該微細結晶粒子
が溶鋼流に流し去られて溶損するのであり、この結果冒
頭に記した耐食性の問題を生じるのである。
損に起因する。つまり、溶融シリカ質耐火物は、高温状
態に長時間保持されることにより、稼動面側に高粘性の
ガラス層が形成され、該ガラス層が溶渥の耐火物への浸
潤を防止するが、この後上記ガラス層内にクリストバラ
イト(微細結晶粒子)の結晶化が進み、該微細結晶粒子
が溶鋼流に流し去られて溶損するのであり、この結果冒
頭に記した耐食性の問題を生じるのである。
又、溶融シリカと同じ製法で成形できるジルコン質耐火
物(ジルコンを主成分とし、溶融シリカを10〜20
wt%添加したもの)も開発されているが、これは耐食
性に優れている反面、強度が低いという問題がある。
物(ジルコンを主成分とし、溶融シリカを10〜20
wt%添加したもの)も開発されているが、これは耐食
性に優れている反面、強度が低いという問題がある。
そこで本発明は、溶融シリカ質の長所、■、泥漿鋳込法
で複雑大型形状の成形品を製作できる @、熱膨張率が小さく高耐スポーリング性を有する θ、気孔率及び気孔径が小さく高強度である点を生方λ
しつつ、耐食性に優れた溶融シリカ質耐火物を提供する
目的でなされ、その特徴とするところ は、溶融シリカを主原料とし、これにジルコン又はジル
コニアを、ジルコニア相当20 wt%〜65wt、%
添加し焼成してなる点にある。
で複雑大型形状の成形品を製作できる @、熱膨張率が小さく高耐スポーリング性を有する θ、気孔率及び気孔径が小さく高強度である点を生方λ
しつつ、耐食性に優れた溶融シリカ質耐火物を提供する
目的でなされ、その特徴とするところ は、溶融シリカを主原料とし、これにジルコン又はジル
コニアを、ジルコニア相当20 wt%〜65wt、%
添加し焼成してなる点にある。
以下、添付図面と併せて詳述する。
(1)0本発明は、溶融シリカを主原料とする。これは
上述したように溶融シリカ質材料の長所を生かすためで
ある。
上述したように溶融シリカ質材料の長所を生かすためで
ある。
(2)9本発明は、上記主原料にジルコン又はジルコニ
アを添加して焼成したものである。
アを添加して焼成したものである。
すなわち、各種の添加剤を用いて製品の耐食性を比較検
討した結果、Zr0g系材料が、■融点(2850℃)
が高く、■化学的に安定であり、■ぬれにくい、という
特性があるために耐食性が良好とな如最適なものと判明
したからである。
討した結果、Zr0g系材料が、■融点(2850℃)
が高く、■化学的に安定であり、■ぬれにくい、という
特性があるために耐食性が良好とな如最適なものと判明
したからである。
ところで、ZrO2系材料を添加する場合、ジル:Iン
(Z r S i 04 )として添加するか、ジルコ
ニア(ZrOl)として添加するかという問題がある。
(Z r S i 04 )として添加するか、ジルコ
ニア(ZrOl)として添加するかという問題がある。
確かに1540℃においてジルコン(z r s t
o4)は解離特性を有しジルコニア(Zr02)と同じ
役割を果す。
o4)は解離特性を有しジルコニア(Zr02)と同じ
役割を果す。
しかし、ジルコニア(zro、)は、工業的には一般に
ジルコン(Zr01相肖)を電気炉中で溶融脱珪して製
造するものであるため、ジルフン(Z r B i 0
4)よりもコスト高にな)、又、ジル;ニア(Zr01
)は1000〜1200℃間に単斜晶系→正方品系とい
う可逆的転移点を有していて不安定であり、この問題を
解決すべく安定化剤(0&0.Mgo)を添加して安定
化ジル−ニアとすると、今度はシリカ(slo、’)が
0&0゜MgO等と反応し易くなるという問題を生ずる
。
ジルコン(Zr01相肖)を電気炉中で溶融脱珪して製
造するものであるため、ジルフン(Z r B i 0
4)よりもコスト高にな)、又、ジル;ニア(Zr01
)は1000〜1200℃間に単斜晶系→正方品系とい
う可逆的転移点を有していて不安定であり、この問題を
解決すべく安定化剤(0&0.Mgo)を添加して安定
化ジル−ニアとすると、今度はシリカ(slo、’)が
0&0゜MgO等と反応し易くなるという問題を生ずる
。
そこで、ジルコニア(ZrOl)よりはジルフン(Zr
8104)を添加する方が好ましい。
8104)を添加する方が好ましい。
(3)9本発明で添加されるジルコン又はジルコニアの
量は1.ジルコニア相当20wt弧〜謁癲rある。
量は1.ジルコニア相当20wt弧〜謁癲rある。
第1図は、溶融シリカに対するジルコン(ZrS104
)の添加量をZr01相肖に換算してこれを横軸とし、
熱間曲げ強度(・印)、及び溶損比(○印)を縦軸とし
て示す強度特性、耐食性の調査結果のグラフで、曲げ強
度試験は1300℃において、溶損化調査試験(耐食試
験)は1650℃において行われたものである。
)の添加量をZr01相肖に換算してこれを横軸とし、
熱間曲げ強度(・印)、及び溶損比(○印)を縦軸とし
て示す強度特性、耐食性の調査結果のグラフで、曲げ強
度試験は1300℃において、溶損化調査試験(耐食試
験)は1650℃において行われたものである。
この試験結果に依ると耐食性に関し、ジルコニア相当i
(1wt% 台ではジルフンの添加効果があまり認め
られず、20wt% 付近から添加効果が急激に現われ
、35wt%付近からグラフの傾斜が緩やかになる。
(1wt% 台ではジルフンの添加効果があまり認め
られず、20wt% 付近から添加効果が急激に現われ
、35wt%付近からグラフの傾斜が緩やかになる。
耐食試験後のレンガ組織を顕微鏡で観察すると、ジルコ
ンの添加量の少ない領域では稼動面に溶融層が形成され
て鋼の浸透が認められなかったが、ジルコンの添加量が
ジルコニア相当35wt1を超えた場合にはレンガ組織
の稼動面に溶融層は形成されず、鋼がレンガに浸透レジ
ルコンCZr0H)粒子を囲んでいる状態にあった。
ンの添加量の少ない領域では稼動面に溶融層が形成され
て鋼の浸透が認められなかったが、ジルコンの添加量が
ジルコニア相当35wt1を超えた場合にはレンガ組織
の稼動面に溶融層は形成されず、鋼がレンガに浸透レジ
ルコンCZr0H)粒子を囲んでいる状態にあった。
このことは、ジルコニア相当35wt1を超える材料を
長時間溶鋼に接する部分に使用した場合当該材料(耐火
物)の骨材が鋼中に入り込んで介在物を形成する可能性
のあることを示唆する。
長時間溶鋼に接する部分に使用した場合当該材料(耐火
物)の骨材が鋼中に入り込んで介在物を形成する可能性
のあることを示唆する。
又、強度特性を示すグラフ(・印)からも、ジルコニア
相当35wt% を超えた場合、溶融シリカの高粘性ガ
ラス特性が認められず急激に熱間強度が低下することが
分る。
相当35wt% を超えた場合、溶融シリカの高粘性ガ
ラス特性が認められず急激に熱間強度が低下することが
分る。
従って、ジルコンの添加量はZr01組成で(ジルコニ
ア相当で) 20 wt傳 〜35wt%が最適である
。
ア相当で) 20 wt傳 〜35wt%が最適である
。
〔実施例1〕
溶融シリカを主原料とし、これにジルコンをジルコニア
相当で52wt%添加し、泥漿鋳込法にて内径65mの
ノズルを成形焼成し、該ノズルと従来の溶融シリカ質ノ
ズルを、連続鋳造設備のタンディツシュにセットして耐
食性について比較実験を行った(鋳込量250t10h
)。この結果を第2図としてグラフに示す。なお、同グ
ラフにおいて・印は本発明に係るノズル、O印は従来の
溶融シリカ質ノズルを表わす。
相当で52wt%添加し、泥漿鋳込法にて内径65mの
ノズルを成形焼成し、該ノズルと従来の溶融シリカ質ノ
ズルを、連続鋳造設備のタンディツシュにセットして耐
食性について比較実験を行った(鋳込量250t10h
)。この結果を第2図としてグラフに示す。なお、同グ
ラフにおいて・印は本発明に係るノズル、O印は従来の
溶融シリカ質ノズルを表わす。
具体的には、従来の溶融シリカ質ノズルは6連鋳目に溶
損の大きいスラグラインで切損したのに対し、本発明に
係るノズルは4連鋳後においてもその溶損量は溶融シリ
カ質の切損ノズルの約ン2で且つまだ使用可能な状態で
あった。
損の大きいスラグラインで切損したのに対し、本発明に
係るノズルは4連鋳後においてもその溶損量は溶融シリ
カ質の切損ノズルの約ン2で且つまだ使用可能な状態で
あった。
〔実施例2〕
上記実施例1と同様の方法でジルコニア25Wtlを含
有した700smX1200mの大きさの溶鋼供給速度
を作成すると共に、この比較材として従来品のジルコン
に溶融シリカを添加した材料CZrO2: 50wt
%)を作成し、両者の外観及び断面観察を行った。
有した700smX1200mの大きさの溶鋼供給速度
を作成すると共に、この比較材として従来品のジルコン
に溶融シリカを添加した材料CZrO2: 50wt
%)を作成し、両者の外観及び断面観察を行った。
この結果、従来品では最大径105mmのブローホール
が散在していたが、本発明に係るものではブローホール
も直径2震以下であり、外観上特に欠陥はなかった。こ
れら材質の密度特性結果を下記表として示す。
が散在していたが、本発明に係るものではブローホール
も直径2震以下であり、外観上特に欠陥はなかった。こ
れら材質の密度特性結果を下記表として示す。
〔実施例6〕
上記実施例2で作成した2種の樋を用いて溶鋼の供給を
行った(溶鋼供給速度3 t/lab )。
行った(溶鋼供給速度3 t/lab )。
この結果、従来品では高温強度が低くて、溶鋼供給開始
後i−&で折損し、供給を中断した。これに対し本発明
品の場合は、ihr使用した後においても耐食性や樋と
しての機械的強度において十分耐用性が認められた。
後i−&で折損し、供給を中断した。これに対し本発明
品の場合は、ihr使用した後においても耐食性や樋と
しての機械的強度において十分耐用性が認められた。
以上説明したように本発明は、溶融シリカを主成分とし
、これにジルコン又はジルコニアを添加焼成してなるも
ので、溶融シリカ質耐火物の長所、すなわち冒述した■
〜θの特性を備えると共にZr0g系材料の特性■〜■
を併せ持ち、溶融シリカ質の耐食性が極めて良好となる
。ことに本発明は、ジルコン又はジルコニアの添加量が
ジルコニア相当20〜35wt%の範囲に設定されてい
て、耐火物表面に溶融層が確実に形成されて鋼の耐火物
への浸透が防止されることになり、上記耐食性が良好に
なって製品寿命が伸び、この結果鋳込作業の作業性が大
幅に向上するのであり、又、上記耐火物表面に形成され
た溶融層は耐火物骨材の鋼へ流出を防止していて鋳片の
鋼質向上が良好なものとなる等、振巾上、作業性上、品
質管理上多くの利益をもたらす発明である。
、これにジルコン又はジルコニアを添加焼成してなるも
ので、溶融シリカ質耐火物の長所、すなわち冒述した■
〜θの特性を備えると共にZr0g系材料の特性■〜■
を併せ持ち、溶融シリカ質の耐食性が極めて良好となる
。ことに本発明は、ジルコン又はジルコニアの添加量が
ジルコニア相当20〜35wt%の範囲に設定されてい
て、耐火物表面に溶融層が確実に形成されて鋼の耐火物
への浸透が防止されることになり、上記耐食性が良好に
なって製品寿命が伸び、この結果鋳込作業の作業性が大
幅に向上するのであり、又、上記耐火物表面に形成され
た溶融層は耐火物骨材の鋼へ流出を防止していて鋳片の
鋼質向上が良好なものとなる等、振巾上、作業性上、品
質管理上多くの利益をもたらす発明である。
第1図は、ジルコン添加効果を強度特性、耐食性につい
て示す調査結果グラフ、第2図は、従来品との比較にお
いて本発明品の耐食性を示すグラフである。 (9) ^1第1図 Zr0□朝づ(J乞) 筆2図
て示す調査結果グラフ、第2図は、従来品との比較にお
いて本発明品の耐食性を示すグラフである。 (9) ^1第1図 Zr0□朝づ(J乞) 筆2図
Claims (1)
- 溶融シリカを主原料とし、これにジルコン又はジルコニ
アラ、ジルコニアfil当20wt%〜35wt%添加
し焼成して成る溶融シリカ質耐火物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7410182A JPS58190869A (ja) | 1982-04-30 | 1982-04-30 | 溶融シリカ質耐火物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP7410182A JPS58190869A (ja) | 1982-04-30 | 1982-04-30 | 溶融シリカ質耐火物 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS58190869A true JPS58190869A (ja) | 1983-11-07 |
Family
ID=13537454
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP7410182A Pending JPS58190869A (ja) | 1982-04-30 | 1982-04-30 | 溶融シリカ質耐火物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS58190869A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01150449A (ja) * | 1987-12-09 | 1989-06-13 | Kawasaki Steel Corp | 急冷金属薄帯製造用ノズル |
-
1982
- 1982-04-30 JP JP7410182A patent/JPS58190869A/ja active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH01150449A (ja) * | 1987-12-09 | 1989-06-13 | Kawasaki Steel Corp | 急冷金属薄帯製造用ノズル |
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