JPS589790B2 - 高炉樋用不定形耐火材 - Google Patents
高炉樋用不定形耐火材Info
- Publication number
- JPS589790B2 JPS589790B2 JP54046260A JP4626079A JPS589790B2 JP S589790 B2 JPS589790 B2 JP S589790B2 JP 54046260 A JP54046260 A JP 54046260A JP 4626079 A JP4626079 A JP 4626079A JP S589790 B2 JPS589790 B2 JP S589790B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refractory material
- blast furnace
- metal fibers
- weight
- metal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired
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- Ceramic Products (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は高炉出銑樋の補強及びひびわれ抵抗性の改善を
目的とした金属繊維添加高炉出銑樋材に関するものであ
る。
目的とした金属繊維添加高炉出銑樋材に関するものであ
る。
金属繊維添加耐火材は従来から強度改善、耐スポーリン
グ性（構造的、機械的、熱的）改善、靭性向上、剥離防
止等を目的として使用されており、使用例としては加熱
炉、均熱炉、焼鈍炉、焼却炉のバーナブロック、天井、
炉床、扉、フタ、台車トップ、溶鉱炉の炉頂、樋カバー
、ガス洗浄装置、送風管、コークス炉の扉、シャフト部
、焼結設備シュート集塵機、電気炉天井、タンディッシ
ュカバー、溶鋼攪拌機、セメントキルンプレーヒーター
、フード、バーナブロック、石油プラント等に使用され
ている。
グ性（構造的、機械的、熱的）改善、靭性向上、剥離防
止等を目的として使用されており、使用例としては加熱
炉、均熱炉、焼鈍炉、焼却炉のバーナブロック、天井、
炉床、扉、フタ、台車トップ、溶鉱炉の炉頂、樋カバー
、ガス洗浄装置、送風管、コークス炉の扉、シャフト部
、焼結設備シュート集塵機、電気炉天井、タンディッシ
ュカバー、溶鋼攪拌機、セメントキルンプレーヒーター
、フード、バーナブロック、石油プラント等に使用され
ている。
添加する金属繊維としては炭素鋼、ステンレス鋼（Ｃｒ
、Ｃｒ−Ｎｉの含有量により例えばＳＵＳ４３０、ＳＵ
Ｓ４０５、ＳＵＳ４４６、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３３０
、等）が、その目的とする用途に応じ、経済性を考慮に
入れて、耐火材料中に１．０〜５．０重量％添加されて
いるものが一般的である。
、Ｃｒ−Ｎｉの含有量により例えばＳＵＳ４３０、ＳＵ
Ｓ４０５、ＳＵＳ４４６、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３３０
、等）が、その目的とする用途に応じ、経済性を考慮に
入れて、耐火材料中に１．０〜５．０重量％添加されて
いるものが一般的である。
これらの実用例では雰囲気炉、溶融金属容器のカバー、
及び溶融金属の攪拌棒への適用である。
及び溶融金属の攪拌棒への適用である。
しかし、長時間溶融金属に直接さらされている場所への
適用例はない。
適用例はない。
即ち、金属繊維入りキャスタブルが直接溶融金属にさら
される収容器特に出銑樋のように溶銑温度１５００℃〜
１５５０℃、溶滓温度１５５０℃以上ある条件下で長期
間連続的に浸漬される耐火材としての適用は試みられな
かった。
される収容器特に出銑樋のように溶銑温度１５００℃〜
１５５０℃、溶滓温度１５５０℃以上ある条件下で長期
間連続的に浸漬される耐火材としての適用は試みられな
かった。
それは金属繊維が高温下で、酸化されＦｅ→ＦｅＯ、Ｆ
ｅ２Ｏ３となって脆弱化する為、金属繊維の劣化が起り
、ひいては耐火材の劣化をひき起す。
ｅ２Ｏ３となって脆弱化する為、金属繊維の劣化が起り
、ひいては耐火材の劣化をひき起す。
又、高温酸化雰囲気下では逆に熱間強度が低くなり、さ
らに酸化、膨脹率が大きくなって、不利となる欠点を有
しているためである。
らに酸化、膨脹率が大きくなって、不利となる欠点を有
しているためである。
現在高炉出銑樋或は傾注樋の使用に際しては損傷の都度
流し込み用不定形耐火材（以下耐火材と言う）で中間補
修を行ないながらくり返し使用するのが通常である。
流し込み用不定形耐火材（以下耐火材と言う）で中間補
修を行ないながらくり返し使用するのが通常である。
この場合残存している旧材は長期間使用されることにな
るのでその間膨脹、収縮及び出銑中の衝撃や補修時の部
分解体による衝撃などで、次第に強度が劣化する。
るのでその間膨脹、収縮及び出銑中の衝撃や補修時の部
分解体による衝撃などで、次第に強度が劣化する。
又高炉スラグが耐火材に浸潤し、使用中に構造的スポー
リングを起す。
リングを起す。
さらに傾注樋では受銑（又は受滓）が一定時間毎にくり
返される為、耐火材が急熱急冷作用をうけ熱的スポーリ
ングにする亀裂が発生するなどの種々の原因が重なり、
特にスポーリングが主原因となって剥離が起り耐火材の
耐用が短かいという欠点があった。
返される為、耐火材が急熱急冷作用をうけ熱的スポーリ
ングにする亀裂が発生するなどの種々の原因が重なり、
特にスポーリングが主原因となって剥離が起り耐火材の
耐用が短かいという欠点があった。
本発明は高炉出銑樋或は傾注樋（以下高炉樋という）の
耐火ライニングに際し、従来は全く対象とならなかった
金属繊維の適用を敢えて試み、実用的に有用な手段を確
立して、上記欠点を解消したものである。
耐火ライニングに際し、従来は全く対象とならなかった
金属繊維の適用を敢えて試み、実用的に有用な手段を確
立して、上記欠点を解消したものである。
以下本発明を詳細に述べる。
金属繊維を添加する場合の欠点として高温下で金属繊維
の酸化劣化の問題がある事は前にも述べたが、本発明者
等は、多くの実験を重ねることにより、次の如き注目す
べき知見を得た。
の酸化劣化の問題がある事は前にも述べたが、本発明者
等は、多くの実験を重ねることにより、次の如き注目す
べき知見を得た。
即ち、高炉樋の耐火材に炭化珪素、およびカーボン原料
等を含有させると使用中耐火材料中弱還元雰囲気となっ
て、金属繊維の酸化劣化が抑制されることを見出したの
である。
等を含有させると使用中耐火材料中弱還元雰囲気となっ
て、金属繊維の酸化劣化が抑制されることを見出したの
である。
なお、本発明の対象として、高炉樋等に限定したのは、
これらの耐火材は溶銑溶滓に浸漬されている時間が長く
、耐火材中への酸素の供給が少なく、かつ、多くの雰囲
気炉に比べ、樋の使用期間が短いこと、耐火材の露出部
分が少ないこと、片面加熱であること、などから金属繊
維の酸化劣化防止に有利に働《ことも配慮するからであ
る。
これらの耐火材は溶銑溶滓に浸漬されている時間が長く
、耐火材中への酸素の供給が少なく、かつ、多くの雰囲
気炉に比べ、樋の使用期間が短いこと、耐火材の露出部
分が少ないこと、片面加熱であること、などから金属繊
維の酸化劣化防止に有利に働《ことも配慮するからであ
る。
本発明における炭化珪素およびカーボン原料等としては
黒色炭化珪素、緑色炭化珪素、および石炭ピッチ、石油
ピッチ、コークス、カーボンブラック、鱗状黒鉛、土状
黒鉛等を云う炭化珪素およびカーボン原料の量の限定は
第１図に示すように量が少な《なると酸化抵抗が弱くな
り、金属繊維の劣化率が犬となるので、少なくとも５重
量％を確保することが実用的に必要である。
黒色炭化珪素、緑色炭化珪素、および石炭ピッチ、石油
ピッチ、コークス、カーボンブラック、鱗状黒鉛、土状
黒鉛等を云う炭化珪素およびカーボン原料の量の限定は
第１図に示すように量が少な《なると酸化抵抗が弱くな
り、金属繊維の劣化率が犬となるので、少なくとも５重
量％を確保することが実用的に必要である。
しかし、余り多過ぎると耐火材の強度上、不利となるの
で４５重量％までに止めるべきである通常は１５〜３０
重量％が実用的に好ましい。
で４５重量％までに止めるべきである通常は１５〜３０
重量％が実用的に好ましい。
なお、炭化珪素とカーボン原料の比は耐火材の損耗を考
慮するとカーボン１％〜８％、炭化珪素４％〜４０％で
使用されることが望ましい。
慮するとカーボン１％〜８％、炭化珪素４％〜４０％で
使用されることが望ましい。
以上の条件のもとに、金属繊維が添加されるが、ここで
金属繊維とはステンレス鋼からなりＣｒ，Ｃｒ−Ｎｉの
含有量からなる合金鉄で一般にＳＵＳ３０２、ＳＵＳ３
０４、ＳＵＳ３０９、ＳＵＳ３１０、ＳＵＳ３３０、Ｓ
ＵＳ４０５、ＳＵＳ４１０、ＳＵＳ４３０、ＳＵＳ４４
６らが使用される。
金属繊維とはステンレス鋼からなりＣｒ，Ｃｒ−Ｎｉの
含有量からなる合金鉄で一般にＳＵＳ３０２、ＳＵＳ３
０４、ＳＵＳ３０９、ＳＵＳ３１０、ＳＵＳ３３０、Ｓ
ＵＳ４０５、ＳＵＳ４１０、ＳＵＳ４３０、ＳＵＳ４４
６らが使用される。
特にＳＵＳ３０２、ＳＵＳ３０９、ＳＵＳ３１０は酸化
抵抗が強いが、その選択は経済性らから選ばれる。
抵抗が強いが、その選択は経済性らから選ばれる。
またその形状は長さ５ｍｍ〜５．０ｍｍ、厚み０．１ｍ
ｍ〜１．０ｍｍ、巾０．１ｍｍ〜２．０ｍｍのものが使
用される。
ｍ〜１．０ｍｍ、巾０．１ｍｍ〜２．０ｍｍのものが使
用される。
耐火材への金属繊維の添加量は次のように限定される。
第２図に示すように、添加量３〜４重量％程度をピーク
にして耐火材の曲げ強さ比が向上する。
にして耐火材の曲げ強さ比が向上する。
しかも、０．５重量％より少ないと亀裂発生抵抗に対す
る効果がなく、又６．０重量％より多いと高炉樋耐火材
としての作業性に劣り、はなはだしくは、ミキサーで混
練中に金属繊維の分散が悪くなり、ボールを生じる事と
なる。
る効果がなく、又６．０重量％より多いと高炉樋耐火材
としての作業性に劣り、はなはだしくは、ミキサーで混
練中に金属繊維の分散が悪くなり、ボールを生じる事と
なる。
なお、この範囲内に於て０．５〜１．５重量％の添加量
では、特に耐火材のひび割れ抵抗性、靭性の向上があり
、１．６〜６．０重量％では特に摩耗性、強度向上に有
効である。
では、特に耐火材のひび割れ抵抗性、靭性の向上があり
、１．６〜６．０重量％では特に摩耗性、強度向上に有
効である。
従って、金属繊維添加量は０．５〜６．０重量％の範囲
で選ばれる。
で選ばれる。
なお、本発明の実施にあたり、ベースとなる耐火材は耐
火性原料として、通常用いられる骨材が配合される。
火性原料として、通常用いられる骨材が配合される。
即ち、ボーキサイト、バン土頁岩、カイアナイト、シリ
マナイト、焼結アルミナ、電融アルミナ、合成ムライト
、ジルコン、溶融シリカ、窒化珪素、珪石、シャモット
等が１種又は２種以上が配合され、さらにバインダーと
しては耐火粘土、カオリン、金属シリコン、フエロシリ
コン、減水材、硬化材、シリカゾル、アルミナゾル、作
業性付与材を１種又は２種以上が混合され、その合計は
５５〜９５重量％である。
マナイト、焼結アルミナ、電融アルミナ、合成ムライト
、ジルコン、溶融シリカ、窒化珪素、珪石、シャモット
等が１種又は２種以上が配合され、さらにバインダーと
しては耐火粘土、カオリン、金属シリコン、フエロシリ
コン、減水材、硬化材、シリカゾル、アルミナゾル、作
業性付与材を１種又は２種以上が混合され、その合計は
５５〜９５重量％である。
作業性付与材としてはデキストリン、澱粉、アラビアゴ
ム、高級アルコール類、糖密等また減水材はピロリン酸
ソーダ、炭酸ソーダ、水ガラス、水酸化ソーダ等、硬化
材としてはアルミン酸石灰セメント水酸化アルミニウム
、金属Ａｌ粉、硫酸カルシウム、硫酸アルミニウム、塩
化カルシウム、トリポリリン酸アルミニウム等、それら
が１種又は２種類以上が選択され用いられる。
ム、高級アルコール類、糖密等また減水材はピロリン酸
ソーダ、炭酸ソーダ、水ガラス、水酸化ソーダ等、硬化
材としてはアルミン酸石灰セメント水酸化アルミニウム
、金属Ａｌ粉、硫酸カルシウム、硫酸アルミニウム、塩
化カルシウム、トリポリリン酸アルミニウム等、それら
が１種又は２種類以上が選択され用いられる。
以下に本発明の実施例を第１表に示す。
骨材の主成分は焼結アルミナ、微粉部に耐火粘土炭化珪
素、および黒鉛、ピッチを使用し、減水材にケイ酸ソー
ダ、硬化材としてアルミン酸石灰を用いて、金属繊維（
ＳＵＳ３０９）を配合した耐火材を高炉出銑樋にライニ
ングした。
素、および黒鉛、ピッチを使用し、減水材にケイ酸ソー
ダ、硬化材としてアルミン酸石灰を用いて、金属繊維（
ＳＵＳ３０９）を配合した耐火材を高炉出銑樋にライニ
ングした。
本発明による耐火材を高炉樋に使用し、５５０００ｔ〜
６００００ｔ通銑して、耐火材中の金属繊維を調査した
ところ、金属繊維の劣化は小さく９００℃〜１１００℃
の熱履歴を受けている金属繊維で残存強度が使用前に比
べ７０％位であった。
６００００ｔ通銑して、耐火材中の金属繊維を調査した
ところ、金属繊維の劣化は小さく９００℃〜１１００℃
の熱履歴を受けている金属繊維で残存強度が使用前に比
べ７０％位であった。
また金属繊維無添加品と比べ、化学的侵食は同等で稼動
表面は滑らかな溶損をうけると共に、通銑初期の耐火材
のひびわれ剥離を防止する効果があって、物理的侵食は
向上した結果損耗率はおよそ２０％向上した。
表面は滑らかな溶損をうけると共に、通銑初期の耐火材
のひびわれ剥離を防止する効果があって、物理的侵食は
向上した結果損耗率はおよそ２０％向上した。
以上の如く高炉樋用耐火材に金属繊維を添加して高炉樋
にライニングすると、ひびわれ抵抗の改善、剥離防止強
度向上等の多くの利点を生み樋の安定使用と耐用性向上
に大きく寄与するものである。
にライニングすると、ひびわれ抵抗の改善、剥離防止強
度向上等の多くの利点を生み樋の安定使用と耐用性向上
に大きく寄与するものである。
なお、前述の実施例では流し込み用不定形耐火材として
用いているが、その他のライニング方法即ち吹付法、と
て塗り法、スタンプ法或は、あらかじめ所定のブロック
として成形しておき、使用に供するなども本発明の技術
思想を逸脱しない範囲で実施可能である。
用いているが、その他のライニング方法即ち吹付法、と
て塗り法、スタンプ法或は、あらかじめ所定のブロック
として成形しておき、使用に供するなども本発明の技術
思想を逸脱しない範囲で実施可能である。
第１図は炭化珪素＋カーボン量と金属繊維劣化率との関
係図、第２図は金属繊維の添加量と耐火材の曲げ強さ比
との関係図である。
係図、第２図は金属繊維の添加量と耐火材の曲げ強さ比
との関係図である。
Claims (1)
- １ 炭化珪素およびカーボンの含量が５〜４５重量部を
含有し、残部をその他の耐火材原料からなる耐火材料に
０．５〜６．０重量％の金属繊維を添加したことを特徴
とする高炉樋用不定形耐火材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54046260A JPS589790B2 (ja) | 1979-04-16 | 1979-04-16 | 高炉樋用不定形耐火材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP54046260A JPS589790B2 (ja) | 1979-04-16 | 1979-04-16 | 高炉樋用不定形耐火材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55140767A JPS55140767A (en) | 1980-11-04 |
| JPS589790B2 true JPS589790B2 (ja) | 1983-02-22 |
Family
ID=12742224
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP54046260A Expired JPS589790B2 (ja) | 1979-04-16 | 1979-04-16 | 高炉樋用不定形耐火材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS589790B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59122286U (ja) * | 1983-02-03 | 1984-08-17 | 三菱鉛筆株式会社 | 筒状体等の接合機構 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5823252U (ja) * | 1981-08-06 | 1983-02-14 | 日本鋼管継手株式会社 | 溶湯用撹拌翼 |
| JPS60112677A (ja) * | 1983-11-21 | 1985-06-19 | ハリマセラミック株式会社 | 不定形耐火物 |
| FR2556712A1 (fr) * | 1983-12-19 | 1985-06-21 | Produits Refractaires | Compositions refractaires non faconnees a base de grains d'oxydes basiques fondus et coules, et articles refractaires fabriques a partir de ces compositions |
| KR101053999B1 (ko) * | 2008-12-30 | 2011-08-03 | 주식회사 포스코 | 용선을 이용한 비정질 합금의 제조 방법 |
| CN111440004B (zh) * | 2020-05-19 | 2022-04-15 | 河北昊兴耐火炉料有限公司 | 高炉用纳米复合材料碳质压入密封料 |
-
1979
- 1979-04-16 JP JP54046260A patent/JPS589790B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59122286U (ja) * | 1983-02-03 | 1984-08-17 | 三菱鉛筆株式会社 | 筒状体等の接合機構 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55140767A (en) | 1980-11-04 |
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