JPS5913468B2 - 塩基性耐火物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は構造的スポーリングや熱的スポーリングに対す
る抵抗性に優れ、かつ高温下においてスラグに対する耐
食性に優れた塩基性耐火物に関するものである。

従来、塩基性耐火物はスラグの浸透が深くかつ熱膨張が
大きく、割れ損傷に対する抵抗性が低く、このために高
耐火度でかつ高塩基度スラグに対する耐食性に優れてい
ながら塩基性耐火物の特性を十分に生かしきれていなか
った。

たとえば消化性が強いために炉材としてこれまで実用化
されていなかった石灰れんがも技術の進歩により実用化
の段階に達し、これはマグドロれんが、マグネシアれん
が等に比べ耐熱スポーリング性、耐構造的スポーリング
性にすぐれてはいるが、なお割れ損傷の発生率は大きく
品質面から十分なものではない。

塩基性耐火物の割れ損傷を防止する方法としてピッチ等
の樹脂をれんが内へ含浸しカーボンを賦与する方法もと
られているが、カーボン量が不足し十分な熱スポーリン
グ及び構造的スポーリングに対する抵抗性は得られてい
ない。

このため、ＭｇＯとＣを組合せたマグネシア・カーボン
れんがが開発され、上述した塩基性耐火物の構造的スポ
ーリング、熱的スポーリングによる割れ損傷を著しく改
善できるようになった。

これはカーボンによりスラグの浸透が抑制され、かつ熱
膨張率も低くなるため、割れ損傷が少くなったものであ
る。

しかしながら最近の製鋼炉の操業温度は特殊処理（脱ガ
ス、合金の投入）により高級鋼の製造が増加し、頻繁に
１７００°Ｃを越えているため、高温出鋼用の炉材とし
てはマグネシア・カーボンれんがでは不十分な耐用とな
っている。

すなわちマグネシアとカーボンは高温下では共存しがた
くＭｇＯ＋Ｃ−＋Ｍｇ↑＋ｃｏ↑ の反応が進むことが知られている。

つまりカーボンによるＭｇＯの還元が著しくなり、Ｍｇ
Ｏの気化損傷が進むため１７００℃以上の高温製鋼炉に
おいては十分な耐用が得られない欠点がある。

本発明者らは上記事実に鑑み種々検討を重ねた結果、Ｃ
ａＯを８５％以上含有する石灰クリンカー１０〜９５重
量％と固形カーボン５〜９０重量％からなることを特徴
とする塩基性耐火物を得ることに成功した。

本発明の目的は塩基性耐火物の耐スポーリング性を向上
させると共にマグネシアのような気化損傷もない耐食性
および耐高温性の大きい塩基性耐火物を提供することで
ある。

本発明の塩基性耐火物はカーボンにより熱伝導率を向上
し膨張率を低下させ、かつＦｅ ０ｗ１ｄｅ・ＳｉＯ
□系スラグの浸透を防止、ＣａＯの溶食を防ぐことがで
きるものである。

また実炉で使用の際に高耐火度であるＣａＯにより稼動
面にスラグが付着し、カーボンの酸化を防止できかつＣ
ａＯはＭｇＯのように気化損傷はなく ＣａＯ＋３Ｃ−＋ＣａＣ＋ＣＯ↑ とカルシウムカーバイトを生成するためにれんがの骨格
は保たれマグネシア・カーボンれんがよりも高温域での
安定性が高い利点がある。

本発明の塩基性耐火物中のカーボン量は５〜９０重量％
が望ましい。

カーボンが５％以下であると耐スポーリング特性が得ら
れず好ましくなく、また９０％以上であるとれんが成形
時あるいはラミング施工時にラミネーションの発生が犬
となり、かつ実炉に用いた時、塩基性耐火物表面ヘスラ
グがコーティングしにくくなり酸化損耗することと溶鋼
に溶は出し易く、耐食性が低下するため好ましくない。

上記理由から石灰クリンカー配合量は１０〜９５％であ
ることが望ましい。

カーボン源としては、酸化抵抗性の強い鱗状黒鉛、土状
黒鉛、人造黒鉛等結晶の発達したものが好ましい。

石灰クリンカーはＣａＯが８５％以上でＦｅ２Ｏ３，５
１０２、ＭｇＯの合量が１５％以下であることが望まし
い。

これら不純物が１５％以上になると下記の反応によって
石灰・カーボンれんが中のカーボンを酸化するためにれ
んが組織の脆弱化が進むため好ましくない。

５ｉｎ２＋Ｃ→ＳｉＯ↑＋ＣＯ↑ Ｆｅ Ｏ＋ ３ Ｃ−＋２ Ｆｅ＋ Ｂ ＣＯ↑ＭＯ十
〇−＋Ｍｇ士＋ＣＯ↑ また本発明に用いる結合剤としては、周知のフェノール
樹脂やフラン樹脂、タールピッチ、石油系ピッチ等の一
種または二種以上の併用によって用いることができる。

フェノール樹脂又はフラン樹脂は石灰との反応により可
使時間が短くラミング材等には好ましくないが、タール
ピッチ、石油ピッチとの併用によって使用は可能である
。

これらの結合剤の添加は２〜１０％の範囲内であること
が望ましい。

２％以下の添加では、十分な結合強度が得られず、また
１０％以上になると結合組織が悪くなるため好ましくな
い。

本発明の塩基性耐火物は局地の不定形によるラミング施
工あるいは成形による不焼成れんがまたは不活性雰囲気
焼成して使用することができる。

以下に実施例を挙げて具体的に説明する。

実施例 第１表に示す使用骨材と第２表に示す結合剤を第３表に
示す配合により加熱混練、１０００ｋｇ／ｄで成形後３
００℃にてベーキングを行ない、さらにワックスにより
コートし消化防止を行なった。

なお発明品■は成形後ブリーズ詰により１２００℃焼成
、焼成後タールピッチを含浸した。

第４表に品質試験結果を示す。

通常、塩基性れんがは水冷１回で亀裂が発生し、３〜４
回で亀裂が大きくなって破壊されてしまうが、第４表に
示すごとく本発明品は５回繰り返し後でも亀裂の発生が
なく良好であることが確認された。

カーボン量の多い本発明品の■、■を１００を電気炉炉
壁のホットスポット部分に用いた。

この部分ではスラグが付着し、酸化を防止されるためと
水冷されている点からカーボン量の多い塩基性耐火物の
テストを行なった。

カーボン量２０％のマグネシア・カーボンれんがとの比
較を行なった結果、損傷速度が本発明品■で４０％、■
で３５％の低減となった。

この炉は１７００℃以上の出鋼が４０％を占めており、
この点から本発明の塩基性耐火物が良好であったと考え
られる。

本発明品■、■を２５０を底吹転炉の羽目れんかに用い
た。

酸化の心配があったためカーボン量の少ないものでテス
トを行なった所、同位置に用いられている焼成マグドロ
れんがよりもそれぞれ３５％及び５０％損傷速度が低減
された。

使用中の観察ではマグドロれんがは剥離損が大きかった
が本発明の塩基性耐火物は全く割れによる剥離損傷がみ
られず、稼動面より溶損されていったと考えられ、十分
な耐用が得られた。

以上により本発明の塩基性耐火物は耐スポーリング特性
にすぐれかつＭｇＯのような気化損傷もないすぐれた耐
火物であることが判明した。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｉ ＣａＯを８５％以上含有する石灰クリンカー１０
   〜９５重量％とカーボン５〜９０重量％からなることを
   特徴とする塩基性耐火物。