JPS59137367A - マグネシア・アルミナ系キヤスタブル耐火物 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は溶融金属容器の内張りに使用するアルミナ質
キャスタブル耐火物特に、シリカの超微粉を含有するア
ルミナ質キャスタブル耐火物の改良に関する。

またこの発明で［粗粒側−１とは配合原料の粗粒ないし
粗粒に中間粒の一部を含めたものをいい、「微粉側」と
は同じく中間粒と微粉を含めたものないし中間粒の一部
と微粉を含めたものをいう。

近年、高級鋼溶製の必要性が高まりＬＦ処理（Ｌａｄｌ
ｅ　　Ｆｕｒｎａｃｅ）、ＰＩ処理（Ｐｏｗｄｅｒ　　
Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ　）などのように取鍋内で、Ｃａ、
　Ｃａｂ、　ＣａＦ２．　Ｃ（ＬＣ２等の粉体な溶鋼中
に吹込む処理が増加しているがこの場合、生成スラグの
塩基度（Ｃａｂ／　５ｉ０２）が９〜１２と高（かつ１
６８０〜１７００℃の高温度となり、溶鋼の滞溜時間も
非常に長（なっている。

従って取鍋の内張耐火物特にスラグラインは苛酷な使用
条件にさらされることになる。現状ではスラグラインに
マグネシア−カーボン質煉瓦、その他−殻壁に高アルミ
ナ質煉瓦か使用されているが使用寿命が短命であるため
補修サイクルが短（なり、かつ煉瓦も高価であることか
ら原単価が上昇し大きな問題となっている。

一方部分補修の容易性、施工の機械化による省力化、施
工期間の短縮および作業環境の改善等のためキャスタブ
ル耐火物による流し込みあるいは吹付けによる取鍋内張
り施工が一般忙増加しているが、前記したよりな取鍋の
苛酷な使用条件下においてはキャスタブル耐火物ではさ
らに短命となるためその品質の向上が必要であった。

このため高アルミナ質キャスタブルが開発され使用され
たか、溶鋼取鍋特にそのスラグラインの如く高塩基性ス
ラグによる侵食と加熱冷却の繰返しを受ける部位に使用
された場合、主にスラグの浸潤に伴う構造的スポーリン
グおよび熱的スポーリングによる剥離現象が発生し常用
使用できる品質レベルには達していないのが現状である
。

これを改善するため最近発明者らは、高アルミナ質キャ
スタブルの結合部にシリカの超微粉を添加することによ
って耐スラグ性と耐構造的スポーリング性を著しく向上
せしめたキャスタブル耐火物を開発し実炉試験において
良好な結果を得た。

この発明は上記した改良高アルミナ質キャスタブルの―
基性スラグに対する耐食性をさらに向上せしめ、あわせ
て使用原料の低価格化を図ることを目的とし、その要旨
は高アルミナ質キャスタブル耐火物の骨材の粗粒子から
中間粒子を、マグネシアの粗粒子から中間粒子と置換す
ることによって、マグネシアの粗粒側とアルミナの微粉
側を骨材とし、これに１０μｍ以下のシリカ超微粉を１
〜１０重量％含有させたマグネシア・アルミナ系キャス
タブル耐火物にある。

通常アルミナ質耐火物にマグネシアを添加すると高温域
でスピネル（ＭｇＯΦＡｔ２０３）が生成し、その生成
膨張（７，２％）によって耐火物組織が破壊されろと考
えられており、特にアルミナ微粉とマグネシア微粉を併
用した場合は加熱時に多量のスピネルか生成するため耐
火物組織が弛くなることが確認されている。従って一般
的にはアルミナとマグネシアを配合段階で併用した例は
殆ん″ど見られない。

しかし発明者らは粗粒のマグネシアと微粉のアルミナは
加熱時における反応が少くスピネルの生成膨張か抑制さ
れて組織の弛みが少く、従ってスラグによる侵食が少い
ものと考え、従来の高アルミナ質キャスタブル配合の粗
粒側から順次マグネシアに置換した配合物を調製し侵食
試験を行った結果その効果を確認し７たのでこれをグラ
フ化して第１図に示１−０ 即ちアルミナをマグネシアに置換した配合の１例を示す
と 注、配合割合は重量％、以下同様。

上記試験例１（シリカ超微粉６％含有）の電融アルミナ
粗粒のマグネシアクリンカ−への置換量１０％を６％、
５％、２０％、６０％、４０％。

５０％、５５％、６０％と順次変化させ、実験例２（シ
リカ超微粉７％含有）についても同じく置換した各キャ
スタブル配合体に、外掛で４．０〜４．６％の水分を添
加混練し、４０Ｘ４ＤＸ１６０ｍｍに振動成形し養生乾
燥后侵食試験しりこ結果を示したのが第１図である。

なお上記実験でアルミナへの置換量が５Ｑ％を越えたと
きは電融アルミナの中間粒を置換した。

侵食試験方法： 試験品を回転ドラムに内張すし、酸素−アセチレンバー
ナーまたは圧縮空気で第２図に示すサイクルで加熱、高
温保持、冷却し、加熱中に５咽以下に粉砕した取鍋スラ
グ（ＣαＯ／５ｉ０２＝　１１．８　）　Ｙ回転ドラム
内に投入し排滓層に第２図に示すように強制空冷するサ
イクルを６回繰返し、侵食された部分の寸法乞測定して
溶損率％で示した。

第１図から明らかなようにシリカ超微粉３％および７％
含有の配合体ともに、マグネシア粗粒への置換率５〜５
０％の範囲においてスラグ侵食率の大「［Ｊな低下が認
められた。マグネシアの含有量が５％より少い場合には
高耐食性ン示イマグネシアの効果が表われず、５０％を
越すと、マグネシアの粒径か小さくなると共に含有量が
増えるためスピネルの生成膨張が大きくなり、組織が弛
んでスラグによる侵食を受は易くなるものと考えられる
。

１ｒお上記の実施例試験では粗粒側の５０％に相当する
粒子径が８〜Ｉｓｎの粗粒であるが、さらに粗粒の割合
の多い配合とした場合逆に少い配合とした場合、前記マ
グネシアの適正含有量の上限５０％が、５５〜４５％の
範囲で変動するが、スラグによる侵食率は前記試験結果
とほぼ同様に１０％以下の侵食率となった。

次にこの発明の実施例と比較例のキャスタブル耐火物を
製造し実炉に施工、使用した結果について説明する。即
ち前述の試験品の従来例と同様に粒度調整した焼結アル
ミナに、平均粒径１μｍのシリカ超微粉を５％、ハイア
ルミナセメント２％および微量の分散剤を添加したキャ
スタブル耐火物な比較例１とし、アルミナの粗粒側から
１０％。

４０％を海水マグネシアクリンカ−（ｍｇｏ９５％）で
置換した配合をそれぞれ実施例１．実施例２とし、同じ
＜６０％火置換した配合？比較例２とし常法によってキ
ャスタブル耐火物を製造して２５０屯溶鋼取鍋のスラグ
ラインにそれぞれ１／４周づつ１６０燗厚さで流し込み
施工しろ２回使用した結果を第１表に示す。

第１表　　実施例の実炉使用結果 即ちこの発明のキャスタブル耐火物は、マグネシアを含
まない比較例１（従来の高アルミナ質キャスタブル）お
よびマグ坏シア置換が扁率で６゜％含むものに比べて、
実炉における損傷速度が顕著に低下し、スラグに対する
耐食性が良好であることが確認できた。なお比較例２は
スラグの浸潤層が２０調と深く、その背面に稼動１■（
取鍋壁の内側）と平行な亀裂が生成しており、構造的ス
ポ１１ングによる剥離が発生した。

次にキャスタブル耐火物の使用原料は、従来の高アルミ
ナ質キャスタブルは電融アルミナを骨材としているため
高価格とならざるを得なかったが、この発明では低価格
のマグネシア原料に置換するものであるからキャスタブ
ル耐火物製品の低価格化が図れる。この場合使用するマ
グネシア原料およびアルミナ原料の種類によって変動は
あるか、−従来の高アルミナ質キャスタブルに比べて１
０〜３０％程度低価格とＩＬる。

以上説明したように、高゛アルミナ質ギャスタブル耐火
物の粗粒側をマグネシア原料に置換したこの発明のマグ
ネンア拳アルミナ系キャスタブル耐火物は、塩基性スラ
グに対（７て高い対蝕性？有しかつ低価格である刀ムら
溶鋼取鍋のみならず塩基性スラグな生成する其他の溶融
金属容器の内張り耐火物として有用である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、マグネシアの含有量と溶損率との相関関係を
示ナグラフ、第２図は侵食試験における加熱冷却サイク
ルを示すグラフである。 代理人　弁理士　　木　村　三　朗

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、　マグネシアの粗粒側とアルミナの微粉側を骨材と
   し、粒子径１０μｍ以下のシリカ超微粉を１〜１０重量
   ％含有することを特徴とするマグネシア・アルミナ系キ
   ャスタブル耐火物。 ２、　マグネシアの粗粒側が、全配合の５〜５５重量％
   である特許請求の範囲第１項記載のマグネシア・アルミ
   ナ系キャスタブル耐火物。 ６、骨材のうち粗粒の粒径が１５〜１閣、中間粒の粒径
   が６．０〜０．０５　ｒｔｒｍ、微粉の粒径が０．３　
   ｍｍ以下である特許請求の範囲第１項又は第２項記載の
   マグネシア・アルミナ系キャスタブル耐火物。