JPS59156966A - Alumina and alumina chromium castable refractories - Google Patents

Alumina and alumina chromium castable refractories

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JPS59156966A
JPS59156966A JP58026363A JP2636383A JPS59156966A JP S59156966 A JPS59156966 A JP S59156966A JP 58026363 A JP58026363 A JP 58026363A JP 2636383 A JP2636383 A JP 2636383A JP S59156966 A JPS59156966 A JP S59156966A
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alumina
chromium
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sodium phosphate
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正明 西
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健治 市川
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Shinagawa Shiro Renga KK
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Shinagawa Refractories Co Ltd
Shinagawa Shiro Renga KK
Nippon Kokan Ltd
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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。
(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はリン酸ナトリウム系バインダーを使用したア
ルミナ質およびアルミナ・クロム質キャスタブル耐火物
の配合に関し、特に溶鋼取鍋、タンディツシュ等塩基度
の高い転炉スラグと接触する部分および溶銑樋、溶銑鍋
等塩基度の低いスラグと接触する部分に用いられるギヤ
スタブル耐火物に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to the formulation of alumina and alumina-chromium castable refractories using a sodium phosphate binder, particularly for parts that come into contact with highly basic converter slag, such as molten steel ladle and tundish. The present invention also relates to gear stable refractories used in parts that come into contact with low basicity slag, such as hot metal sluices and hot metal pots.

アルミナ質およびアルミナ・クロム質キャスタブル耐火
物は一般にアルミナセメントをバインダーとしたものが
大部分であるが、近年、超微粉で微量のアルミナセメン
トを用い分散と凝集の効果を利用した緻密質キャスタブ
ルが広く使用されている。
Most alumina and alumina/chromium castable refractories are generally made using alumina cement as a binder, but in recent years, dense castable refractories that utilize the effects of dispersion and agglomeration using ultrafine powder and a small amount of alumina cement have become widespread. It is used.

しかし骨材にアルミナ質もしくはアルミナ・クロム質原
料を使用した緻密質キャスタブルは、温度変動の少い窯
炉に使用するときは良好な結果が得られているが、溶銑
鍋や溶鋼鍋のように加熱冷却の繰返しを受は温度変化の
激しい容器に使用した場合は、熱的スポーリング及び構
造的スポーリングによる剥離が発生するため十分な耐用
が得られていない。
However, dense castables using alumina or alumina/chromium aggregates have shown good results when used in kilns with small temperature fluctuations, but If a receiver is used in a container that undergoes repeated heating and cooling and undergoes rapid temperature changes, it will not have sufficient durability because peeling will occur due to thermal spalling and structural spalling.

そこで発明者らは、マグクロ系の不焼成煉瓦に適用され
て高い熱間強度が得られているリン酸ナトリウム系のバ
インダーに注目し、このバインダーの反応特性からキャ
スタブル配合体の特性まで詳細に検討した結果、配合に
アルミナセメントを添加すると共に、縮合リン酸ナトリ
ウムと炭酸ナトリウムの添加量を調節することによって
、高熱間強度を維持したままで高温下での変形能が太き
く、耐スポール性が良好なアルミナ質及びアルミナ・ク
ロム質キャスタブル耐火物を開発したものである。
Therefore, the inventors focused on a sodium phosphate-based binder that has been applied to maguro-based unfired bricks and has achieved high hot strength, and investigated in detail everything from the reaction characteristics of this binder to the characteristics of castable compounds. As a result, by adding alumina cement to the formulation and adjusting the amounts of condensed sodium phosphate and sodium carbonate, we were able to increase deformability at high temperatures and improve spall resistance while maintaining high hot strength. This product has developed high-quality alumina and alumina-chromium castable refractories.

前述したマグクロ質不焼成煉瓦へのリン酸ナトリウム系
バインダーの適用において従来次のことが明らかにされ
ている。即ち ■ バインダーとしてのリン酸ナトリウムは、高熱間強
度を得るためには重合度21前后の縮合リン酸ナトリウ
ムが優れている。
The following has been clarified in the past regarding the application of a sodium phosphate binder to the above-mentioned maguro unfired bricks. That is, (1) Concerning sodium phosphate as a binder, condensed sodium phosphate with a degree of polymerization of about 21 is excellent in order to obtain high hot strength.

■ バインダー相の生成にはCaOの存在が必要でリン
酸ナトリウムとCaOとの化合物であるNato・2C
aO@P2O5(ナトリウムーレーナナイト、以下rl
tc2PJと略称する)がバインダー相である。
■ The presence of CaO is necessary for the formation of the binder phase, and Nato・2C, a compound of sodium phosphate and CaO, is required for the formation of the binder phase.
aO@P2O5 (sodium-reenanite, hereinafter rl
(abbreviated as tc2PJ) is the binder phase.

(5)  8i02値の高い骨材を用いると、高温域で
強度が低下する。その原因はバインダー相(NC2P)
が5io2  と反応して1250℃以上で7 Ca0
aP205*2Si02(ナーゲルシュミツタイト、以
下「c7Pszjと略称する)が生成し、遊離したNa
2C1がシリケート液相に入って低融性のガラスとなシ
バインダー相が破壊されるためであると推定される。
(5) If aggregate with a high 8i02 value is used, the strength will decrease in the high temperature range. The cause is the binder phase (NC2P)
reacts with 5io2 to form 7Ca0 at 1250°C or above.
aP205*2Si02 (Nagelschmittite, hereinafter abbreviated as "c7Pszz") is generated and free Na
It is presumed that this is because 2C1 enters the silicate liquid phase and destroys the shibinder phase, which is a low-melting glass.

上記の知見は、強塩基性骨材を用いた不焼成煉瓦につい
てであるが、アルミナ質およびアルミナ・クロム質のよ
うな中性ないし弱塩基性骨材のキャスタブル耐火物に適
用する場合は、′特に常温の硬化反応が異シ、また高温
下での結合機構も異るものと考えられ、一方便用原料中
の不純成分である5i07  に起因してバインダー相
が同様に破壊され、高温における熱間強度が大巾に低下
するものと考えられる。
The above findings are for unfired bricks using strong basic aggregates, but when applied to castable refractories with neutral to weak basic aggregates such as alumina and alumina-chromium. In particular, it is thought that the curing reaction at room temperature is different, and the bonding mechanism at high temperature is also different; on the other hand, the binder phase is similarly destroyed due to 5i07, an impurity component in the raw material for convenience, and the heat at high temperature It is thought that the interstitial strength will be significantly reduced.

この発明は、リン酸ナトリウム系バインダーを使用して
も、高温におけるバインダー相の破壊を防止して熱間強
度が高く、かつ耐スポーリング性及び耐スラグ性に優れ
たアルミナ質およびアルミナ・クロム質のキャスタブル
耐火物を提供することを目的とするものである。
This invention provides alumina and alumina-chromium materials that prevent the binder phase from breaking down at high temperatures even when using a sodium phosphate binder, have high hot strength, and have excellent spalling resistance and slag resistance. The purpose is to provide castable refractories.

先ず配合におけるバインダー相の生成に必要なCaO源
について述べると、CaO源として一般に使用されるも
のとして生石灰、焼成ドロマイト、Ca(OH)2及び
Ca C03があるが、キャスタブル耐火物においては
水を添加して混練する際、生石灰と焼成ドロマイトは急
激な発熱反応を起すので使用できない。またCa(OH
)zとCa C03については次の比較実験を行った。
First, let's talk about the CaO source necessary to generate the binder phase in the formulation. Commonly used CaO sources include quicklime, calcined dolomite, Ca(OH)2, and CaC03, but in castable refractories, water is added. When kneading and kneading, quicklime and calcined dolomite cannot be used because they cause a rapid exothermic reaction. Also, Ca(OH
) z and Ca C03, the following comparative experiment was conducted.

即ちアルミナ質原料の骨材に、リン酸ナトリウム系バイ
ンダーとして重合度21前后の縮合リン酸ナトリウム(
米国F MC社製グラスH)を5%添加し、Ca (O
H)2とCa C03の何れかを5%、水を外掛で9%
添加してそれぞれ混練した結果、・:C:a(OH)z
添加の場合は混練中に激しい発熱反応と共に凝結する現
象が見られ、混線を続けても流動性が出ないためキャス
タブルとして鋳込み成形が困難であった。これはCII
L(OH)2が強塩基性でグラスHが弱酸性(1%溶液
でPH6,3)を示すため、両者の急激な反応が起った
ものと思われる。
That is, condensed sodium phosphate (with a polymerization degree of about 21) is added to the alumina raw material aggregate as a sodium phosphate binder.
5% of glass H) manufactured by FMC, USA was added, and Ca (O
H) 5% of either 2 or Ca C03, 9% of water
As a result of adding and kneading, ・:C:a(OH)z
In the case of addition, a phenomenon of condensation along with an intense exothermic reaction was observed during kneading, and even if mixed wires were continued, no fluidity was obtained, making it difficult to cast into a castable product. This is CII
Since L(OH)2 is strongly basic and Glass H is weakly acidic (pH 6.3 in a 1% solution), it is thought that a rapid reaction between the two occurred.

−力CaCO5添加の場合は、混線中に若干の発熱が認
められリン酸ナトリウム特有の粘シはあるものの、流動
性は良好で正常な鋳込が可能であった。
- In the case of CaCO5 addition, although some heat generation was observed during crosstalk and there was viscosity characteristic of sodium phosphate, fluidity was good and normal casting was possible.

以上の検討によシバインダー相の生成に必要なCaO源
としてはCaCO3が適していることが明らかとなった
The above study revealed that CaCO3 is suitable as a CaO source necessary for generating the shibinder phase.

次にバインダー相と5in2 が反応してバインダー相
が破壊される反応特性を検討するため、バインダー相(
NC2P’)と各種8 i 0.源を□反応せしめて前
述し九〇7PS2の生成条件を確認したので以下に述べ
る。
Next, in order to examine the reaction characteristics of the binder phase and 5in2 reacting and destroying the binder phase, we
NC2P') and various 8 i 0. The conditions for producing 907PS2 were confirmed as described above by causing the □ reaction, and will be described below.

原料骨材中に含まれるS i 02 源については、ア
ルミナ質原料であるムライト、ばん土頁岩、焼結アルミ
ナ、電融アルミナ等には含S i O,鉱物として■遊
離のS i 02  と■ムライト(3At、O,・2
SiOz−)が考えられる。またクロム質原料であるク
ロム鉱石中の脈石には含S i 02鉱物として蛇紋岩
、緑泥石および滑石があるが、いづれも加熱中に分解し
て■フォルステライト(2Mgo−8i02)及び遊離
のS i 02 を生成する。
Regarding the S i 02 source contained in the raw material aggregate, alumina raw materials such as mullite, clay shale, sintered alumina, and fused alumina contain S i O, and as minerals, ■free S i 02 and ■ Mullite (3At, O, ・2
SiOz-) can be considered. In addition, gangue in chromium ore, which is a chromium raw material, contains serpentinite, chlorite, and talc as Si02-containing minerals, but all of them decompose during heating to form forsterite (2Mgo-8i02) and free Generate S i 02 .

そこで代表的なsio、源として上述の■に相当する非
晶質シリカ(試薬)と珪砂(主にα−石英)、■に相当
する合成ムライト、■に相当する合成フォルステライト
および合成ダイカルシウムシリケートの5種を選び、縮
合リン酸ナトリウム(グラスH)とCaCO3よシ合成
したバインダー相NC2Pとの反応性を検討した。
Therefore, typical sio sources are amorphous silica (reagent) and silica sand (mainly α-quartz) corresponding to (■) above, synthetic mullite (corresponding to ■), synthetic forsterite and synthetic dicalcium silicate (corresponding to ■). Five types were selected and the reactivity between condensed sodium phosphate (Grass H) and binder phase NC2P synthesized from CaCO3 was investigated.

もし、何れのsio、源もバインダー相と反応して07
PS2が生成しバインダー相が破壊されると仮定すると
、その反応式は次の通シと推定される。
If any sio source reacts with the binder phase,
Assuming that PS2 is generated and the binder phase is destroyed, the reaction equation is estimated to be as follows.

Na2O@2CaO−Pg06 +5CaCOs + 
2SiO+→7CaO・PgOs−2sio2+ Na
2O+ 5CO2−−・’・(1)Na20*2CaO
・PaOs + 5CaCOs + 3ALzO3”2
SiOz→7CaO・PaOs”2SiOz+ Na2
O+ 3A/40B+5CO1・・・・・・・・・(2
) NazO@2Cao @ p、o、 + 5CaCOs
 + 2 (2Mg0 IIS i Os )→7Ca
O轡P2O6・2Si02+ Na2叶4Mg0+ 5
co、・(3)NazO”2CaO@P20B+ Ca
CO3+ 2(2CaOeSiO2)→7CaO・Pg
Os・2Si02+Na2O+CO2−・・・・・・(
4)ところが、上記(1)〜(4)式の組成に配合した
ものを1400℃で5時間加熱してもC,P S2の生
成は見られなかった。そこで8102源を、C7PS2
の化学当量に対して1.5倍、2倍、6倍、4倍と増加
して添加した配合を1200℃、1300℃、1400
℃にそれぞれ5時間加熱し、C7PS2の生成状況を実
験した結果は第1図乃至第5図に示す通シである。
Na2O@2CaO-Pg06 +5CaCOs +
2SiO+→7CaO・PgOs−2sio2+ Na
2O+ 5CO2--・'・(1) Na20*2CaO
・PaOs + 5CaCOs + 3ALzO3”2
SiOz→7CaO・PaOs”2SiOz+ Na2
O+ 3A/40B+5CO1・・・・・・・・・(2
) NazO@2Cao @ p, o, + 5CaCOs
+ 2 (2Mg0 IIS i Os ) → 7Ca
O轡P2O6・2Si02+ Na2 Kano 4Mg0+ 5
co,・(3)NazO”2CaO@P20B+ Ca
CO3+ 2 (2CaOeSiO2) → 7CaO・Pg
Os・2Si02+Na2O+CO2−・・・・・・(
4) However, even when the compositions of formulas (1) to (4) above were heated at 1400° C. for 5 hours, no formation of C or PS2 was observed. Therefore, the 8102 source is C7PS2
1200°C, 1300°C, 1400°C.
℃ for 5 hours, and the results of an experiment to determine the production status of C7PS2 are shown in FIGS. 1 to 5.

各図中・印はC7PStが生成し、○印は生成しなかっ
た条件を示す。
In each figure, the * mark indicates a condition in which C7PSt was generated, and the ◯ mark indicates a condition in which C7PSt was not generated.

第5図でわかるように2CaO*5iOzはバインダー
相N C* P  を分解しないこと、即ち(4)式の
反応は進ま殖いことが分った。第1〜第4図よシ、5i
02源がC?PS、化学当量の2倍以上の組成領域では
非晶質シリカの場合1400℃から、また珪砂とムライ
ト及びフォルステライトの場合1600℃からcaps
2を生成し、バインダー相であるNC2Pを分解するこ
と即ち(1) (2) (3)式の反応は進行すること
が分った。即ち5i02源によるバインダー相の破壊は
前記条件下において進行する。
As can be seen from FIG. 5, it was found that 2CaO*5iOz did not decompose the binder phase N C* P, that is, the reaction of formula (4) did not proceed and multiplied. Figures 1 to 4, 5i
02 source is C? PS, caps from 1400°C in the case of amorphous silica and from 1600°C in the case of silica sand, mullite and forsterite in the composition range of more than twice the chemical equivalent.
It was found that the reaction of equations (1), (2), and (3) proceeds by producing 2 and decomposing the binder phase, NC2P. That is, the destruction of the binder phase by the 5i02 source proceeds under the above conditions.

次にこのような反応の抑制剤即ちバインダー相破壊の抑
制剤について検討を行った結果、アルミナセメントの添
加が有効であシ、特に5iOz含有量の少いハイアルミ
ナセメントの添加の効果が大きいことが分った。
Next, we investigated inhibitors of such reactions, that is, inhibitors of binder phase destruction, and found that the addition of alumina cement was effective, and in particular, the addition of high alumina cement with a low 5iOz content was very effective. I understand.

実験の一例を示すと、前述第2図、第6図、第4図の実
験において珪砂、合成ムライト、合成フォルステライト
中のs t O,量に対してそれぞれ6倍量のJISア
ルミナセメント1号(S i 024.5%)ヲ添・加
すると1400℃−5時間加熱において若干のC7PS
2を生成するが、同様にハイアルミナセメント(S i
 Os 0.3%)を添加した場合は1400℃−5時
間加熱、しても全くC7PS2を発生しなかった。即ち
アルミナセメントが前記(1) (21(3)式の反応
抑制作用 あることが判明した。
To give an example of an experiment, in the experiments shown in Figures 2, 6, and 4, JIS alumina cement No. When (S i 024.5%) is added and heated at 1400℃ for 5 hours, some C7PS
2, but similarly high alumina cement (S i
When 0.3% Os) was added, no C7PS2 was generated at all even after heating at 1400°C for 5 hours. In other words, it has been found that alumina cement has the effect of suppressing the reaction of formula (1) (21 (3)).

上記の反応抑制作用は、アルミナセメント中の主要鉱物
相であるCaO*A/403を試薬によシ合成し上記ア
ルミナセメントと同様に添加実験した結果、Ca O*
 At203が珪砂、ムライト、フォルステライト等の
5io2源と反応して2CaO−8i02およびゲーレ
ナイト(2CaOsA4203++5iOz)  とし
て固定されてNC,P  の分解作用がなくなることに
原因することが判明した。
The above-mentioned reaction suppression effect was obtained by synthesizing CaO*A/403, which is the main mineral phase in alumina cement, using a reagent and conducting an addition experiment in the same manner as with the above alumina cement.
It has been found that the cause is that At203 reacts with 5io2 sources such as silica sand, mullite, and forsterite and is fixed as 2CaO-8i02 and Gehlenite (2CaOsA4203++5iOz), which eliminates the decomposition action of NC,P.

以上のような新しい知見に基づくアルミナ質およびアル
ミナ・クロム質キャスタブルの適正配合について次に説
明する。
The appropriate formulation of alumina and alumina-chromium castable based on the above new knowledge will now be explained.

(1)縮合リン酸す) IJウムの添加量について。(1) Condensed phosphoric acid) Concerning the amount of IJum added.

基本配合: 粒度調整した高純度焼結アルミナ 87重量係工業用C
aCo38〃 を化ハイアルミナセメント5N 注:焼結アルミナは AL20g 99.66%r S
 t Oz ’J−04%その粒度調整は   メツシ
ュ     重量割合係6〜 48 4〜 8     16 8〜14      16 14〜28      8 28〜48      7 48〜100       8 100〜200      6 200 以下      21 計  87 工業用Ca C03の粒度は 200メツシユ以下電化
ハイアルミナ七メントは A120m 72.5%。
Basic composition: High purity sintered alumina with particle size adjustment 87 weight ratio industrial C
aCo38〃 High alumina cement 5N Note: Sintered alumina is AL20g 99.66%r S
tOz 'J-04%The particle size adjustment is mesh Weight ratio coefficient 6-48 4-8 16 8-14 16 14-28 8 28-48 7 48-100 8 100-200 6 200 or less 21 Total 87 Industrial Ca The particle size of C03 is 200 mesh or less, and the electrified high alumina 72.5% is A120m.

S i 02  CJ、5% 上記の基本配合に、重合度21前后の縮合リン酸ナトリ
ウム(商品名グラスH)の200メツシユ以下粉砕物1
を全配合に対して1〜10重量係の範囲で添加した10
種類の配合物に、水を外掛8.5〜95%添加混練し、
25X25X150mI+の型に振動成形して養生乾燥
后、1400℃における熱間曲げ強さを測定した結果、
第6図に示す通シである。第6図よυ熱間曲は強さが5
0町c以上得られる範囲はグラスHの添加量2〜8重、
量嘔であり、90Kg、し以上得られる好ましい範囲は
3〜7重量%である。
S i 02 CJ, 5% Add 200 mesh or less of pulverized product of condensed sodium phosphate (trade name: Glass H) with a degree of polymerization of about 21 to the above basic composition 1
10 was added to the entire formulation in a range of 1 to 10 weight percent.
8.5 to 95% of water is added to the mixture and kneaded,
After vibration molding into a 25x25x150mI+ mold and curing and drying, the hot bending strength at 1400°C was measured.
This is the passage shown in FIG. Figure 6, the intensity of υ hot bending is 5.
The range where 0 town c or more can be obtained is when the amount of glass H added is 2 to 8 parts,
The preferred range is 3 to 7% by weight, which yields a weight of 90 kg or more.

グラスHの添加が2%!D少いとバインダー相の生成が
少いため強度が急激に低下するもの、と考えられ、また
8チを越えるとバインダー相であるNC2Pの生成領域
を外れてし甘うためと考えられる。
Addition of glass H is 2%! It is thought that when D is small, the strength decreases rapidly due to less binder phase formation, and when it exceeds 8 inches, it is considered to be out of the range where NC2P, which is the binder phase, is formed.

(2)縮合リン酸ナトリウムの重合度について、縮合リ
ン酸す) IJウムは重合度の異なる多くの種類がある
が、重合度が6より小さいと水溶液とした時のアルカリ
性が強くなるために常温での反応特性が異なって強度が
低くなる。また重合度が40よシ太きくなると水への溶
解度が小さくなシ分散が悪くなるため強度が低くなる。
(2) Concerning the degree of polymerization of condensed sodium phosphate, there are many types of condensed sodium phosphate with different degrees of polymerization, but if the degree of polymerization is less than 6, the alkalinity will be strong when it is made into an aqueous solution, so it should be kept at room temperature. The reaction characteristics are different and the strength is lower. Furthermore, when the degree of polymerization is greater than 40, the solubility in water is low and dispersion becomes poor, resulting in a decrease in strength.

従ってキャスタブル耐火物として高熱間強度の得られる
範囲は重合度が6〜40の縮合リン酸ナトリウムである
Therefore, the range in which high hot strength can be obtained as a castable refractory is condensed sodium phosphate having a degree of polymerization of 6 to 40.

(3)炭酸カルシウムの添加量について炭酸カルシウム
の添加量において高熱間強度が得られる条件は、配合中
の縮合リン酸ナトリウム、アルミナセメントの添加量お
よび骨材中のシリカ源の含有量等によって異なることが
判った。そこで縮合リン酸ナトリウム(グラスH)を2
重量%、8重量饅の2水準、電化アルミナセメントを1
重量%、8重量%の2水準とし、残部を前記粒度調整し
た高純度アルミナとし、200メツシユ以下に粉砕した
工業用CaCO3を1〜16重量係添加した64種類の
配合物を調製し、水を外掛a5〜io、ss添加混練し
、25x25x150mの型に振動成形して養生乾燥后
、1400℃における熱間曲げ強さを測定した結果、1
400℃における熱間曲げ強さ50〜6以上が得られる
CaC0aの添加量は2〜15重量係の範囲であること
が分った。
(3) Regarding the amount of calcium carbonate added The conditions for obtaining high hot strength with the amount of calcium carbonate added vary depending on the amount of condensed sodium phosphate and alumina cement added in the mix, the content of silica source in the aggregate, etc. It turned out that. So, add 2 condensed sodium phosphate (glass H)
Weight%, 2 levels of 8 weight cake, electrified alumina cement 1
Sixty-four types of formulations were prepared, with two levels of weight percent and 8 weight percent, the balance being high-purity alumina with the particle size adjusted as described above, and 1 to 16 weight percent of industrial CaCO3 crushed to 200 mesh or less added. As a result of kneading the outer layer A5~IO and SS, vibration molding into a 25 x 25 x 150 m mold, curing and drying, and measuring the hot bending strength at 1400 ° C., 1
It has been found that the amount of CaC0a added to obtain a hot bending strength of 50 to 6 or more at 400° C. is in the range of 2 to 15 weight percent.

C、CO,の添加量が2%よシ少いとバインダー相の生
成量が減少し強度が低く、15%を越えるとバインダー
相(NCgP)の生成領域を外れて、4CaO・p2Q
5.CaO等が生成するので強度が低下する。
If the amount of C, CO, added is less than 2%, the amount of binder phase generated decreases and the strength is low, and if it exceeds 15%, it is out of the region where the binder phase (NCgP) is generated, and 4CaO・p2Q
5. Since CaO and the like are generated, the strength decreases.

(4)  アルミナセメントの添加量について、前述し
たようにバインダー相の破壊反応の抑制にはアルミナセ
メント特にS i Ox含有量の少いノ・イアルミナセ
メントの添加が有効であるが、その適正量について検討
した結果、配合において1〜8重量%、好捷しくは2〜
7重量%添加するのが最も有効であることが判明した。
(4) Regarding the amount of alumina cement added, as mentioned above, adding alumina cement, especially non-alumina cement with a low SiOx content, is effective in suppressing the destructive reaction of the binder phase, but the appropriate amount As a result of the study, it was found that 1 to 8% by weight, preferably 2 to 8% by weight in the formulation.
It has been found that adding 7% by weight is most effective.

注:焼結アルミナは     A12oz 99.66
%5ift 0.04%マシンロッククロム鉱は cr
2o、°66.2 %5in24.20%電化ハイアル
ミナセメントはAAzOs 72.5 % 8i0z 
[j、3  %即ち第1表のような基本配合に対して電
化ノ・イアルミナセメントを、全配合において0.5〜
90重量%の範囲で添加した10種類の配合物に、水を
外掛8〜i o、 s、%添加混練し、25x25x1
50−に成形し乾燥後、1400℃における熱間曲げ強
さを測定した結果を第7図に示す。
Note: Sintered alumina is A12oz 99.66
%5ift 0.04% machine rock chromite is cr
2o, °66.2% 5in24.20% electrified high alumina cement AAzOs 72.5% 8i0z
[j, 3%, i.e. electrified alumina cement for the basic composition as shown in Table 1, 0.5 to 0.5% for all compositions.
To 10 types of formulations added in a range of 90% by weight, 8 to 10% of water was added and kneaded, and 25x25x1
The hot bending strength at 1400° C. was measured after molding to a size of 50° C. and drying, and the results are shown in FIG.

図から明らかなように、50KM、以上の熱間曲げ強さ
が得られる範囲はアルミナセメントの添加量が1〜8重
量%であシ、80〜以上得られる好ましい範囲は2〜7
重量%である。
As is clear from the figure, the range in which a hot bending strength of 50KM or more can be obtained is when the amount of alumina cement added is 1 to 8% by weight, and the preferable range in which a hot bending strength of 80 or more is obtained is 2 to 7%.
Weight%.

アルミナセメントの添加量が1%よシ少いと5in2 
によるバインダー相(NCzP)の破壊作用を抑制する
ことができないため熱間強度が低下し、8%金越えると
アルミナセメント中の低融成分によシ液相の生成量が増
加するためと考えられる。
If the amount of alumina cement added is less than 1%, 5in2
This is thought to be due to the fact that the hot strength decreases because the destructive action of the binder phase (NCzP) cannot be suppressed, and when the content exceeds 8% gold, the amount of liquid phase generated increases due to the low-melting components in the alumina cement. .

第1表の骨材はアルミナ・クロム質であシ、骨材中の5
i02値は1.7チと高いが、この骨材に替えてS i
 Os値0.8%の焼結アルミナのみを骨材として前記
と同様の実験を行った結果、熱間曲げ強さのレベルは1
0〜15(−上昇するが第7図と同様の結果であった。
The aggregate in Table 1 is alumina/chromium, and the
The i02 value is as high as 1.7, but instead of this aggregate, Si
As a result of conducting the same experiment as above using only sintered alumina with an Os value of 0.8% as aggregate, the hot bending strength level was 1.
0 to 15 (- increased, but the results were similar to those in FIG. 7).

また電化ハイアルミナセメントの替すにJISi号アル
ミナセメント(AkOs56.7チ、5iOz4.5%
〕 を使用して同様の実験を行った結果、1400℃に
おける熱間曲げ強さは第7図の約2/6の水準まで低下
した。
In addition, JISi alumina cement (AkOs56.7chi, 5iOz4.5%) can be used to replace electrified high alumina cement.
] As a result of conducting a similar experiment using the following, the hot bending strength at 1400°C was reduced to about 2/6 of the level shown in Fig. 7.

そこでアルミナセメント中の8102含有量について検
討した結果、前記したアルミナセメントの最適添加量範
囲において、1400℃熱間曲げ強さが80 ’f/、
、以上得られる条件は、SiO2の含有量が1重量%以
下であることが判明した。
Therefore, as a result of studying the 8102 content in alumina cement, we found that within the optimal addition amount range of alumina cement mentioned above, the hot bending strength at 1400°C was 80'f/,
It was found that the conditions obtained above were such that the content of SiO2 was 1% by weight or less.

なお前記した各種実験過程において、この発明のキャス
タブル耐火物は、1400℃の熱間曲げ強さ測定時に荷
重を加えてから折れるまでに試料に約5mの変形が見ら
れた。−刃高純度焼結アルミナを骨材としアルミナの超
微粉とアルミナセメントをバインダーに使用した従来の
アルミナ質キャスタブルは2in8度で折損する。即ち
この発明のキャスタブル耐火物は高温下での変形能が大
きく     。
In addition, in the various experimental processes described above, the castable refractories of the present invention were found to undergo deformation of about 5 m from the time a load was applied to the sample to the time it broke during hot bending strength measurement at 1400°C. -Blade Conventional alumina castable, which uses high-purity sintered alumina as the aggregate and ultrafine alumina powder and alumina cement as the binder, breaks at 2 inches and 8 degrees. That is, the castable refractory of the present invention has a large deformability at high temperatures.

耐スポーリング性に優れていることが実証された。It has been demonstrated that it has excellent spalling resistance.

次にこの発明の実施例を実炉において使用した結果につ
いて説明すると、第2表はこの発明のアルミナ質キャス
タブル耐火物(実施例1)とアルミナ・クロム質キャス
タブル耐火物(実施例2)および従来のアルミナの超微
粉とアルミナセメントをバインダーとした高アルミナ質
キャスタフ゛ル(従来例)についてそれらの配合、組成
、特性およびこれらを250T溶鋼取鍋のスラグライン
に17周づつ130m厚さで流し込み施工し、取鍋を6
5チヤージ使用した后の耐−大物の状況を糸す。
Next, to explain the results of using an example of this invention in an actual furnace, Table 2 shows the alumina castable refractory of this invention (Example 1), the alumina-chromium castable refractory (Example 2), and the conventional A high alumina caster fill (conventional example) using ultrafine alumina powder and alumina cement as a binder was constructed by pouring its formulation, composition, characteristics, and these into the slag line of a 250T molten steel ladle 17 times at a thickness of 130 m. 6 ladle
After using 5 charges, I will tell you the situation of the big fish.

第2表  実施例および使用結果 第2表から明らかな様に、実施例は従来品に比べて剥離
が少く、損傷も遅いため、大巾な使用寿命の延長が可能
であった。これはこの発明品が高熱間強度であると共に
高温下での変形能が太きいため、耐熱的および構造的ス
ポーリング性に優れていることによる。
Table 2 Examples and Usage Results As is clear from Table 2, the Examples exhibited less peeling and damage than conventional products, and were therefore able to significantly extend the service life. This is because the product of this invention has high hot strength and large deformability at high temperatures, so it has excellent heat resistance and structural spalling properties.

この発明は以上説明したように、縮合リン酸ナトリウム
と炭酸カルシウムの反応によってバインダー相を生成せ
しめ、−力アルミナセメントラ添加してバインダー相の
破壊を防止するようにしたアルミナ質およびアルミナ・
クロム質キャスタブル耐火物で、熱間強度が高く耐スラ
グ性に優れかつ耐スポーリング性が優れているので、各
種溶融金属容器のスラグラインを始めとする内張材とし
て、従来の高アルミナ質ギヤスタブル耐火物の約2倍の
使用寿命を有するので、その工業的効果は大きい。
As explained above, this invention produces a binder phase by the reaction of condensed sodium phosphate and calcium carbonate, and alumina and alumina cementola are added to prevent the binder phase from breaking.
It is a chromium castable refractory that has high hot strength, excellent slag resistance, and excellent spalling resistance, so it can be used as a lining material for various molten metal containers including slag lines. Since it has a service life approximately twice that of refractories, its industrial effects are significant.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図乃至第5図は、アルミナ質およびクロム質原料中
の5iO1源によシバインダー相が特定温度で破壊され
る状況を示す実験結果のグラフ、第6図、第7図はそれ
ぞれ縮合リン酸ナトリウムおよびアルミナセメントの添
加量が耐火物の熱間強度に及ばず影響を示す実験結果の
グラフである。 代理人 弁理士 木 村 三 朗 鼾1図 片 1200  +300 1400  1500温L(o
C) 第 3 図 講度(’C) 第 2図 温/L(0C) 第 4191 5≧ 5畝及(0c)
Figures 1 to 5 are graphs of experimental results showing the state in which the shibinder phase is destroyed at a specific temperature by the 5iO1 source in alumina and chromium raw materials, and Figures 6 and 7 are graphs of condensed phosphorus, respectively. 2 is a graph of experimental results showing that the amounts of sodium acid and alumina cement added do not affect the hot strength of refractories. Agent Patent Attorney San Kimura Snoring 1 piece 1200 +300 1400 1500 L(o
C) Fig. 3 Temperature ('C) Fig. 2 Temperature/L (0C) No. 4191 5≧ 5 ridges (0c)

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、 アルミナ質もしくはアルミナ・クロム質耐火材料
を骨材とし、重合度6〜40の縮合リン酸ナトリウムと
炭酸カルシウムを主要バインダー相とする配合体に、ア
ルミナセメントを1〜8重量係添加してなるアルミナ質
およびアルミナ−クロム質キャスタブル耐火物。 2、全配合において、重合度6〜40の縮合リン酸ナト
リウムが2〜8重量%、炭酸カルシウムが2〜15重量
係である特許請求の範囲第1項記載のアルミナ質お声び
アルミナ働りロム質キャスタブル耐火物。 6、−アルミナセメントがS i 02含有量1重量係
以下のハイアルミナセメントである特許請求の範囲第1
項又は第2項記載のアルミナ質およびアルミナ・クロム
質キャスタブル耐火物。
[Scope of Claims] 1. Alumina cement is added to a mixture of alumina or alumina-chromium refractory material as aggregate and condensed sodium phosphate with a degree of polymerization of 6 to 40 and calcium carbonate as the main binder phase. Alumina and alumina-chromium castable refractories made by adding 8% by weight. 2. In the entire formulation, the alumina voice alumina function according to claim 1, wherein the content of condensed sodium phosphate with a degree of polymerization of 6 to 40 is 2 to 8% by weight, and the content of calcium carbonate is 2 to 15% by weight. Rom type castable refractory. 6. - Claim 1, wherein the alumina cement is a high alumina cement with an S i 02 content of 1% by weight or less
Alumina and alumina-chromium castable refractories as described in Section 1 or Section 2.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS517164A (en) * 1974-07-04 1976-01-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd SUIHANKI
JPS56104781A (en) * 1980-01-21 1981-08-20 Shinagawa Refractories Co Basic spray refractory composition

Patent Citations (2)

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