JPS5939764A - 高アルミナ煉瓦を内張りした溶融金属用容器 - 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】 本発明は溶融金属にＭｎ　、　Ｔｉ　、　′ｒ−Ａｔ　
　等の物質を添加し、さらに溶融金属への炭素、珪素の
混入をさけ、かつ溶融金属を受ける前に格別な予熱を必
要としない高耐蝕性高アルミナ煉瓦で内張シされた溶融
金属用容器に関する。上記の溶融金属用容器に具備され
るべき条件として、■溶融金属に添加された物質の添加
目的を妨げないこと、■当容器を使用中に内張り煉瓦の
目地部に溶融金属が侵入しないこと、■当容器を使用中
に内張り煉瓦の目地部が先行損耗されないこと、Ｃ）溶
融金属を受けた時々らびにそれを排出した時に発生する
熱衝撃に内張り煉瓦が耐えること、■当容器を使用中に
内張り煉瓦の稼働面に溶融金属が付着固化しないこと、
■当容器の内張り煉瓦が高耐用性であること、が重要で
ある。さらに、金属の種類によっては内張り煉瓦が溶融
金属への炭素、珪素の混入源とならないことも考慮され
ねばならない。従来、溶融金属用容器の内張り材として
酸性、中性、塩基性の酸化物、ならびに非酸化物の公知
の耐火物原料を使用した５ｉｎｔに富む酸性煉瓦、Ａ　
１２０３またはＣｒ、　０．、−　Ａｌ２Ｏ，−Ｍ”’
Ｏ（例えばＭ、ｇ　、　Ｃａ等２価イオンの酸化物）系
原料を主体としだ中性煉瓦ＭｇＯまたはＭ’ｘ８０．＋
　（例えばＡｌ、　Ｃｒ等３１曲イオンの酸化物）　−
ＭｇＯ−ＣａＯ系原料を主体とする塩基性煉瓦、ならび
に、これらにり／状黒鉛、ピッチ等の炭素源を添加した
煉瓦が使用されていた。

ところが、このような煉瓦を内張すした容器は」１記の
具備条件のうち少くとも一つの条件を必ず欠いており、
容器の機能を著しく低下させていた。

本発明は、Ａ１２０ｓ　　Ｓ　’Ｏを系煉瓦に的を絞り
、各種の高アルミナ煉瓦を内張シした容器で種々の実験
を行なった結果、特定の数項目の煉瓦特性が、それぞれ
特定の範囲に入る場合、その煉瓦を内張シした容器は前
述の具備条件を全て満足することを見い出したものであ
る。内張シされる煉瓦の特性の範囲を前述のように設定
した根拠は次の通りである。すなわち、ＳｉＯ２が１０
ｗｔ％　よりも少ない場合は耐熱スポーリング性が劣化
し、逆に３Ｑｗｔ％より多い場合は廁等の溶融金属への
添加効果が低下する。ＡＩ、　０３が６５　ｗｔ％よシ
も少ない場合はＭｎ等の添加効果が低下し、８０ｗｔ％
よりも多い場合は耐熱スポーリング性が劣化する。１６
５０℃で２時間再加熱後の前述の気孔半径の平均が６μ
よやも大きい場合は煉瓦への溶融金属の侵入が著しく、
地金付着の一因となる場合が多い。８０７ｄｉの荷重下
で１５００℃３０分後のクリープ値が４．５チよりも大
きい場合は、目地材の緻密化不足に起因する目地部の先
行損耗が発生する、１６５０℃で１０時間再加熱した後
の残存線変化率が収縮側にある場合は、目地切れが発生
し、そのすき間に溶融金属が侵入し、地金付着の一因と
なる。本発明の目的は、高アルミナ煉瓦で内張すされ、
かつ上述の全ての欠点を改良した溶融金属用容器を提供
することにある。

本発明は５ｔＯ２が３０　ｗｔ％〜１０　ｗｔ％、Ａｔ
、　０．が６５　ｗｔ％〜８０ｗｔ％の化学成分を有し
、同時に、１６５０℃で２時間再加熱後の気孔半径のう
ち、３μ以上の気孔半径の平均値が６〜３μ、８　ｋｙ
　１０＋ｆの荷重下において１５００℃で３０分間加熱
後のクリープ量が４．５％以下の範囲に人、ｊ５．１６
５０℃で１０時間再加熱した後の残存線変化率が膨張性
であることを特徴とする高アルミナ煉瓦を内張すした溶
融金属用容器である。

以下に実施例について説明する。コランダム、ムライト
、シリマナイト、アンダルサイト、シャモット、珪石の
うち一種類または二種類以上の耐火原料と粘土との組合
せを使用して、ｓｉｏ、ならびにＡＩ、　０．の含有量
、前述条件下での再加熱後の前述の平均気孔半径、クリ
ープ量、残存線変化率のいずれもが互に異なる数値を示
すＡからＪまでの合計１０種類の煉瓦を製造し、溶鋼取
鍋の側壁に供した。これら煉瓦の特性値を表１に示す。

これら煉瓦の個々の特性値は上記の原料の組合せならび
に個々の原料の粒度分布を変えることにょシ得られた。

また表１には比較品として高珪酸質煉瓦（符号Ｋ）、中
性煉瓦（高アルミナ−クロマイト質煉瓦、符号Ｌ）、塩
基性煉瓦（ドロマイト煉瓦、符号Ｍ）の特性値も併記す
る。実使用にあたり、まず、すでに述べた容器の具備条
件の内、■、■、■、■、■について、煉瓦間の優劣を
知る目的で表１の全ての煉瓦を溶鋼取鍋の側壁に内張シ
した。

次に、具備条件の■についてｃ、Ｅ、■、Ｋ間の優劣を
知る為にそれらの煉瓦を別々の溶鋼取鍋の側壁に内張す
した。これらの使用結果を表２、ならびに第１図から第
５図に示す。第２図に示す様に煉瓦Ｉならびに煉瓦Ｇの
双方で実用の結果、稼働面への地金付着が認められなか
った。この理由は■ならびにＧのｓｔｏｗ含有量がそれ
ぞれ３３ｗｔ％ならびに３１ｗｔ％と多い為、前述の気
孔半径が６μ以上であるにもかかわらずｓｉｏ、がスラ
グあるいは溶鋼と反応し、その生成物が気孔を塞いだも
のと考えられる。しかしＩならびにＧともにクリープ値
が大きく、実使用では目地の先行損耗が認められた。ま
た、第３図において煉瓦Ｋが１０％以上のクリープ量を
有するにもかかわらず、実使用で目地の先行損耗を生じ
ないのは当煉瓦が再加熱後の残存線変化率が＋側に大き
いことによる。しかし、ＫはＭｎ等の溶融金属への添加
歩留シが低い。

上述のようにＩ、Ｇ、にの三種類の煉瓦は溶融、金属用
容器の具備条件の内必ず一つは欠いており、本発明が意
図する煉瓦にはなっていない。本発明によシ実施例で認
められ不ように煉瓦の緒特性の内、ＳｔＯ，ならびにＡ
１．０．の含有量、１６５０℃で２時間再加熱後の気孔
半径、８＃／ｃａの荷重下で１ｑｏｏ℃で３θ分間加熱
後のクリープ量、１６５０℃で１０時間再加熱した後の
残存線変化率を制御しだ高アルミナ煉瓦を内張すするこ
とで、従来の溶融金属用容器の欠点を改善することが出
来た。

第１図〜第５図に示した各特性値の大小等と、実使用の
結果の優劣との間には明確な相関々係が存在する。さら
にこれら実使用の結果は、上記の諸性性の各々を制御し
、特定の範囲に入れることにより、従来の溶融金属用容
器の欠点を克服できたことを示している。

次に、この高アルミナ煉瓦で内張すした溶融金属用容器
を使用したときの具体的効果について、従来、主体的に
使用されていた蝋石煉瓦で内張した溶融金属用容器との
対比を表３に示す。

（１）　　寿命は、耐食性の向上に対応して約３倍に延
長した。

（２）炉利原単位は寿命延長に伴い、△４２％低減した
。

（３）炉修所要時間は、原単位の低酸に伴い△３７チ短
縮された。

（４）　　内張シ煉瓦から溶出するｓｉｏ、に起因する
溶融金属部１ｉ：］のピックアツプ量は、△４０チ低一
方、本発明の高アルミナ煉瓦ｅよその位れだ特性を活用
することによシ、溶融金属用容器り、外にも適用できる
。

その−例としては、高温雰囲気ｌＩ、１１の内張りであ
る。

即ち、高温雰囲気炉（〉ｔｏｏｏ℃）の内張り煉瓦の具
備特性は、溶融金属用容器に墾じて、（１）当雰囲気炉
を使用中、内張シ煉瓦の目地切れが発生せず、シール性
が良好力・こと。（わ当界囲気力１内温度の急激な変化
（熱衝’ＩＦ）に対する抵抗性が大きいこと。■雰囲気
中のダスト、鉄酸化物ソ（ｌｉ）　他に対する抵抗性即
ち耐食性が高いこと１．■高温長時間使用しても構造体
として安定であること、即ち、耐クリープ性が高いこと
。

従来の高アルミナ煉瓦は、前述の特性のうち（１）■、
■を具備しているものの（２）は極めて低レベルである
。この理由として、■と■及■の特性は一般的に相反す
るためである。

本発明煉瓦を均熱炉側壁に使用した結果、耐スポーリン
グ性が大巾に向上した。これに伴い、炉寿命は８年から
１３年に延長した。

【図面の簡単な説明】

第１図は煉瓦のＡｌ２Ｏ，含有率ならびにＳ　ｉｏ　２
含有率と添加物歩留り比との関係図、第２図は再加熱残
存線変化率と目地の地金差しとの関係、ならびに半径３
　ｔｔす、上の気孔の平均気孔半径と煉瓦稼働面への地
金付着の関係図、第３図は目地先行損耗の程度どクリー
プ限の関係図、第４図は煉瓦のＡＩ、０３含有率と室内
実験のスポール試験における亀裂発生サイクルならびに
実使用における煉瓦剥離の有無の関係図、第５図は煉瓦
の５ｔｏｐ含有率と実使用における耐用性比との関係図
である。 特許出願人　新日本製鉄株式会社 同　　　　　　　播磨耐火煉瓦株式会゛社ｒ／図 尤づ囚 ０　　　　　　２　　　　　　＋　　　　　　　ら　　
　　　　　、９＋０１０“７　　　リ　　　−７°　　
量　　優）Ｗ４の 火、３′囚 第１頁の続き ■出　願　人　播磨耐火煉瓦株式会社 高砂市荒井町新浜１丁目３番１ 号

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ＳｉＯ２が３　Ｑ　ｗｔ％〜１０ｗｔ％、Ａｌ２Ｏ３が
   ５５ｗｔ％〜８０ｗｔ％の化学成分を有し、同時に、１
   ６５０℃で２時間再加熱後の気孔半径のうち、３μ以上
   の気孔半径の平均値が６〜３μ、ｓ　ｋｇ／ｃｎｉの荷
   重下において１５００℃で３０分間加熱後のクリープ量
   が４．５％以下の範囲に入り、１６５０℃で１０時間再
   加熱した後の残存線変化率が膨張性であることを特徴と
   する高アルミナ煉瓦を内張すした溶融金属用容器。