JPS60108373A - 塩基性流し込み材 - Google Patents

塩基性流し込み材

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JPS60108373A
JPS60108373A JP58211079A JP21107983A JPS60108373A JP S60108373 A JPS60108373 A JP S60108373A JP 58211079 A JP58211079 A JP 58211079A JP 21107983 A JP21107983 A JP 21107983A JP S60108373 A JPS60108373 A JP S60108373A
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JP
Japan
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less
fine powder
weight
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silica
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JP58211079A
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JPS62113B2 (ja
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正明 西
永山 氏正
健治 市川
良介 中村
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Shinagawa Refractories Co Ltd
Shinagawa Shiro Renga KK
JFE Engineering Corp
Original Assignee
Shinagawa Refractories Co Ltd
Shinagawa Shiro Renga KK
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
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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。

Description

【発明の詳細な説明】 近年、特に製鉄工業においては萬級鋼種の生産増加、連
続鋳造比率の増加に伴い、窯炉の使用条件が苛酷化して
おり、溶融精錬炉、溶鋼保持炉等へ高耐食性をもつ塩基
性耐火物の適用が注目されている。一方、機械化による
省力施工、部分補修の容易性等の合理化の観点及び目地
なし一体施工が可能で、れんが張り時のような目地部溶
損がない等の使用上の観点より流し込み施工法が普及し
てきた。しかしながら流し込み施工用材料(流し込み材
料)は一般に高アルミナ質、中アルミナ質、シャモツト
質、ジルコン質等の中性及び酸性の耐火物に限られてい
る。
流し込みによる施工体の一つの特徴としてプレス成形品
やスタンプMlj工体等と比べ微粉部組織が緻密であり
、微粉粒子間の接触が密である。
このため、施工体を加熱冷却後の収縮が大きくなる。従
って、高温で使用された後冷却を受ける場合には亀裂を
発生し易い欠点をもっている。
アルミナ質やシャモツト質の中性及び酸性の流し込す詞
では加熱中にムライトを生成させ膨張させる等の手法に
より加熱後の収縮を抑制した材料が造り易い。しかしな
がら塩基性流し込み材の場合は加熱後線収縮を抑制する
現実的な方法が無かったため亀裂が発生し易く割れ易い
欠点があった。
また、塩基性流し込み材では中性や酸性の流し込み材と
比較しt1M金属や溶融スラグに対して耐溶損性は非常
に優れるが、スラグ成分は浸潤し易い。スラグは主とし
て骨材と結合する微粉組織中の気孔を通じて浸潤するた
め浸潤したスラグにより微粉粒子及び一部の骨材と反応
を生じ初期の組織とは異った変質層を形成する。
これによりいわゆる構造的スポーリングを生じ−亀裂が
発生し、剥離を生ずる結果となる。これら欠点のため塩
基性流し込み材本来の緻密な組織による高耐食性を十分
発揮することなく、亀裂、割れに伴う剥離損傷により寿
命が律速されているのが現状である。
亀裂、割れに伴う剥離損傷を抑制した塩基性耐火物は公
知である。例えば本出願人が提案した特公昭!f7−/
1,9!;3号公報は塩基性耐火物原料にシリカと金属
粉末を配合してなる耐火物である。しかし、塩基性流し
込み材の場合、施工媒体として流動性を利用するために
水分を添加するため、シリコン、フェロシリコン、アル
ミニウム等の金属粉末は下記水和反応を生じ、施工体の
組織を破壊する。このため塩基性流し込み材には高温で
の浸潤抑制には金属粉末の適用が不可能である。
5i−1−4!H,0寸81(on)、 十、2 H2
↑AE +3 H20→M (”’)s + 3/2H
t↑本発明は、上記の如く亀裂、割れによる損傷む防止
し、且つ高耐食性を有する塩基性流し込み材を得ること
を目的とし、塩基性流し込み材における微粉部組績を構
成する微粉部粒度及びその組成に着目して完成したもの
である。
すなわら、本発明は流し込み制において、7弘μ以下の
粒子を30〜95重−jt%含むマグネシアクリンカ−
90−5,!を重量%と、コμ以下の粒子を/θ重It
 1以上含むシリカ質原料70〜弘S重’Ak%とから
、297μ以下の微粉構成部がなることを特徴とする塩
基性流し込み材にある。
本発明の塩基性流し込み材は加熱により微粉部中のシリ
カ質原料がまず573℃で変態膨張を生じ、続いて72
00℃以上で同じく微粉部中のマグネシアクリンカ−と
反応を開始しフォルステライト(FOretθritり
及び非晶質を生じる。
すなわちシリカ質原料はSり3℃で膨張した状態のまま
、マグネシアクリンカ−と反応し、シリカ質原料として
のもとの組成ではなくなってしまうため、続いて冷却を
行なってもSり3℃ではもはや変態収縮を生じない。こ
のため流し込み施工体としての加熱後線収縮は抑制され
る。
また、上記の如くフォルステライトと非晶質の生成によ
り微粉組織中の気孔を分断、密封する。
このため耐火物組織中の気孔を通じて進行するスラグの
浸潤を大巾に減少することができる。
本発明の塩基性流し込み材はこれらの効果により亀裂、
割れによる損傷を防止したものである。本発明の塩基性
流し込み材のコ97μ以下の微粉構成部分に用いるマグ
ネシアクリンカ−はMgO成分trg%以上の高純度の
海水、天然の焼結クリンカーや電融クリンカーが好まし
い。
またその粒度は、297μ以下でしかもそのうち74’
μ以下の粒子を30−91重i%含有しているマグネシ
アクリンカ−が好ましい。74’μ以下が3o電量%未
満であると高温でのシリカとの反応が遅くなり好ましく
ない。またq!r*Htチ以上であると微粉郡全体の粒
度構成から、流し込み作業が困難となる。シリカ原料と
の反応性、作業性の両方を考慮した場合71Iμ以下の
粒子の含有量はおよそ55〜g3重量%であることが最
も好ましい。
一方、本発明の塩基性流し込み材のコワクμ以下の微粉
部に用いるシリカ原料は、珪石粉、石英粉、珪砂、溶融
石英、シリカフラワー等の810、成分gz%以上の高
純度のものが好ましい。
またその粒度はコデ7μ以下で一μ以下の粒子を70重
量%以上含有している必要がある。λμ以下の粒子が1
0重量%未満である場合はマグネシアとの反応性が遅く
、未反応のシリカ質原料が残存し添加効果が発揮できず
、微粉部中での分散状態も不十分で均一な反応が期待で
きず、流し込み施工時の流動性も低下し、流し込み施工
体の特徴である緻密さが失なわれるので好ましくない。
本発明において塩基性流し込み材の微粉部として粒度を
297μ以下と設定したのは297μ以上の粒子では急
激に反応性が低下し微粉というより粒として考えるべき
だからである。
本発明の塩基性流し込み材の微粉部を構成するマグネシ
アクリンカ−とシリカ原料との微粉部における配合比率
は第1図及びH(2図に示す通りである。第1図はコ?
7μ以下の微粉構成部分におけるシリカ原料の添加量と
7600℃−3時間加熱後の収縮率(線変化率)(%)
との関係を示す。すなわち、297μ以下の粒度をもち
7りμ以下の粒子の含有量が73重i%であるMgO成
分9S重量%の海水マグネシアクリンカ−と、5in2
成分90重量多のシリカフラワーと8102成分9g重
量%の珪砂成分との混合物であって、297μ以下の粒
度をもち且つコμ以下の粒子の含有量が30重量%であ
る混合シリカ原料とを第1図に示す量で使用した時のi
to。
’C−3時間加熱後の収縮率を示す。第1図から明らか
なようにシリカ原料を70重量%加熱後線収縮が急激に
抑制され25重量%以上では膨張性を与えることができ
る。しかしながらqs重t%を超えるとマグネシアクリ
ンカ−との反応でフォルステライトではなく低融点をも
つクリノニンスフタイトを生成するため高温での使用に
耐えない。
1) !図は第1図のための実験に用いたのと同原料で
微粉部を構成し1.297μ以上である粗粒及び中粒部
にすべてMgO9!; %の海水マグネシアクリンカ−
を用いて造った塩基性流し込み材における297μ以下
の微粉構成部分のシIJ力原料添加量と製鋼スラグによ
る侵食深さ及び11深さとの関係を示すものである。ス
ラク゛テストは回転ドラム法により/ASO′Cで2 
、s 時1tJ1行った。第2図から明らかなようにイ
紋粉部中ζこシリカ原料を添加することにより浸潤深さ
を角、激に減少させることができるのがわかる。一方、
侵食深さはシリカの添加により増大するが、G)ずれの
シリカの添加量においても侵食深さと浸潤深さとの合計
量はシリカを添加しなG)場合よりも少なくすることが
でき、総合的な耐用性を向上させることができる。第1
図及び第2図より297μ以下の塩基性流し込み材の微
粉部へのシリカの添加量は70重量%でスラグ浸潤抑制
には充分な効果があり、一方、95重量%以上ではクリ
ノエンスタタイト生成のため溶融状態となり、高温使用
に問題がある。
従ってaqqμ以下の微粉部中のマグネシアクリンカ−
量はシリカ原料の残部90−夕A′X量チとなる。
一方、粗粒、中粒の骨材を含む塩基性流し込み材を製造
する場合においては、骨材としてはマグネシアクリンカ
−、ドロマイトクリンカ−1合成ドロマイトクリンカー
、スピネルクリンカ−、クロム鉱等が使用でき、粒径は
10mm−297μが好ましい。10韮を超えたものを
含有すると粒自体の割れが発生したり、微粉部との結合
不良が生じる場合があるので好ましくない。
なお、骨材と微粉部との比率はso”、goから7に’
、、2!程度が好ましい。また流し込み作業性を考慮し
て例えばアルミナセメント等の結合剤ルボン酸や硼砂、
硼酸等の硬化遅延剤、アルミニウム粉等の乾燥促進剤等
をJ97μ以下の微粉部中に若干量添加してもよい。ま
た流動性を改善するためアルミナ微粉、粘土類を混合使
用してもよい。
以下に実施例及び比較例を掲げて本発明を説明する。
実施例 下記第1表に示す組成の流し込み材を常法により造り、
本発明品(実施例)と比較品(比較例)との加熱後収縮
率とスラグテスト結果とを第1表に示す。
スラグテストは回転ドラム法により製鋼スラグを用い、
 it、ro℃−2,5時間保持したテストと同様の方
法により/410℃−30分保持、goo℃まで空冷を
/サイクルとして!サイクルくり返したテストを行なっ
た。
マグネシアクリンカ−のクダμ以下及びシリカ原料の一
μ以下の超微粉量の少ない比較例/ではマグネシアとシ
リカ原料との反応が不十分で、スラグ浸潤が大きく、ま
たシリカ量の少ない比較例−についても同様スラグ浸潤
が大きく、温度変化を与えた場合には亀裂が発生し易い
これに比較し本発明品では加熱後収縮も小さく、スラグ
浸潤も少なく、亀裂の発生もない。
【図面の簡単な説明】
第1図は、297μ以下の微粉構成部分におけるシリカ
原料の添加量と/1,00℃−3時間加熱後の収縮率(
線変化率)(%)との関係を示す線図、第2図は第1図
と同じ微粉構成部分の原料と、絢≠粗粒及び中粒部にM
gOとを使用した流し込み材におけるコックμ以下の微
粉構成部分のシリカ原料添加量と製鋼スラグによる侵食
深さ及び浸潤深さとの関係を示す線図である。 特許出願人 品川白煉瓦株式会社 同 上 日本鋼管株式會社

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 流し込み材において、7りμ以下の粒子を3O−9j重
    it%含むマグネシアクリンカ−90〜53重量%と、
    −μ以下の粒子を/Q重量%以上含むシリカ質原料/θ
    〜aS重量係とから297μ以下の微粉構成部がなるこ
    とを特徴とする塩基性流し込み材。
JP58211079A 1983-11-11 1983-11-11 塩基性流し込み材 Granted JPS60108373A (ja)

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JPS62113B2 JPS62113B2 (ja) 1987-01-06

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JPS62113B2 (ja) 1987-01-06

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