JPS61158874A - 取鍋用セミジルコン質流し込み不定形耐火物 - 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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、耐食性、耐スポーリング性及び容積安定性に
優れた取鍋内張り流し込み施工用耐火物に関する。

〔従来の技術〕

近年、取鍋内張り耐火物は省エネルギー、省力化の観点
から、不定形耐火物による施工が一般に行われるように
なった。なかでも、施工が容易で設備費が安価で済み、
且つ旧材を残したままで新材が施工できるいわゆる継ぎ
足し施工可能でであって、炉材コスト低減効果の大きい
流し込み工法が幅広く行われるようになった。

この流し込み用の耐火材料として、例えば珪石質、ろう
石質、セミジルモノ賞、アルミナ質が一般に用いられる
。しかし、最近、真空脱ガス法。

連続鋳造、取鍋精錬技術の向上により、高級鋼種が取鍋
で精錬され、更に、アルゴン攪拌９合金添加、真空処理
等から溶鋼温度の上昇ざらに導湯時間の延長等により取
鍋内での処理条件は益々苛酷になっており、この条件に
耐え得る取鍋内張り流し込み施工用耐火物の必要性が益
々増大している。

この条件に適用可能な材料の一つとして、例えば、特公
昭５７−１６９５３号公報に開示されているような塩基
性材料がある。

しかし、塩基性材料は、取鍋精錬における加熱。

冷却の繰り返しによる激しい温度変動に対する熱的スポ
ーリング抵抗性に劣ることや、また、スラグ浸透が深い
ことによるスラグビルドアップや構造的スポーリングを
誘発し易いことから実用化が困難な状態にある。

このため、現在は熱的スポーリングやスラグに対する抵
抗性の高いセミジルコン質材料が一般に使用されるよう
になった。しかし、ジルコン質材料はその材料特性上、
収縮時の亀裂発生が顕著となり、この箇所からの地金侵
入による剥離を助長傾向がある。このため取鍋への適用
に際しては材料自体膨張性にすることが必要で、珪石若
しくはろう石を組合せて、流し込み作業及び焼成後の強
度組織面から１ｗｍ以上の粗粒部で使用しているのが一
般的である。

表１は、結合粘土を用いたセミジルコン質流し込み材料
の性質と珪石量との関係を示す表である。

この表から、配合中の珪石量が４０重量％以下では焼成
後の残存膨張性に劣り実炉使用時の亀裂。

剥離助長から使用できず４０重量％必要であるが、他方
、４０重量％以上では耐食性に劣る欠点があることが判
る。

表　　　　１ 耐食性侵食率：　１６５０℃Ｘ０．５Ｈｒ　ｘ１ｇサイ
クル横型回転侵食（転炉スラグ１００） 残存線変化率：　１４００℃Ｘ３Ｈｒ焼成後〔発明が解
決しようとする問題点〕 本発明は従来の結合粘土を用いたセミジルコン質材料の
欠点を解消するもので、耐亀裂、耐剥性を劣化させるこ
となく、耐食性を向上させたセミジルコン質流し込み材
料を提供するものである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明の第１の特徴は、結合粘土を含まない点にある。

これは、特開昭５０−１２７９０７号公報に開示されて
いる材料中に５μｍ以下の超微粉粒子がある特定量存在
した場合に可塑性の粘土−水系と同様な分散、凝集反応
を示す現象を取鍋用内張り流し込み材料に適用したもの
である。

本発明における超微粉粒子はジルコン超微粒子とシリカ
超微粒子からなる。

ジルコン超微粒子としては、ジルコンフラワーをさらに
超粉砕して得た５μ−以下の粒子が６０重量％以上存在
するものを使用する。

また、シリカ超微粒子とは、Ｆｅ−３ｉＣ＋　ＳｉＣを
生産する際に発生する副産物の気化性シリカであり、５
μｍ以下の粒子が６０重量％以上のものを使用する。

更に、上記超微粉粒子の含有量は全量の５〜ＩＯ重量％
の範囲内にある必要がある。結合粘土を含まない材料に
おいて、添加水分を抑制して、取鍋に流し込みすること
ができる自然流動に必要な量は５重量部以上であり、ま
た含有量が１０重量％を超えるものでは施工後養生、乾
燥中に亀裂の発生が助長され、不都合を生じる。

第１図および第２図は超微粉粒子の効果を説明する図で
ある。

第１図は、珪石３７重量％、結合粘土３重量％。

ジルコンサンド及びジルコンフラワーの含量６０重量％
からなる配合物に、りん酸塩系の分散剤、珪酸塩系の凝
集剤を使用した従来のセミジルコン質材料（三角マーク
として示す、）における施工体の流し込みに必要な流動
性（フリフロー値２０Ｏｎ以上）と同様な流動性を得る
のに必要な超微粉粒子の合量と添加水分量（重量％）と
の関係を示す。

同図から、超微粉粒子の合量が５重量％未満では必要な
添加水分量は多く必要であることが判る。

なお、従来のものの乾燥後の収縮率は０．０２％であっ
た・ 第２図は、添加水分量を５．５重量％と一定したときの
超微粉粒子の含量と流動性（フリフロー値２０ＯＮ以上
）及び材料の乾燥後の収縮率との関係をプロットしたも
のである。超微粉粒子の合量が５重量％未満であると適
正な流動性が得られず、また１０重量％を超えると流動
性は良好となるが、乾燥後の収縮が大きく、養生、乾燥
中の亀裂の発生の要因となり、それ以上の含量は好まし
くないことが判る。

このように、本発明では結合粘土を含まないため、高温
焼成時、例えば粘土中に含まれるＡ１２　ｏａによるジ
ルコン解離、促進といった現象もなく、かつ低融物の生
成も抑制されるため、焼成後の残存膨張性を阻害するこ
となく、珪石添加量を低減、でき、ジルコン原料をさら
に１０〜２５重量％増大することが可能である。

本発明の第２の特徴は１日以上のジルコン粗粒子の特定
量の配合にある。

表２は、その配合の効果を示す表である。

表２に示すように、結合性粘土を含む従来の材料への１
０〜１龍に整粒されたジルコン粗粒子の添加は材料へ焼
成後の残存膨張率を低下せしめる。

しかし、他方、結合粘土を含まない材料では、ｌＯ〜１
ｆｉ整粒されたジルコン粗粒子の添加量が１０重量％未
満では耐食性の向上が少なく、ジルコン粗粒子使用の添
加量が増加するに従い耐食性は向上する傾向を示す。ま
た、その添加量が２５重量％を超えると、焼成後の残存
膨張率は低くなり、実炉使用中に亀裂、剥離等の要因と
なる。

また、ジルコン粗粒子の替わりに、ジルコンサンド、ジ
ルコンフラワーの合量を７０重量％にした場合、残存膨
張率が低くなる傾向を示す。

従って、１龍以上のジルコン粗粒子の配合量は１０〜２
５重量％の範囲内にあることが必要である。

ここで、ジルコン粗粒子としては一般に未使用のジルコ
ンれんがもしくは使用済みジルコンれんがの付着スラグ
ケレン品、粗角等を破砕して得られたものであり、さら
に特開昭５８−１８５４７９号公報に示されるようなジ
ルコン造粒子も使用可能である。

本発明に使用する分散剤、凝集剤はあくまで補助的な役
目を示すものであるが、分散剤としては一般に使用され
ているアルカリ金属のりん酸塩等の無機塩類、他有機酸
塩類、界面活性剤が好適であり、凝集剤としてはアルカ
リ金属、アルカリ土類金属の珪酸塩、硫酸塩、塩化物、
他アルミン酸カルシウム等が好適である。

〔実施例〕

本発明品を１７５を取鍋の内壁に使用した例について示
す。

珪石量３７重量％と、ジルコンサンド、ジルコンフラワ
ーの合量が６０重量％、かつ結合粘土を３重量％分散剤
として、りん酸ソーダを外掛け０．１重量％、凝集剤と
して珪酸ソーダを外掛け１重量％添加し、流し込み施工
を行った。材料の添加水分は７重量％であり、乾燥中の
収縮、亀裂及び剥離もなく良好な一体構造体であった。

また、稼働中に繰り返される加熱、冷却でも亀裂、剥離
は認められず、取鍋寿命は４０ｃｈ程度であった。

次ぎに、珪石１９重量％、ジルコンサンド、ジルコンフ
ラワーの合量が５５重量％及び１０〜１ｆｉに整粒した
粗粒子を１８重量％、さらにジルコン及びシリカ超微粉
粒子の合量が８重量％、分散剤としてりん酸ソーダを外
掛け０．１重量％、凝集剤として珪酸ソーダを外掛け１
重量％添加し、流し込み施工を行った。材料の添加水分
量は５．５重量％外低水分で、施工体に流し込むのに必
要な流動性が得られた。

材料の乾燥中及び稼働中での収縮、亀裂、剥離は認めら
れず、取鍋寿命８５ｃｈ程度に向上した。

更に取鍋の寿命はジルコン粗粒子の添加量の増加に従い
延長し、例えば１Ｏ−Ｉｎに整流されたジルコン粗粒子
２５重量％使用した場合、添加水分５．３重量％で流し
込み可能であり、材料の乾燥中及び稼働中での収縮、亀
裂、剥離は認められず、取鍋寿命は１４０ｃｈ程度に向
上した。

〔発明の効果〕

本発明は、セミジルコン系流し込み耐火物に、多量に水
分を含む従来の結合粘土を用いた流し込み耐火物と同様
の成形性と残存膨張性を持たせジルコン自体が有す特性
を活かすことができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は超微粉粒子の効果を説明する図で
ある。 １１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、５μ以下の粒径の粒子を６０重量％以上有するジル
   コン超微粉及びシリカ超微粉の合量が５〜１０重量％、
   １ｍｍ以上のジルコン粗粒子が１０〜２５重量％、残部
   が珪石、ジルコンサンド、ジルコンフラワー、分散剤及
   び凝集剤よりなる結合粘土を含まない取鍋用セミジルコ
   ン質流し込み不定形耐火物。