JPS62148354A - 塩基性流し込み成形材 - 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） 本発明は各種溶融金属容器、溶解炉等の内張材として使
用する塩基性流し込み成形材に関するも・ので、アルミ
ナセメントを使用する塩基性流し込み成形材において、
その使用量を減少して耐食性の向上を図ったものである
。

（従来の技術） 溶鋼や付随して発生する塩基度の高いスラグに対して、
マグネシア素材が強い耐食性をもつことは良く知られて
おり、マグネシアを含む各種定形の塩基性耐火物が開発
されて実績をあげており、不定形耐火物としても製鋼工
程中の転炉や電気炉の炉体補修材等として吹付施工用の
塩基性不定形材やタンディツシュの内張ランニング材と
してコテ塗り施工、流し込み成形施工用等の塩基性不定
形材が採用されている。これらの不定形耐火物のなかで
流し込み成形用のものは、簡単に流し込んで成形できる
ので施工性の点ですぐれた特徴をもち広範囲な利用も考
えられるのであるが、マグネシア骨材を結合させるため
結合材に多くの場合アルミナセメントを多量に用いざる
を得ないために、アルミナセメント自体が溶鋼やスラグ
に対して容易に溶損しやすい難点があることから結局は
塩基性流し込み成形材も適用用途が限定されている。

結合材としてのアルミナセメントは、塩基性骨材に混合
して加水混練後流し込み成形した際の水和反応により成
形材を硬化させて炉体としての強度を発現させるもので
あり、また、２４時間以内という短時間で強度を発現さ
せるという早強性がすぐれているが、炉体としての強度
を発現させるためには、通常８〜１２％のアルミナセメ
ン１−ｆｆｉを加える必要がある。このようにアルミナ
セメントは常温短時間で成形体の強度を付与させるなど
の長所がある反面、高温においてマトリックス部でＭｇ
Ｏ、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＯを含む低融物が生成し、生成し
た低融物が流出して溶損が進行する。また、低融物は外
部のスラグとともに耐火物組織内にある気孔を通じて浸
潤し、浸潤物は組織内の骨材およびマトリックスと反応
し変質させる。そのため構造的スポーリングにより剥離
し、損傷が進行する。このような欠点を有するアルミナ
セメントを多量に使用した塩基性流し込み成形材は耐食
性に優れる塩基性材料の性質を減殺するものであるから
、その使用量を減少する試みがなされている。

例えばアルミナセメントの全量又は一部を置換してンリ
カの超微粉を添加した塩基性流し込み成形材が使用され
ている。これはＭｇＯ１Ｓｉｎ２を含む低融物を生成さ
せ、微細組織中の気孔を封じて前記の浸潤を防止するこ
とを目的の一つにしているのであるが、耐浸潤性は改良
されても低融物の生成による耐食性の低下は免かれない
。

本発明は上述の従来のアルミナセメントをバインダーと
する塩基性流し込み成形材の欠点を改良するため新規な
バインダーを使用しアルミナセメントの使用量を減少し
た流し込み成形材に関するものである。

（本発明の構成） 本発明はすくなくとも６５重量部以上のマグネシアを含
む耐火骨材１００重量部に対して、５μｍ以下のアルミ
ナ微粉２〜７重量部、アルミナセメント１〜４重量部、
水難溶性トリポリリン酸アルミニウム０．０１〜２重量
部からなることを特徴とする塩基性流し込み成形材であ
る。

（本発明の作用） 以下各原科の使用目的および使用量について説明する。

マグネシアは主原料であり耐火骨材１００重量部のうち
少なくもと６５重量部以上使用する。残余の骨材は、酸
化クロム、アルミナ、ジルコニア、酸窒化アルミニウム
等を使用する。溶鋼やスラグに対する高耐食性を得るに
は多量のマグネシアを含有することが効果的である。そ
のうち７４μｍ以下のマグネシアを含有するのが望まし
い。この微粉の使用で組織の緻密化を図るとともにアル
ミナの微粉と反応し、スピネル結合を得て強度を増加す
ることができる。

アルミナは５μｍ以下の超微粉を２〜７重量部使用する
。これも微粉の使用で組織の緻密化を図るとともにマグ
ネシアと反応してスピネル結合を得る。アルミナは超微
粉を使用したときは上記結合力の強化が図れるほか、ア
ルミナの粗粒を混合したときは、アルミナがマグネシア
に比べて熱膨張係数が小さいことにより成形材の耐熱衝
撃性を向上させる効果がある。

アルミナセメントは１〜４重量部、好ましくは２重量部
以下使用する。１重量部以下であると早強性が不足する
とともに高温における強度が不足する。４重量部以上で
あると前述の耐食性が劣る。

水可溶性トリポリリン酸アルミニウムは、低温ではアル
ミナセメントに対して硬化材として働くから成形体の乾
燥強度を向上させ、中間温度域ではアルミナセメントの
強度低下を補強して強度を向上させ、高温においては、
アルミナセメントの焼結による強度上昇とともにマグネ
シアと反応してリン酸塩結合を形成し、成形材の強度の
向上を図ることができる。すなわち本発明はアルミナセ
メント量を少なくして、その替りにマグネシアと徐々に
反応して硬化する新規な水難溶性リン酸アルミニウムお
よび微粉のアルミナを組合せることにより強度を発現さ
せる点に特徴がある。なお、本発明の成形材に縮合リン
酸塩、カルボン酸塩などの流動性を増加させるための解
膠剤の添加は作業性の向上に効果的である。

次に、本発明の実施例について説明する。

第１表は、アルミナセメント量と耐食性の関係を示す。

耐食性試験は、柱状試片を円陣に組み、内側に鋼を入れ
、試片外部から誘導加熱した。溶鋼温度１５５０℃〜１
７４０℃、平均１６３５°Ｃで溶解し試片と反応させた
。２時間反応させたのち、溶鋼を汲み出して新しい鋼を
入れた。これを３回繰返し、合計６時間反応させた後の
試片の最も溶Ｉ員された部分の侵食量（鶴）を測定した
。測定結果では、アルミナセメント量が増大すると耐食
性が低下することが示されている。

第２表は、本発明の実施例である。フロー値は、内径１
００１ｍのフローコーン内に約１　ｋｇの試料を入れた
ものをフロー試験機のフローテーブル上に載せ、フロー
コーンを除去しテーブル上には塊状の試料が残り、この
フローテーブルに打撃を与える試験方法で測定した。フ
ローテーブルの上下動の打撃による衝撃で試料はテーブ
ル上に沈下拡張し広い面積にわたって流動する。１５回
打撃を与えたのち流動した材料の最長部と最短部を測定
し、その平均値をフロー値ＣＢ）とした。可使時間は混
練後材料のフロー値が１２０に低下するに至るまでの時
間とした。フロー値が１２０以下になると材料の流動性
が不十分で緻密な成形体が得難くなる。

第２表から明らかなように本発明はアルミナセメントが
減少したにもかかわらず、難溶性トリポリリン酸アルミ
ニウムの使用、スピネル結合を得たことにより、高温に
おける強度が高く、優れた耐食性を示した。第３表は他
の実施例を示す。

比較例のＮｃ１４および寛１８からも判るように余りア
ルミナセメントｌを少なくすると施工体の保形強度が発
現しない。常温２４時間養生後の圧縮強さが５　ｋｇ　
／　ｃｎ１以上必要なので、比較例の漱１２、寛１３に
示すように６重量部以上のアルミナセメントｉ１が要求
される。これに対し本発明例のｍ１９〜隔２３から明ら
かのようにアルミナセメント量を少なくしても５　ｋｇ
　／　ｃｕｔ以上の強度を本発明例は発現することを示
している。

第１表 （本発明の効果） 本発明は以上説明したように、塩基生骨材にアルミナ微
粉を添加し、スピネル結合を生成し、アルミナセメント
と水難溶性トリポリリン酸アルミニウムの結合力の効果
により、アルミナセメント量の減少を図ることができた
ので、塩基性材料の有する高耐食性を発揮させた塩基性
流し込み成形材を得ることができ、これらを連鋳用タン
ディツシュ内張材、溶鋼取鍋内張材など各種溶融金属容
器、溶解炉等の内張材に使用して長寿命を達成すること
ができる。

第２表

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　少なくとも６５重量部以上のマグネシアを含む耐火骨
   材１００重量部に対して、５μｍ以下のアルミナ微粉２
   〜７重量部、アルミナセメント１〜４重量部、水難溶性
   トリポリリン酸アルミニウム０．０１〜２重量部からな
   ることを特徴とする塩基性流し込み成形材。