JPS62252363A

JPS62252363A - 断熱耐火粒子

Info

Publication number: JPS62252363A
Application number: JP61092398A
Authority: JP
Inventors: 高宮　陽一; 幸雄加藤; 昭彦草野; 新一福永
Original assignee: Nippon Steel Corp; Shin Nihon Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Nippon Steel Corp; Shin Nihon Kagaku Kogyo KK
Priority date: 1986-04-23
Filing date: 1986-04-23
Publication date: 1987-11-04
Also published as: JPH0348152B2

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］本発明は熔融金属を移送、又は精練処理する容器の内表
面に塗布することにより容器への伝熱を少なくするかあ
るいは熔融金属の表面に浮遊させて外気との接触を少な
くし熔融金属からの熱の損失を防ぎ、さらに外気と熔融
金属との反応を防止するための断熱耐火粒子である。

［従来の技術］タンディシュや取鍋など熔融金属を移送、又は精練処理
する際、容器内表面に断熱性の物質を塗布し容器への伝
熱を少なくすること及び熔融金属の表面に断熱耐火性の
粒子を散布し、熔融金属表面から外気への熱の損失と外
気と熔融金属との反応とを防ぐことを主な目的とする技
術思想は公知である。

従来断熱材として、籾殻ないしは籾殻を蒸し焼きにした
ものが主に用いられている。しかしながら、このものは
非常に安価であるという特徴を有するものの、その主成
分がシリカと炭素であるため、このシリカがカルシア等
と反応し低融点の化合物をつくること、炭素分及びケイ
素が成分調製された熔融金属に取り込まれ製品として得
られる金属の性質を低下させる欠点が知られている。こ
のため、わずかな成分の差が問題とされる高級鋼では籾
殻の使用は大きな問題になりつつあった。

従来、籾殻のこの欠点を解決するため、炭素分の少ない
低融点の化合物をつくり難い物質を使用する試みがいく
つかおこなわれている。

マグネシアはこの二つの条件を満たす物質であるがこの
もの自身は熱伝導率が高いため、このものに断熱性を付
与する試みが行われている。その一つとして従来公知の
真珠岩ヤバーミキュライト等の発泡体にマグネシアの微
扮をコーティングする方法があり、各種の製品がつくら
れて入る。しかしながら、これらの製品では製法上マグ
ネシアの含有率を６０％以上とすることが難しいため低
融点の化合物をつくりやすく、又、断熱層とマグネシア
層の部分とが分かれているため断熱性も十分とは言えな
かった。ざらに、これらの製品では熔融金属の温度で大
きな収縮と強度の低下があるため、容器内表面に塗布し
容器への伝熱を少なくする用途には使用できない。そし
て、従来、マグネシア煉瓦の断熱性を改善するためにそ
の素材となる発泡マグネシアをつくる方法が検討されて
いる。これらは例えば特公昭４７−４７５６５　、特公
昭４８−７４８５等に記載されている。しかしながら、
従来の方法で得られる発泡マグネシアは本発明の用途に
用いるには過剰品質でおり、又、製品コストも高いので
実際には使い難いという問題点があった。

［発明が解決しようとする問題点］本発明は熔融金属を移送、又は精練処理する容器の内表
面に塗布することにより容器への伝熱を少なくするかあ
るいは熔融金属の表面に浮遊させて外気との接触を少な
くし熔融金属からの熱の損失を防ぎ、ざらに外気と熔融
金属との反応を防止するための安価に製造でき、かつ、
優れたマグネシアを生成分とする耐火粒子を提供するも
のでおる。

［問題点を解決するための手段］上記問題点を解決するための本発明の構成は、酪化マグ
ネシウムの含有量が６０％以上で、比表面積が１５〜１
１Ｉ１２／ｇｒ、好ましくは１５〜５ｍ’　／ｌＪｒ　
（ベット法）容積比重が０．２〜１．５好ましくは０．
５〜１．５、より好ましくは０．３５〜０．６０、粒径
が０１５〜１５１１１ｍ１好ましくは１〜１０ｍｍであ
る断熱耐火粒子である。

また、上記断熱耐火粒子の製造はマグネサイトの塊を焼
成した後、破砕し、粒径Ｏ５５〜１５ｍｍの粒子に整粒
する方法、おるいは、マグネシウム化合物を焼成後Ｍｑ
Ｏとして６０％以上となるように、かつ、その中のマグ
ネシウム化合物としての軽焼マグネシアを４０％以上含
有する粉体に水または水溶液を混合、乾燥俊、０．５〜
１５ｍｍの粒子に整粒後、焼成することによって行なう
ものである。

［作　用］本発明の断熱耐火粒子はその化学組成における酸化マグ
ネシウムの含有量（以下マグネシア純度と称する）が６
０％以上であることが必要である。

断熱耐火粒子のマグネシア純度が高まるにしたがって耐
火粒子の融点が高まる。その具体的な温度は、共存する
他の成分によっても異なるが、マグネシア純度が６０％
以上になると熔融金属の温度では断熱耐火粒子自身の熔
融は極めて少なくなる。

マグネシア純度が更に高くなると、熔融金属に付随する
スラグ成分との反応軟化も少なくなり、マグネシア成分
が９０％を越えるとスラグ成分との反応も極端に少なく
なる現象が認められた。

結局、本発明の断熱耐火粒子に必要な耐火性を維持する
にはマグネシア純度が６０％以上でおることが必要であ
る。また、製品のマグネシア純度を６０％以上にするに
は本発明の方法によって製造するのが有効である。

本発明の断熱耐火粒子の比表面積は１ｍ２／ｇｒ以上で
あることが断熱性を高める上から必要である。耐火粒子
の断熱性は比表面積の大きい程大きくなり望ましい。し
かしながら、比表面積が大きくなると耐火粒子の強度は
低下する傾向にあり輸送時に粒子が崩壊したり、粒子同
士がこすれて粉化するなどの弊害を生じる。粒子が崩壊
したり粉化したりして生じる粉体は耐火粒子の使用時に
粉が舞い上がり操業の障害になるばかりでなく、操業現
場の環境汚染の問題を生じる。これらのことを考慮する
と耐火粒子の比表面積は１５　ｍ２／ｇｒ以下であるこ
とが必要であり、先の断熱性も考慮すれば耐火粒子の比
表面積は１５〜５ｍ’　／ｊｒであることがとくに望ま
しい。

また、本発明の断熱耐火粒子は通常０．５〜１５ｍｍの
大きざに整粒される。この大きさは使用目的によって任
意に選択することができる。

しかし粒子径が１５ｍｍをこえると本発明の用途として
は大き過ぎ熔融金属表面に散布した場合均一な分散状態
が得られなくなる現象が認められた。この粒子の大きさ
は１　ｏｍｍ以下であることがとくに望ましい。又、粒
子径が０．５ｍｍ以下の場合には熔融金属表面への投入
時に発しん等の弊害がみとめられた。

耐火粒子の容積比重はメスシリンダーで測定された一定
容積の粒子の重量から計算される。容積比重が小ざい程
、耐火粒子の断熱性は向上するがスラグ等と反応して粒
子とじての形状を保っている時間は短くなり、又、粒子
の強度も弱くなる。耐火粒子の容積比重が０．２より小
さい場合には耐火粒子の強度が著るしく低下し、輸送時
の包装等に余分の費用を必要とし、また輸送の費用もか
さむことになる。容積比重が大きくなると本発明の目的
である断熱性が低下するが、耐火粒子の製造コストは安
くなる傾向にある。以上のコストと効果を総合的に勘案
すると容積比重は０．２〜１．５が適当な範囲と見られ
る。

本発明の耐火粒子を製造するためのマグネシア原料とし
ては海水マグネシアクリンカ−の原料である水酸化マグ
ネシウムは勿論、天然のマグネサイト等の安価な原料も
用いることが出来る。

本発明の耐火粒子には複数の製造方法が存在する。製造
方法は入手できる原料、工場立地等を勘案して決定され
る。以下に述べる二つの方法は中でも特に優れた方法と
みられる。

その一つは、産地によって多少条件は変るが天然のマグ
ネサイトを、例えば、シャフトキルン、ロータリーキル
ン等の焼成炉を用いて１０００〜１４５０℃の温度で焼
成することによってその比表面積を１５〜１ｍ２７ｇｒ
にした酸化マグネシウムを破砕等によって０．５〜１５
ｍｍに大部分がなるように整粒する方法であり、その二
はマグネシウム化合物を焼成後ＭＱＯとして６０％以上
となるように、かつ、その中のマグネシウム化合物とし
ての軽焼マグネシアを４０％以上含む粉体に水または酸
、けい酸ソーダ等の水溶液を滴下等の方法によって混合
し、必要あれば乾燥した後、整粒し、４００℃以上の温
度で焼成する方法である。この場合、粉体中の軽焼マグ
ネシラの含有率が４０％以上あると水だけでもかなりの
強度を発現させることもでき経済的なプロセスを作るこ
とが出来る。

以下、実施例により本発明の詳細な説明する。なお、実
施例に記載の各成分の畢（％）は重量％である。

［実施例１］天然のマグネサイトの５〜１ｏｃｍｏ固りを電気炉中で
１２００℃２時間の焼成を行なった。この焼成物をショ
ークラッシャーで破砕し、５〜１０ｍｍの粒子を篩分し
た。この粒子の容積比重は０．９８でおり、比表面積は
８．２ｍ’　／（ｌｒであった。

この断熱耐火粒子の分析値は次の通りであった。

ＭＯｏ　　　　　９２％ＣａＱ　　　　　１．４％Ａｌ２Ｏ：ｌ　　　１．３％Ｆｅ２Ｑ３　　０．３％ＳｉＯ２２，ａ％［比較例］上記実施例１のものと特性を比較するため発泡したバー
ミュキュライトに天然のマグネシア粉をコーティングし
たものを製造した。

このものの化学組成ならびに物性は次の通りであった。

ＭｇＯ５０，７％ＣａＱ　　　　　　０．６％ＡＩ　２０３　９．７％Ｆｅ２Ｏ３１，８％Ｓ！０２　　２０．５％Ｎａ２Ｏ２，り％ ■９・１ｏｓｓ　　　１０．４％容積比重　　Ｏ，ＳＯ保温性試験直径１５ｃｍのルツボに溶鉄を入れ、１５５０’Ｃに保
ったのち断熱耐火粒子を６Ｃｍの厚さになるように投入
し、投入後の温度降下速度を測定した。その結果は次の
通りであった。

温度降下速度実施例１１１．４°Ｃ／分比較例　　１１．８℃／分耐スラグ性連続鋳造現場のタンディツシュに断熱耐火粒子を一定量
投入して粒子の消滅する時間を測定し比較した。その結
果、実施例１はいずれの場合においても比較例に対して
１，５〜４倍の耐スラグ性を示した。

［実施例２］焼成物換算でＭＣｌ０９２％を含む天然のマグネサイト
を１１００’Ｃで１時間焼成したものをボールミルで１
１０°Ｃに加熱しながら微粉砕して比表面積９ｍ２／！
ｌＪｒの軽焼マグネシアを得た。

この軽焼マグネシア５０％と海水水酸化マグネシウムの
乾燥微粉を混合し、１２０’Ｃに加熱したものに約９０
’Ｃの水を滴下して造粒物を得た。この造粒物を最高温
度１４５０’Ｃのロータリーキルンで焼成した。

この造粒物から粒径０．５〜ｉ　０ｍｍの粒子を篩分シ
タトロ、比表面積７ｍ２／Ｃｌｒ、　ＭｇＯ含有率９３
％、容積比重１．０４の断熱耐火粒子が得られた。

［発明の効果］以上説明したように本発明の断熱耐火粒子は高温におけ
る断熱性が優れており、しがも、本発明の製造法によれ
ば製造原価が安価で必るので広い用途に使用できること
が期待できる。

特許出願人　析日本化学工業株式会社新日本製鐵株式會社

Claims

【特許請求の範囲】

（１）酸化マグネシウムの含有量が６０％以上で、比表
面積が１５〜１ｍ＾２／ｇｒ、容積比重が０．２〜１．
５、粒径が０．５〜１５ｍｍであることを特徴とする断
熱耐火粒子。
（２）酸化マグネシウムの含有量が９０％以上である特
許請求の範囲（１）記載の断熱耐火粒子。