JPS63129063A - 不焼成高アルミナ質れんが - 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〉 この光間は高炉、混銑車、溶銑処理鋼、取鋼あるいは″
ｒｊ錬鍋などに使用される不焼成の高アルミナ質れんか
に関するしのである。

〈従来の技術〉 従来、高炉、混銑車、溶銑処理鍋、取鍋あるいは精錬鋼
など（以下混銑車などという）に使用される高アルミナ
質のれんがとしてはアルミナ質耐火材料に結合剤として
粘土などを使用した焼成れんがが使用されている（例え
ば特公昭５１−９７１３８号公報）。

しかし、最近省エネルギーの観点より不焼成の高アルミ
ナ質れんがが使用されるようになってきている。その際
には結合剤としてリン酸塩を使用する場合が多い（例え
ば特開昭５６−１１４８６２号公報）が、アルミナは焼
結しにくいため、粘土などを併用したムライトの生成に
よる焼結促進が図られている。また、フェノール’ｔｊ
４ｔｒのような有ｂ１樹脂を使用した不焼成高アルミナ
質れんが（例えば特開昭５Ｇ−１４００６４号公報）も
開発されている。ここでアルミナ質耐火材料とはアルミ
ナ質の各柚原料を主材とし、必要に応じて種々の耐火材
を混合したしのを総称していう。

く光間が解決しようどする問題ｊ顕〉 最近の製鋼技術の進歩と共に、混銑車などは精錬容器と
しての役目も負うようになり、その容ωも大きくなり、
また溶銑の温度も上昇してきたため、その内張り材に要
求される特性も耐食性、耐スポーリング性および耐摩耗
性が！１１！要となり、題名に苛酷なものとなってきて
いる。

耐火物の使用温度の上昇から結合剤として粘土とリン酸
塩を併用する高アルミナ質れんがでは、高温での使用中
の耐食性の低下や過焼結からくる耐スポーリング性の低
下が問題となっている。

また、還元雰囲気で使用される場合には結合剤のリン酸
塩が還元されて分解するため、」織強度が低下し、耐食
性や熱間強度の低下が心配される。

一方、フェノール樹脂を結合剤とする高アルミナ質れん
がでは、最初の加熱で大気中では５００〜６００℃で樹
脂が分解してＩ［１０強度の低下があり、これを防ぐた
め、還元雰囲気で焼成するのでは経済的に不都合である
。

〈問題点を解決するための手段〉 本発明者らは、大気中でも還元雰囲気中でも安定して使
用できて、耐食性、耐スポーリング性および熱間強度の
向上のためシリコン樹脂を結合剤どして使用することを
見出した。

さらに、シリコン樹脂に金属粉末とガラス物質とを併用
することにより熱間強度と耐スポーリング性が一段と改
善されることを知得し、この発明に到達したものである
。

すなわち、この弁明は、アルミナ質耐火材料１００重り
部に対し、シリコン樹脂１〜６ｆ！ｆｆ１部、金ｆｆｆ
Ｘ粉末０．５〜８小吊部およびガラス物質０．５〜６小
ｍ部よりなることを特徴とする不焼成高アルミナ質れん
がを提供することを目的とするものである。

〈作用〉 この弁明は、アルミナ質耐火材料に、シリコン樹脂、金
属粉末およびガラス物質を併用添加したものである。

結合剤となるシリコン樹脂は、リン酸塩系結合剤のよう
に粘土類を使用しないため、従来品と比較して、高温に
おける耐食性と耐スポール性が向上する。また、シリコ
ン樹脂系の結合剤はフェノール４Ｈ脂系の結合剤のよう
に中温域での強度低下がなく、不焼成れんがとしての使
用には適している。さらに、シリコン樹脂は加熱された
際に、熱分解して活性なＳＬ　Ｏｆを生成すると同時に
有機基が炭化して残りカーボン効果を生じる。シリコン
樹脂としてフェニル基を持つものは特に残存炭素聞が多
いので好ましい。一方、生成した活性な５ＬＯｔは耐火
材のアルミナと反応し、ムライトを生成して焼結に寄与
する。

この弁明の高アルミナ質れんがは、シリコン樹脂を使用
するため、活性なＳｉ　Ｏｔの反応によるムライト結合
が比較的低温で生成するけれども、焼成高アルミナ質れ
んがと比較すると、強度の点ではやや劣っている。しか
してこの点を改良するために金属粉とガラス物質を併用
添加するものである。

添加されたガラス質と金属粉末とは高温で溶融し、溶融
したガラス質と金属とは骨材粒子間に充填し、ガラス質
と金属とが反応し、その生成物が骨材よりもガラスへの
溶解速度が大きいため、骨材のガラスへの溶解が抑制さ
れたまま結晶化が急速に進行する。この結晶化により粒
子間の結合が強化され、さらに粒子間接触角の鈍角化も
進行することで、熱間強度の向上と応力の集中緩和とが
同時に達成される。その結果、マトリックスの組織安定
に優れて耐食性、耐スポーリング性および耐摩耗性が向
上するのである。

さらに、ガラスと金属との反応物質の結晶化の結果、れ
んかに残存膨服性が付与され、れんがの体積安定性が向
上し、目地開きによる地金の侵入や目地部の溶損が防げ
る。

以上の特性は加熱、冷却が繰返されるｖ１′ｍ容器には
望ましく、厳しい操業条件下での使用に最適である。

結合剤としてのシリコン樹脂と金属粉末およびガラス物
質との併用はこの弁明の特徴であり、それぞれ中独ある
いはその伯との組合せでは１）られないものである。金
属粉末の添加のみでは熱間強度の向上はみられるが、熱
応力も高くなり耐スポーリング性が低下する。また、ガ
ラス物質のみの添加では、応力緩和能は向上するが、高
温で溶融ガラスへの骨材の溶解が起こり、耐食性と熱間
強度の低下となってしまう。

〈発明の構成〉 この発明で使用するアルミナ質耐火材料としては電融ア
ルミナ、焼結アルミナ、シリンナイト、ボーキサイト、
アンダル１ノ°イトなどの１種ま１ζは２４ｉ１以上で
あり、必要に応じて、その他にシリカ質、ムライト、ス
ピネル、マグネシア、クロム質などの酸化物、炭化物、
窒化物などを適宜加えることも可能である。耐火材料中
のＭ２０！は６０重重母以上が望ましく、ｅｏ！ＩＦ？
ｉ％未満ではアルミナの持つ耐食性を充分に発揮するこ
とができない。

シリコン＠脂として（よ市販の各種のものが使用でさる
。特に右機質基がフェニル基のものは残存炭素ｆＱが大
きいので好適である。その使用Ｑは耐火材料１００Φω
部に対して、１〜６１ｆＭ部、好ましくは２〜４重字部
である。その帝が１型Ｏ部以下では結合剤として不足し
、６ｍω部以上では耐食性が低下し、いずれも好ましく
ない。

金属粉末としては、アルミニウム、シリコン、マグネシ
ウムなどの単独またはその混合物あるいは合金が用いら
れ、そのＲは耐火材料ｉｏｏａｍ部に対して、０．５〜
８重量部、好ましくは１〜４重最重量する。０．５ｆｆ
ｉ　ｆｆｉ部以下では添加効果に乏しく、８！ｌｌｌ！
ｇｉ部以上では耐スポーリング性が低下してしまう。

ガラス物質としては、１０００℃以下で軟化溶融する珪
酸ガラス、硼珪酸ガラス、珪酸アルカリガラス、リン酸
ガラスなどで、その使用ｍは耐火４４料１００申吊部に
対して、０．５〜６重ω部、好ましくくは１〜４ｆｆ！
８部である。これは０．５重母部未満では溶融したガラ
スが耐火月利粒子間に充分行きわたらず、また６小量部
以上ではｉＪ４食性が低下して好ましくないためである
。

このｊで明のれんがの製造方法は、通常の不焼成れんが
の製造方法であり、原料配合を混練、成形後熱処理して
製造される。

〈実施例〉 以下実施例によってこの発明をより詳細に説明する。

第１表に示す配合をフリクションプレスによって成形し
、この成形物を３００℃で１０時間の熱処理を行なって
不焼成れんがを青だ。なＪ３、比較として、従来のリン
酸塩と粘土を使用する不焼成れんが（比較例１）、およ
びシリコン樹脂を使用して金属粉末もガラス質物質も含
まないもの（比較例２）、金属粉末のみ含むもの（比較
例３）、ガラス質物質のみ含む（比較例４）不焼成れん
がをそれぞれ調製した。

それぞれの試料について各種試験を行なった結果を同じ
く第１表に示した。

靭性は１４００℃で３点曲げ試験法により応力−ひずみ
曲線を測定して求めた。

スラグ試験は回転式スラグ試験法により１４００〜１４
５０℃で４時間行なった。スラグは「・２０ｓ４６重伶
％、Ｃａ０４２ｐｌｉ１％、Ｃａ　Ｆ　２１２２重丸の
ものを使用した。

第　　　　１　　　　表 七 〈発明の効果〉 この発明のシリコン４ｉｉ４１１Ｂに金属粉末とガラス
質物質を併用した不焼成高アルミナ質れんがは、実施例
１〜４にみられるように、いずれも高温下での靭性値が
大ぎく、スラグ耐食性に優れている。

一方、従来のリンＭｍと粘土を使用したれんが（比較例
１）ではＩｆ、　ｆｔｌｉ強度は大であるが、第１表に
みられるように靭性値が小さいので耐スポーリング性に
劣り、スラグ耐食性も低い。また、結合剤にシリコン樹
脂Ａ脂のみを使用したれんが（比較例２）でも同様の傾
向がみられた。さらに、シリコン樹脂に金属粉末を添加
したれんが〈比較例３）では靭性に乏しく、シリコン樹
脂にガラスを添加したれんが（比較例４）では強度が劣
る現象が観ｉ１１’ｌされ、この発明のれんがの優秀さ
が示された。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　アルミナ質耐火材料１００重量部に対し、シリコン樹
   脂１〜６重量部、金属粉末０．５〜８重量部およびガラ
   ス物質０．５〜６重量部よりなることを特徴とする不焼
   成高アルミナ質れんが。