JPS63129064A

JPS63129064A - 高耐食性を有するスラグライン用不焼成れんが

Info

Publication number: JPS63129064A
Application number: JP61272656A
Authority: JP
Inventors: 多喜田　一郎; 裕木村; 丈記吉富
Original assignee: Kurosaki Refractories Co Ltd
Current assignee: Krosaki Harima Corp
Priority date: 1986-11-14
Filing date: 1986-11-14
Publication date: 1988-06-01

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、例えば溶銑予備容器、各種精錬炉のスラグラ
インに内張すされる不焼成耐火れんかに関する。

〔従来の技術〕

近年、かかる容器による精錬過程における熱変動に対し
ての耐熱スポーリング性に優れたれんがが種々提案され
ており、例えば、特公昭６１−８８２号公報に見られる
ように炭化けい素、アルミニウムさらにはシリコンを添
加することにより耐摩耗性を保持しつつ耐衝撃性を向上
させようとするアルミナ−５ｉＣ−カーボンれんがが、
又、特開昭６０−１９１０４９号公報においては、アル
ミニウムのような低融点金属を添加することによって熱
間における強度を高めた焼結アルミナ、合成ムライト、
鱗状黒鉛、耐火粘土、フェノール樹脂から構成されたれ
んがが開示されているが、例えば溶銑脱燐処理のように
スラグの塩基度が２以上になるような溶湯処理に使用さ
れる場合には、スラグへの溶損速度が大きく、れんがは
充分な耐用を示さない。

更に、特開昭６０−１９１０４９号には、合成ムライト
及び焼結アルミナの代わりに、マグネシアを使用する例
が示されているが、スラグの塩基度が高い場合には、ス
ラグへの溶解量が少なく、前述のアルミナ−５ｉＣ−カ
ーボンれんがの場合よりも耐食性はよい。

しかしながら、マグネシア−カーボンれんかにはガラス
形成成分が殆ど含まれていないことから、ガラスによる
保護層が形成されず、稼働期間が長い場合、あるいは加
熱と冷却が繰り返される場所に使用される場合には、耐
酸化性が徐々に低下していき、カーボンの酸化に起因す
る組織劣化が大きくなり、耐用性はアルミナ−５ｉＣ−
カーボンれんがよりも低くなる場合がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

このように、例えば溶銑予備処理容器の場合のように、
アルミナ−３ｉＣ−カーボンれんがであれば耐蝕性が劣
り、また、マグネシア−カーボンれんがであれば耐酸化
性において劣るというように、従来のれんがはスラグラ
イン用れんがとして充分な耐用性を有していないという
のが現状である。

本発明において解決すべき課題は、スラグの塩基度が高
い場合においても耐食性に優れるだけでなく、長期間稼
働しても酸化劣化が起き難い優れた耐用性を示すスラグ
ライン用不焼成れんがを得ることにある。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明にかかわるスラグライン用不焼成れんがは、耐火
性骨材としてアルミナ−カーボン−５ｉＣ及びジルコニ
アを配合したもので、これに酸化防止材及び熱硬化性樹
脂を加えて、混練、成型し、加熱処理を施したものであ
る。

耐火性骨材として使用されるジルコニアは、粒径が０．
５龍以下の部分安定化ジルコニア及び未安定化ジルコニ
アが使用できる。容積安定性の点では、部分安定化ジル
コニアを使用するのが好ましいが、耐食性がやや低下す
る傾向がある。未安定化ジルコニアは、耐食性の点では
良好であるが、容積安定性が劣る傾向がある。

従って、ジルコニアの使用量を多くする場合には、部分
安定化ジルコニアと未安定化ジルコニアを併用するのが
好ましい。

ジルコニア添加によってスラグに対する耐食性が向上す
るメカニズムは、れんがから溶出したジルコニアが塩基
度の高いスラグ中でＺｒＯ２とＣａＯの固溶体を形成し
、しかもその固溶体が高融点であることから、スラグ中
に高融点の粒子が懸濁することによってスラグの粘性を
見掛は上著しく増加して、スラグ−メタル界面における
スラグの運動を抑制し、その結果、れんがの溶ｉｌｌが
低下することによるものと考えられる。

ジルコニアの配合量は、１５重量％未満では耐食性の向
上効果が少なり、６０重量％を越えると耐食性の向上に
対するコストの比が大になる。従って、１５〜６０重量
％の範囲が良く、耐食性の面と経済性の面を考え合わせ
ると、３０〜４５重量％の配合量が特に好ましい、又、
その粒度は０．５鶴以下が良く、０．５ｍｍを越えると
熱膨張率が高くなるための影響があり、容積安定性が悪
くなってキレツ等が発生する。

カーボンとしては、耐酸化性と耐スポーリング性に優れ
ている鱗状黒鉛が使用されるが、場合によっては、アル
ミニウムあるいはシリコン等との反応性が良好なカーボ
ンブラックあるいはピッチ等も併用できる。カーボンの
配合量は、５重量％未満では耐スポーリング性が低く、
３０重量％を越えると酸化による＆ｌ織劣化が大きくな
るので、５〜３０重量％の範囲が良＜、１０〜２０重量
％の配合が特に好ましい。

ＳｉＣは、使用中にＣＯガスによってれんがは徐々に酸
化されるが、その際にれんがを緻密化させる働きがある
。従って、れんがが酸化の影響を受けてもれんが表面の
一部が酸化されるだけで、内部にまで影響が及ぶことは
ない＊ＳｉＣの配合量は３重量％未満では長期間の稼働
中の耐酸化性が不充分となり、また３０重量％を越える
と得られたれんがの緻密化が進み過ぎて剥離を起こし易
くなる。

従ってその配合量は３〜３０重量％、特に５〜１５重量
％の範囲が最も好ましい。

アルミナはジルコニアが微粉域で使用されることから、
主に粗粒域で使用する。アルミナとしては９０％以上の
純度を有する原料が好ましく、この点から高純度電融ア
ルミナが特に好ましい。アルミナの配合量はジルコニア
、カーボン＋ＳｉＣを除いた残部である。

本発明の骨材配合に添加する酸化防止材は２種に大別さ
れる。１つは金属粉末であり、もう１つはガラス形成原
料である。

金属粉末としては、アルミニウム、シリコン。

マグネシウム、カルシウム、クロム等の中のｔ　＋ａ、
または、２種以上の混合物またはその合金が使用できる
、金属粉末はれんが中の酸素分圧を低下させてカーボン
の酸化を抑制すると共に、カーボンと反応して炭化物を
生成し、カーボン結合を強化することにより熱間強度を
高（する効果がある。

金属粉末の使用量は、骨材配合に対し、１重量％未満で
は効果が少なく、１０重量％を越えると結合が強くなり
すぎて耐スポーリング性が低下したり、あるいは酸化さ
れた後の酸化物の組成物によっては耐食性が低下する。

従ってその添加量は１〜１０重量％、特に、２〜５％の
範囲の添加量が好ましい。金属粉末の粒度は、小さい程
効果的である。

ガラス形成原料としては、耐火粘土、セリサイト長石、
シリカフラワー、水ガラス粉末、硼砂。

硼珪酸ガラス、フリット等のシリカ又は酸化硼素が主体
の原料の１種以上が使用できる。

ガラス形成原料は高温度域においては液相を生成するた
めに、れんが表面からの酸素の拡散を著しく抑制するこ
とができる。しかし、液相量が多すぎた場合には骨材が
液相中に浮遊するような状態を呈すために、熱間強度及
び耐食性が著しく低下する。ガラス形成原料の添加量は
、骨材配合に対し０．５重量％未満では耐酸化性が不充
分であり、５重量％を越えると熱間強度及び耐食性が低
下する。従って、０．５〜５重量％、特に１〜３重量％
が好ましい添加量である。

上述した金属粉末及びガラス形成原料はそれぞれ単独で
も効果があるが、２つを併用すると効果が一層高まる。

さらに、熱硬化性樹脂としてはフェノール樹脂。

フラン樹脂、変性フェノール樹脂、メラミン樹脂。

尿素樹脂等が使用できるが、残留炭素量及び価格の点で
フェノール樹脂又は変性樹脂がとくに好ましい。

上述した原料構成による配合を常法によって混練、成型
した後、２００〜６００℃の非酸化性雰囲気で加熱処理
されることによって本発明のスラグライン用不焼成れん
がが得られる。

次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。

〔実施例〕

実施例１第１表に示す配合割合で混線、成型、加熱処理を行い、
不焼成れんがを得た０本発明によるれんがは、従来技術
のれんかに比べて耐食性が優れていた。

（以下、この頁余白）第１表撹貧テスト＆ご６いては、イ内シリコン７袷九十１陽ス
フク：しｌン３．４と】−る実施例２第２表に示す配合割合で混練、成型、加熱処理を行い、
不焼成れんがを得た０本発明によるれんがは、従来技術
のれんかに比べて耐食性及び耐酸化性に優れていた。

第２表に示す本発明れんが嵐７を溶銑鍋のスラグライン
に内張すした。使用回数２５０回中の脱燐処理を受けた
後に点検した結果、本発明によるれんがは従来技術のれ
んかに比べて溶損速度は約１／９であった。

（以下、この頁余白）第２表 ※　部分安定化ジルコニア−０５直以下、未安定化ジル
コニア＝０．１ｍｍ以下侵食テスト番；ＪｙＭ〆１て番
ｊ＝、低シリコ巧容跣＋説鱗スラグ：Ｃ／Ｓ＝３．０〔
発明の効果〕上述のように、本発明にあってはジルコニアを使用して
いるので、スラグ−メタル界面におけるスラグの運動を
抑制することから、耐食性を著しく高めることができ、
カーボンを使用しているので耐スポール性を高めること
ができ、ＳｉＣを使用しているので長期間にわたって酸
化防止効果が維持でき、アルミナを粗粒域で使用してい
るので容積安定性が良く、酸化防止材を添加しているの
で耐酸化性が優れているため、従来技術のれんがでは到
達し得なかった耐用性を得ることが可能となった。

本発明による不焼成れんがをスラグラインに内張すする
ことによって、寿命の大幅な向上、溶損バランスの改善
、補修サイクルの延長、ライニングれんがのｌＩ＠化、
窯炉の軽量化、メタル受容量の増加等のメリットが得ら
れるものである。また、その用途としては転炉、電気炉
等の精錬炉、混銑車、溶銑及び溶鋼鍋、樋等のスラグラ
インでその効果を発揮できる。

手　　続　　補　　正　　書昭和６２年９月１１日昭和６１年特　許　願第２７２６５６号２、発明の名称高耐食性を有するスラグライン用不焼成れんが３、補正
をする者事件との関係　　　特許出願人クロ　　サキ　　ヨウ　　ギョウ氏名　黒崎窯業株式会社４、代理人明細書６、補正の内容、に２−砕＼（１）明細書第５頁第１９行「れんがは」を削除する。

（２）同第１０頁の第１表を別紙の通り補正する。

〔３〕同第１１頁第７行「２５０回中」を「２５０回中
１δ２回」に補正する。

ｆｆ１ｌ　　裏

Claims

【特許請求の範囲】

１、アルミナ−カーボン−ＳｉＣ質原料８５〜４０重量
％及び０．５ｍｍ以下のジルコニア質原料を１５〜６０
重量％混合したことを特徴とする高耐食性を有するスラ
グライン用不焼成れんが。