JPS63166752A - Refractories for gas blowing - Google Patents
Refractories for gas blowingInfo
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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。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、金属溶湯中にガスを吹き込むためのガス吹込
み用耐火物、即ちポーラスれんかに関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a refractory for blowing gas into a molten metal, that is, a porous brick.
従来、ポーラスれんがとしては、主にアルミナ質が使用
され、成形性を付与するために粘土、耐食性を付与する
ために酸化クロム、耐浸潤性及び耐スポーリング性を付
与するためにムライト、溶融シリカ等を添加したものが
使用されてきた。Traditionally, porous bricks have mainly been made of alumina, with clay to give moldability, chromium oxide to give corrosion resistance, mullite and fused silica to give infiltration and spalling resistance. have been used with the addition of
また、ジルコニア・ムライトを耐火れんかに適用した例
としては、スライディングノズルに適用した特開昭56
−96775号公報や、鋳造用ノズルに適用した特開昭
56−96774号公報があるが、本発明のようにポー
ラスれんかに適用した例はない。In addition, as an example of applying zirconia mullite to refractory bricks, there is an example of the application of zirconia mullite to a sliding nozzle.
Although there are Japanese Patent Application Laid-open No. 56-96775 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 56-96774 in which the method is applied to a casting nozzle, there is no example in which the method is applied to a porous brick as in the present invention.
近年、例えば製鋼分野において見られる通り、その処理
条件が苛酷化するに伴い、ポーラスプラグあるいはバブ
リング上部ノズルに使用されるポーラスれんが自体の強
度、耐食性、耐浸潤性、耐スポーリング性のより改善が
望まれるようになった。In recent years, as the processing conditions have become more severe, for example in the steel manufacturing field, improvements have been made in the strength, corrosion resistance, infiltration resistance, and spalling resistance of the porous bricks used in porous plugs or bubbling upper nozzles. It became desired.
ポーラスプラグの主な損耗原因は、ガス吹込みスタート
時におけるメタル及びスラグの浸潤層の剥離、酸素洗浄
時のメタルの浸潤層の損耗、及びポーラスれんが内部で
のスポーリングによる異常剥離などがある。これらの損
耗現象について、第1図に示すように、ポーラスれんが
1の周囲にキヤスタプル2を設けたポーラスプラグ3を
溶鋼鍋4の底に取り付けた場合を例にとって説明する。The main causes of wear and tear on porous plugs include peeling of the metal and slag infiltration layer when gas injection starts, wear of the metal infiltration layer during oxygen cleaning, and abnormal peeling due to spalling inside the porous brick. These wear and tear phenomena will be explained by taking as an example a case where a porous plug 3 having a caster pull 2 provided around a porous brick 1 is attached to the bottom of a molten steel ladle 4 as shown in FIG.
受鋼後バブリングスタートまでの間にスラグ及びメタル
はポーラスれんが1の上方から内部に浸潤し、浸潤層5
を形成する。この浸潤層5は第2図に示すようにバブリ
ングスタート時にガス圧によって剥離する。さらに、第
3図に示すように、バブリング終了後、鋳込み終了まで
の間にメタルは再度ポーラスれんが1内に浸潤し新たな
浸潤層6を形成する。このため、鋳込み終了後、第4図
に示すように、酸素洗浄場で溶鋼鍋4内部から酸素ラン
ス7を挿入して、酸素ブロー8によってメタル浸潤層6
を洗浄する。この洗浄過程でポーラスれんが1の損耗は
更に進行する。また、第5図に示すようにポーラスれん
がl内部でのスポーリングによる割れ9によっての異常
剥離も主損耗原因の1つである。After receiving the steel and before bubbling starts, slag and metal infiltrate into the porous brick 1 from above, forming an infiltrated layer 5.
form. This infiltrated layer 5 is peeled off by gas pressure when bubbling is started, as shown in FIG. Furthermore, as shown in FIG. 3, the metal infiltrates into the porous brick 1 again between the end of bubbling and the end of casting, forming a new infiltrated layer 6. For this reason, after the completion of casting, as shown in FIG.
Wash. During this cleaning process, the wear of the porous bricks 1 further progresses. Further, as shown in FIG. 5, abnormal peeling due to cracks 9 due to spalling inside the porous bricks 1 is also one of the main causes of wear and tear.
また、ポーラスれんがの他の用途としてのバブリング上
部ノズルに要求される機能は、溶鋼通過全面あるいは意
図する場所からの溶鋼中における安定したガスバブリン
グが行われる事である。しかしながら、従来のポーラス
れんがでは使用中にスポーリングして、その亀裂からガ
スがリークし、ガスが優先的に吹き込まれるために他の
部分でのガス通気が無(なるか、あるいは少なくなるこ
とによりその場所でのアルミナ等による非金属介在物付
着による孔閉塞に繋がる場合が多かった。In addition, the function required of the bubbling upper nozzle for other uses of porous bricks is to perform stable gas bubbling in the molten steel from the entire surface through which the molten steel passes or from an intended location. However, with conventional porous bricks, gas leaks through the cracks caused by spalling during use, and gas is preferentially blown into other parts, resulting in no (or less) gas ventilation in other parts. This often led to pore blockage due to the adhesion of non-metallic inclusions such as alumina at that location.
本発明において解決すべき課題は、耐スポーリング性、
スラグやメタルに対する耐浸潤性を改善して、より苛酷
な処理条件にも耐えるポーラスれんがを得ようとするも
のである。The problems to be solved in the present invention are spalling resistance,
The aim is to improve the infiltration resistance against slag and metal and to obtain porous bricks that can withstand even harsher processing conditions.
本発明は、ポーラスプラグやバブリング上部ノズルの損
耗を少なくするためには、そこに使用されるポーラスれ
んがの耐スポーリング性、耐浸潤性の向上は大変効果的
であるという着想の下で完成したもので、主としてジル
コニア・ムライトからなる原料と、アルミナ、シリカ単
味を含むアルミナ−シリカ系原料よりなり、さらに、必
要に応じて酸化クロムを、最大外掛けで5重量%配合し
てなるものである。The present invention was completed based on the idea that improving the spalling resistance and seepage resistance of the porous bricks used therein would be very effective in reducing wear and tear on porous plugs and bubbling upper nozzles. It is mainly composed of raw materials consisting of zirconia and mullite, and alumina-silica raw materials containing alumina and silica alone, and further contains 5% by weight of chromium oxide as required. be.
本発明において、使用するジルコニア・ムライト原料と
しては電融品、焼結品どちらも使用可能であるが、主要
構成鉱物相が主としてムライトと単斜晶系ジルコニアよ
りなるものである。In the present invention, the zirconia/mullite raw material used can be either an electrofused product or a sintered product, but the main constituent mineral phase is mainly composed of mullite and monoclinic zirconia.
また、配合物の粒度としては任意のものが使用可能であ
るが、微粉部分を多く配合すると耐スポーリング性に多
少劣る傾向にある。Further, any particle size can be used in the blend, but if a large amount of fine powder is blended, the spalling resistance tends to be somewhat inferior.
本発明において使用するアルミナ−シリカ系原料はコラ
ンダム、ムライト、粘土、溶融シリカなどがある。Alumina-silica raw materials used in the present invention include corundum, mullite, clay, and fused silica.
ジルコニア・ムライト原料自体はアルミナに比べると耐
食性に劣るため、耐食性が要求される場合には電融アル
ミナ、焼結アルミナの使用重量部を多くした方が望まし
く、成形性を付与するために粘土、強度を付与するため
に仮焼アルミナを使用する。さらに、ムライト及び溶融
シリカをジルコニア・ムライトと併用することにより耐
スポーリング性、耐浸潤性はさらに向上する。Zirconia/mullite raw materials themselves have inferior corrosion resistance compared to alumina, so if corrosion resistance is required, it is desirable to use a larger proportion of fused alumina or sintered alumina, and to give moldability, clay, Calcined alumina is used to provide strength. Furthermore, by using mullite and fused silica together with zirconia/mullite, the spalling resistance and infiltration resistance are further improved.
一方、耐食性より耐スポーリング性、耐浸潤性が重要視
される場合にはジルコニア・ムライトを多くすることが
望ましく最大96重量%までの配合が可能である。残部
としては粘土、仮焼アルミナなどを使用し成形性及び強
度を付与する。On the other hand, if spalling resistance and infiltration resistance are more important than corrosion resistance, it is desirable to increase the amount of zirconia/mullite, and it is possible to add up to 96% by weight. For the remainder, clay, calcined alumina, etc. are used to impart formability and strength.
本発明においては、上記ジルコニア・ムライト配合物に
酸化クロムを耐食性付与のために添加することができる
。酸化クロムによる耐蝕性はその添加量に応じて向上す
るが、外掛けで5重量%以上の添加は効果が少ない。In the present invention, chromium oxide can be added to the zirconia-mullite mixture to impart corrosion resistance. Corrosion resistance due to chromium oxide improves depending on the amount of chromium oxide added, but addition of 5% by weight or more has little effect.
さらに、成形に際してのバインダーとして、リン酸化合
物、フェノール樹脂等有機質バインダー、及び水等を1
種または2種以上、外掛けで15重量%以下添加する。Furthermore, as a binder during molding, a phosphoric acid compound, an organic binder such as a phenol resin, and water, etc.
A seed or two or more seeds are added in an amount of 15% by weight or less.
これらの中、リン酸化合物の場合には、成形性が付与さ
れると共に耐火物の強度が向上する。しかしながら、P
2O5換算で5重量%になると耐火度の低下が太き(、
また、焼成時に亀裂が発生しやすく好ましくない。Among these, in the case of phosphoric acid compounds, moldability is imparted and the strength of the refractory is improved. However, P
At 5% by weight in terms of 2O5, the fire resistance decreases significantly (,
In addition, cracks tend to occur during firing, which is undesirable.
本発明のようにポーラスれんかにジルコニア・ムライト
を使用することにより、ジルコニア・ムライトの有する
低膨張性により耐スポーリング性を向上でき、またジル
コニア・ムライトとメタル及びスラグが反応し粘性を向
上せしめるために浸潤を軽減できる。By using zirconia/mullite in porous bricks as in the present invention, spalling resistance can be improved due to the low expansion property of zirconia/mullite, and the zirconia/mullite reacts with metal and slag to improve viscosity. Therefore, infiltration can be reduced.
したがって、耐スポーリング性及び耐浸潤性が大幅に改
良された本発明のポーラスれんがを使用する事によりポ
ーラスプラグの損耗を少なくできライフの向上に繋がる
。Therefore, by using the porous brick of the present invention, which has significantly improved spalling resistance and infiltration resistance, the wear and tear of the porous plug can be reduced and the life of the plug can be improved.
さらに、バブリング上部ノズル材質に要求される性質の
一つは耐スポーリング性に強いことであるが、本発明の
耐スポーリング性に強いポーラスれんがを使用する事に
よって、使用中にスポーリングによる割れがなくなり、
使用中に安定した背圧・ガス流量が得られる。その結果
、アルミナなどの非金属介在物の付着を防止し、孔閉塞
を防ぐ事ができる。Furthermore, one of the properties required of the bubbling upper nozzle material is strong spalling resistance, and by using the porous brick with strong spalling resistance of the present invention, it is possible to prevent cracking due to spalling during use. is gone,
Stable back pressure and gas flow rate can be obtained during use. As a result, it is possible to prevent nonmetallic inclusions such as alumina from adhering to the pores, thereby preventing pore clogging.
第1表に、本発明の具体的な配合を比較例とともに示す
。Table 1 shows specific formulations of the present invention along with comparative examples.
第1表に示すような配合物から、第1図に示すポーラス
プラグ3と第6図に示すバブリング上部ノズルのポーラ
スれんがlを常法によって作成した。同表に示すように
、ジルコニア・ムライトを配合したポーラスれんがは耐
スポーリング性、耐浸潤性に優れており、従来品より良
好な結果を得ることができた。A porous plug 3 shown in FIG. 1 and a porous brick 1 for a bubbling upper nozzle shown in FIG. 6 were prepared from the formulations shown in Table 1 by a conventional method. As shown in the table, the porous bricks containing zirconia/mullite have excellent spalling resistance and infiltration resistance, and were able to obtain better results than conventional products.
同表の実施例2.実施例6と、従来品のコランダム質と
を60t LF取鍋で実用テストしたところ、本発明の
実施例の場合は耐スポーリング性、耐浸潤性に大幅な改
良が見られた。Example 2 in the same table. When Example 6 and the conventional corundum material were tested in a 60t LF ladle, it was found that the example of the present invention had significantly improved spalling resistance and infiltration resistance.
実使用結果は、従来製品のライフは13回であるのに対
し、実施例2の場合は24回、実施例6の場合は20回
となり、大幅なライフアップが達成された。また、実施
例9によるポーラスれんがをバブリング上部ノズルに適
用し60tタンデイツシユで実炉試験を行った。使用し
た結果、実施例9の場合には操業中に背圧−ガス流量の
バラツキがなく、良好に使用された。使用済み品を回収
し、カットして調べた所、割れの発生は見られず更に非
金属介在物の付着もなかった。As a result of actual use, the life of the conventional product was 13 times, whereas it was 24 times in the case of Example 2 and 20 times in the case of Example 6, thus achieving a significant life increase. Further, the porous brick according to Example 9 was applied to the bubbling upper nozzle, and an actual furnace test was conducted in a 60 t tundish. As a result of use, in the case of Example 9, there was no variation in back pressure-gas flow rate during operation, and it was used satisfactorily. When the used product was collected, cut and examined, no cracks were observed and no non-metallic inclusions were observed.
本発明のポーラスれんがは、耐スポーリング性と耐浸潤
性に優れるため、ポーラスプラグに適用することにより
そのライフを格段に伸長でき、また、バブリング上部ノ
ズルに適用することによりスポーリングによる割れに基
因するガスリークがなく、アルミナなどの付着による孔
閉塞を抑えることができ安定した操業を行うことができ
る。The porous brick of the present invention has excellent spalling resistance and infiltration resistance, so its life can be significantly extended by applying it to a porous plug, and by applying it to a bubbling upper nozzle, it can prevent cracks caused by spalling. There is no gas leak, and pore clogging due to adhesion of alumina, etc. can be suppressed, allowing stable operation.
【図面の簡単な説明】
第1図から第5図はポーラスプラグにおけるポーラスれ
んがの損耗過程を示す図であり、第6図はバブリング上
部ノズルへの適用例を示す図である。
1:ポーラスれんが 2:キャスタブル3:ポーラス
プラグ 4:溶鋼鍋
5:メタル及びスラグ浸潤層
6:メタル浸潤層 7:酸素ランス8:酸素ブロー
9ニスポーリングによる割れ
lO:バブリング上部ノズル
手 続 補 正 書
昭和62年11月9日
特許庁長官 小 川 邦 夫 殿
昭和61年特 許 願第312730号2、発明の名称
ガス吹込み用耐火物
3、補正をする者
事件との関係 特許出願人
4、代理人
図面
第4図BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIGS. 1 to 5 are diagrams showing the wear process of porous bricks in a porous plug, and FIG. 6 is a diagram showing an example of application to a bubbling upper nozzle. 1: Porous brick 2: Castable 3: Porous plug 4: Molten steel ladle 5: Metal and slag infiltration layer 6: Metal infiltration layer 7: Oxygen lance 8: Oxygen blow 9 Cracks due to varnish polling 1O: Bubbling upper nozzle procedure correction book November 9, 1985 Kunio Ogawa, Commissioner of the Japan Patent Office Patent Application No. 312730 of 1988 2 Title of invention: Refractories for gas injection 3 Relationship with the person making the amendment Patent applicant 4 Agent drawing Figure 4
Claims (1)
%とアルミナ−シリカ系原料が97〜4重量%の配合物
からなるガス吹込み用耐火物。 2、ジルコニア・ムライトよりなる原料を3〜96重量
%とアルミナ−シリカ系原料が97〜4重量%からなる
配合物に対し、酸化クロムを外掛けで5重量%以下添加
してなることを特徴とするガス吹込み用耐火物。[Claims] 1. A refractory for gas injection comprising a blend of 3 to 96% by weight of a zirconia-mullite raw material and 97 to 4% by weight of an alumina-silica raw material. 2. It is characterized by adding 5% by weight or less of chromium oxide to a compound consisting of 3 to 96% by weight of zirconia/mullite raw materials and 97 to 4% by weight of alumina-silica raw materials. Refractories for gas injection.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61312730A JPH0774091B2 (en) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | Refractory for gas injection |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61312730A JPH0774091B2 (en) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | Refractory for gas injection |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JPS63166752A true JPS63166752A (en) | 1988-07-09 |
JPH0774091B2 JPH0774091B2 (en) | 1995-08-09 |
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ID=18032732
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61312730A Expired - Lifetime JPH0774091B2 (en) | 1986-12-26 | 1986-12-26 | Refractory for gas injection |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0774091B2 (en) |
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JPH0774091B2 (en) | 1995-08-09 |
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