KR100473111B1 - Amorphous refractory materials for casting and molten steel containers - Google Patents
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Abstract
본 발명은 알루미나-마그네시아 재질의 캐스팅 재료에 있어서, 그 내소화성의 개선에 의하여 내용성(耐用性)을 향상시키는 것을 목적으로 하는 것으로서, 이를 위하여 알루미나 70∼99중량%, 마그네시아 1∼30중량%를 포함하는 내화 골재 100중량부에, 알루미나 시멘트 4∼15중량부, 휘발 실리카 0∼3중량부 및 평균 입경 10∼70μm의 금속 알루미늄 0.1∼2중량부를 첨가하고, 또한 상기 마그네시아 중에서 입경 75μm이하의 마그네시아가 내화 골재 전체에 차지하는 비율을 1∼15중량%로 한 캐스팅 시공용 부정형 내화물을 제공한다.The present invention aims to improve the solvent resistance by improving the fire resistance in the casting material of alumina-magnesia, and for this purpose, 70 to 99% by weight of alumina and 1 to 30% by weight of magnesia. 4 to 15 parts by weight of alumina cement, 0 to 3 parts by weight of volatile silica, and 0.1 to 2 parts by weight of metallic aluminum having an average particle diameter of 10 to 70 µm are added to 100 parts by weight of the fire resistant aggregate containing the same. Provided is an amorphous refractory material for casting construction in which the proportion of magnesia to the entire refractory aggregate is 1 to 15% by weight.
Description
본 발명은 내소화성 캐스팅 시공용 부정형 내화물(不定形 耐火物) 및 이것을 라이닝한 용강 용기(溶鋼 容器)에 관한 것이다.The invention relates to unshaped refractories For extinguishing cast construction (不定形耐火物) and a lining this molten steel vessel (溶鋼容器).
용강 레이들, 턴디시(tundish) 등의 용강 용기의 라이닝에 사용하는 캐스팅 시공용 부정형 내화물(이하, 캐스팅 재료라고 함)로서, 예를 들면 일본국 특허공개 평5-97526호 공보 또는 특허공개 평8-2975호 공보에 알루미나-마그네시아 재질이 제안되어 있다.As an amorphous refractory material for casting construction (hereinafter referred to as a casting material) used for lining molten steel containers such as molten steel ladles and tundishes, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-97526 or Patent Publication 8-2975 proposes alumina-magnesia material.
이 재질은 알루미나 및 마그네시아가 지니는 내식성과, 알루미나와 마그네시아의 반응에 의하여 생성되는 Al2O3·MgO계 스피넬(이하, 단순히 스피넬이라 함)의 내슬러그침투성의 효과가 서로 어우러져서, 우수한 내용성(耐用性)을 가지고 있다.This material combines the corrosion resistance of alumina and magnesia, and the anti-slug permeability effect of Al 2 O 3 · MgO-based spinel (hereinafter, simply called spinel) produced by the reaction of alumina and magnesia.耐用 性) has.
그러나 최근의 용강 용기의 사용 조건은, 용강 온도의 상승, 체탕(滯湯) 시간의 연장, 가스 취입 교반 등에 의하여 가혹화의 일로를 걷고 있으며, 따라서 알루미나-마그네시아 재질의 캐스팅 재료라고 할지라도 충분한 것은 아니다. 그래서, 종래부터 더욱 내용성이 우수한 라이닝 재질이 강력히 요구되고 있다.However, in recent years, the conditions for use of molten steel containers have been severely affected by the increase in molten steel temperature, the extension of the bath time, the agitation of gas blowing, and the like. Therefore, even a casting material made of alumina-magnesia is sufficient. no. Therefore, the lining material which is more excellent in durability is calculated | required conventionally.
알루미나-마그네시아 재질의 캐스팅 재료에 있어서, 마그네시아를 미립으로 배합하면, 알루미나와의 반응성이 향상되어 스피넬 생성이 촉진되며 내슬러그침투성이 더욱 효과적인 것이 된다. 또, 마그네시아 자신은 열팽창계수가 크지만, 마그네시아를 미립으로 배합하면 캐스팅 재료의 열팽창에 미치는 영향은 적으며 내스폴링성(spalling resistance)의 면에서도 바람직하다.In the alumina-magnesia casting material, when the magnesia is blended finely, the reactivity with the alumina is improved to promote spinel formation and the slug permeability becomes more effective. In addition, magnesia itself has a large coefficient of thermal expansion. However, when magnesia is blended into fine particles, the effect on the thermal expansion of the casting material is small and preferable in terms of spalling resistance.
그러나, 마그네시아는 시공수(施工水)와의 반응에 의해 소화〔MgO＋H2O→Mg(OH)2〕하고, 이 소화(消化)에 수반되는 체적 팽창에 의하여 캐스팅 재료의 시공체 조직이 취약화되는 문제가 있다. 마그네시아를 미립으로 사용하면, 그 비표면적이 증대하기 때문에 특히 소화하기 쉬워지며, 이것이 원인으로 결국은 충분한 내용성이 얻어지지 않는다.However, magnesia is digested by reaction with construction water [MgO + H 2 O → Mg (OH) 2 ], and the volume of the body of the casting material is weakened by the volume expansion accompanying the digestion. there is a problem. When magnesia is used as a fine particle, its specific surface area increases, so that it is particularly easy to digest, and eventually sufficient content is not obtained due to this.
따라서, 휘발 실리카의 첨가에 의하여 내소화성을 향상시키는 것이 제안되고 있다. 휘발 실리카는 시공수와 반응하여 마그네시아의 표면에 내소화성 피막을 형성한다. 그러나, 실리카 성분은 내화물 중의 알루미나 혹은 칼시아(calcia)와 반응하여 저융점 물질을 생성한다. 이 때문에, 휘발 실리카만으로 충분한 내소화성을 얻고자 하면, 저융점 물질의 생성량이 증가하며 내식성의 저하를 초래한다.Therefore, it is proposed to improve fire resistance by addition of volatile silica. Volatile silica reacts with construction water to form a fire resistant film on the surface of magnesia. However, the silica component reacts with alumina or calcia in the refractory to produce a low melting point material. For this reason, if it is going to obtain sufficient fire-extinguishing resistance only by volatile silica, the production | generation amount of a low melting point material will increase and it will lead to the fall of corrosion resistance.
본 발명은 알루미나-마그네시아 재질의 캐스팅 재료에 있어서의 상기 문제점을 해결하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to solve the above problems in a casting material made of alumina-magnesia.
본 발명에 의하면, 알루미나 70∼99중량%, 마그네시아 1∼30중량%를 포함하는 내화 골재 100중량부에, 알루미나 시멘트 4∼15중량부, 휘발 실리카 0∼3중량부 및 평균 입경 10∼70μm의 금속 알루미늄 0.1∼2중량부를 첨가하고, 또한 상기 마그네시아 중에서 입경이 75μm이하인 마그네시아가 내화 골재 전체에 차지하는 비율이 1∼15중량%인 용강 용기용의 내소화성 캐스팅 시공용 부정형 내화물이 제공된다.According to the present invention, 4 to 15 parts by weight of alumina cement, 0 to 3 parts by weight of volatile silica, and an average particle diameter of 10 to 70 µm are included in 100 parts by weight of the refractory aggregate containing 70 to 99% by weight of alumina and 1 to 30% by weight of magnesia. The amorphous refractory casting for fire-resistant casting construction for molten steel containers which adds 0.1-2 weight part of metal aluminum, and the magnesia whose particle diameter is 75 micrometer or less in the said magnesia occupies for the whole refractory aggregate is provided.
금속 알루미늄의 첨가에 의하여 캐스팅 재료의 건조성을 향상시키는 것은, 예를 들면 특허공고 평5-29631호 공보에서 공지되어 있다. 금속 알루미늄은 시공수와 반응하며 수소 가스의 발생으로 시공체의 조직중에 미세한 탈기(脫氣)구멍을 형성하고 시공수에서 발생한 수증기가 이 탈기구멍을 통하여 빠져나감으로써, 가열건조시에 있어서 급격히 승온하였을 때에 보여지는 건조 파열을 방지한다.It is known, for example, from Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-29631 to improve the dryness of the casting material by addition of metal aluminum. The metal aluminum reacts with the construction water and forms a fine degassing hole in the structure of the construction body by the generation of hydrogen gas, and the water vapor generated in the construction water escapes through the degassing hole, thereby rapidly increasing the temperature during heating and drying. Prevents dry rupture when viewed.
이에 비하여 본 발명에 있어서의 금속 알루미늄의 첨가는, 미분의 마그네시아를 포함하는 알루미나-마그네시아 재질의 캐스팅 재료에 있어서 그 내용성을 현격히 향상시킨 것이다. 그 상세한 기구는 불명확하지만 다음과 같다고 생각된다.On the other hand, addition of the metal aluminum in this invention improves the content significantly in the casting material of the alumina-magnesia material containing the fine powder magnesia. The detailed mechanism is unclear but it is considered as follows.
금속 알루미늄은 시공 수분과의 반응에서 수소 가스와 수산화 알루미늄의 겔을 생성하며, 이 수산화 알루미늄이 마그네시아 입자의 표면을 피복하여 소화를 방지한다. 본 발명에서 사용하는 금속 알루미늄은, 그 입경이 작기 때문에 시공체 조직중에서의 분산성이 높아지고 상기한 수산화 알루미늄에 의한 피복이 확실한 것이 되며, 미분의 마그네시아에 대해서도 충분한 소화 방지의 효과를 지닌다.Metal aluminum produces a gel of hydrogen gas and aluminum hydroxide in reaction with construction moisture, which covers the surface of the magnesia particles to prevent extinguishing. Since the metal aluminum used by this invention has a small particle diameter, dispersibility in the structure of a construction body becomes high, the coating by said aluminum hydroxide becomes reliable, and it has sufficient anti-digestion effect also to fine magnesia.
또, 상기한 바와 같이 금속 알루미늄의 분산성이 높아지는 결과, 발생하는 수소 가스에 의하여 형성되는 공극끼리의 거리가 짧아지며, 탈기구멍이 연이어 통함에 따라서 시공체 내부의 증기압이 저감되며, 소화 방지를 보다 효과적이게 한다.Further, as described above, the dispersibility of the metal aluminum is increased, so that the distances between the pores formed by the generated hydrogen gas are shortened, and as the degassing holes pass through, the vapor pressure inside the construction body is reduced, preventing fire extinguishing. Make it more effective.
본 발명에 있어서, 금속 알루미늄의 입도(粒度) 한정에 따른 내용성의 향상은 극히 현저한 것이지만, 이것은 알루미나-마그네시아 재질의 캐스팅 재료에 있어서 특유한 것이다. 소화의 문제가 없는 예를 들면 알루미나-스피넬 재질의 캐스팅 재료에서는 볼 수 없는 효과이다. 또 알루미나-마그네시아 재질의 캐스팅 재료이더라도, 입경이 큰 마그네시아를 사용한 경우에는 마그네시아의 비표면적이 작기 때문에 소화의 문제가 없는 반면, 미분의 마그네시아를 포함하지 않기 때문에 내슬러그침투성 및 내스폴링성이 떨어진다.In the present invention, the improvement in the resistance according to the particle size limit of the metal aluminum is extremely remarkable, but this is unique in the casting material of alumina-magnesia material. For example, a casting material made of alumina-spinel, which has no problem of extinguishing, is not found. In addition, even in the case of alumina-magnesia casting material, when magnesia having a large particle size is used, there is no problem of extinguishing due to the small surface area of magnesia, whereas slug permeability and spalling resistance are inferior because it does not contain fine magnesia.
알루미나는 내식성과 용적 안정성을 겸비한 내화 원료이다. 본 발명에 있어서는, 이 알루미나의 비율이 70중량%미만이면 내스폴링성이 떨어지며 99중량%를 넘으면 내슬러그침투성이 떨어진다.Alumina is a refractory raw material that combines corrosion resistance and volume stability. In the present invention, if the ratio of this alumina is less than 70% by weight, the spalling resistance is inferior, and if it exceeds 99% by weight, the slug permeability is poor.
알루미나의 종류는 소결품, 전융품(電融品)의 어느 것이라도 사용할 수가 있으며, Al2O3순도는 90%이상이 바람직하다. TiO2를 1∼8중량% 정도 함유한 것도 사용할 수가 있다. 또 반토혈암, 실리마나이트, 물라이트(mullite) 등의 저순도품을 사용하여도 되지만 미분부(微粉部)에는 고순도품을 사용하는 것이 바람직하다.Alumina type, and it can also be used which would the sinter, before yungpum (電融品), Al 2 O 3 the purity is preferably 90% or more. Also containing about 1-8% by weight of TiO 2 can be used. Moreover, although low-purity products, such as alumina shale, silimite, and mullite, may be used, it is preferable to use a high-purity product for fine parts.
알루미나의 입경은 예를 들면 10mm미만으로 하고, 바람직하게는 8mm이하이다. 치밀한 시공체가 얻어지도록, 그 입경은 후술하는 마그네시아의 입도도 고려하여 조립(粗粒), 중립(中粒), 미립(微粒)으로 적절히 조정한다. 미립에는 예비소결품을 사용하여도 된다.The particle diameter of the alumina is, for example, less than 10 mm, preferably 8 mm or less. The particle diameter is appropriately adjusted to granulation, neutrality, and fineness in consideration of the particle size of magnesia described later so that a compact construction body can be obtained. Pre-sintered products may be used for granulation.
마그네시아는 알루미나와의 반응으로 스피넬을 생성하며, 이 스피넬이 슬러그 중의 FeO, MnO 등의 성분을 고용(固溶)함으로써 내화물 조직내에의 슬러그 침투를 방지한다. 소결품, 전융품의 어느 것을 사용하여도 된다. 그 비율은 1중량%미만에서는 내슬러그침투성의 효과가 떨어지며, 30중량%를 넘으면 내스폴링성이 떨어진다.Magnesia generates spinel by reaction with alumina, and the spinel dissolves components such as FeO and MnO in the slug to prevent slug penetration into the refractory structure. You may use either a sintered article or a molten article. If the ratio is less than 1% by weight, the effect of permeability of slug is inferior, and if it exceeds 30% by weight, spalling resistance is inferior.
마그네시아의 입도는 예를 들면 10mm미만, 바람직하게는 1mm이하로 하고, 동시에 내화 골재 전체에 차지하는 비율로 75μm이하의 것이 1∼15중량%인 것이 필요하다. 75μm이하의 것이 1중량%미만인 경우에서는 내슬러그침투성의 효과가 떨어지며, 15중량%를 넘으면 스피넬 생성시의 체적 팽창이 너무 많아져서 내스폴링성이 떨어진다. 또, 마그네시아 전체 비율이 30중량%를 넘으면 마그네시아 자신의 열팽창성에 의하여 내스폴링성이 저하된다.The particle size of magnesia is, for example, less than 10 mm, preferably 1 mm or less, and at the same time, it is required to be 1 to 15% by weight of 75 µm or less in the proportion of the whole fire aggregate. If less than 75 μm is less than 1% by weight, the effect of permeability of slug is inferior, and if it exceeds 15% by weight, the volume expansion at the time of spinel formation becomes too large, resulting in poor spalling resistance. Moreover, when the magnesia total ratio exceeds 30 weight%, spalling resistance falls by the thermal expansion property of magnesia itself.
75μm이하로 입경을 조정하는 것은, 예를 들면 체의 눈금 75μm인 JIS표준 체에 의하여 행할 수가 있다. 75μm이하의 마그네시아의 비율은, 내화 골재 전체에 차지하는 비율이며, 예를 들면 1mm이하로 조정한 마그네시아에도 일부에 75μm이하의 것이 포함되어 있으면, 그들도 가산한 비율이다. 또, 75μm이하에는 당연한 것이지만 예를 들면 45μm이하 등도 포함된다.The particle diameter can be adjusted to 75 μm or less by, for example, a JIS standard sieve having a 75 μm scale. The ratio of magnesia of 75 micrometers or less is the ratio which occupies for the whole fireproof aggregate, For example, if magnesia adjusted to 1 mm or less contains a thing of 75 micrometers or less in part, they are also the ratio added. In addition, although 75 micrometers or less are natural, 45 micrometers or less are included, for example.
본 발명의 효과를 손상하지 않는 범위라면, 스피넬, 탄화규소, 크롬광, 탄소 등의 내화 골재를 더 조합하여도 된다. 스피넬은 비교적 많이 배합하여도 되지만, 본 발명에 있어서의 알루미나와 마그네시아와의 반응에 따른 스피넬 생성을 저해하지 않기 위하여 내화 골재 중에 차지하는 비율은 20중량%이하가 바람직하다.If it is a range which does not impair the effect of this invention, you may further combine refractory aggregates, such as a spinel, a silicon carbide, a chromium mineral, and carbon. Although spinel may be blended relatively large, the proportion of the spinel in the refractory aggregate is preferably 20% by weight or less in order not to inhibit the production of spinel due to the reaction between alumina and magnesia in the present invention.
알루미나 시멘트는 결합제로서의 역할을 지닌다. 구체적 종류는 종래의 캐스팅 재료의 것과 특별히 다르지 않다. 첨가 비율은 내화 골재 100중량부에 대하여 4∼15중량부가 바람직하다. 4중량부 미만에서는 충분한 시공체 강도가 얻어지지 않기 때문에, 수소 가스의 발생에 의하여 양생(養生) 중에 균열 또는 부풀음을 생기게 한다. 알루미나 시멘트량이 15중량부를 넘으면 내식성이 저하한다.Alumina cement has a role as a binder. The specific kind is not particularly different from that of the conventional casting material. As for addition ratio, 4-15 weight part is preferable with respect to 100 weight part of refractory aggregates. If less than 4 parts by weight, sufficient strength of the body is not obtained, so generation of hydrogen gas causes cracking or swelling during curing. If the amount of alumina cement exceeds 15 parts by weight, the corrosion resistance is lowered.
휘발 실리카는 예를 들면 실리콘 또는 규소 합금 제조시의 부산물로서 얻어지는 초미립자이다. 실리카 플라워 또는 마이크로 실리카 등의 상품명으로 시판되고 있다. 캐스팅 재료의 시공시에 있어서 유동성 부여의 효과를 지닌다. 첨가 비율은 내화 골재 100중량부에 대하여 0∼3중량부로 한다. 내화 골재의 입도 조정으로 충분한 유동성이 얻어지는 경우는, 첨가할 필요가 없다. 첨가하는 경우라도 3중량부를 넘으면 저융점 물질을 생성하여 내식성을 저하시킨다. 더욱 바람직하게는, 2중량부이하이다.Volatile silica is, for example, ultrafine particles obtained as a byproduct in the production of silicon or silicon alloys. It is marketed under brand names, such as a silica flower or micro silica. It has the effect of imparting fluidity in the construction of the casting material. The addition ratio shall be 0-3 weight part with respect to 100 weight part of refractory aggregates. When sufficient fluidity is obtained by the particle size adjustment of the refractory aggregate, it is not necessary to add it. Even in the case of addition, if it is more than 3 parts by weight, a low melting point material is generated to lower the corrosion resistance. More preferably, it is 2 weight part or less.
금속 알루미늄은 평균 입경이 10μm미만인 경우에서는 반응성이 너무 높아져서 양생 중에 시공체에 균열을 발생시키며, 70μm를 넘으면 내소화성의 효과가 불충분하기 때문에 시공체 강도가 떨어진다. 또, 최대 입경은 150μm이하가 바람직하다.If the aluminum is less than 10 μm in average particle size, the reactivity becomes too high, causing cracks in the construction during curing. If the thickness exceeds 70 μm, the strength of the body is lowered because the effect of fire resistance is insufficient. In addition, the maximum particle size is preferably 150 μm or less.
또한, 본 발명에서의 금속 알루미늄의 입경 측정은, 예를 들면 레이저 회절법에 의하여 측정할 수가 있다.In addition, the particle diameter measurement of the metal aluminum in this invention can be measured by the laser diffraction method, for example.
금속 알루미늄의 첨가량은, 내화 골재 100중량부에 대하여 0.1중량부 미만인 경우에서는 본 발명의 효과가 얻어지지 않으며, 2중량부를 넘으면 반응열에 의해 양생 중에 수증기가 발생하며 시공체의 조직 강도가 저하된다.When the addition amount of the metal aluminum is less than 0.1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the fire resistant aggregate, the effect of the present invention is not obtained. When the amount of the metal aluminum is more than 2 parts by weight, steam is generated during curing by heat of reaction, and the structure strength of the construction body is lowered.
금속 알루미늄과 다른 금속분을 병용하여 첨가하여도 된다. 다른 금속분의 예로서는, 금속 실리콘, 알루미늄 합금 등이다. 알루미늄 합금의 구체예로서는, Al-Mg합금, Al-Si합금 등이다. 다른 금속분과 병용하여 첨가하는 경우는 내화물의 내식성을 저하시키지 않기 위하여, 금속 알루미늄을 포함한 금속분 전체의 비율은 내화 골재 100중량부에 대하여 3중량부 이하로 하는 것이 바람직하다.You may add metal aluminum and another metal powder together. Examples of other metal powders are metal silicon, aluminum alloy, and the like. Specific examples of the aluminum alloy include Al-Mg alloys and Al-Si alloys. When added in combination with other metal powders, in order not to reduce the corrosion resistance of a refractory body, it is preferable that the ratio of the whole metal powder containing metal aluminum shall be 3 weight part or less with respect to 100 weight part of refractory aggregates.
본 발명에서는 이외에도 캐스팅 재료의 첨가물로서 알려져 있는 해교제(解膠 劑), 내화 초조대(耐火 超粗大) 입자, 점토, 경화 조정제, 염기성 유산 알루미늄, 유기 단섬유(예를 들면 PVA 화이버(fiber)), 금속 단섬유(예를 들면 스테인레스강 화이버), 유리분, 피치분, 세라믹 화이버, 발포제 등을 첨가하여도 된다.In addition to the present invention, a peptizing agent known as an additive of a casting material, a fire-resistant supercoarse particle, a clay, a curing modifier, a basic aluminum lactic acid, an organic short fiber (for example, PVA fiber) ), Short metal fibers (for example, stainless steel fibers), glass powder, pitch powder, ceramic fibers, foaming agents and the like may be added.
특히, 해교제의 첨가는 시공성의 점에서 유효하다. 구체예로서는, 예를 들면 트리폴리인산소다, 헥사메타인산소다, 울트라폴리인산소다, 산성헥사메타인산소다, 붕산소다, 탄산소다 등의 무기염, 구연산소다, 주석산(酒石酸)소다, 폴리아크릴산소다, 술폰산소다 등이 있다. 그 첨가 비율은 내화 골재 100중량부에 대하여 0.01∼0.5중량부가 바람직하다.In particular, the addition of the peptizing agent is effective in view of workability. Specific examples thereof include inorganic salts such as sodium tripolyphosphate, sodium hexametaphosphate, ultrapolyphosphate, sodium hexametaphosphate, sodium borate, sodium carbonate, sodium citrate, sodium tartaric acid, sodium polyacrylate, and sulfonic acid. And soda. As for the addition ratio, 0.01-0.5 weight part is preferable with respect to 100 weight part of refractory aggregates.
내화 초조대 입자는, 내화물 조직내에 발생한 균열의 발달을 저지하기 때문에 내스폴링성의 효과가 있으며, 구체예로서는 알루미나재질, 스피넬재질 등이다. 또, 벽돌 조각, 내화물 제품 등이어도 된다. 입경은 10∼50mm이 바람직하다. 또, 그 비율은 내화 골재 100중량부에 대하여 40중량부 이하가 바람직하며, 더욱 바람직하게는 5∼30중량부이다. 40중량부를 넘으면, 그 입도 구성의 밸런스가 악화되기 때문에 시공체의 강도가 저하되며 내식성의 저하를 초래한다.The refractory countertop grains have the effect of spalling resistance because they inhibit the development of cracks in the refractory structure. Specific examples are alumina materials, spinel materials, and the like. Moreover, brick pieces, refractory products, etc. may be sufficient. The particle diameter is preferably 10 to 50 mm. Moreover, 40 weight part or less is preferable with respect to 100 weight part of refractory aggregates, More preferably, it is 5-30 weight part. If it exceeds 40 parts by weight, the balance of the particle size constitution deteriorates, so that the strength of the construction body is lowered and corrosion resistance is lowered.
점토의 첨가는 시공성에 유효하다. 그러나 첨가량이 많아지면 내식성의 저하를 초래하므로, 내화 골재 100중량부에 대하여 5중량부 이하가 바람직하다.The addition of clay is effective for workability. However, since the addition amount increases, since corrosion resistance falls, 5 weight part or less is preferable with respect to 100 weight part of refractory aggregates.
시공은 상법대로, 이상의 배합 조성에 4∼8중량부 정도의 시공수를 첨가하고, 혼합하여 캐스팅 시공된다. 일반적으로 내화물 중에 봉형상 바이브레이터를 삽입한다. 예를 들면 용강 용기에 코어를 사용하여 직접 캐스팅 시공하는 외에, 미리 캐스팅 시공하여 얻은 블록을 용강 용기에 라이닝하여도 된다.As the conventional method, about 4-8 weight part of construction water is added to the above-mentioned compounding composition, and it mixes and casts. Generally, a rod-shaped vibrator is inserted into the refractory. For example, besides casting directly using a core in a molten steel container, the block obtained by casting in advance may be lined in the molten steel container.
(실시예)(Example)
도 1의 그래프는, 표 1에 나타낸 실시예 1의 알루미나-마그네시아 재질의 캐스팅 재료와 비교예 5의 알루미나-스피넬 재질의 캐스팅 재료의 각각에 대하여, 금속 알루미늄의 평균 입경만을 변화시키고, 금속 알루미늄의 평균 입경과 시공체의 굽힘 강도(1000℃가열후)와의 관계를 나타낸 것이다.The graph of FIG. 1 changes only the average particle diameter of metallic aluminum, and changes the average particle diameter of metallic aluminum with respect to each of the casting material of the alumina-magnesia material of Example 1 shown in Table 1, and the casting material of the alumina-spinel material of Comparative Example 5. It shows the relationship between the average particle diameter and the bending strength (after 1000 ° C heating) of the construction body.
이 그래프에 나타낸 바와 같이, 본 발명에서 한정한 범위내의 평균 입경을 갖는 금속 알루미늄의 첨가가 시공체의 조직 강도의 향상에 효과가 있는 것은, 알루미나-마그네시아 재질의 캐스팅 재료 특유의 현상이다. 알루미나-스피넬 재질의 캐스팅 재료는 소화의 문제가 없기 때문에 금속 알루미늄의 입경의 변화는 시공체 조직의 강도에 영향을 주지 않는다.As shown in this graph, it is a phenomenon peculiar to the casting material of alumina-magnesia that the addition of metal aluminum having an average particle diameter within the range defined in the present invention is effective in improving the structure strength of the construction body. Since the casting material of alumina-spinel material has no problem of extinguishing, the change of the particle diameter of the metal aluminum does not affect the strength of the structure.
표 1은 본 발명의 실시예와 그 비교예를 나타낸다. 각 예는 표에 나타낸 배합물에 대하여 해교제로서 폴리아크릴산소다 0.1중량부와, 시공수 6중량부를 첨가하고 혼합반죽한 후, 형틀에 캐스팅 시공하였다. 그리고 양생한 후, 110℃×24시간 건조한 것을 시험편으로 하였다. 시험 방법은 이하와 같다.Table 1 shows the Example of this invention and its comparative example. In each example, 0.1 parts by weight of sodium polyacrylate and 6 parts by weight of the number of constructions were added as a peptizing agent to the formulations shown in the table, and mixed and kneaded, and cast in a mold. After curing, the test piece was dried at 110 ° C for 24 hours. The test method is as follows.
조직 강도 : 실제 사용시에 있어서의 가열 건조를 상정하고, 양생 후의 시료를 1000℃×3시간 가열한 후 굽힘 강도를 측정하였다.Structure strength: The heat drying at the time of actual use was assumed, and the bending strength was measured after heating the sample after curing for 1000 degreeC * 3 hours.
내식성 : 중량비로 강편(鋼片) : 전로(轉爐) 슬러그(FeO함유량;20중량%) 〓 1:1을 침식제로 하고, 1650℃×4시간의 회전 침식 시험을 행하여 용손(溶損) 칫수를 측정하였다.Corrosion resistance: Steel slab: converter slug (FeO content: 20 wt%) by weight ratio 을 1: 1 is used as an erosion agent, and a rotatable dimension is measured by a rotary erosion test at 1650 ° C for 4 hours. Measured.
내슬러그침투성 : 상기의 조건으로 회전 침식 시험을 행한 후, 슬러그 침투 칫수를 측정하였다.Slug Penetration Resistance: After performing a rotary erosion test under the above conditions, the slug penetration dimension was measured.
내스폴링성 : 1650℃×30분 가열한 후 공랭하고, 이것을 6회 반복하여 균열 발생의 상황을 관찰하였다.Spalling resistance: It heated at 1650 degreeC x 30 minutes, and air cooled, and this was repeated 6 times and the situation of a crack generation was observed.
실기 시험 : 70톤 용강 레이들에 코어를 이용하여 캐스팅 시공하고, 양생한 후, 사용전에 약 1000℃로 가열 건조하고, 그 후 사용하여 용손 속도를 (mm/charge )로 측정하였다.Practical test: After casting using a core on a 70 ton molten steel ladle, curing, heat-drying to about 1000 ℃ before use, and then used to measure the melt loss rate (mm / charge).
실시예 1 내지 5는 모두 조직 강도가 크며 알루미나-마그네시아 재질의 캐스팅 재료가 지니는 내슬러그침투성과 어우러져서 내식성이 우수하다. 또 이 효과는 실기 시험의 내용성에 있어서 확인된다.All of Examples 1 to 5 have a large structure strength and are excellent in corrosion resistance, combined with the slug permeability of the alumina-magnesia casting material. This effect is also confirmed in the practicality of the practical test.
금속 알루미늄을 전혀 첨가하지 않은 비교예 1 및 금속 알루미늄의 평균 입경이 본 발명의 한정 범위보다 큰 비교예 2는, 내소화성이 떨어지기 때문에 조직 강도가 작으며 내식성도 떨어진다. 금속 알루미늄의 평균 입경이 한정 범위보다 작은 비교예 3은 조직 강도 및 내식성이 떨어진다.Comparative Example 1, in which no metallic aluminum is added at all, and Comparative Example 2, in which the average particle diameter of the metallic aluminum is larger than the limited range of the present invention, have low structural strength and poor corrosion resistance. Comparative Example 3 in which the average particle diameter of the metal aluminum is smaller than the limited range is inferior in structure strength and corrosion resistance.
마그네시아의 비율이 본 발명의 한정 범위보다 많은 비교예 4는, 내스폴링성이 떨어진다. 또, 비교예 5는 알루미나-스피넬 재질이어서 소화가 문제가 없기 때문에 조직 강도가 우수하지만 내슬러그침투성 및 내식성이 떨어진다.Comparative Example 4 in which the proportion of magnesia is higher than the limited range of the present invention is poor in spalling resistance. In addition, Comparative Example 5 is an alumina-spinel material, so there is no problem in digestion, so it is excellent in tissue strength but poor in slug penetration and corrosion resistance.
실기 시험은 용강 레이들의 라이닝에서 행하였으나, 본 발명의 캐스팅 재료는 이것에 한정되지 않으며 용강과 접하는 턴디시, 전로(轉爐), 전기로(電氣爐) 등의 라이닝에도 사용할 수가 있다.Although the practical test was carried out in the lining of the molten steel ladle, the casting material of the present invention is not limited to this, and can be used for linings such as tundish, converter, and electric furnace in contact with the molten steel.
본 발명의 알루미나-마그네시아 재질의 캐스팅 재료는, 그 소화의 문제를 해결함으로써, 알루미나-마그네시아 재질이 본래 갖는 내슬러그침투성 및 내식성의 효과를 유감없이 발휘하며, 용강 용기 등에 있어서의 최근의 가혹한 사용 조건에도 충분한 내용성을 나타낸다.The alumina-magnesia casting material of the present invention solves the problem of fire extinguishing, thereby exhibiting the effects of slug permeability and corrosion resistance inherent in the alumina-magnesia material, and in recent harsh use conditions in molten steel containers and the like. It also shows sufficient contents.
도 1은 알루미나-마그네시아 재질의 캐스팅 재료와 알루미나-스피넬 재질의 캐스팅 재료의 각각에 대하여, 금속 알루미늄의 평균 입경과 시공체의 조직 강도와의 관계를 나타낸 그래프이다.FIG. 1 is a graph showing the relationship between the average particle diameter of metallic aluminum and the structure strength of a construction body for each of the alumina-magnesia casting material and the alumina-spinel casting material.
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