JPH01197370A - 溶融金属容器ライニング用不定形耐火物 - 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］ 本発明は溶融金属容器の内面ライニング用不定形耐火物
に関し、特に流し込み方式で形成されたときの亀裂や剥
離が少なく、かつ優れた耐食性を発揮する溶融金属容器
用内張り材料組成物に関するものである。

［従来の技術］ 取鍋ライニング用不定形耐火物材料としては従来ろう石
質、ろう石−ジルコン質、珪石−ジルコン質、ジルコン
質等が主に使用されてきた。

一方近年に至り、真空脱ガス法や連続鋳造法の採用、更
には取鍋精錬技術の向上環を受けて高級鋼種が取鍋で精
錬されるようになってきた。その為アルゴン攪拌、合金
添加、真空処理等を遂行することの必要上、溶鋼温度の
上昇さらには溶湯滞留時間の延長等で代表される様に取
鍋内での処理条件は益々苛酷になってきている。しかる
に前記した様な従来の汎用材質ではこの苛酷な条件に対
応できず、取鍋の寿命が著しく低下している。ざらに取
鍋の侵食に伴う耐火物からの多量の流出成分によって、
溶鋼の汚染および鋼中介在物の増加等鋼品質の低下が問
題となりつつある。

そこで上記の従来材質の問題点を解消する目的で、アル
ミナ質、スピネル質、マグドロ貿、マグカーボン質等が
試用されてきたが、何れも満足な結果は得られていない
。

［発明が解決しようとする課題］ まずアルミナ質材料では組織内へのスラグの浸透が大き
く構造スポーリングが発生すること、並びに高塩基度ス
ラグに対しては化学的侵食を受け耐食性が著しく低下す
ること等の問題がある。ま′たスピネル質やマグドロ質
材料は耐食性に優れるが熱間線膨張性が高いため熱スポ
ーリング抵抗性に劣るという問題がある。更にマグカー
ボン質に代表されるカーボン含有材料は耐熱ｆｆＴ撃性
に優れるが鋼中へのカーボンのピックアップの他、高Ｆ
ｅＯスラグや高０２レベル鋼種によるカーボンの消費に
伴う耐食性の低下、更には高熱伝導性（放熱性）による
溶鋼温度の顕著な降下、有機バインダー使用による乾燥
時の悪臭や発煙、並びに背面側（ライニング層における
鉄皮側）の酸化による脆弱劣化等の問題がある。

［課題を解決するための手段］ 本発明者らはアルミナ質の低熱間線膨張性や低熱伝導性
及びスピネル質の耐スラグ侵食性を長所として把握し、
またスラグ浸透性が大きく構造スポーリングを生じ易い
というアルミナ質の欠点はスピネル質によって補い、一
方熱間線膨張性が高く熱スポーリングを生じ易いという
スピネル質の欠点は、アルミナ質によりて補うという観
点から両者を併用することによって、耐スポーリング性
及び耐食性の優れた溶融金属容器ライニング用不定形耐
火物を完成するに至った。即ち本発明はアルミナを主成
分とする耐熱性原料５０〜９５重量部、スピネルを主成
分とする耐熱性原料５０〜５重量部からなる組成物を骨
材として含有することを要旨とするものである。

［作用］ 取鍋操業では加熱、放冷が繰り返される。従ってスラグ
の吸収や自己焼結によって材料が収縮する傾向を示すこ
とがあり、この様な場合は亀裂の発生が大となり、この
亀裂から地金の侵入を招き結果的に内張りの剥離に結び
つく、そこで取鍋ライニング材としては耐亀裂性や耐剥
離性の優れた材料を得ることが望まれるが、そのために
は耐スラグ浸透性に優れていることはもちろんのこと、
材料自体の熱間線膨張率を小さくすることも重要である
。この点アルミナ系原料のみを主骨材とした場合は、熱
間線膨張性が低いため熱的スポーリングに対する抵抗性
には優れるが、前述の如く耐スラグ浸透性に劣るため構
造スポーリングが発生し易い。一方スピネル系原料のみ
を主骨材にした場合は逆に構造スポーリングは発生し難
いが熱的スポーリングが発生し易い。本発明ではこの両
者の長所・短所を巧みに組合せることを骨子とするもの
である。

使用するアルミナ系原料としては、不純物が少なく、高
温処理されたものが好ましく、例えば電融アルミナや焼
結アルミナ或は仮焼アルミナが例示される。天然のボー
キサイトやパン土頁岩はＳｉｎ、やＴｉＯ２等の不純成
分を多く含むため耐食性に劣るが、コストが低いので場
合によっては使用可能である。スピネル系原料は市販さ
れている高純度電融スピネル及び焼結スピネルが推奨さ
れる。但し不純物の混入が必ずしも排除されるものでは
ｈい。従って本発明ではアルミナ或はスピネルを主成分
とする耐熱性原料という表現を採用している。尚これら
の耐熱性原料は粉砕して使用されるが、混合時の空隙率
を少なくする為比較的大きい粒子と比較的小さい粒子に
分けて調製するのが一般的である。従って各原料毎にそ
の様な２系列の粒度に分けられるが、一方の原料は大粒
径を中心とし、他方の原料を小粒径とすることも可能で
あり、この場合スピネルを主成分とするものについては
スラグの耐浸透性を改善するという主旨に鑑み微細粒子
分を多くすることが望まれる。

アルミナ系原料とスピネル系原料の配合割合は両者の合
算量１００重量部中、アルミナ系原料を５０〜９５！ｉ
量部とし、残部５０〜５重量部をスピネル系原料とする
。より好ましい比率はアルミナ系原料が５０〜８５重量
部である。アルミナ系原料が５０重量部未満ではスピネ
ル系原料によって熱間線膨張率が大となり耐久ポーリン
グ性が劣る。一方９５重量部以上では、耐久ラグ浸透性
及び耐食性が低下する。

上記Ｚ　ｆｉｔ類の原料によって骨材を形成し、一般に
外掛と称されている第３成分を配合することによって不
定形耐火物が製造される。まずバインダーとしては従来
より使用されている無機系バインダーを使用することが
望ましい。有機系バインダーの使用は前述した様に乾燥
時の悪臭や発煙の他、背面側の酸化による劣化を招き、
継足補修が不能になる等の欠点を有しているので好まし
くない、使用するバインダーを更に詳述すると、高アル
ミナセメント、珪酸ソーダ、コロイダルシリカ、アミン
シリケート、アルミナゾル、燐酸ソーダ、ｇ！４酸アル
ミニウム、燐酸アルミニウム変成品等を使用することが
できる。

［実施例］ 実施例１〜３ 第１表に示す配合割合（重量部）で焼結アルミナ及び焼
結スピネルを使用して本発明の流し込み材用骨材を製造
した。

上記耐火原料骨材１００重量部に対し、バインダーとし
て気化製シリカ３重量部、ハイアルミナセメント２重量
部、燐酸塩（分散剤）０．１重量部を配合して混合し、
水を適量（フロー値１８０〜１９０に調整できる量）入
れ、混練後４０ｍｍｘ４０ｍｍＸ　１６０ｍｍの金枠に
流し込んだ。これを温度２０℃、湿度９０％以上で２４
時間養生した後、１０５℃で２４時間乾燥して試験に供
した。

得られた本発明流し込み材の性能試験の結果を第１表に
示す。

比較例１〜２ 実施例に準じて比較品の流し込み材を製造し、性能試験
に供した。その結果を第１表に示す。試験方法は下記の
通りとした。

（１）乾燥後の試料、及び電気炉で１５００℃×３時間
焼成後の試料の物理特性（見掛気孔率。

嵩比重）を測定した。

（２）乾燥後の試料、及び電気炉で１５００℃×３時間
焼成後の試料の強度特性（曲げ強さ）を測定した。

（３）電気炉で１５００℃×３時間焼成後の線変化率を
測定した。

（４）熱膨張測定装置で１０００℃までの熱間線膨張率
を測定した。

（５）回転ドラム式侵食テストにより転炉スラグを使用
し、１６５０℃×２時間の耐食性テストを行い、その侵
食深さ及び浸潤深さを測定した。

（６）試料を１０００℃に保持した電気炉中に１０分間
挿入し、その後１０分間空冷するというサイクルを繰り
返し、亀裂の発生までの回数を調べた。

以上の結果より、本発明の流し込み材は従来のアルミナ
系やスピネル系のものに比較し、耐食性及び耐久ポーリ
ング性に優れていることがわかる。

［発明の効果］ 本発明の溶融金属容器ライニング用不定形耐火物は上記
の様に構成されているので、従来のアルミナ系或はスピ
ネル系不定形耐火物に比較して優れた耐久ポーリング性
及び耐食性を有しており、取鍋をはじめとする各種精錬
炉の内張り耐火物として最適である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アルミナを主成分とする耐熱性原料５０〜９５重量部、
   スピネルを主成分とする耐熱性原料５０〜５重量部から
   なる組成物を骨材として含有することを特徴とする溶融
   金属容器ライニング用不定形耐火物。