JPH01201083A - 炉外精錬用インジェクションランス用耐火キャスタブル - 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、溶鋼の炉外精錬におけるフラックス吹き込み
用ランスのライニング用耐火キャスタブルを提供するも
のである。

近年、鋼品種の高級化の要求に伴い転炉にて製鋼後、取
鍋内で脱硫・脱リン処理を行なうため、耐火物によって
保護されたランスバイブを浸漬して処理フラックスの吹
き込みが行なわれている。

（従来の技術） このインジェクションランス川ランスのライニング材は
、高温と侵食性スラブに接触することから耐スラグ性と
耐熱スポール性が要求され、従来、アルミナ質、スピネ
ル質、塩基性質を中心としたキャスタブルが使用されて
いる。

従来のアルミナ質キャスタブルは耐スポール性に劣るた
め、特開昭６１−２３６６５６号公報に開示されたラン
ス用アルミナ−カーボン質キャスタブル耐火物では、カ
ーボン質原料の添加による改良が試みられている。

（発明の解決しようとする問題点） しかしながら、カーボン質原料はランスのように浸漬と
大気中放置が繰り返される条件下では酸化の進行も早く
、耐蝕性の低下を招き易い。

また、高アルミナ化、塩基性化に伴い耐蝕性は向上する
が、耐熱スポール性に劣る傾向にある。

一方、ジルコンはジルコニアと珪酸とからなる唯一の天
然原料であり、その融点は２０１５℃と高く、熱膨張係
数も小さく変態もなく熱スポール性にも優れた特徴を持
つ材料であり取鍋やタンプイー２シユ等の製鋼用炉材と
して広く使用されている。

取鍋、タンデイシュ内張用及びランスパイプ用耐火物を
対象とした特開昭５９−１０２８６６号公報においても
ジルコン質材質の優位性が述べられているが、これは定
形耐火物に係るものであり、本発明の対象とする不定形
耐火物とは性格が異なる。

このようにジルコンは高耐火性を有するものではあるが
、１５４０℃から解離を生じ、フラー２クス成分（Ａ　
ｌ　２０３　、　Ｃａｏ、　Ｒ２０）により解離温度の
低下、及び再ジルコン化を抑制して構造的スポールを生
じ易い欠点を持つ。

従って本発明の目的は、比較的幅広い＃１基度のスラグ
に対して耐蝕性に優れているジルコン質原料の特質を生
かすと共に、その欠点を補うことによって、耐蝕性及び
耐スポール性に優れた炉外精練用インジェクションラン
ス用耐火キャスタブルを提供することである。

（問題を解決するための手段） 本発明者は前記欠点を改善すべく鋭意研究の結果、ジル
コンを主体とした耐火原料に結合材としてコロイダルシ
リカを用い、そのゲル化助材としてアルミナセメントを
用いることによって、耐火性低下の原因となる成分を極
めて低いレベルに抑えられることを見出し、従来技術で
は解決できなかった耐構造的スポール性の向上を見た。

ジルコンからなる耐火原料（焼結ジルコン等）及びジル
コン原料（ジルコンサンド、ジルコンフラワー等）は、
その含有量がＺ　ｒ　Ｏ２・ＳｉＯ２量で５０〜９５％
の範囲にあるように使用されるものであり、５０％未満
では耐蝕性に劣るものとなり、９５％を超過すると残存
膨張性を得ることができず、好ましくは前記含有量は６
０〜８０％である。

結合材として用いるコロイダルシリカは各種濃度のもの
が有るが（市販品として２０〜５０％）、何れの濃度で
もよく、添加量として固形分で１〜５％、好ましくは２
〜３％が良好であり、１％未満では結合材としての効果
がなく、５％を超過すると耐蝕性に悪影響がある。コロ
イダルシリカの安定領域はＰＨ２，７〜３．１あるいは
ｐＨ９，０〜９．８であり、ゲル化助材としてのアルミ
ナセメントの働きは、アルミナセメント中の主構成鉱物
であるＣａ０Ａ交２０３が徐々に溶解してｐＨ値が高く
なり、ゾルの安定化領域を越えることによってゲル化す
るものである。

アルミナセメントは０．５％未満ではゲル化に時間を要
して成型脱枠に支障を来し、５．０％を超過すると耐蝕
性の低下及びジルコンの解離を促進し、過焼結性となっ
てスポールの原因となる。

なお本発明の耐火キャスタブルでは、流動性を増すため
に解膠材として縮合リン酸塩を添加すること、ゲル化時
間の調整のためにＰＨ調節材として水酸化カルシウムや
硼酸を添加することは有効である。

また、気相性シリカヒユームを結合材助材として使用す
ることは、流動性を高めて充填性を高める効果があり、
この添加量は好ましくは２〜３％であるが、無添加でも
本発明の耐火キャスタブルの性状を損なうものではない
、しかし、６％以上では耐蝕性の低下及びシリカヒユー
ム中のアルカリ分等の影響でジルコンの解離を促進し、
過焼結性となってスポールの原因となる。

ランスは内部にフラックス吹き込みのためのパイプが通
り１通常円筒状パイプ形状であるが、熱負荷に伴うパイ
プの熱膨張と炉材の熱膨張のズレによってクラックの発
生を見ることが多く、クラック発生部からの剥離や溶鋼
の侵入が生じ易い。

それを防止するためには、加熱後残存膨張性を付与する
のが効果的であることは知られている。

本発明では、この残存膨張性を付与するため、珪石やロ
ー石等の転移による膨張性を有する骨材を添加している
０通常のアルミナセメント結合キャスタブルでは、膨張
によるアルミナセメント結合組織の破壊のため焼結性に
至る温度以下、即ち５００℃−ｉ　ｏｏｏ℃において著
しい強度劣化を見るのであるが、本発明ではコロイダル
シリカを結合材として使用してあり、０．０１−０．０
２ルーのコロイダルシリカ超微粒子が膨張性骨材とマト
リックス微粉原料の結合に寄与することによって強度劣
化が抑制される。

珪石、ロー石の添加量は３〜４０％、好ましくは５〜２
０％である。３％未満では膨張性が少なくてクラック発
生防止効果がなく、４０％を超過すると耐蝕性の低下が
ある。

なお、本発明の耐火キャスタブルにステンレスファイバ
ーを添加することは、曲げ強度の増加や歪み抵抗性の向
上において好ましい効果をもたらす、しかし、その添加
量は２　ＶＯＬ％（５ｗｔ％）以下が好ましい。それ以
−Ｅでは、効果は増加せず、むしろ流動性不良に伴う充
填不足等の悪影響がある。

（実施例） 次に本発明の実施例を報告する０表−１は実施例及び比
較例の各耐火キャスタブルの配合を示し、表−２はそれ
ら各耐火キャスタブルに使用した原料の化学分析値を示
している。

実施例−１はジルコン量の多い場合の例であり、比較例
−１では残存収縮のためクラックの発生があり、比較例
−２では層状の剥離が有ったが、本実施例の場合にはい
ずれも無くて滑らかな溶損だけであり、従来のアルミナ
質キャスタブルに比較して半分以下の溶損スピードであ
った。

実施例−２はセミジルコン質の例であるが、実施例−１
に比較して溶損スピードは早かったが、クラックや剥離
の発生はなかった。比較例３では剥離の発生は無かった
が、クラック発生が著しく、比較例４では耐蝕性が劣っ
た。

表−２使用原料の化学成分表 （発明の効果） 本発明の炉外精錬用インジェクションランス用耐火キャ
スタブルは、従来のランス用キャスタブルに比較して、
■スラグラインにおける溶損が減少し、耐用が伸びる、
■剥離の発生がなく、中間補修の必要が無くなる、■炉
材原単位の低減がはかれる等の効果を有する。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. １．ジルコンを主体とした耐火原料からなり、コロイダ
   ルシリカを結合材とし、アルミナセメントをゲル化助材
   とする炉外精錬用インジェクションランス用耐火キャス
   タブル。
2. ２．ジルコンからなる耐火原料及び／又はジルコン原料
   を使用し、その含有量がＺｒＯ＿２・ＳｉＯ＿２量で５
   ０〜９５％の範囲にある請求項１記載の耐火キャスタブ
   ル。
3. ３．結合材としてコロイダルシリカを固形分で１〜５％
   用い、ゲル化助材としてアルミナセメントを０．５〜５
   ％用いた請求項１又は２記載の耐火キャスタブル。
4. ４．残存膨張性付与材として珪石・ロー石を３〜４０％
   用いた請求項１、２又は３記載の耐火キャスタブル。