JPH01237049A - 溶融金属用断熱耐火粒子 - 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］ 本発明は溶融金属を移送、または精練処理する際容器内
の溶融金属の表面に浮遊させて、溶融金属と外気との接
触を少くし溶融金属からの熱の放射を防ぎ、さらに外気
による溶融金属の酸化を防上するための溶融金属用断熱
耐火粒子に関する。

［従来の技術］ タンデイシュや取鍋など溶融金属を移送、又は精練処理
をする際に、溶融金属の表面に耐火性の粒子を散布し、
溶融金属表面から外気への熱の放射ならびに外気と溶融
金属との反応を防ぐことは公知である。

従来断熱材として籾殻または籾殻を蒸し焼きにしたもの
が主に用いられている。しかし、これらの断熱材は非常
に安価であるという利点を６するものの、その主成分が
炭素とシリカであるために、炭素分が成分調製された溶
融金属に取り込まれ製品として得られる金属の性質を低
下させる欠点がある。

籾殻の欠点を解決するために、従来パーライトやバーミ
キュライト等の発泡体にマグネシアの微粉を被覆したも
のを用いる方法があり、各種の断熱材が作られている。

しかし、これらの製品ではパーライトやバーミキュライ
トが１２５０〜１３００℃の低温で収縮溶融するのでマ
グネシアを被覆して溶融温度を高くしても限界があり、
例えば１８００℃の溶鋼と接触すると短時間で溶融して
融液状となって断熱性を失う欠点かある。

また、このような高温の溶融金属と接触して溶融しない
か、または溶融しても溶融温度が溶融金属に近いために
比較的長時間断熱効果を保持するように、マグネシアの
肢復童を多くすると、比重が大きくなって熱伝導率が高
くなる欠点があった。

また、さらに高純度のマグネシアを発泡させた断熱耐火
粒子もあり、極めて高級な用途に使用されているが、一
般に多量に使われるには過剰品質であり、価格も高いの
で使用分野が限られている。

［発明が解決しようとする課ｍ１ 本発明は高い溶融温度を有し、長時間にわたって断熱性
を有する比較的安価な溶融金属用断熱耐火粒子、特に溶
融した鉄鋼に適した断熱耐火粒子を提供しようとするも
のである。

［課題を解決するための手段］ 本発明は収縮溶融する温度が１３００〜１３５０℃と比
較的高温で多量の気泡を保持して断熱性に優れた気泡コ
ンクリート粒子を用いるものである。

すなわち、気泡コンクリート粒子を中心部として、外周
部にマグネシア、カルシア又はマグネシア、カルシアを
被覆して成る粒子で、容積比重は０．１〜１．０好まし
くは０．２〜０．８で粒径が０．５〜１５ｍ５．好まし
くはｌ−１０ｍｍである溶融金属用断熱耐火粒子である
。

また、上記断熱耐火粒子に使用する気泡コンクリートの
粒子は、気泡コンクリートを破砕して篩分したものであ
る。

気泡コンクリートに被覆するマグネシア、カルシアまた
はマグネシア、カルシアの混合物は、使用されるＵ的に
よって、ｔｅｏｏ℃の溶鋼と接触して液状となる程度の
薄い被覆量の範囲内であるものと、断熱耐火粒子がｔｅ
ｏｏ℃の溶鋼と接触しても外形を保つ範囲にまで厚く被
覆するものに分けられる。

なお、気泡コンクリートにマグネシア、カルシアまたは
カルシアとマグネシアの混合物を被覆したものは、使用
時に１３００℃程度に温度が上昇すると、気泡コンクリ
ートが溶融し、生成しだ液相が被覆物に吸収される。こ
の際、被覆物の二が少ないと、液相を吸収した被覆物も
１６００℃の溶鋼と接触して液状となるが、被覆物の量
が多い場合には、生成した液相が多量にある被覆物に吸
収されて、気泡コンリートの部分は気孔となる一方、液
相を吸収した被覆物は溶鋼温度の１６００℃になっても
固体状で保温性を維持することがＩＩＪ能となる。

また、気泡コンクリートは、パーライトやバーミキュラ
イトに比べて、主成分の１つとしてＣａＯを約３０％含
むので、これを用いればその表面に彼復する上記被覆物
の量が比較的少なくとも断熱耐火粒子全体の鉱物組成が
溶鋼温度で固体状態にある組成になっている。したがっ
て、保温性の高い保温剤が得られる。

このような断熱耐火粒子を製造するには、ドラム型造拉
機やパン（ジスク）Ｊ４！！造拉機を用い、水ガラスや
パルプ廃液等をバインダーとして気泡コンクリート粒子
の表面にマグネシウムあるいはカルシウム化合物を被覆
した後乾燥および／または焼成する。

上記マグネシウムあるいはカルシウム化合物としては、
マグネシウムの酸化物、水酸化物、炭酸塩、カルシウム
の酸化物、水酸化物、炭酸塩、あるいは、これら化合物
の混合物のほかに、ドロマイト、焼成ドロマイト粉末等
が挙げられる。

また、上記被覆粒子を焼成する際の温度は、製品粒子が
溶融しない程度の温度、例えば、１２００℃以下の温度
が適当である。

本発明の断熱耐火粒子は、その断熱性の要求から８損比
重が０．１−１．０であることが必要である。しかし、
あまりに軽量となると強度が低下し輸送時に粒子が壊れ
たり、粒子同士がこすれて粉化する弊害を生じる。この
ようにして生じる粉体は、耐火粒子の使用時に粉が舞い
上がり、操業現場の環境汚染の問題を生じる。また、容
積比重が大きくなれば断熱性は低下する。これらのこと
を考慮すれば、耐火粒子の容積比重は０．２〜０，６が
特に望ましい。

また、本発明の断熱耐火粒子は通常０．５〜１５１１＋
１１の大きさに整粒される。０．５１以下の場合は、溶
融金属表面へ投入時に発じんする弊害がみとめられた。

一方、最大粒径が１５ＩＩ１１以上になると溶融金属表
面に散布した場合、均一な分散状態が得られ難くなり、
また、外気による酸化反応を防止するために必要な散布
量が増大する。従って１〜ｌ０ｍｍが最も分散状態や外
気との反応防ＩＬおよび操業上望ましい粒径である。

ところで袋詰めや輸送等の取扱い時に、破損や摩耗によ
って０　、５ｍｎ以下の粉が発生することは避けられな
いが、これらの粉は職場環境を悪くする原因となるので
、０．５ｍｍ以下の粉は使用時に全体の２０９６以下、
さらに望ましくは１５９６以下となるようにして使用す
る。

その内でも、粉塵の原因となる　０．５ｍａ＋以下の粉
は、使用時において特に１０％以下であることが望まし
い。同様に１５１１１以上の粉は５％以下、さらに望ま
しくは３％以下となるようにして使用する。特に１〜１
０ｓ■の粉は８０％以上が望ましい。

気泡コンクリートは１３００℃から１３５０℃で収縮溶
融するが、これに溶鋼の温度である１６００℃よりも低
い温度で融液状となる程度にマグネシア、カルシアまた
はマグネシアとカルシアの混合物を被覆した断熱耐火粒
子も有用である。特に外気と溶融金属との反応を嫌うか
、溶融金属が外気と接触し品い状況で溶融金属と外気と
が接触するのを防止するときに使用する。溶融金属と接
する面では散布した粒子が溶融して液相となり、溶融金
属表面に均一に広がって外気と溶融金属を完全に遮断す
る。溶融金属と接する面は粒子が溶融するが、断熱性が
優れた粒子であること、粒子の融点が溶融金属の温度に
近いことから、溶融金属と接する面のすぐ背面では断熱
性の原組成を保って断熱耐火粒子としての機能を維持し
ている。

一方、気泡コンクリートに溶鋼温度１６００℃で外形を
保持するまでマグネシア、カルシア又はマグネシアとカ
ルシアの混合物を被覆した断熱耐火粒子は、長時間溶融
金属と接して保温をする場合や溶融金属が気泡コンクリ
ートの主成分の１つであるＳｉＯ２から酸素と珪素をピ
ックアップするのを嫌うような溶融金属の場合に使用す
る。この場合、気泡コンクリート中の５ｉ０２は、外周
部に被覆されたマグネシア、カルシア又はマグネシアと
カルシアの混合物に隔てられて溶融金属と接触すること
は極めて少ない。

［実施例］ 以下、実施例により本発明を具体的に説明する。なお、
実施例に記載の各成分の量（％）は重量％である。

［溶鉄冷却速度の測定］ 炉内寸法１５０ｎ＋ｍφＸ　２５０ｍ＋ａｌｌの電気誘
導加熱炉に銑鉄１５ｋｇを入れて通電し、溶融して１５
５０℃とし、３０分保持した後各試料を厚み６０Ｉｌｌ
溶鉄の上に乗せて１０分後に電源を切った。連続ｉ１？
Ｊ温して２０分間の冷却曲線から冷却速度を出した。

実施例１ 高比重０．４の蒸気養生された軽量気泡コンクリートを
破砕して、ｌ〜Ｌｏｔｓの篩分し容積比重を測定した。

容積比重は０．２３であった。

これをパン型造粒機で水ガラスの３％溶液を噴霧しなが
らマグネシア粉を加えて約７０％のマグネシアを被覆し
た。これを１１５０℃でロータリーキルンを使って焼成
した。この粒子の容積比重の測定、化学分析、溶鉄冷却
速度を測定した。

その結果を下記表１に示す。

実施例２ 実施例１の気泡コンクリート破砕粒に、パン型造粒機で
濃度５９６の水ガラス水溶液を噴霧しながら、４８メツ
シユ以下に粉砕したドロマイトを約３０％被覆した。こ
れを１２００℃の温度でロータリーキルンを使って焼成
した。

実施例１と同様に化学分析、容積比重、溶鉄冷却速度を
測定した。

比較例１ 実施例と比較するために、発泡したパーライトに実施例
と同様の方法でマグネシア粉を７０％被覆、化学分析、
容積比重、溶鉄冷却速度を７Ｉｌｌｌ定した。

表１ ［発明の効果］ 以上説明したように、本発明の耐火断熱粒子は、溶融金
属の表面からの熱の放射を防出する効果が大であり優れ
た耐火断熱性を有する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 気泡コンクリート粒子を中心部として、外周部にマグネ
   シア、カルシア又はその両者を被覆して成る粒子で、容
   積比重が０．１〜１．０、粒径が０．５〜１５ｍｍであ
   ることを特徴とする溶融金属用断熱耐火粒子。