JPH01275462A

JPH01275462A - マグネシア−カルシア質耐火物

Info

Publication number: JPH01275462A
Application number: JP63103701A
Authority: JP
Inventors: Kunio Tsunetsugu; 恒次　邦男; Tatsuo Kawakami; 川上　辰男
Original assignee: Kawasaki Refractories Co Ltd
Current assignee: JFE Refractories Corp
Priority date: 1988-04-26
Filing date: 1988-04-26
Publication date: 1989-11-06

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、耐スポーリング性に優れたマグネシア−カル
シア質耐火物に関する。

従来技術とその問題点転炉、製鋼炉、セメントロータリーキルンなどの各種の
炉の内張材としては、ドロマイト質耐火物が広（使用さ
れてきた。しかしながら、近年操業条件の苛酷化、具体
的には、炉の大型化、操業温度の上昇、吹錬時間の短縮
などに伴って、耐スポーリング性、耐熱衝撃性などによ
り優れた耐火物の出現が要求されるようになって来てい
る。

この様な情勢に対応して、例えば、マグネシア原料を主
成分とする塩基性耐火物が開発されている。この耐火物
は、高塩基性スラグに対する耐溶損性には優れているも
のの、熱衝撃に弱い、スラグが浸透し易い、耐火物組織
が変化し易い、構造スポーリングに起因する亀裂により
損傷されるなどの欠点がある。

マグネシア（ＭｇＯ）とカルシア（Ｃａ　Ｏ）との併用
により、耐スポーリング性を改善する試みもなされてい
る。この耐火物においては、ＣａＯにより、ＭｇＯの結
晶成長が抑制されて、耐スポーリング性が向上するもの
と期待されている。また、ＣａＯ口身のフラックス化促
進作用により、これがれんが内に浸透してくるスラグと
反応してスラグを高融点化させ、煉瓦内部へのスラグ浸
透を防止する。この場合、耐火物の損傷が、スポーリン
グ律速から溶損律速に変わるので、耐火物の寿命が延長
されるものと有望視されている。

しかしながら、ＣａＯを使用する場合には、耐火物が過
焼結を起こし易く、過焼結を起こした耐火物は、高弾性
体となって、応力に対する変形量が小さくなるため、応
力発生時に変形することなく、亀裂を生じ易くなり、耐
熱スポーリング性が低下する。

問題点を解決するための手段本発明者は、上記の如き技術の現状に鑑みて種々研究を
重ねた結果、Ｍ　ｇ　Ｏ＝　Ｃａ　Ｏ系耐火物に特定量
のけい石を配合することにより、従来技術の問題点を大
巾に軽減し得ることを見出した。

すなわち、本発明は、Ｍｇ０２５〜９０重量％とＣａＯ
７５〜１０重量％とからなる耐火骨材１００重全部に粒
径０．５〜５ｍｍのけい石を０．５〜３ｍｍ部配合して
なるマグネシア−カルシア質耐火物に係る。

本発明において使用する耐火骨材としては、天然ドロマ
イトクリンカ−１合成ドロマイトクリンカー１焼結マグ
ネシアクリンカ−１電融マグネシアクリンカ−１焼結ま
たは電融マグライムクリンカーなどか挙げられる。本発
明においては、これらの一種または二種以上を使用して
、Ｍｇ０２５〜９０重量％（以下単に％とする）とＣａ
Ｏ７５〜１０％の割合となるように調整する。ＭｇＯが
２５％未満の場合には、耐消化性が不十分となるととも
に、耐スラグ性が低下する。一方、ＭｇＯが９０％を上
回る場合には、耐スポーリング性および耐スラグ溶損性
が低下する。耐火骨材の粒径は、通常５ｍｍ以下程度、
より好ましくは３ｍｍ以下程度である。

本発明で使用するけい石としては、α−石英を主鉱物と
するけい石、けい砂などが挙げられる。

このけい石中の主鉱物であるα−石英は、焼成時に５７
０〜６００℃でβ−石英に転移し、さらに約１４５０℃
でクリストバライトに転移する。この転移により、けい
石は、急激な膨脂を示す。すなわち、１５００℃におけ
るＭｇＯおよびＣａＯの膨脂率が約２％程度であるのに
対し、けい石のそれは、５％以上にも達する。そのため
、けい石の周辺には、多数のマイクロクラックが発生す
る。

本願発明者の研究によれば、このマイクロクラックが、
熱スポーリングによる亀裂の進展防止に極めて有効であ
ることが、判明した。本発明においては、けい石に代え
てクリストバライトを主鉱物とする焼成れんが屑の粉砕
物、ガラス質の溶融石英などは使用することはできない
。クリストバライトは、高温で安定であり、相転移しな
いので、熱膨脹率が低い。また、ガラス質は、転移し難
く、やはり熱膨脹率が低い。けい石の配合量は、耐火骨
材１００重量部（以下単に部とする）に対し、０．５〜
３部とする。けい石の配合量が、０．５部未満の場合に
は、れんが内に発生するマイクロクラックの量が少なす
ぎて、耐スポーリング性向上の効果が不十分となる。一
方、３部を上回る場合には、マイクロクラック以外の亀
裂が発生し、またれんがの耐火性が低下する。けい石原
料の粒径は、通常０．５〜５ｍｍ程度とすることが好ま
しい。けい石原料の粒径が０．５ｍｍ未満の場合には、
マイクロクラックの発生が低下する傾向があり、５ｍｍ
を上回る場合には、マイクロクラック以外の亀裂が発生
して、耐スポーリング性向上の効果が減殺される傾向が
ある。けい石原料の純度は、９７％以上であることが望
ましい。この純度が低い場合には、低融点鉱物が生成さ
れて、れんがの耐火性が低下する。

本発明耐火物は、Ｍ　ｇ　Ｏ−Ｃａ　Ｏ耐火骨材にけい
石原料を配合し、さらに常法に従って、タール、液状フ
ェノール樹脂、ポリ□ウレタン、ポリプロピレン、ワッ
クスなどの公知の非水系バインダーを添加しく通常耐火
骨材１００部に対し、１〜５部程度）、混練し、成形し
、焼成することにより、製造される。非水系バインダー
の添加から焼成に至る工程は、常法通りなので、特に詳
述しないが、焼成は、１５００〜１７００℃程度でおこ
なうことが好ましい。

本発明マグネシア−カルシア質耐火物は、各種の炉の内
張り用耐火物として、有用である。

発明の効果本発明においては、使用するけい石中の主鉱物であるα
−石英が、焼成時にβ−石英を経てクリストバライトに
転移する際にマイクロクラックを発生させるので、耐ス
ポーリング性および耐熱衝撃性に優れたマグネシア−カ
ルシア質耐火物が得られる。

実施例以下に比較例および実施例を示し、本発明の特徴とする
ところをより一層明らかにする。

比較例１〜２実施例１〜２第１表に示す割合（部）で各原料を配合し、該配合物１
００部にバインダーとしてポリウレタン３部を加えて、
混練し、成形し、１６５０°Ｃで焼成した。

なお、第１表における各記号は、以下の材料を示す。

■・・・マグネシアクリンカ−１粒径３〜１ｍｍ■・・
・マグネシアクリンカ−１粒径１ｍｍ未満〜７４μｍ ■・・・マグネシアクリンカ−１粒径７４μｍ未満■・
・・ドロマイトクリンカ−１粒径３〜１ｍｍＶ・・・ド
ロマイトクリンカ−１粒径１ｍｍ未満〜７４μｍ病・・・ドロマイトクリンカ−１粒径７４μｍ未満■・
・・けい石、粒径３〜ｌ　ｍｍ第１表原料　比較例　　実施例Ｉ　　１５　３０　１５　３０ＩＩ５１５５１５ＩＩＩ　　２０　１５　２０　１５ＴＶ　　４０　２０　４０　２０Ｖ　　２０　１５　２０　１５Ｖｌ　　　　　５　　　　５ ■　　　　　　２１得られた耐火物について、以下のようにして特性を調べ
た。

Ａ・・・気孔率（％）、ＪＩＳ　　Ｒ２２０５による。

Ｂ・・・嵩比重、ＪＩＳ　　Ｒ２２０５による。

Ｃ・・・圧縮強さ（ｋｇｆ／ｃ［ＩＩ）　、Ｊ　Ｉ　Ｓ
　　Ｒ２２０６による。

Ｄ　・・・曲げ強さ（ｋｇｆ／ｃＪ、　１４００°Ｃ）
、ＪＩＳＲ２２１３による。

Ｅ・・・耐スポーリング性、耐火物を１２００℃に保持
した電気炉に挿入し、１５分間加熱−１５分間空冷のサ
イクルを繰返して、耐火物が剥落するまでのサイクル数
を調べた。

結果を第２表に示す。

第２表特性　比較例　　実施例Ａ　　　１３．４　１３．８　１３．９　１４．ＯＢ　
　　３．４５　３．４７　３．４７　３．４９Ｃ３３８
３４５３４０３４８Ｄ　　　３５　５６　　３８　５８Ｅ　　　６　８　　＞１５　　＞１５第１表および第２表に示す結果から、けい石を配合する
本発明のマグネシア−カルシア質耐火物は、従来のマグ
ネシア−カルシア質耐火物に比して、特に耐スポーリン
グ性および耐熱衝撃性に優れていることが明らかである
。

（以上）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ＭｇＯ２５〜９０重量％とＣａＯ７５〜１０重量
％とからなる耐火骨材１００重量部に粒径０．５〜５ｍ
ｍのけい石を０．５〜３重量部配合してなるマグネシア
−カルシア質耐火物。