JPH0222167A

JPH0222167A - 溶銑容器用不焼成耐火物

Info

Publication number: JPH0222167A
Application number: JP63169638A
Authority: JP
Inventors: Yasunori Kanegae; 鐘ヶ江　安則; Shinichi Misawa; 三沢　伸一; Shigemi Harada; 原田　茂美; Akira Watanabe; 明渡辺; Shigeyuki Takanaga; 茂幸高長; Satoshi Hayashi; 聡林
Original assignee: Kyushu Refractories Co Ltd; Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp; Krosaki Harima Corp
Priority date: 1988-07-07
Filing date: 1988-07-07
Publication date: 1990-01-25
Also published as: JPH0577626B2

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］この発明は溶銑の搬送などと同時に脱珪、脱燐、脱硫な
どの溶銑予備処理をも行なう混銑車、溶銑鍋などの溶銑
容器用不焼成耐火物に関するものである。

［従来の技術］混銑車、溶銑鍋などの溶銑容器用耐火物としては従来ロ
ー石質あるいはシャモツト質の耐火物が使用されていた
が、近年の製鋼技術の進歩に伴なって、混銑車、溶銑鍋
なとは単に高炉と転炉間の容器という目的だけでなく、
脱珪、脱燐、脱硫などの溶銑予備処理を行なう精錬容器
としての役目も負うようになって溶銑温度の上昇、活性
スラグなどの影響で、従来のロー石質あるいはシャモツ
ト質の耐火物では大きな損耗を示すようになってぎた。

そのためロー石質耐火物の耐用の向上を目的として炭化
珪素を添加したロー石・炭化珪素質耐火物や炭素材料を
使用したアルミナ・炭化珪素・炭化質耐火物が代わって
使用された。

［発明が解決しようとする課題］しかし、ロー石・炭化珪素質耐火物では溶銑処理比率が
増すと十分な耐用が得られず、一方アルミナ・炭化珪素
・炭素質耐火物は高耐食性ではあるが、残存膨張率が小
さいため使用中に目地開きを生じ地金が侵入したり、炭
素材料を使用するため空気中の酸素やミルスケール中の
Ｆｅｎによる目地部に接するれんがの酸化による目地部
の先行溶損とその結果生じた蒲鉾状の凸部に加熱、冷却
の繰り返しにより亀裂が発生するための剥離損耗が起る
といった欠点がある。

［課題を解決するための手段］本発明者らは溶銑容器用耐火物における上記従来の欠点
を解決すべく種々検討の結果、ロー石に代表されるシリ
カあるいはシリカ・アルミナ質原料の熱膨脹率および残
存線膨脹率の大きいことに着目し、アルミナ・炭素材料
あるいはこれに炭化珪素を加えたものと高熱膨脹性のシ
リカあるいはシリカ・アルミナ質原料とを合わせて用い
ることによって、アルミナ・炭化珪素・炭素質耐火物の
目地開ぎの問題を解消し、モしてシリカあるいはシリカ
・アルミナ質原料を用いることによってスラグに対する
耐食性が低下する点をシリカあるいはシリカ・アルミナ
質原料の使用する粒度範囲を限定することによってカバ
ーしてアルミナ・炭化珪素・炭素質耐火物に近い耐食性
を得ることに成功し、この発明を完成したものである。

即ち、この発明は脱珪なとの溶銑予備処理を行なう容器
用としであるいは溶銑の運搬用容器としての耐火物に粒
径６０μｍ以上の粒を８０重量％以上含む高熱膨脹性か
つ高残存膨脹性のシリカあるいはシリカ・アルミナ質原
料２０〜８０重量％、アルミナ質原料２０〜７７重量％
、炭素材料あるいは炭素材料と炭化珪素３〜３０重量％
よりなるものを用いるもので、本発明の特徴は粒径６０
μｍ以上の粒を８０重量％以上含む高熱膨脹性かつ高残
存膨脹性のシリカあるいはシリカ・アルミナ質原料を２
０〜８０重量％使用することにあり、これによってロー
石・炭化珪素質耐火物に匹敵する高熱膨脹性かつ高残存
膨脹性と、アルミナ・炭化珪素・炭素質耐火物に匹敵す
る耐用とをより安価に得られるものである。

しかも、本発明の耐火物は上記範囲で組成を加減するこ
とにより、熱膨張性と残存ｉ脹性および耐食性のバラン
スをとることが可能であるので、組成を変えた本発明の
耐火物の組合せで全容器をライニングすることも、本発
明の耐火物を部分張りして、残りの部位をスラグライン
部ならばアルミナ・炭化珪素・炭素質耐火物で、銑浴部
や炉底部であればロー石・炭化珪素質あるいはロー石な
どの従来知られた耐火物を使用して容器全体の損耗をバ
ランスさせることも可能である。

Ｃ作　　　用］アルミナ・炭素材料あるいはこれに炭化珪素を加えたも
のと高熱膨脹性のシリカあるいはシリカ・アルミナ質原
料とを合わせて用いることによって、シリカあるいはシ
リカ・アルミナ質原料中の５ｉ０２成分は加熱されると
α石英からβ石英、クリストバライトへの変態や、さら
に高温でのブローチングによる高熱膨脹と高残存膨脹性
のためれんがの目地開きが防止される。その高熱膨脹と
高残存膨脹性はその使用量を増すに従って大ぎくするこ
とが可能である。しかし、シリカあるいはシリカ・アル
ミナ質原料の使用によりＳｉＯ□成分のガラス化による
れんがの低気孔化による酸化防止と耐食性の向上が図ら
れるが、スラグに対する耐食性は小さく、高熱膨脹と高
残存膨脹性を大きくするためその使用量を増すと耐食性
は次第に低下する。しかしながら、シリカあるいはシリ
カ・アルミナ質原料のうちスラグに侵食される部分はま
ず微粉部分であり、粗粒の部分は比較的スラグに侵食さ
れにくい。しかも、高熱膨脹と高残存膨脹性の発揮には
、同じ添加量の場合は粗粒に使用するほうがより効果が
大きい、従って、シリカあるいはシリカ・アルミナ質原
料をできるだけ粗粒部に使用するのがよい。

この発明に用いられる高熱膨脹性かつ高残存膨脹性のシ
リカあるいはシリカ・アルミナ質原料とはロー石、珪石
などであり、熱膨脹率は１０００℃で１．５％以上、残
存線膨脹率は１４００℃熱処理後で２％以上を示す材料
であることが望ましく、その粒径は６０μ１以上の粒が
８０重量％以上であることが必要である。これは耐火物
に用いた場合にれんがの残存膨張を示すのは高熱膨脹性
のシリカあるいはシリカ・アルミナ質原料を骨材部に用
いた時であり、６０μｍ以下の微粉部に用いたのではそ
の特徴が発揮されないだけでなく、耐食性が極端に低下
してしまう。また、その使用量は２０〜８０重量％であ
って、８０重量％以上では耐食性が低下し、逆に２０重
量％以下の使用では十分な膨張特性が得られず、目地開
きが生ずる。高熱膨脹性かつ高残存彫版性のシリカある
いはシリカ・アルミナ質原料を上記の条件で使用するこ
とにより、使用中の耐火物表面はシリカ買の彫版とガラ
ス化により目地開きもなく一体化した、滑らかな気孔の
ないＪａ＠な状態を示す。

アルミナ原料としては、電融アルミナ、焼結アルミナ、
シリマナイト、ボーキサイトなどが用いられ、原料中の
＾又２０３含有量は混銑車、特にスラグライン部に使用
する場合には７０重量％以上、溶銑鍋なとでは５０重量
％以上であることが耐食性の点から望ましい。アルミナ
原料の使用量は２０〜７５重量％であり、２０重量％未
満ては耐食性を充分発揮することができず、また７７重
量％より多くなると必然的にシリカあるいはシリカ・ア
ルミナ質原料十分な熱膨張性および残存彫版性が得られ
ないため、目地開きが生じ地金の侵入が起こる。

炭素材料はスラグとの濡れにくいことによる耐食性や熱
伝導のよいことによる耐スポーリング性に寄与するもの
であり、各種の炭素質材料が使用できるが、特に耐食性
の点から天然や人造の黒鉛のような結晶質のものがより
好ましい。

炭化珪素はそれを使用することによって耐酸化性が向上
する。この炭化珪素は炭素材料の酸化を抑制して炭素材
料の高耐食性、高耐スポーリング性を発揮させる効果が
ある。

酸素材料あるいは炭素材料と炭化珪素の含量の使用量は
３〜３０重量％であり、３重量％未満では耐食性及び耐
スポーリング性に劣り、３０重量％より多くなると機械
的強度が低下して耐摩耗性に劣るようになる。

上記した原料を加えた配合に樹脂系結合剤を添加して混
練し、成形後熱処理をして不焼成れんがを得る。樹脂系
結合剤としては熱処理によって硬化するものであればよ
く、特に限定するものではないがフェノール樹脂が好ま
しく、その添加量は通常の１．５〜１０重量％であるが
、これが該熱処理後残存する量は添加量の４０〜５０％
程度である。上記の材料以外に耐酸化性の向上を目的と
して、金属粉末を加えることも可能である。

［実　施　例］第１表に示す配合をフリクションプレスによって成形し
、この成形物を３００℃で１０時間の熱処理を行って不
焼成れんがを得た。その物性と各種の試験結果も同じく
第１表に示す。

なお、使用したロー石はいずれも１０００℃での熱膨脹
率２．２％、１４００℃熱処理後の残存線膨張率４．８
％であり、珪石は熱膨脹率１．８％、残存線膨張率３．
５％のものであった。

スラグ試験は回転式スラグ試験法により１４００〜１４
５０℃で３時間行った。スラグ組成はＦｅＯ４８重量％
、ＣａＯ４２重量％、ＣａＦ２１２重量％のものを使用
した。溶損指数は比較例１を１００とする比率によって
表した。

［発明の効果］第１表の結果から明らかなように高熱膨脹性のシリカあ
るいはシリカ・アルミナ質原料を骨材部に用いた本発明
の耐火物は溶損を抑えながら熱膨張率および残存線膨脂
率が大きくなっており、目地開きを抑制する効果のある
ことがわかる。

使用する高熱膨脹性のシリカあるいはシリカ・アルミナ
質原料であるロー石や珪石が２５重量％と少ない領域（
実施例１〜４）では、アルミナ・炭化珪素・炭素質のも
の（比較例１）に比較してスラグに酎する溶損は幾分低
下するが、熱膨張率および残存線膨脂率が大きく目地開
きやスポーリングもなく耐用は同程度またはそれ以上で
ある。

また、ロー石や珪石の使用量を５０重量％、（実施例５
〜７）から７５重量％（実施例８）と多くするほど熱膨
張率および残存線膨脂率の増大は顕著であるが、溶損は
次第に大きくなる。

比較例１はアルミナ・炭化珪素・炭素質のもので耐食性
は良好であるが、熱膨張率および残存線膨脂率が小さく
、目地開きによる損傷が大きい。比較例２はロー石に炭
化珪素と炭素質材料を加えたもので、熱膨張率および残
存線膨脂率は十分であるが、スラグに対する耐食性に劣
る。また、比較例３はロー石の使用量が本発明の範囲以
下で熱膨張率および残存線膨脂率の値が不足している。

さらに、比較例４〜９はいずれも組成的には本発明の範
囲であるが、シリカあるいはシリカ・アルミナ質材料の
粒径６０Ｐｍ以上のものが、８０重量％以下で微粉部が
多いため、対応する実施例（実施例３と比較例４および
５、実施例６および７と比較例６〜８、実施例８と比較
例９）に比較して熱特性においては対応する実施例より
やや小さくだけであるが、耐食性において著しく低下し
てしまう。

溶銑用容器においては使用部位によって目地開きや溶損
の程度は異なり、スラグライン部は溶損が大きいけれど
も目地開きの程度は小さく、鉄浴部あるいは炉底部とな
ると熱負荷の影響で目地開きの程度は大きくなり、炉底
部は特に大きいが、逆にスラグによる溶損は軽減される
。従って溶銑容器のスラグライン、銑浴部あるいは炉底
部などの使用部位に合わせて本発明の組成範囲で添加量
を加減することによって、容器全体の溶損バランスをと
ることが可能である。即ち、実施例１〜４の耐火物、特
に実施例２〜４はスラグライン部、実施例６〜８のもの
は銑浴部あるいは炉底部、特に実施例８は炉底部に用い
ると効果的である。この場合、本発明の耐火物の組合せ
で全容器をライニングすることも、上記の応用例で本発
明の耐火物を部分張りして、残りの部位をスラグライン
部ならばアルミナ・炭化珪素・炭素質耐火物で、銑浴部
や炉底部であればロー石・炭化珪素質あるいはロー石な
どの耐火物を使用することも可能である。

他４名

Claims

【特許請求の範囲】

１　粒径６０μｍ以上の粒を８０重量％以上含む高熱膨
脹性かつ高残存膨脹性のシリカまたはシリカ・アルミナ
質原料２０〜８０重量％、アルミナ質原料２０〜７７重
量％、炭素材料または炭素材料と炭素珪素３〜３０重量
％と樹脂系結合剤よりなることを特徴とする溶銑容器用
不焼成耐火物。