JPH02233565A - 高耐用アルミナ質流し込み材 - 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〉 この発明は各種製銑製鋼用容器の構築に使用される高耐
用アルミナ質流し込み材に関するものである． 〈従来の技術〉 製銑製鋼用容器、特に製銑あるいは製鋼用取鍋やタンデ
ィッシュ等の容器（以下、取鍋等という）の一体施工を
めざして流し込みなどによる不定形耐火物施工が試みら
れている。そして、その材質としてはアルミナ質あるい
はスビネルーアルミナ質のものが使用される場合が多い
．しかし、最近取鍋等が運搬容器のみだけではなく、精
錬容器として使用されるようになり、アルミナ質あるい
はスビネルーアルミナ質の材料では十分な耐用が得られ
なくなった。このため、耐食性に優れたマグネシア質材
料をアルミナ質あるいはスビネルーアルミナ質の材料に
添加することが試みられている。

く発明が解決しようとする課題〉 このように、アルミナ質あるいはスビネルーアルミナ賞
の材料にマグネシア質材料を添加すると、確かに耐食性
は向上するが、使用中に添加したマグネシア質材料とア
ルミナ質材料とが反応してスビネルを生成したり、水系
の流し込み材の場合はマグネシア質材料が高純度になる
ほどスレーキングが発生する現象が見られる． マグネシア質材料とアルミナ質材料とが反応して生成し
たスビネルはマグネシアやアルミナより残存線膨張率が
かなり大きく、容積安定性に劣り耐スポール性の低下や
亀裂の発生によるスラグ漫透の原因となる。また、スレ
ーキングの発生も亀裂の増大につながる。

従って、マグネシアの高耐食性を保ちながらアルミナと
の反応を防止する方法が望まれる．く課題を解決するた
めの手段〉 そこで、本発明者らは上記欠点を改良すべく検討の結果
、アルミナ賞材料中にスビネル微粉および有機樹脂を被
覆したマグネシア貿材料を含有した高耐用アルミナ質流
し込み材を開発し、これにより前記欠点を改良すること
に成功したものである。

く発明の構成〉 この発明に用いられるアルミナ質材料としては焼結アル
ミナ、電融アルミナ等のアルミナ質材料あるいはこれと
各種スビネルクリン力一との混合材料等が有用である，
また、これらとグラフデイト等の炭素質材料や炭化珪素
材料との併用も可能である。

マグネシア質材料としては焼結マグネシア、電融マグネ
シア等の各種マグネシア，ドロマイト、マグカルシアク
リン力一等遊離ＭｇＯを含む材料が使用される。このマ
グネシア貿材料の粒径は以下に述べる被覆の容易さや施
工体の亀裂の伝播防止から１ａ＋ａ以上の粗粒を使用す
ることが望ましい。

被覆に使用される有機樹脂には無灰分のもりが好まし《
、アクリル樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂等が使
用できる。これらの樹脂中に灰分が含まれている場合、
その灰分として特にＳＬＯａやＦｅａｒｓ等の成分が多
いとマグネシア質材料やアルミナ質材料と低融点物質を
生成するので好まし《ない。スビネルは正スビネルか遊
離のアルミナやマグネシアの存在しないスビネル固溶体
で微粉状態のものが使用される。これらスビネル微粉お
よび有磯樹脂のマグネシア質材料への被１方法は特に限
定しないが、例えば有機樹脂とスビネル微粉の混合物中
にマグネシア粒を添加混線、乾燥することによって製造
される。被覆層の厚みは０．０５〜１．０ｍｍが好まし
くマグネシア質材料の粒径により適宜加減すればよい。

組成物中の被覆マグネシア材料の使用量はウェッターを
除く全配合中１〜７０重量部、好ましくは３〜２０重量
部とする。使用量が７０重量部以上ではｌＩｌｌａ以上
の粗粒を使用した場合流し込みができなくなり、１重量
部以下では添加効果が発揮されない。

流し込みはウェッターとして水を使用する水系であって
も、アルコールやエチレングリコール等の有機溶剤を使
用する非水系であっても、そのいずれにも応用すること
ができる． この発明の流し込み材は上記材料を基本として、通常の
粒度配合とし、結合剤、解膠剤、分散剤、減水剤等を添
加しウェッターを加えて混練するという通常の流し込み
材と全く同一に行なうことができる． く作用〉 マグネシア質材料の粒界付近の顕微鏡やＥＰｈａＡ観察
によると、アルミナ質材料にマグネシア貢材料をそのま
ま添加した場合、取鍋等が加熱されるとアルミナはマグ
ネシアと反応し、マグネシア表面に２次スビネル層を生
成する．このスビネル生成時の体積膨張が大きいため組
織の劣化や表面剥離を起こすのである。次に、この取鍋
等が冷却されると２次スビネル生成層は残存線膨張率が
太き《マグネシアはそれが小さいため、２次スビネル生
成層とマグネシアとの境界に空隙ができる。，この空隙
の生成は組織の脆弱化となり、また空隙が連続すると亀
裂となりスラグ漫透の原因となる。

上記欠点を解消するため、マグネシア質材料を有機樹脂
で被覆することが提案されているが（特開昭１３１−２
７９２１３号公報）、この場合にも有機樹脂は加熱によ
り大部分が消失するので、アルミナとの接触が起きてや
は゛りスビネル層は生成する。有機樹脂の消失によりマ
グネシアとの境界にわずかの空隙ができるので２次スビ
ネル生成層は薄く、空隙で膨張はある程度吸収されるが
スビネル生成時の膨張は大きく、しかも取鍋等使用時に
連続的に生成するため、有機樹脂層消失の空隙のみでは
完全には吸収されず、組織劣化の要因となる。

一方，マグネシア粒をスビネル層のみで被ｌした材料も
知られているが（特開昭６３−２４８７１６号公報）、
この場合はアルミナとマグネシアとの反応は防止される
が、加熱時マグネシアの熱彬張で構成粒子が移動し、取
鍋等が冷却された際マグネシアが収縮しこれが空隙とな
り残るので、これも組織劣化となる。特に取鍋において
は乾燥・予熱・受鋼という加熱過程があり、この加熱に
よるマグネシア粒の膨張で、スビネルのみの被覆では被
覆組織が崩れることがある．ところが、この発明のスビ
ネル微粉および有機樹脂を被覆したマグネシア質材料を
使用すると、有機樹脂が消失してもスビネル被覆層が境
界に存在するため、アルミナとマグネシアとの反応がな
く２次スビネル層は生成しない．しかも、有機樹脂消失
に伴う小さな空隙により取鍋等加熱時のマグネシア膨張
が吸収されて構成粒子の移動は起きず、そのため境界に
は容器冷却時も大きな空隙が生じないのである。即ち、
有機樹脂が消失した後の空隙が、加熱時のマグネシア粒
の膨張を緩和するのである． 更に、施工時の水との反応によるスレーキングも単にス
ビネルのみの被覆では、気孔の存在が避けられない耐火
物においては、特に多量の水を使用する流し込み材では
マグネシアの永和は不完全であるが、この発明では有機
樹脂とスビネルり混合物の被覆によって防止することが
できる。

また、この発明ではマグネシア粒子の周囲に有機樹脂の
消失による空隙の存在が耐火物内部に発生する亀裂の伝
播を断ち切るのでスポーリングの防止にも効果がある。

く実施例〉 以下、実施例によりこの発明を説明する。

第１表に示す実施例１〜３および比較例１〜８の配合物
を夫々よ《混合し、水を加えて混練後２００ｘ２００ｘ
２００ｍｍの型に流し込んで施工体を作製した。次いで
、これら施工体について各種の試験を行なった。その結
果も第１表に示した。

なお、耐食性試験はＣａＯ／ＳｉＯｚ＝　３．　１のス
ラグを使用し１６５０〜１７００℃で行なった。

く発明の効果〉 第１表の結果からこの発明のスビネルおよび有機樹脂被
覆マグネシアを使用しても１４００℃処・理後の物性に
はほとんど変化はなく悪影響は及ぼさない。

しかし、残存線膨張率の増大の防止に関してはマグネシ
アを添加しないもの（比較例１、６）には及ばないが、
マグネシアのみの添加（比較例２、４および７）あるい
は有機樹脂のみを被覆したマグネシア（比較例３、５お
よび８）と比較するとかなりの改善が見られる（実施例
１、２および３）ことがわかる。

耐食性に関してはマグネシアを添加すると向上するが、
マグネシアのみの添加、あるいは有機樹脂のみを被覆し
たマグネシアの添加では亀裂が発生する。これに対し、
この発明の実施例のものには亀裂の発生は観察されなか
った。

また、施工体が冷却された場合に、マグネシアを添加し
ないもの及び有機樹脂のみを被覆したマグネシアではマ
グネシア界面に空隙ができてスラグの侵入やそれに伴う
剥離現象が観察されたが、本実施例の施工体ではスラグ
侵入はほとんど観察されず、更に水を使用する流し込み
であっても、マグネシア粒を単独で使用した場合に見ら
れたスレーキング現象は有機樹脂の被覆により防止され
、この発明の優秀性が実証された．

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. アルミナ質材料中にスピネル微粉および有機樹脂を被覆
   したマグネシア質材料を含有することを特徴とする高耐
   用アルミナ質流し込み材。