JPH0375276A - 高炉鋳床脱珪樋用不定形耐火物 - 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、脱珪等溶銑の予備処理設備用、特に鉄酸化物
系処理剤を用いる高炉鋳床脱珪樋にライニングする耐火
組成物に関する。

〔従来の技術〕

現在、溶銑の脱珪等の予備処理は、樋、混銑車又は溶銑
鍋で行われている。近年、この予備処理の条件が高級鋼
の需要増大から苛酷化し、これらの設備に使用されるラ
イニング耐火物の損傷増大をもたらし、高い耐用性を有
する耐火物の開発が要望されている。

溶銑予備処理用耐火物としては、その優れた耐食性、耐
スポーリング性からＡｊ！２０ｔ：２０〜８０重量％、
ＳｉＣ：５〜２０重量％、Ｃ：０〜１０重量％のＡｌ−
０ａ　　Ｓ＋ＣＣ系耐火材が用いられている。

しかしながら、Ｆｅｏ、Ｆｅ２Ｏ３等の鉄酸化物を処理
剤として使用する溶銑予備処理、特に高炉出銑樋におけ
る脱珪では、溶融スラグがＦｅＯに富み、その樋材の侵
食が大きくなる。

この条件下においては、上記従来のＡｊｉＯａ−３ｉＣ
−Ｃ系耐火材中のＳｉＣ，ＣはＦｅＯにより、下式に示
す反応によって容易に酸化される。

Ｓ　ｉｃ＋３Ｆａｏ−＊３Ｆｅ＋Ｓ　ｉｏ＊＋ｃ。

Ｃ＋Ｆｅ０−＊Ｆｅ＋ＣＯ このため、従来から溶銑予備処理設備に使用する耐火物
の耐食性向上のために、溶融スラグとの反応抵抗性を高
める手段の採用が試みられている。

例えば、特公昭６０−３３７８２号公報には、ＦｅＯと
の反応性を下げるための低ＳｉＣ，低Ｃ化が提案され、
ＳｉＣの含有量は５〜２０重量％が良いとさている。ま
た、その他にも溶銑予備処理用耐火物としてＳｉＣの含
有量を規定したものとして、特開昭６１−９９６４１号
公報には１０〜１５重量％とすることが記載され、また
特開昭６２−１４３８８０号公報には１２〜１８重量％
が適量と記載されている。

さらには、特開昭６３−１１７９７５号公報にはＳｉＣ
の含有量の制限とは別に、酸化防止剤の添加による材料
の強化を図ることが記載されている。

また、さらに、特開昭６３〜１７２６５号公報には、Ｆ
ｅＯによるＳｉＣ，Ｃの酸化の問題を排除するために、
ＳｉＣ，Ｃを排除してＭｇＯを添加したＡ　ｌ　ｘ　Ｏ
３−Ｍ　ｇ　Ｃ系材料が提案されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、従来のＡ　１ｚＯクー５ｉＣ−Ｃ系材料におけ
る低ＳｉＣ，低Ｃ化では、処理条件が苛酷化すると、加
速度的に侵食が大きくなり、十分な耐用が得られない。

また、ＡｉｔＯｓＭｇｏ系材料では長時間の使用におい
てはスラグの浸潤抑制も十分でなく、耐スポーリング性
にも劣り、安定した耐用を得ることができない。

そこで、本発明において解決すべき課題は、安定した耐
用性を有する溶銑予備処理設備用の耐火材料、特に不定
形耐火材を得るために、鉄酸化物を含有する処理剤を使
用した溶銑予備処理における耐火物の損傷メカニズムを
実炉使用後の試料から推察し、従来提案されていた損傷
メカニズムを否定し、新たな知見から高耐食性耐火物を
提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、鉄酸化物系処理剤を用いる溶銑予備処理設備
にライニングする不定形耐火物組成において、炭化珪素
を５５〜９０重量％含有し、残部は他の耐火材及び結合
材を配合してなることを特徴とする高炉鋳床脱珪樋用不
定形耐火物である。

〔作用〕

前記従来のＡｌｔｏｓ　　ＳＩＣＣ系の耐火物の耐食性
を向上するために低ＳｔＣ，低Ｃ化されたものでは、実
炉での使用結果では必ずしも良好な耐用は得られていな
い。また、実炉使用後の試料には、稼働表面にＦｅがか
なり多く観察されるが、従来の侵食試験では見られない
等、従来の侵食試験方法は実炉実績と相関がないと考え
られる。

従来の侵食試験でかかるＦｅの存在が確認されないのは
、試験雰囲気及び撹拌条件等が実炉と異なっているため
と考えられる。

本発明者等は実炉使用後の状態に類似した侵食形態を示
す試験方法を種々検討した結果、第１図に示するつぼ侵
食試験により、極めて実炉に近い状態が再現されること
を見出した。

るつぼ侵食試験によると、材料中のＳｉＣ量と侵食性の
関係は、従来試験法と逆転傾向、即ち、ＳｉＣが多いも
の程、耐食性が良好である結果が得られる。

これはＳｉＣの多量使用により処理剤中のＦｅＯの還元
が促進され、稼働面に連続したＦｅ層を形成し、スラグ
アタックを抑制するためと考えられる。従来良好とされ
ていた低ＳｉＣ量材料においては、ＦｅＯの還元が十分
ではなく、連続したＦｅコーティング層が生成しないた
めに侵食が進行する。

ＳｉＣとＣはＦｅコーティング層を生成させる効果は同
じであるが、Ｃは多量に添加すると不定形耐火物の添加
水分が増加し、組織劣化による耐用低下を生じるため、
ＳｉＣを多量に使用した材料の方が好ましい。

本発明で使用するＳｉＣとしては、通常、純度が９５％
以上のものを使用するが、純度が８０％以上あれば使用
できる。それ未満では施工水分の増大をもたらし、組織
劣化、耐食性低下を生じることから好ましくない。

ＳｉＣ量を５５〜９０重量％に規制する理由は、５５重
量％未満であると、Ｆｅコーティング層を形成させるに
は不十分であることから耐食性に劣り、また、９０重量
％より多い組成は、流し込み材或いはスタンプ材に不可
欠なバインダー等を添加する必要があることから、実質
上製造し得ないためである。

なお、配合残部については特に規制はないが、主原料と
して電融アルミナ、焼結アルミナ、ボーキサイド、容土
頁岩等のアルミナ質原料、もしくは、シャモット質原料
、スピネル質原料、更にはジルコン、ジルコニア等が使
用可能であり、副原料として、石炭系ピッチ、石油系ピ
ッチ、燐状黒鉛１人造黒鉛、土状黒鉛１石炭系コークス
、石油系コークス等のカーボン原料を使用するのが一般
的である。

結合剤としてはアルミナセメント、超微粉シリカ、粘土
、金属アルミ粉を使用することができ、その性分散剤等
の使用も可能である。

〔実施例〕

メタルＦｅコーティングの効果を評価する新試験方法（
試験条件１：夷１図）及び従来試験方法（試験条件２：
第２図〉の２通りの方法で、炭化珪素（ＳｉＣ）添加材
料の侵食試験を行った。

その結果を第１表に示す。

侵食試験条件１．　（るつぼ侵食試験）試料　　　６５
　Ｘ６５　Ｘ６５ａｍに３０φ×３５市の穴を開け、そ
こに侵食剤を入れる。

侵食剤　　脱珪剤（ＦｅＯ：６５重量％。

Ｆｅ１Ｏａ：３０重量％） 侵食温度　１５００℃ｘ　ｌ　ｈｒｓ　ｘ　５　ｃｙｃ
ｌｅｓ試験方法　上記試料に侵食剤を入れ、電気炉で所
定の温度で加熱する。試験後 試料断面の溶損面積を測定する。

〈侵食指数は、試料Ｎα４を１００とした指数で表示し
、数値が小さいほ ど侵食量が少ないことを示す。） 侵食試験条件２．（回転侵食試験） 侵食剤　　脱珪剤（ＦｅＯ：６５重量％。

Ｆｅ＊Ｏｓ：３０重量％） 侵食温度　１５００℃Ｘ３Ｑｍｉｎ　Ｘ１０ｃｙｃｌｅ
ｓ侵食試験　試料を第２図に示すように回転ドラムに内
張すし、バーナーで所定 の温度にして侵食剤を投入し、上 記侵食温度で侵食する。試験後、 試料断面の溶損量を測定する。

なお、侵食指数は、試料Ｎα４を１００とした指数で表
示し、数値が小さいほど侵食量が少ないことを示す。

本発明品である試料Ｎα７を脱珪傾注樋に内張すしたと
ころ、従来品である試料ＮＩＬ　２の低ＳｉＣ材料より
も耐食性が良く、通続量も５０．０００ｔｏｎから１０
０、０００ｔｏｎにのびた。

また、本発明品の使用後の試料から、従来品に比べ、メ
タルＦｅが耐火物稼働表面をコーティングし、ＦｅＯの
供給を阻止し、侵食を抑制しているのが確認された。

（以下、この頁余白〉 〔発明の効果〕 本発明の不定形耐火物によって以下の効果を奏すること
ができる。

（１）　　高温下での各種鉄酸化物処理剤を使用する雰
囲気の下でも、耐腐蝕性、耐スポーリング性共優れてお
り耐用性が増大する。

（２）従来のライニング材の調製を基本的に変える必要
がないので、従来の設備をそのまま利用できる。

【図面の簡単な説明】

添付図はそれぞれ本発明の耐火材の試験方法を示す図で
ある。 第１図はるつぼ試験を示し、第２図は回転侵食試験を示
す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．鉄酸化物系処理剤を用いる溶銑予備処理設備にライ
   ニングする耐火組成物において、炭化珪素を５５〜９０
   重量％含有し、残部は他の耐火材及び結合剤を配合して
   なることを特徴とする高炉鋳床脱珪樋用不定形耐火物。