JPH0412064A - 不定形耐火物用表面処理黒鉛及び溶銑予備処理用不定形耐火物 - 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、溶銑の脱珪、脱燐、脱硫等の溶鉄予備処理で
ライニング使用される不定形耐火物に関するものである
。

（従来の技術） 近時、鋼の高品質指向が著しく進み、効率的な溶銑の脱
燐、脱硫方式が開発されている。（鉄と鋼８７″−４Ｖ
ｏｌ、　７３　２７８頁）、例えば鍋方式における大量
高速処理に最適な浸漬フリーボード等がそれである。

この浸漬フリーボードは、第１図の説明から明らかなよ
うに、溶融金属１１中に下部を浸漬させ、ランス１２か
ら０２やフラックス等を吹き込み溶融金属１１の攪拌が
行われる。

このように溶融金属１１中に浸漬されるフリーボード１
３は１円筒状構造体がらなり、第２図の部分拡大図のご
とく、該構造体の略中心部に芯金１が設けられている。

芯金１にはスタッド２を配設し、芯金１を挾んで内周部
位４および外周部位５を不定形耐火物３により一体的に
ライニングしたものが使用されている。

（発明が解決しようとする課題） ところが、このフリーボード１３を繰り返し使用するた
め、内周部位４は全面が高い熱負荷を受けて、芯金１の
下部がラッパ状に開く傾向を増し、その作用で亀裂が非
常に発生し易い。−旦亀裂が発生すると前記の傾向が助
長され、次第に拡大し、ついに地金が侵入してスタッド
２や芯金１を溶損させ、不定形耐火物３を早期に脱落さ
せていた。

また、外周部位５においては、スラグ１４′が付着して
、外周面が大きくなるため、このスラグ１４′を定期的
に除去する作業が強いられるだけでなく、除去時にスラ
グ１４′と外周部位５の不定形耐火物−３が強固に接着
していて、−緒に脱落してしまい、いずれもフリーボー
ド１３の耐用性を著しく短くしていた。

通常の耐スポーリング性に優れた耐火物は、強度が小さ
く、このような耐火物を外周部位５に用いると、スラグ
１４除去の際に生ずる機械的衝撃によって早期に脱落す
る。

一方１強度の大きい耐火物では、耐久ポーリング性に劣
り、亀裂、剥離を生起し、フリーボード１３の耐用性を
高めることができず、これらの早期改善が強く要望され
ていた。

（課題を解決するための手段） 前記に鑑み、本発明者等は、研究検討を加えた結果、特
に芯金を有するフリーボードにおける不定形耐火物の亀
裂は、単純な熱サイクルに起因する熱スポーリングによ
るものだけでなく、芯金の熱膨張および使用中の振動や
機械的衝撃さらには溶銑、溶鋼の浮力にともなう、芯金
変形の影響が大きいことを見いだし、本発明を完成させ
たものである。　すなわち本発明は、黒鉛に表面樹脂コ
ートシたものに低発泡性かつ親水性界面活性剤で被覆し
た不定形耐火物用表面処理黒鉛であり、又、その表面処
理黒鉛１〜１０重量％、炭化珪素５〜３０重量％、蝋石
１〜２０重量％、バインダー１〜１０重量％および残部
がアルミナおよび／またはアルミナ−シリカ質材料より
なる溶銑予備処理用不定形耐火物である。

（作用） 本発明の不定形耐火物は、内部で発生する熱応力を効果
的に耐火物により吸収させ、その応力を緩和しようとす
るものであって、炭素材料としては、天然黒鉛、人造黒
鉛等が用いられる。特に高熱伝導性、低熱膨張性および
層状構造によるクツション性を考慮すれば鱗状黒鉛が最
も望ましく、第３図の如く、該黒鉛６の表面を樹脂７で
被覆させたものが用いられる。被覆する樹脂としては。

タール、ピッチ、フェノール、フラン、固定炭素の高い
樹脂７の１種または２種類以上が使用できるが、中でも
該黒鉛６となじみの良いピッチが望ましい。

その樹脂コートの１例をあげると、市販の鱗状黒鉛とピ
ッチを８＝２の割合でもって１００〜２５０℃間で混合
し、１ｍｍ程度以下に造粒することによって得られる。

さらに、樹脂コートした鱗状黒鉛の表面を、親水性でか
つ低発泡性の界面活性剤、例えばナフタリンスルホン酸
ソーダ、グルコン酸ソーダ等を単独或いは併用したもの
で被覆し、添加水分とのなじみをよくすると同時に界面
活性剤による発泡を小さくすることで低水分化が可能と
なり、材料緻密化が図れ未処理のものに比べ強度の低下
が抑制できる。

親水性界面活性剤で被覆する方法は、樹脂コートした鱗
状黒鉛を前記界面活性剤の１０〜３０％水溶液中に浸漬
するか、あるいは噴霧器で均一に塗布することによって
得られる。

このように、樹脂７で被覆した該黒鉛６は使用時に樹脂
がマトリックス内に軟化浸透し、該黒鉛６とマトリック
ス間に、第４図に示すように樹脂７が周囲に拡散して該
黒鉛６の周囲に空隙部８を形成し、この空隙部８が熱応
力の緩和に貢献する。

そのようにして得られた表面処理黒鉛を１〜１０重量％
好ましくは２〜５重量％添加する。１重量％未満では上
記の効果が期待できず、１０重量％を超えると流動性が
悪化し、鋳込み成形が困難となる。

炭化珪素材料は５〜３０重量％好ましくは、１０〜２０
重量％配合して、炭素材料の酸化を抑制し、炭素材料の
高耐食性、耐久ポーリング性を発揮させるもので、その
添加量が５重量％未満では耐スポーリング性の低下が著
しく、３０重量％を超えると炭化珪素自体の酸化を生起
し、５ｉｎ２を生起して耐食性および耐スポーリング性
を低下させる。

蝋石は、残存線膨張が大で軟化性を有するため亀裂が発
生してもその膨張作用により亀裂箇所を閉塞させるので
有効であるが、添加量が１重量％未満では上記作用が得
られず、２０重量％を超えると膨張により応力が大きく
なりすぎ、組織が緩み物性を低下させる。

バインダーとしては、アルミナセメント、珪酸ソーダ、
リン酸アルミ等の１種以上を１〜１０重量％好ましくは
２〜５重量％添加される。その量が１０重量％を超える
と強度発現が過大で１発生応力も大きくなり、耐スポー
リング性が低下する。

逆に１重量％未満では必要な強度が得られない。

特に熱間強度を高めるためには、前記バインダーの１部
としてシリカフラワー、活性アルミナ、粘土等の超微粉
を添加する。

骨材は、シャモット、ムライト、電融アルミナ、焼結ア
ルミナ、アンダルサイト等のアルミナ系原料を任意に使
用することができる。

（実施例） 以下に本発明を実施例により説明する。

第１表に示す配合物をミキサーでそれぞれ混練し、フリ
ーボードの方枠内に流し込み、２００’Ｔ：、１２時間
乾燥後、１４００℃で３時間焼成して、本発明の実施例
および従来例のフリーボードを作成した。

得られたフリーボードを３００Ｔ取鍋に実際に使用した
ところ、第１表の結果が得られた。

（発明の効果） 本発明では、フリーボードにライニングする不定形耐火
物の材質限定および表面処理した黒鉛を使用することに
より、上記耐火物に内在する芯金等の膨張変形の内部応
力を該黒鉛に形成させた空隙部で吸収して、亀裂の発生
を抑制し、スタットや芯金の溶損を長時間防止してフリ
ーボードの耐用性を２０〜３０％程度向上させることが
できた。

更にスラグ除去作業も短時間に円滑に行うことができそ
の工業的価値は大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、浸漬フリーボードの説明図、第２図は第１図
の部分拡大断面図、第３図ないし第４図は不定形耐火物
に添加した炭素材料の拡大模式図であって、第３図は炭
素材料表面に樹脂被覆した状態図、第４図は加熱されて
樹脂が拡散し、炭素材料の周囲に空隙部を形成した状態
図である。 １・・・芯金　　　　　　　２・・・スタッド３・・・
不定形耐火物　　　４・・・内周部位５・・・外周部位
　　　　　６・・・鱗状黒鉛７・・・樹脂 １１・・・溶融金属 １３・・・フリーボード １４、１４″・・・スラグ ８・・・空隙部 １２・・・ランス １５・・・溶融金属容器 第 第１図 第 図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）黒鉛に表面樹脂コートしたものに低発泡性かつ親
   水性界面活性剤で被覆したことを特徴とする不定形耐火
   物用表面処理黒鉛。
2. （２）黒鉛に表面樹脂コートしたものに低発泡性かつ親
   水性界面活性剤で被覆した表面処理黒鉛を１〜１０重量
   ％、炭化珪素５〜３０重量％、蝋石１〜２０重量％、バ
   インダー１〜１０重量％および残部がアルミナおよび／
   またはアルミナ−シリカ質材料よりなることを特徴とす
   る溶銑予備処理用不定形耐火物。