JPH0428672B2 - - Google Patents
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Description
［産業上の利用分野］
本発明は、溶融金属たとえば溶鋼の撹拌又は溶
融中の介在物の浮上分離を目的として、不活性ガ
スを吹込むために取鍋、タンデイツシユ等の溶融
金属容器に装置されるポーラスプラグに係るもの
である。 ［背景技術］ 現在、製綱プロセスにおいて鋼の品質、耐食性
又は加工性等の品質向上を図るために、耐火物を
通して溶鋼中にガスを吹込む工程が汎用されてい
る。この手段は、ガス吹込により溶鋼を撹拌し溶
鋼温度を均斉化するとか、或いは微細気泡のバブ
リングにより非金属介在物を浮上分離させること
により鋼の品質向上を達成せんとするものであつ
て、この目的に用いられるガス吹込用耐火物は一
般にポーラスプラグと称されるもので、その具備
すべき特性は、 (1) 通気性を有していること (2) 耐食性に優れていること (3) 熱衝撃抵抗性が大なること が不可欠である。 これらのうち、通気性はポーラスプラグの機能
を左右する最も重要な特性である。しかも通気性
は、溶鋼撹拌による温度の均一化及び介在物の浮
上分離の目的により或いは使用条件によつても異
なつた通気性が要請され、従つて通気性のコント
ロールは重要な技術である。 耐食性は大別して次の三点を考慮する必要があ
る。先づ第１に溶鋼そのものに対する耐食性であ
る。第２は酸素ガスに対する耐食性であり、酸素
ガスは付着した地金を除去する（いわゆる酸素洗
浄）のに使用され、使用時には約2000℃の高温に
なるので耐食性に富み耐火度の高いものでなけれ
ばならない。第３はFeOに対する耐食性であつ
て、近年酸素濃度の高い特殊鋼が製造されるよう
になり従来のアルミナ質ポーラスプラグではFeO
とAl2O3との反応で低融点物であるFeO−Al2O3
スピネルが生成し、耐食性の低下が認められるの
でこのような現象を防ぐ必要がある。 熱衝撃抵抗性については、特に上記のような特
殊鋼の溶鋼に対してはマグネシアーアルミナスピ
ネル質又はマグネシア質耐火物のような塩基性材
質が優れた耐食性を示すことが知られているが、
この材質は膨張率が高いために熱衝撃抵抗性に劣
ることが欠点となつており、さらに鋼の浸透によ
り浸透層と原質層との境界部において、構造的ス
ポールを生じ易いことも問題となり、安定使用の
面からポーラスプラグに塩基性材質を適用した例
はみられない。 ［解決しようとする問題点］ 本発明は斯かる現況に鑑がみなされたもので、
MgOを不可欠成分とするアルミナ−マグネシア
スピネル質球状粒子及びマグネシア質球状粒子を
耐火材料として用いることにより、所要の通気性
並びに組織の均一化を得ると共に、酸素濃度の高
い溶鋼に対して卓越した耐食性を有し、さらに熱
衝撃抵抗性の大なるポーラスプラグの提供を目的
としている。 ［問題点を解決するための手段］ 以下本発明の構成について説明する。先づ本発
明のポーラスプラグに用いる耐火材料は、マグネ
シアーアルミナスピネル質球状耐火材料及びマグ
ネシア質球状耐火材料であり、それらの化学成分
は塩基性材質としての特性を発現させるために
MgO10％（wt％、以下同じ）以上からなるもの
である。この理由はMgOが10％未満であるとア
ルミナ質ポーラスプラグの耐食性に比べて有利な
点が認められないからである。耐火材料として球
状粒子を用いることにより、 (1) 充填性が向上する、 (2) 均一な充填性のため均斉な組織の成形体が得
られる、 (3) 物性（気孔率、通気率、強度等）のコントロ
ールが容易である。 等の利点がもたらされる。特に市販されているも
のか又は粉砕して得られる非球形粒子に比べて、
球状粒子を用いた成形体の最大の利点は、気孔率
を低くして、すなわち密充填状態としながらポー
ラスプラグが具備すべき通気性が得られるところ
にある。 次に、上記球状耐火材料の最大粒径は２mm以下
のものを用いる。最大粒径が２mmを超すと、それ
以下の粒径のものとの粒度分布の影響もあるが、
総体的に細孔径が大きくなりすぎる傾向がある。
このような傾向のもとでは通気率のコントロール
としての微粉添加が必要以上に大量となり、上記
球状耐火材料を用いる効果が減殺される。その
上、粒径を大きくすると加工性が劣化し、各種の
形状のポーラスプラグに加工する場合に内部組織
の均斉化を阻害したり又は表層外観が見劣りする
こともある。従つて粒径は２mm以下、中でも1.5
mm以下とするのが好ましい。 さらに、焼結促進及び物性コントロール用とし
て平均粒径100μ以下のマトリツクス用微粉アル
ミナ又は微粉マグネシアを添加し、同時に熱衝撃
抵抗性の向上及び溶融金属の浸透防止若しくは構
造スポール防止のために、ZrSiO4，SiO2，ZrO2，
Cr2O3の１種又は２種以上を添加するものであ
る。 ZrSiO4，SiO2はMgO又はMgO−Al2O3の球状
耐火材料又は添加したマトリツクス用微粉マグネ
シアとの反応で、低融点物のフオルステライトを
生成する。その生成量をコントロールすることに
よつて、耐食性を劣化させることなく、熱衝撃抵
抗性を向上させることができる。又、ZrSiO4，
SiO2はAl2O3との反応によりムライトを生成し、
同じく熱衝撃抵抗性を向上させることができる。
ZrO2の添加は、このものがMgO又はAl2O3と容
易に固溶体を形成して成形体の強度を向上させ、
結果的には熱衝撃抵抗性を高めると共に溶鋼に対
するZrO2の挙動特性により耐食性も向上する。
Cr2O3添加の主目的は浸透防止である。これは溶
鋼に対するCr2O3の濡れ性が悪いことに基づくも
のであるが、Cr2O3は焼結を阻害する作用がある
ので、たとえばSiO2，ZrSiO4との併用が望まし
い。 上記したマトリツクス用微粉アルミナ又は微粉
マグネシア等の耐火性微粉の平均粒子径を100μ
以下としたのは、球状粒子との反応性を高めるた
めであり、100μを超えるとポーラスプラグとし
ての粒子間強度が不充分になるからである。 以上の諸要素に基づく本発明のポーラスプラグ
の種々の具体例について説明する。 本発明のポーラスプラグに用いる球状耐火材料
は、市販又は粉砕して得られる平均粒子径100μ
以下のマグネシア及びアルミナ粉末を予め設定さ
れた割合で混合し、パルプ廃液又は苦汁等をバイ
ンダーとして回転皿型造粒機、スプレードライヤ
ー、回転ミキサー等を用いて球状に造粒し、1700
〜2000℃で焼成して得られるものである。焼成さ
れた球状耐火材料は篩分けし、所定の物性が得ら
れるように粒度調整する。粒度分布は熱衝撃抵抗
性の面から、一定粒度のもののみの整流よりも粒
度巾の大きい不連続又は連続粒度分布であること
が望ましい。 粒度調整された球状耐火材料に、マトリツクス
用微粉アルミナ又は微粉マグネシアを配合し、さ
らにZrSiO4，SiO2，Cr2O3，ZrO2の１種又は２
種以上を添加し、フエノール樹脂等のバインダー
を用いてフレツトミルで混練し、その後成形、乾
燥、焼成することによつてポーラスプラグが得ら
れるのである。 具体的実験例を挙げて本発明を詳細に説明す
る。 実験例第１群 先づ、現用されている従来のポーラスプラグの
耐火材料と本発明に用いる球状耐火材料とを用い
た成形体の耐食性を比較検討できる具体例を挙げ
る。 市販の平均粒子径22μの微粉アルミナと、市販
の焼結マグネシアを粉砕して平均粒子径35μとし
たマトリツクス用微粉マグネシアとを、第１表に
示されている球状耐火材料の化学組成となるよう
な割合で混合し、パルプ廃液を用いて転動造粒し
て球状粒子を得た。そして、この粒子を1800℃の
トンネルキルンで焼成し必要強度を具備せしめ本
発明に用いられる球状耐火材料とした。 このようにして得られた球状耐火材料を、第１
表に示す粒度分布に調整し、且つ微粉マグネシア
を外掛け（球状耐火材料100重量％に対する重量
％。以下の各表中のカツコ内数値はすべて外掛け
で示す。）で10％添加し、フエノール樹脂を用い
てフレツトミルで混練した。混練坏土はフリクシ
ヨンプレスで成形し、乾燥後1730℃で焼成し、こ
のポーラスプラグについて物性値、耐食性等の特
性値の調査を行い第１表に併せ示した。 耐食性の試験は下記の条件による回転侵食法に
より行い、その評価は従来品である比較例No.１の
溶損量を100とする溶損指数で表し、数値の低い
ものほど耐食性に優れることを示す。 回転侵食法 温度：1650℃ 時間：30分間浸漬の５回反復 鋼種：鉄100％ 第１表から明らかなように、球状耐火材料とし
てAl2O3−MgO質及びMgO質のものは比較例No.
１より高耐食性を示しているが、逆に浸透量は大
きくなつている。これはMgOの融点が2800℃と
高く、又、膨張率が高いため、同一焼成温度では
焼結不足となつて気孔率、細孔率が大となり、そ
の結果浸透量が大きくなるものと考えられる。 なお、実験番号No.２の製品は、球状粒子が
MgO5％を含むもので、本願発明の構成に含まれ
ない参考例である。 実験例第２群 第２表に示す諸例は、実験例第１群と全く同様
にして調整した球状耐火材料を用い、同じく焼成
して得た成形体の物性・特性に関し、特に球状耐
火材料の最大粒径がどのような影響を及ぼすかを
調査したものである。 この実験例においても比較の基準は第１表にお
ける比較例No.１である。 第２表から、最大粒径を大きくすることによ
り、成形体の気孔率は小さくなり組織は緻密化す
る。又、それに応じて耐食性も向上し、浸透量も
小さくなつている。しかし、この最大粒径の示す
傾向も、加工性を加味して再検討すると、そのと
きは最大粒径は2.0mm以下、中でも1.5mm程度とな
すことが望ましい。何となれば最大粒径が大きく
なるに従つて、加工成形時に粒子が単体で剥離す
るための切削面の平滑度が低下するからであり、
成形体の強度が低いときにはこの状態は一層顕著
となる。 実験例第３群 第３表に示す諸例は、実験例第１群と全く同様
にして調整した球状耐火材料を用い、同じく焼成
して得た成形体の物性・特性に関し、特に成形体
組織のマトリツクスとなる微粉添加がどのような
影響を及ぼすかを調査したものである。No.14は現
在ポーラスプラグとして汎用されているアルミナ
質球状耐火材料を用いたもので比較例とした。 マトリツクス用微粉の、種別又は添加量等の添
加態様により、 No.15〜18及びNo.19〜22は通気性がどのようにコ
ントロールされるかの検討、 No.23〜26及びNo.27〜30は熱衝撃抵抗性の向上の
検討、 No.31〜35はさらに耐食性を向上させるべく
Cr2O3添加の検討、 No.36〜39及びNo.40は耐食性と熱衝撃抵抗性の両
方の向上につき検討したもの、 No.41〜43はCr2O3添加の有無による耐食性と熱
衝撃抵抗性の両方の向上を達成するにつき検討し
たもの、 の結果をそれぞれ示している。 第３表の実験例並びにそれらの結果よりみて、
通気性のコントロール用としての微粉添加量は、
実際に使用されているポーラスプラグの通気量が
約1.0（cc.cm／cm2．sec.cmH2O）以上であることを
考慮すれば、外掛けで約20％以下が望ましい。勿
論、球状耐火材料の最大径が大きくなるとその添
加所要量が増すが、約20％以下でよい。なお、通
気性のコントロールは上記微粉量以外に粒度分布
によつても可能であることはいうまでもない。 No.15〜18にみるように、耐食性は向上するが熱
衝撃抵抗性については比較例No.14に比べ劣つてい
るものは、添加微粉をNo.19〜22にみるようにアル
ミナにすれば、スピネルボンドの生成により強度
も僅かながら増し、熱衝撃抵抗性の向上が認めら
れるものの実際使用時の性能向上は充分に満足す
るには至つていない。 しかし、SiO2（粘土）を添加したNo.23〜26、ジ
ルコンを添加したNo.27〜30、ジルコニアを添加し
たNo.36〜40では熱衝撃抵抗性の向上が明白であ
る。この理由は以下のように考慮される。すなわ
ち、粘土、ジルコンの熱解離によつて生じた
SiO2はMgOと反応して底融点物のフオルステラ
イトを生成し組織を良化させて強度を発現し、
又、ジルコニアの場合にはMgOと固溶体を形成
するため強度が向上し、これらの結果、熱衝撃抵
抗性が向上するのである。しかし、SiO2及び
ZrSiO4の場合は添加量が多くなるにつれ耐食性
が劣化する傾向があつて、その添加量を限定する
必要があり、第３表の結果からみても望ましい範
囲はSiO2は１〜５％、ZrSiO4は１〜10％である。 また、ジルコニアは価格が高いので必要最小限
の使用量とするのが採算上有利である。 酸化クロムの添加は、このものが溶鋼に対する
濡れ性が悪く高耐食性をもたらす原料であるが、
焼結を阻害する傾向の方が強く影響してNo.31〜35
のように逆に耐食性は悪くなつている。しかしNo.
41にみるように他原料と併用することにより酸化
クロム添加の本来の効果を発揮させることができ
る。 本実験例における熱衝撃抵抗性の評価は、焼成
体から50×50×50mmのテストピースをつくりだ
し、1500℃の電気炉内に30分間保持した後取出し
空冷する。この操作を反復し、テストピース表面
の状態を観察し、 ◎〜２回反復亀裂なし 〇〜１回後亀裂なし △〜１回後微亀裂発生 ×〜１回後大亀裂発生 で表わしたものである。 また、実験例第１群及び実験例第２群として第
１表並びに第２表に示すマグネシアーアルミナ質
球状耐火材料を用いた場合でも、通気率又は熱衝
撃抵抗性等同様な傾向・利点を有している。
融中の介在物の浮上分離を目的として、不活性ガ
スを吹込むために取鍋、タンデイツシユ等の溶融
金属容器に装置されるポーラスプラグに係るもの
である。 ［背景技術］ 現在、製綱プロセスにおいて鋼の品質、耐食性
又は加工性等の品質向上を図るために、耐火物を
通して溶鋼中にガスを吹込む工程が汎用されてい
る。この手段は、ガス吹込により溶鋼を撹拌し溶
鋼温度を均斉化するとか、或いは微細気泡のバブ
リングにより非金属介在物を浮上分離させること
により鋼の品質向上を達成せんとするものであつ
て、この目的に用いられるガス吹込用耐火物は一
般にポーラスプラグと称されるもので、その具備
すべき特性は、 (1) 通気性を有していること (2) 耐食性に優れていること (3) 熱衝撃抵抗性が大なること が不可欠である。 これらのうち、通気性はポーラスプラグの機能
を左右する最も重要な特性である。しかも通気性
は、溶鋼撹拌による温度の均一化及び介在物の浮
上分離の目的により或いは使用条件によつても異
なつた通気性が要請され、従つて通気性のコント
ロールは重要な技術である。 耐食性は大別して次の三点を考慮する必要があ
る。先づ第１に溶鋼そのものに対する耐食性であ
る。第２は酸素ガスに対する耐食性であり、酸素
ガスは付着した地金を除去する（いわゆる酸素洗
浄）のに使用され、使用時には約2000℃の高温に
なるので耐食性に富み耐火度の高いものでなけれ
ばならない。第３はFeOに対する耐食性であつ
て、近年酸素濃度の高い特殊鋼が製造されるよう
になり従来のアルミナ質ポーラスプラグではFeO
とAl2O3との反応で低融点物であるFeO−Al2O3
スピネルが生成し、耐食性の低下が認められるの
でこのような現象を防ぐ必要がある。 熱衝撃抵抗性については、特に上記のような特
殊鋼の溶鋼に対してはマグネシアーアルミナスピ
ネル質又はマグネシア質耐火物のような塩基性材
質が優れた耐食性を示すことが知られているが、
この材質は膨張率が高いために熱衝撃抵抗性に劣
ることが欠点となつており、さらに鋼の浸透によ
り浸透層と原質層との境界部において、構造的ス
ポールを生じ易いことも問題となり、安定使用の
面からポーラスプラグに塩基性材質を適用した例
はみられない。 ［解決しようとする問題点］ 本発明は斯かる現況に鑑がみなされたもので、
MgOを不可欠成分とするアルミナ−マグネシア
スピネル質球状粒子及びマグネシア質球状粒子を
耐火材料として用いることにより、所要の通気性
並びに組織の均一化を得ると共に、酸素濃度の高
い溶鋼に対して卓越した耐食性を有し、さらに熱
衝撃抵抗性の大なるポーラスプラグの提供を目的
としている。 ［問題点を解決するための手段］ 以下本発明の構成について説明する。先づ本発
明のポーラスプラグに用いる耐火材料は、マグネ
シアーアルミナスピネル質球状耐火材料及びマグ
ネシア質球状耐火材料であり、それらの化学成分
は塩基性材質としての特性を発現させるために
MgO10％（wt％、以下同じ）以上からなるもの
である。この理由はMgOが10％未満であるとア
ルミナ質ポーラスプラグの耐食性に比べて有利な
点が認められないからである。耐火材料として球
状粒子を用いることにより、 (1) 充填性が向上する、 (2) 均一な充填性のため均斉な組織の成形体が得
られる、 (3) 物性（気孔率、通気率、強度等）のコントロ
ールが容易である。 等の利点がもたらされる。特に市販されているも
のか又は粉砕して得られる非球形粒子に比べて、
球状粒子を用いた成形体の最大の利点は、気孔率
を低くして、すなわち密充填状態としながらポー
ラスプラグが具備すべき通気性が得られるところ
にある。 次に、上記球状耐火材料の最大粒径は２mm以下
のものを用いる。最大粒径が２mmを超すと、それ
以下の粒径のものとの粒度分布の影響もあるが、
総体的に細孔径が大きくなりすぎる傾向がある。
このような傾向のもとでは通気率のコントロール
としての微粉添加が必要以上に大量となり、上記
球状耐火材料を用いる効果が減殺される。その
上、粒径を大きくすると加工性が劣化し、各種の
形状のポーラスプラグに加工する場合に内部組織
の均斉化を阻害したり又は表層外観が見劣りする
こともある。従つて粒径は２mm以下、中でも1.5
mm以下とするのが好ましい。 さらに、焼結促進及び物性コントロール用とし
て平均粒径100μ以下のマトリツクス用微粉アル
ミナ又は微粉マグネシアを添加し、同時に熱衝撃
抵抗性の向上及び溶融金属の浸透防止若しくは構
造スポール防止のために、ZrSiO4，SiO2，ZrO2，
Cr2O3の１種又は２種以上を添加するものであ
る。 ZrSiO4，SiO2はMgO又はMgO−Al2O3の球状
耐火材料又は添加したマトリツクス用微粉マグネ
シアとの反応で、低融点物のフオルステライトを
生成する。その生成量をコントロールすることに
よつて、耐食性を劣化させることなく、熱衝撃抵
抗性を向上させることができる。又、ZrSiO4，
SiO2はAl2O3との反応によりムライトを生成し、
同じく熱衝撃抵抗性を向上させることができる。
ZrO2の添加は、このものがMgO又はAl2O3と容
易に固溶体を形成して成形体の強度を向上させ、
結果的には熱衝撃抵抗性を高めると共に溶鋼に対
するZrO2の挙動特性により耐食性も向上する。
Cr2O3添加の主目的は浸透防止である。これは溶
鋼に対するCr2O3の濡れ性が悪いことに基づくも
のであるが、Cr2O3は焼結を阻害する作用がある
ので、たとえばSiO2，ZrSiO4との併用が望まし
い。 上記したマトリツクス用微粉アルミナ又は微粉
マグネシア等の耐火性微粉の平均粒子径を100μ
以下としたのは、球状粒子との反応性を高めるた
めであり、100μを超えるとポーラスプラグとし
ての粒子間強度が不充分になるからである。 以上の諸要素に基づく本発明のポーラスプラグ
の種々の具体例について説明する。 本発明のポーラスプラグに用いる球状耐火材料
は、市販又は粉砕して得られる平均粒子径100μ
以下のマグネシア及びアルミナ粉末を予め設定さ
れた割合で混合し、パルプ廃液又は苦汁等をバイ
ンダーとして回転皿型造粒機、スプレードライヤ
ー、回転ミキサー等を用いて球状に造粒し、1700
〜2000℃で焼成して得られるものである。焼成さ
れた球状耐火材料は篩分けし、所定の物性が得ら
れるように粒度調整する。粒度分布は熱衝撃抵抗
性の面から、一定粒度のもののみの整流よりも粒
度巾の大きい不連続又は連続粒度分布であること
が望ましい。 粒度調整された球状耐火材料に、マトリツクス
用微粉アルミナ又は微粉マグネシアを配合し、さ
らにZrSiO4，SiO2，Cr2O3，ZrO2の１種又は２
種以上を添加し、フエノール樹脂等のバインダー
を用いてフレツトミルで混練し、その後成形、乾
燥、焼成することによつてポーラスプラグが得ら
れるのである。 具体的実験例を挙げて本発明を詳細に説明す
る。 実験例第１群 先づ、現用されている従来のポーラスプラグの
耐火材料と本発明に用いる球状耐火材料とを用い
た成形体の耐食性を比較検討できる具体例を挙げ
る。 市販の平均粒子径22μの微粉アルミナと、市販
の焼結マグネシアを粉砕して平均粒子径35μとし
たマトリツクス用微粉マグネシアとを、第１表に
示されている球状耐火材料の化学組成となるよう
な割合で混合し、パルプ廃液を用いて転動造粒し
て球状粒子を得た。そして、この粒子を1800℃の
トンネルキルンで焼成し必要強度を具備せしめ本
発明に用いられる球状耐火材料とした。 このようにして得られた球状耐火材料を、第１
表に示す粒度分布に調整し、且つ微粉マグネシア
を外掛け（球状耐火材料100重量％に対する重量
％。以下の各表中のカツコ内数値はすべて外掛け
で示す。）で10％添加し、フエノール樹脂を用い
てフレツトミルで混練した。混練坏土はフリクシ
ヨンプレスで成形し、乾燥後1730℃で焼成し、こ
のポーラスプラグについて物性値、耐食性等の特
性値の調査を行い第１表に併せ示した。 耐食性の試験は下記の条件による回転侵食法に
より行い、その評価は従来品である比較例No.１の
溶損量を100とする溶損指数で表し、数値の低い
ものほど耐食性に優れることを示す。 回転侵食法 温度：1650℃ 時間：30分間浸漬の５回反復 鋼種：鉄100％ 第１表から明らかなように、球状耐火材料とし
てAl2O3−MgO質及びMgO質のものは比較例No.
１より高耐食性を示しているが、逆に浸透量は大
きくなつている。これはMgOの融点が2800℃と
高く、又、膨張率が高いため、同一焼成温度では
焼結不足となつて気孔率、細孔率が大となり、そ
の結果浸透量が大きくなるものと考えられる。 なお、実験番号No.２の製品は、球状粒子が
MgO5％を含むもので、本願発明の構成に含まれ
ない参考例である。 実験例第２群 第２表に示す諸例は、実験例第１群と全く同様
にして調整した球状耐火材料を用い、同じく焼成
して得た成形体の物性・特性に関し、特に球状耐
火材料の最大粒径がどのような影響を及ぼすかを
調査したものである。 この実験例においても比較の基準は第１表にお
ける比較例No.１である。 第２表から、最大粒径を大きくすることによ
り、成形体の気孔率は小さくなり組織は緻密化す
る。又、それに応じて耐食性も向上し、浸透量も
小さくなつている。しかし、この最大粒径の示す
傾向も、加工性を加味して再検討すると、そのと
きは最大粒径は2.0mm以下、中でも1.5mm程度とな
すことが望ましい。何となれば最大粒径が大きく
なるに従つて、加工成形時に粒子が単体で剥離す
るための切削面の平滑度が低下するからであり、
成形体の強度が低いときにはこの状態は一層顕著
となる。 実験例第３群 第３表に示す諸例は、実験例第１群と全く同様
にして調整した球状耐火材料を用い、同じく焼成
して得た成形体の物性・特性に関し、特に成形体
組織のマトリツクスとなる微粉添加がどのような
影響を及ぼすかを調査したものである。No.14は現
在ポーラスプラグとして汎用されているアルミナ
質球状耐火材料を用いたもので比較例とした。 マトリツクス用微粉の、種別又は添加量等の添
加態様により、 No.15〜18及びNo.19〜22は通気性がどのようにコ
ントロールされるかの検討、 No.23〜26及びNo.27〜30は熱衝撃抵抗性の向上の
検討、 No.31〜35はさらに耐食性を向上させるべく
Cr2O3添加の検討、 No.36〜39及びNo.40は耐食性と熱衝撃抵抗性の両
方の向上につき検討したもの、 No.41〜43はCr2O3添加の有無による耐食性と熱
衝撃抵抗性の両方の向上を達成するにつき検討し
たもの、 の結果をそれぞれ示している。 第３表の実験例並びにそれらの結果よりみて、
通気性のコントロール用としての微粉添加量は、
実際に使用されているポーラスプラグの通気量が
約1.0（cc.cm／cm2．sec.cmH2O）以上であることを
考慮すれば、外掛けで約20％以下が望ましい。勿
論、球状耐火材料の最大径が大きくなるとその添
加所要量が増すが、約20％以下でよい。なお、通
気性のコントロールは上記微粉量以外に粒度分布
によつても可能であることはいうまでもない。 No.15〜18にみるように、耐食性は向上するが熱
衝撃抵抗性については比較例No.14に比べ劣つてい
るものは、添加微粉をNo.19〜22にみるようにアル
ミナにすれば、スピネルボンドの生成により強度
も僅かながら増し、熱衝撃抵抗性の向上が認めら
れるものの実際使用時の性能向上は充分に満足す
るには至つていない。 しかし、SiO2（粘土）を添加したNo.23〜26、ジ
ルコンを添加したNo.27〜30、ジルコニアを添加し
たNo.36〜40では熱衝撃抵抗性の向上が明白であ
る。この理由は以下のように考慮される。すなわ
ち、粘土、ジルコンの熱解離によつて生じた
SiO2はMgOと反応して底融点物のフオルステラ
イトを生成し組織を良化させて強度を発現し、
又、ジルコニアの場合にはMgOと固溶体を形成
するため強度が向上し、これらの結果、熱衝撃抵
抗性が向上するのである。しかし、SiO2及び
ZrSiO4の場合は添加量が多くなるにつれ耐食性
が劣化する傾向があつて、その添加量を限定する
必要があり、第３表の結果からみても望ましい範
囲はSiO2は１〜５％、ZrSiO4は１〜10％である。 また、ジルコニアは価格が高いので必要最小限
の使用量とするのが採算上有利である。 酸化クロムの添加は、このものが溶鋼に対する
濡れ性が悪く高耐食性をもたらす原料であるが、
焼結を阻害する傾向の方が強く影響してNo.31〜35
のように逆に耐食性は悪くなつている。しかしNo.
41にみるように他原料と併用することにより酸化
クロム添加の本来の効果を発揮させることができ
る。 本実験例における熱衝撃抵抗性の評価は、焼成
体から50×50×50mmのテストピースをつくりだ
し、1500℃の電気炉内に30分間保持した後取出し
空冷する。この操作を反復し、テストピース表面
の状態を観察し、 ◎〜２回反復亀裂なし 〇〜１回後亀裂なし △〜１回後微亀裂発生 ×〜１回後大亀裂発生 で表わしたものである。 また、実験例第１群及び実験例第２群として第
１表並びに第２表に示すマグネシアーアルミナ質
球状耐火材料を用いた場合でも、通気率又は熱衝
撃抵抗性等同様な傾向・利点を有している。
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
以上の説明のように本発明のポーラスプラグ
は、従来のアルミナ質ポーラスプラグが逢着して
いた種々の問題点を解消して、今後の製鋼の操業
効率の改善に大きく寄与するもので、特許請求の
範囲に従うものであれば上記の各実験例に限定さ
れることはなく、それらから導かれる応用、転用
又は変形はすべて本発明の技術的範囲に包含され
るものであることはいうまでもない。
は、従来のアルミナ質ポーラスプラグが逢着して
いた種々の問題点を解消して、今後の製鋼の操業
効率の改善に大きく寄与するもので、特許請求の
範囲に従うものであれば上記の各実験例に限定さ
れることはなく、それらから導かれる応用、転用
又は変形はすべて本発明の技術的範囲に包含され
るものであることはいうまでもない。
Claims (1)
- １ 化学成分としてMgOを10wt％以上含有する
MgO又はMgOとAl2O3とを主成分とする粒子径
が２mm以下の球状耐火材料に、マトリツクス用微
粉平均粒子径100μ以下のZrSiO4，SiO2，ZrO2，
Cr2O3，Al2O3，MgOのうちからAl2O3若しくは
MgOを含む１種又は２種以上を添加し成形・焼
成したことを特徴とするポーラスプラグ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17356883A JPS6065778A (ja) | 1983-09-19 | 1983-09-19 | ポ−ラスプラグ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17356883A JPS6065778A (ja) | 1983-09-19 | 1983-09-19 | ポ−ラスプラグ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6065778A JPS6065778A (ja) | 1985-04-15 |
| JPH0428672B2 true JPH0428672B2 (ja) | 1992-05-14 |
Family
ID=15962966
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17356883A Granted JPS6065778A (ja) | 1983-09-19 | 1983-09-19 | ポ−ラスプラグ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6065778A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0742161B2 (ja) * | 1986-08-26 | 1995-05-10 | 川崎炉材株式会社 | マグネシア質ポ−ラスプラグの製造法 |
| JPH01320277A (ja) * | 1988-06-18 | 1989-12-26 | Mitsui Kensaku Toishi Kk | ＭｇＯ・Ａｌ↓２Ｏ↓３スピネル多孔体 |
| JP2007217260A (ja) * | 2006-02-20 | 2007-08-30 | Itochu Ceratech Corp | ポーラス耐火物 |
| WO2010094464A2 (en) * | 2009-02-18 | 2010-08-26 | Heraeus Electro-Nite International N.V. | Temperature measuring device |
-
1983
- 1983-09-19 JP JP17356883A patent/JPS6065778A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6065778A (ja) | 1985-04-15 |
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