JPH05117049A - アルミナ−スピネル質不定形耐火物 - Google Patents

アルミナ−スピネル質不定形耐火物

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JPH05117049A
JPH05117049A JP4094405A JP9440592A JPH05117049A JP H05117049 A JPH05117049 A JP H05117049A JP 4094405 A JP4094405 A JP 4094405A JP 9440592 A JP9440592 A JP 9440592A JP H05117049 A JPH05117049 A JP H05117049A
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隆 山村
Yukitoshi Kubota
行利 窪田
Toshihiko Kanashige
利彦 金重
Makoto Nanba
誠 難波
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 従来のアルミナ−スピネル質不定形耐火物
は、使用条件の苛酷な取鍋等の内張り耐火物として、良
好な効果が得られつつあるが、充分とは言えず、更に耐
用性に優れた不定形耐火物の提供することが本発明の目
的である。 【構成】 本発明に係るアルミナ−スピネル質不定形耐
火物はMgO:Al2O3モル比が0.9:1.1〜1.
3:0.7の範囲にあり、かつ粒径1mm以下であるス
ピネルクリンカーを10〜40重量%、MgO:Al2
O3モル比が0.14:1.86〜0.6:1.4の範囲に
あるアルミナ・スピネルクリンカーを30〜82重量%
及びアルミナセメントを8〜20重量%含有してなるこ
とを特徴とし、更に、45重量%以下のアルミナ原料を
適宜配合することができる。また、上述した組成物に対
して粒径が10〜50mmのアルミナ質粉砕粒を添加す
ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、耐食性及び耐スラグ浸
透性に優れたアルミナ−スピネル質不定形耐火物に関す
る。
【0002】
【従来の技術】近年、製鋼プロセスの多様化すなわち脱
ガス比率の増加、取鍋精錬、溶鋼撹拌の導入等により取
鍋等の内張り耐火物は苛酷な使用条件となってきた。
【0003】このような苛酷な使用条件において、内張
り耐火物の耐用性を向上するために、MgO・Al2O3
系スピネルクリンカーを組み合わせたアルミナ−スピネ
ル質不定形耐火物が提案されている。例えば特開昭55−
23004号公報には、MgO:Al2O3モル比が1:1の
理論組成のスピネルクリンカー10〜85重量%、アル
ミナ5〜30重量%、ハイアルミナセメント10〜25
重量%よりなる材質が、特開昭59−128271号公報には、
MgO:Al2O3モル比が理論組成に近い 0.8:1.2〜1.1:0.9のスピネルを50〜95重
量%と残部がAl2O3を主成分とする材質が、特開昭60
−60985号公報には、理論組成のスピネルクリンカーを
少なくとも60重量部と、アルミナクリンカーを10〜
35重量部と、アルミナセメント3〜10重量部からな
る材質が記載されている。また、特開昭64−87577号公
報にはMgO:Al2O3のモル比が理論組成に近い0.
7:1.3〜1.3:0.7のスピネルクリンカー5〜4
0重量%と、アルミナクリンカー50〜90重量%、ア
ルミナセメント3〜25重量%よりなる耐スラグ浸透性
の良好な材質が記載されている。
【0004】一方、本発明者らは、従来の材質より、更
にスラグ浸透を抑制することにより耐スポーリング性を
向上するために、特開平2−166821号公報において、M
gOの含有量が3〜15重量%すなわちMgO:Al2
O3のモル比が0.14:1.86〜0.6:1.4のAl2
O3の多いMgO・Al2O3系スピネルクリンカー(以
下、アルミナ・スピネル質クリンカーと略称する)を5
〜92重量%、アルミナ原料87重量%以下及びアルミ
ナセメント8〜20重量%からなるアルミナ・スピネル
質流し込み材を開示している。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来のMgO:Al2
O3モル比が理論組成に近いスピネルクリンカーのみを
使用したアルミナ−スピネル質不定形耐火物は、図2に
示すようなMgO:Al2O3モル比が理論組成の焼結ス
ピネルを使用したアルミナ・スピネル質不定形耐火物の
侵食試験結果から判るように、スピネルクリンカーが4
0%を超える場合は、耐食性が向上するが、スラグ浸透
が大きくなるため構造的スポーリングが発生し易くなる
問題がある。また、スピネルクリンカーが40%以下の
場合は耐スラグ浸透性が優れた範囲があるが、高耐食性
が得られない。
【0006】一方、MgO:Al2O3モル比が0.1
4:1.86〜0.6:1.4の範囲にあるアルミナ・ス
ピネル質クリンカーのみを使用したアルミナ・スピネル
質不定形耐火物は、図3のbに示すモル比でMgO:A
l2O3が0.44:1.56のアルミナ・スピネル質クリ
ンカーのみを使用した材質の侵食試験結果から明らかな
ように、優れた耐スラグ浸透性が得られるが、理論組成
のMgO・Al2O3系スピネルクリンカーを使用した材
質より高耐食性が得られない問題がある。
【0007】上述のように、従来のアルミナ−スピネル
質不定形耐火物は、使用条件の苛酷な取鍋等の内張り耐
火物として、良好な効果が得られつつあるが、充分とは
言えず、更に耐用性に優れた不定形耐火物の提供が強く
要望されている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、苛酷な使
用条件において、アルミナ−スピネル質不定形耐火物の
耐用性を向上させるために、種々検討を行った結果、M
gO:Al2O3が理論組成に近い従来のスピネルクリン
カーと、Al2O3の多いMgO・Al2O3系スピネルク
リンカーを適正粒度で適正量組み合わせて配合すること
によって、耐スラグ浸透性に優れると共に耐食性も格段
に向上することを知り、本発明を完成するに至った。
【0009】即ち、本発明のアルミナ−スピネル質不定
形耐火物は、MgO:Al2O3モル比が0.9:1.1〜
1.3:0.7の範囲にあり、かつ粒径1mm以下である
スピネルクリンカーを粒径1mm以下で10〜40重量
%、MgO:Al2O3モル比が0.14:1.86〜0.
6:1.4の範囲にあるアルミナ・スピネルクリンカー
を30〜82重量%及びアルミナセメントを8〜20重
量%含有してなることを特徴とする。
【0010】更に、本発明のアルミナ−スピネル質不定
形耐火物は、MgO:Al2O3モル比が0.9:1.1〜
1.3:0.7の範囲にあり、かつ粒径1mm以下である
スピネルクリンカーを粒径1mm以下で10〜40重量
%、MgO:Al2O3モル比が0.14:1.86〜0.
6:1.4の範囲にあるアルミナ・スピネルクリンカー
を30〜82重量%、アルミナ原料を45重量%以下及
びアルミナセメントを8〜20重量%含有してなること
を特徴とする。
【0011】そして、更に研究を進めた結果、上述した
配合物に粒径10〜50mmのアルミナ質破砕粒を添加
することにより、耐食性を損なうことなく耐スポーリン
グ性が向上することが分かった。
【0012】即ち、本発明のアルミナ−スピネル質不定
形耐火物は、MgO:Al2O3モル比が0.9:1.1〜
1.3:0.7の範囲にあり、かつ粒径1mm以下である
スピネルクリンカーを10〜40重量%、MgO:Al
2O3モル比が0.14:1.86〜0.6:1.4の範囲に
あるアルミナ・スビネルクリンカーを30〜82重量%
及びアルミナセメントを8〜20重量%よりなる混合物
100重量部に、粒径10〜50mmのアルミナ質破砕
粒を10〜50重量部添加してなることを特徴とする。
【0013】更に、本発明のアルミナ−スピネル質不定
形耐火物は、MgO:Al2O3モル比が0.9:1.1〜
1.3:0.7の範囲にあり、かつ粒径1mm以下である
スピネルクリンカーを10〜40重量%、MgO:Al
2O3モル比が0.14:1.86〜0.6:1.4の範囲に
あるアルミナ・スピネルクリンカーを30〜82重量
%、アルミナ原料を45重量%以下及びアルミナセメン
ト8〜20重量%よりなる混合物100重量部に、粒径
10〜50mmのアルミナ質破砕粒を10〜50重量部
添加してなることを特徴とする。
【0014】
【作用】本発明のアルミナ−スピネル質不定形耐火物に
使用するスピネルクリンカーは、電融スピネル、焼結ス
ピネルのいずれでもよく、また、それらを併用してもよ
い。MgO:Al2O3モル比が0.9:1.1〜1.3:
0.7のスピネルクリンカーの使用可能な粒径は1mm
以下である。粒径が1mmを超えると優れた耐スラグ浸
透性が得られないので好ましくない。また、このスピネ
ルクリンカーの配合量は10〜40重量%である。すな
わち、10重量%未満では高耐食性が得られず、40重
量%を超えると耐スラグ浸透性が低下するために好まし
くない。
【0015】本発明のアルミナ−スピネル質不定形耐火
物に使用するMgO:Al2O3モル比が0.14:1.8
6〜0.6:1.4の範囲にあるアルミナ・スピネルクリ
ンカーの配合量は30〜82重量%である。即ち、図1
のスピネルクリンカーの配合割合と耐食性、耐スラグ浸
透性のグラフから判るように、30重量%未満では高耐
食性が得られない。また、82重量%を超えると、同時
に配合するスピネルクリンカーを10重量%以上及びア
ルミナセメントを8重量%以上添加することができない
ので、高耐食性及び高強度が得られないので好ましくな
い。なお、図1において、焼結スピネルAはMgO:A
l2O3モル比が1.02:0.98のものであり、焼結ス
ピネルBはMgO:Al2O3モル比が0.44:1.56
のものである。MgO:Al2O3モル比が0.14:1.
86未満であると耐食性が劣る。また、0.6:1.4を
超えると耐スラグ浸透性が低下するので好ましくない。
【0016】本発明のアルミナ−スピネル質不定形耐火
物に使用するアルミナ原料は、焼結アルミナ、電融アル
ミナ、ボーキサイト、バン土頁岩等のうちの1種以上で
ある。アルミナ原料は適宜成分であり、添加しないこと
もあるが、本発明のアルミナ−スピネル質不定形耐火物
にアルミナ原料を添加・配合する場合には、その配合量
は45重量%以下である。即ち、45重量%を超えると
高耐食性が得られないので好ましくない。なお、アルミ
ナ原料は添加配合しなくてもよい。
【0017】また、本発明のアルミナ−スピネル質不定
形耐火物には、亀裂の伸長を抑制することにより耐熱的
スポーリング性を向上する目的で、粒度が10〜50m
mの破砕粒を混合物に対して10〜50重量%添加する
ことができる。破砕粒としては10〜50mmの電融ア
ルミナ、焼結アルミナ、バン土頁岩等のアルミナ原料や
アルミナ質れんが等の粉砕粒のうちの1種あるいは2種
以上が使用できる。
【0018】アルミナセメントは従来より耐火物の結合
剤として使用されているものであり、配合量としては8
〜20重量%である。即ち、8重量%未満では強度が不
充分であり、20重量%を超えると低融物の生成量が多
くなり、耐食性が低下する。
【0019】なお、本発明のアルミナ−スピネル質不定
形耐火物の施工方法としては流し込み施工、吹付け施工
のどちらでもよい。
【0020】また、本発明のアルミナ−スピネル質不定
形耐火物には、本発明の効果を阻害しない範囲内で、更
に有機繊維、スチールファイバー、硬化調整剤等を添加
してもよい。
【0021】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明のアルミナ−ス
ピネル質不定形耐火物を更に説明する。 実施例 以下の表1に示す成分組成を有する原料を使用して表2
に記載する配合割合で本発明品及び比較品を調製した。
また、表2に示す各配合物は所定の水を添加して混練し
た後、金枠に流し込み成形し、20℃で24時間養生
し、105℃で24時間乾燥後、以下に示す試験に供し
た。
【0022】侵食試験 装置:回転ドラム侵食試験装置 試料形状:50×200×65mm スラグ:転炉スラグ(CaO/SiO2=3.65) スラグ使用量:1.2kg/サイクル
【0023】
【表1】 SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO MgO MgO:Al2O3モル比 焼結アルミナ 0.1 99.3 0.1 0.1 0.1 電融アルミナ 0.1 99.5 0.1 0.1 0.1 焼結スピネルA 0.2 70.5 0.2 0.3 28.9 1.02:0.98 焼結スピネルB 0.1 89.4 0.2 0.3 10.1 0.44:1.56 電融スピネルC 0.4 82.6 0.2 0.8 14.3 0.60:1.40 アルミナセメント 0.2 79.8 0.2 17.7 0.4 バン土頁岩 5.9 87.4 1.0 0.2 0.6
【0024】
【表2】
【0025】
【発明の効果】本発明の不定形耐火物は、従来のアルミ
ナ・スピネル質不定形耐火物に比べ、耐スラグ浸透性に
優れると共に、耐食性にも優れているため、使用条件の
苛酷な取鍋等の内張り耐火物において、耐用性が格段に
向上する不定形耐火物を提供するものである。そして、
耐火物の原単位低減に優れた効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】焼結スピネルAと焼結スピネルBを併用した場
合のスピネルクリンカーの配合割合(重量%)と耐食性、
耐スラグ浸透性の関係を示すグラフである。
【図2】焼結スピネルA(残部焼結アルミナ及びアルミ
ナセメント)のみを使用した場合のスピネルクリンカー
の配合割合(重量%)と耐食性、耐スラグ浸透性の関係を
示すグラフである。
【図3】図3のaは焼結スピネルAを単独(残部焼結ア
ルミナ及びアルミナセメント)で使用した場合のスピネ
ルクリンカーの配合割合(重量%)と耐食性、耐スラグ浸
透性の関係を示すグラフであり、bは焼結スピネルBを
単独(残部焼結アルミナ及びアルミナセメント)で使用し
た場合のスピネルクリンカーの配合割合(重量%)と耐食
性、耐スラグ浸透性の関係を示すグラフである。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 MgO:Al2O3モル比が0.9:1.1
    〜1.3:0.7の範囲にあり、かつ粒径1mm以下であ
    るスピネルクリンカーを10〜40重量%、MgO:A
    l2O3モル比が0.14:1.86〜0.6:1.4の範囲
    にあるアルミナ・スピネルクリンカーを30〜82重量
    %及びアルミナセメントを8〜20重量%含有してなる
    ことを特徴とするアルミナ−スピネル質不定形耐火物。
  2. 【請求項2】 MgO:Al2O3モル比が0.9:1.1
    〜1.3:0.7の範囲にあり、かつ粒径1mm以下であ
    るスピネルクリンカーを10〜40重量%、MgO:A
    l2O3モル比が0.14:1.86〜0.6:1.4の範囲
    にあるアルミナ・スピネルクリンカーを30〜82重量
    %、アルミナ原料を45重量%以下及びアルミナセメン
    トを8〜20重量%含有してなることを特徴とするアル
    ミナ−スピネル質不定形耐火物。
  3. 【請求項3】 MgO:Al2O3モル比が0.9:1.1
    〜1.3:0.7の範囲にあり、かつ粒径1mm以下であ
    るスピネルクリンカーを10〜40重量%、MgO:A
    l2O3モル比が0.14:1.86〜0.6:1.4の範囲
    にあるアルミナ・スビネルクリンカーを30〜82重量
    %及びアルミナセメント8〜20重量%よりなる混合物
    100重量部に、粒径10〜50mmのアルミナ質破砕
    粒を10〜50重量部添加してなることを特徴とするア
    ルミナ−スピネル質不定形耐火物。
  4. 【請求項4】 MgO:Al2O3モル比が0.9:1.1
    〜1.3:0.7の範囲にあり、かつ粒径1mm以下であ
    るスピネルクリンカーを10〜40重量%、MgO:A
    l2O3モル比が0.14:1.86〜0.6:1.4の範囲
    にあるアルミナ・スピネルクリンカーを30〜82重量
    %、アルミナ原料を45重量%以下及びアルミナセメン
    ト8〜20重量%よりなる混合物100重量部に、粒径
    10〜50mmのアルミナ質破砕粒を10〜50重量部
    添加してなることを特徴とするアルミナ−スピネル質不
    定形耐火物。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006046895A (ja) * 2004-07-06 2006-02-16 Kurosaki Harima Corp 不定形耐火物の施工方法

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6487577A (en) * 1987-08-29 1989-03-31 Harima Ceramic Co Ltd Monolithic alumina-spinel refractory

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