JPH0543305A - ジルコニア含有マグネシアクリンカーを使用したマグネシア−カルシア質耐火物 - Google Patents
ジルコニア含有マグネシアクリンカーを使用したマグネシア−カルシア質耐火物Info
- Publication number
- JPH0543305A JPH0543305A JP3229523A JP22952391A JPH0543305A JP H0543305 A JPH0543305 A JP H0543305A JP 3229523 A JP3229523 A JP 3229523A JP 22952391 A JP22952391 A JP 22952391A JP H0543305 A JPH0543305 A JP H0543305A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ＺｒＯ2 を付加しても高耐食性を有するマグ
ネシア−カルシア質耐火物の提供。 【構成】 マグネシア−カルシア質耐火物をＺｒＯ2 含
有量が２〜１０重量％の範囲にあるマグネシアクリンカ
ー２０〜９５重量％とＣａＯ含有量が５〜１００重量％
の範囲にあるマグネシア−カルシアクリンカー５〜８０
重量％からなるものとして、ＺｒＯ2 を適量含有したマ
グネシアクリンカーをマグネシア−カルシアクリンカー
と共に使用すれば、ＺｉＯ2 をより均一に組織中に分散
させることが可能であり、耐食性を効果的に高めること
が出来ることにより高耐食性を有するマグネシア−カル
シア質耐火物が得られた。
ネシア−カルシア質耐火物の提供。 【構成】 マグネシア−カルシア質耐火物をＺｒＯ2 含
有量が２〜１０重量％の範囲にあるマグネシアクリンカ
ー２０〜９５重量％とＣａＯ含有量が５〜１００重量％
の範囲にあるマグネシア−カルシアクリンカー５〜８０
重量％からなるものとして、ＺｒＯ2 を適量含有したマ
グネシアクリンカーをマグネシア−カルシアクリンカー
と共に使用すれば、ＺｉＯ2 をより均一に組織中に分散
させることが可能であり、耐食性を効果的に高めること
が出来ることにより高耐食性を有するマグネシア−カル
シア質耐火物が得られた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、取鍋，転炉，電気炉，
真空脱ガス装置等の溶融金属精錬容器、及びセメント焼
成をはじめとするロータリーキルン、の内張りに使用す
るマグネシア−カルシア質耐火物に関するものである。
真空脱ガス装置等の溶融金属精錬容器、及びセメント焼
成をはじめとするロータリーキルン、の内張りに使用す
るマグネシア−カルシア質耐火物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、高耐火性，高耐摩耗性，高耐
食性を有するマグネシア−カルシア質耐火物は脱ガス装
置等の溶融金属精錬容器の内張り耐火物として広く使用
されてきた。しかし近年、高級鋼の需要が増大するにし
たがって二次精錬処理比率が増大し、内張り耐火物の寿
命低下が問題となっている。そのためマグネシア−カル
シア質耐火物の耐食性を向上させる試みがなされている
が、その中にはＭｇＯ，ＣａＯに次ぐ第三成分として高
耐火度、高耐食性を有するＺｒＯ2 を付加する提案が以
前より報告されている。（特願昭６１−３５７１９
号）。
食性を有するマグネシア−カルシア質耐火物は脱ガス装
置等の溶融金属精錬容器の内張り耐火物として広く使用
されてきた。しかし近年、高級鋼の需要が増大するにし
たがって二次精錬処理比率が増大し、内張り耐火物の寿
命低下が問題となっている。そのためマグネシア−カル
シア質耐火物の耐食性を向上させる試みがなされている
が、その中にはＭｇＯ，ＣａＯに次ぐ第三成分として高
耐火度、高耐食性を有するＺｒＯ2 を付加する提案が以
前より報告されている。（特願昭６１−３５７１９
号）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしＺｒＯ2 は単独
でマトリックスに配合すると、ＣａＯとの反応によ組織
中に空隙や微細な亀裂を形成する。このため気孔率が増
大し、耐食性に悪影響をもたらす。またＺｒＯ2 成分が
組織中に出来る限り均一に分散していることが耐食性を
最大限に高めるのに重要となる。したがってＺｒＯ2 を
単独でマトリックスに配合するだけでは耐食性を高める
ためには不充分であり、逆に弊害となる危険性もある。
本発明は、ＺｒＯ2 を付加しても高耐食性を有するマグ
ネシア−カルシア質耐火物を提供することを目的として
いる。
でマトリックスに配合すると、ＣａＯとの反応によ組織
中に空隙や微細な亀裂を形成する。このため気孔率が増
大し、耐食性に悪影響をもたらす。またＺｒＯ2 成分が
組織中に出来る限り均一に分散していることが耐食性を
最大限に高めるのに重要となる。したがってＺｒＯ2 を
単独でマトリックスに配合するだけでは耐食性を高める
ためには不充分であり、逆に弊害となる危険性もある。
本発明は、ＺｒＯ2 を付加しても高耐食性を有するマグ
ネシア−カルシア質耐火物を提供することを目的として
いる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明のマグネシア−カルシア質耐火物は、ＺｒＯ
2 含有量が２〜１０重量％の範囲にあるマグネシアクリ
ンカー２０〜９５重量％とＣａＯ含有量が５〜１００重
量％の範囲にあるマグネシア−カルシアクリンカー５〜
８０重量％からなるものとしたものである。すなわち、
本発明者等は、ＺｒＯ2 を適量含有したマグネシアクリ
ンカーをマグネシア−カルシアクリンカーと共に使用す
れば、ＺｉＯ2 をより均一に組織中に分散させることが
可能であり、耐食性を効果的に高めることが出来ること
を見い出した。これにより高耐食性を有するマグネシア
−カルシア質耐火物が得られた。ＺｒＯ2 含有マグネシ
アクリンカーは、通常のマグネシアクリンカーと同様の
方法で製造されたもので差し支えない。すなわちＭｇＯ
とＺｒＯ2 を適量混合し、ロータリーキルンで焼成した
焼結マグネシア−ジルコニアクリンカーンや、電気炉で
溶融した電融マグネシア−ジルコニアクリンカーであ
る。
に、本発明のマグネシア−カルシア質耐火物は、ＺｒＯ
2 含有量が２〜１０重量％の範囲にあるマグネシアクリ
ンカー２０〜９５重量％とＣａＯ含有量が５〜１００重
量％の範囲にあるマグネシア−カルシアクリンカー５〜
８０重量％からなるものとしたものである。すなわち、
本発明者等は、ＺｒＯ2 を適量含有したマグネシアクリ
ンカーをマグネシア−カルシアクリンカーと共に使用す
れば、ＺｉＯ2 をより均一に組織中に分散させることが
可能であり、耐食性を効果的に高めることが出来ること
を見い出した。これにより高耐食性を有するマグネシア
−カルシア質耐火物が得られた。ＺｒＯ2 含有マグネシ
アクリンカーは、通常のマグネシアクリンカーと同様の
方法で製造されたもので差し支えない。すなわちＭｇＯ
とＺｒＯ2 を適量混合し、ロータリーキルンで焼成した
焼結マグネシア−ジルコニアクリンカーンや、電気炉で
溶融した電融マグネシア−ジルコニアクリンカーであ
る。
【０００５】
【作用】図１，表１はマグネシアクリンカー中に分散さ
せたＺｒＯ2 量がマグネシア−カルシア質耐火物の耐食
性に及ぼす影響について試験した結果である。
せたＺｒＯ2 量がマグネシア−カルシア質耐火物の耐食
性に及ぼす影響について試験した結果である。
【表１】 ここではＣａＯ含有量６０重量％のマグネシア−カルシ
アクリンカーと、ＺｒＯ2 含有量の異なる各種マグネシ
アクリンカーを使用し、両者を配合比率５０：５０に調
整した後、アタクテックポリプロピレンを適量添加して
混練し、５００kg/cm2 以上の圧力で成形し、１７００
℃で焼成したものをサンプルとした。また、侵食試験と
しては高周波誘導炉内張り侵食法を採用した。メタルは
普通鋼を、侵食剤はＣａＯとＳｉＯ2 の配合比５５：４
５の粉末を使用し、１７００℃で５時間保持した。その
後サンプルを取り出し、溶損量を測定した。ここではＺ
ｒＯ2 を含有しないマグネシアクリンカーを使用したサ
ンプルの溶損量を指数１００として相対表示した。指数
の小さいものほど耐食性が良好である。図１の結果よ
り、マグネシアクリンカー中のＺｒＯ2 含有量としては
２〜１０重量％の範囲で耐食性の顕著な向上が認められ
る。しかしＺｒＯ2 を単独で添加しても組織劣化が大き
く、耐食性も低下する。マグネシアクリンカー中へのＺ
ｒＯ2 分散の効果としては、ＺｒＯ2 はマグネシア結晶
粒界にＳｉＯ2 ，Ａｌ2 Ｏ3 ，Ｆｅ2 Ｏ3 等の不純物と
共に存在するが、耐火度が高いために使用時高温下でも
液相生成には加担しない。さらにＺｒＯ2 はＳｉＯ2 ，
ＣａＯに対して高耐食性を示すため、これらが外来スラ
グ成分として気孔を介して侵入しても殆ど反応せず、マ
グネシアの粒界が侵食されるのを保護し、ペリクレース
結晶個々に分断，崩壊するのを抑制すると推察される。
しかしＺｒＯ2 含有量が多すぎるとＺｒＯ2 は独立した
結晶として存在する形態を取るため、先述したＣａＯと
の反応による組織劣化、高気孔率化を招く。またＺｒＯ
2含有量が少なすぎると添加の効果が無い。以上のこと
からマグネシアクリンカー中のＺｒＯ2 含有量は２〜１
０重量％が適当である。
アクリンカーと、ＺｒＯ2 含有量の異なる各種マグネシ
アクリンカーを使用し、両者を配合比率５０：５０に調
整した後、アタクテックポリプロピレンを適量添加して
混練し、５００kg/cm2 以上の圧力で成形し、１７００
℃で焼成したものをサンプルとした。また、侵食試験と
しては高周波誘導炉内張り侵食法を採用した。メタルは
普通鋼を、侵食剤はＣａＯとＳｉＯ2 の配合比５５：４
５の粉末を使用し、１７００℃で５時間保持した。その
後サンプルを取り出し、溶損量を測定した。ここではＺ
ｒＯ2 を含有しないマグネシアクリンカーを使用したサ
ンプルの溶損量を指数１００として相対表示した。指数
の小さいものほど耐食性が良好である。図１の結果よ
り、マグネシアクリンカー中のＺｒＯ2 含有量としては
２〜１０重量％の範囲で耐食性の顕著な向上が認められ
る。しかしＺｒＯ2 を単独で添加しても組織劣化が大き
く、耐食性も低下する。マグネシアクリンカー中へのＺ
ｒＯ2 分散の効果としては、ＺｒＯ2 はマグネシア結晶
粒界にＳｉＯ2 ，Ａｌ2 Ｏ3 ，Ｆｅ2 Ｏ3 等の不純物と
共に存在するが、耐火度が高いために使用時高温下でも
液相生成には加担しない。さらにＺｒＯ2 はＳｉＯ2 ，
ＣａＯに対して高耐食性を示すため、これらが外来スラ
グ成分として気孔を介して侵入しても殆ど反応せず、マ
グネシアの粒界が侵食されるのを保護し、ペリクレース
結晶個々に分断，崩壊するのを抑制すると推察される。
しかしＺｒＯ2 含有量が多すぎるとＺｒＯ2 は独立した
結晶として存在する形態を取るため、先述したＣａＯと
の反応による組織劣化、高気孔率化を招く。またＺｒＯ
2含有量が少なすぎると添加の効果が無い。以上のこと
からマグネシアクリンカー中のＺｒＯ2 含有量は２〜１
０重量％が適当である。
【０００６】図２，表２はＺｒＯ2 含有量マグネシアク
リンカーとマグネシア−カルシアクリンカーの配合比率
がマグネシア−カルシア質耐火物の耐食性に及ぼす影響
について試験した結果である。
リンカーとマグネシア−カルシアクリンカーの配合比率
がマグネシア−カルシア質耐火物の耐食性に及ぼす影響
について試験した結果である。
【表２】 ここでは、ＣａＯ含有量６０重量％のマグネシア−カル
シアクリンカーと、ＺｒＯ2 含有量６重量％のマグネシ
アクリンカーを各種比率で配合した後、図１と同様の方
法で供試サンプルを作製し、耐食性を評価した。図２の
結果より、ＺｒＯ2 含有マグネシアクリンカーとマグネ
シア−カルシアクリンカーの配合比率に関しては、マグ
ネシア−カルシアクリンカーが少なすぎるとＭｇＯ過剰
の組織となるため、ＳｉＯ2 含有スラグに対する耐食
性，耐スラグ侵入性が大きく低下する。またマグネシア
クリンカーとマグネシア−カルシアクリンカーの焼成時
の膨張収縮差に起因する微細な空隙の形成が減少するた
め、耐スポーリング性の低下を招く。逆にマグネシア−
カルシアクリンカーが多すぎるとＣａＯ過剰の組織とな
るため、容積安定性が低下し、ＣａＯの消化に伴う組織
劣化により耐食性、強度も大きく低下する。以上のこと
からＺｒＯ2 含有マグネシアクリンカーとマグネシア−
カルシアクリンカーの配合比率としてはマグネシアクリ
ンカーで２０〜９５重量％、マグネシア−カルシアクリ
ンカーで５〜８０重量％の範囲が適当である。マグネシ
ア−カルシアクリンカーのＣａＯ含有量に関しては５〜
１００重量％の範囲であれば差し支えない。すなわち結
晶粒界にＣａＯが分散した状態のマグネシアクリンカー
に近いものから純粋なカルシアクリンカーまで使用可能
である。しかしＣａＯ含有量が少なすぎると添加の効果
が無い。表３は本発明の範囲であるＣａＯ含有量６０重
量％のマグネシア−カルシアクリンカー５０重量％と、
ＺｒＯ2 ６重量％含有のマグネシアクリンカー５０重量
％を使用したマグネシア−カルシア質耐火物と、ＣａＯ
含有量６０重量％のマグネシア−カルシアクリンカー５
０重量％と、マグネシアクリンカー５０重量％を使用し
た従来のマグネシア−カルシア質耐火物の品質である。
シアクリンカーと、ＺｒＯ2 含有量６重量％のマグネシ
アクリンカーを各種比率で配合した後、図１と同様の方
法で供試サンプルを作製し、耐食性を評価した。図２の
結果より、ＺｒＯ2 含有マグネシアクリンカーとマグネ
シア−カルシアクリンカーの配合比率に関しては、マグ
ネシア−カルシアクリンカーが少なすぎるとＭｇＯ過剰
の組織となるため、ＳｉＯ2 含有スラグに対する耐食
性，耐スラグ侵入性が大きく低下する。またマグネシア
クリンカーとマグネシア−カルシアクリンカーの焼成時
の膨張収縮差に起因する微細な空隙の形成が減少するた
め、耐スポーリング性の低下を招く。逆にマグネシア−
カルシアクリンカーが多すぎるとＣａＯ過剰の組織とな
るため、容積安定性が低下し、ＣａＯの消化に伴う組織
劣化により耐食性、強度も大きく低下する。以上のこと
からＺｒＯ2 含有マグネシアクリンカーとマグネシア−
カルシアクリンカーの配合比率としてはマグネシアクリ
ンカーで２０〜９５重量％、マグネシア−カルシアクリ
ンカーで５〜８０重量％の範囲が適当である。マグネシ
ア−カルシアクリンカーのＣａＯ含有量に関しては５〜
１００重量％の範囲であれば差し支えない。すなわち結
晶粒界にＣａＯが分散した状態のマグネシアクリンカー
に近いものから純粋なカルシアクリンカーまで使用可能
である。しかしＣａＯ含有量が少なすぎると添加の効果
が無い。表３は本発明の範囲であるＣａＯ含有量６０重
量％のマグネシア−カルシアクリンカー５０重量％と、
ＺｒＯ2 ６重量％含有のマグネシアクリンカー５０重量
％を使用したマグネシア−カルシア質耐火物と、ＣａＯ
含有量６０重量％のマグネシア−カルシアクリンカー５
０重量％と、マグネシアクリンカー５０重量％を使用し
た従来のマグネシア−カルシア質耐火物の品質である。
【表３】
【０００７】
【実施例】実施例について説明すると、本発明の範囲で
あるＣａＯ含有量６０重量％のマグネシア−カルシアク
リンカー５０重量％と、ＺｒＯ2 ６重量％含有のマグネ
シアクリンカーを５０重量％配合し、混練，成形，焼成
したマグネシア−カルシア質耐火物と、ＣａＯ含有量６
０重量％のマグネシア−カルシアクリンカー５０重量％
と、マグネシアクリンカー５０重量％を配合した従来の
マグネシア−カルシア質耐火物とをＡＯＤ側壁に張り分
けた。炉止時の残厚では本発明品が従来品に比較して約
２５％突出していた。先述の本発明マグネシア−カルシ
ア質耐火物をＡＯＤ側壁に使用したところ、従来は処理
回数１８０回であったのが２３０回となり、大幅な寿命
延長が達成された。
あるＣａＯ含有量６０重量％のマグネシア−カルシアク
リンカー５０重量％と、ＺｒＯ2 ６重量％含有のマグネ
シアクリンカーを５０重量％配合し、混練，成形，焼成
したマグネシア−カルシア質耐火物と、ＣａＯ含有量６
０重量％のマグネシア−カルシアクリンカー５０重量％
と、マグネシアクリンカー５０重量％を配合した従来の
マグネシア−カルシア質耐火物とをＡＯＤ側壁に張り分
けた。炉止時の残厚では本発明品が従来品に比較して約
２５％突出していた。先述の本発明マグネシア−カルシ
ア質耐火物をＡＯＤ側壁に使用したところ、従来は処理
回数１８０回であったのが２３０回となり、大幅な寿命
延長が達成された。
【０００８】
【発明の効果】本発明は叙上の如く、マグネシア−カル
シア質耐火物において、ＣａＯを適量含有したマグネシ
ア−カルシアクリンカーとＺｒＯ2 を結晶粒界に分散さ
せたマグネシアクリンカーから構成することにより、他
の特性を維持しつつ耐食性を向上させることが出来るも
のである。当該耐火物を使用することにより、ＡＯＤの
寿命を大幅に延長することが可能である。また本発明は
ＡＯＤだけでなく、他の精錬容器（取鍋，ＶＯＤ鍋，Ｒ
Ｈ脱ガス槽，ＤＨ脱ガス槽，電気炉等）にも適用可能で
ある。
シア質耐火物において、ＣａＯを適量含有したマグネシ
ア−カルシアクリンカーとＺｒＯ2 を結晶粒界に分散さ
せたマグネシアクリンカーから構成することにより、他
の特性を維持しつつ耐食性を向上させることが出来るも
のである。当該耐火物を使用することにより、ＡＯＤの
寿命を大幅に延長することが可能である。また本発明は
ＡＯＤだけでなく、他の精錬容器（取鍋，ＶＯＤ鍋，Ｒ
Ｈ脱ガス槽，ＤＨ脱ガス槽，電気炉等）にも適用可能で
ある。
【図１】図１はマグネシアクリンカー中のＺｒＯ2 量が
マグネシア−カルシア質耐火物の耐食性に及ぼす影響に
ついて示している。
マグネシア−カルシア質耐火物の耐食性に及ぼす影響に
ついて示している。
【図２】図２はＺｒＯ2 含有マグネシアクリンカーとマ
グネシア−カルシアクリンカーの配合比率がマグネシア
−カルシア質耐火物の耐食性に及ぼす影響について示し
ている。
グネシア−カルシアクリンカーの配合比率がマグネシア
−カルシア質耐火物の耐食性に及ぼす影響について示し
ている。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 玉木 健之 福岡県北九州市八幡西区東浜町１番１号 黒崎窯業株式会社内 (72)発明者 今飯田 泰夫 千葉県千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株式 会社千葉製鉄所内
Claims (1)
- 【請求項１】 ＺｒＯ2 含有量が２〜１０重量％の範囲
にあるマグネシアクリンカー２０〜９５重量％とＣａＯ
含有量が５〜１００重量％の範囲にあるマグネシア−カ
ルシアクリンカー５〜８０重量％からなるマグネシア−
カルシア質耐火物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3229523A JPH0543305A (ja) | 1991-08-16 | 1991-08-16 | ジルコニア含有マグネシアクリンカーを使用したマグネシア−カルシア質耐火物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3229523A JPH0543305A (ja) | 1991-08-16 | 1991-08-16 | ジルコニア含有マグネシアクリンカーを使用したマグネシア−カルシア質耐火物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0543305A true JPH0543305A (ja) | 1993-02-23 |
Family
ID=16893506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3229523A Pending JPH0543305A (ja) | 1991-08-16 | 1991-08-16 | ジルコニア含有マグネシアクリンカーを使用したマグネシア−カルシア質耐火物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0543305A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112142447A (zh) * | 2020-09-22 | 2020-12-29 | 武汉科技大学 | 一种高性能节能型镁基原料及其制备方法 |
| CN112500135A (zh) * | 2021-02-05 | 2021-03-16 | 北京利尔高温材料股份有限公司 | 一种镁钙质中间包干式工作衬料及其制备方法 |
-
1991
- 1991-08-16 JP JP3229523A patent/JPH0543305A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112142447A (zh) * | 2020-09-22 | 2020-12-29 | 武汉科技大学 | 一种高性能节能型镁基原料及其制备方法 |
| CN112142447B (zh) * | 2020-09-22 | 2022-02-25 | 武汉科技大学 | 一种高性能节能型镁基原料及其制备方法 |
| CN112500135A (zh) * | 2021-02-05 | 2021-03-16 | 北京利尔高温材料股份有限公司 | 一种镁钙质中间包干式工作衬料及其制备方法 |
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