JPH06660B2

JPH06660B2 - 緻密質マグネシアカーボンれんが

Info

Publication number: JPH06660B2
Application number: JP63096449A
Authority: JP
Inventors: 勲木船; 高芳佐藤; 裕文井上; 博山本; 健之玉木
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 1988-04-18
Filing date: 1988-04-18
Publication date: 1994-01-05
Anticipated expiration: 2009-01-05
Also published as: JPH01270564A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、転炉を始め、電気炉、ＲＨ炉、取鍋等窯炉全
般にわたって適用できる緻密質マグネシアカーボンれん
がに関する。

〔従来の技術〕

従来のマグネシアカーボン質れんがは、特開昭58-32080
号公報に記載されているように、実炉使用時の耐スポー
リング性及びスラグコーティング性を重視し、マグネシ
アクリンカの粒度構成として、１mm径以上の粗粒を５０
重量％以上含有するものを使用していた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、このように粗粒が多いれんがは、粗粒と周囲の
マトリックスの膨張差に起因して、粗粒周囲の空隙の存
在による組織劣化および成形時の充填性の悪さのため組
織の緻密性に欠点があり、耐食性、耐酸化性、熱間強度
等の点で問題がある。

また、特開昭57-188459号公報には、３mm以下の粗粒の
量のみを規定したものが例示されているが、耐スボーリ
ング性と被熱による組織劣化の軽減、耐酸化性、耐食
性、熱間強度とのバランスの点で問題がある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、マグネシアクリンカと黒鉛とを夫々７０〜９
０重量％と１０〜３０重量％含有してなり、前記マグネ
シアクリンカが、粒径１mm以上の粗粒２５〜４０重量％
と、粒径１〜０．２mmの範囲の中間粒３０〜４５重量％
と、０．２mm以下の微粒１５〜２５重量％の粒度構成を
有し、且つ、成形後の窒素雰囲気中１６００℃で２時間
の加熱を５回繰り返した焼成後の残存膨張率が０．５％
以下である緻密質マグネシアカーボンれんがである。

〔作用〕

マグネシアクリンカと黒鉛とを夫々７０〜９０重量％と
１０〜３０重量％含有し、マグネシアクリンカの粒度構
成、とくに粒径が１mm以下の中間粒と、粒径が１mm以下
の中間粒と粒径が０．２mm以下の微粒の配合比率を特定
割合に調整することによって、耐スポーリング性を低下
させることなく組織を強化し、被熱による組織劣化の軽
減、耐酸化性、耐食性、熱間強度を向上できる。

〔実施例〕

第１表は、焼結MgOが80重量％と黒鉛20重量％とからな
り、焼結MgOの粒度構成を、微粒の比率を15重量％、20
重量％、25重量％の３水準に取り、これに対して粗粒を
中間粒に置換していった場合のれんがの各特性の変化を
示す。

第１図から第８図は、これらの変化を図示したものであ
る。

第１図は、コーキング後の見掛け気孔率の変化を示すも
ので、中間粒度の割合が増大すると共に気孔率は低下
し、一旦最少値になった後に漸次増大する傾向を示す。

第２図は、コーキング後の通気率の変化を示すもので、
中間粒度の割合が増大すると共に、通気率は急速に小さ
くなるがその後は横這いとなる。

第３図は、コーキング後の熱間強度の変化を示し、中間
粒度の割合が増大すると共に、熱間強度は漸次増大す
る。

第４図および第５図は、それぞれ、耐酸化性、と酸化雰
囲気における耐食性の変化を示すもので、中間粒度の割
合が増大すると共に耐食性Ｉは改善され、一旦最善の値
（最少値）を示した後、漸次低下する。

第６図は、耐界面溶損性（耐食性II）の変化を示す。耐
界面溶損性は中間粒度の増大と共に、著しく改善され、
ある程度置換量が増えると平衡状態になる。

第７図は、耐スポーリング性との関係を示す。耐スポー
リング性は中間粒度の割合が増加すると共に徐々に低下
するが、置換量が少ない範囲ではその傾向は小さい。

第８図はマグネシアクリンカの粒度構成と残存膨張率と
の関係を示すもので、中間粒度のものが50重量％になる
と残存膨張は半分以下に低下することがわかる。

このように、各品質を総合的に最良に維持させるために
は、最適な粒度範囲があることがわかる。

耐酸化性、耐食性は気孔率及び通気率と対応しており、
気孔率，通気率が低下すると良好になるが、気孔率の増
大、通気率の横這いに従って、耐酸化性，耐食性も低下
又は横這いとなる。

気孔率、通気率の低下及び強度の向上は、組織の緻密性
が向上していることを意味しており、それが耐酸化性、
耐食性に大きく影響を及ぼすことがわかる。

一方、耐スポーリング性は基本的に低下する方向にある
が、あるレベルまでは小さく剥落までには至らない。

総合的に見て、粗粒が25〜40％、中間部が30〜45％、残
部が微粒の場合が耐食性（耐酸化性）と耐スポーリング
性のバランスがとれていることがわかる。

黒鉛量は10，15，25重量％において、同様の試験をおこ
なったが、同様の効果が得られた。

また、骨材のマグネシアクリンカとして、電融品又は焼
結品と電融品の併用においてもやはり同様の効果が得ら
れた。

また酸化防止剤としては、Alを始めとする公知のAl−M
g，Al−Mg−Si，Al−Mg−Ca等、またAl以外の金属、非
酸化物を使用してもやはり同様の品質改善効果が得られ
た。

第１表に試料１と４の耐酸化性テスト後、サンプルの切
断面を比較すると、中間粒を増量した試料４は試料１に
比較して脱炭層が薄く均一であり、脱炭分の組織劣化も
軽微であった。

同じく、試料１と試料４の耐食性IIテスト後の切断面を
比較すると、試料４はスラグ−メタル間の界面溶損が非
常に軽減されており、被熱後の組成劣化も軽微で緻密な
状態を保持していた。

更に、スラグ−メタル界面部のミクロ組織を比較する
と、試料４は試料１に比較して稼働面のスラグコーティ
ングが非常に良好であり、活性を失ったスラグが厚く付
着していた。試料１は粗粒に挟まれたマトリックス部分
のスラグ付着が悪く、空隙を生じていた。これは、マト
リックスのカーボン源が雰囲気あるいはフレッシュなス
ラグによる酸化を受け易い状態にあったものといえる。

また、試料１はMgO粗粒の周囲の空隙が大きい。これは
先に述べたように、熱サイクル下で黒鉛とMgO粗粒の膨
張差に由来する組織劣化である。それに対して粗粒を減
じた試料４は空隙が小さく、緻密な組織を保持してお
り、これが先に述べた残存膨張の低減に寄与しているこ
とがわかる。金属を添加したマグネシアカーボンれんが
は高温下で金属の酸化による膨張を伴う。これが熱応力
によるせり割れ等の弊害を引き起こす。今回の改善はこ
れを補うのにも効果を発揮した。

以上の検討例から、耐スポーリング性の大幅な低下がな
い範囲で耐食性、特に界面溶損に対する抵抗性の良好な
ものを選んで実施例とした。第２表にそれを示す。これ
らを実炉において使用した結果、従来材質に比較して約
20％炉材の耐用性が向上した。

〔発明の効果〕以上の試験例からも明らかなように、マグネシアクリン
カカーボンれんがにおいて、マグネシアクリンカの粒度
構成の変更による緻密性向上は、気，液層酸化及び熱サ
イクルによる組織劣化を軽減するのに非常に有効であ
り、これがひいては耐食性の向上にも繋がっている。

【図面の簡単な説明】

第１図から第８図は、マグネシアクリンカの粒度構成と
各れんがの特性の変化を示す図である。

フロントページの続き (72)発明者井上裕文福岡県北九州市八幡東区枝光１丁目１番１号新日本製鐵株式會社八幡製鐵所内 (72)発明者山本博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 (56)参考文献特開昭56−59667（ＪＰ，Ａ)

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】マグネシアクリンカと黒鉛とを夫々７０〜
９０重量％と１０〜３０重量％含有してなり、前記マグネシアクリンカが、粒径１mm以上の粗粒２５〜
４０重量％と、粒径１〜０．２mmの範囲の中間粒３０〜
４５重量％と、０．２mm以下の微粒１５〜２５重量％の
粒度構成を有し、且つ、成形後の窒素雰囲気中１６００℃で２時間の加熱を５回
繰り返した焼成後の残存膨張率が０．５％以下である緻
密質マグネシアカーボンれんが。