JPH0714832B2 - 連続鋳造用耐火物の製造方法 - Google Patents
連続鋳造用耐火物の製造方法Info
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- JPH0714832B2 JPH0714832B2 JP1325323A JP32532389A JPH0714832B2 JP H0714832 B2 JPH0714832 B2 JP H0714832B2 JP 1325323 A JP1325323 A JP 1325323A JP 32532389 A JP32532389 A JP 32532389A JP H0714832 B2 JPH0714832 B2 JP H0714832B2
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Landscapes
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は、連続鋳造の鋳型とタンディッシュとの間に介
在されるスライドゲート、ノズル等の連続鋳造用耐火物
の製造方法に関する。
在されるスライドゲート、ノズル等の連続鋳造用耐火物
の製造方法に関する。
[従来の技術] 通常、連続鋳造用耐火物としては、MgO(マグネシア)
を含むMgO系耐火物が、溶鋼との接触角が大きいことか
ら、他の材質に比べ高耐食性を期待でき、広く用いられ
ている。
を含むMgO系耐火物が、溶鋼との接触角が大きいことか
ら、他の材質に比べ高耐食性を期待でき、広く用いられ
ている。
しかし、MgO系耐火物は、熱膨張率が大きいことから、
熱衝撃抵抗性に劣る欠点がある。
熱衝撃抵抗性に劣る欠点がある。
従来、上記欠点に対処するため、 (1) MgO系骨材の他にC(カーボン)を多量に耐火
物骨材として含有させ、熱膨張率を低くあるいは熱伝導
性をよくしたり、 (2) 単斜晶型ZrO2(ジルコニア)骨材を併用し、耐
火物製造時にマトリックス中にマイクロクラックを得
る。
物骨材として含有させ、熱膨張率を低くあるいは熱伝導
性をよくしたり、 (2) 単斜晶型ZrO2(ジルコニア)骨材を併用し、耐
火物製造時にマトリックス中にマイクロクラックを得
る。
等の方法により、熱衝撃抵抗性の向上を図る連続鋳造用
耐火物の製造方法が考えられている。
耐火物の製造方法が考えられている。
[発明が解決しようとする課題] しかしながら、多量のCを耐火物骨材として併用する従
来の製造方法によるMgO−C系連続鋳造用耐火物におい
ては、カーボンの酸化・脱炭による組織の脆弱化あるい
は極低炭素鋼種に対する耐食性劣化の問題がある。
来の製造方法によるMgO−C系連続鋳造用耐火物におい
ては、カーボンの酸化・脱炭による組織の脆弱化あるい
は極低炭素鋼種に対する耐食性劣化の問題がある。
又、単斜晶型ZrO2を耐火物骨材として併用する従来の製
造方法によるMgO−ZrO2系連続鋳造用耐火物において
は、ZrO2の使用量が少ないと、MgOによって安定化され
た立方晶型ZrO2の比率が増し、単斜晶型正方晶型の相
変態に起因するマイクロクラックが減少して効果が減少
する一方、ZrO2の使用量が多い、あるいは粗角として使
用すると、結合組織内に多数のクラックが発生し、強度
が著しく劣化する問題がある。
造方法によるMgO−ZrO2系連続鋳造用耐火物において
は、ZrO2の使用量が少ないと、MgOによって安定化され
た立方晶型ZrO2の比率が増し、単斜晶型正方晶型の相
変態に起因するマイクロクラックが減少して効果が減少
する一方、ZrO2の使用量が多い、あるいは粗角として使
用すると、結合組織内に多数のクラックが発生し、強度
が著しく劣化する問題がある。
そこで、本発明は、耐食性、熱衝撃抵抗性に優れ、かつ
組織の結合強度を高め得る連続鋳造用耐火物の製造方法
の提供を目的とする。
組織の結合強度を高め得る連続鋳造用耐火物の製造方法
の提供を目的とする。
[課題を解決するための手段] 前記課題を解決するため、本発明は、MgOのみ又はMgOを
含む耐火材料100重量部に対しZrO2を5〜50重量部添加
して粒径44〜10000μmに調製したMgO−ZrO2系骨材(以
下、MZ系骨材と称す)20〜100重量%、残部が主としてM
gO系骨材からなる耐火物原料を混練して、成形、焼成す
る方法である。
含む耐火材料100重量部に対しZrO2を5〜50重量部添加
して粒径44〜10000μmに調製したMgO−ZrO2系骨材(以
下、MZ系骨材と称す)20〜100重量%、残部が主としてM
gO系骨材からなる耐火物原料を混練して、成形、焼成す
る方法である。
ここで、MgOを含む耐火材料とは、MgOの他に、酸化物、
炭化物、ほう化物、もしくは窒化物耐火材料又は金属の
1種以上を添加したものをいい、例えばAl2O3(アルミ
ナ)、Cr2O3(酸化クロム)、ZrB2(ほう化ジルコニウ
ム)あるいはSi3N4(窒化けい素)ウイスカ、SiC(炭化
けい素)ウイスカ等が用いられる。MgO以外の耐火材料
は、MZ系骨材自身の耐食性や強度を高めるもので、その
添加量の割合は、MZ系骨材全体のうち80重量%以下であ
ることが好ましい。80重量%を超えると、MgOの配合量
が減少し、高い耐食性を期待できなくなるおそれがあ
り、かつMgOとZrO2のバランスがくずれ、不適である。
炭化物、ほう化物、もしくは窒化物耐火材料又は金属の
1種以上を添加したものをいい、例えばAl2O3(アルミ
ナ)、Cr2O3(酸化クロム)、ZrB2(ほう化ジルコニウ
ム)あるいはSi3N4(窒化けい素)ウイスカ、SiC(炭化
けい素)ウイスカ等が用いられる。MgO以外の耐火材料
は、MZ系骨材自身の耐食性や強度を高めるもので、その
添加量の割合は、MZ系骨材全体のうち80重量%以下であ
ることが好ましい。80重量%を超えると、MgOの配合量
が減少し、高い耐食性を期待できなくなるおそれがあ
り、かつMgOとZrO2のバランスがくずれ、不適である。
又、MgO系骨材とは、MgO、MgO・Al2O3(スピネル)又は
MgO・Cr2O3(クロムスピネル)の1種以上、あるいはこ
れらの他にAl203を添加したものをいい、これら主とな
るMgO系骨材に加え、他の骨材として、より一層の耐ス
ポーリング性あるいは耐食性向上のためにC(炭素)を
併用することも有効である。
MgO・Cr2O3(クロムスピネル)の1種以上、あるいはこ
れらの他にAl203を添加したものをいい、これら主とな
るMgO系骨材に加え、他の骨材として、より一層の耐ス
ポーリング性あるいは耐食性向上のためにC(炭素)を
併用することも有効である。
[作 用] MZ系骨材は、バデレアイト(baddeleyite)とペリクレ
ース(periclase)あるいはスピネル等を原料として溶
融製造したクリンカーだけでなく、1500℃以上の温度で
焼結させたものを破砕調製したものでもよいが、ZrO2結
晶の大きさを制御する面及び現状の製造技術、コスト面
で電融品が特に望ましい。
ース(periclase)あるいはスピネル等を原料として溶
融製造したクリンカーだけでなく、1500℃以上の温度で
焼結させたものを破砕調製したものでもよいが、ZrO2結
晶の大きさを制御する面及び現状の製造技術、コスト面
で電融品が特に望ましい。
ZrO2は、MgO、Al2O3、Cr2O3にはほとんど固溶しないた
め、MZ系骨材は、MgOあるいはMgO・Al2O3、MgO・Cr2O3
やフリーのAl2O3やCr2O3等のマトリックス中にZrO2粒子
が分散した組織を呈する。
め、MZ系骨材は、MgOあるいはMgO・Al2O3、MgO・Cr2O3
やフリーのAl2O3やCr2O3等のマトリックス中にZrO2粒子
が分散した組織を呈する。
このZrO2は、MgOの固溶量に応じて単斜晶型、正方晶型
あいは立方晶型として存在する。そして、MZ系骨材を耐
火物に使用した場合、焼成時あるいは実使用時の熱履歴
により以下のようにしてマイクロクラックを生じる。
あいは立方晶型として存在する。そして、MZ系骨材を耐
火物に使用した場合、焼成時あるいは実使用時の熱履歴
により以下のようにしてマイクロクラックを生じる。
MZ系骨材中のZrO2粒子が単斜晶型であった場合には、単
斜晶型正方晶型の相変態における膨張収縮によりZrO2
粒子周辺部にマイクロクラックを生ずる。
斜晶型正方晶型の相変態における膨張収縮によりZrO2
粒子周辺部にマイクロクラックを生ずる。
又、ZrO2粒子が正方晶型であった場合には、熱応力の増
減によって一部が単斜晶型に相変態して同様のマイクロ
クラックを生ずる。
減によって一部が単斜晶型に相変態して同様のマイクロ
クラックを生ずる。
更に、ZrO2粒子が立方晶型であった場合には、1300〜14
00℃でアニールされて脱安定化し、一部が正方晶型に相
変態し、かつ単斜晶型に相変態することでマイクロクラ
ックを生ずる。
00℃でアニールされて脱安定化し、一部が正方晶型に相
変態し、かつ単斜晶型に相変態することでマイクロクラ
ックを生ずる。
従って、MZ系骨材中のZrO2相の違いにかかわらず、焼成
時あるいは製品使用時の熱履歴においてマイクロクラッ
クが得られ、このマイクロクラックが外部から製品に加
わる熱応力を吸収、緩和することで、骨材自体及び耐火
物の熱衝撃抵抗性を高めることができる。しかも、この
マイクロクラックは、MZ系骨材中のZrO2粒子及びその周
囲にのみ発生するので、組織の結合強度を劣化させるに
は至らない。
時あるいは製品使用時の熱履歴においてマイクロクラッ
クが得られ、このマイクロクラックが外部から製品に加
わる熱応力を吸収、緩和することで、骨材自体及び耐火
物の熱衝撃抵抗性を高めることができる。しかも、この
マイクロクラックは、MZ系骨材中のZrO2粒子及びその周
囲にのみ発生するので、組織の結合強度を劣化させるに
は至らない。
ZrO2は、MgOによって立方晶型ZrO2に安定化されるた
め、MZ系骨材調製時のZrO2の添加量が、MgOのみ又はMgO
を含む耐火材料100重量部に対し5重量部未満では、マ
イクロクラックの発生量が減少して効果がなく、50重量
部を超えると、立方晶型ZrO2が増加して線熱膨張係数が
大きくなり、熱衝撃抵抗性が改善されない。
め、MZ系骨材調製時のZrO2の添加量が、MgOのみ又はMgO
を含む耐火材料100重量部に対し5重量部未満では、マ
イクロクラックの発生量が減少して効果がなく、50重量
部を超えると、立方晶型ZrO2が増加して線熱膨張係数が
大きくなり、熱衝撃抵抗性が改善されない。
MZ系骨材の粒径は、44μm未満であると、耐火物のマト
リックスにもマイクロクラックを生ずることになり、そ
の結果、組織の結合強度を劣化させることとなり、1000
0μmを超えると、耐火物の製造が困難となる。
リックスにもマイクロクラックを生ずることになり、そ
の結果、組織の結合強度を劣化させることとなり、1000
0μmを超えると、耐火物の製造が困難となる。
耐火物原料中におけるMZ系骨材の配合量が20重量%未満
となると、MZ系骨材粒子におけるマイクロクラックの総
量が少なく、通常のMgO系耐火物の欠点である低熱衝撃
抵抗性が改善されない。
となると、MZ系骨材粒子におけるマイクロクラックの総
量が少なく、通常のMgO系耐火物の欠点である低熱衝撃
抵抗性が改善されない。
[実施例] 以下、本発明の実施例を説明する。
MgO 100重量部に対してZrO2を第1表に示すように所要
量ずつ添加し、又、MgOを含む耐火材料(MgO−Al2O3)
に対してZrO2を第2表に示すように所要量ずつ添加し、
焼結法又は溶融法により粒径44〜5000μmの粉末からな
る12種類のMZ系骨材を調製した。
量ずつ添加し、又、MgOを含む耐火材料(MgO−Al2O3)
に対してZrO2を第2表に示すように所要量ずつ添加し、
焼結法又は溶融法により粒径44〜5000μmの粉末からな
る12種類のMZ系骨材を調製した。
調製したMZ系骨材と、粒径0.5〜5000μmのMgO粉末を第
1,2表に示す割合で配合し、更に所要量のバインダー
(実施例3,12は、更に外率で3重量%のカーボンを含有
する)と共に混練し、1.5kg/cm2の圧力で成形した後、
酸化又は還元雰囲気中において1600℃の温度で焼成して
スライドゲート用耐火物を得た。
1,2表に示す割合で配合し、更に所要量のバインダー
(実施例3,12は、更に外率で3重量%のカーボンを含有
する)と共に混練し、1.5kg/cm2の圧力で成形した後、
酸化又は還元雰囲気中において1600℃の温度で焼成して
スライドゲート用耐火物を得た。
上記各スライドゲート用耐火物の曲げ強さ、耐食指数、
熱衝撃試験結果及び実用寿命は、単斜晶型ZrO2を耐火物
骨材として併用した従来の方法によるスライドゲート用
耐火物その他を併記する第1,2表に示すようになった。
熱衝撃試験結果及び実用寿命は、単斜晶型ZrO2を耐火物
骨材として併用した従来の方法によるスライドゲート用
耐火物その他を併記する第1,2表に示すようになった。
第1表中、実施例1のZrO2含有量は、比較例1のそれに
相当し、実施例2,3のZrO2含有量は、比較例2のそれに
相当する。
相当し、実施例2,3のZrO2含有量は、比較例2のそれに
相当する。
又、曲げ強さその他の特性は、焼成後のピッチ含浸・揮
発分除去後に測定した。
発分除去後に測定した。
従って、実施例1〜12のように、MZ系骨材調製時に、Mg
Oのみ又はMgOを含む耐火材料100重量部に対するZrO2の
添加量を5〜50重量部とし、かつ耐火物原料全体(バイ
ンダーを除く)におけるMZ系骨材の配合量を20〜100重
量%とすることにより、曲げ強さ及び耐食指数を従来の
方法によるスライドゲート用耐火物とほぼ同等とし得、
かつ熱衝撃抵抗性及び実用寿命を従来の方法によるもの
より飛躍的に向上し得ることがわかる。
Oのみ又はMgOを含む耐火材料100重量部に対するZrO2の
添加量を5〜50重量部とし、かつ耐火物原料全体(バイ
ンダーを除く)におけるMZ系骨材の配合量を20〜100重
量%とすることにより、曲げ強さ及び耐食指数を従来の
方法によるスライドゲート用耐火物とほぼ同等とし得、
かつ熱衝撃抵抗性及び実用寿命を従来の方法によるもの
より飛躍的に向上し得ることがわかる。
これは、調製温度の違いによるMZ系骨材中のZrO2の結晶
型の相違に影響されることなく、耐火物の焼成時あるい
は実使用時の熱履歴においてMZ系骨材粒子内にマイクロ
クラックが適当量得られ、骨材を結合する耐火物のマト
リックスには、クラックが生じないためである。
型の相違に影響されることなく、耐火物の焼成時あるい
は実使用時の熱履歴においてMZ系骨材粒子内にマイクロ
クラックが適当量得られ、骨材を結合する耐火物のマト
リックスには、クラックが生じないためである。
又、実施例3,12には、カーボンを単独で添加し、かつバ
インダーを多めにして還元焼成したカーボン含有耐火物
であるが、表からわかるように、曲げ強さ、耐熱衝撃性
及び耐食性が優れていることわかる。
インダーを多めにして還元焼成したカーボン含有耐火物
であるが、表からわかるように、曲げ強さ、耐熱衝撃性
及び耐食性が優れていることわかる。
[発明の効果] 以上のように本発明によれば、MZ系骨材中のZrO2の結晶
型の相違に影響されることなく、耐火物の焼成時あるい
は実使用時の熱履歴において、配合された耐火物原料の
うちMZ系骨材粒子内にのみマイクロクラックが得られる
ので、従来の方法によるものより、耐食性、熱衝撃抵抗
性に優れ、かつ組織の結合強度が高い連続鋳造用耐火物
を得ることができる。
型の相違に影響されることなく、耐火物の焼成時あるい
は実使用時の熱履歴において、配合された耐火物原料の
うちMZ系骨材粒子内にのみマイクロクラックが得られる
ので、従来の方法によるものより、耐食性、熱衝撃抵抗
性に優れ、かつ組織の結合強度が高い連続鋳造用耐火物
を得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西部 隆文 愛知県刈谷市小垣江町南藤1番地 東芝セ ラミックス株式会社刈谷製造所内 (72)発明者 近藤 憲生 愛知県刈谷市小垣江町南藤1番地 東芝セ ラミックス株式会社刈谷製造所内
Claims (1)
- 【請求項1】MgOのみ又はMgOを含む耐火材料100重量部
に対しZrO2を5〜50重量部添加して粒径44〜10000μm
に調製したMgO−ZrO2系骨材20〜100重量%、残部が主と
してMgO系骨材からなる耐火物原料を混練して、成形、
焼成することを特徴とする連続鋳造用耐火物の製造方
法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1325323A JPH0714832B2 (ja) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | 連続鋳造用耐火物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1325323A JPH0714832B2 (ja) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | 連続鋳造用耐火物の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03189055A JPH03189055A (ja) | 1991-08-19 |
| JPH0714832B2 true JPH0714832B2 (ja) | 1995-02-22 |
Family
ID=18175538
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1325323A Expired - Fee Related JPH0714832B2 (ja) | 1989-12-15 | 1989-12-15 | 連続鋳造用耐火物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0714832B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AU760214B2 (en) * | 1998-01-28 | 2003-05-08 | Krosaki Corporation | Alumina-magnesia-graphite type refractory |
| JP2015193509A (ja) * | 2014-03-31 | 2015-11-05 | 黒崎播磨株式会社 | マグネシア−スピネル−ジルコニアれんが |
-
1989
- 1989-12-15 JP JP1325323A patent/JPH0714832B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03189055A (ja) | 1991-08-19 |
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