JPH0723254B2 - 耐火材料 - Google Patents
耐火材料Info
- Publication number
- JPH0723254B2 JPH0723254B2 JP4037090A JP3709092A JPH0723254B2 JP H0723254 B2 JPH0723254 B2 JP H0723254B2 JP 4037090 A JP4037090 A JP 4037090A JP 3709092 A JP3709092 A JP 3709092A JP H0723254 B2 JPH0723254 B2 JP H0723254B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- sio
- cao
- zro
- alumina
- refractory material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は耐火物用材料に関する
もので、詳しくはZrO2,CaO,SiO2,B2O3の
4成分を必須成分とする高機能性を有し、製鋼用ノズル
に用いる電融耐火材料に関するものである。
もので、詳しくはZrO2,CaO,SiO2,B2O3の
4成分を必須成分とする高機能性を有し、製鋼用ノズル
に用いる電融耐火材料に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の製鋼の連続鋳造時に用いられるノ
ズル用材として用いられる耐火物は溶融石英材や、アル
ミナ及び又はアルミナ−シリカ系の高アルミナ材料、ジ
ルコニア材料、ジルコニア−カルシア材料の一者もしく
は二者以上または特殊な使用条件下ではマグネシア、お
よび、またはマグネシア−アルミナ系のスピネル材等の
酸化物耐火材料を主体としこれに黒鉛質材、炭素質材
(カーボン材)炭化物材及び窒化珪素材の一者若しくは
二者以上を配合して構成された耐火材料を用い混練、成
形し、焼成されたノズルが使用されている。
ズル用材として用いられる耐火物は溶融石英材や、アル
ミナ及び又はアルミナ−シリカ系の高アルミナ材料、ジ
ルコニア材料、ジルコニア−カルシア材料の一者もしく
は二者以上または特殊な使用条件下ではマグネシア、お
よび、またはマグネシア−アルミナ系のスピネル材等の
酸化物耐火材料を主体としこれに黒鉛質材、炭素質材
(カーボン材)炭化物材及び窒化珪素材の一者若しくは
二者以上を配合して構成された耐火材料を用い混練、成
形し、焼成されたノズルが使用されている。
【0003】これら連続鋳造方式の取鍋、タンデッシュ
等に用いられるロングノズルや浸漬ノズルは当初は溶融
シリカ材で製造された材質のものが使用されていたが品
質の安定性、鋳造の高能率化、鋳造コスト、鋳片の歩留
りの向上が進められるに至り、連続鋳造も多連鋳化が指
向されることとなり、溶融シリカ材では溶損が大きくノ
ズル孔の拡大やノズルが破損するなどの問題が生じ、多
連続鋳造操業が出来なくなり、これに対処するために溶
融石英質材、アルミナ質材、アルミナ−シリカ系の高ア
ルミナ材、ジルコニア質材、ジルコニア−カルシア質材
等の各種酸化物耐火材料の一者若しくは二者以上や特殊
な使用条件ではマグネシア質材及びまたはアルミナ−マ
グネシア系のスピネル質材料を主体としこれに黒鉛質
材、カーボン質材の一者若しくは二者を必要に応じて炭
化物材,窒化物材料の一者若しくは二者以上を配合し製
造されたノズルに移行して多連続鋳造操業に対処し効果
をあげてきているが、その反面、ノズル孔内壁にアルミ
ニウムを主体とする酸化物(非金属介在物)が付着堆積
して円滑な鋳造作業が出来ないこと、またノズル孔内壁
に付着堆積した非金属介在物が剥落し、混入することに
より、大きな砂キズの原因となる等操業上品質上等に大
きな問題が生じてきている。
等に用いられるロングノズルや浸漬ノズルは当初は溶融
シリカ材で製造された材質のものが使用されていたが品
質の安定性、鋳造の高能率化、鋳造コスト、鋳片の歩留
りの向上が進められるに至り、連続鋳造も多連鋳化が指
向されることとなり、溶融シリカ材では溶損が大きくノ
ズル孔の拡大やノズルが破損するなどの問題が生じ、多
連続鋳造操業が出来なくなり、これに対処するために溶
融石英質材、アルミナ質材、アルミナ−シリカ系の高ア
ルミナ材、ジルコニア質材、ジルコニア−カルシア質材
等の各種酸化物耐火材料の一者若しくは二者以上や特殊
な使用条件ではマグネシア質材及びまたはアルミナ−マ
グネシア系のスピネル質材料を主体としこれに黒鉛質
材、カーボン質材の一者若しくは二者を必要に応じて炭
化物材,窒化物材料の一者若しくは二者以上を配合し製
造されたノズルに移行して多連続鋳造操業に対処し効果
をあげてきているが、その反面、ノズル孔内壁にアルミ
ニウムを主体とする酸化物(非金属介在物)が付着堆積
して円滑な鋳造作業が出来ないこと、またノズル孔内壁
に付着堆積した非金属介在物が剥落し、混入することに
より、大きな砂キズの原因となる等操業上品質上等に大
きな問題が生じてきている。
【0004】この問題を解決するため前述種々の耐火材
の組合せやノズルの構造上多層構成とするとか、またノ
ズル内壁より不活性ガスを吹き込みガスシール効果によ
り内面保護をする等により、付着、堆積を防止するなど
種々な対策がこうじられているがいまだ充分な効果を修
める迄には至っていないのが現状でこの改善が強く求め
られている。
の組合せやノズルの構造上多層構成とするとか、またノ
ズル内壁より不活性ガスを吹き込みガスシール効果によ
り内面保護をする等により、付着、堆積を防止するなど
種々な対策がこうじられているがいまだ充分な効果を修
める迄には至っていないのが現状でこの改善が強く求め
られている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】耐熱性、耐食性を保
ち、且つ溶湯中に介在するアルミニウム酸化物を主体と
する非金属介在物の付着、堆積を防止し得る特殊な機能
を有する耐火材料を提供することを技術的課題とするも
のである。
ち、且つ溶湯中に介在するアルミニウム酸化物を主体と
する非金属介在物の付着、堆積を防止し得る特殊な機能
を有する耐火材料を提供することを技術的課題とするも
のである。
【0006】
【課題を解決するための手段】この発明は溶湯中の非金
属介在物の主成分であるアルミニウム酸化物のノズル内
壁への付着堆積を防ぎ操業上,品質上の改善を計るもの
である。
属介在物の主成分であるアルミニウム酸化物のノズル内
壁への付着堆積を防ぎ操業上,品質上の改善を計るもの
である。
【0007】本発明ノズル内壁に付着堆積する主な成分
アルミナとの間で、高い活性度を有し、化学反応を起こ
すことにより、低溶融物を生成し流出せしめることに着
目し、種々研究を重ねた結果、CaOを主成分とする耐
火材料が最も有効であることを見いだした。更に、Ca
Oを主成分とする耐火材料の中でもより反応性を高め付
着防止効果の高い材料とするには、付着物の主成分でア
ルミナとの間で反応性が高くかつ耐熱性の点からZrO
2.CaO及び3CaO.SiO2,2CaO.Si
O2,3CaO.2SiO2等の複合多結晶組成を有し、
且つ安定した材料とするためZrO2を7%〜50%,
CaO40%〜62%,SiO26%〜20%,B2O3
1%〜5%でこの4成分を必須成分となし、4者の合量
が95%以上で構成してなる電気溶融耐火材料を開発し
た。
アルミナとの間で、高い活性度を有し、化学反応を起こ
すことにより、低溶融物を生成し流出せしめることに着
目し、種々研究を重ねた結果、CaOを主成分とする耐
火材料が最も有効であることを見いだした。更に、Ca
Oを主成分とする耐火材料の中でもより反応性を高め付
着防止効果の高い材料とするには、付着物の主成分でア
ルミナとの間で反応性が高くかつ耐熱性の点からZrO
2.CaO及び3CaO.SiO2,2CaO.Si
O2,3CaO.2SiO2等の複合多結晶組成を有し、
且つ安定した材料とするためZrO2を7%〜50%,
CaO40%〜62%,SiO26%〜20%,B2O3
1%〜5%でこの4成分を必須成分となし、4者の合量
が95%以上で構成してなる電気溶融耐火材料を開発し
た。
【0008】本耐火材料は耐熱性及び受熱、冷却等によ
る熱変化に対しても結晶の安定度が高く熱変化に対して
もCaO,SiO2系材の結晶変化によりγ2CaO.
SiO2が生成による粉化現象を起こさず安定している
上、アルミナを主成分とする非金属介在物との間で高い
反応性を有する素材であり、これを提供するものであ
る。
る熱変化に対しても結晶の安定度が高く熱変化に対して
もCaO,SiO2系材の結晶変化によりγ2CaO.
SiO2が生成による粉化現象を起こさず安定している
上、アルミナを主成分とする非金属介在物との間で高い
反応性を有する素材であり、これを提供するものであ
る。
【0009】次に限定理由について記述する。
【0010】ZrO2の含有量 7%〜50% ZrO2は本材においてはCaOとの間で等モルで化合
物を形成してZrO2.CaOとなっている、2270
℃と云う高融点を持つ素材である。本材の耐熱性,耐食
性を保持させるためにはZrO2が7%以下ではこの特
性が生かせず、また50%を超えるとアルミナとの反応
性がやや低下してくるためである。
物を形成してZrO2.CaOとなっている、2270
℃と云う高融点を持つ素材である。本材の耐熱性,耐食
性を保持させるためにはZrO2が7%以下ではこの特
性が生かせず、また50%を超えるとアルミナとの反応
性がやや低下してくるためである。
【0011】CaOの含有量 40%〜62% CaOの含有量はZrO2との間では等モル化合物Zr
O2.CaOを構成する量及び耐熱性、耐食性を保持さ
せるため、SiO2との間では3CaO.SiO2(融点
2065℃)及び2CaO.SiO2(融点2130
℃)を形成させるために必要な含有量である。本材の構
成範囲内で62%を超えると遊離石灰の生成が認めら
れ、水和反応を生じ、素材の安定性がそこなわれ、また
40%より少なくなると耐熱性をそこなうこととなる。
O2.CaOを構成する量及び耐熱性、耐食性を保持さ
せるため、SiO2との間では3CaO.SiO2(融点
2065℃)及び2CaO.SiO2(融点2130
℃)を形成させるために必要な含有量である。本材の構
成範囲内で62%を超えると遊離石灰の生成が認めら
れ、水和反応を生じ、素材の安定性がそこなわれ、また
40%より少なくなると耐熱性をそこなうこととなる。
【0012】SiO2の含有量6%〜20% SiO2の含有量は、CaOとの間で耐熱性,耐食性及
び機能性を保持させるため、CaOとの間で3CaO.
SiO2,および2CaO.SiO2迄を主な生成物とさ
せることが必要であるため、本材の構成範囲内では20
%を超えると耐熱性をそこない、また、6%より少なく
なると遊離石灰が生成することとなり、水和反応を生
じ、素材の安定性がそこなわれるためである。
び機能性を保持させるため、CaOとの間で3CaO.
SiO2,および2CaO.SiO2迄を主な生成物とさ
せることが必要であるため、本材の構成範囲内では20
%を超えると耐熱性をそこない、また、6%より少なく
なると遊離石灰が生成することとなり、水和反応を生
じ、素材の安定性がそこなわれるためである。
【0013】B2O3の含有量1%〜5% (a)1%以下では素材の結晶の安定度を充分保つこと
ができない。(2CaO.SiO2→γ2CaO.Si
O2の結晶転移防止効果が不完全となるため、粉化現象
を生ずる。) (b)5%以上となると耐熱性に問題を生ずる。
ができない。(2CaO.SiO2→γ2CaO.Si
O2の結晶転移防止効果が不完全となるため、粉化現象
を生ずる。) (b)5%以上となると耐熱性に問題を生ずる。
【0014】
【実施例】表1に示した原料を用い、表2に実施例、本
発明範囲内及び本発明範囲外の比較例を示す。
発明範囲内及び本発明範囲外の比較例を示す。
【0015】
【表1】
【0016】表1に記した原料をそれぞれ単体で74μ
以下に粉砕し配合(石灰はCaO量で換算して配合す
る。尚石灰材料は水酸化石灰、または炭酸石灰等いずれ
でも良い)を行いミキサーにて混合混練してブリケット
マシンで6×6×8mm造粒してから乾燥した後、三相電
気炉を用い溶融し炉を傾動させて取鍋に移送して取鍋内
で冷却して製造する。この溶融物から耐熱試験は30×
30×90mmの試験片を切り出し耐水和試験材は粉砕し
て3〜2mmの試料を調整をし、又加熱,冷却を行うこと
による結晶の安定性,鉱物組成の変化も同試料を用いて
行う。機能性試験は溶融材料を粉砕して3〜1mm45%
1.0〜0.1mm15%,0.1mm以下40%に樹脂を
5%添加しウェットパンにて混合,混練を行い、100
0kg/cm2の圧力で成形し最高温度1450℃のト
ンネル窯にて焼成をほどこし、評価試験用試料を製品す
る。評価試験結果は表2に記述する。
以下に粉砕し配合(石灰はCaO量で換算して配合す
る。尚石灰材料は水酸化石灰、または炭酸石灰等いずれ
でも良い)を行いミキサーにて混合混練してブリケット
マシンで6×6×8mm造粒してから乾燥した後、三相電
気炉を用い溶融し炉を傾動させて取鍋に移送して取鍋内
で冷却して製造する。この溶融物から耐熱試験は30×
30×90mmの試験片を切り出し耐水和試験材は粉砕し
て3〜2mmの試料を調整をし、又加熱,冷却を行うこと
による結晶の安定性,鉱物組成の変化も同試料を用いて
行う。機能性試験は溶融材料を粉砕して3〜1mm45%
1.0〜0.1mm15%,0.1mm以下40%に樹脂を
5%添加しウェットパンにて混合,混練を行い、100
0kg/cm2の圧力で成形し最高温度1450℃のト
ンネル窯にて焼成をほどこし、評価試験用試料を製品す
る。評価試験結果は表2に記述する。
【0017】
【表2】
【0018】
【発明の効果】本発明の耐火材料は溶鋼中の非金属介在
物の主成分であるアルミナとの反応性の高い素材ZrO
2.CaO,3CaO.SiO2,2CaO.SiO2を
主な組成材とし、かつ結晶安定化材としてB2O3を含有
させているためZrO2,CaO,SiO2,B2O3を必
須構成成分としているZrO2を7%〜50%,CaO
を40%〜62%,SiO2を6%〜20%,B2O3を
1%〜5%と限定したことにより耐熱性,耐食性,耐消
化性及び結晶形の安定性にも優れ加熱,冷却の繰り返し
においても2CaO.SiO2等の結晶形の転移もなく
γ2CaO.SiO2生成も全く認められない等種々耐
火材としての特性を充分に備え持ちアルミナとの接触反
応性も非常に高い等の機能性をも充分備えている。尚本
材は電気炉にて溶融して製造しているため均質かつ高い
結晶度を有し、安定した品質を保つ素材となる。この材
料を用いて製造したノズル材は溶鋼中に介在するアルミ
ナを主成分とした非金属介在物との間で非常に高い反応
性を有するので連鋳用のロングノズル,浸漬ノズルのノ
ズル孔内壁に付着堆積するアルミナ等の非金属介在物の
付着堆積防止に非常に有効である。尚表2において示す
実施例の結果は次に示す判定規準試験方法による。 〈耐熱性〉(所定温度で3時間保持炉内冷却後の状態を示す。) A 変化なし B 軟化状態 をそれぞれ示す C 半溶融状態 D シキ台に溶融浸透している状態 試料は溶融物から30×30×30mmの大きさに切り出し造る。 〈耐水和性〉電気溶融物を粉砕して3〜2mmに調整して
試料とする。この試料を水中に入れ、煮沸30分後10
5℃の恒温槽中で10時間乾燥を行う。 a.重量増加量(消化量) b.粉化率(2mm以下となった量(重量パーセント)) 〈鉱物組成〉 a.元材料のX線回折試験のよる b.水和試験−乾燥後材のX線回折試験による 1.CaO 2.3CaO.SiO2 3.2CaO.SiO2 4.3CaO.2SiO2 5.γ2CaO.SiO2 6.ZrO2.CaO 7.Ca(OH)2 〈機能性試験〉溶融材料を粉砕し、3〜1mm45%,1
〜0.1mm15%,0.1mm以下40%を配合し樹脂5
%を添加混練後、1000kg/cm2の圧力で加圧成形し
た後、1450℃で焼成し試料とする。試料の大きさ5
0×50×20mmにアルミナ44ミクロン下を2mm厚さに塗
布して30分間1550℃で保持し炉内冷却後の状態を
示す。 A 変化なし B 1/3変化有り 状態を示す C 2/3変化有り D ほとんど反応する
物の主成分であるアルミナとの反応性の高い素材ZrO
2.CaO,3CaO.SiO2,2CaO.SiO2を
主な組成材とし、かつ結晶安定化材としてB2O3を含有
させているためZrO2,CaO,SiO2,B2O3を必
須構成成分としているZrO2を7%〜50%,CaO
を40%〜62%,SiO2を6%〜20%,B2O3を
1%〜5%と限定したことにより耐熱性,耐食性,耐消
化性及び結晶形の安定性にも優れ加熱,冷却の繰り返し
においても2CaO.SiO2等の結晶形の転移もなく
γ2CaO.SiO2生成も全く認められない等種々耐
火材としての特性を充分に備え持ちアルミナとの接触反
応性も非常に高い等の機能性をも充分備えている。尚本
材は電気炉にて溶融して製造しているため均質かつ高い
結晶度を有し、安定した品質を保つ素材となる。この材
料を用いて製造したノズル材は溶鋼中に介在するアルミ
ナを主成分とした非金属介在物との間で非常に高い反応
性を有するので連鋳用のロングノズル,浸漬ノズルのノ
ズル孔内壁に付着堆積するアルミナ等の非金属介在物の
付着堆積防止に非常に有効である。尚表2において示す
実施例の結果は次に示す判定規準試験方法による。 〈耐熱性〉(所定温度で3時間保持炉内冷却後の状態を示す。) A 変化なし B 軟化状態 をそれぞれ示す C 半溶融状態 D シキ台に溶融浸透している状態 試料は溶融物から30×30×30mmの大きさに切り出し造る。 〈耐水和性〉電気溶融物を粉砕して3〜2mmに調整して
試料とする。この試料を水中に入れ、煮沸30分後10
5℃の恒温槽中で10時間乾燥を行う。 a.重量増加量(消化量) b.粉化率(2mm以下となった量(重量パーセント)) 〈鉱物組成〉 a.元材料のX線回折試験のよる b.水和試験−乾燥後材のX線回折試験による 1.CaO 2.3CaO.SiO2 3.2CaO.SiO2 4.3CaO.2SiO2 5.γ2CaO.SiO2 6.ZrO2.CaO 7.Ca(OH)2 〈機能性試験〉溶融材料を粉砕し、3〜1mm45%,1
〜0.1mm15%,0.1mm以下40%を配合し樹脂5
%を添加混練後、1000kg/cm2の圧力で加圧成形し
た後、1450℃で焼成し試料とする。試料の大きさ5
0×50×20mmにアルミナ44ミクロン下を2mm厚さに塗
布して30分間1550℃で保持し炉内冷却後の状態を
示す。 A 変化なし B 1/3変化有り 状態を示す C 2/3変化有り D ほとんど反応する
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C04B 35/16
Claims (1)
- ZrO2,CaO,SiO2,B2O3の4成分を必須成分
とした耐火材料において、ZrO27%〜50%,Ca
O40%〜62%,SiO26%〜26%,B2O31%
〜5%とし、この4者の合量が95%以上かつ3Ca
O.SiO2,2CaO.SiO2,CaO,SiO2及
びZrO2.CaOの鉱物組成を主体として構成されて
いることを特徴とするZrO2,CaO,SiO2.B2
O3系電融耐火材料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4037090A JPH0723254B2 (ja) | 1992-01-27 | 1992-01-27 | 耐火材料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4037090A JPH0723254B2 (ja) | 1992-01-27 | 1992-01-27 | 耐火材料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05201760A JPH05201760A (ja) | 1993-08-10 |
| JPH0723254B2 true JPH0723254B2 (ja) | 1995-03-15 |
Family
ID=12487867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4037090A Expired - Lifetime JPH0723254B2 (ja) | 1992-01-27 | 1992-01-27 | 耐火材料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0723254B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100483132B1 (ko) * | 2001-10-29 | 2005-04-14 | 조선내화 주식회사 | 침윤방지층 및 저융물형성층을 포함하는 포러스 및 노즐 내화재 |
| JP7068255B2 (ja) * | 2019-10-31 | 2022-05-16 | 黒崎播磨株式会社 | CaO-ZrO2組成物,CaO-ZrO2組成物の製造方法,CaO-ZrO2含有耐火物及び鋳造用ノズル |
-
1992
- 1992-01-27 JP JP4037090A patent/JPH0723254B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05201760A (ja) | 1993-08-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS5919067B2 (ja) | 高耐用性鋳造用ノズル | |
| CN102757251A (zh) | 一种含纳米材料的钢包底吹氩透气砖及其制备工艺 | |
| JP5448190B2 (ja) | 溶融金属保持炉の内張り用アルミナカーボン系不焼成れんが及び製造方法、並びにそれを用いた窯炉設備及び施工方法 | |
| CN107580590A (zh) | 用于修复玻璃熔炉的未成型产品 | |
| RU2140407C1 (ru) | Огнеупорная бетонная смесь | |
| US5506181A (en) | Refractory for use in casting operations | |
| CN114478031A (zh) | 一种电炉钢包用不烧铝镁碳砖的生产工艺 | |
| US20050255986A1 (en) | Monothilic refractory composition | |
| JPH0463032B2 (ja) | ||
| JPH0723254B2 (ja) | 耐火材料 | |
| CN114514212B (zh) | CaO-ZrO2组合物、CaO-ZrO2组合物的制造方法、含CaO-ZrO2耐火材料以及铸造用浇注嘴 | |
| JP2000178074A (ja) | 高炉樋用キャスタブル耐火物 | |
| KR20050006119A (ko) | 부정형 내화재 조성물 | |
| JP3383185B2 (ja) | 鋳造用ノズル | |
| JPH05201759A (ja) | 耐火材料 | |
| US4006029A (en) | Hydration resistant fused dolomitic grain and production method therefor | |
| JPH08175877A (ja) | キャスタブル耐火物 | |
| JP2991472B2 (ja) | 取鍋内張り用耐火物 | |
| JPH0532456A (ja) | 耐火材料 | |
| JP3027721B2 (ja) | ポーラスプラグ耐火物及びその製造方法 | |
| JPH042665A (ja) | 溶融アルミナ・マグネシア系組成物及び耐火物製品 | |
| JP2003306388A (ja) | 電融スピネル原料及びこれを用いた耐火物 | |
| JP2003226583A (ja) | 溶銑用不定形耐火物 | |
| JP2004059390A (ja) | 高炉樋用キャスタブル耐火物 | |
| JPH0716784B2 (ja) | 鋳込み用取鍋およびタンディッシュ |