JPH07316615A - 高炉出銑口用スリーブ状耐火物 - Google Patents

高炉出銑口用スリーブ状耐火物

Info

Publication number
JPH07316615A
JPH07316615A JP6128186A JP12818694A JPH07316615A JP H07316615 A JPH07316615 A JP H07316615A JP 6128186 A JP6128186 A JP 6128186A JP 12818694 A JP12818694 A JP 12818694A JP H07316615 A JPH07316615 A JP H07316615A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sleeve
refractories
alumina
tapping
silicon nitride
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.)
Pending
Application number
JP6128186A
Other languages
English (en)
Inventor
Koichi Tomioka
浩一 冨岡
Hideaki Inoue
英明 井上
Kikuo Ariga
喜久雄 有賀
Masaichi Kato
政一 加藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Engineering Corp
TYK Corp
Original Assignee
NKK Corp
Nippon Kokan Ltd
TYK Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by NKK Corp, Nippon Kokan Ltd, TYK Corp filed Critical NKK Corp
Priority to JP6128186A priority Critical patent/JPH07316615A/ja
Publication of JPH07316615A publication Critical patent/JPH07316615A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Ceramic Products (AREA)
  • Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 高炉の出銑口に装着されるスリーブ耐火物で
あって、溶銑や溶滓に対する反応性が小さく、熱間強度
および高温下での耐摩耗性に優れ、且つ、熱応力に対す
る抵抗性が高く割れにくい。 【構成】 SiC :50〜85wt.%、Si3N4 :5〜40wt.%、Al
2O3 : 5〜30wt.%を必須成分として含有し、そして、Si
C 、Si3N4 およびAl2O3 の合計含有量が90wt.%以上であ
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、高炉の出銑口内に装
着して出銑口を形成するスリーブ状耐火物に関するもの
である。
【0002】
【従来の技術】高炉の出銑口は、珪酸塩材および/また
は高アルミナ材にSiC 材およびSi3N4材が配合された、
マッド材と称されている練土状不定形耐火物を、閉塞機
(マッドガン)を使用して充填することにより閉塞され
ている。そして、出銑時においては、開口機により、出
銑口を閉塞しているマッド材中に金棒を打ち込み、これ
に穿孔することによって開口している。
【0003】近年、高炉操業は、羽口から、熱風と共に
重油、ピッチ、微粉炭等の燃料を炉内に吹込むことによ
って行われている。従って、出銑量が増加し、非出銑時
間が短くなり、出銑のための出銑口の開閉作業が頻繁に
なって、高熱下での作業の度合いが高まってきた。ま
た、従来のマッド材では、出銑時における溶銑および溶
滓による浸食および損耗が大きく、出銑口の拡大のため
に、安定した操業ができない状態である。例えば、現状
の出銑時間は一般に約3〜4時間であり、1日当りの出
銑回数はほぼ6回程度である。
【0004】出銑口の開閉は、高熱の悪環境下における
作業であるために、出銑口開閉作業の増加は、環境衛生
上および安全上問題が多い。そして、出銑口内に充填さ
れているマッド材の溶損が大きいと、出銑作業を安定し
て行うことが困難になるばかりではなく、溶銑の湯道と
なる主樋、スキンマー部、溶銑樋およびスラグ樋等の使
用条件が過酷になる結果、その損傷が激しい。
【0005】そこで、上記珪酸塩材および/または高ア
ルミナ材を主材とし、これに炭素材、炭化珪素材および
窒化珪素材の少なくとも1つを配合した練土状不定形耐
火物からなるマッド材が使用されているが、このような
マッド材では、上記問題を解決するには至っていない。
【0006】上述した問題を解決するために、特開平2-
205610号公報には、穿孔された出銑口に、耐火物製の円
筒即ちスリーブ状の耐火物を装着することによって、出
銑口を形成する方法(以下、先行技術という)が開示さ
れている。先行技術によれば、出銑口に装着されたスリ
ーブ状の耐火物によって、出銑時における出銑口の損耗
や拡大が減少する結果、長時間の出銑が可能になり、出
銑口の開閉回数の減少を図ることができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、先行技
術によって上述した効果を発揮させるためには、出銑口
に装着されるスリーブ状耐火物の材質が問題になる。即
ち、スリーブ状の耐火物は、溶銑や溶滓に対する反応性
が小さく、熱間強度および粘性が高くしかも高温下での
耐摩耗性に優れ、且つ、熱応力に対する抵抗性が高く、
割れにくい性質を有していることが必要とされるが、先
行技術によっては、上述した要求を満足させ得るスリー
ブ状耐火物は得られず、従って、所期の目的を達成する
には至っていない。
【0008】従って、この発明の目的は、上述した問題
を解決し、高炉の出銑口に装着されるスリーブ状耐火物
として、溶銑や溶滓に対する反応性が小さく、熱間強度
および粘性が高くしかも高温下での耐摩耗性に優れ、且
つ、熱応力に対する抵抗性が高く、割れにくい性質を有
し、このような特性によって、溶銑による出銑口の拡大
が少なく、長時間の出銑を可能にし、出銑回数の減少を
図ることができる、高炉出銑口用スリーブ状耐火物を提
供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上述した
問題を解決すべく鋭意研究を重ねた。その結果、溶銑お
よび溶滓との反応性の少ない素材である、炭化珪素(Si
C) 、窒化珪素(Si3N4)およびアルミナ(Al2O3) の3成分
を必須成分とし、その各々および全体の含有量を特定範
囲に限定した上、高密度が得られるように、これを予め
成形した上、焼結することによってスリーブ状の耐火物
を構成すれば、このスリーブ状耐火物には、熱間強度お
よび粘性が高くしかも高温下での耐摩耗性に優れ、且
つ、熱応力に対する抵抗性が高い特性が付与されること
を知見した。
【0010】この発明は、上記知見に基づいてなされた
ものであって、この発明のスリーブ状耐火物は、 炭化珪素(SiC) : 50〜85 wt.% 、 窒化珪素(Si3N4) : 5〜40 wt.% 、および、 アルミナ(Al2O3) : 5〜30 wt.% 、 を必須成分として含有し、そして、前記炭化珪素(SiC)
、前記窒化珪素(Si3N4)および前記アルミナ(Al2O3) の
合計含有量が、90wt.%以上であることに特徴を有するも
のである。
【0011】
【作用】以下に、この発明のスリーブ状耐火物の化学成
分組成を、上述のように限定した理由について述べる。 (1) 炭化珪素(SiC) :SiC材は、熱間強度および熱間耐
摩耗性を高め、且つ、熱伝導性に優れている。しかしな
がら、SiC の含有量が 50wt.% 未満では、強度および熱
伝導率の低下を招き、且つ、耐食性が劣化する。一方、
SiC の含有量が 85wt.% を超えると、組織の結合力が弱
められ、熱間耐摩耗性が劣化する。従って、SiC の含有
量は、50〜85 wt.% の範囲内に限定すべきである。
【0012】(2) 窒化珪素(Si3N4) :Si3N4 材は、組織
の結合力を高め、且つ、耐衝撃性に優れている。しかし
ながら、Si3N4 の含有量が 5 wt.% 未満では、組織の結
合力向上効果が小さく且つ熱膨張率が高くなって、耐衝
撃性が劣化する。一方、Si3N4 の含有量が 40wt.% を超
えると、耐食性の劣化を招く。従って、Si3N4 の含有量
は、 5〜40 wt.% の範囲内に限定すべきである。なお、
Si3N4 は、Si3N4 材および/またはSi材で構成し、窒素
雰囲気中でこれを反応焼結することにより得られる。
【0013】(3) アルミナ(Al2O3) :Al2O3 材は、耐食
性および強度を高める。しかしながら、Al2O3 の含有量
が5wt.%未満では、組織の結合力向上効果が小さく、一
方、Al2O3 の含有量が 30wt.% を超えると、耐スポーリ
ング性が弱まって、割れが発生しやすくなる。従ってAl
2O3 の含有量は、 5〜30 wt.% の範囲内に限定すべきで
ある。
【0014】(4) SiC +Si3N4 +Al2O3 :上記 SiC、Si
3N4 およびAl2O3 の合計含有量は、90wt.%以上であるこ
とが必要である。 SiC、Si3N4 およびAl2O3 の合計含有
量が90wt.%未満では、混在する素材によっても異なる
が、一般に耐食性、熱間強度および耐衝撃性の低下を招
き、耐用寿命の低下を来たす等の問題が生ずる。
【0015】図4はこの発明のスリーブ耐火物の概略正
面図、図5はその概略側面図、図6はスリーブ耐火物を
高炉出銑口に装着した状態を示す、出銑口部分の概略垂
直断面図である。図4および図5に示すような、例え
ば、内径D1:40mm、外径D0:90mm、長さL:500mm の円
筒状のスリーブ耐火物1は、図6に示すように、高炉の
開口された出銑口2内に開口機によって装着される。従
って、高炉から出銑される溶銑は、出銑口2内に装着さ
れたスリーブ耐火物1を通って排出されるために、溶銑
および溶滓による出銑口2の損耗拡大が少なく、長時間
の出銑が可能になる。
【0016】
【実施例】次に、この発明のスリーブ耐火物を、実施例
により、更に詳細に説明する。 〔実施例1〕表1に示す化学成分組成の炭化珪素質材、
窒化珪素質材、珪素質材、アルミナ材およびろう石質材
からなり、そして、表2に示す粒度構成の耐火材料を使
用した。
【0017】
【表1】
【0018】
【表2】
【0019】表1に示した化学成分組成の炭化珪素質
材、窒化珪素質材、珪素質材、アルミナ材およびろう石
質材を、表3に本発明用素材No.1〜6として示す割合に
配合し、得られた配合物に、SiO2系無機質バインダー2
wt.%、と、水 4.5wt.%とを添加しそして混練した。
【0020】次いで、得られた混練物を吸水性鋳型内に
振動させながら充填し、鋳型内において円筒状に成形し
た後、乾燥した。次いで、乾燥した円筒状の成形物を焼
結炉内に装入し、窒素雰囲気中において、最高温度1550
℃で65時間焼結した後、該炉内において自然冷却した。
かくして、表4に示す化学成分組成の本発明スリーブ状
耐火物の供試体(以下、本発明供試体という)No. 1〜
6を調製した。
【0021】比較のために、上記化学成分組成の炭化珪
素質材、窒化珪素質材、珪素質材、アルミナ材およびろ
う石質材を、表3に比較用素材No.1〜4として示す割合
で配合し、少なくとも1つが本発明の範囲外の化学成分
組成を有する表4に併せて示す比較用スリーブ状耐火物
の供試体(以下、比較用供試体という)No.1〜4を調製
した。
【0022】
【表3】
【0023】
【表4】
【0024】なお、Si3N4 /Si=166.7 であって、添加
量が6.3 wt.%の珪素質材は、窒素雰囲気中での反応焼結
によって、10wt.%の量のSi3N4 になる。
【0025】上述した本発明供試体および比較用供試体
の各々について、その品質特性値即ち室温および1400℃
の温度における曲げ強さ(Kg/cm2)並びに圧縮強さ(Kg/cm
2)を調べ、その調査結果を表5に示した。
【0026】図1に、表5の品質特性値をグラフによっ
て示す。図1において、二重丸印は圧縮強さを示し、白
丸印は室温での曲げ強さを示しそして黒丸印は1400℃の
温度での曲げ強さを示す。
【0027】
【表5】
【0028】表4と表5および図1とから明らかなよう
に、Al2O3 を含有しない比較用供試体No.1、 Al2O3を含
有していてもその含有量が本発明の範囲を外れて少ない
比較用供試体No.2は、何れも、室温および1400℃におけ
る曲げ強さ並びに圧縮強さが低かった。SiC の含有量が
本発明の範囲を外れて少なく、そして、Al2O3 の含有量
が本発明の範囲を外れて多い比較用供試体No.3、およ
び、SiC+Si3N4+Al2O3 の量が本発発明の範囲を外れて少
ない比較用供試体No.4も、室温および1400℃における曲
げ強さ並びに圧縮強さが低かった。
【0029】これに対し、SiC 、Si3N4 およびAl2O3
各含有量およびその合計含有量が何れも本発明の範囲内
である本発明供試体No.1〜6 は、室温および1400℃にお
ける曲げ強さ並びに圧縮強さの何れも高く、特に、本発
明供試体No.2〜4 のように、Al2O3含有量が10〜20wt.%
の場合には、上記強度の向上が顕著であった。
【0030】〔実施例2〕表1に示した化学成分組成の
炭化珪素質材、窒化珪素質材、珪素質材、アルミナ材お
よびろう石質材を、表6に本発明用素材No.7〜13として
示す割合に配合したほかは実施例1と同様の方法によ
り、表7に示す化学成分組成の本発明供試体No.7〜13を
調製した。なお、比較対照のために、表6に前記本発明
用素材No.2の配合割合を、そして、表7に前記本発明供
試体No.2の化学成分組成を併せて示す。
【0031】比較のために、上記化学成分組成の炭化珪
素質材、窒化珪素質材、珪素質材、アルミナ材およびろ
う石質材を、表6に比較用素材No.5〜8として示す割合
に配合し、少なくとも1つが本発明の範囲外の化学成分
組成を有する表7に併せて示す比較用供試体No.5〜8を
調製した。
【0032】
【表6】
【0033】
【表7】
【0034】上述した本発明供試体および比較用供試体
の各々について、実施例1と同様にその品質特性値即ち
室温および1400℃の温度における曲げ強さ(Kg/cm2)並び
に圧縮強さ(Kg/cm2)を調べ、その調査結果を表8に示し
た。
【0035】
【表8】
【0036】図2に、表8の品質特性値をグラフによっ
て示す。図2において、二重丸印は圧縮強さを示し、白
丸印は室温での曲げ強さを示しそして黒丸印は1400℃の
温度での曲げ強さを示す。
【0037】表7と表8および図2とから明らかなよう
に、Si3N4 を含有しない比較用供試体No.5、および、 S
i3N4を含有していてもその含有量が本発明の範囲を外れ
て少ない比較用供試体No.6は、室温および1400℃におけ
る曲げ強さ並びに圧縮強さが低かった。Si3N4 の含有量
が本発明の範囲を外れて多い比較用供試体No.7、およ
び、SiC+Si3N4+Al2O3 の量が本発明の範囲を外れて少な
い比較用供試体No.8も、室温および1400℃における曲げ
強さ並びに圧縮強さが低かった。
【0038】これに対し、SiC 、Si3N4 およびAl2O3
各含有量およびその合計含有量が本発明の範囲内である
本発明供試体No.7〜14は、室温および1400℃における曲
げ強さ並びに圧縮強さの何れも高かった。
【0039】〔実施例3〕炉容量2828m3の高炉の出銑口
に、実施例1に示した本発明供試体No.3および比較用供
試体No.3による、内径40mm、外径90mm、長さ500mm の各
スリーブ耐火物を装着し、または、従来のマッド材を充
填して操業を行った。表9に各々の場合の出銑時間を示
し、また、図3に、出銑時間と出銑速度との関係を示
す。
【0040】
【表9】
【0041】図3および表9から明らかなように、本発
明供試体No.3からなるスリーブ耐火物を出銑口に装着し
た場合には、比較用供試体No.3からなるスリーブ耐火物
を装着した場合、および、従来のマッド材を充填した場
合に比べて、出銑口の拡大が少なくなったために長時間
の出銑が可能になり、従って、出銑回数が減少した。
【0042】
【発明の効果】以上述べたように、この発明によれば、
高炉の出銑口に装着されるスリーブ耐火物として、溶銑
や溶滓に対する反応性が小さく、熱間強度および粘性が
高くしかも高温下での耐摩耗性に優れ、且つ、熱応力に
対する抵抗性が高く、割れにくい耐火物が得られ、この
スリーブ耐火物を高炉の出銑口に装着することによっ
て、溶銑および溶滓による出銑口の損耗や拡大が少なく
なり、従って、長時間の出銑が可能になって、出銑回数
の減少を図ることができる、工業上有用な効果がもたら
される。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例1における本発明供試体および比較用供
試体の品質特性値を示すグラフである。
【図2】実施例2における本発明供試体および比較用供
試体の品質特性値を示すグラフである。
【図3】本発明供試体および比較用供試体を使用して出
銑を行った場合の出銑時間と出銑速度との関係を示すグ
ラフである。
【図4】この発明のスリーブ煉瓦の概略正面図である。
【図5】図4の概略側面図である。
【図6】この発明のスリーブ耐火物を高炉出銑口に装着
した状態を示す、出銑口部分の概略垂直断面図である。
【符号の説明】
1 スリーブ耐火物、 2 出銑口。
フロントページの続き (72)発明者 井上 英明 東京都千代田区丸の内一丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 有賀 喜久雄 岐阜県瑞浪市土岐町51の1 (72)発明者 加藤 政一 岐阜県多治見市大畑町3−1

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 高炉出銑口内に装着して前記出銑口を形
    成するスリーブ状耐火物であって、前記スリーブ状耐火
    物は、 炭化珪素(SiC) : 50〜85 wt.% 、 窒化珪素(Si3N4) : 5〜40 wt.% 、および、 アルミナ(Al2O3) : 5〜30 wt.% 、 を必須成分として含有し、そして、前記炭化珪素(Si
    C)、前記窒化珪素(Si3N4)および前記アルミナ(Al2O3)
    の合計含有量は、90wt.%以上であることを特徴とする、
    高炉出銑口用スリーブ状耐火物。
JP6128186A 1994-05-18 1994-05-18 高炉出銑口用スリーブ状耐火物 Pending JPH07316615A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6128186A JPH07316615A (ja) 1994-05-18 1994-05-18 高炉出銑口用スリーブ状耐火物

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6128186A JPH07316615A (ja) 1994-05-18 1994-05-18 高炉出銑口用スリーブ状耐火物

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH07316615A true JPH07316615A (ja) 1995-12-05

Family

ID=14978574

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP6128186A Pending JPH07316615A (ja) 1994-05-18 1994-05-18 高炉出銑口用スリーブ状耐火物

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH07316615A (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007055851A (ja) * 2005-08-25 2007-03-08 Ngk Insulators Ltd 高耐熱衝撃性セラミックス複合材及びその製造方法
WO2009084484A1 (ja) * 2007-12-28 2009-07-09 Nippon Crucible Co., Ltd. 炭化珪素質流し込み材
JP2009263203A (ja) * 2008-04-01 2009-11-12 Jfe Steel Corp 竪型炉用耐火物
CN113088597A (zh) * 2021-04-28 2021-07-09 北京联合荣大工程材料股份有限公司 高炉出铁口结构

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007055851A (ja) * 2005-08-25 2007-03-08 Ngk Insulators Ltd 高耐熱衝撃性セラミックス複合材及びその製造方法
WO2009084484A1 (ja) * 2007-12-28 2009-07-09 Nippon Crucible Co., Ltd. 炭化珪素質流し込み材
JP2009263203A (ja) * 2008-04-01 2009-11-12 Jfe Steel Corp 竪型炉用耐火物
CN113088597A (zh) * 2021-04-28 2021-07-09 北京联合荣大工程材料股份有限公司 高炉出铁口结构

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8163666B2 (en) Taphole mix
JP3952332B2 (ja) 混銑車用の黒鉛含有不定形耐火物材料
EP0198925A1 (en) Composition which is capable of being converted into an aluminium oxynitride refractory
JP4572521B2 (ja) キャスタブル耐火物及びその製造法並びにランスパイプ
JP2020100511A (ja) マグネシアカーボンれんがの製造方法
JPH07316615A (ja) 高炉出銑口用スリーブ状耐火物
JP3977900B2 (ja) 高炉出銑口閉塞用マッド材
JP2617086B2 (ja) 炭化珪素質流し込み材
JP7636728B2 (ja) キャスタブル耐火物およびそれを用いた溶鋼鍋
JP2006056735A (ja) マグネシア−カーボンれんが
JP3004986B1 (ja) 高炉出銑口閉塞用炭素系充填材
JP3312373B2 (ja) 連続鋳造用ロングノズル
JPH03295867A (ja) 混銑車受銑口内張り用流し込み耐火物
JP2556416B2 (ja) 高炉樋用流し込み材
RU2148049C1 (ru) Шпинельно-периклазоуглеродистый огнеупор
JP6767659B2 (ja) スライドプレート耐火物
JPH09132471A (ja) 高炉出銑口閉塞材
JP2633018B2 (ja) 炭素含有耐火物
JP2000109359A (ja) 耐火物用組成物および耐火物
KR960015652B1 (ko) 고로출선구 폐쇄용 마터(Mud)재 조성물
JPH0692272B2 (ja) カーボン含有取鍋内張り不定形耐火物
JP3002045B2 (ja) ZrB2−C系高炉出銑口充填材
JPH10306308A (ja) 溶融金属精錬炉の羽口用炭素含有耐火物
JPH0679977B2 (ja) アルミナースピネル―カーボン質耐火物
JPH08183669A (ja) 高炉樋流し込み施工用耐火物