JPH1025167A - マグネシア質粗粒を用いた流し込み施工用耐火物 - Google Patents

マグネシア質粗粒を用いた流し込み施工用耐火物

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JPH1025167A
JPH1025167A JP8178279A JP17827996A JPH1025167A JP H1025167 A JPH1025167 A JP H1025167A JP 8178279 A JP8178279 A JP 8178279A JP 17827996 A JP17827996 A JP 17827996A JP H1025167 A JPH1025167 A JP H1025167A
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alumina
spinel
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JP8178279A
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Kazuhiro Furuta
和浩 古田
Yoshiaki Kawase
義明 川瀬
Sumio Sakaki
澄生 榊
Taijiro Matsui
泰次郎 松井
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Nippon Steel Corp
Krosaki Harima Corp
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Kurosaki Refractories Co Ltd
Nippon Steel Corp
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    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/66—Monolithic refractories or refractory mortars, including those whether or not containing clay
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
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    • C04B28/06—Aluminous cements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
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    • C04B2111/0087—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for metallurgical applications
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 アルミナ−マグネシア質あるいはアルミナ−
スピネル−マグネシア質流し込み施工用耐火物の耐スラ
グ浸潤性及び耐スポーリング性と、スラグライン等にお
ける過酷な条件部位での耐食性の劣化を防止。 【解決手段】 粒径0.21mm未満でMgO含有量9
5重量%以上のマグネシアクリンカーを3〜20重量%
と、非晶質シリカ0.2〜3重量%と、結合剤としてア
ルミナセメント3〜15重量%と、残部がアルミナまた
はアルミナとスピネル原料の組合せである混合材料に対
し、粒径10〜50mmのマグネシア質粗粒を外掛けで
40〜100重量%用いた流し込み施工用耐火物を得
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、取鍋内張り、DH
用又はRH用の浸漬管、タンディッシュ用母材等の、溶
銑あるいは溶鋼スラグと接触する部分に適用できる流し
込み施工用耐火物に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、精錬技術の向上から、高級鋼種が
精錬されるようになり、溶鋼温度の上昇、さらに滞湯時
間の延長等により、処理条件は益々過酷になってきてお
り、従来の高アルミナ質、マグネシア質、ろう石−ジル
コン質等の材質では耐食性、耐スポーリング性、容積安
定性の点で対応できなくなり、スピネル質が適用される
ようになった。スピネルクリンカーの特性は、例えば、
熱膨張係数が小さいことやスラグ浸潤抵抗性の大きいこ
とであり、耐食性、耐スポーリング性及び容積安定性等
に優れ、その上、熱的スポーリング性やスラグ浸潤に起
因する亀裂や剥離を抑える点にも優れている。
【0003】そのスピネルクリンカーを使用した例とし
て、特開昭60−60985号公報にある、スピネル−
アルミナ質の不定形耐火物、さらには、特開平3−23
275号公報に開示されるようなスピネル−アルミナ−
マグネシア質の流し込み用耐火物が知られている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、前者において
は、操業条件が過酷な場合には、溶損量が極端に大きく
なる欠点がある。そこで、後者の場合、スピネルクリン
カーとマグネシアクリンカーを併用することで耐食性向
上の効果を耐スラグ浸潤性や耐スポーリング性を劣化さ
せることなく改善しようとするものであるが、スラグラ
イン等の更に過酷な条件の部位で使用されると、やはり
溶損量が大きくなる現象が見られた。
【0005】本発明は、耐スラグ浸潤性及び耐スポーリ
ング性並びにスラグライン等における過酷な条件部位で
の耐食性の劣化を防止することができるアルミナ−マグ
ネシア質又はアルミナ−スピネル−マグネシア質流し込
み施工用耐火物を提供するものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の流し込み施工用
耐火物は、粒径0.21mm未満でMgO含有量95重
量%以上のマグネシアクリンカーを3〜20重量%と、
非晶質シリカ0.2〜3重量%と、結合剤としてアルミ
ナセメント3〜15重量%と、残部がアルミナ又はアル
ミナとスピネル原料との組合せである混合材料に対し、
粒径10〜50mmのマグネシア質粗粒を外掛けで40
〜100重量%用いる。
【0007】アルミナ原料の使用はマグネシアクリンカ
ーと反応して正スピネルとなるために重要であり、前記
混合材料に対しマグネシア質粗粒を使用するのは、マグ
ネシア質であることによる高塩基性度スラグに対する耐
食性向上効果を生かし、粒度を粗くすることでマトリッ
クスとなる混合材料との反応を抑え、骨材としての耐食
性向上効果を得るためである。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明のマトリックス部をみる
と、マグネシアクリンカーのMgO含有量を95重量%
以上としたのは、フラックス成分の混入を極力少なく
し、低融物の生成を抑制するためである。粒径を0.2
1mm未満としたのは、0.21mm以上になると、ア
ルミナ原料と反応して生成するスピネル生成速度が小と
なること及び微細なスピネルを生成しないことから、耐
火物の緻密化効果が得られない。なお、マグネシアクリ
ンカーの粒度は0.075mmの粒度域であればより好
ましい。
【0009】また、マグネシアクリンカーの使用量は、
3〜20重量%の範囲が好適である。これは、3重量%
より少ないとスピネル生成量が少ないために組織の緻密
化が図れないことから、耐食性、耐スラグ浸潤性の向上
効果が不十分であり、20重量%を越えるとスピネル生
成が過多となり、膨張による組織劣化を伴うこととな
る。
【0010】非晶質シリカの使用は、液相生成によるス
ピネル生成反応速度の促進、及び耐消化性の改善にある
が、0.2重量%より少ないとその効果が十分に得られ
ず、3重量%を越えると、液相生成量が増大し、耐食性
等の耐火物特性を劣化させる。
【0011】結合剤としてのアルミナセメントの使用量
は、3〜15重量%であり、3重量%より少ないと強度
発現が十分でなく、15重量%以内とするのは、液相生
成量が増大することを抑えるためである。
【0012】アルミナ原料として、焼結アルミナ、電融
アルミナ、仮焼アルミナ等のクリンカーでAl2O3含有
量が80重量%以上であるものが好ましい。なお、粒径
0.075mmの粒度域のものをアルミナ原料の量の3
0重量%以内で使用することが好ましく、正スピネル生
成に貢献する。
【0013】また、スピネル原料は、焼結スピネル、電
融スピネル等の不純物の少ないクリンカーをFeO含有
スラグに対する耐食性向上のために使用できる。なお、
スピネル原料中のMgO含有量はX線回折でスピネル成
分として検出されるもの全てを指しており、成分量的な
制約は特にない。
【0014】これらの原料は、93.8〜62重量%の
範囲内でアルミナ単独若しくはスピネルと組み合わせて
使用することができるが、この量が多すぎると他の材料
の特性が得られず、少ないと他の材料の使用量を増やす
ことになり低融点鉱物の生成が大となる。その中で、ス
ピネル原料の併用は耐食性が向上するものの、スラグ浸
潤が増大することから構造的スポーリングに劣るように
なることも考慮して、アルミナ原料1に対し1〜0.0
5の比率で含有させることができる。
【0015】また、前記混合物のマトリックス部に対
し、外掛けで40〜100重量%のマグネシア質粗粒を
使用する。このマグネシア質粗粒の原料は、骨材として
の耐食性を得るために、MgO量を50重量%以上含有
する、焼結マグネシア、電融マグネシア、天然マグネシ
ア、マグネシアれんが屑等が使用でき、40重量%より
少ないと耐食性の向上効果がなく、100重量%を越え
ると、材料自体の流動性を得るために添加水分が増加
し、強度が低下する。そして、その粒径が10mmより
小さいと骨材として耐食性を向上させる効果がなく、5
0mmを越えると材料が大き過ぎるため流動性に問題が
生じる。なお、この粒度域で10〜30mmのものを使
用すると耐食性の点においてより効果的である。
【0016】その他に、耐火物の作業性付与のため、縮
合リン酸アルカリ類、ポリカルボン酸、ナトリウム塩等
の分散剤や、材料特性に影響を与えない範囲で、少量の
粘土や、耐爆裂性改善のために金属粉を添加することが
できる。
【0017】
【実施例】表1に本発明の実施例、表2に比較例を示
す。
【0018】各比較測定は以下の方法によって行った。
【0019】耐食性テストは、CaO/SiO2=3.
1、T.Fe=11.7%のスラグを使用し、80×1
00×230mmの試料を1650°Cの温度で1時間
保持し、それを8回繰り返しす回転侵食法により、侵食
量、スラグ浸潤量を測定した。
【0020】曲げ強さは、40×40×160mmの試
料を作成し、JIS−R2213の基準に従い、110
°Cで24時間乾燥後と、1500°Cで3時間焼成後
測定、また、同時にJIS−R2208によって線変化
率を測定した。
【0021】消化テストは、乾燥後の材料の亀裂の有無
を知るために、オートクレーブにより5atm×3時間
煮沸した後の重量増加率によって測定した。
【0022】
【表1】 実施例1及び2は、マトリックス部のマグネシアクリン
カーを10重量%、非晶質シリカ1重量%、アルミナセ
メント7重量%、残部がアルミナ原料に対し、マグネシ
ア質粗粒を外掛けでそれぞれ50重量%と70重量%使
用した。耐食性、耐スラグ浸潤性に優れ、乾燥及び焼成
後の強度も十分に発現しており、重量変化率も+0.1
%と+0.15%を示し耐消化性に優れている。
【0023】実施例3は実施例1のアルミナ原料の半量
をスピネル原料に置換した例であり、耐食性の向上が見
られた。以下の実施例4〜9も本実施例と同様にマグネ
シア質粗粒は外掛けで50重量%として、マトリックス
部の各材料の使用量を規制数値に合わせて変化させたも
のである。
【0024】実施例4及び5は、マグネシアクリンカー
の量を5重量%と20重量%にした例で、耐食性はマグ
ネシア使用量が増えるとよくなるもののあまり差はない
が、1500°Cにおける強度はやや低下する。
【0025】実施例6は、非晶質シリカを0.5重量%
に減らした例であり、110°C×24時間後の強度は
若干低下するものの、耐食性、耐スラグ浸潤性は良好で
あった。
【0026】実施例7は、非晶質シリカを3重量%に増
量した例であり、耐食性、耐スラグ浸潤性の劣化は少な
く、強度、耐消化性が向上する。
【0027】実施例8は、アルミナセメントを3重量%
使用した例であり、実施例6と同様に110°C×24
時間後の強度が若干低下するが、耐食性、耐スラグ浸潤
性に優れる。
【0028】実施例9は、アルミナセメントを15重量
%使用した例であり、耐食性、耐スラグ浸潤性の劣化は
少ない。
【0029】実施例10、11は、マトリックス部のマ
グネシアクリンカーを15重量%、アルミナ原料は60
重量%で、非晶質シリカを0.2重量%まで少なくし、
アルミナセメントを14.8重量%と多めに、スピネル
原料を10重量%に、マグネシア質粗粒を100重量%
と40重量%使用した例であり、耐食性、耐スラグ浸潤
性に優れ、乾燥および焼成後の強度も十分に発現してお
り、重量増加率も問題のない範囲であり、耐消化性も優
れている。
【0030】実施例12は、マトリックス部の非晶質シ
リカを0.2重量%、アルミナセメントを3重量%、マ
グネシアクリンカーを3重量%まで少なくし、スピネル
原料を5重量%に、マグネシア質粗粒を60重量%使用
した例であり、耐食性、耐スラグ湿潤性に優れ、乾燥及
び焼成後の強度も十分に発現しており、重量増加も問題
ない範囲であり、耐消化性にも優れている。
【0031】
【表2】 比較例1は、実施例1の混合物にマグネシア質粗粒を使
用しなかった例であり、耐食性において劣っている。
【0032】比較例2及び3は、比較例1をベースにそ
れぞれ20重量%と140重量%使用した例であり、比
較例2では耐食性の向上は見られず、使用量が過多の比
較例3では、スラグ浸潤量が厚くなる傾向があり、ま
た、110°C×24時間での強度低下が著しく、残存
線変化率も大きくなり、耐消化性も劣っている。
【0033】比較例4は、マトリックス部のマグネシア
クリンカーを2重量%使用した例であり、微粉のMgO
成分が少ないためスピネル生成量の不足により、耐食性
は悪く、また、1500°C×3時間後の残存線変化率
も小さい。
【0034】比較例5は、マグネシアクリンカーを30
重量%使用したが、スピネル生成量が過多となり、スラ
グ侵食により耐食性が一段と低下した。
【0035】比較例6及び7は、非晶質シリカをそれぞ
れ0.1と5重量%使用した例であり、比較例6の耐食
性及びスラグ浸潤性は特に問題ないが、1500°C×
3時間後の強度劣化と、重量増加率が上がり、耐消化性
にも問題がある。比較例7は非晶質シリカが多いため、
Al2O3−MgO−SiO2系の低融物の増大によりス
ラグ侵食による耐食性が低下した。
【0036】比較例8及び9は、アルミナセメントの量
を1と20重量%にした例である。比較例8は耐食性,
スラグ浸潤性には問題はないが強度が弱くなる結果を示
した。また、比較例9は強度的には問題はないが、スラ
グ侵食が大きく耐食性に低下が見られた。
【0037】比較例10は、スピネル原料を60重量%
使用した例である。浸食量は小さいものの、スラグ浸潤
量が大きく、トータル溶損量は大きくなる傾向を示して
いる。
【0038】なお、重量増加率が+0.30を越える場
合には、材料中に亀裂が発生する場合が多い。
【0039】
【発明の効果】本発明の流し込み施工用耐火物は、アル
ミナ−マグネシア質又はアルミナ−スピネル−マグネシ
ア質材料とマグネシア質粗粒とを組み合わせることによ
り、スラグライン等における過酷な条件部位での耐食性
が大幅に向上した。また、マグネシアクリンカーの粒度
と各原料の使用量を調整することにより耐スラグ浸潤
性,耐スポーリング性が向上した。更に、施工強度も向
上した。
───────────────────────────────────────────────────── 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 C21C 7/10 C21C 7/10 C (72)発明者 川瀬 義明 福岡県北九州市八幡西区東浜町1番1号 黒崎窯業株式会社不定形事業部八幡不定形 工場内 (72)発明者 榊 澄生 福岡県北九州市戸畑区飛幡町1−1 新日 本製鐵株式会社八幡製鐵所内 (72)発明者 松井 泰次郎 福岡県北九州市戸畑区飛幡町1−1 新日 本製鐵株式会社八幡製鐵所内

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 粒径0.21mm未満でMgO含有量9
    5重量%以上のマグネシアクリンカーを3〜20重量%
    と、非晶質シリカ0.2〜3重量%と、アルミナセメン
    ト3〜15重量%と、残部がアルミナ原料である混合材
    料に対し、粒径10〜50mmのマグネシア質粗粒を外
    掛けで40〜100重量%用いた流し込み施工用耐火
    物。
  2. 【請求項2】 粒径0.21mm未満でMgO含有量9
    5重量%以上のマグネシアクリンカーを3〜20重量%
    と、非晶質シリカ0.2〜3重量%と、アルミナセメン
    ト3〜15重量%と、残部はアルミナ原料1に対しスピ
    ネル原料の比率が1〜0.05で構成した混合材料に対
    し、粒径10〜50mmのマグネシア質粗粒を外掛けで
    40〜100重量%用いた流し込み施工用耐火物。
JP8178279A 1996-07-08 1996-07-08 マグネシア質粗粒を用いた流し込み施工用耐火物 Withdrawn JPH1025167A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004018127A1 (ja) * 2002-08-22 2004-03-04 Krosakiharima Corporation 薄板用溶鋼の連続鋳造方法
KR100417706B1 (ko) * 1998-12-29 2004-03-24 주식회사 포스코 마그네시아질 댐 블록의 내화조성물
KR101066574B1 (ko) 2004-09-13 2011-09-22 재단법인 포항산업과학연구원 부정형 내화조성물

Cited By (4)

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KR100417706B1 (ko) * 1998-12-29 2004-03-24 주식회사 포스코 마그네시아질 댐 블록의 내화조성물
WO2004018127A1 (ja) * 2002-08-22 2004-03-04 Krosakiharima Corporation 薄板用溶鋼の連続鋳造方法
CN1319676C (zh) * 2002-08-22 2007-06-06 黑崎播磨株式会社 薄板用钢液的连续铸造方法
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Effective date: 20031007