JPS58120567A - 高温下、高耐用性マグネシア・カ−ボン質耐火物 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は各種の製鋼炉などに使用されるマグネシアカ
ーボン質耐火物に関し、とくにそのコストが嵩まぬ耐用
性改善に関するものである０近年、製鋼技術の進歩１発
展は目ざましく、これに伴って製鋼炉などに使用される
耐火物には、高温出鋼、溶鋼処理時間の延長などの面で
著しく苛酷な条件が課されるに至っている。製鋼精錬炉
、九とえば転炉、電気炉はもとより、真空脱ガス装置、
取鍋などにおいて気、それらの使用条件に応じてマグネ
シアカーボン質耐火物が多く使用され。

その品質向上の要請は広い分野でますます厳しさが加わ
ってきた。

一般に、ｆｆグネシアカーボンれんがはマグドロれんが
やマグクロれんがを始めとする従来の塩基性れんかに比
べて、耐スポーリング性、耐スラグ浸透性などにおいて
著しく優れ、夾炉での耐用性もはるかに高い場合が多い
。

しかし、遅生、製鋼条件がますます厳しくなるにつれて
マグネシアカーボンれんがの高温下での使用時に下肥の
呵りなれんが構成物同士の酔化還元反応によってれんが
構成物が気相中に散逸し、れんが組織の劣化、ひいては
耐用性の低下がひき起こされることが実際上大きな問題
と々っている。

ＭｙＯ（ｓ　）　＋Ｃ（ｓ　）　Ｍ　４　（’　）↑＋
Ｃｏ　（Ｆ）　’この反応を抑制するためＫは、ペリク
レース粒界を通してのＭ、００揮発を抑えることが効果
的である・従来、この方策としてペリクレース粒径の大
きいマグネシアクリンカ−を使用したり、ペリクレース
粒界の組成をコントロールすることが試みられ、効果も
認められている。ただ、通常使用される焼結マグネシア
クリンカ−では、クリンカー製造時にペリクレース粒径
を大きくすることＫおのずから限界があるため、上記の
酸化還元反応を十分に抑制することはできず、一般に焼
結マグネシアクリンカ−と比べてペリクレース粒径が極
めて大きい電融マグネシアクリ／カーを使用することに
よって、上記の酸化還元反応が抑制されて。

れんがの耐用性の向上が達成され得たのである。

しかし、電融マグネシアクリンカ−は焼結！グネシアク
リンカーに比べて原料コストが極めて高く、コスト面か
ら電融マグネシアの使用には大きな制約がある・鴬発明
者らは、上述の間■を解決するために、簡便な方法によ
って、！グネシアカ゛−ボンれんがの高温下におけるＭ
ｆＯとＣｏ１Ｉｌ化遺元反応を抑制し、耐用性に優れた
マグネシアカーボンれんがを提供することを目的とする
開発研究を行い、この発明に到達した。

さて一般にマグネシア争カーボンれんがは、Ｍ、０を２
０重重量風上で含有する焼結マグネシアクリンカ６０〜
２７重量％に、カーボン３〜弘ｏ重量嘔、ときには種々
の金属粉末を醸化防止のごとき必要に応じて配合し、有
機物バインダを用いて成形、加熱し、硬化させて、使用
に供されるＯこれに対してこの発明では、上記のマグネ
シア原料として、とくに焼結マグネシアクリンカ−にそ
の上記配合に先立って、アルミナゾルによるコーティン
グを施すか、またはさらに引続き１０００℃以上Ｏ１１
度で熱処理を行った上で用いた場合にクリンカーの原料
コストの増加ないし、マグネシア・カーボン質耐火物の
ペリクレース粒界を通し九Ｍ、Ｏｔ）揮散が、とくに有
効に抑制され、この耐火物の冑酷な高温使用条件下に要
請される耐用性が高ｆＫ充足されることを見出したもの
である。

すなわち、上記アルはナゾルのコーティングは。

これを施した焼結マグネシアクリンカ−を原料としなマ
グネシア・カーボン質耐火−の使用中の高温下に、ｔた
は、原料クリンカに加えた熱部ＩＩＩ件下に、アルミナ
およびスピネル層をクリンカー粒の表面に強固に固着し
九Ｍ、Ｏの揮散抑制、被覆層を形成し、かくしてれんが
使用時における上述し九Ｍ、ＯＯ還元、揮発等による劣
化が小さく、ｊｌＩ６耐用性を示す・ この発明によるマグネシアカーボン質耐火物では、アル
ミナゾルのコーティングを施した焼結！グネシアクリン
カーを原料に用いるのでクリ／カーの熱処理またはれん
がの高温使用条件ｆにおいて、アルミナの一部がマグネ
シアと反応し、スピネルを生成するためマグネシアクリ
ンカ−表面にアル建すおよびスピネル層が強１１に固着
し、高温でのＭ、Ｏの揮発がとくに有利に抑制されるの
であるＯ アルミナゾルを焼結マグネシアクリンカ−の粒子表面に
コーティングする代わりに、単にれんが原料中にアル電
すを添加し、混練する方法にょうても一応高温下で、ス
ピネル層を生成させることはもちろん可能である。

しかしこの場合はマグネシア表面をアルミナゾルでコー
ティングするときと比べてマグネシア表面への付着効率
が愚くて同程度のアルにす、スピネル層を形成させるた
めに、より多量のム１２０．を添加する必要がある０ ところが、マグネシアカーボンれんかに人１２０ｓな多
量に添加し九場合には、多くの場せ、製鋼スラグに対す
るれんがの耐食性が低下する欠点【伴ない不利なので、
したがって、スラグに対する耐食性をあｔ９低下させず
に、マグネシア表面のアルきナスビネル層の形成を十分
に行うためには、れんがの製造に際し、あらかじめれん
が表面にアルミナゾルをコーティングしておくのがとく
に有利である・ マグネシア表面にアルミナを効率よくコーティングする
方法としては、上記のようにアルミナゾルをマグネシア
表１１に付着させる方法が最適であや、このほかに、ア
ルミナ微粉の懸濁液を用いる方法もあり得るがアルミナ
ゾルを用いた場合に比べて均一なコーティング層が生成
しＷＩＡいところに間■はあるもののれんがの使用条件
によっては利用をすることができる。

何れにせよアルミナゾルをマグネシア粒の周囲に付着さ
せたのち、熱処理によって付着層を予め強固にする場合
に％使用アルばす量も少なく、均質なコーティング層を
生成させるのに有利である・この発明のマグネシア・カ
ーボン質耐大物において原料として用いる焼結マグネシ
アクリンカ−はＭ、Ｏを２０重重量板上で含有すること
が必須であり、これよりも低晶位のものは、極めて耐食
性に劣ることのために、使用できない。

次にカーボンについては鱗状黒鉛などを好適とし、しか
し、不定形炭素も使用可能である。

焼結マグネシアクリンカ−とカーボンとの配合は、従来
からマグネシア・カーボンれんがの配合割合において採
用されて来なところと同様な、耐食性、耐スポーリング
性等の環内によって、マグネシャクリンカ−は４〜２７
重量参、カーボンはＪ〜参〇重量嗟の範囲を好適として
いる＠アルミナゾルの使用量は、それによるコーティン
グがＡ／　Ｏとしてれんが全体にｉ、ｚ〜！重量参を３ 占める場合に、と〈Ｋ好成績が得られる。

以下に示す！通りの方法で各種マグネシアカーボンれん
がを試作し、高温下での揮発、減量、耐スラグ性および
実炉での耐用性を調べ九〇（リ　Ｍ、０含有量ｙｒ、ｒ
重量係の焼結マグネシアクリンカ−を原料とし、その１
０＠＠鳴に鱗状黒鉛コＯ重重量上配合し、フェノール樹
脂系バインダーを用いて成形、加熱硬化きせることによ
って得た通常のマグネシアカーボンれんが０■　■と同
様の原料、に、アルミナ微粉を外かけで１重量嗟添加し
、同様にして成形、加熱、・硬化させることによ−って
得たマグネシアカーボンれんが＠ ■　■と同様の原料に、アル建す微粉を外かけで１重量
ｎ添加し、同様にして成形、加熱硬化させることによっ
て得たマグネシアカーボンれんが０ ■　■と同じ原料を使用したが、マグネシアクリンカ−
をアルミナゾル中で処理し、れんが全原料に対し１重量
−に相ｉするＡ／、０．をマグネシア表面に付着させ、
１１００℃で１時間熱処理し、アル電す、スピネルの複
合になる被覆層をマグネシアクリンカ−表面に予め形成
したものを用いてのと同様にして成形、加熱硬化させて
得なマグネシアカーボンれんが。

■　■と同様にマグネシア表面にアルミナゾルを付着さ
せたが、熱処理を行わず、単Ｋ　１００℃で乾燥後マグ
ネシア原料として使用し、■と同様にして成形、加熱、
硬化させて得たマグネシアカーボンれんが。

（１）高温下での重量減少率 高温でのれんがの減量を正確に見積るため。

バインダーに用いた樹脂の影響を除くことを目的として
上記のれんがをまず１０００℃でコ時間コークス中で処
理した。その後、コークス中で／７！０℃に昇温し、１
時間熱処理した前後の重量減少率をまとめたのが表１で
ある。

表１．／７１０℃Ｘｊｈ処環後の重量減少率表１のよう
に、Ａｌ２Ｏ，を添加しない試料■の重量減少率が最も
大きく、次いでＡ／２０．を添加しな試料■、■が大き
く、マ、グネシア粒表面をアルミナでコーティングした
試料■の重量減少が最も小さい＠なお、アルミナ付着稜
熱処理を施さなかった試料■は、熱処理を施した試料■
、およびアルミナを多量に添加した試料■に比べて重量
減少はや。

や大きいが、無添加の試料■、アルミナ１重量憾を添加
した試料■に比べて重量減少率ははるかに小さい。

（２）耐スラグ性 転炉スラグに対する耐食性を高周波炉内張法（１７１０
℃ｘｊｈ）Ｋよって調べた結果を表２に示したＯ 表２．　高周波炉内張法による耐スラグ性の比較（（１
）試料■溶損量を１００とした相対値、数字が大きいほ
ど耐食性に劣る〇 表２から、Ａ／２０．をコ重量憾添加した試料■では無
添加の試料■に比べて耐食性の低下はわずかであるが、
６重置憾添加しな■では耐食性の低下が著しい。これに
対しアルＺすをマグネシア粒表面にコーティングした試
料■では、れんが成分の揮発による組織劣化が小さいこ
ともあって耐食性に饋も優れ、ｔた、試料■では無添加
試料■に比べて優れる結果となった＠ ０）笑炉での耐用性 上記！種畑の各れんがを高温鋼種比率の極めて高い転炉
のスラグラインｌｌ５Ｋ張分は使用し、比較したところ
、平均の損耗速度は表５のようになった。

表５．　転炉スラグライン部使用時の損耗速度この結果
は表２の耐スラグ性試験結果とはｙ同様であり、この発
明によるれんが■が最も良好な成績を収め、試料■もそ
れに次ぐ成績であった。

以上の結果から、マグネシアカーボンれんかにおいてマ
グネシア粒の揮発、劣化を抑制するため、粒表面をアル
ミナゾルを用いてコーティングする手法が極めて有効で
あることが確かめられた。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、Ｍ、０を２０重量憾以上で含有する焼結マグネシア
   クリンカ−にカーボンを配合し、有機物バインダを用い
   て成形、加熱し、硬化したマグネシア・カーボン質耐火
   物において、上記タリンカー粒子が、そのまわりを取囲
   んで゛　粒子表面と強固に固着し九スピネル蓋化合物を
   主体とする。ペリクレース粒界を通したＭ、０の揮散抑
   制、被覆層をそなえることな特徴とする、高温下、高耐
   用性マグネシア・カーボン質耐火物。