JPS5834423B2 - 塩基性耐火組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は塩基性耐火組成物、さらに詳しく謂えば石灰石
または苦土石灰石の如き石灰分を多量に含有する生原料
を使用した塩基性耐火組成物に関するものである。

石灰石は資源的に豊富に産出し従って安価であり種々の
用途に供せられているが、特に耐火物原料としてＣａＯ
は融点が２６２５℃の如く非常に高く高温における蒸気
圧が低いため非常に魅力があるものである。

しかしながらＣａＯの有する強い消化性のために使用が
困難であるという欠点がある。

石灰（Ｃａｂ）の消化防止の解決については、Ｆｅ２Ｏ
３、Ａｌ２Ｏ８、ＴｉＯ２、ＳｉＯ２、Ｃｒ２０３ 、
ＭｇＯなどの酸化物を石灰（Ｃａｂ）に被覆または添加
して安定化させるとか、石灰（Ｃａｂ）の電融品を製造
させる石灰クリンカーの製造方法が提案されている。

また苦土石灰はＦｅ２Ｏ３を被覆普たは添加した上で高
温で焼威し、半安定化したドロマイトクリンカ−として
既に耐火物に広く利用されている。

しかしながら、石灰石または苦土石灰石の生原料を利用
した耐火物を製造するという試みは、あ１り行われてい
ない。

例えば、本発明者の一部の発明に係る特公昭４７−４７
９６２号公報においては、マグネシア・クリンカー９５
乃至７０重量φに対し石灰分を含有する■焼処理を施さ
ないドロマイト鉱又は石灰石の微粉をＣａＯとして２乃
至２０重量φの割合で配合することを特徴とする不焼成
塩基性耐火煉瓦の製造法を提案したが、石灰石の配合が
ＣａＯとして２０重量多を超える時は加熱時にＣａＣＯ
３→ＣａＯ十ＣＯ２に分解する際、ＣＯガスの発生およ
び焼結の過程において収縮が著しいため、耐火物の性状
として重量な熱間での体積安定性が低下する欠点があり
、多量に使用することができなかったのである。

本発明者らは上記の欠点に鑑み種々検討の結果、ＣａＯ
とケイ酸塩およびリン酸塩の少くともとが反応するとき
は高融点の結合を形成し、これが骨格となって石灰石ま
たは苦土石灰石の加熱収縮を抑制し得るということを知
見した。

本発明はかかる知見に基づいてなされたもので、本発明
の主目的は石灰６捷たは苦土石灰石の生原料を使用し、
かつ体積安定性のよい耐熱性、耐用性に優れた塩基性耐
火組成物を提供しようとするものである。

本発明の他の目的は製鋼炉およびタンディツシュ等にお
ける溶鋼に対する耐用性に優れ、かつ造滓剤としての効
果もある塩基性耐火組成物を提供することである。

本発明の第１の発明は石灰石、苦土石灰石の少なくとも
１種ｉｏｏ重量部と１〜１０重量部のケイ酸塩、リン酸
塩の少なくとも１種の結合材と３〜７重量部の増粘可塑
剤とからなることを特徴とする塩基性耐火組成物である
。

本発明の第２の発明は石灰石、苦土石灰石の少なくとも
１種１００重量部と１〜１０重量部のケイ酸塩、リン酸
塩の少なくとも１種の結合材と３〜７重量部の増粘可塑
剤と５〜３０重量部のホタル石とからなることを特徴と
する塩基性耐火組成物である。

本発明の組成物は粉末状であるが通常用いられている手
段にてれんかに成形して使用に供することもできまた、
不定形耐火物の形で吹付材、コーチング材としても使用
し得る。

次に本発明をその利用が特に有効な不定形耐火物の吹付
材およびコーチング材の例について詳細に説明する。

本発明の特色とするところは石灰石および苦土石灰石の
少くとも１種にケイ酸塩およびリン酸塩の少くとも１種
を添加することにある。

本発明の結合剤であるケイ酸ソーダ（例えば２号ケイ酸
ソーダ）およびヘキサメタリン酸ソーダ５重量部スつを
石灰石１００重量部に添加した試料と、本発明の結合剤
を添加しない試料とを１５００℃にて２時間加熱後の加
熱収縮率を表Ａに示す。

表Ａはいずれも粒径５〜０．５間を５０重量部、０、５
ｍｍ未満を５０重量部の割合に配合し、サイズを５０
〆×５０順にした成形品を用いて行なった試験結果を示
すものである。

表Ａから次のことが明らかである。

結合剤を添加しない１の体積安定性に比較してケイ酸塩
を添加した場合、リン酸塩を添加した場合の加熱体積安
定性が優れていることは明白である。

すなわち、石灰石より加熱生成されたＣａＯはケイ酸塩
またはリン酸塩と反応し、β−２ＣａＯ−８ｉＯ２゜３
ＣａＯ−８ｉＯ２や３ＣａＯ−Ｐ２Ｏ，あるいは２４Ｃ
ａＯ−０，６Ｎａ２０−Ｐ２Ｏ３系の高融ボンドが形成
され、これが骨格となって未反応のＣａＯの収縮を抑制
するため、高温に加熱しても構造体としての収縮及び収
縮亀裂が少ない特徴がある。

本発明で使用できる石灰石及び苦土石灰石の原料として
は一般に産出するものであればほとんど使用できるがＦ
ｅ２Ｏ３及びＡｌ２Ｏ３等のＣａＯと反応し、低融物を
作る不純物が少ないことが好ましい。

本発明に用いる結合剤としてアルカリ金属のケイ酸塩や
リン酸塩は従来から吹付材の結合剤として用いられてい
るが、前述のように石灰石、苦土石灰石の体積安定性に
必要である。

これらの塩の例としては１号ケイ酸ソーダ、２号ケイ酸
ソーダ、３号ケイ酸ソーダ、メタケイ酸ソーダ、トリポ
リリン酸ナトリウム、テトラポリリン酸ナトリウム、ペ
ンタポリリン酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウ
ム及びリン酸アンモニウムなどがある。

また添加量は耐火物骨材１００重量部に対し、１〜１０
重量部用いることができる。

１重量部未満ではとて塗り施工性及び吹付施工性が不十
分であり、リバウンドロスが非常に多くなり、また接着
したものも剥離しやすくなる。

１０重量部以上では高温での容積安定性が低下し、且つ
リン酸塩では溶鋼への悪影響が出始めるためと、さらに
コストも高くなるので好ましくない。

本発明に用いる増粘可塑剤は通常知られた粘土、水酸化
カルシウム、ベントナイト、メチルセルローズ等を３〜
７重量部添加することが望ましい。

３重量部以下では吹付時附着率が悪くなる。

なお予め耐火物骨材に、ピッチ等を加え造粒し、カーボ
ンボンドによって耐用性を改良する手段を附加しても良
い。

または造滓剤の効果を改良する手段としてホタル石を３
０重量部未満附加しても良い。

３０重量部以上になると造滓剤の効果は増すが耐溶損性
が劣り好１しくない。

本発明の塩基性耐火組成物の原料粒度は通常の吹付材及
びコーチング材に用いられている粒度でよ＜５〜０．５
ｍｍの粗ね４０〜８０重量部、０．５ ｍｍ未満の微粉
２０〜６０重量部程度が好ましい。

本発明品を使用する冶金炉は少なくとも石灰石、苦土石
灰石が分解する温度以上の熱間で施工できるか、もしく
は施工後１０００℃以上に予熱乾燥できる炉が望ましい
。

具体的にはＬＤ転炉、電気炉等の製鋼炉の熱間補修材が
タンディツシュのコーチング材等に用いることが望まし
い。

ｌたタンディツシュのコーチング材とした場合は活性な
ＣａＯは溶鋼中のＡｌ２Ｏ３と反応し、ＡＡ２０ｇ −
ＣａＯ系反応物を生成し易いためアルミナ吸着や脱リン
、脱硫等鋼品質の向上につながる効果がある。

また、石灰石、苦土石灰石を使用するので従来品より低
コスト（はぼ従来品の価格の／２〜１／８ ）で塩基性
耐火組成物を供給することができる利点がある。

本発明の塩基性耐火組成物は加熱されることにより非常
に活性な微結晶のＣａＯもしくはＣａＯ−ＭｇＯを生成
しているためスラグ中のＦｅ−酸化物に対しては溶損さ
れやすくスラグ塩基度を早く高めることができるから脱
リン、脱硫の造滓効果が期待される。

また従来の転炉吹付材は剥離損傷が主体であるのに対し
、本発明品はシリケート系ス２グの浸透は浅いために剥
離損傷が少なく溶損が主体となるが、耐用の面でほぼＸ
同等となり、耐火物として使用していて通常の造滓剤の
使用量低減も期待できる。

次に本発明を実施例を挙げて具体的に説明する。

配合は重量部である。

実施例 Ｉ Ａ社、２５０を転炉で熱間吹付補修材として配合及び使
用結果を第１表に示す。

石灰石もしくは苦土石灰石の多いものほど表面から溶流
されていくが従来品に見られるような剥離損傷は著しく
少なくなっており従来品と耐用はほぼ同等であった。

実施例 ２ ８社１８０を転炉で熱間吹付けた熱間吹付補修材の配合
と使用結果を第２表に示す。

鋼浴部の炉壁へ吹付けたため、鋼と本発明品との接触面
積が増加し、滓化が速く進んだものと思われ、従来平均
吹錬時間が２０分かかつていたものが１９分と短縮化さ
れた。

実施例 ３ ０社のタンディツシュのコーテイング材に用いた結果を
示す。

コテ塗施工後１２００°−２時間の予熱乾燥を行なった
結果、表面亀裂及び剥離も見られずにアルミキルド鋼を
受鋼した。

その使用コーテイング材の配合および使用結果を第３表
に示す。

この結果、スラグラインは溶損がかなり大きかったが、
鋼浴部ではほとんど溶損されず、アルミナの吸着がみら
れた。

モールド中の鋼の品質を調べた結果、Ａｌ２Ｏ３及びＳ
の低減があり、鋼品質が向上した。

実施例 ４ 第４表の配合物を成形圧７００ｋｇ／ＣｒｆＬ２で成形
し不焼成れんがとして用いた実施例を示す。

※１は１５００’Ｃ加熱後の特性 Ａ社均熱炉火壁に用いたところ問題なく使用された。

気孔率が高く断熱性にすぐれ熱効率が３％以上向上した
。

以上本発明の石灰石、苦土石灰石を用いた耐火組成物に
は耐火材としての性状と造滓剤、吸着剤性状が備わって
いる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 石灰石、苦土石灰石の少なくとも１種１００重量部
   と１〜１０重量部のケイ酸塩、リン酸塩の少なくとも１
   種の結合材と３〜７重量部の増粘可塑剤とからなること
   を特徴とする塩基性耐火組成物。 ２ 石灰石、苦土石灰石の少なくとも１種１００重量部
   と１〜１０重量部のケイ酸塩、リン酸塩の少なくとも１
   種の結合材と３〜７重量部の増粘可塑剤と５〜３０重量
   部のホタル石とからなることを特徴とする塩基性耐火組
   成物。