JPS5850945B2 - 高炉樋振動成形用耐火材 - Google Patents
高炉樋振動成形用耐火材Info
- Publication number
- JPS5850945B2 JPS5850945B2 JP50073295A JP7329575A JPS5850945B2 JP S5850945 B2 JPS5850945 B2 JP S5850945B2 JP 50073295 A JP50073295 A JP 50073295A JP 7329575 A JP7329575 A JP 7329575A JP S5850945 B2 JPS5850945 B2 JP S5850945B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refractory material
- alumina
- blast furnace
- corrosion resistance
- slag
- 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
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- Ceramic Products (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は高炉に附随する出銑樋用内張材に係り、溶銑溶
滓に優れた耐食性、耐摩耗性を有する高炉樋振動成形用
耐火材に関する。
滓に優れた耐食性、耐摩耗性を有する高炉樋振動成形用
耐火材に関する。
近時高炉の大型化、操業温度の高温化あるいは高圧下に
伴い出銑量、出銑速度および溶滓量等が増大する条件下
で操業されるため出銑樋用内張材は機械的、化学的な侵
食が著しい。
伴い出銑量、出銑速度および溶滓量等が増大する条件下
で操業されるため出銑樋用内張材は機械的、化学的な侵
食が著しい。
従って樋の内張材が一定以上侵食されると高炉の出銑を
停止し、該内張材の全面的な取替あるいは部分的な補修
をその都度行っている。
停止し、該内張材の全面的な取替あるいは部分的な補修
をその都度行っている。
しかして内張材の耐久性を高めることによって、前述の
取替や補修の回数を減少させて出銑量の増加を計らんと
することから高耐久性耐火材の開発が要望されている。
取替や補修の回数を減少させて出銑量の増加を計らんと
することから高耐久性耐火材の開発が要望されている。
従来の出銑樋用耐火材の多くはアルミナ、合成ムライト
、シャモット等を骨材となし、これに炭化珪素および黒
鉛を微粒部に加え結合剤として粘土等を添カロした耐火
材が一般的であって、この耐火材をスタンプ施工によっ
て内張されている。
、シャモット等を骨材となし、これに炭化珪素および黒
鉛を微粒部に加え結合剤として粘土等を添カロした耐火
材が一般的であって、この耐火材をスタンプ施工によっ
て内張されている。
スタンプ施工による耐火材を実際に出銑樋として用いた
場合出銑時の溶銑、溶滓の落下渦流が、その溶銑、溶滓
の落下地点で発生し、耐火材は常に機械的、化学的な侵
食作用を受は局部的に耐火材が大きく侵食され他部分が
まだ使用に耐え得る状態であるにも拘わらず樋材全体の
取替あるいは部分的な補修回数の増加を余儀なくされて
いる。
場合出銑時の溶銑、溶滓の落下渦流が、その溶銑、溶滓
の落下地点で発生し、耐火材は常に機械的、化学的な侵
食作用を受は局部的に耐火材が大きく侵食され他部分が
まだ使用に耐え得る状態であるにも拘わらず樋材全体の
取替あるいは部分的な補修回数の増加を余儀なくされて
いる。
またスタンプ施工は耐火材を順次エアーランマー等で伺
回も突き固めて内張すしていくので表面だけがよく締る
が全体には締りが悪く、そのうえ加圧方向と直角方向に
層状の亀裂が発生しやすく、かつ施工には重労働の高熱
作業が長く続くこと等の欠点を有している。
回も突き固めて内張すしていくので表面だけがよく締る
が全体には締りが悪く、そのうえ加圧方向と直角方向に
層状の亀裂が発生しやすく、かつ施工には重労働の高熱
作業が長く続くこと等の欠点を有している。
この欠点を一挙に解決した振動成形施工法が開発され急
速に用いられるようになってきた。
速に用いられるようになってきた。
前記施工法は振動酸形法の原理を応用したものでカロ圧
可能な成形内枠に適当な加圧を掛けながら振動を与える
と耐火材が流動性を示す、その流動状の耐火材は成形内
枠の沈下で所望の型状に成形が進み振動を停止すれば耐
火材が即時に固化し、成形内枠を除去して施工が終了す
る。
可能な成形内枠に適当な加圧を掛けながら振動を与える
と耐火材が流動性を示す、その流動状の耐火材は成形内
枠の沈下で所望の型状に成形が進み振動を停止すれば耐
火材が即時に固化し、成形内枠を除去して施工が終了す
る。
本発明は前記したように最近開発された振動成形法で用
いられる高炉樋振動成形用耐火材に関すルモノテ、その
特徴とするところは重量でアルミナ７０〜９０％と炭化
珪素７〜２０％と炭素１〜５％金属シリコンまたは窒化
珪素２〜５％とからなり、前記アルミナ中４８メツシュ
以下のアルミナ微粉を７〜２０％含有させた混合物に結
合剤を添加して耐食性、耐摩耗性および揺変性を高めた
振動成形用耐火材である。
いられる高炉樋振動成形用耐火材に関すルモノテ、その
特徴とするところは重量でアルミナ７０〜９０％と炭化
珪素７〜２０％と炭素１〜５％金属シリコンまたは窒化
珪素２〜５％とからなり、前記アルミナ中４８メツシュ
以下のアルミナ微粉を７〜２０％含有させた混合物に結
合剤を添加して耐食性、耐摩耗性および揺変性を高めた
振動成形用耐火材である。
本発明において、骨材として用いられるアルミナは高純
度の焼結アルミナおよび電融アルミナである。
度の焼結アルミナおよび電融アルミナである。
特にマトリックス部に用いる４８メツシユ以下のアルミ
ナは中性かつ高純塵の電融量が適する。
ナは中性かつ高純塵の電融量が適する。
添加するアルミナの総量が７０％以下になると出銑樋の
耐火材として用いた場合耐食性、耐摩耗性が低下する。
耐火材として用いた場合耐食性、耐摩耗性が低下する。
９０％以上では熱間強度が小さくなる。
発明者等は溶銑や溶滓に対し、第１表で示した組成の電
融アルミナと炭化珪素の耐食性をドラム式回転侵食試験
により比較した結果アルミナの方が高耐食性であること
を確認した。
融アルミナと炭化珪素の耐食性をドラム式回転侵食試験
により比較した結果アルミナの方が高耐食性であること
を確認した。
またマトリックス部を炭化珪素および炭素で構成した場
合骨材部よりマｌ−ＩＪックス部の方が早く溶損され、
残留した骨材部はその耐食性を充分発揮することなく脱
落せざるを得ない。
合骨材部よりマｌ−ＩＪックス部の方が早く溶損され、
残留した骨材部はその耐食性を充分発揮することなく脱
落せざるを得ない。
この現象を解消させるために４８メツシユ以下のアルミ
ナ微粉を７〜２０％の範囲で添加することによって、マ
トリックス部の耐食性を向上させた。
ナ微粉を７〜２０％の範囲で添加することによって、マ
トリックス部の耐食性を向上させた。
以上の如くアルミナ微粉の限定使用によってマトリック
ス部の耐食性を向上させたが、耐火材全体の均一なバラ
ンスを更に保持するためにマトリックス部の熱間強度を
高める必要があり、ここに金属珪素または窒化珪素を総
量に対し、２〜５％添加してその均一性を高めた。
ス部の耐食性を向上させたが、耐火材全体の均一なバラ
ンスを更に保持するためにマトリックス部の熱間強度を
高める必要があり、ここに金属珪素または窒化珪素を総
量に対し、２〜５％添加してその均一性を高めた。
さらにアルミナ中４８メツシュ以下のアルミナ微粉の７
〜２０％添加から振動成形用耐火材として好ましい揺変
性が発現し、一般に大型形状を呈する樋に適当な流動状
態が得られ施工が非常に容易になった。
〜２０％添加から振動成形用耐火材として好ましい揺変
性が発現し、一般に大型形状を呈する樋に適当な流動状
態が得られ施工が非常に容易になった。
アルミナ中４８メツシュ以下のアルミナ微粒が７％より
少い場合そのマトリックス部の耐食性向上が期待できず
、２０重量％以上含有すると焼結性が低下し、機械的強
度の低下をきたし、ひいては機械的溶損を進行させるこ
とになる。
少い場合そのマトリックス部の耐食性向上が期待できず
、２０重量％以上含有すると焼結性が低下し、機械的強
度の低下をきたし、ひいては機械的溶損を進行させるこ
とになる。
炭化珪素は高耐食性、高熱伝導性および低膨張性を具備
すると同時に溶銑、溶滓に対し濡れ難い性質を有する。
すると同時に溶銑、溶滓に対し濡れ難い性質を有する。
出銑樋に用いる耐火材にとってこの溶銑、溶滓に濡れ難
い性質は重要であり、この性質により耐火材内部への溶
銑、溶滓特に溶銑の浸透を防止し、耐火材内部組織の変
化、変質が抑制され、耐食性を向上させることになる。
い性質は重要であり、この性質により耐火材内部への溶
銑、溶滓特に溶銑の浸透を防止し、耐火材内部組織の変
化、変質が抑制され、耐食性を向上させることになる。
前記の性質を考慮し、実験検討した結果アルミナ−炭化
珪素系耐火材における炭化珪素の最適添加量は７〜２０
重量％であることが分った。
珪素系耐火材における炭化珪素の最適添加量は７〜２０
重量％であることが分った。
炭化珪素が７重量％以下ではその添カロ効果が少なく２
０重量％以上では耐食性が低下する。
０重量％以上では耐食性が低下する。
しかし炭化珪素は溶滓中にあるアルカリ土類金属の酸化
物と反応する。
物と反応する。
また溶滓の粘性が小さいため、炭化珪素だけでは耐火材
内部への溶滓の浸透防止が充分でないので炭素成分を添
カロして更に溶滓の浸透防止を計る必要がある。
内部への溶滓の浸透防止が充分でないので炭素成分を添
カロして更に溶滓の浸透防止を計る必要がある。
黒鉛化の進んだ炭素は酸化雰囲気で加熱されると酸化脆
弱する欠点を有し、揮発分を有する炭素は加熱過程でカ
ーボンボンドを作り組織の強度を増す利点がある。
弱する欠点を有し、揮発分を有する炭素は加熱過程でカ
ーボンボンドを作り組織の強度を増す利点がある。
そこで揮発分を有する炭素について種々検討した結果溶
滓の浸透防止効果は１〜５％の範囲で添加するのが最適
であり、１％以下では添加効果が充分でなく、５％以上
添加すると耐食性が逆に低下する。
滓の浸透防止効果は１〜５％の範囲で添加するのが最適
であり、１％以下では添加効果が充分でなく、５％以上
添加すると耐食性が逆に低下する。
炭化珪素、炭素および電融アルミナと同様にマトリック
ス部を構成する金属シリコン又は窒化珪素は、炭化珪素
、黒鉛および電融アルミナの高温下における強度と耐摩
耗性の向上を計るために２〜５％添加するものであって
、その添カＤ量が２％以下では摩耗侵食の効果が得られ
ず５％以上の場合は高価になるだけでなく、添カｐ量に
比例するような効果が見られず経済的に得策でない。
ス部を構成する金属シリコン又は窒化珪素は、炭化珪素
、黒鉛および電融アルミナの高温下における強度と耐摩
耗性の向上を計るために２〜５％添加するものであって
、その添カＤ量が２％以下では摩耗侵食の効果が得られ
ず５％以上の場合は高価になるだけでなく、添カｐ量に
比例するような効果が見られず経済的に得策でない。
以下本発明を実施例について説明する。
実施例
本発明品、比較品に使用した原料の化学組成を第１表に
示した。
示した。
また本発明品、比較品および従来品の配合割合を第２表
に、各種配合の夫々の物性値を第３表に示した。
に、各種配合の夫々の物性値を第３表に示した。
第３表の測定値のうち見掛比重、嵩比重および気孔率は
空気中で１１０℃×２４時間焼成したもの、７００℃×
５時間焼成したものおよび１４００℃×１時間焼成した
ちのを縦４０×横８０×高さ３０ｍｍの形状にカッター
で切断して供試体を作成し、それぞれ測定した。
空気中で１１０℃×２４時間焼成したもの、７００℃×
５時間焼成したものおよび１４００℃×１時間焼成した
ちのを縦４０×横８０×高さ３０ｍｍの形状にカッター
で切断して供試体を作成し、それぞれ測定した。
曲げ強さは熱間での値を示しており、予め縦４０×横１
６０×高さ３０闘の大きさに供試体を作成し、７００℃
×５時間加熱保定中のものおよび１４００Ｘ１時間加熱
保定中のものをスパン１００山で力り熱状態のまま測定
した。
６０×高さ３０闘の大きさに供試体を作成し、７００℃
×５時間加熱保定中のものおよび１４００Ｘ１時間加熱
保定中のものをスパン１００山で力り熱状態のまま測定
した。
耐食性は回転ドラム式侵食試験法を採用し、あらかじめ
本発明品を２個づつ計８個の供試体とともに同一寸法の
比較品および従来品を２個づつ１８個ドラム体に組合せ
て内張すし、その中に高炉銑鉄と高炉スラグを重量比２
：１で所定量投入、溶解し、■時間３０分後に溶融物を
排出する。
本発明品を２個づつ計８個の供試体とともに同一寸法の
比較品および従来品を２個づつ１８個ドラム体に組合せ
て内張すし、その中に高炉銑鉄と高炉スラグを重量比２
：１で所定量投入、溶解し、■時間３０分後に溶融物を
排出する。
排出後改めて同量、同重量比で投入溶解し、最初と同じ
操作を４回計６時間繰り返したのち、全量取り出して溶
損寸法を測定した。
操作を４回計６時間繰り返したのち、全量取り出して溶
損寸法を測定した。
第３表中の物性値は侵食量を指数で示したもので数値が
小さいほど耐食性が良好である。
小さいほど耐食性が良好である。
第１表に示す組成の原料を第２表の配合割合で混合した
本発明品の／１６．１〜／１６４、比較品の扁５〜／１
６７の配合物を高炉の大樋用として別々に設けられた外
枠内へ投入し、振動機と重錘を設けた内枠を前記外枠内
へ載置してから振動機を作動させると揺変性が発現し、
耐火物は副産に好ましい流動状態となって内枠が沈下し
た。
本発明品の／１６．１〜／１６４、比較品の扁５〜／１
６７の配合物を高炉の大樋用として別々に設けられた外
枠内へ投入し、振動機と重錘を設けた内枠を前記外枠内
へ載置してから振動機を作動させると揺変性が発現し、
耐火物は副産に好ましい流動状態となって内枠が沈下し
た。
特に／／６１〜／１６．４は慮５〜屑７に比較すると水
分、荷重、形状が同一であるにも拘らず内枠の沈下が１
０％程度速かった。
分、荷重、形状が同一であるにも拘らず内枠の沈下が１
０％程度速かった。
該内枠が所定位置まで沈下したのを確認してから振動を
停止し、それぞれの内枠を除去して２４時間自然乾燥を
行った後高炉出銑樋（大樋）に／１６．１ ＝／／６．
４および廃５〜磨７を交互に連設内張してから出銑した
ところ無補修通銑量約４５，０００ｔの成績で残存寸法
も／Ｉ６１〜屑４は比較的大きく殊に溶銑、溶滓の渦流
の激しい箇所以外の溶損はみられなかったが同一場所に
交互に張り合せた比較品／Ｖ）５〜，４６７は残存寸法
が僅かであった。
停止し、それぞれの内枠を除去して２４時間自然乾燥を
行った後高炉出銑樋（大樋）に／１６．１ ＝／／６．
４および廃５〜磨７を交互に連設内張してから出銑した
ところ無補修通銑量約４５，０００ｔの成績で残存寸法
も／Ｉ６１〜屑４は比較的大きく殊に溶銑、溶滓の渦流
の激しい箇所以外の溶損はみられなかったが同一場所に
交互に張り合せた比較品／Ｖ）５〜，４６７は残存寸法
が僅かであった。
もし、本発明品席１〜／１６４で全面内張りしていたら
５０，０００ｔの通銑が充分可能であったと予想できた
。
５０，０００ｔの通銑が充分可能であったと予想できた
。
またスタンプ施工による従来品の無補修通銑量は約３５
，０００ ｔの成績であり、溶損もかなり進んでいたこ
とから比較すると、本発明の振動成形用耐火材は骨材と
同程度までマＩ−ＩＪラック部を向上させることによっ
て耐食性が格段と高まった。
，０００ ｔの成績であり、溶損もかなり進んでいたこ
とから比較すると、本発明の振動成形用耐火材は骨材と
同程度までマＩ−ＩＪラック部を向上させることによっ
て耐食性が格段と高まった。
即ち、本発明の耐火材を使用することによって従来のス
タンプ施工した耐火材より約２０％以上寿命延長が見込
まれ施工時間は約１／１０．工数も１１５に短縮でき、
高炉出銑樋の補修に要する材料費および人件費を大巾に
削減することができる。
タンプ施工した耐火材より約２０％以上寿命延長が見込
まれ施工時間は約１／１０．工数も１１５に短縮でき、
高炉出銑樋の補修に要する材料費および人件費を大巾に
削減することができる。
また作業環境の点からも炉前の高熱作業時間が短縮され
、その効果は顕著で有効なものである。
、その効果は顕著で有効なものである。
侵食比は指数で示しており、
数値の小さい方が
高耐食性を示す。
Claims (1)
- １ 重量でアルミナ７０〜９０％と、炭化珪素７〜２０
％と、炭素１〜５％と、金属珪素または窒化珪素２〜５
％とからなり、前記アルミナ中４８メツシュ以下のアル
ミナ微粉を７〜２０％含有させた混合物に結合剤を添加
してなる高炉樋振動成形用耐火材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50073295A JPS5850945B2 (ja) | 1975-06-17 | 1975-06-17 | 高炉樋振動成形用耐火材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP50073295A JPS5850945B2 (ja) | 1975-06-17 | 1975-06-17 | 高炉樋振動成形用耐火材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS51148714A JPS51148714A (en) | 1976-12-21 |
| JPS5850945B2 true JPS5850945B2 (ja) | 1983-11-14 |
Family
ID=13514017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP50073295A Expired JPS5850945B2 (ja) | 1975-06-17 | 1975-06-17 | 高炉樋振動成形用耐火材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5850945B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6351155A (ja) * | 1986-08-21 | 1988-03-04 | Nhk Spring Co Ltd | サ−マルヘツドの製造方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62288175A (ja) * | 1986-06-06 | 1987-12-15 | 川崎炉材株式会社 | 振動成形耐火物 |
| JPH0196070A (ja) * | 1987-10-08 | 1989-04-14 | Hara Ceramic Kk | 溶融金属樋用流し込み施工耐火物 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5337362B2 (ja) * | 1971-08-28 | 1978-10-07 |
-
1975
- 1975-06-17 JP JP50073295A patent/JPS5850945B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6351155A (ja) * | 1986-08-21 | 1988-03-04 | Nhk Spring Co Ltd | サ−マルヘツドの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS51148714A (en) | 1976-12-21 |
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