JPS5884914A - 溶銑脱硫処理容器 - 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】 ζＯｌｉ明ａ　ＣＡＣＩ　　系脱硫剤ないしはＣａＯ系
脱硫剤を使用する溶銑Ｏ嵐硫ａＳＳ容器の内張や耐火物
に関するものでＴｏる。

Ｓ鏡の予備Ｊｌａ運における混銑車あるいは溶銑鍋で０
１ｍ硫処１ｌＫＴｈいては、従来からｃａＣ禽　　系Ｃ
ａＯ系、ＮＩＬｆｉＣＯＩ　　系脱硫剤が使用されて暑
た。これらＯ脱硫剤Ｏ中でも、ＣａＯ系脱硫剤を使用す
る椿銑属ｌｌが主流をなしている。

ＣａＯ系脱硫剤は、ＣａＯ＊　ＣａＣ０Ｉ　、　ＣａＦ
ｌ　、　Ｃなどが適宜配合され九ものが使用され脱硫処
理後において塩基度（Ｃａｏ／ＳｉＯりの高い流動性を
有したスラグを生成する。処理容器の内張耐火物の損傷
原因は、これらＯ高塩基度スラグによる溶損、受銑−榊
銑にともなう熱衝撃による亀裂の発生および剥落、脱硫
処理時に起−こる溶銑および脱硫剤の流動による摩耗な
どが考えられる。

従来、上記の溶銑処理容器の一般壁Ｏ内張耐火愉として
は主として高アルミナ質、ムライト、質、シャ噌ット質
、ろう石質耐火物およびこれらの耐火物に炭化珪素、カ
ーボンを配し友耐大物等が使用されている。また最も苛
酷な条件に晒される処理容器のスラグライン部には特に
アルイナー炭化造素−カーボン質、ろう石−炭化珪素−
カーボン質およびマグネシア−カーボン質耐火物などの
カーボン配合のものが使用されている。

しかし、カーボンを配合した耐火物は、スフダによる耐
食性に紘優れるが耐酸化性に問題がみられる、 一方、炭化珪素および、まえ社アル建す質の骨材Ｋｆｆ
）リツタスとして窒化珪素とアルζすの黴着を配合しそ
の成形体を高温て焼結することＫより、いわゆるナイア
■ン結会を生成させ耐食性および耐熱衝撃性に優れた耐
火物が得られることが知られている。しかし、この耐火
物は、サイアロン納会を生成させるためにか′＆〕高瀉
での焼成が必要とするのでサイアロンを有効に利用し得
ない難点があり九。

本脅明社、上述のすイアリン結合耐火物の有効利用を図
ることｋよって溶銑処理容器の内張９爵命を延長するこ
とを目的とするものである。

すなわち、本尭明看らはすでに既述の如く高温ｔＩａＩ
Ｉｔを要件としな−ところの粘土ま九はろう石のような
ムＣＯ参−８１０ｚ　系天然原料、炭素粉および窒素ガ
ス￥を原料としたサイアロン；よびサイアロン系―結粒
の躯法七発明してお９、尚咳すイアロンー結粒がＣａＯ
系スラグおよび溶銑に対する耐熱用しえ耐火物をｆａ銑
処理容器の内張耐火物Ｋｇｌ用することを検討した。そ
Ｏ結果本耐火物が溶銑脱硫用耐火物として優れることを
見出し良ものである・ ｔこＫｔサイアロンは、８ｔｓＮ＜　＋！：　ＡＩｇＯ
＠０１１１１体であｌ　ｆｆｉｉ、　ＡＩ、　０．　Ｎ
および原料の不純物からくる不可避の元素で構成される
物質であ〕、その―細体はＣａＯ系スラグおよび溶銑に
対する耐食性が大きく、大きな機械的強度と耐熱衝撃性
を示す。

また、窒化珪素とアル建すの固有の特性を兼ね備え良も
Ｏである。すなわちサイアロンは通常焼結しＫ（いアル
建すおよび炭化珪素のいずれとも一層する性質を有する
。これらの理由からすイアロンは、温度変動の大きい溶
銑予備処理用耐火物の原料として最適である。

１に在、脱硫用容器に用いられている耐火物の中で粘土
による結合によって焼結された耐火物Ｏ損Ｓａ、主とし
てスラグによる侵食であｐそＯ侵食機構はマトリックス
中の粘土等の低融点物質が優先的に侵食され、つづいて
骨材が離脱する過１１ｔ−（１返しながら進行する。ま
え、粘土等の低融点物質の少ない耐火物、例えば高アル
ミナ質あるいはマダネシア質耐火物などではスラグがマ
トリックス中へ浸透し％いわゆる構造スポーリングによ
りて損傷する。

前述したと′ｈ−シ、溶銑脱硫用耐火物のｆｆ）９ック
ス部に通常使用される粘土の代りに窒化珪素とアル電す
の微粉混合物を使用し九場合、耐熱衝撃性の低下も１ｇ
ζ畜ずＣａＯ系スラグおよび溶銑に対する抵抗性に優れ
た材質の耐火物が得られる。ま良雰囲気によゐ酸化は表
間保！Ｉ属の形成により防止で暑、さらに熱衝撃によｐ
発生すると予想されゐ微小な亀裂Ｏ修復作用を兼ね備え
た耐火物となしかし、該耐火物は通常の耐火物が製造さ
れる温度で鋳成し友場舎マトリックス部におけるサイア
ｗｙｏ生成量が比験的少なく、サイアロンの効果を充分
に発揮しきれない。

しかるに＊発明者ら拡、最近粘土、ろう石のよう亀ムＸ
茸（％　−ｇｔｇｔ　　系の天然原料と嶽素肴と窒素ガ
スとからサイアロンを合成し、さらに峡ナイアｗｙｏ焼
結粒を製造する方法を発明したが、蟲該ナイアロンの微
粉を前記し次耐火物のマトリックス蕩に用いたところ前
記の窒化珪素とアルζすの混合物を用いた耐火物よ）優
れた耐火物を得ることかで１１良。さらに、当該サイア
ロ７粒をマトリックス部のみならず骨材の一部にも用い
喪ところ、畜らに格段に優れ良耐火物を得た。また骨材
およびマトリックスの両者に用い九場合マトリツタスＫ
ｓＰいては前記の効果があシさらに骨材のナイアーン鉤
結粒との接触面での焼結が促進され、強固な組織をつく
多耐食性、耐熱衝撃性は一層大きくなることが判った。

ζζで、耐火物中へのサイアロンの配合割合は、粗粒、
中粒、微粉の合計で５重量パーセント以上會むことが必
要である。但し、微粉のみで使用す為場合は、５〜４０
重量木重量ノーセントに納める必要がある。その理由は
耐火物中のサイアロン量が多い程耐食性は向上するが、
５−以下ではそＯ効Ｊｌが明確では１に％Ａからであ）
特に微粉のみで使用する鳩舎Ｓ−以下ではｌンドとして
Ｏ効果が発現せず４・５Ｊ１ｉＬ上で杜豐充填組織が得
られないからである。

以下ＫｇＩＩ＆験例によりて、本発Ｗｌｉ４におけるテ
イアーンの効果を異体的に説明する。すなわち従来品Ｏ
高アｋｔす質、アルイナー炭化珪素−窒イヒ珪素質Ｏ意
種と本１ｉＷ１４晶Ｏアル電ナーナイアロン質２種につ
−て高塩ａ度スラダ（ムＯ／５ｉＯ１−１０）　Ｋよ為
侵食試験を行なった。試験は、回転侵食試験機を使用し
各供試体について約３５Ｘ５０Ｘ１３Ｇｗｅ試験片を切
出し、５０Ｘ１３０−の面を内情にした正８角形（同−
試料台２本）の筒状の炉を形成シ、酸素−プロパンバー
ナーで加熱し熱間でスラダを投入して一転させ所定時間
経過後スラグを排出し、７７ンにて強制空冷し九。試験
は１８８０−４０”ＣＸ１ｋ　１０条件を３１ｍ＜Ｊ）
ｌ、試験後Ｏ断面から侵食厚さ、変質層および亀裂の有
無などを調べた。供試体の特性と侵食比の平均値および
電装発生の状況などの結果ＶＣ表１に示す。表かｂ−ら
かなように従来品はいずれも侵食量、変質層Ｏ厚さと％
に大暑く電装も発生し易いＯＫ比べ本発明品では、いず
れも侵食量が小さく変質層も少なく、亀裂の発生も比較
的軽微であ）優れ良紬果を示す。

Ｎ ＩｋＫ、夷ＷＩ／Ａの使用例を述べる。

実施例！ 従来例の高アルミす質、アル（ナー炭化珪素−電化膳素
質、マダネシアーカーボン質および本発―例Ｏアルζナ
ーナイア■ン質、アルＣチー嶽化羞嵩−サイア冨ン質耐
火物の５種について混銑車Ｏスラダラインに各々３列３
段計９枚づつｔ張ｐ分け、ＣａＯ系脱硫剤による脱硫処
理を３７０回行なりえ。使用後の試料断面から損耗比、
変質層の厚さ、亀裂の有無などを調査し結果を表２に示
す。

表から明らかなように本発明例のアルミナーナイア■ン
質およびアル電ナー炭化珪素−ナイアロシ質耐火物は、
損耗比が小さ〈従来例に比べ愛質層が少なく亀裂の発生
もみられず、良好な結果を示し良。

以上の如く、本発明は耐食性および耐熱衝撃性に侵れ丸
ディアロン結合の耐火物の有効利用を実稿し良ので、溶
銑の炉外脱硫時に使用するＣａＯ系およびＣａＣ１系脱
硫剤オヨＵ　ＣａＯ−ＡＩＩ（Ｄ　−８ｉＯ諺系スツグ
に対しての耐食性が大きく、耐熱衝撃性が大暑（、また
スラグの浸透防止効果が大きいので椿鋺Ｏ脱硫処理を行
なうと、行なわないとにかかわらず混銑車、溶銑鍋、Ｌ
ＲＦ鍋などの溶銑の這−１逃運容器に広く応用すること
ができるものである。

以下

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ｓ餉Ｏ３１Ｅｍｔ大は処理を行なう容器において、ムＣ
   ｏ口と阻ＯＩ　を主成分とする天然原料と炭素の温金物
   を窒素ガス雰囲気中て加熱して合成される！イア璽ン、
   を大は峡ナイアーンを再焼結して得られ為ｔイアｍｙ鉤
   結体ま丸線そＯ微粉を１成分とし残部がｉ＊１！！、ろ
   う石、ジルーン、ムライト、アルζす、マダネシア酸化
   クロム、炭化珪素、炭素ｔ＊は黒鉛から選杖れる１８ｋ
   または２種以上からなる耐火物を内１１）して成ゐ溶銑
   の処理容器。