JPS5954670A - マグネシアークロム質レンガの製造方法 - 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】 本発明６′」、マグネシアルクロム１ルンガの改良に関
するものである。

１ノｆ来、マグネンアークロム質Ｉ／ンガと（２ては、
一般にダイレクトボンドレンガおよびりｙｌ？ｌビンド
レンガが使用ネノしている。前者はマダネシアｌρ石と
クロム鉱とを主体とし、１λム：ｌ５ｌ−ｊ−マグネシ
ア原料とクロム鉱とを電融し２てイ（＞たＴ１３；　ｌ
ｉｉ！にマグクｌ」原料を主体としたものである。−ｔ
’　して、これらは共に、１７００℃す、」−の高温リ
ー、成によってオ立子間奢いわゆる的接結６と称さり、
る堅固な鯖ｐ′形ｐｉ、ｐとし、良女了な熱間ｌ特性を
１４１でいる。−走〕′、−、クロノ、鉱を配ｆ↑する
ことによってマグネンアレンガ゛特イ」の構ｊ・Δ的ス
ーｊヒ−リングが少なくなると共に、特に低地基度（Ｃ
ａＯ／５ＩＯ２≦２）究ス、、ラグに文−Ｊ［−ては、
１β純ｉ、Ｉ！１．．１か’１．　ＩｊＱｒロマイトレ
ンガ、、よりも良好な耐スラグ性を示す。ｉらに、前若
の：′＠合、＝グネ・シアｖａ””ｒ−左１’：：ｐ”
”ｌ−。

口ｌ・鉱粒子との熱膨張怪Ｑ率？相、違により、焼成　
。

」二程における冷却時に両粒子間に微亀裂を生じ（ｗ後
、ミスマツチングとい□、う゛）、こｉ〜しか２．応力
１ を数取して耐熱スポーリング性を向上妊せでいる。

以上から、マグネシア−クロム質レンガの特徴（：１ク
ロ１．’＠；、の配合と、高舗□焼成と□いうシつ□の
点に　□由来（、でいるといえよう。そして、□こσ３
良好な判件のため、各ｆｉｌｉ製鋼−の内ｉ（、す□拐
として□広く使用′□　　　　　　　　　、　　　　　
　　　　　　　　。

づｉｌている。　　、、。

しかし、近年に鏑り銅の高ｉ化志向が弥く、炉パ操業灸
件力°苛７／ｇＱ　、化し下・　これに対応す・る］′
！張り杓は式らに耐用性の高いものが保求されている。

そこで本発明者らは、従来のマグネシア−クロム質１／
ンガを改良すべく検討を重ねた結果、配合原石の一つで
あるクロム鉱がＣａＯ＋　Ｓ＋０２　ｒ　ＦｅＯｒＦｅ
２Ｏ３ｒ　Ａｔ２０３などのＩｊＳｉ分を多価、に富有
することは不可１：′ｔであり、ｃｈらの成分がつぎの
ような原、、因によって従来のマグネシア−クロム質１
／ンガの耐用性向上を阻んでいることが明らかどなった
。

、、：・■　、ＦｅＯ’＋　ＣａＯ，５ｉ０２が、レン
ガの焼成でフォ、、−スチライト［、，２、（、、Ｍｇ
　、　ｆｉ’ｅ　）　Ｏ−Ｓ　ｉｏ２　］、］モンチセ
ーｙイト（ＣａＯ−ＭｇＯ−８ｉＯ２）などの低融’Ｉ
Ｉ　ｔ　形成ｔ、、骨材粒子間に介□在して、これがレ
ンガの使用時に低温度域で軟化−溶融するため、熱間強
度および耐スラグ性の低下の原因と々る。

■　Ｃａ（ｊ”　＋’　”Ｓ’ｉ０２’　、　’ＦｅＯ
’　、’　Ｆｅ”’２０５”’＊　Ａ’１２Ｃｈ、’　
ｆｌどの成分が多いと焼成により焼結過多となって耐熱
スポーリング性を低下尽せる◎ ■　ＦｅＯ、Ｆｅ２Ｏ３の成分はレレガ使用時における
温度や雰囲気：の変動によってＦｅＵ；　Ｆｅ”のプリ
ージング（ｂｒｅａｔｈｉｎｇ　＞現象を起し、その□
際の容積変化でレンガ組織を劣化させる。

以上のように、クロム鉱の使用はレンガの物性を向上嘔
せる反面、このクロム鉱に付随する低融物の弊害によっ
て、その物性向上には自ずから限界がある。この問題の
解決は、マグネシア−クロム質レンガの改良において、
大きな課題で６つたといえよう。　　　　　　　　　′ 本発明は、従来使用甥れているクロム鉱の一部または全
部をピクロクロマイト原□料に代替し、マグネシア−ク
ロム質し□ン゛ガがもｄ長所を損うことなく・上ｎＢ従
来の欠点を方決Ｃたもので□あり、そのＱｌｊｉ徴とす
るところけ＊　ｍ、’情割合で、λ４’ｇ’０１　”３
〜６２　％、　Ｃｒ２Ｏ３３６〜８４．、　％’、かつ
、との両者：が合邦で８５チ以上の化学組成を有するビ
身ロクロマイト原料５〜９５％と、残部がマグネシア原
石、および／またはマグネシア−クロム鉱原料とプン・
らなる配合物を汎神、成形□後、高温盲域してなるマダ
イ・シγ−クロムＪｊｌレンガである。　　□木発明で
便用するピクロクロマイト原料はＭＰ、Ｏ・Ｃ’ｒ２０
３を主措成相とするもので、クロム鉱に比及てＣａＯ、
５Ｉ０２　、　ＦｅＯ、’Ｆｓ”２Ｃ１３”、Δ１２０
ｓ　ｆｚどの低融物の含廟ＪＳｉ：がきわめて少力く、
主４１Ｙ成相の＃ＩｇＯ・Ｃａ２Ｏ３が高融点で、しか
も熱間線膨張□率：が小格いなどにより、これを使用し
た本発明のレンガの耐用性向上に大きく寄−りする。　
　□ □下記の第１着はクロム鉱ｔＭ＆　Ｉｉ’ｙ、する各相
（のスピネル族端成分の融点、第２表は熱間線膨張率で
ちるＯ （−のようにクロム鉱にもＭｇＯ−Ｃｒ２Ｏ３成５分が
イイ在づるが、その割６・はクロム卵、中のＣｒ２Ｏ３
のずべてがＭｇＯと紀、０・付いていると仮足すると４
０６係イ）ＩＫテあるが実［児にはＭｇＯとＣｒ２Ｏ３
＆；１ニーそれぞれＭｇＱ。

Ｆｅ２Ｏ３、Ｆｅ０−Ｃｒ２Ｏ５なども牛ｔｊ！ｊ、−
Ｊるから、１列えば第３表に示す化学組ＩＪシを有−ｊ
“るマシンロッククロム鉱ヲみでも、Ｍｇ０Ｃｒ２０３
ば２７．８０　％以下の旧算となり、きわめて少い含’
ｆｊ’　：’９しぴある。

一方、マグネシア原１：・１とクロム鉱からなる一７グ
ネシアークロム＊　ｌ／ンカゞｉ／ｉ−；１．・いて、
１冒１にＩＢ度化を［１的として、Ｉ′−ｊｆＦ−りし
］ム微粉を添加するＣとが従来より知らｉｔている。本
発明も、１ｊ１純ｐＨ化ンンその目的の−１）とした点
で一致しているが、酸化クロノ・ｔま微粉の／こめ、レ
ンガのれ歴イ【４成土、その添加割合に１児界があると
共に、衣面稍が大きくなって、４Ｉλ発しやずい。また
、Ｂ２ｚ化クロｌ−微粉はマグネシア粒子とのミスマツ
チングが少なく、ハ：：ｂ２によりレンガ組織内に微亀
裂が生じないため、面１スン１？−リング性を低Ｔｌぜ
るなどによって、４発明のような効果が得らり、ない。

つぎに、本発明に使用するＪ早８！−１と七の割合につ
いてＮＦ　＆ＩＩｌに述べる。な」、・、以下に示す条
はすべて車量チとＪる。

甘ず、ビ゛クロクロマイト原料は、配合物全体のうち５
〜９５俤と−、４゛る。５チ未満では効果において従来
のマグネシア−クロムＴＩレンツｆと（ｉ’ｌんら変す
レクくなり、９５チを超えると残部を占める相料のイ夛
；１川かづ１４丁１１できない。

ピ°りｒＪクロマ−イト原料の化学ａｑ成はＭｇＯ１，
３〜６２係、Ｃｒ２Ｏ，ｓ　３６〜８４　％かつ、この
両者の合；〒１が８５係以上、芒らにＨ４しくは９６係
以上とする。ＭｇＯが６２％を超え、Ｃｒ２Ｏ３が：３
６３６係ではＣｒ２Ｏ３が少なくな−・てスラグが侵透
しやすい。

濡Ｉ　ｆ量によっては侵透スラグに起因しまた亀裂発生
がｎｆｌシ々′）らノしる（第４表・篇５）。逆に、Ｍ
ｇＯが１３係未満τ′、Ｃｒ２Ｏ３か８４係以上になる
とＭｇＯの割合が少在くなって高塩基度スラグに対する
抵抗性が小心くなる。ＭｇＯとＣｒ２Ｏ３の併拓が８５
楚未イτちでＵ」、１冒：　＃ｉ７！ｊ点Ｉｕｊスラグ
などにフぐノしたＭｇＯ・Ｃｒ２Ｏ３成分の割合が少な
くなっ−Ｃ１本発明効果が青らｈない。

また、ピクロクロマイｌ−原別について、十〇粒径が０
０４４晴（３２５メツシ５、）以上のものを、レンガの
配合物全体に対し５て２０係を超える割合にすると、耐
熱スポーリング性が向上する。これは、ピクロクロマイ
ト原料の粒径が大きいと、他の原料との熱膨張差による
ミスマツチングが牛じゃすいためである。

ピクロクロマイト原料の製遁法は種々のものがあるが、
げりえばＭｇＯ主体の微粉末と、ｃｒ２ｏ３主体の微粉
末との混合物をｎＬ融、あるいＬ１焼結処Ｐ１１するこ
とによって得られる。甘／こ、特公昭４９−２８６００
号公報にみらノしるように、クロムへそマグネシウム（
Ｍｇ０Ｃｒ０４）　ｋ　５５０〜８８０℃で加熱し、得
られた分解生成分Ｍｇ０Ｃｒ２Ｃｊ、をσらに高温で加
熱して得ることも可能である。

残部は、マグネシア原料および／甘たはマグネシア−ク
ロム鉱原料とする。このうち、マグネシア原料はＨ４し
くに純度９６係以上のＩ’ｌｉ融晶、゛または焼結晶と
する。

マグネシア−クロム原オ；１は、□前記と同様のマグネ
シア原料と、クロム鉱を粉末の状態で併用したもの、あ
るいはこれらの電融品または焼結晶とする。クロム鉱ト
してはマシン１ツククロム金ム　日本クロム鉱、トラン
スバールクロム鉱・が［（’ＩＪ示されるＯ このマグネシア−クロム鉱原料を使用する場合は、クロ
ム成分がクロム鉱からも供給芒れるので、クロム鉱の割
合に合せ、本発明の範囲内においてピクロクロマイト原
料の配合光をＷ−Δ整プるのが好ましい。

本発明ではさらに、Ｃｒ２Ｏ，５の含有量９８％以上の
（ｋ’２化クロり偉粉を外掛で１０％未満添加してもよ
い。添加用が１０係を超えると、酸化クロムが微粉のた
め他の骨相間のミスマツチング？ｒｌｉＬＩ止し、ＩＩ
ＩＩ熱ス・、ポーリングが低下する。

以十の配８゛物は従来のマグネシア−クロム賀レンガと
同様、Ｉ！／１１えは糖蜜、苦汁、リグとンスルフォン
酸ソーダなどの結合剤を添加して混線し、加圧成形後１
７００℃以上好ましくは１７５０〜１８５０℃の高温で
焼成はれる。

つぎに、本発明をなすに至った実験の一部と、本発明実
施例およびその比較ｖｌｌ−４示す。第３表はこれに使
用した各原料の化学組成である。

こＩＩ、４込二は、ｊ！クロクロマイト原料とマグネつ
・了Ｄ１（料の＆＋１合一１（（二Ｊ、・いで、ビ゛ク
ロクロマイト原ネ１の化惇達′：［１ｂＶ、の又化とレ
ンガ物ｔｌとの関係を示しｋもの−ＣあＺ）。

原料の料ルυ」−、ピクロクロマイト原料；　１−５ｍ
＋ｎ　１．０％、１陥以Ｆ２０％、０．．１．５　ｍｍ
以−ｆ−’　１０　％、０、０４４前↓ソ、ＴＪＩＯ係
、頬１わ１．マグネシーツ′原料；１〜４　ｍｍ　２０
　％、ｌ　ｍｍ以下１０φ、０．１５　ｒｒｒｍ以−［
２０％　　に　；１［・）ｒ、　　−Ｌ　　し１１ン＝
二　。

第４衣の結果から、ＭｉｇＯ成分が本発明で限定した数
１直より多いピクロクロマイト原料Ｊを使用した符号１
０の１／ンガはスラグ侵入に伴表う亀裂が認めらｉｔた
。これはマグネシア質レンガに特有のいわゆる構造的ス
ポーリングと推定さｉＬだ。逆にＣｒ２Ｏ３成分が本発
明で限定した数面より多いピクロクロマイト原料Ａを使
用した符阿″］のレンガは、溶Ｊｉ３寸法が大きい。こ
れは、おそらくｊ９．塩基Ｉｆｆスラグに対し、原料Ａ
が耐食性に劣るためと考えらノする。１だ、ＭｇＯとＣ
ｒ２Ｏ３の合弁が８５係未満のピクロクロマイト原ネ：
ｌ　Ｅ　、　Ｇを使用した杓号５゜７のレンガは、配食
性に劣る。これは、ピクロクロマイト原別中の、ＭｇＯ
とＣｒ２Ｏ３の絶対７１（が減ると、他の低副１物）の
割合か多くなるためである。

り）、５表ｔＪ本発明宍ｊｉｉｌｉ例とその比較し１］
を示す。第６表（１，ｉ、こり、ら名列のレンガの物性
１１（ｉである。ζ−ｉｔらけいずｉ］、もバインダー
としてＦ、：　７１を外相で３％添加し、混糺し、並形
形状にプレス成形した後、１８００℃で焼成したもので
ある。なお、比較しｌ］１〜７はいスノ１．も従来タイ
プのレンガである。

第６表の結果から明□らかなようにＪ本発□明実施列は
いずれも耐スラグ性、ｉｉ＋１′ス、ｊＰ−リング性お
よび熱間強度にすぐれ、次機テストにおいてもｍＡ著な
効果が得られた。

第７衣（：１、ピ゛クロクロマイト原ネ１丘名（ΦおＬ
度で配合し７た１（！１のレンガ物（シ１の変化を示し
たものである。この札束から、ｌ？り［コクロマイト原
料のうち、０、０４４　ｍｍ　、１状土の粒径のものを
２０チ以上含有したｆｉ号１へ−４のレンガは、面１熱
ス、４９−リンゲイ主が品い。ｃ　ｈ、は、ビ′クロク
ロマイト原料の粒径が太きいと、マｈ゛ネシア）Ｑ　’
４Ｉとの間にミスマッヂングが牛じゃ−４いからと思わ
Ｊする。

※第６表に示す条件と同じσＩｌｌ定法による。

！４；　１　！、−！ｌ、Ｑ＞、’　２　（：：＜ｌ　
ｋ：Ｊ、偏光顕微ｆｊ３．．’Ｑ　丁におい−〔（・Ｙ
来のマグネノア−クロノ・實レンガ゛と本発明のマグネ
シブークＬ１ムｉｊｊ　ｔ、ンガの組緻違いに：示す顕
ｋ　’＃？ａ　％直−で゛ある。、いず〕しも十字ニコ
ルを使用し、倍率７×５と１．に−０第１［ツ１はマグ
ネシア原料（Ｂ）　７　（ｌチ、ビクロク【７マイト原
Ｆｌ（Ｃ）３０％、からなる本発明：）−４Ａｆｑ　ｌ
？’ｌｌ　２のレンガであり、第２図はマグネンア九１
岑１．　（＋１）　７０係、マジンロ、ククロムｖＯ，
３（）係からなるＩＩ■−来タイノ０の１し軸回１のレ
ンガを示す。

比較１り）］の？Ｐｊ１図ではシリク−一−ト相（白く
剋：〈部分）かマトリックスを充負し、マグネシアネ）
′ｌ、クロＩ−鉱わＡなどのイ埼子ＩＪ−１結合ｔ９１
（が切Ｉ（ｊＴさ〕１ている。

一方、本発明′−ＪさＭｉｊしｊ」の第１図−Ｃにｒ、
シリフート相が（，４に・；、”１；に少なく、Ｌまた
がってＪ：）ｌ子間結合円ｉの組織か良りＪ　Ｔあ／、
ことがわかる。

１公ｊ−１−にも（７トベク７二とおり、本発明のマグ
ネジ了−クロムｒｒＪレンガ（、ｉり［１ムυとしてビ
クロク１＋フイ］・ハ、を刺に−用い／ｉ：ＸＣとによ
り、１１［１スラダす′ｉ、ｌｊｌ”ｌ’　、火ｔｉ−
１夕’Ｌ　１ｌｉ１曲ミ黒なＪ：υく−ｊぐＪ］、／こ
効卦こかある。斗た、ビクロク１ノマイトハ１先オ・１
υ；１相粒の形でも１．８−で八ることから、耐熱スポ
ーリング性をも向上系せる。こり。

らの特性を同時に満足芒せることは従来のマグネシア−
クロム質レンガでは不可能てあっ＆ｏ−’ｅの結果、本
発明のレンガｖ、ｊ最近の炉操業の−む酪化に十分対応
できる。

【図面の簡単な説明】

図面はいずれも倍率７×５、十字ニコル使用の顕微鏡写
真で、第１図は従来のマグネシアークロム質レンガ、第
２図は本発明実施１（１１のマグネシア−クロム質レン
ガである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　　ｉ＋　ｉｔ　ｖｊｌｊ　＝でＭｇ０１３〜６２　
   ％、Ｃｒ２Ｏ３３６へ一８４係、かつ、この両者の合唱
   が８５チ以上の化学組成力・らなるビクロクロマ・イト
   原ネ・１５〜９５慢と、全０１１８が一７グネシア原ネ
   ・１および／′またはマグネ・ンアークロム金大ＩＭ’
   Ａご１とからなる配８′ｌ勿を混糾已、成ノヒ後、品温
   に、−成したマダネシ了−クロム負しンが。 ２１ｚ゛りｖ１クロマイト原料が市、融品または／およ
   び灼１結品とする！持Ｎ’Ｆ請求の範囲第１項にハ【シ
   載のマ々゛才ンアークロノ・ｆｔＪｊレンガ。 ：３Ｉ−１′クロクロマイト原別の・）ち、−そ−の２
   ０％以上か０．０４４　＋、Ｉｉｎ以上のＩＩＱ径とす
   る′１）訂拍求の範囲第１項、ま、そは第２項に記載の
   マグネシーγ−クロノｉｉ↓レンリ・。 ４　マグネシア−クロム鉱原相が、マグネシア原本）と
   クロ１．鉱との混合である特ｉ’を請求のｉｉｍ囲第１
   項ないしＭ３項に記載のマグネシア−クロム質レンガ゛
   。 ５　マグネシア−クロノ・鉱原料が、マグネシア原料と
   クロム鉱からなる屯融品あるいは焼結晶である特許請求
   の範囲第１項ないし第３ｇｉに記載σ）マグネシア−ク
   ロム賀レンガ。