JPS5997576A - 高アルミナ質キヤスタブル耐火物 - Google Patents

高アルミナ質キヤスタブル耐火物

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Publication number
JPS5997576A
JPS5997576A JP57205399A JP20539982A JPS5997576A JP S5997576 A JPS5997576 A JP S5997576A JP 57205399 A JP57205399 A JP 57205399A JP 20539982 A JP20539982 A JP 20539982A JP S5997576 A JPS5997576 A JP S5997576A
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JP
Japan
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alumina
raw material
particle size
component
high alumina
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Pending
Application number
JP57205399A
Other languages
English (en)
Inventor
正明 西
基伸 小林
安斎 孝儀
永山 氏正
博 三橋
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JFE Engineering Corp
Original Assignee
Nippon Kokan Ltd
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Publication date
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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】 この発明は溶融金属容器特に溶鋼取鍋の内張り用に適し
た高アルミナ質のキャスタブル耐火物に関する。
最近、取鍋などの溶融金属容器の耐火物内張シは、機械
化による省力施工、施工期間の短縮1部分補修の容易性
等合理化の観点からキスタプル耐火物による流し込み施
工が普及してきた。また材質的には高アルミナ質耐火物
が高耐火性で各種スラグに対する抵抗性も大であること
から使用されているが、その欠点である熱的スポーリン
グ(温度の変化に原因する剥落現象)および構造的スポ
ーリング(組織構造の変化に原因する剥落現象)による
損傷が、取鍋等の内張りに使用した場合はげしく現れる
ために、アルミナ含有量85重量%(以下配合および成
分チはすべて重量%を示す)以上の材質を使用すること
は困難な現状である。
この発明は高アルミナ質キャスタブルで、アルミナ含有
量が85チ以上たとえば90%以上であっても取鍋等に
使用した場合、耐スポーリング性が高くかつ高耐蝕性を
有する耐火物を得ることを目的とし、耐火物におけるマ
トリックスを構成する微粉部分(以下「結合部」という
)の粒度およびその組成に着目して発明されたものであ
る。
即ちこの発明の特徴は、耐火物の結合部に粒子径が10
μm以下であるシリカの超微粉を配合し、かつこの添加
量を全配合原料体の1〜10チとし、骨材は粒度調整し
たアルミナ原料で、配合原料全体としてアルミナ(Al
e Os )成分85〜98%を含む溶融金属容器内張
り用高アルミナ質キャスタブル耐火物である。
周知のように耐火物の配合原料はその成形時もしくは配
合物充填時に最密状態となるように連続粒度分布をとっ
ており、たとえば粗粒(1間以上)、中間粒(1〜0.
2調)、微粉(0,2調以下)の如く区分して各々につ
いて原料種別と混合割合を定めるいわゆる粒度調整がさ
れており、組織的には骨材と称する粒子部分とこの骨材
部分を結合するマトリックス叩ち結合部と称する微粉部
分とからなシ、後者の微粉部分は通常全体の8〜15L
16である。なおこのほかキャスタブル耐火物には若干
の結合材、解膠剤、凝固剤、硬化剤、および乾燥促進剤
等が添加されることがある。
結合部は高熱によって反応もしくは変化して各種の液相
を生成し耐火物全体の結合機能を発現するものであるか
ら、この機能発揮に適合した微粉状態でなければならな
い。換言すれば結合部の組成と微粉状態が適応している
時に結合部として最も機能するものであシ、この発明に
おいて結合部に超微粉のシリカを使用する場合はシリカ
の粒度は10 pm以下の時においてマトリックスとし
て最も反応が効果的に働くという知見を得た。従って結
合部における他の配合物も同様に10μm以下とするの
が望ましい。
次に、高アルミナ・實キャスタブル耐火物の配合におい
て、骨材として電融アルミナ原料(、At20s99.
5%)の粒度調整したもの90部に、結合部として電融
アルミナ、気相法シリカ、ハイアルミナセメントの各1
0μm以下の超微粉を異なった比率で混合したものを合
計10部添加したこの発明のキャスタブル配合8種類に
ついて試験した結果を説明する。
第1表は前記した配合物A−HをVブレ/ダーで充分混
合し、さらに成形水分を添加]7て約6分間モルタルミ
キサーで混練し、40x4Dx160門の型枠に振動成
形し、室温で24時間養生後、110℃で24時間乾燥
したものについて、それぞれの物性値の測定および回転
ドラム法による侵食試験を行い溶損率およびスラグ浸潤
量を測定した結果を示す。なお試験サンプルの結合部に
おける5i02成分は、配合全体の1.4〜9.5係の
範囲である・ さらに結合部内のSin、成分が微量である従来品の旨
アルミナノuキャスタブルおよび5i02成分を10%
以上に調整した比較品について同様にサンプル調製、試
験した結果を第1表右側に併記した。
さらに第1表の試験結果のうち侵食試験(溶損率および
スラグ浸潤量)をグラフ化して第1図に示す。
第1図から明らかなようにA−Hの試鹸品において溶損
率が20チ以下のものは結合部中の5i02成分の含有
率は1〜10%であり、特に5i02成分ている。また
スラグ浸潤量において8i02成分が1〜10%の場合
は何れも8.2%以下であり、特にSiq成分が4〜9
チの場合はスラグ浸潤量は2チ以下に低下することがわ
かる。
これに反して従来品は溶損率が低く即ちスラグに対する
耐蝕性は高いがスラグ浸潤量が14.0調と極めて大き
いので、実炉使用において受熱面でスラグや融剤を多く
吸収するため内部と異なった組織構造、成分、鉱物相が
できることにより、この変質層と未変質層間に起る応力
発生が原因で使用面に平行な亀裂が発生即ち構造的スポ
ーリングが発生する。。
まだ5i02成分11%の比較品はスラグ浸潤量は比較
的少いが溶損率が60.5%と極めて高いため実炉使用
において早期に侵蝕を受ける。
以上の試験結果で、結合部中に5i02超微粉を配合全
体に対して1〜10%望ましくは4〜9%含有せしめる
ことによって耐スポーリング性および耐浸触性に優れた
高アルミナ質キャスタブルが得られることか判明した。
またこの発明品は従来品および比較品に比べて気孔率が
低く嵩比重が大きい緻密組織となるのでこの点において
もスラグの浸潤と溶損量を少くするのである。さらに曲
げ強さおよび圧縮強さにおいても従来品に比べて著しく
高くなることが判明した。
結合部に10 pm以下のSin、を使用した場合、高
温度域即ち使用時における耐火物組織の変化およびその
作用については次の様に考えられる。即ち超微粉の5i
n2(気相法シリカは10μm以下100%内1μm以
下70%)は高温度によって粘性の高い融液や5iOz
ガラスが形成するためスラグ等の外来成分の浸透を防止
すると同時にこの5tO2ガラスは比較的耐スポーリン
グ性を有する性状のものである。また結合部でアルミブ
ーの害11合75ヨ増加するに従いムライトもしくはコ
ランタ゛ムカ;晶出し、それぞれの割合、の共融物が形
成され耐蝕性および耐スポール性の向上に寄与する。反
対に・ンリカ微粉が10%を越すと比較的融点のイL(
いガラス相の生成が増加し過ぎて溶損率が高くなるもの
と思われる。
また結合部にアルミナセメントを添カロした場合はCa
O成分が存在して来るが通常は微量であり、(前記試験
の場合全体配合にアルミラーセメントを2%添加しCい
Zlが、内CaO成分20チで結合部中のCaO成分1
1 ′>体の0.4%となる)この場合公知のA720
3− Cafl −5i02  三成分状態図において
ムライトの結晶相が晶出するのはS 102割合65〜
90係である。従って配合の結合部の割合力;10係の
場合、5in1成分の全体に対する害U合は6.5〜9
.0%が理論上好ましい範囲となる75−1粒径1μm
以下が過半である超微粉では1チまでは有効域と考えら
れ、まだ粒子構成が10μmの近く番で多く分布する場
合は10%までが必要域と考えられるので前記第1表の
試験結果とほぼ一致する。
以上説明したようにこの発明の高アルミナ質キャスタブ
ルは結合部(マトリックスを構成する音昏分)に粒子%
、 10 pm以下の71ツカ超微粉を自己合原石全体
に対して1〜10チ含むものであって、結合部の添加原
料であるアルミナ微粉、アルミナ−シリカ系微粉、アル
ミナセメント微粉、シリカ微粉、其他微粉等の混合割合
を1n1]限するものではなく、また上記の各添加微粉
の品種および化学成分は任意であり、さらに全体配合に
おける結合部の割合および骨材アルミナ原料に含まれる
Sin、成分を制約するものではない。
さらに骨材であるアルミナ質原料はA720.成分を9
5係以上含有する電融アルミナ、焼結アルミナを使用す
ることが好ましいが、焼ボーキサイトダイアスポア等A
7. O9を主成分とする原料およびムライト、シリマ
ナイト、アルダルサーイト、カイヤナイト等のA403
・5i02系鉱物を一部便用することができる。、まだ
これら骨材原料の粒度調整とその混合割合は原料の鍾類
、耐火物の使用千件等に応じて適宜調節するものである
、 この発明においては配合全体のAt20.成分が85チ
以上であっても従来品の如く使用時におけるノボ−リン
グの発生が抑制されるので、高アルミナ質原料の耐火物
としての本来の優れた特性を充分に生かすことができる
。換言すれば5in2+ CaO+不可避不純物を2〜
15係含有させることにょっ−C,了ルミナ成分として
98〜85%の高アルミナ′t′イキャスタブル耐火物
を包含するので、高品質・高アルミナの原料骨材を主体
とする耐火物を製造することができる。
次に第1表に示した従来品、実施例中のB、D。
G、および比較品について常法によってキャスタブル耐
火物を製造し、福山製鉄所の250屯溶鋼取鍋のスラッ
グラインに施工し実炉テストした結果を第2表に示す。
第2表 実施例の実炉テスト結果 使用条件:15〜20係のアークによる溶j+1加熱お
よび溶鋼成分調整機能を有 するLF処理(Ladle Furnace取鍋精錬の
1方式)、スラグの塩基 度(Cab/8102 )  9〜12、溶鋼温度16
80℃というきびしい使用 余件である。
第2表より明らかなように損傷速度において実施例は従
来品および比較品の1/2以下であり、スラップの浸潤
深さは実施例は従来品の1/2〜115に止まっている
。また使用結果において従来品はスポーリングによって
使用面に平行なキレツカ;発生し20〜30mmの厚さ
の単位で剥離する現象カニ発生しており、また比較品は
キレンは発生しないものの溶損が激しく短命であった。
実炉テストの結果この発明のへヤスタプル耐大物は使用
寿命において従来品の1.5倍の長寿命を達成すること
カニできた。
以上説明したようにこの発明は、キャスタブル耐大物に
おいてアルミナ成分が85%以上であっても、その結合
部に10ミクロン以下のシ1ツカの超微粉を全体配合の
1〜10チ望ましくは4〜9チ添加することによって耐
スポーリング性と耐溶損性の両者に優れた高アルミナ質
キャスタブル耐火物を得ることができるので、最近の溶
鋼温度の上昇、スラグの塩基度の上昇、滞留時間の延長
、取鍋内精錬の普及等使用栄件が苛酷となった溶鋼取鍋
其他溶融金属容器の内張耐火物として長寿命を達成する
ことができ、その工業的効果は大きい。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来品、この発明品および比較品の侵食試験の
結果を示すグラフである。 代理人 弁理士  木 村 三 朗

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 耐火物のマトリックス構成部分に粒子径10ミクロン以
    下のシリカ超微粉を配合原料全体に対して1〜10重量
    %の割合で含有し、骨材が粒度調整したアルミナ質原料
    であって、配合原料全体におけるアルミナ成分が85〜
    98重量%である溶融金属容器内張υ用の高アルミナ質
    キャスタブル耐火物。
JP57205399A 1982-11-25 1982-11-25 高アルミナ質キヤスタブル耐火物 Pending JPS5997576A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62246873A (ja) * 1986-03-22 1987-10-28 品川白煉瓦株式会社 ライニング組成物
JPS63162579A (ja) * 1986-12-26 1988-07-06 品川白煉瓦株式会社 熱硬性不定形耐火物

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JPS62246873A (ja) * 1986-03-22 1987-10-28 品川白煉瓦株式会社 ライニング組成物
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