JPS6024071B2 - 耐スラグ性高炉出鉄出滓樋材 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は高炉出銑出漣用樋材の耐スラグ性を向上させる
と共に施工体の強度を向上または安定させるに有効な方
法に関する。

ここに出銑出連用樋村はアルミナ質、アルミナ達酸質、
マグネシア質、マグネシアーアルミナスピネル質（以下
マグアルスピネルと呼ぶ）耐火原料の１種または２種以
上を主体として、これに黒鉛、炭化珪素を添加し、スタ
ンプ施工または流動施工できるように粘土、有機質結合
剤および水を加えた調合物を指称するものである。

従来から耐スラグ性を与えるため黒鉛、炭化珪素が樋材
に配合されるのは常であり、黒鉛、炭化珪素のスラグに
濡れ難い物性を利用したものである。

本発明では更に耐スラグ性を増すためにクロム成分を添
加しようとするものである。溶融したスラグが耐火物中
に含まれる酸化クロムまたは酸化クロムを含む鉱物と接
触し反応するとき、溶融スラグは粘性が高くなり、耐火
物への浸透が阻止されることなどから、耐火物の耐スラ
グ性を改良するのに有効であることは既にＡ．ＡＣＨＡ
ＤＥＹＲ。

Ｎ（Ｔｒａｎｓａｃｔｉｏ船 ｏｆ ｔｈｅ Ｂｒｉｔ
ｉｓｈＣｅｒａｍｉｃＳｏｃｉｅｔｙ．，Ｖｏｌ・４２
，１９４３，１６３）等によって、酸性スラグ（Ｓｊ０
２５８．０％、Ｆｅ０２０．０％、Ｍｍ０１０．０％、
Ｃａ０１０．０％）、塩基性スラグ（Ｓｉ０２１１．０
％、Ｆｅ０４．１％、Ｆｅ２０３９．４３％、Ｎｈ０７
．２６％、Ｍｇ０８．２％、Ｃａ０３９．６％、Ｐ２０
５１５．９％、ＡＩ２０３十Ｃｒ２０３十Ｔｉ０２４．
２１％）についての結果が報告されている。また酸化ク
ロム成分を配合した耐火物を出銑樋０に使用した例もあ
る。

しかし酸化クロムまたは酸化クロムを含む鉱物は還元雰
囲気中で加熱されるときクロム炭化物を生成するか炭化
物を生成しないまでも結晶構造が変化する。これらの変
化は体積変化を伴うので施工体中に含まれた状態でこの
タ変化が起こると施工体の弛み、破壊を惹起する。本発
明の最大の特徴は予め還元した酸化クロムまたは酸化ク
ロムを含む鉱物を高炉出銑出淫樋材に０．３〜６ｗｔ％
配合し、同時に配合される黒鉛、炭化珪素による使用中
における還元作用を緩和あるいは阻止し、施工体を安定
させ、その破壊を防止することにある。すなわち、本発
明の主要構成は還元性骨材を含む体士の総量に対し予め
還元した酸化クロムまたは酸化クロム含有鉱物を０．３
〜６ｗｔ％配合した耐スラグ性高炉出銑出淫樋材である
。ここに還元性骨材を含む杯±とはアルミナ質、アルミ
ナ−珪酸質、マグネシア質、マグアルスピネル質、耐火
原料の１種または２種以の混合物を主体として、これに
黒鉛、炭化珪素、窒化珪素、窒化珪素鉄あるいは金属等
の還元性骨材を添加し、更に粘土、有機質結合剤および
水を加えた調合物をいう。

また、予め還元した酸化クロムまたは酸化クロム含有鉱
物は酸化クロムまたはクロム鉱石等の酸化クロム含有鉱
物と黒鉛、炭化珪素等の還元性物質の微粉末を混合し、
マッフル炉中でかつ１３００〜１６００ｏｏの温度範囲
で１独特間以上加熱処理して得られるもので、Ｘ線的に
酸化クロムのままでは全く残存せず、ほぼ炭化クロムと
スピネルとグラフアィトからなる。

しかも予め還元した酸化クロムまたはクロム含有鉱物の
配合量が０．３ｗｔ％以下ではその添加の効果がなく、
６Ｍ％以上では組織の脆弱化を助長し耐食性を害するこ
とから配合量は０．３〜６ｗｔ％とする。以下実施例に
ついて説明する。

まず、還元した酸化クロムまたは酸化クロム含有鉱物を
準備した。

すなわち「工業用酸化クロム（日本電工製２叫以下）と
１００メッシュ以下の黒鉛粉を重量比で５０：５０の割
合で混合し、マッフル炉中で１５００午０に加熱処理し
たものおよび１００メッシュ以下に粉砕した日本クロム
鉱（産地。鳥取県）と１００メッシュ以下の黒鉛粉を重
量比で５０：５０の割合に混合し、マッフル炉中で１５
００００に加熱処理したものを用いた。上謡２種の加熱
処理物をＸ線回析で同定すると酸化クロム還元物にはク
ロム炭化物の生成が認められ、クロム鍵の還元物にはク
ロムスピネルの格子面間隔の変化が認められた。

また、実施例で用いた原料の化学成分を第１表に示し、
物性値測定用の供試体は２００ｋ９／仇の加圧力でアム
スラー成形した。

第１表原料の化学成分 物性値の測定に関し、カサ比重、見掛気孔率はＪＩＳＲ
２２０５、圧縮強さはＪＩＳＲ２２０６、曲げ強さはＪ
ＩＳＲ２２１３再加熱膨脹率はＪＩＳＲ２２０８に準じ
て行つた。

侵食試験は各供試体を円筒状に張り合せ、その中にスラ
グ３００夕を投入し、１５５０午０に加熱して１時間３
０分回転させ、その後排淫する工程を４回くりかえした
後供試体の観察および溶損寸法を測定した。

そして侵食率は１供試体の溶損量を１００とした相対比
で示した。

実施例 １ 露融アルミナを主原料とした杯土について第２表の如く
比較品および本発明品の配合を作成し、各物性値を測定
した。

その結果、酸化クロム還元物を添加した場合は単に酸化
クロム＋黒鉛混合物を添加した場合に比して１５００二
０加熱後の強度が強く、再加熱膨脹率も小さく安定して
いる。熱間の容積安定性は侵食試験を行った供試体の切
断面からも確認される所で、全くキレッの発生を見ない
ことからも理解できる。一方酸化クロム＋黒鉛混合物を
添加した試料には溶融スラグに露らされた稼動面から約
２仇肋の所に大キレッの発生又は剥離が観察された。第
２表 実施例 ２ マグネシアクリンカーを主原料とした場合の比較品およ
び本発明品の配合割合および物性値を第３表に示した。

その結果、クロム鉱石の還元処理品を添加した場合は未
処理混合物添加の場合に比して実施例１ほどではないが
１５００ｑｏ加熱後の強度が強く、その効果が見られる
。また侵食試験を行った試料の切断面にはいずれもキレ
ッは見られるが、還元処理物添加の場合はキレツの程度
が小さい。第３表 実施例 ３ シリマナイト、マグアルスピネルを主原料とした配合物
を作成し、その各種物性を測定し、第４表に示した。

その結果、酸化クロムの還元処理物あるいはクロム鉱石
の還元処理物を添加の場合には１５００ｑｏ加熱後の強
度が大きくなっており、再加熱膨脹率も小さくなる。容
積安定性への効果は侵食試験を行った供試体の切断面か
らも確認できるように本発明品の方が秀れている。第４
表 更に実施例１本発明品６の混練芥土を内容積２２００あ
の高圧操業大型高炉の出銑大槌にスタンプ施工し実用に
供した。

この大槌内部は平均３トンノ分の溶鉄と０．９トン／分
のスラグが通過する。その結果、従来のスタンプ樋材の
場合樋１代の通銑量は平均３７０００トン、樋内張材の
溶損速度は通銑量１０００トン当り７側であったが、本
発明品６のスタンプ樋材は４８０００トンの通銃を記録
し、樋内張材の港損速度は通銑量１０００トン当り４．
９職で著しい向上が見られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は酸化クロム：黒鉛＝５０：５０の混合物の還元
前におけるＸ線回折結果を示す図、第２図は酸化クロム
：黒鉛＝５０：５０の混合物の還元焼成後におけるＸ線
回折結果を示す図、第３図はクロム鉱：黒鉛＝５０：５
０の混合物の還元焼成前におけるＸ線回折結果を示す図
、第４図はクロム鉱：黒鉛＝５０：５０の混合物の還元
焼成後にけるＸ線回折結果を示す図である。 Ｇ：Ｇｒａｐｈｉｔｅ、Ｅ：ＥＳｋ。 ｌａｉｔｅ（Ｃｒｌ．９０Ｖび。９Ｆｅｏ．の）。 ３・Ｓ：Ｓｐｉ肥Ｉｇｒｏｕｐ、Ｃ：Ｃｈｉｏｒｉｔｅ
。 第１図第２図 第３図 第４図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 還元性骨材を含む坏土の総量に対し、予じめ還元し
   た酸化クロムまたは酸化クロム含有鉱物を０．３〜６ｗ
   ｔ％配合した耐スラグ性高炉出銑出滓樋材。