JPS6110744A - 耐火物の侵食試験方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は各種の金属精錬炉に用いられる内張シ耐大物の
耐食性を評価するだめの侵食試験方法に関する。

従来の技術 耐火物の耐食性の評価方法には通常、ロータリー法、高
周波炉法、回転円筒法、ルツボ法などの方法がｓｂ、そ
れぞれ目的に応じて用いられている。しかしながらこれ
らの方法はいずれの方法も一長一短があシ、実炉におけ
る耐火物の使用実績に対応するような結果を得難いのが
実情である。

すなわち、ロータリー法は耐火物試験片数個を円筒状に
組み立て、耐火物で内張シした回転可能な円筒型炉殻内
に内挿し、バーナーによシ内部を加熱しながら回転させ
る。円筒状試験片内には溶鋼、溶銑その他の溶融金属、
および、またはスラグを装填、溶解し、耐火物試験片の
相対的な侵食量を求める方法である。この方法は、試験
片に温度勾配を与え得る点で有利であるが、バーナーの
炎によシ溶融金属の酸化が起とシスラグの組成が変化す
ること、光高温計による測温であるため温度精度が高く
ないこと等の欠点を有し、得ら・れる結果の信頼性に問
題を生じていた。

また、高周波炉法はロータリー法と同じく、耐大物試験
片数個を円筒状に組み立て、誘導加熱炉の炉壁に密着さ
せるように設置し、誘導加熱によシ、炉内で金属および
スラグを溶解する方法である。この方法の場合、スラグ
で溶融金属を覆うため金属の酸化の問題は比較的少ない
が、誘導加熱であるためスラグの発熱はなく、金属から
の伝熱のみによってスラグを溶融することになシ、これ
ではスラグの溶融が不充分となシ、得られる結果の信頼
性に乏しく、この傾向はスラグ層の厚みを大きくすれば
する程顕著であった。また、電磁誘導により溶融金属の
攪拌は行なわれるが、スラグの攪拌は行なわれない等の
欠点がある。

回転円筒法は、円筒または円柱状の耐火物試験片を溶融
スラグおよび、または溶融金属中で回転させ、その溶損
量を測定する方法である。この方法は温度、雰囲気等の
制御を正確に行なうことができるという特徴を有するが
、試験片を溶融スラグまたは金属中に浸漬するため試験
片に温度勾配が生じないという欠点を有する。すなわち
、実炉の場合は、鉄皮に耐火物を内張シするだめ、内張
シれんかに温度勾配が生じ、鉄皮側からの冷却効果によ
シ耐大物の侵食ならびにスラグの浸透が抑制されるとい
う効果が大である。しかしながら、上記の試験方法では
、この効果は期待できず、実炉条件を満足しない。

また、ルツボ法は耐火物試験片に孔をあけ、スラグを充
填して高温炉に装入し、スラグを溶解する。冷却後、そ
の切断面の観察からスラグの浸透状況、耐火物の溶損量
等を測定する方法でちる。

この方法も耐火物試験片に温度勾配が与えられず、また
スラブ量が少ないため耐火物の溶解に伴うスラブの組成
変化が著しい等の欠点を有する。

以上のように、従来の試験方法はいずれも一長一短があ
って実炉の侵食条件を満足せず、その耐食性の評価値は
実炉での実績と対応しないという状況であった。

発明が解決しようとする問題点 本発明は上記従来の問題を一掃することを目的としてな
されたものである。

発明を解決するための手段 本発明者等は上記従来の問題解決を目的として鋭意研究
を重ねた所、溶融金属と溶融スラグとの共存下での耐火
物の耐食性を評価するに際し、高周波誘導加熱とマイク
ロ波加熱とを併用して前者で金属を、後者でスラグを溶
解すると共に、炉を正逆交互に公転運動して溶融金属及
び溶融スラグに正逆交互の回転運動を与えるときは、実
炉での実績に近い評価値が得られることを見出し、鼓に
本発明を完成するに至ったものである。

即ち本発明は、正多角形乃至円筒状に組立てられた状態
で炉の所定部位に内張シされた試験片を、炉内装填の溶
融金属及び溶融スラグの共存下で侵食させるに際し、金
属の溶解を高周波誘導加熱によシ、またスラグの溶解を
マイクロ波加熱によシそれぞれ行うと共に、試験操作中
、炉の中心軸線を、これと平行な軸線周）に、正逆交互
に公転運動させることを特徴とする耐火物の侵食試験方
法に係る。

作　　　用 一般に金属精錬炉は溶融金属の上に必ずスラグが存在し
、とのスラグと金属との界面付近の内張シ耐大物の損耗
が着るしい。したがって耐火物の耐食性の評価も所定量
のスラグと金属との共存下で試験し、その境界付近の溶
損量を求める必要がある。従来の高周波炉法では溶融金
属からの伝熱でスラグを溶解することになるためその溶
解量には限界があったが、本発明では加熱方法として高
周波誘導とマイクロ波加熱とを併用しているので、スラ
グをマイクロ波で溶融することが可能となシ、スラグ層
の厚みの大小に拘わらず、常に実炉条件に近い良好な溶
融状態が得られる。更に炉の中心軸を、これと平行な軸
の周シに正、逆交互に公転運動させるので、溶融金属及
び溶融スラグには遠心方゛向への流動性が与えられるこ
とになシ、よって侵食反応が促進し、全体として実炉実
績に近い評価値が得られる。

実　　施　　例 以下に本発明の一実施例を添附図面にもとづき説明する
と次の通シである。

第１図は本発明法を実施するに適した装置の一例を示し
、（１）はるつば型の炉、（２）はその所定部位に内張
シされた試験片、（３）は溶融金属、（４）は溶融スラ
グ、（５）は高周波コイル、（６）は高周波発振装置、
（７）はマイクロ波発振装置、（８）は導波管、（９）
は炉の中心軸線、ＱＯは中心軸（９）と平行な軸線であ
る。

尚試験片（２）は第２図に示すような台形断面を持ち、
円筒状に組立てられた後、るつホ型の炉（１）の内面の
所定部位、即ち溶融金属と溶融スラグの境界部に内張す
される。この内張シ状態が第３図及び第４図に示され、
図中、（ロ）は内張シ材であシ、通常不定形耐火物が用
いられる。

侵食試験に際しては、第１図に示すように高周波誘導加
熱によ多金属をまたマイクＯ被加熱によシスラグを溶融
すると共に、炉（１）を、その中心軸線（９）がこれと
平行な軸線αＱの周シを公転するように、適宜の駆動装
置（図示せず）を介して公転運動させ、この公転運動を
正、逆交互に繰返し行う。

斯くすることにより、実炉条件に則した侵食試験を実施
できる。

本発明に於ては、炉（１）の公転半径（軸（９）とＯＱ
との間隔）及び／又は回転数を適宜選択することによシ
、試験条件を任意に設定できる。また公転運動の正逆切
換えは、少なくとも一回あればよいが、できれば、適当
な間隔で複数回繰返し行うことが好ましい。

第５図は本発明法よシテストしたＡ１２０３−５ｔ０２
−５ｉＣ−Ｃ系耐大物の溶損指数を、また第６図は同じ
耐火物の実炉における溶損速度を示している。

第５図及び第６図は類似した傾向を示しておシ、本発明
法では実炉実績に近い評価値が得られる。

尚第５図（本発明）及び第６図（実炉）の実施条件は次
の通りである。

〔第５図（本発明）の実施条件〕 溶融金属：銑鉄（厚み：１６５１ｒｊ）溶融スラグ：脱
硫スラグ（厚み：３Ｑｆｆ）炉内温度１５５０°Ｃ 炉の直径：１４０顛（内径） 公転半径：５０ｆｆ 回転数：毎分９０〜９５ 侵食時間＝４時間 尚第５図は、試験後、各試験片を長手方向に稼動面に垂
直な断面で切断し、スラグ及び銑鉄によ多侵食された面
積を測定し、標準試料の溶損量（面積）を１００とした
ときの相対値で耐食性を表示した結果である。

〔第６図（実炉）の実施条件〕 第５図と同じ試験片を脱硫率８０％の混銑車のスラグラ
インに張シ分けて実施し、その損耗速度（ｌチャージ当
りの損耗量ｍｘ　／　ｔ　ｈ　）を表示した。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明法の一実施状況を概略的に示す縦断面図
、第２図は試験片の一例を示す斜面図、第３図及び第４
図は炉に対する試験片の内張シ状況を示す断面図、第５
図は本発明法によシテストしたＡ１２０３−５ｉＯ２−
５ｉ　Ｃ−Ｃ系耐火物の溶損指数を示すグラフ、第６図
は同じ耐火物の実炉に於ける溶損速度を示すグラフであ
る。 図に於て、（１）は炉、（２）は試験片、（３）は溶融
金属、（４）は溶融スラグ、（５）は高周波コイル、（
６）は高周波発振装置、（７）はマイクロ波発振装置、
（８）は導波管、（９）は炉の中心軸線、ａＯは′該軸
線と平行なｍ線であ第１図 第４図 ＳｉＯ２（％） 第６図 ５ｉｎ２（％）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）正多角形乃至円筒状に組立てられた状態で炉の所
   定部位に内張りされた試験片を、炉内装填の溶融金属及
   び溶融スラグの共存下で侵食させるに際し、金属の溶解
   を高周波誘導加熱により、またスラグの溶解をマイクロ
   波加熱によりそれぞれ行うと共に、試験操作中、炉の中
   心軸線を、これと平行な軸線周りに、正逆交互に公転運
   動させることを特徴とする耐火物の侵食試験方法。