JPS6111906B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPS6111906B2 JPS6111906B2 JP57229574A JP22957482A JPS6111906B2 JP S6111906 B2 JPS6111906 B2 JP S6111906B2 JP 57229574 A JP57229574 A JP 57229574A JP 22957482 A JP22957482 A JP 22957482A JP S6111906 B2 JPS6111906 B2 JP S6111906B2
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- sio
- mgo
- desiliconizing
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Description
本発明は溶銑を処理する容器、例えば高炉の出
銑樋、高炉鍋、混銑車等に内張りされる耐火物に
ついて、特に溶銑の脱珪処理に対して耐スラグ性
に優れる流込み材に関するものである。 溶銑の脱珪処理は近年製銑製鋼における新しい
技術の一環として発展しはじめており、従来の内
張り耐火物では対応し切れない程の厳しい条件で
あり、内張り耐火物に要求される条件も極めて厳
しいものがある。 脱珪処理は通常脱珪剤としてFeO及びFe2O3を
主体とするミルスケール或は焼結鉱を使用し、下
記の反応により溶銑の脱珪が行われる： Si＋2FeO→SiO2＋2Fe したがつて使用される耐火物は主としてFeOと
の反応抵抗性が要求されるものである。以後、本
発明になる溶銑の脱珪処理に対し、有効な流込み
材に関し、主として高炉出銑樋での実施例を主体
に述べる。 従来より、高炉出銑樋にはAl2O3→SiO2系骨材
を主原料に、これらにSiC及びＣ等を配合してな
る例えばAl2O320〜80重量％、SiO22〜50重量
％、SiC10〜35重量％、C2〜10重量％を主成分と
する出銑樋用耐火物（流込み材又はスタンプ材）
が使用されている。 しかしSiC及びＣは溶銑の脱珪処理において主
として脱珪処理剤（以後脱珪剤と称する）に含有
されるFeOによつて次のような反応によつて酸化
され、耐火物は著しく侵食され、組織が劣化して
耐用性も不良である。 SiC＋3FeO→3Fe＋CO＋SiO2 Ｃ＋FeO→Fe＋CO このような反応への対策としてはSiCやＣを含
まないAl2O3−SiO2流込み材の使用が考えられ
る。しかしこの場合、主成分であるSiO2，Al2O3
も次のようなことから反応によつて耐用性が充分
とはいい難い点がある。流込み材中のSiO2は
FeOと反応して、低融性物質である2FeO−SiO2
（Fayalite、融点1205℃）を生成し、侵食され
る。 SiO2＋2FeO→2FeO・SiO2 したがつて流込み材としては極力SiO2の含有
量を低減させることが必要である。 一方Al2O3はAl2O3−SiO2系流込み材中にFeO
を主成分とする脱珪スラグ或いは脱珪剤等が多量
に侵入した場合には第１図に示すように流込み材
の使用温度域（1450〜1550℃）で液相を生成し、
脱珪用流込み材としては耐食性が十分とはいえな
い。 以上のようにFeOに対する流込み材としては従
来Al2O3−SiO2（−SiC−Ｃ）系では十分とはい
えない。 これら成分の外にはFeOに対する安定な耐火物
としてMgOが考えられる。周知のごとく、MgO
はFeOとの反応において化合物は存在せず、FeO
を吸収することによつてMgO−FeO系固溶体を
生成する。実際の使用条件、特にその温度域で液
相を生成させるためには第２図に示されるように
90％以上のFeOが必要であり、実炉ではこのよう
にFeO量が多い場合はなく、したがつてこの材質
はAl2O3−SiO2系耐火物に比較して極めて安定し
ているといえる。このようにMgO系は脱珪用耐
火物として有効な材質といえるが、欠点としてこ
の材質を流込み材として使用する場合、主原料と
なるMgOクリンカー中のCaOの溶出による作業
性の低下、及びMgOの水和反応に伴なう亀裂の
発生等の問題を有している。又この材質の熱膨張
特性が温度の上昇と共に、比例的に増大する性質
をもつがために、高炉出銑樋のごとく、加熱冷却
の激しい場所での使用においては熱変化による亀
裂発生が損傷の大きな要因となる。 したがつてこの材質においてはその有効な特性
を生かすためにも他成分との組合せにおいて最適
量を使用することが好ましい。 前述のようにMgOを含む組成はFeOに対する
侵食抵抗性を有することの知見が得られ、更に
MgO・Al2O3質スピネルに着目した。即ち、FeO
に対して、このMgO・Al2O3は直接反応のしにく
い特性を有するものであり、該スピネルを使用し
た流込み材を脱珪処理炉において実使用する場合
に、極めて耐食性に優れた流込み材を開発し得
た。 本発明品はスピネルを50〜95重量％、残部は
Al2O3を主成分としてなる、溶銑用脱珪剤或いは
脱珪スラグに対して極めて耐食性に優れる流込み
材である。 主原料としてなるスピネルを構成する主鉱物と
してはMgO・Al2O3（スピネル）、及びAl2O3を主
成分としてなるが、他にMgO（ペリクレース）
等も含みうるが、前述したように、本流込み材の
如く、水を使用して作業性の円滑化を計り、又少
量添加してあるアルミナセメントとの水和反応に
伴なう硬化特性等を有するが、一方含有される成
分の内、MgOが単独成分としてある場合には
MgOの水和反応に伴なう消火現象を発生させ、
組織を崩壊させる原因ともなり得るものであるが
ために、その含有量には制現がある。本発明品で
は各成分の含有量として、MgO20〜30重量％、
Al2O365〜75重量％のスピネルが好ましい。 本発明品におけるスピネル使用量としては50〜
95重量％が適量であり、その使用量が50重量％未
満ではFeOに対する耐食性で効果がなく、95重量
％を超えると流込み材の組織において気孔率が高
くなり、強度も低下して、好ましくない。 残部の耐火原料としては主として骨材である焼
結アルミナ、電融アルミナ等を使用し、その他バ
インダーであるアルミナセメントを使用する。ア
ルミナセメント量としては２〜10重量％が適量で
あり、その使用量が10重量％を超えると、アルミ
ナセメント中のCaOが融剤となり、耐食性が低下
し、また２重量％未満では流込み材としての充分
なる強度が得られない。また本発明の流込み材は
前述したスピネル、アルミナ、及びアルミナセメ
ントの他に流込み材としての必要具備特性である
流動性或いは強度発現の一因ともなる焼結性付与
のための粘土、SiO2系超微粉を使用する場合も
ある。この場合、SiO2含有量としては５重量％
以下が好ましい。SiO2が５重量％を超えると耐
食性が低下する。 この他、通常流込み材に使用される解膠剤とし
てのリン酸ナトリウム硬化調整剤としての硼砂等
を少量添加するものである。 以下に本発明品実施例について述べる。 表−１に実施例１に使用した原料の粒度と配合
割合について、更に比較例としてAl2O3系流込み
材との耐食性の比較について示す。表１に示した
配合物に水分６〜７重量％を添加し、３分間混練
した杯土を230×114−65mm金枠に流込み、施工
後、105℃、24時間乾燥し、流込み材を得た。耐
食性は高周波誘導炉法による1550℃×３時間、侵
食剤として銑鉄10Kg、ミルスケール２Kgによる比
較試験である。
銑樋、高炉鍋、混銑車等に内張りされる耐火物に
ついて、特に溶銑の脱珪処理に対して耐スラグ性
に優れる流込み材に関するものである。 溶銑の脱珪処理は近年製銑製鋼における新しい
技術の一環として発展しはじめており、従来の内
張り耐火物では対応し切れない程の厳しい条件で
あり、内張り耐火物に要求される条件も極めて厳
しいものがある。 脱珪処理は通常脱珪剤としてFeO及びFe2O3を
主体とするミルスケール或は焼結鉱を使用し、下
記の反応により溶銑の脱珪が行われる： Si＋2FeO→SiO2＋2Fe したがつて使用される耐火物は主としてFeOと
の反応抵抗性が要求されるものである。以後、本
発明になる溶銑の脱珪処理に対し、有効な流込み
材に関し、主として高炉出銑樋での実施例を主体
に述べる。 従来より、高炉出銑樋にはAl2O3→SiO2系骨材
を主原料に、これらにSiC及びＣ等を配合してな
る例えばAl2O320〜80重量％、SiO22〜50重量
％、SiC10〜35重量％、C2〜10重量％を主成分と
する出銑樋用耐火物（流込み材又はスタンプ材）
が使用されている。 しかしSiC及びＣは溶銑の脱珪処理において主
として脱珪処理剤（以後脱珪剤と称する）に含有
されるFeOによつて次のような反応によつて酸化
され、耐火物は著しく侵食され、組織が劣化して
耐用性も不良である。 SiC＋3FeO→3Fe＋CO＋SiO2 Ｃ＋FeO→Fe＋CO このような反応への対策としてはSiCやＣを含
まないAl2O3−SiO2流込み材の使用が考えられ
る。しかしこの場合、主成分であるSiO2，Al2O3
も次のようなことから反応によつて耐用性が充分
とはいい難い点がある。流込み材中のSiO2は
FeOと反応して、低融性物質である2FeO−SiO2
（Fayalite、融点1205℃）を生成し、侵食され
る。 SiO2＋2FeO→2FeO・SiO2 したがつて流込み材としては極力SiO2の含有
量を低減させることが必要である。 一方Al2O3はAl2O3−SiO2系流込み材中にFeO
を主成分とする脱珪スラグ或いは脱珪剤等が多量
に侵入した場合には第１図に示すように流込み材
の使用温度域（1450〜1550℃）で液相を生成し、
脱珪用流込み材としては耐食性が十分とはいえな
い。 以上のようにFeOに対する流込み材としては従
来Al2O3−SiO2（−SiC−Ｃ）系では十分とはい
えない。 これら成分の外にはFeOに対する安定な耐火物
としてMgOが考えられる。周知のごとく、MgO
はFeOとの反応において化合物は存在せず、FeO
を吸収することによつてMgO−FeO系固溶体を
生成する。実際の使用条件、特にその温度域で液
相を生成させるためには第２図に示されるように
90％以上のFeOが必要であり、実炉ではこのよう
にFeO量が多い場合はなく、したがつてこの材質
はAl2O3−SiO2系耐火物に比較して極めて安定し
ているといえる。このようにMgO系は脱珪用耐
火物として有効な材質といえるが、欠点としてこ
の材質を流込み材として使用する場合、主原料と
なるMgOクリンカー中のCaOの溶出による作業
性の低下、及びMgOの水和反応に伴なう亀裂の
発生等の問題を有している。又この材質の熱膨張
特性が温度の上昇と共に、比例的に増大する性質
をもつがために、高炉出銑樋のごとく、加熱冷却
の激しい場所での使用においては熱変化による亀
裂発生が損傷の大きな要因となる。 したがつてこの材質においてはその有効な特性
を生かすためにも他成分との組合せにおいて最適
量を使用することが好ましい。 前述のようにMgOを含む組成はFeOに対する
侵食抵抗性を有することの知見が得られ、更に
MgO・Al2O3質スピネルに着目した。即ち、FeO
に対して、このMgO・Al2O3は直接反応のしにく
い特性を有するものであり、該スピネルを使用し
た流込み材を脱珪処理炉において実使用する場合
に、極めて耐食性に優れた流込み材を開発し得
た。 本発明品はスピネルを50〜95重量％、残部は
Al2O3を主成分としてなる、溶銑用脱珪剤或いは
脱珪スラグに対して極めて耐食性に優れる流込み
材である。 主原料としてなるスピネルを構成する主鉱物と
してはMgO・Al2O3（スピネル）、及びAl2O3を主
成分としてなるが、他にMgO（ペリクレース）
等も含みうるが、前述したように、本流込み材の
如く、水を使用して作業性の円滑化を計り、又少
量添加してあるアルミナセメントとの水和反応に
伴なう硬化特性等を有するが、一方含有される成
分の内、MgOが単独成分としてある場合には
MgOの水和反応に伴なう消火現象を発生させ、
組織を崩壊させる原因ともなり得るものであるが
ために、その含有量には制現がある。本発明品で
は各成分の含有量として、MgO20〜30重量％、
Al2O365〜75重量％のスピネルが好ましい。 本発明品におけるスピネル使用量としては50〜
95重量％が適量であり、その使用量が50重量％未
満ではFeOに対する耐食性で効果がなく、95重量
％を超えると流込み材の組織において気孔率が高
くなり、強度も低下して、好ましくない。 残部の耐火原料としては主として骨材である焼
結アルミナ、電融アルミナ等を使用し、その他バ
インダーであるアルミナセメントを使用する。ア
ルミナセメント量としては２〜10重量％が適量で
あり、その使用量が10重量％を超えると、アルミ
ナセメント中のCaOが融剤となり、耐食性が低下
し、また２重量％未満では流込み材としての充分
なる強度が得られない。また本発明の流込み材は
前述したスピネル、アルミナ、及びアルミナセメ
ントの他に流込み材としての必要具備特性である
流動性或いは強度発現の一因ともなる焼結性付与
のための粘土、SiO2系超微粉を使用する場合も
ある。この場合、SiO2含有量としては５重量％
以下が好ましい。SiO2が５重量％を超えると耐
食性が低下する。 この他、通常流込み材に使用される解膠剤とし
てのリン酸ナトリウム硬化調整剤としての硼砂等
を少量添加するものである。 以下に本発明品実施例について述べる。 表−１に実施例１に使用した原料の粒度と配合
割合について、更に比較例としてAl2O3系流込み
材との耐食性の比較について示す。表１に示した
配合物に水分６〜７重量％を添加し、３分間混練
した杯土を230×114−65mm金枠に流込み、施工
後、105℃、24時間乾燥し、流込み材を得た。耐
食性は高周波誘導炉法による1550℃×３時間、侵
食剤として銑鉄10Kg、ミルスケール２Kgによる比
較試験である。
【表】
上記の如く、スピネルを使用した流込み材は、
従来のアルミナ系流込み材に比較し、優れた耐食
性を有する。 更に高炉出銑樋においても本発明品を脱珪専用
樋、側壁内張り耐火物として流込み施工し、アル
ミナ系流込み材との比較試験を実施した。第３図
は脱珪専用樋における場所別の流込み材の損傷速
度指数を脱珪剤投入直後の部位(A)におけるアルミ
ナ系流込み材（比較例）を指数100とした場合と
の比較において示したものである。図のＡは脱珪
剤投入直後、Ｂは脱珪スラグの顕著な部位、Ｃは
脱珪スラグ樋の位置以後の速度指数を示してい
る。 これに示されるように脱珪剤及び脱珪スラグ中
の主成分になるFeOとの反応が顕著な部位Ａ，Ｂ
においてはアルミナ系流込み材に比較し、スピネ
ル系流込み材はその損傷速度が低く、FeOに対し
て極めて安定な流込み材といえる。部位ＣはFeO
の影響の殆んどない部位であり、アルミナ系、ス
ピネル系の損傷差はなく、いずれも小さい値を示
している。 これらスピネル系流込み材は高炉出銑樋以外で
も溶銑の脱珪処理をする容器例えば高炉鍋、混銑
車等従来ある容器、或いは溶銑の脱珪処理のため
の専用容器等の内張りに流込み施工してできる内
張り用流込み材としても充分使用できるものであ
る。
従来のアルミナ系流込み材に比較し、優れた耐食
性を有する。 更に高炉出銑樋においても本発明品を脱珪専用
樋、側壁内張り耐火物として流込み施工し、アル
ミナ系流込み材との比較試験を実施した。第３図
は脱珪専用樋における場所別の流込み材の損傷速
度指数を脱珪剤投入直後の部位(A)におけるアルミ
ナ系流込み材（比較例）を指数100とした場合と
の比較において示したものである。図のＡは脱珪
剤投入直後、Ｂは脱珪スラグの顕著な部位、Ｃは
脱珪スラグ樋の位置以後の速度指数を示してい
る。 これに示されるように脱珪剤及び脱珪スラグ中
の主成分になるFeOとの反応が顕著な部位Ａ，Ｂ
においてはアルミナ系流込み材に比較し、スピネ
ル系流込み材はその損傷速度が低く、FeOに対し
て極めて安定な流込み材といえる。部位ＣはFeO
の影響の殆んどない部位であり、アルミナ系、ス
ピネル系の損傷差はなく、いずれも小さい値を示
している。 これらスピネル系流込み材は高炉出銑樋以外で
も溶銑の脱珪処理をする容器例えば高炉鍋、混銑
車等従来ある容器、或いは溶銑の脱珪処理のため
の専用容器等の内張りに流込み施工してできる内
張り用流込み材としても充分使用できるものであ
る。
第１図はAl2O3−FeO系の状態図を示す図、第
２図はFeO−MgO系の状態図を示す図、第３図
は脱珪専用樋における場所別の流込み材の損傷速
度指数を示す図である。 図中、Ａ……脱珪剤投入直後の部位、Ｂ……脱
珪スラグの顕著な部位、Ｃ……脱珪スラグ樋の位
置以後。
２図はFeO−MgO系の状態図を示す図、第３図
は脱珪専用樋における場所別の流込み材の損傷速
度指数を示す図である。 図中、Ａ……脱珪剤投入直後の部位、Ｂ……脱
珪スラグの顕著な部位、Ｃ……脱珪スラグ樋の位
置以後。
Claims (1)
- １ MgO、Al2O3を主要構成々分としてなるスピ
ネルを50〜95重量％と残部がAl2O3を主成分とす
る耐火原料およびアルミナセメントよりなるか、
又はアルミナセメント単独よりなり、且つアルミ
ナセメントの量は２〜10重量％よりなる溶銑脱珪
用流込み材。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57229574A JPS59128271A (ja) | 1982-12-29 | 1982-12-29 | 溶銑脱珪用流込み材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57229574A JPS59128271A (ja) | 1982-12-29 | 1982-12-29 | 溶銑脱珪用流込み材 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59128271A JPS59128271A (ja) | 1984-07-24 |
| JPS6111906B2 true JPS6111906B2 (ja) | 1986-04-05 |
Family
ID=16894305
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57229574A Granted JPS59128271A (ja) | 1982-12-29 | 1982-12-29 | 溶銑脱珪用流込み材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59128271A (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6060985A (ja) * | 1983-09-08 | 1985-04-08 | 新日本製鐵株式会社 | 取鍋内張り用不定形耐火組成物 |
| JPS6487577A (en) * | 1987-08-29 | 1989-03-31 | Harima Ceramic Co Ltd | Monolithic alumina-spinel refractory |
| JPH0637334B2 (ja) * | 1989-02-23 | 1994-05-18 | ハリマセラミック株式会社 | 溶鋼取鍋敷部用キャスタブル耐火物 |
| JPH0643271B2 (ja) * | 1989-02-23 | 1994-06-08 | ハリマセラミック株式会社 | 溶鋼取鍋内張り用キャスタブル耐火物 |
| US5316571A (en) * | 1991-04-16 | 1994-05-31 | Shinagawa Refractories Co., Ltd. | Alumina-spinel type monolithic refractories |
| US7459409B2 (en) * | 2004-06-29 | 2008-12-02 | Jfe Steel Corporation | Unshaped refractories |
| JP4692104B2 (ja) * | 2004-06-29 | 2011-06-01 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 不定形耐火物 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5523004A (en) * | 1978-08-02 | 1980-02-19 | Towa Taika Kogyo Kk | Spinel castable refractories |
-
1982
- 1982-12-29 JP JP57229574A patent/JPS59128271A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59128271A (ja) | 1984-07-24 |
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