JPS61122157A - 石灰系耐火物 - 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］ 本発明は石灰石、苦灰石等の天然の生原料を用いた石灰
系耐火物に関する。

［従来の技術１ 塩基性耐火物としてマグネシア、マグクロ１マグドロ、
マグネシア・カーボン等のれんが、不定形耐火物が挙げ
られ、各種の製鋼炉に使用されている。しかし、最近、
鋼の清浄度が要求されるようになってきており、従来の
塩基性耐火物では充分な鋼の清浄度が得られなくなって
きている。

二のため、溶鋼取鍋やタンディッシλにおいで。

介在物を＠収しやすい石灰耐火物が検討されるようにな
ってきている０例えば「耐火物Ｊ１９Ｂ４年第３６巻第
３号にはＣａＣ１−を誉有する石灰れんがの溶鋼取鍋へ
の適用が記載されでいる。この石灰れんがを用いた溶鋼
取鍋は鋼中のＡ１□０３、Ｓ　ｉ　Ｏ２、Ｓを１２Ｃａ
Ｏ・）＾１−０３．３ＣａＯ−ＳｉＯ２、ＣａＳとして
吸収できると報告されている。また、日本鉄鋼協会発行
の「鉄と鋼４１９８３年第６９巻第１２号には「ｃａｏ
耐火物のタンディッシェライニングへの適用技術の開発
」といった例が記載されており、実機タンディッシ１へ
の適用が検討されている。ここで使用するＣａＯ耐大物
は上述と同様にＧａｅｌ□を含有するものであり、上述
のＣａＣ１，含有石灰れんがと同様にＡｌ２Ｏ３＊の介
在物が低減″Ｃさたと報告ごれている。

［発明が解決しようとする問題息］ 以上の如（、石灰耐火物は介在物の吸収能に優れた特性
を有しでいる。しかし、非常に水和しやすいといった欠
点があり、工業的、にはほとんど利用されていないのが
現状である。この石灰の水和を防止するために種々の検
討が行なわれてνする力ず、なお、水利を防止すること
ができずに今日番二至っている。現在、水和を遅延する
ため（こは石灰りＩＪンカーに各種添加物を添加したり
、高温で焼成したりしているが、このような操作は石灰
本来の活性を犠牲にしたものであり、石灰反応の利点が
失われている。

石灰クリンカーを用いない石灰系耐火物として、本発明
者の１部が係る待顧昭５３−１２２０５５号（特開昭５
５−５１７６３号公報）には石灰石に珪酸塩、リン酸塩
（例えば珪酸アルカリ金属塩、リン酸アルカリ金属塩等
）の１種または２種以上を添加すると焼成しても収縮が
ほとんどな（、活性なＣｏｏの耐火物ができるとしてお
り、使用まで石灰石の形であるため水利の心配が全くな
い旨の開示がある。

更に「セラミックデータブックＪ１９８Ｑ年には石灰石
にＣａ　Ｃｌ□を添加すると、焼成収縮が少な（、耐火
物として利朋できると報告されてｌ、％る。

しかし、ＣａＣ１□は他の塩化物に比べ沸点が１６００
℃と非常に高いために石灰耐火物の結合剤としてＣａ　
Ｃｌ　２を使用すると耐人物使用温度域でＣａＣＬが液
相となるため、下記に参考例として示すように、熱間強
度が低く、溶鋼等の摩耗やも重を受けると変形しやすく
なる等の問題点がある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明はＣａＣ１ｔ含有石灰耐火物の上述の問題点を解
消すべくカルシウム以外の２価以上の金属の種々の化合
物等の無機化合物、及び有機化合物についで検討した結
果、塩化カルシウム以外の２価以上の金属の塩化物、特
に塩化マグネシウム、塩化アルミニウム、塩化バリウム
または塩化ｆ：Ａ１鉄を結合剤して石灰石または苦灰石
またはそれら両者に添加するとＣａＣ１□含有石灰耐火
物より熱間強度の優れた石灰耐火物が得られるとの知見
に基づくものである。

本発明の目的は石灰クリンカーを用いない石灰系耐火原
料として、石灰石または苦灰石またはそれら両者を使用
し、これに結合剤として塩化カルシウム以外の２価以上
の金属の塩化物の１種または２ｍ以上の結合剤を添加し
てなる石灰系耐火物を提供することにある。

本発明は石灰石または苦灰石またはそれら両者１００重
量部に結合剤として、塩化カルシウム以外の２価以上の
金属の塩化物、特に塩化マグネシウム、塩化アルミニウ
ム、塩化バリウムまたは塩化Ｎ４１鉄の１種または２種
以上を０．１〜２０重量部添加してなる石灰系耐火物に
ある。

［作用］ 石灰石、苦灰石は単純に焼成すると、３００〜９００℃
の間で脱炭酸が行なわれ、１５００℃で約２０％もの線
収縮を引き起こすので耐火構造物として使用できない０
種々検討の結果、石灰石または苦灰石本たはそれら両者
に上述の結合剤を添加すると、１５００℃で焼成しても
ほとんど収縮せず、石灰系耐火物として使用できるもの
となる。

しかし、石灰石、苦灰石と同様なアルカリ土類金属の炭
酸塩であるマグネサイト鉱に上述の結合剤を添加しても
、１５００“Ｃでの焼成収縮率は２０％以上と大きく、
ＣａＯが重要な役割を果たしてし１虫た、石灰石、苦灰
石にポルトランドセメント、アルミナセメント、ホウ酸
、硫酸アンモニウム、アルミナゾル、硫酸マグネシウム
、第１リン酸マグネシウム、パラフィン、エチレングリ
コール等の各種結合剤を添加しても焼成収縮は著しく大
きく、耐火構造物として使用することができない。

このことより、本発明石灰系耐火物に使用する結合剤と
ＣａＯがお互いに作用し、焼結を阻害し、焼成収縮を押
さえろことができ、それによって、高温における熱間容
積の安定性が得られ、耐火構造物として使用できろもの
である。

本発明の石灰系耐火物に用いる上述の結合剤の添加量は
０．１〜２０重を部であるが、０．１重量部未満では結
合力が弱く、耐火物としての形をなさなくなり問題を生
ずる。また、２０重を部を超えると耐食性が着しく低く
なるため好ましくない。

゛本発明に用いる石灰石、苦灰石は一般に産出する耐火
物用のものであれば特に限定されるものではない。

また、上記した石灰石、苦灰石に石灰タリンカー、ドロ
マイトクリンカ−、マグネシアクリンカーを添加するこ
とによって耐食性を向上することらで・きるが、上述の
タリンカーを添加すればする程、活性なＣａＯの含有量
が少なくなり、溶鋼の清浄度が低下する。しかし、石灰
系耐火物も鋼種によって耐食性が異なり、例えばアルミ
ギルド鋼、高マンｊン鋼、ケイン鋼に対しては耐食性が
劣り、そのなめ、用途に応じて石灰石または苦灰石それ
ら両者１００重量部に対し、１００重量部未満の石灰タ
リンカー、ドロマイトクリンカ−、マグネシアクリンカ
−添加することもできる。

本発明の石灰系耐火物は不焼成れんがまたは吹付け、コ
ーチング、流し込み等の不定形耐火物として耐火構造物
を得ることができる。また通常使用される可塑剤または
硬化剤を添加し、れんが製造または不定形耐火物の施工
性を改善することができる。

［実施例１ 石灰石を２〜０．３ａｍ７０重ｊｉ１部、０．３Ｉｌ１
１未満３０重量部に粒度調整し、各種結合剤を添加し、
５（）φＸ　５０　ｍ＋＋＋１ｌＩＩｉさに成形したも
のを試料として、１５００℃焼成後の結果を第１表に示
す。

し発明の効果１ 上述の第１表より明らかなように塩化マグネシウム、塩
化アルミニウム、塩化バリウム及び塩化第１鉄を添加し
た石灰系耐火物の焼成線変化率は極めて低く、また、見
掛気孔率の高い断熱性に冨む耐火構造物となる。しかし
、比較例として記載する塩化物外の化合物を結合剤とし
て使用したものはいずれも＃ｌ変化率が１０％以上の大
さな値を示す、これは耐火物として使用するとき、熱間
での容積安定性が得られず、耐火構造物としての使用に
は不適当であることを示すものである。

また、本発明の石灰系耐火物は参考例として記載する結
合剤としてＣａ　Ｃｌ　２を用いたものより熱間曲げ強
度が非常に高く、従来から使用されているＣａ１１．含
有石灰系耐火物より優れていることがわかる。

従りて、既知の珪酸アルカリ塩、リン酸アルカリ塩ある
いは塩化カルシウムを石灰石、苦灰石に添加するだけで
なく、塩化カルシウム以外の２価以上の金属の塩化物、
特に塩化マグネシウム、塩化アルミニウム、塩化バリウ
ム及び塩化第１鉄でも同等またはそれ以上の効果を得る
ことができる。

また、本発明の石灰系耐火物は非常に活性なＣａＯに冨
むものであるから、焼結石灰クリンカーで遺られた石灰
れんがよりも溶鋼中のＡ　Ｉ　２０３、Ｐ、Ｓといった
介在物の吸収に優れているものであった。

本発明の効果をまとめると次のようになる。

（１ン保管及び施工時において水和の心配のない石灰系
耐火物である。

（２）活性なＣａＯにより溶鉄、溶鋼の介在物を吸着す
る。

（３）脱炭酸後の多孔組織による断熱ｍｓが得られる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 石灰石または苦灰石またはそれら両者１００重量部に結
   合剤として塩化マグネシウム、塩化アルミニウム、塩化
   バリウムまたは塩化第１鉄の１種または２種以上を０．
   １〜２０重量部添加してなる石灰系耐火物。