JPS6183670A - スライドゲ−ト用耐火物 - 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】 ［発明の技術分野］ 本発明はスライドゲートに使用される。耐火物の改良に
関する。

［発明の技術的背景とその問題点］ スライドゲート用耐火物としては、高アルミナ質、アル
ミナ−カーボン質等種々の耐火物が検討されているが、
耐スポーリング性の特殊例である耐ビーリング性に優れ
ていることが′ｒＴ１．要であるため、いずれの耐火物
も満足な結果が得られていなＱ〜。

また、マグネシア質耐火物は、溶融金属あるいは塩基性
スラグに対して優れた耐食性を有しているので、転炉を
始め、各種製鋼用炉材として使用されているが、耐スポ
ーリング性に劣るため、スライドゲート用耐火物として
は使用されていな（１）。

このマグネシア質耐火物の耐スポーリング性を改善する
試みとしては、例えば特公昭５３−１３６４３、特開昭
５５−１１６６９、特開昭５５−１０７７４９、特開昭
５８−２６０７３等が知られている。

特公昭５３−１３６４３は、マグネシア質原料と、ベリ
クレーズ−スピネル質原料を混合使用するものであり、
耐スポーリング性に関してかなりの敬仰は期待されるも
のの、一般の製鋼炉容器よりも格段に厳しい使用条件下
におかれるスライドゲート用耐火物では満足な結果が得
られていなｌ／）。

また、特開昭５５−１１６６９は、マグネシア質原料に
炭素原料を添加することにより耐スポーリング性の改善
を図ろうとするものである。しかし、マグネシア原料に
炭素原料を添加すると、耐スポーリング性は改善される
が、必要な強度が得られない。

更に、特開昭５５−１０７７４９．特開昭５８−２６０
７３等は、マグネシア質原料に炭素原料を添加すること
により耐スポーリング性を改善するとともに、炭素添加
による強度低下を解消するためにＳｉ、５ｉＣ−Ａ１．
Ｆｅ−３ｉ等を添加し、非酸化性雰囲気で焼成するもの
である。しかし、このようなマグネシア質耐火物は非酸
化性雰囲気下で熱処理する必要があるためコスト高にな
るとともに、使用時に炭素質原料の酸化による組織の劣
化の問題を有している。また、近年種々試みらているＣ
ａ添加鋼、あるいは各種快削鋼等、耐火物に対して浸蝕
性の大きい鋼種の鋳造に用いると、従来の高アルミナ賀
、アルミナ−カーボン質等と同様満足な結果が得られな
い。

［発明の目的］ 本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、特殊な
製造方法を使用することなく、耐ビーリング性が改善さ
れ、しかも溶融金属及び塩基性スラブに対する優れた耐
食性を有するスライドゲート用耐火物を提供しようとす
るものである。

［発明の概要］ 本発明のスライドゲート用耐火物はＡ　Ｌ　２０３４０
〜７０重量％、ＭｇＯ２５〜６０重量％、残部１０重量
％以下からなるアルミナ−マグネシアスピネル質原料１
０〜３０重量部と、ＭｇＯ９０重量％以上のマグネシア
質原料９０〜７０重量部とからなり、Ａｌ２０３１０〜
２５重量％、ＭｇＯ９０〜７５重量％を含有することを
特徴とするものである。

本発明における原料の組成及び配合割合は相互に関連し
ている。

本発明において用いられるアルミナ−マグネシアスピネ
ル質原料は、理論組成値（Ａｔ□０３７１．７重量％、
ＭｇＯ２８．３重織％）にほぼ等しい組成あるいはマグ
ネシアリッチのものであるが、その組成を上記のように
限定したのは、以下のような理由による。まず、Ａｌ２
Ｏ，が４０重量％未満、又はＭｇＯが６０重量％を超え
ると、アルミナ・ペリクレーズからなるスピネル結晶相
が少なくなり、耐ビーリング性を改善する効果が少なく
なる。一方、Ａ１２Ｏｆｆが７５重量％を超えるか、又
はＭｇＯが２５重量％未満であると、スピネル結品粒の
周囲に過剰のフランダム結晶が存在し、耐食性に劣る。

また１本発明において用いられるマグネシア質原料の組
成をＭｇＯ９０重量％以上としたのは、ＭｇＯが９０重
量％未満であると、耐食性に劣るからである。

また、アルミナ−マグネシアスピネル質原料の配合割合
を１０〜３０重に二部、マグネシア質原料の混合割合を
９０〜７０重量部としたのは、アルミナ−マグネシアス
ピネル質原料が１０重量部未満、又はマグネシア質原料
が９０重量部を超える場合、耐ビーリング性を改善する
効果がなく、一方アルミナーマグネシアスビネル質原料
が３Ｑｉ量部を超えるか、又はマグネシア質原料が７０
重量部未満の場合、耐溶損性に劣るとともに耐ビーリン
グ性にも劣るためである。

これは、アルミナ−マグネシアスピネル質原料とマグネ
シア質原料とは熱膨張率が異なるが、上記範囲で原料を
配合すれば、熱膨張率の相違に基づく熱的歪を吸収する
ことができるためであると考えられる。

上記のような原料を用い、スライドゲート用耐火物を得
るには一般的なマグネシア質耐火物を得るのと同様な方
法を用いればよい。すなわち、所定の配合割合のアルミ
ナ−マグネシアスピネル質原料とマグネシア質原料に有
機結合剤もしくは無機結合剤又はこれらの両者を添加し
て、ミキサーあるいはウェットパン等の混練機により混
練し、つづいてフリクションプレス、オイルプレスある
いはラバープレス等により成形して乾燥した後、単独窯
あるいはトンネルキルンにより通常の酸化雰囲気で１５
００℃以上で焼成すればよい。

なお、使用原料の粒度については特に限定するものでは
ないが、アルミナ−マグネシアスピネル質原料は粗粒〜
中間粒のものを用いることがより好ましい、これは、ア
ルミナはマグネシアよりも耐食性に劣るので、微粉のア
ルミナを少なくするためである。また、焼成温度につい
ては、所望の強度を得るためには１５００℃以上である
ことが望ましく、品質的、コスト的に更に好ましくは１
６５０〜１７５０℃がよい。

以上のようにして得られる耐火物の化学組成をＡ　ｌ　
２０３１０〜２５重量％、ＭｇＯ９０〜７５重量％に限
定したのは、原料の配合割合と同様に耐ピーリング性と
耐食性に関するものである。更に好ましくは化学組成と
して、Ａｔ２０３１２〜２０重量％、ＭｇＯ８８〜８０
重量％カヨイ。

［発明の実施例］ 以下、本発明の詳細な説明する。

まず、下記第１表に示す原料を用意し、ウェットパンを
用いて下記第２表に示す配合割合で混練した。つづいて
、オイルプレスにより１０００ｋｇ／ｃ蔑２の圧力でほ
ぼ４００Ｘ２００Ｘ５０ｍｍの寸法に成形し、１００℃
で乾燥した後１通常の酸化雰囲気のトンネルキルン中に
おいて１７００℃テ焼成を行ない、スライドゲート用耐
火物を得た。

得られた耐火物の物性を下記第２表に併記する。なお、
見掛気孔率、カサ比重及び圧縮強さはＪＩＳに従って測
定した。耐食性は得られた耐火物から２０Ｘ２０Ｘ１５
０＋ｓｍの供試サンプルを切出し、１００ｋｇ高周波誘
導炉により溶融した１６００℃の溶鋼中に２時間浸漬し
た後、その溶損寸法を測定した。耐ビーリング性は得ら
れた耐火物の２００Ｘ４００の面を研磨加工し、５／Ｌ
ＯＯｍｍ以下の平滑度にした後、その表面を酸素−アセ
チレンバーナにより急熱し、１分間保持して表面が貝殻
状に剥がれる状況の有無により判定した。

第２表から明らかなように、実施例１〜４及び比較例１
〜４の耐火物の見掛気孔率、カサ比重及び圧縮強さにつ
いては特に注目すべき点はない。

また、耐食性についてはＡ　ｌ　２０．含有量が多い方
が溶損し易い傾向にある。

しかし、耐ビーリング性については、比較例１〜４の耐
火物はピーリング現象が大〜中であるのに対し、実施例
１〜４の耐火物はピーリング現象が無〜小であり、明ら
かな差異が認められた。

第１表 更に、本発明に係るスライドゲート用１耐火物からなる
摺動盤（実施例５）ならびに従来の高アルミナ質耐火物
にタール又はピッチを含浸した摺動盤（比較例５）及び
アルミナ−カーボン質耐火物からなる摺動盤（比較例６
）を用いて以下のような条件で実用試験を行なった。

実用試験１ 取鍋容量　　２５０トン 鋼種　　　　低炭素アルミキルド鋼及びＣａ添加鋼 鋳込温度　　取鍋的温度１５８０〜１６００℃鋳込時間
　　５０〜６０分 摺動盤孔径　７５〜８０ｍｍ 実用試験２ 取鍋容量　　７０トン 鋼種　　　　低炭素（Ｇ　Ｏ，０５％）普通鋼鋳込温度
　　取鍋内温度１６５０℃ 鋳込時間　　９０〜１００分 摺動盤孔径　３５ｍｍ なお、低炭素アルミキルド鋼は鋼中＃素含有ゆ５０Ｐｐ
ｏ以下の低酸素レベル鋼の代表、Ｃａ添加鋼は耐火物と
の反応性が比較的高い鋼種の代表、低炭素普通鋼は鋼中
酸素含有量１００〜２５０１）ＰＨ１の鋼種の代表とし
てそれぞれ用いている。

上記各摺ｉｈ盤をそれぞれ１００個セットして鋼を注入
した場合の１セット当りの平均使用回数を下記第３表に
示す。

第３表 第３表から明らかなように、鋼中酸素レベルの低い低炭
素アルミキルド鋼の場合には、摺動盤を構成する３種類
の材質によって使用回数に差は出ない。しかし、酸素レ
ベルの比較的高い低炭素普通鋼あるいは還元力の強いＣ
ａ添加鋼の場合には、従来の材質のものよりも１〜２回
使用回数が増え、寿命の延長を図ることができた。この
主原因は耐火物中に含有されている５ｉ０２の高温の溶
鋼による遺児等の反応が溶損に関係しているためである
と考えられる。すなわち、従来の高アルミナ質耐火物の
タール又はピッチ含浸品、アルミナ−カーボン質耐火物
に比べて本発明のアルミナ−マグネシア質耐火物はＳｉ
Ｏ□の値が低いので、鋼中に含有されている還元力の強
いＣａ、Ｍｎ０１ＦｅＯ等に対しても反応が少なく、組
織が強固であり、このことが寿命延長につながっている
といえる。

なお、本発明に用いる原料は焼結あるいは熱溶融により
得られるもののいずれでもよく、原料の製造方法により
何ら限定されるものではない。

また、本発明においてアルミナ−マグネシアスピネル質
原料及びマグネシア質原料以外の（也の耐火物原料例え
ばクロム鉱、酸化クロム、ジルコニア等あるいは３ｉ、
Ａｌ、Ｆｅ−３ｔ、Ｍｇ等の金属を添加してもよいこと
はし）うまでもなｌ、Ｘ、上記のようにＳｉ、ＡＩ等の
金属を添加した場合、窒素雰囲気にて焼成し、５ｉｚＮ
＋結合あるＩ／′１ζ±ＡＩＮ結合を生じさせてもよし
１゜ 更に、本発明に係る耐火物にタール、ピッチ、樹脂ある
いは熱処理によりシリカ、アルミナ、マグネシア、ジル
コニア、酸化クロム等となる成分を含有する液状物質を
含浸して、そのままあるｌ、％は揮散性成分を除去する
処理を行なってスライドゲート用１火物とすることによ
り一層の寿命向上を図ることができる。

［発明の効果］ 以と詳述した如く本発明のスライド“ゲート用耐火物に
よれば、特殊な製造方法を使用することなく、耐ビーリ
ング性が改善され、しかも溶す、独金属及び塩基性スラ
グに対する優れた耐食性を有し、寿命を向上できる等顕
著な効果を奏するものである。

出願人代理人　弁理士　給圧　武彦 手彩■ネ市　正　口］ 昭和６０年３月７７日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. Ａｌ＿２Ｏ＿３４０〜７０重量％、ＭｇＯ２５〜６０重
   量％、残部１０重量％以下からなるアルミナーマグネシ
   アスピネル質原料１０〜３０重量部と、ＭｇＯ９０重量
   ％以上のマグネシア質原料９０〜７０重量部とからなり
   、Ａｌ＿２Ｏ＿３１０〜２５重量％、ＭｇＯ９０〜７５
   重量％を含有することを特徴とするスライドゲート用耐
   火物。