JPS63117976A - 塩基性不定形耐火物 - 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、取鍋等の溶融金属容器の内張り材として使用
する塩基性不定形耐火物に関する。

従来の技術とその問題点 近年高級鋼溶製の要求が高まるとともに、高温出鋼、取
鍋中での溶鋼の滞留時間の延長等が行なわれるようにな
り、取鍋の操業条件は、ますます苛酷化する傾向にある
。このため、従来取鋼等の溶融金属容器の内張り材とし
て使用されてきたジルコン−シリカ系耐火物では、耐用
性が不充分となり、更に高級鋼溶製のための要求、例え
ば鋼の清浄化等に充分対応できない状態が生じている。

そこで、マグネシア、スピネル等の塩基性材料を主成分
とする塩基性不定形耐火物を、取鍋の内張り材として使
用する試みがなされている。該耐火物は、塩基性スラグ
に対して優れた耐食性を示すが、熱スポーリング、スラ
グの浸透に伴う構造スポーリング等によって剥離損傷を
受けやずいという問題点を有している。

上記問題点を解消するために、ＣａＯを添加する方法が
提案されている。ＣａＯは、スラグと接触すると、スラ
グ中のＳ　ｉ０２　、Ｆｅ２０ｓ等と反応して２ＣａＯ
−８ｉＯ２， ３ＣａＯ＠　Ｓ　ｉ　０２．２ＣａＯ＊　ｒｅ２０３等
の高融点物質を生成し、スラグの浸透及び構造スポーリ
ングを抑制する。しかしながらＣａＯには、大気中の水
分を吸収して粉化、崩壊（消化）するという欠点があり
、従ってＣａＯを含有する耐火物も消“化しやすくなっ
ており好ましくない。

問題点を解決するための手段 本発明者は、従来技術の問題点に鑑みて鋭意研究を重ね
た結果、ＣａＯ源として常温で水に対して安定なＣａＣ
Ｏ３を添加し、且つ加熱によってＣａＣＯ３が分解して
生成するＣａＯと反応し、ＣａＯを水に対して不活性物
質とするアミンシリケートを添加することによって、１
）耐消化性が著るしく改良され、並びに２）耐食性及び
耐スポーリング性に極めて優れている塩基性耐火物が得
られることを見い出し、本発明を完成した。

即ち本発明は、塩基性耐火材料７０〜９０重量％、耐火
材料５〜１０重量％及び炭酸カルシウム材料１〜１０重
量％からなる耐火物原料１００重量部及びアミンシリケ
ート０．２４〜０．８重量部（固形分換算）を含有する
塩基性不定形耐火物に係る。

本発明では、耐火物原料として、塩基性耐火材料、耐火
材料及び炭酸カルシウム材料を使用する。

塩基性材料としては、Ｍｃ＋０含量８５％以上のマグネ
シア質材料を使用する。マグネシア質材料の使用量は、
耐火物原料全量の７０〜９０重量％程度とするのがよい
。７０重岨％未満では、得られる耐火物の耐食性が低く
、一方９０重量％を越えると、耐熱スポーリング性及び
耐構造スポーリング性が悪化し、好ましくない。

耐火材料としては、通常耐火物に使用されるものが何れ
も使用でき（上記マグネシア質材料は除く）、例えばア
ルミナ、本節粘土、カオリン粘土等の耐火粘土、無定形
シリカ等を挙げることができる。本発明では、これら耐
火材料の１種又は２種以上を使用する。その使用量は、
耐火物原料全量の５〜１０重量％程度とするのがよい。

５重量％未満では、流動性が低下し、且つ焼結性が不充
分となる。一方１０重量％を越えると、耐食性が劣化し
好ましくない。

上記塩基性耐火材料及び耐火材料（耐火粘土は除く）の
粒径は、特に制限されず適宜選択すればよいが、例えば
粒径６〜２ｍｍ程度のものが３０〜６０重量％程度、２
〜０．０７４ｍｍ程度のものが３０〜７０重量％程度及
び０．０７４ｎ＋ｎ＋以下程度のものが１０〜４０重量
％程度となるように粒度調整して使用すればよい。

炭酸カルシウム材料としては、ＣａＯ含量５０重量％以
上、粒径０．１ｍｍ以下の精製ＣａＣＯ３または石灰石
を使用する。これら炭酸カルシウムは常温で水に対して
安定なので、材料の混線時及び保存時に消化することは
ない。炭酸カルシウム材料の使用量は、耐火物原料全量
の１〜１０重量％程度とするのがよい。１重量％未満で
は、スラグ等の浸透防止効果が充分ではなく、一方１０
重世％を越えると、強度及び耐食性が低くなるので好ま
しくない。

本発明ではバインダーとして、アミンシリケートを使用
する。アミンシリケートは、加熱によって炭酸カルシウ
ムから生成するＣａＯと反応して２ＣａＯ−８ｆｏ２．
３ｃａｏ−ｓ　ｔａ２等の水に不活性な高融点物質とな
り、ＣａＯの消化及びスラグの浸透を防止する。アミン
シリケートと炭酸カルシウムとの反応は、ＣａＯ粒子の
表面において起るため、その内部にフリーのＣａＯが残
る可能性があるが、直接空気と接触する機会がないので
ＣａＯが消化するおそれはない。本発明で使用するアミ
ンシリケートとは、コロイドケイ酸（Ｎａ０・３Ｓｉｏ
２・３Ｈ２０）のＮａを、中性のアルキル基を有するア
ミン （Ｎ８２　Ｃ，Ｈ２，−）で置換したものである。本発
明では、コロイドケイ酸とアミンとを反応させることに
よって得られる約３５〜４０％水溶液の形態のアミンシ
リケート原液を水等で希釈し、希釈溶液中のアミンシリ
ケート濃度が８重量％稈度となるように調整して使用す
る。アミンシリケート希釈溶液は、アミンシリケートの
量が固形分換算で、耐火物原料１００重量部に対し０．
２４〜０．８重量部程麿なるように使用するのがよい。

０．２４重量部未満では、混線作業が困難になり、一方
０．８重量部を越えると、耐火物の強度が低下し好まし
くない。

本発明耐火物は、上記塩基性耐火材料、耐火材料、炭酸
カルシウム材料及びアミンシリケートの所定量を混練す
ることによって製造される。

本発明耐火物を取鍋等の溶融金属容器に内張り施工する
に当っては、常法に従えばよい。例えば、本発明耐火物
を取鍋に流し込み、振動充填等により内張り施工すれば
よい。

発明の効果 本発明耐火物は、高強度であり、しかも高い耐スラグ浸
透性を有し、並びに耐食性及び耐スポーリング性に優れ
ているため、苛酷な操業条件にも充分耐えることができ
る。また本発明耐火物中のＣａＯは、アミンシリケート
の作用によって消化することがない。

実施例 以下に実施例及び比較例を挙げ、本発明を更に詳細に説
明する。

実施例１〜４ 第１表に示す使用割合（重量％）の耐火物原料１００重
量部及び８％アミンシリケート希釈溶液７重量部（アミ
ンシリケート量は、固形分換算で０．５６重量部）を混
練し、本発明耐火物を製造した。得られた耐火物を、常
法に従って４０Ｘ４０Ｘ１６０ｍｍの金型に鋳込んで成
形し、１１０℃で１０時間乾燥して、気孔率及び曲げ強
さを測定した。引続き１５００℃で３時間焼成し、再度
気孔率及び曲げ強さを測定した。更に焼成後の耐火物に
対して、耐熱スポーリング性試験、耐構造スポーリング
性試験及び溶損指数の測定を行なった。

耐熱スポーリング性試験では、１３００℃で１５分間加
熱後、５分間水冷、１０分間空冷という行程を１サイク
ルとし、これを耐火物に対して１０サイクル行なった。

試験終了後、亀裂と剥落の状態を観察し、亀裂及び剥落
がない場合を「良」、亀裂及び剥落がある場合を「不良
」として評価した。

耐構造スポーリング性試験及び溶損指数の測定では、回
転浸食法により、転炉スラグ：普通鋼（１：１）を用い
て１６００℃で１時間保持し、３０分間冷却するという
行程を１サイクルとし、これを３サイクル行なった。試
験終了後、亀裂の状態を観察し、亀裂がない場合を「良
」、亀裂がある場合を１不良」として評価した。また溶
損指数は、後記比較例１の試料が溶損を受けた面積を１
００として表わした。結果を第１表に示す。

−〇　− 比較例１ 炭酸カルシウムを使用しない以外は実施例と同様にして
耐火物を得た。

比較例２ 本発明で規定された使用量を越えて炭酸カルシウムを使
用する以外は実施例と同様にして耐火物を得た。

上記比較例１及び２で得られた耐火物を実施例と同様の
性能試験に供した。結果を第１表に示す。

−１〇　− 第１表から、本発明で規定された量の炭酸カルシウムを
使用しなければ、優れた強度、耐食性及び耐スポーリン
グ性が得られないことが判る。

（以　上）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　塩基性耐火材料７０〜９０重量％、耐火材料５〜１
   ０重量％及び炭酸カルシウム材料１〜１０重量％からな
   る耐火物原料１００重量部及びアミンシリケート０．２
   ４〜０．８重量部（固形分換算）を含有する塩基性不定
   形耐火物。