JP2000119061A - 高合金金属溶製用不焼成ハイアルミナ質れんが - Google Patents

高合金金属溶製用不焼成ハイアルミナ質れんが

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JP2000119061A
JP2000119061A JP10290985A JP29098598A JP2000119061A JP 2000119061 A JP2000119061 A JP 2000119061A JP 10290985 A JP10290985 A JP 10290985A JP 29098598 A JP29098598 A JP 29098598A JP 2000119061 A JP2000119061 A JP 2000119061A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】不焼成、ハイアルミナという特性を維持しつ
つ、リン酸バインダを廃止し、更に溶損量の低減に有利
な高合金金属溶製用不焼成ハイアルミナ質れんがを提供
する。 【解決手段】不焼成ハイアルミナ質れんがは、アルミナ
系骨材と、アルミナ系微粉部と、これらを結合する珪酸
ソーダ系バインダとを含み、アルミナ系微粉部は、アル
ミナ系微粉部を100重量%としたとき、70重量%以
上を占めるアルミナ微粉粒子と30重量%未満を占める
シリカ微粉粒子とを含む材料で構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ステンレス鋼や耐
熱鋼等の高合金金属を溶製する際に使用される高合金金
属溶製用不焼成ハイアルミナ質れんがに関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、不焼成ハイアルミナ質れんが
が使用されている。これは不焼成であるためコスト的に
有利であるばかりか、耐スポーリング性に優れている等
の性質をもつ。不焼成ハイアルミナ質れんがは、アルミ
ナ系骨材とアルミナ系微粉部とこれらを結合するバイン
ダとで構成されている。この場合には、骨材として、合
成アルミナ原料、天然アルミナ原料が用いられていると
ともに、微粉部として、合成アルミナ微粉、アルミナ−
シリカ系微粉、シリカ系微粉が用いられており、更にバ
インダとしてリン酸系バインダが用いられ、これらを混
合した混合材料を混練し、その混練材を成形して成形体
とし、その成形体を500℃以下程度で乾燥を行ない、
不焼成ハイアルミナ質れんがは製造されている。アルミ
ナ系微粉とリン酸系バインダとは、リン酸アルミ系化合
物の形成による強固な結合強度を発揮できるため、ほと
んどの不焼成ハイアルミナ質れんがに採用されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、ステンレス
鋼、耐熱鋼、特殊鋼などの高合金鋼を溶製する際に採用
される不焼成ハイアルミナ質れんがは、近年の高合金鋼
のニーズの多様化により、リン酸バインダが使用できな
い場合が増加している。そこで、焼成ハイアルミナ化し
てセラミックボンド型とする方策、あるいは、ハイアル
ミナ以外の材質で形成された不焼成れんがで代替する方
策が考えられている。
【0004】しかしながらこれらの方策では、れんがの
特性が大きく変わってしまい、ステンレス鋼などの高合
金鋼を溶製する際の操業にかなり影響を与えたり、コス
ト高となってしまう不具合がある。本発明は上記した実
情に鑑みなされたものであり、不焼成ハイアルミナとい
う特性を維持しつつ、リン酸バインダを廃止し、更に溶
損量の低減に有利な高合金金属溶製用不焼成ハイアルミ
ナ質れんがを提供することを課題とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者は、高合金金属
溶製用不焼成ハイアルミナ質れんがについて鋭意開発を
進めた。そしてリン酸バインダを廃止して、アルミナ系
骨材とアルミナ系微粉部とこれらを結合する珪酸ソーダ
系バインダとを主体とする不焼成ハイアルミナ質れんが
を採用し、そして、アルミナ系微粉部の全体を100重
量%としたとき、70重量%以上を占めるアルミナ微粉
粒子と、30重量%未満を占めるシリカ微粉粒子とを含
む材料で、アルミナ系微粉部を構成すれば、高合金金属
を溶製する際におけるれんがの溶損量を低減するのに有
利であることを本発明者は知見し、試験で確認し、本発
明を完成させたものである。
【0006】本発明に係る高合金金属溶製用不焼成ハイ
アルミナ質れんがは、アルミナ系骨材と、アルミナ系微
粉部と、これらを結合する珪酸ソーダ系バインダとを含
み、アルミナ系微粉部は、アルミナ系微粉部を100重
量%としたとき、70重量%以上を占めるアルミナ微粉
粒子と30重量%未満を占めるシリカ微粉粒子とを含む
材料で構成されていることを特徴とするものである。
【0007】本発明に係る不焼成ハイアルミナ質れんが
によれば、溶損量の低減を図り得、寿命の延長に貢献で
きる。
【0008】
【発明の実施の形態】本発明に係る不焼成ハイアルミナ
質れんがによれば、アルミナ系骨材は、一般的には、粒
径が5〜1mmの粗粒、粒径が1〜0.5mmの中粒、
粒径が0.5〜0.1mmの微粒を主体として構成でき
る。アルミナ系微粉部は、粒径が105μm以下の微粉
粒子を主体として形成できる。珪酸ソーダ系バインダ
は、外掛けで例えば約1〜6重量%、約2〜3重量%添
加できる。
【0009】本発明に係る不焼成ハイアルミナ質れんが
によれば、アルミナ系微粉部は、アルミナ系微粉部を1
00重量%としたとき、70重量%以上を占めるアルミ
ナ微粉粒子と、30重量%未満を占めるシリカ微粉粒子
とを含む材料で構成されている。アルミナ系微粉部を1
00重量%としたとき、アルミナ微粉粒子は例えば74
〜98重量%にでき、シリカ微粉粒子は例えば2〜26
重量%にできる。
【0010】本発明に係る高合金金属溶製用不焼成ハイ
アルミナ質れんがの好ましい態様によれば、アルミナ系
微粉部を構成するシリカ微粉粒子は、平均粒径が10μ
m以下のシリカ微粉粒子を主体として採用できる。ま
た、アルミナ系微粉部を構成するアルミナ微粉粒子は、
平均粒径が40μm以下のアルミナ微粉粒子を主体とし
て採用できる。
【0011】本発明に係る不焼成ハイアルミナ質れんが
によれば、使用前では焼成が行われていないため、粒子
の粒度や組成の判定は可能である。但し、使用につれ
て、れんがが高温の高合金金属溶湯に触れて焼成温度ま
で加熱されれば、その部分の焼成が進行すると考えられ
る。本発明に係る不焼成ハイアルミナ質れんがの製造に
あたり、アルミナ系骨材とアルミナ系微粉とこれらを結
合する珪酸ソーダ系バインダとを混合して混合材料を
得、これを混練して混練材料を得る工程、この混練材料
を成形して成形体を得る工程、成形体を500℃以下で
乾燥する工程を採用できる。成形の際にはフリクション
プレス、静水圧成形法(CIP)を採用できる。
【0012】高合金金属溶湯を収容する収容鍋として、
鉄皮と鉄皮に内張された内張層とを備えたものがある。
本発明に係る不焼成ハイアルミナ質れんがは、耐溶損性
が良好であるため、内張層のうち高合金金属溶湯に接触
する下部側に使用できる。この場合にはれんがの使用温
度は1700〜1800℃まで上昇するのが一般的であ
る。高合金金属としては、ステンレス鋼(オーステナイ
ト系、フェライト系、マルテンサイト系)、耐熱鋼、磁
石鋼、高合金工具鋼、特殊鋼などがある。
【0013】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づいて説明する。
本実施例に係る不焼成ハイアルミナ質れんがは、ステン
レス鋼や耐熱鋼などの高合金金属溶製の際の内張耐火物
層として使用されるものである。不焼成ハイアルミナ質
れんがは、アルミナ系骨材と、アルミナ系骨材間に装填
されているアルミナ系微粉部と、これらを結合している
珪酸ソーダバインダとで構成されている。その配合を表
1に示した。
【0014】
【表1】 本実施例によれば、(A)〜(E)がれんがにおける骨
材となる。骨材と骨材との間に配置されているアルミナ
系微粉部は、粒径が44μm以下のアルミナ微粉粒子
(F)と、粒径が10μm以下のシリカ微粉粒子(G)
とで構成される。
【0015】表1から理解できるように、れんがのマト
リックス全体においてアルミナ微粉粒子は16重量%占
めており、シリカ微粉粒子は4重量%占めている。従っ
て、れんがのマトリックス全体においてアルミナ系微粉
部は、20重量%(=16重量%+4重量%)を占めて
いる。故に、アルミナ系微粉部を100重量%としたと
き、アルミナ系微粉部のうち、アルミナ微粉粒子は80
重量%を占め、シリン微粉粒子は20重量%を占めてい
る。
【0016】本実施例に係る不焼成ハイアルミナ質れん
がを製造するにあたり、上記した原料と珪酸ソーダバイ
ンダとを混合して混合材料を得る工程を実施する。次に
その混合材料を成形型の成形キャビティに装填してフリ
クションプレスにより成形し、れんが形状の成形体を得
る工程を実施する。次に、その成形体を500℃以下で
酸化雰囲気において乾燥する工程を実施する。これによ
り不焼成ハイアルミナ質れんがを形成する。
【0017】(試験例)上記した実施例に基づいて、ア
ルミナ系微粉部に占めるシリカ微粉粒子の割合を様々に
変化させた不焼成ハイアルミナ質れんがを作製した。こ
の場合には、れんがに占める骨材(粗粒、中粒、微粒)
は80重量%であり、アルミナ系微粉部は20重量%で
ある。
【0018】上記したように作製した不焼成れんがを耐
火物層として内張りした高周波誘導炉(50kg用)を
用い、スラグ(塩基度c/s=2.0)を溶鋼の液面に
生成浮遊させつつ、溶鋼(鋼種:ステンレス鋼 SU
S)を1700℃で所定時間(8時間)加熱保持して、
れんがの溶損量を測定する試験を行った。試験結果を図
1に示す。図1の横軸は、アルミナ系微粉部におけるシ
リカ微粉粒子の割合を示す。図1の縦軸は溶損量比数を
示し、上に向かうにつれて溶損量が増加し、下に向かう
につれて溶損量が低下する。縦軸は、アルミナ系微粉部
においてシリカ微粉粒子が占める割合が0重量%である
とき、溶損量比数を100として相対表示する。
【0019】図1に示すように、アルミナ系微粉部にお
いてシリカ微粉粒子が占める割合が0重量%から増加し
ていくと、溶損量比数は次第に低下する。シリカ微粉粒
子が占める割合が30重量%未満であれば、溶損量比数
が良好であり、れんがの溶損は少ない。殊に、アルミナ
系微粉部においてシリカ微粉粒子が10〜25重量%で
あれば、溶損量比数が良好であり、れんがの溶損が少な
い。
【0020】しかしながらシリカ微粉粒子が35重量%
を越えたあたりから、溶損量比数が大きくなり、溶損が
急激に増加する傾向となる。更に、シリカ微粉粒子が占
める割合が70重量%を越えると、溶損量比数が190
に近づき、溶損量がかなり増加する。従って、アルミナ
系微粉部においてシリカ微粉粒子が占める割合は、30
重量%未満が好ましいといえる。
【0021】(適用例)図2は適用例を示す。この適用
例は、ステンレス鋼などの高合金金属溶湯を収容するV
OD鍋である収容鍋2に使用される内張耐火物層として
採用した場合である。VOD鍋はステンレス鋼を真空槽
内で精錬するものである。この収容鍋2は、容器状の鉄
皮20と、鉄皮20に内張された内張耐火物層22とを
備えている。
【0022】上記した不焼成ハイアルミナ質れんが25
(ハッチングで示す領域)を鉄皮20の側壁20aの下
部の内面、底部敷20cの内面に構築している。更に鉄
皮20の側壁20a上部の内面には従来同様にマグネシ
ア・カーボン系のれんが27を構築している。これによ
り内張耐火物層22が形成されている。不焼成ハイアル
ミナ質れんが25は、高温の高合金金属溶鋼に接触した
り、溶鋼に生成浮遊しているスラグに接触したりし、1
700〜1800℃程度まで上昇するため、高温におけ
る耐溶損性が特に要請される。
【0023】従来と同様な溶鋼操業条件において内張耐
火物層の寿命を調べたところ、従来のリン酸系バインダ
を用いた不焼成ハイアルミナ質れんがを内張耐火物層と
して採用した場合には、10ch程度の寿命であった
が、本実施例に係る不焼成ハイアルミナ質れんが25を
採用した場合には、12ch程度となり、寿命が長くな
ったのが確認された。更に本実施例に係る不焼成ハイア
ルミナ質れんが25は、無リンれんがであり、溶鋼に影
響を与えるリン酸バインダを使用していないため、低リ
ン化が強く要望される高合金金属溶鋼の溶製に適する。
【0024】
【発明の効果】本発明に係る不焼成ハイアルミナ質れん
がによれば、リン酸バインダを採用していないため、リ
ンの混入を嫌うステンレス鋼や耐熱鋼などの高合金金属
溶製用として適する。更に本発明に係る不焼成ハイアル
ミナ質れんがによれば、溶損量の低減に有利となり、内
張耐火物層の寿命の延長に貢献できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】アルミナ系微粉部においてシリカ微粉粒子が占
める割合と溶損量との関係を示すグラフである。
【図2】適用例を示し、実施例に係る不焼成ハイアルミ
ナ質れんがを内張耐火物層に適用した収容鍋を示す断面
図である。
【符号の説明】
図中、2は収容鍋、20は鉄皮、22は内張耐火物層、
25は不焼成ハイアルミナ質れんがを示す。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】アルミナ系骨材と、アルミナ系微粉部と、
    これらを結合する珪酸ソーダ系バインダとを含み、 前記アルミナ系微粉部は、前記アルミナ系微粉部を10
    0重量%としたとき、70重量%以上を占めるアルミナ
    微粉粒子と30重量%未満を占めるシリカ微粉粒子とを
    含む材料で構成されていることを特徴とする高合金金属
    溶製用不焼成ハイアルミナ質れんが。
  2. 【請求項2】前記シリカ微粉粒子は、平均粒径が10μ
    m以下のシリカ微粉粒子を主体として構成されているこ
    とを特徴とする請求項1に記載の高合金金属溶製用不焼
    成ハイアルミナ質れんが。
  3. 【請求項3】前記アルミナ微粉粒子は、平均粒径が40
    μm以下のアルミナ微粉粒子を主体として構成されてい
    ることを特徴とする請求項1に記載の高合金金属溶製用
    不焼成ハイアルミナ質れんが。
  4. 【請求項4】鉄皮と該鉄皮に内張された内張層とを備え
    た高合金金属溶湯を収容する収容鍋において、前記内張
    層のうち高合金金属溶湯に接触する下部側に配置される
    請求項1に記載の高合金金属溶製用不焼成ハイアルミナ
    質れんが。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007061070A1 (ja) * 2005-11-25 2007-05-31 Shinagawa Refractories Co., Ltd. 耐火れんが
JP2009228919A (ja) * 2008-03-19 2009-10-08 Nippon Crucible Co Ltd 溶湯容器

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007061070A1 (ja) * 2005-11-25 2007-05-31 Shinagawa Refractories Co., Ltd. 耐火れんが
US7939458B2 (en) 2005-11-25 2011-05-10 Shinagawa Refractories Co., Ltd. Refractory brick
JP2009228919A (ja) * 2008-03-19 2009-10-08 Nippon Crucible Co Ltd 溶湯容器

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