JP2864088B2 - キャスタブル耐火物 - Google Patents
キャスタブル耐火物Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、製鋼用取鍋の内張り等
に使用されるキャスタブル耐火物に関する。
に使用されるキャスタブル耐火物に関する。
【０００２】
【従来の技術】製鋼用取鍋内張り耐火材料としては、一
般にろう石れんが、高アルミナ質耐火材料、ジルコン系
耐火材料等が使用されている。しかし、近年、耐用寿命
の向上等の要請により、アルミナ・スピネル質キャスタ
ブル耐火物が使用されるようになっている（特開昭６４
−８３５７５号公報参照）。
般にろう石れんが、高アルミナ質耐火材料、ジルコン系
耐火材料等が使用されている。しかし、近年、耐用寿命
の向上等の要請により、アルミナ・スピネル質キャスタ
ブル耐火物が使用されるようになっている（特開昭６４
−８３５７５号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のアルミナ・スピネル質キャスタブル耐火物では、次
のような問題があるため、製鋼用取鍋の内張り耐火材料
等として使用した際、安定した耐用寿命が得られるな
い。 （１）焼結スピネルを用いているため、スラグによる浸
潤が大きい。これは、スピネルは、耐スラグ性に関し
て、非常に優れた材質であるものの、焼結スピネル粒子
においては、結晶自体はスラグと反応しないが、結晶粒
界中にスラグ成分が侵入し、粒子の崩壊を起こし易いか
らである。したがって、耐火材料の稼動面近傍におい
て、焼結スピネル粒子は、スラグ中で細かく分散された
状態となり、溶鋼流によりスラグと共に流出される。こ
のため、マトリックス部へのスラグの浸潤が大きくな
り、構造的スポーリングの要因となる。 （２）熱衝撃による亀裂、剥離が生じ易い。そこで、本
発明は、耐スラグ浸潤性及び耐熱衝撃性を高めて、耐用
寿命を一層向上し得るキャスタブル耐火物の提供を目的
とする。
来のアルミナ・スピネル質キャスタブル耐火物では、次
のような問題があるため、製鋼用取鍋の内張り耐火材料
等として使用した際、安定した耐用寿命が得られるな
い。 （１）焼結スピネルを用いているため、スラグによる浸
潤が大きい。これは、スピネルは、耐スラグ性に関し
て、非常に優れた材質であるものの、焼結スピネル粒子
においては、結晶自体はスラグと反応しないが、結晶粒
界中にスラグ成分が侵入し、粒子の崩壊を起こし易いか
らである。したがって、耐火材料の稼動面近傍におい
て、焼結スピネル粒子は、スラグ中で細かく分散された
状態となり、溶鋼流によりスラグと共に流出される。こ
のため、マトリックス部へのスラグの浸潤が大きくな
り、構造的スポーリングの要因となる。 （２）熱衝撃による亀裂、剥離が生じ易い。そこで、本
発明は、耐スラグ浸潤性及び耐熱衝撃性を高めて、耐用
寿命を一層向上し得るキャスタブル耐火物の提供を目的
とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明のキャスタブル耐火物は、スピネル原料１０
〜４０重量％、アルミナ・ジルコニア系原料１〜１０重
量％を含み、残部がアルミナ及び結合剤よりなり、スピ
ネル原料のうちの０．０５〜２ｍｍの粒度範囲は主とし
て電融スピネルを使用し、かつ電融スピネルの添加量が
全スピネル添加量の５０重量％以上であり、アルミナ・
ジルコニア系原料はアルミナ５０〜８０重量％、ジルコ
ニア２０〜５０重量％の電融品で、その粒度範囲が０．
１２５〜１．５ｍｍであり、残部のアルミナの一部が３
μｍ以下の粒子を５０重量％以上含む超微粉２〜８重量
％であり、又、結合剤としてアルミナセメント２〜１０
重量％を使用するものである。上記キャスタブル耐火物
中に含まれるシリカが０．３重量％以下であることが好
ましい。
め、本発明のキャスタブル耐火物は、スピネル原料１０
〜４０重量％、アルミナ・ジルコニア系原料１〜１０重
量％を含み、残部がアルミナ及び結合剤よりなり、スピ
ネル原料のうちの０．０５〜２ｍｍの粒度範囲は主とし
て電融スピネルを使用し、かつ電融スピネルの添加量が
全スピネル添加量の５０重量％以上であり、アルミナ・
ジルコニア系原料はアルミナ５０〜８０重量％、ジルコ
ニア２０〜５０重量％の電融品で、その粒度範囲が０．
１２５〜１．５ｍｍであり、残部のアルミナの一部が３
μｍ以下の粒子を５０重量％以上含む超微粉２〜８重量
％であり、又、結合剤としてアルミナセメント２〜１０
重量％を使用するものである。上記キャスタブル耐火物
中に含まれるシリカが０．３重量％以下であることが好
ましい。
【０００５】ここで、スピネル原料とは、アルミン酸マ
グネシウム（ＭｇＯ・Ａｌ2 Ｏ3 ）の粒子をいい、又、
電融スピネルとは、アルミナ７０〜８０重量％、マグネ
シア２０〜３０重量％よりなる電融品をいう。
グネシウム（ＭｇＯ・Ａｌ2 Ｏ3 ）の粒子をいい、又、
電融スピネルとは、アルミナ７０〜８０重量％、マグネ
シア２０〜３０重量％よりなる電融品をいう。
【０００６】
【作用】上記手段においては、電融スピネル粒子は、緻
密で、かつ結晶粒界が少なく、又、結晶粒界にシリカ
（ＳｉＯ2 ）、カルシア（ＣａＯ）等を含有する低融点
鉱物が孤立して存在するため、スラグの結晶粒界への侵
入は認められない。アルミナ・ジルコニア系原料中のジ
ルコニア（ＺｒＯ2 ）は、スラグと接触するとスラグ中
に溶け込む。その結果、スラグ組成が変化し、粘性が急
激に上がる。又、スラグと接触していないアルミナ・ジ
ルコニア系原料の内部、あるいはその周辺のマトリック
ス中に微小なクラックが発生する。アルミナの超微粉の
添加により、マトリックス部は、緻密な組織を形成する
ことが可能となる。又、マトリックス中のアルミナ超微
粉は、加熱時にアルミナセメントと反応し、ＣａＯ・６
Ａｌ2 Ｏ3 の針状結晶を生成する。このＣａＯ・６Ａｌ
2 Ｏ3 の生成の際に体積膨張があるため、マトリックス
部の組織が更に緻密化する。又、アルミナセメントは、
上述したように、加熱時に、マトリックス部のアルミナ
と反応し、ＣａＯ・６Ａｌ2 Ｏ3 の針状結晶を生成す
る。そして、その生成時の体積膨張によってマトリック
ス部の組織を緻密化する。一方、キャスタブル耐火物中
に含まれるシリカの量を０．３重量％以下とすることに
より、スラグとの反応相において生成されるゲーレナイ
ト、アノーサイト等の低融点鉱物の量が低減され、又、
スピネルとシリカが共存する場合の過焼結が防止され
る。
密で、かつ結晶粒界が少なく、又、結晶粒界にシリカ
（ＳｉＯ2 ）、カルシア（ＣａＯ）等を含有する低融点
鉱物が孤立して存在するため、スラグの結晶粒界への侵
入は認められない。アルミナ・ジルコニア系原料中のジ
ルコニア（ＺｒＯ2 ）は、スラグと接触するとスラグ中
に溶け込む。その結果、スラグ組成が変化し、粘性が急
激に上がる。又、スラグと接触していないアルミナ・ジ
ルコニア系原料の内部、あるいはその周辺のマトリック
ス中に微小なクラックが発生する。アルミナの超微粉の
添加により、マトリックス部は、緻密な組織を形成する
ことが可能となる。又、マトリックス中のアルミナ超微
粉は、加熱時にアルミナセメントと反応し、ＣａＯ・６
Ａｌ2 Ｏ3 の針状結晶を生成する。このＣａＯ・６Ａｌ
2 Ｏ3 の生成の際に体積膨張があるため、マトリックス
部の組織が更に緻密化する。又、アルミナセメントは、
上述したように、加熱時に、マトリックス部のアルミナ
と反応し、ＣａＯ・６Ａｌ2 Ｏ3 の針状結晶を生成す
る。そして、その生成時の体積膨張によってマトリック
ス部の組織を緻密化する。一方、キャスタブル耐火物中
に含まれるシリカの量を０．３重量％以下とすることに
より、スラグとの反応相において生成されるゲーレナイ
ト、アノーサイト等の低融点鉱物の量が低減され、又、
スピネルとシリカが共存する場合の過焼結が防止され
る。
【０００７】スピネル原料は、添加量が４０重量％を超
えると、スラグとの反応相でアルミナが不足し、カルシ
アが過剰な状態となり、低融点鉱物が生成され易く、構
造的スポーリングの要因となる。一方、添加量が１０重
量％未満となると、スラグ浸潤抑制効果が少ない。スピ
ネルは、２ｍｍより大きい粒子では、スラグとの接触面
積が小さい等の理由により、浸潤抑制効果が小さいた
め、用いられる電融スピネル、焼結スピネルは、２ｍｍ
以下が好ましい。電融スピネルに関しては、０．０５ｍ
ｍ以上の粒度であることが好ましく、又、明らかな添加
効果を得るために、全スピネル添加量の５０重量％以上
の添加量であることが望ましい。
えると、スラグとの反応相でアルミナが不足し、カルシ
アが過剰な状態となり、低融点鉱物が生成され易く、構
造的スポーリングの要因となる。一方、添加量が１０重
量％未満となると、スラグ浸潤抑制効果が少ない。スピ
ネルは、２ｍｍより大きい粒子では、スラグとの接触面
積が小さい等の理由により、浸潤抑制効果が小さいた
め、用いられる電融スピネル、焼結スピネルは、２ｍｍ
以下が好ましい。電融スピネルに関しては、０．０５ｍ
ｍ以上の粒度であることが好ましく、又、明らかな添加
効果を得るために、全スピネル添加量の５０重量％以上
の添加量であることが望ましい。
【０００８】アルミナ・ジルコニア系原料は、添加量が
１０重量％を超えると、溶損が大きくなる。一方、添加
量が１重量％未満となると、熱衝撃緩和の効果が小さ
い。アルミナ・ジルコニアの共晶点は４０重量％付近で
あり、この前後の組成において、アルミナ・ジルコニア
系原料の内部に発生する微小クラックが、細くかつ最も
多い。そのため、アルミナ５０〜８０重量％、ジルコニ
ア２０〜５０重量％の組成が、熱衝撃緩和のために最も
適している。又、アルミナ・ジルコニア系原料は、１．
５ｍｍを超える粒子では、原料周辺に大きな亀裂が発生
する。そのため、アルミナ・ジルコニア系原料が選択的
に侵食を受け、局部溶損する。一方、０．１２５ｍｍ未
満の粒子では、耐熱衝撃性向上の効果が小さい。
１０重量％を超えると、溶損が大きくなる。一方、添加
量が１重量％未満となると、熱衝撃緩和の効果が小さ
い。アルミナ・ジルコニアの共晶点は４０重量％付近で
あり、この前後の組成において、アルミナ・ジルコニア
系原料の内部に発生する微小クラックが、細くかつ最も
多い。そのため、アルミナ５０〜８０重量％、ジルコニ
ア２０〜５０重量％の組成が、熱衝撃緩和のために最も
適している。又、アルミナ・ジルコニア系原料は、１．
５ｍｍを超える粒子では、原料周辺に大きな亀裂が発生
する。そのため、アルミナ・ジルコニア系原料が選択的
に侵食を受け、局部溶損する。一方、０．１２５ｍｍ未
満の粒子では、耐熱衝撃性向上の効果が小さい。
【０００９】アルミナ超微粉は、添加量が８重量％を超
えると、緻密化が進むため、爆裂が生じ易くなる。一
方、添加量が２重量％未満となると、マトリックス部は
ポーラスな状態となり、スラグの浸潤抑制効果が小さく
なる。
えると、緻密化が進むため、爆裂が生じ易くなる。一
方、添加量が２重量％未満となると、マトリックス部は
ポーラスな状態となり、スラグの浸潤抑制効果が小さく
なる。
【００１０】又、アルミナセメントは、添加量が１０重
量％を超えると、スラグとの反応相において、ゲーレナ
イト、アノーサイト等の低融点鉱物が生成され易く、構
造的スポーリングの要因となる。一方、添加量が２重量
％未満となると、施工時の強度が低くなる。
量％を超えると、スラグとの反応相において、ゲーレナ
イト、アノーサイト等の低融点鉱物が生成され易く、構
造的スポーリングの要因となる。一方、添加量が２重量
％未満となると、施工時の強度が低くなる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。 実施例１〜６、比較例１〜５ 電融スピネルの添加粒度を０．０５〜２ｍｍとすると共
に、アルミナ・ジルコニア系原料の添加粒度を０．５〜
１．５ｍｍ、組成をアルミナ６０重量％、ジルコニア４
０重量％とし、かつこれらと焼結スピネル、アルミナ及
びアルミナセメントをそれぞれ表１に示すような割合で
混合し、５〜６重量％の水を添加して図１に示すように
端面が扇面形をなす曲板状に鋳込み、１１０℃の温度で
２４時間乾燥して各種のテストピース１を得た。
に、アルミナ・ジルコニア系原料の添加粒度を０．５〜
１．５ｍｍ、組成をアルミナ６０重量％、ジルコニア４
０重量％とし、かつこれらと焼結スピネル、アルミナ及
びアルミナセメントをそれぞれ表１に示すような割合で
混合し、５〜６重量％の水を添加して図１に示すように
端面が扇面形をなす曲板状に鋳込み、１１０℃の温度で
２４時間乾燥して各種のテストピース１を得た。
【００１２】テストピース１を図２、図３に示すように
誘導炉２内にセットし、侵食試験を行った。侵食剤３と
しては、ＳＳ４１、６０ｋｇ、製鋼炉スラグ５００ｇを
使用し、１６００〜１６２０℃の温度で３時間保持し、
冷却後、溶損量及び浸潤厚について比較した。又、上記
材質で４０×４０×１６０ｍｍの柱状のテストピースを
作製し、１４００℃の温度で５回の繰り返し加熱試験を
行い動弾性率を測定した。誘導炉を用いた侵食試験後の
浸潤厚さ及びスポーリング抵抗指数は、それぞれ表１に
示すようになった。ここで、スポーリング抵抗指数と
は、加熱前の動弾性率を１００としたときの５回の繰り
返し加熱試験後の動弾性率の割合をいう。
誘導炉２内にセットし、侵食試験を行った。侵食剤３と
しては、ＳＳ４１、６０ｋｇ、製鋼炉スラグ５００ｇを
使用し、１６００〜１６２０℃の温度で３時間保持し、
冷却後、溶損量及び浸潤厚について比較した。又、上記
材質で４０×４０×１６０ｍｍの柱状のテストピースを
作製し、１４００℃の温度で５回の繰り返し加熱試験を
行い動弾性率を測定した。誘導炉を用いた侵食試験後の
浸潤厚さ及びスポーリング抵抗指数は、それぞれ表１に
示すようになった。ここで、スポーリング抵抗指数と
は、加熱前の動弾性率を１００としたときの５回の繰り
返し加熱試験後の動弾性率の割合をいう。
【００１３】
【表１】
【００１４】表１からスピネル原料を１０〜４０重量
％、アルミナ・ジルコニア系原料１〜１０重量％、残部
をアルミナ及びアルミナセメントとし、かつスピネル原
料のうちの０．０５〜２ｍｍの粒度範囲を電融スピネル
とすると共に、電融スピネルの添加量を全体の５〜２５
重量％とすることによって、浸潤厚さを７〜１２ｍｍと
して耐スラグ浸潤性を高めることができる一方、スポー
リング抵抗指数を４０〜５８％として耐熱衝撃性を高め
ることができ、亀裂や剥離が発生しないことがわかる。
％、アルミナ・ジルコニア系原料１〜１０重量％、残部
をアルミナ及びアルミナセメントとし、かつスピネル原
料のうちの０．０５〜２ｍｍの粒度範囲を電融スピネル
とすると共に、電融スピネルの添加量を全体の５〜２５
重量％とすることによって、浸潤厚さを７〜１２ｍｍと
して耐スラグ浸潤性を高めることができる一方、スポー
リング抵抗指数を４０〜５８％として耐熱衝撃性を高め
ることができ、亀裂や剥離が発生しないことがわかる。
【００１５】実施例７、比較例６〜７ 電融スピネルの添加粒度を０．０５〜２ｍｍ、添加量を
１５重量％、焼結スピネルの添加量を１０重量％とする
と共に、アルミナ・ジルコニア系原料の添加量を５重量
％、組成をアルミナ６０重量％、ジルコニア４０重量％
としてその添加粒度を表２に示すように変え、かつアル
ミナ及びアルミナセメントの添加量を７０重量％として
混合し、前述したようにして各テストピースを得た。各
テストピースの誘導炉を用いた侵食試験後の浸潤層の厚
さ及び繰り返し加熱試験後のスポーリング抵抗指数は、
それぞれ実施例４の結果を併記する表２に示すようにな
った。
１５重量％、焼結スピネルの添加量を１０重量％とする
と共に、アルミナ・ジルコニア系原料の添加量を５重量
％、組成をアルミナ６０重量％、ジルコニア４０重量％
としてその添加粒度を表２に示すように変え、かつアル
ミナ及びアルミナセメントの添加量を７０重量％として
混合し、前述したようにして各テストピースを得た。各
テストピースの誘導炉を用いた侵食試験後の浸潤層の厚
さ及び繰り返し加熱試験後のスポーリング抵抗指数は、
それぞれ実施例４の結果を併記する表２に示すようにな
った。
【００１６】
【表２】
【００１７】表２からアルミナ・ジルコニア系原料は、
アルミナ５０〜８０重量％、ジルコニア２０〜５０重量
％よりなる電融品で、０．１２５〜１．５ｍｍの粒度範
囲とすると、耐スラグ浸潤性、耐熱衝撃性に優れた耐火
物を得られることがわかる。又、粒度０．１２５ｍｍ未
満のアルミナ・ジルコニア系原料の添加では、耐熱衝撃
性の向上が認められず、粒度１．５ｍｍを超えるアルミ
ナ・ジルコニア系原料の添加では、溶損が大きくなるこ
とがわかる。
アルミナ５０〜８０重量％、ジルコニア２０〜５０重量
％よりなる電融品で、０．１２５〜１．５ｍｍの粒度範
囲とすると、耐スラグ浸潤性、耐熱衝撃性に優れた耐火
物を得られることがわかる。又、粒度０．１２５ｍｍ未
満のアルミナ・ジルコニア系原料の添加では、耐熱衝撃
性の向上が認められず、粒度１．５ｍｍを超えるアルミ
ナ・ジルコニア系原料の添加では、溶損が大きくなるこ
とがわかる。
【００１８】実施例８〜１２、比較例８〜１１ 電融スピネルの添加粒度を０．０５〜２ｍｍ、添加量を
１５重量％、焼結スピネルの添加量を１０重量％とする
と共に、アルミナ・ジルコニア系原料の添加粒度を０．
５〜１．５ｍｍ、添加量を５重量％とする一方、アルミ
ナ骨材と共に残部のアルミナを構成する３μｍ以下の粒
子を５０重量％以上含むアルミナ超微粉とアルミナセメ
ントの添加量を表３に示すように変え、前述したように
して各テストピースを得た。各テストピースの誘導炉を
用いた侵食試験後の浸潤層の厚さ及び繰り返し加熱試験
後のスポーリング抵抗指数は、それぞれ実施例４の結果
を併記する表３に示すようになった。
１５重量％、焼結スピネルの添加量を１０重量％とする
と共に、アルミナ・ジルコニア系原料の添加粒度を０．
５〜１．５ｍｍ、添加量を５重量％とする一方、アルミ
ナ骨材と共に残部のアルミナを構成する３μｍ以下の粒
子を５０重量％以上含むアルミナ超微粉とアルミナセメ
ントの添加量を表３に示すように変え、前述したように
して各テストピースを得た。各テストピースの誘導炉を
用いた侵食試験後の浸潤層の厚さ及び繰り返し加熱試験
後のスポーリング抵抗指数は、それぞれ実施例４の結果
を併記する表３に示すようになった。
【００１９】
【表３】
【００２０】表３から残部のアルミナの一部をなすアル
ミナ超微粉を２〜８重量％、アルミナセメントを２〜１
０重量％とすることによって、耐スラグ浸潤性、耐熱衝
撃性に優れた耐火物を得られることがわかる。アルミナ
超微粉は、添加量が２重量％未満であると、浸潤層の厚
さが大きくなり、添加量が８重量％を超えると、乾燥時
に爆裂する傾向があることがわかる。又、アルミナセメ
ントは、添加量が２重量％未満であると、強度不足のた
めに脱型時にかけが発生し、添加量が１０重量％を超え
ると、耐熱衝撃性が低下し、亀裂や剥離が発生すること
がわかる。
ミナ超微粉を２〜８重量％、アルミナセメントを２〜１
０重量％とすることによって、耐スラグ浸潤性、耐熱衝
撃性に優れた耐火物を得られることがわかる。アルミナ
超微粉は、添加量が２重量％未満であると、浸潤層の厚
さが大きくなり、添加量が８重量％を超えると、乾燥時
に爆裂する傾向があることがわかる。又、アルミナセメ
ントは、添加量が２重量％未満であると、強度不足のた
めに脱型時にかけが発生し、添加量が１０重量％を超え
ると、耐熱衝撃性が低下し、亀裂や剥離が発生すること
がわかる。
【００２１】実施例１３、比較例１２ 電融スピネルの添加粒度を０．０５〜２ｍｍ、添加量を
１５重量％、焼結スピネルの添加粒度を１０重量％とす
ると共に、アルミナ・ジルコニア系原料の添加粒度を
０．１２５〜１．５ｍｍ、添加量を１０重量％とし、か
つアルミナ超微粉の添加量を５重量％、又、アルミナセ
メントの添加量を５重量％とする一方、アルミナ骨材の
種類を表４に示すように変え、前述したようにして各テ
ストピースを得た。各テストピースの誘導炉を用いた侵
食試験後の浸潤層の厚さ及び繰り返し加熱試験後のスポ
ーリング抵抗指数は、それぞれ実施例４の結果を併記す
る表４に示すようになった。
１５重量％、焼結スピネルの添加粒度を１０重量％とす
ると共に、アルミナ・ジルコニア系原料の添加粒度を
０．１２５〜１．５ｍｍ、添加量を１０重量％とし、か
つアルミナ超微粉の添加量を５重量％、又、アルミナセ
メントの添加量を５重量％とする一方、アルミナ骨材の
種類を表４に示すように変え、前述したようにして各テ
ストピースを得た。各テストピースの誘導炉を用いた侵
食試験後の浸潤層の厚さ及び繰り返し加熱試験後のスポ
ーリング抵抗指数は、それぞれ実施例４の結果を併記す
る表４に示すようになった。
【００２２】
【表４】
【００２３】表４からキャスタブル耐火物中に含まれる
シリカを０．３重量％以下にすると、耐スラグ浸潤性、
耐熱衝撃性に優れた耐火物を得られることがわかる。
シリカを０．３重量％以下にすると、耐スラグ浸潤性、
耐熱衝撃性に優れた耐火物を得られることがわかる。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように本発明のキャスタブ
ル耐火物によれば、電融スピネル粒子は、緻密で、かつ
結晶粒界が少なく、又結晶粒界にシリカやカルシア等を
含有する低融点鉱物が独立して存在するため、スラグの
結晶粒界への侵入が認められないので、スピネル結晶粒
子の崩壊が認められず、その始めの形状を保持し、スラ
グによる浸潤を抑制することができる。又、ジルコニア
は、スラグと接触するとスラグ中に溶け込む。その結
果、スラグ組成が変化し、粘性が急激に上がるので、耐
火物へのスラグ浸潤が抑制される。その上、アルミナ・
ジルコニア系原料の内部、あるいはその周辺のマトリッ
クス中に微小なクラックが発生するので、これらの微小
クラックが熱衝撃を緩和することができる。このため、
大きな亀裂、剥離の発生を防止することができ、ひいて
は耐用寿命を一層向上することができる。更に、アルミ
ナの超微粉の添加により、マトリックス部は、緻密な組
織を形成すると共に、加熱時にアルミナセメントと反応
してＣａＯ・６Ａｌ2 Ｏ3 の針状結晶を生成し、この生
成時の体積膨張によって一層緻密となるので、スラグの
浸潤抑制効果を大とすることができる。したがって、本
発明のキャスタブル耐火物は、従来に比して耐スラグ浸
潤性及び耐熱衝撃性が格段に優れており、１．５倍以上
の耐用性を有する。一方、キャスタブル耐火物中に含ま
れるシリカの量を０．３重量％以下とすることにより、
スラグとの反応相において生成されるゲーレナイト、ア
ノーサイト等の低融点鉱物の量が低減され、又、スピネ
ルとシリカが共存する場合の過焼結が防止されるので、
構造的スポーリングや亀裂、剥離の発生を抑制すること
ができる。
ル耐火物によれば、電融スピネル粒子は、緻密で、かつ
結晶粒界が少なく、又結晶粒界にシリカやカルシア等を
含有する低融点鉱物が独立して存在するため、スラグの
結晶粒界への侵入が認められないので、スピネル結晶粒
子の崩壊が認められず、その始めの形状を保持し、スラ
グによる浸潤を抑制することができる。又、ジルコニア
は、スラグと接触するとスラグ中に溶け込む。その結
果、スラグ組成が変化し、粘性が急激に上がるので、耐
火物へのスラグ浸潤が抑制される。その上、アルミナ・
ジルコニア系原料の内部、あるいはその周辺のマトリッ
クス中に微小なクラックが発生するので、これらの微小
クラックが熱衝撃を緩和することができる。このため、
大きな亀裂、剥離の発生を防止することができ、ひいて
は耐用寿命を一層向上することができる。更に、アルミ
ナの超微粉の添加により、マトリックス部は、緻密な組
織を形成すると共に、加熱時にアルミナセメントと反応
してＣａＯ・６Ａｌ2 Ｏ3 の針状結晶を生成し、この生
成時の体積膨張によって一層緻密となるので、スラグの
浸潤抑制効果を大とすることができる。したがって、本
発明のキャスタブル耐火物は、従来に比して耐スラグ浸
潤性及び耐熱衝撃性が格段に優れており、１．５倍以上
の耐用性を有する。一方、キャスタブル耐火物中に含ま
れるシリカの量を０．３重量％以下とすることにより、
スラグとの反応相において生成されるゲーレナイト、ア
ノーサイト等の低融点鉱物の量が低減され、又、スピネ
ルとシリカが共存する場合の過焼結が防止されるので、
構造的スポーリングや亀裂、剥離の発生を抑制すること
ができる。
【図１】本発明の一実施例のキャスタブル耐火物を用い
て鋳込んだ端面が扇面形をなす曲板状のテストピースの
斜視図である。
て鋳込んだ端面が扇面形をなす曲板状のテストピースの
斜視図である。
【図２】図１のテストピースの侵食試験に使用した誘導
炉の断面図である。
炉の断面図である。
【図３】図１のテストピースの侵食試験に使用した誘導
炉の平面図である。
炉の平面図である。
１ テストピース ２ 誘導炉 ３ 侵食剤
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中村 登 愛知県刈谷市小垣江町南藤１番地 東芝 セラミックス株式会社刈谷製造所内 (72)発明者 山崎 圭介 愛知県刈谷市小垣江町南藤１番地 東芝 セラミックス株式会社刈谷製造所内 (72)発明者 住友 慶助 福岡県北九州市小倉北区浅野３丁目２番 １号 和気耐火工業株式会社内 (72)発明者 丹下 昌樹 福岡県北九州市小倉北区浅野３丁目２番 １号 和気耐火工業株式会社内 (72)発明者 城口 弘 茨城県鹿島郡鹿島町大字光３番地 住友 金属工業株式会社鹿島製鉄所内 (72)発明者 浦 宏一 茨城県鹿島郡鹿島町大字光３番地 住友 金属工業株式会社鹿島製鉄所内 (72)発明者 平山 清衛 茨城県鹿島郡鹿島町大字光３番地 住友 金属工業株式会社鹿島製鉄所内 (56)参考文献 特開 平４−104965（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−117044（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−87668（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−56541（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C04B 35/62 - 35/66
Claims (2)
- 【請求項１】 スピネル原料１０〜４０重量％、アルミ
ナ・ジルコニア系原料１〜１０重量％を含み、残部がア
ルミナ及び結合剤よりなり、スピネル原料のうちの０．
０５〜２ｍｍの粒度範囲は主として電融スピネルを使用
し、かつ電融スピネルの添加量が全スピネル添加量の５
０重量％以上であり、アルミナ・ジルコニア系原料はア
ルミナ５０〜８０重量％、ジルコニア２０〜５０重量％
の電融品で、その粒度範囲が０．１２５〜１．５ｍｍで
あり、残部のアルミナの一部が３μｍ以下の粒子を５０
重量％以上含む超微粉２〜８重量％であり、又、結合剤
としてアルミナセメント２〜１０重量％を使用すること
を特徴とするキャスタブル耐火物。 - 【請求項２】 請求項１記載のキャスタブル耐火物中に
含まれるシリカが０．３重量％以下であることを特徴と
するキャスタブル耐火物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5165115A JP2864088B2 (ja) | 1993-06-10 | 1993-06-10 | キャスタブル耐火物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5165115A JP2864088B2 (ja) | 1993-06-10 | 1993-06-10 | キャスタブル耐火物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06345549A JPH06345549A (ja) | 1994-12-20 |
| JP2864088B2 true JP2864088B2 (ja) | 1999-03-03 |
Family
ID=15806201
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5165115A Expired - Lifetime JP2864088B2 (ja) | 1993-06-10 | 1993-06-10 | キャスタブル耐火物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2864088B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9758434B2 (en) | 2015-06-01 | 2017-09-12 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Refractory articles and methods for forming same |
-
1993
- 1993-06-10 JP JP5165115A patent/JP2864088B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9758434B2 (en) | 2015-06-01 | 2017-09-12 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Refractory articles and methods for forming same |
| US10093580B2 (en) | 2015-06-01 | 2018-10-09 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Refractory articles and methods for forming same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06345549A (ja) | 1994-12-20 |
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