JPH0737343B2 - 溶銑予備処理容器用不定形耐火物 - Google Patents
溶銑予備処理容器用不定形耐火物Info
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- JPH0737343B2 JPH0737343B2 JP63253329A JP25332988A JPH0737343B2 JP H0737343 B2 JPH0737343 B2 JP H0737343B2 JP 63253329 A JP63253329 A JP 63253329A JP 25332988 A JP25332988 A JP 25332988A JP H0737343 B2 JPH0737343 B2 JP H0737343B2
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- Refinement Of Pig-Iron, Manufacture Of Cast Iron, And Steel Manufacture Other Than In Revolving Furnaces (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、溶銑予備処理容器用不定形耐火物に関する。
従来の技術 溶銑予備処理容器は、一般に苛酷な条件のもとで使用さ
れる。特に、混銑車の場合は、溶銑の運搬、貯蔵が本来
の機能であるが、近年混銑車内で溶銑の脱流処理はもち
ろんのこと、更に最近では脱珪や脱燐処理まで行なわれ
るまでになつた。なかでも溶銑の注入、排出のための炉
口においては、上記溶銑の予備処理により炉内同様の侵
蝕、磨耗を受ける事から、混銑車炉口用耐火物に対する
要求も厳しくなり、このような要求に応じた耐火物の開
発が急務となった。
れる。特に、混銑車の場合は、溶銑の運搬、貯蔵が本来
の機能であるが、近年混銑車内で溶銑の脱流処理はもち
ろんのこと、更に最近では脱珪や脱燐処理まで行なわれ
るまでになつた。なかでも溶銑の注入、排出のための炉
口においては、上記溶銑の予備処理により炉内同様の侵
蝕、磨耗を受ける事から、混銑車炉口用耐火物に対する
要求も厳しくなり、このような要求に応じた耐火物の開
発が急務となった。
このような苛酷化した条件下で使用される耐火物とし
て、高Al2O3、Al2O3−SiC、Al2O3−SiC−C質の流し込
み材は、最近においては低水量で流し込めるため、1000
℃以下の低温域においては10〜15%の低気孔率の施工体
であるが、1400℃程度の高温域では材料の膨脹や組織の
ゆるみにより20%近くの気孔率を有した施工体となつて
しまう。さらに、SiCやCをマトリックスに含む耐火物
においては、マトリックス部分が酸化して、その組織が
弱化し高気孔率の施工体となり、耐蝕性、耐磨耗性が大
幅に低下する。このため、SiC、Cを含む不定形耐火物
にB4C、BNを添加して耐火物表面に2O3−SiO2−Al2O3の
ガラス被膜を作り、SiC、Cの酸化を防止する方法(特
開昭第58−151369号公報参照)が示されているが、これ
はSiC、Cを含む不定形型耐火物の単なるガラス皮膜に
よる酸化防止であり、マトリックス部の緻密化による組
織補強や強度向上には寄与しない。又、組織補強やアル
ミニウムの浸透を防止する方法として、ほう素化合物と
Al2O3により9Al2O3・2B2O3を耐火物表面や組織中に生
成させ、溶融アルミニウムにたいして耐蝕性を向上させ
る方法(特開昭第62−12653号公報参照)が示されてい
る。しかし9Al2O3・2B2O3は、日本化学会誌(1979
(1)P5−9)等にも示されているように、1250℃以上
で分解溶融し、Al2O3と液相になるため、溶銑予備処理
等1300℃以上の高温域で使用される耐火物では有効でな
い。
て、高Al2O3、Al2O3−SiC、Al2O3−SiC−C質の流し込
み材は、最近においては低水量で流し込めるため、1000
℃以下の低温域においては10〜15%の低気孔率の施工体
であるが、1400℃程度の高温域では材料の膨脹や組織の
ゆるみにより20%近くの気孔率を有した施工体となつて
しまう。さらに、SiCやCをマトリックスに含む耐火物
においては、マトリックス部分が酸化して、その組織が
弱化し高気孔率の施工体となり、耐蝕性、耐磨耗性が大
幅に低下する。このため、SiC、Cを含む不定形耐火物
にB4C、BNを添加して耐火物表面に2O3−SiO2−Al2O3の
ガラス被膜を作り、SiC、Cの酸化を防止する方法(特
開昭第58−151369号公報参照)が示されているが、これ
はSiC、Cを含む不定形型耐火物の単なるガラス皮膜に
よる酸化防止であり、マトリックス部の緻密化による組
織補強や強度向上には寄与しない。又、組織補強やアル
ミニウムの浸透を防止する方法として、ほう素化合物と
Al2O3により9Al2O3・2B2O3を耐火物表面や組織中に生
成させ、溶融アルミニウムにたいして耐蝕性を向上させ
る方法(特開昭第62−12653号公報参照)が示されてい
る。しかし9Al2O3・2B2O3は、日本化学会誌(1979
(1)P5−9)等にも示されているように、1250℃以上
で分解溶融し、Al2O3と液相になるため、溶銑予備処理
等1300℃以上の高温域で使用される耐火物では有効でな
い。
発明が解決しようとする課題 本発明は、溶銑や溶銑予備処理スラグに対して、耐蝕
性、耐摩耗性及び耐浸透性を大巾に向上させると共に、
組織の緻密化による組織の補強と強度の向上をはかつ
て、操業上の安定性と耐用性に寄与できる溶銑予備処理
容器用の不定形耐火物を提供するものである。
性、耐摩耗性及び耐浸透性を大巾に向上させると共に、
組織の緻密化による組織の補強と強度の向上をはかつ
て、操業上の安定性と耐用性に寄与できる溶銑予備処理
容器用の不定形耐火物を提供するものである。
課題を解決するための手段 本発明溶銑予備処理容器用不定形耐火物は、アルミナ質
原料100重量部あるいは、アルミナ質原料50〜98重量
部、炭化珪素及び(又は)炭化材料の1種又2種以上2
〜50重量%よりなる耐火材料100重量部に対し、B4C0.8
〜3.0重量部,シリカの超微粉1〜6重量部を含有する
組成物に分散材、結合剤を添加するもので、更に場合に
よつてはAl、Si又はAI−Si合金のいずれか1種又は2種
以上の微粉を1〜8重量%添加するものである。
原料100重量部あるいは、アルミナ質原料50〜98重量
部、炭化珪素及び(又は)炭化材料の1種又2種以上2
〜50重量%よりなる耐火材料100重量部に対し、B4C0.8
〜3.0重量部,シリカの超微粉1〜6重量部を含有する
組成物に分散材、結合剤を添加するもので、更に場合に
よつてはAl、Si又はAI−Si合金のいずれか1種又は2種
以上の微粉を1〜8重量%添加するものである。
本発明は不定形耐火物に使用される耐火原料は、アルミ
ナ質、炭化珪素及び炭素材料であり、アルミナ質原料と
しては、電融アルミナ、焼成アルミナ、仮焼アルミナ、
ボーキサイト、バン土頁岩、シリマナイト、合成ムライ
トなどの耐火性原料の1種又は2種以上を選択して適宜
粒度調整を施して使用するが、その場合マトリツクス部
にムライトを固溶した9Al2O3・2B2O3の生成を容易にす
るため10μm以下の焼結アルミナ、電融アルミナ、仮焼
アルミナなどの微粉砕原料を5重量%以上含有させるこ
とが好ましい。
ナ質、炭化珪素及び炭素材料であり、アルミナ質原料と
しては、電融アルミナ、焼成アルミナ、仮焼アルミナ、
ボーキサイト、バン土頁岩、シリマナイト、合成ムライ
トなどの耐火性原料の1種又は2種以上を選択して適宜
粒度調整を施して使用するが、その場合マトリツクス部
にムライトを固溶した9Al2O3・2B2O3の生成を容易にす
るため10μm以下の焼結アルミナ、電融アルミナ、仮焼
アルミナなどの微粉砕原料を5重量%以上含有させるこ
とが好ましい。
また、溶銑や溶銑予備処理スラグに対する耐蝕性、耐浸
透性の向上を計るため、炭化珪素及び(又は)炭素材料
の1種又は2種以上を2〜50重量%を使用すると効果が
ある。
透性の向上を計るため、炭化珪素及び(又は)炭素材料
の1種又は2種以上を2〜50重量%を使用すると効果が
ある。
炭化珪素の品位としては、SiC含有量が80%以上で粒度
としては1mm以下の微粉がよい。炭素材料としては、天
然黒鉛、人造黒鉛、石油コークス、各種ピツチ、カーボ
ンブラツクなどである。炭化珪素及び(又は)炭素材料
の1種又は2種以上の使用量を2〜50重量%使用とした
のは、2重量%未満では耐蝕性及び耐浸透性に対する効
果が少なく、また50重量%より多くなると組織強度が低
下し、また作業性も低下する。
としては1mm以下の微粉がよい。炭素材料としては、天
然黒鉛、人造黒鉛、石油コークス、各種ピツチ、カーボ
ンブラツクなどである。炭化珪素及び(又は)炭素材料
の1種又は2種以上の使用量を2〜50重量%使用とした
のは、2重量%未満では耐蝕性及び耐浸透性に対する効
果が少なく、また50重量%より多くなると組織強度が低
下し、また作業性も低下する。
これら耐火材料に添加するB4Cは、研削材料に合成され
たもので、遊離のB2O3含有量のできるだけ少ないものが
よい。遊離のB2O3が多いと材料の硬化時間を大幅におく
れさせるためである。又粒度としては、44μm以下が95
%以上の微粉のものが良い。B4Cの添加量としては、0.
8〜3.0重量%であり、0.8%重量%未満では9Al2O3・2
B2O3−3Al2O3・2SiO2固溶体の生成量が少なく組織補
強効果が小さい、又3重量%以上では9Al2O3・2B2O3
−3Al2O3・2SiO2固溶体の生成量が過剰となり、高温
部での膨脹が大となるため望ましくない。
たもので、遊離のB2O3含有量のできるだけ少ないものが
よい。遊離のB2O3が多いと材料の硬化時間を大幅におく
れさせるためである。又粒度としては、44μm以下が95
%以上の微粉のものが良い。B4Cの添加量としては、0.
8〜3.0重量%であり、0.8%重量%未満では9Al2O3・2
B2O3−3Al2O3・2SiO2固溶体の生成量が少なく組織補
強効果が小さい、又3重量%以上では9Al2O3・2B2O3
−3Al2O3・2SiO2固溶体の生成量が過剰となり、高温
部での膨脹が大となるため望ましくない。
同時に使用するシリカの超微粉としては粒子径が10μm
以下、好ましくは1μm以下のフエロシリコン及びメタ
シリコンの副産物として生じるシルカフラワーや気相法
で造られるSiO2で不純物の少ないものがよい。シリカ超
微粉の添加量を1〜6重量%としたのは、1重量%では
9Al2O3・2B2O3への3Al2O3・2SiO2固溶量が少なく、
生成した9Al2O3・2B2O3の耐火性が低下するととも
に、熱間強度の発言や耐蝕性向上の効果が小さい。又、
6重量%より多くなると配合した不定形耐火物の水との
混練後の粘性が高すぎ作業性(流動性)が悪く実用的で
ない。
以下、好ましくは1μm以下のフエロシリコン及びメタ
シリコンの副産物として生じるシルカフラワーや気相法
で造られるSiO2で不純物の少ないものがよい。シリカ超
微粉の添加量を1〜6重量%としたのは、1重量%では
9Al2O3・2B2O3への3Al2O3・2SiO2固溶量が少なく、
生成した9Al2O3・2B2O3の耐火性が低下するととも
に、熱間強度の発言や耐蝕性向上の効果が小さい。又、
6重量%より多くなると配合した不定形耐火物の水との
混練後の粘性が高すぎ作業性(流動性)が悪く実用的で
ない。
更に、耐火物組織の補強効果や酸化防止効果を目的とし
て添加する、Al、Si、又はAl−Si合金の金属粉末の粒度
としては74μm以下のものが好ましい。添加量は耐火材
料に対し、1〜8重量%が好ましい。1重量%未満では
組織補強や酸化防止効果が少なく、8重量%より多いと
9Al2O3・2B2O3−3Al2O3・2SiO2固溶体の生成量が多
くなり、体積膨脹が増加し過ぎるため耐火物の容積安定
性が低下して好ましくない。
て添加する、Al、Si、又はAl−Si合金の金属粉末の粒度
としては74μm以下のものが好ましい。添加量は耐火材
料に対し、1〜8重量%が好ましい。1重量%未満では
組織補強や酸化防止効果が少なく、8重量%より多いと
9Al2O3・2B2O3−3Al2O3・2SiO2固溶体の生成量が多
くなり、体積膨脹が増加し過ぎるため耐火物の容積安定
性が低下して好ましくない。
作用 本発明の不定形耐火物は、アルミナ質原料あるいはアル
ミナ原料と炭化珪素及び(又は)炭素材料よりなる耐火
材料にB4C及びシリカの超微粉を添加したものであつ
て、この材料が乾燥あるいは使用中に1000℃以上の温度
になると、B4Cから生成したB2O3とSiO2の超微粉及びア
ルミナ質原料中のAl2O3成分が反応し、ムライト(3Al2
O3・2SiO2)固溶した9Al2O3・2B2O3の柱状結晶がマ
トリツクス部や空隙にからみ合うように折出してくる。
ミナ原料と炭化珪素及び(又は)炭素材料よりなる耐火
材料にB4C及びシリカの超微粉を添加したものであつ
て、この材料が乾燥あるいは使用中に1000℃以上の温度
になると、B4Cから生成したB2O3とSiO2の超微粉及びア
ルミナ質原料中のAl2O3成分が反応し、ムライト(3Al2
O3・2SiO2)固溶した9Al2O3・2B2O3の柱状結晶がマ
トリツクス部や空隙にからみ合うように折出してくる。
このため材料の気孔率が大幅に低下するとともに高温の
熱間強度が大幅に向上し、溶銑予備処理スラグや溶銑に
対して耐蝕性、耐磨耗性が大幅に向上する。
熱間強度が大幅に向上し、溶銑予備処理スラグや溶銑に
対して耐蝕性、耐磨耗性が大幅に向上する。
なお、本発明では、9Al2O3・2B2O3に3Al2O3・2SiO2
を固溶させることが必須条件である。これは、9Al2O3
・2B2O3は前記のように1250℃以上でα−Al2O3と液相
に分解溶融してしまい組織の補強にならない。しかし9
Al2O3・2B2O3に2%程度以上の3Al2O3・2SiO2を固溶
させると融点が1700℃以上に急激に向上する(参考資料
Phase Diagrams for Ceramics)。このため3Al2O3・2
SiO2を固溶させることを必須条件とする。
を固溶させることが必須条件である。これは、9Al2O3
・2B2O3は前記のように1250℃以上でα−Al2O3と液相
に分解溶融してしまい組織の補強にならない。しかし9
Al2O3・2B2O3に2%程度以上の3Al2O3・2SiO2を固溶
させると融点が1700℃以上に急激に向上する(参考資料
Phase Diagrams for Ceramics)。このため3Al2O3・2
SiO2を固溶させることを必須条件とする。
Al、Si及びAl−Si合金の微粉は、9Al2O3・2B2O3−3A
l2O3・2SiO2固溶体生成用のAl2O3、SiO2源で高温で特
に有効である。
l2O3・2SiO2固溶体生成用のAl2O3、SiO2源で高温で特
に有効である。
Alは高温でAl2O3を生成し、またSiはSiO2を生成する。
これらの酸化生成物は酸化時に体積膨脹により空隙を埋
めるとともに、9Al2O3・2B2O3−3Al2O3・2SiO2固溶
体生成のための活性なAl2O3、SiO2源となり、耐火物組
織の緻密化と組織補強効果がある。特に炭素材料や炭化
珪素使用配合物においては、組織補強だけでなく緻密化
による酸化防止も兼ねてその効果は著しい。
これらの酸化生成物は酸化時に体積膨脹により空隙を埋
めるとともに、9Al2O3・2B2O3−3Al2O3・2SiO2固溶
体生成のための活性なAl2O3、SiO2源となり、耐火物組
織の緻密化と組織補強効果がある。特に炭素材料や炭化
珪素使用配合物においては、組織補強だけでなく緻密化
による酸化防止も兼ねてその効果は著しい。
実施例 以下実施例により、本発明を詳細に説明する。第1表に
示す配合について試験を行つた。
示す配合について試験を行つた。
流し込み後の試料を24時間養生後脱枠し、110℃で24時
間乾燥後第1表に示す各試験を実施した。耐蝕性テスト
は誘導炉侵蝕テスト方法で、侵蝕剤として銑鉄:溶銑予
備処理スラグを用い1500〜1530℃で14時間保持し、冷却
後侵蝕厚を測定した。
間乾燥後第1表に示す各試験を実施した。耐蝕性テスト
は誘導炉侵蝕テスト方法で、侵蝕剤として銑鉄:溶銑予
備処理スラグを用い1500〜1530℃で14時間保持し、冷却
後侵蝕厚を測定した。
本発明品(実施例5)と比較例4を製鉄所350t混銑車受
銑口部に施工し、実炉で使用した結果を第2表に示し
た。
銑口部に施工し、実炉で使用した結果を第2表に示し
た。
発明の効果 前述した実施例から明らかなように、本発明品は、従来
品に比べてマトリツクス部や空隙部に3Al2O3・2SiO2
を固溶した9Al2O3・2B2O3の柱状結晶の生成による組
織補強効果により、熱間強度、耐蝕性、耐磨耗性等の諸
特性を大幅に向上させることができた。
品に比べてマトリツクス部や空隙部に3Al2O3・2SiO2
を固溶した9Al2O3・2B2O3の柱状結晶の生成による組
織補強効果により、熱間強度、耐蝕性、耐磨耗性等の諸
特性を大幅に向上させることができた。
とくに、製鉄所における実炉使用結果で、耐蝕性の指標
となる耐火物の溶損速度は36%減少した。この結果、現
在の材料では満足のできなかつた溶銑予備処理容器の操
業上の安定性及び耐用性が顕著に向上した。
となる耐火物の溶損速度は36%減少した。この結果、現
在の材料では満足のできなかつた溶銑予備処理容器の操
業上の安定性及び耐用性が顕著に向上した。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村岡 久義 福岡県北九州市戸畑区牧山新町1番1号 大光炉材株式会社内 (72)発明者 志賀 寛司 福岡県北九州市戸畑区牧山新町1番1号 大光炉材株式会社内 (56)参考文献 特開 昭60−51671(JP,A)
Claims (4)
- 【請求項1】アルミナ質原料100重量部に対し、B4C0.8
〜3.0重量部、シリカの超微粉1〜6重量部を含有する
組成物に、分散剤、結合剤を添加したことを特徴とする
溶銑予備処理容器用不定形耐火物 - 【請求項2】請求項1記載の組成物、分散剤、結合剤
に、さらにAl、Si又はAl−Si合金のいずれか1種又は2
種以上の微粉を1〜8重量%添加したことを特徴とする
溶銑予備処理容器不定形耐火物 - 【請求項3】アルミナ質原料50〜98重量%、炭化珪素及
び(又は)炭素材料の1種又は2種以上2〜50重量%よ
りなる耐火材料100重量部に対し、B4C0.8〜3.0重量部、
シリカの超微粉1〜6重量部を含有する組成物に、分散
剤、結合剤を添加したことを特徴とする溶銑予備処理容
器用不定形耐火物 - 【請求項4】請求項3記載の組成物、分散剤、結合剤
に、さらにAl、Si又はAl−Si合金のいずれか1種又は2
種以上の微粉を1〜8重量%添加したことを特徴とする
溶銑予備処理容器用不定形耐火物
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63253329A JPH0737343B2 (ja) | 1988-10-06 | 1988-10-06 | 溶銑予備処理容器用不定形耐火物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63253329A JPH0737343B2 (ja) | 1988-10-06 | 1988-10-06 | 溶銑予備処理容器用不定形耐火物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02102172A JPH02102172A (ja) | 1990-04-13 |
JPH0737343B2 true JPH0737343B2 (ja) | 1995-04-26 |
Family
ID=17249795
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63253329A Expired - Fee Related JPH0737343B2 (ja) | 1988-10-06 | 1988-10-06 | 溶銑予備処理容器用不定形耐火物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0737343B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
ES2275461T3 (es) * | 2000-06-14 | 2007-06-16 | Hans Oetiker Ag Maschinen- Und Apparatefabrik | Tenazas de precision neumaticos. |
JP4731451B2 (ja) * | 2006-11-20 | 2011-07-27 | 株式会社神戸製鋼所 | 溶銑鍋の耐火物補修要否の判断方法 |
JP6077877B2 (ja) * | 2013-02-13 | 2017-02-08 | 黒崎播磨株式会社 | 高炉樋用キャスタブル耐火物 |
JP7029299B2 (ja) * | 2018-01-22 | 2022-03-03 | 黒崎播磨株式会社 | 不定形耐火物 |
JP6694541B1 (ja) * | 2019-09-26 | 2020-05-13 | 黒崎播磨株式会社 | 高炉樋メタル部用のキャスタブル耐火物 |
-
1988
- 1988-10-06 JP JP63253329A patent/JPH0737343B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|
JPH02102172A (ja) | 1990-04-13 |
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---|---|---|---|
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