JPH09278543A - Castable refractory material for lining in vacuum degassing apparatus - Google Patents
Castable refractory material for lining in vacuum degassing apparatusInfo
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- JPH09278543A JPH09278543A JP8089649A JP8964996A JPH09278543A JP H09278543 A JPH09278543 A JP H09278543A JP 8089649 A JP8089649 A JP 8089649A JP 8964996 A JP8964996 A JP 8964996A JP H09278543 A JPH09278543 A JP H09278543A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、真空脱ガス装置の
内張りにおいて、耐用性に優れたキャスタブル耐火物に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a castable refractory material having excellent durability in a lining of a vacuum degassing device.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、ＲＨ式、ＤＨ式などの真空脱ガス
装置に内張りされる耐火物は、マグネシア−クロム質レ
ンガが一般的である。しかし、レンガ積みは高度な築炉
技術が要求されること、機械化施工が容易でないなどの
問題がある。2. Description of the Related Art Conventionally, a magnesia-chromic brick is generally used as a refractory lined in a vacuum degassing apparatus such as an RH type or a DH type. However, brickworking has problems such as high furnace construction technology is required and mechanized construction is not easy.
【０００３】そこで、レンガ積みに代え、不定形耐火物
による内張りが試みられている。しかし、真空脱ガス装
置は他の工業窯炉と異なり、炉内が減圧下でしかも溶鋼
が常に循環するという特殊、かつ過酷な使用条件であ
る。このため、従来、不定形耐火物の使用は天蓋あるい
は排ガス孔に留まり、溶鋼が直接接触する下部槽などで
の不定形耐火物化は今だ実用化していないのが現状であ
る。Therefore, instead of brick lining, an attempt has been made to line a lining with an irregular shaped refractory material. However, unlike other industrial kilns, the vacuum degassing device has a special and severe use condition that the inside of the furnace is under reduced pressure and the molten steel is constantly circulated. For this reason, conventionally, the amorphous refractory is used only in the canopy or the exhaust gas hole, and it is the current situation that the amorphous refractory is not yet put into practical use in the lower tank or the like in which molten steel directly contacts.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】例えば特開平２−１６
６８２１号公報、特開平４−１６００６８号公報、平５
−９７５２６号公報、特開平５−１１７０４９号公報
に、取鍋用としてアルミナ−スピネル質あるいはアルミ
ナ−マグネシア質のキャスタブル耐火物が提案されてい
る。SUMMARY OF THE INVENTION For example, Japanese Patent Laid-Open No. 2-16
6821, Japanese Unexamined Patent Publication No. 4-160068, and Japanese Unexamined Patent Publication No.
In Japanese Patent Application Laid-Open No. 97526/1975 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-117049, castable refractories of alumina-spinel or alumina-magnesia are proposed for ladle.
【０００５】この材質は、アルミナの容積安定性とスピ
ネルまたはマグネシアがもつ耐スラグ性とによって、優
れた耐用性が得られる。しかし、この材質は取鍋などで
は良好な結果が得られても、真空脱ガス装置の使用条件
では十分なものではない。This material has excellent durability due to the volume stability of alumina and the slag resistance of spinel or magnesia. However, this material is not sufficient under the usage conditions of the vacuum degassing device, even though good results are obtained in a ladle or the like.
【０００６】本発明はこれらの従来材質を改良し、真空
脱ガス装置の内張りとしての用途において、優れた耐用
性を示すキャスタブル耐火物を提供することを目的とす
る。An object of the present invention is to improve these conventional materials and provide a castable refractory material having excellent durability in the use as a lining of a vacuum degassing apparatus.
【０００７】[0007]
【課題を解決するための手段】取鍋などの通常の溶鋼容
器におけるアルミナ−スピネル質キャスタブル耐火物の
損耗は、主としてスラグによるものである。すなわち、
スラグ中のＣａＯおよびＳｉＯ2成分をアルミナが捕ら
え、若干のＦｅＯおよびＭｎＯはスピネルが捕らえる。
その結果、スラグはＳｉＯ2富化となって高粘性とな
り、耐火物組織内部への浸潤が抑制され、耐火物の溶損
が防止される。The wear of alumina-spinel castable refractories in conventional molten steel vessels such as ladles is mainly due to slag. That is,
Alumina captures CaO and SiO 2 components in the slag, and some FeO and MnO are captured by spinel.
As a result, the slag becomes enriched with SiO 2 and becomes highly viscous, infiltration into the refractory structure is suppressed, and melting damage of the refractory is prevented.
【０００８】これに対し真空脱ガス装置は、溶鋼を環流
させるシュノーケルを取鍋の溶鋼中に浸漬し、スラグの
吸い上げを避けた状態で操業されるため、真空槽内の溶
鋼にはスラグ成分がほとんど混入しない。したがって、
真空脱ガス装置の内張りの主たる損耗原因はスラグでは
なく、溶鋼の酸化で生成したＦｅＯ、Ｆｅ2Ｏ3などのＦ
ｅ酸化物である。On the other hand, the vacuum degassing apparatus is operated in a state where the snorkel for circulating the molten steel is immersed in the molten steel of the ladle to avoid sucking up the slag, so that the molten steel in the vacuum tank contains slag components. Hardly mixed. Therefore,
The main cause of wear of the lining of the vacuum degasser is not slag, but FO such as FeO and Fe 2 O 3 produced by the oxidation of molten steel.
e oxide.
【０００９】Ｆｅ酸化物は耐火物組成中のアルミナと液
相反応し、低融物を生成する。また耐火物組成中のスピ
ネルは、固相反応でＦｅ酸化物を捕らえるとともに、そ
の気孔にＦｅ酸化物が侵入して粒子組織を破壊する。The Fe oxide reacts with alumina in the refractory composition in a liquid phase to form a low melt. Further, the spinel in the refractory composition captures the Fe oxide by a solid-phase reaction, and the Fe oxide penetrates into the pores to destroy the grain structure.
【００１０】最近、真空脱ガス装置は一部において操業
中に酸素吹きが行われるようになりこの場合、Ｆｅ酸化
物の生成がより多くなり、Ｆｅ酸化物が原因の溶損が特
に著しい。Recently, in some vacuum degassing devices, oxygen is blown during operation, in which case more Fe oxide is produced, and the melting loss due to Fe oxide is particularly remarkable.
【００１１】また、真空脱ガス装置は操業中に常時溶鋼
が環流しており、溶鋼流による摩耗作用も内張り損耗の
大きな要因となっている。酸素吹き込みが行われる場合
は、溶鋼温度の上昇や溶鋼の乱流でこの摩耗が顕著なも
のとなる。Further, in the vacuum degassing apparatus, the molten steel is constantly circulated during the operation, and the wear action due to the molten steel flow is a major factor of the lining wear. When oxygen is blown, this wear becomes remarkable due to the rise in molten steel temperature and the turbulent flow of molten steel.
【００１２】このように、真空脱ガス装置の内張りの損
耗機構は、取鍋などの通常の溶鋼容器では見ることがで
きない特殊でかつ過酷なものであり、従来のアルミナー
スピネル質キャスタブル耐火物では十分な耐用が得られ
なかった。As described above, the wear mechanism of the lining of the vacuum degassing device is a special and harsh one that cannot be seen in a normal molten steel container such as a ladle, and in the conventional alumina-spinel castable refractories. Sufficient service was not obtained.
【００１３】本発明は、真空脱ガス装置の内張りとして
の用途において、上記の問題を解決したキャスタブル耐
火物である。その特徴とするところは、特許請求の範囲
に記載したとおりである。すなわち、見掛気孔率１〜１
０％のＭｇＯ・Ａｌ2 Ｏ3 系スピネル（以下、単にスピ
ネルと称する）を特定の割合で使用することにより、真
空脱ガス装置の内張りにおいて、耐用性を格段に向上さ
せたアルミナ−スピネル質キャスタブル耐火物である。The present invention is a castable refractory which solves the above problems in the use as a lining for a vacuum degassing apparatus. The features thereof are as described in the claims. That is, the apparent porosity is 1 to 1.
Alumina-spinel castable with significantly improved durability in the lining of a vacuum degasser by using 0% MgO.Al 2 O 3 spinel (hereinafter simply referred to as spinel) in a specific ratio. It is a refractory material.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】アルミナ−スピネル質キャスタブ
ル耐火物は前記したように、取鍋などの溶鋼容器の内張
りとして従来からよく知られている。本発明者らはこれ
を真空脱ガス装置の内張りとして使用した場合、その耐
用性にスピネルの見掛気孔率が大きく関係していること
を知った。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION As described above, alumina-spinel castable refractories are well known as an inner lining for molten steel containers such as ladle. The present inventors have found that when it is used as a lining for a vacuum degassing apparatus, its durability is greatly related to its durability.
【００１５】図１は、真空脱ガス装置の使用条件を想定
した侵食試験法により、耐火物の溶損・浸潤性とスピネ
ルの見掛気孔率との関係を調べたものである。すなわ
ち、電融アルミナ５〜１ｍｍ：４０重量％、電融アルミ
ナ１ｍｍ以下：１０重量％、焼結アルミナ０．０７５ｍ
ｍ以下：２０重量％、仮焼アルミナ：１０重量％、電融
スピネル１ｍｍ以下：２０重量％、アルミナセメント外
掛け５重量％を基本配合物としたキャスタブル耐火物に
おいて、前記スピネルの見掛気孔率のみを変化させて試
験した。FIG. 1 shows the relationship between the melting loss and infiltration of refractory and the apparent porosity of spinel, which was examined by an erosion test method assuming the use conditions of a vacuum degasser. That is, fused alumina 5 to 1 mm: 40% by weight, fused alumina 1 mm or less: 10% by weight, sintered alumina 0.075 m
m or less: 20% by weight, calcined alumina: 10% by weight, electrofused spinel 1 mm or less: 20% by weight, castable refractory containing 5% by weight of alumina cement as a basic compound, and the apparent porosity of the spinel. Only varying was tested.
【００１６】この結果から、耐火物の耐溶損・浸潤性
は、図１の真空脱ガス装置の使用条件ではスピネルの見
掛気孔率が１０％以下になると耐溶損・浸潤性ともに大
幅に向上することが確認される。From these results, the melting resistance and infiltration resistance of the refractory material are significantly improved when the apparent porosity of the spinel becomes 10% or less under the operating conditions of the vacuum degassing apparatus of FIG. Is confirmed.
【００１７】図２は、電融アルミナおよび焼結スピネル
の骨材５〜１ｍｍ：３５重量％、１ｍｍ以下：４０重量
％、焼結アルミナ０．０７５ｍｍ以下：１５重量％、仮
焼アルミナ：１０重量％、アルミナセメント外掛け５重
量％の配合物よりなるキャスタブル耐火物において、前
記の焼結スピネルとして見掛気孔率がそれぞれＡ：３．
１％、Ｃ：８．４％、Ｄ：２０．８％の３種類のものを
使用し、このスピネルの配合割合を変化させた場合の熱
間強度を測定したものである。FIG. 2 shows aggregates of fused alumina and sintered spinel 5 to 1 mm: 35% by weight, 1 mm or less: 40% by weight, sintered alumina 0.075 mm or less: 15% by weight, calcined alumina: 10% by weight. %, And a castable refractory composed of a mixture of 5% by weight of alumina cement and 5% by weight of alumina cement, the apparent porosity of the sintered spinel was A: 3.
Three types of 1%, C: 8.4%, and D: 20.8% were used, and the hot strength was measured when the mixing ratio of this spinel was changed.
【００１８】真空脱ガス装置内は溶鋼の還流による損耗
作用を受ける。熱間強度は、この摩耗に対する抵抗性を
評価したものである。図２のとおり、見掛気孔率の低い
スピネルＡ及びスピネルＣを使用したものは、見掛気孔
率の高いスピネルＤを使用した場合の熱間強度に比べ
て、熱間強度が優れている。特に見掛気孔率の低いスピ
ネルＡ及びスピネルＣを使用したものは、１０〜６０重
量％の使用範囲において見掛気孔率の高いスピネルＤを
使用した場合の熱間強度最大値、すなわちスピネルＤを
３０重量％使用時を上回っている。このことは、見掛気
孔率の低いスピネルを使用することで、溶鋼の還流によ
る損耗作用に対する抵抗性が著しく高まることを示す。The inside of the vacuum degassing apparatus is subject to a wear action due to the reflux of molten steel. The hot strength is an evaluation of resistance to this abrasion. As shown in FIG. 2, those using spinel A and spinel C having a low apparent porosity are superior in hot strength to those using spinel D having a high apparent porosity. In particular, those using spinel A and spinel C having a low apparent porosity show the maximum hot strength, that is, spinel D, when spinel D having a high apparent porosity is used in the use range of 10 to 60% by weight. It exceeds 30% by weight. This indicates that the use of spinel having a low apparent porosity significantly increases the resistance of the molten steel to the abrasion effect of reflux.
【００１９】なお、図１における真空脱ガス装置・溶鋼
取鍋を想定した侵食試験法および図２の熱間強度試験
は、いずれも後述の実施例で示した試験法と同様にして
行ったものである。The erosion test method assuming the vacuum degassing apparatus and molten steel ladle shown in FIG. 1 and the hot strength test shown in FIG. 2 are both carried out in the same manner as the test methods shown in the examples described later. Is.
【００２０】本願明細書でいう耐火原料粉末の見掛気孔
率は、学振法２（日本学術振興会の規格）のマグネシア
クリンカ−の見掛気孔率の測定法に準じて測定したもの
とする。すなわち、粒径２〜３．３６ｍｍの耐火原料粉
末によって測定したものをいう。本発明では施工体の密
充填化を図るためにスピネルを微粉でも使用するが、微
粉の見掛気孔率についても、微粉砕前の粒径２〜３．３
６ｍｍの粒子で測定した数値とする。The apparent porosity of the refractory raw material powder referred to in the present specification is measured according to the method for measuring the apparent porosity of the magnesia clinker of Gakushin method 2 (standard of Japan Society for the Promotion of Science). . That is, it refers to that measured with a refractory raw material powder having a particle size of 2 to 3.36 mm. In the present invention, spinel is used even in fine powder in order to achieve close packing of the construction body, but the apparent porosity of the fine powder also has a particle size of 2 to 3.3 before fine grinding.
The value is measured with 6 mm particles.
【００２１】本発明の材質では、見掛気孔率１〜１０％
のスピネルを１０〜６０重量％使用することにより、ス
ピネルはＦｅ酸化物中のＦｅＯを優先的に固溶し、材料
中に浸潤したＦｅ酸化物は酸素濃度が高まりＦｅ2Ｏ3が
多くなる。これによってＦｅ酸化物の粘性が上昇し、材
料内部への浸潤が少なくなる。ＦｅＯを固溶したＭｇＯ
・Ａｌ2Ｏ3スピネルはＭｇＯ・ＦｅＯ・Ａｌ2Ｏ3スピネ
ルとして結晶構造が残るため、組織の破壊はない。ま
た、スピネルの気孔中へのＦｅ酸化物の侵入も少なく、
粒子組織の破壊が低減し、耐火物の耐食性が格段に向上
する。The material of the present invention has an apparent porosity of 1 to 10%.
The spinel preferentially forms a solid solution with FeO in the Fe oxide, and the Fe oxide infiltrated into the material has a high oxygen concentration and a large amount of Fe 2 O 3 . This increases the viscosity of the Fe oxide and reduces the infiltration into the material. MgO with solid solution of FeO
Since Al 2 O 3 spinel has a crystal structure as MgO · FeO · Al 2 O 3 spinel, the structure is not destroyed. In addition, Fe oxide is less likely to enter the pores of the spinel,
The destruction of the grain structure is reduced, and the corrosion resistance of the refractory material is significantly improved.
【００２２】真空脱ガス装置では真空槽内の減圧でスピ
ネル粒子の気孔中が減圧され、気孔率の大きなスピネル
はＦｅＯの固溶速度が加速されるだけでなく、気孔中の
奥部へＦｅ2Ｏ3が侵入し粒子組織を破壊することで耐火
物組織が脆弱化する。見掛気孔率が１０％以下のスピネ
ルの使用が、真空脱ガス装置の使用条件で耐溶損・浸潤
性ともに向上するのは、粒子の気孔径が小さいことで、
減圧下においてもＦｅ2Ｏ3が気孔中に侵入され難いため
と思われる。In the vacuum degassing apparatus, the pores of spinel particles are decompressed by decompression in the vacuum chamber, and spinel having a large porosity not only accelerates the solid solution rate of FeO, but also moves Fe 2 to the inner part of the pores. The refractory structure becomes weakened by the invasion of O 3 and the destruction of the particle structure. The use of spinel having an apparent porosity of 10% or less improves both the melt loss resistance and the infiltration resistance under the use conditions of the vacuum degassing device, because the pore size of the particles is small.
It is considered that Fe 2 O 3 is hard to penetrate into the pores even under reduced pressure.
【００２３】本発明の材質は、さらに熱間強度に優れて
いる。これは見掛気孔率の小さいスピネルの使用によ
り、スピネルとアルミナとの接触面積が大きくなり、ア
ルミナ粒子の表面にスピネル質のセラミックボンドが形
成されやすくなるためと考えられる。この為、溶鋼の還
流による損耗作用に対する抵抗性が高まるばかりでな
く、アルミナとＦｅ酸化物との液相反応が抑制され、耐
溶損・浸潤性が向上するものと思われる。The material of the present invention is further excellent in hot strength. This is considered to be because the use of spinel having a small apparent porosity increases the contact area between the spinel and alumina and facilitates formation of spinel-like ceramic bond on the surface of the alumina particles. For this reason, it is considered that not only the resistance to the wear action due to the reflux of the molten steel is enhanced, but also the liquid phase reaction between the alumina and the Fe oxide is suppressed, and the corrosion loss and infiltration resistance are improved.
【００２４】本発明の材質は気孔率の低いスピネルを使
用するためか、施工体の通気性が乏しく、乾燥性に劣
り、乾燥を急ぐあまり急激に昇温すると爆裂する。真空
脱ガス装置は溶鋼容器などと違って密閉構造となってお
り、乾燥性に劣る材質では乾燥時間が特に長くなり、不
定形耐火物による内張りがもつ施工の省力化の効果が十
分に発揮されなくなる。本発明の材質は、さらに耐火粗
大粒子を配合すると、乾燥性の問題を解決することがで
きる。これは、耐火粗大粒子の周囲が水分蒸発時の通気
孔となり、乾燥性を向上するためと考えられる。Probably because the material of the present invention uses spinel having a low porosity, the construction body has poor air permeability and poor drying property, and explodes when the temperature is rapidly raised too quickly. Unlike a molten steel container, the vacuum degassing device has a closed structure, and the drying time is particularly long for materials with poor drying properties, and the labor-saving effect of the lining made of irregular refractory can be fully exerted. Disappear. The material of the present invention can solve the problem of dryness by further incorporating coarse refractory particles. It is considered that this is because the periphery of the refractory coarse particles becomes ventilation holes at the time of water evaporation and improves the drying property.
【００２５】本発明では、耐火骨材の一部として、さら
に硬焼マグネシアおよび／または電融マグネシアを配合
してもよい。これらの配合は残存膨張性を付与し、キレ
ツなどを防止することで耐用性をさらに向上させる効果
をもつ。In the present invention, hard-burned magnesia and / or electro-melted magnesia may be further added as a part of the refractory aggregate. These blends have residual swelling properties and have the effect of further improving durability by preventing cracks and the like.
【００２６】以下、本発明の材質について、配合原料お
よびその割合をさらに詳しく説明する。With respect to the materials of the present invention, the blended raw materials and their proportions will be described in more detail below.
【００２７】本発明で使用するアルミナは、構造安定性
に優れ、耐スポ−リング性付与の効果をもつ。電融品、
焼結品のいずれでもよい。具体例は焼結アルミナ、電融
アルミナ、ばん土けつ岩、シリマナイト、ボーキサイト
などである。微粉部には仮焼アルミナを使用してもよ
い。アルミナのＡｌ2 Ｏ3 純度は、アルミナ配合物全体
として９５重量％以上が好ましい。Alumina used in the present invention is excellent in structural stability and has an effect of imparting sparking resistance. Electro-fused product,
Any of sintered products may be used. Specific examples are sintered alumina, fused alumina, shale shale, sillimanite, bauxite, and the like. Calcination alumina may be used for the fine powder portion. The Al 2 O 3 purity of alumina is preferably 95% by weight or more in the whole alumina blend.
【００２８】耐火骨材に占めるアルミナの割合は、４０
重量％未満では構造安定性に劣るために耐スポーリング
性が低下する。９０重量％を超えるとその分、スピネル
の配合量が少なくなり、耐溶損性および耐浸潤性に劣
る。The proportion of alumina in the refractory aggregate is 40
If it is less than 10% by weight, the structural stability is poor and the spalling resistance is reduced. If it exceeds 90% by weight, the amount of spinel compounded will be correspondingly small, resulting in poor melt damage resistance and infiltration resistance.
【００２９】スピネルは、Ａｌ2 Ｏ3 とＭｇＯを主成分
とし、その理論組成は重量比７１．７：２８．３である
が、これに限らず、ＭｇＯが３〜９０重量％であれば使
用できる。好ましくは、ＭｇＯが５〜５０重量％のもの
を使用する。電融品、焼結品を問わない。Spinel contains Al 2 O 3 and MgO as main components, and its theoretical composition is 71.7: 28.3 in weight ratio, but not limited to this, if MgO is 3 to 90% by weight, it is used. it can. Preferably, MgO of 5 to 50% by weight is used. It does not matter whether it is an electrofused product or a sintered product.
【００３０】耐火原料として一般に使用されるスピネル
は、焼結品では見掛気孔率２０％程度のものである。ま
た、電融品は焼結品より見掛気孔率は小さい。しかし、
焼結品、電融品ともに、その製造技術によって見掛気孔
率は幅広くコントロールをすることができる。本発明で
は、この中で見掛気孔率が特に１〜１０％のスピネルを
使用する。The spinel generally used as a refractory raw material has an apparent porosity of about 20% in a sintered product. Further, the apparent porosity of the electromelted product is smaller than that of the sintered product. But,
The apparent porosity of both the sintered product and the electromelted product can be widely controlled by the manufacturing technology. In the present invention, spinel having an apparent porosity of 1 to 10% is used among them.
【００３１】スピネルの見掛気孔率が１％未満ではスピ
ネル粒子が緻密過多となるためか耐スポーリング性が低
下する。見掛気孔率が１０％を超えるスピネルでは、粒
子内にＦｅ２Ｏ３ が侵入するためか、耐食性の低下を
招く。If the apparent porosity of the spinel is less than 1%, the spalling resistance will be deteriorated probably because the spinel particles are too dense. With spinel having an apparent porosity of more than 10%, Fe2O3 may penetrate into the particles, possibly leading to a decrease in corrosion resistance.
【００３２】耐火骨材に占めるスピネルの割合は、１０
重量％未満ではＦｅ酸化物に対する耐溶損性および耐浸
潤性に劣る。６０重量％を超えると耐スポーリング性に
劣る。The proportion of spinel in the refractory aggregate is 10
If it is less than 5% by weight, the erosion resistance and infiltration resistance to the Fe oxide are poor. If it exceeds 60% by weight, the spalling resistance is poor.
【００３３】アルミナセメントおよび／または軽焼マグ
ネシアは結合剤としての役割を持つ。配合割合は外掛け
０．５〜１０重量％である。さらに好ましい配合割合は
１〜５重量％である。０．５重量％未満では施工体が強
度不足となる。１０重量％を超えると耐食性の低下を招
く。Alumina cement and / or light burned magnesia serves as a binder. The blending ratio is 0.5 to 10% by weight. A more preferable blending ratio is 1 to 5% by weight. If it is less than 0.5% by weight, the strength of the construction body becomes insufficient. If it exceeds 10% by weight, the corrosion resistance is deteriorated.
【００３４】軽焼マグネシアは、水酸化マグネシウムを
８００〜１３００℃程度の比較的低温で焼成し、製造さ
れる。ヨード吸着量が１〜５０ヨードｍｇ／ｇの微粉末
である。Lightly burned magnesia is produced by burning magnesium hydroxide at a relatively low temperature of about 800 to 1300 ° C. It is a fine powder having an iodine adsorption amount of 1 to 50 mg iodine / g.
【００３５】アルミナおよびスピネルの粒径は従来材質
と特に変わり無く、密充填組織が得られるように、粗
粒、中粒、微粒に調整する。最大粒径は、１０ｍｍ未
満、好ましくは３〜８ｍｍである。The particle sizes of alumina and spinel are the same as those of conventional materials, and are adjusted to coarse particles, medium particles, and fine particles so that a densely packed structure can be obtained. The maximum particle size is less than 10 mm, preferably 3-8 mm.
【００３６】耐火粗大粒子の具体的な材質は、アルミナ
および／またはスピネルを主材としたものである。焼結
品、電融品のいずれでもよい。また、経済性などの面か
ら、炉材の使用後品であってもよい。The specific material of the coarse refractory particles is mainly composed of alumina and / or spinel. It may be either a sintered product or an electromelted product. Further, it may be a post-use product of the furnace material from the viewpoint of economy.
【００３７】耐火粗大粒子の粒径は、特に限定されるも
のではないが、１０〜５０ｍｍが好ましい。さらに好ま
しくは、１０〜３０ｍｍである。１０ｍｍ未満では耐火
粗大粒子がもつ乾燥性の効果がない。粒径が大き過ぎる
と混練性の低下とともに、耐火粗大粒子による通気性が
過多となって溶鋼の浸潤を招くためか、耐食性が低下す
る。The particle size of the coarse refractory particles is not particularly limited, but is preferably 10 to 50 mm. More preferably, it is 10 to 30 mm. If it is less than 10 mm, the effect of the dryness of the coarse refractory particles is not obtained. If the particle size is too large, the kneading property is deteriorated, and the permeability of the coarse refractory particles is excessive, which may lead to the infiltration of molten steel, and thus the corrosion resistance is deteriorated.
【００３８】耐火粗大粒子の割合は、耐火骨材配合物１
００重量％に対して外掛け４０重量％以下とする。好ま
しくは１０〜３０重量％である。耐火粗大粒子による効
果を得るには、少なくとも外掛け５重量％が必要であ
る。外掛け４０重量％を超えると混練性に劣り、しかも
配合物全体の密充填組織が得られないことで耐食性およ
び耐摩耗性が低下する。The proportion of refractory coarse particles is based on refractory aggregate formulation 1
It is 40% by weight or less with respect to 00% by weight. Preferably it is 10 to 30% by weight. At least 5% by weight is required for obtaining the effect of the refractory coarse particles. If it exceeds 40% by weight, the kneading property is poor, and since a densely packed structure of the entire composition cannot be obtained, corrosion resistance and wear resistance are deteriorated.
【００３９】硬焼マグネシアおよび／または電融マグネ
シアの配合割合は、耐火骨材配合物１００重量％のう
ち、内掛け１０重量％以下、好ましくは０．５〜５重量
％である。１０重量％を超えると耐スポーリング性に劣
る。また、その粒径は、分散性を高めるために１ｍｍ以
下が好ましく、さらに好ましくは０．５ｍｍ以下であ
る。The compounding ratio of hard-burned magnesia and / or electrofused magnesia is 10% by weight or less, preferably 0.5 to 5% by weight, based on 100% by weight of the refractory aggregate composition. If it exceeds 10% by weight, the spalling resistance is poor. The particle size is preferably 1 mm or less, and more preferably 0.5 mm or less in order to enhance dispersibility.
【００４０】硬焼マグネシアは水酸化マグネシウムを１
８００℃以上、好ましくは１９００〜２０００℃の超高
温で焼成して得られる。また、電融マグネシアは仮焼マ
グネシア、硬焼マグネシアあるいはマグネサイトを電気
炉で溶融して得られる。Hard-burning magnesia is 1 part magnesium hydroxide
It is obtained by firing at an ultrahigh temperature of 800 ° C or higher, preferably 1900 to 2000 ° C. Electrofused magnesia can be obtained by melting calcined magnesia, hard-burned magnesia or magnesite in an electric furnace.
【００４１】本発明のキャスタブル耐火物は以上の配合
組成を必須要件とするが、本発明の効果を阻害しない範
囲であれば、シリカ超微粉、解こう剤、焼結剤、硬化
剤、硬化遅延剤、繊維類、金属粉、あるいは上記以外の
耐火性骨材、耐火性超微粉、などを添加してもよい。The castable refractory of the present invention requires the above composition as an essential requirement, but within the range not impairing the effects of the present invention, ultrafine silica powder, deflocculant, sintering agent, curing agent, curing retardation Agents, fibers, metal powder, or refractory aggregates other than the above, refractory ultrafine powder, and the like may be added.
【００４２】繊維類としては、有機繊維、セラミック繊
維、金属繊維などである。有機繊維としては、ビニロ
ン、紙繊維などであり、その添加量は耐火骨材に対する
割合で外掛け０．５重量％以下とする。金属粉は、Ａ
ｌ，Ｓｉ，Ｍｇあるいはその合金であり、耐火骨材に対
する割合で外掛け５重量％程度以下とする。The fibers include organic fibers, ceramic fibers, metal fibers and the like. The organic fibers include vinylon and paper fibers, and the amount of the organic fibers added is 0.5% by weight or less in terms of the ratio to the refractory aggregate. Metal powder is A
l, Si, Mg or an alloy thereof, and the proportion of the outer refractory aggregate is about 5% by weight or less.
【００４３】結合剤は、本発明で使用するアルミナセメ
ントおよび／または軽焼マグネシア以外にも、これに例
えばケイ酸ソーダ、アルミナゾル、リン酸アルミニウム
などを組み合わせて使用することもできる。In addition to the alumina cement and / or light burned magnesia used in the present invention, the binder may be used in combination with, for example, sodium silicate, alumina sol, aluminum phosphate and the like.
【００４４】分散剤、硬化調整剤などの添加は従来のキ
ャスタブル耐火物と同様である。分散剤としては、例え
ばトリポリリン酸ソーダ、ヘキサメタリン酸ソーダ、ポ
リアクリル酸ソーダ、リグニンスルホン酸ソーダなどか
ら選ばれる一種または二種以上を外掛け０．０１〜１重
量％添加する。硬化調整剤としては、例えばホウ酸、ホ
ウ酸アンモニウム、ウルトラポリリン酸ソーダ、炭酸リ
チウム、などから選ばれる１種または２種以上を例えば
外掛け０．０１〜１重量％添加する。The addition of a dispersant, a curing modifier, etc. is the same as in conventional castable refractories. As the dispersant, for example, one or more selected from sodium tripolyphosphate, sodium hexametaphosphate, sodium polyacrylate, sodium lignin sulfonate, etc. is added to the outside in an amount of 0.01 to 1% by weight. As the curing modifier, for example, one kind or two or more kinds selected from boric acid, ammonium borate, ultrapolyphosphate sodium carbonate, lithium carbonate and the like is added, for example, 0.01 to 1% by weight on the outside.
【００４５】施工は、配合物全体に対する外掛けで３〜
８重量％程度の水分を添加して混練し、型枠を用いて鋳
込み成形される。鋳込みの際に充填性を向上させるた
め、一般には型枠にバイブレ−タ−を取り付けるか、あ
るいは不定形耐火物中に棒状バイブレ−タ−を挿入す
る。The construction is carried out by externally applying 3 to 3 to the whole composition.
About 8% by weight of water is added, and the mixture is kneaded and cast into a mold using a mold. In order to improve the filling property at the time of casting, a vibrator is generally attached to the mold, or a rod-shaped vibrator is inserted into the irregular refractory.
【００４６】[0046]
【実施例】つぎに、本発明実施例とその比較例を示す。EXAMPLES Next, examples of the present invention and comparative examples thereof will be shown.
【００４７】表１は、各例で用いたスピネルの見掛気孔
率と化学組成である。表２は、各例で用いた耐火粗大粒
子の化学組成を示す。表３ないし５は、本発明実施例と
その比較例の配合組成であり、同時にこの配合組成より
得られたキャスタブル耐火物の物性値を示す。Table 1 shows the apparent porosity and chemical composition of the spinel used in each example. Table 2 shows the chemical composition of the refractory coarse particles used in each example. Tables 3 to 5 show the compounding compositions of the examples of the present invention and their comparative examples, and at the same time show the physical properties of the castable refractories obtained from the compounding compositions.
【００４８】スピネルの見掛気孔率は、学振法２（日本
学術振興会の規格、日本学術振興会第１２４委員会試験
法分科会）のマグネシアクリンカーの見掛気孔率の測定
法に準じ、媒液に油を使用して粒径２〜３．３６ｍｍの
耐火原料粉末によって測定した。微粉についても、微粉
砕前の粒径２〜３．３６ｍｍの粒子で測定した。The apparent porosity of spinel is in accordance with the method for measuring the apparent porosity of magnesia clinker according to Gakken 2 (standards of Japan Society for the Promotion of Science, Japan Society for the Promotion of Science, 124th Committee Test Method Subcommittee). It was measured by using a refractory raw material powder having a particle diameter of 2 to 3.36 mm using oil as a medium. The fine powder was also measured with particles having a particle size of 2 to 3.36 mm before being finely pulverized.
【００４９】各例は、いずれも耐火骨材１００重量％に
対する割合で分散剤としてヘキサメタリン酸ソーダを外
掛け０．１重量％添加し、さらに配合物全体に対する外
掛けで施工水５重量％添加したものを混練し、型枠内に
振動付与して鋳込んだ後、養生・乾燥（１１０℃×２４
時間）して試験片を得た。In each of the examples, 0.1 wt% of sodium hexametaphosphate was added as a dispersant as a dispersant to 100 wt% of the refractory aggregate, and 5 wt% of construction water was added as an outer coat to the entire composition. After kneading and casting by vibrating in a mold, curing and drying (110 ° C x 24
Time) to obtain a test piece.
【００５０】試験方法は、以下のとおりである。The test method is as follows.
【００５１】熱間強度；ＪＩＳ−Ｒ２５５３に準じ、１
５００℃での曲げ強さを測定した。 耐食性；真空脱ガス装置を想定した侵食試験法によっ
て、溶損寸法を測定し、比較例３の溶損寸法を１００と
した指数で示した。数値が小さいほど耐食性に優れてい
る。真空槽内の溶鋼にはスラグが殆ど存在しないため、
鋼片のみを溶剤として使用した。真空誘導炉（１０ｔｏ
ｒｒ）で１６００℃×３時間、侵食させた後、溶損寸法
を測定した。Hot strength: 1 according to JIS-R2553
The bending strength at 500 ° C. was measured. Corrosion resistance: The erosion size was measured by an erosion test method assuming a vacuum degassing device, and the erosion size of Comparative Example 3 was set as 100 and indicated by an index. The smaller the value, the better the corrosion resistance. Since there is almost no slag in the molten steel in the vacuum tank,
Only billet was used as solvent. Vacuum induction furnace (10 to
After erosion at rr) at 1600 ° C. for 3 hours, the erosion size was measured.
【００５２】耐スラグ浸潤性；前記の侵食試験を行なっ
た後の試験片について、スラグ浸潤寸法を測定し、比較
例３の寸法を１００とした指数で示した。数値が小さい
ほど浸潤性が小さい。Slag infiltration resistance: The slag infiltration dimension of the test piece after the above-mentioned erosion test was measured and indicated by an index with the dimension of Comparative Example 3 as 100. The smaller the value, the smaller the invasiveness.
【００５３】乾燥性；５００℃の温度下で急激な加熱乾
燥を行ない、施工体のフクレあるいは爆裂の有無を調べ
た。Dryability: Rapid heating and drying was performed at a temperature of 500 ° C., and the presence or absence of blisters or explosion of the construction body was examined.
【００５４】線変化率；ＪＩＳ−Ｒ２５５４に準じて測
定した。Line change rate: Measured according to JIS-R2554.
【００５５】上記とは別に、一部の実施例および比較例
において実機試験を行なった。この試験では２５０ｔの
ＲＨ式真空脱ガス装置の真空槽に内張りし、溶鋼が直接
接触する下部槽の耐ハクリ性および耐用性を測定した。
なお、試験結果において空欄は、試験しなかったことを
示す。Separately from the above, an actual machine test was conducted in some of the examples and comparative examples. In this test, the peeling resistance and durability of the lower tank, which was lined in a vacuum tank of a 250 t RH type vacuum degassing apparatus and in direct contact with molten steel, were measured.
The blank in the test results indicates that the test was not performed.
【００５６】[0056]
【表１】 [Table 1]
【００５７】[0057]
【表２】 [Table 2]
【００５８】[0058]
【表３】 [Table 3]
【００５９】[0059]
【表４】 [Table 4]
【００６０】[0060]
【表５】 [Table 5]
【００６１】本発明実施例は、いずれも真空脱ガス装置
の使用条件による侵食試験においては、耐溶損性および
耐浸潤性に良好な結果が得られた。また、実機試験では
この効果はさらに顕著なものとなる。これに対し、溶鋼
取鍋の使用条件による侵食試験では、耐溶損性、耐浸潤
性ともにスピネルの見掛気孔率に大きく影響されない本
発明実施例の中でも、耐火粗大粒子を配合したものは、
乾燥性に優れている真空脱ガス装置は気密性が高いの
で、乾燥性の向上に大きく貢献する。In each of the examples of the present invention, good results were obtained in the erosion resistance and the infiltration resistance in the erosion test under the use conditions of the vacuum degassing apparatus. Also, in the actual machine test, this effect becomes more remarkable. On the other hand, in the erosion test according to the use conditions of the molten steel ladle, in the examples of the present invention in which the melting porosity resistance and the infiltration resistance are not significantly affected by the apparent porosity of the spinel, those containing the coarse refractory particles,
The vacuum degassing device, which is excellent in dryness, has high airtightness, and thus contributes greatly to the improvement in dryness.
【００６２】また、硬焼マグネシアを配合した実施例で
は残存膨張性を付与し、キレツの拡大防止に効果があ
る。Further, in the examples containing hard-baked magnesia, residual expansivity is imparted, and it is effective in preventing the spread of crevices.
【００６３】これに対しスピネルを配合しない比較例１
及び配合量が本発明の範囲内より少ない比較例４は、ス
ピネルがもつ耐浸潤性の効果が全く得られないために、
耐浸潤性、耐食性ともに大きく劣る。On the other hand, Comparative Example 1 containing no spinel
In Comparative Example 4 in which the compounding amount is less than the range of the present invention, since the effect of spinel having the infiltration resistance cannot be obtained at all,
Both infiltration resistance and corrosion resistance are greatly inferior.
【００６４】スピネルについて見掛気孔率は本発明の範
囲内であるが、配合量が本発明の範囲内より多い比較例
２は、実機試験において耐ハクリ性および耐用性に劣
る。比較例３は本発明の範囲より見掛気孔率が小さい電
融スピネルを使用したものであり、スピネルが緻密過多
であるためか、実機試験において耐ハクリ性に劣る。逆
に見掛気孔率が本発明で限定した範囲より大きい電融ス
ピネルまたは焼結スピネルを使用した比較例５，比較例
６，比較例７は、耐食性に劣る。比較例８は、耐火粗大
粒子の配合量が多過ぎるために、実機試験において耐食
性に劣る。Although the apparent porosity of spinel is within the range of the present invention, Comparative Example 2 in which the compounding amount is larger than the range of the present invention is inferior in chipping resistance and durability in the actual machine test. Comparative Example 3 uses an electrofused spinel having an apparent porosity smaller than the range of the present invention, and the spinel resistance is poor in the actual machine test, probably because the spinel is too dense. On the contrary, Comparative Example 5, Comparative Example 6, and Comparative Example 7 using the electrofused spinel or the sintered spinel having an apparent porosity larger than the range limited by the present invention are inferior in corrosion resistance. Comparative Example 8 is inferior in corrosion resistance in the actual machine test because the blending amount of coarse refractory particles is too large.
【００６５】[0065]
【発明の効果】以上説明したように、本発明のキャスタ
ブル耐火物は、真空脱ガス装置における特殊でかつ厳し
い使用条件下においてはじめてその優れた効果を発揮す
るものである。本発明の材質は、真空脱ガス装置内張り
の不定形耐火物化に大きく貢献することができる。As described above, the castable refractory material of the present invention exhibits its excellent effect only under special and severe use conditions in a vacuum degassing apparatus. The material of the present invention can greatly contribute to making an amorphous refractory lining for a vacuum degassing apparatus.
【図１】真空脱ガス装置の使用条件を想定した侵食試験
法による、耐火物の溶損・浸潤性とスピネルの見掛気孔
率との関係を示すグラフ。FIG. 1 is a graph showing the relationship between the melt loss / infiltration of a refractory and the apparent porosity of spinel, which is obtained by an erosion test method assuming the usage conditions of a vacuum degassing apparatus.
【図２】見掛気孔率の異なるスピネルにおける、熱間強
度とスピネル配合量との関係を示すグラフ。FIG. 2 is a graph showing the relationship between hot strength and spinel content in spinels having different apparent porosities.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤井哲郎 兵庫県高砂市荒井町新浜１丁目３番１号 ハリマセラミック株式会社内 (72)発明者 尾花豊康 兵庫県高砂市荒井町新浜１丁目３番１号 ハリマセラミック株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── --- Continuation of the front page (72) Inventor Tetsuro Fujii 1-3-1, Niihama, Arai-cho, Takasago, Hyogo Prefecture Harima Ceramics Co., Ltd. No. within Harima Ceramic Co., Ltd.
Claims (5)
が学振法２（日本学術振興会の規格）に準じた測定で１
〜１０％のＭｇＯ・Ａｌ2 Ｏ3 系スピネル１０〜６０重
量％を主材とした耐火骨材配合物１００重量％と、アル
ミナセメントおよび／または軽焼マグネシア外掛け０．
５〜１０重量％とを含む真空脱ガス装置内張り用キャス
タブル耐火物。1. Alumina 40 to 90% by weight, apparent porosity of 1 according to Gakushin method 2 (standard of Japan Society for the Promotion of Science)
100% by weight of a refractory aggregate composition containing 10 to 60% by weight of MgO.Al 2 O 3 based spinel as a main material, and alumina cement and / or light burned magnesia outer cover.
Castable refractory for vacuum degassing equipment lining containing 5-10 wt%.
孔率が学振法２（日本学術振興会の規格）に準じた測定
で１〜１０％のＭｇＯ・Ａｌ2 Ｏ3 系スピネル１０〜６
０重量％未満、硬焼マグネシアおよび／または電融マグ
ネシア１０重量％以下を主材とした耐火骨材配合物１０
０重量％と、アルミナセメントおよび／または軽焼マグ
ネシア外掛け０．５〜１０重量％とを含む真空脱ガス装
置内張り用キャスタブル耐火物。2. An MgO.Al 2 O 3 -based spinel having an alumina porosity of 40 to less than 90% by weight and an apparent porosity of 1 to 10% by measurement according to Gakshin method 2 (standard of Japan Society for the Promotion of Science). 6
Refractory aggregate composition 10 whose main component is less than 0% by weight, hard burned magnesia and / or electrofused magnesia 10% by weight or less
Castable refractory for vacuum degassing linings containing 0% by weight and 0.5-10% by weight of alumina cement and / or light burned magnesia.
内張り用キャスタブル耐火物において、耐火骨材配合物
１００重量％に対する割合で、さらに耐火粗大粒子を外
掛け４０重量％以下含む真空脱ガス装置内張り用キャス
タブル耐火物。3. A castable refractory for lining a vacuum degassing apparatus according to claim 1 or 2, which further comprises 40% by weight or less of coarse refractory coarse particles in an amount of 100% by weight of the refractory aggregate composition. Castable refractory for equipment lining.
ある請求項３記載の真空脱ガス装置内張り用キャスタブ
ル耐火物。4. The castable refractory for a vacuum degassing apparatus lining according to claim 3, wherein the coarse refractory particles have a particle size of 10 to 50 mm.
が、アルミナおよび／またはＭｇＯ・Ａｌ2 Ｏ3 系スピ
ネルを主体とした材質である真空脱ガス装置内張り用キ
ャスタブル耐火物。5. A castable refractory for a vacuum degassing apparatus, wherein the coarse refractory particles according to claim 3 or 4 are made of a material mainly composed of alumina and / or MgO.Al 2 O 3 spinel.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8089649A JPH09278543A (en) | 1996-04-11 | 1996-04-11 | Castable refractory material for lining in vacuum degassing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8089649A JPH09278543A (en) | 1996-04-11 | 1996-04-11 | Castable refractory material for lining in vacuum degassing apparatus |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09278543A true JPH09278543A (en) | 1997-10-28 |
Family
ID=13976621
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8089649A Pending JPH09278543A (en) | 1996-04-11 | 1996-04-11 | Castable refractory material for lining in vacuum degassing apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09278543A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003112978A (en) * | 2001-09-28 | 2003-04-18 | Kurosaki Harima Corp | Monolithic refractory for casting construction |
| JP2006045050A (en) * | 2004-06-29 | 2006-02-16 | Jfe Steel Kk | Monolithic refractory |
| JP2011116644A (en) * | 2004-06-29 | 2011-06-16 | Jfe Steel Corp | Unshaped refractory |
| JP2012246164A (en) * | 2011-05-26 | 2012-12-13 | Shinagawa Refractories Co Ltd | Alumina-magnesia cast material and method for manufacturing the same |
-
1996
- 1996-04-11 JP JP8089649A patent/JPH09278543A/en active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003112978A (en) * | 2001-09-28 | 2003-04-18 | Kurosaki Harima Corp | Monolithic refractory for casting construction |
| JP4571354B2 (en) * | 2001-09-28 | 2010-10-27 | 黒崎播磨株式会社 | Indeterminate refractories for casting construction |
| JP2006045050A (en) * | 2004-06-29 | 2006-02-16 | Jfe Steel Kk | Monolithic refractory |
| JP4692104B2 (en) * | 2004-06-29 | 2011-06-01 | Ｊｆｅスチール株式会社 | Indefinite refractory |
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