JPH04193773A - アルミナースピネル質キャスタブル耐火物 - 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〕 本発明は耐火物に関し、特にアルミナ−スピネル質キャ
スタブル耐火物に関するものである。

〔従来の技術〕

近年、製鉄所においては鋼品種の高級化とスラグレス操
業の要請から、例えば高炉からの溶銑を製鋼炉に装入す
るまでの運搬、貯蔵手段として多用されている混銑車内
で脱珪、脱リン、脱硫等の予備処理を行うことが一般化
されており、このような予備処理は、例えば脱硫処理の
場合、溶銑内にＣａ系化合物（ＣａＣ２、Ｃ２０）等の
脱硫剤を酸素等の気体とともにランスを通して吹き込む
方法が採用されている。

こうした処理に伴って混銑車等の容器の内張り耐火物は
スラグ以外の物質に対する耐食性をも要求されることと
なり、従来のアルミナ系、高アルミナ系のキャスタブル
耐火物に代えてより耐食性に優れるとされているアルミ
ナ（Ａｒ１０３　）−炭化珪素（Ｓ　ｉ　Ｃ）−炭素（
Ｃ）質耐火れんが、アルミナ−炭化珪素質キャスタブル
耐火物、アルミナーー炭化珪素−炭素質キヤスタプル耐
火物やアルミナ−スピネル質キャスタブル耐火物が使用
されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、上記アルミナ−炭化珪素質キャスタブル
耐火物や、アルミナ−炭化珪素−炭素質キャスタブル耐
火物は容器の内張り＋４あるいは受銑Ｉ」等の部位に使
用され、−・定の耐用性を備えてはいるものの、上記予
備処理のために溶銑に添加される処理剤と反応して組織
が変質して生じる亀裂から？Ｍｌ］離に至る構造スポー
リングや）、低塩基度のスラグや処理剤による直接の侵
食によって損耗することは免れず、面Ｊ用性の点−ζ不
満がある。

また、上記アルミナ−スピネル質キャスタブル耐火物は
、原料に配合されたＭｇＯ−Δｐ２０３スピネルがＦｅ
、０．／を捕らえて高融点物質を形成しＳ、１１織を緻
密化するとともに、５ｉＯｚ等の不純物の含有量を極め
て少なくすることができるために耐食性の点てアルミナ
−炭化珪素−炭素質キャスタプル耐火物よりも優れるか
、依然として構造スポーリングによる）ｉ耗を生じ、改
善余地が残されている。

本発明は上記従来の事情に鑑めで提案されたものであっ
て、耐食性、耐スポーリング性に優れノコ混銑車などの
内張り用キャスタブル面］火物を提供することを目的と
するものである。

〔課題を解決するだめの手段］ 本発明は上記の目的を達成するために、以下の手段を採
用する。すなわち、Ｍｇ０−Ａｌ２Ｏ゜スピネルを１０
〜７０重量％配配合たアルミナ−スピネル質キャスタブ
ル耐火物において、窒化アルミニウム、窒化ホウ素の少
なくともいずれか−・方を１〜１０重量％配合した構成
とする。

〔作　用〕

上記構成において、本発明が適用されるアルミナ−スピ
ネル質キャスタブル耐火物に含有されるＭｇ０−Ａｆｆ
ｚ　Ｏｚスピネルは理論組成のスピネル（Ａ４２０３７
２％、Ｍｇ０２８％）を標準とするが、特にこの組成に
限定されるものではなく、例えばＡ６ｚ０３６０％、Ｍ
ｇ０４０％や、Δ１２ｏ、９０％、Ｍｇ０１０％のよう
な組成のＭｇ０−Ａｌ２Ｏ３スピネルも使用可能であり
、また、電融スピネル、焼結スピネルのいずれも使用す
ることができる。

上記Ｍｇ０−ＡＩ２２０３スピネルの配合量ば１０〜７
０重量％が好ましく、１０重量％未満では施工体を充分
に緻密化することができず、７０重量％を超える配合量
では相対的にアルミナ質原料が不足して、スラグ中のＣ
ａｂ、５ｉｎ２を捕らえ難くなり、耐食性が低下する。

また、アルミナ質原料としては純度が９５％以１、の焼
結アルミナ、電融アルミナなどが使用でき、適宜粒度調
整を行って配合するごどとする。

このような一定のスラグ浸透抑制効果を発揮するアルミ
ナ−スピネル質キャスタブル耐火物に窒化アルミニウム
、窒化ホウ素の少なくといずれか一方を配合するごとに
より、該キャスタブル耐火物による施工面をスラグ、溶
銑と濡れ難くし構造スポーリングの発生を抑制する。ま
た」二記窒化アルミニウＪ１、窒化ホウ素は比較的酸化
し江＜、耐酸化性をも付与する作用を有する。

−上記窒化アルミニウム、窒化ホウ素の配合量はに記ア
ルミナースピネル質−１−ヤスタプル耐火物の全構成原
料の１〜１０重量％とすることが望ましく、該配合量が
１重量％未満ではスラグ浸透抑制効果が十分でなく、１
０重量％を超える場合には却ってスラグ、溶銑などに対
する耐食性が低下する。上記配合量の範囲内であれば窒
化アルミニウム、窒化ホウ素を任意の割合で併用するこ
とが可能である。

その他、本発明が適用されるアルミナ−スピネル質キャ
スタブル耐火物に配合する物質として、例えば結合剤に
アルミナセメント、シリカゾル、アルミナゾル等、作業
性向−に、強度向−になどを目的にシリカ超微粉、アル
ミナ超微粉等、ｉ４スポーリング性の向上を目的に鱗状
黒鉛、ピンチ類等、酸化防止、焼結強度の向上、熱間強
度の向上を目的に金属シリコン、フェロシリコン等の金
属類ヲいずれも任意量添加することも可能である。

〔実施例〕

以下、実施例をもとに本発明を更に詳細に説明する。

第１表上欄に示す原料およびバインダーを使用して実施
例ｊ〜３及び比較例１．２を調製した。

実施例１〜３においては、窒化アルミニウム、窒化ホウ
素のうちの１種または２種配合した、その他の原料構成
はほぼ比較例と同一である。

第１表下欄には各々得られた試料に対し行った試験の測
定結果を示した。

同表から明らかなように、実施例の溶損比率は比較例１
〜２と顕著な違いは見られないものの、スラグ浸透比率
は２０〜３０％減少している。

また、実施例はいずれも熱間強度、冷間強度が比較例よ
りも格段に高く、特に１４００℃熱間強度においてその
優位性が顕著であり、本発明において配合した窒化アル
ミニウム、窒化ホウ素の作用が発揮され組織の結合力が
向−ヒしたことを実証している。

更にスポーリング試験における剥離までの回数について
も、比較例の３０〜５０％長くなっており、加熱冷却の
繰り返しザイクルに対する抵抗性も大幅に増しているこ
とがうかがわれる。

尚、上記試験の要領は以下の通りである。

■スラグ試験 １５５０℃の銑鉄および予備処理スラグの混合物に試料
を浸漬し、５時間回転させた後（１時間毎にスラグを入
替え）、試料断面の溶損面積及びスラグ浸透面積をそれ
ぞれ測定し、比較例１を１００とした相対的な数値で表
わした。

■熱間曲げ強度測定試験 ＡＳＴＭ　　Ｃ３８３−７６６，１ｍより、：ＸＯＯ℃
、１２００℃の温度下で測定した数値を示す。

■冷間曲げ強度測定試験 ＪＩＳ　　Ｒ２２１３−７８により、１１０　’ｃで２
０時間養生後、１４００°Ｃで３時間の焼成後の数値を
示す。

■圧縮強度 ＪＩＳ　　Ｒ２２０６−７７により、１１０’Ｃで２０
時間養生後、１４００　’ｃで３時間の焼成後の数値を
示す。

■スポーリング試験 試料を１３００′ｃにまで加熱した後、空冷して室温に
戻す１サイクルとして試料表面組織の剥落に到るまでの
サイクル数を測定した。

さらに上記試験に加えて、実施例１及び比較例１のアル
ミナ−スピネル質キャスタブル耐火物を混銑車の受銑口
に適用したところ、比較例の受銑耐用回数が１００チヤ
ージ（以下ｃｈ）に対して実施例１でば１６０ｃｈまで
向上した。

また、実施例２の材質を溶銑予備処理ランスに使用し、
比較例２と比較した。比較例２は４ｃｈの耐用回数であ
ったが、実施例２では６ｃｈのｉｌｊ］用を示した。

」二記の実機使用の結果より、混銑車の受銑口のような
耐食性が要求される部位に本発明実施例を適用した場合
には、スラグ、溶銑の浸透を抑制して耐食性を向上させ
たことが要因として考えられ、後者の溶銑予備処理ラン
スのように加熱・冷却が繰り返される部位に本発明実施
例を適用した場合には、耐スポーリング性の向上効果が
発揮できたものと判断できる。

〈以下余白〉 ？ １・ １＝： 隙 〔発明の効果〕 以上のように、本発明によれば耐食性の比較的高いアル
ミナ・スピネル質キャスタブルに窒化アルミニウム、窒
化ホウ素を単独もしくは併用して配合することにより、
熱間強度を向トさせ、スラグや溶銑の浸透を抑制するこ
とができ、その結果、溶銑搬送容器の内張りなどに使用
した場合、大幅な寿命向上が期待できる効果を生じる。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１〕ＭｇＯ−Ａｌ＿２Ｏ＿３スピネルを１０〜７０重
   量％配合したアルミナ−スピネル質キャスタブル耐火物
   において、窒化アルミニウム、窒化ホウ素の少なくとも
   いずれか一方を１〜１０重量％配合したことを特徴とす
   るアルミナ−スピネル質キャスタブル耐火物。