JPH075355B2 - マグネシア・クロム系合成原料 - Google Patents
マグネシア・クロム系合成原料Info
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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明はマグネシア・クロム質耐火物の耐食性及びスラ
グ浸潤を改良するためのマグネシア・クロム系合成原料
に関し、更に詳しくは一定重量比のマグネシア原料とク
ロム鉱か、酸化クロムまたはそれら両者を混合し、成形
後焼成するか、電融して製造されるマグネシア・クロム
系合成原料に関する。
グ浸潤を改良するためのマグネシア・クロム系合成原料
に関し、更に詳しくは一定重量比のマグネシア原料とク
ロム鉱か、酸化クロムまたはそれら両者を混合し、成形
後焼成するか、電融して製造されるマグネシア・クロム
系合成原料に関する。
［従来の技術］ 製鋼炉、特に二次精錬炉などの特殊精錬炉に使用される
耐火物は高温下で、且つCaO/SiO2の低い低塩基度スラグ
や溶鋼摩耗など苛酷な使用条件下で使用され、著しい損
耗を受ける。通常、これらの使用部位には、マグネシア
・クロム質耐火物が使用されているが、より耐食性の向
上を図るために種々の改良がなされている。耐食性の向
上を図るために、フラックス成分の少ないマグネシア原
料やクロム鉱を使用すること、あるいはCr2O3を付加し
た原料を使用し、電融及び焼結することにより緻密で均
一な組織のマグネシア・クロム系原料を使用することで
対応してきた。
耐火物は高温下で、且つCaO/SiO2の低い低塩基度スラグ
や溶鋼摩耗など苛酷な使用条件下で使用され、著しい損
耗を受ける。通常、これらの使用部位には、マグネシア
・クロム質耐火物が使用されているが、より耐食性の向
上を図るために種々の改良がなされている。耐食性の向
上を図るために、フラックス成分の少ないマグネシア原
料やクロム鉱を使用すること、あるいはCr2O3を付加し
た原料を使用し、電融及び焼結することにより緻密で均
一な組織のマグネシア・クロム系原料を使用することで
対応してきた。
その例が特開昭59−54670号公報及び特開昭64−42362号
公報で既に発表されている。特開昭59−54670号公報は
重量割合でMgO13〜62％、Cr2O336〜84％且つ両者の合量
が85％以上の化学組成のピクロクロマイトを使用して耐
食性の向上を図ったものであり、特開昭64−42362号公
報はCr2O3/MgOの重量比が0.15〜0.45で、Cr2O3／合計フ
ラックス成分の重量比が1.8〜3.1の電融マグネシア・ク
ロム原料を使用し、耐食性の向上を図ったものである。
公報で既に発表されている。特開昭59−54670号公報は
重量割合でMgO13〜62％、Cr2O336〜84％且つ両者の合量
が85％以上の化学組成のピクロクロマイトを使用して耐
食性の向上を図ったものであり、特開昭64−42362号公
報はCr2O3/MgOの重量比が0.15〜0.45で、Cr2O3／合計フ
ラックス成分の重量比が1.8〜3.1の電融マグネシア・ク
ロム原料を使用し、耐食性の向上を図ったものである。
［発明が解決しようとする課題］ 本発明は特にCaO/SiO2の低い低塩基度スラグに対して優
れた耐食性を有するマグネシア・クロム系合成原料を提
供することによって、より使用条件の苛酷な分野に使用
の拡大を図ると共に耐火物使用厚単位の低下を意図する
ものである。
れた耐食性を有するマグネシア・クロム系合成原料を提
供することによって、より使用条件の苛酷な分野に使用
の拡大を図ると共に耐火物使用厚単位の低下を意図する
ものである。
［課題を解決するための手段］ 本発明はマグネシア・クロム系原料の耐スラグ性に影響
を及ぼす特性が電融あるいは焼結により得られたマグネ
シア・クロム系原料中に生成する二次スピネルの組成を
制御することにより耐食性が大幅に改善されるという知
見に基づいて完成したものである。
を及ぼす特性が電融あるいは焼結により得られたマグネ
シア・クロム系原料中に生成する二次スピネルの組成を
制御することにより耐食性が大幅に改善されるという知
見に基づいて完成したものである。
即ち、本発明はMgO55〜70重量％、 Cr2O325〜35重量％の化学組成であり、 MgO/Cr2O3の重量比が1.6〜2.8の範囲内にあり、且つSiO
2、Al2O3、Fe2O3、CaOの合計フラックス成分量が10重量
％以下であることを特徴とするマグネシア・クロム系合
成原料に係る。
2、Al2O3、Fe2O3、CaOの合計フラックス成分量が10重量
％以下であることを特徴とするマグネシア・クロム系合
成原料に係る。
［作用］ 本発明のマグネシア・クロム系合成原料は原料中の合計
フラックス成分を単に低下させたり、あるいはCr2O3値
を高めてマグネシア・クロム系原料の緻密化や組織の均
一化を図ることよりも、原料中のペリクレース結晶や結
晶粒界に生成する二次スピネルの組成をより耐食性に優
れた組成にしようとするものである。そのためにはマグ
ネシア・クロム系合成原料の化学組成をMgO55〜70重量
％、Cr2O325〜35重量％、合計フラックス成分量を10重
量％以下にするとよい。
フラックス成分を単に低下させたり、あるいはCr2O3値
を高めてマグネシア・クロム系原料の緻密化や組織の均
一化を図ることよりも、原料中のペリクレース結晶や結
晶粒界に生成する二次スピネルの組成をより耐食性に優
れた組成にしようとするものである。そのためにはマグ
ネシア・クロム系合成原料の化学組成をMgO55〜70重量
％、Cr2O325〜35重量％、合計フラックス成分量を10重
量％以下にするとよい。
従来、マグネシア原料中のSiO2、CaOは少ない方が良い
とされてきた。その理由はSiO2、CaO成分は低融点の珪
酸塩質相を原料中に生成して原料の品質を低下すると共
にクロム鉱中の三・二酸化物を珪酸塩質相に溶解する。
その溶解度はFe2O3＞Al2O3＞Cr2O3の順にあり、Cr2O3は
最も溶解しにくい。また、スピネルの融点及び分解点は
MgCr2O3が2180℃、MgAl2O4が2135℃、MgFe2O3が1770℃
である。SiO2やCaOが多い原料中には低融点組成のスピ
ネルが生成し易く、このためにもSiO2やCaO成分は少な
い方が良い。しかしながら、クロム鉱は天然品であり、
MgO、Cr2O3、Fe酸化物、Al2O3の他にSiO2やCaOを伴った
複雑な組成で産出する。従って、低塩基度スラグに対し
てはCr2O3成分が耐食性に優れているが、低フラックス
でCr2O3値の高い原料を製造するにはクロム鉱の使用量
が限られ、酸化クロムを使用せざるを得ない。しかし、
このようなCr2O3値の高いマグネシア・クロム系合成原
料は高価であり、且つれんがに使用した場合に焼結しに
くい欠点がある。酸化クロムを使用しないか、少量使用
してマグネシア・クロム系原料中に低塩基度スラグに対
して優れた耐スラグ性のMgCr2O4組成のスピネルを多く
生成させた原料が望ましい。
とされてきた。その理由はSiO2、CaO成分は低融点の珪
酸塩質相を原料中に生成して原料の品質を低下すると共
にクロム鉱中の三・二酸化物を珪酸塩質相に溶解する。
その溶解度はFe2O3＞Al2O3＞Cr2O3の順にあり、Cr2O3は
最も溶解しにくい。また、スピネルの融点及び分解点は
MgCr2O3が2180℃、MgAl2O4が2135℃、MgFe2O3が1770℃
である。SiO2やCaOが多い原料中には低融点組成のスピ
ネルが生成し易く、このためにもSiO2やCaO成分は少な
い方が良い。しかしながら、クロム鉱は天然品であり、
MgO、Cr2O3、Fe酸化物、Al2O3の他にSiO2やCaOを伴った
複雑な組成で産出する。従って、低塩基度スラグに対し
てはCr2O3成分が耐食性に優れているが、低フラックス
でCr2O3値の高い原料を製造するにはクロム鉱の使用量
が限られ、酸化クロムを使用せざるを得ない。しかし、
このようなCr2O3値の高いマグネシア・クロム系合成原
料は高価であり、且つれんがに使用した場合に焼結しに
くい欠点がある。酸化クロムを使用しないか、少量使用
してマグネシア・クロム系原料中に低塩基度スラグに対
して優れた耐スラグ性のMgCr2O4組成のスピネルを多く
生成させた原料が望ましい。
各種電融マグネシア・クロム鉱中のペリクレース結晶粒
界に生成した二次スピネルを分析した結果、合計フラッ
クス成分量の多いものやCr2O3値の低い電融マグネシア
・クロム系原料中のスピネルはMgCr2O4組成のスピネル
は少なく、Mg(Al,Fe)2O4系スピネルが多い。一方、酸化
クロムを多量に添加して製造したマグネシア・クロム系
原料についてもMgCr2O4組成のスピネルは増加せず、酸
化クロムを添加した効果は少ない。
界に生成した二次スピネルを分析した結果、合計フラッ
クス成分量の多いものやCr2O3値の低い電融マグネシア
・クロム系原料中のスピネルはMgCr2O4組成のスピネル
は少なく、Mg(Al,Fe)2O4系スピネルが多い。一方、酸化
クロムを多量に添加して製造したマグネシア・クロム系
原料についてもMgCr2O4組成のスピネルは増加せず、酸
化クロムを添加した効果は少ない。
従って、低塩基度スラグに対する耐スラグ性に効果があ
るMgCr2O4組成のスピネルを多く生成させるための適正
な化学組成はMgO55〜70重量％、Cr2O325〜30重量％、Mg
O/Cr2O3重量比が1.6〜2.8、MgO、Cr2O3以外の合計フラ
ックス成分量10重量％以下に限定される。
るMgCr2O4組成のスピネルを多く生成させるための適正
な化学組成はMgO55〜70重量％、Cr2O325〜30重量％、Mg
O/Cr2O3重量比が1.6〜2.8、MgO、Cr2O3以外の合計フラ
ックス成分量10重量％以下に限定される。
本発明のマグネシア・クロム系合成原料の製造方法は一
定量比のマグネシア原料とクロム鉱及び酸化クロムの１
種か、２種を混合後炉例えば電気炉中で十分溶融し、自
然冷却することにより製造することができる。なお、原
料中の２次スピネルの組成を制御することができれば焼
結方法を特に限定するものではない。
定量比のマグネシア原料とクロム鉱及び酸化クロムの１
種か、２種を混合後炉例えば電気炉中で十分溶融し、自
然冷却することにより製造することができる。なお、原
料中の２次スピネルの組成を制御することができれば焼
結方法を特に限定するものではない。
［実施例］ 実施例 第１表に示す組成のマグネシア原料、クロム鉱及び酸化
クロム原料を所定重量比で混合し、電気炉で完全に原料
を電融することによりマグネシア・クロム系合成原料を
製造した。
クロム原料を所定重量比で混合し、電気炉で完全に原料
を電融することによりマグネシア・クロム系合成原料を
製造した。
得られたマグネシア・クロム系合成原料の化学組成、粒
物性及び低塩基度スラグに対する耐スラグ性の評価を第
２表に示す。なお、鉱物組成はいずれもペリクレースと
Cr−スピネルであることをＸ線回折により確認した。
物性及び低塩基度スラグに対する耐スラグ性の評価を第
２表に示す。なお、鉱物組成はいずれもペリクレースと
Cr−スピネルであることをＸ線回折により確認した。
耐スラグテスト用ブリケットの作製： 上述のようにして得られたマグネシア・クロム系合成原
料を粉砕、粒調した後粒度３〜1mm40％、１〜0.3mm20
％、−0.3mm40％にバインダー（サンサルＸ）４％（外
掛）を加えて混合した。得られた混合物を加圧成形（成
形圧力500kg/cm2）して80×60×40mmの寸法のブリケッ
トを得た。成形後のブリケットを100〜110℃の温度で恒
量になるまで乾燥した後スラグテストに供した。
料を粉砕、粒調した後粒度３〜1mm40％、１〜0.3mm20
％、−0.3mm40％にバインダー（サンサルＸ）４％（外
掛）を加えて混合した。得られた混合物を加圧成形（成
形圧力500kg/cm2）して80×60×40mmの寸法のブリケッ
トを得た。成形後のブリケットを100〜110℃の温度で恒
量になるまで乾燥した後スラグテストに供した。
耐スラグテスト条件： 回転侵食テスト法 1500℃×１時間を１サイクルとして４サイクル １サイ
クルのスラグ使用量200g スラグの組成CaO/SiO2＝約１ 侵食テストの評価方法 テスト後試料を回転炉から取り出し、それぞれの試料に
ついて溶損量を測定した。評価は比較例Ａを100とした
時の溶損指数で示した。
クルのスラグ使用量200g スラグの組成CaO/SiO2＝約１ 侵食テストの評価方法 テスト後試料を回転炉から取り出し、それぞれの試料に
ついて溶損量を測定した。評価は比較例Ａを100とした
時の溶損指数で示した。
比較例Ａは市販の代表的なマグネシア・クロム系合成原
料であり、これと比較して耐スラグ性を評価した。
料であり、これと比較して耐スラグ性を評価した。
本発明のＤ〜ＧはCr2O325〜35重量％、MgO55〜70重量
％、合計フラックス成分は10重量％以下にあり、MgO/Cr
2O3重量比は1.6〜2.8の範囲内にある。原料中に生成し
た二次スピネルの組成（第３表）は試料間に殆ど差がな
く、Cr2O3が約70％のもので、MgCr2O4の理論組成に近
い。一方、耐スラグ性については比較例Ａ、Ｂよりも極
めて優れていた。
％、合計フラックス成分は10重量％以下にあり、MgO/Cr
2O3重量比は1.6〜2.8の範囲内にある。原料中に生成し
た二次スピネルの組成（第３表）は試料間に殆ど差がな
く、Cr2O3が約70％のもので、MgCr2O4の理論組成に近
い。一方、耐スラグ性については比較例Ａ、Ｂよりも極
めて優れていた。
比較例ＢはCr2O3が25％以下と少なく、スピネルの組成
もCr2O3が少ない。耐食性についても劣るが、この原因
はCr2O3分が不足しているためと考えられる。
もCr2O3が少ない。耐食性についても劣るが、この原因
はCr2O3分が不足しているためと考えられる。
一方、酸化クロムを本発明品より多く使用し、製造した
比較例Ｃはスピネル中のCr2O3が少ない。この点は測定
位置の違いやバラツキが考えられる。しかし、耐スラグ
性についても本発明品Ｅ〜Ｇよりも劣る。従って、高価
な酸化クロムを使用したわりにはその改善効果が少な
い。
比較例Ｃはスピネル中のCr2O3が少ない。この点は測定
位置の違いやバラツキが考えられる。しかし、耐スラグ
性についても本発明品Ｅ〜Ｇよりも劣る。従って、高価
な酸化クロムを使用したわりにはその改善効果が少な
い。
［発明の効果］ 本発明のマグネシア・クロム系合成原料は低塩基度スラ
グに対して耐スラグ性に極めて優れたものである。従っ
て、定形、不定形耐火物とすることによって高耐食性が
要求される製銑、製鋼用耐火物や新製鋼法用耐火物に適
用可能な原料である。
グに対して耐スラグ性に極めて優れたものである。従っ
て、定形、不定形耐火物とすることによって高耐食性が
要求される製銑、製鋼用耐火物や新製鋼法用耐火物に適
用可能な原料である。
Claims (1)
- 【請求項１】MgO55〜70重量％、Cr2O325〜35重量％の化
学組成をもち、MgO/Cr2O3の重量比が1.6〜2.8の範囲内
にあり、且つSiO2、Al2O3、Fe2O3、CaOの合計フラック
ス成分量が10重量％以下であることを特徴とするマグネ
シア・クロム系合成原料。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2152700A JPH075355B2 (ja) | 1990-06-13 | 1990-06-13 | マグネシア・クロム系合成原料 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2152700A JPH075355B2 (ja) | 1990-06-13 | 1990-06-13 | マグネシア・クロム系合成原料 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0446057A JPH0446057A (ja) | 1992-02-17 |
| JPH075355B2 true JPH075355B2 (ja) | 1995-01-25 |
Family
ID=15546237
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2152700A Expired - Lifetime JPH075355B2 (ja) | 1990-06-13 | 1990-06-13 | マグネシア・クロム系合成原料 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH075355B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6237787B1 (en) * | 1996-06-13 | 2001-05-29 | Johnson & Johnson Consumer Products, Inc. | Packaging system for storing and dispensing products |
-
1990
- 1990-06-13 JP JP2152700A patent/JPH075355B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0446057A (ja) | 1992-02-17 |
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