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JPH08259338A - Irregular casting cast refractory body and its construction method - Google Patents

Irregular casting cast refractory body and its construction method

Info

Publication number
JPH08259338A
JPH08259338A JP7085938A JP8593895A JPH08259338A JP H08259338 A JPH08259338 A JP H08259338A JP 7085938 A JP7085938 A JP 7085938A JP 8593895 A JP8593895 A JP 8593895A JP H08259338 A JPH08259338 A JP H08259338A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnesia
particles
refractory
slag
alumina
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP7085938A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akihiro Oshima
明博 大嶋
Yukihiro Nakamura
幸弘 中村
Shinichi Tamura
信一 田村
Shiro Sukenari
史郎 祐成
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Steel Corp filed Critical Nippon Steel Corp
Priority to JP7085938A priority Critical patent/JPH08259338A/en
Publication of JPH08259338A publication Critical patent/JPH08259338A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、溶融金属容器用内張り不定形流し
込み耐火物に関して、耐スラグ浸透性に極めて優れ、か
つ強度的にもマグネシア−クロム質れんがに匹敵する熱
間強度を発現し、マグネシア−クロム質れんがより優れ
た耐用性を有する流し込み耐火物を提供する。 【構成】 耐火性粒子として、すべての粒子が0.1m
m以上の粒子径を有するマグネシアと、すべての粒子が
1mm以下の粒子径を有するアルミナとを、それぞれの
重量比がマグネシア35〜85wt%、アルミナ65〜
15wt%の範囲となるように配合したもの100重量
部に、すべての粒子が0.1mm以下の粒子径を有する
ジルコニアを1〜15重量部添加・配合して得られ、少
なくとも使用開始時に、その成形体の平均細孔径が5μ
m以下である。
(57) [Abstract] [Object] The present invention relates to a cast refractory lining for a molten metal container, which is extremely excellent in slag penetration resistance and has a hot strength comparable to that of a magnesia-chromic brick. Provided is a cast refractory having developed and superior durability of magnesia-chromic bricks. [Composition] As refractory particles, all particles are 0.1m
Magnesia having a particle size of m or more and alumina having a particle size of 1 mm or less for all particles have a weight ratio of 35 to 85 wt% magnesia and 65 to 65 alumina.
It is obtained by adding and blending 1 to 15 parts by weight of zirconia in which all particles have a particle diameter of 0.1 mm or less to 100 parts by weight of the compounded to be in the range of 15 wt%, at least at the start of use, The average pore size of the molded product is 5μ
m or less.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、耐用性に優れた、溶融
金属容器、特に脱ガス精錬炉用の内張り不定形流し込み
耐火物成形体に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a molten metal container having excellent durability, and more particularly to a cast refractory molded product having an infinite shape for a degassing refining furnace.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、溶鋼の二次精錬設備であるR
Hに代表されるような真空脱ガス処理炉には、内張り耐
火物として、主に高温で焼成した焼成マグネシア−クロ
ム質れんがが使用されている。しかしながら、これらの
耐火物は、製造時に成形・焼成工程を必要とするため、
コストが高くなること、築炉が特殊技能と多くの工数が
要求されること等の問題点を抱えている。また、マグネ
シア−クロム質れんがは、クロムを含有しているため
に、環境保全の面から使用後の廃棄処理時に問題が生じ
る。そこで、真空脱ガス処理炉の内張り耐火物におい
て、近年、脱クロムと不定形化が強く求められている。
2. Description of the Related Art R, which is a secondary refining equipment for molten steel
In a vacuum degassing treatment furnace represented by H, a fired magnesia-chromic brick mainly fired at a high temperature is used as a refractory lining. However, since these refractories require a molding / firing process during manufacturing,
There are problems that the cost is high and that furnace construction requires special skills and many man-hours. In addition, since magnesia-chromic brick contains chromium, it causes a problem in waste disposal after use from the viewpoint of environmental protection. Therefore, in recent years, there has been a strong demand for dechromization and amorphousization of refractory linings in vacuum degassing furnaces.

【0003】しかし、真空脱ガス処理炉の内張り耐火物
は、真空条件下、1600℃以上の高温で、高塩基度
(C/S)スラグに常時接触し、しかも溶鋼流動による
物理的摩耗を受けるという極めて過酷な使用条件にある
ために、不定形耐火物の場合はもちろんのこと、れんが
であっても、高耐食性を示すマグネシア−クロム質れん
が以外の材質では対応できないのが現状である。
However, the refractory lining in the vacuum degassing furnace is constantly in contact with the high basicity (C / S) slag at a high temperature of 1600 ° C. or higher under vacuum conditions, and undergoes physical wear due to molten steel flow. Due to the extremely harsh conditions of use, not only in the case of irregular-shaped refractories, but also in the case of bricks, materials other than magnesia-chromic bricks exhibiting high corrosion resistance cannot be used at present.

【0004】例えば、マグネシア−クロム質れんがで
は、スラグや溶鋼に対する耐食性は優れているが、熱膨
張が大きいために亀裂が発生して剥離が生じやすく、し
かも耐スラグ浸透性に劣るという欠点を有している。そ
の結果、変質層の剥離現象が顕著に生じ、実際の使用は
困難である。一方、マグネシア−カーボン質れんがを使
用することも検討されたが、原料組成や結合剤にカーボ
ン質材料が使用されるために、酸化による組織劣化が生
じて充分な耐用性が得られない上、二次精錬工程におい
て、溶鋼へのカーボンピックアップ等、鋼品質上の問題
点を抱えている。
For example, magnesia-chromic brick has excellent corrosion resistance to slag and molten steel, but has a drawback that cracks easily occur due to large thermal expansion and peeling easily occurs, and the slag penetration resistance is poor. are doing. As a result, the peeling phenomenon of the deteriorated layer remarkably occurs, and it is difficult to actually use the layer. On the other hand, the use of magnesia-carbonaceous bricks was also investigated, but since carbonaceous materials are used for the raw material composition and the binder, the tissue deterioration due to oxidation occurs and sufficient durability cannot be obtained. In the secondary refining process, there are problems with steel quality such as carbon pickup to molten steel.

【0005】その中にあって、作業が簡便な流し込み施
工を行なうことができ、熱膨張が小さく、しかもスラグ
の浸透が比較的少ない塩基性不定形耐火物として、例え
ば特開昭60−21868号公報で開示されているよう
なマグネシア骨材86〜96wt%と、アルミナ超微粉
及びシリカ超微粉の合量で4〜14wt%とからなる不
定形耐火物が提案されている。このマグネシア−アルミ
ナ−シリカ系材料は、不定形耐火物であることで築炉作
業を必要とせず、施工性の点で好ましい。また、スラグ
に対する耐食性については、高塩基性組成であることか
らかなり高い耐食性を発現する。
Among them, a basic amorphous refractory material which can be easily cast and has a small thermal expansion and a relatively small penetration of slag is disclosed in, for example, JP-A-60-21868. An amorphous refractory composed of 86 to 96 wt% of magnesia aggregate as disclosed in the publication and 4 to 14 wt% in total of alumina ultrafine powder and silica ultrafine powder has been proposed. This magnesia-alumina-silica-based material is an amorphous refractory and does not require furnace construction work and is preferable in terms of workability. Regarding the corrosion resistance to slag, it exhibits a considerably high corrosion resistance because of its highly basic composition.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記不
定形耐火物のようにシリカ成分を含む材料は、高温下に
おいてシリカ成分が溶融するため、熱間強度が極めて低
い。また高C/Sスラグとの反応により、容易にMgO
−CaO−SiO2 系低融物(融点1500℃以下)を
生成するため、スラグの浸透が促進される。溶鋼の動き
が激しく、物理的摩耗条件が加味されるような脱ガス精
錬炉においては、このように熱間で殆ど強度がない浸透
層は、摩耗により連続的に損耗するため、高温焼成によ
り強固な粒子間ボンドを形成するマグネシア−クロム質
れんがに比べると極めて耐用性が悪くなる。
However, a material containing a silica component, such as the above-mentioned amorphous refractory, has a very low hot strength because the silica component melts at a high temperature. In addition, the reaction with high C / S slag facilitates MgO
To generate a -CaO-SiO 2 system TeiTorubutsu (mp 1500 ° C. or less), the penetration of the slag is promoted. In a degassing refining furnace in which the movement of molten steel is vigorous and physical wear conditions are taken into consideration, the permeation layer, which has little strength in the hot state as described above, is continuously damaged due to wear, so it becomes stronger by high temperature firing. The durability is extremely poor as compared with magnesia-chromic bricks that form various interparticle bonds.

【0007】また、シリカ分を含まないマグネシア−ア
ルミナ系材料の場合も、上記不定形耐火物の組成範囲で
は、CaO−SiO2 系の浸透スラグ中に溶解する。も
ともとスラグの粘性を高める働きをするAl23成分が
少なく、別途添加したアルミナも高温下で使用すること
によりすべて周囲のマグネシアと反応してスピネルへと
化学変化を生じ、粒子間に存在する細孔径が大きくなる
ため、耐火物中へのスラグの浸透を根本的に抑制するこ
とはできない。
Also, in the case of a magnesia-alumina-based material containing no silica, it dissolves in CaO-SiO 2 -based infiltration slag within the composition range of the above-mentioned amorphous refractory material. Originally, there are few Al 2 O 3 components that increase the viscosity of slag, and by using alumina added separately at high temperature, all react with the surrounding magnesia and chemically change to spinel, which exists between particles. Since the pore size becomes large, it is not possible to fundamentally suppress the penetration of slag into the refractory.

【0008】不定形耐火物の場合、焼成れんがのダイレ
クトボンドのような、高温、スラグ浸透下において即座
には分断されない結合が存在していないため、スラグ浸
透を極力抑制することが重要となる。また、スラグ浸透
層が生じてしまったとしてもその摩耗や剥離を少しでも
緩和するために、高熱間強度化を指向することも重要で
ある。
In the case of an amorphous refractory, there is no bond such as a direct bond of fired brick that is not immediately broken under high temperature and slag infiltration, so it is important to suppress slag infiltration as much as possible. Further, even if the slag permeation layer is generated, it is important to aim at high hot strength in order to alleviate wear and peeling of the layer.

【0009】本発明は、溶融金属容器、特に脱ガス精錬
炉用内張り不定形流し込み耐火物に関して、耐スラグ浸
透性に極めて優れ、かつ強度的にもマグネシア−クロム
質れんがに匹敵する熱間強度を発現し、結果としてマグ
ネシア−クロム質れんがより優れた耐用性を有する流し
込み耐火物を提供する。
The present invention relates to a molten metal container, in particular, a cast-in-place refractory lining for a degassing refining furnace, which is extremely excellent in slag permeation resistance and has a hot strength comparable to that of a magnesia-chromic brick. Provided, and as a result, a magnesia-chromic brick provides a cast refractory having superior durability.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明は、耐火性粒子と
して、すべての粒子が0.1mm以上の粒子径を有する
マグネシアと、すべての粒子が1mm以下の粒子径を有
するアルミナとを、それぞれの重量比がマグネシア35
〜85wt%、アルミナ65〜15wt%の範囲となる
ように配合したもの100重量部に、すべての粒子が
0.1mm以下の粒子径を有するジルコニアを1〜15
重量部添加・配合して得られる成形体であって、少なく
とも使用開始して加熱したときに、その成形体の平均細
孔径が5μm以下であることを特徴とする不定形流し込
み耐火物成形体である。尚、ここで言う平均細孔径と
は、水銀圧入法による細孔径分布測定において、累積体
積百分率50%に相当する細孔径値である。
According to the present invention, as refractory particles, magnesia in which all particles have a particle diameter of 0.1 mm or more and alumina in which all particles have a particle diameter of 1 mm or less are respectively used. The weight ratio of 35 is magnesia
1 to 15 parts by weight of zirconia in which all particles have a particle diameter of 0.1 mm or less, in 100 parts by weight of a mixture of ˜85 wt% and alumina in a range of 65 to 15 wt%.
A molded product obtained by adding and blending parts by weight, wherein the molded product has an average pore diameter of 5 μm or less when heated at least after starting use. is there. The average pore diameter referred to here is a pore diameter value corresponding to a cumulative volume percentage of 50% in the measurement of the pore diameter distribution by the mercury penetration method.

【0011】なお、このような不定形流し込み耐火物成
形体を施工する際には、減圧雰囲気下でマイクロ波を照
射して低温乾燥すると最も好ましい特性が得られる。
When constructing such a cast-in-place cast refractory body, the most preferable characteristics are obtained by irradiating with microwave under a reduced pressure atmosphere and drying at low temperature.

【0012】[0012]

【作用】塩基性マグネシア質耐火物は、鋼の精錬工程に
おいて発生する高C/Sスラグに対して高い耐食性を示
す。一方、材料内部へのスラグ浸透も著しく進み、摩耗
や剥離による損傷が大きくなるため、実炉で使用するの
は難しい。このスラグ浸透の主な原因として考えられる
のは、浸透スラグの粘性低下と、使用中の高温下におけ
る細孔径レベルの拡大である。
The basic magnesia refractory exhibits high corrosion resistance against high C / S slag generated in the steel refining process. On the other hand, the penetration of slag into the material significantly progresses, and the damage due to wear and peeling increases, so that it is difficult to use in an actual furnace. The main cause of this slag infiltration is a decrease in the viscosity of the infiltration slag and an increase in the pore size level at high temperatures during use.

【0013】CaO−SiO2 系スラグがマグネシア粒
子間の気孔中を浸透していく際には、スラグ中にMgO
成分が溶解し、MgO−CaO−SiO2 系の粘性の低
いスラグが生じることから、その浸透を抑制するのは難
しい。また、マグネシアは膨張係数が大きいため、施工
時には細孔径が小さく緻密な状態であっても、高温状態
では細孔径レベルが大きくなり、これもまたスラグ浸透
の抑制には不利に働く。
When the CaO--SiO 2 slag penetrates through the pores between the magnesia particles, MgO in the slag.
Since the components are dissolved and a slag of MgO—CaO—SiO 2 system having low viscosity is generated, it is difficult to suppress the permeation. Further, since magnesia has a large expansion coefficient, even if the pore size is small and dense during construction, the pore size level becomes large at high temperatures, which also works against the suppression of slag infiltration.

【0014】加えて、マグネシア原料中には不純物とし
てのSiO2 成分が含まれていることから、熱間での高
強度発現は難しい。さらに不定形流し込み耐火物として
使用する場合、その施工水分の影響によるマグネシアの
スレーキング現象も大きな問題である。しかし、この問
題に関しては、特開平6−300438号公報による乾
燥方法を実践することにより解決される。
In addition, since the magnesia raw material contains a SiO 2 component as an impurity, it is difficult to achieve high strength during hot working. Furthermore, when it is used as a castable refractory with an irregular shape, the slaking phenomenon of magnesia due to the influence of its construction moisture is also a big problem. However, this problem can be solved by practicing the drying method disclosed in JP-A-6-300438.

【0015】本発明は、上記のスラグ浸透性の軽減、熱
間強度向上という未解決の課題を解決するために、不定
形耐火物の粒子構成として、高C/Sスラグに対する耐
食性を保持するため、粗粒部にマグネシアを用い、スラ
グの浸透を抑制するため、その浸透経路となるマトリッ
クス微粉部にアルミナが配合されるようにしたものであ
る。これによって、本来塩基性耐火物が持つスラグに対
する高耐食性を維持したまま、耐火物中へのスラグの浸
透を飛躍的に抑制することが可能となった。
In order to solve the above-mentioned unsolved problems of reducing slag permeability and improving hot strength, the present invention maintains the corrosion resistance to high C / S slag as a particle composition of an amorphous refractory material. In order to suppress the penetration of slag, magnesia is used in the coarse particle portion, and alumina is mixed in the matrix fine powder portion which is the penetration route. As a result, it has become possible to dramatically suppress the penetration of slag into the refractory while maintaining the high corrosion resistance of the basic refractory that is inherent to the slag.

【0016】これは、微粉部に使用するアルミナは、膨
張係数が小さく、高温状態でも細孔径レベルは小さいま
まであり、また、細孔内に浸透したスラグ中にはマトリ
ックス微粉部のAl23成分が溶解し、Al23−Ca
O−SiO2 系の粘性の高いスラグへと組成が変化する
からである。さらにAl23成分が溶解すると、高融点
の固相CaO・6Al23が析出し、スラグ浸透抑制に
有効に働く。また、今回実施例で使用したAl23に含
まれている不純物SiO2 の量は、マグネシア中のそれ
よりも少ない。従って、焼成時の微粉部粒子間に高温強
度特性が劣るシリケートボンドが形成されるようなこと
は無く、高熱間強度の発現が可能となる。
This is because the alumina used in the fine powder portion has a small expansion coefficient and the pore diameter level remains small even at high temperature, and the slag that has penetrated into the fine pores contains Al 2 O in the matrix fine powder portion. 3 components are dissolved, Al 2 O 3 -Ca
This is because the composition changes to an O—SiO 2 slag with high viscosity. Further, when the Al 2 O 3 component is dissolved, a solid phase CaO · 6Al 2 O 3 having a high melting point is deposited, which works effectively for suppressing slag penetration. Further, the amount of impurity SiO 2 contained in Al 2 O 3 used in this example is smaller than that in magnesia. Therefore, silicate bonds having inferior high-temperature strength properties are not formed between the fine powder particles during firing, and high hot strength can be exhibited.

【0017】ここで懸念されることは、骨材部に使用す
るマグネシアに比べて、微粉部に使用するアルミナは、
高C/Sスラグに対する耐食性に劣ることから、処理温
度が通常の約1600℃を超え、1650℃近くにまで
達する重処理の場合には、微粉部のみが先行して溶損す
る場合があることである。この対策として、本発明では
微粉部の一部にジルコニアを使用する。
The concern here is that the amount of alumina used in the fine powder portion is higher than that of magnesia used in the aggregate portion.
Since the corrosion resistance to high C / S slag is poor, in the case of heavy treatment where the treatment temperature exceeds the normal temperature of about 1600 ° C and reaches close to 1650 ° C, only the fine powder portion may be melted before the treatment. is there. As a countermeasure against this, in the present invention, zirconia is used for a part of the fine powder portion.

【0018】すなわち、ジルコニアは、それ自身融点が
高く、スラグに対して難溶融性を有することから、懸念
される微粉部の先行溶損を抑制することが可能となる。
さらに、ジルコニアの添加により、マグネシアとアルミ
ナの高温下における焼結(スピネル化)により、過剰に
粒成長するのを抑制することができ、一層緻密性が発現
され、強度的にも向上する。
That is, since zirconia itself has a high melting point and is difficult to melt with respect to slag, it is possible to suppress the antecedent melting loss of the fine powder portion.
Furthermore, by adding zirconia, it is possible to suppress excessive grain growth due to sintering (spinelization) of magnesia and alumina at a high temperature, so that denseness is further developed and strength is also improved.

【0019】本発明は、以上の考え方に基づきなされた
発明であって、その要旨とするところは、耐火性粒子と
して、すべての粒子が0.1mm以上の粒子径を有する
マグネシアと、すべての粒子が1mm以下の粒子径を有
するアルミナとを、それぞれの重量比がマグネシア35
〜85wt%、アルミナ65〜15wt%の範囲となる
ように配合したもの100重量部に、すべての粒子が
0.1mm以下の粒子径を有するジルコニアを1〜15
重量部添加・配合して得られる成形体であって、少なく
とも使用開始時において、その成形体の平均細孔径が5
μm以下であることを特徴とする不定形流し込み耐火物
成形体である。尚、ここで言う平均細孔径とは、水銀圧
入法による細孔径分布測定において、累積体積百分率5
0%に相当する細孔径値である。
The present invention has been made based on the above concept, and the gist of the invention is that, as the refractory particles, all of the particles have a diameter of 0.1 mm or more, and magnesia. With alumina having a particle size of 1 mm or less, and the weight ratio of each is 35
1 to 15 parts by weight of zirconia in which all particles have a particle diameter of 0.1 mm or less, in 100 parts by weight of a mixture of ˜85 wt% and alumina in a range of 65 to 15 wt%.
A molded product obtained by adding and compounding parts by weight, and having an average pore size of 5 at least at the start of use.
The cast refractory body has an irregular shape and is characterized by having a size of not more than μm. In addition, the average pore diameter referred to here is a cumulative volume percentage of 5 in the pore diameter distribution measurement by the mercury penetration method.
It is a pore diameter value corresponding to 0%.

【0020】ここで、0.1mm未満の粒子径を有する
マグネシアを使用すると、焼成時に細孔径が大きくな
り、スラグ浸透が大きくなり好ましくない。また、1m
mを超える粒子径のアルミナを使用すると、スラグに対
する耐食性が顕著に劣化する。十分な耐食性を維持する
ため、すなわち回転侵食試験後の溶損寸法が10mm以
下となるためには、35wt%以上のマグネシアが必要
である。また、85wt%を超えると、微粉部のアルミ
ナをもってしてもスラグ浸透を防止することができず、
膨張が大きくなって熱間強度特性に劣るようになる。な
お、より好ましいマグネシアの配合割合は、40〜70
wt%である。
If magnesia having a particle size of less than 0.1 mm is used, the pore size becomes large at the time of firing, and slag penetration becomes large, which is not preferable. In addition, 1m
If alumina having a particle size exceeding m is used, the corrosion resistance to slag is significantly deteriorated. In order to maintain sufficient corrosion resistance, that is, in order for the erosion dimension after the rotary erosion test to be 10 mm or less, 35 wt% or more magnesia is required. Further, if it exceeds 85 wt%, it is not possible to prevent the slag infiltration even with the finely powdered alumina,
The expansion becomes large and the hot strength property becomes inferior. In addition, the more preferable compounding ratio of magnesia is 40 to 70.
wt%.

【0021】一方、0.1mmを超える粒子径のジルコ
ニアを添加した場合には、粒子が大き過ぎて、微粉部に
おける均一分散性に劣り、微粉部先行溶損抑制に有利に
作用しない。その添加配合量も、1重量部未満では添加
の効果は発揮されず、高温処理時には微粉部の先行溶損
が生じる。また、15重量部を超えると粒子構成のバラ
ンスが崩れて細孔径レベルが大きくなり、強度が低下す
る。粗粒部及び微粉部の各部の詳細な粒度構成は、少な
くとも使用開始して加熱したときの平均細孔径が5μm
以下に保たれるように設計する必要がある。なぜなら
ば、加熱焼成後の成形体の平均細孔径が5μmを超える
と、スラグ浸透に対する抑制効果が小さくなるからであ
る。
On the other hand, when zirconia having a particle size of more than 0.1 mm is added, the particles are too large and the uniform dispersibility in the fine powder portion is deteriorated, and it does not act favorably to suppress the preceding dissolution loss of the fine powder portion. With respect to the addition amount, if the addition amount is less than 1 part by weight, the effect of the addition is not exhibited, and the preceding powder loss of the fine powder portion occurs during high temperature treatment. On the other hand, if it exceeds 15 parts by weight, the balance of the particle constitution is lost, the pore diameter level becomes large, and the strength is lowered. The detailed particle size composition of each of the coarse particle portion and the fine powder portion is such that at least the average pore diameter when starting use and heating is 5 μm.
It must be designed to keep: This is because when the average pore size of the molded body after heating and firing exceeds 5 μm, the effect of suppressing penetration of slag is reduced.

【0022】本発明で使用するマグネシアクリンカー及
びアルミナクリンカーは、残部不純物成分が2wt%以
下の焼結品または電融品が好ましい。残部不純物成分が
2wt%を超えると、熱間強度及び耐食性が低下する。
また、本発明で使用するジルコニアは、未安定化品、あ
るいはマグネシア、カルシア、イットリア等で部分的に
ないしは完全に安定化させた焼結品または電融品とす
る。
The magnesia clinker and alumina clinker used in the present invention are preferably a sintered product or an electromelted product having a residual impurity component of 2 wt% or less. If the residual impurity component exceeds 2 wt%, the hot strength and corrosion resistance decrease.
The zirconia used in the present invention is an unstabilized product, or a sintered product or an electromelted product partially or completely stabilized with magnesia, calcia, yttria, or the like.

【0023】骨材粒子全体の粒度構成は、例えば、粒子
径が5mm以下かつ3mmを超える範囲の粗粒、3mm
以下かつ1mmを超える範囲の中粒、1mm以下かつ
0.1mm以上の微粉、0.1mm未満かつ10μm以
上の微粉、及び10μm未満の超微粉の5粒度域で管理
し、マグネシア、アルミナ、ジルコニアを、本発明の粒
度条件に応じてこれら5粒度域に配分することとする。
The particle size composition of the aggregate particles is, for example, coarse particles having a particle diameter of 5 mm or less and more than 3 mm, 3 mm.
It is controlled in five particle size regions of the following: medium particles in the range of more than 1 mm, fine powder of 1 mm or less and 0.1 mm or more, fine powder of less than 0.1 mm and 10 μm or more, and ultrafine powder of less than 10 μm, and magnesia, alumina, and zirconia are controlled. According to the grain size condition of the present invention, these five grain size ranges are allocated.

【0024】配合した耐火性粒子に、分散剤、結合剤等
を添加することは従来の流し込み施工不定形耐火物と同
様に行なう。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等の無機塩類、ポリアク
リル酸ソーダ、スルホン酸ソーダ等の有機塩類等を用い
ることができる。添加量は耐火性粒子100重量部に対
して0.001〜1重量部が好ましい。結合剤として
は、例えばCaO成分を約30wt%含有するアルミナ
セメントを1〜10重量部添加する。また、必要によ
り、ファイバー類、金属粉、硬化促進剤、硬化遅延剤、
耐火性微粉、シリカゾル、アルミナゾル、仮焼アルミナ
等を、本発明の効果を損なわない範囲で添加してもよ
い。
The addition of a dispersant, a binder and the like to the blended refractory particles is carried out in the same manner as in the conventional castable amorphous refractory material. As the dispersant, for example, inorganic salts such as sodium tripolyphosphate and sodium hexametaphosphate, organic salts such as sodium polyacrylate and sodium sulfonate, and the like can be used. The addition amount is preferably 0.001 to 1 part by weight with respect to 100 parts by weight of the refractory particles. As the binder, for example, 1 to 10 parts by weight of alumina cement containing about 30 wt% of CaO component is added. In addition, if necessary, fibers, metal powder, curing accelerator, curing retarder,
Refractory fine powder, silica sol, alumina sol, calcined alumina, etc. may be added within a range that does not impair the effects of the present invention.

【0025】[0025]

【実施例】以下、本発明の実施例及びそれに対する比較
例を示す。表1は、本発明による不定形耐火物成形体の
実施例とその比較例の特性をまとめたものである。ま
た、表2は、本発明実施例1なる不定形耐火物成形体
の、乾燥方法別の特性をまとめたものである。
EXAMPLES Examples of the present invention and comparative examples will be described below. Table 1 summarizes the characteristics of the examples and the comparative examples of the irregular shaped refractory molded articles according to the present invention. Further, Table 2 summarizes the characteristics of the amorphous refractory moldings according to Example 1 of the present invention for each drying method.

【0026】実機試験は、不定形耐火物100重量部に
対して4〜6重量部の施工水分を添加し、充分な混練を
行なった後、RH真空脱ガス精錬炉下部槽の内側に、中
子を使用して振動を付与しながら流し込み施工し、所定
の乾燥処理を施した成形施工体について実施した。乾燥
処理は、減圧雰囲気下、ないしは熱風循環下におけるマ
イクロ波加熱による方法、あるいは一般的なガスバーナ
ー加熱による方法のいずれかで行なった。
In the actual machine test, 4 to 6 parts by weight of the working water was added to 100 parts by weight of the amorphous refractory, and after sufficient kneading, the inside of the lower tank of the RH vacuum degassing and refining furnace was subjected to medium The molding was performed by pouring while applying vibration using a child, and subjected to a predetermined drying treatment. The drying treatment was carried out either by a microwave heating method under a reduced pressure atmosphere or circulating hot air, or by a general gas burner heating method.

【0027】見掛け気孔率、平均細孔径、熱間曲げ強
度、耐スラグ浸透性、耐食性、耐スポール性について
は、乾燥後に成形体中から特定の形状でサンプリングし
た試験片についての結果である。マグネシア−クロム質
れんがについては、1800℃焼成品の試験結果を掲載
している。
The apparent porosity, average pore diameter, hot bending strength, slag penetration resistance, corrosion resistance, and spall resistance are the results of test pieces sampled in a specific shape from the molded body after drying. For magnesia-chromic bricks, the test results of 1800 ° C fired products are listed.

【0028】各試験方法は次の通りである。 見掛け気孔率;JIS−R2205に準じる。 平均細孔径;乾燥後及び1500℃焼成後の各々の試料
について、水銀圧入法により細孔径分布を測定し、累積
体積百分率で50%の細孔径値を採用した。 熱間曲げ強度;1500℃で1時間保定した後、曲げ強
度を測定した。
Each test method is as follows. Apparent porosity: According to JIS-R2205. Average pore size: The pore size distribution of each sample after drying and firing at 1500 ° C. was measured by the mercury intrusion method, and a pore size value of 50% in cumulative volume percentage was adopted. Hot bending strength: After being held at 1500 ° C. for 1 hour, the bending strength was measured.

【0029】耐スラグ浸透性;重量比で鋼片:転炉スラ
グ=60:40の侵食剤を使用して、1650℃で3時
間の回転侵食試験を行なった後、スラグの浸透寸法を測
定した。 耐食性;前記耐スラグ浸透性の回転侵食試験を行なった
後、試験片の溶損寸法を測定した。 耐スポール性;1500℃で20分間加熱した後に大気
中で空冷する作業を繰り返し、剥落するまでの回数を求
めた。数値が大きいほど耐スポール性に優れている。
Slag permeation resistance: Using a corrosive agent of steel slab: converter slag = 60: 40 in weight ratio, a rotary erosion test was carried out at 1650 ° C. for 3 hours, and then the permeation size of the slag was measured. . Corrosion resistance: After performing the slag penetration resistance rotary erosion test, the erosion size of the test piece was measured. Spor resistance: The work of heating at 1500 ° C. for 20 minutes and then air cooling in the atmosphere was repeated, and the number of times until peeling was determined. The larger the value, the better the spall resistance.

【0030】実機試験;実施例あるいは比較例の耐火物
をRH下部槽にて実使用し、耐用性を1ch当たりの平
均損耗量mm/chで求めた。数値が小さいほど耐用性
に優れている。 まず、表1に示す特性は、全て100Torrの減圧雰
囲気下におけるマイクロ波加熱乾燥後の材料特性であ
る。
Actual machine test: The refractories of Examples or Comparative Examples were actually used in the RH lower tank, and the durability was determined by the average wear amount per channel mm / ch. The smaller the value, the better the durability. First, all the properties shown in Table 1 are material properties after microwave heating and drying in a reduced pressure atmosphere of 100 Torr.

【0031】[0031]

【表1A】 [Table 1A]

【0032】[0032]

【表1B】 [Table 1B]

【0033】[0033]

【表1C】 [Table 1C]

【0034】[0034]

【表1D】 [Table 1D]

【0035】試験結果が示すように、本発明の不定形耐
火物成形体である実施例1〜9は、不定形耐火物の比較
例10〜16に比べて焼成後の細孔径レベルが低く、耐
スラグ浸透性に優れており、また熱間強度も高くて、ほ
ぼマグネシア−クロム質れんがに匹敵する強度を発現し
ている。ただし、実施例9については、使用しているマ
グネシア骨材の純度が低いことから若干強度が低く、溶
損寸法が大きくて耐食性が劣る傾向にある。
As shown by the test results, Examples 1 to 9 which are the shaped amorphous refractory products of the present invention have a lower pore size level after firing as compared with Comparative Examples 10 to 16 of the shaped amorphous refractory products, It has excellent resistance to slag penetration and high hot strength, and exhibits strength almost equal to that of magnesia-chromic bricks. However, in Example 9, since the magnesia aggregate used is of low purity, the strength is slightly low, the melt loss dimension is large, and the corrosion resistance tends to be poor.

【0036】比較例10及び11は、共に耐スラグ浸透
性に優れているものの、比較例10は、1mmを超える
粒径の大きな部分にもアルミナを使用していることか
ら、耐食性に劣り、比較例11は、アルミナの使用量が
多すぎて耐食性に極めて劣る。比較例12及び13は、
共に耐食性には優れているものの、比較例12はマグネ
シアの使用量が多すぎ、比較例13は0.1mm未満の
微粉部にもマグネシアを使用していることから、共に耐
スラグ浸透性が極端に劣る。
Although Comparative Examples 10 and 11 are both excellent in slag penetration resistance, Comparative Example 10 is poor in corrosion resistance because Comparative Example 10 uses alumina even in a portion having a large particle size of more than 1 mm. In Example 11, the amount of alumina used was too large and the corrosion resistance was extremely poor. Comparative Examples 12 and 13
Although both have excellent corrosion resistance, Comparative Example 12 uses too much magnesia, and Comparative Example 13 uses magnesia even in the fine powder portion of less than 0.1 mm, so both have extremely high slag penetration resistance. Inferior to.

【0037】また比較例14はジルコニアの使用量が少
なすぎ、強度や耐食性の面でジルコニア添加の効果が発
現されておらず、逆に比較例15は、ジルコニアの使用
量が多すぎて組織の緻密性が損なわれ、気孔率の増大、
強度低下につながっている。比較例16に関しては、ジ
ルコニアの粒径が大きすぎ、微粉部に均一かつ有効に分
散しておらず、微粉部の先行溶損が抑制できていない。
In Comparative Example 14, the amount of zirconia used was too small, and the effect of adding zirconia was not exhibited in terms of strength and corrosion resistance. On the contrary, in Comparative Example 15, the amount of zirconia used was too large, and Denseness is impaired, porosity increases,
This leads to a decrease in strength. Regarding Comparative Example 16, the particle size of zirconia was too large, the zirconia was not uniformly and effectively dispersed in the fine powder portion, and the preceding dissolution loss of the fine powder portion could not be suppressed.

【0038】また、本発明実施例に示した耐火物成形施
工体を実機にて評価した結果は、いずれの場合も現行の
マグネシア−クロム質れんが(例17)と同等以上の耐
用性を示している。これは、焼成過程を経たれんがの方
が熱間強度及び耐食性には優れているものの、耐スラグ
浸透性、耐スポール性の面では本発明実施例1〜9が断
然優れていることから、総合的には本発明の不定形耐火
物成形体の方が実炉での耐用性に優れる結果となる。
Further, the evaluation results of the fireproof molded products shown in the examples of the present invention using an actual machine show that in all cases, the durability is equal to or higher than that of the current magnesia-chromic brick (Example 17). There is. This is because although the bricks that have undergone the firing process are superior in hot strength and corrosion resistance, the examples 1 to 9 of the present invention are by far superior in terms of slag penetration resistance and spall resistance. As a result, the amorphous refractory molded product of the present invention has better durability in an actual furnace.

【0039】尚、本発明耐火物成形体は、いずれの乾燥
方法にも耐え得るものであるが、表2に示すように、減
圧マイクロ波乾燥による低温乾燥が、マグネシアのスレ
ーキングを極力抑制でき、最も望ましい。
The refractory molding of the present invention can withstand any drying method, but as shown in Table 2, low temperature drying by vacuum microwave drying can suppress slaking of magnesia as much as possible. Most desirable.

【0040】[0040]

【表2】 [Table 2]

【0041】[0041]

【発明の効果】以上、特定の粘度構成、化学組成を有す
る不定形耐火物を流し込み施工し、硬化後、乾燥を施す
ことにより得られる本発明の不定形耐火物成形体は、耐
スラグ浸透性、熱間強度の面で優れた特性を発現する。
その耐用性は、現行のマグネシア−クロム質れんがより
も優れ、例えば真空脱ガス精錬炉の内張り耐火物として
使用した場合、築炉作業の省力化、及び耐火物材料コス
トの削減が可能となる。
INDUSTRIAL APPLICABILITY As described above, the amorphous refractory molded article of the present invention obtained by casting an amorphous refractory having a specific viscosity composition and chemical composition, curing it, and then drying it has a slag penetration resistance. , Exhibits excellent properties in hot strength.
Its durability is superior to that of the existing magnesia-chromium brick, and when it is used as a refractory lining for a vacuum degassing and refining furnace, for example, it is possible to save the labor of the furnace construction work and to reduce the cost of the refractory material.

フロントページの続き (72)発明者 祐成 史郎 大分県大分市大字西ノ洲1番地 新日本製 鐵株式会社大分製鐵所内Continuation of the front page (72) Inventor Shiro Yunari No. 1 Nishinosu, Oita City, Oita Prefecture Nippon Steel Co., Ltd. Oita Works

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 耐火性粒子として、すべての粒子が0.
1mm以上の粒子径を有するマグネシアと、すべての粒
子が1mm以下の粒子径を有するアルミナとを、それぞ
れの重量比がマグネシア35〜85wt%、アルミナ6
5〜15wt%の範囲となるように配合したもの100
重量部に、すべての粒子が0.1mm以下の粒子径を有
するジルコニアを1〜15重量部添加・配合して得られ
る成形体であって、少なくとも使用開始時に、その成形
体の平均細孔径が5μm以下であることを特徴とする不
定形流し込み耐火物成形体。
1. As the refractory particles, all particles have a particle size of 0.
Magnesia having a particle diameter of 1 mm or more and alumina having all particles having a particle diameter of 1 mm or less were used in a weight ratio of 35 to 85 wt% magnesia and 6 alumina.
Compounded to be in the range of 5 to 15 wt% 100
A molded body obtained by adding and blending 1 to 15 parts by weight of zirconia having all particles having a particle diameter of 0.1 mm or less in parts by weight, wherein the average pore size of the molded body is at least at the start of use. A castable refractory body having an irregular shape, characterized by having a size of 5 μm or less.
【請求項2】 平均細孔径が、水銀圧入法による細孔径
分布測定において、累積体積百分率50%に相当する細
孔径値であることを特徴とする請求項1記載の不定形流
し込み耐火物成形体。
2. The irregular cast porosity refractory body according to claim 1, wherein the average pore size is a pore size value corresponding to a cumulative volume percentage of 50% in the measurement of the pore size distribution by mercury porosimetry. .
【請求項3】 請求項1または請求項2記載の不定形流
し込み耐火物成形体を施工する際に、減圧雰囲気下でマ
イクロ波を照射して乾燥することを特徴とする不定形流
し込み耐火物成形体の施工方法。
3. An amorphous cast refractory molding characterized by irradiating with a microwave in a reduced pressure atmosphere and drying when the molded amorphous cast refractory molding according to claim 1 or 2 is constructed. Body construction method.
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