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JPH06345549A - Castable refractory - Google Patents

Castable refractory

Info

Publication number
JPH06345549A
JPH06345549A JP5165115A JP16511593A JPH06345549A JP H06345549 A JPH06345549 A JP H06345549A JP 5165115 A JP5165115 A JP 5165115A JP 16511593 A JP16511593 A JP 16511593A JP H06345549 A JPH06345549 A JP H06345549A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
alumina
weight
spinel
zirconia
raw material
Prior art date
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Granted
Application number
JP5165115A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2864088B2 (en
Inventor
Hideo Uemoto
英雄 上本
Noboru Nakamura
登 中村
Keisuke Yamazaki
圭介 山崎
Keisuke Sumitomo
慶助 住友
Masaki Tange
昌樹 丹下
Hiroshi Kiguchi
弘 城口
Koichi Ura
宏一 浦
Kiyoe Hirayama
清衛 平山
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.)
WAKI TAIKA KOGYO KK
Coorstek KK
Nippon Steel Corp
Original Assignee
WAKI TAIKA KOGYO KK
Sumitomo Metal Industries Ltd
Toshiba Ceramics Co Ltd
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 WAKI TAIKA KOGYO KK, Sumitomo Metal Industries Ltd, Toshiba Ceramics Co Ltd filed Critical WAKI TAIKA KOGYO KK
Priority to JP5165115A priority Critical patent/JP2864088B2/en
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Abstract

PURPOSE:To obtain a castable refractory excellent in slag permeability, thermal impact resistance and durability, etc., by mixing a specific composition of spinel raw material, alumina.zirconia raw material, alumina and a binder in a specific weight ratio. CONSTITUTION:(A) 10-40wt.% the spinel material, (B) 1-10wt.% the alumina.zirconia raw material and (C) the balance quantities of the alumina and the binder are mixed to produce the castable refractory. However, in the A component, electrofused spinel is essentially used for the product in the particle range from 0.05 to 2mm, and also an additional quantity of the electrofused spinel is >=50wt.% for the total spinel additional quantity. The B component also uses an electrofused product consisting of 50-80wt.% alumina and 50-20wt.% zirconia, and the particle range is from 0.125 to 1.5mm. A portion of the alumina in the C component is also composed of 2-5wt.% superfine powder containing >=50wt.% particles with <=3mum size, and also 2-10wt.% alumina cement is used as the binder.

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、製鋼用取鍋の内張り等
に使用される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 used for lining a ladle for steelmaking.

【0002】[0002]

【従来の技術】製鋼用取鍋内張り耐火材料としては、一
般にろう石れんが、高アルミナ質耐火材料、ジルコン系
耐火材料等が使用されている。しかし、近年、耐用寿命
の向上等の要請により、アルミナ・スピネル質キャスタ
ブル耐火物が使用されるようになっている(特開昭64
−83575号公報参照)。
2. Description of the Related Art As a refractory material for lining a ladle for steel making, wax stone bricks, high-alumina refractory materials, zircon-based refractory materials, etc. are generally used. However, in recent years, alumina / spinel castable refractories have come to be used due to demands such as improvement of useful life (JP-A-64).
-83575 publication).

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のアルミナ・スピネル質キャスタブル耐火物では、次
のような問題があるため、製鋼用取鍋の内張り耐火材料
等として使用した際、安定した耐用寿命が得られるな
い。 (1)焼結スピネルを用いているため、スラグによる浸
潤が大きい。これは、スピネルは、耐スラグ性に関し
て、非常に優れた材質であるものの、焼結スピネル粒子
においては、結晶自体はスラグと反応しないが、結晶粒
界中にスラグ成分が侵入し、粒子の崩壊を起こし易いか
らである。したがって、耐火材料の稼動面近傍におい
て、焼結スピネル粒子は、スラグ中で細かく分散された
状態となり、溶鋼流によりスラグと共に流出される。こ
のため、マトリックス部へのスラグの浸潤が大きくな
り、構造的スポーリングの要因となる。 (2)熱衝撃による亀裂、剥離が生じ易い。そこで、本
発明は、耐スラグ浸潤性及び耐熱衝撃性を高めて、耐用
寿命を一層向上し得るキャスタブル耐火物の提供を目的
とする。
However, the conventional alumina-spinel castable refractories described above have the following problems, and therefore have stable service lives when used as lining refractory materials for steel ladle. Can't get (1) Since the sintered spinel is used, infiltration with slag is large. This is because spinel is a very excellent material with respect to slag resistance, but in sintered spinel particles, the crystals themselves do not react with the slag, but the slag component penetrates into the crystal grain boundaries and the particles collapse. It is easy to cause. Therefore, in the vicinity of the working surface of the refractory material, the sintered spinel particles are finely dispersed in the slag and flow out together with the slag by the molten steel flow. Therefore, infiltration of slag into the matrix portion becomes large, which causes structural spalling. (2) Cracks and peeling due to thermal shock are likely to occur. Therefore, an object of the present invention is to provide a castable refractory which can improve the slag infiltration resistance and the thermal shock resistance to further improve the service life.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明のキャスタブル耐火物は、スピネル原料10
〜40重量%、アルミナ・ジルコニア系原料1〜10重
量%を含み、残部がアルミナ及び結合剤よりなり、スピ
ネル原料のうちの0.05〜2mmの粒度範囲は主とし
て電融スピネルを使用し、かつ電融スピネルの添加量が
全スピネル添加量の50重量%以上であり、アルミナ・
ジルコニア系原料はアルミナ50〜80重量%、ジルコ
ニア20〜50重量%の電融品で、その粒度範囲が0.
125〜1.5mmであり、残部のアルミナの一部が3
μm以下の粒子を50重量%以上含む超微粉2〜8重量
%であり、又、結合剤としてアルミナセメント2〜10
重量%を使用するものである。上記キャスタブル耐火物
中に含まれるシリカが0.3重量%以下であることが好
ましい。
In order to solve the above-mentioned problems, the castable refractory material of the present invention is a spinel raw material 10
-40% by weight, 1-10% by weight of alumina / zirconia-based raw material, the balance consisting of alumina and a binder, and the particle size range of 0.05-2 mm of the spinel raw material mainly uses electrofused spinel, and If the amount of electrofused spinel added is 50 wt% or more of the total amount of spinel added, alumina.
The zirconia-based raw material is an electrofused product containing 50 to 80% by weight of alumina and 20 to 50% by weight of zirconia and having a particle size range of 0.
125-1.5 mm, part of the remaining alumina is 3
2 to 8% by weight of ultrafine powder containing 50% by weight or more of particles of μm or less, and alumina cement 2 to 10 as a binder.
% By weight is used. Silica contained in the castable refractory is preferably 0.3% by weight or less.

【0005】ここで、スピネル原料とは、アルミン酸マ
グネシウム(MgO・Al2 3 )の粒子をいい、又、
電融スピネルとは、アルミナ70〜80重量%、マグネ
シア20〜30重量%よりなる電融品をいう。
Here, the spinel raw material means particles of magnesium aluminate (MgO.Al 2 O 3 ), and
The electrofused spinel is an electrofused product composed of 70 to 80% by weight of alumina and 20 to 30% by weight of magnesia.

【0006】[0006]

【作用】上記手段においては、電融スピネル粒子は、緻
密で、かつ結晶粒界が少なく、又、結晶粒界にシリカ
(SiO2 )、カルシア(CaO)等を含有する低融点
鉱物が孤立して存在するため、スラグの結晶粒界への侵
入は認められない。アルミナ・ジルコニア系原料中のジ
ルコニア(ZrO2 )は、スラグと接触するとスラグ中
に溶け込む。その結果、スラグ組成が変化し、粘性が急
激に上がる。又、スラグと接触していないアルミナ・ジ
ルコニア系原料の内部、あるいはその周辺のマトリック
ス中に微小なクラックが発生する。アルミナの超微粉の
添加により、マトリックス部は、緻密な組織を形成する
ことが可能となる。又、マトリックス中のアルミナ超微
粉は、加熱時にアルミナセメントと反応し、CaO・6
Al2 3 の針状結晶を生成する。このCaO・6Al
2 3 の生成の際に体積膨張があるため、マトリックス
部の組織が更に緻密化する。又、アルミナセメントは、
上述したように、加熱時に、マトリックス部のアルミナ
と反応し、CaO・6Al2 3 の針状結晶を生成す
る。そして、その生成時の体積膨張によってマトリック
ス部の組織を緻密化する。一方、キャスタブル耐火物中
に含まれるシリカの量を0.3重量%以下とすることに
より、スラグとの反応相において生成されるゲーレナイ
ト、アノーサイト等の低融点鉱物の量が低減され、又、
スピネルとシリカが共存する場合の過焼結が防止され
る。
In the above means, the electrospun spinel particles are dense and have few crystal grain boundaries, and the low melting point minerals containing silica (SiO 2 ) and calcia (CaO) are isolated in the crystal grain boundaries. Slag is not present in the grain boundaries. Zirconia (ZrO 2 ) in the alumina-zirconia-based raw material melts into the slag when it comes into contact with the slag. As a result, the slag composition changes and the viscosity rises sharply. In addition, minute cracks occur in the matrix inside or around the alumina-zirconia-based raw material that is not in contact with the slag. The addition of ultrafine alumina powder enables the matrix portion to form a dense structure. In addition, the ultrafine alumina powder in the matrix reacts with the alumina cement during heating, causing CaO-6
It produces acicular crystals of Al 2 O 3 . This CaO ・ 6Al
Since there is volume expansion during the formation of 2 O 3 , the structure of the matrix portion is further densified. Alumina cement is
As described above, upon heating, it reacts with the alumina of the matrix portion to form needle-like crystals of CaO · 6Al 2 O 3 . Then, the structure of the matrix portion is densified by the volume expansion at the time of generation. On the other hand, by setting the amount of silica contained in the castable refractory to 0.3% by weight or less, the amount of low-melting minerals such as grenite and anorthite produced in the reaction phase with slag is reduced, and
Oversintering is prevented when spinel and silica coexist.

【0007】スピネル原料は、添加量が40重量%を超
えると、スラグとの反応相でアルミナが不足し、カルシ
アが過剰な状態となり、低融点鉱物が生成され易く、構
造的スポーリングの要因となる。一方、添加量が10重
量%未満となると、スラグ浸潤抑制効果が少ない。スピ
ネルは、2mmより大きい粒子では、スラグとの接触面
積が小さい等の理由により、浸潤抑制効果が小さいた
め、用いられる電融スピネル、焼結スピネルは、2mm
以下が好ましい。電融スピネルに関しては、0.05m
m以上の粒度であることが好ましく、又、明らかな添加
効果を得るために、全スピネル添加量の50重量%以上
の添加量であることが望ましい。
When the addition amount of spinel raw material exceeds 40% by weight, alumina is insufficient in the reaction phase with slag and calcia becomes excessive, and low melting point minerals are easily generated, which is a cause of structural spalling. Become. On the other hand, if the addition amount is less than 10% by weight, the slag infiltration suppressing effect is small. Spinel has a small infiltration suppression effect for particles larger than 2 mm due to a small contact area with the slag, etc.
The following are preferred. For electrofused spinel, 0.05m
The particle size is preferably m or more, and in order to obtain a clear addition effect, the addition amount is preferably 50% by weight or more of the total spinel addition amount.

【0008】アルミナ・ジルコニア系原料は、添加量が
10重量%を超えると、溶損が大きくなる。一方、添加
量が1重量%未満となると、熱衝撃緩和の効果が小さ
い。アルミナ・ジルコニアの共晶点は40重量%付近で
あり、この前後の組成において、アルミナ・ジルコニア
系原料の内部に発生する微小クラックが、細くかつ最も
多い。そのため、アルミナ50〜80重量%、ジルコニ
ア20〜50重量%の組成が、熱衝撃緩和のために最も
適している。又、アルミナ・ジルコニア系原料は、1.
5mmを超える粒子では、原料周辺に大きな亀裂が発生
する。そのため、アルミナ・ジルコニア系原料が選択的
に侵食を受け、局部溶損する。一方、0.125mm未
満の粒子では、耐熱衝撃性向上の効果が小さい。
Alumina / zirconia-based raw materials have large melting loss when the addition amount exceeds 10% by weight. On the other hand, if the addition amount is less than 1% by weight, the effect of alleviating thermal shock is small. The eutectic point of alumina / zirconia is around 40% by weight, and in the composition before and after this, fine cracks generated inside the alumina / zirconia-based raw material are thin and most numerous. Therefore, a composition of 50 to 80% by weight of alumina and 20 to 50% by weight of zirconia is most suitable for thermal shock relaxation. Alumina / zirconia-based raw materials are 1.
With particles exceeding 5 mm, large cracks occur around the raw material. Therefore, the alumina-zirconia-based raw material is selectively corroded and locally melted. On the other hand, if the particle size is less than 0.125 mm, the effect of improving the thermal shock resistance is small.

【0009】アルミナ超微粉は、添加量が8重量%を超
えると、緻密化が進むため、爆裂が生じ易くなる。一
方、添加量が2重量%未満となると、マトリックス部は
ポーラスな状態となり、スラグの浸潤抑制効果が小さく
なる。
If the amount of alumina ultrafine powder added exceeds 8% by weight, densification progresses, so that explosion tends to occur. On the other hand, if the addition amount is less than 2% by weight, the matrix portion becomes porous and the slag infiltration suppressing effect becomes small.

【0010】又、アルミナセメントは、添加量が10重
量%を超えると、スラグとの反応相において、ゲーレナ
イト、アノーサイト等の低融点鉱物が生成され易く、構
造的スポーリングの要因となる。一方、添加量が2重量
%未満となると、施工時の強度が低くなる。
When the amount of alumina cement added exceeds 10% by weight, low-melting minerals such as grenite and anorthite tend to be produced in the reaction phase with slag, which causes structural spalling. On the other hand, if the addition amount is less than 2% by weight, the strength during construction becomes low.

【0011】[0011]

【実施例】以下、本発明の実施例について説明する。 実施例1〜6、比較例1〜5 電融スピネルの添加粒度を0.05〜2mmとすると共
に、アルミナ・ジルコニア系原料の添加粒度を0.5〜
1.5mm、組成をアルミナ60重量%、ジルコニア4
0重量%とし、かつこれらと焼結スピネル、アルミナ及
びアルミナセメントをそれぞれ表1に示すような割合で
混合し、5〜6重量%の水を添加して図1に示すように
端面が扇面形をなす曲板状に鋳込み、110℃の温度で
24時間乾燥して各種のテストピース1を得た。
EXAMPLES Examples of the present invention will be described below. Examples 1 to 6 and Comparative Examples 1 to 5 The addition particle size of the electrofused spinel is set to 0.05 to 2 mm, and the addition particle size of the alumina / zirconia-based raw material is set to 0.5 to
1.5 mm, composition 60 wt% alumina, zirconia 4
0% by weight, and mixed with sintered spinel, alumina, and alumina cement in the proportions shown in Table 1, and 5 to 6% by weight of water was added to make the end faces fan-shaped as shown in FIG. Each of the test pieces 1 was obtained by casting in a curved plate-like shape and drying at a temperature of 110 ° C. for 24 hours.

【0012】テストピース1を図2、図3に示すように
誘導炉2内にセットし、侵食試験を行った。侵食剤3と
しては、SS41、60kg、製鋼炉スラグ500gを
使用し、1600〜1620℃の温度で3時間保持し、
冷却後、溶損量及び浸潤厚について比較した。又、上記
材質で40×40×160mmの柱状のテストピースを
作製し、1400℃の温度で5回の繰り返し加熱試験を
行い動弾性率を測定した。誘導炉を用いた侵食試験後の
浸潤厚さ及びスポーリング抵抗指数は、それぞれ表1に
示すようになった。ここで、スポーリング抵抗指数と
は、加熱前の動弾性率を100としたときの5回の繰り
返し加熱試験後の動弾性率の割合をいう。
The test piece 1 was set in the induction furnace 2 as shown in FIGS. 2 and 3, and an erosion test was conducted. As the erosion agent 3, SS41, 60 kg, and 500 g of steelmaking furnace slag are used and kept at a temperature of 1600 to 1620 ° C. for 3 hours,
After cooling, the amounts of melt loss and the infiltration thickness were compared. Further, a column-shaped test piece of 40 × 40 × 160 mm was prepared from the above material, and a repeated heating test was repeated 5 times at a temperature of 1400 ° C. to measure the dynamic elastic modulus. The infiltration thickness and the spalling resistance index after the erosion test using the induction furnace are shown in Table 1, respectively. Here, the spalling resistance index means the ratio of the dynamic elastic modulus after five repeated heating tests, where the dynamic elastic modulus before heating is 100.

【0013】[0013]

【表1】 [Table 1]

【0014】表1からスピネル原料を10〜40重量
%、アルミナ・ジルコニア系原料1〜10重量%、残部
をアルミナ及びアルミナセメントとし、かつスピネル原
料のうちの0.05〜2mmの粒度範囲を電融スピネル
とすると共に、電融スピネルの添加量を全体の5〜25
重量%とすることによって、浸潤厚さを7〜12mmと
して耐スラグ浸潤性を高めることができる一方、スポー
リング抵抗指数を40〜58%として耐熱衝撃性を高め
ることができ、亀裂や剥離が発生しないことがわかる。
From Table 1, 10 to 40% by weight of the spinel raw material, 1 to 10% by weight of the alumina / zirconia-based raw material, and the balance alumina and alumina cement, and the particle size range of 0.05 to 2 mm of the spinel raw material is charged. Along with the molten spinel, the addition amount of the electrofused spinel is 5 to 25% of the total.
By adjusting the weight percentage, the infiltration thickness can be increased to 7 to 12 mm to enhance the slag infiltration resistance, while the spalling resistance index can be increased to 40 to 58% to enhance the thermal shock resistance, and cracks or peeling can occur. I know I won't.

【0015】実施例7、比較例6〜7 電融スピネルの添加粒度を0.05〜2mm、添加量を
15重量%、焼結スピネルの添加量を10重量%とする
と共に、アルミナ・ジルコニア系原料の添加量を5重量
%、組成をアルミナ60重量%、ジルコニア40重量%
としてその添加粒度を表2に示すように変え、かつアル
ミナ及びアルミナセメントの添加量を70重量%として
混合し、前述したようにして各テストピースを得た。各
テストピースの誘導炉を用いた侵食試験後の浸潤層の厚
さ及び繰り返し加熱試験後のスポーリング抵抗指数は、
それぞれ実施例4の結果を併記する表2に示すようにな
った。
Example 7, Comparative Examples 6 to 7 The addition particle size of the electrofused spinel was 0.05 to 2 mm, the addition amount was 15% by weight, the addition amount of the sintered spinel was 10% by weight, and the alumina-zirconia system was used. 5% by weight of raw material, 60% by weight of alumina, 40% by weight of zirconia
Then, the addition particle size was changed as shown in Table 2, and the amount of alumina and alumina cement added was 70% by weight and mixed to obtain each test piece as described above. The thickness of the infiltrated layer after the erosion test using the induction furnace of each test piece and the spalling resistance index after the repeated heating test are
The results of Example 4 are shown in Table 2 together.

【0016】[0016]

【表2】 [Table 2]

【0017】表2からアルミナ・ジルコニア系原料は、
アルミナ50〜80重量%、ジルコニア20〜50重量
%よりなる電融品で、0.125〜1.5mmの粒度範
囲とすると、耐スラグ浸潤性、耐熱衝撃性に優れた耐火
物を得られることがわかる。又、粒度0.125mm未
満のアルミナ・ジルコニア系原料の添加では、耐熱衝撃
性の向上が認められず、粒度1.5mmを超えるアルミ
ナ・ジルコニア系原料の添加では、溶損が大きくなるこ
とがわかる。
From Table 2, the alumina / zirconia-based raw materials are
An electromelted product composed of 50 to 80% by weight of alumina and 20 to 50% by weight of zirconia, and having a particle size range of 0.125 to 1.5 mm, a refractory having excellent slag infiltration resistance and thermal shock resistance can be obtained. I understand. Further, it was found that the addition of the alumina / zirconia-based raw material having a particle size of less than 0.125 mm did not improve the thermal shock resistance, and the addition of the alumina-zirconia-based raw material having a particle size of more than 1.5 mm resulted in a large melt loss. .

【0018】実施例8〜12、比較例8〜11 電融スピネルの添加粒度を0.05〜2mm、添加量を
15重量%、焼結スピネルの添加量を10重量%とする
と共に、アルミナ・ジルコニア系原料の添加粒度を0.
5〜1.5mm、添加量を5重量%とする一方、アルミ
ナ骨材と共に残部のアルミナを構成する3μm以下の粒
子を50重量%以上含むアルミナ超微粉とアルミナセメ
ントの添加量を表3に示すように変え、前述したように
して各テストピースを得た。各テストピースの誘導炉を
用いた侵食試験後の浸潤層の厚さ及び繰り返し加熱試験
後のスポーリング抵抗指数は、それぞれ実施例4の結果
を併記する表3に示すようになった。
Examples 8 to 12 and Comparative Examples 8 to 11 The addition particle size of the electrofused spinel was 0.05 to 2 mm, the addition amount was 15% by weight, and the addition amount of the sintered spinel was 10% by weight. The added particle size of the zirconia-based raw material is set to 0.
5 to 1.5 mm, the addition amount is 5% by weight, while the addition amount of alumina ultrafine powder containing 50% by weight or more of particles of 3 μm or less constituting the remaining alumina together with the alumina aggregate is shown in Table 3. Each test piece was obtained as described above. The thickness of the infiltrated layer after the erosion test using the induction furnace of each test piece and the spalling resistance index after the repeated heating test were as shown in Table 3 together with the results of Example 4.

【0019】[0019]

【表3】 [Table 3]

【0020】表3から残部のアルミナの一部をなすアル
ミナ超微粉を2〜8重量%、アルミナセメントを2〜1
0重量%とすることによって、耐スラグ浸潤性、耐熱衝
撃性に優れた耐火物を得られることがわかる。アルミナ
超微粉は、添加量が2重量%未満であると、浸潤層の厚
さが大きくなり、添加量が8重量%を超えると、乾燥時
に爆裂する傾向があることがわかる。又、アルミナセメ
ントは、添加量が2重量%未満であると、強度不足のた
めに脱型時にかけが発生し、添加量が10重量%を超え
ると、耐熱衝撃性が低下し、亀裂や剥離が発生すること
がわかる。
From Table 3, 2 to 8% by weight of ultrafine alumina powder, which constitutes a part of the remaining alumina, and 2-1 to alumina cement are used.
It can be seen that when the content is 0% by weight, a refractory material having excellent slag infiltration resistance and thermal shock resistance can be obtained. It can be seen that when the addition amount of the alumina ultrafine powder is less than 2% by weight, the thickness of the infiltration layer becomes large, and when the addition amount exceeds 8% by weight, it tends to explode during drying. When the amount of alumina cement added is less than 2% by weight, cracking occurs during demolding due to insufficient strength, and when the amount added exceeds 10% by weight, thermal shock resistance decreases and cracks and peeling occur. It can be seen that occurs.

【0021】実施例13、比較例12 電融スピネルの添加粒度を0.05〜2mm、添加量を
15重量%、焼結スピネルの添加粒度を10重量%とす
ると共に、アルミナ・ジルコニア系原料の添加粒度を
0.125〜1.5mm、添加量を10重量%とし、か
つアルミナ超微粉の添加量を5重量%、又、アルミナセ
メントの添加量を5重量%とする一方、アルミナ骨材の
種類を表4に示すように変え、前述したようにして各テ
ストピースを得た。各テストピースの誘導炉を用いた侵
食試験後の浸潤層の厚さ及び繰り返し加熱試験後のスポ
ーリング抵抗指数は、それぞれ実施例4の結果を併記す
る表4に示すようになった。
Example 13, Comparative Example 12 The addition particle size of the electrofused spinel was 0.05 to 2 mm, the addition amount was 15% by weight, the addition particle size of the sintered spinel was 10% by weight, and the alumina-zirconia-based raw material was used. The addition particle size is 0.125 to 1.5 mm, the addition amount is 10% by weight, the addition amount of alumina ultrafine powder is 5% by weight, and the addition amount of alumina cement is 5% by weight. The type was changed as shown in Table 4, and each test piece was obtained as described above. The thickness of the infiltrated layer after the erosion test using the induction furnace of each test piece and the spalling resistance index after the repeated heating test were as shown in Table 4 together with the results of Example 4.

【0022】[0022]

【表4】 [Table 4]

【0023】表4からキャスタブル耐火物中に含まれる
シリカを0.3重量%以下にすると、耐スラグ浸潤性、
耐熱衝撃性に優れた耐火物を得られることがわかる。
From Table 4, when the content of silica in the castable refractory is 0.3% by weight or less, slag infiltration resistance,
It can be seen that a refractory having excellent thermal shock resistance can be obtained.

【0024】[0024]

【発明の効果】以上説明したように本発明のキャスタブ
ル耐火物によれば、電融スピネル粒子は、緻密で、かつ
結晶粒界が少なく、又結晶粒界にシリカやカルシア等を
含有する低融点鉱物が独立して存在するため、スラグの
結晶粒界への侵入が認められないので、スピネル結晶粒
子の崩壊が認められず、その始めの形状を保持し、スラ
グによる浸潤を抑制することができる。又、ジルコニア
は、スラグと接触するとスラグ中に溶け込む。その結
果、スラグ組成が変化し、粘性が急激に上がるので、耐
火物へのスラグ浸潤が抑制される。その上、アルミナ・
ジルコニア系原料の内部、あるいはその周辺のマトリッ
クス中に微小なクラックが発生するので、これらの微小
クラックが熱衝撃を緩和することができる。このため、
大きな亀裂、剥離の発生を防止することができ、ひいて
は耐用寿命を一層向上することができる。更に、アルミ
ナの超微粉の添加により、マトリックス部は、緻密な組
織を形成すると共に、加熱時にアルミナセメントと反応
してCaO・6Al2 3 の針状結晶を生成し、この生
成時の体積膨張によって一層緻密となるので、スラグの
浸潤抑制効果を大とすることができる。したがって、本
発明のキャスタブル耐火物は、従来に比して耐スラグ浸
潤性及び耐熱衝撃性が格段に優れており、1.5倍以上
の耐用性を有する。一方、キャスタブル耐火物中に含ま
れるシリカの量を0.3重量%以下とすることにより、
スラグとの反応相において生成されるゲーレナイト、ア
ノーサイト等の低融点鉱物の量が低減され、又、スピネ
ルとシリカが共存する場合の過焼結が防止されるので、
構造的スポーリングや亀裂、剥離の発生を抑制すること
ができる。
As described above, according to the castable refractory of the present invention, the electromelting spinel particles are dense and have a small number of crystal grain boundaries, and also have a low melting point containing silica, calcia or the like in the crystal grain boundaries. Since the minerals exist independently, no penetration of the slag into the crystal grain boundaries is observed, so no collapse of the spinel crystal particles is observed, the initial shape is retained, and infiltration by the slag can be suppressed. . Also, zirconia melts into the slag when it comes into contact with it. As a result, the slag composition changes and the viscosity rapidly increases, so that the slag infiltration into the refractory is suppressed. In addition,
Since minute cracks are generated in the matrix inside or around the zirconia-based raw material, these minute cracks can reduce thermal shock. For this reason,
It is possible to prevent the occurrence of large cracks and peeling, and further improve the service life. Furthermore, the addition of ultrafine alumina powder forms a dense structure in the matrix part, and reacts with the alumina cement during heating to form needle-like crystals of CaO.6Al 2 O 3 and the volume expansion during this formation. Since it becomes more dense by this, the effect of suppressing the infiltration of slag can be enhanced. Therefore, the castable refractory of the present invention is remarkably excellent in slag infiltration resistance and thermal shock resistance as compared with the conventional one, and has a durability of 1.5 times or more. On the other hand, by setting the amount of silica contained in the castable refractory to 0.3% by weight or less,
Since the amount of low melting point minerals such as grenite and anorthite generated in the reaction phase with slag is reduced, and oversintering when spinel and silica coexist is prevented,
It is possible to suppress structural spalling, cracking, and peeling.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施例のキャスタブル耐火物を用い
て鋳込んだ端面が扇面形をなす曲板状のテストピースの
斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view of a curved plate-shaped test piece whose end face is fan-shaped cast using a castable refractory material according to an embodiment of the present invention.

【図2】図1のテストピースの侵食試験に使用した誘導
炉の断面図である。
FIG. 2 is a sectional view of an induction furnace used for an erosion test of the test piece of FIG.

【図3】図1のテストピースの侵食試験に使用した誘導
炉の平面図である。
FIG. 3 is a plan view of an induction furnace used for an erosion test of the test piece of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 テストピース 2 誘導炉 3 侵食剤 1 Test piece 2 Induction furnace 3 Erosion agent

フロントページの続き (72)発明者 中村 登 愛知県刈谷市小垣江町南藤1番地 東芝セ ラミックス株式会社刈谷製造所内 (72)発明者 山崎 圭介 愛知県刈谷市小垣江町南藤1番地 東芝セ ラミックス株式会社刈谷製造所内 (72)発明者 住友 慶助 福岡県北九州市小倉北区浅野3丁目2番1 号 和気耐火工業株式会社内 (72)発明者 丹下 昌樹 福岡県北九州市小倉北区浅野3丁目2番1 号 和気耐火工業株式会社内 (72)発明者 城口 弘 茨城県鹿島郡鹿島町大字光3番地 住友金 属工業株式会社鹿島製鉄所内 (72)発明者 浦 宏一 茨城県鹿島郡鹿島町大字光3番地 住友金 属工業株式会社鹿島製鉄所内 (72)発明者 平山 清衛 茨城県鹿島郡鹿島町大字光3番地 住友金 属工業株式会社鹿島製鉄所内Front page continuation (72) Inventor Noboru Nakamura No. 1 Minamitou, Ogakie-cho, Kariya city, Aichi Toshiba Ceramics Co., Ltd. Kariya factory (72) Inventor Keisuke Yamazaki No. 1 Minamitou, Ogakie-cho, Kariya city, Aichi Toshiba Ceramics Co., Ltd. Company Kariya Plant (72) Inventor Keisuke Sumitomo 3-2-1 Asano, Kokurakita-ku, Kitakyushu City, Fukuoka Prefecture Waki Fireproof Industry Co., Ltd. (72) Inventor Masaki Tange 3-Asano, Kokurakita-ku, Kitakyushu City, Fukuoka Prefecture No. 2 No. 1 in Wake Fireproof Industry Co., Ltd. (72) Inventor Hiroshi Shiroguchi, 3rd, Hikari, Kashima-machi, Kashima-gun, Kashima-gun, Ibaraki Sumitomo Metal Industries, Ltd. Kashima Works (72) Inventor, Koichi Ura Kashima-gun, Kashima-gun, Kashima-gun 3 in Hikari-machi, Kashima Steel Works, Sumitomo Metal Industries, Ltd. (72) Inventor, Kiyoe Hirayama, in Kashima-machi, Kashima-gun, Ibaraki Prefecture, Sumitomo Metal Industries, Ltd. Kashima Steel Works, Ltd.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 スピネル原料10〜40重量%、アルミ
ナ・ジルコニア系原料1〜10重量%を含み、残部がア
ルミナ及び結合剤よりなり、スピネル原料のうちの0.
05〜2mmの粒度範囲は主として電融スピネルを使用
し、かつ電融スピネルの添加量が全スピネル添加量の5
0重量%以上であり、アルミナ・ジルコニア系原料はア
ルミナ50〜80重量%、ジルコニア20〜50重量%
の電融品で、その粒度範囲が0.125〜1.5mmで
あり、残部のアルミナの一部が3μm以下の粒子を50
重量%以上含む超微粉2〜8重量%であり、又、結合剤
としてアルミナセメント2〜10重量%を使用すること
を特徴とするキャスタブル耐火物。
1. A spinel raw material containing 10 to 40% by weight and an alumina-zirconia-based raw material 1 to 10% by weight, the balance being alumina and a binder.
In the particle size range of 05 to 2 mm, the electrospinning spinel is mainly used, and the addition amount of the electrospinning spinel is 5 of the total spinel addition amount.
0% by weight or more, the alumina-zirconia-based raw material is alumina 50 to 80% by weight, zirconia 20 to 50% by weight
Particle size range of 0.125 to 1.5 mm, and a part of the remaining alumina is 3 μm or less.
A castable refractory which is 2 to 8% by weight of ultrafine powder containing at least 2% by weight, and 2 to 10% by weight of alumina cement is used as a binder.
【請求項2】 請求項1記載のキャスタブル耐火物中に
含まれるシリカが0.3重量%以下であることを特徴と
するキャスタブル耐火物。
2. The castable refractory material according to claim 1, wherein the content of silica in the castable refractory material is 0.3% by weight or less.
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