[发明专利]氧化镁质耐火材料

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于炼钢用浇包、RH、VOD炉、AOD炉、或者对焚烧处理后产生的焚烧灰进行熔融处理的灰熔融炉、气化熔融炉、废液焚烧炉、以及水泥煅烧用回转窑等中的内衬的耐火材料。

背景技术

一直以来，作为在上述各种炉等中使用的内衬用耐火材料，使用了镁铬砖，但是镁铬砖在使用后会生成六价铬。所述六价铬会危害人体以及环境卫生，从炉中排出的炉渣和使用后的耐火材料会造成环境污染，因此很早就提出了完全不含铬的所谓无铬砖的需求。

作为所述无铬砖中的一种，提出了与碳复合而成的镁碳砖，然而在使用这种镁碳砖时，由于碳的氧化造成砖组织脆弱，因而存在无法长期使用的缺点，此外，由于碳氧化而产生的二氧化碳的影响，会加剧地球温室化效应，因此并不能说是符合当今需要的砖。

作为消除这些缺点的无铬砖，提出了在氧化镁中添加二氧化钛等的碱性耐火材料，例如日本特开平9-20550号公报(专利文献1)中，提出了一种镁钙钛系碱性耐火材料；在日本特开平11-147755号公报(专利文献2)中，提出了一种在尖晶石中添加钛酸铝的定型耐火材料；另外，在日本特开2001-253765号公报(专利文献3)中，提出了一种镁铝钛质砖。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开平9-20550号公报

专利文献2：日本特开平11-147755号公报

专利文献3：日本特开2001-253765号公报

发明内容

发明所要解决的问题

然而，氧化镁与二氧化钛反应后生成钛酸镁，而此矿物非常致密，容易破碎，也就是说耐散裂性非常低，因此无法长期使用。此外，钛酸铝必须由二氧化钛与氧化铝合成，存在用于制造其烧结砖的成本提高的问题。而且，就镁铝钛质砖而言，由于膨胀系数大的氧化镁原料的混合比例较大，因此依然存在耐散裂性不充分的问题。

本发明是以解决上述问题作为课题进行研究开发而完成的，其目的在于提供耐腐蚀性、耐散裂性优良、并且具有充分的耐久性的氧化镁质耐火材料。

用于解决问题的方法

作为解决上述问题而实现所述目的的方法，本发明开发并采用了一种氧化镁质耐火材料，其特征在于，通过对含有氧化镁60～90重量％、氧化锆5～20重量％、氧化铝5～20重量％的混合物进行煅烧而形成。

此外，本发明所提供的氧化镁质耐火材料也可以通过对含有氧化镁60～90重量％、锆石5～20重量％、氧化铝5～20重量％的混合物进行煅烧而形成。

进而，本发明所提供的氧化镁质耐火材料也可以是在以上述方式构成的氧化镁质耐火材料中，添加二氧化钛3～10重量％、氧化镍0.1～3重量％、氧化钴0.1～3重量％、氧化锰0.3～5重量％、氧化钇0.5～3重量％等中的至少1种以上而形成。

发明效果

如发明1所述的氧化镁质耐火材料，通过在耐腐蚀性优良而耐散裂性低的氧化镁中添加氧化铝，可以提高耐散裂性，并且通过添加氧化锆，氧化镁与氧化锆可形成固溶体，因而即使存在微小裂缝，组织依然会变坚固，从而耐腐蚀性优良。

如发明2所述的氧化镁质耐火材料，通过在耐腐蚀性优良而耐散裂性低的氧化镁中添加氧化铝，可以提高耐散裂性，并且通过添加锆石，可以实现耐散裂性和耐腐蚀性的提高。

如发明3所述的氧化镁质耐火材料，通过添加二氧化钛，可与炉渣中的钙反应而生成钙钛矿(CaO·TiO₂)，该生成物在反应面(稼動面)附近形成膜状，从而可抑制之后的炉渣的浸透。此外，通过添加氧化镍、氧化钴、氧化锰、氧化钇，可与氧化镁形成固溶体，使氧化镁的晶粒内、晶界坚固，从而耐腐蚀性提高。

具体实施方式

以下对本发明的第1实施方式的氧化镁质耐火材料进行说明。本发明的氧化镁质耐火材料是通过对含有氧化镁60～90重量％、氧化锆5～20重量％、氧化铝5～20重量％的混合物进行煅烧而形成的氧化镁质耐火材料。

主原料氧化镁具有2800℃的高熔点，虽然表现出高耐腐蚀性，但热膨胀率大约是氧化铝的2倍，因此存在容易破碎(耐散裂性低)的缺点。作为该氧化镁，必须使用3mm以下的电熔氧化镁、烧结氧化镁等，且使其含有比例为60～90重量％。如果该比例低于60重量％，则无法充分获得高熔点以及耐腐蚀性的效果，如果在90重量％以上，则氧化锆、氧化铝的含有比例减少，从而无法实现所需目的。