[发明专利]渗硅处理炉用耐火物

说明书

本发明的目的在于提供一种变质、脆化少，寿命长的渗硅处理炉用耐火物。所述渗硅处理炉用耐火物含有合计35质量％以上的选自硅的氧化物、硅的氮化物和硅的氧氮化物中的1种或2种以上和合计0.05质量％以下的碱金属，并且，气孔率为25体积％以下，压缩强度为5MPa以上。

技术领域

本发明涉及一种在如钢带的连续渗硅处理炉那样的使用氯化硅气体的炉中使用的耐火物。

背景技术

硅钢板具有优异的软磁特性，因此作为变压器、马达的铁芯材料广泛使用。已知硅钢板显示出如下优异的磁特性，即Si含量越多铁损越少，Si约为6.5wt％时磁致伸缩为0，最大透磁率成为峰值等。作为工业上制造这样的高硅钢板的方法，例如已知有如专利文献1所示的利用气体渗硅法的制造方法。该制造方法能够通过将如下的一系列工序作为连续生产线而高效地制造高硅钢带，即，通过加热Si含量比较低的钢带并在含有氯化硅气体(SiCl₄)的非氧化性气体气氛中进行渗硅处理，从而使Si渗透，接着实施使Si向板厚方向扩散的扩散热处理，冷却后卷绕成钢圈状。

进行上述渗硅处理的连续渗硅处理炉在1200℃以上的炉内温度下长时间运转，并且，气氛气体中含有的氯化硅气体(SiCl₄)是反应性非常高、腐蚀性强的气体。因此存在如下问题：在高温的炉内活性化的氯化硅气体与作为连续渗硅处理炉的炉材料的耐火物发生反应，使耐火物劣化。

作为连续渗硅处理炉用的耐火物，例如已知应用专利文献2、3中记载的耐火物。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开昭62-227078号公报

专利文献2：日本特开平10-147856号公报

专利文献3：日本特开平08-169750号公报

发明内容

另一方面，存在如下问题：在高硅钢板的制造中途作为副产物产生的氯化铁(气体)渗透到炉内的耐火物中，在炉壁或炉床附近的温度降低部分发生凝聚或凝固。该凝聚·凝固的氯化铁堆积在耐火物内而与耐火物中的氧化物进行还原反应，促进耐火物的变质、脆化。

另外，在炉内的耐火物因修补等原因暴露于大气中的情况下，堆积在耐火物中的氯化铁吸收大气中的水分而膨胀。其结果，耐火物本身的体积增加而膨胀，因此炉壁、炉床的耐火物从炉内侧溢出，在耐火物产生龟裂而破裂。因此，存在耐火物的寿命短，更新周期变短的问题。

已知使用专利文献2、3中记载的耐火物时，能够抑制因氯化硅气体导致的耐火物的变质·脆化，但是难以抑制由氯化铁导致的耐火物的变质·脆化的促进。

本发明是鉴于上述实际情况而完成的，目的在于提供一种变质、脆化少，寿命长的渗硅处理炉用耐火物。

本发明人等进行了反复深入的研究，其结果获得如下见解：通过使用具有规定的成分组成且气孔率低的耐火物，从而能够提高耐火物的寿命，延长更新周期。

本发明是基于这样的见解而完成的，具有以下的宗旨。

[1]一种渗硅处理炉用耐火物，含有合计35质量％以上的选自硅的氧化物、硅的氮化物和硅的氧氮化物中的1种或2种以上和合计0.05质量％以下的碱金属，并且,气孔率为25体积％以下，压缩强度为5MPa以上。

[2]根据[1]所述的渗硅处理炉用耐火物，其中，还含有合计1.0质量％以下的Mg、Ca、Ti、Fe、Cr和Zr的各氧化物。

[3]根据[1]或[2]所述的渗硅处理炉用耐火物，其中，含有合计90质量％以上的选自硅的氧化物、硅的氮化物和硅的氧氮化物中的1种或2种以上。