Al_2O_3－SiC－C系煉瓦の耐用性に及ぼすろう石の影響

摘要

溶銑予備処理に使用される高炉鍋は天井部に豊が無く開かれた構造であり，受銑と溶銑払い出しが繰り返されるため，操業中の温度変化が大きい。そのため，長期間における加熱と冷却の繰り返しによる脆化が少ない等の理由から，ワーク煉瓦には，耐スポール性に優れたAl_2O_3－SiO_2－SiC-C煉瓦が適用される。過去の研究では，森本らは，ろう石原料にカーボンを添加した煉瓦を高炉鍋に適用した結果，寿命延長，コスト低減を実現でき好結果が得られたと報告している。木谷らは，熱的·機械的スポーリングによる剥離が主な損耗原因となっている溶銑鍋の敷中心のAl_2O_3－SiC－C煉瓦において，450°Cで熱処理された自己焼結性を有するピッチ系高級粘結材料である特殊カーボンの添加により，耐スポール性が改善され寿命延長が実現できたことを報告している。渡辺らや三輪らは，Al_2O_3－SiC－C煉瓦の原料配合を粗粒配合し，併せてマトリックス部の粒度制御を行い，更に金属添加量を少なくした結果，構造スポーリングを抑制できたことを報告している。しかし，Al_2O_3－SiO_2－SiC－C煉瓦の主要成分であるろう石の影響についての報告は見当たらない。そこで，今回，Al_2O_3－SiC－C煉瓦の耐用性について，ろう石添加の影響をラボで明確にすることを目的とし，ろう石の有無と物理·機械的性質，焼結性（熱膨張特性，組織）との関係を調べた.さらに，実機耐用性と関連性の高い特性として，拘束下加熱による応力変化および耐スポール性を調べた。