(Poster session/Short oral-presentation) High-temperature materials processing

[2409-23-11] [Student presentation: Master’s course] Penetration of magnesite-chrome refractory with copper matte/slag melt and thermodynamic equilibrium calculation

○Akazawa Ryosuke¹, Nishioka Nobuyasu¹, Takebe Hiromichi¹ (1. ehime university)

Chairperson: HiroyukiMatsuura（The University of Tokyo）

Keywords:Magnesia-chrome refractory, Copper matte/slag, Penetration, Thermodynamic equilibrium calculation, Microstructure

乾式銅製錬で用いられる自溶炉や転炉では，主にマグクロ(マグネシア‐クロム質)耐火物が使用されている。マグクロ耐火物は銅マット／スラグ融体に対して優れた耐腐食性を持っているのに関わらず，炉内での損耗を避けられない。耐火物の損耗現象は主にスポーリングと溶損に区分される。スポーリングは耐火物の剥離現象を指し，加熱冷却による連続的な温度変化が引き起こす亀裂や，融体が耐火物の微細構造内に浸透し，融体浸透層と耐火物層の熱膨張の差による割れが主な原因である。また，溶損は融体層に耐火物成分が溶解することを指す。
本稿ではスポーリングの原因である耐火物内部への融体の浸透現象に注目して，マグクロ耐火物に対する銅マット／スラグ融体の浸透現象の評価を目的とした。るつぼ型に加工した耐火物内に銅マット／スラグ融体試料を充填し，Ar+2％H₂ガス雰囲気中1250ºCの電気炉内で一定時間保持した。SEM-EDSで浸透試験後の試料断面を分析し，融体の浸透深さや界面の組成変化を評価した。さらに，熱力学平衡計算ソフトFactSageを用いて熱力学的安定相の予測を行い，実験結果と比較して，耐火物損耗の速度論的な考察を行った。