(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
マグネシア原料及び／又はドロマイト原料である耐火性原料を含み、前記耐火性原料の粗粒分の５質量％〜２０質量％がＦｅ−Ｎｉスラグで置換されており、金属材料を加えることなく施工される不定形耐火物。
【請求項２】
請求項１記載の不定形耐火物を含むスタンプ材。
【請求項３】
請求項１記載の不定形耐火物を含む落とし込み材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、不定形耐火物に関し、詳細には、製鋼用電気炉等の補修などに用いられるスタンプ材又は落とし込み材などの不定形耐火物に関する。
【背景技術】
【０００２】
電気炉等の製鋼炉の補修には、従来から、例えば、特許文献１〜４に示されるとおり、補修用吹付け材、スタンプ材などの不定形耐火物が用いられている。補修用吹付け材は、通常、粉粒状の耐火性原料とバインダーを混合して製造され、施工に際しては、これをロテクターなどの吹付機に投入し、空気圧で施工箇所にまで搬送した後、水と混合して施工箇所に吹き付けることによって施工される。一方、スタンプ材は、通常、粉粒状の耐火性原料からなり、施工に際しては、これを施工箇所に投入し、エアランマー等で加圧成型するドライ施工か、或いは、施工現場において液体状のバインダーと混合し、施工箇所に投入後、同じくエアランマー等で加圧成型するセミドライ施工で施工される。
【０００３】
いずれにせよ、補修用吹付け材やスタンプ材などの不定形耐火物の主原料となる耐火物原料は、より良い施工が可能となるように所定の粒度分布に粒度調整されているのが普通であり、一般的には、例えば、粗粒、中間粒、微粉等に予め区分けされた耐火性原料を、最終製品の粒度分布が所定のものとなるように、適宜の割合で配合、混合して使用されている。
【０００４】
これら不定形耐火物に使用される耐火性原料としては、一般的に、焼成天然マグネシア、焼成海水マグネシア、電融マグネシアなどのマグネシア原料、又はドロマイト原料が使用されている。マグネシア原料としては、マグネシア含量が９０％若しくはそれ以上と比較的高い９０％級ＭｇＯと呼ばれる高品位のものもあれば、マグネシア含量が７０％前後と比較的低い７０％級ＭｇＯと呼ばれる低品位のものもあり、ドロマイト原料を添加したマグネシア原料や、焼成オリビンを添加したマグネシア原料なども、補修用吹付け材或いはスタンプ材などの不定形耐火物の主たる耐火性原料として使用されている。
【０００５】
しかしながら、上述した各種マグネシア原料や、ドロマイト原料、焼成オリビン骨材などは、焼成工程を経て製造されるため、比較的高価であり、不定形耐火物のコスト上昇の一因となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平７−１０６４２号公報
【特許文献２】特開平８−２６８３６号公報
【特許文献３】特開平１１−１３０５５１号公報
【特許文献４】特開２００７−３９２５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、上記した従来技術の現状に鑑みて為されたもので、マグネシア原料、又はドロマイト原料、或いはその両者を主たる耐火性原料とするスタンプ材又は落とし込み材などの不定形耐火物において、スタンプ材又は落とし込み材としての性能を維持しつつ、耐火性原料であるマグネシア原料及び／又はドロマイト原料の使用量を低減し、安価で優れた特性を備えた不定形耐火物を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明者は、上記の課題を解決するために鋭意研究を重ねた結果、フェロニッケルスラグ（Ｆｅ−Ｎｉスラグ）に着目した。Ｆｅ−Ｎｉスラグは、主にステンレス鋼の原料となるフェロニッケル（Ｆｅ−Ｎｉ）の製造炉で発生するスラグであり、フェロニッケルの製造に伴い不可避的に発生する副産物である。我が国におけるＦｅ−Ｎｉスラグの発生量は比較的多く、１９９２年にＦｅ−Ｎｉスラグのコンクリート用スラグ骨材のＪＩＳ規格が制定（ＪＩＳ  Ａ  ５０１１−２）されたことにより、安定した品質の製品が幅広い用途に向けて供給されることが期待される材料であり、既に土木・建設用資材や舗装用資材として有効利用されている。
【０００９】
本発明者が確認したところによれば、典型的なＦｅ−Ｎｉスラグは、通常、ＭｇＯ又はＭｇＯとＣａＯの混合物（以下、「（ＭｇＯ＋ＣａＯ）」と略記する）を約３０質量％若しくはそれ以上含有し、他にＳｉＯ２、Ｆｅ２Ｏ３、さらに、微量のＡｌ２Ｏ３などを含んでいる。塩基性耐火物であるＭｇＯ又は（ＭｇＯ＋ＣａＯ）の含量が比較的多いことはＦｅ−Ｎｉスラグが耐火性を有している可能性を示唆しており、また、含まれるＳｉＯ２やＦｅ２Ｏ３には耐火物中の骨材を焼結させる効果があるのではないかと考えられた。この仮説に基づき、本発明者は、不定形耐火物に使用されるマグネシア原料及び／又はドロマイト原料の一部、特にその粗粒分の一部を、種々の割合でＦｅ−Ｎｉスラグで置き換えて実際に不定形耐火物を製造し、その特性を調べ、置き換える割合が一定範囲内にあるときには、耐火性原料であるマグネシア原料及び／又はドロマイト原料の一部をＦｅ−Ｎｉスラグで置き換えても、スタンプ材や落とし込み材などの不定形耐火物に求められる特性が維持され、十分に使用可能であることを確認し、本発明を完成した。
【００１０】
すなわち、本発明は、マグネシア原料、又はドロマイト原料、或いはマグネシア原料とドロマイト原料を耐火性原料として含み、当該耐火性原料の粗粒分の５質量％〜２０質量％がＦｅ−Ｎｉスラグで置き換えられている不定形耐火物を提供することによって、上記の課題を解決するものである。なお、本明細書でいう粗粒分とは、通常、粒径が１ｍｍ以上の粗粒、１〜０．２５ｍｍの中間粒、及び０．２５〜０ｍｍの微粉に区分けしたときに、粗粒に分類される粒径を有するものを意味している。
【００１１】
本発明の不定形耐火物は、ドライ施工されるスタンプ材として用いることができ、さらには、施工現場で溶液状のバインダーを混合して、湿式施工用或いはセミドライ施工用のスタンプ材として使用することも可能である。また、本発明の不定型耐火物は、電気炉等に直接投入する落とし込み材、すなわち焼き付け付着材としても有用である。本発明の不定型耐火物を落とし込み材として用いる場合には、緻密で、剥がれがたい耐火物層を電気炉等の溶融金属容器内面に形成することが可能となる。本発明の不定形耐火物は、これにさらにバインダーを加えて混合し補修用吹付け材として用いることが可能である。補修用吹付け材として使用される場合、及び湿式施工用或いはセミドライ施工用のスタンプ材として使用される場合のいずれにおいても、用いられるバインダーには特に制限はなく、通常、不定形耐火物に使用されるバインダーであれば基本的にどのようなバインダーでも使用できるが、例えば、珪酸塩、硫酸塩、燐酸塩、苦汁、粘土質鉱物、消石灰、又はＳｉＯ２超微粉などが好適に用いられる。
【００１２】
本発明の不定形耐火物に使用される骨材の粒径は、不定形耐火物の使用目的に応じて適宜設定されるが、例えば、最大粒径が５ｍｍである場合には、補修用吹付け材又はスタンプ材のいずれの場合でも、耐火物の凹凸を良く充填、被覆し、緻密な耐火物層を構築することができるので好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の不定形耐火物によれば、耐火性原料として用いられるマグネシア原料及び／又はドロマイト原料の一部がＦｅ−Ｎｉスラグで置換されているので、使用するマグネシア原料及びドロマイト原料の量を低減し、不定形耐火物のコストを低減させることができるという利点が得られる。また、本発明の不定形耐火物によれば、既に土木・建設用資材や舗装用資材として有効利用されているＦｅ−Ｎｉスラグの新たな用途を提供することができるという利点が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明の不定形耐火物は、マグネシア原料、又はドロマイト原料、或いはマグネシア原料及びドロマイト原料を耐火物原料として含み、前記耐火物原料の粗粒分の５質量％〜２０質量％がＦｅ−Ｎｉスラグで置換されている不定形耐火物である。換言すれば、粗粒分に区分けされる耐火物原料のうち、マグネシア原料及び／又はドロマイト原料が８０質量％〜９５質量％を占め、残りの５質量％〜２０質量％がＦｅ−Ｎｉスラグである不定形耐火物である。なお、マグネシア原料又はドロマイト原料は、それぞれを単独で用いても良いし、両者を適宜の比率で混合して用いても良い。
【００１５】
耐火性原料として用いられるマグネシア原料は、通常、粒径が５又は４〜１ｍｍの粗粒、１〜０．２５ｍｍの中間粒、及び０．２５〜０ｍｍの微粉に予め区分けされたマグネシア原料を、最終製品である不定形耐火物に求められる粒度分布に合わせて適宜の配合割合で混合することによって調製される。また、耐火性原料として用いられるドロマイト原料は、通常、粒径が１ｍｍ以上の粗粒、好ましくは粒径７〜１ｍｍに予め粒度調整されたものを用いる。ドロマイト原料中のカルシアは、一般的に、空気中の水分を吸収し、消化（水酸化カルシウムに変化）し易く、長期保管ができないので、通常、粒径が１ｍｍ以上、好ましくは７〜１ｍｍのものを使用するのが良く、１ｍｍ下のものは使用しないのが好ましい。
【００１６】
本発明の不定形耐火物は、粒径に応じて粗粒、中間粒、及び微粉に区分けされた耐火物原料のうち粗粒に区分けされる耐火物原料の一部をＦｅ−Ｎｉスラグで置き換えるものである。
【００１７】
粗粒に区分けされる耐火物原料の一部をＦｅ−Ｎｉスラグで置き換える割合は、５質量％〜２０質量％の範囲にあるのが好ましく、５質量％〜１５質量％の範囲であるのがより好ましい。Ｆｅ−Ｎｉスラグで置き換える割合が５質量％未満の場合には、不定形耐火物の特性としては問題ないが、Ｆｅ−Ｎｉスラグの使用量が少なすぎ、マグネシア原料及び／又はドロマイト原料の使用量の低減効果が得られないので好ましくない。また、Ｆｅ−Ｎｉスラグで置き換える割合が２０質量％を超えると、形成される耐火物の熱間圧縮強さが低下するとともに、特に落とし込み材として使用する場合には、耐蝕性が低下するので好ましくない。
【００１８】
本発明の不定形耐火物において耐火性原料として用いるマグネシア原料とは、基本的に焼成天然マグネシア、焼成海水マグネシアなどの焼成マグネシア単体からなるマグネシア原料であり、例えば、マグネシア含有量が９０質量％或いはそれ以上と高い、９０％級ＭｇＯに該当する高品位のマグネシア原料が挙げられる。また、本発明の不定形耐火物において耐火性原料として用いるドロマイト原料とは、合成した焼成ドロマイトであっても、焼成天然ドロマイトであっても良い。
【００１９】
マグネシア原料の粒径には原則として制限はないが、緻密な耐火物層を構築するという観点からは最大粒径が５ｍｍ以下であるのが好ましく、５ｍｍ〜０ｍｍの範囲に入る粒度分布、より好ましくは４ｍｍ〜０ｍｍの範囲に入る粒度分布を有しているのが好ましい。斯かる粒度分布を有するマグネシア原料は、上述したとおり、例えば、粒径が５〜１ｍｍ又は４〜１ｍｍの粗粒、１〜０．２５ｍｍの中間粒、及び０．２５〜０ｍｍの微粉に予め区分けされたマグネシア原料を、求められる粒度分布に合わせて適宜の配合割合で混合することによって調製することができる。
【００２０】
また、耐火性原料として用いられるドロマイト原料としては、上述したとおり、通常、粒径が１ｍｍ以上の粗粒、好ましくは粒径７〜１ｍｍに予め粒度調整されたものを用いる。
【００２１】
なお、耐火物原料として用いるマグネシア原料における粗粒や中間粒には、若干ではあるが微粉に区分される粒径のものも含まれているので、マグネシア原料についていえば、粗粒と中間粒とを混合しただけでも、５ｍｍ〜０ｍｍ又は４ｍｍ〜０ｍｍの範囲に入る粒度分布を有するマグネシア原料を調製することは可能である。しかしながら、スタンプ材や落とし込み材などの不定形耐火物においては、緻密で付着性の良い耐火物層を構築する上で、微粉分がある程度の割合で含まれているのが好ましい場合があるので、そのような場合には、粗粒と中間粒に加えて微粉を配合することによって、微粉が一定程度の割合で含まれている粒度分布を有するマグネシア原料を調製するのが好ましい。緻密で付着性の良い耐火物層が得られる限り、本発明の不定形耐火物において、配合される微粉の量には特段の制限はないが、粗粒分のマグネシア原料とＦｅ−Ｎｉスラグの合計量を１００質量部としたとき、微粉の量は１０〜３５質量部であるのが好ましい。斯かる微粉としては、例えば、９０％ＭｇＯに該当する焼成マグネシア原料をボールミルやローラミルで粉砕したミル粉と呼ばれる微粉が挙げられ、ミル粉は、通常、最大粒径が１００μｍ以下で、粒径が０．０７５μｍ以下のものが全体の８０質量％を占めている微粉である。
【００２２】
本発明で使用するＦｅ−Ｎｉスラグとは、上述したとおり、鉄−ニッケル（Ｆｅ−Ｎｉ）合金の製造炉で発生するスラグであり、通常、３０質量％又はそれ以上のＭｇＯ又は（ＭｇＯ＋ＣａＯ）と、４０質量％又はそれ以上のＳｉＯ２と、１０質量％又はそれ以上のＦｅ２Ｏ３を含有しており、他に、１質量％又はそれ以上のＡｌ２Ｏ３を含有している。Ｆｅ−Ｎｉスラグのコンクリート用スラグ骨材にはＪＩＳ規格が制定されていることからも理解されるとおり、Ｆｅ−Ｎｉスラグの組成は極めて安定しており、通常、我が国でＦｅ−Ｎｉの副産物として発生するＦｅ−Ｎｉスラグは３０〜３５質量％のＭｇＯを含有し、例えば、中国で発生するＦｅ−Ｎｉスラグは、塩基性原料として、３０〜３５質量％の（ＭｇＯ＋ＣａＯ）を含有し、両者いずれにおいても、他に、４０〜５５質量％のＳｉＯ２と、１０〜２０質量％Ｆｅ２Ｏ３と、１〜４質量％のＡｌ２Ｏ３を含有している。このようなＦｅ−Ｎｉスラグとして、我が国で入手可能なものは、例えば、商品名「パムコスラグ」（大平洋金属株式会社製）が挙げられる。
【００２３】
Ｆｅ−Ｎｉスラグの粒径には原則として制限はないが、耐火物原料と混合して使用されるので、耐火物原料の粒径とほぼ等しい粒径であるのが好ましく、施工面の凹凸を良く充填、被覆し、緻密な耐火物層を構築するという観点からは最大粒径が５ｍｍ以下であるのが好ましく、５ｍｍ〜０ｍｍの範囲に入る粒度分布を有しているのが好ましく、より好ましくは、粒径０．３ｍｍ未満の細粒分を含まない５ｍｍ〜０．３ｍｍの範囲に入る粒度分布を有しているのが良い。
【００２４】
本発明の不定形耐火物は、上記のとおり、例えば、マグネシア原料及び／又はドロマイト原料などの耐火物原料、及びＦｅ−Ｎｉスラグを主原料とするものである。
【００２５】
本発明の不定形耐火物が、例えば、補修用吹付け材として用いられる場合には、上記耐火物原料及びその一部を置換したＦｅ−Ｎｉスラグに加えて、バインダーが混合される。施工したときに付着性の良い耐火物の層が形成される限り、本発明の不定形耐火物に混合されるバインダーの量に特段の制限はないが、通常、耐火物原料の粗粒分及びその一部を置換したＦｅ−Ｎｉスラグの合計量を１００質量部としたとき、バインダーの固形分質量で２〜７質量部であるのが好ましい。用いられるバインダーとしては、通常、不定形耐火物のバインダーとして用いられるものであれば、どのようなバインダーであっても良いが、例えば、珪酸ソーダ、珪酸カリなどの珪酸塩、硫酸マグネシウムなどの硫酸塩、燐酸ソーダ、燐酸カリなどの燐酸塩、粘土質鉱物、消石灰、ＳｉＯ２超微粉、又は、有機合成繊維などを用いることができる。
【００２６】
以下、実験に基づいて、本発明の不定形耐火物をさらに詳細に説明する。
【００２７】
＜実験１：落とし込み材＞
下記の材料を下記表１の割合で混合して、粉粒状の試験用落とし込み材Ａ〜Ｅを調製した。また、対照として、マグネシア原料の粗粒分をＦｅ−Ｎｉスラグで置換しない対照落とし込み材１を調製した。調製した試験用落とし込み材Ａ〜Ｅ及び対照落とし込み材１のそれぞれを、内径５５ｍｍ、高さ４５ｍｍのアルミナるつぼに入れて、１０ｋｇ／ｃｍ２の圧力下、１５００℃で２時間酸化焼成し、試験体Ａ〜Ｅ及び対象試験体１を製造し、気孔率、嵩比重、見掛け比重、及び圧縮強さを測定した。
【００２８】
（使用材料）
・マグネシア原料（粗粒分）：９０％級ＭｇＯ（粒度４〜１ｍｍ）
・Ｆｅ−Ｎｉスラグ：商品名「パムコスラグ」（大平洋金属株式会社製）（粒度５〜０．３ｍｍ
・マグネシア原料（微粉分）：ミル粉（９２％級海水マグネシアの微粉（最大粒径１００μｍ以下、粒径０．０７５μｍ以下８０質量％以上））
【００２９】
結果を表１に示す。なお、表１において、配合割合を示す欄に記載された各数値は質量部を示している。また、マグネシア原料である９０％級ＭｇＯ（粒径４〜１ｍｍ）、及びＦｅ−Ｎｉスラグ（粒径５〜０．３ｍｍ）の欄において括弧内に記載された数値は、マグネシア原料の粗粒分とＦｅ−Ｎｉスラグの合計量を１００質量％とした場合の各々の質量％を表している。
【００３０】
【表１】
0005992477.tif 000002
【００３１】
表１に示すとおり、マグネシア原料の粗粒分（粒径４〜１ｍｍ）及びＦｅ−Ｎｉスラグの合計量を１００質量％としたとき、Ｆｅ−Ｎｉスラグの量が６質量％〜１８質量％の範囲にある試験用落とし込み材Ａ〜Ｃを用いて製造した試験体Ａ〜Ｃは、Ｆｅ−Ｎｉスラグを用いない対照落とし込み材１を用いて製造した対照試験体１と比較して、嵩比重は低く、気孔率が高くなる傾向となった。一方、圧縮強さは、試験体Ａ、Ｂ、Ｃ、いずれの圧縮強度もＦｅ−Ｎｉスラグを含まない対照試験体１を上回った。なお、試験体Ａ、Ｂ、Ｃの中で比べると、試験体Ｃよりも、試験体Ａ、Ｂの方が圧縮強さが高いという結果が得られた。
【００３２】
一方、Ｆｅ−Ｎｉスラグの量が２４質量％又は２９質量％ある試験用落とし込み材Ｄ及びＥを用いて製造した試験体Ｄ、Ｅは、対照試験体１と比較して、気孔率が高く、嵩比重が小さく、圧縮強さも大幅に低下しており、溶融発泡していると判断した。
【００３３】
以上の結果から、耐火物原料として用いたマグネシア原料の一部をＦｅ−Ｎｉスラグで置き換える場合、マグネシア原料の粗粒分の５質量％〜２０質量％をＦｅ−Ｎｉスラグで置き換えるのが好適であり、５質量％〜１５質量％の範囲で置き換えるのがより好適であることが分かった。
【００３４】
なお、アルミナるつぼ中での１５００℃、２時間の焼成実験は、落とし込み材を実際に取鍋等の内部に投入したときの反応状況をほぼ忠実に反映していると考えられるので、上記の実験結果は落とし込み材としての有用性を判断する合理的な根拠となるものである。
【００３５】
＜実験２：落とし込み材＞
実験１で用いた「９０％級ＭｇＯ（粒径４〜１ｍｍ）を、焼成天然ドロマイト(粒径７〜１ｍｍ）で置き換えた以外は実験１と同様にして、下記表２の割合で各材料を混合して、粉粒状の試験用落とし込み材Ｆ〜Ｊを調製した。調製した試験用落とし込み材Ｆ〜Ｊを用いて、実験１と同様にして、試験体Ｆ〜Ｊを製造し、気孔率、嵩比重、見掛け比重、及び圧縮強さを測定した。結果を表２に示す。なお、表２における対照１の結果は表１の結果を転記したものである。また、ドロマイト原料及びＦｅ−Ｎｉスラグ（粒径５〜０．３ｍｍ）の欄において括弧内に記載された数値は、ドロマイト原料とＦｅ−Ｎｉスラグの合計量を１００質量％とした場合の各々の質量％を表している。
【００３６】
【表２】
0005992477.tif 000003
【００３７】
表２に示すとおり、ドロマイト原料（粒径７〜１ｍｍ）及びＦｅ−Ｎｉスラグの合計量を１００質量％としたとき、Ｆｅ−Ｎｉスラグの量が６質量％〜１８質量％の範囲にある試験用落とし込み材Ｆ〜Ｈを用いて製造した試験体Ｆ〜Ｈは、Ｆｅ−Ｎｉスラグを用いない対照落とし込み材１を用いて製造した対照試験体１とほぼ変わらない気孔率及び嵩比重を示し、圧縮強さも、Ｆｅ−Ｎｉスラグを含まない対照試験体１と比較して遜色のないものであった。ただ、Ｆｅ−Ｎｉスラグによる置換率が１８質量％となる試験用落とし込み材Ｈを用いて製造した試験体Ｈでは、気孔率が高く、嵩比重が低く、圧縮強さが低下する傾向が見られた。
【００３８】
一方、Ｆｅ−Ｎｉスラグの量が２４質量％又は２９質量％である試験用落とし込み材Ｉ及びＪを用いて製造した試験体Ｉ、Ｊは、対照試験体１と比較して、気孔率が高く、嵩比重が小さく、又、圧縮強さも低かった。
【００３９】
以上の結果から、耐火物原料としてマグネシア原料に代えてドロマイト原料を用いる場合であっても、用いるドロマイト原料の一部をＦｅ−Ｎｉスラグで置き換える割合は、ドロマイト原料の５質量％〜２０質量％の範囲が好ましく、５質量％〜１５質量％の範囲がより好適であると判断された。
【００４０】
＜実験３：落とし込み材＞
実験１で用いた「９０％級ＭｇＯ（粒径４〜１ｍｍ）と、実験２で用いた焼成天然ドロマイト(粒径７〜１ｍｍ）を併用した以外は実験１と同様にして、下記表３の割合で各材料を混合して、粉粒状の試験用落とし込み材Ｋ〜Ｑを調製した。調製した試験用落とし込み材Ｋ〜Ｑを用いて、実験１と同様にして、試験体Ｋ〜Ｑを製造し、気孔率、嵩比重、見掛け比重、及び圧縮強さを測定した。結果を表３に示す。なお、表３における対照１の結果は表１の結果を転記したものである。また、マグネシア原料である９０％級ＭｇＯ（粒径４〜１ｍｍ）、ドロマイト原料、及びＦｅ−Ｎｉスラグ（粒径５〜０．３ｍｍ）の欄において括弧内に記載された数値は、マグネシア原料の粗粒分とドロマイト原料とＦｅ−Ｎｉスラグの合計量を１００質量％とした場合の各々の質量％を表している。
【００４１】
【表３】
0005992477.tif 000004
【００４２】
表３に示すとおり、マグネシア原料の粗粒分、ドロマイト原料、及びＦｅ−Ｎｉスラグの合計量を１００質量％としたとき、Ｆｅ−Ｎｉスラグの量が６質量％〜１８質量％の範囲にある試験用落とし込み材Ｋ〜Ｏを用いて製造した試験体Ｋ〜Ｏは、Ｆｅ−Ｎｉスラグを用いない対照落とし込み材１を用いて製造した対照試験体１と比較して、気孔率が低く、嵩比重も増加しており、圧縮強度も、対照試験体１と比較して遜色のないものであった。また、試験体Ｋ〜Ｏの内部で比較すると、Ｆｅ−Ｎｉスラグの量が６質量％〜１２質量％の範囲にある試験用落とし込み材Ｋ〜Ｍを用いて製造した試験体Ｋ〜Ｍの方が、Ｆｅ−Ｎｉスラグの量が１８質量％である試験用落とし込み材Ｎ、Ｏを用いて製造した試験体Ｎ、Ｏに比べて、気孔率が低く、圧縮強度が高いという結果となった。
【００４３】
一方、Ｆｅ−Ｎｉスラグの量が２４質量％である試験用落とし込み材Ｐ、Ｑを用いて製造した試験体Ｐ、Ｑは、対照試験体１と比較して、見掛け比重は変わらないものの、気孔率が高く、嵩比重が小さく、圧縮強さも大幅に低下しており、発泡溶融していると判断された。
【００４４】
以上の結果から、マグネシア原料とドロマイト原料を耐火物原料として併用する場合、耐火物原料の粗粒分の一部をＦｅ−Ｎｉスラグで置き換える割合は、５質量％〜２０質量％の範囲が好適であり、より好適には、５質量％〜１５質量％の範囲であることが分かった。
【実施例】
【００４５】
表３記載の試験用落とし込み材Ｌの配合で落とし込み材を調製し、溶鋼の排出が終わった電気炉（公称１５０屯）内に電気炉の上部から落とし込んで投入した。投入量は２，０００ｋｇであった。当該電気炉に新たなスクラップ等を投入し、溶解出湯後、確認した結果、形成された耐火物層には剥がれや大きな溶損もなく、落とし込み材は残存していた。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
本発明によれば、耐火物原料の粗粒分の一部をＦｅ−Ｎｉスラグで置換することにより、スタンプ材や落とし込み材などの不定形耐火物における、例えば、マグネシア原料及びドロマイト原料などの耐火物原料の使用量を大幅に減少させ、そのコストを大幅に下げることが可能となる。本発明は、優れた物性を備えた不定形耐火物を安価に提供することを可能にするばかりでなく、有用な資源であるＦｅ−Ｎｉスラグの新たな用途を提供するものであり、その産業上の利用可能性には多大のものがある。