JP2000044357A - マグネシア−炭素質不定形耐火物 - Google Patents
マグネシア−炭素質不定形耐火物Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐用性に優れたマグネシア−炭素質不定形耐
火物を提供する。 【解決手段】 マグネシア原料８０〜９８重量％、炭素
原料２〜２０重量％を含む耐火骨材１００重量部に、マ
グネシアの結晶粒径が５００μｍ以上の電融マグネシア
原料よりなる耐火粗大粒子５〜２００重量部とピッチお
よび／またはフェノール樹脂を固定炭素量換算で０．３
〜５重量部を添加してなるマグネシア−炭素質不定形耐
火物。
火物を提供する。 【解決手段】 マグネシア原料８０〜９８重量％、炭素
原料２〜２０重量％を含む耐火骨材１００重量部に、マ
グネシアの結晶粒径が５００μｍ以上の電融マグネシア
原料よりなる耐火粗大粒子５〜２００重量部とピッチお
よび／またはフェノール樹脂を固定炭素量換算で０．３
〜５重量部を添加してなるマグネシア−炭素質不定形耐
火物。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐用性に優れたマ
グネシア−炭素質不定形耐火物に関する。
グネシア−炭素質不定形耐火物に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、溶融金属容器の内張りはれんが積
みで行なわれていたが、施工作業の省力などを目的とし
て、近年、不定形耐火物化が進んでいる。そして、これ
に使用される不定形耐火物として、特開昭５６−５４２
７７号公報および特開昭５８−２０７７１号公報にマグ
ネシア−炭素質不定形耐火物が提案されている。
みで行なわれていたが、施工作業の省力などを目的とし
て、近年、不定形耐火物化が進んでいる。そして、これ
に使用される不定形耐火物として、特開昭５６−５４２
７７号公報および特開昭５８−２０７７１号公報にマグ
ネシア−炭素質不定形耐火物が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】マグネシア−炭素質不
定形耐火物は、マグネシアのもつ耐食性と炭素の耐スポ
ーリング性付与の効果が相まって、優れた耐用性を示
す。しかし、不定形耐火物は加圧成形されないことに加
え、その施工法のために結合剤あるいは施工水分の添加
量が多いことから、耐火物組織は気孔率が高くかつ結合
強度が十分でなく、れんが材質に比べて耐用性に劣るこ
とは否めない。そこで、従来材質よりさらに耐用性に優
れた不定形耐火物の開発が強く望まれている。
定形耐火物は、マグネシアのもつ耐食性と炭素の耐スポ
ーリング性付与の効果が相まって、優れた耐用性を示
す。しかし、不定形耐火物は加圧成形されないことに加
え、その施工法のために結合剤あるいは施工水分の添加
量が多いことから、耐火物組織は気孔率が高くかつ結合
強度が十分でなく、れんが材質に比べて耐用性に劣るこ
とは否めない。そこで、従来材質よりさらに耐用性に優
れた不定形耐火物の開発が強く望まれている。
【０００４】不定形耐火物に耐火粗大粒子を添加するこ
とは公知技術である。例えば特開平２−６３７３号公報
などに示されている。不定形耐火物による内張りは目地
のない一体構造のために、亀裂が生じやすい。公知技術
における耐火粗大粒子の添加目的は、亀裂の伸長抑制な
どによって耐熱スポーリング性を向上させることにあ
る。不定形耐火物における耐火粗大粒子は以上の目的か
ら、形状や添加量の限定はあるものの、材質面では特に
限定されるものではなかった。このため、れんが屑を耐
火粗大粒子に見合う粒径に粉砕して使用されることも多
い。本発明は、マグネシア−炭素質不定形耐火物につい
て、その耐用性の改善を図ることを目的とする。
とは公知技術である。例えば特開平２−６３７３号公報
などに示されている。不定形耐火物による内張りは目地
のない一体構造のために、亀裂が生じやすい。公知技術
における耐火粗大粒子の添加目的は、亀裂の伸長抑制な
どによって耐熱スポーリング性を向上させることにあ
る。不定形耐火物における耐火粗大粒子は以上の目的か
ら、形状や添加量の限定はあるものの、材質面では特に
限定されるものではなかった。このため、れんが屑を耐
火粗大粒子に見合う粒径に粉砕して使用されることも多
い。本発明は、マグネシア−炭素質不定形耐火物につい
て、その耐用性の改善を図ることを目的とする。
【０００５】
【発明を解決するための手段】（１）本発明の特徴とす
るところは、マグネシア原料８０〜９８重量％、炭素原
料２〜２０重量％からなる耐火骨材１００重量部に、結
晶粒径が５００μｍ以上の電融マグネシア原料よりなる
耐火粗大粒子５〜２００重量部とピッチおよび／または
フェノール樹脂を固定炭素量換算で０．３〜５重量部を
添加してなるマグネシア−炭素質不定形耐火物,（２）
耐火粗大粒子の粒径が５ｍｍを超え１００ｍｍ未満であ
る（１）記載のマグネシア−炭素質不定形耐火物,
（３）耐火骨材１００重量部中に、更にアルミナ、シリ
カ、アルミナ−シリカ、ジルコン、ジルコニア、カルシ
ア、マグネシア−カルシア，ＭｇＯ・Ａｌ2 Ｏ3 系スピ
ネル、炭化珪素、窒化珪素、揮発シリカ及び粘土の１種
又は２種以上を１８重量部以下含有する（１）又は
（２）記載のマグネシア−炭素質不定形耐火物,であ
る。
るところは、マグネシア原料８０〜９８重量％、炭素原
料２〜２０重量％からなる耐火骨材１００重量部に、結
晶粒径が５００μｍ以上の電融マグネシア原料よりなる
耐火粗大粒子５〜２００重量部とピッチおよび／または
フェノール樹脂を固定炭素量換算で０．３〜５重量部を
添加してなるマグネシア−炭素質不定形耐火物,（２）
耐火粗大粒子の粒径が５ｍｍを超え１００ｍｍ未満であ
る（１）記載のマグネシア−炭素質不定形耐火物,
（３）耐火骨材１００重量部中に、更にアルミナ、シリ
カ、アルミナ−シリカ、ジルコン、ジルコニア、カルシ
ア、マグネシア−カルシア，ＭｇＯ・Ａｌ2 Ｏ3 系スピ
ネル、炭化珪素、窒化珪素、揮発シリカ及び粘土の１種
又は２種以上を１８重量部以下含有する（１）又は
（２）記載のマグネシア−炭素質不定形耐火物,であ
る。
【０００６】
【発明の実施の形態】本発明により，マグネシア−炭素
質不定形耐火物の耐用性を格段に向上させることができ
た。本発明によるこの効果が発揮される機構は以下の通
りと考えられる。マグネシア原料の損耗は、マグネシア
の結晶粒界に浸透したスラグが結晶粒界間を分離するこ
とによって進行する。本発明で使用する電融マグネシア
原料よりなる耐火粗大粒子はマグネシアの結晶粒径が５
００μｍ以上と大きいことで、スラグの浸透経路となる
結晶粒界の内在率が少なく、その分、電融マグネシア原
料の損耗が抑制される。
質不定形耐火物の耐用性を格段に向上させることができ
た。本発明によるこの効果が発揮される機構は以下の通
りと考えられる。マグネシア原料の損耗は、マグネシア
の結晶粒界に浸透したスラグが結晶粒界間を分離するこ
とによって進行する。本発明で使用する電融マグネシア
原料よりなる耐火粗大粒子はマグネシアの結晶粒径が５
００μｍ以上と大きいことで、スラグの浸透経路となる
結晶粒界の内在率が少なく、その分、電融マグネシア原
料の損耗が抑制される。
【０００７】本発明で使用する電融マグネシア原料より
なる耐火粗大粒子は、前記した結晶粒径の限定で耐損耗
性に優れ、不定形耐火物の損耗はこの耐火粗大粒子を残
して進行する。その結果、耐火粗大粒子は不定形耐火物
組織の稼働面において突出する。耐火粗大粒子はこの稼
働面上での突出によって、溶鉄あるいは溶融スラグの応
力を受けると耐火物組織から脱離しやすい形態となる
が、本発明ではピッチおよび／またはフェノール樹脂の
炭化による強固な炭素結合作用により、耐火粗大粒子の
耐火物組織からの脱離を防止する。図１は、本発明によ
る不定形耐火物の使用時の稼働面を模式的に示した拡大
断面図である。不定形耐火物組織１より突出した耐火粗
大粒子２は、後方を炭素結合組織３で保持され、溶鉄４
あるいは溶融スラグの流動応力を受けても容易に脱離し
ない。
なる耐火粗大粒子は、前記した結晶粒径の限定で耐損耗
性に優れ、不定形耐火物の損耗はこの耐火粗大粒子を残
して進行する。その結果、耐火粗大粒子は不定形耐火物
組織の稼働面において突出する。耐火粗大粒子はこの稼
働面上での突出によって、溶鉄あるいは溶融スラグの応
力を受けると耐火物組織から脱離しやすい形態となる
が、本発明ではピッチおよび／またはフェノール樹脂の
炭化による強固な炭素結合作用により、耐火粗大粒子の
耐火物組織からの脱離を防止する。図１は、本発明によ
る不定形耐火物の使用時の稼働面を模式的に示した拡大
断面図である。不定形耐火物組織１より突出した耐火粗
大粒子２は、後方を炭素結合組織３で保持され、溶鉄４
あるいは溶融スラグの流動応力を受けても容易に脱離し
ない。
【０００８】本発明によれば、不定形耐火物の使用時、
図１の如く稼働面から突出した耐火粗大粒子が、稼働面
に対する溶鉄あるいは溶融スラグの流動応力を緩衝する
ことで、不定形耐火物の損耗を防止する。事実、不定形
耐火物の使用後の稼働面において、耐火粗大粒子の突出
による凹凸面が確認される。同じ電融マグネシアであっ
てもその結晶粒径が５００μｍ未満の耐火粗大粒子で
は、稼働面において耐火粗大粒子が突出せず、逆にスラ
グの浸透によって早期に損耗し、稼働面での溶鉄あるい
は溶融スラグとの接触による緩衝作用か失われ、本発明
による耐用性向上の効果が得られない。逆に耐火粗大粒
子の脱離による凹部の形成で損耗を助長される結果とな
る。
図１の如く稼働面から突出した耐火粗大粒子が、稼働面
に対する溶鉄あるいは溶融スラグの流動応力を緩衝する
ことで、不定形耐火物の損耗を防止する。事実、不定形
耐火物の使用後の稼働面において、耐火粗大粒子の突出
による凹凸面が確認される。同じ電融マグネシアであっ
てもその結晶粒径が５００μｍ未満の耐火粗大粒子で
は、稼働面において耐火粗大粒子が突出せず、逆にスラ
グの浸透によって早期に損耗し、稼働面での溶鉄あるい
は溶融スラグとの接触による緩衝作用か失われ、本発明
による耐用性向上の効果が得られない。逆に耐火粗大粒
子の脱離による凹部の形成で損耗を助長される結果とな
る。
【０００９】また、耐火粗大粒子に焼結マグネシア、天
然マグネシアあるいはマグネシアれんが屑などを使用し
た場合は、一般の電融マグネシアに比べてもマグネシア
結晶粒径が小さいことから、耐火粗大粒子の脱離が原因
と思われる損耗が顕著となり、本発明の効果が得られな
い。
然マグネシアあるいはマグネシアれんが屑などを使用し
た場合は、一般の電融マグネシアに比べてもマグネシア
結晶粒径が小さいことから、耐火粗大粒子の脱離が原因
と思われる損耗が顕著となり、本発明の効果が得られな
い。
【００１０】以下，本発明の詳細について説明する。本
発明で使用するマグネシア原料の具体例は、焼結マグネ
シア、電融マグネシア、天然マグネシアあるいはマグネ
シアを７０重量％以上含むれんが屑などである。また、
微粉部として使用する場合は軽焼マグネシアでもよい。
炭素原料は例えば鱗状黒鉛、土状黒鉛、人造黒鉛、電極
屑、鋳物コークス、石油コークス、無煙炭、カーボンブ
ラック、メソフェーズカーボンなどである。非晶質の炭
素は黒鉛類に比べて耐酸化性に劣ることから、その使用
においては黒鉛類と併用が好ましい。鱗状黒鉛は撥水性
が高いため、その使用においては例えば０．２ｍｍ以下
の微粉に粉砕して混練時において他の配合物と馴染みや
すくしてもよい。また、本発明の不定形耐火物に水分を
添加して混練する水練り材として使用する場合、鱗状黒
鉛は界面活性剤のコーティングによる親水処理を施して
おくことが好ましい。耐火骨材中に占めるマグネシア原
料、炭素原料のそれぞれの割合は、マグネシア原料が８
０重量％未満あるいは炭素原料が２０重量％を超えると
耐食性に劣る。マグネシア原料が９８重量％を超える
か、あるいは炭素原料が２重量％未満では耐スポーリン
グ性が低下する。
発明で使用するマグネシア原料の具体例は、焼結マグネ
シア、電融マグネシア、天然マグネシアあるいはマグネ
シアを７０重量％以上含むれんが屑などである。また、
微粉部として使用する場合は軽焼マグネシアでもよい。
炭素原料は例えば鱗状黒鉛、土状黒鉛、人造黒鉛、電極
屑、鋳物コークス、石油コークス、無煙炭、カーボンブ
ラック、メソフェーズカーボンなどである。非晶質の炭
素は黒鉛類に比べて耐酸化性に劣ることから、その使用
においては黒鉛類と併用が好ましい。鱗状黒鉛は撥水性
が高いため、その使用においては例えば０．２ｍｍ以下
の微粉に粉砕して混練時において他の配合物と馴染みや
すくしてもよい。また、本発明の不定形耐火物に水分を
添加して混練する水練り材として使用する場合、鱗状黒
鉛は界面活性剤のコーティングによる親水処理を施して
おくことが好ましい。耐火骨材中に占めるマグネシア原
料、炭素原料のそれぞれの割合は、マグネシア原料が８
０重量％未満あるいは炭素原料が２０重量％を超えると
耐食性に劣る。マグネシア原料が９８重量％を超える
か、あるいは炭素原料が２重量％未満では耐スポーリン
グ性が低下する。
【００１１】本発明の効果を損なわない範囲であれば、
さらに他の耐火原料を組み合わせて使用してもよい。他
の耐火原料としては、アルミナ、シリカ、アルミナ−シ
リカ、ジルコン、ジルコニア、カルシア、マグネシア−
カルシア、ＭｇＯ・Ａｌ2 Ｏ3 系スピネル、炭化珪素、
窒化珪素、揮発シリカ、粘土などを耐火骨材１００重量
部に対して１８重量部以下含有してもよい。耐火骨材の
粒径は従来材質と特に変わりなく、不定形耐火物の充填
性などを考慮して粗粒、中粒、微粒に調整する。電融マ
グネシアは、出発原料として天然に産するマグネサイト
あるいは海水中から人工的に抽出した水酸化マグネシウ
ムを焼成して得られるマグネシアを電融して製造され
る。原料のＭｇＯ純度や電融する時間などの調整によ
り、マグネシアの結晶粒径が異なり、一般には３０μｍ
から２０００μｍ以上の粗大結晶品まで製品化されてい
る。本発明で使用する耐火粗大粒子の電融マグネシアの
マグネシア結晶粒径は、５００μｍ以上、さらに好まし
くは８００μｍ以上である。５００μｍ未満では耐用性
において本発明の効果が得られない。この結晶粒径の上
限は限定されるものではなく、例えば本発明で限定する
耐火粗大粒子の粒径以上のものを、本発明で限定する耐
火粗大粒子の粒径に粉砕して使用してもよいが、結晶粒
径が大き過ぎると原料価格が高くなって経済面から好ま
しくない。
さらに他の耐火原料を組み合わせて使用してもよい。他
の耐火原料としては、アルミナ、シリカ、アルミナ−シ
リカ、ジルコン、ジルコニア、カルシア、マグネシア−
カルシア、ＭｇＯ・Ａｌ2 Ｏ3 系スピネル、炭化珪素、
窒化珪素、揮発シリカ、粘土などを耐火骨材１００重量
部に対して１８重量部以下含有してもよい。耐火骨材の
粒径は従来材質と特に変わりなく、不定形耐火物の充填
性などを考慮して粗粒、中粒、微粒に調整する。電融マ
グネシアは、出発原料として天然に産するマグネサイト
あるいは海水中から人工的に抽出した水酸化マグネシウ
ムを焼成して得られるマグネシアを電融して製造され
る。原料のＭｇＯ純度や電融する時間などの調整によ
り、マグネシアの結晶粒径が異なり、一般には３０μｍ
から２０００μｍ以上の粗大結晶品まで製品化されてい
る。本発明で使用する耐火粗大粒子の電融マグネシアの
マグネシア結晶粒径は、５００μｍ以上、さらに好まし
くは８００μｍ以上である。５００μｍ未満では耐用性
において本発明の効果が得られない。この結晶粒径の上
限は限定されるものではなく、例えば本発明で限定する
耐火粗大粒子の粒径以上のものを、本発明で限定する耐
火粗大粒子の粒径に粉砕して使用してもよいが、結晶粒
径が大き過ぎると原料価格が高くなって経済面から好ま
しくない。
【００１２】粗大粒子の粒径は、耐火性骨材の粒径より
大きいものとすることが好ましい。耐火性骨材の最大粒
径は一般に５ｍｍのため、耐火粗大粒子の粒径の下限は
例えば５ｍｍを超える寸法とする。また、耐火粗大粒子
の粒径は１００ｍｍを越えると施工時の流動不良や組織
充填に問題が生じるため，上限は、１００ｍｍである。
耐火粗大粒子の粒径の下限が５ｍｍ以下では耐火性骨材
の最大粒径と変わりなくなり、不定形耐火物使用中の稼
働面において耐火粗大粒子の突出がなく、本発明の効果
が発揮され難くなる。１００ｍｍを超えると不定形耐火
物の施工において、狭い個所への充填が困難になるなど
の問題が生じる。さらに好ましい粒径は、８〜５０ｍｍ
である。耐火粗大粒子の添加量は、耐火性骨材１００重
量部に対して５重量部未満では耐火粗大粒子添加の効果
がない。また、２００重量部を超えると耐火粗大粒子が
稼働面から早期に抜け落ち、本発明の効果が得られな
い。好ましくは１０〜１５０重量％である。
大きいものとすることが好ましい。耐火性骨材の最大粒
径は一般に５ｍｍのため、耐火粗大粒子の粒径の下限は
例えば５ｍｍを超える寸法とする。また、耐火粗大粒子
の粒径は１００ｍｍを越えると施工時の流動不良や組織
充填に問題が生じるため，上限は、１００ｍｍである。
耐火粗大粒子の粒径の下限が５ｍｍ以下では耐火性骨材
の最大粒径と変わりなくなり、不定形耐火物使用中の稼
働面において耐火粗大粒子の突出がなく、本発明の効果
が発揮され難くなる。１００ｍｍを超えると不定形耐火
物の施工において、狭い個所への充填が困難になるなど
の問題が生じる。さらに好ましい粒径は、８〜５０ｍｍ
である。耐火粗大粒子の添加量は、耐火性骨材１００重
量部に対して５重量部未満では耐火粗大粒子添加の効果
がない。また、２００重量部を超えると耐火粗大粒子が
稼働面から早期に抜け落ち、本発明の効果が得られな
い。好ましくは１０〜１５０重量％である。
【００１３】ピッチおよびフェノール樹脂は、炭素結合
によって耐火粗大粒子の保持作用を持つ。その固定炭素
量は、ピッチでは５０〜８０重量％、フェノール樹脂で
は２０〜６０重量％（液状品では１０〜３０重量％）の
使用が好ましい。ピッチおよびフェノール樹脂の添加割
合は耐火骨材１００重量部に対し、固定炭素量に換算し
て０．３重量部未満では本発明における効果に劣る。固
定炭素量に換算して５重量部を超えると、炭素成分の酸
化が主原因と思われる耐食性の低下が認められる。さら
に好ましくは、１〜４重量部である。尚、本発明で規定
する固定炭素量は後述する液状フェノール樹脂の固定炭
素も含めた値とする。本発明による不定形耐火物は、不
定形耐火物１００重量部に対して２０重量部以下施工水
分を添加した水練り状、液状樹脂を添加した樹脂練り状
のいずれの施工法にも使用できる。水練り状ではさらに
結合剤、解こう剤及び硬化調整剤などを必要に応じ添加
する。
によって耐火粗大粒子の保持作用を持つ。その固定炭素
量は、ピッチでは５０〜８０重量％、フェノール樹脂で
は２０〜６０重量％（液状品では１０〜３０重量％）の
使用が好ましい。ピッチおよびフェノール樹脂の添加割
合は耐火骨材１００重量部に対し、固定炭素量に換算し
て０．３重量部未満では本発明における効果に劣る。固
定炭素量に換算して５重量部を超えると、炭素成分の酸
化が主原因と思われる耐食性の低下が認められる。さら
に好ましくは、１〜４重量部である。尚、本発明で規定
する固定炭素量は後述する液状フェノール樹脂の固定炭
素も含めた値とする。本発明による不定形耐火物は、不
定形耐火物１００重量部に対して２０重量部以下施工水
分を添加した水練り状、液状樹脂を添加した樹脂練り状
のいずれの施工法にも使用できる。水練り状ではさらに
結合剤、解こう剤及び硬化調整剤などを必要に応じ添加
する。
【００１４】水練り状における結合剤の具体例は、アル
ミナセメントが好ましいがこれに限ることなく、例えば
マグネシアセメント、ポルトランドセメント、リン酸
塩、ケイ酸塩、シリカゾル、アルミナゾル、ホウ酸塩、
乳酸塩などから選ばれる一種以上を使用する。結合剤を
添加する場合の添加量は耐火骨材１００重量部に対して
０．５〜１５重量部が好ましい。解こう剤は不定形耐火
物の施工時の流動性を付与するものあり、具体例として
は、無機系の珪酸塩、炭酸塩、リン酸塩、有機系のポリ
カルボン酸塩、無水カルボン酸の重合物、芳香族多環縮
合物スルホン酸塩系、メラニン樹脂スルホン酸塩系、リ
グニンスルホン酸塩系、ポリアクリル酸塩などから選ば
れる一種以上である。解こう剤を添加する場合の添加量
は、耐火骨材１００重量部に対して０．０１〜１重量部
が好ましい。
ミナセメントが好ましいがこれに限ることなく、例えば
マグネシアセメント、ポルトランドセメント、リン酸
塩、ケイ酸塩、シリカゾル、アルミナゾル、ホウ酸塩、
乳酸塩などから選ばれる一種以上を使用する。結合剤を
添加する場合の添加量は耐火骨材１００重量部に対して
０．５〜１５重量部が好ましい。解こう剤は不定形耐火
物の施工時の流動性を付与するものあり、具体例として
は、無機系の珪酸塩、炭酸塩、リン酸塩、有機系のポリ
カルボン酸塩、無水カルボン酸の重合物、芳香族多環縮
合物スルホン酸塩系、メラニン樹脂スルホン酸塩系、リ
グニンスルホン酸塩系、ポリアクリル酸塩などから選ば
れる一種以上である。解こう剤を添加する場合の添加量
は、耐火骨材１００重量部に対して０．０１〜１重量部
が好ましい。
【００１５】本発明の不定形耐火物を樹脂練り状として
使用する場合、フェノール樹脂は施工時に必要な流動性
付与のために液状フェノール樹脂を使用する。耐火骨材
１００重量部に対する液状フェノール樹脂は５〜２５重
量部（耐火粗大粒子の炭素結合源として液状フェノール
樹脂を添加した場合は、この液状フェノール樹脂も含め
た合量とする）が好ましい。５重量部未満では流動不足
となり、２５重量部を超えると耐食性が低下する。
使用する場合、フェノール樹脂は施工時に必要な流動性
付与のために液状フェノール樹脂を使用する。耐火骨材
１００重量部に対する液状フェノール樹脂は５〜２５重
量部（耐火粗大粒子の炭素結合源として液状フェノール
樹脂を添加した場合は、この液状フェノール樹脂も含め
た合量とする）が好ましい。５重量部未満では流動不足
となり、２５重量部を超えると耐食性が低下する。
【００１６】液状フェノール樹脂の具体例は、レゾール
型フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂や、ヘキサミンの
ような硬化剤との併用で熱硬化性となるノボラック型フ
ェノール樹脂などの熱可塑性樹脂である。レゾール型フ
ェノール樹脂では、酸性やアルカリ性の硬化剤を添加し
て、常温硬化させることができる。本発明の不定形耐火
物は、本発明の効果を阻害しない範囲でさらに酸化防止
剤、乾燥促進剤、発泡剤、消化防止剤、有機質ファイバ
ー、金属ファイバー、無機質ファイバーなどを添加して
もよい。炭素結合組織の酸化防止のために、酸化防止剤
の添加は特に有効である。酸化防止剤の具体例は、Ｓ
ｉ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｍｇなどの単独または合金、あるいは
炭化硼素などである。酸化防止剤を添加する場合は前記
の金属粉末の粒度は反応性の点から例えば０．２ｍｍ以
下に調整し、その添加量は耐火性骨材１００重量部に対
して０．５〜１５重量部が好ましい。
型フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂や、ヘキサミンの
ような硬化剤との併用で熱硬化性となるノボラック型フ
ェノール樹脂などの熱可塑性樹脂である。レゾール型フ
ェノール樹脂では、酸性やアルカリ性の硬化剤を添加し
て、常温硬化させることができる。本発明の不定形耐火
物は、本発明の効果を阻害しない範囲でさらに酸化防止
剤、乾燥促進剤、発泡剤、消化防止剤、有機質ファイバ
ー、金属ファイバー、無機質ファイバーなどを添加して
もよい。炭素結合組織の酸化防止のために、酸化防止剤
の添加は特に有効である。酸化防止剤の具体例は、Ｓ
ｉ、Ａｌ、Ｆｅ、Ｍｇなどの単独または合金、あるいは
炭化硼素などである。酸化防止剤を添加する場合は前記
の金属粉末の粒度は反応性の点から例えば０．２ｍｍ以
下に調整し、その添加量は耐火性骨材１００重量部に対
して０．５〜１５重量部が好ましい。
【００１７】
【実施例】以下、本発明の実施例およびその比較例を示
す。表１は、各例で使用したマグネシア原料の品質と結
晶粒径である。表２は、本発明実施例および比較例の配
合組成とその試験結果である。試験では粗大粒子の影響
を少なくするために２００×２００×４００ｍｍの大型
形状に鋳込み成形し、さらに還元雰囲気下で１５００℃
×５時間焼成したものを試料とした。
す。表１は、各例で使用したマグネシア原料の品質と結
晶粒径である。表２は、本発明実施例および比較例の配
合組成とその試験結果である。試験では粗大粒子の影響
を少なくするために２００×２００×４００ｍｍの大型
形状に鋳込み成形し、さらに還元雰囲気下で１５００℃
×５時間焼成したものを試料とした。
【００１８】
【表１】
【００１９】
【表２】
【００２０】各試験及び評価方法は次の通りである。 見掛け気孔率：ＪＩＳ−Ｒ２２０５に準じて測定。 曲げ強さ：スパン３００ｍｍの三点曲げにて測定した。 圧縮強さ：一辺２００ｍｍの立方体に切りだし、測定し
た。 耐食性：ＣａＯ／ＳｉＯ2 ＝３、Ｔ．Ｆｅ＝２０重量％
のスラグと鋼の１：１の割合を侵食剤とし、１７００℃
の温度で１０分保持し、それを３０回繰り返す回転侵食
法により、溶損寸法を測定した。
た。 耐食性：ＣａＯ／ＳｉＯ2 ＝３、Ｔ．Ｆｅ＝２０重量％
のスラグと鋼の１：１の割合を侵食剤とし、１７００℃
の温度で１０分保持し、それを３０回繰り返す回転侵食
法により、溶損寸法を測定した。
【００２１】図２のグラフは、電融マグネシア原料のマ
グネシア結晶粒径と不定形耐火物の耐食性との関係を示
したものである。同グラフ中、符号は実施例２の組成
を有する不定形耐火物において、電融マグネシア原料の
マグネシア結晶粒径のみを変化させたものである。一
方、符号は比較例２の組成を有する不定形耐火物にお
いて、電融マグネシア原料のマグネシア結晶粒径のみを
同上の方法により変化させた不定形耐火物である。な
お、ここでの電融マグネシア原料の結晶粒径は、電融マ
グネシア原料製造時の冷却速度などで調整した。この図
２からも本発明で限定した範囲内のマグネシア結晶粒径
を有し、かつ炭素結合組織の不定形耐火物が、耐食性に
おいてきわめて優れていることが確認される。
グネシア結晶粒径と不定形耐火物の耐食性との関係を示
したものである。同グラフ中、符号は実施例２の組成
を有する不定形耐火物において、電融マグネシア原料の
マグネシア結晶粒径のみを変化させたものである。一
方、符号は比較例２の組成を有する不定形耐火物にお
いて、電融マグネシア原料のマグネシア結晶粒径のみを
同上の方法により変化させた不定形耐火物である。な
お、ここでの電融マグネシア原料の結晶粒径は、電融マ
グネシア原料製造時の冷却速度などで調整した。この図
２からも本発明で限定した範囲内のマグネシア結晶粒径
を有し、かつ炭素結合組織の不定形耐火物が、耐食性に
おいてきわめて優れていることが確認される。
【００２２】表２の試験結果からは、本発明実施例は曲
げ強さ、圧縮強さおよび耐食性のいずれについても優れ
ていることが判る。これに対し、耐火粗大粒子を添加し
ない比較例１、ピッチおよびフェノール樹脂のいずれも
添加しない比較例２は、著しく耐食性に劣る。比較例３
はピッチとフェノール樹脂の合計添加量が多いために固
定炭素量換算が本発明の限定範囲を超えており、酸化の
ためか耐食性に劣る。耐火粗大粒子の添加量が本発明の
範囲より少ない比較例４と本発明の範囲より多い比較例
５は、いずれも耐食性に劣っている。また、マグネシア
原料が過剰な比較例６と炭素原料が過剰な比較例７につ
いても耐食性に劣っている。
げ強さ、圧縮強さおよび耐食性のいずれについても優れ
ていることが判る。これに対し、耐火粗大粒子を添加し
ない比較例１、ピッチおよびフェノール樹脂のいずれも
添加しない比較例２は、著しく耐食性に劣る。比較例３
はピッチとフェノール樹脂の合計添加量が多いために固
定炭素量換算が本発明の限定範囲を超えており、酸化の
ためか耐食性に劣る。耐火粗大粒子の添加量が本発明の
範囲より少ない比較例４と本発明の範囲より多い比較例
５は、いずれも耐食性に劣っている。また、マグネシア
原料が過剰な比較例６と炭素原料が過剰な比較例７につ
いても耐食性に劣っている。
【００２３】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、マグネシ
ア−炭素質不定形耐火物について、その耐用性を大幅に
改善することができる。その結果、不定形耐火物がもつ
施工の簡便さ、製造費の低減などの効果をいかんなく発
揮させることができる。
ア−炭素質不定形耐火物について、その耐用性を大幅に
改善することができる。その結果、不定形耐火物がもつ
施工の簡便さ、製造費の低減などの効果をいかんなく発
揮させることができる。
【図１】本発明による不定形耐火物の使用時の稼働面を
模式的に示した拡大断面図である。
模式的に示した拡大断面図である。
【図２】電融マグネシア原料のマグネシア結晶粒径と不
定形耐火物の耐食性との関係を示したグラフである。
定形耐火物の耐食性との関係を示したグラフである。
１ 不定形耐火物組織 ２ 耐火粗大粒子 ３ 炭素結合組織 ４ 溶鉄／溶融スラグ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 澤野 清志 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株式 会社技術開発本部内 (72)発明者 三上 頼儀 大分県大分市大字西ノ洲１番地 新日本製 鐵株式会社大分製鐵所内 (72)発明者 安田 尚俊 兵庫県高砂市荒井町新浜１−３−１ ハリ マセラミック株式会社内 (72)発明者 田中 隆志 兵庫県高砂市荒井町新浜１−３−１ ハリ マセラミック株式会社内 Ｆターム(参考） 4E014 BC00 4G033 AA02 AA03 AA04 AA06 AA07 AA09 AA14 AA17 AA19 AB07 AB24 AB25 4K051 AA02 AA05 AA06 AB03 AB05 BB03 BE01 BE03
Claims (3)
- 【請求項１】マグネシア原料８０〜９８重量％、炭素原
料２〜２０重量％からなる耐火骨材１００重量部に、結
晶粒径が５００μｍ以上の電融マグネシア原料よりなる
耐火粗大粒子５〜２００重量部とピッチおよび／または
フェノール樹脂を固定炭素量換算で０．３〜５重量部を
添加してなるマグネシア−炭素質不定形耐火物。 - 【請求項２】耐火粗大粒子の粒径が５ｍｍを超え１００
ｍｍ未満である請求項１記載のマグネシア−炭素質不定
形耐火物。 - 【請求項３】耐火骨材１００重量部中に、更にアルミ
ナ、シリカ、アルミナ−シリカ、ジルコン、ジルコニ
ア、カルシア、マグネシア−カルシア，ＭｇＯ・Ａｌ2
Ｏ3 系スピネル、炭化珪素、窒化珪素、揮発シリカ及び
粘土の１種又は２種以上を１８重量部以下含有する請求
項１又は２記載のマグネシア−炭素質不定形耐火物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10221142A JP2000044357A (ja) | 1998-07-22 | 1998-07-22 | マグネシア−炭素質不定形耐火物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10221142A JP2000044357A (ja) | 1998-07-22 | 1998-07-22 | マグネシア−炭素質不定形耐火物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000044357A true JP2000044357A (ja) | 2000-02-15 |
Family
ID=16762134
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10221142A Withdrawn JP2000044357A (ja) | 1998-07-22 | 1998-07-22 | マグネシア−炭素質不定形耐火物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000044357A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004500988A (ja) * | 2000-05-31 | 2004-01-15 | ティーワイケー ユアロップ ゲーエムベーハー | 注ぎ口、注湯管、溶湯流保護管、および溶湯の注入または移送のためのその他の工作物を被覆するための絶縁材料およびその方法 |
| JP2005139062A (ja) * | 2003-10-14 | 2005-06-02 | Kurosaki Harima Corp | 低カーボン不焼成れんが |
| KR101167157B1 (ko) | 2010-12-28 | 2012-07-24 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 마그네시아-흑연질 내화물 |
| JP2015147697A (ja) * | 2014-02-05 | 2015-08-20 | 品川リフラクトリーズ株式会社 | カーボン含有耐火物 |
| EP3002265A1 (de) * | 2014-10-01 | 2016-04-06 | Refractory Intellectual Property GmbH & Co. KG | Versatz zur Herstellung eines feuerfesten Magnesiakohlenstofferzeugnisses oder eines feuerfesten Alumina-Magnesia-Kohlenstofferzeugnisses, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Erzeugnisses, ein solches Erzeugnis sowie die Verwendung eines solchen Erzeugnisses |
| JP2016114317A (ja) * | 2014-12-16 | 2016-06-23 | 新日鐵住金株式会社 | 製鋼スラグの溶融処理用の電気炉 |
-
1998
- 1998-07-22 JP JP10221142A patent/JP2000044357A/ja not_active Withdrawn
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004500988A (ja) * | 2000-05-31 | 2004-01-15 | ティーワイケー ユアロップ ゲーエムベーハー | 注ぎ口、注湯管、溶湯流保護管、および溶湯の注入または移送のためのその他の工作物を被覆するための絶縁材料およびその方法 |
| JP2005139062A (ja) * | 2003-10-14 | 2005-06-02 | Kurosaki Harima Corp | 低カーボン不焼成れんが |
| KR101167157B1 (ko) | 2010-12-28 | 2012-07-24 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 마그네시아-흑연질 내화물 |
| JP2015147697A (ja) * | 2014-02-05 | 2015-08-20 | 品川リフラクトリーズ株式会社 | カーボン含有耐火物 |
| EP3002265A1 (de) * | 2014-10-01 | 2016-04-06 | Refractory Intellectual Property GmbH & Co. KG | Versatz zur Herstellung eines feuerfesten Magnesiakohlenstofferzeugnisses oder eines feuerfesten Alumina-Magnesia-Kohlenstofferzeugnisses, ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Erzeugnisses, ein solches Erzeugnis sowie die Verwendung eines solchen Erzeugnisses |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20051004 |