JP2000109359A - 耐火物用組成物および耐火物 - Google Patents

耐火物用組成物および耐火物

Info

Publication number
JP2000109359A
JP2000109359A JP10280700A JP28070098A JP2000109359A JP 2000109359 A JP2000109359 A JP 2000109359A JP 10280700 A JP10280700 A JP 10280700A JP 28070098 A JP28070098 A JP 28070098A JP 2000109359 A JP2000109359 A JP 2000109359A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
refractory
weight
alkyl
phenolic resin
composition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP10280700A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3865950B2 (ja
Inventor
克則 ▼高▲橋
Katsunori Takahashi
Yoko Miyamoto
陽子 宮本
Masato Kumagai
正人 熊谷
Toshihiro Suruga
俊博 駿河
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kurosaki Refractories Co Ltd
JFE Steel Corp
Original Assignee
Kurosaki Refractories Co Ltd
Kawasaki Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kurosaki Refractories Co Ltd, Kawasaki Steel Corp filed Critical Kurosaki Refractories Co Ltd
Priority to JP28070098A priority Critical patent/JP3865950B2/ja
Publication of JP2000109359A publication Critical patent/JP2000109359A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3865950B2 publication Critical patent/JP3865950B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課 題】 従来品と比べて、耐食性が低下せずに、耐
スポーリング性が向上された耐火物、およびこれを得る
のに適した耐火物用組成物を得る。 【解決手段】 耐火性骨材、炭素および結合剤を含有す
る耐火物用組成物であって、前記結合剤が、40〜80重量
%の未変性フェノール樹脂と、60〜20重量%のアルキル
変性フェノール樹脂との混合物であり、かつ前記アルキ
ル変性フェノール樹脂は、750 ℃に加熱した後の残留炭
素量が15重量%以上のものである耐火物用組成物、およ
びこれを熱処理して得られた耐火物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、耐火物用組成物お
よび耐火物に関し、特に、耐食性、耐スポーリング性に
優れる耐火物を得るに好適な耐火物用組成物、およびこ
れを熱処理して得られる耐火物に関する。
【0002】
【従来の技術】転炉、取鍋、溶融還元炉などの溶融金属
精錬炉において、MgO-Cれんがが使用されている。一般
に、MgO-Cれんがなどの不焼成れんがは、 MgO(マグネ
シア)、C(カーボン)およびバインダー(結合剤)を
混練、成形し、これを比較的低温(150 〜300 ℃)で加
熱し硬化させて得られる。
【0003】MgO-Cれんがが使用される部位は、高温に
さらされ強い熱衝撃が存在し、かつスラグなどにより浸
食される。MgO-Cれんがなどの不焼成れんがは耐スポー
リング性に関して、焼成れんがや不定形耐火物に比較し
て圧倒的に優れているため、耐食性の改善を中心に進歩
してきた。
【0004】その一方で、鋼の高級化指向に伴い、複合
吹錬の強化、吹錬時間の延長、精錬温度の上昇、多品種
生産による生産工程の都合による間欠操業など、MgO-C
れんがの使用環境が過酷になってきている。特に、高温
下操業や間欠操業により、MgO-Cれんがに過酷な熱応力
が生じ、耐スポーリング性が低下する。この結果、溶融
金属精錬炉の生産性や安定性が低下する。そこで、さら
なる耐スポーリング性の向上が要求されている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】耐スポーリング性を改
善する目的で、バインダーとして、ピッチ相溶性フェノ
ール樹脂(特開平4−367556号公報)、芳香族炭化水素
系樹脂で変性されたフェノール樹脂(特開平5−139815
号公報)などが使用されてきた。これらを使用した場
合、耐スポーリング性は改善されるが、耐食性、熱間強
度などが低下する。また使用時に臭気が発生し、環境上
好ましくなかった。
【0006】そこで本発明は、バインダーに着目し、従
来品と比べて、耐食性、耐スポーリング性、熱間強度の
バランスのとれた耐火物、およびこれを得るのに適した
耐火物用組成物を得ることを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】アルキル変性フェノール
樹脂を使用した場合、れんがの微視的組織の中に欠陥
(この欠陥は通常の空孔などに比べて非常に小さい)を
生じ、れんがの組織は粗な構造になる。このため、耐ス
ポーリング性は向上すると考えられる。アルキル変性フ
ェノール樹脂と未変性のフェノール樹脂とを混合するこ
とにより、欠陥は、れんがの微細組織中に均一に分散で
きる。この結果、耐食性の低下も少なく、耐スポーリン
グ性に優れたものとなる。さらには、残留炭素量が15重
量%以上のアルキル変性フェノールを用いることによ
り、熱間強度が従来品よりも向上する。
【0008】すなわち、本発明は、耐火性骨材、炭素お
よび結合剤を含有する耐火物用組成物であって、前記結
合剤が、40〜80重量%の未変性フェノール樹脂と、60〜
20重量%のアルキル変性フェノール樹脂との混合物であ
り、かつ前記アルキル変性フェノール樹脂は、750 ℃に
加熱した後の残留炭素量が15重量%以上のものであるこ
とを特徴とする耐火物用組成物である。本発明におい
て、前記耐火性骨材がMgO であり、前記炭素が黒鉛であ
ることが好ましい。
【0009】また、本発明は、上記本発明の耐火物用組
成物を、熱処理して得られた耐火物である。
【0010】
【発明の実施の形態】まず、本発明の耐火物用組成物の
主構成因子(耐火性骨材、炭素、結合剤)について説明
する。 耐火性骨材:耐火性骨材として MgO,Al2O3, MgO-Al2O3
(スピネル), 3Al2O3-SiO2 (ムライト), CaO, MgO-C
aO混合物などが使用でき、これらのうちでも高塩基性ス
ラグに対する耐食性に優れるMgO が好ましい。耐火性骨
材は、高純度、高かさ密度のものが好ましく、また、電
融品、焼結品とも使用可能である。
【0011】炭素:炭素として天然リン片状黒鉛,土状
黒鉛,電極黒鉛,ピッチ炭化物,タール炭化物,コーク
ス,レジン炭化物などが使用でき、これらのうちでも耐
酸化性、耐食性に優れる黒鉛が好ましく、とくに天然リ
ン片状黒鉛が好ましい。 結合剤:本発明に係る結合剤は、未変性のフェノール樹
脂とアルキル変性フェノール樹脂の混合物である。未変
性フェノール樹脂は、フェノールとアルデヒドが反応し
て得られる樹脂であり、また、アルキル変性フェノール
樹脂は、フェノール分子にアルキル基を置換したもの
と、アルデヒドが反応して得られる樹脂である。アルキ
ル基としては、オクチル基,ノニル基などが好ましい。
【0012】さらに、アルキル変性フェノール樹脂は、
750 ℃に加熱した後の残留炭素量が15重量%以上のもの
である。より好ましくは、15重量%以上、30重量%以下
である。さらに好ましくは18〜27重量%である。残留炭
素量が少ないと熱間強度の向上が小さく、多すぎると耐
スポーリング性が低下する。このものを使うことによ
り、1400〜1500℃での強度(熱間強度とも称する)がさ
らに向上する。すなわち、750 ℃で樹脂の炭化がほぼ完
了し、炭素間、炭素−耐火性骨材間の強度が向上し、そ
れによって実使用時の耐久性が向上する。なお、残留炭
素量は、サンプルを還元性雰囲気中で750 ℃×3h加熱
し、加熱残留した物の重量パーセントである。残留炭素
量が15重量%未満の場合は熱間強度が低くなり、残留炭
素量が多すぎる場合は耐スポーリング性が劣化する。
【0013】結合剤中の未変性フェノール樹脂とアルキ
ル変性フェノール樹脂の含有量は、それぞれ、40〜80重
量%、60〜20重量%であり、より好ましくは、それぞれ
50〜70重量%、30〜50重量%である。この範囲内であれ
ば、耐食性、耐スポーリング性の両方に優れたものとな
る。アルキル変性フェノール樹脂の含有量が前記範囲を
下回ると耐スポーリング性が低下し、上回ると耐食性が
低下する。
【0014】なお、本発明の耐火物用組成物には、上記
の主構成因子以外に、強度、耐酸化性などの特性を向上
させるために、Alなどの金属を含有させてもよい。ま
た、上記の主構成因子の耐火物用組成物中の含有量は、
耐火性骨材:75〜93重量%、炭素:5〜25重量%、結合
剤:0.5 〜5重量%であることが好適である。この範囲
のものは、耐食性、耐スポーリング性、耐摩耗性のバラ
ンスがとれている。
【0015】次に、本発明の耐火物について説明する。
この耐火物は、耐火性骨材、炭素、未変性フェノール樹
脂、アルキル変性フェノール樹脂を、前記本発明の耐火
物用組成物が得られるように配合して混練、成形し、該
成形品に熱処理を施すことにより得られる。混練、成形
は、通常使用されている装置(混練機、プレス成形機な
ど)を用いて行えばよい。
【0016】熱処理条件は、温度:150 〜300 ℃、時
間:10〜24h(この条件で行われる熱処理をキュアリン
グという)、または、温度:500 〜1600℃、時間:0.
5 〜5h、雰囲気:還元性(この条件で行われる熱処理
を還元処理という)、がそれぞれに好適であり、、
のいずれを採用してもよい。また、の還元処理後、ピ
ッチを含浸させて、コーキング処理してもよい。
【0017】なお、成形品をの条件で熱処理した後、
溶銑取鍋内側などの耐火物として用い、溶銑と接触させ
ることも、本発明でいう「熱処理」に含まれる。このよ
うにして得られた耐火物は、耐食性、耐食性に優れるた
め、製鉄業の製鋼用転炉や取鍋の内壁、取鍋スラグライ
ン部内壁などに有利に使用することができる。
【0018】
【実施例】所定量の耐火性骨材、炭素、未変性フェノー
ル樹脂、アルキル変性フェノール樹脂を混練、成形後、
熱処理を行い、サンプルを試作した。試作した全サンプ
ルについて弾性率測定、耐スポーリング試験、耐食性試
験、熱間強度試験を行った。
【0019】これらの測定・試験方法を以下に記す。 弾性率測定:1000℃に保持したサンプルの応力−歪特性
を測定し、直線の傾きから弾性率を求めた。 耐スポーリング試験:1500℃の溶鋼にサンプルを2分浸
漬後、取り出し、室温まで冷却する操作を10回繰り返
す。この試験(一連の繰り返し)前後のサンプルの弾性
率を上記方法で測定する。試験前の弾性率が小さく、ま
た、試験前後の弾性率の変化が小さいほうが耐スポーリ
ング性に優れる。
【0020】耐食性試験:サンプルを内壁とする容器内
に溶鋼と溶融スラグを1600℃×3h保持し、排出した
後、内壁のスラグ接触部の浸食深さを測定する。 熱間強度試験:サンプルを1500℃に保持し、圧縮強度を
測定する。 (実施例1)電融マグネシア79重量%、リン片状黒鉛19
重量%、未変性フェノール樹脂1.6重量%、アルキル変
性フェノール樹脂(残留炭素量18重量%)0.4 重量%の
組成になるように混練、成形したものを、300 ℃、12h
の熱処理を行い、サンプルを得た。このサンプルの弾性
率測定、耐スポーリング試験、耐食性試験、熱間強度試
験を行った。結果を表1、図1に示す。 (実施例2〜5、比較例1〜4)未変性フェノール樹脂
とアルキル変性フェノール樹脂の混合比を変化させた以
外は実施例1と同様にサンプルを試作し、弾性率測定、
耐スポーリング試験、耐食性試験、熱間強度試験を行っ
た。結果を表1、図1に示す。 (実施例6)電融マグネシア79重量%、リン片状黒鉛19
重量%、未変性フェノール樹脂1.4重量%、アルキル変
性フェノール樹脂(残留炭素量15重量%)0.6 重量%の
組成になるように混練、成形したものを、1000℃、3
h、還元性雰囲気で熱処理を行い、サンプルを得た。こ
のサンプルの弾性率測定、耐スポーリング試験、耐食性
試験、熱間強度試験を行った。結果を表2、図2に示
す。 (実施例7〜15)アルキル変性フェノール樹脂の残留炭
素量、未変性フェノール樹脂とアルキル変性フェノール
樹脂の混合比を表2のように変化させた以外は、実施例
6と同様にサンプルを試作し、弾性率測定、耐スポーリ
ング試験、耐食性試験、熱間強度試験を行った。結果を
表2、図2に示す。
【0021】図1から、結合剤中の未変性フェノール樹
脂が40〜80重量%、アルキル変性フェノール樹脂が20〜
60重量%の範囲にあるものは、耐食性、耐スポーリング
性のバランスの取れたものであることがわかる。図2の
結果から、残留炭素量が15重量%以上のアルキル変性フ
ェノール樹脂を用いることにより、熱間強度がさらに向
上することもわかる。
【0022】さらに、150t上吹き転炉の炉腹部を、実施
例2のれんがを用いて築炉し、操業を行った。また、実
施例4、比較例1、比較例3のれんがを用いた炉も築炉
し、操業を行った。結果を表3に示す。本発明品は、空
炉後のスポーリングが発生せず、耐スポーリング性が向
上したことがわかる。さらに転炉の寿命(下地の永久れ
んがが露出するまでのチャージ数)が本発明品では700c
h であり、比較例よりも寿命が延びていることがわか
る。
【0023】
【表1】
【0024】
【表2】
【0025】
【表3】
【0026】
【発明の効果】本発明のれんがは、耐食性、耐スポーリ
ング性に優れるものである。このため、高温容器の内張
りれんがの寿命延長を図ることができ、れんがコストを
削減することができる。また、突然のれんがのスポーリ
ングが減少するため、築炉などの作業を計画的に実施で
き、労働環境の改善にも寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】結合剤の組成と耐スポーリング性、耐食性の関
係を示すグラフである。
【図2】アルキル変性フェノール樹脂の残留炭素量と物
性値の関係を示すグラフである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮本 陽子 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内 (72)発明者 熊谷 正人 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内 (72)発明者 駿河 俊博 福岡県北九州市八幡西区東浜町1−1 黒 崎窯業株式会社技術研究所内 Fターム(参考) 4G030 AA07 AA08 AA36 AA37 AA60 BA25 GA04 GA27 HA04 HA12 PA14

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 耐火性骨材、炭素および結合剤を含有す
    る耐火物用組成物であって、前記結合剤が、40〜80重量
    %の未変性フェノール樹脂と、60〜20重量%のアルキル
    変性フェノール樹脂との混合物であり、かつ前記アルキ
    ル変性フェノール樹脂は、750 ℃に加熱した後の残留炭
    素量が15重量%以上のものであることを特徴とする耐火
    物用組成物。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の耐火物用組成物を、熱
    処理して得られた耐火物。
JP28070098A 1998-10-02 1998-10-02 耐火物用組成物および耐火物 Expired - Fee Related JP3865950B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28070098A JP3865950B2 (ja) 1998-10-02 1998-10-02 耐火物用組成物および耐火物

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP28070098A JP3865950B2 (ja) 1998-10-02 1998-10-02 耐火物用組成物および耐火物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2000109359A true JP2000109359A (ja) 2000-04-18
JP3865950B2 JP3865950B2 (ja) 2007-01-10

Family

ID=17628741

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP28070098A Expired - Fee Related JP3865950B2 (ja) 1998-10-02 1998-10-02 耐火物用組成物および耐火物

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3865950B2 (ja)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1138646A1 (en) * 1999-09-24 2001-10-04 Shinagawa Refractories Co., Ltd. Carbonaceous refractory with high resistance to spalling and process for producing the same
WO2004031254A1 (ja) * 2002-10-04 2004-04-15 E-Tec Co., Ltd. 非加熱硬化型バインダー及びそれを用いた成形体の製造方法
JP2007001199A (ja) * 2005-06-24 2007-01-11 Fuji Xerox Co Ltd 積層体、電子写真感光体、画像形成装置及びプロセスカートリッジ
CN115974568A (zh) * 2023-01-18 2023-04-18 无锡市宜刚耐火材料有限公司 一种焚烧炉用耐腐蚀砖及其制备方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1138646A1 (en) * 1999-09-24 2001-10-04 Shinagawa Refractories Co., Ltd. Carbonaceous refractory with high resistance to spalling and process for producing the same
EP1138646A4 (en) * 1999-09-24 2005-03-30 Shinagawa Refractories Co FIRE-RESISTANT MATERIAL OF CARBON WITH HIGH TEMPERATURE CHANGE RESISTANCE AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
WO2004031254A1 (ja) * 2002-10-04 2004-04-15 E-Tec Co., Ltd. 非加熱硬化型バインダー及びそれを用いた成形体の製造方法
CN100379779C (zh) * 2002-10-04 2008-04-09 E&E技术株式会社 非加热固化型粘合剂及使用该粘合剂的成形体的制造方法
JP2007001199A (ja) * 2005-06-24 2007-01-11 Fuji Xerox Co Ltd 積層体、電子写真感光体、画像形成装置及びプロセスカートリッジ
CN115974568A (zh) * 2023-01-18 2023-04-18 无锡市宜刚耐火材料有限公司 一种焚烧炉用耐腐蚀砖及其制备方法
CN115974568B (zh) * 2023-01-18 2023-12-19 无锡市宜刚耐火材料有限公司 一种焚烧炉用耐腐蚀砖及其制备方法

Also Published As

Publication number Publication date
JP3865950B2 (ja) 2007-01-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4681456B2 (ja) 低カーボン質マグネシアカーボンれんが
JP4634263B2 (ja) マグネシアカーボンれんが
JPH0420871B2 (ja)
KR930005250B1 (ko) 산질화 알루미늄 함유 내화물, 슬라이딩 노즐용 내화물 및 강 연속주조용 노즐
EP0096508B1 (en) Magnesia-carbon refractory
JP2000109359A (ja) 耐火物用組成物および耐火物
JP2010082653A (ja) スライディングノズル装置用の塩基性プレート耐火物
JP4328053B2 (ja) マグネシア−スピネル質れんが
JP2003171170A (ja) マグネシア−カーボンれんが
JP6315037B2 (ja) 連続鋳造用タンディッシュ用内張り耐火物
JPH0733513A (ja) マグネシア・カーボン質れんがおよびその製造方法
JPH05262559A (ja) 不焼成炭素含有れんが
JP7329156B1 (ja) マグネシアカーボンれんがの製造方法
JP3420360B2 (ja) 溶銑予備処理容器用耐火れんが
JP2004331462A (ja) 鋼の連続鋳造ノズル用耐火物および鋼の連続鋳造用ノズル
JP2023093810A (ja) 溶銑予備処理容器
JP2000327403A (ja) 製鋼用転炉の底吹き羽口用耐火物
JP2018012618A (ja) マグネシア−クロム質煉瓦の製造方法並びに使用方法
JP2001253765A (ja) マグネシア−アルミナ−チタニア質れんが
JPH1017357A (ja) 炭素含有耐火物の製造方法
JPH0925160A (ja) 炭素含有耐火物の製造方法
JP2872670B2 (ja) 溶融金属容器ライニング用不定形耐火物
JP2023063075A (ja) 真空脱ガス装置用れんがの製造方法及び使用方法
JP2006076863A (ja) マグネシア−クロム−窒化硼素質不焼成耐火物
JP2024010280A (ja) 耐火物煉瓦およびその製造方法

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20031211

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060526

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060606

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20061003

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20061004

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees