JP2001328872A

JP2001328872A - 導電性乾式焼付材

Info

Publication number: JP2001328872A
Application number: JP2000147580A
Authority: JP
Inventors: Shuzo Hotta; 修三堀田; Shinichi Yamaoka; 慎一山岡; Takaaki Koyama; 孝昭小山
Original assignee: Shinagawa Refractories Co Ltd
Current assignee: Shinagawa Refractories Co Ltd
Priority date: 2000-05-19
Filing date: 2000-05-19
Publication date: 2001-11-27

Abstract

(57)【要約】【課題】粗粒の沈降分離等の経時変化がなく、直流電
気炉の炉底電極を覆うのに充分な流動性があり、短時間
で燃焼、硬化し、高い接着強度とスクラップ投入に耐え
られる材料強度、及び低〜高塩基度のスラグに対する高
い耐蝕性を持ち、且つ焼成後の導電性乾式焼付材として
１０^-2Ω・ｍオーダー以下の比抵抗を示す、経済性、保
存性に優れた焼付材を提供する。【解決手段】本発明の導電性乾式焼付材は、導電性材
料３〜４９ｗｔ％、軟化点８０〜３００℃のピッチ５〜
２５ｗｔ％、流動化助剤０．１〜１２ｗｔ％及び残部が
耐火材料の構成物を混合して成る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、直流電気炉の炉底
電極を熱間で補修するための焼付材に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】転炉、電気炉、ＡＯＤ炉、ＬＦ鍋等各種
精錬炉や容器の炉底等の補修用として使用されている熱
間焼付材は、マグネシアやドロマイト等の耐火原料とフ
ェノール樹脂、石炭系タール、石炭系ピッチ、また各種
の流動化助剤、展開助剤、助燃剤、及び必要に応じて金
属等の各種添加剤で構成されている。熱間焼付材は、当
該窯炉の残熱を利用し、例えば転炉では高温状態の出鋼
直後に炉口より焼付材を投入し、流動、展開の後、所定
の損傷箇所にて硬化、接着、コーティングさせることに
よって、その損傷箇所を保護する効果を持つ。一方、直
流電気炉の炉底に位置する炉底電極を保護する場合に
は、上記の焼付材特性に加え、導電性を有する事が必須
条件であり、そのために転炉等他の窯炉で広く使用され
ている焼付材は適用できないという問題があった。

【０００３】具体的には、液体ノボラック型フェノール
レジンを使用した粘稠な流動性のあるスラリー状焼付材
（特公平５−４１５９４号公報及び特公平６−３１１６
１号公報）や熱間でカーボン結合を形成する物質と流動
化助剤としてラクタム類を添加した粉末焼付材（特許公
報２５５５８５０号公報）、熱間でカーボン結合を形成
する物質と流動化助剤としてジフェニル又はジフェニル
アミンを添加した粉末焼付材（特開平８−１６９７７２
号公報）、熱間でカーボン結合を形成する物質と流動化
助剤としてビスフェノール又はｐ−アルキルフェノール
を添加した粉末焼付材（再公表特許ＷＯ９８／５０３２
１）はいずれも焼付材としての基本特性を備えているも
のの、配合組成から考えて導電性は低く、そのままで直
流電気炉に適用することはできない。

【０００４】直流電気炉は、炉底に設置された炉底電極
と、炉蓋を通して挿入される可動電極との間に直流アー
クを発生させ、その熱により鉄スクラップを溶解して鋼
を精錬する炉である。炉底電極は、通電中は特に高温に
さらされ、且つ溶解した鋼に接触する。また、溶鋼を排
出した後は、精錬により生じたスラグ成分と接触して化
学反応を生じる。従って、炉底電極部付近は著しい損傷
を受けることとなる。この損傷が進行すると、単に電気
炉の寿命が短くなるだけでなく、出鋼後の残留溶鋼や溶
滓により電極の再生が困難になる等の原因で、次の操業
の為の通電が出来なくなる等の弊害が生じる。

【０００５】導電性に注目したものとして、本出願人は
先に特開平５−７８１７８号公報において、比抵抗が
１．０×１０^-4Ω・ｍ以下の導電性材料を配合し、実施
例として配合組成の比抵抗を１．７Ω・ｍ以下にとどめ
た焼付材を提供したが、導電性材料を２０ｗｔ％以上配
合するにもかかわらず、焼付材実施例での比抵抗は、低
いものでも４．６×１０^-2Ω・ｍ程度にすぎず、十分で
はなく、また、配合組成から考えて短時間硬化と高接着
強度を同時に満たしていなく、充分な施工性や耐用性、
更には経済性、保存性を備えた導電性乾式焼付材とする
には一定の課題があることが判明した。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、上記
の各種問題を同時に解決する導電性乾式焼付材、即ち、
粗粒の沈降分離等の経時変化がなく、直流電気炉の炉底
電極を覆うのに充分な流動性があり、短時間で燃焼、硬
化し、高い接着強度とスクラップ投入に耐えられる材料
強度、及び低〜高塩基度のスラグに対する高い耐蝕性を
持ち、且つ焼成後の導電性乾式焼付材として１０^-2Ω・
ｍオーダー以下の比抵抗を示す、経済性、保存性に優れ
た焼付材を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の導電性乾式焼付
材は、導電性材料３〜４９ｗｔ％、軟化点８０〜３００
℃のピッチ５〜２５ｗｔ％、流動化助剤０．１〜１２ｗ
ｔ％及び残部が耐火材料の構成物を混合して成ることを
特徴とする。

【０００８】また、上記の導電性材料が炭素を主体とす
る原料の１種ないしは２種以上で構成されることを特徴
とする。

【０００９】また、上記の炭素を主体とする原料の内、
鱗片状黒鉛は５ｗｔ％未満、カーボンブラックは１０ｗ
ｔ％未満の含有率であることを特徴とする。

【００１０】また、上記の軟化点８０〜３００℃のピッ
チは残炭率５０ｗｔ％以上の石炭系または石油系である
ことを特徴とする。

【００１１】また、上記の流動化助剤がｐ−アルキルフ
ェノールまたはビスフェノールであることを特徴とす
る。

【００１２】また、上記の耐火性材料がボーキサイト、
アンダリュサイト、ムライト、アルミナ、スピネル、マ
グネシア、ドロマイト、カルシア、ジルコン、ジルコニ
ア等の１種ないしは２種以上で構成されることを特徴と
する。

【００１３】また、上記の導電性乾式焼付材には、硬化
調整剤、分散剤、金属の少なくとも１種をさらに含有す
ることを特徴とする。

【００１４】また、上記の導電性乾式焼付材には重油や
植物油から選ばれた液状油脂類を外掛け０．１〜２．０
ｗｔ％の範囲で添加し、弱湿潤化することを特徴とす
る。

【００１５】

【発明の実施形態】導電性乾式焼付材における材料組織
体の比抵抗を低くするためには、材料組織中に電気抵抗
の低い導体が配合され、更にその導体が電気の流れにそ
って繋がる程度の添加量を必要とする。配合する導電性
材料は、経済性、耐熱性を考慮した場合、炭素を主体と
する原料が例示され、例えば黒鉛電極粉砕品、人造黒
鉛、ピッチ造粒黒鉛、土状黒鉛、鱗片状黒鉛、カーボン
ブラック等の１種ないしは２種以上の混合物が例示さ
れ、また、アルミニウム、マグネシウム、シリコン、及
びそれらの合金も有効である。特に、黒鉛電極粉砕品や
人造黒鉛、土状黒鉛は焼付材特性にあまり影響を与えな
いので、求められる導電性に応じた広範囲の配合が可能
であり、焼付材に対して最も望ましい導電性材料である
が、炭素を主体とする原料であっても鱗片状黒鉛や超微
粉のカーボンブラックは焼付材としての流動性を阻害す
るので、鱗片状黒鉛、カーボンブラックを導電性材料の
一部として使用する場合には、鱗片状黒鉛の含有量は５
ｗｔ％未満、カーボンブラックは１０ｗｔ％未満の含有
量とされる。

【００１６】導電性材料の配合率は、３〜４９ｗｔ％で
ある。導電性材料の配合率が４９ｗｔ％を越えると組織
体中の空隙が多くなりすぎ、組織体としてのかさ比重が
低く流動性が阻害される。加えて、溶鋼に対する抵抗性
が低下し、必要とされる耐用性が確保できない。本発明
の導電性乾式焼付材では、後述するようにピッチを必須
構成要素とするが、ピッチ類は、フェノール樹脂を主体
とする焼付材と違い、加熱変化でカーボンネットをより
多く形成し、これによりある一定レベル以上の導電性を
有するものとなる。そのため、更に適当量の導電性材料
を配合することにより必要十分な電気伝導が確保するこ
とが可能であり、発達したカーボンネットの効果で導電
性材料の配合率が３〜２０ｗｔ％の範囲でも１０^-2Ω・
ｍオーダー以下の比抵抗値が得られる。

【００１７】導電性材料の粒度は特に限定されるもので
ないが、より効果的には０．１〜３．０ｍｍ、好ましく
は０．５〜１．５ｍｍの範囲である。０．１ｍｍ以下で
は導電性材料どうしの接触点が多くなり電気抵抗が高く
なる分だけ、また３．０ｍｍ以上では組織中に孤立して
存在し易い分だけ、いずれの場合も配合率の割には組織
体の電気抵抗が低くなり難い。

【００１８】次に、本発明の導電性乾式焼付材に含有さ
れるピッチ及び流動化助剤について説明する。熱間補修
を前提とした焼付材はピッチ及び流動化助剤が非常に重
要であり、本発明にあっては、特定のピッチ及び流動化
助剤を同時に使用した場合に導電性焼付材として優れた
性能が発揮されることが見出された。

【００１９】即ち、第一には、ピッチ及び流動化助剤は
熱間で容易に液状となり、更に容易に溶け合う組み合わ
せであることが必要である。

【００２０】また、第二には、使用するピッチの種類は
熱を受けて適度に液化する軟化点８０〜３００℃、より
好ましくは９０〜２２０℃、さらに好ましくは軟化点１
００〜１５０℃であることが必要である。８０℃より低
い軟化点のピッチでは夏場の暑い時期にフレコン内で固
化し、使用上問題となる。逆に軟化点が３００℃より高
いと、熱間で容易には液状となり難い。

【００２１】また、第三には、加熱変化によって形成さ
れるカーボンネットは高残炭率であるほどより多く形成
され、より高い導電性を示す。従って、導電性を確保す
るためにピッチは残炭率５０ｗｔ％以上であることが求
められる。また、接着強度を重視する場合は石炭系のピ
ッチを使用するとよく、また、Ｂｅｎｚｏ（ａ）ｐｙｒ
ｅｎｅ等の多環芳香族の発生を抑制する必要がある場合
には石油系のピッチを使用するとよい。

【００２２】ピッチの配合率は５〜２５ｗｔ％、好まし
くは１０〜１７ｗｔ％とするとよい。ピッチの配合率が
５ｗｔ％未満では炉内面との接着に必要な結合力が得ら
れず、また導電性に必要なカーボンネットの形成が不充
分である。また、２５ｗｔ％を越えると硬化するまでに
要する時間が非常に長くなり、また空隙の多い組織とな
ることから、層状剥離や溶鋼による磨耗が顕著となり望
ましくない。

【００２３】本発明の導電性乾式焼付材にあって、ピッ
チと共に含有される流動化助剤としては、ｐ−アルキル
フェノールまたは／及びビスフェノールが好ましく例示
される。ｐ−アルキルフェノールは、一般式

【００２４】

【化１】（式中、ｎは２以上の整数）で示され、融点が４４℃〜
１００℃、好ましくは６０℃〜８４℃のものである。ｐ
−アルキルフェノールは、塩化アルミニウム、硫酸、フ
ッ化水素酸、フッ化硼素等の存在下、エチレン系炭化水
素とフェノールを反応させて工業的に得られるもので、
下記の表１に示すものが例示される。

【００２５】

【表１】このようなｐ−アルキルフェノールの中で、例えば、ｐ
−エチルフェノールのごとく、融点が４４．８℃とやや
低いものは、焼付材に単独で使用した場合、夏場の暑い
時期に耐火材料中に浸透し固化したようになるので、他
の融点の高いｐ−アルキルフェノールと組合せ、粉末状
として挙動するようにさせるとよい。また、融点が６０
℃〜１００℃のｐ−アルキルフェノール類は、焼付材に
単独で使用することができ、夏場での保管に際しても問
題はない。

【００２６】ｐ−エチルフェノールは室温で白色固体、
ｐ−イソプロピルフェノールは針状結晶、ｐ−ｔｅｒｔ
−ブチルフェノール、ｐ−ｔｅｒｔ−アミルフェノー
ル、ｐ−ｔｅｒｔ−オクチルフェノールはいずれも白色
フレーク状である。また、ｐ−アルキルフェノール類は
いずれも水不溶性であり、ピッチとの相溶性に優れ、熱
間でピッチと溶け合って焼付材の優れた流動化促進作用
を発現し、２３０〜２９０℃以上の温度で蒸発・燃焼し
てピッチの炭化促進作用を示すと共に硬化時間の短縮硬
化を発現する。また、ピッチとの高い相溶性により低粘
性化したピッチと耐火骨材や炉壁との濡れ性を向上さ
せ、高い接着強度が得られる等の効果を有する。

【００２７】また、ビスフェノールは、一般式ＨＯ−Ｃ₆Ｈ₄−ＣＲＲ′−Ｃ₆Ｈ₄−ＯＨ（式中、Ｒ、Ｒ′はアルキル基であり、同一でも異なっ
ていてもよい。）で示されるもので、例えば、アセトン
とフェノールを硫酸または濃塩酸を触媒として縮合して
得られ、式

【００２８】

【化２】で示されるビスフェノールＡ、また、ホルマリンとフェ
ノールから合成され、式

【００２９】

【化３】で示されるビスフェノールＦが挙げられる。中でも、
Ｒ、Ｒ′が共にメチル基であるビスフェノールＡが安価
で好ましい。ビスフェノールＡは白色針状またはフレー
ク状結晶であり、融点１５５〜１５７℃、沸点２５０℃
〜２５２℃（１３ｍｍＨｇ）で水に不溶性で、ピッチと
の相溶性に優れ、熱間でピッチと溶け合って焼付材の優
れた流動化促進作用を発現し、２５０℃以上の温度で蒸
発・燃焼してピッチの炭化促進作用を示すと共に硬化時
間の短縮効果を発現する。また、ピッチとの高い相溶性
により低粘性化したピッチと耐火骨材や炉壁との濡れ性
を向上させ、高い接着強度が得られる等の効果を有す
る。

【００３０】補修される炉は少なくとも６００℃以上の
高熱であり、本発明の導電性乾式焼付材に含まれている
流動化助剤とピッチは炉壁の保有熱により溶融し、焼付
材全体が流動状態となって広がり、補修部位の細部まで
流動すると共に耐火材料が充填され、ピッチの炭化によ
りカーボンボンドが形成され、焼付材が硬化する。流動
化助剤は溶融し、流動を開始すると共に揮発、分解し、
燃焼逸散するので焼付け時間は短時間で終了する。

【００３１】本発明では、相溶性に優れた流動化促進剤
を使用するために、ピッチのみを用いた焼付材より、充
填性、接着性に優れ、耐用性も優れている。更に、流動
化助剤は、揮発、分解によって低分子化し、炉内の熱に
より燃焼するので発煙は少なく、且つ、燃焼熱により熱
硬化の遅いピッチの炭化も促進される。

【００３２】本発明にあっては、ｐ−アルキルフェノー
ル、ビスフェノールのいずれも使用可能であるが、導電
性材料として炭素質材料を使用した場合には、炭素質材
料の比重は１．４〜１．７程度とかなり軽量であり、熱
間での液体部分の体積比率が相対的に低下するため、ピ
ッチとの相溶性がより高いｐ−アルキルフェノールがよ
り望ましい。

【００３３】流動化助剤の含有率は０．１〜１２ｗｔ
％、好ましくは３〜７ｗｔ％である。０．１ｗｔ％未満
では早期着火、燃焼促進、流動促進の効果が不足し、１
２ｗｔ％を越えると熱間での液体の粘性低下による固液
分離、また硬化後組織の充填不足による強度低下や溶鋼
による磨耗が顕著となる。

【００３４】本発明における耐火材料は特に限定される
ものではなく、ボーキサイト、アンダリュサイト、ムラ
イト、アルミナ、スピネル、マグネシア、ドロマイト、
カルシア、ジルコン、ジルコニア等の１種ないしは２種
以上を使用し、各直流電気炉のスラグ塩基度に応じた高
耐蝕性耐火材料を選択する。即ち、高塩基度スラグに対
してはマグネシア、ドロマイトを主体とする塩基性耐火
材料で構成され、低塩基度スラグに対してはアルミナを
主体とする酸性耐火材料で構成される。粒度は粒径１０
ｍｍ以下が８０ｗｔ％以上となる様に調整する。

【００３５】また、本発明の導電性乾式焼付材には、ク
マロン樹脂、ラクタム類、アセト酢酸アニリド、ナフタ
リン等の硬化調整剤、各種リン酸塩、アクリルオリゴマ
ー等の分散剤、炭素を主体とする原料の酸化抑制や材料
の強度向上を目的としてＡｌ、Ｍｇ、Ｓｉまたはそれら
の合金等の金属粉をさらに含有してもよい。

【００３６】また、本発明の導電性乾式焼付材には、粉
塵の発生を防止することを目的として、重油やコーン
油、大豆油、なたね油等の植物油から選ばれた液状油脂
類を外掛け０．１〜２．０ｗｔ％の範囲で添加し、弱湿
潤化させるとよい。

【００３７】以下に、実施例、比較例を示し、本発明の
導電性乾式焼付材について具体的に説明するが、本発明
はこれら実施例や説明によって限定されるものではな
い。

【００３８】

【実施例】表２〜表６に実施例、比較例を示し、それぞ
れの配合（ｗｔ％）および後述するテスト方法による結
果を示す。なお、下記の表におけるｐ−アルキルフェノ
ールはｐ−ｔｅｒｔ−オクチルフェノールである。

【００３９】実施例１〜５、比較例１、２はマグネシア
耐火材料と導電性材料を順次置き換える形で配合率を変
化させた事例である。実施例６〜９、比較例３、４は、
導電性材料の種類と配合率を変えた事例として示す。実
施例１０は石油系ピッチ使用の具体例である。実施例１
１〜１３、比較例５、６は、ピッチや流動化助剤の配合
率を変化させた具体例である。実施例１４、１５は、実
施例３をもとにマグネシアからアルミナに置き換えた具
体例である。実施例１６、１７は、実施例３の配合にそ
れぞれアルミニウム粉及びコーン油を添加した具体例で
ある。

【００４０】次に、導電性乾式焼付材についてのテスト
方法について説明する。焼付特性の測定は、展開テスト
を図１に示す方法で、また、接着テストを図２に示す方
法で行なった。

【００４１】図１（ａ）は展開テストに使用した箱型加
熱炉の断面模式図であり、図中１は箱型加熱炉、２は上
蓋、３はバーナー、４ａはプレート部、５はプレート受
け台、６は面積０．１ｍ²のプレートである。図１
（ｂ）はプレート部４ａの拡大図であり、７は８００ｇ
の試料をプレート６上に投入した状態を示す。図１
（ｃ）は試料が溶融−展開−硬化した状態を示し、図１
（ｄ）は広がりの測定状態を示す図である。

【００４２】展開テストは、図１に示すように、まず、
面積０．１ｍ²のセラミックス製のプレートをあらかじ
め箱型炉で加熱しておき、炉の上蓋を開け、プレート表
面温度が１０００℃の時、試料を８００ｇをプレート上
に投入する。試料の溶融から硬化までの時間を測定し
た。また、硬化後、素早く試料をプレートごと取り出
し、展開後の試料の直径をノギスにて測定した。また、
試料周囲の反り有無を目視により確認すると共に試料を
剥がし落とす時の剥がし難さを判定した。また、回収し
た試料片について見掛け気孔率とかさ比重を測定した。

【００４３】図２（ａ）は接着テストに使用した箱型加
熱炉の断面模式図であり、図中１は箱型加熱炉、２は上
蓋、３はバーナー、４ｂはプレート部、５はプレート受
け台、８は面積０．０１ｍ²のプレートである。図２
（ｂ）はプレート部４ｂの拡大図であり、９は鉄製円筒
金枠、１０は１５０ｇの試料をプレート８上に投入した
状態を示す。図２（ｃ）は試料が溶融−硬化した状態を
示し、図２（ｄ）は剪断強度を測定する状態を示す図で
あり、図中１１は剪断強度試験機を示す。

【００４４】接着テストは、図２に示すように、まず、
面積０．０１ｍ²のセラミックス製プレートをあらかじ
め箱型炉で加熱しておき、炉の上蓋を開け、プレート表
面温度が１０００℃の時、鉄製円筒金枠をプレートの上
に素早く置き、金枠の中に試料を１５０ｇ投入する。試
料の溶融から硬化までの時間を測定した。また、硬化
後、素早く試料をプレート、金枠ごと取り出し、剪断強
度測定機にセットして、剪断接着強度を測定した。ま
た、材料強度は金枠中の試料をハンマーで壊しながら材
料強度を判定した。

【００４５】比抵抗の測定は、円筒形状の耐熱容器に焼
付材試料を充填し、還元焼成（１０００℃×３ｈ）後、
円筒容器の両端を容器ごと切断して測定用試料とする。
次に試料の両端面に銀ペーストを塗布し、電極をセット
し、電流、電圧を測定した。比抵抗ρは下記計算式にて
計算される。

【００４６】ρ（Ω・ｍ）＝［電圧］／［電流］×［断
面積］／［長さ］耐蝕性は、直方体の耐熱容器に焼付材試料を充填し、還
元焼成（１０００℃×３ｈ）の後、所定の形状に切り出
し、スラグ塩基度を１と３に調整した合成スラグを使
い、１７００℃×４ｈの条件でるつぼ法による浸食試験
を実施した。試料断面の浸食深さ、浸潤深さを基に耐蝕
性指数を計算した。指数が大きいほど耐蝕性が高い。ま
た、粉塵の発生については、各試験の作業過程の中で確
認する。

【００４７】

【表２】

【００４８】

【表３】

【００４９】

【表４】

【００５０】

【表５】

【００５１】

【表６】また、その組成の詳細は不明であるが、現在各所の直流
電気炉において熱間の炉底電極補修用として使用されて
いる焼付材（以下、現在使用されている焼付材、または
従来例という）について、同様にテストした結果、広が
り（直径）(mm)が１８１、展開テスト結果として、反り
の発生あり、硬化時間（min)が４．０、耐剥離性やや
強、見掛け気孔率（％）３５．２、かさ比重２．１０、
接着テストにおける接着強度（MPa)０．８、硬化時間
（min)５．０、材料強度が強、比抵抗１．２×１０^-2Ω
・ｍ、耐食性指数がＣ／Ｓ＝３スラグで８０、Ｃ／Ｓ＝
１スラグで４０、粉塵の発生なしの結果が得られた。こ
の焼付材は、操業時の通電は確保されているが、その比
抵抗にしても充分に低い値ではなく、また、操業中に炉
底電極との界面が非常に高温となり空洞の発生がしばし
ば確認され、低流動性、長時間硬化、低接着強度等の問
題があり、導電性と焼付材特性を同時に満足するもので
はない。

【００５２】表から明らかなように、比較例１は導電性
材料を配合していないにも係わらず、１０^-2Ω・ｍオー
ダーの比抵抗と各焼付材特性とも良好な値を示すが、１
０^-2Ω・ｍオーダー以下の比抵抗が要求される直流電気
炉の炉底電極を覆う熱間焼付材としては不充分である。
それに比較して実施例１〜５はいずれも焼付材特性と共
に比抵抗が優れており、比較例１と同様の良好な焼付材
特性と共に１０^-2Ω・ｍオーダー以下の比抵抗が得られ
ることがわかる。なお、比較例２のように、導電性材料
を５０ｗｔ％まで配合すると流動性や接着強度、充填
性、耐蝕性の低下、流動性低下にともなう硬化時間の延
長等が無視出来ない程度まで顕著となることがわかる。

【００５３】また、各種の導電性材料を配合した実施例
６〜９、比較例３、４の結果からわかるように、導電性
材料の一部としてピッチ造粒黒鉛、鱗片状黒鉛、カーボ
ンブラックを添加すると比抵抗の低減効果に寄与するこ
とがわかるが、焼付材特性では、ピッチ造粒黒鉛添加が
やや硬化時間が延長傾向となるのに対し、鱗片状黒鉛添
加は少量でも流動性、接着強度の低下をきたし、５ｗｔ
％以上添加の比較例３では流動性、接着強度、材料強
度、充填性、耐蝕性の低下と硬化時間の延長が認めら
れ、使用上問題である。また、カーボンブラックの添加
は、実施例８，９に示す様に１０ｗｔ％未満では焼付材
特性の変化は少なく、比較例４の様に１０ｗｔ％以上で
は、流動性、接着強度、材料強度、充填性、耐蝕性の低
下を招くことがわかる。

【００５４】また、実施例１０は石油系ピッチを適用し
た時の事例であるが、見掛け気孔率がやや高いが、比抵
抗は充分に低く、また、流動性、接着強度、耐蝕性、硬
化時間も現在使用されている焼付材と同レベルかまたは
それ以上良好であることがわかる。

【００５５】また、実施例１１のピッチ配合率６ｗｔ％
では、比抵抗を含め現在使用されている焼付材より優れ
た焼付材としての特性を示すが、比較例５の様に４ｗｔ
％となると接着強度、材料強度が低過ぎるために反りの
発生が認められ、耐剥離性、充填性も低く、使用上問題
であることがわかる。一方、実施例１２，１３に示すピ
ッチ配合率１６、２０ｗｔ％では硬化時間が長くなる
が、接着強度は非常に高く高耐用が期待できることがわ
かる。ピッチを更に増やした比較例６では各強度特性は
非常に高いものの、硬化時間が長くなり過ぎており、使
用上問題であることがわかる。

【００５６】また、実施例１２、１３と比較例６からわ
かるように、流動化助剤のｐ−アルキルフェノールが１
ｗｔ％でも添加されていると早期に着火し、硬化時間は
差程長くならないが、比較例６の様に無添加では硬化時
間の延長が顕著である。一方、実施例１１と比較例５に
おいて、ｐ−アルキルフェノールの添加率が１２ｗｔ％
以下では各特性値に異常は認められないが、比較例５の
様に１２ｗｔ％を越えると接着強度、材料強度、充填
性、耐蝕性の低下が著しくなる。

【００５７】また、耐火性材料にアルミナを配合した実
施例１４、１５からわかるように、マグネシアだけを配
合した実施例３と比べて、比抵抗に変化はなく、焼付材
特性も同レベルかまたは良好である。また、スラグ塩基
度Ｃ／Ｓの違いによって耐蝕性は変化し、Ｃ／Ｓ＝３の
時、実施例３は従来例よりも高耐蝕性を示し、Ｃ／Ｓ＝
１の時、実施例１５が最も高耐蝕性を示す。実施例１４
はＣ／Ｓ＝１、３に対し、それぞれ等しい耐蝕性を示
す。

【００５８】また、実施例１６、１７からわかるよう
に、アルミニウム粉の添加は比抵抗の低下、接着強度、
材料強度の向上に効果があり、また、コーン油添加は粉
塵発生の抑制に効果がある。

【００５９】

【発明の効果】本発明の導電性乾式焼付材は、粗粒の沈
降分離等の経時変化がなく、直流電気炉の炉底電極を覆
うのに充分な流動性があり、短時間で燃焼、硬化し、高
い接着強度とスクラップ投入に耐えられる材料強度、及
び低〜高塩基度のスラグに対する高い耐蝕性を持ち、且
つ１．２×１０^-2Ω・ｍ以下の比抵抗を示す、経済性に
優れた焼付材であり、従来の焼付材よりも施工時間が短
縮され、操業時の通電効率が向上し、高耐用による補修
頻度と原単価の低減が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、焼付特性における展開テストに際し
ての試験炉及び試験方法の概説図である。

【図２】図２は、焼付特性における接着テストに際し
ての試験炉及び試験方法の概説図である。

【符号の説明】

１は箱型加熱炉、２は上蓋、３はバーナー、４ａ、４ｂ
はプレート部、５はプレート受け台、６は面積０．１ｍ
²のプレート、７は試料、８は面積０．０１ｍ²のプレ
ート、９は鉄製円筒金枠、１０は試料、１１は剪断強度
試験機である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者小山孝昭東京都千代田区九段北四丁目１番７号品川白煉瓦株式会社内Ｆターム(参考） 4G033 AB01 AB24 AB25 BA06 4K045 AA04 BA02 RA16 RB02 4K051 AA05 AB05 BB03 BE03 LJ01

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】導電性材料３〜４９ｗｔ％、軟化点８０
〜３００℃のピッチ５〜２５ｗｔ％、流動化助剤０．１
〜１２ｗｔ％及び残部が耐火材料の構成物を混合して成
ることを特徴とする導電性乾式焼付材。
【請求項２】導電性材料が炭素を主体とする原料の１
種ないしは２種以上で構成されることを特徴とする請求
項１に記載の導電性乾式焼付材。
【請求項３】炭素を主体とする原料の内、鱗片状黒鉛
は５ｗｔ％未満、カーボンブラックは１０ｗｔ％未満の
含有率であることを特徴とする請求項２に記載の導電性
乾式焼付材。
【請求項４】軟化点８０〜３００℃のピッチは残炭率
５０ｗｔ％以上の石炭系または石油系であることを特徴
とする請求項１に記載の導電性乾式焼付材。
【請求項５】流動化助剤がｐ−アルキルフェノールま
たはビスフェノールであることを特徴とする請求項１に
記載の導電性乾式焼付材。
【請求項６】耐火性材料がボーキサイト、アンダリュ
サイト、ムライト、アルミナ、スピネル、マグネシア、
ドロマイト、カルシア、ジルコン、ジルコニア等の１種
ないしは２種以上で構成されることを特徴とする請求項
１に記載の導電性乾式焼付材。
【請求項７】硬化調整剤、分散剤、金属の少なくとも
１種をさらに含有することを特徴とする請求項１に記載
の導電性乾式焼付材。
【請求項８】重油や植物油から選ばれた液状油脂類を
外掛け０．１〜２．０ｗｔ％の範囲で添加し、弱湿潤化
することを特徴とする請求項１に記載の導電性乾式焼付
材。