JP2003171182A - Carbon-containing unburned brick - Google Patents

Carbon-containing unburned brick

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JP2003171182A
JP2003171182A JP2001365704A JP2001365704A JP2003171182A JP 2003171182 A JP2003171182 A JP 2003171182A JP 2001365704 A JP2001365704 A JP 2001365704A JP 2001365704 A JP2001365704 A JP 2001365704A JP 2003171182 A JP2003171182 A JP 2003171182A
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JP
Japan
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carbon
weight
raw material
binder
brick
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Application number
JP2001365704A
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Japanese (ja)
Inventor
Yasuhiro Hoshiyama
泰宏 星山
Atsushi Torigoe
淳志 鳥越
Kazuhiro Inoue
一浩 井上
Masahiro Yoshida
昌弘 吉田
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.)
Shinagawa Refractories Co Ltd
Original Assignee
Shinagawa Refractories Co Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an environmentally compatible high durability carbon- containing unburned brick which is free from the occurrence of odors and fumes that becomes a problem from the viewpoint of the improvement of working environments, regional environments and the earth environment when it is heated, exhibits resistance to oxidation damage having been one of problems up to now and has excellent spalling resistance. <P>SOLUTION: This carbon-containing unburned brick is characterized in that a mixture of raw materials including a refractory raw material and a carbonaceous raw material contains an inorganic binder and does not generate odors and/or fumes at the heat treatment process. <P>COPYRIGHT: (C)2003,JPO

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、溶融金属の保持,
運搬,処理,制御に使用される炭素含有不焼成れんがに
関し、特に、被熱過程での臭気および煙の発生がなく、
かつ、耐酸化性、耐スポーリング性に優れた、環境対応
型の高耐用炭素含有不焼成れんがに関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to holding molten metal,
Regarding carbon-containing unfired bricks used for transportation, treatment, and control, in particular, odor and smoke are not generated during the heating process,
The present invention also relates to an environment-friendly high durability carbon-containing non-fired brick having excellent oxidation resistance and spalling resistance.

【0002】[0002]

【従来の技術】溶融金属の保持,運搬,処理用の炉の内
張りや鋳造用耐火物として、Al2O3-Cれんが,Al2O3-SiC
-Cれんが,Al2O3-MgO-Cれんが,MgO-Cれんがなどの炭素
含有れんがが広く使用されている。この種の炭素含有れ
んがは、炭素が有する“スラグと濡れにくい性質及び高
熱伝導率”といった特徴から、優れた耐食性,耐スポー
リング性を有する。
2. Description of the Related Art Al 2 O 3 -C bricks, Al 2 O 3 -SiC are used as refractory for lining and casting for holding, transporting and treating molten metal.
-C bricks, Al 2 O 3 -MgO-C bricks, carbon-containing bricks, such as MgO-C bricks are widely used. This kind of carbon-containing brick has excellent corrosion resistance and spalling resistance due to the characteristics of carbon, such as "slag resistance to wetting and high thermal conductivity".

【0003】しかし、炭素は、焼結しにくい性質を有す
るため、従来より、結合剤(炭素含有れんがの結合組織
を形成するための結合剤)の検討が多く行われてきた。
種々の改良検討によって、炭素含有れんがの結合組織を
形成させる方法としては、カーボンボンド,セラミック
ボンドを形成させることが現在一般に実施されている。
カーボンボンドは、有機質バインダー由来の残留炭素分
で結合組織を形成させる方法であり、また、セラミック
ボンドは、耐火性骨材同士や金属添加物との反応によっ
て結合組織を形成させる方法である。
However, since carbon has a property of being difficult to sinter, a lot of studies have hitherto been made on a binder (a binder for forming a connective structure of a carbon-containing brick).
As a method of forming a bond structure of carbon-containing bricks by various improvement studies, formation of carbon bonds and ceramic bonds is currently generally practiced.
Carbon bond is a method of forming a connective structure with residual carbon content derived from an organic binder, and ceramic bond is a method of forming a connective structure by reaction between refractory aggregates and a metal additive.

【0004】カーボンボンドを形成させる手段として、
炭素含有れんがでは、結合剤に有機質バインダーが用い
られ、一般的にフェノール樹脂が多用されている。フェ
ノール樹脂は、高い残炭率を有することから、密度の高
いカーボンボンドを形成することができ、高温焼成後の
強度保持に優れた特徴を有する。また、フェノール樹脂
は、黒鉛などの炭素原料への濡れ性が良好で粘着性に富
むことから、混錬性,成型性に優れ、かつ乾燥処理後の
発現強度が高いなど、優れた作業性をも有することか
ら、広く採用されるに至った。
As a means for forming a carbon bond,
In the carbon-containing brick, an organic binder is used as a binder, and a phenol resin is generally frequently used. Since the phenol resin has a high residual carbon rate, it can form a carbon bond having a high density, and has a characteristic of excellent strength retention after high temperature firing. In addition, since phenol resin has good wettability to carbon raw materials such as graphite and is highly adhesive, it has excellent kneadability and moldability, and has high workability such as high expression strength after drying treatment. Since it also has, it has been widely adopted.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかし、結合剤として
フェノール樹脂を用いた場合には、次のような問題が生
じる。フェノール樹脂は、昇熱過程において熱分解を起
こし、種々の分解ガスを発生する(参考文献:耐火物誌
[33]64-81,1981)。これら分解ガスは、芳香族有機化合
物を多く含んでおり、人体に対して好ましくない影響を
及ぼす。また、これらの成分のうち、フェノール,クレ
ゾール,キシレノールなどは、特に強い刺激臭を有して
おり、臭気の発生をもたらし、環境悪化の原因となって
いる。
However, when the phenol resin is used as the binder, the following problems occur. Phenolic resin undergoes thermal decomposition during the heating process and produces various decomposition gases (Reference: Refractories)
[33] 64-81, 1981). These decomposed gases contain a large amount of aromatic organic compounds and have an unfavorable effect on the human body. Further, among these components, phenol, cresol, xylenol and the like have a particularly strong irritating odor, which causes the generation of odors and causes environmental deterioration.

【0006】この現象を改善する手法として、フェノー
ル樹脂の熱分解が終了する温度で耐火物を事前に(予め)
加熱処理しておく製造方法が提案されている。しかし、
この方法では、該耐火物の被熱時における有機ガスの発
生を防止し得るものの、炭素含有れんがの製造工程にお
いては、前述と同様の熱分解ガスが発生するため、“臭
気性有機ガスの環境への放出を解決する”という根本的
な手段とはならない。また、高温での加熱処理にコスト
がかかり、れんが製造のためのエネルギー消費量が増大
するなど、技術的および経済的に多くの問題を有してい
る。
As a method of improving this phenomenon, refractory materials are preliminarily (preliminarily) used at a temperature at which the thermal decomposition of the phenol resin is completed.
A manufacturing method in which heat treatment is performed has been proposed. But,
In this method, although it is possible to prevent the generation of organic gas when the refractory is heated, in the manufacturing process of the carbon-containing brick, since the same pyrolysis gas as the above is generated, "the environment of odorous organic gas It is not the fundamental means of "solving the release to". In addition, there are many technical and economical problems such as high cost of heat treatment at high temperature and increase of energy consumption for brick production.

【0007】従って、これまでは、環境,人体に対して
好ましくない有機ガスが放出されているという課題を抱
えつつも、その根本的かつ有効な解決手段が無いため
に、フェノール樹脂を使用した炭素含有不焼成れんがが
多用されているのが現状である。
[0007] Therefore, until now, although the problem that the organic gas which is not preferable to the environment and the human body is released, there is no fundamental and effective means for solving the problem. It is the current situation that non-fired bricks containing are widely used.

【0008】一方、フェノール樹脂の熱分解によって生
成するカーボンは、グラッシーなカーボンであり、耐酸
化性,耐スポーリング性に劣るとされている。従って、
フェノール樹脂を結合剤として用いた炭素含有れんが
は、十分な耐酸化性,耐スポーリング性を得る上でも課
題を有している。
On the other hand, the carbon produced by the thermal decomposition of the phenolic resin is glassy carbon and is said to have poor oxidation resistance and spalling resistance. Therefore,
The carbon-containing brick using a phenol resin as a binder has a problem in obtaining sufficient oxidation resistance and spalling resistance.

【0009】上記した耐酸化性,耐スポーリング性に対
する課題を解決するため、従来より種々の改良検討が行
われてきている。耐酸化性の改善については、金属や合
金、あるいは、硼化物や炭化物などの易酸化性の添加物
を添加して、カーボンの酸化を抑制しようとする手法が
数多く提案されている。また、耐スポーリング性の改善
については、ピッチの添加によるカーボンボンド強化や
ファイバーの添加、あるいは、組織中への微細空隙の導
入などの手法が提案されている。
In order to solve the above-mentioned problems with respect to the oxidation resistance and spalling resistance, various improvements have been studied in the past. In order to improve the oxidation resistance, many methods have been proposed for suppressing oxidation of carbon by adding a metal, an alloy, or an easily oxidizable additive such as boride or carbide. In order to improve spalling resistance, methods such as carbon bond strengthening by addition of pitch, addition of fibers, or introduction of fine voids into the structure have been proposed.

【0010】しかし、これらの方法によっても、炭素含
有れんがの耐酸化性,耐スポーリング性の改善が共に十
分果たされているとは言えず、更なる改善が望まれてい
る状況にある。例えば、特開平9-221370号公報には、耐
スポーリング性に優れる炭素含有不焼成れんがに関する
製造方法が開示されているが、気孔率が高いことなどか
ら、耐酸化性に劣る等の問題がある。
However, even by these methods, it cannot be said that the oxidation resistance and the spalling resistance of the carbon-containing bricks are sufficiently improved, and further improvement is desired. For example, Japanese Patent Laid-Open No. 9-221370 discloses a method for producing a carbon-containing unfired brick having excellent spalling resistance, but has problems such as poor oxidation resistance due to high porosity and the like. is there.

【0011】本発明者らは、これらの課題を解決する手
段として、被熱時に臭気性の有機ガスを発生することが
なく、かつ、耐酸化性,耐スポーリング性がともに優れ
る“炭素含有不焼成れんが”の開発を意図して、鋭意研
究を重ねた結果、本発明を完成したものである。
As a means for solving these problems, the inventors of the present invention did not generate an odorous organic gas when exposed to heat, and were excellent in both oxidation resistance and spalling resistance. The present invention has been completed as a result of intensive research conducted for the purpose of developing “fired brick”.

【0012】即ち、本発明の課題(目的)とするところ
は、作業環境,地域環境及び地球環境の改善という観点
から、被熱時に問題となる臭気及び煙の発生が全くな
く、また、従来からの課題であった酸化損傷が軽減し、
かつ耐スポーリング性にも優れる、環境対応型の高耐用
炭素含有不焼成れんがを提供することにある。
That is, the object (object) of the present invention is to eliminate the generation of odors and smoke, which are problems when heated, from the viewpoint of improving the working environment, the local environment and the global environment. The oxidative damage that was the problem of
Another object of the present invention is to provide an environment-friendly high durability carbon-containing non-fired brick which is also excellent in spalling resistance.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】本発明に係る炭素含有不
焼成れんがは、前記課題を解決するための手段(構成)
として、「耐火性原料および炭素質原料を含む原料配合
物において、該原料配合物が、無機バインダーを含有
し、且つ被熱過程において臭気及び/又は煙を発生しな
いこと」(請求項1)を特徴とし、この構成により、前記
課題(目的)とする“環境対応型の高耐用炭素含有不焼成
れんが”を提供することができる。
The carbon-containing unfired brick according to the present invention has means (structure) for solving the above-mentioned problems.
As "as a raw material blend containing a refractory raw material and a carbonaceous raw material, the raw material blend contains an inorganic binder and does not generate odor and / or smoke during the heating process" (claim 1) Characteristically, with this configuration, it is possible to provide the "environmentally friendly high durability carbon-containing non-fired brick" which is the subject (objective).

【0014】また、前記無機バインダーとしては、「シ
リケートボンドを形成する物質および/または燐酸ボン
ドを形成する物質を含むこと」(請求項2)、又は、「セ
メントを含むこと」(請求項5)を特徴とする。そして、
前記シリケートボンドを形成する物質が、珪酸ソーダ,
珪酸カリウム,リチウムシリケート,エチルシリケー
ト,コロイダルシリカから選ばれた1種以上であること
(請求項3)、前記燐酸ボンドを形成する物質が、リン酸
ソーダ又は燐酸アルミニウムであること(請求項4)、前
記セメントが、アルミナセメント又はマグネシアセメン
トであること(請求項6)を特徴とする。
The inorganic binder "includes a substance forming a silicate bond and / or a substance forming a phosphoric acid bond" (claim 2) or "comprising cement" (claim 5). Is characterized by. And
The material forming the silicate bond is sodium silicate,
At least one selected from potassium silicate, lithium silicate, ethyl silicate, colloidal silica
(Claim 3) The substance forming the phosphate bond is sodium phosphate or aluminum phosphate (Claim 4), and the cement is alumina cement or magnesia cement (Claim 6). To do.

【0015】さらに、本発明に係る炭素含有不焼成れん
がは、前記原料配合物が、強度付与のための金属を含む
こと(請求項7)、この金属が、シリコン,アルミニウ
ム,マグネシウム,チタン,クロム,ジルコニウムから
選ばれた1種以上、または、それらの合金であること
(請求項8)を特徴とし、このような金属を配合すること
により、れんがに必要な強度を付与することができる。
Further, in the carbon-containing unfired brick according to the present invention, the raw material composition contains a metal for imparting strength (claim 7), and the metal is silicon, aluminum, magnesium, titanium, chromium. , One or more selected from zirconium or alloys thereof
By characterizing (claim 8), by blending such a metal, it is possible to impart the required strength to the brick.

【0016】[0016]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
詳細に説明する。まず、本発明で使用する無機バインダ
ーの効果について説明すると、本発明者らは、前記課題
を解決するために鋭意検討を行った結果、従来より結合
剤として用いているフェノール樹脂等の有機バインダー
を使用せずに、無機バインダーを結合剤として用いるこ
とが非常に有効であることを見いだした。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Embodiments of the present invention will be described in detail below. First, the effect of the inorganic binder used in the present invention will be described. As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the present inventors have found that organic binders such as phenolic resins conventionally used as binders are used. It has been found to be very effective to use an inorganic binder as a binder without using it.

【0017】本発明においては、結合剤として有機物を
用いず、無機質のバインダーを使用するため、不焼成れ
んがであっても被熱時に有機ガスが発生しない。従っ
て、被熱時において、臭気や煙の発生が完全に防止さ
れ、人体に好ましくない有機ガスの放出が皆無となっ
て、作業環境が改善されると共に有害な芳香族化合物の
環境への放出が防止される。
In the present invention, since an organic binder is not used as a binder and an inorganic binder is used, organic gas is not generated even when the brick is unfired when it is heated. Therefore, when exposed to heat, the generation of odors and smoke is completely prevented, the release of undesired organic gas to the human body is eliminated, the working environment is improved, and harmful aromatic compounds are released to the environment. To be prevented.

【0018】また、本発明で使用する無機バインダー
は、れんが組織中で低融点物質を生成する。そして、生
成した低融点物質は、れんが組織中に拡散して炭素原料
を被覆し、カーボンの酸化を抑制する効果を発揮する。
その結果、炭素含有れんがの耐酸化性が改善される。ま
た、低融点物質を生成することにより、高温下において
クリープ変形能が生じ、熱応力が緩和される。これによ
って、耐スポーリング性が向上する効果が得られる。
Further, the inorganic binder used in the present invention produces a substance having a low melting point in the brick structure. Then, the generated low-melting-point substance diffuses into the brick structure, coats the carbon raw material, and exerts an effect of suppressing carbon oxidation.
As a result, the oxidation resistance of the carbon-containing brick is improved. Further, by generating the low melting point substance, creep deformability is generated at high temperature, and the thermal stress is relaxed. This has the effect of improving spalling resistance.

【0019】次に、本発明における無機バインダーの作
用効果について、従来の「無機バインダーの使用例」と
比較して説明する。
Next, the function and effect of the inorganic binder in the present invention will be described in comparison with the conventional "inorganic binder use example".

【0020】無機バインダーの耐火物への適用は、炭素
原料を含まない耐火れんがについて、従来より実施され
てきており、例えば、特開昭50-107010号公報,特開200
0-119061号公報などには、珪酸ソーダの使用例が開示さ
れている。しかし、これらの例における無機バインダー
(珪酸ソーダ)の使用目的は、炭素原料を含まない耐火れ
んがに対して、混練性,成形性,成形体の強度,熱処理
後の強度を確保し、耐火れんがを製造する上で良好な作
業性を得ることにある。従って、本発明の特徴である
「臭気性ガスの発生防止やカーボンの酸化防止効果,耐
スポーリング性の向上効果」といった使用目的とは全く
異なっており、本発明の主旨とするところの“炭素含有
不焼成れんが”に適用した場合に特に発揮される無機バ
インダーの作用効果を示唆するものではない。
The application of an inorganic binder to a refractory has been conventionally carried out for refractory bricks containing no carbon raw material. For example, JP-A-50-107010 and JP-A-200107 / 200.
Japanese Patent Laid-Open No. 0-119061 and the like disclose examples of use of sodium silicate. However, the inorganic binder in these examples
The purpose of using (sodium silicate) is to ensure good kneading property, formability, strength of the molded body, and strength after heat treatment for refractory bricks that do not contain carbon raw materials, and good workability in manufacturing refractory bricks. Is to get. Therefore, it is completely different from the purpose of use such as "the effect of preventing the generation of odorous gas, the effect of preventing the oxidation of carbon, the effect of improving the spalling resistance", which is a feature of the present invention, and the "carbon It does not suggest the action and effect of the inorganic binder that is particularly exerted when applied to the contained unfired brick ”.

【0021】また、炭素含有れんがへの無機バインダー
の適用事例としては、例えば、特開昭54-11113号公報に
「炭素材料または炭化珪素材料を主体とする耐火物原料
をフェノール樹脂あるいは変性フェノール樹脂で混練す
る際に、アルカリ土類金属の水酸化物,アルカリ金属珪
酸塩,アルカリ金属アルミン酸塩などを添加する方法」
が開示されている。
As an example of application of an inorganic binder to a carbon-containing brick, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-11113 discloses "Phenolic resin or modified phenolic resin is a refractory raw material mainly composed of carbon material or silicon carbide material. Method of adding hydroxide of alkaline earth metal, alkali metal silicate, alkali metal aluminate, etc. when kneading in
Is disclosed.

【0022】この適用事例においても、無機バインダー
の使用目的は、成形脱圧時の生角の膨れ,粗粒部の浮上
り,ラミネーションの発生および亀裂発生の防止など、
作業性を改善することにあり、有機バインダー(フェノ
ール樹脂あるいは変性フェノール樹脂)を主な結合剤と
して使用する場合の補助的な役割を担うものである。従
って、本発明の特徴である「臭気性ガスの発生防止やカ
ーボンの酸化防止効果,耐スポーリング性の向上効果」
といった使用目的とは全く異なっており、本発明におけ
る無機バインダー使用の目的および作用効果を示唆する
ものではない。しかも、この適用事例においては、結合
剤として“有機バインダー”を用いることを前提とし、
これに“無機バインダー”を配合するものであって、
“被熱過程において臭気及び/又は煙を発生しない、つ
まり、フェノール樹脂などの有機バインダーを配合しな
い”ことを前提とする本発明とは、その構成において異
なるものである。
Also in this application example, the purpose of using the inorganic binder is to prevent swelling of the raw angle at the time of depressurizing the molding, floating of the coarse grain portion, occurrence of lamination and cracking, etc.
It is intended to improve workability and plays an auxiliary role when an organic binder (phenol resin or modified phenol resin) is used as a main binder. Therefore, the effect of preventing the generation of odorous gas, the effect of preventing the oxidation of carbon, and the effect of improving the spalling resistance, which are the features of the present invention,
It is completely different from the purpose of use and does not suggest the purpose and effect of using the inorganic binder in the present invention. Moreover, in this application example, it is assumed that the "organic binder" is used as the binder,
Incorporating an "inorganic binder" into this,
The present invention is different from the present invention on the premise that "odor and / or smoke are not generated in the process of being heated, that is, an organic binder such as a phenol resin is not mixed".

【0023】また、炭素含有れんがに無機質の添加物を
使用する例としては、例えば、特開平1-141872号公報に
「フェノール樹脂をバインダーとして用いたMgO-Cれん
がに対して、SiO2を5〜50%で、かつアルカリ分10重量
%以下のSiO2含有ガラスを添加する方法」が開示されて
いる。この例では、添加する無機物が“ガラス”であっ
て、耐火物を製造する際に使用するバインダーとは異な
るものであり、また、その使用目的も、マグカーボン反
応を防止することにあり、樹脂バインダーを主な結合剤
とする場合の補助的な添加物としての役割を担うもので
ある。従って、本発明の特徴である「臭気性ガスの発生
防止やカーボンの酸化防止効果,耐スポーリング性の向
上効果」といった使用目的とは全く異なっており、本発
明における無機バインダーの作用効果を示唆するもので
はない。しかも、“フェノール樹脂のような有機バイン
ダーを配合しない”ことを前提とする本発明と、その構
成において異なるものである。
Further, as an example of using an inorganic additive in a carbon-containing brick, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 1-141872, "MgO-C brick using a phenol resin as a binder, SiO 2 is added to ˜50% and a method of adding a glass containing SiO 2 having an alkali content of 10% by weight or less ”. In this example, the added inorganic material is "glass", which is different from the binder used when manufacturing the refractory, and the purpose of its use is to prevent the magcarbon reaction. It serves as an auxiliary additive when the binder is the main binder. Therefore, it is completely different from the purpose of use such as "the effect of preventing the generation of odorous gas, the effect of preventing the oxidation of carbon, the effect of improving the spalling resistance" which is the feature of the present invention, and suggests the effect of the inorganic binder in the present invention. Not something to do. Moreover, the present invention is different from the present invention on the premise that "no organic binder such as a phenol resin is mixed" in its constitution.

【0024】また、同様に炭素含有れんがに無機質の添
加物を使用する例としては、特開平5-24910号公報に
「マグネシア質耐火材料、炭素材料に対してリン酸マグ
ネシウム類の適用」が開示されている。この例において
も、耐火物を製造する際に使用するバインダーは、従来
通りのフェノール樹脂であり、また、その目的は、カー
ボンの酸化を防止することである。従って、本発明の特
徴である「臭気性ガスや煙の発生防止」といった使用目
的とは全く異なるものである。
Similarly, as an example of using an inorganic additive in a carbon-containing brick, "Application of magnesium phosphates to magnesia refractory material and carbon material" is disclosed in JP-A-5-24910. Has been done. Also in this example, the binder used in the production of the refractory is a conventional phenol resin, and its purpose is to prevent carbon oxidation. Therefore, it is completely different from the purpose of use such as "preventing generation of odorous gas or smoke" which is a feature of the present invention.

【0025】また、特開平5-43354号公報に「黒鉛含有
れんが(連続鋳造設備における各種ノズルやタンディッ
シュに使用される黒鉛含有れんが)の表面に、無機成分
を含む酸化防止剤を塗布して、該れんがの酸化防止を図
る方法」が開示されている。この例は、無機質物質を酸
化防止用の塗料に用いるものであり、炭素含有れんがの
結合剤として無機バインダーを用いる本発明とは、その
用途が根本的に異なり、また、本発明の特徴である「臭
気性ガスの発生防止や耐スポーリング性の向上効果」と
いった作用効果を示唆するものではない。
Further, Japanese Patent Laid-Open No. 43354/1993 discloses that a graphite-containing brick (graphite-containing brick used for various nozzles and tundish in continuous casting equipment) is coated with an antioxidant containing an inorganic component. , A method for preventing the oxidation of the brick. " In this example, an inorganic substance is used for an antioxidant coating, and its use is fundamentally different from the present invention using an inorganic binder as a binder for carbon-containing bricks, and is a feature of the present invention. It does not suggest the action and effect such as "the effect of preventing the generation of odorous gas and the improvement of spalling resistance".

【0026】以上詳記したように、これまでの耐火れん
がへの無機バインダーあるいは無機物質の適用は、何れ
も本発明における無機バインダーの使用目的とは異なっ
ており、また、本発明において発揮される無機バインダ
ーの前記作用効果を示唆する内容は皆無である。
As described above in detail, the application of the inorganic binder or the inorganic substance to the refractory bricks up to now is different from the purpose of using the inorganic binder in the present invention, and is also exhibited in the present invention. There is no content that suggests the above-mentioned effects of the inorganic binder.

【0027】一方、不定形耐火物においても、無機バイ
ンダーの耐火物への適用は従来より実施されてきてお
り、一般に珪酸塩,燐酸塩,セメントなどの無機バイン
ダーが使用されている。例えば、特開昭52-154818号公
報,特開平3-33068号公報,特開平10-118762号公報など
に、炭素を含有する不定形耐火物への珪酸ソーダの使用
例が開示されている。これらの例における無機バインダ
ーの使用目的は、高温下での容積安定性および接着性の
改善(特開昭52-154818号公報)、混練物の流動性を消失
させることによる保形性の確保(特開平3-33068号公報,
特開平10-118762号公報)などである。従って、本発明の
特徴である「臭気性ガスの発生防止やカーボンの酸化防
止効果,耐スポーリング性の向上効果」といった使用目
的とは異なっており、炭素含有不焼成れんがに適用した
場合に特に発揮される無機バインダーの効果を示唆する
ものではない。
On the other hand, in the case of amorphous refractories, the application of inorganic binders to refractories has been conventionally practiced, and inorganic binders such as silicates, phosphates and cements are generally used. For example, JP-A-52-154818, JP-A-3-33068, JP-A-10-118762 and the like disclose examples of the use of sodium silicate in an amorphous refractory containing carbon. The purpose of using the inorganic binder in these examples is to improve the volume stability and adhesiveness at high temperature (JP-A-52-154818), and to secure the shape retention by eliminating the fluidity of the kneaded material ( JP-A-3-33068,
JP-A-10-118762). Therefore, it is different from the purpose of use such as "the effect of preventing the generation of odorous gas, the effect of preventing the oxidation of carbon, and the effect of improving the spalling resistance" which is a feature of the present invention, and particularly when applied to a carbon-containing unfired brick. It does not suggest the effect of the inorganic binder exerted.

【0028】また、不定形耐火物においては、無機バイ
ンダーは低融点物質を生成するために“耐食性を低下さ
せる”との考え方から、極力その使用量を低減すべく研
究が行われている。しかし、本発明者らは、この従来の
考え方にとらわれることなく、自由な発想によって実験
を繰り返し行った結果、本発明に係る炭素含有不焼成れ
んがにおいては、無機バインダーを適用しても、耐食性
の低下が起こらないことを見いだし、本発明を完成する
に至った。
Further, in the case of amorphous refractories, research is being conducted to reduce the amount of the inorganic binder to be used as much as possible from the idea that the inorganic binder "reduces the corrosion resistance" because it forms a substance having a low melting point. However, the present inventors, without being bound by this conventional idea, as a result of repeating the experiment by free thinking, in the carbon-containing unfired brick according to the present invention, even if an inorganic binder is applied, the corrosion resistance It was found that no decrease occurred, and the present invention was completed.

【0029】炭素含有れんがにおいて、耐食性の低下が
見られない原因としては、成形方法の違いによる耐火物
組織の本質的な違いが一つの要因として考えられる。即
ち、不定形耐火物は、重力を利用した流動や吹付け力に
よる充填等、圧力の非常に小さい条件下で成形されるた
めに、高い気孔率(低いものでも15%以上)を有す
る。そのため、スラグの侵入が起こりやすく、組織が劣
化して十分な耐食性が得られにくい。このような条件下
で無機バインダーが存在すると、高温下で生成する低融
点物質がスラグの侵入を助長して耐火物組織の劣化を加
速させることとなり、より一層の耐食性の低下を招くも
のと推定される。
In the carbon-containing brick, one of the reasons why the corrosion resistance is not deteriorated is considered to be the essential difference in the refractory structure due to the difference in molding method. That is, the amorphous refractory has a high porosity (15% or more even if it is low) because it is molded under the condition that the pressure is very small, such as flow utilizing gravity or filling by spraying force. Therefore, intrusion of slag is likely to occur, the structure deteriorates, and it is difficult to obtain sufficient corrosion resistance. If an inorganic binder is present under such conditions, the low-melting point substance generated at high temperature will accelerate the deterioration of the refractory structure by promoting the invasion of slag, and it is presumed that the corrosion resistance is further reduced. To be done.

【0030】これに対して、炭素含有れんがは、高圧で
プレス成形されるため、気孔率は数%程度となり、緻密
な組織が形成される。そのため、スラグ侵入などによる
組織劣化が起こりにくく、高い耐食性を示す。この場
合、緻密なれんが組織が維持されるため、無機バインダ
ーが存在しても組織劣化は助長されにくく、生成する低
融点物質によって“カーボンの酸化抑制効果やクリープ
変形能発現”といった、望ましい作用効果が得られるも
のと考えられる。即ち、本発明に係る炭素含有不焼成れ
んがは、高圧成形によって緻密な組織が形成されること
によって、無機バインダーを適正量使用する場合には耐
食性の低下が起こらず、従来の不定形技術で認められて
いた現象とは異なる作用効果を発現することを確認し
た。
On the other hand, since the carbon-containing brick is press-molded under high pressure, the porosity becomes about several percent and a dense structure is formed. Therefore, deterioration of the structure due to slag intrusion is unlikely to occur and high corrosion resistance is exhibited. In this case, since the structure of the dense brick is maintained, the deterioration of the structure is less likely to be promoted even if the inorganic binder is present, and the desired action effect such as “the effect of suppressing the oxidation of carbon and the creep deformability” is generated due to the low melting point substance generated. Is considered to be obtained. That is, the carbon-containing unfired brick according to the present invention has a fine structure formed by high-pressure molding, and therefore, when an appropriate amount of an inorganic binder is used, deterioration of corrosion resistance does not occur, and it is recognized by a conventional amorphous technique. It was confirmed that an action effect different from the existing phenomenon was exhibited.

【0031】以下、本発明の実施の形態について説明す
ると、本発明で使用できる無機バインダーとしては、本
発明の前記主旨に沿うものであれば、特に限定されない
が、例えば、「シリケートボンドを形成する物質(珪酸
ソーダ,珪酸カリウム,リチウムシリケート,エチルシ
リケート,コロイダルシリカ等が好ましい)」、「燐酸
ボンドを形成する物質(リン酸ソーダ,燐酸アルミニウ
ム等が好ましい)」、「セメント(アルミナセメント,
マグネシアセメント等が好ましい)」を挙げることがで
きる。これらを単独又は組み合わせて使用することがで
きる。
The embodiments of the present invention will be described below. The inorganic binder that can be used in the present invention is not particularly limited as long as it is in accordance with the above-mentioned gist of the present invention, but for example, "forming a silicate bond." Substance (preferably sodium silicate, potassium silicate, lithium silicate, ethyl silicate, colloidal silica, etc.), "substance forming a phosphoric acid bond (preferably sodium phosphate, aluminum phosphate, etc.)", "cement (alumina cement,
(Magnesia cement and the like are preferable) ". These can be used alone or in combination.

【0032】本発明において、無機バインダーの添加量
は、特に限定されるものではないが、0.1〜8重量%の範
囲が望ましい。無機バインダーの添加量が0.1重量%未
満では、上記の作用効果が十分には得られず、れんが強
度も低くなるため好ましくない。また、無機バインダー
の添加量が8重量%を超えると、高温下に於ける低融点
物質の生成量が多くなり過ぎ、れんがの耐食性が低下す
るため好ましくない。
In the present invention, the addition amount of the inorganic binder is not particularly limited, but is preferably in the range of 0.1 to 8% by weight. If the amount of the inorganic binder added is less than 0.1% by weight, the above-mentioned effects cannot be sufficiently obtained, and the strength of the brick becomes low, which is not preferable. On the other hand, if the amount of the inorganic binder added exceeds 8% by weight, the amount of the low melting point substance produced at high temperature becomes too large, and the corrosion resistance of the brick deteriorates, which is not preferable.

【0033】次に、本発明で使用できる原料について、
具体的に説明する。本発明で使用できる耐火性原料とし
ては、マグネシア,アルミナ,スピネル,カルシア,ド
ロマイト,シリカ,クロミア,ジルコニア,チタニアな
どの酸化物やそれらの複合酸化物、または、それらの共
存原料、あるいは、電融原料,炭化珪素,窒化珪素,酸
窒化珪素,窒化硼素,炭化硼素,硼化ジルコニウム等の
一般に使用される耐火性原料を任意に使用することがで
き、いずれも本発明に包含されるものである。
Next, regarding the raw materials usable in the present invention,
This will be specifically described. Examples of the refractory raw material that can be used in the present invention include oxides such as magnesia, alumina, spinel, calcia, dolomite, silica, chromia, zirconia, and titania, their complex oxides, coexisting raw materials thereof, or electromelting. Generally used refractory raw materials such as raw materials, silicon carbide, silicon nitride, silicon oxynitride, boron nitride, boron carbide, zirconium boride and the like can be arbitrarily used, and all are included in the present invention. .

【0034】また、本発明に使用できる炭素質原料とし
ては、特に限定されないが、一般に使用されるものとし
ては、鱗状黒鉛,土状黒鉛などの天然黒鉛、コークスな
どの人造黒鉛、電極屑、炭素繊維、熱分解炭素などを挙
げることができる。この炭素質原料の使用量は、特に限
定されるものではないが、1〜40重量%の範囲内である
ことが望ましい。1重量%未満では、耐スポーリング性
が低下し、またスラグ浸潤を防止する効果が不十分とな
るため好ましくない。逆に、40重量%を超えると、酸化
損傷による組織劣化や摩耗損傷が起こりやすくなり、ま
た、れんがの熱伝導率が増大して溶融金属の温度低下を
もたらすため好ましくない。
The carbonaceous raw material that can be used in the present invention is not particularly limited, but commonly used raw materials include natural graphite such as scaly graphite and earth graphite, artificial graphite such as coke, electrode scrap, and carbon. Examples thereof include fibers and pyrolytic carbon. The amount of the carbonaceous raw material used is not particularly limited, but is preferably in the range of 1 to 40% by weight. If it is less than 1% by weight, the spalling resistance is lowered and the effect of preventing slag infiltration is insufficient, which is not preferable. On the other hand, if it exceeds 40% by weight, the structure deterioration due to oxidative damage and the wear damage are likely to occur, and the thermal conductivity of the brick increases, resulting in a decrease in the temperature of the molten metal, which is not preferable.

【0035】本発明では、前記耐火性原料と炭素質原料
からなるが、れんがへの強度付与などの目的で、必要に
応じて金属を添加しても良い。本発明で使用できる金属
としては、シリコン,アルミニウム,マグネシウム,チ
タン,クロム,ジルコニウム等、あるいは、それらの合
金や混合物を挙げることができる。その添加量として
は、期待する効果を十分得つつ、かつ、れんが強度が過
剰に高くならない範囲として、0.1〜5重量%であること
が望ましい。
In the present invention, the refractory raw material and the carbonaceous raw material are used, but a metal may be added if necessary for the purpose of imparting strength to the brick. Examples of the metal that can be used in the present invention include silicon, aluminum, magnesium, titanium, chromium, zirconium and the like, or alloys and mixtures thereof. The amount of addition is preferably 0.1 to 5% by weight within a range in which the expected effect is sufficiently obtained and the strength of the brick does not become excessively high.

【0036】[0036]

【実施例】次に、本発明の実施例を比較例と共に挙げ、
本発明を具体的に説明する。以下の実施例及び比較例で
使用するバインダー(バインダーA〜G)を表1に示
す。
Next, examples of the present invention will be given together with comparative examples.
The present invention will be specifically described. Table 1 shows binders (Binders A to G) used in the following Examples and Comparative Examples.

【0037】[0037]

【表1】 [Table 1]

【0038】[実施例1]電融アルミナ70重量%,電
融マグネシア15重量%,鱗状黒鉛15重量%からなる
原料に、外掛けでアルミニウムを2重量%、シリコンを
1重量%添加し、バインダーAを3重量%加えて混練し
た後、並形形状(230×114×65mm)にプレス成形し、2
50℃で12時間乾燥して供試試料(実施例1)とした。
Example 1 A raw material composed of 70% by weight of fused alumina, 15% by weight of fused magnesia, and 15% by weight of scaly graphite was externally coated with 2% by weight of aluminum and 2% by weight of silicon.
After adding 1% by weight and 3% by weight of Binder A and kneading, press molding into a parallel shape (230 × 114 × 65 mm),
It was dried at 50 ° C. for 12 hours to obtain a test sample (Example 1).

【0039】[実施例2]電融アルミナ80重量%,炭
化珪素5重量%,鱗状黒鉛15重量%からなる原料に、
外掛けでアルミニウムを2重量%、シリコンを1重量%
添加し、バインダーを3重量%とバインダーDを1重
量%加えて混練した後、並形形状(230×114×65mm)に
プレス成形し、250℃で12時間乾燥して供試試料
(実施例2)とした。
Example 2 A raw material composed of 80% by weight of fused alumina, 5% by weight of silicon carbide, and 15% by weight of scaly graphite was added.
Aluminum 2% by weight, silicon 1% by weight
After adding 3% by weight of binder A and 1% by weight of binder D and kneading, press-molding into a parallel shape (230 × 114 × 65 mm) and drying at 250 ° C. for 12 hours.
(Example 2).

【0040】[実施例3]電融アルミナ70重量%,炭
化珪素15重量%,鱗状黒鉛15重量%からなる原料
に、外掛けでアルミニウムを2重量%、シリコンを1重
量%添加し、バインダーAを3重量%とバインダーFを
1重量%加えて混練した後、並形形状(230×114×65m
m)にプレス成形し、250℃で12時間乾燥して供試
試料(実施例3)とした。
Example 3 To a raw material composed of 70% by weight of fused alumina, 15% by weight of silicon carbide and 15% by weight of scaly graphite, 2% by weight of aluminum and 1% by weight of silicon were added by external coating, and binder A was added. 3% by weight and binder F
After adding 1% by weight and kneading, the parallel shape (230 x 114 x 65 m
m) was press-molded and dried at 250 ° C. for 12 hours to obtain a test sample (Example 3).

【0041】[実施例4]電融スピネル85重量%,鱗
状黒鉛15重量%からなる原料に、外掛けでアルミニウ
ムを2重量%、シリコンを1重量%添加し、バインダー
Bを3重量%とバインダーFを0.5重量%加えて混練
した後、並形形状(230×114×65mm)にプレス成形し、
250℃で12時間乾燥して供試試料(実施例4)とし
た。
Example 4 2% by weight of aluminum and 1% by weight of silicon were externally added to a raw material composed of 85% by weight of electrofused spinel and 15% by weight of scaly graphite, and 3% by weight of binder B and 3% by weight of binder were added. After adding 0.5% by weight of F and kneading, press-molding into a parallel shape (230 × 114 × 65 mm),
It was dried at 250 ° C. for 12 hours to obtain a test sample (Example 4).

【0042】[実施例5]電融マグネシア95重量%,
カーボンブラック5重量%からなる原料に、外掛けでア
ルミニウムを2重量%、シリコンを1重量%添加し、バ
インダーBを3重量%とバインダーEを0.5重量%加
えて混練した後、並形形状(230×114×65mm)にプレス
成形し、250℃で12時間乾燥して供試試料(実施例
5)とした。
[Example 5] 95% by weight of fused magnesia,
After adding 2% by weight of aluminum and 1% by weight of silicon to the raw material consisting of 5% by weight of carbon black, kneading by adding 3% by weight of binder B and 0.5% by weight of binder E, and then kneading It was pressed into a shape (230 × 114 × 65 mm) and dried at 250 ° C. for 12 hours to obtain a test sample (Example 5).

【0043】[実施例6]電融マグネシア85重量%,
鱗状黒鉛15重量%からなる原料に、外掛けでアルミニ
ウムを2重量%、シリコンを1重量%添加し、バインダ
ーAを3重量%加えて混練した後、並形形状(230×114
×65mm)にプレス成形し、250℃で12時間乾燥し
て供試試料(実施例6)とした。
[Example 6] 85% by weight of fused magnesia,
2% by weight of aluminum and 1% by weight of silicon were added to a raw material composed of 15% by weight of scaly graphite, 3% by weight of binder A was added, and the mixture was kneaded to obtain a parallel shape (230 × 114).
× 65 mm) was press-molded and dried at 250 ° C. for 12 hours to obtain a test sample (Example 6).

【0044】[実施例7]電融マグネシア80重量%,
鱗状黒鉛20重量%からなる原料に、外掛けでアルミニ
ウムを2重量%、シリコンを1重量%添加し、バインダ
ーAを3重量%とバインダーCを0.5重量%加えて混
練した後、並形形状(230×114×65mm)にプレス成形
し、250℃で12時間乾燥して供試試料(実施例7)と
した。
[Example 7] 80% by weight of fused magnesia,
2% by weight of aluminum and 1% by weight of silicon are externally added to a raw material composed of 20% by weight of scaly graphite, 3% by weight of binder A and 0.5% by weight of binder C are added, and the mixture is kneaded. It was pressed into a shape (230 × 114 × 65 mm) and dried at 250 ° C. for 12 hours to obtain a test sample (Example 7).

【0045】[比較例1]電融マグネシア85重量%,
鱗状黒鉛15重量%からなる原料に、外掛けでアルミニ
ウムを2重量%、シリコンを1重量%添加し、バインダ
ーGを3重量%加えて混練した後、並形形状(230×114
×65mm)にプレス成形し、250℃で12時間乾燥し
て供試試料(比較例1)とした。
[Comparative Example 1] 85% by weight of fused magnesia,
After adding 2% by weight of aluminum and 1% by weight of silicon to the raw material consisting of 15% by weight of scaly graphite and 3% by weight of binder G, and kneading, a parallel shape (230 × 114
× 65 mm) was press-molded and dried at 250 ° C. for 12 hours to obtain a test sample (Comparative Example 1).

【0046】[比較例2]電融マグネシア80重量%,
鱗状黒鉛20重量%からなる原料に、外掛けでアルミニ
ウムを3重量%、シリコンを1重量%添加し、バインダ
ーGを3重量%加えて混練した後、並形形状(230×114
×65mm)にプレス成形し、250℃で12時間乾燥し
て供試試料(比較例2)とした。
[Comparative Example 2] 80% by weight of fused magnesia,
3% by weight of aluminum and 1% by weight of silicon were externally added to a raw material composed of 20% by weight of scaly graphite, and 3% by weight of a binder G was added and kneaded to obtain a parallel shape (230 × 114).
× 65 mm) was press-molded and dried at 250 ° C. for 12 hours to obtain a test sample (Comparative Example 2).

【0047】[比較例3]電融アルミナ87重量%,電
融マグネシア10重量%,ピッチ3重量%からなる原料
に、外掛けでバインダーFを5重量%とバインダーAを
1重量%加えて混練した後、各種試験用形状に鋳込み、
養生の後、250℃で12時間乾燥して供試試料(比較
例3)とした。
[Comparative Example 3] A raw material consisting of 87% by weight of fused alumina, 10% by weight of fused magnesia, and 3% by weight of pitch was kneaded by externally adding 5% by weight of binder F and 1% by weight of binder A. After that, cast into various test shapes,
After curing, it was dried at 250 ° C. for 12 hours to obtain a test sample (Comparative Example 3).

【0048】[比較例4]電融スピネル80重量%,炭
化珪素15重量%,ピッチ5重量%からなる原料に、外
掛けでバインダーFを5重量%とバインダーBを1重量
%加えて混練した後、各種試験用形状に鋳込み、養生の
後、250℃で12時間乾燥して供試試料(比較例4)と
した。
COMPARATIVE EXAMPLE 4 5% by weight of binder F and 1% by weight of binder B were externally added to a raw material consisting of 80% by weight of electrofused spinel, 15% by weight of silicon carbide and 5% by weight of pitch, and kneaded. Then, it was cast into various test shapes, cured, and dried at 250 ° C. for 12 hours to obtain a test sample (Comparative Example 4).

【0049】[比較例5]電融マグネシア80重量%,
電融アルミナ15重量%,ピッチ5重量%からなる原料
に、外掛けでバインダーEを5重量%とバインダーBを
0.5重量%加えて混練した後、各種試験用形状に鋳込
み、養生の後、250℃で12時間乾燥して供試試料
(比較例5)とした。
[Comparative Example 5] 80% by weight of fused magnesia,
After mixing 5% by weight of binder E and 0.5% by weight of binder B by external coating to a raw material consisting of 15% by weight of fused alumina and 5% by weight of pitch, the mixture was cast into various test shapes and cured. Samples dried at 250 ° C for 12 hours
(Comparative Example 5).

【0050】以上の12個の試料(実施例1〜7,比較
例1〜5)について、かさ比重と気孔率を測定し、その
結果を表2(実施例),表3(比較例)に示した。また、被
熱時に発生する臭気および発煙の度合いについて、次の
評価試験を行った。その結果を同じく表2(実施例),表
3(比較例)に示した。 (臭気,発煙の評価試験)臭気,発煙の評価試験は、各
試料を800℃に保持した電気炉中に挿入し、その際に
発生する臭気を3人の被験者が、臭気を嗅ぎ、また、発
煙の状況を観察して評価した。
The bulk specific gravity and porosity of the above 12 samples (Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 5) were measured, and the results are shown in Table 2 (Examples) and Table 3 (Comparative Examples). Indicated. Further, the following evaluation test was performed for the degree of odor and smoke generated when exposed to heat. The results are also shown in Table 2 (Examples) and Table 3 (Comparative Examples). (Odor and Smoke Evaluation Test) In the odor and smoke evaluation test, each sample was inserted into an electric furnace maintained at 800 ° C., and the odor generated at that time was smelled by three test subjects. The state of smoke generation was observed and evaluated.

【0051】更に、12個の試料(実施例1〜7,比較
例1〜5)について、次の“耐食性,耐酸化性,耐スポ
ーリング性の各評価試験”を行った。その結果を同じく
表2(実施例),表3(比較例)に示した。
Further, 12 samples (Examples 1 to 7 and Comparative Examples 1 to 5) were subjected to the following "Evaluation tests for corrosion resistance, oxidation resistance and spalling resistance". The results are also shown in Table 2 (Examples) and Table 3 (Comparative Examples).

【0052】(耐食性の評価試験)耐食性試験は、酸素
プロパン加熱の回転ドラムを使用して、1650℃-5時間
実施し、1時間毎に侵食剤として「CaO=50重量%,SiO2
=30重量%,Al2O3=10重量%,MgO=10重量%」の合成
スラグを投入した。耐食性の評価は、侵食試験後の試料
切断面から侵食量を測定し判断した。 (耐酸化性の評価試験)耐酸化性は、炉床回転型電気炉
を用いて、供試試料を常温から1400℃まで昇温し、大気
雰囲気中で3時間保持した後、試料の重量変化および酸
化層厚みを測定して評価した。 (耐スポーリング性の評価試験)耐スポーリング性は、
溶銑浸漬/水冷法によるスポーリング試験結果をもとに
判定した。なお、“溶銑浸漬/水冷法”とは、熱源に銑
鉄10kgを高周波誘導炉で溶解して1650℃に保持したも
のを使用し、角柱状試料の半分の位置までを溶銑に浸漬
して60秒間保持した後、溶銑より取り出して水中にて15
秒間保持した後に大気中にて放冷し、得られた試料の切
断面組織の観察によって、亀裂の発生状況から耐スポー
リング性を評価する方法である。
(Evaluation Test of Corrosion Resistance) The corrosion resistance test was carried out at 1650 ° C. for 5 hours using a rotary drum heated by oxygen propane, and “CaO = 50% by weight, SiO 2
= 30 wt%, Al 2 O 3 = 10 wt%, MgO = 10 wt% ”synthetic slag was added. The corrosion resistance was evaluated by measuring the erosion amount from the cut surface of the sample after the erosion test. (Oxidation resistance evaluation test) Oxidation resistance was measured by using a hearth rotary electric furnace to elevate the temperature of the test sample from room temperature to 1400 ° C and hold it in the atmosphere for 3 hours. And the oxide layer thickness was measured and evaluated. (Evaluation test of spalling resistance) The spalling resistance is
It was judged based on the results of the spalling test by the hot metal immersion / water cooling method. The "hot metal immersion / water cooling method" is a method in which 10 kg of pig iron is melted in a high-frequency induction furnace and held at 1650 ° C as a heat source, and half of the prismatic sample is immersed in hot metal for 60 seconds. After holding it, take it out from the hot metal and put it in water 15
It is a method of evaluating spalling resistance from the state of crack generation by observing the cut surface structure of the obtained sample after holding for a second and then allowing to cool in the atmosphere.

【0053】[0053]

【表2】 [Table 2]

【0054】[0054]

【表3】 [Table 3]

【0055】表2及び表3から、以下のことが判る。臭
気,発煙の評価を行った結果、フェノール樹脂(バイン
ダーG)を用いた従来の炭素含有不焼成れんが(比較例
1,2)では、強い刺激臭と黒煙が大量に発生したのに
対して、また、“ピッチ”を配合した比較例3〜5で
は、発煙が見られるのに対して、珪酸塩,燐酸塩,セメ
ントなどの無機バインダー(バインダーA〜F)を適用
し、ピッチを配合しない本発明の炭素含有不焼成れんが
(実施例1〜7)では、臭気が全く感じられず、発煙も皆
無であった。
The following can be seen from Tables 2 and 3. As a result of evaluation of odor and smoke, in the conventional carbon-containing unfired bricks (Comparative Examples 1 and 2) using a phenol resin (binder G), a strong irritating odor and a large amount of black smoke were generated. Further, in Comparative Examples 3 to 5 in which "pitch" is blended, smoke is observed, whereas inorganic binders (binders A to F) such as silicate, phosphate, and cement are applied and no pitch is blended. Carbon-containing unfired brick of the present invention
In Examples 1 to 7, no odor was sensed and no smoke was emitted.

【0056】本発明の実施例1〜7は、骨材の種類によ
る違いもあるが、乾燥後では6%程度の気孔率を有する
ものの、1000℃還元焼成後では8.5%程度であり、気
孔率の増加が3%程度と変化が非常に少ないことから、
1000℃焼成後においても、緻密な組織が維持できている
ことが判る。また、1500℃焼成後の気孔率も10%程度
であり、比較例1,2に示す従来の黒鉛含有不焼成れん
がと同等の気孔率、即ち組織の緻密性を維持することが
確認された。
Examples 1 to 7 of the present invention have porosities of about 6% after drying, although there are differences depending on the type of aggregate, but they are about 8.5% after reduction baking at 1000 ° C., Since the increase in porosity is about 3%, which is very small,
It can be seen that a dense structure can be maintained even after firing at 1000 ° C. Further, the porosity after firing at 1500 ° C. was about 10%, and it was confirmed that the porosity equivalent to that of the conventional graphite-containing unfired bricks shown in Comparative Examples 1 and 2, that is, the denseness of the structure was maintained.

【0057】耐食性を評価した結果、本発明の実施例4
〜7は、比較例1,2に示す従来の黒鉛含有不焼成れん
がと同等の耐食性を示した。また、本発明の実施例1〜
7は、比較例3〜5と比較して非常に良好な耐食性を示
した。
As a result of evaluation of corrosion resistance, Example 4 of the present invention
Nos. 7 to 7 exhibited corrosion resistance equivalent to that of the conventional graphite-containing unfired bricks shown in Comparative Examples 1 and 2. In addition, Example 1 of the present invention ~
No. 7 showed very good corrosion resistance as compared with Comparative Examples 3-5.

【0058】耐酸化性を評価した結果、本発明の実施例
1〜7は、比較例1〜5と比較して非常に良好な結果が
得られた。また、耐スポーリング性についても、実施例
1〜7は、比較例1〜5と比較して同等ないしそれ以上
の良好な評価結果が得られた。
As a result of evaluating the oxidation resistance, Examples 1 to 7 of the present invention obtained very good results as compared with Comparative Examples 1 to 5. As for the spalling resistance, Examples 1 to 7 were equal to or better than Comparative Examples 1 to 5, and good evaluation results were obtained.

【0059】上記のように、本発明に係る炭素含有不焼
成れんがは、従来技術で問題であった“被熱時における
有害な有機ガスの発生”が無いため、臭気と煙の発生が
完全に防止されており、かつ、耐酸化性,耐スポーリン
グ性が共に優れ、耐食性の低下も見られないことが明ら
かである。
As described above, since the carbon-containing unfired brick according to the present invention does not have the "generation of harmful organic gas when heated" which is a problem in the prior art, generation of odor and smoke is completely eliminated. It is apparent that the corrosion resistance is prevented, the oxidation resistance and the spalling resistance are both excellent, and the corrosion resistance is not deteriorated.

【0060】[0060]

【発明の効果】本発明に係る炭素含有不焼成れんがは、
以上詳記したとおり、「耐火性原料および炭素質原料を
含む原料配合物において、該原料配合物が無機バインダ
ーを含有し、且つ被熱過程において臭気及び/又は煙を
発生しないこと」を特徴とし、これにより、作業環境,
地域環境および地球環境の改善という観点から、被熱時
に問題となる臭気および煙の発生が全くなく、また、従
来からの課題であった酸化損傷が軽減し、かつ耐スポー
リング性にも優れる、環境対応型の高耐用炭素含有不焼
成れんがを提供することができる。
The carbon-containing unfired brick according to the present invention is
As described above in detail, "in a raw material mixture containing a refractory raw material and a carbonaceous raw material, the raw material mixture contains an inorganic binder, and does not generate odor and / or smoke during the heating process" , By this, working environment,
From the viewpoint of improving the local environment and the global environment, there is no generation of odor and smoke which are problems when heated, and the oxidation damage, which has been a problem in the past, is reduced and the spalling resistance is excellent. It is possible to provide an environment-friendly high durability carbon-containing unfired brick.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) F27D 1/00 F27D 1/00 N (72)発明者 井上 一浩 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 (72)発明者 吉田 昌弘 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 AA02 AA03 AA15 AB02 AB03 AB04 AB05 AB09 AB10 AB24 BA01 4K051 AA06 AB03 AB05 BE01 BE03─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 7 Identification code FI theme code (reference) F27D 1/00 F27D 1/00 N (72) Inventor Kazuhiro Inoue 9-1 Kitakita 4-chome, Chiyoda-ku, Tokyo No. of goods Kawashiro Brick Co., Ltd. (72) Inventor Masahiro Yoshida No. 4-7, Kudankita 4-chome, Chiyoda-ku, Tokyo No. 4G033 AA02 AA03 AA15 AB02 AB03 AB04 AB05 AB09 AB10 AB24 BA01 4K051 AA06 AB03 AB05 BE01 BE03

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 耐火性原料および炭素質原料を含む原料
配合物において、該原料配合物が、無機バインダーを含
有し、且つ被熱過程において臭気及び/又は煙を発生し
ないことを特徴とする炭素含有不焼成れんが。
1. A raw material blend containing a refractory raw material and a carbonaceous raw material, wherein the raw material blend contains an inorganic binder and does not generate odor and / or smoke during the heating process. Contains unfired brick.
【請求項2】 前記無機バインダーが、シリケートボン
ドを形成する物質および/または燐酸ボンドを形成する
物質を含むことを特徴とする請求項1に記載の炭素含有
不焼成れんが。
2. The carbon-containing unfired brick according to claim 1, wherein the inorganic binder contains a substance forming a silicate bond and / or a substance forming a phosphoric acid bond.
【請求項3】 前記シリケートボンドを形成する物質
が、珪酸ソーダ,珪酸カリウム,リチウムシリケート,
エチルシリケート,コロイダルシリカから選ばれた1種
以上であることを特徴とする請求項2に記載の炭素含有
不焼成れんが。
3. The material forming the silicate bond is sodium silicate, potassium silicate, lithium silicate,
The carbon-containing unfired brick according to claim 2, which is one or more selected from ethyl silicate and colloidal silica.
【請求項4】 前記燐酸ボンドを形成する物質が、リン
酸ソーダまたは燐酸アルミニウムであることを特徴とす
る請求項2に記載の炭素含有不焼成れんが。
4. The carbon-containing unfired brick according to claim 2, wherein the substance forming the phosphate bond is sodium phosphate or aluminum phosphate.
【請求項5】 前記無機バインダーが、セメントを含む
ことを特徴とする請求項1または請求項2に記載の炭素
含有不焼成れんが。
5. The carbon-containing unfired brick according to claim 1 or 2, wherein the inorganic binder contains cement.
【請求項6】 前記セメントが、アルミナセメントまた
はマグネシアセメントであることを特徴とする請求項5
に記載の炭素含有不焼成れんが。
6. The cement according to claim 5, which is an alumina cement or a magnesia cement.
The carbon-containing unfired brick described in.
【請求項7】 前記原料配合物が、強度付与のための金
属を含むことを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項
に記載の炭素含有不焼成れんが。
7. The carbon-containing unfired brick according to claim 1, wherein the raw material mixture contains a metal for imparting strength.
【請求項8】 前記金属が、シリコン,アルミニウム,
マグネシウム,チタン,クロム,ジルコニウムから選ば
れた1種以上、または、それらの合金であることを特徴
とする請求項7に記載の炭素含有不焼成れんが。
8. The metal is silicon, aluminum,
The carbon-containing unfired brick according to claim 7, which is one or more selected from magnesium, titanium, chromium and zirconium, or an alloy thereof.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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