JP2008069045A - Magnesia-carbon brick - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、マグネシア−カーボン煉瓦に係り、特に、転炉、取鍋、真空脱ガス炉等における内張り耐火物として好適に用いられ得るマグネシア−カーボン煉瓦に関するものである。 The present invention relates to a magnesia-carbon brick, and more particularly to a magnesia-carbon brick that can be suitably used as a lining refractory in a converter, ladle, vacuum degassing furnace, and the like.
マグネシア源原料に炭素質原料を配合してなる配合物を用いて得られるマグネシア−カーボン煉瓦は、マグネシアが高い融点を有し、また、炭素質原料に由来する炭素が溶鋼に対して濡れ難く、且つ熱伝導率が高いものであるところから、耐スポーリング性及び耐食性に優れており、転炉、取鍋、真空脱ガス炉等における内張り耐火物として、従来より広く用いられている。 The magnesia-carbon brick obtained by using a compound formed by blending a carbonaceous raw material with a magnesia source raw material has a high melting point of magnesia, and carbon derived from the carbonaceous raw material is difficult to wet with molten steel, Moreover, since it has a high thermal conductivity, it has excellent spalling resistance and corrosion resistance, and has been widely used as a lining refractory in converters, ladles, vacuum degassing furnaces, and the like.
しかしながら、そのような優れた特性を発揮するマグネシア−カーボン煉瓦にあっても、転炉等における苛酷な使用環境の下ではその耐用回数（寿命）に限界があるのであり、例えば、従来のマグネシア−カーボン煉瓦を転炉の内張り耐火物として使用した場合、転炉の大きさに左右されるものの、平均的な耐用回数は５０００〜１００００回程度であった。かかる状況の下、近年では、従来のものと比較して耐酸化性や耐スポーリング性等に優れ、その結果、耐用回数（寿命）の向上したマグネシア−カーボン煉瓦の研究、開発が盛んに行なわれているのであり、様々な組成のマグネシア−カーボン煉瓦が提案されている。 However, even in the case of magnesia-carbon bricks that exhibit such excellent characteristics, the number of usable times (life) is limited under severe use environments in converters and the like. For example, conventional magnesia- When carbon brick was used as the refractory lining the converter, the average service life was about 5000 to 10000, although it depended on the size of the converter. Under these circumstances, in recent years, research and development of magnesia-carbon bricks, which are superior in oxidation resistance and spalling resistance compared to conventional ones, and as a result, have improved durability (lifetime), have been actively conducted. Various magnesia-carbon bricks have been proposed.
例えば、特許文献１（特開２００３−１７１１７０号公報）においては、カーボンファイバーを０．０５〜５重量％、膨張黒鉛を１〜５０重量％含む炭素質原料を１〜７０重量％含有することを特徴とする、マグネシア−カーボンれんが（煉瓦）が提案されている。そこにおいては、カーボンファイバーと膨張黒鉛とを併用することにより、組織劣化が少なく、耐スポーリング性に優れたマグネシア−カーボンれんが（煉瓦）が得られたとされている。 For example, in patent document 1 (Unexamined-Japanese-Patent No. 2003-171170), it contains 0.05 to 5 weight% of carbon fibers and 1 to 70 weight% of carbonaceous raw materials containing 1 to 50 weight% of expanded graphite. Characteristic magnesia-carbon brick (brick) has been proposed. There, it is said that magnesia-carbon brick (brick) with little structure deterioration and excellent spalling resistance was obtained by using carbon fiber and expanded graphite together.
また、上記したものの他にも、耐スポーリング性に優れたマグネシア−カーボンれんがとして、カーボンファイバーを０．０５〜５重量％、比表面積１０〜２００ｍ2 ／ｇの炭素材料を０．１〜１０重量％含む炭素質原料を１〜７０重量％含有することを特徴とするものが提案されており（特許文献２参照）、更に、耐スポーリング性及び耐食性に優れたマグネシア−カーボンれんがとして、ニッケル成分を３０重量％以上含有する物質を０．０５〜３重量％含有し、炭素質材料を０．５〜７０重量％含有するものも提案されている（特許文献３参照）。 In addition to the above, magnesia-carbon bricks having excellent spalling resistance include carbon fibers of 0.05 to 5% by weight and a carbon material having a specific surface area of 10 to 200 m 2 / g of 0.1 to 10. A carbonaceous raw material containing 1% by weight to 70% by weight has been proposed (see Patent Document 2). Further, as magnesia-carbon bricks having excellent spalling resistance and corrosion resistance, nickel has been proposed. A substance containing 0.05 to 3% by weight of a substance containing 30% by weight or more of a component and 0.5 to 70% by weight of a carbonaceous material has also been proposed (see Patent Document 3).
しかしながら、本発明者が、上記特許文献１〜３にて提案されたマグネシア−カーボンれんがについて詳細に検討したところ、耐スポーリング性等においてある程度の向上は認められたものの、未だ充分な水準のものではなかったのであり、耐酸化性や耐スポーリング性等に優れ、より高寿命化が図られたマグネシア−カーボン煉瓦の開発が望まれているのが現状である。 However, when the present inventor examined the magnesia-carbon brick proposed in Patent Documents 1 to 3 in detail, although a certain degree of improvement in spalling resistance was recognized, it still has a sufficient level. However, the present situation is that it is desired to develop a magnesia-carbon brick which is excellent in oxidation resistance, spalling resistance and the like and has a longer life.
ここで、本発明は、かくの如き事情を背景にして為されたものであって、その解決すべき課題とするところは、耐酸化性、耐スポーリング性及び耐食性に優れ、高寿命化が有利に図られたマグネシア−カーボン煉瓦を提供することにある。 Here, the present invention has been made in the background of such circumstances, and the problem to be solved is excellent in oxidation resistance, spalling resistance and corrosion resistance, and has a long life. It is to provide an advantageous magnesia-carbon brick.
そして、本発明は、かかる課題を解決すべく、粒径：５．０〜１．０ｍｍの球状マグネシア粒子の１０〜６０重量％と、マグネシア微粉の５〜３０重量％と、残部が大きさ：５．０〜１．０ｍｍの非球状マグネシア粒子からなるマグネシア源原料の１００重量部に対して、鱗状黒鉛の２〜３０重量部を配合してなる配合物を用いて得られたマグネシア−カーボン煉瓦を、その要旨とするものである。 And this invention is 10-60 weight% of spherical magnesia particle | grains of particle size: 5.0-1.0mm, 5-30 weight% of magnesia fine powder, and the remainder is size, in order to solve this subject. A magnesia-carbon brick obtained by using a blend formed by blending 2 to 30 parts by weight of scaly graphite with respect to 100 parts by weight of a magnesia source material comprising non-spherical magnesia particles of 5.0 to 1.0 mm. Is the gist of this.
なお、本発明に従うマグネシア−カーボン煉瓦の好ましい態様の一つにおいては、前記配合物に、カーボンブラックが、前記マグネシア源原料の１００重量部に対して０．１〜２重量部、更に配合せしめられている。 In one preferred embodiment of the magnesia-carbon brick according to the present invention, carbon black is further added to the blend in an amount of 0.1 to 2 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the magnesia source material. ing.
また、本発明のマグネシア−カーボン煉瓦における他の好ましい態様の一つにおいては、前記配合物に、アルミニウム粉、金属ケイ素粉又はアルミニウム−マグネシウム合金粉のうちの少なくとも一種以上が、前記マグネシア源原料の１００重量部に対して１〜５重量部、更に配合せしめられている。 In another preferred embodiment of the magnesia-carbon brick according to the present invention, the compound contains at least one of aluminum powder, metal silicon powder, and aluminum-magnesium alloy powder as the magnesia source material. 1 to 5 parts by weight per 100 parts by weight is further blended.
このように、本発明のマグネシア−カーボン煉瓦にあっては、粒径が５．０〜１．０ｍｍの球状マグネシア粒子、マグネシア微粉、及び、大きさが５．０〜１．０ｍｍの非球状マグネシア粒子を、各々、所定割合にて配合したマグネシア源原料を用いて得られたものであり、特に、所定の球状マグネシア粒子を配合したマグネシア源原料を用いたことにより、気孔率が低く、また、優れた耐酸化性、耐スポーリング性及び耐食性を発揮する、高寿命化が図られたマグネシア−カーボン煉瓦となったのである。 Thus, in the magnesia-carbon brick of the present invention, spherical magnesia particles having a particle size of 5.0 to 1.0 mm, magnesia fine powder, and non-spherical magnesia having a size of 5.0 to 1.0 mm. The particles are each obtained using a magnesia source material blended at a predetermined ratio, and in particular, by using a magnesia source material blended with predetermined spherical magnesia particles, the porosity is low, The result is a magnesia-carbon brick that exhibits excellent oxidation resistance, spalling resistance and corrosion resistance and has a long life.
ところで、本発明に従うマグネシア−カーボン煉瓦は、粒径（大きさ）及び形状の異なる３種類のマグネシアをマグネシア源原料として用いて、製造されるものである。それら３種類のマグネシアのうち、先ず、非球状マグネシア粒子としては、従来より、マグネシア−カーボン煉瓦等の各種耐火物を製造する際の原料として用いられているマグネシアの非球状物であれば、如何なるものであっても用いることが可能であるが、本発明においては、後述する球状マグネシア粒子の粒径と同程度の大きさ（最大長）、即ち、５．０〜１．０ｍｍの大きさを有するものが用いられる。 By the way, the magnesia-carbon brick according to the present invention is manufactured using three kinds of magnesia having different particle sizes (sizes) and shapes as magnesia source materials. Of these three types of magnesia, first, as the non-spherical magnesia particles, any non-spherical magnesia particles conventionally used as raw materials for producing various refractories such as magnesia-carbon bricks can be used. In the present invention, the same size (maximum length) as the diameter of spherical magnesia particles described later, that is, a size of 5.0 to 1.0 mm is used. What you have is used.
また、マグネシア微粉は、最終的に得られるマグネシア−カーボン煉瓦において、マグネシアが本来的に有する耐食性等を発揮するのみならず、マグネシア−カーボン煉瓦に充分な強度を付与せしめ、また、それを製造する際の成形性をも有利に向上せしめるものである。なお、本願明細書及び特許請求の範囲におけるマグネシア微粉とは、その大きさが５０μｍ以下の粒状物を意味する。 In addition, the magnesia fine powder not only exhibits the inherent corrosion resistance of magnesia in the magnesia-carbon brick finally obtained, but also imparts sufficient strength to the magnesia-carbon brick and produces it. The moldability at the time is also advantageously improved. In addition, the magnesia fine powder in this-application specification and a claim means the granular material whose magnitude | size is 50 micrometers or less.
そして、本発明に係るマグネシア−カーボン煉瓦にあっては、上述の如き非球状マグネシア粒子及びマグネシア微粉、更に、粒径が５．０〜１．０ｍｍの球状マグネシア粒子をもマグネシア源原料として用いてなるものであるところに、大きな特徴を有しているのである。すなわち、かかる所定粒径の球状マグネシア粒子を用いたことによって、得られるマグネシア−カーボン煉瓦において、気孔率が効果的に低下せしめられると共に、優れた耐酸化性、耐スポーリング性及び耐食性が発揮されるのである。 And in the magnesia-carbon brick according to the present invention, the non-spherical magnesia particles and the magnesia fine powder as described above, and also the spherical magnesia particles having a particle size of 5.0 to 1.0 mm are used as the magnesia source material. As such, it has great features. That is, by using the spherical magnesia particles having a predetermined particle diameter, the resulting magnesia-carbon brick effectively reduces the porosity and exhibits excellent oxidation resistance, spalling resistance and corrosion resistance. It is.
ここで、本発明のマグネシア−カーボン煉瓦は、球状マグネシア粒子の中でも、粒径が５．０〜１．０ｍｍのものが、有利には４．０〜２．０ｍｍのものが用いられて、製造されることとなる。粒径が１．０ｍｍ未満の球状マグネシア粒子を用いても、得られるマグネシア−カーボン煉瓦において、気孔率の低下や耐酸化性等の向上が有利に図れない恐れがあるからである。その一方で、用いた球状マグネシア粒子の粒径が大きければ大きいほど、その配合効果（気孔率の低下、耐スポーリング性等の向上）は認められるものの、５．０ｍｍを超える粒径の球状マグネシア粒子を製造（造粒）することは、現在のところ、技術的に非常に困難であり、また、製造（造粒）出来たとしても高価となることが予想され、最終的に得られるマグネシア−カーボン煉瓦の製造コスト等を勘案して、上限を５．０ｍｍとしたものである。 Here, the magnesia-carbon brick of the present invention is manufactured using spherical magnesia particles having a particle size of 5.0 to 1.0 mm, preferably 4.0 to 2.0 mm. Will be. This is because even if spherical magnesia particles having a particle size of less than 1.0 mm are used, the resulting magnesia-carbon brick may not be advantageously improved in porosity and oxidation resistance. On the other hand, the larger the particle size of the spherical magnesia particles used, the greater the blending effect (reduction in porosity, improvement in spalling resistance, etc.), but the spherical magnesia with a particle size exceeding 5.0 mm. Currently, it is technically very difficult to produce (granulate) the particles, and even if it can be produced (granulated), it is expected to be expensive, and finally obtained magnesia In consideration of the manufacturing cost of carbon bricks, the upper limit is set to 5.0 mm.
また、上述した球状マグネシア粒子、マグネシア微粉及び非球状マグネシア粒子を用いて、本発明に係るマグネシア−カーボン煉瓦を製造するに際しては、マグネシア源原料として、粒径：５．０〜１．０ｍｍの球状マグネシア粒子の１０〜６０重量％と、マグネシア微粉の５〜３０重量％と、残部が大きさ：５．０〜１．０ｍｍの非球状マグネシア粒子からなるものが用いられる。球状マグネシア粒子については、マグネシア源原料中の割合が１０重量％未満では、得られるマグネシア−カーボン煉瓦において、気孔率の低下や耐酸化性等の向上が効果的に図られない恐れがあり、一方、６０重量％を超えると、費用対効果の観点から得策ではないからである。また、マグネシア微粉については、その割合が５重量％未満では、マグネシア−カーボン煉瓦を製造する際の成形性が悪化する恐れがあるのに対して、３０重量％を超える割合の使用は、結果的に球状マグネシア粒子の使用量（使用割合）が少なくなり、本発明の目的とする、耐酸化性や耐スポーリング性等に優れ、高寿命化が図られたマグネシア−カーボン煉瓦が得られない恐れがあるからである。 Further, when the magnesia-carbon brick according to the present invention is produced using the above-described spherical magnesia particles, magnesia fine powder and non-spherical magnesia particles, as a magnesia source material, spherical particles having a particle diameter of 5.0 to 1.0 mm are used. What consists of 10-60 weight% of magnesia particle | grains, 5-30 weight% of magnesia fine powder, and a remainder: size: 5.0-1.0 mm nonspherical magnesia particle | grains is used. For spherical magnesia particles, if the proportion in the magnesia source material is less than 10% by weight, the resulting magnesia-carbon brick may not be effectively improved in porosity, oxidation resistance, etc. This is because exceeding 60% by weight is not a good idea from the viewpoint of cost effectiveness. Further, when the proportion of magnesia fine powder is less than 5% by weight, the moldability in producing magnesia-carbon brick may be deteriorated, whereas the use of a proportion exceeding 30% by weight is a result. In addition, the amount of spherical magnesia particles used (ratio of use) is reduced, and the magnesia-carbon brick that is excellent in oxidation resistance, spalling resistance, etc. and has a long life can be obtained. Because there is.
その一方、本発明のマグネシア−カーボン煉瓦を製造するに際しては、炭素質原料として、鱗状黒鉛が用いられる。ここで、本願明細書及び特許請求の範囲における「鱗状黒鉛」とは、外観が鱗状、葉状、束状、針状などを示す、天然に産出する黒鉛であり、一般に、「鱗状黒鉛」や「鱗片状黒鉛」等の名称において取り引きされているものをいう。 On the other hand, when producing the magnesia-carbon brick of the present invention, scaly graphite is used as a carbonaceous raw material. Here, “scaled graphite” in the present specification and claims refers to naturally occurring graphite having an appearance of scale-like, leaf-like, bundle-like, needle-like, etc. In general, “scale-like graphite” and “ It refers to those traded under names such as “flaky graphite”.
本発明においては、鱗状黒鉛として、従来よりマグネシア−カーボン煉瓦や各種の黒鉛質耐火物等を製造する際に用いられるものであれば、如何なるものであっても用いることが可能であるが、特に、その大きさ（最大長）が０．１〜１ｍｍ程度のものが有利に用いられる。 In the present invention, any scaly graphite can be used as long as it is conventionally used in the production of magnesia-carbon bricks and various graphite refractories. The size (maximum length) of about 0.1 to 1 mm is advantageously used.
また、そのような鱗状黒鉛は、上述したマグネシア源原料の１００重量部に対して、２〜３０重量部の割合となる量において、使用される。使用割合が２重量部未満では、得られるマグネシア−カーボン煉瓦中のカーボン含有量が著しく低くなり、その結果、転炉等において使用した場合に煉瓦表面に割れが発生する恐れがあり、逆に、３０重量部を超えると、煉瓦製造時の成形性を悪化させる恐れがあるからである。 Moreover, such scaly graphite is used in the quantity used as the ratio of 2-30 weight part with respect to 100 weight part of the magnesia source material mentioned above. When the usage ratio is less than 2 parts by weight, the carbon content in the obtained magnesia-carbon brick is remarkably reduced, and as a result, there is a possibility that the brick surface will crack when used in a converter, This is because if it exceeds 30 parts by weight, the moldability during brick production may be deteriorated.
ところで、本発明に従うマグネシア−カーボン煉瓦は、上述したように、３種類のマグネシア（マグネシア源原料）と鱗状黒鉛とを所定割合にて配合してなる配合物を用いて得られるものであるが、本発明においては、それら以外の他の成分を更に配合することも可能である。 By the way, as described above, the magnesia-carbon brick according to the present invention is obtained by using a blend formed by blending three kinds of magnesia (magnesia source material) and scaly graphite at a predetermined ratio. In this invention, it is also possible to mix | blend other components other than those further.
例えば、鱗状黒鉛と共にマグネシア−カーボン煉瓦中のカーボン成分を構成し、また、得られるマグネシア−カーボン煉瓦の気孔率をより効果的に低下せしめることを目的として、カーボンブラックが有利に配合される。かかるカーボンブラックは、本発明において、上記したマグネシア源原料の１００重量部に対して、０．１〜２重量部の割合となるような量的割合において配合される。０．１重量部未満では、カーボンブラックの配合効果が得られない恐れがあり、一方、２重量部を超えると、配合物が嵩高くなって、マグネシア−カーボン煉瓦製造時の成形性が悪化する恐れがあるからである。 For example, carbon black is advantageously blended for the purpose of constituting a carbon component in magnesia-carbon brick together with scaly graphite and reducing the porosity of the obtained magnesia-carbon brick more effectively. In the present invention, such carbon black is blended in a quantitative ratio of 0.1 to 2 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the magnesia source material. If the amount is less than 0.1 parts by weight, the blending effect of carbon black may not be obtained. On the other hand, if the amount exceeds 2 parts by weight, the blend becomes bulky and the formability during the production of magnesia-carbon brick deteriorates. Because there is a fear.
また、転炉等において使用した際の、マグネシア−カーボン煉瓦中のカーボン成分の酸化を防止すべく、酸化防止剤として、アルミニウム粉、金属ケイ素粉又はアルミニウム−マグネシウム合金粉（以下、金属粉と総称することもある）のうちの少なくとも一種以上を配合することも効果的である。配合されるアルミニウム粉、金属ケイ素粉及びアルミニウム−マグネシウム合金粉としては、従来よりマグネシア−カーボン煉瓦を始めとする各種耐火物を製造する際に用いられているものであれば、如何なるものであっても用いることが可能であるが、本発明においては、金属粉の配合効果が有利に享受でき、且つ、マグネシア−カーボン煉瓦の優れた特性を阻害しないように、金属粉の配合量（二種以上を併用する場合には、その合計量）が、マグネシア源原料の１００重量部に対して１〜５重量部となるような量的割合において、配合される。 In addition, as an antioxidant, aluminum powder, metal silicon powder or aluminum-magnesium alloy powder (hereinafter collectively referred to as metal powder) is used to prevent oxidation of the carbon component in the magnesia-carbon brick when used in a converter or the like. It is also effective to add at least one of them. As the aluminum powder, metal silicon powder and aluminum-magnesium alloy powder to be blended, any powder can be used as long as it has been conventionally used for manufacturing various refractories including magnesia-carbon bricks. However, in the present invention, the blending amount of the metal powder (two or more kinds) is used so that the blending effect of the metal powder can be enjoyed advantageously and the excellent properties of the magnesia-carbon brick are not impaired. Are used in a quantitative ratio such that the total amount) is 1 to 5 parts by weight per 100 parts by weight of the magnesia source material.
さらに、上述したもの以外にも、マグネシウム粉や、Ｂ4Ｃ 、ＡｌＢ2 、ＣａＢ6 、ＭｇＢ2 等のホウ素化合物を、酸化防止剤として配合することも可能である。 In addition to the above, magnesium powder and boron compounds such as B 4 C, AlB 2 , CaB 6 , and MgB 2 can be added as an antioxidant.
そして、本発明に従うマグネシア−カーボン煉瓦を製造するに際しては、先ず、粒径が５．０〜１．０ｍｍの球状マグネシア粒子、マグネシア微粉、大きさが５．０〜１．０ｍｍの非球状マグネシア粒子、鱗状黒鉛、及び、必要に応じてカーボンブラックや、アルミニウム粉、金属ケイ素粉又はアルミニウム−マグネシウム合金粉のうちの少なくとも一種以上を、目的とするマグネシア−カーボン煉瓦の特性等に応じて決定された配合割合に従って配合する。次いで、得られた配合物に、水、及び必要に応じてバインダーを加えて混練した後、その混練物を用いて、目的とする形状を有する成形体を成形し、そして、かかる成形体を乾燥することにより、不焼成マグネシア−カーボン煉瓦が得られるのである。なお、そのような不焼成マグネシア−カーボン煉瓦を製造するの乾燥条件としては、一般に、温度：１２０〜２５０℃程度、時間：１５〜２５時間程度が、採用される。また、得られた成形体を焼成することによって、焼成マグネシア−カーボン煉瓦とすることも可能であり、その際の焼成条件は、従来の焼成マグネシア−カーボン煉瓦と同様の条件が採用される。 And in manufacturing the magnesia-carbon brick according to the present invention, first, spherical magnesia particles having a particle size of 5.0 to 1.0 mm, magnesia fine powder, non-spherical magnesia particles having a size of 5.0 to 1.0 mm. , Scale graphite, and, if necessary, at least one of carbon black, aluminum powder, metal silicon powder or aluminum-magnesium alloy powder was determined according to the characteristics of the target magnesia-carbon brick Mix according to the mixing ratio. Subsequently, water and, if necessary, a binder are added to the obtained blend and kneaded, and then the kneaded product is used to form a molded body having a desired shape, and the molded body is dried. By doing so, an unfired magnesia-carbon brick is obtained. As drying conditions for producing such an unfired magnesia-carbon brick, a temperature of about 120 to 250 ° C. and a time of about 15 to 25 hours are generally employed. Moreover, by baking the obtained molded object, it can also be set as a baking magnesia-carbon brick, The conditions similar to the conventional baking magnesia-carbon brick are employ | adopted as the baking conditions in that case.
なお、かかる製造に際して用いられるバインダーとしては、従来より公知の各種のものを挙げることが可能であり、例えば各種フェノール樹脂、ポリビニルアルコール、リグニン類、デンプン類、メチルセルロース類、糖蜜等が、適宜の割合において用いられることとなる。 Examples of binders used in the production include various conventionally known binders, for example, various phenol resins, polyvinyl alcohol, lignins, starches, methylcelluloses, molasses, etc. Will be used.
このようにして得られた本発明のマグネシア−カーボン煉瓦にあっては、優れた耐酸化性、耐スポーリング性及び耐食性を発揮するところから、転炉、取鍋、真空脱ガス炉等における内張り耐火物として、有利に用いられるのである。 In the magnesia-carbon brick of the present invention thus obtained, the lining in converters, ladles, vacuum degassing furnaces, etc. exhibits excellent oxidation resistance, spalling resistance and corrosion resistance. It is advantageously used as a refractory.
以下に、本発明の代表的な実施例を幾つか示し、本発明を更に具体的に明らかにすることとするが、本発明が、そのような実施例の記載によって何等の制約をも受けるものでないことは、言うまでもないところである。また、本発明には、以下の実施例の他にも、更には上記の具体的記述以外にも、本発明の趣旨を逸脱しない限りにおいて、当業者の知識に基づいて種々なる変更、修正、改良等を加え得るものであることが理解されるべきである。 Some typical examples of the present invention will be shown below, and the present invention will be clarified more specifically. However, the present invention is not limited by the description of such examples. It goes without saying that it is not. In addition to the following examples, the present invention includes various changes, modifications, and modifications based on the knowledge of those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention, in addition to the above specific description. It should be understood that improvements and the like can be added.
−実験例１−
球状マグネシア粒子として、粒径が、３．３５〜２ｍｍのもの（球状マグネシア粒子Ａ）と、２〜１ｍｍのもの（球状マグネシア粒子Ｂ）と、１〜０．５ｍｍのもの（球状マグネシア粒子Ｃ）とを準備する一方、非球状マグネシア粒子として、電融マグネシアの非球状粒子（粉砕物）であって大きさが３．３５〜１ｍｍのもの（電融非球状マグネシア粒子Ａ）と、大きさが１ｍｍ以下のもの（電融非球状マグネシア粒子Ｂ）とを準備し、更に、電融マグネシアの微粉を準備した。それらマグネシアと共に、鱗状黒鉛、カーボンブラック、アルミニウム粉、アルミニウム−マグネシウム合金粉、更にはバインダーとしてのヘキサミン及びフェノール樹脂を用いて、それら各成分を下記表１に掲げる各配合割合にて配合し、６種類の配合物を調製した。
-Experimental example 1-
Spherical magnesia particles having a particle size of 3.35 to 2 mm (spherical magnesia particles A), 2 to 1 mm (spherical magnesia particles B), and 1 to 0.5 mm (spherical magnesia particles C) On the other hand, as non-spherical magnesia particles, non-spherical particles (ground product) of electrofused magnesia having a size of 3.35 to 1 mm (electrofused non-spherical magnesia particles A), 1 mm or less (electrofused non-spherical magnesia particle B) was prepared, and further, electrofused magnesia fine powder was prepared. Together with these magnesias, scaly graphite, carbon black, aluminum powder, aluminum-magnesium alloy powder, and further using hexamine and phenol resin as binders, these components are blended in the respective blending ratios listed in Table 1 below. Different types of formulations were prepared.
次いで、調製された各配合物を混練後、その混練物を成形機にて煉瓦状に成形した。そして、得られた成形体を、１８０℃で１８時間、乾燥せしめることにより、６種類の不焼成のマグネシア−カーボン煉瓦（試料Ｎｏ．１〜６）を得た。得られた各マグネシア−カーボン煉瓦について、その嵩比重及び見掛気孔率を、ケロシンを用いてＪＩＳ−Ｒ−２２０５に従って測定した。かかる測定結果を、下記表１に併せて示す。また、各マグネシア−カーボン煉瓦の耐酸化性、耐スポーリング性及び耐食性を、以下に掲げる各方法に従って評価した。 Subsequently, after kneading each prepared compound, the kneaded material was shape | molded in brick shape with the molding machine. And the six types of unfired magnesia-carbon bricks (sample No. 1-6) were obtained by drying the obtained molded object at 180 degreeC for 18 hours. About each obtained magnesia-carbon brick, the bulk specific gravity and the apparent porosity were measured according to JIS-R-2205 using kerosene. The measurement results are also shown in Table 1 below. In addition, the oxidation resistance, spalling resistance and corrosion resistance of each magnesia-carbon brick were evaluated according to the following methods.
−耐酸化性−
各マグネシア−カーボン煉瓦より、大きさ：３０ｍｍ×３０ｍｍ×３０ｍｍの試料を切り出し、かかる試料を、内部が酸素雰囲気とされた電気炉内に載置し、そこにおいて１４００℃で２０時間、熱処理を施した。その後、電気炉内より試料を取り出し、試料を切断して、試料表面に形成された酸化層の厚み（ｍｍ）を測定した。その結果も、下記表１に併せて示す。
-Oxidation resistance-
A sample of size: 30 mm × 30 mm × 30 mm was cut out from each magnesia-carbon brick, and the sample was placed in an electric furnace having an oxygen atmosphere inside, and subjected to heat treatment at 1400 ° C. for 20 hours. did. Then, the sample was taken out from the electric furnace, the sample was cut, and the thickness (mm) of the oxide layer formed on the sample surface was measured. The results are also shown in Table 1 below.
−耐スポーリング性−
各マグネシアカーボン煉瓦から切り出された所定大きさの試料を、１４００℃に加熱された電気炉内に素速く入れ、３０分間加熱した。その後、電気炉内より試料を取り出し、水中にて水冷した。この操作を試料が崩壊するまで繰り返し、下記表１に、崩壊までの回数を示した。かかる崩壊までの回数が多いほど、耐スポーリング性が優れていることを意味する。
−Spalling resistance−
A sample of a predetermined size cut out from each magnesia carbon brick was quickly placed in an electric furnace heated to 1400 ° C. and heated for 30 minutes. Thereafter, a sample was taken out from the electric furnace and cooled in water. This operation was repeated until the sample collapsed, and the number of times until collapse was shown in Table 1 below. The greater the number of times until such collapse, the better the spalling resistance.
−耐食性−
耐食性は、回転侵食法に従って評価した。具体的には、侵食材として、Ｆｅ：スラグ（塩基度：Ｃ／Ｓ＝３）＝２：８（重量比）の組成を有するものを用いて、１）各マグネシアカーボン煉瓦から切り出された所定大きさの試料上に侵食材を載せ、２）侵食材を載せた試料を、１６５０〜１７００℃にて３０分間、回転せしめ、３）かかる回転操作の終了後、侵食材を一旦廃滓する、との工程を１サイクルとして、これを８サイクル繰り返した後、試料の溶損量（ｍｍ）を測定した。かかる溶損量について、比較対象たる試料６の溶損量を１００として、各試料の溶損指数を算出し、その結果を、下記表１に併せて示した。
-Corrosion resistance-
Corrosion resistance was evaluated according to the rotational erosion method. Specifically, as the erodible material, one having a composition of Fe: slag (basicity: C / S = 3) = 2: 8 (weight ratio) is used. 1) Predetermined cut from each magnesia carbon brick 2) Rotate the sample on which the erosion material is placed at 1650 to 1700 ° C. for 30 minutes, 3) after the rotation operation is completed, and temporarily discard the erosion material. The process was repeated for 8 cycles, and the amount of erosion loss (mm) of the sample was measured. With respect to the amount of erosion, the erosion index of each sample was calculated with the erosion amount of Sample 6 as a comparison target being 100, and the results are also shown in Table 1 below.
−実験例２−
球状マグネシア粒子として、粒径が３．３５〜１ｍｍのもの（球状マグネシア粒子Ｄ）を用い、また、酸化防止剤たる金属粉として、アルミニウム粉のみを用いた以外は、実験例１と同様の手法、条件に従って、６種類のマグネシアカーボン煉瓦（試料Ｎｏ．７〜１２）を得た。得られた各マグネシアカーボン煉瓦について、実験例１と同様の手法にて、嵩比重及び見掛気孔率の測定、耐酸化性、耐スポーリング性及び耐食性の評価を行ない、その結果を、下記表２に示した。なお、下記表２における溶損指数にあっては、試料７については試料８を、試料９については試料１０を、試料１１については試料１２を、各々、比較対象として、算出したものである。
-Experimental example 2-
As spherical magnesia particles, particles having a particle diameter of 3.35 to 1 mm (spherical magnesia particles D) were used, and the same method as in Experimental Example 1 except that only aluminum powder was used as the metal powder as an antioxidant. According to the conditions, six types of magnesia carbon bricks (Sample Nos. 7 to 12) were obtained. For each of the obtained magnesia carbon bricks, the bulk specific gravity and the apparent porosity were measured, the oxidation resistance, the spalling resistance and the corrosion resistance were evaluated in the same manner as in Experimental Example 1, and the results are shown in the following table. It was shown in 2. Note that the melting index in Table 2 below is calculated using Sample 8 as a comparison target, Sample 8 as a sample 9, Sample 10 as a sample 11, and Sample 12 as a sample 11.
かかる表１及び表２の結果からも明らかなように、本発明に従うマグネシアカーボン煉瓦（試料１〜５、７、９、１１）にあっては、球状マグネシア粒子をマグネシア源原料として用いていないもの（試料６、８、１０、１２）と比較して、耐酸化性、耐スポーリング性及び耐食性に優れていることが、確認されたのである。
As apparent from the results of Tables 1 and 2, the magnesia carbon bricks (samples 1 to 5, 7, 9, and 11) according to the present invention do not use spherical magnesia particles as a magnesia source material. Compared with (Samples 6, 8, 10, and 12), it was confirmed that they were excellent in oxidation resistance, spalling resistance, and corrosion resistance.
Claims (3)
1-5 parts by weight of at least one of aluminum powder, metal silicon powder, and aluminum-magnesium alloy powder is further blended with 100 parts by weight of the magnesia source material. The magnesia-carbon brick according to claim 1 or 2, characterized by the above.
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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2006
- 2006-09-14 JP JP2006249800A patent/JP2008069045A/en active Pending
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