JP2774839B2 - 黒鉛含有耐火物用コーティング材および黒鉛含有耐火物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は耐火物用コーティング材に関し、特に黒鉛含
有耐火物用コーティング材に関する。

〔従来の技術〕

転炉、溶鋼鍋等の炉体構成物に使用される耐火れんが
としては、マグネシア−カーボンれんが等の塩基性耐火
れんがが使用されている。これら塩基性耐火れんがは一
般に高い熱膨張率をもっているので、築炉後、炉の使用
に伴うれんがの膨張を吸収させる手段を必要とする。

また、カーボン原料として用いられる黒鉛を多量に含
んだ耐火れんがは表面が滑りやすく、れんがの製造時や
築炉作業時の安全確保に問題が多かった。

従って、上記の問題を解決するべくれんが表面に塗布
するコーティング材が提案されている。例えば、特願昭
62−331632号（特開平１−172286号）に記載のコーティ
ング材では樹脂を主体とし、有機顆粒物を含有して0.8m
m以下の膜厚でマグネシア−カーボンれんがに塗布する
ものがある。

〔本発明が解決すべき問題点〕

近年、黒鉛含有耐火材の耐酸化性を向上させるため
に、金属シリコン、アルミニウムで代表される金属やAl
−Mg等の合金の粉末を添加することが多く、その量も増
加している。金属粉末の添加増量に伴い、黒鉛含有耐火
物の熱膨張率も更に大きくなり、0.8mm以下のコーティ
ング膜厚ではマグネシア−カーボンれんがの膨張量（15
00℃で約２％の線膨張）を十分に吸収できず、せり割れ
が生ずる可能性がある。

一方、転炉、溶鋼鍋の予熱時の炉内温度は通常800〜1
200℃であり、その際、炉側れんがには稼働面側と非稼
働面側との間で温度勾配が発生する。上記特願昭62−33
1632号に開示されているような従来のコーティング材の
有機顆粒状物成分として用いることの多い通常の顆粒ピ
ッチの特性を第１表の右列に示した。従って、従来のコ
ーティング材を0.8mm以上の厚さに塗布すると、軟化開
始温度と固化温度の差が大きく、第１図に破線Ｐで示す
通りコーティング層が流動状態にある温度域が広い。ま
た揮発分が非稼働面側に近い低温度域で完全に揮発した
時、固定炭素分が少ないためにれんが間に空隙を生じ
る。更に、れんがの膨張量よりもコーティング膜厚のほ
うが大きいために、れんがの迫りが弱くなり、炉体傾斜
時にれんがが抜け落ちるような不都合が生じる。

そこで本発明では上記の事情に鑑み、熱膨張率が大き
くなったれんがに対しても適用できる層の膜厚を大きく
しても不都合の生じないコーティング材を提供すること
を目的とする。

〔問題点を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために本発明では、樹脂を主体
とし、高温で空気に曝されたときに完全燃焼する有機顆
粒物を含有させたコーティング材において、有機顆粒物
は軟化開始温度が300℃以上、揮発分が30％以下の顆粒
状ピッチであり、樹脂と顆粒状ピッチの混合割合は、4
0:60〜70:30（重量％）の範囲である黒鉛含有耐火物用
コーティング材であり、上記コーティング材の膜厚が0.
5〜1.5mmで、顆粒状ピッチの粒度はコーティング膜厚と
ほぼ同じである黒鉛含有耐火物を提供する。

〔作用〕

本発明において、コーティング材の主成分を構成する
樹脂としては合成樹脂、天然樹脂あるいはこれらの混合
物が使用される。合成樹脂としては、フェノール樹脂、
エポキシ樹脂、アクリル樹脂、酢酸ビニル、塩化ビニル
等がその例として挙げられ、天然樹脂としてはバルサ
ム、コロホニウム、ダマール等の植物性樹脂、シェラッ
ク等の動物性樹脂あるいはコバール、コハク等の化石樹
脂がその例として挙げられる。

また、本発明で使用する顆粒状ピッチは、その軟化開
始温度が300℃以上と高いものを用いるので、固化温度
との差も小さくなり、第１図の実線Ｌで示したように流
動状態にある温度域もせまくなる。さらに揮発分が30％
以下のものを用いるために、転炉、溶鋼鍋の予熱時等の
炉体昇温時には炉側れんがの温度勾配により、非稼働面
側のコーティング層はれんが表面に残っており、コーテ
ィング膜厚を大きくしても、れんが間の空隙でれんがが
抜け落ちることはない。

揮発分が30％以上であるか、または軟化温度が300℃
以下の顆粒ピッチでは、れんがの熱膨張による迫り効果
が少なく、最悪の場合れんがが抜け落ちるという不都合
を生じる。

またコーティング膜厚は0.5〜1.5mmと、操業時最高温
度でのれんが膨張量とほぼ同じに設定してれんがの熱膨
張を十分吸収でき、せり割れも防止できる。上記コーテ
ィング膜厚を0.5〜1.5mmと従来に比べて厚く確保するた
め、顆粒状ピッチの粒径はコーティング膜厚とほぼ同じ
ものを使用する。

また、樹脂と顆粒状ピッチとの混合割合は、コーティ
ング材の粘性を作業しやすい粘性である9000cps以下に
するため樹脂の粘性に応じて、樹脂の量を40〜70重量％
範囲で調整する。

樹脂の添加量が40重量％以下になると、顆粒状ピッチ
が多くなるため粘度が高くにり過ぎて、コーティング材
塗布時の作業性が悪くなり、また70重量％以上になると
樹脂が多くなり過ぎて、コーティング材のたれ落ちが生
じ、均一な膜厚が確保できなくなる。

〔実施例〕

以下、本発明の実施例について説明する。

本実施例のマグネシア−カーボンれんがのコーティン
グ材においては、樹脂成分として酢酸ビニル50％水溶液
60重量％を用い、粒度1.0mm以下の顆粒状強粘結炭ピッ
チ40重量％を上記樹脂水溶液に加えて十分に混合し、粘
性を9000cpsに調整し、この混合液を転炉用マグネシア
−カーボンれんがにローラーバケで0.8〜1.0mmの厚さに
塗布し、その後所定の温度で乾燥させてれんが表面にコ
ーティング層を形成する。

本実施例で使用した顆粒状強粘結炭ピッチは、第１表
左列および第１図に示す通りの特性を有する。

200t転炉の絞り部、および炉腹部に本実施例のコーテ
ィング材を0.8〜1.0mmに塗布したマグネシア−カーボン
れんがを全張りしたところ、内張りれんがの熱膨張率の
1/2相当量がコーティング層によって吸収され、炉腹部
れんがのせり割れがなく、炉体傾動時のれんがの抜け落
ちもない。また、炉腹部のれんがの熱膨張によるつき上
げ分が吸収され、絞り部れんがにもせり割れは見られな
かった。

〔発明の効果〕 従来のコーティング材ではれんがの抜け落ちを防止す
るため、コーティング膜厚を0.8mm以下としているが、
本発明ではコーティング膜厚を1.5mmまでと設定可能な
ため、金属粉末増量による黒鉛含有耐火物の高膨張率化
にも対応して、耐火物の膨張を十分吸収することができ
る。

本発明に使用するコーティング材は樹脂を主体として
いるので、カーボン含有れんがであるマグネシア−カー
ボンれんがとの濡れ性が高く、マグネシア−カーボンれ
んがの表面全体に0.5〜1.5mmのコーティング層を均等に
形成でき、コーティング材の粘性も低く、作業性が向上
する。

また、れんが表面に形成されるコーティング層の表面
が粗荒になって、れんがの製造時や築炉作業時の滑り止
めを充分図ることができ、作業の安全性を高める事がで
きる。

更に、顆粒状ピッチとして軟化温度300℃以上、揮発
分30％以下のものを使用しているので、れんが製造の際
の300℃以下の乾燥中にガスの発生が無く、また実炉で
の使用中においても、ガスの発生量が少ないので、作業
環境が改善される。

このコーティング材は２成分（樹脂と顆粒状ピッチ）
の調合物であるので、調合時間が短く、容易にコーティ
ング材を作る事が出来、作業時間の短縮が図れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来例と本実施例との顆粒状ピッチの温度と流
動度との関係を示す図である。 図中、Ｐ……従来の顆粒ピッチの特性曲線 Ｌ……強粘結炭ピッチの特性曲線。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森岡 啓二 兵庫県赤穂市中広字東沖1576番地の２ 川崎炉材株式会社内 (56)参考文献 特開 平１−172286（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−83282（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−279986（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) C04B 41/80 - 41/91

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】樹脂を主体とし、高温で空気に曝されたと
   きに完全燃料する有機顆粒物を含有させたコーティング
   材において、 有機顆粒物は軟化開始温度が300℃以上、揮発分が30％
   以下の顆粒状ピッチであり、樹脂と顆粒状ピッチの混合
   割合は、40:60〜70:30（重量％）の範囲であることを特
   徴とする黒鉛含有耐火物用コーティング材。
2. 【請求項２】請求項第１項に記載のコーティング材を0.
   5〜1.5mmの膜厚で使用し、顆粒状ピッチの粒度はコーテ
   ィング膜厚とほぼ同じであることを特徴とする黒鉛含有
   耐火物。