JP2802343B2 - 酸化マグネシウムを基本成分とする炭素結合した耐火レンガの製造方法 - Google Patents
酸化マグネシウムを基本成分とする炭素結合した耐火レンガの製造方法Info
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- JP2802343B2 JP2802343B2 JP7270244A JP27024495A JP2802343B2 JP 2802343 B2 JP2802343 B2 JP 2802343B2 JP 7270244 A JP7270244 A JP 7270244A JP 27024495 A JP27024495 A JP 27024495A JP 2802343 B2 JP2802343 B2 JP 2802343B2
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- C04B35/66—Monolithic refractories or refractory mortars, including those whether or not containing clay
Description
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、冶金用容器に耐火性ラ
イニングを設けるために、酸化マグネシウムを基本成分
とする炭素結合された耐火レンガを製造する方法に関す
る。
イニングを設けるために、酸化マグネシウムを基本成分
とする炭素結合された耐火レンガを製造する方法に関す
る。
【０００２】
【従来技術】鋼鉄溶融物を入れるための冶金用器材、例
えばアーク炉、転炉、平炉を製造するために、炭素結合
されたレンガが特に強度および耐薬品性についての高度
の要求条件の下で使用される。１８００℃の温度までの
過酷な要求および浸食性のスラッグによる化学的作用の
もとでは、酸化マグネシウムを基本成分とする高価な耐
火物質を用いるのが特に有利である。
えばアーク炉、転炉、平炉を製造するために、炭素結合
されたレンガが特に強度および耐薬品性についての高度
の要求条件の下で使用される。１８００℃の温度までの
過酷な要求および浸食性のスラッグによる化学的作用の
もとでは、酸化マグネシウムを基本成分とする高価な耐
火物質を用いるのが特に有利である。
【０００３】酸化マグネシウム（ＭｇＯ）の重量割合＞
９６% および粒子粗密度＞３．４０g ・ｃｍ3 を有する
高純度で高密度の酸化マグネシウム製レンガ製品が特に
有利である。最も高度の要求のためには、溶融すること
によって製造される酸化マグネシウムも使用することが
できる。比較的に高い価格は器材寿命が比較的に長いの
で相殺される。
９６% および粒子粗密度＞３．４０g ・ｃｍ3 を有する
高純度で高密度の酸化マグネシウム製レンガ製品が特に
有利である。最も高度の要求のためには、溶融すること
によって製造される酸化マグネシウムも使用することが
できる。比較的に高い価格は器材寿命が比較的に長いの
で相殺される。
【０００４】結合相として、有機化合物原料の熱分解に
よって製造される炭素を使用することができる。この目
的のためには、一般に耐火性原材料をコークス化可能な
結合剤、例えば熱可塑性の石炭ピッチまたは樹脂、特に
フェノール樹脂と混合する。炭素含有量を増やすために
は、グラファイトおよび／またはカーボンブラックを添
加してもよい。更に、混合性を改善するための添加物並
びに成形助剤を添加する。またコークス収率を向上され
るための一般的な添加物および場合によっては、既成の
レンガを使用する場合の炭素焙焼減量を避けるために酸
化防止剤を添加してもよい。プレス成形によって賦形し
た後にいわゆる“生素地レンガ”を、ピッチを結合コー
クスに転化するために約１０００℃までの炭素結合処理
に付す。炭素の重要性は耐火レンガ中にスラッジが侵入
するのを妨害することにある。炭素は、主として珪酸塩
よりなる液状のスラッジで湿潤され難い。更に炭素はＦ
ｅ 2 Ｏ3 の如き融点低下用酸化物を還元する。その際に
レンガ中に一酸化炭素よりなる気体充填物が生じ得る。
よって製造される炭素を使用することができる。この目
的のためには、一般に耐火性原材料をコークス化可能な
結合剤、例えば熱可塑性の石炭ピッチまたは樹脂、特に
フェノール樹脂と混合する。炭素含有量を増やすために
は、グラファイトおよび／またはカーボンブラックを添
加してもよい。更に、混合性を改善するための添加物並
びに成形助剤を添加する。またコークス収率を向上され
るための一般的な添加物および場合によっては、既成の
レンガを使用する場合の炭素焙焼減量を避けるために酸
化防止剤を添加してもよい。プレス成形によって賦形し
た後にいわゆる“生素地レンガ”を、ピッチを結合コー
クスに転化するために約１０００℃までの炭素結合処理
に付す。炭素の重要性は耐火レンガ中にスラッジが侵入
するのを妨害することにある。炭素は、主として珪酸塩
よりなる液状のスラッジで湿潤され難い。更に炭素はＦ
ｅ 2 Ｏ3 の如き融点低下用酸化物を還元する。その際に
レンガ中に一酸化炭素よりなる気体充填物が生じ得る。
【０００５】生素地レンガを冶金用容器のレンガ内張り
のために直接的に利用することも可能である。この場合
には結合剤の熱分解は容器の最初の加熱の際に行われ
る。しかしながらこの場合には、一部のものは健康上有
害である揮発性のポリ芳香族系炭化水素を放出するとい
う欠点がある。更にピッチ結合剤が熱可塑性であるため
にレンガ内張り自体が崩壊する危険がある。それ故に一
般にレンガは取り付ける前に３００〜５００℃の温度で
熱処理される〔焼き入れ処理（Ｔｅｍｐｅｒｕｎ
ｇ）〕。
のために直接的に利用することも可能である。この場合
には結合剤の熱分解は容器の最初の加熱の際に行われ
る。しかしながらこの場合には、一部のものは健康上有
害である揮発性のポリ芳香族系炭化水素を放出するとい
う欠点がある。更にピッチ結合剤が熱可塑性であるため
にレンガ内張り自体が崩壊する危険がある。それ故に一
般にレンガは取り付ける前に３００〜５００℃の温度で
熱処理される〔焼き入れ処理（Ｔｅｍｐｅｒｕｎ
ｇ）〕。
【０００６】結合剤としての熱硬化性樹脂の欠点は、比
較的に高価な価格であるだけでなく、三次元架橋した樹
脂の熱分解あるいは炭化によって生じるコークスが完全
に等方性で、グラファイト化できず且つ通例の結合剤ピ
ッチからのコークスよりも一般に酸化に敏感でありそし
てそれ故に速やかに消耗されるという性質にもある。耐
火レンガの結合剤としての石炭コールタールピッチの欠
点は約５０% しかない低いコークス収率にある。環境を
汚染し且つ健康上有害であるベンゾ−α−ピレンの如き
ポリ芳香族炭化水素を含有していることが特に望ましく
ない。
較的に高価な価格であるだけでなく、三次元架橋した樹
脂の熱分解あるいは炭化によって生じるコークスが完全
に等方性で、グラファイト化できず且つ通例の結合剤ピ
ッチからのコークスよりも一般に酸化に敏感でありそし
てそれ故に速やかに消耗されるという性質にもある。耐
火レンガの結合剤としての石炭コールタールピッチの欠
点は約５０% しかない低いコークス収率にある。環境を
汚染し且つ健康上有害であるベンゾ−α−ピレンの如き
ポリ芳香族炭化水素を含有していることが特に望ましく
ない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】それ故に本発明の課題
は、炭素結合した耐火煉瓦を製造する方法において、改
善されたコークス収率および出来るだけ低いベンゾ−α
−ピレン含有量の熱可塑性結合剤を提供し、それによっ
て改善された強度および化学的侵食作用に対しての安定
性を有する煉瓦を得ることである。
は、炭素結合した耐火煉瓦を製造する方法において、改
善されたコークス収率および出来るだけ低いベンゾ−α
−ピレン含有量の熱可塑性結合剤を提供し、それによっ
て改善された強度および化学的侵食作用に対しての安定
性を有する煉瓦を得ることである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この課題は、結合用ピッ
チとしてメソゲンピッチ（ｍｅｓｏｇｅｎｅ Ｐｅｃ
ｈ）またはポリ芳香族化合物−メソフェーズ（Ｐｏｌｙ
ａｒｏｍａｔｅｎ−Ｍｅｓｏｐｈａｓｅ）、またはピッ
チの熱処理によって得られるメソフェーズピッチ（Ｍｅ
ｓｏｐｈａｓｅｎｐｅｃｈ）を使用し、その際に結合用
ピッチが５０重量％以下のメソフェーズ含有量を有して
いることによって解決される。このメソフェーズピッチ
の優れた性質はコークス収率と軟化挙動との特に良好な
相関にある。
チとしてメソゲンピッチ（ｍｅｓｏｇｅｎｅ Ｐｅｃ
ｈ）またはポリ芳香族化合物−メソフェーズ（Ｐｏｌｙ
ａｒｏｍａｔｅｎ−Ｍｅｓｏｐｈａｓｅ）、またはピッ
チの熱処理によって得られるメソフェーズピッチ（Ｍｅ
ｓｏｐｈａｓｅｎｐｅｃｈ）を使用し、その際に結合用
ピッチが５０重量％以下のメソフェーズ含有量を有して
いることによって解決される。このメソフェーズピッチ
の優れた性質はコークス収率と軟化挙動との特に良好な
相関にある。
【０００９】メソフェーズピッチはポリ芳香族化合物−
メソフェーズを様々な量で含有するメソゲンピッチを言
う。この場合、メソゲンピッチは、あらゆる種類の適当
な処理の際にメソフェーズを直接的に形成し得る等方性
ピッチを意味する。通例の等方性の結合用ピッチは直接
的にメソフェーズを形成することができない。それ故に
ポリ芳香族化合物−メソフェーズピッチは二相物質であ
る。このものは異方性ポリ芳香族化合物−メソフェーズ
を含有する等方性のピッチフェーズで構成されている。
本発明の結合用ピッチのメソフェーズ含有量はが５０％
を超えない。かゝる含有量まで、ポリ芳香族化合物−メ
ソフェーズは約１０μｍの直径の微細球状晶子の状態で
等方性のメソゲンピッチ中に分散している。
メソフェーズを様々な量で含有するメソゲンピッチを言
う。この場合、メソゲンピッチは、あらゆる種類の適当
な処理の際にメソフェーズを直接的に形成し得る等方性
ピッチを意味する。通例の等方性の結合用ピッチは直接
的にメソフェーズを形成することができない。それ故に
ポリ芳香族化合物−メソフェーズピッチは二相物質であ
る。このものは異方性ポリ芳香族化合物−メソフェーズ
を含有する等方性のピッチフェーズで構成されている。
本発明の結合用ピッチのメソフェーズ含有量はが５０％
を超えない。かゝる含有量まで、ポリ芳香族化合物−メ
ソフェーズは約１０μｍの直径の微細球状晶子の状態で
等方性のメソゲンピッチ中に分散している。
【００１０】ポリ芳香族化合物−メソフェーズ自体も耐
火レンガのための熱可塑性結合用フェーズとして同様に
使用することができる。ピッチの熱処理によって得られ
るメソフェーズピッチを使用するのが特に有利である。
接触的に製造されるメソフェーズ含有製品と違って、炭
素結合処理によって左右される体積膨張が本発明に従っ
て熱的に製造されたメソフェーズピッチの場合に特に有
利な結果になる。この体積膨張は明らかに１％以下であ
る。
火レンガのための熱可塑性結合用フェーズとして同様に
使用することができる。ピッチの熱処理によって得られ
るメソフェーズピッチを使用するのが特に有利である。
接触的に製造されるメソフェーズ含有製品と違って、炭
素結合処理によって左右される体積膨張が本発明に従っ
て熱的に製造されたメソフェーズピッチの場合に特に有
利な結果になる。この体積膨張は明らかに１％以下であ
る。
【００１１】ポリ芳香族化合物−メソフェーズは、石炭
コールタールピッチとしてベンゾーα−ピレンを原則と
して僅かしか含有していない。耐火レンガ用の結合剤と
しては、石油ピッチから得られるメソフェーズピッチが
特に有利である。何故ならば、ベンゾ−α−ピレンの含
有量を特に低い水準に維持することができるからであ
る。
コールタールピッチとしてベンゾーα−ピレンを原則と
して僅かしか含有していない。耐火レンガ用の結合剤と
しては、石油ピッチから得られるメソフェーズピッチが
特に有利である。何故ならば、ベンゾ−α−ピレンの含
有量を特に低い水準に維持することができるからであ
る。
【００１２】メソフェーズピッチを使用することによっ
て、添加物、即ちカーボンブラック、グラファイトおよ
び特に、石炭コールタールピッチの場合にコークス収率
を改善するために添加され且つ環境保護の観点から問題
のある硫黄を省くことができる。本発明を更に詳細に説
明するために、従来技術に従いおよび本発明に従い炭素
結合した耐火レンガについての、試験体で得られた性質
を総括掲載する。 生素地を酸素雰囲気で特に高い酸素圧のもとで処理する
場合には、メソフェーズピッチを使用すると８０％のコ
ークス収率および５％の焼素地中炭素含有量が達成でき
る。最適な安定化温度は比較的に短い時間に約１６５℃
だけである。酸素体積割合＞２１％の雰囲気でのかゝる
安定化処理は通例の石炭コールタールピッチの場合にも
有効であり、レンガの従来の通例の焼き入れに交換でき
る。
て、添加物、即ちカーボンブラック、グラファイトおよ
び特に、石炭コールタールピッチの場合にコークス収率
を改善するために添加され且つ環境保護の観点から問題
のある硫黄を省くことができる。本発明を更に詳細に説
明するために、従来技術に従いおよび本発明に従い炭素
結合した耐火レンガについての、試験体で得られた性質
を総括掲載する。 生素地を酸素雰囲気で特に高い酸素圧のもとで処理する
場合には、メソフェーズピッチを使用すると８０％のコ
ークス収率および５％の焼素地中炭素含有量が達成でき
る。最適な安定化温度は比較的に短い時間に約１６５℃
だけである。酸素体積割合＞２１％の雰囲気でのかゝる
安定化処理は通例の石炭コールタールピッチの場合にも
有効であり、レンガの従来の通例の焼き入れに交換でき
る。
【００１３】本発明の耐火素地は２００ＭＰａのプレス
成形圧および３００℃のプレス成形温度で製造した。こ
の素地の炭素結合処理は６００℃まで０．２Ｋ／分の加
熱速度でそして６００℃から１０００℃まで１Ｋ／分の
加熱速度で行った。１０００℃の最終温度を１時間維持
する。体積膨張は炭素結合処理のおかげで明らかに１%
以下である。コークス収率は結合剤特有のもの──即
ち、粒度組成による──であり、プレス成形圧およびプ
レス成形温度に殆ど依存していない。
成形圧および３００℃のプレス成形温度で製造した。こ
の素地の炭素結合処理は６００℃まで０．２Ｋ／分の加
熱速度でそして６００℃から１０００℃まで１Ｋ／分の
加熱速度で行った。１０００℃の最終温度を１時間維持
する。体積膨張は炭素結合処理のおかげで明らかに１%
以下である。コークス収率は結合剤特有のもの──即
ち、粒度組成による──であり、プレス成形圧およびプ
レス成形温度に殆ど依存していない。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アヒム・ビンコン ドイツ連邦共和国、58099 ハーゲン、 ドルフストラーセ、２デー (56)参考文献 特開 平６−92719（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−270889（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C04B 35/00 - 35/22 C04B 35/622 - 35/636
Claims (3)
- 【請求項１】 熱分解によってコークス化される結合用
ピッチを用いて、耐火原材料から炭素結合した耐火レン
ガを製造する方法において、結合用ピッチとしてメソゲ
ンピッチまたはポリ芳香族化合物−メソフェーズ、また
はピッチの熱処理によって得られるメソフェーズピッチ
を使用し、その際に結合用ピッチが５０重量％以下のメ
ソフェーズ含有量を有していることを特徴とする、上記
方法。 - 【請求項２】 石油ピッチから製造されるメソフェーズ
ピッチを使用する請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 耐火レンガを結合用ピッチのコークス化
の前に酸素容積割合＞２１％の雰囲気で処理する請求項
１または２に記載の方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4437308:2 | 1994-10-19 | ||
| DE4437308A DE4437308C2 (de) | 1994-10-19 | 1994-10-19 | Verfahren zur Herstellung von feuerfesten kohlenstoffgebundenen Steinen auf Basis von Magnesiumoxid |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08210781A JPH08210781A (ja) | 1996-08-20 |
| JP2802343B2 true JP2802343B2 (ja) | 1998-09-24 |
Family
ID=6531132
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7270244A Expired - Lifetime JP2802343B2 (ja) | 1994-10-19 | 1995-10-18 | 酸化マグネシウムを基本成分とする炭素結合した耐火レンガの製造方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0708064A2 (ja) |
| JP (1) | JP2802343B2 (ja) |
| DE (1) | DE4437308C2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19640702C1 (de) * | 1996-10-02 | 1998-01-22 | Refratechnik Gmbh | Versatz und dessen Verwendung zur Herstellung eines feuerfesten Magnesia-Graphit-Steines |
| MY138532A (en) | 2000-08-31 | 2009-06-30 | Foseco Int | Refractory articles |
| DE102004002561B4 (de) * | 2004-01-17 | 2009-09-17 | Rütgers Chemicals AG | Herstellung von umweltfreundlichen kohlenstoffgebundenen Feuerfesterzeugnissen im Kaltmischverfahren |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5244881B1 (ja) * | 1968-04-09 | 1977-11-11 | ||
| JPS4917848B1 (ja) * | 1968-06-12 | 1974-05-04 | ||
| JPS6086205A (ja) * | 1983-10-14 | 1985-05-15 | Harima Refract Co Ltd | 転炉炉底の補修方法 |
| JPH0699182B2 (ja) * | 1990-03-29 | 1994-12-07 | 品川白煉瓦株式会社 | 炭素含有耐火物 |
| DE4114210C1 (ja) * | 1991-05-01 | 1992-04-16 | Radex-Heraklith Industriebeteiligungs Ag, Wien, At | |
| JPH05270892A (ja) * | 1991-10-18 | 1993-10-19 | Mitsubishi Kasei Corp | 炭素質耐火物用バインダー及びそれを用いた炭素質耐火物の製造法 |
| JP2529501B2 (ja) * | 1991-11-28 | 1996-08-28 | 品川白煉瓦株式会社 | 炭素含有耐火物 |
| JPH0692719A (ja) * | 1992-09-08 | 1994-04-05 | Toshiba Ceramics Co Ltd | 炭素含有耐火物の製造方法 |
| JP3014555B2 (ja) * | 1992-10-02 | 2000-02-28 | 新日本製鐵株式会社 | 炭素含有不定形耐火物 |
| DE4307343A1 (de) * | 1993-03-09 | 1994-09-15 | Klaus J Prof Dr Ing Huettinger | Imprägnier- und Bindepeche und deren Herstellung |
| JPH06287053A (ja) * | 1993-03-31 | 1994-10-11 | Nippon Steel Corp | 炭素含有耐火物素材 |
-
1994
- 1994-10-19 DE DE4437308A patent/DE4437308C2/de not_active Revoked
-
1995
- 1995-10-17 EP EP95116312A patent/EP0708064A2/de not_active Ceased
- 1995-10-18 JP JP7270244A patent/JP2802343B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0708064A3 (ja) | 1996-05-08 |
| DE4437308A1 (de) | 1996-04-25 |
| JPH08210781A (ja) | 1996-08-20 |
| EP0708064A2 (de) | 1996-04-24 |
| DE4437308C2 (de) | 1998-05-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19980512 |