JP2948020B2 - 炭素含有耐火物 - Google Patents
炭素含有耐火物Info
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Classifications
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/009—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
-
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- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/46—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with organic materials
- C04B41/49—Compounds having one or more carbon-to-metal or carbon-to-silicon linkages ; Organo-clay compounds; Organo-silicates, i.e. ortho- or polysilicic acid esters ; Organo-phosphorus compounds; Organo-inorganic complexes
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- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
- C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
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- Ceramic Engineering (AREA)
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- Structural Engineering (AREA)
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶融金属処理用容器、
特に溶銑予備処理炉等の内張り炭素含有耐火物に関する
ものである。
特に溶銑予備処理炉等の内張り炭素含有耐火物に関する
ものである。
【０００２】
【従来の技術】溶融金属処理用容器の内張り耐火物とし
ては、耐スラグ性、耐熱衝撃性に優れたＡｌ2Ｏ3−Ｓｉ
Ｃ−炭素系耐火物が適用され、高耐用化が図られている
（例えば特開昭５８−６４２６１号公報、特開昭６０−
４２２７３号公報）。さらに、これらの耐火物の高温で
の耐酸化性の向上を図るために各種金属の添加或いは金
属、ガラス等の併用添加が行われている（特開昭６２−
１３２７６７号公報、特開昭６３−１１７９５５号公
報）。また、電磁鋼板の連続焼鈍用ハースロールとして
使用されている黒鉛ロールの耐酸化性の向上を図るため
に、アルコキシド含浸（特開平０３−２１１２１９号公
報）が提案されている。
ては、耐スラグ性、耐熱衝撃性に優れたＡｌ2Ｏ3−Ｓｉ
Ｃ−炭素系耐火物が適用され、高耐用化が図られている
（例えば特開昭５８−６４２６１号公報、特開昭６０−
４２２７３号公報）。さらに、これらの耐火物の高温で
の耐酸化性の向上を図るために各種金属の添加或いは金
属、ガラス等の併用添加が行われている（特開昭６２−
１３２７６７号公報、特開昭６３−１１７９５５号公
報）。また、電磁鋼板の連続焼鈍用ハースロールとして
使用されている黒鉛ロールの耐酸化性の向上を図るため
に、アルコキシド含浸（特開平０３−２１１２１９号公
報）が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、溶融金
属処理用容器の内張り耐火物として使用されているＡｌ
2Ｏ3−ＳｉＣ−炭素系耐火物は、高温での耐酸化性に弱
点を有している。これを改善するために各種金属の添加
或いは金属、ガラス等の併用添加が行われているが、金
属あるいはガラスは、何れも粉末の形態で添加されただ
けなので、耐火物組織内部では偏在しており、均一分布
という点で問題を有している。本発明は、従来の金属添
加あるいは金属、ガラス併用添加だけでは得られなかっ
た炭素含有耐火物を改善したもので、均一な組織を有
し、耐酸化性、耐食性の極めて優れた炭素含有耐火物を
提供することにある。
属処理用容器の内張り耐火物として使用されているＡｌ
2Ｏ3−ＳｉＣ−炭素系耐火物は、高温での耐酸化性に弱
点を有している。これを改善するために各種金属の添加
或いは金属、ガラス等の併用添加が行われているが、金
属あるいはガラスは、何れも粉末の形態で添加されただ
けなので、耐火物組織内部では偏在しており、均一分布
という点で問題を有している。本発明は、従来の金属添
加あるいは金属、ガラス併用添加だけでは得られなかっ
た炭素含有耐火物を改善したもので、均一な組織を有
し、耐酸化性、耐食性の極めて優れた炭素含有耐火物を
提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、アルミナ質耐
火原料６５〜９０重量部、炭化珪素質耐火原料５〜１５
重量部および黒鉛５〜２０重量部からなる耐火原料を混
練成形した後に、非酸化性雰囲気中で６００℃以上の温
度で焼成した耐火物をマグネシウムアルコキシドで含浸
処理してなることを特徴とする。
火原料６５〜９０重量部、炭化珪素質耐火原料５〜１５
重量部および黒鉛５〜２０重量部からなる耐火原料を混
練成形した後に、非酸化性雰囲気中で６００℃以上の温
度で焼成した耐火物をマグネシウムアルコキシドで含浸
処理してなることを特徴とする。
【０００５】さらに、本発明は、アルミナ質耐火原料６
５〜９０重量部、炭化珪素質耐火原料５〜１５重量部お
よび黒鉛５〜２０重量部からなる耐火原料１００重量部
に対して、耐火原料用の金属粉末及びガラス粉末を合計
で１．５〜１０重量部添加した配合物を混練成形した後
に、６００℃以上の温度で焼成した耐火物を、マグネシ
ウムアルコキシドで含浸処理してなることを特徴とす
る。
５〜９０重量部、炭化珪素質耐火原料５〜１５重量部お
よび黒鉛５〜２０重量部からなる耐火原料１００重量部
に対して、耐火原料用の金属粉末及びガラス粉末を合計
で１．５〜１０重量部添加した配合物を混練成形した後
に、６００℃以上の温度で焼成した耐火物を、マグネシ
ウムアルコキシドで含浸処理してなることを特徴とす
る。
【０００６】本発明におけるマグネシウムアルコキシド
とは、分子式がＭｇ（ＯＲ）2 であり、加水分解や熱処
理により直接マグネシアに結晶化する。分子式における
Ｏは酸素、Ｒは炭化水素基である。本発明者らは、この
特性に着目し、炭素含有耐火物にアルコキシド含浸させ
ることにより耐酸化性や耐食性の向上に効果があると考
え、本発明に至った。
とは、分子式がＭｇ（ＯＲ）2 であり、加水分解や熱処
理により直接マグネシアに結晶化する。分子式における
Ｏは酸素、Ｒは炭化水素基である。本発明者らは、この
特性に着目し、炭素含有耐火物にアルコキシド含浸させ
ることにより耐酸化性や耐食性の向上に効果があると考
え、本発明に至った。
【０００７】本発明に用いる金属粉末とは、Ａｌ，Ｓ
ｉ，Ｔｉ，Ａｌ−Ｍｇ等を指し、粒径が１５０μｍ以下
で、生成した金属酸化物の耐火度が高いことが望まし
い。これらの金属粉末は、８００℃以上の高温域では黒
鉛よりも酸素親和力が高いために黒鉛よりも容易に酸化
されて金属酸化物となり、黒鉛の酸化を防止する。ま
た、金属酸化物生成時の体積膨張によりアルコキシド含
浸では完全に塞ぐことのできない気孔を塞ぐことによ
り、耐火物内部への酸化性ガス及びスラグの侵入を抑制
し耐酸化性、耐食性を向上させる。
ｉ，Ｔｉ，Ａｌ−Ｍｇ等を指し、粒径が１５０μｍ以下
で、生成した金属酸化物の耐火度が高いことが望まし
い。これらの金属粉末は、８００℃以上の高温域では黒
鉛よりも酸素親和力が高いために黒鉛よりも容易に酸化
されて金属酸化物となり、黒鉛の酸化を防止する。ま
た、金属酸化物生成時の体積膨張によりアルコキシド含
浸では完全に塞ぐことのできない気孔を塞ぐことによ
り、耐火物内部への酸化性ガス及びスラグの侵入を抑制
し耐酸化性、耐食性を向上させる。
【０００８】本発明に用いられるガラス粉末とは、水ガ
ラス、ホウケイ酸ガラス、燐酸ガラス等を指し、粒径が
１５０μｍ以下で、軟化点の低いものが望ましい。これ
らのガラス粉末は、８００℃以上の高温域では軟化溶融
し、アルコキシド含浸では完全にコーティングすること
のできない炭素粒子をコーティングすることが可能とな
ることとアルコキシド含浸では完全に塞ぐことのできな
い気孔を塞ぐことが可能となり、耐酸化性が向上する。
また、ガラス粉末は、８００℃以上の高温域では軟化溶
融することにより、温度変動に起因して耐火物に発生す
る熱応力を緩和することによって耐熱衝撃性の向上をも
たらす。
ラス、ホウケイ酸ガラス、燐酸ガラス等を指し、粒径が
１５０μｍ以下で、軟化点の低いものが望ましい。これ
らのガラス粉末は、８００℃以上の高温域では軟化溶融
し、アルコキシド含浸では完全にコーティングすること
のできない炭素粒子をコーティングすることが可能とな
ることとアルコキシド含浸では完全に塞ぐことのできな
い気孔を塞ぐことが可能となり、耐酸化性が向上する。
また、ガラス粉末は、８００℃以上の高温域では軟化溶
融することにより、温度変動に起因して耐火物に発生す
る熱応力を緩和することによって耐熱衝撃性の向上をも
たらす。
【０００９】アルミナの含有量を６０〜９０重量部とし
たのは、耐食性、耐熱衝撃性に優れるからである。アル
ミナが６０重量部未満では、耐食性に劣り、９０重量部
を越えると耐熱衝撃性に劣るからである。アルミナ質耐
火原料は、電融品、焼結品等が使用可能であるが、純度
が９５％以上で嵩比重、結晶粒径の大きいものが望まし
い。
たのは、耐食性、耐熱衝撃性に優れるからである。アル
ミナが６０重量部未満では、耐食性に劣り、９０重量部
を越えると耐熱衝撃性に劣るからである。アルミナ質耐
火原料は、電融品、焼結品等が使用可能であるが、純度
が９５％以上で嵩比重、結晶粒径の大きいものが望まし
い。
【００１０】炭化珪素の含有量を５〜２０重量部とした
のは、耐食性、耐酸化性に優れるからである。炭化珪素
が５重量部未満では耐酸化性に劣り、２０重量部を越え
ると耐食性に劣るからである。炭化珪素質耐火原料は、
α−ＳｉＣを使用し、純度が９０％以上で結晶粒径が１
５０μｍ以下のものが望ましい。
のは、耐食性、耐酸化性に優れるからである。炭化珪素
が５重量部未満では耐酸化性に劣り、２０重量部を越え
ると耐食性に劣るからである。炭化珪素質耐火原料は、
α−ＳｉＣを使用し、純度が９０％以上で結晶粒径が１
５０μｍ以下のものが望ましい。
【００１１】黒鉛の含有量を５〜２０重量部としたの
は、耐スラグ浸潤性、耐熱衝撃性に優れるからである。
黒鉛が５重量部未満では、耐スラグ浸潤性、耐熱衝撃性
に劣り、２０重量部を越えると耐酸化性に劣るためであ
る。黒鉛は、天然または人造黒鉛、メソフェーズカーボ
ン、コークス等を指し、純度は９０％以上で粒径が５０
０μｍ以下のものが望ましい。
は、耐スラグ浸潤性、耐熱衝撃性に優れるからである。
黒鉛が５重量部未満では、耐スラグ浸潤性、耐熱衝撃性
に劣り、２０重量部を越えると耐酸化性に劣るためであ
る。黒鉛は、天然または人造黒鉛、メソフェーズカーボ
ン、コークス等を指し、純度は９０％以上で粒径が５０
０μｍ以下のものが望ましい。
【００１２】金属粉末及びガラス粉末の添加量を合計で
１．５〜１０重量部としたのは、耐酸化性、耐食性、耐
熱衝撃性に優れるからである。金属粉末及びガラス粉末
の添加量が合計で１．５重量部未満では、耐酸化性、耐
食性、耐熱衝撃性に劣り、金属粉末及びガラス粉末の添
加量が合計で１０重量部を越えると耐食性、耐熱衝撃性
に劣るからである。
１．５〜１０重量部としたのは、耐酸化性、耐食性、耐
熱衝撃性に優れるからである。金属粉末及びガラス粉末
の添加量が合計で１．５重量部未満では、耐酸化性、耐
食性、耐熱衝撃性に劣り、金属粉末及びガラス粉末の添
加量が合計で１０重量部を越えると耐食性、耐熱衝撃性
に劣るからである。
【００１３】炭素含有耐火物を焼成する雰囲気として
は、Ａｒ，Ｎ2，ＣＯ，ＣＯ2等の非酸化性雰囲気である
ことが望ましい。雰囲気を非酸化性とするのは、黒鉛の
酸化を防止するためである。雰囲気が酸化性雰囲気であ
ると、６００℃以上の温度では黒鉛が酸化するためであ
る。
は、Ａｒ，Ｎ2，ＣＯ，ＣＯ2等の非酸化性雰囲気である
ことが望ましい。雰囲気を非酸化性とするのは、黒鉛の
酸化を防止するためである。雰囲気が酸化性雰囲気であ
ると、６００℃以上の温度では黒鉛が酸化するためであ
る。
【００１４】焼成温度を６００℃以上としたのは、耐火
物中にアルコキシドが容易に侵入するための気孔を耐火
物中に生成するためである。焼成温度が６００℃未満で
は、耐火物中に生成する気孔が少ないためにアルコキシ
ドが耐火物中に侵入しないからである。
物中にアルコキシドが容易に侵入するための気孔を耐火
物中に生成するためである。焼成温度が６００℃未満で
は、耐火物中に生成する気孔が少ないためにアルコキシ
ドが耐火物中に侵入しないからである。
【００１５】炭素含有耐火物にアルコキシドを含浸させ
るには、大気中または減圧及び／または加圧下で炭素含
有耐火物をアルコキシド溶液中に浸漬する方法、炭素含
有耐火物表面にアルコキシドを均一に塗布する方法等が
用いられる。アルコキシド溶液中への浸漬時間は、耐火
物の寸法により適宜選択すれば良く、例えば４０×４０
×４０ｍｍの場合、通常１０分程度であればアルコキシ
ドは十分中心まで浸透する。
るには、大気中または減圧及び／または加圧下で炭素含
有耐火物をアルコキシド溶液中に浸漬する方法、炭素含
有耐火物表面にアルコキシドを均一に塗布する方法等が
用いられる。アルコキシド溶液中への浸漬時間は、耐火
物の寸法により適宜選択すれば良く、例えば４０×４０
×４０ｍｍの場合、通常１０分程度であればアルコキシ
ドは十分中心まで浸透する。
【００１６】
【作用】非酸化性雰囲気中で６００℃以上の温度で焼成
した炭素含有耐火物に含浸処理したマグネシウムアルコ
キシドは、（１）式のような反応によって耐酸化性、耐
食性の向上をもたらす。
した炭素含有耐火物に含浸処理したマグネシウムアルコ
キシドは、（１）式のような反応によって耐酸化性、耐
食性の向上をもたらす。
【００１７】
【化１】 Al2O3-SiC-C ＋ Mg(OR)2 → Al2O3-SiC-C ＋ MgO ＋ MgAl2O4 （１）
【００１８】マグネシウムアルコキシドは炭素材料に対
して非常に濡れ易く、耐火物の気孔を介して容易に耐火
物内部へ侵入する。耐火物内部に侵入したマグネシウム
アルコキシドは、炭素と濡れ易いことから、耐火物内部
に均一に分布するとともに、熱処理によってマグネシア
を生成する。
して非常に濡れ易く、耐火物の気孔を介して容易に耐火
物内部へ侵入する。耐火物内部に侵入したマグネシウム
アルコキシドは、炭素と濡れ易いことから、耐火物内部
に均一に分布するとともに、熱処理によってマグネシア
を生成する。
【００１９】このマグネシアは非常に微細な結晶からな
っており、耐火物内部の気孔を充填するとともに、炭素
粒子の表面をコーティングする。生成したマグネシア微
粒子は、耐火物の主構成成分であるアルミナと反応しマ
グネシウム・アルミニウムスピネルを生成し、その反応
時に体積膨張を伴う。この体積膨張により耐火物組織を
緻密化することによって、耐火物内部への酸化性ガス及
びスラグの侵入を抑制し、耐酸化性、耐食性を向上させ
る。さらに、マグネシアが炭素粒子表面をコーティング
することから、酸化性ガスと炭素の接触を遮断し、耐酸
化性の向上をもたらす。
っており、耐火物内部の気孔を充填するとともに、炭素
粒子の表面をコーティングする。生成したマグネシア微
粒子は、耐火物の主構成成分であるアルミナと反応しマ
グネシウム・アルミニウムスピネルを生成し、その反応
時に体積膨張を伴う。この体積膨張により耐火物組織を
緻密化することによって、耐火物内部への酸化性ガス及
びスラグの侵入を抑制し、耐酸化性、耐食性を向上させ
る。さらに、マグネシアが炭素粒子表面をコーティング
することから、酸化性ガスと炭素の接触を遮断し、耐酸
化性の向上をもたらす。
【００２０】さらに、本発明の炭素含有耐火物は、添加
した金属粉末及びガラス粉末の耐火物内部で（２）式の
反応により耐食性、耐酸化性、耐熱衝撃性の向上をもた
らす。ここでは、金属粉末としてＡｌ、ガラス粉末とし
てホウケイ酸ガラスを用いた場合を例にとり説明する。
した金属粉末及びガラス粉末の耐火物内部で（２）式の
反応により耐食性、耐酸化性、耐熱衝撃性の向上をもた
らす。ここでは、金属粉末としてＡｌ、ガラス粉末とし
てホウケイ酸ガラスを用いた場合を例にとり説明する。
【００２１】
【化２】 Al2O3-SiC-C ＋ Al ＋ B2O3-SiO2 ＋ Mg(OR)2 → Al2O3-SiC-C ＋ Al2O3 ＋ B2O3-SiO2-Al2O3-MgO ＋ MgO ＋ MgAl2O4 （２）
【００２２】添加した金属Ａｌ、ホウケイ酸ガラスは反
応してＡｌ2Ｏ3，ＭｇＡｌ2Ｏ4およびＢ2Ｏ3−ＳｉＯ2
−Ａｌ2Ｏ3−ＭｇＯ系ガラスを生成する。Ａｌ2Ｏ3 お
よびＭｇＡｌ2Ｏ4生成時の体積膨張によりアルコキシド
含浸では完全に塞ぐことのできない気孔を塞ぐことによ
り、耐火物内部への酸化性ガス及びスラグの侵入を抑制
し耐酸化性、耐食性を向上させる。
応してＡｌ2Ｏ3，ＭｇＡｌ2Ｏ4およびＢ2Ｏ3−ＳｉＯ2
−Ａｌ2Ｏ3−ＭｇＯ系ガラスを生成する。Ａｌ2Ｏ3 お
よびＭｇＡｌ2Ｏ4生成時の体積膨張によりアルコキシド
含浸では完全に塞ぐことのできない気孔を塞ぐことによ
り、耐火物内部への酸化性ガス及びスラグの侵入を抑制
し耐酸化性、耐食性を向上させる。
【００２３】生成したＢ2Ｏ3−ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3−Ｍ
ｇＯ 系ガラスは、８００℃以上の高温域では軟化溶融
し、アルコキシド含浸では完全にコーティングすること
のできない炭素粒子をコーティングすることが可能とな
ることとアルコキシド含浸では完全に塞ぐことのできな
い気孔を塞ぐことが可能となり、耐酸化性が向上する。
また、８００℃以上の高温域では軟化溶融することによ
り、温度変動に起因して耐火物に発生する熱応力を緩和
することによって耐熱衝撃性の向上をもたらす。
ｇＯ 系ガラスは、８００℃以上の高温域では軟化溶融
し、アルコキシド含浸では完全にコーティングすること
のできない炭素粒子をコーティングすることが可能とな
ることとアルコキシド含浸では完全に塞ぐことのできな
い気孔を塞ぐことが可能となり、耐酸化性が向上する。
また、８００℃以上の高温域では軟化溶融することによ
り、温度変動に起因して耐火物に発生する熱応力を緩和
することによって耐熱衝撃性の向上をもたらす。
【００２４】
【実施例】以下、実施例に基づき本発明について説明す
る。 実施例１ 溶融金属処理用容器の内張り耐火物として本発明のＡｌ
2Ｏ3−ＳｉＣ−炭素系耐火物のアルコキシド含浸の実施
例を表１に示す。
る。 実施例１ 溶融金属処理用容器の内張り耐火物として本発明のＡｌ
2Ｏ3−ＳｉＣ−炭素系耐火物のアルコキシド含浸の実施
例を表１に示す。
【００２５】
【表１】
【００２６】表１に示す原料組成にそれぞれ液状のフェ
ノール系バインダーを適量添加して、混練、真空フリク
ション成形、乾燥（９０℃×２４ｈｒｓ．）、硬化処理
（２５０℃×１０ｈｒｓ．）を実施してＡｌ2Ｏ3−Ｓｉ
Ｃ−Ｃれんがを得た。この耐火物を表１に示す各々の条
件で熱処理した後、大気中でマグネシウムアルコキシド
溶液中に１０分間浸漬した。その後、この耐火物を取り
出し室温で２４時間程度保持し、１５０℃以下の温度で
２４時間程度乾燥を実施した。
ノール系バインダーを適量添加して、混練、真空フリク
ション成形、乾燥（９０℃×２４ｈｒｓ．）、硬化処理
（２５０℃×１０ｈｒｓ．）を実施してＡｌ2Ｏ3−Ｓｉ
Ｃ−Ｃれんがを得た。この耐火物を表１に示す各々の条
件で熱処理した後、大気中でマグネシウムアルコキシド
溶液中に１０分間浸漬した。その後、この耐火物を取り
出し室温で２４時間程度保持し、１５０℃以下の温度で
２４時間程度乾燥を実施した。
【００２７】ここでアルミナ質耐火原料は電融アルミナ
を使用し、炭化珪素質耐火原料はα−ＳｉＣを使用し、
黒鉛は純度９９％の天然黒鉛を使用した。
を使用し、炭化珪素質耐火原料はα−ＳｉＣを使用し、
黒鉛は純度９９％の天然黒鉛を使用した。
【００２８】アルコキシド含浸処理を施したＡｌ2Ｏ3−
ＳｉＣ−Ｃれんがについて、見掛気孔率の測定、耐酸化
性試験、耐食性試験を実施し、結果を表１に併載した
（実施例）。また、本発明のアルコキシド含浸処理を施
さないＡｌ2Ｏ3−ＳｉＣ−Ｃれんがについて実施した見
掛気孔率の測定、耐酸化性試験、耐食性試験の結果も表
１に併せて示した（比較例）。
ＳｉＣ−Ｃれんがについて、見掛気孔率の測定、耐酸化
性試験、耐食性試験を実施し、結果を表１に併載した
（実施例）。また、本発明のアルコキシド含浸処理を施
さないＡｌ2Ｏ3−ＳｉＣ−Ｃれんがについて実施した見
掛気孔率の測定、耐酸化性試験、耐食性試験の結果も表
１に併せて示した（比較例）。
【００２９】ここで、耐酸化性試験は、空気中１４００
℃の温度で３時間焼成することにより行った。耐酸化性
指数は、焼成後の脱炭層の厚みを測定し、未含浸れんが
を１００として示した。耐酸化性は、耐酸化性指数が小
さいものほど優れている。
℃の温度で３時間焼成することにより行った。耐酸化性
指数は、焼成後の脱炭層の厚みを測定し、未含浸れんが
を１００として示した。耐酸化性は、耐酸化性指数が小
さいものほど優れている。
【００３０】耐食性試験は、１６００℃、３時間の回転
侵食法により行った。スラグ組成は、ＣａＯ／ＳｉＯ2
＝３．３，ＣａＦ2＝１０％，Ｔ．Ｆｅ＝１８％であ
る。耐食性指数は、侵食試験後の最大溶損部の溶損量を
測定し、未含浸れんがを１００として示した。耐食性
は、耐食性指数が小さいものほど優れている。
侵食法により行った。スラグ組成は、ＣａＯ／ＳｉＯ2
＝３．３，ＣａＦ2＝１０％，Ｔ．Ｆｅ＝１８％であ
る。耐食性指数は、侵食試験後の最大溶損部の溶損量を
測定し、未含浸れんがを１００として示した。耐食性
は、耐食性指数が小さいものほど優れている。
【００３１】本発明のアルコキシド含浸処理を施したＡ
ｌ2Ｏ3−ＳｉＣ−Ｃれんがは、表１に示すように、極め
て優れた耐酸化性と共に優れた耐食性を示した。一方、
比較例は、耐酸化性は優れるが、耐食性は劣るか、ある
いは耐酸化性および耐食性の両方の特性に優れるもので
はなかった。
ｌ2Ｏ3−ＳｉＣ−Ｃれんがは、表１に示すように、極め
て優れた耐酸化性と共に優れた耐食性を示した。一方、
比較例は、耐酸化性は優れるが、耐食性は劣るか、ある
いは耐酸化性および耐食性の両方の特性に優れるもので
はなかった。
【００３２】実施例２
【００３３】
【表２】
【００３４】表２に示す原料組成にそれぞれ液状のフェ
ノール系バインダーを適量添加して、混練、真空フリク
ション成形、乾燥（９０℃×２４ｈｒｓ．）、硬化処理
（２５０℃×１０ｈｒｓ．）を実施してＡｌ2Ｏ3−Ｓｉ
Ｃ−Ｃれんがを得た。この耐火物を表２に示す各々の条
件で熱処理した後、大気中でマグネシウムアルコキシド
溶液中に１０分間浸漬した。その後、この耐火物を取り
出し室温で２４時間程度保持し、１５０℃以下の温度で
２４時間程度乾燥を実施した。
ノール系バインダーを適量添加して、混練、真空フリク
ション成形、乾燥（９０℃×２４ｈｒｓ．）、硬化処理
（２５０℃×１０ｈｒｓ．）を実施してＡｌ2Ｏ3−Ｓｉ
Ｃ−Ｃれんがを得た。この耐火物を表２に示す各々の条
件で熱処理した後、大気中でマグネシウムアルコキシド
溶液中に１０分間浸漬した。その後、この耐火物を取り
出し室温で２４時間程度保持し、１５０℃以下の温度で
２４時間程度乾燥を実施した。
【００３５】ここでアルミナ質耐火原料は電融アルミナ
を使用し、炭化珪素質耐火原料はα−ＳｉＣを使用し、
黒鉛は純度９９％の天然黒鉛を使用した。
を使用し、炭化珪素質耐火原料はα−ＳｉＣを使用し、
黒鉛は純度９９％の天然黒鉛を使用した。
【００３６】アルコキシド含浸処理を施したＡｌ2Ｏ3−
ＳｉＣ−Ｃれんがについて、見掛気孔率の測定、実施例
１と同一条件で耐酸化性試験、耐食性試験を行い、さら
に耐熱衝撃性試験も実施し、結果を表２に併載した。
ＳｉＣ−Ｃれんがについて、見掛気孔率の測定、実施例
１と同一条件で耐酸化性試験、耐食性試験を行い、さら
に耐熱衝撃性試験も実施し、結果を表２に併載した。
【００３７】ここで、耐熱衝撃性試験は、１６００℃の
溶銑９０秒浸漬後、３０秒水冷して、次いで１０分空冷
の繰り返しを行って耐熱衝撃性を評価した。耐熱衝撃性
の評価は、１回の熱衝撃試験で耐火物に亀裂が生じたも
のを不良、２〜４回の繰り返し熱衝撃試験で耐火物に亀
裂が生じたものを良、４回の熱衝撃試験で耐火物に亀裂
が生じなかったものを優とした。本発明のアルコキシド
含浸処理を施したＡｌ2Ｏ3−ＳｉＣ−Ｃれんがは、表２
に示すように、極めて優れた耐酸化性、耐食性、耐熱衝
撃性を示した。
溶銑９０秒浸漬後、３０秒水冷して、次いで１０分空冷
の繰り返しを行って耐熱衝撃性を評価した。耐熱衝撃性
の評価は、１回の熱衝撃試験で耐火物に亀裂が生じたも
のを不良、２〜４回の繰り返し熱衝撃試験で耐火物に亀
裂が生じたものを良、４回の熱衝撃試験で耐火物に亀裂
が生じなかったものを優とした。本発明のアルコキシド
含浸処理を施したＡｌ2Ｏ3−ＳｉＣ−Ｃれんがは、表２
に示すように、極めて優れた耐酸化性、耐食性、耐熱衝
撃性を示した。
【００３８】比較例 本発明のアルコキシド含浸処理を施さないＡｌ2Ｏ3−Ｓ
ｉＣ−Ｃれんがについて実施した見掛気孔率の測定、耐
酸化性試験、耐食性試験、耐熱衝撃性試験の結果も表２
に併せて示した。
ｉＣ−Ｃれんがについて実施した見掛気孔率の測定、耐
酸化性試験、耐食性試験、耐熱衝撃性試験の結果も表２
に併せて示した。
【００３９】比較例は、表２に示すように耐酸化性、耐
食性、耐熱衝撃性のいずれか１つまたは２つの特性に優
れるが、耐酸化性、耐食性、耐熱衝撃性の３つの特性に
優れるものではなかった。
食性、耐熱衝撃性のいずれか１つまたは２つの特性に優
れるが、耐酸化性、耐食性、耐熱衝撃性の３つの特性に
優れるものではなかった。
【００４０】
【発明の効果】本発明によって、耐酸化性、耐食性が従
来の金属添加あるいは金属、ガラス併用添加だけからな
る炭素含有耐火物に対して飛躍的に向上したことは炉体
寿命延長、炉材コスト削減につながり、非常に有効であ
る。
来の金属添加あるいは金属、ガラス併用添加だけからな
る炭素含有耐火物に対して飛躍的に向上したことは炉体
寿命延長、炉材コスト削減につながり、非常に有効であ
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 中尾 淳 千葉県富津市新富20−１ 新日本製鐵株 式会社 技術開発本部内 (56)参考文献 特開 昭56−129683（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−156087（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C04B 41/85
Claims (2)
- 【請求項１】 アルミナ質耐火原料６０〜９０重量部、
炭化珪素質耐火原料５〜２０重量部および黒鉛５〜２０
重量部からなる耐火原料を混練成形した後に、非酸化性
雰囲気中で６００℃以上の温度で焼成した耐火物を、マ
グネシウムアルコキシドで含浸処理してなることを特徴
とする炭素含有耐火物。 - 【請求項２】 アルミナ質耐火原料６０〜９０重量部、
炭化珪素質耐火原料５〜２０重量部及び黒鉛５〜２０重
量部からなる耐火原料１００重量部に対して、耐火物原
料用の金属粉末及びガラス粉末を合計で１．５〜１０重
量部添加した配合物を混練成形した後に、非酸化性雰囲
気中で６００℃以上の温度で焼成した耐火物を、マグネ
シウムアルコキシドで含浸処理してなることを特徴とす
る炭素含有耐火物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4125389A JP2948020B2 (ja) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | 炭素含有耐火物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4125389A JP2948020B2 (ja) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | 炭素含有耐火物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05294762A JPH05294762A (ja) | 1993-11-09 |
| JP2948020B2 true JP2948020B2 (ja) | 1999-09-13 |
Family
ID=14908930
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4125389A Expired - Lifetime JP2948020B2 (ja) | 1992-04-20 | 1992-04-20 | 炭素含有耐火物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2948020B2 (ja) |
-
1992
- 1992-04-20 JP JP4125389A patent/JP2948020B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05294762A (ja) | 1993-11-09 |
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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: 19990622 |