JP3002296B2 - 粗骨材ブレンドマグネシア・カーボン質耐火物の製造方法 - Google Patents
粗骨材ブレンドマグネシア・カーボン質耐火物の製造方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶融金属容器の内張り
材として使用されるマグネシア・カーボンれんがの製造
方法に関する。
材として使用されるマグネシア・カーボンれんがの製造
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】ＭｇＯを主成分としたマグネシア・カー
ボンれんがは、優れた耐スポール性、耐スラグ侵食性を
有しており、転炉、ステンレス鋼溶製炉などの溶融金属
容器の内張り材として広く使用されている。しかし、転
炉、ステンレス鋼溶製炉などにおいて、精錬温度の上
昇、二次燃焼比率の上昇など、また溶融還元やスクラッ
プ溶解などの新しい操業方法によって、マグネシア・カ
ーボンれんがの使用条件を著しく過酷なものとしてい
る。このような条件下において、マグネシア・カーボン
れんがはスラグなどに対する高い耐食性を有することも
必要であるが、耐スポーリング性も不可欠の具備特性で
ある。耐スポール性の向上については特開昭６２−５６
３５４号公報にはカーボンの粒度や添加量の調整による
影響が記載されており、特開昭５８−２０４８６６号公
報にはピッチ添加との関係が、特公昭６２−９５５３号
公報にはカーボン質ファイバーの配合の効果が開示され
ている。
ボンれんがは、優れた耐スポール性、耐スラグ侵食性を
有しており、転炉、ステンレス鋼溶製炉などの溶融金属
容器の内張り材として広く使用されている。しかし、転
炉、ステンレス鋼溶製炉などにおいて、精錬温度の上
昇、二次燃焼比率の上昇など、また溶融還元やスクラッ
プ溶解などの新しい操業方法によって、マグネシア・カ
ーボンれんがの使用条件を著しく過酷なものとしてい
る。このような条件下において、マグネシア・カーボン
れんがはスラグなどに対する高い耐食性を有することも
必要であるが、耐スポーリング性も不可欠の具備特性で
ある。耐スポール性の向上については特開昭６２−５６
３５４号公報にはカーボンの粒度や添加量の調整による
影響が記載されており、特開昭５８−２０４８６６号公
報にはピッチ添加との関係が、特公昭６２−９５５３号
公報にはカーボン質ファイバーの配合の効果が開示され
ている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、これらの耐
スポーリング性の向上手段はれんがの低かさ比重、低弾
性率化による低強度化をもたらす可能性が大きく、溶鋼
流に対する耐摩耗性やスクラップ投入などによる物理的
衝撃に対する抵抗性を極めて低下させる問題点がある。
最近の転炉、ステンレス鋼溶製炉などの溶融金属容器の
内張り材として広く使用されるマグネシア・カーボンれ
んがは、強度と耐スポール性のバランスが重要であり、
耐スポーリング性を向上させるために強度を犠牲にする
ことは実際の使用上好ましくない。
スポーリング性の向上手段はれんがの低かさ比重、低弾
性率化による低強度化をもたらす可能性が大きく、溶鋼
流に対する耐摩耗性やスクラップ投入などによる物理的
衝撃に対する抵抗性を極めて低下させる問題点がある。
最近の転炉、ステンレス鋼溶製炉などの溶融金属容器の
内張り材として広く使用されるマグネシア・カーボンれ
んがは、強度と耐スポール性のバランスが重要であり、
耐スポーリング性を向上させるために強度を犠牲にする
ことは実際の使用上好ましくない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、前述の問
題点の解決を図って、マグネシア・カーボンれんがの組
織に着目し、粗骨材と微粉領域のバランスがれんが物性
に及ぼす影響を種々検討した。その結果、一般的には粗
骨材はマグネシアクリンカーが主体であるが、これにマ
グネシア・カーボン質粗骨材を採用することで、強度・
耐スポール性が大幅に向上することを見出した。すなわ
ち、主たる原料がＭｇＯで、カーボンとして天然黒鉛、
人造黒鉛、メゾフェイズカーボン、コークスまたはカー
ボンブラックのうち一種又は二種以上を５〜１５重量
％、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｉの中の一種または二種以上
或はそれらの合金を２〜１０重量％、フェノール系バイ
ンダーよりなるマグネシア・カーボン質耐火性配合をあ
らかじめ混練、成形、熱処理、粉砕して１０〜４０ｍｍ
の粗骨材に調整して得られる粗骨材（Ａ）と、主たる原
料がＭｇＯで、カーボンとして天然黒鉛、人造黒鉛、メ
ゾフェイズカーボン、コークスまたはカーボンブラック
のうち一種又は二種以上を１０〜３０重量％、Ａｌ、Ｍ
ｇ、Ｃａ、Ｓｉの中の一種または二種以上或はそれらの
合金を２〜７重量％、フェノール系バインダーよりなる
マグネシア・カーボン質耐火性配合（Ｂ）とを、混合比
率が、粗骨材（Ａ）の混合率で１０〜４０重量％混合し
て、成形、熱処理を施すことによって得られる粗骨材ブ
レンドマグネシア・カーボン質耐火物の製造方法であ
る。
題点の解決を図って、マグネシア・カーボンれんがの組
織に着目し、粗骨材と微粉領域のバランスがれんが物性
に及ぼす影響を種々検討した。その結果、一般的には粗
骨材はマグネシアクリンカーが主体であるが、これにマ
グネシア・カーボン質粗骨材を採用することで、強度・
耐スポール性が大幅に向上することを見出した。すなわ
ち、主たる原料がＭｇＯで、カーボンとして天然黒鉛、
人造黒鉛、メゾフェイズカーボン、コークスまたはカー
ボンブラックのうち一種又は二種以上を５〜１５重量
％、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｉの中の一種または二種以上
或はそれらの合金を２〜１０重量％、フェノール系バイ
ンダーよりなるマグネシア・カーボン質耐火性配合をあ
らかじめ混練、成形、熱処理、粉砕して１０〜４０ｍｍ
の粗骨材に調整して得られる粗骨材（Ａ）と、主たる原
料がＭｇＯで、カーボンとして天然黒鉛、人造黒鉛、メ
ゾフェイズカーボン、コークスまたはカーボンブラック
のうち一種又は二種以上を１０〜３０重量％、Ａｌ、Ｍ
ｇ、Ｃａ、Ｓｉの中の一種または二種以上或はそれらの
合金を２〜７重量％、フェノール系バインダーよりなる
マグネシア・カーボン質耐火性配合（Ｂ）とを、混合比
率が、粗骨材（Ａ）の混合率で１０〜４０重量％混合し
て、成形、熱処理を施すことによって得られる粗骨材ブ
レンドマグネシア・カーボン質耐火物の製造方法であ
る。
【０００５】
【作用】マグネシア・カーボンれんがの耐スポーリング
性を向上させる手段の一つに粒度構成を粗化にしてれん
が組織の緻密化を抑制する方法がある。この場合、一般
的にはマグネシアクリンカーのトップサイズの拡大、ま
たは粗粒域の添加量増加などが実施される。しかし、マ
グネシアクリンカーは熱膨張率が大きく、また特に電融
マグネシアクリンカーのように表面が鏡面のように滑ら
かなものは黒鉛・金属・その他の添加物との物理的な接
着性に劣ると考えられる。本発明者らは耐スポーリング
性を向上させると同時に強度付与も狙って、粗骨材にマ
グネシア・カーボン質フェノール樹脂硬化体の採用に着
目した。その根拠は、前述のマグネシアクリンカーの特
性に比較して、熱膨張率は１０〜２０％低いこと、また
黒鉛・金属・その他の添加との物理的な接着性にも同材
質のため優れることである。
性を向上させる手段の一つに粒度構成を粗化にしてれん
が組織の緻密化を抑制する方法がある。この場合、一般
的にはマグネシアクリンカーのトップサイズの拡大、ま
たは粗粒域の添加量増加などが実施される。しかし、マ
グネシアクリンカーは熱膨張率が大きく、また特に電融
マグネシアクリンカーのように表面が鏡面のように滑ら
かなものは黒鉛・金属・その他の添加物との物理的な接
着性に劣ると考えられる。本発明者らは耐スポーリング
性を向上させると同時に強度付与も狙って、粗骨材にマ
グネシア・カーボン質フェノール樹脂硬化体の採用に着
目した。その根拠は、前述のマグネシアクリンカーの特
性に比較して、熱膨張率は１０〜２０％低いこと、また
黒鉛・金属・その他の添加との物理的な接着性にも同材
質のため優れることである。
【０００６】以下、発明の内容について詳細に述べる。
まず、粗骨材（Ａ）は高強度であることが重要である。
そのため原料はＭｇＯ主体で、カーボン５〜１５重量
％、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｉの中の一種または二種以上
或はそれらの合金を２〜１０重量％、フェノール系バイ
ンダーよりなる。カーボンが５重量％より少ない場合、
熱膨張率や他原料との物理的な接着性の特徴が発揮され
ず、１５重量％より多い場合、強度面で劣る。Ａｌ、Ｍ
ｇ、Ｃａ、Ｓｉの中の一種または二種以上或はそれらの
合金が２重量％より少ない場合、強度面で劣り、１０重
量％より多い場合、メタルの過剰な反応により組織破壊
を生じる。粗骨材の粒度は１０〜４０ｍｍが望ましい。
粒度が１０ｍｍより小さい場合、従来のマグネシア・カ
ーボンれんがとほとんど同等の特性を示す粗骨材ブレン
ドの特徴が生かされず、４０ｍｍより大きい場合、粗骨
材ブレンドマグネシア・カーボンれんがの製造におい
て、セグリゲーションや成形性に問題がある。
まず、粗骨材（Ａ）は高強度であることが重要である。
そのため原料はＭｇＯ主体で、カーボン５〜１５重量
％、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｉの中の一種または二種以上
或はそれらの合金を２〜１０重量％、フェノール系バイ
ンダーよりなる。カーボンが５重量％より少ない場合、
熱膨張率や他原料との物理的な接着性の特徴が発揮され
ず、１５重量％より多い場合、強度面で劣る。Ａｌ、Ｍ
ｇ、Ｃａ、Ｓｉの中の一種または二種以上或はそれらの
合金が２重量％より少ない場合、強度面で劣り、１０重
量％より多い場合、メタルの過剰な反応により組織破壊
を生じる。粗骨材の粒度は１０〜４０ｍｍが望ましい。
粒度が１０ｍｍより小さい場合、従来のマグネシア・カ
ーボンれんがとほとんど同等の特性を示す粗骨材ブレン
ドの特徴が生かされず、４０ｍｍより大きい場合、粗骨
材ブレンドマグネシア・カーボンれんがの製造におい
て、セグリゲーションや成形性に問題がある。
【０００７】耐火性配合（Ｂ）は、強度と耐スポーリン
グ性を有することが重要である。原料はＭｇＯ主体で、
カーボン１０〜３０重量％、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｉの
中の一種または二種以上或はそれらの合金を２〜７重量
％、フェノール系バインダーよりなる。カーボンが１０
重量％より少ない場合、耐スポーリング性に劣り、３０
重量％より多い場合、強度・耐酸化性に劣る。Ａｌ、Ｍ
ｇ、Ｃａ、Ｓｉの中の一種または二種以上或はそれらの
合金が２重量％より少ない場合、強度・耐酸化性に劣
り、７重量％より多い場合、耐スポーリング性に劣る。
グ性を有することが重要である。原料はＭｇＯ主体で、
カーボン１０〜３０重量％、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｉの
中の一種または二種以上或はそれらの合金を２〜７重量
％、フェノール系バインダーよりなる。カーボンが１０
重量％より少ない場合、耐スポーリング性に劣り、３０
重量％より多い場合、強度・耐酸化性に劣る。Ａｌ、Ｍ
ｇ、Ｃａ、Ｓｉの中の一種または二種以上或はそれらの
合金が２重量％より少ない場合、強度・耐酸化性に劣
り、７重量％より多い場合、耐スポーリング性に劣る。
【０００８】粗骨材（Ａ）と耐火性配合（Ｂ）との混合
比率は粗骨材（Ａ）の混合率で１０〜４０重量％である
ことが望ましい。粗骨材（Ａ）が１０重量％より少ない
場合、従来のマグネシア・カーボンれんがとほとんど同
等の特性を示し粗骨材ブレンドの特徴が生かされず、４
０重量％より多い場合、粗骨材ブレンドマグネシア・カ
ーボンれんがの製造において、セグリゲーションや成形
性に問題がある。カーボンは天然または人造黒鉛、メゾ
フェイズカーボン、コークス、カーボンブラックなど
で、できるだけ高純度のものが望ましい。主たる原料で
あるＭｇＯはできるだけ高純度であることが好ましく、
電融品、焼結品などが使用可能であるが、ペリクレース
結晶系の大きいものが望ましい。以下、実施例に基づき
粗骨材ブレンドマグネシア・カーボンれんがの効果につ
いて説明する。
比率は粗骨材（Ａ）の混合率で１０〜４０重量％である
ことが望ましい。粗骨材（Ａ）が１０重量％より少ない
場合、従来のマグネシア・カーボンれんがとほとんど同
等の特性を示し粗骨材ブレンドの特徴が生かされず、４
０重量％より多い場合、粗骨材ブレンドマグネシア・カ
ーボンれんがの製造において、セグリゲーションや成形
性に問題がある。カーボンは天然または人造黒鉛、メゾ
フェイズカーボン、コークス、カーボンブラックなど
で、できるだけ高純度のものが望ましい。主たる原料で
あるＭｇＯはできるだけ高純度であることが好ましく、
電融品、焼結品などが使用可能であるが、ペリクレース
結晶系の大きいものが望ましい。以下、実施例に基づき
粗骨材ブレンドマグネシア・カーボンれんがの効果につ
いて説明する。
【０００９】
【実施例】表１に試作物性評価結果を示す。表中に示す
粗骨材（Ａ）の原料組成にそれぞれ液状のフェノール系
バインダーを粗骨材（Ａ）全量に対して２．７〜３．０
重量％の範囲内の必要量添加して混練、真空フリクショ
ン成形、乾燥（９０℃×２４ｈｒｓ）硬化処理（２５０
℃×１０ｈｒｓ）を施し、評価サンプルを得た。比較例
１、２、３及び４に示すようにカーボン、金属の添加量
が特許請求の範囲外であると実施例に比較して熱間強
度、焼成後の組織の点で劣っている。
粗骨材（Ａ）の原料組成にそれぞれ液状のフェノール系
バインダーを粗骨材（Ａ）全量に対して２．７〜３．０
重量％の範囲内の必要量添加して混練、真空フリクショ
ン成形、乾燥（９０℃×２４ｈｒｓ）硬化処理（２５０
℃×１０ｈｒｓ）を施し、評価サンプルを得た。比較例
１、２、３及び４に示すようにカーボン、金属の添加量
が特許請求の範囲外であると実施例に比較して熱間強
度、焼成後の組織の点で劣っている。
【００１０】また、粗骨材（Ａ）と耐火性配合物（Ｂ）
との配合物による粗骨材ブレンドマグネシア・カーボン
質耐火物についても、それぞれ液状、フェノール系バイ
ンダーを耐火性配合物（Ｂ）の全量に対して２．８〜
３．２重量％の範囲内の必要量添加して、混練、真空フ
リクション成形、乾燥（９０℃×２４ｈｒｓ）硬化処理
（２５０℃×１０ｈｒｓ）を施し、サンプルを得た。比
較例１〜４は前述の通りであり、５、６については粗骨
材（Ａ）の粒度の外れ、７、８、９及び１０は耐火性配
合物（Ｂ）におけるカーボン、金属の添加量が外れてお
り、１１、１２は粗骨材（Ａ）の量の外れにより亀裂が
生じ耐スポーリング性の点が劣っていることが認められ
る。
との配合物による粗骨材ブレンドマグネシア・カーボン
質耐火物についても、それぞれ液状、フェノール系バイ
ンダーを耐火性配合物（Ｂ）の全量に対して２．８〜
３．２重量％の範囲内の必要量添加して、混練、真空フ
リクション成形、乾燥（９０℃×２４ｈｒｓ）硬化処理
（２５０℃×１０ｈｒｓ）を施し、サンプルを得た。比
較例１〜４は前述の通りであり、５、６については粗骨
材（Ａ）の粒度の外れ、７、８、９及び１０は耐火性配
合物（Ｂ）におけるカーボン、金属の添加量が外れてお
り、１１、１２は粗骨材（Ａ）の量の外れにより亀裂が
生じ耐スポーリング性の点が劣っていることが認められ
る。
【００１１】
【表１Ａ】
【００１２】
【表Ｂ】
【００１３】
【表１Ｃ】
【００１４】
【表１Ｄ】
【００１５】
【表１Ｅ】
【００１６】
【発明の効果】本発明によって、以下の効果を奏するこ
とができる。従来のマグネシア・カーボンれんがの耐用
を向上させる手段の一つとして、マグネシア・カーボン
質粗骨材を採用することにより、技術的にかなり困難で
あった熱間強度、耐スポーリング性の両特性を同時に向
上させた。
とができる。従来のマグネシア・カーボンれんがの耐用
を向上させる手段の一つとして、マグネシア・カーボン
質粗骨材を採用することにより、技術的にかなり困難で
あった熱間強度、耐スポーリング性の両特性を同時に向
上させた。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 博 福岡県北九州市八幡西区東浜町１−１ 黒崎窯業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭64−42361（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C04B 35/043
Claims (1)
- 【請求項１】 主たる原料がＭｇＯで、カーボンとして
天然黒鉛、人造黒鉛、メゾフェイズカーボン、コークス
またはカーボンブラックのうち一種又は二種以上を５〜
１５重量％、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｉの中の一種または
二種以上或はそれらの合金を２〜１０重量％、フェノー
ル系バインダーよりなるマグネシア・カーボン質耐火性
配合をあらかじめ混練、成形、熱処理、粉砕して１０〜
４０ｍｍの粗骨材に調整して得られる粗骨材（Ａ）と、
主たる原料がＭｇＯで、カーボンとして天然黒鉛、人造
黒鉛、メゾフェイズカーボン、コークスまたはカーボン
ブラックのうち一種又は二種以上を１０〜３０重量％、
Ａｌ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｉの中の一種または二種以上或は
それらの合金を２〜７重量％、フェノール系バインダー
よりなるマグネシア・カーボン質耐火性配合（Ｂ）と
を、混合比率が、粗骨材（Ａ）の混合率で１０〜４０重
量％混合して、成形、熱処理を施すことによって得られ
る粗骨材ブレンドマグネシア・カーボン質耐火物の製造
方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3192680A JP3002296B2 (ja) | 1991-07-08 | 1991-07-08 | 粗骨材ブレンドマグネシア・カーボン質耐火物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3192680A JP3002296B2 (ja) | 1991-07-08 | 1991-07-08 | 粗骨材ブレンドマグネシア・カーボン質耐火物の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0517208A JPH0517208A (ja) | 1993-01-26 |
| JP3002296B2 true JP3002296B2 (ja) | 2000-01-24 |
Family
ID=16295261
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3192680A Expired - Fee Related JP3002296B2 (ja) | 1991-07-08 | 1991-07-08 | 粗骨材ブレンドマグネシア・カーボン質耐火物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3002296B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109503128A (zh) * | 2018-12-28 | 2019-03-22 | 海城利尔麦格西塔材料有限公司 | 一种高强度转炉炉口用镁质浇注料及制备方法 |
-
1991
- 1991-07-08 JP JP3192680A patent/JP3002296B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0517208A (ja) | 1993-01-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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