JP5129775B2 - Graphite-containing filler - Google Patents
Graphite-containing filler Download PDFInfo
- Publication number
- JP5129775B2 JP5129775B2 JP2009082766A JP2009082766A JP5129775B2 JP 5129775 B2 JP5129775 B2 JP 5129775B2 JP 2009082766 A JP2009082766 A JP 2009082766A JP 2009082766 A JP2009082766 A JP 2009082766A JP 5129775 B2 JP5129775 B2 JP 5129775B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- graphite
- water
- mass
- containing filler
- thermal conductivity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
- Blast Furnaces (AREA)
Description
本発明は、黒鉛を含む粉体組成物に施工液を加えて練り込んでなる黒鉛含有充填材に関し、特に施工液に水及び/又はアルコールを用いた黒鉛含有充填材に関する。 The present invention relates to a graphite-containing filler obtained by adding a working liquid to a powder composition containing graphite and kneading, and particularly relates to a graphite-containing filler using water and / or alcohol as the working liquid.
以下、高炉の炉底部を例に挙げて、黒鉛含有充填材の使用形態を説明する。 Hereinafter, the usage form of the graphite-containing filler will be described by taking the bottom of the blast furnace as an example.
図1は、高炉の炉底部の断面図である。高炉1の鉄皮の底板2の下方に熱伝導層3が設けられ、その下方に断熱層5を介して基礎コンクリート6が位置している。熱伝導層3内に冷却パイプ4が挿通している。なお、底板2はI型鋼ビーム7で支持されているため、高炉1の荷重が冷却パイプ4及び熱伝導層3に加わることはない。
FIG. 1 is a cross-sectional view of the bottom of the blast furnace. A heat conductive layer 3 is provided below the
冷却パイプ4内を流れる冷却水により、熱伝導層3を通じて高炉1の炉底部が冷却される。冷却を効率的に行うために、熱伝導層3が良好な熱伝導性を有していることが望まれる。そこで、熱伝導層3には、熱伝導性が良好な素材である黒鉛が用いられる。
The bottom of the blast furnace 1 is cooled through the heat conduction layer 3 by the cooling water flowing in the
熱伝導層3は、次のようにして形成される。まず、冷却パイプ4の周囲に、黒鉛質スタンプ材を打ち込み施工する。打ち込み施工であることから寸法精度が良くない上に、底板2の面積が極めて広いことから、熱伝導層3は底板2と密着せず、場所によっては両者間に空隙が生ずることがある。
The heat conductive layer 3 is formed as follows. First, a graphite stamp material is driven and installed around the
そのような空隙の存在は、高炉1から冷却パイプ4への熱の移動を妨げる要因となる。そこで、空隙の形成を防止するために、底板2と熱伝導層3との間に意図的に数ミリ程度の隙間を形成し、その隙間に黒鉛含有充填材を圧入するようにしている。
The presence of such voids is a factor that hinders heat transfer from the blast furnace 1 to the
黒鉛含有充填材は、黒鉛を含む粉体組成物に施工液を加えて練り込んでなる。黒鉛含有充填材は、施工液に水を用いた水系と、液状レジン、タール、及び/又はピッチを用いた非水系とに大別される。 The graphite-containing filler is prepared by adding a working liquid to a powder composition containing graphite. The graphite-containing filler is roughly classified into an aqueous system using water as a construction liquid and a non-aqueous system using liquid resin, tar, and / or pitch.
非水系の黒鉛含有充填材は、底板2と熱伝導層3との間に施工する際に、施工液が熱伝導層3に吸収され、流動性が失われる結果、底板2と熱伝導層3との隙間に密に充填しない等の問題があるとの報告がある(特許文献1参照)。また、非水系の黒鉛含有充填材は、その流動性が外気温に左右されやすく、冬場の施工では充填不良が発生しやすい等の欠点をもつ。
When the non-aqueous graphite-containing filler is applied between the
このような理由で、図1の底板2と熱伝導層3との間には、水系の黒鉛含有充填材の使用が望まれる。従来、水系の黒鉛含有充填材として、特許文献1及び2に開示のものが知られている。
For this reason, it is desirable to use an aqueous graphite-containing filler between the
特許文献1は、黒鉛を10〜30質量%含み、残部は炭化珪素を主体とした粉体組成物に、水を加えて練り込んでなる水系の黒鉛含有充填材を開示している。 Patent Document 1 discloses an aqueous graphite-containing filler obtained by adding water and kneading a powder composition containing graphite in an amount of 10 to 30% by mass with the balance being mainly silicon carbide.
特許文献2は、黒鉛:60質量%と、粘土:40質量%とよりなる粉体組成物に、水を加えて練り込んでなる水系の黒鉛含有充填材を開示している(特許文献2の第1表、配合例1参照)。
また、黒鉛含有充填材ではないが、黒鉛と水とを含むものとして、特許文献3及び4に開示のものが知られている。
Although not a graphite-containing filler, those disclosed in
特許文献3は、黒鉛:50〜95質量%と、水溶性高分子5〜50質量%とを水に分散させてなる潤滑剤分散液を開示している。 Patent Document 3 discloses a lubricant dispersion in which graphite: 50 to 95% by mass and 5 to 50% by mass of a water-soluble polymer are dispersed in water.
特許文献4は、黒鉛と水溶性高分子とを含む黒色水性インキを開示している。
水系の黒鉛含有充填材は、黒鉛が水に濡れにくいため、粉体組成物を施工液と分離させずに練り込むことが難しいという課題をもつ。 The water-based graphite-containing filler has a problem that it is difficult to knead the powder composition without separating it from the construction liquid because the graphite is difficult to wet with water.
この点、特許文献1は、黒鉛は水との濡れ性が悪いが、粉体組成物に占める黒鉛の割合を30質量%以下に抑えれば、水による混練が可能になると説明している。また、特許文献2は、粘土を併用すれば水による混練が可能になると説明している。
In this regard, Patent Document 1 explains that graphite is poor in wettability with water, but if the proportion of graphite in the powder composition is suppressed to 30% by mass or less, kneading with water becomes possible.
しかし、特許文献1や2に開示されるように、従来の水系の黒鉛含有充填材は、黒鉛の配合量を抑え、粘土や炭化珪素といった熱伝導性が黒鉛に劣るものを多く併用することが必須であるため、充填材全体として良好な熱伝導性を得がたい。
However, as disclosed in
本願発明者らは、水溶性高分子を用いれば、施工液に水を用いても、練り込みの際の黒鉛の分離を防止できることを見出した。特許文献3及び4は、黒鉛と水溶性高分子との組み合わせを開示しているが、単に黒鉛と水溶性高分子とを組み合わせるだけでは、熱伝導性の向上を図ることに関して不充分である。
The inventors of the present application have found that if a water-soluble polymer is used, the separation of graphite during kneading can be prevented even if water is used as the construction liquid.
本発明の目的は、施工液に水及び/又はアルコールを用いていながら優れた熱伝導性を示すことができる黒鉛含有充填材を提供することである。 The objective of this invention is providing the graphite containing filler which can show the outstanding heat conductivity, using water and / or alcohol for a construction liquid.
本発明の一観点によれば、黒鉛:80質量%以上と、前記黒鉛よりも平均粒径が小さい無定形炭素:0.1質量%以上2.5質量%以下と、水溶性高分子:1質量%以上とよりなる粉体組成物に、水及び/又はアルコールを加えて練り込んでなる黒鉛含有充填材が提供される。 According to one aspect of the present invention, graphite: 80% by mass or more, amorphous carbon having an average particle size smaller than the graphite: 0.1% by mass to 2.5% by mass , and water-soluble polymer: 1 Provided is a graphite-containing filler prepared by adding water and / or alcohol to a powder composition comprising at least mass%.
水溶性高分子を1質量%以上用いることで、施工液に水及び/又はアルコールを用いても、練り込みの際の黒鉛の分離を防止できる。このため、粉体組成物の殆ど、具体的には80質量%以上を黒鉛で構成することが可能となる。 By using 1% by mass or more of the water-soluble polymer, it is possible to prevent the graphite from being separated at the time of kneading even if water and / or alcohol is used for the construction liquid. For this reason, most of the powder composition, specifically, 80% by mass or more can be composed of graphite.
加えて、黒鉛よりも平均粒径が小さい無定形炭素が、黒鉛の粒子間に介在し、黒鉛の粒子間の熱伝導を促進する効果をもつ。この効果は無定形炭素の0.1質量%以上の添加において発現する。無定形炭素は、黒鉛に比べると異方性が小さいため、黒鉛の粒子間の熱伝導性を高める効果を確実なものとすることができる。 In addition, amorphous carbon having an average particle size smaller than that of graphite is interposed between graphite particles and has an effect of promoting heat conduction between graphite particles. This effect is manifested when 0.1% by mass or more of amorphous carbon is added. Amorphous carbon has a smaller anisotropy than graphite, and therefore can ensure the effect of increasing the thermal conductivity between graphite particles.
以上の結果、充填材全体として優れた熱伝導性を示すことができる。 As a result, excellent thermal conductivity can be exhibited as a whole filler.
黒鉛としては、例えば、鱗状黒鉛や土状黒鉛等の天然黒鉛、製鋼用電極の破砕材(いわゆる電極屑)等の人造黒鉛から選択される一種以上を用いることができる。中でも結晶性が高く、熱伝導性に優れている点で、鱗状黒鉛が好ましい。 As the graphite, for example, one or more selected from artificial graphite such as natural graphite such as scaly graphite and earthy graphite, and a crushed material for steelmaking electrodes (so-called electrode scrap) can be used. Of these, scaly graphite is preferred because of its high crystallinity and excellent thermal conductivity.
黒鉛の中でも鱗状黒鉛は異方性が大きいため、特に、黒鉛として鱗状黒鉛を用いる場合に、無定形炭素を併用して、鱗状黒鉛がもつ異方性を緩和する意義が大きい。 Among graphite, scaly graphite has great anisotropy, and therefore, particularly when scaly graphite is used as graphite, it is significant to relax the anisotropy of scaly graphite by using amorphous carbon together.
黒鉛は、緻密な充填構造を有し、かつ水溶性高分子及び無定形炭素との併用において良好な作業性を得る観点から、ブロードな粒度分布をもつことが好ましい。具体的には、黒鉛は、粒径0.15mm未満:3質量%以上、粒径0.15mm以上0.21mm未満:20質量%以上、粒径0.21mm以上0.3mm未満:20質量%以上、及び粒径0.3mm以上:10質量%以上よりなることが好ましい。 From the viewpoint of obtaining a good workability in combination with a water-soluble polymer and amorphous carbon, graphite preferably has a broad particle size distribution. Specifically, graphite has a particle size of less than 0.15 mm: 3% by mass or more, a particle size of 0.15 mm or more and less than 0.21 mm: 20% by mass or more, and a particle size of 0.21 mm or more and less than 0.3 mm: 20% by mass. It is preferable that the particle size is not less than 0.3 mm and not less than 10% by mass.
本明細書において、粒子の粒径がd未満とは、その粒子がJIS−Z8801に規定する目開きdの篩を通過する粒度であることを意味し、粒子の粒径がd以上とは、その粒子が同篩上に残る粒度であることを意味する。 In the present specification, the particle size of the particle being less than d means that the particle has a particle size passing through a sieve having an opening d defined in JIS-Z8801, and the particle size of the particle is d or more. It means that the particles have a particle size remaining on the same sieve.
無定形炭素としては、例えば、カーボンブラック、カーボンウィスカー、コークス、無煙炭、石炭粉、カーボン質れんが屑等から選択される一種以上を用いることができる。 As the amorphous carbon, for example, one or more selected from carbon black, carbon whisker, coke, anthracite, coal powder, carbon brick waste and the like can be used.
無定形炭素の平均粒径は、黒鉛よりも小さければ特に限定されない。例えば、黒鉛の平均粒径が75〜300μmの場合、無定形炭素の平均粒径は0.1μm以下が好ましい。 The average particle diameter of amorphous carbon is not particularly limited as long as it is smaller than that of graphite. For example, when the average particle diameter of graphite is 75 to 300 μm, the average particle diameter of amorphous carbon is preferably 0.1 μm or less.
本明細書において、平均粒径とは、レーザ回折散乱式粒度分布計で測定された累積曲線の中央累積値(D50)にあたる体積平均粒径をいう。 In this specification, the average particle diameter means the volume average particle diameter corresponding to the central cumulative value (D50) of the cumulative curve measured with a laser diffraction / scattering particle size distribution meter.
水溶性高分子としては、例えば、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロース、ポリビニルアルコール、ポリビニルピロリドン、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース、ポリエチレンオキサイド、ポリアクリルアミド、ポリアクリル酸ソーダ、リグニンスルホン酸塩、無水マレイン酸‐イソブチレンコポリマー、アルギン酸ソーダ、アルギン酸アンモニウム、デキストリン、サンザンガム、カラヤガム、ローカストビーンガム、キサンタンガム、アラビアゴム、山芋澱粉、タロイモ澱粉、緑豆澱粉、米澱粉、コーンスターチ、その他の澱粉等から選択される一種以上を用いることができる。 Examples of the water-soluble polymer include methyl cellulose, carboxymethyl cellulose, polyvinyl alcohol, polyvinyl pyrrolidone, hydroxyethyl cellulose, hydroxypropyl cellulose, polyethylene oxide, polyacrylamide, sodium polyacrylate, lignin sulfonate, maleic anhydride-isobutylene copolymer, One or more selected from sodium alginate, ammonium alginate, dextrin, sun gum, karaya gum, locust bean gum, xanthan gum, gum arabic, yam starch, taro starch, mung bean starch, rice starch, corn starch, and other starches can be used. .
水溶性高分子としては、2質量%水溶液における粘度(以下、単に水溶性高分子の粘度ともいう。)が1〜10Pa・sのものが好ましい。水溶性高分子の粘度が1Pa・s以上であることで、だれ落ちが生じにくく、良好な作業性が得られやすい。水溶性高分子の粘度が10Pa・s以下であることで、黒鉛の粒子間距離が大きくなることを防止し、良好な熱伝導性を得ることに貢献する。 The water-soluble polymer preferably has a viscosity in a 2% by mass aqueous solution (hereinafter also simply referred to as a viscosity of the water-soluble polymer) of 1 to 10 Pa · s. When the viscosity of the water-soluble polymer is 1 Pa · s or more, dripping does not easily occur and good workability is easily obtained. When the viscosity of the water-soluble polymer is 10 Pa · s or less, the interparticle distance of the graphite is prevented from increasing, and it contributes to obtaining good thermal conductivity.
本明細書において、粘度とは、測定対象である流体が20℃のときの、B型粘度計を用いた30rpmにおける測定値をいう。 In this specification, the viscosity refers to a measured value at 30 rpm using a B-type viscometer when the fluid to be measured is 20 ° C.
施工液には、水及び/又はアルコールを用いる。アルコールとしては、メタノールやエタノール等の1価アルコールが好ましい。施工液の添加量は、黒鉛含有充填材の施工形態等に応じて適宜に決められる。例えば、粉体組成物100体積%に対する外かけで、10〜50体積%とすることで、充填材に圧入や塗布が可能な可塑性を付与できる。 Water and / or alcohol is used as the construction liquid. As alcohol, monohydric alcohols, such as methanol and ethanol, are preferable. The addition amount of the construction liquid is appropriately determined according to the construction form of the graphite-containing filler. For example, the plasticity which can be press-fit and apply | coated to a filler can be provided by setting it as 10-50 volume% by the outer coating with respect to 100 volume% of powder compositions.
本明細書において、粉体組成物に対する施工液の添加量(体積%)は、粉体組成物のゆるめ嵩に基づいて算出するものとする。ゆるみ嵩とは、対象粉体を容器に静かにそそぎ込んだときの対象粉体が占める体積をいう。 In this specification, the amount (volume%) of the construction liquid added to the powder composition is calculated based on the loosened bulk of the powder composition. The loose bulk refers to the volume occupied by the target powder when the target powder is gently poured into the container.
以下、本発明の黒鉛含有充填材の用途について説明する。 Hereinafter, the use of the graphite-containing filler of the present invention will be described.
本発明の黒鉛含有充填材は、例えば、図1の高炉1の鉄皮の一部である底板2とその下方の熱伝導層3との間に好ましく用いることができる。本発明の黒鉛含有充填材は、熱伝導性に優れているため、底板2から熱伝導層3に至る熱抵抗を低減し、冷却パイプ4による炉底部の冷却効率を高めることができる。
The graphite-containing filler of the present invention can be preferably used, for example, between the
なお、本発明の黒鉛含有充填材を図1の底板2と熱伝導層3との間に施工した後は、通常、これを加熱乾燥する。高炉においては、内張り耐火物が水蒸気による酸化をきらうため、水系の黒鉛含有充填材は通常使用されないが、図1の底板2の下部等のように鉄皮の外側での使用であれば、内張り耐火物の水蒸気酸化の問題は生じにくい。
In addition, after applying the graphite containing filler of this invention between the
以上を踏まえ、本発明の第1の具体的態様によれば、高炉炉体その他の冷却対象物から冷却パイプその他の冷却手段に至る熱の移動経路の少なくとも一部分を構成するものとして、施工された後、加熱乾燥されてから使用される上記黒鉛含有充填材が提供される。 Based on the above, according to the first specific embodiment of the present invention, it was constructed as constituting at least a part of a heat transfer path from a blast furnace furnace body or other cooling object to a cooling pipe or other cooling means. Thereafter, the graphite-containing filler used after being heated and dried is provided.
また、本発明の黒鉛含有充填材は、高炉鉄皮の内側であっても、施工液の逸散を防止できる封入状態であれば、未乾燥状態で使用されうる。従来、水系の黒鉛含有充填材を加熱乾燥することなく封入状態で使用するという技術思想は知られていない。 In addition, the graphite-containing filler of the present invention can be used in an undried state as long as it is in an enclosed state capable of preventing the escape of the working liquid even inside the blast furnace iron skin. Conventionally, the technical idea of using an aqueous graphite-containing filler in an encapsulated state without heating and drying is not known.
以下、黒鉛含有充填材を封入状態で使用する態様例について説明する。 Hereinafter, an example of using the graphite-containing filler in an encapsulated state will be described.
図2は、高炉の炉壁部におけるステーブクーラ周りの断面図である。ステーブクーラ10は、不定形耐火物11を介して鉄皮12に取り付けられた受熱盤13と、この受熱盤13内に挿通され、内部を冷却水が流れる冷却パイプ14とを備える。冷却パイプ14内を流れる冷却水により、受熱盤13を通じて炉壁が冷却される。
FIG. 2 is a sectional view around the stave cooler in the furnace wall of the blast furnace. The stave cooler 10 includes a
受熱盤13と冷却パイプ14との間に、黒鉛含有充填材15が封入されている。黒鉛含有充填材15の封入は、例えば、受熱盤13の表面における黒鉛含有充填材15の露出部分をシリコーン等のシール材16、及び/又は不定形耐火物11で覆うことにより実現することができる。
A graphite-containing
黒鉛含有充填材15を封入状態とすることで、黒鉛含有充填材15中の水及び/又はアルコールそのものの熱伝導性の良さが活かされるため、非水系の黒鉛含有充填材よりも優れた熱伝導性を示し得る。即ち、水及びアルコールは、液状レジン、タール、及びピッチ等の非水系の施工液よりも熱伝導率が高い。このため、冷却パイプ14による炉壁の冷却を効率的に行うことができる。
By placing the graphite-containing
以上を踏まえ、本発明の第2の具体的態様によれば、高炉炉体その他の冷却対象物から冷却パイプその他の冷却手段に至る熱の移動経路の少なくとも一部分を構成するものとして、施工液が未乾燥状態のまま封入状態で使用される上記黒鉛含有充填材が提供される。 Based on the above, according to the second specific embodiment of the present invention, the construction liquid is assumed to constitute at least a part of the heat transfer path from the blast furnace furnace body or other cooling object to the cooling pipe or other cooling means. The above graphite-containing filler used in an encapsulated state in an undried state is provided.
表1に、黒鉛含有充填材の配合構成と評価結果とを示す。水溶性高分子の添加量を1質量%に固定し、無定形炭素としてのカーボンブラックの添加量を変化させて、熱伝導性との関係を調べた。 Table 1 shows the composition of the graphite-containing filler and the evaluation results. The amount of water-soluble polymer added was fixed at 1% by mass, and the amount of carbon black added as amorphous carbon was varied to investigate the relationship with thermal conductivity.
表1で、鱗状黒鉛には、粒径0.15mm未満:7質量%以上、粒径0.15mm以上0.21mm未満:30質量%以上、粒径0.21mm以上0.3mm未満:30質量%以上、及び粒径0.3mm以上:15質量%以上よりなる平均粒径は200μmのものを用いた。カーボンブラックには、平均粒径0.03μmのものを用いた。水溶性高分子には、2質量%水溶液において3〜5.5Pa・sの粘度を示すメチルセルロースを用いた。 In Table 1, the scaly graphite has a particle size of less than 0.15 mm: 7% by mass or more, a particle size of 0.15 mm or more and less than 0.21 mm: 30% by mass or more, and a particle size of 0.21 mm or more and less than 0.3 mm: 30% by mass. % Or more and a particle diameter of 0.3 mm or more: an average particle diameter of 15 μm or more was used having a particle diameter of 200 μm. Carbon black having an average particle size of 0.03 μm was used. As the water-soluble polymer, methylcellulose having a viscosity of 3 to 5.5 Pa · s in a 2% by mass aqueous solution was used.
乾燥後熱伝導性指数は、各例の充填材を110℃で24時間加熱乾燥したものの熱伝導率を、例3の当該乾燥後の熱伝導率で割って100倍した値である。 The post-drying thermal conductivity index is a value obtained by dividing the thermal conductivity of the filler of each example by heating at 110 ° C. for 24 hours by the thermal conductivity after drying in Example 3 and multiplying by 100.
乾燥前熱伝導性指数は、各例の充填材についての未乾燥状態での熱伝導率を、例3の当該未乾燥状態での熱伝導率で割って100倍した値である。 The thermal conductivity index before drying is a value obtained by dividing the thermal conductivity in the undried state of the filler of each example by the thermal conductivity in the undried state of Example 3 and multiplying by 100.
表1に示すように、カーボンブラックの添加量0.1質量%以上の場合に、乾燥状態及び未乾燥状態において、その添加による効果が現れて、熱伝導性が改善されている。カーボンブラックの添加による効果が発現するには、0.1質量%以上の添加が必要である。 As shown in Table 1, when the addition amount of carbon black is 0.1% by mass or more, the effect of the addition appears in the dry state and the undried state, and the thermal conductivity is improved. In order to exhibit the effect of the addition of carbon black, it is necessary to add 0.1% by mass or more.
但し、カーボンブラックの添加量が2質量%を超えると、その分、鱗状黒鉛の割合が減るためか、乾燥状態においても未乾燥状態においても、熱伝導性が低下する傾向にある。表1の結果から、カーボンブラックその他の無定形炭素の添加量は、0.1〜2質量%が好ましいと考えられる。 However, if the amount of carbon black added exceeds 2% by mass, the proportion of scaly graphite decreases accordingly, or the thermal conductivity tends to decrease both in the dry state and in the undried state. From the results of Table 1, it is considered that the addition amount of carbon black and other amorphous carbon is preferably 0.1 to 2% by mass.
なお、熱伝導性向上の観点から、粉体組成物に占める黒鉛の割合はできるだけ高いことが好ましい。上述のように、無定形炭素の添加量は0.1〜2質量%が好ましいこと、及び水溶性高分子の添加量は10質量%程度で黒鉛の分離防止には充分であることを考慮すると、粉体組成物は、黒鉛:88〜98.9質量%と、無定形炭素:0.1〜2質量%と、水溶性高分子:1〜10質量%とよりなることが好ましい。 From the viewpoint of improving thermal conductivity, the proportion of graphite in the powder composition is preferably as high as possible. As described above, the amount of amorphous carbon added is preferably 0.1 to 2% by mass, and the amount of water-soluble polymer added is about 10% by mass, which is sufficient for preventing the separation of graphite. The powder composition is preferably composed of graphite: 88 to 98.9% by mass, amorphous carbon: 0.1 to 2% by mass, and water-soluble polymer: 1 to 10% by mass.
表2は、黒鉛含有充填材の他の配合構成と評価結果とを示す。用いた水溶性高分子の粘度及び水の添加量と、熱伝導性及び作業性との関係を調べた。 Table 2 shows other blending configurations and evaluation results of the graphite-containing filler. The relationship between the viscosity of the water-soluble polymer used and the amount of water added, and the thermal conductivity and workability was investigated.
表2の各例は、鱗状黒鉛:94質量%と、カーボンブラック:1質量%と、水溶性高分子としてのメチルセルロース:5質量%とよりなる粉体組成物に、水を加えて練り込んでなる。鱗状黒鉛及びカーボンブラックには、表1で用いたものと同じものを用いた。 In each example of Table 2, water is added and kneaded into a powder composition consisting of scaly graphite: 94% by mass, carbon black: 1% by mass, and methylcellulose as a water-soluble polymer: 5% by mass. Become. The same scale graphite and carbon black as those used in Table 1 were used.
乾燥後熱伝導性は、表1で定義した乾燥後熱伝導性指数が、90以上の場合を◎、85以上90未満の場合を○、80以上85未満の場合を△として、三段階評価した。 The thermal conductivity after drying was evaluated in three stages, with the thermal conductivity index after drying defined in Table 1 being 90 or more, ◯ when 85 or more and less than 90, and △ when 80 or less than 85. .
乾燥前熱伝導性も同様に、表1で定義した乾燥前熱伝導性指数が、90以上の場合を◎、85以上90未満の場合を○、80以上85未満の場合を△として、三段階評価した。 Similarly, the thermal conductivity before drying is classified into three stages, where the thermal conductivity index before drying defined in Table 1 is 90 or more, ◯ is 85 or more and less than 90, and △ is 80 or more and less than 85. evaluated.
施工性に関しては、例9〜14、及び16が特に良好であった。例7及び8は、水溶性高分子の粘度が小さかったためか、許容はできるが施工性にやや難があった。即ち、例7は、被施工面への付着性及び保形性に劣り、例8は、被施工面からややだれ落ちやすい傾向にある。例15は、水の添加量との関係で、水溶性高分子の粘度がやや高かったためか、許容できるがやや粘性が高い。 Regarding workability, Examples 9 to 14 and 16 were particularly good. In Examples 7 and 8, although the water-soluble polymer has a low viscosity, it is acceptable but the workability is somewhat difficult. That is, Example 7 is inferior in adhesion to the construction surface and shape retention, and Example 8 tends to be slightly dropped from the construction surface. Example 15 is acceptable, although the viscosity of the water-soluble polymer is somewhat high due to the relationship with the amount of water added, but is somewhat high.
熱伝導性に関しては、例7〜15が特に良好であった。例16は、許容はできるが未乾燥状態において相対的に熱伝導性に劣る。これは、使用した水溶性高分子の粘度が相対的に高く、かつ水の添加量も相対的に多いため、充填材の組織中で黒鉛の粒子どうしが離れた状態で存在する傾向が強まったためと推察される。 Regarding the thermal conductivity, Examples 7 to 15 were particularly good. Example 16 is acceptable but relatively poor in thermal conductivity in the undried state. This is because the viscosity of the water-soluble polymer used is relatively high and the amount of water added is relatively large, so the tendency for the graphite particles to exist apart in the structure of the filler has increased. It is guessed.
表2の結果から、施工性と乾燥後及び乾燥前の熱伝導性とを考慮すると、施工液の添加量が10〜50体積%の場合、水溶性高分子の粘度は1〜10Pa・sが好ましく、1〜5.5Pa・sがより好ましいと言える。 From the results shown in Table 2, when considering the workability and the thermal conductivity after drying and before drying, the viscosity of the water-soluble polymer is 1 to 10 Pa · s when the addition amount of the working liquid is 10 to 50% by volume. It can be said that 1 to 5.5 Pa · s is more preferable.
表3は、黒鉛含有充填材のさらに他の配合構成と評価結果とを示す。 Table 3 shows still other blending configurations and evaluation results of the graphite-containing filler.
表3で、鱗状黒鉛、カーボンブラック、及び水溶性高分子には、表1に示したものと同じものを用いた。アルコールには、50質量%濃度のエタノール水溶液を用いた。乾燥後熱伝導性指数及び乾燥前熱伝導性指数の定義は、表1の場合と同じである。 In Table 3, the same materials as those shown in Table 1 were used for the scaly graphite, carbon black, and water-soluble polymer. As the alcohol, an aqueous ethanol solution having a concentration of 50% by mass was used. The definitions of the thermal conductivity index after drying and the thermal conductivity index before drying are the same as those in Table 1.
例17及び18は、施工液に水及び/又はアルコールを用いたにも関らず、水溶性高分子を用いたことで、粉体組成物に占める黒鉛の割合を88質量%に高めることが可能となったため、乾燥状態においても未乾燥状態においても、従来の水系の黒鉛含有充填材に相当する例19に比べて、格段に優れた熱伝導性を示した。 In Examples 17 and 18, although water and / or alcohol was used as the construction liquid, the proportion of graphite in the powder composition was increased to 88% by mass by using a water-soluble polymer. Since it became possible, the thermal conductivity was remarkably superior to that of Example 19 corresponding to the conventional water-based graphite-containing filler in both the dry state and the undried state.
例17及び18は、未乾燥状態においては、施工液である水及び/又はアルコールの熱伝導性の良さがいかんなく活かされるため、非水系の黒鉛含有充填材である例20と同等の熱伝導性を達成した。 In Examples 17 and 18, since the heat conductivity of water and / or alcohol as the construction liquid is fully utilized in the undried state, the heat conductivity equivalent to Example 20 which is a non-aqueous graphite-containing filler is used. Achieved sex.
以上、本発明の具体例について説明したが、本発明はこれに限られない。例えば、種々の組み合わせ及び改良が可能なことは当業者に自明であろう。 As mentioned above, although the specific example of this invention was demonstrated, this invention is not limited to this. For example, it will be apparent to those skilled in the art that various combinations and improvements are possible.
本発明の黒鉛含有充填材は、高炉炉体その他の冷却対象物から冷却パイプその他の冷却手段に至る熱の移動経路の少なくとも一部分を構成するものとして、乾燥状態又は未乾燥状態で好ましく用いることができ、熱の移動経路における熱抵抗を低減することで、冷却手段による冷却対象物の冷却効率を高める効果を発揮することができる。本発明の黒鉛含有充填材は、高炉の炉底部、炉壁部、及びステーブクーラを含めた高炉建設用途に特に好ましく用いることができる。 The graphite-containing filler of the present invention is preferably used in a dry state or an undried state as constituting at least a part of a heat transfer path from a blast furnace furnace body or other cooling object to a cooling pipe or other cooling means. In addition, the effect of increasing the cooling efficiency of the object to be cooled by the cooling means can be exhibited by reducing the thermal resistance in the heat transfer path. The graphite-containing filler of the present invention can be particularly preferably used for blast furnace construction including a blast furnace bottom, a furnace wall, and a stave cooler.
1…高炉、2…底板、3…熱伝導層、4…冷却パイプ、5…断熱層、6…基礎コンクリート、7…I型鋼ビーム、10…ステーブクーラ、11…不定形耐火物、12…鉄皮、13…受熱盤、14…冷却パイプ、15…黒鉛含有充填材、16…シール材。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Blast furnace, 2 ... Bottom plate, 3 ... Heat conductive layer, 4 ... Cooling pipe, 5 ... Thermal insulation layer, 6 ... Foundation concrete, 7 ... I-type steel beam, 10 ... Stave cooler, 11 ... Unshaped refractory, 12 ... Iron Leather, 13 ... heat receiving board, 14 ... cooling pipe, 15 ... graphite-containing filler, 16 ... sealing material.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009082766A JP5129775B2 (en) | 2009-03-30 | 2009-03-30 | Graphite-containing filler |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009082766A JP5129775B2 (en) | 2009-03-30 | 2009-03-30 | Graphite-containing filler |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010235343A JP2010235343A (en) | 2010-10-21 |
JP5129775B2 true JP5129775B2 (en) | 2013-01-30 |
Family
ID=43090057
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009082766A Active JP5129775B2 (en) | 2009-03-30 | 2009-03-30 | Graphite-containing filler |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5129775B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN104405853A (en) * | 2014-12-12 | 2015-03-11 | 常熟市明瑞针纺织有限公司 | Cam for spinning device |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS53133217A (en) * | 1977-04-25 | 1978-11-20 | Taiko Refractories | High thermal conductive graphite packing material |
JPS5919063B2 (en) * | 1978-04-13 | 1984-05-02 | 品川白煉瓦株式会社 | Hot press-fit repair material for blast furnace inner wall |
JPS5847097A (en) * | 1981-09-17 | 1983-03-18 | Nippon Steel Chem Co Ltd | High-temperature lubricant composition |
JPS6036381A (en) * | 1983-08-08 | 1985-02-25 | 九州耐火煉瓦株式会社 | Refractories for pressure injection |
JPS62288175A (en) * | 1986-06-06 | 1987-12-15 | 川崎炉材株式会社 | Vibration forming refractories |
JPH02307867A (en) * | 1989-05-20 | 1990-12-21 | Kurosaki Refract Co Ltd | Method for imparting hydrophilicity to surface of ceramic powder |
JP4023577B2 (en) * | 1999-02-15 | 2007-12-19 | 黒崎播磨株式会社 | Press-fitting material for blast furnace furnace wall gap filling |
JP4950375B2 (en) * | 2000-10-13 | 2012-06-13 | 黒崎播磨株式会社 | Blast furnace ramming material having elastic deformation and blast furnace wall structure using the same |
JP4528224B2 (en) * | 2005-07-29 | 2010-08-18 | 黒崎播磨株式会社 | Construction method of irregular refractories and slurry used therefor |
JP4692477B2 (en) * | 2006-12-21 | 2011-06-01 | Jfeスチール株式会社 | Blast furnace body bottom plate press-fitting material and blast furnace bottom construction method |
-
2009
- 2009-03-30 JP JP2009082766A patent/JP5129775B2/en active Active
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2010235343A (en) | 2010-10-21 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN106316424B (en) | High heat conduction gravity flow pouring material | |
CN103003474B (en) | Carbon body, the method for producing carbon body and uses thereof | |
CN102381700A (en) | Manufacturing method of graphite material | |
WO2016203873A1 (en) | Heat treatment apparatus for carbonaceous grains and method therefor | |
JP5129775B2 (en) | Graphite-containing filler | |
ITMI20092203A1 (en) | ELECTRODIC PASTE FOR GRAPHITE ELECTRODES WITHOUT "BINDER" WITH HYDROCARBURIC BASIS | |
JP5554117B2 (en) | Cathode carbon block for aluminum refining and method for producing the same | |
CN103620331A (en) | Refractory for inner lining of blast furnace, obtained by semi-graphitization of mixture comprising C and Si | |
JP5590662B2 (en) | Castable refractory manufacturing method | |
CN106379895A (en) | Hydrophilic graphite for refractory castables and preparation method thereof | |
JP6458553B2 (en) | Mud material for closing blast furnace exit hole | |
CN106278281B (en) | A kind of boronation titanium-based composite cathode material and preparation method thereof | |
CN107200592A (en) | A kind of lightweight is ultralow to lead mullite brick and preparation method thereof | |
JP2014144883A (en) | Mud material and filling method thereof | |
JP5446382B2 (en) | Manufacturing method of cooling structure | |
JP5130474B2 (en) | Blast furnace furnace bottom press-fitting material and press-fitting method thereof | |
CN110256050A (en) | A kind of pyrolytic semlting magnesium carbonaceous artesian repairing material | |
CN114455957B (en) | Carbon ramming material | |
WO2001021544A1 (en) | Carbonaceous refractory with high resistance to spalling and process for producing the same | |
JP3812370B2 (en) | Coke production method | |
TW552248B (en) | High spalling carbon containing refractory material and method for producing the same | |
JP5967767B2 (en) | Baking repair material | |
JP4571522B2 (en) | Conductive amorphous refractories for DC electric furnace hearth stamp construction | |
JPS63297487A (en) | Gap-filling injection material | |
TWI697469B (en) | Spray material for hot repair |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110506 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120214 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120224 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20120328 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20121005 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20121102 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 5129775 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20151109 Year of fee payment: 3 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313117 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
S533 | Written request for registration of change of name |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313533 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |