JP6279052B1 - マグネシアカーボンれんが及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】黒鉛を含有せず、しかも耐スポーリング性及び耐食性に優れたマグネシアカーボンれんが及びその製造方法の提供。【解決手段】ピッチ及び／又はカーボンブラックを合量で０．１〜２．０質量％、アルミニウム及び／又はアルミニウム合金を合量で０．１〜１．０質量％、粒径が０．０７５ｍｍ未満のマグネシアを３．０〜１０．０質量％、並びに粒径が０．０７５〜５ｍｍ未満のマグネシアを８７．０〜９６．０質量％含有し、かつ粒径が０．０７５〜１ｍｍ未満のマグネシアに対する粒径が１〜５ｍｍ未満のマグネシアの質量比が１．６６〜２．３４であり、黒鉛を含有しない耐火原料配合物に、有機バインダーを添加して混練し成形後、熱処理し、１４００℃還元雰囲気下で３時間熱処理後の見掛気孔率を８．０％以下とするマグネシアカーボンれんがの製造方法。【選択図】図１
Description
本発明は、溶融金属容器や精錬炉などに使用されるマグネシアカーボンれんが及びその製造方法に関する。
マグネシアカーボンれんがは一般的にカーボン源として鱗状黒鉛を含有するが、鱗状黒鉛を含有するため熱伝導率が高く溶融金属の放散熱による熱損失の問題や、カーボンピックアップの問題がある。また、転炉や二次精錬設備等の酸化雰囲気下で使用される場合、酸化による黒鉛の消失に伴い形成された気孔にスラグ成分が浸潤し骨材の溶解が加速されることで、耐食性が不十分となる問題もある。
これらの観点からは、マグネシアカーボンれんがには鱗状黒鉛を含有しないことが望ましいが、鱗状黒鉛を含有しないと、耐スポール性が低下するという問題が生じる。
そこで、この鱗状黒鉛を含有しないことに伴う耐スポール性の低下を抑制する手段が種々提案されている。例えば、特許文献１には、鱗状黒鉛の代替カーボン源として、有機バインダー、ピッチ、カーボンブラックを単独又は併用して使用する手法が提案されており、この手法により、緻密な組織を有していながら高温下で長時間使用した場合にも過度の焼結が進行せず（高弾性率化を抑制）、良好な耐スポーリング性が維持できるとされている。そして実施例９では、フェノール樹脂をバインダーとし、ピッチを１質量％、カーボンブラックを１質量％添加した鱗状黒鉛を含有しないマグネシアアルミナ耐火れんがが開示されている。しかしながら、本発明者らの試験によると、この特許文献１の手法を単にマグネシアカーボンれんがに適用してもＲＨ脱ガス炉などで使用した場合にはスポーリングによる亀裂や割れが発生する問題があることがわかった。
また、特許文献２には、マグネシア系原料中の粒径１０μｍ超５００μｍ以下の粒子が、耐火原料配合物中の２０〜５０質量％を占め、かつ、マグネシア系原料中の微粉部分、特に１０μｍ以下の部分は、使用しないかあるいは少ない方が耐スポーリング性の面から好ましいと記載されている。
さらに、特許文献３には、耐火原料配合物中の、粒径１ｍｍ未満のマグネシア粒子量に対する粒径１ｍｍ以上のマグネシア粒子量の質量比が１．２７以上２．５８以下、かつマグネシアと黒鉛の合計量に占める黒鉛の配合量が１０質量％以下であるマグネシアカーボンれんがが開示されている。そして特許文献３には以下の旨が記載されている。すなわち、「このマグネシアカーボンれんがは、一般的なマグネシアカーボンれんがと比較して粗粒を多く含むため、黒鉛配合量が少ないにも関わらず耐スポール性が良好である。しかし、黒鉛配合量が例えば６質量％以下のような少ない場合には、使用条件によっては耐スポール性が不十分な場合がある。このような場合には、軟化点が７０℃以上３７０℃以下のピッチあるいはカーボンブラックを配合することが好ましい。これらの原料はマグネシアカーボンれんがの耐スポール性を改善する効果がある。その添加量については特に制限するものではないが、これらの原料の合量で、耐火原料配合物中のマグネシアと黒鉛の合計量に対する外掛けで、０．５質量％以上４質量％以下が好ましい。」
これら特許文献２及び特許文献３は、いずれも耐火原料配合物に黒鉛を含有する例であるが、本発明者らがこれらの耐火原料配合物から単に黒鉛を除いた耐火原料配合物によって黒鉛を含有しない不焼成マグネシアれんがを製造したところ、耐スポーリング性及び耐食性が不十分であった。
本発明が解決しようとする課題は、黒鉛を含有せず、しかも耐スポーリング性及び耐食性に優れたマグネシアカーボンれんが及びその製造方法を提供することにある。
本発明者らは黒鉛を含有しないマグネシアカーボンれんがの耐火原料配合物において、ピッチ及び／又はカーボンブラック、並びにアルミニウム及び／又はアルミニウム合金を特定範囲で使用し、しかも、粒径０．０７５ｍｍ以上１ｍｍ未満のマグネシアに対する粒径１ｍｍ以上５ｍｍ未満のマグネシアの質量比を１．６６以上２．３４以下とすることで、熱処理後の緻密化と低弾性率化とを同時に満足することを知見した。そして、実炉使用において耐スポーリング性及び耐食性に優れるマグネシアカーボンれんがが得られることを知見した。
すなわち、本発明によれば、次の（１）から（７）のマグネシアカーボンれんが及び（８）のマグネシアカーボンれんがの製造方法が提供される。
（１）耐火原料配合物に有機バインダーを添加して混練し成形後、熱処理して得られるマグネシアカーボンれんがであって、
耐火原料配合物が、ピッチ及び／又はカーボンブラックを合量で０．１質量％以上２．０質量％以下、アルミニウム及び／又はアルミニウム合金を合量で０．１質量％以上１．０質量％以下、粒径が０．０７５ｍｍ未満のマグネシアを３．０質量％以上１０．０質量％以下、並びに粒径が０．０７５ｍｍ以上５ｍｍ未満のマグネシアを８７．０質量％以上９６．０質量％以下含有し、かつ粒径が０．０７５ｍｍ以上１ｍｍ未満のマグネシアに対する粒径が１ｍｍ以上５ｍｍ未満のマグネシアの質量比が１．６６以上２．３４以下であり、黒鉛を含有せず、１４００℃還元雰囲気下で３時間熱処理後の見掛気孔率が８．０％以下であるマグネシアカーボンれんが。
（２）耐火原料配合物において、ピッチ及びカーボンブラックを併用した（１）に記載のマグネシアカーボンれんが。
（３）耐火原料配合物において、ピッチ及び／又はカーボンブラックが合量で０．２質量％以上１．４質量％以下である（１）または（２）に記載のマグネシアカーボンれんが。
（４）耐火原料配合物において、アルミニウム及び／又はアルミニウム合金が合量で０．１質量％以上０．７質量％以下である（１）乃至（３）のいずれか１項に記載のマグネシアカーボンれんが。
（５）耐火原料配合物において、粒径が０．０７５ｍｍ以上１ｍｍ未満のマグネシアに対する粒径が１ｍｍ以上５ｍｍ未満のマグネシアの質量比が１．８５以上２．２０以下である（１）乃至（４）のいずれか１項に記載のマグネシアカーボンれんが。
（６）耐火原料配合物において、シリコンをアルミニウム及び／又はアルミニウム合金との合量で０．２質量％以上１．０質量％以下使用した（１）乃至（５）のいずれか１項に記載のマグネシアカーボンれんが。
（７）ピッチ及び／又はカーボンブラックを合量で０．１質量％以上２．０質量％以下、アルミニウム及び／又はアルミニウム合金を合量で０．１質量％以上１．０質量％以下、粒径が０．０７５ｍｍ未満のマグネシアを３質量％以上１０質量％以下、並びに粒径が０．０７５ｍｍ以上５ｍｍ未満のマグネシアを８７．０質量％以上９６．０質量％以下含有し、かつ粒径が０．０７５ｍｍ以上１ｍｍ未満のマグネシアに対する粒径が１ｍｍ以上５ｍｍ未満のマグネシアの質量比が１．６６以上２．３４以下であり、黒鉛を含有しない耐火原料配合物に、有機バインダーを添加して混練し成形後、熱処理する、マグネシアカーボンれんがの製造方法。
（１）耐火原料配合物に有機バインダーを添加して混練し成形後、熱処理して得られるマグネシアカーボンれんがであって、
耐火原料配合物が、ピッチ及び／又はカーボンブラックを合量で０．１質量％以上２．０質量％以下、アルミニウム及び／又はアルミニウム合金を合量で０．１質量％以上１．０質量％以下、粒径が０．０７５ｍｍ未満のマグネシアを３．０質量％以上１０．０質量％以下、並びに粒径が０．０７５ｍｍ以上５ｍｍ未満のマグネシアを８７．０質量％以上９６．０質量％以下含有し、かつ粒径が０．０７５ｍｍ以上１ｍｍ未満のマグネシアに対する粒径が１ｍｍ以上５ｍｍ未満のマグネシアの質量比が１．６６以上２．３４以下であり、黒鉛を含有せず、１４００℃還元雰囲気下で３時間熱処理後の見掛気孔率が８．０％以下であるマグネシアカーボンれんが。
（２）耐火原料配合物において、ピッチ及びカーボンブラックを併用した（１）に記載のマグネシアカーボンれんが。
（３）耐火原料配合物において、ピッチ及び／又はカーボンブラックが合量で０．２質量％以上１．４質量％以下である（１）または（２）に記載のマグネシアカーボンれんが。
（４）耐火原料配合物において、アルミニウム及び／又はアルミニウム合金が合量で０．１質量％以上０．７質量％以下である（１）乃至（３）のいずれか１項に記載のマグネシアカーボンれんが。
（５）耐火原料配合物において、粒径が０．０７５ｍｍ以上１ｍｍ未満のマグネシアに対する粒径が１ｍｍ以上５ｍｍ未満のマグネシアの質量比が１．８５以上２．２０以下である（１）乃至（４）のいずれか１項に記載のマグネシアカーボンれんが。
（６）耐火原料配合物において、シリコンをアルミニウム及び／又はアルミニウム合金との合量で０．２質量％以上１．０質量％以下使用した（１）乃至（５）のいずれか１項に記載のマグネシアカーボンれんが。
（７）ピッチ及び／又はカーボンブラックを合量で０．１質量％以上２．０質量％以下、アルミニウム及び／又はアルミニウム合金を合量で０．１質量％以上１．０質量％以下、粒径が０．０７５ｍｍ未満のマグネシアを３質量％以上１０質量％以下、並びに粒径が０．０７５ｍｍ以上５ｍｍ未満のマグネシアを８７．０質量％以上９６．０質量％以下含有し、かつ粒径が０．０７５ｍｍ以上１ｍｍ未満のマグネシアに対する粒径が１ｍｍ以上５ｍｍ未満のマグネシアの質量比が１．６６以上２．３４以下であり、黒鉛を含有しない耐火原料配合物に、有機バインダーを添加して混練し成形後、熱処理する、マグネシアカーボンれんがの製造方法。
なお、本発明でいう粒径とは、耐火原料粒子を篩いで篩って分離したときの篩い目の大きさのことであり、例えば粒径０．０７５ｍｍ未満のマグネシアとは、篩い目が０．０７５ｍｍの篩いを通過するマグネシアのことで、粒径０．０７５ｍｍ以上のマグネシアとは、篩い目が０．０７５ｍｍの篩い目を通過しないマグネシアのことである。
以下、本発明の特徴である耐火原料配合物の構成について説明する。
ピッチ及び／又はカーボンブラックは、れんがを低弾性率化して耐スポーリング性を向上させるために０．１質量％以上２．０質量％以下、好ましくは０．２質量％以上１．４質量％以下で使用する。ピッチ及び／又はカーボンブラックが０．１質量％未満では耐スポーリング性向上効果が不十分となり、２．０質量％を超えると気孔率が高くなるため耐食性が低下する。
なお、本発明においてれんがの耐スポーリング性及び耐食性は、１４００℃還元雰囲気下で３時間熱処理後の見掛気孔率及び音速弾性率の測定値によって評価した。以下に述べるれんがの見掛気孔率及び音速弾性率は、いずれも１４００℃還元雰囲気下で３時間熱処理後の測定値である。また、見掛気孔率は単に気孔率、音速弾性率は単に弾性率ともいう。
本発明の耐火原料配合物においてアルミニウム及び／又はアルミニウム合金は酸化防止と組織の緻密化のために０．１質量％以上１．０質量％以下、好ましくは０．１質量％以上０．７質量％以下で使用する。アルミニウム及び／又はアルミニウム合金が１．０質量％を超えると、使用時のアルミニウムの反応による膨張さらにはアルミニウム及び／又はアルミニウム合金が溶融、揮発して生じる気孔のため気孔率が高くなり耐食性が不十分となる。アルミニウム及び／又はアルミニウム合金が０．１質量％未満では組織の緻密化効果が不十分となり、気孔率が上昇して耐食性が低下する。この組織の緻密化効果は、例えば粒径０．０７５ｍｍ未満の細かいアルミニウム及び／又はアルミニウム合金を適用することで一層顕著に発現される。
本発明の耐火原料配合物は黒鉛を含有せず、特にカーボン源粉末が少ない配合では、黒鉛による成形時の原料粒子のすべり効果がなくなるため成形時の充填性が悪くなる。そこで、粒径０．０７５ｍｍ未満のマグネシアは、成形時の充填性さらには使用中の焼結性に大きな影響を与えるため、その量のコントロールが非常に重要になる。つまり、耐火原料配合物において、粒径０．０７５ｍｍ未満のマグネシアが３．０質量％未満ではれんがの組織中の空隙が充填不足となるため気孔率が上昇する。また、粒径０．０７５ｍｍ未満のマグネシアが１０．０質量％を超えると成形後の充填性が低下して気孔率が上昇し、しかも微粉を多く含むことになるため焼結性が高くなり、弾性率が上昇する。また、粒径０．０７５ｍｍ以上５ｍｍ未満のマグネシアは十分な耐食性を持たせるために８７．０質量％以上９６．０質量％以下で使用する。
耐火原料配合物中の粒径０．０７５ｍｍ以上１ｍｍ未満のマグネシアに対する粒径１ｍｍ以上５ｍｍ未満のマグネシアの質量比（粒径１ｍｍ以上５ｍｍ未満のマグネシアの質量／粒径０．０７５ｍｍ以上１ｍｍ未満のマグネシアの質量）は、１．６６以上２．３４以下にすることによって、低気孔率かつ低弾性率となり、さらに１．８５以上２．２０以下とすることでより低気孔率かつ低弾性率となる。この質量比が１．６６未満では気孔率及び弾性率が高くなり過ぎ、２．３４を超えると気孔率が高くなり過ぎる。一般的には組織が緻密化すると弾性率は高くなるが、本発明者らは、前記の質量比が１．６６以上２．３４以下の範囲内においては組織の緻密化と低弾性率化とを同時に満足することができることを知見したのである。
以上のとおり、本発明のマグネシアカーボンれんがは組織が緻密となるために１４００℃還元雰囲気下で３時間熱処理後の見掛気孔率が８．０％以下となる。このため耐食性に格段に優れるマグネシアカーボンれんがとなる。
本発明の耐火原料配合物には、さらなる組織の緻密化効果を狙ってシリコン（金属Ｓｉ）を添加することができる。その添加量はアルミニウム及び／又はアルミニウム合金との合量で０．２質量％以上１．０質量％以下、シリコン単独では０．５質量％以下で十分である。粒径０．０４５ｍｍ未満の細かいシリコンを適用することで組織の緻密化効果が一層顕著に発現される。これ以上過多な添加はマグネシアカーボンれんが内の低融物の生成量を増大させ、耐食性低下の原因となり耐用を低下させる。
本発明のマグネシアカーボンれんがは黒鉛を含有せず、しかも耐スポーリング性及び耐食性に優れるため、転炉や二次精錬設備等で問題なく使用することができる。その結果、熱損失及びカーボンピックアップを抑制できるとともに、炉の耐用性を向上させることができる。
本発明において耐火原料配合物に使用するマグネシアは、電融マグネシア及び焼結マグネシアのいずれでも良く、これらを併用しても良い。その組成も特に限定されるものではないが、より高い耐食性を得るためにはＭｇＯ純度が高いマグネシアを使用することができ、例えばＭｇＯ純度９６％以上、さらには９８％以上としても良い。
ピッチ及びカーボンブラックは耐スポーリング性を向上させるために使用し、マグネシアカーボンれんがなどで一般的に使用されているものであれば問題なく使用可能である。また、ピッチは粉末でも溶剤に溶かした液状としても使用することが可能である。
アルミニウム、アルミニウム合金及びシリコンは、耐酸化性を向上させしかも組織を緻密にするために使用するもので、マグネシアカーボンれんがなどで一般的に使用されているものであれば問題なく使用可能である。
マグネシア、ピッチ及び／又はカーボンブラック、アルミニウム及び／又はアルミニウム合金、並びにシリコン以外には、マグネシアカーボンれんがの原料として一般的に使用されている原料を５質量％以下であれば悪影響を及ぼさずに使用することができる。具体的には、アルミニウム、アルミニウム合金及びシリコン以外の金属、繊維、並びにガラス等である。
本発明のマグネシアカーボンれんがは、一般的なマグネシアカーボンれんがの製造方法によって製造することができる。すなわち、本発明のマグネシアカーボンれんがは、前述の耐火原料配合物に有機バインダーを添加して混練し成形後、熱処理することで得ることができる。
有機バインダーとしては、通常のマグネシアカーボンれんがで使用されている有機バインダーを使用することができ、例えばフラン樹脂やフェノール樹脂等が使用可能である。また、有機バインダーは、粉末又は適当な溶剤に溶かした液状、さらに液状と粉末の併用のいずれも形態でも使用可能である。混練、成形及び熱処理の方法及び条件も、一般的なマグネシアカーボンれんがの製造方法に準じる。例えば、熱処理温度は１５０〜４００℃とすることができる。
このようにして得られる本発明のマグネシアカーボンれんがは、転炉、電気炉、取鍋、真空脱ガス炉などの溶融金属処理炉の内張り材として使用することができるが、特にカーボンピックアップが問題となるＲＨなどの真空脱ガス炉での使用に適している。
表１に示す耐火原料配合物に有機バインダーとしてフェノール樹脂を適量添加して混練し、オイルプレスによって２３０ｍｍ×１１４ｍｍ×１００ｍｍの形状に成形後、最高温度２５０℃で５時間保持の熱処理（乾燥処理）を施した。これから物性測定用試料を切り出して見掛気孔率及び音速弾性率を測定するとともに、耐食性を評価した。
見掛気孔率の測定においては形状５０×５０×５０ｍｍの試料をコークスブリーズ中に埋め、電気炉において１４００℃まで昇温し、３時間保持して自然放冷した。その後、溶媒を白灯油としＪＩＳ Ｒ ２２０５に準拠して測定した。この気孔率が低いほど、れんがは緻密であり、耐食性向上に有効と判断される。
音速弾性率の測定においては形状２０×２０×８０ｍｍの試料を見掛気孔率の測定と同様にコークスブリーズ中に埋め、電気炉において１４００℃まで昇温し、３時間保持して自然放冷した。その後、試料の成形時非加圧方向の音速を測定して求め、弾性率が７２ＧＰａ以下で耐スポーリング性が良好と判断した。
耐食性は、回転侵食試験にて評価した。回転侵食試験では、水平の回転軸を有するドラム内面を供試れんがでライニングし、スラグを投入、加熱して、れんが表面を侵食させた。加熱源は酸素−プロパンバーナーとし、試験温度は１７００℃、スラグ組成はＣａＯ：３０質量％、ＳｉＯ２：３０質量％、Ａｌ２Ｏ３：２０質量％、ＦｅＯ＋Ｆｅ２Ｏ３：２０質量％とし、スラグの排出、投入を３０分毎に１０回繰り返した。試験終了後、各れんがの最大溶損部の寸法（れんがの残寸）を測定し、表１に記載の「比較例１」のれんがの残寸を１００とする耐食性指数で表示した。この耐食性指数は数値が大きいものほど耐食性が優れていることを示す。
実施例１から実施例３は、耐火原料配合物中の粒径０．０７５ｍｍ未満のマグネシアの含有量を本発明の範囲内で変化させたものであり、いずれも見掛気孔率が低く、耐食性が良好で弾性率が低い。
これに対し、比較例１は粒径０．０７５ｍｍ未満のマグネシアが１．０質量％と下限値を下回っており、空隙が充填不足となるため見掛気孔率が上昇し、耐食性が低下した。比較例２は粒径０．０７５ｍｍ以上５ｍｍ未満のマグネシアが８５．０質量％と下限値を下回っており、成形後の充填性が低下し見掛気孔率が上昇して耐食性が低下した。比較例３は粒径０．０７５ｍｍ未満のマグネシアが１５．０質量％で上限値を上回るとともに粒径０．０７５ｍｍ以上５ｍｍ未満のマグネシアを８３．５質量％と下限値を下回っており、成形後の充填性が低下し見掛気孔率が上昇して耐食性が低下した。また、粒径０．０７５ｍｍ未満という微粉を多く含むため焼結性が高くなり、弾性率が高くなった。
実施例４から実施例８は、粒径０．０７５ｍｍ以上１ｍｍ未満のマグネシアに対する粒径１ｍｍ以上５ｍｍ未満のマグネシアの質量比を本発明の範囲内で変化させたものであり、いずれも見掛気孔率が低く耐食性も良好で、弾性率は低く適正に維持されている。さらに実施例４から実施例８はシリコンを添加しているため、気孔率が一層低減した。すなわち、前記の質量比が同程度の実施例２と実施例６を比較すると、シリコンを添加した実施例６の方が、見掛気孔率が低減し耐食性が向上した。なお、実施例４、８は、前記の質量比が１．６６、２．３４と好ましい範囲（１．８５以上２．２０以下）から外れており、実施例５〜７と比較して気孔率がわずかに上昇した。
これに対して、比較例４は前記の質量比が１．３０と下限値を下回っており気孔率が高く耐食性が低下し、弾性率が大幅に上昇した。比較例５は前記の質量比が２．６１と上限値を上回っており気孔率が大幅に上昇し耐食性が低下した。
実施例９から実施例１２は、ピッチ及び／又はカーボンブラックの添加量を本発明の範囲内で変化させたものであり、見掛気孔率が低く耐食性も良好で、弾性率も低くなっている。なお、実施例１０はカーボンブラックのみを１質量％、実施例１１はピッチのみを１質量％添加したものであるが、実施例６のカーボンブラックとピッチをそれぞれ０．５質量％添加したものよりも、やや気孔率が高く弾性率も高くなっている。ただし実施例１０と実施例１１ではシリコンを０．２質量％添加することで、気孔率の上昇を抑えている。
これに対して、比較例６はカーボンブラック及びピッチを添加していないものであり、弾性率が大幅に上昇した。比較例７はカーボンブラック及びピッチの添加量の合量が２．３質量％と本発明の上限値を上回っており、気孔率が大幅に上昇し耐食性が低下した。
実施例１３から実施例１６は、アルミニウムの添加量を本発明の範囲内で変化させたものであり、見掛気孔率が低く耐食性も向上し、弾性率も低くなっている。なお、アルミニウムとシリコンを合量で０．７質量％添加した実施例６は、アルミニウムのみを０．７質量％添加した実施例１５よりも低気孔率で耐食性も向上している。なお、実施例１６はアルミニウムの添加量が１．０質量％と好ましい範囲（０．１質量％以上０．７質量％以下）から外れており、実施例１３〜１５と比較して気孔率がわずかに上昇した。
これに対して、アルミニウムを添加しない比較例８は組織が緻密化されないため見掛気孔率が高くなり耐食性も低下した。アルミニウムの添加量が１．２質量％と本発明の上限値を超える比較例９は気孔率が高くなって耐食性が低下し、弾性率も上昇した。
実施例１７は、シリコンを０．２質量％と酸化防止剤として炭化硼素を０．２質量％添加したもので、実施例１８は、シリコンを０．２質量％とＡｌ−Ｍｇ合金（Ａｌ含有量５０質量％）及び酸化防止剤として炭化硼素をそれぞれ０．５質量％添加したものであるが、実施例５と比較して、一層の気孔率の低減、耐食性の向上が図られた。
比較例１０及び比較例１１は、それぞれ鱗状黒鉛を１．０質量％、３．０質量％含んでいるが、気孔率がいずれの実施例より高く耐食性も低下した。
実施例６のれんがと比較例４のれんがとをＲＨの下部槽側壁にライニングして３５０回（ｃｈ）使用し、使用後のれんがを回収し観察した。実施例６のれんがは、割れることなく良好に使用され、溶損速度は１．１ｍｍ／ｃｈであった。比較例４のれんがは、割れ剥離が発生し、溶損速度は２．３ｍｍ／ｃｈであった。
図１に表１に示した実施例及び比較例のマグネシアカーボンれんがの耐食性と１４００℃還元雰囲気下で３時間熱処理後の見掛気孔率との関係を示す。実施例のマグネシアカーボンれんがは見掛気孔率が８．０％以下となり良好な耐食性を示すことがわかる。これに対して比較例は比較例６を除き見掛気孔率が８．０％を超えているため耐食性が大幅に低下していることがわかる。なお、比較例６はカーボンブラック及び／又はピッチを使用していないため耐スポーリング性が実用レベルにない。
Claims (7)
- 耐火原料配合物に有機バインダーを添加して混練し成形後、熱処理して得られるマグネシアカーボンれんがであって、
耐火原料配合物が、ピッチ及び／又はカーボンブラックを合量で０．１質量％以上２．０質量％以下、アルミニウム及び／又はアルミニウム合金を合量で０．１質量％以上１．０質量％以下、粒径が０．０７５ｍｍ未満のマグネシアを３．０質量％以上１０．０質量％以下、並びに粒径が０．０７５ｍｍ以上５ｍｍ未満のマグネシアを８７．０質量％以上９６．０質量％以下含有し、かつ粒径が０．０７５ｍｍ以上１ｍｍ未満のマグネシアに対する粒径が１ｍｍ以上５ｍｍ未満のマグネシアの質量比が１．６６以上２．３４以下であり、黒鉛を含有せず、１４００℃還元雰囲気下で３時間熱処理後の見掛気孔率が８．０％以下であるマグネシアカーボンれんが。 - 耐火原料配合物において、ピッチ及びカーボンブラックを併用した請求項１に記載のマグネシアカーボンれんが。
- 耐火原料配合物において、ピッチ及び／又はカーボンブラックが合量で０．２質量％以上１．４質量％以下である請求項１または２に記載のマグネシアカーボンれんが。
- 耐火原料配合物において、アルミニウム及び／又はアルミニウム合金が合量で０．１質量％以上０．７質量％以下である請求項１乃至３のいずれか１項に記載のマグネシアカーボンれんが。
- 耐火原料配合物において、粒径が０．０７５ｍｍ以上１ｍｍ未満のマグネシアに対する粒径が１ｍｍ以上５ｍｍ未満のマグネシアの質量比が１．８５以上２．２０以下である請求項１乃至４のいずれか１項に記載のマグネシアカーボンれんが。
- 耐火原料配合物において、シリコンをアルミニウム及び／又はアルミニウム合金との合量で０．２質量％以上１．０質量％以下使用した請求項１乃至５のいずれか１項に記載のマグネシアカーボンれんが。
- ピッチ及び／又はカーボンブラックを合量で０．１質量％以上２．０質量％以下、アルミニウム及び／又はアルミニウム合金を合量で０．１質量％以上１．０質量％以下、粒径が０．０７５ｍｍ未満のマグネシアを３質量％以上１０質量％以下、並びに粒径が０．０７５ｍｍ以上５ｍｍ未満のマグネシアを８７．０質量％以上９６．０質量％以下含有し、かつ粒径が０．０７５ｍｍ以上１ｍｍ未満のマグネシアに対する粒径が１ｍｍ以上５ｍｍ未満のマグネシアの質量比が１．６６以上２．３４以下であり、黒鉛を含有しない耐火原料配合物に、有機バインダーを添加して混練し成形後、熱処理する、マグネシアカーボンれんがの製造方法。
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