JPH02149467A - 炭素含有耐火物の製造方法及び製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、熱硬化性樹脂を結合剤とした炭素系耐火物の
製造に関する。

〔従来の技術〕

従来、炭素系耐火物を製造するとき、結合剤として含有
した熱硬化性樹脂の熱硬化を行うに際しては、例えば、
灯油、ＬＰＧ等を燃料としたバーナ或いは電気ヒータ等
による外部加熱によって行われて来た。

また、特開昭５７−１００９７５号公報には、耐火物を
加圧下の成形型内で成形する際に、通電加熱をすること
が開示されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、バーナ或いはヒータ等を用いた外部加熱
によるものは、耐火物そのものの加熱は表面からの熱伝
達と耐火物内部の熱伝導によるものであり、エネルギー
効率も悪く、加熱時間も長くとる必要があった。

また、その加熱も効率上相当数の加熱ロット毎に行わな
ければならず、加熱設備も大型のものにならざるを得す
、設備費も嵩んだものとなっていた。

また、加熱耐火物で加ＤＭ囲気として水分の含有を嫌う
ようなＣａＯ系原料等を含む場合には、火炎による加熱
では燃焼排ガス中に多量の水分を含有するために好まし
くない。

さらに、配合原料を成形した後の素地の長時間の放置や
長時間の加熱は、素地組成の変質、とくにＣａＯの場合
には含有水分との反応が進み好ましくなく、成形より硬
化完了までの時間は短いほどよい。しかるに、上記従来
の加熱手段では加熱までの準備が長くかかり、しかも加
熱時間も長いために、かかる耐火物の加熱はきわめて好
ましくない。

一方、加圧下の成形型内で耐火物を通電加熱する方法は
、前述した問題点の解決に有効であると思われるが、高
圧成形下で通電加熱を行うためには、耐摩耗性に優れた
高温下で高強度の電気的絶縁物が成形型内張り材として
必要であり、−船釣にはそのような材料は高価であるた
め、装置としてもかなり高価なものとなる。また、成形
型内での通電加熱は、耐火物表面からの′ド発分の放散
を困難にし、耐火物成形体中にラミネーションを生成さ
せやすくなる等さまざまな問題があり、実用的ではない
。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明において解決すべき課題は、例えば熱硬化性樹脂
を結合剤として含有した炭素含有耐火物成形体を加熱し
て樹脂を硬化させる場合に、簡単な設備で、短時間で加
熱効果を上げることができる加熱手段を用いる炭素含有
耐火物の製造方法及び装置を完成することにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、炭素自体が通電加熱性を有することを利用し
て、炭素を含有する耐火物成形体に両端から直接通電を
行うことによって、高効率で均一加熱を行うものである
。

すなわち、耐火物中の炭素源を導電媒体と考え、耐火物
に直接通電することで、耐火物そのものの発熱により耐
火物を所定の温度まで加熱するものである。

対象耐火物としては、例えば、Ｍｇ　Ｏ−Ｃ質れんが、
　Ｍｇ　Ｏ−Ｃａ　Ｏ−Ｃ質れんが、　　ＡＬＯ＊−Ｃ
質れんが等、微小の炭素粒を均一に含有する高炭素質耐
火物のように、高炭素を含有し、しかも結合剤として熱
硬化性合成樹脂を用い、その硬化処理を行う場合に最も
好適に適用できる。

また、通電電流の制御が容易であるので、微妙な温度コ
ントロールができ、最適加熱条件を容易に確保すること
ができる。

本発明を適用して加熱するためには、炭素及び炭素と同
様に通電加熱が可能である＾１　（２，６ｘｌｏ−６Ω
・ｃｍ）、　Ｍｇ　（４，５ｘｌＯ−’Ω・ｃ＋ａ）、
　Ｃａ　（３，４Ｘ１０４Ω・Ｃｌ１１）　等も含め、
炭素総量は５〜５０重量％程度の含有が必要である。５
重量％未満では耐火物の抵抗値が大きすぎて高電圧が必
要となり、安全上も設備上も好ましくない。

また、炭素総量が５０重量％を超えると、抵抗値が小さ
すぎて大容量の電流を必要とするため、大きい設備を必
要とし好ましくない。

なお、本発明において、炭素含有耐火材に八ｌ。

Ｍｇ、　Ｃａ、　Ｓｉ等の金属および又はこれらの合金
を１〜１０重量％程度配合することによって、本発明に
よって得られた炭素含有耐火物中の炭素の酸化を抑制し
、特性劣化を抑制することができるので、使用条件によ
り必要に応じてこれらの配合を考慮する。

第１図右よび第２図は不焼成Ｍｇ　Ｏ−Ｃ質耐火れんが
の場合を例に挙げて、第１表に示す組成と特性を有する
ものの炭素量と固有抵抗との関係と、固有抵抗の温度依
存性を示すものである。

とくに、第２図より、固有抵抗値と温度との関係は、耐
火物の組成によりほぼ決まることが分かる。したがって
、実際通電加熱を行う場合は、例えば電＃装置に成形体
の抵抗測定装置を付設し、通電した成形体の抵抗値の変
化を測定することによって、かかる成形体の温度変化を
予測できる熱硬化性樹脂の熱硬化完了を判定できる。

第　　１　　表 〔実施例〕 第３図は本発明の方法を実施するための装置を示す。同
図において、ｌは通電加熱のための電源装置、２は耐火
物押付けのための炭素電極、３は炭素電極２につながる
銅電極、４は電極押付は装置のためのフレーム、５は耐
火物へ電極を押付けるためのシリンダ装置、６は通電加
熱中の耐火物の放熱を防止し、且つ補償するためのパネ
ルヒータ、７は加熱装置と電源を結ぶケーブル、８は絶
縁断熱された耐火物載せ台、Ｒは耐火物を示す。

さらに通電のだめの電極としては、耐火物成形体の両端
に接触する構造のものであれば任意のものが使用できる
が、その形態上、接触面積を大きくとれる炭素シートが
都合が良い。

成形された耐火物Ｒは、金枠９より耐火物運撒装買１０
によりガイドレール１１に沿って運搬され、耐火物載せ
台８上にセットされ、電極押付はンリンダ装置５の駆動
により電極が押付けられて通電加熱される。通電加熱に
より所定の温度に昇熱された後、耐火物Ｒは再び耐火物
運搬袋Ｍ　１０によりパレットまで運搬される。

第２表は、上記装置を用いて本発明を適用した耐火物の
配合例と通電条件、それにその結果を示す。

同表に示すように、不焼成ＭｇＯ−〇れんが、不焼ａ！
Ｊｇ　Ｏ−Ｃａ　Ｏ−Ｃれんがの加熱に適用したが、従
来法（ＬＰＧを燃料源としてのトンネル式ドライヤーで
の熱風加熱方式）によるものと比較して、加熱時間はき
わ約て短く、また、その加熱も内部まで均一に行われて
いた。

第２表 〔発明の効果〕 本発明により、 （１）耐火物の製造の過程の４００℃程度までの加熱に
簡単且つ短時間に適用でき、格別の空間設備を必要とし
ない。

（２）一般の炭素系耐火物も短時間加熱が可能であるた
め、必ずしも１パレット単位の加熱ロフトにする必要は
なく、耐火物１個単位で加熱ロフトとすることも可能で
あり、作業の効率が向上する。

（３）結合剤として熱硬化性樹脂を使用した耐火物の場
合には、その硬化作用を過不足なく均等に行うことがで
き、製造した耐火物の性質もきわめて良好である。

（４）種々の加熱雰囲気が適用できるので、利用対象耐
火物がその組成に特定されない。

【図面の簡単な説明】 第１図右よび第２図は炭素含有耐火物の例として不焼成
ＭｇＯ−〇れんがの通電特性を示す。 第３図は本発明の方法を実施するための装置の例を示す
。 ｌ；電源装置　　　　２：炭素電極 ３：銅電極　　　　　４：フレーム ５ニジリンダ装置　　６：バネルヒータ７；ケーブル　
　　　８、耐火物載せ台９：金枠　　　　　　１０：耐
火物運搬装置ｌｌニガイドレール　Ｒ；耐火物

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．炭素を５〜５０重量％含むＡｌ＿２Ｏ＿３，ＭｇＯ
   ，ＣａＯ，ＺｒＯ＿２，ＳｉＣの１種又は２種以上を主
   成分とする耐火材料に、２〜１０重量％の樹脂を混合し
   て成形して半導電性の耐火物成形体とし、該耐火物成形
   体に通電電極を当接して通電加熱することを特徴とする
   炭素含有耐火物の製造方法。
2. ２．通電加熱状態を通電時の耐火物成形体の抵抗値を測
   定し、この抵抗値の変化によって樹脂の硬化完了を判定
   することを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の炭素
   含有耐火物の製造方法。
3. ３．耐火物成形体載置手段と、半導電性の耐火物成形体
   に当接するための通電電極と、この電極を該耐火物成形
   体の両端に圧着する手段と、該電極に通電する手段と、
   通電時耐火物成形体からの放熱を抑制する手段とを有す
   ることを特徴とする炭素含有耐火物の製造装置。