JPH02258678A

JPH02258678A - 塩基性質不定形耐火物

Info

Publication number: JPH02258678A
Application number: JP63310776A
Authority: JP
Inventors: Taizo Tamehiro; 為廣　泰造; Manabu Kimura; 学木村
Original assignee: Harima Ceramic Co Ltd
Current assignee: Harima Ceramic Co Ltd
Priority date: 1988-12-07
Filing date: 1988-12-07
Publication date: 1990-10-19
Anticipated expiration: 2013-03-30
Also published as: JP2732389B2

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〕る。

〔従来の技術〕

力比などを目的として、従来のレンガ積みから、不定形
耐火物物を例えば補修材のように型枠を用いなで使用し
た場合などは、軟化流動で被施工面からダレ落ちるとい
う問題があった。　そこで、１ｓ合剤として熱硬化性樹
脂を使用した不定形耐火物に対し、有機・無機質の酸か
らなる硬化促進剤を添加することで、不定形耐火物に常
温硬化性を付与することが提案されている（例えば特開
昭５７−１１８０７３号公報）。

〔発明が解決しようとする課題〕

塩基性質不定形耐火物は高耐食性を示し、しかも特に塩
基性スラグに対して強いという優れた効果をもつ、しか
し、この塩基性質不定形耐火物に対し、熱硬化性樹脂と
、前記した有機・無機質の酸からなる硬化促進剤とを添
加した場合、酸は塩基性耐火材料との反応が先行して、
熱硬化樹脂の硬化への寄与率が少ないためか、不定形耐
火物の硬化には相当な時間を要し、十分な常温硬化性が
得られていない。

本発明は、塩基性不定形耐火物がもつ上記従来の問題を
解決することを目的としている。

結合剤として数平均分子量２８０以下の低分子量フェノ
ール樹脂を添加してなる塩基性質不定形耐火物である。

フェノール樹脂は不定形耐火物の結合剤として従来公知
である。しかし、そこで使用されるフェノール樹脂の数
平均分子量は、３００以上が一般的である。従来使用さ
れている例えばノボラック型フェノール樹脂は１０００
以上、レゾール型フェノール樹脂は３００〜１０００で
ある。フェノール樹脂自体は数平均分子量が３００以下
のものも知られているが、フェノール樹脂は数平均分子
量が大きいほど残留炭素が多いことから、不定形耐火物
に炭素結合組織を得るためには数平均分子量が大きいほ
ど好ましいという観点から使用されていない。

ところが１本発明者らの実験によれば、塩基性質不定形
耐火物の場合に限り、低分子量のフェノール樹脂を、結
合剤として使用すると、常温硬化性を示すとともに、得
られる施工体のち密性・耐食性が従来の材質に比べて同
等もしくはそれ以上の結果を示すことを知り、本発明を
完成させるに至ったものである。

本発明において、塩基性質不定形耐火物に低分子量のフ
ェノール樹脂を結合材として使用すると、常温硬化性を
示すことの詳細な機構は明らかではないが、低分子量の
フェノール樹脂に塩基性材料からくるＭｇ”、Ｃａ−が
介在することで硬化が促進されるためと思われる。また
、従来使用されている高分子量のフェノール樹脂は残留
炭素が多いといえども結合剤としての使用のために添加
量は限られているから、不定形耐火物全体に占める残留
炭素の割合は低分子量のフェノール樹脂を使用したれが
従来の材質に比べて本発明の不定形耐火物がち密性・耐
食性に劣らないことの原因と思われる。

以下、本発明をさらに詳細に説明する。

耐火骨材は、マグネシア、ドロマイト、スピネル、カル
シア。

クロム鉄鉱、フォルステライト、じや紋岩、あるいはこ
れらを主材としたレンガ屑などから選ばれる１種以上の
塩基性耐火材料とする０粒度は従来のものと特に変わり
なく、最大粒径を例えば５〜３＋ａｍ程度とし、不定形
耐火物の使用場所に合わせて粗粒、中粒、微粒に適宜調
整する。

結合剤として使用する低分子量フェノール樹脂は、数平
均分子量が２８０以下とする。２８０をこえると常温硬
化の作用に劣り、本発明の効果が得られない、数平均分
子量のさらに好ましい範囲は、２５０〜１１０である。

この、低分子量フェノール樹脂の製造方法は、常法どお
り１例えばフェノールとホルマリンにアルカリの触媒を
加え、温度・圧力・時間の調整のもと、付加縮合反応を
させて製造される。

低分子量フェノール樹脂の耐火材料配合物に対する添加
割合大物において、結合剤としてフェノール樹脂を外掛
け１２ｖｔ％添加し、フェノ−、ル樹脂の数平均分子量
と常温硬化性との関係を示したものである。第２図は、
前記第１図と同じ条件のもと、熱間強度の関係を示した
ものである。なお、この常温硬化性と熱間強度（ａｔ１
２００℃）とはいずれも後述の実施例で示す方法で測定
した。

この第１図および第２図の結果から明らかなように、マ
グネシア質不定形耐火物は、結合剤として数平均分子量
２８０以下のフェノール樹脂を使用すると、常温での硬
化時間が早く、シかも熱間強度の低下がない、同図には
示していないが、この結果はマグネシア質不定形耐火物
以外の塩基性不定形耐火物でも同様であった。

本発明は、以上のとおり、結合剤として低分子量のフェ
ノール樹脂を使用することを特徴としているが１本発明
の効果を損わない範囲内において、この種の不定形耐火
物として従来知られている各種添加物を併用することも
できる０例えば、アルミナセメント、水酸化力ルシュウ
ム、゛水酸化マグネシュウムから選ばれる１種以上を添
加をしてもよい、これらは、従来材質の場合でもそうで
あるように硬化促進剤として作用する。

また、耐食性、熱間強度、耐摩耗性などをさらに向上さ
せるために、不定形耐火物の用途に応じて、例えば炭素
質原料、金属粉、ファイバー類から選ばれる１種以上を
添加してもよい。

テンレス鋼ファイバー・鋼ファイバー・鉄ファイバー・
Ａｌファイバーなどの金属ファイバー、あるいはセラミ
ックファイバ、有機質ファイバーなどである。

以上の組成からなる本発明の塩基性質不定形耐火物は、
例えば転炉・電気炉・取鍋・真空脱ガス装置・タンプッ
シュなどのライニング材あるいはライニイング補修材と
して使用され、流し込み法・スタンプ法・パッチング法
・圧入法など任意の方法で施工される。また、予め成形
しておき、それをライニング材あるいはライニイング補
修材として使用するいわゆるプレキャスト耐火物として
も好適である。

本発明の塩基性質不定形耐火物は非水系であるから、使
用時には水を添加しないことが原則であるが１例えば圧
入法のように圧送時の流動性付与のためには少量の水を
添加してもよい。

〔実施例〕

第１表に、本発明実施例およびその比較例の配合組成を
示す。

第２表は、その試験結果である。

第２表中の試験方法は次のとおり。

なお、上記の試験にあたり、常温硬化しない不定形耐火
物については、型枠を付けたままの加熱乾燥で硬化させ
た。

第２表に示す試験結果のとおり、結合剤として従来のフ
ェノール樹脂を使用した比較例１〜３の不定形耐火物は
、いずれも常温硬化性が得られない、また、低分子量フ
ェノール樹脂の使用であっても、非塩基性材質の不定形
耐火物である比較例４は常温硬化性が得られない。

これに対し、低分子量フェノール樹脂を結合剤とする本
発明実施例の塩基性不定形耐火物はいずれも常温硬化性
を示し、しかも、ち密性・熱間強度・耐食性・耐用性は
従来材質に比べて×２〈見掛気孔率〉　鋳込み成形品ヲ
、　Ｊ　Ｉ　Ｓ　（Ｒ２２０５−７４）に準じて測定し
た。

×３〈熱間強度）　３０　Ｘ　３０　Ｘ　１２０＋ｌ＋
耐こ鋳込み成形したものを乾燥後、スパン１００１によ
る曲げ強さを測定した。

×４く　耐食性　〉　鋳込み成形品を回転侵食試験で測
定した。実施例１の溶損寸法を１．００とした指数で表
し、この数値が小さいほど溶損寸法が小さい、侵食剤と
して鋼とスラグを使用し、１６５０℃×３時間の条件で
測定した。

×５く　耐用性　）　　３００ｔのＲＨ真空脱ガス装置
の浸漬管部に使用し、耐用チャージ数を測定した（空欄
は、測定しなかったことを示す）。

施例６〜８は、硬化時間がさらに早くなる。しかし、使
用条件によっては、硬化時間が必要以上に早いことが好
ましくないことがある０例えば、不定形耐火物の使用量
がきわめて多い場合などは、硬化時間が早いと不定形耐
火物が充填されないうちに硬化してしまうからである。

そこで、この硬化剤を添加したものは１例えば熱間施工
のように、特に早く硬化させる必要がある場合などに好
適である。

〔効果〕

非水系の塩基性不定形耐火物は、水分を使用しないこと
で乾燥時間が短いこと、ち密な組織が得られること、炉
壁の補修材として使用された場合は炉壁を冷却しないこ
となどの利点がある。しかし、その反面、従来材質は常
温硬化性を示さず、長時間の加熱乾燥を余儀無くされて
いた。

これに対し本発明は、塩基性耐火材料と低分子量フェノ
ール樹脂との組合せにより、常温硬化性の不定形耐火物
を得たものである。しかも、施工後の品質は従来材質に
比べ、何らそん色がない、その結果１本発明の塩基性質
不定形耐火物を使用すれば、塩基性材質がもつ高耐食性
に加え、施工時の作業性向上・施工時間の短縮、など、
その効果はきわめて大きい、また、硬化剤を添加すれば
硬化時間はさらに早くなり、特に迅速な施工が要求され
る場所の材料として好ましいものとなる。

子嚢と、不定形耐火物の常温下の硬化時間との関係をグ
ラフで示したものである。第２図は、結合剤として使用
したフェノール樹脂の数平均分子量と、不定形耐火物の
熱間曲げ強さとの関係をグラフで示したものである。

特許出願人ハリマセラミック株式会社数平均分子量

Claims

【特許請求の範囲】

（１）塩基性耐火材料を主体にした耐火材料配合物に、
結合剤として数平均分子量２８０以下の低分子量フェノ
ール樹脂を添加してなる塩基性質不定形耐火物。
（２）請求項１の塩基性質不定形耐火物において、アル
ミナセメント、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウム
から選ばれる１種類以上を添加してなる塩基性質不定形
耐火物。
（３）請求項１または請求項２の塩基性質不定形耐火物
において、金属粉、ファイバー類から選らばれる１種以
上を添加してなる塩基性質不定形耐火物。