JPH03205352A - カーボン含有不焼成耐火れんが - 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〕 本発明は製鋼工場において使用される力・−ボン含有不
焼成耐火れんがに関する。

〔従来の技術〕

不焼或れんがは通常、耐火性骨材にフェノ・−ルレジン
等の熱硬化性樹脂をバインダーとして添加、混線、戒形
した後、１５０〜７００℃で加熱硬化処理して製造され
ている。以下、スライディングノズルプレートれんが（
以下、ＳＮプレートれんがと略称する）を例に説明する
。

ＳＮプレートれんがはその使用時において、ノズル孔部
は約１６００℃の高温になり、またその周辺部は約３０
０〜５００℃と比較的に低温であるために著しい温度勾
配を生じ、そのれんが組織内に大きな熱応力を生してい
る。それに対して、不焼威れんがは一般に熱衝撃ならび
に熱応力に対し組織の柔軟性があり、耐スポーリング性
にも優れるという長所があるために上記ＳＮプレートれ
んがを形或するために用いられている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし一方、上記のようなカーボン含有の不焼戒耐火物
は使用時に組織中のカーボン或分が酸化消失した部位で
ある脱炭部が脆弱化するか、または上記のような酸化を
防止するために使用する酸化防止剤との反応によりガラ
ス層を形威して溶損や磨耗が一層顕著になりＳＮプレー
トとしての耐用性が著しく低下するという欠点や、約５
００〜８００℃の中温度域に加熱された部分ではパイン
ダーの炭素化に伴い強度低下を生じ、熱応力による亀裂
発生や地金との接触による磨耗や地金付着を生じ易いと
いう欠点がある。

この発明は上記従来の事情に鑑みて提案されたものであ
って、炭素含有耐火物の耐酸化性ならびに耐溶鋼侵食性
の向上を図ることを目的にしている。

〔課題を解決するための手段〕

上記目的を達威するために本発明は以下の手段を採用し
ている。すなわち、耐火れんがの製造において、アル逅
ナを主原料とする耐火材原料に対して添加するカーボン
・コロイダルシリカ混合物またはカーボン・アルミナゾ
ル混合物であって、上記カーボン・コロイダルシリカ混
合物はカーボンに対して内掛けで、かつ固形分換算ｌＯ
〜７０重量％のコロイダルシリカを添加して、水分調整
して得られる。また、上記カーボン・アルくナゾル混合
物はカーボンに対して内掛けで、かつ固形分換算ｌＯ〜
７０重量％のアルミナゾルを添加して、水分調整して得
られる。

さらに上記のカーボン・コロイダルシリカ混合物または
カーボン・アルミナゾル混合物を上記アルミナを主原料
とする耐火材原料に対して、外掛けで２〜１０重量％配
合したカーボン含有不焼威耐火れんがである。

〔作　用〕

本発明において耐火材原料として配合するカーボンは、
れんが組織内にあって溶鋼の侵入を阻止するとともに、
組織を還元雰囲気化し、耐溶鋼侵食性の向上に寄与する
。また、カーボンは金属シリコン微粉との反応により粒
子間にＳｉＣポンドを形威し組織の緻密化、強度向上、
耐スポーリング性の向上に寄与する。カーボン原料とし
て配合する耐火材原料としては具体的には例えば、鱗状
黒鉛、土状黒鉛、コークス、粉末ピンチ、カーボンブラ
ック等が使用できるが、特に限定はしない。

添加するカーボン量は耐火物の主原料である耐火材に対
して好ましくは外掛け２〜８重量％であり、８重量％を
超えるとれんがマトリソクス部で微粉過多となり、充填
性の低下を招き好ましくない。

２重量％未満では添加効果が顕れない。

コロイダルシリカまたはアルミナゾルを上記カーボンと
ともに配合することにより、カーボン粒子をコロイダル
シリカまたはアルミナゾル粒子で包囲して耐磨耗性が向
上し、さらにその後の昇温時にコロイダルシリカまたは
アルミナゾル粒子が焼結するに伴い、カーボンの酸化が
抑制され、以て耐火物の耐酸化性が向上する作用がある
。力一ポンとコロイドの混合割合はコロイダルシリカま
たはアルミナゾル量が上記カーボン原料に対して内掛け
で１０重量％未満であると、カーボンを包囲する割合が
低く、耐酸化性向上効果が表れず、同７０重量％を超え
る割合では、コロイダルシリ力またはアルミナゾル中の
水分量が過多となり作業性が低下し好ましくない。

〔実施例〕

次に本発明を実施例により具体的に説明するが、本発明
はこれらの実施例に限定されるものではない。

本発明の比較例および実施例のれんがの配合を第１表の
上欄に示す。混練に際してカーボンブラソクと水分敗コ
ロイダルシリカ（濃度３０重量％）またはアルミナゾル
（濃度１０重量％）は予め万能ミキサー中で予備混合、
その後、約６０℃の熱風乾燥機中で半乾燥処理を行い残
留水分が約１０％になるように調整した。

バインダーとしてはフェノールレジンを使用し、混練を
行った。なお、戒形時のラξネーション防止と素地強度
の確保のために坏土は６０℃に保持した熱風式乾燥器中
で乾燥処理を行い、その時の揮発分測定値（揮発分はケ
ソ１・式水分測定装置を用いて測定）が２．０％になる
ようにした。戒形は５００トンフリクショングレスを用
いてタンディソシエ用ＳＮプレートを或形した。戒形体
は熱風乾燥機中で１８０℃、１日保持し樹脂の硬化処理
を行った。

このようにして作製したれんがの品質特性を第１表の中
欄に示す。なお、上記品質特性の各数値の測定方法は以
下に示す通常の試験法によった。

■酸化層の厚さ：れんがより３　０　Ｘ　３　０　Ｘ　
３　０　ｍｓの試片を各２個切出し、所定の温度に保持
した空気雰囲気の電気炉内に試片を入れ、８００゜Ｃで
３時間加熱処理を行った。酸化層の厚さは加熱試験時の
高さ中央部の切断面部で測定した。

比較例１を１００とした指数で示した。

■耐溶鋼侵食指数：高周波炉に試料を内張リして１６５
０℃で３時間の溶鋼侵食試験を行った後、試料の中央部
を長手方向に切断し切断面における侵食面積を測定し、
比較例１の侵食面積を１００とし各試料間の侵食面積の
相対値を求め耐溶鋼侵食指数とした。

比較例１および実施例１〜４の実験結果より、カーボン
ブラックとコロイダルシリ力又はアルミナゾルの予備混
合品の添加によって耐酸化性、熱間強度が向上している
。しかし、コロイダルシリカの添加により耐溶鋼侵食性
は若干低下している。

バインダーとしてのフェノールレジンの添加量は混練の
作業性の観点から約１０重量％が限度であ比較例ｌ、実
施例１〜４の材質のれんが各３セントをタンディソシュ
装置に装着して使用した。

使用に当たって、′ｆ４鋼ｆＡ１回分く約２８０トン〉
のモールドへの注入を１チャージ（以下、ｃｈと略称）
して５ｃｈ連続注入した後、スラグの排出、酸素ジェッ
トによるノズル孔部の洗浄、再使用連続５ｃｈの鋳込み
を行った（計１０ｃｈ鋳込〉。

使用後品を回収し観察を行った結果、第１表の下欄に示
す損傷状態であった。コロイダルシリカ又はアルミナゾ
ルをカーポンブラックと予備混合し混練することにより
耐酸化性ならびに熱間強度の向上を図ることができた。

この結果、ノズル内面やノズル孔エソジ部の溶損を軽減
でき、摺動面への地金噛み込みを抑えることができ、面
荒れの低減を図ることができた。亀裂発生状態はいずれ
の場合も比較的に小さ＜ＳＮプレートの廃却原因にはな
らなかった。タンディッシュ用ＳＮプレートは取鍋用Ｓ
Ｎプレ・一トのように寿命一杯まで使用される場合は少
なく、操業条件に従って廃却さｑ れるので耐用性の比較は難しいが、ノズル内面やノズル
孔エッジ部の溶損が少なく、摺動面の酸化や面荒れが少
ないものが多数回の鋳込が可能であると言え、この観点
から実施例１〜４は従来品に較べ耐用性が向上したと判
断される。

く以下余白〉 １０ 第 １ 表 １ｌ 〔発明の効果〕 以上のように、本発明はカーボン含有不焼或耐火れんが
の製造において、カーボン質原料とコロイダルシリカ又
はアルミナゾルを予備混合、水分調整、配合することに
より耐酸化性ならびに熱間強度の向上を図ることができ
、その結果として耐用性の向上を図ることができた。例
えば、ＳＮプレートの場合には摺動面への地金噛み込み
を抑え、面荒れの低減を図ることができ、耐用性の向上
を図ることができた。

１２

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）アルミナを主原料とする耐火材原料に対して添加
   するカーボン・コロイダルシリカ混合物であって、 上記カーボン・コロイダルシリカ混合物はカーボンに対
   して内掛けで、かつ固形分換算１０〜７０重量％のコロ
   イダルシリカを添加して、水分調整して得られ、 上記カーボン・コロイダルシリカ混合物を上記アルミナ
   を主原料とする耐火材原料に対して、外掛けで２〜１０
   重量％配合したことを特徴とするカーボン含有不焼成耐
   火れんが。
2. （２）アルミナを主原料とする耐火材原料に対して添加
   するカーボン・アルミナゾル混合物であって、 上記カーボン・アルミナゾル混合物はカーボンに対して
   内掛けで、かつ固形分換算１０〜７０重量％のアルミナ
   ゾルを添加して、水分調整して得られ、 上記カーボン・アルミナゾル混合物を上記アルミナを主
   原料とする耐火材原料に対して、外掛けで２〜１０重量
   ％配合したことを特徴とするカーボン含有不焼成耐火れ
   んが。