JPH03279257A - 高耐スポーリング性炭素含有耐火物 - 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、溶融金属容器の内張り材として、あるいはス
ライディングノズル、浸漬ノズル、ロングノズル、ロン
グストッパー等連続鋳造設備の耐火材として好適に使用
できる高耐スポーリング性を有する炭素含有耐火物に関
する。

〔従来の技術〕

従来から、ＭｇＯ−〇系耐火物、ＡＪ２０３〜〇系耐火
物に見られるように、炭素含有耐火物は、良好な耐スポ
ーリング性と耐スラグ浸潤性を有していることから溶融
金属炉内張り材として広く使用されてきている。

そして、その特性を利用しての用途の展開を図るため、
その他耐スポーリング性、耐食性や耐酸化性の向上につ
いて種々の検討が行われてきた。

たとえば、耐スポーリング性の向上については特開昭６
２−５６３５４号公報、特開昭５９−１６９９６８号公
報等にはカーボンの粒度や添加量の調整による影響が記
載されており、特開昭５８−２０４８６６号公報にはピ
ッチ添加との関係が、特開昭６２−９５５３号公報には
カーボン質ファイバーの配合の効果が開示され、さらに
特開昭５８−１２５６６０号公報には低熱膨張性骨材原
料の添加効果が開示されている。また、耐食性や耐酸化
性については、たとえば、特開昭５９−１０’１９６１
号公報、特ｗＪ昭５９−２０７８７（１号公報、特開昭
５９−２３２９６１号公報等において各種金属の添加に
よる効果が確認されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

ところが、最近の溶銑、溶鋼温度の上昇及び揉業条件の
苛酷化、さらにはより長寿命化への要求に対してはその
効果が不充分である。

内張り用としては、その寿命には耐食性や耐酸化性と共
に、耐スポーリング性が影響するところが大きく、前述
の耐食性や耐酸化性の向上のための金属添加は、受熱後
の残存膨張の増大による構造的スポーリングが発生しや
すいという問題も軽視できなくなった。

連続鋳造用としては、溶鋼流や操業時の機械的制動によ
り発生する大きな機械的荷重や衝撃に耐える必要から、
様々な手段を講じて機械的強度の向上が検討されている
が、強度の向上は耐スポーリング性の低下を招く。しか
し、強度、耐スポーリング性、耐食性のバランスを重視
するため、耐スポーリング性の低下は実使用上好ましく
ない。

本発明において解決すべき課題は、炭素含有耐火物にお
ける金属添加による耐食性や耐酸化性の改善効果に悪影
響を与えることなく、耐スポーリング性を向上するため
の手段を見出すことにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、炭素５〜４０重量％、Ａｉ’、Ｍｇ、Ｃａ　
ＳＳｉ　の中の一種又は二種以上或いはそれらの合金を
０．５〜７重量％、残部が耐火骨材からなる配合物に、
平均分子量が１０００以上のフェノール系高分子樹脂粉
末を０．５〜６重量％含有せしめてなることを特徴とす
る。

〔作用〕

平均分子量が１０００以上のフェノール系高分子樹脂粉
末の添加配合により、これが耐火物組織中に均一に分散
される。これが使用時の受熱による樹脂の炭化、すなわ
ち重縮合により体積収縮が起こり、耐火物組織中に一様
にマイクロクラック（空隙）を形成することにより、耐
スポーリング性の大幅な向上が達成される。

フェノール系高分子樹脂として、平均分子量が１０００
以上のものを使用することによって、樹脂ボンド強度は
若干低下することになる。これがれんが組織内部に応力
緩和能を持たせることになると共に、固定炭素量を増加
させ耐スポーリング性の向上に寄与する。

また、このフェノール系高分子樹脂粉末の添加量は０，
５重量％より少ないとその効果が不充分であり、６重量
％より多いと耐スポーリング性は向上するが組織劣化が
大きく物性のバランスがとれなくなる。

炭素源は天然又は人造黒鉛、コークス、メンフェーズカ
ーボン、カーボンブラックで、できるだけ高純度のもの
が望ましいが、５重量％よりすくないと耐スポーリング
性と耐スラグ浸潤性の点で劣り、４０重量％より多いと
製造面での作業性に劣る。

アルミニウム等の添加金属は０．５重量％より少ないと
、強度、耐酸化性等の点で劣り、７重量％より多いと特
に耐スポーリング性の点で劣る。

使用する骨材はできるだけ高純度であることが好ましく
、マグネシアの場合のマグネシアクリンカ−は、電融品
、焼成品等が使用可能であるが、ペリクレース結晶径の
大きいものが望ましい。

なお、耐スポーリング性を向上させるためのピッチ等と
このフェノール系高分子樹脂粉末との併用でも効果があ
る。

〔実施例〕

実施例１ マグネシア−カーボン系耐火物れんが（５０Ｘ４０Ｘ２
３０胚）に適用して上記フェノール樹脂添加の効果を確
認した。

第１表、第３表に示すような配合にそれぞれ液状のフェ
ノールバインダを適量添加し、混練、配合熟成、真空フ
リクション成形、２５０　℃で約１０時間熱処理を施し
て、Ｍｇ０−Ｃ質耐火物を得た。

ここでマグネシアクリンカとしては焼結マグネシアを使
用し、黒鉛としては天然黒鉛を使用した。

第２表に示すように、平均分子量が１０００以上のフェ
ノール系高分子樹脂粉末を添加すると、比重。

強度は低下傾向にあるが、耐スポーリング性は大幅に向
上する。また特許請求の範囲以外の添加量では、低領域
では効果が発揮されず、高領域では極端な強度低下の影
響で耐スポーリング性もむしろ低下している。

平均分子量が１０００未満のフェノール系高分子樹脂粉
末では、添加量にかかわらず、耐スポーリング性に対す
る効果が認められない。

第４表を参照して、黒鉛量、Ａｆ量が所定量の以外の添
加量ではその効果が認められないことが判る。

実施例２ 本発明をアルミナ・カーボン質スライディングノズルプ
レートに適用した例を比較例と共に説明する。

第５表に示す配合物に、バインダーとしてフェノール樹
脂を用いて成形用配合物を調製した。それを成形、焼成
、ピッチ含浸、焼成工程を経てスライディングノズルプ
レートを得た。その特性を同表の下欄に示した。同表か
ら明らかなように本発明の実施例のスライディングノズ
ル用プレートの場合は、比較例に比べて耐スポーリング
性の大幅な向上が認められた。

実施例３ 本発明をアルミナ−カーボン質の耐火物に適用した例を
示す。

第６表に示す配合物に、バインダーとしてフェノール樹
脂を用いて成形用配合物を調製した。それを成形、硬化
工程を経て溶銑予備処理容器の内張り耐火物を得た。

その特性を同表の下欄に示した。同表から明らかなよう
に本発明の実施例の場合は比較例に比べて耐スポーリン
グ性の大幅な向上が認められた。

（以下、この頁余白） 〔発明の効果〕 本発明によって以下の効果を奏することができる。

（１）従来のカーボン含有耐火物において、耐食性、耐
酸化性を向上させる上でネックとなっていた耐スポーリ
ング性の低下の問題を解消できるようになった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １．炭素５〜４０重量％と、Ａｌ、Ｍｇ、Ｃａ、Ｓｉの
   中の一種又は二種以上或いはそれらの合金を０．５〜７
   重量％と、残部が耐火骨材からなる配合物に平均分子量
   が１０００以上のフェノール系高分子樹脂粉末を０．５
   〜６重量％含有せしめてなる高耐スポーリング性炭素含
   有耐火物。