JPH0348149B2 - - Google Patents

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JPH0348149B2
JPH0348149B2 JP58185176A JP18517683A JPH0348149B2 JP H0348149 B2 JPH0348149 B2 JP H0348149B2 JP 58185176 A JP58185176 A JP 58185176A JP 18517683 A JP18517683 A JP 18517683A JP H0348149 B2 JPH0348149 B2 JP H0348149B2
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JP
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JP58185176A
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JPS6077161A (ja
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Yoshiaki Shimizu
Minoru Hatsutori
Masanobu Maeda
Yoshio Morimoto
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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Mitsui Toatsu Chemicals Inc
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  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕 本発明は耐火煉瓦の製造方法に関する。さらに
詳しくは、耐火性骨材をレゾール樹脂溶液で予め
コーテイングし、更に界面活性剤を含有するノボ
ラツク樹脂組成物と混合、成型、硬化することに
より、特に不焼成耐火煉瓦の製造に適した、耐火
煉瓦を製造する方法に関する。 〔従来の技術〕 不焼成耐火煉瓦は高温での長時間の焼成が不要
なため製造コストが安く、またマグネシアカーボ
ン煉瓦、アルミナカーボン煉瓦のように性能面に
おいても、特に耐スラグ浸蝕性、耐スポーリング
性において優れていることが認められ、近年高
炉・転炉当に大量に使用されはじめている。 この不焼成耐火煉瓦の製造に適した耐火煉瓦の
製造方法としては、(a)液状ノボラツク樹脂とヘキ
サメチレンテトラミン(以下ヘキサミンと略称す
る)、(b)粉末ノボラツク樹脂(ヘキサミンは含有
する場合と含有しない場合とがある)とレゾール
樹脂溶液、(c)ヘキサミン含有ノボラツク樹脂粉末
(以下ノボラツク樹脂粉末と略称する)と水また
は有機溶媒等のバインダーと混合した耐火性骨材
を成型し、乾燥硬化させ、さらに必要に応じ焼成
する方法が採用されてきた。 なかでもノボラツク樹脂粉末とレゾール樹脂溶
液を併用した耐火煉瓦の製造方法は、優れた性能
の耐火煉瓦を与えると言われ、近年多く実施され
ているが、未だ満足できる強度を有するものは得
られていない。 例えば特開昭56−125273号公報に開示されてい
るレゾール樹脂粉末とノボラツク樹脂粉末とを同
時に混合する組合せでは、本発明者らが実験の結
果、ノボラツク樹脂粉末の分散性が悪く、硬化後
の煉瓦の嵩比重が小さく、気孔率が高く、強度の
低いものしか得られなかつた。 一般的には、ノボラツク樹脂の使用量を増せば
煉瓦の強度が高くなるとされているが同樹脂は耐
火性骨材と分散性が悪いため、気孔率が高くなり
却つて強度が低くなる場合がある。 特に不焼成耐火煉瓦は焼成しないため、硬化後
の強度が製品の最終強度となるので、強度が不足
すると製品の運搬時や築炉時に角欠け、割れ等が
発生し、多きな問題となる。 以上のように、現状よりも更に高い強度をい有
する耐火煉瓦が強く求められている。 〔発明が解決しようとする課題〕 本発明の目的は、強度の高い、性能の優れた耐
火煉瓦の製造方法を提供することにある。 〔課題を解決するための手段〕 本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意
検討した結果、耐火性骨材を水溶性レゾール樹脂
溶液で予めコーテイングし、さらに界面活性剤を
含有したノボラツク樹脂組成物と混合、成型、硬
化することにより優れた性能の耐火煉瓦が得られ
ることを見出し、本発明に達した。 すなわち、本発明は耐火性骨材に水溶性レゾー
ル樹脂溶液を予めコーテイングした後、ノボラツ
ク樹脂組成物を用いて耐火煉瓦を製造する方法で
あつて、ノボラツク樹脂組成物がノボラツク樹
脂100重量部に対し界面活性剤0.1〜10重量部よる
成り、ノボラツク樹脂組成物と水溶性レゾール
樹脂の和が耐火性骨材100重量部に対し0.5〜10重
量部であり、且つノボラツク樹脂組成物が水溶
性レゾール樹脂1重量部に対し0.1〜5重量部で
あることを特徴とする耐火煉瓦の製造方法であ
る。本発明の耐火煉瓦の製造方法についてさらに
詳しく説明する。 本発明で使用する耐火性骨材は、アルミナ系、
マグネシア系、炭化珪素、窒化珪素、炭素系等の
種々のものが挙げられるが、その中でもアルミ
ナ・カーボン、マグネシア・カーボンの組合せが
好ましい。 また水溶性レゾール樹脂は、水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム等の金属水酸化物、アンモニ
ア、トリエチルアミン、エチレンジアミン等の有
機アミンを触媒として、フエノール類とホルムア
ルデヒドをフエノール類1モルに対しホルムアル
デヒド0.8〜2.0モルの割合で縮合させて得られる
樹脂溶液が使用される。水溶性レゾール樹脂溶液
中の樹脂濃度については任意のものが使用される
が、一般的には20〜90重量%の範囲が好ましい。
以下、レゾール樹脂溶液の使用量についての記載
は全て、溶液中のレゾール樹脂を固形分に換算し
た値で示す。 本発明において、耐火性骨材に水溶性レゾール
樹脂溶液を予めコーテイングするとは、耐火性骨
材と水溶性レゾール樹脂溶液とを重文に撹拌し、
該骨材個々の微粒子の表面に水溶性レゾール樹脂
溶液を付着させ、両者を均一に混合することであ
り、且つ該骨材微粒子の表面を該水溶液で濡らし
湿潤状することである。この操作により、後に添
加するノボラツク樹脂組成物の粉末がその個々に
微粒子病面に万遍なく付着し易くなる。これに対
し、耐火性骨材、水溶性レゾール樹脂溶液及びノ
ボラツク樹脂組成物を同時に混合した場合、水溶
性レゾール樹脂溶液が混合系全体に分散せずに、
ノボラツク樹脂組成物を局部的に固まらせ、所謂
団子状となり、均一な分散、混合を困難とする。 コーテイングに要する混合時間は通常は10分間
以上、好ましくは15分間以上である。 耐火性骨材に対する水溶性レゾール樹脂溶液の
使用量は、耐火性骨材100重量部に対し、後述す
るノボラツク樹脂組成物とレゾール樹脂溶液との
総和が0.5〜10重量部、好ましくは1〜8重量部
であり、且つノボラツク樹脂組成物がレゾール樹
脂溶液1重量部に対し0.5〜5重量部、好ましく
は0.5〜3重量部であることを満足するように用
いられる。上記範囲を外れると強度のすぐれた耐
火煉瓦を製造することができない。耐火性骨材は
100重量部全部を、予め水溶性レゾール樹脂溶液
でコーテイングしなくてもよく、少なくても50重
量部以上をコーテイングさせ、しかる後コーテイ
ングしていない他の耐火性骨材を一緒に混合して
用いることも可能である。 本発明に使用するノボラツク型フエノール樹脂
は、フエノール類を塩酸、硫酸、シユウ酸等の酸
触媒の存在下、ホルムアルデビドと混合させて得
られるものであり、フエノール類としてはフエノ
ール、クレゾール、キシレノール、レゾルシンま
たはこれらの混合物が使用できるが、フエノール
の使用が特に好ましい。またホルムアルデヒド源
としては、ホルマリン水溶液、パラホルムアルデ
ヒド、ヘキサミン等が挙げられ、フエノール類1
モルに対し、0.6〜1.2モルの割合で使用される。 また界面活性剤は、カチオン、アニオン、ノニ
オン系界面活性剤のいずれでも良いが、ノボラツ
ク樹脂に均一に分散させるためには、固形のもの
が特に好ましい。これらの界面活性剤の例として
は、オクタデシルアミン・酢酸塩、テトラデシル
アミン・酢酸塩、アルキルトリメチルアミン・塩
酸塩、塩化ベンゼトニウム等のカチオン型界面活
性剤、ラウリン酸ナトリウム、アルカンスルホン
酸塩類、アルキルベンゼンスルホン酸塩類、高級
アルコール硫酸塩類等のアニオン型界面活性剤、
ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキ
シエチレンアルキルフエノールエーテル等のノニ
オン型界面活性剤があげられる。 本発明に使用するノボラツク樹脂組成物とはノ
ボラツク型フエノール樹脂に界面活性剤を添加し
混合、微粉砕したものである。界面活性剤の添加
量は、ノボラツク樹脂100重量部に対し、0.1〜10
重量部、好ましくは0.5〜5重量部の範囲が適当
である。界面活性剤の添加量が0.1重量部未満で
は、添加効果がなく、10重量部を超えると却つて
製品の強度が低下し好ましくない。 また界面活性剤のノボラツク樹脂への添加方法
は、ノボラツク樹脂製造時に添加する方法、ノボ
ラツク樹脂粉砕時に添加する方法等があるが、ノ
ボラツク樹脂製造時に溶融状態で溶解混合する方
法が、より均一に分散させることができるので好
ましい。 本発明で添加する界面活性剤は、水溶性レゾー
ル樹脂でコーテイングされた耐火性骨材のまわり
にノボラツク樹脂組成物粉末を均一に分散させ、
成型時における骨材間の潤滑性を良くし、充填密
度を高くし、素地強度および硬化後の強度の高い
耐火煉瓦を与える作用を有すると考えられる。 ノボラツク樹脂に界面活性剤を添加する際に、
ヘキサミンは添加してもあるいは添加しなくても
本発明の効果は達成されるが、一般的には添加し
て使用される。この際のヘキサミンの添加量は、
ノボラツク型フエノール樹脂100重量部に対し6
〜20重量部、好ましくは8〜15重量部である。 本発明においては、水溶性レゾール樹脂溶液で
コーテイングした耐火性骨材の上に、ノボラツク
樹脂組成物粉末をいかに均一に分散させるかが重
要である。ノボラツク樹脂組成物粉末を均一に分
散させるには、使用するレゾール樹脂溶液の種類
によつて影響される。一般的には使用するレゾー
ル樹脂溶液にノボラツク樹脂組成物粉末が溶解し
ないほうが均一に分散しやすい傾向にある。すな
わち、水溶性レゾール樹脂のほうがアルコール溶
性レゾール樹脂に比べ、得られる耐火煉瓦の強度
が高く、その効果は大きい。従来の方法で製造し
た耐火煉瓦の圧縮強度は580〜614Kg/cm2であるの
に対し、本願の方法による圧縮強度は640〜656
Kg/cm2であり顕著な差が認められる。 本発明の特徴はレゾール樹脂溶液の内で分散性
のよい水溶性レゾール樹脂溶液を使用したこと、
耐火性骨材に水溶性レゾール樹脂溶液を予めコー
テイングしたこと、更に水溶性レゾール樹脂溶液
とノボラツク樹脂組成物の使用量に適切な範囲を
定めたこと、の3点にある。かかる構成をとるこ
とにより、耐火性骨材とノボラツク樹脂の分散を
より均一となし、成型時における骨材間の潤滑性
を良くし、充填密度を高め、気孔率と吸水率を低
くし、圧縮強度の高い耐火煉瓦を得ることに成功
したのである。 本発明による耐火煉瓦の製造方法は、耐火性骨
材に対し、所定量の水溶性レゾール樹脂溶液を加
え、混練機で10分以上混合し、水溶性レゾール樹
脂溶液でコーテイングした耐火性骨材を得る。次
いで、ノボラツク樹脂組成物粉末を所定量添加
し、均一に分散するまで混合する。得られた坏土
を型に入れ、例えば500〜2000Kg/cm2の圧力でプ
レス成型し、得られた耐火煉瓦素地を例えば120
〜200℃で12〜48時間程度低温乾燥し、水分また
は溶剤の蒸発と同時にフエノール樹脂を硬化さ
せ、不焼成耐火煉瓦を得る。なお、この不焼成耐
火煉瓦をさらに還元雰囲気で、例えば約1000〜
1600℃で焼成し、優れた物性を有する焼成耐火煉
瓦を得ることもできる。 本発明は、不焼成耐火煉瓦の製造方法として特
に効果の大きいものであるが、焼成耐火煉瓦に適
用した場合でも十分効果を発揮する。耐火煉瓦の
製造方法以外にも、製法の類似している重研削砥
石の製造方法として適用することも可能である。 〔実施例〕 以下、実施例により本発明の方法を具体的に説
明する。 なお、記載した部および%は、特にことわりの
ない限り、重量部および重量%とする。 また、耐火煉瓦の物性はJIS R−2205及びR−
2206に従い測定した。 参考例 1 水溶性レゾール樹脂の製法 撹拌器、還流コンデンサー、温度計つきの反応
器にフエノール300部、37%ホルマリン258.7部、
炭酸ナトリウム3.38部を仕込み、98℃で60分間反
応させた。反応終了後、内温80℃以下で減圧下に
脱水を行い、固形分70%の水溶性レゾール樹脂
421.8部を得た。得られた水溶性レゾール樹脂は、
粘度179cps/25℃、ゲルタイム3分21秒(150℃
の熱板法、以下同様)であつた。 参考例 2 アルコール溶性レゾール樹脂の製法 撹拌器、還流コンデンサー、温度計つきの反応
器にフエノール300部、37%ホルマリン258.7部、
25%アンモニア水10.8部を仕込み、98℃で60分間
反応させた。反応終了後、減圧下に脱水を行い、
内温80℃、減圧度40mmHgに達した時点で中止し
た。メタノール95部を添加し、均一に混合溶解
し、固形分70%のアルコール溶性レゾール樹脂
436.3部を得た。得られたアルコール溶性レゾー
ル樹脂は、粘度342.5cps/25℃、ゲルタイム3分
32秒であつた。 参考例 3 ノボラツク樹脂の製法 撹拌器、還流コンデンサー、温度計つきの反応
器にフエノール300部、37%ホルマリン202.5部、
20%塩酸2.17部を仕込み、撹拌しながら加熱し
た。約97℃で還流が始まつたが、還流開始後さに
60分間還流下で反応を行つた。反応終了後、脱
水、未反応フエノールの除去を行い、軟化点95.0
℃のノボラツク型フエノール樹脂315部を得た。
得られたノボラツク樹脂は、ゲルタイム144秒、
流れ85mm(JISK−6910に準じ、ヘキサメチレン
テトラミン12部を添加し、測定した。)であつた。 実施例 1 参考例3で製造したノボラツク樹脂と同じ仕込
み割合、反応条件でノボラツク樹脂を製造し、排
出前にドデシルベンゼンスルホン酸マグネシウム
をノボラツク樹脂100部に対し、1部添加し、均
一に混合した後、排出してノボラツク樹脂組成物
を得た。該ノボラツク樹脂組成物100部とヘキサ
ミン12部を混合微粉砕し、200メツシユパス95%
以上の粒度分布としノボラツク樹脂組成物粉末を
得た。 次いで下記組成の耐火性骨材に、参考例1で製
造した水溶性レゾール樹脂溶液3部を加え15分間
混練して耐火性骨材のまわりをレゾール樹脂溶液
でコーテイングした。 アルミナ 大粒子(2〜1mm) 24部 アルミナ 中粒子(1〜0.5mm) 24部 アルミナ 小粒子(0.5mm以下) 24部 さらにアルミナ微粒(0.5ミクロン以下)8部、
ノボラツク樹脂組成物粉末3部を均一に分散させ
た。最後に黒鉛(鱗状F号)を20部添加して、15
分間混練したのち取り出し、坏土を得た。 この坏土を直径40mmの円筒金型に入れ、1000
Kg/cm2でプレス成型し、得られた素地を電気炉
中、180℃で20時間硬化して不焼成アルミナカー
ボン煉瓦を得た。この不焼成アルミナカーボン煉
瓦の物性を第1表に示す。 実施例 2〜3 実施例1と比べ、界面活性剤の量のみをノボラ
ツク樹脂に対してそれぞれ2重量部、5重量部添
加した以外は、実施例1と同様の量、諸方で不焼
成アルミナカーボン煉瓦を得た。それぞれの物性
を第1表に示す。 比較例 1 参考例3で製造したノボラツク樹脂100部に界
面活性剤を加えることなく、ヘキサミン12部を混
合微粉砕し、200メツシユパス95%以上の粘度分
布をもつノボラツク樹脂粉末を得た。 以下実施例1と同様にして不焼成アルミナ・カ
ーボン煉瓦を得た。この不焼成アルミナ・カーボ
ンの物性を第1表に示す。 比較例 2 実施例1と同じ配合割合であるが、耐火性骨
剤、水溶性レゾール樹脂溶液、ノボラツク樹脂組
成物を一時に加え、40分間よく混練した後取り出
し坏土を得た。この坏土を用いる実施例1と同様
にして不焼成アルミナ・カーボン煉瓦を得た。こ
の不焼成アルミナカーボン煉瓦の物性を第1表に
示す。 比較例 3 水溶性レゾール樹脂溶液をアルコール性溶性レ
ゾール樹脂溶液に、およびドデシルベンゼンスル
ホン酸マグネシウムを塩化ベンゼトニウムに変え
て実施例1と同様にして、不焼成アルミナ・カー
ボン煉瓦を得た。この不焼成アルミナカーボン煉
瓦の物性を第1表に示す。 実施例4および比較例4 実施例1、比較例2で得た不焼成アルミナ・カ
ーボン煉瓦をコークス中へ埋め込み還元雰囲気
下、1000℃で5時間焼成した。この焼成煉瓦の物
性を第2表に示す。 〔発明の効果〕 本発明の製造方法により得られる耐火煉瓦は、
気孔率と吸水率が低く、強度の高い性能の優れた
耐火煉瓦である。これを使用する際、欠け、割れ
等の発生が少ない。
【表】
【表】
【表】

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 耐火性骨材に水溶性レゾール樹脂溶液を予め
    コーテイングした後、ノボラツク樹脂組成物を用
    いて耐火煉瓦を製造する方法であつて、 ノボラツク樹脂組成物がノボラツク樹脂100
    重量部に対し界面活性剤0.1〜10重量部より成り、
    ノボラツク樹脂組成物と水溶性レゾール樹脂の
    和が耐火性骨材100重量部に対し0.5〜10重量部で
    あり、且つノボラツク樹脂組成物が水溶性レゾ
    ール樹脂1重量部に対し0.1〜5重量部であるこ
    とを特徴とする耐火煉瓦の製造方法。
JP58185176A 1983-10-05 1983-10-05 耐火煉瓦の製造方法 Granted JPS6077161A (ja)

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JPS56169175A (en) * 1980-06-02 1981-12-25 Gunei Kagaku Kogyo Kk Manufacture of form-determined refractories

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