JPH0360462A

JPH0360462A - 炭素含有高アルミナ質耐火れんが

Info

Publication number: JPH0360462A
Application number: JP1197254A
Authority: JP
Inventors: Hirotaka Shintani; 新谷　宏隆; Tsutomu Sato; 力佐藤; Hiromasa Ishii; 石井　宏昌
Original assignee: Kawasaki Refractories Co Ltd
Current assignee: JFE Refractories Corp
Priority date: 1989-07-28
Filing date: 1989-07-28
Publication date: 1991-03-15

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、混銑車、溶銑鍋などの溶銑輸送容器、溶銑の
予備処理容器ならびに溶鋼用容器において、特に耐食性
および耐摩耗性が要求される箇所の内張り材として好適
な炭素含有高アルミナ質耐火れんかに関する。

なお、本願明細書において、“％”とあるのは、全て“
重量％“を意味する。

従来技術とその問題点炭素含有高アルミナ質耐火れんがは、炭素材の有する優
れた性質、即ち、高耐熱衝撃性およびスラグに濡れ難い
という性質に基づいて、耐スポーリング性および耐食性
に優れているので、溶銑輸送容器ならびに溶銑予備処理
容器の内張り材として広く使用されている。しかしなが
ら、該容器のスラグライン部のようなスラグ浸食、溶銑
摩耗、空気酸化などの著しい部分では、耐火物の損耗が
大きいので、容器寿命が短くなることが多い。−般に、
炭素含有耐火れんかにおいては、特開昭５７−１１８７
４号公報、特開昭５９−３５０６２号公報、特開昭５８
−１８５４５７号公報などに見られるように、粗粒骨材
の最大粒径は５ｍｍ程度までのものが多く使用されてい
る。しかるに、混銑車内張り材では、稼動面での酸化脱
炭層が５ｎ＋ｕ程度にまで及ぶことがあり、この様な場
合には、粗粒骨材も、洗い流されて、内張り耐火れんが
の損耗が著しくなる。炭素含有耐火れんがの酸化防止の
ためには、Ａ　Ｑ　ｓ　Ｍ　ｇ　％　Ｓ　Ｌなどの金属
粉、ＢＮ、８４Ｃなどのホウ素含有化合物の添加が試み
られているが、これらの添加によって、耐酸化性は向上
するものの、耐食性が低下するので、内張り耐火物の損
耗は却って増大することがある。

問題点を解決するための手段本発明者は、上記の如き従来技術の現状に鑑みて、研究
を重ねた結果、高アルミナ質耐火骨材中の粗粒成分の量
を増大させることにより、炭素含有高アルミナ質耐火れ
んがの問題点が実質的に解消乃至大巾に軽減されること
を見出した。

すなわち、本発明は、下記の炭素含有高アルミナ質耐火
れんがを提供するものである：■　アルミナ系耐火材料
を骨材とする炭素含有高アルミナ質耐火れんがにおいて
、骨材の２０〜８０％を粒径６〜５０帥の粗粒により構
成したことを特徴とする耐火れんが。

■　上記第１項に記載の炭素含有高アルミナ質耐火れん
がにおいて、粗粒骨材の表面を予めフェノール樹脂によ
り被覆したことを特徴とする耐火れんが。

一般に、スラグラインに内張すされた炭素含有高アルミ
ナ質耐火れんがは、稼動面において、空気による酸化或
いはスラグによる液相酸化を受け、通常１〜３ｍｍ程度
、最大５ｍｍ程度の脱炭層を生じる。脱炭層は、炭素の
存在するマトリックス部分に生じ、その強度が著しく低
下するために、流動するスラグ、溶銑などにより、流出
しやすい。この場合、粗粒骨材の粒径が脱炭層の厚さ以
下であると、粗粒骨材は、脱炭層とともに流出してしま
う。しかるに、粗粒層材の粒径が脱炭層の厚さを上回る
場合には、粗粒のみならず、脱炭層の流出も生じ難くな
ることが判明した。即ち、稼動面に残留する粗粒骨材に
より、脱炭層の流出が防止されるとともに、さらに新た
な脱炭層の形成も抑制される。また、粗粒骨材が稼動面
に存在することにより、スラグとマトリックス部との接
触面積が小さくなり、スラグによる耐火れんがの侵食も
低減される。

なお、粗粒骨材は、微粒骨材に比して、比表面積が小さ
いので、耐火れんが組織内におけるマトリックス部との
結合強度が低下する傾向がある。

特に粗粒骨材の使用量が増大するとともに、その傾向は
、著１−くなる。従って、本発明においては、必要なら
ば、耐火れんがのバインダーとして広く使用されている
フェノール樹脂を粗粒骨材の表面に被覆しておくことに
より、粗粒骨材とマトリックス部との結合力を改善し、
以て耐火れんがの稼動面からの粗粒骨材の脱落を低減さ
せることができる。また、フェノール樹脂を粗粒骨材の
表面に被覆しておく場合には、坏土の偏析が起り難くな
り、品質の安定性が著しく改善される。

本発明において骨材として使用する高アルミナ質耐火材
料は、特に限定されず、焼結アルミナ、電融アルミナ、
焼結ムライトなどの人工原料、嚢土頁岩、ボーキサイト
、ジブサイト、ファイアクレー、シリマナイト族鉱物な
どの天然原料が例示される。骨材中の２０〜８０％を占
める粗粒の粒径は、通常６〜５０ｍｍ程度である。粗粒
の粒径が６ｍｍ未満の場合には、耐火れんがの稼動面の
組織劣化層とともに流出するため、粗粒骨材としての効
果が発揮されない。理論的には、粗粒の粒径は、大きい
ほど好ましいことになるが、実際には、主に耐火れんが
の寸法により制限され、通常耐火れんがの最小寸法の１
／３〜１１５程度を上限とすることが好ましい。粗粒の
粒径がこれよりも大きくなる場合には、耐火れんが製造
時に、粗粒が偏在して、耐火れんがの成形性を阻害する
のみならず、耐火れんがの性能をも低下させる。より具
体的には、−殻内な耐火れんがの断面寸法は、１５０ｍ
ｍＸ　１５０ｍｍ程度以下であるから、粗粒骨材の粒径
は、５０ｍｍ程度以下とすることが好ましい。全骨材重
量中に占める粗粒の割合は、２０〜８０％とする。粗粒
の割合が２０％未満では、耐火れんがの稼動面における
遮蔽効果が充分に発揮されず、一方、８０％を上回る場
合には、粗粒骨材が耐火れんが中に偏在し易くなり、ま
たマトリックス部の充填が不十分となるので、耐火れん
がの性能が低下する。

また、本発明においては、前述のように、粗粒骨材の表
面にフェノール樹脂を被覆しておくことにより、耐火れ
んがの性能を改善することができる。フェノール樹脂と
しては、耐火れんがの分野でバインダーとして使用され
ているものがそのまま使用でき、粉末状のものは、適当
な溶剤に溶解して使用すればよい。フェノール樹脂の被
覆量は、特に限定されず、通常粗粒骨材重量の０，１〜
５％程度でよい。

本発明において使用する炭素源材料は、公知の炭素含有
耐火れんがで使用されてきたものと変わるところはない
が、より好ましくは、鱗状黒鉛、土状黒鉛、コークス、
カーボンファイバー、人造黒鉛、キッシュグラファイト
、仮焼無煙炭などの高密度材料が使用される。炭素源材
料の粒度は、特に限定されないが、通常３ｍｍ以下程度
である。

また、その配合量は、高アルミナ質耐火材料重量の０．
５〜５０％程度である。

本発明の炭素含有高アルミナ質耐火れんがは、骨材成分
と炭素とに加えて、バインダーを含む。

バインダーとしては、残炭性のある有機質バインダーが
使用され、具体的には、コールタールピッチ、石油ピッ
チ、フェノール樹脂、フラン樹脂などが例示される。バ
インダーの配合量も、特に限定されないが、通常高アル
ミナ質耐火材料重量の１〜２０％程度である。

また、本発明耐火れんかには、必要に応じて、炭素成分
の酸化防止のために、ＡＱ、Ｍｇ、Ｓｉなどの金属、こ
れら金属の合金類、Ｓ　ｉ　Ｃ。

Ｂ、Ｃ５ＢＮなどの一種又は二種以上を配合することが
できる。配合量は、特に限定されないが、通常炭素成分
重量の０．５〜２０％程度である。

本発明による炭素含有高アルミナ質不焼成耐火れんがは
、各原料を常法に従って混練し、成形し、通常１００〜
５００°Ｃ程度の温度で乾燥および硬化させることによ
り、製造される。また、本発明による炭素含有高アルミ
ナ質焼成耐火れんがは、各原料を常法に従って混練し、
成形し、例えばコークスプリーズ中通常１０００〜１５
００℃程度の温度で焼成することにより、得られる。

発明の効果本発明による炭素含有高アルミナ質耐火れんがは、耐食
性び耐摩耗性に極めて優れている。従って、本発明の炭
素含有高アルミナ質耐火れんがは、溶銑輸送容器ならび
に溶銑輸送容器のスラグライン部などの耐食性および耐
摩耗性が特に要求される部位の内張用耐火れんがとして
有用である。

本発明の炭素含有高アルミナ質耐火れんがを使用する場
合には、上記容器の寿命を大巾に延長させることが出来
る。

実施例以下に実施例および比較例を示し、本発明の特徴とする
ところをより一層明確にする。

実施例１〜６および比較例１〜３第１表に示す割合（重量部）で各種の原料をロールパン
により混練し、油圧プレスにより１２５０　ｋｇｆ／ｃ
１１の圧力で並形れんが形状に成型し、２３０℃で２０
時間乾燥して、不焼成耐火れんがを製造した。

第２表に得られた耐火れんがの物性を示す。

なお、第１表および第２表における各記号は、下記の事
項を表わす。

Ｉ−ａ・・・岩土頁岩、粒径１０〜６ｍｍＩ−ｂ・・・
フェノール樹脂で被覆した容土頁岩、粒径１０〜６ｍｍＩ−ｃ・・・對土頁岩、粒径３〜１ｍｍＩ−ｄ・・・巻
上頁岩、粒径１１１ｍ以下Ｉ　−ｅ−−−電融アルミナ
、粒径１０〜６ＩｌｌＩ１１Ｉ−ｆ・・・電融アルミナ
、粒径３〜１ｍｍＩ−ｇ・・・焼結アルミナ、粒径２０
〜１０ｍｍＩ−ｈ・・・焼結アルミナ、粒径１０〜６ｍ
ｍｌ−１・・・焼結アルミナ、粒径３〜１＋ｎ＋ｅＩ−
ｊ・・・焼結アルミナ、粒径１ｍｍ以下１−ｋ・・・焼
結アルミナ、粒径０．０４４１１１１１１以下１１−ａ
・・・鱗状黒鉛、粒径ｌ　ｍｍ以下ＩＩＩ−ａ＝−３ｉ
Ｃ，粒径０．０７４ｍｍ以下ＩＩＩ　−ｂ−−−ＡＯＭ
ｇ合金、粒径０．１５ｍｍ以下ｍ−ｃ・・・Ｓｉ、粒径
０．０７４問以下■　　・・・液状レゾール型フェノー
ル樹脂見掛気孔率・・・（％）圧縮強さ・・・常温圧縮強さ（ｋｇｆ／ｃｄ）侵食指数
・・・高周波炉にれんがを内張すし、侵食剤として脱燐
剤とソーダ灰を用いて１４５０°Ｃで、投入と排出を１
時間毎に交互に４時間行なった。

その後、れんが断面の溶損面積を測定して、比較例１の
ものを１００とした場合の相刻値で示した。

酸化摩耗指数・・・プロパン−酸素バーナにて１２００
℃に保持した横型円筒炉内に、４０×４０Ｘ４０ｍｍの
れんが試料を投入し、炉を１７ｒ、ｐ、ｍ、で３０分間
回転して試験を行なった。試、験後の試料の重量減少率
を求め、比較例１のものを１００とした場合の相対値で
示した。

部表（単位：重量部）第２表に示す結果から明らかな様に、本発明による炭素
含有高アルミナ質耐火れんがは、比較例による炭素含有
高アルミナ質耐火れんかに比して、侵食指数、酸化摩耗
指数が低減しており、耐食性及び耐摩耗性に優れている
ことが明らかである。

（以　上）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）アルミナ系耐火材料を骨材とする炭素含有高アル
ミナ質耐火れんがにおいて、骨材の２０〜８０％を粒径
６〜５０ｍｍの粗粒により構成したことを特徴とする耐
火れんが。
（２）第１請求項に記載の炭素含有高アルミナ質耐火れ
んがにおいて、粗粒骨材の表面を予めフェノール樹脂に
より被覆したことを特徴とする耐火れんが。