JPH04119970A - 不定形耐火物 - 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〕 この発明は耐火物に関し、 関するものである。

特に不定形耐火物に 〔従来の技術〕 不定形耐火物は、例えば高炉用の溶銑樋に使用され、高
炉スラグに対する耐食性に優れたＡｌ。

０３　　Ｓ　ｉ　ＣＣ系の流し込み材が広く用いられて
いる。このような流し込み材等の不定形耐火物に配合し
た炭化珪素（以下ＳｉＣと記載する）や炭素原料（以下
単にＣと記載する）は、溶銑に濡れにくいことに加えて
、熱伝導率がマグネシア（以下ＭｇＯと記載する）やア
ルミナ（以下Ａｌ２Ｏ３と記載する）に比べて大きいの
で、これらの配合によって耐熱衝撃性に優れる施工体を
得ることができる。

例えば上記高炉樋用流し込み材の溶損の様子は、溶銑の
上層に存在するスラグの作用を主にうけるスラグライン
部と、溶銑からの作用を直接うけるメタルライン部とで
、それぞれ侵食が顕著である。

一般にＡＩｔｏ３　ＳｊＣＣ系の不定形耐火物の耐食性
はＳｉＣの含有量に影響される。すなわち、例えば上記
高炉樋用流し込み材による施工体のスラグライン部では
酸素分圧が比較的高く、その結果ＳｉＣは充分な酸化作
用を受けてＳｉＯ□の被膜を形成する保護酸化反応を生
じ、一方酸素分圧の低いメタルライン部では、酸化作用
を受けたＳｉＣは５ｉｎ２ではなくＳｆＯガスの生成反
応を生じ、その結果ＳｉＣが継続的に酸化されて溶損す
る。

一般にメタルライン部での耐食性を向上させるためには
ＳｉＣの含有量を少なくすることが有効であり、スラグ
ライン部ではＳｉＣの含有量が多いほど耐食性がよくな
ることが知られている。従って、スラグライン部とメタ
ルライン部とでＳｉＣの配合量の異なる流し込み材、す
なわちスラグライン部にはＳｉＣ配合量の多い流し込み
材で、またメタルライン部にはＳｉＣ配合量の少ない流
し込み材でそれぞれ施工する、いわゆるゾーン施工が行
われる。、このことにより溶損量のバランスがとれ、全
体として高炉樋の耐用性の向上を図っている。

〔発明が解決する課題〕 ところが、例えばＡｌｔｏｓ　　ＳｉＣＣ系の材料を使
用した高炉樋用流し込み材等の不定形耐火物において、
ＳｉＣの配合量を少なくした場合、相対的にＡｌ！ｏｓ
の配合量が多くなり、高温下で進行するＡ　１　ｔ　Ｏ
３の焼結に伴って収縮傾向が顕著となり、施工体の耐ス
ポーリング性が低下することになる。

このような耐スポーリング性の低下を防止するために炭
素原料（Ｃ）の配合量を増やすことが考えられるが、Ｃ
の配合量を増やした不定形耐火物に所定の流動性を付与
するためには一般にＣは疎水性であるために添加水量を
より多く要し、その結果気孔率を高め緻密な施工体を得
ることができな（なり、却って耐食性の低下を招くこと
となる。

さらに、他の親水性の耐火骨材とＣとの間で間隙が発生
し、完全な焼結には到らない部位を生じ、所定の強度を
得ることができないこともある。

上記従来の事情に鑑みて本発明は提案されたものであり
、ＳｉＣの配合量を抑えて耐食性を向上させながらも所
定の耐スポーリング性を確保できる不定形耐火物を提供
することを目的とするものである。

〔課題を解決するための手段〕

上記の目的を達成するために本発明では以下の手段を採
用する。すなわち、マグネシア微粒及びマグネシア微粉
と、カーボンブラック、黒鉛、もしくは黒鉛に類する炭
素化合物等のうちから少なくとも１種選ばれる微粉状の
炭素原料とを１９：１〜１：９の範囲の割合で混合した
混合物に、有機系バインダーを添加するとともに、焼結
剤として炭化ホウ素を添加して、造粒処理を行って得ら
れるＭｇＯ−Ｃ３ｉ造粒子を、不定形耐火物の耐火材原
料に対して、８〜４２重量％で配合した不定形耐火物で
ある。

〔作　用〕

上記の構成において、疎水性原料であるｃをあらかじめ
Ａｌｔｏｓとの結合が容易なＭｇＯとともに造粒したＭ
ｇＯ−Ｃ質造粒子を配合することによって不定形耐火物
に充分な炭素原料を配合することができ、添加水量を減
少させるとともに、完全な焼結を達成する。

上記ＭｇＯとＣとの混合比は、それぞれ造粒子原料の１
９：１〜１：９の範囲とすることが望ましく、上記範囲
外の割合でＭｇＯの配合量が過多となると、Ｃ原料が不
足し、配合する不定形耐火物の耐スポーリング性が低下
し、上記範囲外の割合でＣの配合量が過多となると他の
親水性の耐火骨材とＣとの間で発生する間隙箇所が多（
なり、不定形耐火物による施工体が緻密なものとならな
い。

更に、焼結剤として炭化ホウ素（８４Ｃ）を添加するこ
とで流し込み材のマトリックス中の耐火骨材粒子表面間
の界面エネルギーを低下させる作用によって、焼結を促
進し、施工体をより緻密な構造として、耐食性の向上を
実現する。該炭化ホウ素（ＢＪＣ）の配合量も特に限定
しないが、０゜５〜３重量％程度が望ましい。

上記ＭｇＯの微粒あるいは微粉とＣとを混合して造粒す
る場合に、造粒工程中にできるだけ多量の０分を含有さ
せ、しかも造粒子自体の焼結がすみやかに進行するよう
な造粒子をつくることが必要であり、造粒子の具体的な
製造方法は特に限定されず、公知の方法で製造すること
ができるが、例えば以下の様な工程で製造することがで
きる。

■　有機系バインダーとして使用するフェノールレジン
溶液中に、カーボンブランクを入れて混合する。このと
き後の造粒工程でＭｇＯとＣとの分散性のよい造粒子を
形成するように、例えば非イオン系の界面活性剤を同時
に添加してもよい。

■　ＭｇＯの微粒あるいは微粉は予め水に浸漬しておく
。

■　造粒工程では■と■の原料を混合して常法による造
粒手段を用いて造粒する。

このとき焼結剤としての炭化ホウ素（Ｂ４　Ｃ）は上記
■で示される工程で添加する。

尚、有機系バインダーとして使用する物質及びその添加
量は特に本発明では限定しないが、上記フェノールレジ
ンの他にエチレングリコールを使用することもでき、添
加量はＭｇＯ−Ｃ質造粒子の原料に対して５重量％程度
が望ましい。

上記のように形成したＭｇＯ−Ｃ質造粒子を公知の例え
ばＡｊ！ｚ　ｏ３−ｓ　ｉ　Ｃ−Ｃ系の材料を使用した
不定形耐火物に配合する。その配合量は不定形耐火物の
耐火材原料中、８〜４２重量％重量％型ましく、上記範
囲より少ない配合量であると炭素成分が不足することと
なり、不定形耐火物の耐スポーリング性が低下し、上記
範囲を超えた配合量とすると、結果的に炭素成分量が過
多となり、気孔率が増大し緻密な施工体を得ることがで
きなくなる。

〔実施例〕

以下、本発明を高炉樋用流し込み材に適用した実施例を
基に更に詳細に説明する。

本実施例において耐火材原料に配合するＭｇＯＣ質造粒
子の配合を以下に示す。

＜Ｍ　ｇ　Ｏ−Ｃ質造粒子の配合例〉 （配合例１）　　　　　　　　（単位は重量％）ＭｇＯ
（ＤＩ粒（０，２ｍｍ〜）　　　　　　　　　３０漱粉
（１００ｍｅｓｈ）　　　　　　　　　３０鱗状黒鉛　
　　　　　　　　　　　　　２５フエノールレジン　　
　　　　　　　　　５エチレングリコール　　　　　　
　　　　５Ｂ４ｃ粉末　　　　　　　　　　　　　　５
非イオン界面活性剤　　　　　　　外０．　１（配合例
２） ＭｇＯの微粒（０，５ｕ＋　〜） 微粉（１００ｍｅｓｈ） 鱗状黒鉛 フェノールレジン エチレングリコール Ｂ、Ｃ粉末 非イオン界面活性剤 外０．１ 上記配合例１および配合例２によって粒径１ｍｌ以下の
ＭｇＯ−Ｃ質造粒子を製造した。

上記ＭｇＯ−Ｃ質造粒子のうち配合例１で配合したＡ１
２ｏｓ　　ＳｉＣＣ質流し込み材をＡ配合、配合例２で
配合したＡｊｌ！ｚ　０３−３１Ｃ−Ｃ質流し込み材を
Ｂ配合としてそれぞれの配合割合を第１表に示すととも
に、従来のＡβｚｏａｓｉＣ−Ｃ質流し込み材の配合に
よるＣおよびＤ配合を第２表に示す。

上記各配合Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄで作成した試料を高周波炉で
１５８０°Ｃで３時間、下記Ａ表に示す組成のスラグを
用いて侵食試験に供し、Ｃ配合の侵食量を１００として
相対的な指数であられした結果を第３表に示す。

本発明によるＭｇＯ−Ｃ質造粒子を配合したＡならびに
Ｂ配合は、従来のＡ１２０３−３１ｃ−Ｃ質流し込み材
に比べて２割以上、耐食性が向上することがわかる。

尚、本発明は上記実施例に限られるものではなく、例え
ば脱珪用の溶銑予備処理用の不定形耐火物や、インジェ
クションランス用のキャスタブル耐火物等の各種耐火骨
材にも適用が可能であり、さらに添加物質等、種々の配
合が可能であることはいうまでもない。

〈以下余白〉 造粒子を使っ た配合例 第　　１　　表 〔発明の効果〕 以上のように本発明によれば、炭化珪素の配合量の少な
い、例えば高炉樋用流し込み材等の不定形耐火物におい
て、所定の耐スポーリング性を確保するために充分な量
の炭素成分を施工体に配合することができる。また、比
較的少量の添加水分で所定の流動性を確保することがで
き、繊密な施工体を得ることができる。特に、ゾーンラ
イニング施工を行う高炉樋のメタルライン部の耐火材料
として使用し、耐食性の向上を図る目的で炭化珪素の配
合量を少なくした高炉樋用流し込み材の耐用性を向上さ
せることができる。

また、本発明はＣａ　Ｏ／　Ｓ　ｉ○２比の変動の大き
い、脱珪用の溶銑予備処理用の不定形耐火物にも適用が
可能であり、その他、インジェクションランス用のキャ
スタブル耐火物としても使用可能である。

÷稲

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１〕マグネシア微粒及びマグネシア微粉と、カーボン
   ブラック、黒鉛、もしくは黒鉛に類する炭素化合物等の
   うちから少なくとも１種選ばれる微粉状の炭素原料とを
   １９：１〜１：９の範囲の割合で混合した混合物に、 有機系バインダーを添加するとともに、焼 結剤として炭化ホウ素を添加して、造粒処理を行って得
   られるＭｇＯ−Ｃ質造粒子を、耐火材原料に対して、８
   〜４２重量％で配合したことを特徴とする不定形耐火物
   。