JPH05170524A - アルミナ・炭素質耐火物 - Google Patents
アルミナ・炭素質耐火物Info
- Publication number
- JPH05170524A JPH05170524A JP3343554A JP34355491A JPH05170524A JP H05170524 A JPH05170524 A JP H05170524A JP 3343554 A JP3343554 A JP 3343554A JP 34355491 A JP34355491 A JP 34355491A JP H05170524 A JPH05170524 A JP H05170524A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- refractory
- alumina
- carbonaceous
- refractory material
- raw material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 アルミナ・炭素質耐火物に関し、耐酸化性及
び耐食性の更に優れたアルミナ・炭素質耐火物を提供す
ることを目的とする。 【構成】 炭素質原料５〜３０重量％、アルミナ質耐火
材料７０〜９５重量％からなる耐火材料に対し、ケイ化
ジルコニウム粉末(ZrSi2) を外掛けで０．１〜１０重量
％添加した構成とする。
び耐食性の更に優れたアルミナ・炭素質耐火物を提供す
ることを目的とする。 【構成】 炭素質原料５〜３０重量％、アルミナ質耐火
材料７０〜９５重量％からなる耐火材料に対し、ケイ化
ジルコニウム粉末(ZrSi2) を外掛けで０．１〜１０重量
％添加した構成とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は耐火物に関し、特にアル
ミナ・炭素質耐火物に関するものである。
ミナ・炭素質耐火物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、黒鉛等の炭素質原料を含有する耐
火物は、アルミナ、ばん土頁岩等の耐火材料のみを配合
した耐火物に較べ、熱伝導率が高く、熱膨張率が低いた
め、耐スポーリング性に優れ、また上記炭素質原料は、
溶融金属やスラグ等に濡れ難い性質を有するところから
耐食性にも優れている。さらに、上記炭素質原料は該耐
火物の過焼結を防止する等の機能も有することから、近
年その使用分野に急速に拡大している。例えば焼結アル
ミナ、電融アルミナ、焼成ばん土頁岩等の耐火材料と、
炭素質原料として黒鉛とを配合したアルミナ・炭素質耐
火物は、電気炉、混銑車等に多く使用され、炉寿命の延
長に寄与しており、この他の耐火材原料との組合せで実
炉に使用されている。
火物は、アルミナ、ばん土頁岩等の耐火材料のみを配合
した耐火物に較べ、熱伝導率が高く、熱膨張率が低いた
め、耐スポーリング性に優れ、また上記炭素質原料は、
溶融金属やスラグ等に濡れ難い性質を有するところから
耐食性にも優れている。さらに、上記炭素質原料は該耐
火物の過焼結を防止する等の機能も有することから、近
年その使用分野に急速に拡大している。例えば焼結アル
ミナ、電融アルミナ、焼成ばん土頁岩等の耐火材料と、
炭素質原料として黒鉛とを配合したアルミナ・炭素質耐
火物は、電気炉、混銑車等に多く使用され、炉寿命の延
長に寄与しており、この他の耐火材原料との組合せで実
炉に使用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、かかる
炭素質耐火物はれんが組織間の結合が主に炭素結合によ
るため、熱間強度が低く、また、高温での耐酸化性が劣
る欠点がある。
炭素質耐火物はれんが組織間の結合が主に炭素結合によ
るため、熱間強度が低く、また、高温での耐酸化性が劣
る欠点がある。
【０００４】そこで、Ａｌ、Ｓｉ、Ａｌ−Ｍｇ合金等の
易酸化性金属の単体、または合金を耐火材料に添加した
耐火物や、Ｂ4 Ｃ、ＳｉＣ等の炭化物を耐火材料に添加
した耐火物、あるいは六硼化珪素（ＳｉＢ6 ）の添加に
よって耐火物の稼働温度で生成するＢ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2
ガラス相、並びにＢ2 Ｏ3 と耐火材との反応により生成
する高粘性融液が炭素質原料を被覆する被膜を形成する
ことを利用した耐火物等が提案されている。
易酸化性金属の単体、または合金を耐火材料に添加した
耐火物や、Ｂ4 Ｃ、ＳｉＣ等の炭化物を耐火材料に添加
した耐火物、あるいは六硼化珪素（ＳｉＢ6 ）の添加に
よって耐火物の稼働温度で生成するＢ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2
ガラス相、並びにＢ2 Ｏ3 と耐火材との反応により生成
する高粘性融液が炭素質原料を被覆する被膜を形成する
ことを利用した耐火物等が提案されている。
【０００５】ところが上記易酸化性金属や炭化物を添加
した炭素含有耐火物においても、依然として耐酸化性の
向上の余地があり、特に上記易酸化性金属を添加した場
合に、該易酸化性金属の急速な酸化反応により混練時や
成形時に特別の処理を要することが少なくなく、作業性
の点で難があり、充分満足のいくものではない。
した炭素含有耐火物においても、依然として耐酸化性の
向上の余地があり、特に上記易酸化性金属を添加した場
合に、該易酸化性金属の急速な酸化反応により混練時や
成形時に特別の処理を要することが少なくなく、作業性
の点で難があり、充分満足のいくものではない。
【０００６】また、六硼化珪素を添加した炭素含有耐火
物は、上記炭素質原料を被覆する安定な高粘性融液粘膜
を形成する温度に達する前の稼働初期に、溶損あるいは
磨耗によって耐火物表面が損傷を受けることが多く、例
えば該損傷からスラグの浸透許すなど、その後の耐用性
に悪影響を及ぼすことが確認されている。
物は、上記炭素質原料を被覆する安定な高粘性融液粘膜
を形成する温度に達する前の稼働初期に、溶損あるいは
磨耗によって耐火物表面が損傷を受けることが多く、例
えば該損傷からスラグの浸透許すなど、その後の耐用性
に悪影響を及ぼすことが確認されている。
【０００７】本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、耐酸化性及び耐食性の更に優れたアル
ミナ・炭素質耐火物を提供することを目的とするもので
ある。
たものであって、耐酸化性及び耐食性の更に優れたアル
ミナ・炭素質耐火物を提供することを目的とするもので
ある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めにこの発明では以下の手段を採用する。すなわち、炭
素質原料５〜３０重量％、アルミナ質耐火材料７０〜９
５重量％からなる耐火材料に対し、ケイ化ジルコニウム
（ＺｒＳｉ2 ）粉末を、外掛けで０．１〜１０重量％添
加したアルミナ・炭素質耐火物である。
めにこの発明では以下の手段を採用する。すなわち、炭
素質原料５〜３０重量％、アルミナ質耐火材料７０〜９
５重量％からなる耐火材料に対し、ケイ化ジルコニウム
（ＺｒＳｉ2 ）粉末を、外掛けで０．１〜１０重量％添
加したアルミナ・炭素質耐火物である。
【０００９】
【作用】上記構成におけるＺｒＳｉ2 粉末は、高温下で
は炭素より大きい酸素親和力を呈するところから、下記
化学式(1) に示すように耐火物表面付近で、炭素質原料
が酸化することにより生成された一酸化炭素を還元して
酸化消失した炭素を補うとともに、ＺｒＯ2 、ＳｉＯ2
に分解し、耐食性を向上させる。
は炭素より大きい酸素親和力を呈するところから、下記
化学式(1) に示すように耐火物表面付近で、炭素質原料
が酸化することにより生成された一酸化炭素を還元して
酸化消失した炭素を補うとともに、ＺｒＯ2 、ＳｉＯ2
に分解し、耐食性を向上させる。
【００１０】 ＺｒＳｉ2 ＋６ＣＯ→ＺｒＯ2 ＋２ＳｉＯ2 ＋６Ｃ …(1) また上記ＺｒＯ2 、ＳｉＯ2 の生成に伴う体積の膨張に
よって、該耐火物の成形時にできた表面付近の粒子間隙
をほぼ完全に塞いで緻密化し、機械的強度を増すととも
に、耐酸化性をさらに向上させることができる。
よって、該耐火物の成形時にできた表面付近の粒子間隙
をほぼ完全に塞いで緻密化し、機械的強度を増すととも
に、耐酸化性をさらに向上させることができる。
【００１１】更に、上記ＺｒＳｉ2 成分は、耐火物内部
において一部は炭素と反応し、炭化ケイ素、炭化ジルコ
ニウムを形成し、組織を強固にする。本発明で使用する
ＺｒＳｉ2 粉末の添加量は炭素質原料を含む耐火材料に
対し、外掛けで０．１〜１０重量％とし、上記添加量が
０．１重量％未満では所期の効果が得られず、一方、１
０重量％を超えると耐酸化性の点では支障はないが、耐
食性が低下し好ましくない。また、ＺｒＳｉ2 粉末の粒
径は反応性、均一性、分散性、反応活性等の面から２５
０μｍ以下、更に好ましくは４４μｍ以下とするのが好
ましい。
において一部は炭素と反応し、炭化ケイ素、炭化ジルコ
ニウムを形成し、組織を強固にする。本発明で使用する
ＺｒＳｉ2 粉末の添加量は炭素質原料を含む耐火材料に
対し、外掛けで０．１〜１０重量％とし、上記添加量が
０．１重量％未満では所期の効果が得られず、一方、１
０重量％を超えると耐酸化性の点では支障はないが、耐
食性が低下し好ましくない。また、ＺｒＳｉ2 粉末の粒
径は反応性、均一性、分散性、反応活性等の面から２５
０μｍ以下、更に好ましくは４４μｍ以下とするのが好
ましい。
【００１２】本発明が適用される耐火物の炭素質原料と
しては、例えば鱗状黒鉛、石油、コークス、石炭ピッチ
コークス、カーボンブラック等の公知の材料を使用する
ことができるが、このうち鱗状黒鉛が最も好ましい。ま
た、その粒径は特に制限されず、適宜選別すればよい
が、通常１mm以下程度のものを使用する。
しては、例えば鱗状黒鉛、石油、コークス、石炭ピッチ
コークス、カーボンブラック等の公知の材料を使用する
ことができるが、このうち鱗状黒鉛が最も好ましい。ま
た、その粒径は特に制限されず、適宜選別すればよい
が、通常１mm以下程度のものを使用する。
【００１３】同じく耐火材原料としては、焼結アルミ
ナ、電融アルミナ、仮焼アルミナ、焼ボーキサイト、焼
成バン土頁岩等の各種アルミナ質原料が使用でき、定法
通りの粒度調整で配合する。
ナ、電融アルミナ、仮焼アルミナ、焼ボーキサイト、焼
成バン土頁岩等の各種アルミナ質原料が使用でき、定法
通りの粒度調整で配合する。
【００１４】上記炭素質原料の配合量は該耐火物の使用
目的によって異なるが、耐火材料全量に対し５〜３０重
量％が好ましい。例えば、鱗状黒鉛を炭素質原料として
添加する場合、鱗状黒鉛が５重量％未満となると、耐ス
ポーリング性が低下する等、炭素含有耐火物の長所を十
分発揮できず、また、配合量が３０重量％を超えると耐
食性が低下し、好ましくない。
目的によって異なるが、耐火材料全量に対し５〜３０重
量％が好ましい。例えば、鱗状黒鉛を炭素質原料として
添加する場合、鱗状黒鉛が５重量％未満となると、耐ス
ポーリング性が低下する等、炭素含有耐火物の長所を十
分発揮できず、また、配合量が３０重量％を超えると耐
食性が低下し、好ましくない。
【００１５】尚、上記炭素含有耐火物には残留炭素量の
多い、かつ成形時の作業性に優れるタールピッチ、フェ
ノールレジン等のバインダーを配合することができる。
単独または併用することが可能である。
多い、かつ成形時の作業性に優れるタールピッチ、フェ
ノールレジン等のバインダーを配合することができる。
単独または併用することが可能である。
【００１６】さらに本発明は、不焼成耐火物としても、
更に還元雰囲気で焼成して焼成耐火物のいずれにも適用
できる。
更に還元雰囲気で焼成して焼成耐火物のいずれにも適用
できる。
【００１７】
【実施例】以下に本発明を実施した本発明品及び従来技
術による比較品の特性を対照することにより、本発明の
特徴とするところをより一層明確にする。
術による比較品の特性を対照することにより、本発明の
特徴とするところをより一層明確にする。
【００１８】表１上欄に示すように、本発明品１〜４及
び比較品１〜７（耐火材原料及びバインダーとしてのレ
ゾール型フェノールレジンは共通）に、ＺｒＳｉ2 粉末
及び従来公知の各種酸化防止剤を添加した。
び比較品１〜７（耐火材原料及びバインダーとしてのレ
ゾール型フェノールレジンは共通）に、ＺｒＳｉ2 粉末
及び従来公知の各種酸化防止剤を添加した。
【００１９】上記配合物を常温にて６０分間混練後、１
０００kgf/cm2 の圧力で４０×４０×１６０mmの形状に
加圧成形を行い、１８０℃で１５時間熱処理して得られ
た不焼成耐火物の品質特性を表１下欄に併せて示す。
０００kgf/cm2 の圧力で４０×４０×１６０mmの形状に
加圧成形を行い、１８０℃で１５時間熱処理して得られ
た不焼成耐火物の品質特性を表１下欄に併せて示す。
【００２０】１５００℃で２時間酸化焼成後の重量減少
率および脱炭層厚さ等の数値は何れも本発明品の方が小
さく、従来技術による比較品に較べて耐酸化性に優れる
ことを示している。
率および脱炭層厚さ等の数値は何れも本発明品の方が小
さく、従来技術による比較品に較べて耐酸化性に優れる
ことを示している。
【００２１】次に得られた耐火物を塩基度、すなわちＣ
ａＯ／ＳｉＯ2 重量比が２のスラグを使用して、１６５
０℃で３時間のロータリースラグテストに供し、比較品
１の侵食量を１００として、各試料品の侵食量を測定し
て、表１最下欄に示す溶損指数を算出したところ、本発
明品はいずれも低い溶損指数を示し、本発明品は比較品
に比し、スラグに対する耐食性が極めて優れていること
がわかる。
ａＯ／ＳｉＯ2 重量比が２のスラグを使用して、１６５
０℃で３時間のロータリースラグテストに供し、比較品
１の侵食量を１００として、各試料品の侵食量を測定し
て、表１最下欄に示す溶損指数を算出したところ、本発
明品はいずれも低い溶損指数を示し、本発明品は比較品
に比し、スラグに対する耐食性が極めて優れていること
がわかる。
【００２２】本発明は上記実施例に限られるものではな
く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で様々な応用が可能
であることはいうまでもない。
く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で様々な応用が可能
であることはいうまでもない。
【００２３】
【表１】
【００２４】
【発明の効果】以上のように、炭素質原料を含む耐火材
料にＺｒＳｉ2 粉末を添加したアルミンな・炭素質耐火
物は、耐スポーリング性、熱間強度を損なうことなく、
耐酸化性およびスラグや溶融金属に対する耐食性の向上
を図ることができる。
料にＺｒＳｉ2 粉末を添加したアルミンな・炭素質耐火
物は、耐スポーリング性、熱間強度を損なうことなく、
耐酸化性およびスラグや溶融金属に対する耐食性の向上
を図ることができる。
【００２５】したがって、本発明によると従来品よりも
優れた耐用性を備えた炭素含有耐火物が得られ、炉寿命
のさらなる延長に寄与するものである。
優れた耐用性を備えた炭素含有耐火物が得られ、炉寿命
のさらなる延長に寄与するものである。
Claims (1)
- 【請求項１】 炭素質原料５〜３０重量％、アルミナ質
耐火材料７０〜９５重量％からなる耐火材料に対し、ケ
イ化ジルコニウム(ZrSi2) 粉末を、外掛けで０．１〜１
０重量％添加したことを特徴とするアルミナ・炭素質耐
火物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3343554A JPH05170524A (ja) | 1991-12-25 | 1991-12-25 | アルミナ・炭素質耐火物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3343554A JPH05170524A (ja) | 1991-12-25 | 1991-12-25 | アルミナ・炭素質耐火物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05170524A true JPH05170524A (ja) | 1993-07-09 |
Family
ID=18362424
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3343554A Pending JPH05170524A (ja) | 1991-12-25 | 1991-12-25 | アルミナ・炭素質耐火物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05170524A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115322001A (zh) * | 2022-09-15 | 2022-11-11 | 江阴誉球耐火材料有限公司 | 一种耐高温铁沟浇注料及其制备方法 |
-
1991
- 1991-12-25 JP JP3343554A patent/JPH05170524A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115322001A (zh) * | 2022-09-15 | 2022-11-11 | 江阴誉球耐火材料有限公司 | 一种耐高温铁沟浇注料及其制备方法 |
| CN115322001B (zh) * | 2022-09-15 | 2023-07-07 | 江阴誉球耐火材料有限公司 | 一种耐高温铁沟浇注料及其制备方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4681456B2 (ja) | 低カーボン質マグネシアカーボンれんが | |
| JPS6343342B2 (ja) | ||
| JPH05170524A (ja) | アルミナ・炭素質耐火物 | |
| JP2950622B2 (ja) | 炭素含有耐火物 | |
| JPH11322405A (ja) | 低カーボン質炭素含有耐火物及びその製造方法 | |
| JPH05170519A (ja) | マグネシア・炭素質耐火物 | |
| JPH01286950A (ja) | 炭素含有耐火物 | |
| JPH05319902A (ja) | 炭素含有塩基性耐火物 | |
| JPH0585805A (ja) | 炭素含有耐火物 | |
| JP2687214B2 (ja) | 炭素含有耐火物 | |
| JPS6243948B2 (ja) | ||
| JPH10251055A (ja) | 電気炉炉床用アルミナ−マグネシア−カーボン系耐火物 | |
| JPH0510299B2 (ja) | ||
| JP2947390B2 (ja) | 炭素含有耐火物 | |
| JPH07172907A (ja) | 炭素含有耐火物 | |
| JPH05319907A (ja) | 炭素含有塩基性耐火物 | |
| JP2948020B2 (ja) | 炭素含有耐火物 | |
| JPH05208861A (ja) | 炭素含有アルミナ質耐火物 | |
| JP2765458B2 (ja) | マグネシア・カ−ボン系耐火物 | |
| JPH0551247A (ja) | 炭素含有不焼成耐火物 | |
| JPH07126063A (ja) | 炭素含有塩基性耐火物 | |
| JPH05319898A (ja) | 炭素含有耐火物 | |
| JPH0465352A (ja) | 炭素含有不焼成耐火物 | |
| JPH02274370A (ja) | 溶銑予備処理容器用耐火物 | |
| JPH04342457A (ja) | 炭素含有不焼成耐火物 |