JPH05178674A - Prepared unshaped refractory - Google Patents

Prepared unshaped refractory

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JPH05178674A
JPH05178674A JP3358244A JP35824491A JPH05178674A JP H05178674 A JPH05178674 A JP H05178674A JP 3358244 A JP3358244 A JP 3358244A JP 35824491 A JP35824491 A JP 35824491A JP H05178674 A JPH05178674 A JP H05178674A
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JP
Japan
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pitch
aggregate
glass
refractory
phenol resin
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP3358244A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kosuke Kurata
浩輔 倉田
Saburo Matsuo
三郎 松尾
Yoshinobu Kanbe
義信 神部
Yasuyuki Hayashida
易行 林田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Harima Ceramic Co Ltd
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Harima Ceramic Co Ltd
Nippon Steel Corp
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Publication date
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Abstract

PURPOSE:To enhance corrosion resistance, spalling resistance and abrasion resistance by adding glass having the specified softening and melting points to refractory materials wherein novolac type phenolic resin is combined with pitch and a mosaiclike carbon bond structure is formed and by specifying the composition. CONSTITUTION:The prepared unshaped refractoried are constituted of 100wt.% refractory aggregate, the following pitch (P) and novolac type phenolic resin (N) of 5-25%, by outer percentage in total amount and glass having 300-400 deg.C softening and melting points of 0.5-10% by outer percentage and can be granulated. In the pitch (P), the temperature difference of melting is within 100 deg.C and the temperature difference of solidification is within 300 deg.C. The weight ratio of P/N is 0.3-12.5. The carbon bond of a mosaic structure is easily obtained by regulating the weight ratio of P/N within the range. When aggregate is heated, separation thereof is prevented by regulating its content to the range. Packing properties, strength and corrosion resistance or the like are made good. Furthermore, separation and settling of aggregate is inhibited by addition of the above-mentioned glass. Generation of laminer peeling is prevented by inhibiting stress generated when aggregate is heated.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、製鋼炉の内張りの熱間
補修に使用される耐食性、耐スポーリング性、耐摩耗性
に優れた高熱間強度を有する不定形耐火物に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an amorphous refractory having a high hot strength which is excellent in corrosion resistance, spalling resistance and wear resistance, which is used for hot repair of the lining of a steelmaking furnace.

【0002】[0002]

【従来の技術】転炉、取鍋、混銑車、真空脱ガス炉など
の製鋼炉設備の内張りの熱間補修に使用される不定形耐
火物として、最近は、ピッチ、フェノール樹脂などを結
合剤とした非水系材質が使用されている。例えば、特開
昭56−26777号公報、特開昭56−109874
号公報、特開昭57−205381号公報に提案された
材質である。この非水系の不定形耐火物は、水を添加し
て使用する従来の水練り状に比べ、接着性、耐食性等に
優れている。また、熱間充填性の向上、作業性の改善に
効果がある。
2. Description of the Related Art Recently, pitch, phenol resin, etc. have been used as a binder as an amorphous refractory used for hot repair of lining of steelmaking furnace equipment such as converters, ladles, hot metal trucks and vacuum degassing furnaces. The non-aqueous material is used. For example, JP-A-56-26777 and JP-A-56-109874.
This is the material proposed in Japanese Patent Laid-Open No. 57-205381. This non-aqueous amorphous refractory is superior in adhesiveness, corrosion resistance, etc., as compared to the conventional water-mixed form in which water is added and used. Further, it is effective in improving hot filling and workability.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、これら
の不定形耐火物は熱間で使用されるため、施工時のタイ
ミング、施工厚み、加熱時間等に起因する炉内温度の急
変に追随できず、ピッチやフェノール樹脂によって形成
される炭素結合組織が充分発達しない欠点を有してい
る。従来提案された材質にもそれぞれに問題があった。
特開昭56−26777号公報では、ピッチ及び熱硬化
性樹脂を使用し、ピッチによる接着強度と熱硬化性樹脂
の硬化作用による付着性の向上を計っているが、作業性
の改善が中心であり、熱間での流動充填作用に劣る。特
開昭56−109874号公報では、熱硬化樹脂と熱可
塑物との組合せで発煙が少なく、焼き付き時間が短い補
修材を提供している。しかし、熱硬化時間の調整として
の効果しか見いだせない。特開昭57−205381号
公報では、カーボンを含む耐火材に有機樹脂を使用し、
充填密度によって耐用性を向上させているが、熱間での
流動性が得られない。
However, since these amorphous refractories are used hot, they cannot follow the rapid change in the temperature inside the furnace due to the timing at the time of construction, construction thickness, heating time, etc. It has a drawback that the carbon bond structure formed by pitch or phenol resin is not sufficiently developed. Each of the conventionally proposed materials has its own problems.
In JP-A-56-26777, a pitch and a thermosetting resin are used to improve the adhesive strength due to the pitch and the adhesiveness due to the curing action of the thermosetting resin, but the workability is mainly improved. Yes, it is inferior in hot fluidization filling action. Japanese Unexamined Patent Publication No. 56-109874 provides a repair material that uses a combination of a thermosetting resin and a thermoplastic to generate less smoke and to have a shorter seizure time. However, only the effect of adjusting the heat curing time can be found. In JP-A-57-205381, an organic resin is used as a refractory material containing carbon,
Although the packing density improves the durability, the hot fluidity cannot be obtained.

【0004】さらに、特開昭56−26777号公報お
よび特開昭57−205381号公報の材質は、接着
性、保型性、作業性の確保のために水分を添加すること
が絶対条件であるが、水分による母材の熱スポーリング
等の重大な欠点を有している。また、これらの不定形耐
火物は、熱間で使用される場合は炉残熱を受けての昇温
であり、大きな温度の変化を受けるとともに使用量も一
定していないことから、材料に対する被熱効果が絶えず
変化することから、従来使用されていたピッチやフェノ
ール樹脂では、高熱間強度を有するモザイク構造の炭素
結合組織が充分に生成されない。
Further, the materials disclosed in JP-A-56-26777 and JP-A-57-205381 are absolutely required to add water in order to secure adhesiveness, shape retention and workability. However, it has serious drawbacks such as heat spalling of the base material due to moisture. In addition, since these amorphous refractories are heated by the residual heat of the furnace when they are used hot, they are subject to large temperature changes and the amount of use is not constant, so the materials to which they are applied are not constant. Since the thermal effect constantly changes, the conventionally used pitch and phenolic resin do not sufficiently generate the carbon-bonded structure of mosaic structure having high hot strength.

【0005】この原因は、ピッチとフェノール樹脂の融
点及び固化温度が深く係わっている。ピッチは被熱によ
ってフロー構造の炭素結合を形成し、一方のフェノール
樹脂は被熱によってガラス構造の炭素結合となる。これ
らの炭素結合組織はそれぞれに一長一短の性質がある。
すなわちフロー構造は耐スポール性に優れるが強度が低
く、耐摩耗性及び耐食性に劣る。ガラス構造は高強度で
耐摩耗性に優れるものの耐スポール性に劣る。
The cause is deeply related to the melting point and solidification temperature of the pitch and the phenol resin. The pitch forms a carbon bond having a flow structure when heated, and the phenol resin on the other hand becomes a carbon bond having a glass structure when heated. Each of these carbon-bonded tissues has merits and demerits.
That is, the flow structure is excellent in spall resistance but low in strength and inferior in wear resistance and corrosion resistance. Although the glass structure has high strength and excellent wear resistance, it has poor spall resistance.

【0006】従来の不定形耐火物に使用されるピッチあ
るいはフェノール樹脂は、活用すべき特性の選択や炉熱
等の施工条件などに合せてその品種や添加量を決定して
いた。また、ピッチとフェノール樹脂を併用する場合
は、フェノール樹脂の早い硬化特性を利用した硬化時間
の調整目的に過ぎない。本発明者らは先に、ピッチとノ
ボラック型フェノール樹脂とを組合せて使用することに
より、モザイク状の炭素結合組織を形成する方法を見い
出し、不定形耐火物の耐用性向上にかなりの効果を得て
いる。炉残熱等の施工条件が不安定であることに起因す
るピッチとフェノール樹脂の液体化状態での相溶性のの
調整が困難であったため、従来は、モザイク構造を積極
的に形成して材料特性の改善を図ることは行われていな
かった。本発明者らは、ピッチとノボラック型フェノー
ル樹脂の併用でモザイク状の炭素結合組織を形成する方
法において、さらに研究を進めたところ、耐火骨材の均
一分散および炭化組織がもつ熱間での応力緩和に問題点
があることが判った。
For the pitch or phenol resin used in the conventional amorphous refractory, the kind and the addition amount thereof are determined according to the selection of the characteristics to be utilized and the construction conditions such as furnace heat. Further, when the pitch and the phenol resin are used in combination, the purpose is only to adjust the curing time by utilizing the fast curing property of the phenol resin. The present inventors previously found a method of forming a mosaic carbon bond structure by using a pitch and a novolac type phenol resin in combination, and obtained a considerable effect in improving the durability of the amorphous refractory. ing. It was difficult to adjust the compatibility of pitch and phenol resin in the liquefied state due to unstable construction conditions such as residual heat of the furnace. No attempt was made to improve the characteristics. The inventors of the present invention further conducted research on a method of forming a mosaic carbon bond structure by using pitch and a novolac type phenolic resin in combination, and found that the uniform dispersion of the refractory aggregate and the stress during the heat of the carbonized structure. It turned out that there was a problem with mitigation.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、耐火性骨材1
00wt%に対し、融点温度差が100℃以内で、かつ
固化温度差が300℃以内のピッチとノボラック型フェ
ノール樹脂を両者の重量比率が0.3〜12.5、その
合量で外掛け5〜25wt%と、軟化溶融点が300〜
400℃であるガラスを外掛けで0.5〜10wt%を
添加したことを特徴とする不定形耐火物である。また、
この不定形耐火物をさらに造粒したことを特徴とした不
定形耐火物である。
The present invention is directed to a refractory aggregate 1
With respect to 00 wt%, the pitch and the novolac type phenol resin having a melting point temperature difference of 100 ° C. and a solidification temperature difference of 300 ° C. or less have a weight ratio of 0.3 to 12.5, and the total weight of the pitch and the novolac type phenol resin is 5 or more. ~ 25 wt% and softening melting point of 300 ~
It is an amorphous refractory characterized by adding 0.5 to 10 wt% of glass at 400 ° C. Also,
This amorphous refractory is characterized by being further granulated.

【0008】本発明に使用するピッチは、固定炭素量4
0〜60wt%程度、融点が120℃以下、固化温度が
450〜550℃のものであり、耐火物の結合剤として
使用されるピッチとしては融点が特に低い。ノボラック
型フェノール樹脂は数平均分子量が200〜350、融
点が70℃以下、固化温度が250〜400℃であり、
耐火物の結合剤として一般に使用されるフェノール樹脂
に比べて融点が低く、固化温度が高いことが特徴であ
る。
The pitch used in the present invention has a fixed carbon amount of 4
The pitch used is about 0 to 60 wt%, the melting point is 120 ° C. or less, and the solidification temperature is 450 to 550 ° C., and the melting point is particularly low as the pitch used as the binder of the refractory. The novolac type phenol resin has a number average molecular weight of 200 to 350, a melting point of 70 ° C or lower, and a solidification temperature of 250 to 400 ° C.
It is characterized by a lower melting point and higher solidification temperature than phenolic resins, which are commonly used as binders for refractories.

【0009】本発明は、これらの特性を有するピッチと
ノボラック型フェノール樹脂を、その重量比率(P/N
比)が0.3〜12.5で配合することによって、熱間
補修用の不定形耐火物として、従来は形成が困難であっ
たモザイク構造の炭素結合組織を容易に形成すると共
に、その合量を耐火骨材に対し5〜25wt%に限定す
れば被熱時の骨材の分離もなく、充填性、強度、耐食性
等の良好な特性を得ることを見出した。
In the present invention, the pitch and novolac type phenolic resin having these characteristics are used in a weight ratio (P / N).
(Ratio) is 0.3 to 12.5 to easily form a carbon bond structure having a mosaic structure, which has been difficult to form in the past, as an amorphous refractory for hot repair, and It has been found that when the amount is limited to 5 to 25 wt% with respect to the refractory aggregate, the aggregate does not separate when heated and good properties such as filling property, strength and corrosion resistance are obtained.

【0010】本発明は、さらに軟化溶融点が300〜4
00℃のガラスを添加することで、耐火骨材の分離沈降
を抑制すること、および被熱時の発生応力を抑えて層状
剥離の発生を防止することにより、耐用性の延長を図る
ことができる。本発明の不定形耐火物は造粒すると、被
熱時の溶融〜固化時間を調整する効果があり、これによ
って、さらに高充填で充填均一性に優れた施工体を得る
ことができる。
The present invention further has a softening melting point of 300 to 4
By adding a glass of 00 ° C., it is possible to extend the durability by suppressing the separation and settling of the refractory aggregate and by suppressing the stress generated when heated to prevent the occurrence of delamination. .. When the irregular refractory material of the present invention is granulated, it has the effect of adjusting the melting-solidifying time when it is heated, and by this, it is possible to obtain a construction body with higher filling and excellent filling uniformity.

【0011】[0011]

【作用】ピッチとフェノール樹脂を併用することによっ
て、耐火材として有益な特性を有するモザイク構造の炭
素結合組織が生成する過程、機構等については、現時点
では明確になっていないが、以下のような理由によるも
のと考えられる。本発明で使用するノボラック型フェノ
ール樹脂は、約50℃から軟化溶融を開始し、約400
℃で固化する。また、ピッチは約80℃から軟化溶融を
開始し、約500℃で固化する。このピッチとノボラッ
ク型フェノール樹脂が前記比率で共存する場合、被熱に
よってまず両者が液化状態になる。その後、ノボラック
型フェノール樹脂が固化しはじめるが、ノボラック型フ
ェノール樹脂の固化した部分は未だ液化状態のピッチの
全液相部に点在している。さらに温度が上昇するとピッ
チが固化し始めるが、この時、先に硬化し始めたノボラ
ック型フェノール樹脂が核となり、ピッチのフロー構造
の炭化を阻害する形となって、核の周囲にピッチの連鎖
状環が縮合反応し、立体的なモザイク構造が形成され
る。
[Function] The process and mechanism of generating a carbon-bonded structure of a mosaic structure having useful properties as a refractory material by using pitch and a phenol resin together have not been clarified at present, but This is probably due to the reason. The novolac type phenol resin used in the present invention starts softening and melting at about 50 ° C.
Solidify at ℃. The pitch starts softening and melting at about 80 ° C and solidifies at about 500 ° C. When the pitch and the novolac type phenol resin coexist in the above ratio, both are first liquefied by being heated. After that, the novolac-type phenol resin begins to solidify, but the solidified portion of the novolak-type phenol resin is still scattered in the entire liquid phase portion of the liquefied pitch. When the temperature further rises, the pitch begins to solidify, but at this time, the novolac-type phenolic resin that started to harden first becomes the core, and it becomes a form that hinders the carbonization of the flow structure of the pitch, and the pitch chain surrounds the core. Ring-shaped rings undergo a condensation reaction to form a three-dimensional mosaic structure.

【0012】フロー構造の炭素結合は、耐火物中にフロ
ー構造に沿った潜在的な微亀裂が発生しやすく、破壊靭
性の低下に伴なって低熱間強度の組織となる。ガラス状
構造の炭素結合は、フェノール樹脂特有の炭素結合であ
る高強度の組織が得られるが、非晶質の均一組織である
ため、亀裂伝播抵抗性に欠けた耐スポール性の低い組織
となる。
The carbon bond of the flow structure is likely to cause latent microcracks along the flow structure in the refractory, and a structure with low hot strength is formed as the fracture toughness decreases. The glass-like carbon bond has a high-strength structure, which is a carbon bond peculiar to phenol resin, but it is an amorphous uniform structure, so it has a low spall resistance without crack propagation resistance. ..

【0013】これに対し、本発明で得られるモザイク状
構造は、その構造がカーボン粒の集合体であるため、炭
素結合の破壊靭性および亀裂伝播抵抗性を向上させた耐
スポール性に優れた特性を示すと共に、高熱間強度で耐
食性、耐摩耗性に優れた不定形耐火物として有益な組織
となる。
On the other hand, since the mosaic structure obtained by the present invention is an aggregate of carbon particles, the fracture toughness of the carbon bond and the crack propagation resistance are improved and the spall resistance is excellent. In addition, it has a high hot strength, excellent corrosion resistance, and excellent wear resistance, and is a useful structure as an amorphous refractory.

【0014】このモザイク構造の生成で重要なことは、
ピッチとフェノール樹脂の液化時の混合を充分に行わせ
ることにある。そのためは、ピッチとフェノール樹脂の
液化時間(液化温度域)が類似していることに加え、両
者の液化時間が長いこと、および各々の液化時の粘性が
低いことが相溶性を高めるために必要である。
What is important in the generation of this mosaic structure is that
This is to sufficiently mix pitch and phenol resin during liquefaction. Therefore, in addition to the liquefaction time (liquefaction temperature range) of the pitch and the phenol resin being similar, it is necessary that both liquefaction times are long and the viscosity at the time of each liquefaction is low in order to improve compatibility. Is.

【0015】従来の不定形耐火物に使用されるピッチや
フェノール樹脂は、このようなモザイク構造の炭素結合
組織が積極的に形成せしめることを目的としたものでは
ない。ピッチについては、カーボン源として使用される
目的であるために固定炭素量が多く、融点や粘性の高い
ものが一般に使用されている。また、フェノール樹脂に
ついては、ピッチと同様にカーボン源として使用される
と共に、ピッチの被熱時の軟化〜溶融現象の低減(保形
性の付与)、あるいは補修時間の短縮を目的とした使用
方法であるため、高分子量のノボラック型フェノール樹
脂や硬化剤としてのヘキサメチレンテトラミンの添加、
あるいは液化時間の短いレゾール型フェノール樹脂を使
用するのが一般的であった。従ってモザイク構造形成を
目的とした本発明においては、従来の一般的に使用され
ているこれらのピッチ、あるいはフェノール樹脂の使用
は不可である。一方、相溶性という点からは、ピッチお
よびノボラック型フェノール樹脂の融点は低いものの方
が好ましく、融点の下限値については特に限定しない。
The pitch and the phenolic resin used for the conventional amorphous refractory are not intended to positively form the carbon bond structure of such a mosaic structure. Regarding the pitch, a pitch having a large fixed carbon amount and a high melting point and a high viscosity is generally used because it is used as a carbon source. Further, phenolic resin is used as a carbon source similar to pitch, and is also used for the purpose of reducing the softening-melting phenomenon of the pitch when heated (giving shape retention) or shortening the repair time. Therefore, the addition of high molecular weight novolac type phenolic resin and hexamethylenetetramine as a curing agent,
Alternatively, it was general to use a resol type phenolic resin having a short liquefaction time. Therefore, in the present invention for the purpose of forming a mosaic structure, it is not possible to use the conventionally commonly used pitch or phenol resin. On the other hand, from the viewpoint of compatibility, it is preferable that the pitch and the novolac type phenol resin have a low melting point, and the lower limit of the melting point is not particularly limited.

【0016】本発明に使用するこれらのピッチとフェノ
ール樹脂の使用量は、耐火骨材100wt%に対し、そ
の重量比率(P/N比)が0.3〜12.5で配合する
と共に、その合量が5〜25wt%とする。この場合、
その合量が5wt%未満では耐火物中の固定炭素量が少
なくなり過ぎ、耐食性に劣る。25wt%を越えると耐
火物の流動性が大きくなり、耐火骨材の分離現象が顕著
となり、不定形耐火物としての組織の均一性が低下す
る。
The amount of the pitch and the phenol resin used in the present invention is 100% by weight of the refractory aggregate and the weight ratio (P / N ratio) is 0.3 to 12.5. The total amount is 5 to 25 wt%. in this case,
If the total amount is less than 5 wt%, the fixed carbon amount in the refractory becomes too small and the corrosion resistance is poor. If it exceeds 25 wt%, the flowability of the refractory becomes large, the phenomenon of separation of the refractory aggregate becomes remarkable, and the uniformity of the structure as the amorphous refractory deteriorates.

【0017】ピッチとフェノール樹脂の比率(P/N
比)が12.5以上の場合は、ピッチ量が多くなり、ピ
ッチが形成するフロー構造の炭素結合が顕著となる。ま
た、0.3以下ではフェノール樹脂が多くなりすぎて、
フェノール樹脂が形成するガラス構造の炭素結合が多く
なると共に、液化時間の短縮化による流動性、施工性の
低下を生じ、充填性の低い施工体を形成する問題点が生
じる。
Ratio of pitch and phenolic resin (P / N
When the (ratio) is 12.5 or more, the pitch amount becomes large, and carbon bonds in the flow structure formed by the pitch become remarkable. If it is less than 0.3, the amount of phenol resin will be too much,
Along with the increase in carbon bonds in the glass structure formed by the phenol resin, the fluidity and workability are deteriorated due to the shortening of the liquefaction time, which causes a problem of forming a work body having a low filling property.

【0018】次に、ガラスは融点が300〜400℃の
ものを外掛けで1〜10wt%添加する。1wt%以下
では発生応力を吸収することは出来ず、10wt%以上
では被熱時の液相部が多くなり、耐火骨材の沈降抑制に
効果が出ないのみならず、耐食性も低下する傾向にな
る。ガラスの好ましい添加量は外掛けで2〜8wt%で
ある。
Next, glass having a melting point of 300 to 400 ° C. is added to the glass in an amount of 1 to 10% by weight. If it is 1 wt% or less, the generated stress cannot be absorbed, and if it is 10 wt% or more, the liquid phase portion increases when heated, not only the effect of suppressing the settling of the refractory aggregate is not effective, but also the corrosion resistance tends to decrease. Become. The preferable addition amount of glass is 2 to 8 wt% when applied outside.

【0019】ガラスの融点は、ピッチ又は熱可塑性フェ
ノール樹脂との組合せで耐火骨材の沈降防止を図る点か
らも、300〜400℃が適当である。熱可塑性フェノ
ール樹脂は被熱によって約150℃から硬化し始めて4
00℃程度で硬化する。ピッチは約300℃程度から硬
化し始め、500℃程度で固化する。ガラスは、ピッチ
の硬化温度とほぼ同時期に軟化して耐火骨材の沈降をそ
の適度な粘性で制御し、均一組織にする役割をもつ。融
点が400℃以上では、耐火骨材が均一に充填されない
内に硬化してしまうために、部分的に巣洞が発生する。
The melting point of the glass is preferably 300 to 400 ° C. from the viewpoint of preventing the refractory aggregate from settling in combination with pitch or a thermoplastic phenol resin. Thermoplastic phenolic resin begins to harden at about 150 ° C due to heat
Hardens at around 00 ° C. The pitch begins to harden at about 300 ° C and solidifies at about 500 ° C. The glass has a role of softening at about the same time as the hardening temperature of the pitch and controlling the sedimentation of the refractory aggregate with its appropriate viscosity to form a uniform structure. When the melting point is 400 ° C. or higher, the refractory aggregate is hardened before being uniformly filled, so that a cavity is partially formed.

【0020】さらに、ガラスは熱間で溶融し、耐火骨材
粒子間を充填して発生応力を緩和するため、耐火組織内
部での亀裂発生の抑制や剥離防止に効果がある。ガラス
源としては、硼珪酸ガラスも使用出来るが、より高温域
での耐用性に優れる硼燐酸ガラスが好ましい。
Further, the glass melts hot and fills the space between the refractory aggregate particles to relieve the generated stress, so that it is effective in suppressing the generation of cracks in the refractory structure and preventing peeling. As the glass source, borosilicate glass can be used, but borophosphate glass, which has excellent durability in a higher temperature range, is preferable.

【0021】本発明に使用する耐火骨材の種類は特に限
定されるものではなく、例えばマグネシア、ドロマイ
ト、石灰、スピネル、クロム鉱、アルミナ、シリカ、ア
ルミナ−シリカ、ジルコン、ジルコニア、炭化珪素、あ
るいはこれらを骨材としたレンガ屑などから選ばれる一
種または二種以上を主材とする。ガラスは珪酸ガラス、
硼酸ガラス、硼珪酸ガラス、硼燐酸ガラス、アルミン酸
塩ガラス等が使用出来るが、好ましくは硼燐酸ガラスで
ある。必要により、さらに湿潤剤、分散剤、酸化防止
剤、炭素、石灰石、金属粉、有機質ファイバー、金属質
ファイバー、無機質ファイバーなどから選ばれる一種又
は二種以上を添加してもよい。
The kind of the refractory aggregate used in the present invention is not particularly limited, and for example, magnesia, dolomite, lime, spinel, chrome ore, alumina, silica, alumina-silica, zircon, zirconia, silicon carbide, or The main material is one kind or two or more kinds selected from brick scraps using these as aggregates. The glass is silicate glass,
Borate glass, borosilicate glass, borophosphate glass, aluminate glass and the like can be used, but borophosphate glass is preferable. If necessary, one or more selected from wetting agents, dispersants, antioxidants, carbon, limestone, metal powder, organic fibers, metallic fibers, inorganic fibers and the like may be added.

【0022】本発明で得られた不定形耐火物は、そのま
まの状態で使用しても補修材としての効果はあるが、造
粒することによって、さらに耐用性の向上が期待出来
る。本発明で得られた不定形耐火物を造粒する目的は、
ピッチ及び樹脂への炉熱の伝達を調整することにある。
非造粒の場合は、ピッチ及び樹脂への炉熱が直接に伝達
されるため、ピッチ及び樹脂への炉熱の伝達が早くな
る。その結果、ピッチ及び樹脂の液状状態での時間が短
くなることによって、ピッチと樹脂の相溶性が減少し、
モザイク構造の生成が少ないことによる物性の低下を招
くことがある。
The amorphous refractory material obtained by the present invention has an effect as a repair material even if it is used as it is, but granulation can be expected to further improve the durability. The purpose of granulating the amorphous refractory obtained in the present invention,
To regulate the transfer of furnace heat to the pitch and resin.
In the case of non-granulation, since the furnace heat is directly transferred to the pitch and the resin, the furnace heat is quickly transferred to the pitch and the resin. As a result, by shortening the time of the pitch and the resin in the liquid state, the compatibility of the pitch and the resin decreases,
Physical properties may be deteriorated due to the less generation of the mosaic structure.

【0023】これに対し、造粒した場合、造粒内への熱
伝達は非造粒に比較して遅くなり、ピッチと樹脂の液状
時間が延びることによってピッチと樹脂の相溶性が高め
られ、モザイク構造の生成を促進し、物性の改善による
耐用性の向上に効果がある。さらに、固化時間の調整も
可能となる。造粒の方法としては、例えば配合物全体に
非水系結合剤を適当量添加し、加圧成形後、粉砕によっ
て造粒する。又配合物全体に非水系結合剤を適当量添加
して、転動法などで造粒してもよい。この造粒に使用す
る非水系結合剤は、ピッチ、フェノール樹脂に限らずフ
ラン樹脂、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、パラフィン
などが使用できる。
On the other hand, in the case of granulation, the heat transfer to the inside of the granulation is slower than that in the non-granulation, and the compatibility of the pitch and the resin is increased by extending the liquid time of the pitch and the resin. It is effective in promoting the generation of the mosaic structure and improving the durability by improving the physical properties. Furthermore, the solidification time can be adjusted. As a method of granulating, for example, an appropriate amount of a non-aqueous binder is added to the entire mixture, the mixture is pressure-molded, and then granulated by pulverization. Further, an appropriate amount of a non-aqueous binder may be added to the entire mixture and granulated by a rolling method or the like. The non-aqueous binder used for this granulation is not limited to pitch and phenol resin, but furan resin, phenol resin, epoxy resin, paraffin and the like can be used.

【0024】[0024]

【実施例】以下に本発明の実施例とその比較例を示す。
表1に各例で使用したピッチ及びフェノール樹脂の品質
値を示す。表2は各例で使用した硼燐酸ガラスの品質値
を示す。
EXAMPLES Examples of the present invention and comparative examples are shown below.
Table 1 shows the quality values of the pitch and phenol resin used in each example. Table 2 shows the quality values of the borophosphate glass used in each example.

【0025】[0025]

【表1】 ※ フェノール樹脂の内、、は、本発明実施例で使
用した範囲内の樹脂。フェノール樹脂、は比較例で
使用した樹脂。 ※ ピッチの内、は本発明実施例で使用した範囲内
の樹脂。ピッチ、は比較例で使用したピッチ。
[Table 1] * Among phenolic resins, and are resins within the range used in the examples of the present invention. Phenolic resin is the resin used in the comparative example. * The resin in the pitch is within the range used in the examples of the present invention. Pitch is the pitch used in the comparative example.

【0026】[0026]

【表2】 [Table 2]

【0027】[物性測定方法] 〈1〉流動性 800gの材料をエアーランマーで7
kg/cm2の圧力をもって50回打撃し、70□のサ
ンプルを作製する。このサンプルを700℃の電気炉に
入れ、被熱によって軟化〜溶融し、広がった程度を大、
中、小の三段階に区分した。
[Physical property measuring method] <1> Fluidity 7 g of a material of 800 g is air rammed.
A 70 square sample is prepared by hitting 50 times with a pressure of kg / cm 2 . This sample was placed in an electric furnace at 700 ° C., softened to melted by heat, and spread to a large extent.
It was divided into three stages, medium and small.

【0028】以下の物性はつぎのようにして測定した。
所定の炉内に、下部を密閉し上部を開放にした125φ
×750の金属製パイプをセットし、この金属製パイプ
を800〜900℃に加熱する。その後、1kgずつに
分割した合計20kgの不定形耐火物をパイプ上部から
パイプ内に順次投入する。不定形耐火物が硬化後、所定
の物性測定用サンプルを切り出す。
The following physical properties were measured as follows.
125φ with the lower part sealed and the upper part opened in a predetermined furnace
A metal pipe of × 750 is set, and the metal pipe is heated to 800 to 900 ° C. Thereafter, a total of 20 kg of amorphous refractory material, which is divided into 1 kg portions, is sequentially charged into the pipe from the top of the pipe. After the amorphous refractory is cured, a predetermined sample for measuring physical properties is cut out.

【0029】〈2〉充填性 不定形耐火物の中間部と
上部の見掛気孔率を測定した。数値が小さい程、充填性
は良好で、中間部と上部の数値差が小さい程、施工体の
充填均一性は優れている。
<2> Fillability The apparent porosities of the middle part and the upper part of the amorphous refractory material were measured. The smaller the value is, the better the filling property is, and the smaller the difference between the middle part and the upper part is, the better the filling uniformity of the construction product is.

【0030】〈3〉上部ポーラス層の生成比率 被熱によるピッチ及び樹脂の溶融で耐火骨材が沈降し、
耐火骨材が希薄となって施工体上部に生成したポーラス
層の寸法を測定した。ポーラス層の寸法は、施工体の高
さ方向に占める比率で示した。数値が大きいほどポーラ
ス層の生成が大きい。
<3> Generation ratio of upper porous layer: The refractory aggregates are settled by the melting of the pitch and the resin due to the heat,
The refractory aggregate was diluted and the size of the porous layer formed on the upper part of the construction body was measured. The size of the porous layer is indicated by the ratio in the height direction of the construction body. The larger the value, the greater the generation of the porous layer.

【0031】〈4〉耐スポール性 中間部より40□×120のサンプルを切り出し、16
00〜1650℃の溶鋼中に3分間浸漬後、10分間空
冷する。これを1サイクルとし、5サイクル後、長さ方
向の中心部を切断し、切断面中の亀裂の程度を大、中、
小の三段階に区分した。
<4> Spoll resistance A sample of 40 □ × 120 was cut out from the middle part and cut into 16
After being immersed in molten steel at 00 to 1650 ° C. for 3 minutes, it is air cooled for 10 minutes. This is defined as 1 cycle, and after 5 cycles, the central part in the length direction is cut, and the degree of cracks in the cut surface is large, medium,
It was divided into three small stages.

【0032】〈5〉耐食性 中間部から所定のサンプ
ルを切り出し、重量比で鋼80:スラグ20を溶剤とし
た1650℃で回転法による侵食試験を行った。侵食試
験の比較として、通常、転炉に使用される非水系の焼き
付け補修材に相当する表4中、比較例、No.7の溶損
寸法を100とし、これに対する比率で示した。比率が
小さい程、高耐食性であることを示す。
<5> Corrosion Resistance A predetermined sample was cut out from the middle portion and subjected to an erosion test by a rotation method at a weight ratio of steel 80: slag 20 at 1650 ° C. as a solvent. As a comparison of the erosion tests, a comparative example, No. 3, in Table 4 corresponding to a non-aqueous baking repair material usually used in a converter is used. The melt loss size of No. 7 was set to 100, and the ratio was shown. The smaller the ratio, the higher the corrosion resistance.

【0033】〈6〉熱間曲げ強さ 厚さ20×巾30×長さ120mmに切り出した試験体
をコークスブリーズ中で1400℃×1時間加熱後、1
400℃に保った状態で100mmのスパン上で押し棒
による曲げ強さを測定した。
<6> Hot Bending Strength A test piece cut out to a thickness of 20 × width of 30 × length of 120 mm was heated in a coke breeze at 1400 ° C. for 1 hour and then 1
The bending strength with a push rod was measured on a span of 100 mm with the temperature kept at 400 ° C.

【0034】〈7〉発生応力 中間部から、40×4
0×120mmのサンプルを切りだして、800℃×2
Hr熱処理後の試験体を片面拘束にて熱間発生応力を測
定し、その最大発生応力を表4中、比較例No.7を1
00とした比率で示した。比率が小さい程、発生応力が
小さいことを示す。なお、空欄は測定しなかったもので
ある。
<7> Generated stress 40 × 4 from the middle part
Cut out a sample of 0 × 120 mm and 800 ° C × 2
The test stress after heat treatment for Hr was subjected to one-side restraint to measure the hot stress generated, and the maximum stress is shown in Table 4 as Comparative Example No. 1
The ratio is set to 00. The smaller the ratio, the smaller the generated stress. Note that the blank columns are those that were not measured.

【0035】表3〜表7は、各例の配合組成と試験結果
である。
Tables 3 to 7 show compounding compositions and test results of each example.

【0036】[0036]

【表3】 [Table 3]

【0037】[0037]

【表4】 [Table 4]

【0038】[0038]

【表5】 [Table 5]

【0039】[0039]

【表6】 [Table 6]

【0040】[0040]

【表7】 [Table 7]

【0041】[0041]

【発明の効果】本発明で得られるモザイク状炭素結合組
織は、カーボン粒の集合体であるため、カーボンボンド
の破壊靱性及び亀裂伝播抵抗性を向上させ耐スポール性
に優れた特性を示すとともに、高熱間強度で高耐食性、
高耐摩耗性に優れた組織を任意に得ることができる。ま
た、熱間での発生応力を低減させて組織内の亀裂発生を
抑制し、層状剥離を無くし、高耐用性の組織を形成す
る。
The mosaic carbon bond structure obtained in the present invention is an aggregate of carbon particles, and therefore exhibits an excellent spall resistance and improved fracture toughness and crack propagation resistance of carbon bond. High hot strength and high corrosion resistance,
A structure excellent in high wear resistance can be arbitrarily obtained. Further, the stress generated during hot is reduced to suppress the generation of cracks in the structure, the delamination is eliminated, and the structure having high durability is formed.

─────────────────────────────────────────────────────
─────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成4年4月13日[Submission date] April 13, 1992

【手続補正1】[Procedure Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0018[Correction target item name] 0018

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction content]

【0018】次に、ガラスは融点が300〜400℃の
ものを外掛けで0.5〜10wt%添加する。0.5
t%以下では発生応力を吸収することは出来ず、10w
t%以上では被熱時の液相部が多くなり、耐火骨材の沈
降抑制に効果が出ないのみならず、耐食性も低下する傾
向になる。ガラスの好ましい添加量は外掛けで1〜8
t%である。
Next, glass having a melting point of 300 to 400 ° C. is added 0.5 to 10 % by weight . 0.5 w
When t% or less, the generated stress cannot be absorbed and 10w
If it is t% or more, the liquid phase portion when heated is large, and not only the effect of suppressing the settling of the refractory aggregate is not exerted, but also the corrosion resistance tends to decrease. The preferred amount of glass added is 1 to 8 w
t%.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 神部 義信 兵庫県高砂市荒井町新浜1−3−1 ハリ マセラミック株式会社内 (72)発明者 林田 易行 兵庫県高砂市荒井町新浜1−3−1 ハリ マセラミック株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Inventor Yoshinobu Kambe 1-3-1 Niihama, Arai-cho, Takasago-shi, Hyogo Within Harima Ceramics Co., Ltd. (72) Iyoyuki Hayashida 1-3-3 Niihama, Arai-cho, Takasago-shi, Hyogo Prefecture 1 Harima Ceramics Co., Ltd.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 耐火性骨材100wt%に対し、融点温
度差が100℃以内で、かつ固化温度差が300℃以内
のピッチとノボラック型フェノール樹脂を両者の重量比
率が0.3〜12.5、その合量で外掛け5〜25wt
%と、軟化溶融点が300〜400℃であるガラスを外
掛けで0.5〜10wt%を添加したことを特徴とする
不定形耐火物。
1. A pitch and a novolac type phenol resin having a melting point temperature difference of 100 ° C. and a solidification temperature difference of 300 ° C. with respect to 100 wt% of a refractory aggregate, and the weight ratio of both is 0.3 to 12. 5, 5 to 25 wt.
%, And 0.5 to 10 wt% of glass having a softening melting point of 300 to 400 ° C. is externally added to the amorphous refractory.
【請求項2】 請求項1記載の不定形耐火物を造粒した
ことを特徴とした不定形耐火物。
2. An irregular refractory material obtained by granulating the irregular refractory material according to claim 1.
JP3358244A 1991-12-27 1991-12-27 Prepared unshaped refractory Withdrawn JPH05178674A (en)

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