【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]
（産業上の利用分野）
本発明は高炉等の溶融金属溶解炉の内張りに使
用する炭素れんが等の築造におけるブロツク間の
膨張吸収目地材に関するものである。
（従来技術）
高炉内張用耐火物としては、耐火物の築造上避
けられない目地を少なくするため、大型寸法の炭
素質ブロツクが用いられている。炭素質ブロツク
は炉内において装入原料との接触による摩耗、溶
銑、スラグ等による物理的化学的侵食のほか、原
料中から発生する低沸点金属蒸気とくにアルカリ
金属の侵入、反応による崩壊、炉内に局部的に存
在する酸素による酸化、熱衝撃による亀裂の発生
等によつて損傷される。
目地部がぜい弱であれば炭素質ブロツクの損傷
は一層加速されることとなるのである。
築造時配列レベルを整え、目地の間隙を小さく
とるため、炭素質ブロツクの寸法精度は通常±
0.5mmを有しているものである。実際にブロツク
を立体的に築造したときは、すべてのブロツク間
の目地間隙は0.3〜0.7mmとできるだけ小さくする
必要がある。溶銑の侵入をもたらし、耐火層の寿
命を短かくするからである。上記空目地によつて
もたらされる問題を解消する方法として例えば特
公昭57−48507号公報に示される様に、モルタル
目地材を用いて築造するのであるが、モルタル目
地材の粘性、そして施工者の熟練度によつて施工
内容に差がある。すなわち、ブロツクの水平面及
び縦面にそれぞれ同じ条件で施工することが難か
しく、とくに、モルタル層の厚さを薄くすること
が難かしくて所望の寸法精度が得られ難い問題が
ある。さらに、昇温により炭素ブロツクが熱によ
つて膨張すると、ブロツクは互いにせり合い、膨
張の一部はブロツクの築造層の外周に設けられた
環状のスタンプ層によつて吸収されるのである
が、円周方向ではブロツクが互いのせり合いによ
り破壊するという問題が生じることがある。この
解決のため、大型ブロツクの形状を小さくして目
地数を増やして膨張吸収させる方法と全ての目地
もしくは１部の目地にモルタル目地材のほかボー
ル紙などを挾装させ、昇温によりボール紙が燃
焼・消失することによつて膨張を却収させる方法
がある。
しかしながら、目地数を増やすことは、目地の
耐食性の劣化および熱伝導性の低下に伴い耐食性
が劣化するというブロツクの大型化に移行する以
前の問題が生じ、技術動向に逆行することとな
る。
また、ボール紙を挾装させる方法では、ボール
紙の１部が消失したときは、せり合いの応力をブ
ロツク面に均等に受けることとならず、ブロツク
を破壊させることとなり、また、ボール紙などの
有機物質は耐食性にとぼしく焼失した目地間隙に
溶銑が侵入してブロツクの損耗を促進させるとい
う問題が生じる。
（発明の目的）
この発明は以上述べた目地材の問題を解決する
ためになされたものである。
（発明の構成）
以下、この発明の詳細について説明する。
この発明の要旨は、重量で膨張黒鉛30〜97％に
有機物質３〜70％を加えて混合、混練し、圧縮成
形して可縮性を有するシート状にしたことを特徴
とする膨張黒鉛質シート状れんが膨張吸収目地材
にある。
上記膨張黒鉛はフレイク（Flake）グラフアイ
ト、ベイン（Vein）グラフアイトなどの天然黒
鉛を濃硫酸などの強酸化性溶液で処理し、例えば
約80倍と著しく体積膨張させたものである。
膨張黒鉛30〜97％に有機物質３〜70％を加えて
混合、混練し圧縮成形してシート状にする。この
シート状成形体は、例えば高炉等の湯溜部に使用
される炭素質ブロツクの目地に使用すると、溶湯
と接しても耐食性がすぐれるとともに、ブロツク
の膨張収縮を吸収するから、溶湯シール性にすぐ
れているのである。有機物質はシートの取扱いに
おける保形性を向上させ、れんが膨張による目地
の圧縮（可縮）時における接着力を有する目地材
としての機能を有するものが望ましい。そのた
め、有機物質は膨張黒鉛に混合し易く、その粒径
がシート厚の1/3以下で、熱可塑性を有し、かつ
高温で炭化したときの骸炭率の高いものが適す
る。
有機物質としては、粉末ピツチ、ノボラツク型
フエノール樹脂粉末などを使用することができ
る。膨張黒鉛30％以下であると膨張吸収能が低下
する。97％以上では、保形性の強化及びレンガ面
への接着力向上という有機物質混入の効果がな
い。有機物質は３〜70％混合する。
有機物質が３％以下であると前記と同様にシー
ト成形体の保形性の強化及びレンガ面への接着力
向上という有機物混入の効果がなく、70％以上で
あると膨張吸収能が低下してしまう。膨張黒鉛30
〜97％と有機物質３〜70％とを混合し、混練し、
圧縮成形してシート状成形体を得る。このシート
状成形体は、例えば高炉等の湯溜部に使用される
炭素質ブロツクの目地に使用すると、取扱い時の
保形性がよいため作業中にシートの破損がなく、
溶湯と接しても耐食性がすぐれるとともに、ブロ
ツクの膨張収縮を吸収するから溶湯シール性にす
ぐれているのである。
シート成形体の保形性をさらに強化しようとす
るときは膨張黒鉛30〜97％と有機物質３〜70％と
の混合、混練物を圧縮成形するさいに炭素又は樹
脂繊維メツシユを重畳させる。
樹脂繊維メツシユはナイロン製などの有機繊維
からなるものや、炭素繊維からなるものなどが好
ましい。ナイロン製などの高温によつて溶融炭化
されて、シート内に空隙孔ができても、使用中の
レンガの膨張圧によつてその孔は圧縮されてしま
うのでシートの性能上支障がない。樹脂繊維メツ
シユの大きさはシートの膨張黒鉛の粒度と関係が
あり、粒度が大きいものについては樹脂繊維メツ
シユの目の大きいものを使用するのが好ましい。
樹脂繊維メツシユの目の大きさは、３〜30mm
で、約10mmが適当である。繊維の糸の太さはシー
ト厚さの約1/3の厚さまでが適当である。
シートの成形にあたつては、配合・混練物をプ
レスを用いて約10Kg／cm2の成形圧で約２mmの厚さ
のシートに成形する。このようにして成形された
シートは第１表にみられるように大きな可縮率を
有する。
(Industrial Application Field) The present invention relates to an expansion absorbing joint material between blocks in the construction of carbon bricks used for lining molten metal melting furnaces such as blast furnaces. (Prior Art) Large-sized carbonaceous blocks are used as refractories for lining blast furnaces in order to reduce the number of joints that are unavoidable in the construction of refractories. Carbonaceous blocks are subject to wear in the furnace due to contact with charged raw materials, physical and chemical attack by hot metal, slag, etc., as well as intrusion of low-boiling metal vapors, especially alkali metals, generated from the raw materials, disintegration due to reactions, and corrosion inside the furnace. Damage occurs due to oxidation caused by locally present oxygen, cracking caused by thermal shock, etc. If the joints are weak, damage to the carbon blocks will be further accelerated. During construction, the dimensional accuracy of carbon blocks is usually within ±1, because the alignment level is adjusted and the gaps between joints are kept small.
0.5mm. When blocks are actually constructed three-dimensionally, the joint gaps between all blocks need to be as small as possible, 0.3 to 0.7 mm. This is because hot metal enters and the life of the refractory layer is shortened. As a method to solve the problems caused by the above-mentioned open joints, for example, as shown in Japanese Patent Publication No. 57-48507, construction is carried out using mortar joint material, but the viscosity of the mortar joint material and the construction work There are differences in construction content depending on skill level. That is, it is difficult to apply the mortar to the horizontal and vertical surfaces of the block under the same conditions, and in particular, it is difficult to reduce the thickness of the mortar layer, making it difficult to obtain the desired dimensional accuracy. Furthermore, when the carbon blocks expand due to heat due to rising temperatures, the blocks come into contact with each other, and a portion of the expansion is absorbed by the annular stamp layer provided around the outer periphery of the building layer of the blocks. In the circumferential direction, there may be a problem that the blocks may break due to contact with each other. In order to solve this problem, we tried to reduce the shape of the large block and increase the number of joints to absorb expansion, and to sandwich mortar or cardboard into all or some of the joints, and by increasing the temperature, the cardboard There is a method of quenching the expansion by burning and dissipating the gas. However, increasing the number of joints causes problems before moving to larger blocks, such as deterioration of the corrosion resistance of the joints and deterioration of the corrosion resistance due to a decrease in thermal conductivity, which goes against technological trends. In addition, in the method of sandwiching cardboard, if a part of the cardboard disappears, the stress of the collision will not be received evenly on the block surface, which will cause the block to break, and the cardboard, etc. This organic material has poor corrosion resistance and causes a problem in that hot metal enters the burned-out joint gaps, accelerating wear and tear on the block. (Object of the Invention) The present invention has been made to solve the above-mentioned problems with joint materials. (Structure of the Invention) The details of this invention will be explained below. The gist of this invention is an expanded graphite characterized by adding 3 to 70% of an organic substance to expanded graphite of 30 to 97% by weight, mixing and kneading the mixture, and compressing the mixture to form a compressible sheet. Sheet bricks are used as expansion absorbing joint fillers. The expanded graphite is obtained by treating natural graphite such as Flake graphite and Vein graphite with a strong oxidizing solution such as concentrated sulfuric acid to significantly expand the volume, for example, about 80 times. 30-97% expanded graphite and 3-70% organic material are mixed, kneaded, and compressed into a sheet. When used for the joints of carbonaceous blocks used in the sump of blast furnaces, for example, this sheet-like molded product has excellent corrosion resistance even when it comes into contact with molten metal, and absorbs the expansion and contraction of the block, so it has excellent molten metal sealing properties. It is excellent in It is desirable that the organic substance has the function of a joint material that improves shape retention during handling of the sheet and has adhesive strength when the joints are compressed (shrinkable) due to brick expansion. Therefore, organic substances that are easily mixed with expanded graphite, have a particle size of 1/3 or less of the sheet thickness, have thermoplasticity, and have a high carcass ratio when carbonized at high temperatures are suitable. As the organic substance, powder pitch, novolak type phenolic resin powder, etc. can be used. When the expanded graphite content is 30% or less, the expansion absorption ability decreases. When the content is 97% or more, the organic substance mixture has no effect of strengthening shape retention and improving adhesion to the brick surface. Organic substances are mixed at 3-70%. If the organic substance content is 3% or less, as mentioned above, there is no effect of organic substance mixing to strengthen the shape retention of the sheet molded product and improve the adhesion to the brick surface, and if it is 70% or more, the expansion absorption capacity decreases. I end up. expanded graphite 30
~97% and 3~70% of organic matter are mixed and kneaded,
Compression molding is performed to obtain a sheet-like molded product. When this sheet-shaped molded product is used, for example, at the joints of carbonaceous blocks used in the sump of a blast furnace, it retains its shape well during handling, so the sheet will not be damaged during work.
It has excellent corrosion resistance even when it comes into contact with molten metal, and since it absorbs the expansion and contraction of the block, it has excellent molten metal sealing properties. In order to further strengthen the shape retention of the sheet molded product, carbon or resin fiber mesh is superimposed upon compression molding of the mixture of 30 to 97% expanded graphite and 3 to 70% organic material and the kneaded mixture. The resin fiber mesh is preferably made of organic fiber such as nylon or carbon fiber. Even if pores are formed in the sheet when nylon or the like is melted and carbonized at high temperatures, the pores are compressed by the expansion pressure of the bricks during use, so there is no problem with the performance of the sheet. The size of the resin fiber mesh is related to the particle size of the expanded graphite of the sheet, and it is preferable to use a resin fiber mesh with a large mesh size if the particle size is large. The size of the resin fiber mesh is 3 to 30 mm.
So, approximately 10mm is appropriate. The appropriate thickness of the fiber threads is about 1/3 of the sheet thickness. To form a sheet, the blended and kneaded product is formed into a sheet approximately 2 mm thick using a press at a molding pressure of approximately 10 kg/cm 2 . The sheet formed in this manner has a large shrinkage ratio as shown in Table 1.
【表】
成形シート−加厚圧
時シート厚
＊可縮率＝[Table] Molded sheet - Thickening pressure
Sheet thickness *Shrinkage rate=