JPH05262559A - 不焼成炭素含有れんが - Google Patents
不焼成炭素含有れんがInfo
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- JPH05262559A JPH05262559A JP4062268A JP6226892A JPH05262559A JP H05262559 A JPH05262559 A JP H05262559A JP 4062268 A JP4062268 A JP 4062268A JP 6226892 A JP6226892 A JP 6226892A JP H05262559 A JPH05262559 A JP H05262559A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 製鋼炉の内張りとして使用される不焼成炭素
含有れんがを提供する。 【構成】 重量割合で、カーボン3〜40%、スピネル
1〜50%、アルミニウムまたは/およびアルミニウム
合金0.5〜10%、残部がマグネシアを主体にした配
合物を混練、成形した後、加熱処理する不焼成炭素含有
れんが。重量割合で、カーボン3〜40%、スピネル1
〜50%、アルミニウムまたは/およびアルミニウム合
金O.5〜10%、炭化珪素20%以下、残部がマグネ
シアを主体にした配合物を混練、成形した後、加熱処理
する不焼成炭素含有れんが。上記スピネルの粒径が0.
l5mm以下にする。
含有れんがを提供する。 【構成】 重量割合で、カーボン3〜40%、スピネル
1〜50%、アルミニウムまたは/およびアルミニウム
合金0.5〜10%、残部がマグネシアを主体にした配
合物を混練、成形した後、加熱処理する不焼成炭素含有
れんが。重量割合で、カーボン3〜40%、スピネル1
〜50%、アルミニウムまたは/およびアルミニウム合
金O.5〜10%、炭化珪素20%以下、残部がマグネ
シアを主体にした配合物を混練、成形した後、加熱処理
する不焼成炭素含有れんが。上記スピネルの粒径が0.
l5mm以下にする。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、製鋼炉の内張りとして
使用される不焼成炭素含有れんがに関するものである。
使用される不焼成炭素含有れんがに関するものである。
【0002】
【従来の技術】マグネシア−カ−ボン質れんが(特公昭
60−2269号公報)、マグネシア−炭化珪素−カ−
ボン質れんが(特開昭59−3068号公報)などの炭
素含有れんがは、耐スラグ性および耐熱衝撃性に優れて
おり、各種製鋼炉の内張り材として従来から広く用いら
れている。
60−2269号公報)、マグネシア−炭化珪素−カ−
ボン質れんが(特開昭59−3068号公報)などの炭
素含有れんがは、耐スラグ性および耐熱衝撃性に優れて
おり、各種製鋼炉の内張り材として従来から広く用いら
れている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、炭素含
有れんがは酸化の欠点がある。酸化によって脱炭層が形
成されると、スラグの浸潤で溶損が進行する。また、こ
の脱炭層は強度が低いため、溶融金属の揺動を受けて摩
耗や剥離を生じやすく、大きな損傷の原因となる。 炭
素含有れんがの酸化を防止する手段としては、アルミニ
ウムあるいはアルミニウム合金の添加(特公昭60−2
269号公報、特開昭57−166362号公報)、B
2O3の添加(特開昭57−5811号公報)、ガラス粉
の添加(特開昭1−141872号公報)などの方法が
知られているが、十分な効果が得られていない。また、
低融点物質であるため焼結を促進し、過焼結を招いて耐
熱衝撃性に劣る。多量に添加すると酸化防止には効果が
あるが、低融点物質であるために耐食性にも劣る。
有れんがは酸化の欠点がある。酸化によって脱炭層が形
成されると、スラグの浸潤で溶損が進行する。また、こ
の脱炭層は強度が低いため、溶融金属の揺動を受けて摩
耗や剥離を生じやすく、大きな損傷の原因となる。 炭
素含有れんがの酸化を防止する手段としては、アルミニ
ウムあるいはアルミニウム合金の添加(特公昭60−2
269号公報、特開昭57−166362号公報)、B
2O3の添加(特開昭57−5811号公報)、ガラス粉
の添加(特開昭1−141872号公報)などの方法が
知られているが、十分な効果が得られていない。また、
低融点物質であるため焼結を促進し、過焼結を招いて耐
熱衝撃性に劣る。多量に添加すると酸化防止には効果が
あるが、低融点物質であるために耐食性にも劣る。
【0004】本発明は、上記従来の問題を解決した炭素
含有れんがを提供することを目的とする。
含有れんがを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、重量割合で、
カ−ボン3〜40%、スピネル1〜50%、アルミニウ
ムまたは/およびアルミニウム合金0.5〜10%、残
部がマグネシアを主体にした配合物を混練、成形した
後、加熱処理することを特徴とする不焼成炭素含有れん
がの製造方法である。また、重量割合で、カ−ボン3〜
40%、スピネル1〜50%、アルミニウムまたは/お
よびアルミニウム合金0.5〜10%、炭化珪素20%
以下、残部がマグネシアを主体にした配合物を混練、成
形した後、加熱処理することを特徴とする不焼成炭素含
有れんがの製造方法である。
カ−ボン3〜40%、スピネル1〜50%、アルミニウ
ムまたは/およびアルミニウム合金0.5〜10%、残
部がマグネシアを主体にした配合物を混練、成形した
後、加熱処理することを特徴とする不焼成炭素含有れん
がの製造方法である。また、重量割合で、カ−ボン3〜
40%、スピネル1〜50%、アルミニウムまたは/お
よびアルミニウム合金0.5〜10%、炭化珪素20%
以下、残部がマグネシアを主体にした配合物を混練、成
形した後、加熱処理することを特徴とする不焼成炭素含
有れんがの製造方法である。
【0006】マグネシア−カ−ボン質れんがにアルミニ
ウムを添加することは公知である。アルミニウムはれん
が組織内で優先酸化することで炭素成分の酸化を防止す
る。しかし、前記もしたように酸化防止の効果は十分な
ものではなく、れんが組織に脱炭層が生成する。また、
過焼結によって耐熱衝撃性に劣る。本発明は、アルミニ
ウムと共に特定量のスピネルを配合したことでこの問題
を解決した。
ウムを添加することは公知である。アルミニウムはれん
が組織内で優先酸化することで炭素成分の酸化を防止す
る。しかし、前記もしたように酸化防止の効果は十分な
ものではなく、れんが組織に脱炭層が生成する。また、
過焼結によって耐熱衝撃性に劣る。本発明は、アルミニ
ウムと共に特定量のスピネルを配合したことでこの問題
を解決した。
【0007】本発明では、スピネルがマグネシアと焼結
してれんが組織の熱間強度が向上する。その結果、この
組織強度によって、多少の脱炭が生じて耐食性の低下が
軽減される。
してれんが組織の熱間強度が向上する。その結果、この
組織強度によって、多少の脱炭が生じて耐食性の低下が
軽減される。
【0008】マグネシア−カ−ボン質れんがにアルミニ
ウムの添加は、アルミニウムと炭素成分の反応で組織強
度がきわめて高いAl4C3を生成し、れんが組織の弾性
率が高くなり、耐熱衝撃性低下の原因となる。また、ア
ルミニウムは酸化によってAl2O3となった後、マグネ
シアと反応してMgO・Al2O3(スピネル)を生成
し、その際の膨張が亀裂発生の原因となる。本発明で熱
膨張の小さいスピネルの配合によって、これらの問題を
解決することができた。
ウムの添加は、アルミニウムと炭素成分の反応で組織強
度がきわめて高いAl4C3を生成し、れんが組織の弾性
率が高くなり、耐熱衝撃性低下の原因となる。また、ア
ルミニウムは酸化によってAl2O3となった後、マグネ
シアと反応してMgO・Al2O3(スピネル)を生成
し、その際の膨張が亀裂発生の原因となる。本発明で熱
膨張の小さいスピネルの配合によって、これらの問題を
解決することができた。
【0009】本発明はさらに、20%以下の割合で炭化
珪素を配合してもよい。炭化珪素は、これが分解して生
成したSiO2が焼結を助長し、酸化層の強度が向上す
る。炭化珪素の分解によるSiO2は熱間強度を低下さ
せる傾向があるが、本発明ではスピネルと併用でこの強
度低下が抑制される。
珪素を配合してもよい。炭化珪素は、これが分解して生
成したSiO2が焼結を助長し、酸化層の強度が向上す
る。炭化珪素の分解によるSiO2は熱間強度を低下さ
せる傾向があるが、本発明ではスピネルと併用でこの強
度低下が抑制される。
【0010】以下、本発明をさらに詳しく説明する。な
お、各配合物の割合で示す%は、すべて重量割合とす
る。
お、各配合物の割合で示す%は、すべて重量割合とす
る。
【0011】炭素は耐スラグ性と耐熱衝撃性に効果をも
つ。具体的な種類は、天然黒鉛、人造黒鉛、ピッチコー
クス、無鉛炭、カ−ボンブラックなどである。中でも純
度が高いりん状黒鉛が好ましい。その割合が3%未満で
は炭素の効果が十分に発揮されず、40%を超えるとれ
んがの強度や耐摩耗性が低下する。粒度は特に限定する
ものではないが、例えば0.5mm以下とする。
つ。具体的な種類は、天然黒鉛、人造黒鉛、ピッチコー
クス、無鉛炭、カ−ボンブラックなどである。中でも純
度が高いりん状黒鉛が好ましい。その割合が3%未満で
は炭素の効果が十分に発揮されず、40%を超えるとれ
んがの強度や耐摩耗性が低下する。粒度は特に限定する
ものではないが、例えば0.5mm以下とする。
【0012】スピネルはMgO・Al2O3系スピネルで
あり、合成の焼結品または電融品とする。その割合は、
1%未満ではスピネルを配合したことによる効果が得ら
れず、60%を超えると耐食性が低下する。粒度は密充
填のれんが組織が得られるように、マグネシアとの組合
せにおいて粗粒、中粒、微粒に調整する。
あり、合成の焼結品または電融品とする。その割合は、
1%未満ではスピネルを配合したことによる効果が得ら
れず、60%を超えると耐食性が低下する。粒度は密充
填のれんが組織が得られるように、マグネシアとの組合
せにおいて粗粒、中粒、微粒に調整する。
【0013】本発明の効果をより顕著にするには、スピ
ネルの粒径を1mm以下の微粒に限定することが好まし
い。微粒にするとマトリックスに介在し、マグネシアお
よびアルミニウムとの反応性が高くなるためである。特
に、スピネルの配合量が少ない場合に粒径を小さくする
ことが好ましい。
ネルの粒径を1mm以下の微粒に限定することが好まし
い。微粒にするとマトリックスに介在し、マグネシアお
よびアルミニウムとの反応性が高くなるためである。特
に、スピネルの配合量が少ない場合に粒径を小さくする
ことが好ましい。
【0014】アルミニウムは単味材質だけでなく、その
合金でもよい。アルミニウムの合金としては、他とえば
Al−Mg、Al−Si、Al−Mg−Si、Al−M
g−Cr、Al−Caなどである。粒径は0.5mm以
下が好ましい。配合割合は、0.5%未満では酸化防止
に効果がなく、れんがの耐食性が低下する。10%を超
えると耐食性および耐熱衝撃性に劣る。
合金でもよい。アルミニウムの合金としては、他とえば
Al−Mg、Al−Si、Al−Mg−Si、Al−M
g−Cr、Al−Caなどである。粒径は0.5mm以
下が好ましい。配合割合は、0.5%未満では酸化防止
に効果がなく、れんがの耐食性が低下する。10%を超
えると耐食性および耐熱衝撃性に劣る。
【0015】炭化珪素は20%を超えると熱間強度、耐
食性の低下が大きくなる。炭化珪素の効果を十分に発揮
させるには、配合割合の下限は0.5%とする。粒径は
特に限定するものではないが、例えば0.5mm以下と
する。
食性の低下が大きくなる。炭化珪素の効果を十分に発揮
させるには、配合割合の下限は0.5%とする。粒径は
特に限定するものではないが、例えば0.5mm以下と
する。
【0016】残部を占めるマグネシアは天然または合成
の焼結品、電融品が使用できるが、品質の一定した合成
品が好ましい。粒度は密充填のれんが組織が得られるよ
うに、粗粒、中粒、微粒に調整する。
の焼結品、電融品が使用できるが、品質の一定した合成
品が好ましい。粒度は密充填のれんが組織が得られるよ
うに、粗粒、中粒、微粒に調整する。
【0017】骨材はこのマグネシアおよびスピネルを主
材とするが、本発明の炭素含有耐火物の特性を失わない
範囲内において、前記マグネシアの一部をドロマイト、
カルシア、ジルコン、ジルコニア他の耐火原料から選ば
れる一種または二種以上で置き換えることができる。ま
た、Al、Al合金以外のSi、Mg、Feなどの金属
粉またはその合金粉、B4C、Si3N4、B2O3などの
炭化物、窒化物または硼化物、金属ファイバー、セラミ
ックファイバー、カ−ボンファイバーなどのファイバー
類、ガラス類などから選ばれる一種または二種以上を適
当量添加することも可能である。
材とするが、本発明の炭素含有耐火物の特性を失わない
範囲内において、前記マグネシアの一部をドロマイト、
カルシア、ジルコン、ジルコニア他の耐火原料から選ば
れる一種または二種以上で置き換えることができる。ま
た、Al、Al合金以外のSi、Mg、Feなどの金属
粉またはその合金粉、B4C、Si3N4、B2O3などの
炭化物、窒化物または硼化物、金属ファイバー、セラミ
ックファイバー、カ−ボンファイバーなどのファイバー
類、ガラス類などから選ばれる一種または二種以上を適
当量添加することも可能である。
【0018】混練、成形、加熱処理は従来の不焼成炭素
含有れんがと同様にして行うことができる。すなわち、
結合剤として例えばフェノール樹脂、フラン樹脂、エポ
キシ樹脂、ピッチなどを外掛けで1〜15%程度添加し
て混練し、れんがの用途・製造設備などに合わせてフレ
クションプレス、オイルプレス、ラバ−プレスなどの加
圧手段を用いて成形後、加熱処理を行う。加熱処理は、
れんがの使用初期における結合剤からの発煙と組織の強
度低下を防止する効果をもち、例えば1000℃以下と
し、省エネの面から好ましくは110〜500℃とす
る。
含有れんがと同様にして行うことができる。すなわち、
結合剤として例えばフェノール樹脂、フラン樹脂、エポ
キシ樹脂、ピッチなどを外掛けで1〜15%程度添加し
て混練し、れんがの用途・製造設備などに合わせてフレ
クションプレス、オイルプレス、ラバ−プレスなどの加
圧手段を用いて成形後、加熱処理を行う。加熱処理は、
れんがの使用初期における結合剤からの発煙と組織の強
度低下を防止する効果をもち、例えば1000℃以下と
し、省エネの面から好ましくは110〜500℃とす
る。
【0019】
【実施例】以下に本発明の実施例とその比較例を示す。
【0020】各例はいずれも表1に示す配合物に、結合
剤としてフェノール樹脂を外掛けで4%添加して混練
し、フリクションプレスにてに成形後、230℃×24
時間で加熱処理して不焼成の炭素含有れんがを製造し
た。耐酸化摩耗性、耐食性および熱間強度の試験に使用
したれんがは並形サイズに成形した。実機試験のれんが
は、150×150×720mmのサイズに成形した。
剤としてフェノール樹脂を外掛けで4%添加して混練
し、フリクションプレスにてに成形後、230℃×24
時間で加熱処理して不焼成の炭素含有れんがを製造し
た。耐酸化摩耗性、耐食性および熱間強度の試験に使用
したれんがは並形サイズに成形した。実機試験のれんが
は、150×150×720mmのサイズに成形した。
【0021】試験はつぎの方法によって行った。
【0022】耐酸化摩耗性;図1のとおり、供試体を内
張りした回転ドラム内に摩耗剤としてジルコニアを5k
g投入し、プロパンガスバーナーで1400℃×5時間
加熱しながらドラムを回転させた後、供試体切断し、摩
耗量を計測した。
張りした回転ドラム内に摩耗剤としてジルコニアを5k
g投入し、プロパンガスバーナーで1400℃×5時間
加熱しながらドラムを回転させた後、供試体切断し、摩
耗量を計測した。
【0023】耐食性;溶銑予備処理容器から採取したC
aO/SiO2が1.2のスラグを侵食剤とし、回転侵
食法により、1400℃×4時間侵食させた後、その溶
損寸法を計測した。
aO/SiO2が1.2のスラグを侵食剤とし、回転侵
食法により、1400℃×4時間侵食させた後、その溶
損寸法を計測した。
【0024】熱間強度;20×30×160mmの寸法
に切り出した供試体をスパン100mmの3点曲げ法に
より、電気炉中、1400℃下で曲げ強さを測定した。
に切り出した供試体をスパン100mmの3点曲げ法に
より、電気炉中、1400℃下で曲げ強さを測定した。
【0025】実機試験;溶銑予備処理を行う160t転
炉容器の直胴部に内張りし、その耐用性を測定した。空
欄は試験しなかったことを示す。
炉容器の直胴部に内張りし、その耐用性を測定した。空
欄は試験しなかったことを示す。
【0026】
【表1】
【0027】
【表2】
【0028】表1の試験結果が示すように、本発明実施
例によって得られた炭素含有れんががは、いずれも耐酸
化摩耗性、耐食性、熱間強度のいずれにも優れ、その結
果、実機試験においても従来材質に比べて格段の耐用性
を示す。
例によって得られた炭素含有れんががは、いずれも耐酸
化摩耗性、耐食性、熱間強度のいずれにも優れ、その結
果、実機試験においても従来材質に比べて格段の耐用性
を示す。
【0029】これに対しスピネルが50%を超える比較
例1は、その分、マグネシアの割合が少なくなって耐食
性に劣る。炭化珪素が20%を超える比較例2は、熱間
強度および耐食性が低下する。アルミニウム、アルミニ
ウム合金のいずれも添加しない比較例3は耐酸化性に劣
るために耐酸化摩耗性、耐食性、熱間強度のいずれに大
きく劣る。比較例4は従来材質に相当し、アルミニウム
を添加しているがスピネルの配合がなく、耐酸化摩耗性
に劣る。
例1は、その分、マグネシアの割合が少なくなって耐食
性に劣る。炭化珪素が20%を超える比較例2は、熱間
強度および耐食性が低下する。アルミニウム、アルミニ
ウム合金のいずれも添加しない比較例3は耐酸化性に劣
るために耐酸化摩耗性、耐食性、熱間強度のいずれに大
きく劣る。比較例4は従来材質に相当し、アルミニウム
を添加しているがスピネルの配合がなく、耐酸化摩耗性
に劣る。
【0030】
【発明の効果】本発明によって製造された炭素含有耐火
物は、従来のマグネシア−カ−ボン質れんがあるいはマ
グネシア−炭化珪素−カ−ボン質れんがはに比較して耐
食性、熱間強度の低下を招くことなく耐酸化摩耗性を向
上させることができる。その結果、表1の実機試験の結
果からも明らかなように、従来材質に比べて格段に優れ
た耐用性が得られる。
物は、従来のマグネシア−カ−ボン質れんがあるいはマ
グネシア−炭化珪素−カ−ボン質れんがはに比較して耐
食性、熱間強度の低下を招くことなく耐酸化摩耗性を向
上させることができる。その結果、表1の実機試験の結
果からも明らかなように、従来材質に比べて格段に優れ
た耐用性が得られる。
【0031】本発明による炭素含有耐火物の用途は、転
炉、取鍋、真空脱ガス炉、混銑車、混銑炉、電気炉など
の内張りとして使用される。特に耐酸化摩耗性が高いた
め、炉内精錬などで溶融金属の揺動衝撃を受けやすい部
位での耐用性に優れた効果を発揮する。
炉、取鍋、真空脱ガス炉、混銑車、混銑炉、電気炉など
の内張りとして使用される。特に耐酸化摩耗性が高いた
め、炉内精錬などで溶融金属の揺動衝撃を受けやすい部
位での耐用性に優れた効果を発揮する。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 森重一生 兵庫県高砂市荒井町新浜1丁目3番1号 ハリマセラミック株式会社内 (72)発明者 田中雅人 兵庫県高砂市荒井町新浜1丁目3番1号 ハリマセラミック株式会社内 (72)発明者 伊藤猛義 兵庫県高砂市荒井町新浜1丁目3番1号 ハリマセラミック株式会社内
Claims (3)
- 【請求項1】 重量割合で、カ−ボン3〜40%、スピ
ネル1〜50%、アルミニウムまたは/およびアルミニ
ウム合金0.5〜10%、残部がマグネシアを主体にし
た配合物を混練、成形した後、加熱処理することを特徴
とする不焼成炭素含有れんが。 - 【請求項2】 重量割合で、カ−ボン3〜40%、スピ
ネル1〜50%、アルミニウムまたは/およびアルミニ
ウム合金0.5〜10%、炭化珪素20%以下、残部が
マグネシアを主体にした配合物を混練、成形した後、加
熱処理することを特徴とする不焼成炭素含有れんが。 - 【請求項3】スピネルの粒径が0.1mm以下である請
求項1または2記載の不焼成炭素含有れんが。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4062268A JPH0825788B2 (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | 不焼成炭素含有れんがの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4062268A JPH0825788B2 (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | 不焼成炭素含有れんがの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05262559A true JPH05262559A (ja) | 1993-10-12 |
JPH0825788B2 JPH0825788B2 (ja) | 1996-03-13 |
Family
ID=13195238
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4062268A Expired - Fee Related JPH0825788B2 (ja) | 1992-03-18 | 1992-03-18 | 不焼成炭素含有れんがの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0825788B2 (ja) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20020050981A (ko) * | 2000-12-22 | 2002-06-28 | 신현준 | 카본함유 내화벽돌 산화방지용 내화조성물 |
KR20030053258A (ko) * | 2001-12-22 | 2003-06-28 | 주식회사 포스코 | 고내용성 내화 몰탈 조성물 |
KR100601086B1 (ko) * | 2001-12-22 | 2006-07-14 | 주식회사 포스코 | 염기성 내화벽돌용 내화 몰탈 조성물 |
JP2011121796A (ja) * | 2009-12-09 | 2011-06-23 | Koua Fireproofing Industries Co Ltd | 不焼成れんがの製造方法及び不焼成れんが |
JP2020055726A (ja) * | 2018-10-04 | 2020-04-09 | 黒崎播磨株式会社 | 真空脱ガス装置用スピネル−マグネシア−カーボンれんが及びこれを下部槽側壁にライニングした真空脱ガス装置 |
JP2020200530A (ja) * | 2019-06-13 | 2020-12-17 | 黒崎播磨株式会社 | 真空脱ガス装置用れんが及びこれを使用したrh浸漬管 |
Citations (2)
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JPS6479055A (en) * | 1987-09-22 | 1989-03-24 | Kawasaki Refractories Co Ltd | Carbon containing unsintered refractory |
JPH01176266A (ja) * | 1987-12-28 | 1989-07-12 | Shinagawa Refract Co Ltd | カーボン含有耐火物 |
-
1992
- 1992-03-18 JP JP4062268A patent/JPH0825788B2/ja not_active Expired - Fee Related
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