JPH0572349B2 - - Google Patents
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- JPH0572349B2 JPH0572349B2 JP1025483A JP2548389A JPH0572349B2 JP H0572349 B2 JPH0572349 B2 JP H0572349B2 JP 1025483 A JP1025483 A JP 1025483A JP 2548389 A JP2548389 A JP 2548389A JP H0572349 B2 JPH0572349 B2 JP H0572349B2
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- JP
- Japan
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- weight
- particle size
- less
- graphite
- hot metal
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
<産業上の利用分野>
本発明は、溶銑を収容し脱珪、脱燐、脱硫等の
予備処理をするための混銑車、溶銑鍋等の溶銑容
器の内壁を構築する不焼成れんがの製造方法に関
するものである。 <従来の技術> 前記溶銑容器の内壁は、溶銑の脱珪、脱燐、脱
硫の予備処理において、溶銑の攪拌流、活性なス
ラグとの接触によつて著しく溶損される。このた
め、該内壁を構築する耐火れんがは、Al2O3−
SiC−C系の不焼成れんがが一般に使用されてき
た。このAl2O3−SiC−C系の不焼成れんがの製
造方法は、従来アルミナ質原料と炭化珪素に炭素
源として粒径100μm以下の燐状黒鉛を結合剤と
共に混練し、成形は成形体となる短軸方向から強
加圧圧縮した直方体又はそれに類似の形に成形
し、そして熱処理するものであつた。その結果、
長軸方向の熱伝導率は8kcal/m・h・℃以上で
ある。この製造方法によつて得たれんがを溶銑容
器に用いると熱の背面への移動が大きくなつて溶
銑温度が大きく低下し、その後の処理工程におい
て銑歩留の低下と共に副原料の原単位が上昇す
る。 上記製造方法の改良として、黒鉛の粒径を20μ
m以下に規定したものが特開昭62−56354号公報
に開示されている。しかしながら黒鉛の微細化の
みでは熱伝導率を6kcal/m・h・℃以下にする
ことができず、溶銑の温度が予備処理中に低下す
るため熱源を添加する必要がある。 <発明が解決しようとする課題> Al2O3−SiC−C系の不焼成れんがの製造方法
において、40μm以下に微細化した鱗状黒鉛を使
用すると熱伝導率が約2kcal/m・h・℃低下す
る。熱伝導率の低下が鱗状黒鉛の微細化によるも
ののみでは、まだ溶銑容器に収容した溶銑の温度
が処理中に低下するため熱源を増量添加するなど
予備処理操業を煩雑なものにしていた。 また、アルミナ質原料と鱗状黒鉛の比重の差が
大きく、鱗状黒鉛の粒径を小さくすれば比表面積
が大きくなるため、前記の従来方法では多量の結
合剤を必要とする。従つて、緻密で均質なAl2O3
−SiC−C系の不焼成れんがが得られない。 <課題を解決するための手段> 本発明は、鱗状黒鉛を使用するAl2O3−SiC−
C系の不焼成れんがの製造方法を改良し、熱伝導
率が6kcal/m・h・℃以下で、しかも緻密で均
質なAl2O3−SiC−C系の不焼成れんがを得て溶
銑容器の内壁の高寿命化を図ると共に溶銑予備処
理操業の負荷を大幅に軽減せしめようとするもの
である。 本発明の特徴とする手段は、粒径125μm未満
が10〜30重量%、その残部が粒径125μm以上で
あるアルミナ質原料60〜94重量%、炭化珪素3〜
20重量%及び粒径40μm以下の鱗状黒鉛3〜20重
量%からなる原料のうち、粒径125μm未満のア
ルミナ質原料、炭化珪素、鱗状黒鉛及び結合剤を
予備混練し、この予備混練物に粒径125μm以上
のアルミナ質原料を添加して混練した後、成形し
熱処理することを特徴とする溶銑容器用不焼成れ
んがの製造方法である。 <作用> 混銑車等溶銑容器の内壁を構築するのは、れん
がの長軸方向を内壁の厚み方向に一致させて積ん
でいく、つまりれんがの長軸方向の一端面(該横
断面と平行)を内壁の稼動面にし、常にれんがの
横断面が稼動面となるようにする。 鱗状黒鉛を配合した該れんがの熱伝導率が短軸
方向より長軸方向が高いことは、れんがの成形時
に短軸方向からの強加圧圧縮によつて、鱗状黒鉛
がその長軸方向に平行に並んでしまうことに起因
している。 そこで、鱗状黒鉛の配向性を低下させる手段と
して、鱗状黒鉛の粒径を小さくし、他のアルミ
ナ、質粒子等より小さくすると、鱗状黒鉛がアル
ミナ質粒子等の周囲を取り囲むため、れんがの長
軸方向の配向性が低下し、熱伝導率を低下させる
ことができる。更に、それを確実にするために予
備混練により、アルミナ質粒子等のに付着させて
おけば配向性が殆どなくなる。また、予備混練に
より結合剤量を低減することができ、物性的にも
優れたものとなる。 本発明は、上記の如き鱗状黒鉛の配向性を殆ど
無くして熱伝導率を低減させると共に、少量の結
合剤の添加により緻密で均質な溶銑容器用不焼成
れんがにするため前記原料を次のように予備混練
と後混練をする。 (1) 予備混練 (a) アルミナ質原料:10〜30重量部で粒径が
125μm未満のもの (b) 炭化珪素:3〜20重量% (c) 鱗状黒鉛:40μm以下のもの3〜20重量% (d) 結合剤:外掛で2〜6重量% を混練するとアルミナ質粒子等の周囲に微細化
鱗状黒鉛を付着させてマトリツクス的に配置す
る結果、該微細化鱗状黒鉛は均一に分散され且
つ配向性は殆どなくなる。 (2) 後混練 (a) (1)の予備混練物 (b) アルミナ質原料:上記(1)の残部70〜90重量
%で粒径が125μm以上のもの を混練することにより鱗状黒鉛の均一分散、無
方向性を維持し骨材が均等に分散混合される。 (1)(2)を経た混練物を該れんがに前記の如く成形
しても混練後の鱗状黒鉛の均一分散、無方向性
は、成形時の強加圧圧縮方向に影響されず殆ど変
化しない。この結果、該れんがの長軸方向の熱伝
導率を2〜4kcal/m・h・℃低減させ、6kcal/
m・h・℃以下にすることができる。 本発明に用いられるアルミナ質原料としては、
電融アルミナ、焼結アルミナ、シリマナイト、ボ
ーキサイトなどであり、原料中のAl2O3含有量は
50重量%以上であることが耐食性の点から好まし
い。アルミナ質原料の使用量は60〜94重量%であ
り、60重量%未満では耐食性を十分発揮すること
ができず、また94重量%を超えると体スポーリン
グ性に劣り好ましくない。 また、このアルミナ質原料の前記(1)、予備混練
の配合割合と粒径は、10〜30重量%で、125μm
未満である。これにより該予備混練中、アルミナ
質粒子等の周囲に微細化鱗状黒鉛を付着させて均
等に分散させ、緻密で耐食性に優れたれんがを得
るものである。従つて、125μm以上の粒径のも
のを加えると緻密で耐食性に優れたものが得られ
ない。また、前記配合も10重量%未満、あるいは
30重量%を超えると緻密で耐食性に優れたものが
得られない。 炭化珪素は黒鉛の酸化を抑制して黒鉛の高耐食
性、高耐スポーリングを発揮させる効果があり、
その使用量は3〜20重量%である。この量が3重
量%未満では黒鉛の酸化を抑制する効果が十分に
発揮されず、また20重量%を超えると耐食性に劣
る。 鱗状黒鉛はスラグと濡れにくいことによる耐食
性や耐スポーリング性に寄与するものであり、そ
の粒径は鱗状黒鉛の配向性をほとんどなくする鱗
片厚みに近い40μm以下のものを使用する。その
使用量は3〜20重量%であり、3重量%未満では
耐食性及び耐スポーリング性に劣り、また20重量
%を超えると機械的強度が低下して耐摩耗性に劣
る。鱗状黒鉛の使用量が多い場合には、熱伝導率
が6kcal/m・h・℃以下になるように炭化珪素
の量を少なくする。例えば、鱗状黒鉛が10重量%
の場合には炭化珪素を20重量%以下、鱗状黒鉛が
15重量%の場合には炭化珪素を10重量%以下に調
整するのが好ましい。 上記の原料にAl、Si、Mgなどの金属粉、ガラ
ス物質などを添加することができ、それによつて
耐酸化性が更に向上する。 結合剤としては樹脂系のものが好ましく、熱処
理によつて硬化するフエノール樹脂が好適であ
る。結合剤の一部を予備混練後の後混練時に添加
することもできる。 上記によつて得た不焼成れんがを混銑車や溶銑
鍋などの溶銑予備処理容器の溶銑部あるいは炉底
部の全部に内張りするか、又は炉底部の一部を除
いて内張りすることによつて、溶銑温度の低下を
抑制することができる。 <実施例> 以下、実施例により本発明を詳細に説明する。 実施例 1〜4 第1表に示す125μm未満のアルミナ質原料、
炭化珪素、鱗状黒鉛及びフエノール樹脂を剪断混
練機にて予備混練した。この予備混練物に粒径
125μm以上のアルミナ質原料を添加し、加圧混
練機によつて混練した。この混練物をフリクシヨ
ンプレスによつて成形し、成形物を300℃で10時
間の熱処理を行なつて不焼成れんがを得た。 かくして得た不焼成れんがの物性値および耐ス
ポーリング性、耐食性等の試験結果は第1表に示
した。 なお、耐スポーリング性は、試験前の弾性率
と、1500℃の溶銑中に試料を3分間浸漬した後、
引き上げて空冷し、これを3階繰り返した後の弾
性率を測定して、試験前の弾性率を100とする比
率によつて、その維持率を求めた。 また、耐食性は回転式スラグ試験法により1450
℃で5時間行つた。スラグ組成はSiO246重量%、
CaO46重量%、Fe2O34重量%、MnO24重量%の
ものを使用した。なお、その結果は比較例1を
100とする比率によつて表わした。
予備処理をするための混銑車、溶銑鍋等の溶銑容
器の内壁を構築する不焼成れんがの製造方法に関
するものである。 <従来の技術> 前記溶銑容器の内壁は、溶銑の脱珪、脱燐、脱
硫の予備処理において、溶銑の攪拌流、活性なス
ラグとの接触によつて著しく溶損される。このた
め、該内壁を構築する耐火れんがは、Al2O3−
SiC−C系の不焼成れんがが一般に使用されてき
た。このAl2O3−SiC−C系の不焼成れんがの製
造方法は、従来アルミナ質原料と炭化珪素に炭素
源として粒径100μm以下の燐状黒鉛を結合剤と
共に混練し、成形は成形体となる短軸方向から強
加圧圧縮した直方体又はそれに類似の形に成形
し、そして熱処理するものであつた。その結果、
長軸方向の熱伝導率は8kcal/m・h・℃以上で
ある。この製造方法によつて得たれんがを溶銑容
器に用いると熱の背面への移動が大きくなつて溶
銑温度が大きく低下し、その後の処理工程におい
て銑歩留の低下と共に副原料の原単位が上昇す
る。 上記製造方法の改良として、黒鉛の粒径を20μ
m以下に規定したものが特開昭62−56354号公報
に開示されている。しかしながら黒鉛の微細化の
みでは熱伝導率を6kcal/m・h・℃以下にする
ことができず、溶銑の温度が予備処理中に低下す
るため熱源を添加する必要がある。 <発明が解決しようとする課題> Al2O3−SiC−C系の不焼成れんがの製造方法
において、40μm以下に微細化した鱗状黒鉛を使
用すると熱伝導率が約2kcal/m・h・℃低下す
る。熱伝導率の低下が鱗状黒鉛の微細化によるも
ののみでは、まだ溶銑容器に収容した溶銑の温度
が処理中に低下するため熱源を増量添加するなど
予備処理操業を煩雑なものにしていた。 また、アルミナ質原料と鱗状黒鉛の比重の差が
大きく、鱗状黒鉛の粒径を小さくすれば比表面積
が大きくなるため、前記の従来方法では多量の結
合剤を必要とする。従つて、緻密で均質なAl2O3
−SiC−C系の不焼成れんがが得られない。 <課題を解決するための手段> 本発明は、鱗状黒鉛を使用するAl2O3−SiC−
C系の不焼成れんがの製造方法を改良し、熱伝導
率が6kcal/m・h・℃以下で、しかも緻密で均
質なAl2O3−SiC−C系の不焼成れんがを得て溶
銑容器の内壁の高寿命化を図ると共に溶銑予備処
理操業の負荷を大幅に軽減せしめようとするもの
である。 本発明の特徴とする手段は、粒径125μm未満
が10〜30重量%、その残部が粒径125μm以上で
あるアルミナ質原料60〜94重量%、炭化珪素3〜
20重量%及び粒径40μm以下の鱗状黒鉛3〜20重
量%からなる原料のうち、粒径125μm未満のア
ルミナ質原料、炭化珪素、鱗状黒鉛及び結合剤を
予備混練し、この予備混練物に粒径125μm以上
のアルミナ質原料を添加して混練した後、成形し
熱処理することを特徴とする溶銑容器用不焼成れ
んがの製造方法である。 <作用> 混銑車等溶銑容器の内壁を構築するのは、れん
がの長軸方向を内壁の厚み方向に一致させて積ん
でいく、つまりれんがの長軸方向の一端面(該横
断面と平行)を内壁の稼動面にし、常にれんがの
横断面が稼動面となるようにする。 鱗状黒鉛を配合した該れんがの熱伝導率が短軸
方向より長軸方向が高いことは、れんがの成形時
に短軸方向からの強加圧圧縮によつて、鱗状黒鉛
がその長軸方向に平行に並んでしまうことに起因
している。 そこで、鱗状黒鉛の配向性を低下させる手段と
して、鱗状黒鉛の粒径を小さくし、他のアルミ
ナ、質粒子等より小さくすると、鱗状黒鉛がアル
ミナ質粒子等の周囲を取り囲むため、れんがの長
軸方向の配向性が低下し、熱伝導率を低下させる
ことができる。更に、それを確実にするために予
備混練により、アルミナ質粒子等のに付着させて
おけば配向性が殆どなくなる。また、予備混練に
より結合剤量を低減することができ、物性的にも
優れたものとなる。 本発明は、上記の如き鱗状黒鉛の配向性を殆ど
無くして熱伝導率を低減させると共に、少量の結
合剤の添加により緻密で均質な溶銑容器用不焼成
れんがにするため前記原料を次のように予備混練
と後混練をする。 (1) 予備混練 (a) アルミナ質原料:10〜30重量部で粒径が
125μm未満のもの (b) 炭化珪素:3〜20重量% (c) 鱗状黒鉛:40μm以下のもの3〜20重量% (d) 結合剤:外掛で2〜6重量% を混練するとアルミナ質粒子等の周囲に微細化
鱗状黒鉛を付着させてマトリツクス的に配置す
る結果、該微細化鱗状黒鉛は均一に分散され且
つ配向性は殆どなくなる。 (2) 後混練 (a) (1)の予備混練物 (b) アルミナ質原料:上記(1)の残部70〜90重量
%で粒径が125μm以上のもの を混練することにより鱗状黒鉛の均一分散、無
方向性を維持し骨材が均等に分散混合される。 (1)(2)を経た混練物を該れんがに前記の如く成形
しても混練後の鱗状黒鉛の均一分散、無方向性
は、成形時の強加圧圧縮方向に影響されず殆ど変
化しない。この結果、該れんがの長軸方向の熱伝
導率を2〜4kcal/m・h・℃低減させ、6kcal/
m・h・℃以下にすることができる。 本発明に用いられるアルミナ質原料としては、
電融アルミナ、焼結アルミナ、シリマナイト、ボ
ーキサイトなどであり、原料中のAl2O3含有量は
50重量%以上であることが耐食性の点から好まし
い。アルミナ質原料の使用量は60〜94重量%であ
り、60重量%未満では耐食性を十分発揮すること
ができず、また94重量%を超えると体スポーリン
グ性に劣り好ましくない。 また、このアルミナ質原料の前記(1)、予備混練
の配合割合と粒径は、10〜30重量%で、125μm
未満である。これにより該予備混練中、アルミナ
質粒子等の周囲に微細化鱗状黒鉛を付着させて均
等に分散させ、緻密で耐食性に優れたれんがを得
るものである。従つて、125μm以上の粒径のも
のを加えると緻密で耐食性に優れたものが得られ
ない。また、前記配合も10重量%未満、あるいは
30重量%を超えると緻密で耐食性に優れたものが
得られない。 炭化珪素は黒鉛の酸化を抑制して黒鉛の高耐食
性、高耐スポーリングを発揮させる効果があり、
その使用量は3〜20重量%である。この量が3重
量%未満では黒鉛の酸化を抑制する効果が十分に
発揮されず、また20重量%を超えると耐食性に劣
る。 鱗状黒鉛はスラグと濡れにくいことによる耐食
性や耐スポーリング性に寄与するものであり、そ
の粒径は鱗状黒鉛の配向性をほとんどなくする鱗
片厚みに近い40μm以下のものを使用する。その
使用量は3〜20重量%であり、3重量%未満では
耐食性及び耐スポーリング性に劣り、また20重量
%を超えると機械的強度が低下して耐摩耗性に劣
る。鱗状黒鉛の使用量が多い場合には、熱伝導率
が6kcal/m・h・℃以下になるように炭化珪素
の量を少なくする。例えば、鱗状黒鉛が10重量%
の場合には炭化珪素を20重量%以下、鱗状黒鉛が
15重量%の場合には炭化珪素を10重量%以下に調
整するのが好ましい。 上記の原料にAl、Si、Mgなどの金属粉、ガラ
ス物質などを添加することができ、それによつて
耐酸化性が更に向上する。 結合剤としては樹脂系のものが好ましく、熱処
理によつて硬化するフエノール樹脂が好適であ
る。結合剤の一部を予備混練後の後混練時に添加
することもできる。 上記によつて得た不焼成れんがを混銑車や溶銑
鍋などの溶銑予備処理容器の溶銑部あるいは炉底
部の全部に内張りするか、又は炉底部の一部を除
いて内張りすることによつて、溶銑温度の低下を
抑制することができる。 <実施例> 以下、実施例により本発明を詳細に説明する。 実施例 1〜4 第1表に示す125μm未満のアルミナ質原料、
炭化珪素、鱗状黒鉛及びフエノール樹脂を剪断混
練機にて予備混練した。この予備混練物に粒径
125μm以上のアルミナ質原料を添加し、加圧混
練機によつて混練した。この混練物をフリクシヨ
ンプレスによつて成形し、成形物を300℃で10時
間の熱処理を行なつて不焼成れんがを得た。 かくして得た不焼成れんがの物性値および耐ス
ポーリング性、耐食性等の試験結果は第1表に示
した。 なお、耐スポーリング性は、試験前の弾性率
と、1500℃の溶銑中に試料を3分間浸漬した後、
引き上げて空冷し、これを3階繰り返した後の弾
性率を測定して、試験前の弾性率を100とする比
率によつて、その維持率を求めた。 また、耐食性は回転式スラグ試験法により1450
℃で5時間行つた。スラグ組成はSiO246重量%、
CaO46重量%、Fe2O34重量%、MnO24重量%の
ものを使用した。なお、その結果は比較例1を
100とする比率によつて表わした。
【表】
【表】
第1表の結果から、粒径125μm未満がアルミ
ナ質原料の全量に対して10〜30重量%及び粒径
20μm以下の鱗状黒鉛を用いて予備混練した実施
例1〜4は、粒径100μm以下の鱗状黒鉛を用い
た比較例1に比して熱伝導性が大幅に低下してい
る。比較例2は粒径20μm以下の鱗状黒鉛を用い
ているが予備混練をしていないために熱伝導率を
6kcal/m・h・℃以下にすることができず、比
較例3は粒径125μm未満のアルミナ質原料が40
重量%であり、予備混練しても緻密なものが得ら
れず耐食性に劣る。また、比較例4は予備混練に
粒径125μm以上のアルミナ質原料を加えるもの
であり、緻密なものが得られず耐食性に劣ること
が認められた。 実施例 5 混銑車の銑浴部に実施例2及び比較例1のれん
がを使用した結果、実施例2のれんがを使用した
ものは溶銑温度が1398℃であるのに対し、比較例
1は1390℃であり、溶銑温度の低下が8℃抑制で
きた。 <発明の効果> 以上説明したように、本発明の溶銑容器用不焼
成れんがの製造方法は、粒径125μm未満のアル
ミナ質原料、炭化珪素、粒径40μm以下の鱗状黒
鉛及び結合剤とを予備混練し、この予備混練物に
粒径125μm以上のアルミナ質原料を添加して混
練した後、成形し熱処理する方法であり、これに
より鱗状黒鉛の配向性を殆どなくして熱伝導率を
大幅に低下させることができた。 この結果、溶銑の温度低下を抑制して予備処理
操業の負荷を大幅に軽減させることが可能となつ
た。
ナ質原料の全量に対して10〜30重量%及び粒径
20μm以下の鱗状黒鉛を用いて予備混練した実施
例1〜4は、粒径100μm以下の鱗状黒鉛を用い
た比較例1に比して熱伝導性が大幅に低下してい
る。比較例2は粒径20μm以下の鱗状黒鉛を用い
ているが予備混練をしていないために熱伝導率を
6kcal/m・h・℃以下にすることができず、比
較例3は粒径125μm未満のアルミナ質原料が40
重量%であり、予備混練しても緻密なものが得ら
れず耐食性に劣る。また、比較例4は予備混練に
粒径125μm以上のアルミナ質原料を加えるもの
であり、緻密なものが得られず耐食性に劣ること
が認められた。 実施例 5 混銑車の銑浴部に実施例2及び比較例1のれん
がを使用した結果、実施例2のれんがを使用した
ものは溶銑温度が1398℃であるのに対し、比較例
1は1390℃であり、溶銑温度の低下が8℃抑制で
きた。 <発明の効果> 以上説明したように、本発明の溶銑容器用不焼
成れんがの製造方法は、粒径125μm未満のアル
ミナ質原料、炭化珪素、粒径40μm以下の鱗状黒
鉛及び結合剤とを予備混練し、この予備混練物に
粒径125μm以上のアルミナ質原料を添加して混
練した後、成形し熱処理する方法であり、これに
より鱗状黒鉛の配向性を殆どなくして熱伝導率を
大幅に低下させることができた。 この結果、溶銑の温度低下を抑制して予備処理
操業の負荷を大幅に軽減させることが可能となつ
た。
Claims (1)
- 1 粒径125μm未満が10〜30重量%、その残部
が粒径125μm以上であるアルミナ質原料60〜94
重量%、炭化珪素3〜20重量%及び粒径40μm以
下の鱗状黒鉛3〜20重量%からなる原料のうち、
粒径125μm未満のアルミナ質原料、炭化珪素、
鱗状黒鉛及び結合剤を予備混練し、この予備混練
物に粒径125μm以上のアルミナ質原料を添加し
て混練した後、成形し熱処理することを特徴とす
る溶銑容器用不焼成れんがの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1025483A JPH02204360A (ja) | 1989-02-02 | 1989-02-02 | 溶銑容器用不焼成れんがの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1025483A JPH02204360A (ja) | 1989-02-02 | 1989-02-02 | 溶銑容器用不焼成れんがの製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02204360A JPH02204360A (ja) | 1990-08-14 |
| JPH0572349B2 true JPH0572349B2 (ja) | 1993-10-12 |
Family
ID=12167300
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1025483A Granted JPH02204360A (ja) | 1989-02-02 | 1989-02-02 | 溶銑容器用不焼成れんがの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02204360A (ja) |
-
1989
- 1989-02-02 JP JP1025483A patent/JPH02204360A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02204360A (ja) | 1990-08-14 |
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