JPH0585809A - 不焼成マグネシア・ドロマイト・カーボンれんが - Google Patents

不焼成マグネシア・ドロマイト・カーボンれんが

Info

Publication number
JPH0585809A
JPH0585809A JP3249447A JP24944791A JPH0585809A JP H0585809 A JPH0585809 A JP H0585809A JP 3249447 A JP3249447 A JP 3249447A JP 24944791 A JP24944791 A JP 24944791A JP H0585809 A JPH0585809 A JP H0585809A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
raw material
magnesia
weight
dolomite
carbon brick
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
Application number
JP3249447A
Other languages
English (en)
Inventor
Takao Okamoto
孝雄 岡本
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.)
JFE Refractories Corp
Original Assignee
Kawasaki Refractories Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Refractories Co Ltd filed Critical Kawasaki Refractories Co Ltd
Priority to JP3249447A priority Critical patent/JPH0585809A/ja
Publication of JPH0585809A publication Critical patent/JPH0585809A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 不焼成マグネシア・ドロマイト・カーボンれ
んがに関し、製造工程や添加物質の選定に注意を払うこ
となく、耐酸化性を向上させることを目的とする。 【構成】 CaO成分を25重量%以上含有するドロマ
イト質原料、CaO成分を25重量%以上含有するマグ
ネシア・カルシア質原料の少なくとも一方の原料20〜
75重量%と、炭素質原料5〜40重量%と、マグネシ
ア原料を残余成分とする耐火材原料を配合した不焼成マ
グネシア・ドロマイト・カーボンれんがであって、上記
耐火材原料に対し、マグネシウム−ホウ素系複合物を外
掛で合量0.1〜1.0重量%添加した構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は耐火れんがに関し、特に
不焼成マグネシア・ドロマイト・カーボンれんがに関す
るものである。
【0002】
【従来の技術】耐スラグ性に富む不焼成マグネシア・ド
ロマイト・カーボンれんがは、熱伝導率の高い鱗状黒鉛
等の炭素質原料を配合しているところから、優れた耐ス
ポーリング性をも備え、ステンレス脱炭炉、二次精錬取
鍋用耐火物として広く使用されている。
【0003】ところが、こうした炭素質原料は、大気中
の酸素、スラグ中の低級酸化物(例えばFeO、MnO
等)による酸化作用を受け、一酸化炭素(CO)となっ
て気化消失し、れんが組織の脆化を招き、れんが寿命を
短縮させる要因ともなっている。 そこで、炭素質原料
を配合した耐火物に耐酸化性を付与するために、例えば
アルミニウム(Al)、マグネシウム−アルミニウム
(Mg−Al)合金、金属ケイ素(Si)や、特開昭6
0−108363号公報に記載されたマグネシウム(M
g)、さらには炭化ホウ素(B4 C)等の炭素質原料よ
りも酸化作用を受けやすい易酸化性物質を酸化防止剤と
して添加することが行われている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記Al粉
末やAl−Mg合金粉末が酸化されて生成するアルミナ
(Al2 3 )と不焼成マグネシア・ドロマイト・カー
ボンれんが中のCaO成分とが、該れんがの稼働時の温
度域で反応し、例えば共融点1400℃の3CaO・Al2O 3-5CaO
・3Al2O3系の低融点固溶体を生成する。
【0005】またSiの酸化物である酸化ケイ素(Si
2 )が、さらに、炭化ホウ素(B 4 C)もその酸化物
である酸化ホウ素(B2 3 )が、上記同様それぞれC
aOと反応して、融点1437℃の3CaO・SiO2-SiO系低融点
固溶体や、融点980 ℃のCaO固溶B2O3-CaO-2B2O3共融物
や、融点1142℃のMgO 固溶B2O3-2MgO-B2O3共融物等の低
融点固溶体を生成する。
【0006】従って、CaO成分を多量に含有する不焼
成マグネシア・ドロマイト・カーボンれんがに上記Al
粉末やAl−Mg合金粉末、金属ケイ素(Si)、炭化
ホウ素(B4 C)等の在来の易酸化性物質を添加した場
合には、著しく耐食性が低下し、れんが寿命としては却
って短くなるので、上記易酸化性物質を添加することは
工業的には行われていない。
【0007】一方、上記特開昭60−108363号公
報に記載のある酸化防止剤としての金属Mg粉末は、消
防法における第二類金属Aに属する危険物に指定されて
おり、混練時において水との接触を避けることや、縮合
時に水を生成する硬化剤を使用することができない等の
製造工程において相当の制約を受ける不都合がある。
【0008】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、製造工程や添加物質の選定に注意を払
うことなく、耐酸化性を向上させた不焼成マグネシア・
ドロマイト・カーボンれんがを提供することを目的とす
る。
【0009】
【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、本発明は以下の手段を採用する。すなわち、Ca
O成分を25重量%以上含有するドロマイト質原料、C
aO成分を25重量%以上含有するマグネシア・カルシ
ア質原料の少なくとも一方の原料20〜75重量%と、
炭素質原料5〜40重量%と、マグネシア原料を残余成
分とする耐火材原料を配合した不焼成マグネシア・ドロ
マイト・カーボンれんがであって、上記耐火材原料に対
し、マグネシウム−ホウ素系複合物を外掛で合量0.1
〜1.0重量%添加した不焼成マグネシア・ドロマイト
・カーボンれんがである。上記マグネシウム−ホウ素系
複合物としては具体的にはMg3 2 、MgB2 の少な
くともいずれかを使用することが望ましい。
【0010】
【作用】一般に炭素質原料、特に炭素質原料として汎用
されている鱗状黒鉛は400℃から酸化を開始し、60
0〜900℃で一番烈しく酸化されるとされている。こ
の温度域内の720〜835℃で、上記マグネシウム−
ホウ素系複合物であるMgB2 は、 2MgB2 (C) →Mg (g)+MgB4 (C) 〔C:結晶 g:気体〕 (1) のような反応が起こり、また、他の研究によると104
7℃で xMgB2 (C) →Mg (g)+yMgB4 (C) x,y:所定係数 (2) 〔あるいはMgB6 (C) orMgB12 (C)〕 のように分解するとされ、いずれの場合でもMgをガス
状態で遊離する。
【0011】従って、上記反応によって生成されたガス
状のMgは稼働面側へ移動し、雰囲気中の酸素又は接触
にした金属又はスラグ中の低級酸化物(FeO、Mn
O)によって酸化されて稼働面に緻密なマグネシア層を
形成し、耐酸化性を付与する。
【0012】尚、Mg3 2 はMgB2 を工業的に得る
ときに副次的に生成され、純粋な形でのMg3 2 は得
られず、MgB2 との混合した状態で使用することが多
い。この発明において使用するMgB2 又はMg3 2
は常温下で粉末の形態をなし、水に対してはMg金属単
体よりはるかに不活性で、安定した物質であり、耐火材
原料等とともに混練を行うことができる。
【0013】この発明が適用される不焼成マグネシア・
ドロマイト・カーボンれんがのドロマイト質原料あるい
はマグネシア・カルシア質原料中にはCaO成分を25
重量%以上含有することとし、これ未満の含有量では他
の易酸化性物質を添加することで耐酸化性を向上させる
に足り、本発明の主旨より逸脱する。
【0014】炭素質原料は鱗状黒鉛の他、土状黒鉛、タ
ール、ピッチ等も採用することが可能であり、その配合
量も耐火材原料全量に対し、5〜40重量%とすること
が望ましく、5重量%未満では耐スポーリング性、スラ
グ浸透防止能力が発揮されず、逆に40重量%を越える
配合量とすると、耐酸化性が低下することとなる。
【0015】また本発明においては工業的にはマグネシ
ウム−ホウ素複合材として、安定なMg3 2 、MgB
2 を添加するのが妥当である。またその添加量は上記耐
火材原料の全量に対して、外掛け0.1〜1.0重量%
程度とすることが望ましく、0.1重量%未満では上記
酸化防止機能に乏しくなり、また1.0重量%を超える
と上記マグネシウム−ホウ素複合物によるホウ素成分に
よって低融点物質が生成され、耐食性が低下することと
なる。またこのマグネシウム−ホウ素複合物としては、
上記(1),(2)式で示したようなMgをガス状態で遊離す
る物質を使用すればよく、Mg、Bのモル比が3:2〜
1:2の範囲であることが望ましい。
【0016】また、本発明は上記耐火材原料、マグネシ
ウム−ホウ素複合材の他に例えばフェノールレジン等の
バインダーやヘキサメチレンテトラミン等の硬化剤等の
諸々の機能をもつ薬剤を添加することは何ら妨げない。
【0017】
【実施例】以下、本発明を実施例に基づき説明する。表
1に示す実施例A1〜A4、及び比較例A5〜A7の耐
火材原料、バインダー及び硬化剤は、 ドロマイト質原料(天然クリンカー):大粒 50重量% 〃 :中粒 25重量% 炭素質原料(鱗状黒鉛) : 5重量% マグネシア質原料(焼結クリンカー):微粉 20重量% バインダー(液状フェノールレジン):外掛け3.5重量% 硬化剤(ヘキサメチレンテトラミン):外掛け0.7重量% のような配合量とし、これにそれぞれ表1上欄に記載し
た添加量で酸化防止剤としてマグネシウム−ホウ素系複
合物(Mg3 2 、MgB2 )を添加した(比較例A5
は添加しない)。
【0018】尚、上記,のドロマイト質原料(天然
クリンカー)はCaO含有量57.2%、かさ比重3.
29であり、炭素質原料は純度95%、粒径1mm以下
の鱗状黒鉛を使用し、マグネシアクリンカーはMgO
純度97.8%、かさ比重3.45であった。
【0019】さらに、MgB2 は純度MgO:35.
2、B2 3 :63%、粒度120メッシュ全通、Mg
3 2 は純度MgO:60.8、B2 3 :37.3
%、粒度120メッシュ全通のものである。
【0020】上記各材料を常温で混練し、2t/cm2 の成
形圧で成形し、200℃の下で30分間、硬化処理をし
て得られた不焼成マグネシア・ドロマイト・カーボンれ
んがの物性値を表1下欄に示す。
【0021】以下、比較例A5〜A7に対比して実施例
A1〜A4を考察する。マグネシウム−ホウ素系複合物
を全く添加しない比較例A5の値を100とする酸化磨
耗指数、酸化係数、侵食指数はいずれも低い値を示し、
れんが組織に対する酸化作用を受け難くなっていること
が明らかである。特に実施例A4のようにマグネシウム
−ホウ素系複合物としてMg3 2 を添加した場合には
上記効果はより高まることが確認できる。
【0022】その一方でMgB2 を外掛け2.0重量%
添加した比較例A6は、酸化磨耗指数、酸化係数に優れ
るものの、侵食指数が悪くなる。これは、過量に添加さ
れたMgB2 からのホウ素(B)成分がれんが組織中に
多くなることにより、低融点物質が生成されることによ
るものと推測される。また、MgB2 を0.05重量%
しか添加しない比較例A7においては耐酸化性向上効果
はわずかで侵食指数の改善もみられない。
【0023】さらに、実施例A2とその比較例A5を2
5t二次精錬取鍋の一般壁に使用したところ、A5では
50回の使用で100mm厚さのライニングが消失したの
に対し、実施例A2では70回の耐用を示し、従来品に
比べて約40%の耐用性の向上が認められた。
【0024】以上のように、マグネシウム−ホウ素系複
合物による不焼成マグネシア・ドロマイト・カーボンれ
んがの酸化防止は確認でき、またその添加量も耐火材原
料全量に対して、外掛け0.1〜1.0重量%の範囲が
適量であることが検証できた。
【0025】また、表2に示す実施例C,Dは上記実施
例A1〜A4、比較例A5〜A7と異なる配合で本発明
を適用したものであり、上記実施例A1〜A4、比較例
A5〜A7と同じ条件のもとで不焼成マグネシア・ドロ
マイト・カーボンれんがを製造した。尚、表2には上記
比較例A5〜A7を再掲してある。
【0026】すなわち実施例Cの配合は、 ドロマイト質原料(天然クリンカー):大粒 25重量% マグネシア質原料(焼結クリンカー):大粒 25重量% 〃 :中粒 25重量% 〃 :微粉 15重量% 炭素質原料(鱗状黒鉛) : 10重量% バインダー(液状フェノールレジン):外掛け3.2重量% 〃 (粉体 〃 ):外掛け0.5重量% 硬化剤(ヘキサメチレンテトラミン):外掛け0.7重量% である。
【0027】また、実施例Dの配合は、 合成マグネシア・カルシア質原料 :中粒 21重量% マグネシア質原料(焼結クリンカー):大粒 40重量% 〃 :中粒 14重量% 〃 :微粉 10重量% 炭素質原料(鱗状黒鉛) : 15重量% バインダー(液状フェノールレジン):外掛け3.2重量% 〃 (粉体 〃 ):外掛け0.5重量% 硬化剤(ヘキサメチレンテトラミン):外掛け0.7重量% である。
【0028】上記合成マグネシア・カルシア質原料はC
aO含有量68.1%、MgO含有量31.3%、かさ
比重3.30のものを使用した。上記実施例A1〜A4
と同様、表1に記載の酸化磨耗指数、酸化係数、侵食指
数(いずれも酸化防止剤無添加品の値を100としてい
る)から、いずれもより耐酸化性、ひいては侵食特性に
おいて改善が認められる。
【0029】尚、上記酸化磨耗指数、酸化係数、侵食指
数の測定要領は以下の通りである。 酸化磨耗率:40×40×40mmの試料を切り出し、1
200℃×30分間酸化雰囲気の炉内で回転させて、該
試験の前後での重量減少率を酸化磨耗率として表示。 酸化係数:同じく40×40×40mmの試料を酸化雰囲
気の電気炉で800℃×3HR保持したのち、その切断
面における脱炭(変質)層の厚みをもって表示。 侵食指数:1700℃×3HR、塩基度(CaO/Si
2 )≒1.0、FeO18%のスラグに浸漬し、その
損耗量を表示。
【0030】また上記実施例C、Dを80tステンレス
脱炭炉に、上記マグネシウム−ホウ素系複合物を添加し
ない従来例とともに張り合わせたところ、損耗指数(mm
/チャージ)の比較において、従来品に比べ実施例C,
Dはそれぞれ30%、25%の優位性を示した。
【0031】
【表1】
【0032】
【表2】
【0033】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、CaO成
分を豊富に含有する不焼成マグネシア・ドロマイト・カ
ーボンれんがに、取扱が比較的容易で製造工程や硬化剤
の選定に注意をはらう必要のないマグネシウム−ホウ素
系複合物を添加することにより、耐食性を低下すること
なく耐酸化性を向上させることができ、より耐用期間を
長くすることができる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 カルシア(CaO) 成分を25重量%以上含
    有するドロマイト質原料、カルシア(CaO) 成分を25重
    量%以上含有するマグネシア・カルシア質原料の少なく
    とも一方の原料20〜75重量%と、 炭素(C) 質原料5〜40重量%と、 マグネシア原料を残余成分とする耐火材原料を配合した
    不焼成マグネシア・ドロマイト・カーボンれんがであっ
    て、 上記耐火材原料に対し、マグネシウム−ホウ素系複合物
    を外掛で合量0.1〜1.0重量%添加してなることを
    特徴とする不焼成マグネシア・ドロマイト・カーボンれ
    んが。
  2. 【請求項2】 上記マグネシウム−ホウ素系複合物を、
    Mg3 2 、MgB 2 の少なくとも一方とした請求項1
    に記載の不焼成マグネシア・ドロマイト・カーボンれん
    が。
JP3249447A 1991-09-27 1991-09-27 不焼成マグネシア・ドロマイト・カーボンれんが Pending JPH0585809A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3249447A JPH0585809A (ja) 1991-09-27 1991-09-27 不焼成マグネシア・ドロマイト・カーボンれんが

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3249447A JPH0585809A (ja) 1991-09-27 1991-09-27 不焼成マグネシア・ドロマイト・カーボンれんが

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0585809A true JPH0585809A (ja) 1993-04-06

Family

ID=17193106

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP3249447A Pending JPH0585809A (ja) 1991-09-27 1991-09-27 不焼成マグネシア・ドロマイト・カーボンれんが

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0585809A (ja)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH0545546B2 (ja)
EP0370677B2 (en) Magnesite-carbon refractories
JPS6343342B2 (ja)
JP2002249371A (ja) マグネシア・カーボン質耐火物及びそれを使用した窯炉
JPH0585809A (ja) 不焼成マグネシア・ドロマイト・カーボンれんが
JPS6119584B2 (ja)
JPH05132354A (ja) 不焼成マグネシア・カーボンれんが
JPS627658A (ja) 炭素含有耐火物
JPH05139818A (ja) 不焼成マグネシア・ドロマイト・カーボンれんが
JP2994097B2 (ja) 耐食性マグネシア・カーボン質れんが
JPS593068A (ja) マグネシア−カ−ボン−炭珪系耐火物
JP2711398B2 (ja) マグネシアー炭素質耐火組成物
KR920005404B1 (ko) 내산화성 마그네시아-흑연질 내화물
JP3009060B2 (ja) ジルコニア含有マグネシアクリンカーを使用した高耐食性マグネシア・カーボンれんが
JPH04231371A (ja) 炭素含有耐火物
JP2765458B2 (ja) マグネシア・カ−ボン系耐火物
JPH09295874A (ja) アルミニウムオキシカ−バイドを含む不定形耐火物
JPH03242369A (ja) マグネシア・カーボン煉瓦
KR19990059266A (ko) 고내용성 마그네시아-카본질 내화물
JP2002167264A (ja) 炭素含有塩基性耐火物
JPS63166751A (ja) 炭素含有塩基性耐火煉瓦
JPS6363509B2 (ja)
JPH05170519A (ja) マグネシア・炭素質耐火物
JPH04338160A (ja) 高耐用性マグネシア・カ−ボンれんが
JP2002316864A (ja) マグネシア−窒化硼素質耐火物