JPH06135764A - Unfired carbon-containing refractory - Google Patents
Unfired carbon-containing refractoryInfo
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- JPH06135764A JPH06135764A JP4292538A JP29253892A JPH06135764A JP H06135764 A JPH06135764 A JP H06135764A JP 4292538 A JP4292538 A JP 4292538A JP 29253892 A JP29253892 A JP 29253892A JP H06135764 A JPH06135764 A JP H06135764A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、耐酸化性および耐食性
に優れた不焼成炭素含有耐火物に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an unfired carbon-containing refractory having excellent oxidation resistance and corrosion resistance.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来より、混銑炉、混銑車、溶銑鍋、溶
鋼鍋、転炉などの溶銑・溶鋼容器の内張り材として、ア
ルミナ−炭素−炭化珪素質あるいはマグネシア−炭素質
のなど不焼成炭素含有耐火物が多用されている。2. Description of the Related Art Conventionally, unburned carbon such as alumina-carbon-silicon carbide or magnesia-carbonaceous material has been used as a lining material for hot metal and molten steel containers such as a hot metal furnace, a hot metal car, a hot metal ladle, a molten steel ladle and a converter. Containing refractories are often used.
【０００３】炭素はスラグに濡れ難く、しかも耐熱衝撃
性に優れている性質があり、アルミナ、マグネシアなど
の高融点の耐火性材料と組み合わせることで、耐用性の
高い耐火物が得られる。Carbon has a property that it is hard to get wet with slag and has excellent thermal shock resistance. By combining it with a refractory material having a high melting point such as alumina or magnesia, a refractory material having high durability can be obtained.
【０００４】しかし、炭素は酸化消失する欠点がある。
酸化消失によって耐火物組織内に脱炭層が形成される
と、強度低下あるいはスラグ浸潤が著しくなり、耐火物
の侵食が進行する。そこで、炭素の酸化抑制のために、
従来より種々の手段が検討されている。例えば、特開昭
５４−１６３９１３号公報には金属粉を添加する方法、
特開昭６０−１５７８５７号公報および特開平２−２６
７１５０号にはガラス粉を添加する方法が提示されてい
る。However, carbon has a drawback that it is lost by oxidation.
When a decarburized layer is formed in the refractory structure due to the disappearance of oxidation, strength reduction or slag infiltration becomes remarkable, and erosion of the refractory proceeds. Therefore, in order to suppress carbon oxidation,
Conventionally, various means have been studied. For example, JP-A-54-163913 discloses a method of adding a metal powder,
JP-A-60-157857 and JP-A-2-26
No. 7150 discloses a method of adding glass powder.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかし、金属粉は、約
１０００℃以上の高温域で溶融による液相が酸化防止被
膜となって作用するが、低温域ではこの液相の生成がな
いために酸化防止の効果がない。However, in the metal powder, the liquid phase due to melting acts as an antioxidant coating in a high temperature range of about 1000 ° C. or higher, but this liquid phase is not formed in a low temperature range. Has no antioxidant effect.
【０００６】一方、ガラス粉は低軟化点でしかも軟化後
の液相の粘性が低いために炭素質材料を容易に被覆す
る。しかし、ガラス粉は軟化時の粘性が極めて低いため
に耐火物組織内から流出しやすい。例えばレンガ積み構
造において、背面側に位置する耐火物に、このガラス成
分が吸収されることもある。このため、例えば約１００
０℃以下の低温域においては、酸化防止被膜として十分
な効果が得られない。On the other hand, glass powder easily coats a carbonaceous material because it has a low softening point and the viscosity of the liquid phase after softening is low. However, since glass powder has an extremely low viscosity when softened, it easily flows out of the refractory structure. For example, in a brick-laying structure, this glass component may be absorbed by a refractory located on the back side. Therefore, for example, about 100
In the low temperature range of 0 ° C. or lower, no sufficient effect can be obtained as an antioxidant film.
【０００７】本発明は、低温域、高温域を通して耐酸化
性に優れ、かつ高耐食性を有する不焼成炭素含有耐火物
を提供することを目的としている。It is an object of the present invention to provide a non-fired carbon-containing refractory having excellent oxidation resistance and high corrosion resistance in both low and high temperature regions.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、炭素質材料３
〜３０重量％、残部が耐火性材料を主材にした配合物
に、外掛けで氷晶石０．１〜１０重量％を添加したこと
を特徴とする不焼成炭素含有耐火物である。また、炭素
質材料３〜３０重量％、残部が耐火性材料を主材にした
配合物に、外掛けで氷晶石０．１〜１０重量％および金
属粉１０重量％以下を添加したことを特徴とする不焼成
炭素含有耐火物である。The present invention provides a carbonaceous material 3
It is a non-fired carbon-containing refractory, characterized in that 0.1 to 10 wt% of cryolite is added to the composition whose main component is -30 wt% and the remainder is a refractory material as a main material. Further, 0.1 to 10% by weight of cryolite and 10% by weight or less of metal powder were externally added to a composition containing 3 to 30% by weight of a carbonaceous material and the remainder mainly composed of a refractory material. It is a characteristic refractory material containing unburned carbon.
【０００９】本発明で用いる炭素質材料は、天然黒鉛、
人造黒鉛、ピッチコークス、無煙炭、カーボンブラック
等である。その配合量は、３重量％未満では炭素の効果
が得られず、耐スポール性が不充分である。３０重量％
を超えると耐火物としての強度や耐摩耗性が低下する。The carbonaceous material used in the present invention is natural graphite,
Artificial graphite, pitch coke, anthracite, carbon black and the like. If the amount is less than 3% by weight, the effect of carbon cannot be obtained, and the spall resistance is insufficient. 30% by weight
If it exceeds, the strength and wear resistance of the refractory material deteriorate.
【００１０】耐火性材料としては、アルミナ質、シリカ
質、マグネシア質、カルシア質、ジルコニア質、スピネ
ル質、アルミナ−シリカ質、ドロマイト質、ジルコン質
等のから選ばれる一種または二種以上である。必要によ
り、これに炭化珪素、炭化ほう素、炭化チタン、炭化ク
ロム、炭化ジルコニウム、窒化ケイ素、窒化ほう素、酸
化クロムなどから選ばれる一種または二種以上が組み合
わせて使用される。The refractory material is one or more selected from alumina, silica, magnesia, calcia, zirconia, spinel, alumina-silica, dolomite, zircon and the like. If necessary, one or more selected from silicon carbide, boron carbide, titanium carbide, chromium carbide, zirconium carbide, silicon nitride, boron nitride, chromium oxide and the like may be used in combination therewith.
【００１１】氷晶石は、天然に産するソーダとアルミニ
ウムの弗化物で、化学式ではＮａ2ＡｌＦ6である。陶磁
器用の乳濁釉の乳濁剤として一般的に知られている。本
発明では、酸化防止剤として作用する。Cryolite is a naturally occurring fluoride of soda and aluminum, and its chemical formula is Na 2 AlF 6 . It is generally known as an emulsion of emulsion glaze for ceramics. In the present invention, it acts as an antioxidant.
【００１２】氷晶石は、炭素が酸化する約８００℃以上
において、溶融状態で前記耐火性材料の成分であるＡｌ
2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＭｇＯ、ＣａＯ、ＺｒＯ2などの酸化物
を溶解し、低融点組成物を生成し、これが炭素質材料の
周囲を被覆して酸化を抑制する。しかも、ここでの低融
点組成物は粘性が高く、ガラス粉を使用した場合のよう
に流出などの問題もない。その結果、本発明により得ら
れる不焼成炭素含有耐火物は、低温域、高温域を通して
優れた耐酸化性を有する。[0012] Cryolite is a component of the refractory material in a molten state at a temperature of about 800 ° C or higher at which carbon is oxidized.
Oxides such as 2 O 3 , SiO 2 , MgO, CaO, and ZrO 2 are dissolved to form a low-melting-point composition, which covers the periphery of the carbonaceous material and suppresses oxidation. Moreover, the low melting point composition here has high viscosity, and there is no problem such as outflow as in the case of using glass powder. As a result, the unfired carbon-containing refractory obtained according to the present invention has excellent oxidation resistance throughout a low temperature range and a high temperature range.
【００１３】氷晶石は、その割合が外掛けで０．１重量
未満では酸化防止の効果が認められず、１０重量％を超
えると低融点組成物の生成量が多くなり過ぎて耐食性お
よび熱間強度を低下する。さらに好ましい添加量は、
０．５〜５重量％である。その粒径は特に限定されるも
のではないが、０．０７５ｍｍ以下、さらに好ましくは
０．０４５ｍｍ以下である。If the proportion of cryolite is less than 0.1% by weight, no antioxidant effect is observed, and if it exceeds 10% by weight, the amount of the low melting point composition is excessively increased, resulting in corrosion resistance and heat resistance. Strength decreases. More preferable addition amount is
It is 0.5 to 5% by weight. The particle size is not particularly limited, but is 0.075 mm or less, more preferably 0.045 mm or less.
【００１４】金属粉は熱間強度を向上させる効果をも
つ。その結果、前記の氷晶石がもつ耐酸化性との相乗作
用で耐食性が一層向上する。The metal powder has an effect of improving hot strength. As a result, the corrosion resistance is further improved by the synergistic effect with the oxidation resistance of the cryolite.
【００１５】金属粉としては、例えばアルミニウム、マ
グネシウム、シリコン、クロミウム、ジルコニウム、
鉄、あるいはこれらの合金である。合金としては、例え
ばＡｌ−Ｍｇ合金、Ａｌ−Ｓｉ合金、Ｃａ−Ｓｉ合金、
Ｃａ−Ａｌ−Ｍｇ合金などがある。中でもアルミニウ
ム、アルミニウム合金が好ましい。その割合は、外掛け
で１０重量％を超えるとコスト面で好ましくない。さら
に好まししくは、０．５〜５重量％である。Examples of the metal powder include aluminum, magnesium, silicon, chromium, zirconium,
Iron or an alloy of these. As the alloy, for example, Al-Mg alloy, Al-Si alloy, Ca-Si alloy,
There are Ca-Al-Mg alloys and the like. Of these, aluminum and aluminum alloys are preferable. If the ratio exceeds 10% by weight on the outside, it is not preferable in terms of cost. More preferably, it is 0.5 to 5% by weight.
【００１６】なお、氷晶石と金属粉を併用添加する場合
は、その合計量が外掛けで１０重量％以下になるように
調整する。１０重量％を超えると耐スポーリング性が低
下する。When the cryolite and the metal powder are added together, the total amount is adjusted so as to be 10% by weight or less. If it exceeds 10% by weight, the spalling resistance is deteriorated.
【００１７】図は、後述の実施例の欄に示す配合物を基
礎に、各種添加物の添加量と耐火物の特性の関係を示し
たグラフである。すなわち、図１は氷晶石を添加した実
施例２、氷晶石とアルミニウム粉（重量比１：１、含有
量はその合計量で示す）を添加した実施例５およびアル
ミニウム粉を添加した比較例４の不焼成炭素含有耐火物
において、各添加物の添加量と、耐火物の耐酸化性との
関係を示したものである。また、図２は、前記したそれ
ぞれの実施例および比較例の不焼成炭素含有耐火物にお
いて、各添加物の添加量と、耐火物の熱間強度の関係を
示したものである。The figure is a graph showing the relationship between the addition amount of various additives and the characteristics of the refractory material, based on the formulations shown in the section of Examples described later. That is, FIG. 1 is a comparison of Example 2 in which cryolite was added, Example 5 in which cryolite and aluminum powder (weight ratio 1: 1, content is shown by the total amount) were added, and aluminum powder was added. 5 is a graph showing the relationship between the additive amount of each additive and the oxidation resistance of the refractory in the unburned carbon-containing refractory of Example 4. Further, FIG. 2 shows the relationship between the addition amount of each additive and the hot strength of the refractory material in the above-mentioned unfired carbon-containing refractory materials of Examples and Comparative Examples.
【００１８】このグラフの結果からも明らかなように、
不焼成炭素含有耐火物において、氷晶石を本発明の範囲
内で添加した材質は、アルミニウム粉を添加した材質に
比べて耐酸化性に優れている。そして、氷晶石とアルミ
ニウム粉を本発明の範囲内で添加した材質は、熱間強度
がアルミニウム粉を添加した材質よりも劣るが、氷晶石
を添加した材質よりは優れている。As is clear from the results of this graph,
In the non-fired carbon-containing refractory, the material to which cryolite is added within the scope of the present invention is superior in oxidation resistance to the material to which aluminum powder is added. The material added with cryolite and aluminum powder within the scope of the present invention is inferior in hot strength to the material added with aluminum powder, but is superior to the material added with cryolite.
【００１９】本発明は上記以外にも、不焼成炭素含有耐
火物における添加物と知られている、例えばファイバー
類他を添加してもよい。また、本発明の効果を阻害しな
い割合であれば、ガラス類を添加してもよい。In addition to the above, in the present invention, it is also possible to add, for example, fibers which are known as additives in unfired carbon-containing refractories. Glasses may be added as long as the effect of the present invention is not impaired.
【００２０】本発明の不焼成炭素含有耐火物の製造方法
は、例えば以上の配合物および添加物を混練し、成形す
る。混練の際に添加する結合剤としては、例えばフェノ
ール樹脂、メラミン樹脂、フラン樹脂、ピッチ、タール
などとする。成形は、例えばフリクションプレス、オイ
ルプレスなどにより、強圧成形する。In the method for producing a refractory material containing unburned carbon of the present invention, for example, the above-mentioned compound and additives are kneaded and molded. The binder added during kneading is, for example, phenol resin, melamine resin, furan resin, pitch, tar or the like. The molding is performed by, for example, a friction press, an oil press, or the like, which is strongly pressure molded.
【００２１】成形後は必要により、乾燥する。特に熱硬
化性樹脂を結合剤として使用した場合は、例えば５０〜
８００℃、好ましくは１００〜５００℃で加熱乾燥す
る。After molding, it is dried if necessary. Especially when a thermosetting resin is used as a binder, for example, 50 to
It heat-drys at 800 degreeC, Preferably it is 100-500 degreeC.
【００２２】[0022]
【実施例】以下、本発明の実施例とその比較例を説明す
る。EXAMPLES Examples of the present invention and comparative examples will be described below.
【００２３】各例は、表１に示す配合物および添加物の
総量に対してフェノール樹脂を外掛けで３重量％添加し
て混練後、フリクションプレスにて並形形状に成形した
ものを２５０℃×２４時間加熱乾燥し、供試体とした。In each example, 3% by weight of a phenol resin was added to the total amount of the compounds and additives shown in Table 1 by kneading and kneading, followed by molding into a parallel shape by a friction press at 250 ° C. It was dried by heating for 24 hours to obtain a sample.
【００２４】嵩比重・見掛気孔率；ＪＩＳ−Ｒ２２０５
に準じて測定した。 圧縮強さ；ＪＩＳ−Ｒ２２０６に準じて測定した。 曲げ強さ；ａｔ１４００℃の熱間で測定した。 耐酸化性；５０×５０×５０ｍｍに切り出し、電気炉内
での各温度条件下で１６時間加熱後、切断し、その切断
面の酸化脱炭層の厚さを測定した。 耐食性；浸食剤として高炉スラグを用い、回転浸食法に
より、１５００℃×５時間浸食させた後、溶損寸法を測
定した。 実機試験；２５０ｔ混銑車において、本発明実施例２，
５および比較例４より製造された耐火物を張り合わせ試
験を行った。Bulk specific gravity / apparent porosity; JIS-R2205
It was measured according to. Compressive strength: Measured according to JIS-R2206. Flexural strength; measured at 1400 ° C. hot. Oxidation resistance: Cut out into 50 × 50 × 50 mm, heated under each temperature condition in an electric furnace for 16 hours, and then cut, and the thickness of the oxidative decarburized layer on the cut surface was measured. Corrosion resistance: Blast furnace slag was used as an erosion agent, and was eroded by a rotary erosion method at 1500 ° C. for 5 hours, and then the erosion size was measured. Actual machine test; Example 2 of the present invention in a 250t mixed piggy car
The refractory materials manufactured from No. 5 and Comparative Example 4 were subjected to a laminating test.
【００２５】上記の結果から明らかなように、本発明実
施例１〜７いずれも耐酸化性および耐食性に優れてい
る。また、その中で、金属粉を添加した実施例４〜５は
熱間強度に相当する熱間曲げ強さに優れ、耐食性がさら
に向上している。これらの本発明の効果は、実機試験に
おいても確認された。As is clear from the above results, all of Examples 1 to 7 of the present invention are excellent in oxidation resistance and corrosion resistance. In addition, among them, Examples 4 to 5 to which the metal powder is added are excellent in hot bending strength corresponding to hot strength, and the corrosion resistance is further improved. These effects of the present invention were also confirmed in the actual machine test.
【００２６】これに対し、氷晶石の添加量が本発明の範
囲内より多い比較例１は、低融点組成物の生成量が過多
になるためか、熱間曲げ強さおよび耐食性に劣る。氷晶
石を添加しない比較例４と氷晶石の添加量が本発明の範
囲内より少ない比較例２は、耐酸化性の効果が得られ
ず、耐食性にも劣る。炭素質材料の割合が本発明の範囲
内より多い比較例３は、耐酸化性、熱間強度および耐食
性に劣る。ガラス粉を添加した比較例５は、本発明の実
施例に比べると耐酸化性および耐食性に劣る。On the other hand, in Comparative Example 1 in which the amount of cryolite added is more than the range of the present invention, the hot bending strength and the corrosion resistance are poor, probably because the amount of the low melting point composition is excessive. Comparative Example 4 in which cryolite is not added and Comparative Example 2 in which the amount of cryolite is less than the range of the present invention cannot obtain the effect of oxidation resistance and also have poor corrosion resistance. Comparative Example 3 in which the proportion of the carbonaceous material exceeds the range of the present invention is inferior in oxidation resistance, hot strength and corrosion resistance. Comparative Example 5 to which glass powder is added is inferior in oxidation resistance and corrosion resistance as compared with the examples of the present invention.
【００２７】[0027]
【表１】 [Table 1]
【００２８】[0028]
【発明の効果】以上説明したように、本発明により製造
される不焼成炭素含有耐火物は、耐酸化性に優れている
ことにより、炭素含有耐火物が本来有している耐スポー
リング性および耐食性の特性がいかんなく発揮される。
その結果、酸化雰囲気で使用される溶銑鍋、溶鋼鍋、混
銑車、転炉等などの内張り材としてきわめて効果的であ
る。As described above, the unfired carbon-containing refractory produced according to the present invention is excellent in oxidation resistance, so that the carbon-containing refractory inherently has spalling resistance and The characteristics of corrosion resistance are fully demonstrated.
As a result, it is extremely effective as a lining material for hot metal ladle, molten steel ladle, mixing pig iron, converter, etc. used in an oxidizing atmosphere.
【図１】各添加物の添加量と、耐火物の耐酸化性との関
係を示したものである。FIG. 1 shows the relationship between the added amount of each additive and the oxidation resistance of refractory materials.
【図２】各添加物の添加量と、耐火物の熱間強度の関係
を示したものである。FIG. 2 shows the relationship between the addition amount of each additive and the hot strength of the refractory material.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤正夫 室蘭市仲町12番地 新日本製鐵株式会社室 蘭製鐵所内 (72)発明者 北井恒雄 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 竹内公彦 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 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Masao Saito, 12 Nakamachi, Muroran-shi, Nippon Steel Corporation Muroran Works (72) Inventor Tsuneo Kitai 1-3-1, Niihama, Arai-cho, Takasago, Hyogo Prefecture Harima Ceramics Co., Ltd. (72) Inventor Kimihiko Takeuchi 1-3-1 Niihama, Arai-cho, Takasago, Hyogo Prefecture Harima Ceramics Co., Ltd.
Claims (2)
性材料を主材にした配合物に、外掛けで氷晶石０．１〜
１０重量％を添加したことを特徴とする不焼成炭素含有
耐火物。1. A cryogenic material 0.1 to 0.1% externally added to a composition containing 3 to 30% by weight of a carbonaceous material and the remainder being a refractory material as a main component.
A non-fired carbon-containing refractory characterized by adding 10% by weight.
性材料を主材にした配合物に、外掛けで氷晶石０．１〜
１０重量％および金属粉１０重量％以下を添加したこと
を特徴とする不焼成炭素含有耐火物。2. A cryogenic material of 0.1 to 30% by weight is added to a composition containing 3 to 30% by weight of a carbonaceous material and the remainder being a refractory material as a main material.
A non-fired carbon-containing refractory containing 10% by weight and 10% by weight or less of metal powder.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4292538A JPH06135764A (en) | 1992-10-30 | 1992-10-30 | Unfired carbon-containing refractory |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4292538A JPH06135764A (en) | 1992-10-30 | 1992-10-30 | Unfired carbon-containing refractory |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06135764A true JPH06135764A (en) | 1994-05-17 |
Family
ID=17783086
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4292538A Pending JPH06135764A (en) | 1992-10-30 | 1992-10-30 | Unfired carbon-containing refractory |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06135764A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015189605A (en) * | 2014-03-27 | 2015-11-02 | 黒崎播磨株式会社 | magnesia carbon brick |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5742571A (en) * | 1980-08-21 | 1982-03-10 | Harima Refractories Co Ltd | Manufacture of continuous casting nozzle |
-
1992
- 1992-10-30 JP JP4292538A patent/JPH06135764A/en active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5742571A (en) * | 1980-08-21 | 1982-03-10 | Harima Refractories Co Ltd | Manufacture of continuous casting nozzle |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015189605A (en) * | 2014-03-27 | 2015-11-02 | 黒崎播磨株式会社 | magnesia carbon brick |
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