JPH0664961A - 炭素含有耐火物 - Google Patents
炭素含有耐火物Info
- Publication number
- JPH0664961A JPH0664961A JP4242551A JP24255192A JPH0664961A JP H0664961 A JPH0664961 A JP H0664961A JP 4242551 A JP4242551 A JP 4242551A JP 24255192 A JP24255192 A JP 24255192A JP H0664961 A JPH0664961 A JP H0664961A
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- JP
- Japan
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- refractory
- metal
- parts
- weight
- raw material
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- Pending
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- Casting Support Devices, Ladles, And Melt Control Thereby (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は、鉄鋼等の内張り耐火物やノズル等
に使用される炭素含有耐火物に関するものである。 【構成】 黒鉛３〜３０重量部、耐火原料６０〜９４重
量部に、有機金属粉末を１種または２種以上を３〜３０
重量部含有することを特徴とする炭素含有耐火物。黒鉛
３〜３０重量部、耐火原料６０〜９４重量部に、有機金
属粉末を１種または２種以上と金属の合量を３〜３０重
量部含有することを特徴とする炭素含有耐火物。黒鉛３
〜３０重量部、耐火原料６０〜９４重量部に、有機金属
粉末を１種または２種以上と金属と炭化物の合量を３〜
３０重量部含有することを特徴とする炭素含有耐火物。
に使用される炭素含有耐火物に関するものである。 【構成】 黒鉛３〜３０重量部、耐火原料６０〜９４重
量部に、有機金属粉末を１種または２種以上を３〜３０
重量部含有することを特徴とする炭素含有耐火物。黒鉛
３〜３０重量部、耐火原料６０〜９４重量部に、有機金
属粉末を１種または２種以上と金属の合量を３〜３０重
量部含有することを特徴とする炭素含有耐火物。黒鉛３
〜３０重量部、耐火原料６０〜９４重量部に、有機金属
粉末を１種または２種以上と金属と炭化物の合量を３〜
３０重量部含有することを特徴とする炭素含有耐火物。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、鉄鋼等の内張り耐火物
やノズル等に使用される炭素含有耐火物に関するもので
ある。
やノズル等に使用される炭素含有耐火物に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】鉄鋼用の耐火物としては、耐スラグ性、
耐熱衝撃性に優れた炭素含有耐火物が適用され、かなり
の好成績を挙げている。しかしながら、これらの耐火物
は高温での耐酸化性に弱点を有しており、これを改善す
るために各種金属の添加、炭化物等の併用添加が行われ
ている。（例えば、特開昭５４−１６３９１３号公報、
特開平０１−３２０２６２号公報）これらの手法によれ
ば、添加金属の耐火物内部での反応による組織の緻密化
によって耐食性、耐酸化性の向上が認められるものの、
その反応開始温度は金属の融点近傍であり、低温域から
の緻密化は困難であった。また、その添加金属としても
反応活性であるＭｇなどでは粒径が細かい作業中の空気
との爆発の危険性があり添加する粒径が１００μｍ以上
と限定されていた。
耐熱衝撃性に優れた炭素含有耐火物が適用され、かなり
の好成績を挙げている。しかしながら、これらの耐火物
は高温での耐酸化性に弱点を有しており、これを改善す
るために各種金属の添加、炭化物等の併用添加が行われ
ている。（例えば、特開昭５４−１６３９１３号公報、
特開平０１−３２０２６２号公報）これらの手法によれ
ば、添加金属の耐火物内部での反応による組織の緻密化
によって耐食性、耐酸化性の向上が認められるものの、
その反応開始温度は金属の融点近傍であり、低温域から
の緻密化は困難であった。また、その添加金属としても
反応活性であるＭｇなどでは粒径が細かい作業中の空気
との爆発の危険性があり添加する粒径が１００μｍ以上
と限定されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は従来の炭素含
有系耐火物では困難であった低温域からの組織の強化及
び活性金属の添加を可能とし、耐酸化性、耐食性を向上
させた炭素含有系耐火物を得ることである。
有系耐火物では困難であった低温域からの組織の強化及
び活性金属の添加を可能とし、耐酸化性、耐食性を向上
させた炭素含有系耐火物を得ることである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、低温域からの
組織の強化及び活性金属の添加を可能とし、耐酸化性、
耐食性を向上するために、（１）黒鉛３〜３０重量部、
耐火原料６０〜９４重量部に、有機金属粉末を１種また
は２種以上を３〜３０重量部含有することを特徴とする
もの、（２）黒鉛３〜３０重量部、耐火原料６０〜９４
重量部に、有機金属粉末を１種または２種以上と金属の
合量を３〜３０重量部含有することを特徴とするもの、
（３）黒鉛３〜３０重量部、耐火原料６０〜９４重量部
に、有機金属粉末を１種または２種以上と金属と炭化物
の合量を３〜３０重量部含有することを特徴とするもの
である。
組織の強化及び活性金属の添加を可能とし、耐酸化性、
耐食性を向上するために、（１）黒鉛３〜３０重量部、
耐火原料６０〜９４重量部に、有機金属粉末を１種また
は２種以上を３〜３０重量部含有することを特徴とする
もの、（２）黒鉛３〜３０重量部、耐火原料６０〜９４
重量部に、有機金属粉末を１種または２種以上と金属の
合量を３〜３０重量部含有することを特徴とするもの、
（３）黒鉛３〜３０重量部、耐火原料６０〜９４重量部
に、有機金属粉末を１種または２種以上と金属と炭化物
の合量を３〜３０重量部含有することを特徴とするもの
である。
【０００５】
【作用】本発明における有機金属粉末としては、Ａｌ，
Ｃａ，Ｍｇ，Ｚｒ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｃｒ等の金属アルコキ
シド粉末がある。これらの有機金属粉末は耐火物内部で
以下のような反応によって作用する。
Ｃａ，Ｍｇ，Ｚｒ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｃｒ等の金属アルコキ
シド粉末がある。これらの有機金属粉末は耐火物内部で
以下のような反応によって作用する。
【０００６】金属アルコキシドは、約３００℃以上の温
度で分解し、アルコキシド基は一部が炭化水素として揮
発するものの、残部がカーボンとなって残存し、耐火物
に配合した黒鉛と黒鉛及び黒鉛と耐火原料の結合を強化
する。
度で分解し、アルコキシド基は一部が炭化水素として揮
発するものの、残部がカーボンとなって残存し、耐火物
に配合した黒鉛と黒鉛及び黒鉛と耐火原料の結合を強化
する。
【０００７】一方、金属部は従来の金属添加法による金
属に比較して活性な状態で耐火物中に存在するために、
耐火物内部での反応性が高く、耐火物内部の主な雰囲気
ガスであるＣＯと反応し、これを還元して金属炭化物を
生成する。また、雰囲気中に窒素が含まれている場合に
は金属窒化物を生成する。
属に比較して活性な状態で耐火物中に存在するために、
耐火物内部での反応性が高く、耐火物内部の主な雰囲気
ガスであるＣＯと反応し、これを還元して金属炭化物を
生成する。また、雰囲気中に窒素が含まれている場合に
は金属窒化物を生成する。
【０００８】この金属炭化物或いは窒化物によって黒鉛
と黒鉛及び黒鉛と耐火原料との結合を強化する機能は、
有機金属粉末添加の場合、活性な金属から生成するため
に、従来の金属添加法に比べて、より大きなものとな
る。さらに、金属炭化物、金属窒化物の生成による体積
膨張に伴う組織の緻密化によって、耐火物組織内への酸
化性ガス及びスラグの侵入を抑制し、耐酸化性、耐食性
を向上させる。
と黒鉛及び黒鉛と耐火原料との結合を強化する機能は、
有機金属粉末添加の場合、活性な金属から生成するため
に、従来の金属添加法に比べて、より大きなものとな
る。さらに、金属炭化物、金属窒化物の生成による体積
膨張に伴う組織の緻密化によって、耐火物組織内への酸
化性ガス及びスラグの侵入を抑制し、耐酸化性、耐食性
を向上させる。
【０００９】このように、有機金属粉末を配合すること
によって従来の金属添加法では困難であった約３００℃
以上という低温域からの耐火物組織の緻密化、強化が可
能となるとともに、大気中では活性な金属粉末を添加す
ることが可能となる。
によって従来の金属添加法では困難であった約３００℃
以上という低温域からの耐火物組織の緻密化、強化が可
能となるとともに、大気中では活性な金属粉末を添加す
ることが可能となる。
【００１０】一方、炭素配合量を３〜３０重量部とした
のは、炭素が３重量部未満では、耐熱衝撃性、耐スラグ
湿潤性に劣り、３０重量部を越えると耐酸化性が著しく
低下するためである。
のは、炭素が３重量部未満では、耐熱衝撃性、耐スラグ
湿潤性に劣り、３０重量部を越えると耐酸化性が著しく
低下するためである。
【００１１】また、有機金属粉末の添加量を３〜３０重
量部としたのは、３重量部未満では添加効果が不十分で
あり、３０重量部を越えるとアルコキシド基からの揮発
分が多くなり耐火物組織を劣化させるとともに、金属が
炭化物を生成するときの体積膨張が大きく、耐火物組織
を破壊してしまうためである。
量部としたのは、３重量部未満では添加効果が不十分で
あり、３０重量部を越えるとアルコキシド基からの揮発
分が多くなり耐火物組織を劣化させるとともに、金属が
炭化物を生成するときの体積膨張が大きく、耐火物組織
を破壊してしまうためである。
【００１２】金属粉末としては、Ａｌ，Ｃａ，Ｍｇ，Ｚ
ｒ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｃｒ等の金属粉末及びこれらの金属の
１種または２種以上の合金粉末が適用可能である。
ｒ，Ｓｉ，Ｔｉ，Ｃｒ等の金属粉末及びこれらの金属の
１種または２種以上の合金粉末が適用可能である。
【００１３】炭化物粉末としては、ＳｉＣ，Ｃａ2Ｃ，
Ｍｇ2Ｃ，ＴｉＣ，ＺｒＣ，Ｃｒ3Ｃ2等の粉末が適用可
能である。
Ｍｇ2Ｃ，ＴｉＣ，ＺｒＣ，Ｃｒ3Ｃ2等の粉末が適用可
能である。
【００１４】各種有機金属粉末、金属粉末及び炭化物粉
末は高純度で、かつ２００μｍ以下の粒度のものが望ま
しい。
末は高純度で、かつ２００μｍ以下の粒度のものが望ま
しい。
【００１５】炭素源は天然または人造黒鉛、メソフェー
ズカーボン、コークス、カーボンブラック等を指し、で
きるだけ高純度のものが望ましい。
ズカーボン、コークス、カーボンブラック等を指し、で
きるだけ高純度のものが望ましい。
【００１６】耐火原料はできるだけ高純度であることが
好ましく、電融品、焼結品などが使用可能であるが、嵩
比重、結晶サイズの大きいものが望ましい。以下、実施
例に基づき、その効果について説明する。但し、本発明
はこれらの実施例に限定されるものではない。
好ましく、電融品、焼結品などが使用可能であるが、嵩
比重、結晶サイズの大きいものが望ましい。以下、実施
例に基づき、その効果について説明する。但し、本発明
はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００１７】
【実施例】有機金属粉末としてアルミニウムアルコキシ
ド粉末を用い、Ａｌ2Ｏ3−Ｃ質れんが及びＡｌ2Ｏ3−Ｃ
質ノズルへの添加に関する実施例を示す。Ａｌ2Ｏ3−Ｃ
質れんがは、各原料組成（Ｃ＝１０％、所定量のＡｌ2
Ｏ3及び有機金属粉末）に液状のフェノール系バインダ
ーを適量添加して、混練、真空フリクション成形、乾
燥、硬化処理を、Ａｌ2Ｏ3−Ｃ質ノズルは、各原料組成
（Ｃ＝２０％、所定量のＡｌ2Ｏ3及び有機金属粉末）に
液状のフェノール系バインダーを適量添加して、混練、
ラバープレス成形、乾燥、焼成を実施して得た。得られ
たＡｌ2Ｏ3−Ｃ質れんがの符号Ａ，Ｂ，Ｃの配合組成及
び比較材質の配合組成を表１に、得られたＡｌ2Ｏ3−Ｃ
質ノズルの符号Ｄ，Ｅ，Ｆ配合組成及び比較材質の配合
組成を表２に示す。
ド粉末を用い、Ａｌ2Ｏ3−Ｃ質れんが及びＡｌ2Ｏ3−Ｃ
質ノズルへの添加に関する実施例を示す。Ａｌ2Ｏ3−Ｃ
質れんがは、各原料組成（Ｃ＝１０％、所定量のＡｌ2
Ｏ3及び有機金属粉末）に液状のフェノール系バインダ
ーを適量添加して、混練、真空フリクション成形、乾
燥、硬化処理を、Ａｌ2Ｏ3−Ｃ質ノズルは、各原料組成
（Ｃ＝２０％、所定量のＡｌ2Ｏ3及び有機金属粉末）に
液状のフェノール系バインダーを適量添加して、混練、
ラバープレス成形、乾燥、焼成を実施して得た。得られ
たＡｌ2Ｏ3−Ｃ質れんがの符号Ａ，Ｂ，Ｃの配合組成及
び比較材質の配合組成を表１に、得られたＡｌ2Ｏ3−Ｃ
質ノズルの符号Ｄ，Ｅ，Ｆ配合組成及び比較材質の配合
組成を表２に示す。
【００１８】得られた各材質からサンプルを切り出し、
窒素雰囲気中にて熱間曲げ強さの測定を、１４００℃×
３ｈｒｓ．の電気炉中にて酸化試験を実施した。符号
Ａ，Ｂ，Ｃれんがの熱間曲げ強さの測定結果を図１に、
符号Ｄ，Ｅ，Ｆノズルの熱間曲げ強さの測定結果を図２
に、符号Ａ，Ｂ，Ｃのれんがと符号Ｄ，Ｅ，Ｆのノズル
の酸化試験結果を表１及び表２に示す。但し、酸化試験
結果は従来の金属添加法による比較サンプル（Ｂ及び
Ｅ）を１００として指数で示している。
窒素雰囲気中にて熱間曲げ強さの測定を、１４００℃×
３ｈｒｓ．の電気炉中にて酸化試験を実施した。符号
Ａ，Ｂ，Ｃれんがの熱間曲げ強さの測定結果を図１に、
符号Ｄ，Ｅ，Ｆノズルの熱間曲げ強さの測定結果を図２
に、符号Ａ，Ｂ，Ｃのれんがと符号Ｄ，Ｅ，Ｆのノズル
の酸化試験結果を表１及び表２に示す。但し、酸化試験
結果は従来の金属添加法による比較サンプル（Ｂ及び
Ｅ）を１００として指数で示している。
【００１９】
【表１】
【００２０】
【表２】
【００２１】各試験結果より、本特許請求範囲内のアル
ミニウムアルコキシドを添加することによって低温域で
の熱間強度の向上及び耐酸化性の向上が認められるが、
本特許請求範囲外の添加の場合にはその効果が認められ
ない。
ミニウムアルコキシドを添加することによって低温域で
の熱間強度の向上及び耐酸化性の向上が認められるが、
本特許請求範囲外の添加の場合にはその効果が認められ
ない。
【００２２】
【発明の効果】炭素含有系耐火物に有機金属粉末を添加
することによって、従来の金属添加法では困難であった
低温域からの組織の強化、活性金属の添加及び耐酸化
性、耐食性の向上を可能としたことは、実用上極めて有
効である。
することによって、従来の金属添加法では困難であった
低温域からの組織の強化、活性金属の添加及び耐酸化
性、耐食性の向上を可能としたことは、実用上極めて有
効である。
【図１】符号Ａ，Ｂ，Ｃれんがの熱間曲げ強さと温度の
関係を示す。
関係を示す。
【図２】符号Ｄ，Ｅ，Ｆノズルの熱間曲げ強さと温度の
関係を示す。
関係を示す。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成４年１２月７日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００２】
【従来の技術】鉄鋼用の耐火物としては、耐スラグ性、
耐熱衝撃性に優れた炭素含有耐火物が適用され、かなり
の好成績を挙げている。しかしながら、これらの耐火物
は高温での耐酸化性に弱点を有しており、これを改善す
るために各種金属の添加、炭化物等の併用添加が行われ
ている。（例えば、特開昭５４−１６３９１３号公報、
特開平０１−３２０２６２号公報）これらの手法によれ
ば、添加金属の耐火物内部での反応による組織の緻密化
によって耐食性、耐酸化性の向上が認められるものの、
その反応開始温度は金属の融点近傍であり、低温域から
の緻密化は困難であった。また、その添加金属としても
反応活性であるＭｇなどでは粒径が細かいと作業中の空
気との爆発の危険性があり添加する粒径が１００μｍ以
上と限定されていた。
耐熱衝撃性に優れた炭素含有耐火物が適用され、かなり
の好成績を挙げている。しかしながら、これらの耐火物
は高温での耐酸化性に弱点を有しており、これを改善す
るために各種金属の添加、炭化物等の併用添加が行われ
ている。（例えば、特開昭５４−１６３９１３号公報、
特開平０１−３２０２６２号公報）これらの手法によれ
ば、添加金属の耐火物内部での反応による組織の緻密化
によって耐食性、耐酸化性の向上が認められるものの、
その反応開始温度は金属の融点近傍であり、低温域から
の緻密化は困難であった。また、その添加金属としても
反応活性であるＭｇなどでは粒径が細かいと作業中の空
気との爆発の危険性があり添加する粒径が１００μｍ以
上と限定されていた。
Claims (3)
- 【請求項１】 黒鉛３〜３０重量部、耐火原料６０〜９
４重量部に、有機金属粉末を１種または２種以上を３〜
３０重量部含有することを特徴とする炭素含有耐火物。 - 【請求項２】 黒鉛３〜３０重量部、耐火原料６０〜９
４重量部に、有機金属粉末を１種または２種以上と金属
の合量を３〜３０重量部含有することを特徴とする炭素
含有耐火物。 - 【請求項３】 黒鉛３〜３０重量部、耐火原料６０〜９
４重量部に、有機金属粉末を１種または２種以上と金属
と炭化物の合量を３〜３０重量部含有することを特徴と
する炭素含有耐火物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4242551A JPH0664961A (ja) | 1992-08-20 | 1992-08-20 | 炭素含有耐火物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4242551A JPH0664961A (ja) | 1992-08-20 | 1992-08-20 | 炭素含有耐火物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0664961A true JPH0664961A (ja) | 1994-03-08 |
Family
ID=17090790
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4242551A Pending JPH0664961A (ja) | 1992-08-20 | 1992-08-20 | 炭素含有耐火物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0664961A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8450228B2 (en) | 2005-04-19 | 2013-05-28 | Krosaki Harima Corporation | Refractory, method for manufacturing refractory, and refractory raw material |
-
1992
- 1992-08-20 JP JP4242551A patent/JPH0664961A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8450228B2 (en) | 2005-04-19 | 2013-05-28 | Krosaki Harima Corporation | Refractory, method for manufacturing refractory, and refractory raw material |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20001128 |