JPH07108807B2 - 炭素含有耐火物 - Google Patents
炭素含有耐火物Info
- Publication number
- JPH07108807B2 JPH07108807B2 JP3226384A JP22638491A JPH07108807B2 JP H07108807 B2 JPH07108807 B2 JP H07108807B2 JP 3226384 A JP3226384 A JP 3226384A JP 22638491 A JP22638491 A JP 22638491A JP H07108807 B2 JPH07108807 B2 JP H07108807B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbon
- weight
- thermal shock
- shock resistance
- molten steel
- Prior art date
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- Expired - Lifetime
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、耐熱衝撃性にすぐれた
炭素含有耐火物に関するものである。
炭素含有耐火物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来より、溶銑、溶鋼用容器の内張り材
として、アルミナ−炭素質れんが、マグネシア−炭素質
れんが、およびこれらに酸化防止剤として、炭化珪素、
各種金属を添加した耐火物が多く使用されている。これ
らの炭素含有耐火物はスラグに濡れがたく耐熱衝撃性に
すぐれる性質があり、溶銑、溶鋼用容器の内張り材とし
て使用した場合に、剥離がなく安定した損耗を示してい
る。しかしながら、これらの炭素含有耐火物は耐熱衝撃
性がすぐれる反面、熱伝導率が高く、溶銑、溶鋼の温度
を低下させたり、又溶鋼中へ炭素が溶解し鋼の品質を低
下させる欠点を有している。熱伝導率の低減に対して
は、例えば特開昭６２−１３２７６７号公報において非
晶質炭素を使用したり、また特開昭６１−１６８６６号
公報において比表面積の大きい黒鉛を少量使用する試み
により、耐熱衝撃性を付与している。
として、アルミナ−炭素質れんが、マグネシア−炭素質
れんが、およびこれらに酸化防止剤として、炭化珪素、
各種金属を添加した耐火物が多く使用されている。これ
らの炭素含有耐火物はスラグに濡れがたく耐熱衝撃性に
すぐれる性質があり、溶銑、溶鋼用容器の内張り材とし
て使用した場合に、剥離がなく安定した損耗を示してい
る。しかしながら、これらの炭素含有耐火物は耐熱衝撃
性がすぐれる反面、熱伝導率が高く、溶銑、溶鋼の温度
を低下させたり、又溶鋼中へ炭素が溶解し鋼の品質を低
下させる欠点を有している。熱伝導率の低減に対して
は、例えば特開昭６２−１３２７６７号公報において非
晶質炭素を使用したり、また特開昭６１−１６８６６号
公報において比表面積の大きい黒鉛を少量使用する試み
により、耐熱衝撃性を付与している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、非晶質
炭素を添加する方法は非晶質炭素の熱伝導率が小さく、
多量に使用しても、れんがの熱伝導率は小さい特徴があ
るが、多量に添加すると溶鋼中への炭素の溶解が問題と
なり、また比表面積の大きい黒鉛はそれだけ鋼と反応し
やすく少量の添加でも溶鋼中への炭素の溶解を抑制する
ことが困難であった。このように、従来技術では、耐熱
衝撃性、溶銑溶鋼温度の低下、鋼への炭素の溶解等の諸
問題を同時に解決した炭素含有耐火物が得られなかっ
た。
炭素を添加する方法は非晶質炭素の熱伝導率が小さく、
多量に使用しても、れんがの熱伝導率は小さい特徴があ
るが、多量に添加すると溶鋼中への炭素の溶解が問題と
なり、また比表面積の大きい黒鉛はそれだけ鋼と反応し
やすく少量の添加でも溶鋼中への炭素の溶解を抑制する
ことが困難であった。このように、従来技術では、耐熱
衝撃性、溶銑溶鋼温度の低下、鋼への炭素の溶解等の諸
問題を同時に解決した炭素含有耐火物が得られなかっ
た。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記従来技術の問題点を
解決するための手段は、炭素質材料を１〜２０重量％、
炭化珪素質材料２０重量％以下、金属質材料１０重量％
以下、残部がアルミナ質材料からなる配合物１００重量
％に対し、４００℃以上で熱処理した粒度０．０５ｍｍ
以下のピッチ０．５〜１０重量％とフェノール樹脂をバ
インダーとして添加することを特徴とする炭素含有耐火
物にある。
解決するための手段は、炭素質材料を１〜２０重量％、
炭化珪素質材料２０重量％以下、金属質材料１０重量％
以下、残部がアルミナ質材料からなる配合物１００重量
％に対し、４００℃以上で熱処理した粒度０．０５ｍｍ
以下のピッチ０．５〜１０重量％とフェノール樹脂をバ
インダーとして添加することを特徴とする炭素含有耐火
物にある。
【０００５】本発明で用いられる炭素質材料はスラグ、
溶銑、溶鋼の浸透防止および耐熱衝撃性を付与するため
で、天然黒鉛、人造黒鉛、ピッチコークス、無煙炭、カ
ーボンブラック等が使用でき、その添加量を１〜２０重
量％に限定するのは１重量％未満では炭素添加の効果が
得られず耐熱衝撃性が不十分であり、２０重量％を超え
ると溶銑、溶鋼の温度低下、溶鋼成分への影響をもたら
すためである。炭化珪素質材料は炭素の酸化防止のため
に添加しその添加量を２０重量％以下に限定するのは２
０重量％を超えると耐食性が低下するためである。酸化
が生じない雰囲気で使用される場合には添加する必要は
ない。
溶銑、溶鋼の浸透防止および耐熱衝撃性を付与するため
で、天然黒鉛、人造黒鉛、ピッチコークス、無煙炭、カ
ーボンブラック等が使用でき、その添加量を１〜２０重
量％に限定するのは１重量％未満では炭素添加の効果が
得られず耐熱衝撃性が不十分であり、２０重量％を超え
ると溶銑、溶鋼の温度低下、溶鋼成分への影響をもたら
すためである。炭化珪素質材料は炭素の酸化防止のため
に添加しその添加量を２０重量％以下に限定するのは２
０重量％を超えると耐食性が低下するためである。酸化
が生じない雰囲気で使用される場合には添加する必要は
ない。
【０００６】金属質材料は、酸化防止と強度の発現のた
めで、シリコン、アルミニウム、マグネシウム、カルシ
ウム、鉄等の単独あるいは混合、合金が使用できる。そ
の添加量を１０重量％以下に限定するのは、１０重量％
を超えると酸化物となった時の膨張が大きくなり耐火物
に亀裂が生じ強度が低下し、亀裂を通して酸化が促進さ
れるためである。酸化防止、強度を不必要とする場合に
は添加しなくてもよい。
めで、シリコン、アルミニウム、マグネシウム、カルシ
ウム、鉄等の単独あるいは混合、合金が使用できる。そ
の添加量を１０重量％以下に限定するのは、１０重量％
を超えると酸化物となった時の膨張が大きくなり耐火物
に亀裂が生じ強度が低下し、亀裂を通して酸化が促進さ
れるためである。酸化防止、強度を不必要とする場合に
は添加しなくてもよい。
【０００７】残部にアルミナ質材料を用いるのは、スラ
グ、溶銑、溶鋼に対する抵抗性が大であり、熱間膨張率
が小さく構造安定性に優れるためである。アルミナ質材
料としては、電融アルミナ、焼結アルミナ、ボーキサイ
ト、ばん土けつ岩、アンダルサイト、カイヤナイト等が
使用可能である。
グ、溶銑、溶鋼に対する抵抗性が大であり、熱間膨張率
が小さく構造安定性に優れるためである。アルミナ質材
料としては、電融アルミナ、焼結アルミナ、ボーキサイ
ト、ばん土けつ岩、アンダルサイト、カイヤナイト等が
使用可能である。
【０００８】本発明で使用するピッチは４００℃以上で
熱処理をしたものでありその結果として軟化点が３００
℃以上の高温であり、揮発分も１０〜１５重量％と少な
く固定炭素量も８５重量％と高い特徴を有する。このピ
ッチは耐熱衝撃性を付与するために添加し、その添加量
を０．５重量％〜１０重量％に限定するのは、０．５％
以下ではその添加した効果が得られず１０％を越えると
耐食性が著しく低下するためである。ピッチの粒度を
０．０５ｍｍ以下に限定する理由は、０．０５ｍｍより
も大きい粒度では炭化後の空隙が大きくなり耐食性が低
下するためである。
熱処理をしたものでありその結果として軟化点が３００
℃以上の高温であり、揮発分も１０〜１５重量％と少な
く固定炭素量も８５重量％と高い特徴を有する。このピ
ッチは耐熱衝撃性を付与するために添加し、その添加量
を０．５重量％〜１０重量％に限定するのは、０．５％
以下ではその添加した効果が得られず１０％を越えると
耐食性が著しく低下するためである。ピッチの粒度を
０．０５ｍｍ以下に限定する理由は、０．０５ｍｍより
も大きい粒度では炭化後の空隙が大きくなり耐食性が低
下するためである。
【０００９】
【作用】本発明者らは、炭素含有耐火物の耐熱衝撃性を
向上させる方法を検討した結果、従来の樹脂ボンドの炭
化組織は強度は大きいが硬くて脆い性質のため、少量の
黒鉛との組合せでは十分な耐熱衝撃性が得られないが、
当該ピッチは４００℃以上の熱処理の過程で組織中に液
晶（メゾフェース）を有し、加熱過程で液晶間の合体が
進行し強固なカーボンボンドを生成せしめ、このカーボ
ンボンドの炭化組織がフロー構造を示しフレキシビリテ
ィに富んだ構造のため耐熱衝撃性に有利なソフトなボン
ドを形成することを見出した。
向上させる方法を検討した結果、従来の樹脂ボンドの炭
化組織は強度は大きいが硬くて脆い性質のため、少量の
黒鉛との組合せでは十分な耐熱衝撃性が得られないが、
当該ピッチは４００℃以上の熱処理の過程で組織中に液
晶（メゾフェース）を有し、加熱過程で液晶間の合体が
進行し強固なカーボンボンドを生成せしめ、このカーボ
ンボンドの炭化組織がフロー構造を示しフレキシビリテ
ィに富んだ構造のため耐熱衝撃性に有利なソフトなボン
ドを形成することを見出した。
【００１０】すなわち、樹脂ボンドのみによるれんがの
弾性率に比較し、４００℃以上で熱処理した粒度０．０
５ｍｍ以下のピッチ及び樹脂を併用したボンドによるれ
んがの弾性率は低くなり、このため耐熱衝撃性が向上す
るのである。本発明の炭素含有耐火物は、使用中の熱の
効果によりボンドを形成せしめることで乾燥のみの不焼
成として使用できるし、焼成してボンドを形成したのち
使用することもできる。また、不定形耐火物としても使
用可能である。
弾性率に比較し、４００℃以上で熱処理した粒度０．０
５ｍｍ以下のピッチ及び樹脂を併用したボンドによるれ
んがの弾性率は低くなり、このため耐熱衝撃性が向上す
るのである。本発明の炭素含有耐火物は、使用中の熱の
効果によりボンドを形成せしめることで乾燥のみの不焼
成として使用できるし、焼成してボンドを形成したのち
使用することもできる。また、不定形耐火物としても使
用可能である。
【００１１】
【実施例】以下、実施例について説明する。表１に示す
配合割合により本発明品、比較品及び従来品についてそ
れぞれの配合物を混合、混練した後、常法により並形形
状にプレス成形したものを２５０℃で２４時間乾燥し供
試体とした。熱衝撃テストは、４０×４０×１１４ｍｍ
に切りだした試料を１６５０℃の溶鋼に５分間浸漬した
のち常温で３０分冷却し、これを６回繰返したのち常温
まで冷却し亀裂の状態を観察した。侵食テストは、前記
の供試体を回転侵食法により、１６５０℃で３時間（侵
食剤；スラグ２０％、鋼８０％）行ない試験後の溶損寸
法を測定した。表から明らかなように本発明品は従来品
に比し耐熱衝撃性が格段に向上した。さらに、本発明品
Ｎｏ．２と従来品Ｎｏ．１と比較品Ｎｏ．１とをそれぞ
れ溶鋼鍋の敷湯当り部に１／３ずつ張り合わせて使用
し、使用後のｍｍ／ｃｈの溶損寸法を比較したところ、
従来品Ｎｏ．１は２．７ｍｍ／ｃｈ、比較品Ｎｏ．１は
２．５ｍｍ／ｃｈであったに対し、本発明品Ｎｏ．２は
１．８ｍｍ／ｃｈと約３０％向上した。使用途中より、
従来品Ｎｏ．１及び比較品Ｎｏ．１は剥離が早い時期よ
り発生していたのに対し、本発明品Ｎｏ．２は剥離が少
ないと同時に剥離発生の時期が遅かった。
配合割合により本発明品、比較品及び従来品についてそ
れぞれの配合物を混合、混練した後、常法により並形形
状にプレス成形したものを２５０℃で２４時間乾燥し供
試体とした。熱衝撃テストは、４０×４０×１１４ｍｍ
に切りだした試料を１６５０℃の溶鋼に５分間浸漬した
のち常温で３０分冷却し、これを６回繰返したのち常温
まで冷却し亀裂の状態を観察した。侵食テストは、前記
の供試体を回転侵食法により、１６５０℃で３時間（侵
食剤；スラグ２０％、鋼８０％）行ない試験後の溶損寸
法を測定した。表から明らかなように本発明品は従来品
に比し耐熱衝撃性が格段に向上した。さらに、本発明品
Ｎｏ．２と従来品Ｎｏ．１と比較品Ｎｏ．１とをそれぞ
れ溶鋼鍋の敷湯当り部に１／３ずつ張り合わせて使用
し、使用後のｍｍ／ｃｈの溶損寸法を比較したところ、
従来品Ｎｏ．１は２．７ｍｍ／ｃｈ、比較品Ｎｏ．１は
２．５ｍｍ／ｃｈであったに対し、本発明品Ｎｏ．２は
１．８ｍｍ／ｃｈと約３０％向上した。使用途中より、
従来品Ｎｏ．１及び比較品Ｎｏ．１は剥離が早い時期よ
り発生していたのに対し、本発明品Ｎｏ．２は剥離が少
ないと同時に剥離発生の時期が遅かった。
【００１２】
【表１】
【００１３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明品では添加
したピッチが４００℃以上の熱処理の過程で組織中に液
晶（メゾフェース）を有し、加熱過程で液晶間の合体が
進行し強固なカーボンボンドを生成せしめ、このカーボ
ンボンドの炭化組織がフロー構造を示しフレキシビリテ
ィに富んだ構造のため耐熱衝撃性に有利なソフトなボン
ドを形成することにより、れんがの耐熱衝撃性を向上さ
せると同時にアルミナ、炭化珪素、金属を併用し耐目地
溶損性、耐酸化性、強度特性を向上させることで寿命延
長を図ったものでその工業的価値は大きい。
したピッチが４００℃以上の熱処理の過程で組織中に液
晶（メゾフェース）を有し、加熱過程で液晶間の合体が
進行し強固なカーボンボンドを生成せしめ、このカーボ
ンボンドの炭化組織がフロー構造を示しフレキシビリテ
ィに富んだ構造のため耐熱衝撃性に有利なソフトなボン
ドを形成することにより、れんがの耐熱衝撃性を向上さ
せると同時にアルミナ、炭化珪素、金属を併用し耐目地
溶損性、耐酸化性、強度特性を向上させることで寿命延
長を図ったものでその工業的価値は大きい。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 松村 龍雄 兵庫県高砂市荒井町新浜１−３−１ ハリ マセラミック株式会社内 (72)発明者 中島 正人 兵庫県高砂市荒井町新浜１−３−１ ハリ マセラミック株式会社内
Claims (1)
- 【請求項１】 炭素質材料を１〜２０重量％、炭化珪素
質材料２０重量％以下、金属質材料１０重量％以下、残
部がアルミナ質材料からなる配合物１００重量％に対
し、４００℃以上で熱処理した粒度０．０５ｍｍ以下の
ピッチ０．５〜１０重量％とフェノール樹脂をバインダ
ーとして添加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 |
|---|---|---|---|
| JP3226384A JPH07108807B2 (ja) | 1991-08-13 | 1991-08-13 | 炭素含有耐火物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3226384A JPH07108807B2 (ja) | 1991-08-13 | 1991-08-13 | 炭素含有耐火物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0543310A JPH0543310A (ja) | 1993-02-23 |
| JPH07108807B2 true JPH07108807B2 (ja) | 1995-11-22 |
Family
ID=16844279
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3226384A Expired - Lifetime JPH07108807B2 (ja) | 1991-08-13 | 1991-08-13 | 炭素含有耐火物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07108807B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002364726A (ja) | 2001-04-05 | 2002-12-18 | Thk Co Ltd | ボールねじ用シール及びこのボールねじ用シールを用いたボールねじ |
| JP4489557B2 (ja) | 2004-10-21 | 2010-06-23 | 黒田精工株式会社 | ボールねじの潤滑シール装置 |
| JP6400176B2 (ja) | 2017-01-12 | 2018-10-03 | Thk株式会社 | ボールねじ装置のシール部材 |
-
1991
- 1991-08-13 JP JP3226384A patent/JPH07108807B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0543310A (ja) | 1993-02-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
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