JPH07187755A - 耐火セラミツク成形材料 - Google Patents

耐火セラミツク成形材料

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JPH07187755A
JPH07187755A JP6275453A JP27545394A JPH07187755A JP H07187755 A JPH07187755 A JP H07187755A JP 6275453 A JP6275453 A JP 6275453A JP 27545394 A JP27545394 A JP 27545394A JP H07187755 A JPH07187755 A JP H07187755A
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Abstract

(57)【要約】 【構成】 黒鉛、カーボンブラツク又は石油コークス等
の炭素担体を含有した耐火酸化物マトリツクス材料を基
とする電気伝導性耐火乾燥セラミツク成形材料におい
て、付加的に反応性ケイ酸を含有している。 【効果】 電気抵抗の小さい電気伝導性耐火乾燥セラミ
ツク成形材料が得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、黒鉛、カーボンブラツ
ク又は石油コークス等の炭素担体を含有した耐火酸化物
マトリツクス材料を基とする電気伝導性耐火乾燥セラミ
ツク成形材料に関する。
【０００２】
【従来の技術】このような成形材料及びこれから製造さ
れたれんがは、例えばいわゆるマグネシア炭素れんがと
して公知である。″ラデクス・ルントシヤウ″、第２／
３号、１９９２年、８３、第４号、１９９２年、２０８
が、これらの耐火製品及び直流式アーク炉におけるそれ
らの使用を記載している。
【０００３】こうしたアーク炉の伝導性炉床に関して、
例えば″ラデクス・ルントシヤウ″、第４号、１９９２
年、１９９に記載されたさまざまな設計方式がある。
【０００４】そこから直流炉の炉床内の電気伝導性耐火
建材に対して、以下の特殊な要求が生じる： −電気抵抗ができるだけ小さくなければならない、 −熱伝導度が同様に小さくなければならない、 −耐火物の寿命ができるだけ長くなければならない。
【０００５】耐火セラミツク材料は、一般に絶縁体とみ
なされるので、前記応用分野に特別に適応させる必要が
ある。樹脂結合れんがの電気抵抗は、従来の製品よりも
小さい。マグネシア伝導度が高くなるが、しかし同時に
熱伝導度も上昇する。
【０００６】これに関連して、結合材としてタール又は
タール代用製品を含有し、炭素を含有したマグネサイト
れんが又はマグネサイト成形材料が関発された。
【０００７】これらの電気伝導性耐火製品は基本的に確
証されたのではあるが、加熱時に観察される発煙を防止
するために、及び健康及び環境上重要な観点のもとで製
品を最適化するために、前記タール結合材なしでも間に
合う選択的製品を求める要望がある。耐火マトリツクス
材料を専ら炭素と組合せることは、経験によれば、成分
の希望する焼結を達成するのに十分でない。
【０００８】実験において、本発明により耐火マトリツ
クス材料及び炭素の他に付加的に反応性ケイ酸を含有し
た成形材料が開発された。電気伝導度を達成するために
添加される（多くは黒鉛、特に片状黒鉛、カーボンブラ
ツク又は石油コークスの形の）炭素の他に、反応性ケイ
酸の添加が成分の焼結（セラミツク結合）を著しく向上
するとの認識が、本発明の根底にある。
【０００９】別の利点として，耐火マトリツクス材料と
炭素と反応性ケイ酸とからなる成形材料は、既に室温に
おいて高い電気伝導度を有し、こうして特にこの成形材
料又はそれから製造されたれんがで築炉された直流式ア
ーク炉のコールドスタートに対して有利に影響する。
【００１０】揮発性放出物及び／又は環境に有害な放出
物は製造時にも応用時にも発生しない。
【００１１】従つて本発明は最も一般的な実施態様にお
いて、カーボンブラツク、黒鉛又は石油コークス等の炭
素担体を含有し、付加的に反応性ケイ酸を含有した耐火
酸化物マトリツクス材料を基とする電気伝導性耐火セラ
ミツク成形材料に関する。
【００１２】反応性ケイ酸は、好ましくは乾燥した形で
存在する。これにより突固め、振動による成形材料の加
工が可能となり、換気は単純な撹拌によつて達成可能で
ある。
【００１３】その際、ミクロシリカ、つまりきわめて微
細な反応性乾燥ケイ酸を使用するのが有利な選択であ
る。
【００１４】マグネシア又はコランダムを有するケイ酸
塩成分は既に約７００℃の温度において反応する。フオ
ルステライト（Ｍｇ２ＳｉＯ４）又はムライト（Ａｌ６
６Ｓｉ２Ｏ１３）が得られる。これらの位相の融点が高
い（１８００℃以上）ことによつて、高い耐火度が確保
されている。ミクロシリカの高反応性によつて、通常は
焼結を妨げる炭素添加にもかかわらず、前記反応が生じ
る。しかし反応性ケイ酸は同様に、シリカゲル又はシリ
カゾルの形でも使用することができる。
【００１５】１実施態様によれば、成形材料は重量％単
位で成分の下記組成： −黒鉛、カーボンブラツク又は石油コークス３〜１２重
量％、 −反応性ケイ酸３〜１０重量％、 −残りは耐火マトリツクス材料 を特徴としている。
【００１６】炭素担体又は反応性ケイ酸をそれぞれ５〜
１０重量％添加すれば十分であることが実験において判
明した。
【００１７】耐火酸化物マトリツクス材料は例えば焼結
マグネサイトであり、しかしアルミナ（Ａｌ２Ｏ３）等
の非塩基性材料も使用することができる。
【００１８】耐火マトリツクス材料の粒群は通常の範囲
内であり、１実施態様によれば５ｍｍ未満である。
【００１９】均質に分布させるために、炭素担体はでき
るだけ微細な形で、例えば＜５００μｍ、好ましくは＜
２００μｍの粒群で添加される。片状黒鉛がこれらの群
の好ましい選択である。
【００２０】本発明の別の構成によれば、 −鉄分の少ない（＜１．０重量％）焼結マグネサイトが
使用され、 −石灰分の少ない（＜４．０重量％）焼結マグネサイト
が使用され、 −Ｃａｏ／ＳｉＯ２比が０．５未満となるように成形材
料が調整される。 特に鉄分の少ない焼結体を使用すると、タール結合成形
材料に比べて摩耗挙動が著しく向上する。
【００２１】成形材料は電気炉、特に直流電気炉の炉床
内で、前述の如くに、乾式施工することができる。成形
材料はそこで、突固め、振動等によつて圧縮される。炉
の起動（第１バツチ）時に、成形材料の焼結が起き、こ
の焼結は反応性ケイ酸によつて特別に支援されかつ促進
される。同時に炭素分によつて希望する電気伝導度が確
保される。
【００２２】成形材料を成形品、特にれんがへと加工す
ることは本発明の範囲に含まれ、その際従来の成型操作
に依拠することができる。れんがは引き続き、好ましく
は９００〜１３００℃の温度範囲で焼成される。十分な
強度を達成するために、約１０００℃の温度が十分であ
ることが判明した。
【００２３】従つて、本発明は９００〜１３００℃の温
度で成型し焼成した後に耐火成形品を製造することへの
成形材料の使用も含む。
【００２４】この成形材料はさまざまな用途に供するこ
とができるのではあるが（例えば転炉内の床接合部を内
張りするために）、特に有利な使用は直流（ＤＣ）アー
ク炉の炉床の内張りにある。これは成形材料から製造さ
れたれんがにも妥当する。
【００２５】成形材料は炉内張りを新たに作製し又耐火
修理するのに利用することができる。耐火修理のとき成
形材料は炉に存在する残留熱によつて迅速に焼結され
る。本発明のその他の特徴は従属請求項の特徴とその他
の出願資料とから明らかとなる。
【００２６】以下２つの実施例に基づいて、本発明を詳
しく説明する。
【００２７】実施例Ａ：アルプス型焼結マグネサイト
（ＣａＯ含量約２重量％）が黒鉛５重量％、カーボンブ
ラツク１重量％、ミクロシリカ５重量％と均質に混合さ
れて、直流式アーク炉の炉床範囲で突固めによつて築炉
される。成形材料は既にコールドスタートのとき、低い
電気抵抗を、つまり高い電気伝導度を示す。タール、ピ
ツチ等の結合材の添加も又それに伴う揮発性成分の放出
も省かれるのではあるが、熱伝導度は同様に低く、成形
材料の寿命はひつてきする製品に一致する。ミクロシリ
カ成分は結合材機能を引き受け、炉床内で成形材料の優
れた焼結をもたらす。
【００２８】実施例Ｂ：下記化学分析の粒径＜５ｍｍの
乾燥成形材料が提供される（単位：重量％）： −ＭｇＯ ８７〜９１ −ＦＥ２Ｏ３ ０．１〜０．３ −Ａｌ２Ｏ３ ０．１〜０．３ −ＣａＯ ０．４〜１．０ −ＳｉＯ２ ４ 〜７ −Ｃ合計 ４ 〜７ この成形材料は考えられる１７５０℃を超える応用温度
において良好なセラミツク結合を示す。それは厚さ約１
５０ｍｍで直流式アーク炉の炉床に施工され、撹拌によ
つて圧縮される。冷間圧縮強度は約１５Ｎ／ｍｍ２であ
る。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成７年２月２８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正内容】
【発明の名称】 耐火セラミツク成形材料
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正内容】
【特許請求の範囲】
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｆ２７Ｂ 3/14 Ｆ２７Ｄ 1/00 Ｎ 7727−4Ｋ

Claims (17)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 黒鉛、カーボンブラツク又は石油コーク
    ス等の炭素担体を含有した耐火酸化物マトリツクス材料
    を基とする電気伝導性耐火乾燥セラミツク成形材料にお
    いて、付加的に反応性ケイ酸を含有したことを特徴とす
    る成形材料。
  2. 【請求項２】 反応性ケイ酸が乾燥した形で存在する、
    請求項１に記載の成形材料。
  3. 【請求項３】 反応性ケイ酸がミクロシリカの形で存在
    する、請求項１又は２に記載の成形材料。
  4. 【請求項４】 反応性ケイ酸がシリカゲル又はシリカゾ
    ルの形で存在する、請求項１に記載の成形材料。
  5. 【請求項５】 重量％単位で下記組成： −黒鉛、カーボンブラツク又は石油コークス３〜１２重
    量％、 −反応性ケイ酸３〜１０重量％、 −残りは耐火マトリツクス材料 を有する、請求項１ないし４の１つに記載の成形材料。
  6. 【請求項６】 重量％単位で下記組成： −黒鉛、カーボンブラツク又は石油コークス５〜１０重
    量％、 −反応性ケイ酸５〜１０重量％、 −残りは耐火マトリツクス材料 を有する、請求項５に記載の成形材料。
  7. 【請求項７】 耐火酸化物マトリツクス材料が焼結マグ
    ネサイトの形で存在する、請求項１ないし６の１つに記
    載の成形材料。
  8. 【請求項８】 焼結マグネサイトが１．０重量％のＦｅ
    ２Ｏ３含量を有する、請求項７に記載の成形材料。
  9. 【請求項９】 焼結マグネサイトが４重量％未満のＣａ
    Ｏ含量を有する、請求項７又は８に記載の成形材料。
  10. 【請求項１０】 ０．５未満のＣａＯ／ＳｉＯ２比を有
    する、請求項９に記載の成形材料。
  11. 【請求項１１】 耐火酸化物マトリツクス材料がＡｌ２
    Ｏ３の形で存在する、請求項１ないし１０の１つに記載
    の成形材料。
  12. 【請求項１２】 耐火マトリツクス材料が５ｍｍ未満の
    粒群で存在する、請求項１ないし１１の１つに記載の成
    形材料。
  13. 【請求項１３】 炭素担体が＜５００μｍの粒群で存在
    する、請求項１ないし１２の１つに記載の成形材料。
  14. 【請求項１４】 炭素担体が＜２００μｍの粒群で存在
    する、請求項１３に記載の成形材料。
  15. 【請求項１５】 炭素担体が片状黒鉛からなる、請求項
    １ないし１４の１つに記載の成形材料。
  16. 【請求項１６】 ９００〜１３００℃の温度で成型し焼
    成した後に、耐火成形品を製造することへの、請求項１
    ないし１５の１つに記載の成形材料の使用。
  17. 【請求項１７】 場合によつては、９００〜１３００℃
    の温度で予め成型し焼成した後に、直流式アーク炉の炉
    床を耐火内張りすることへの、請求項１ないし１５の１
    つに記載の成形材料の使用。
JP6275453A 1993-10-23 1994-10-04 耐火セラミツク成形材料 Pending JPH07187755A (ja)

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DE4336269.9 1993-10-23
DE4336269A DE4336269C2 (de) 1993-10-23 1993-10-23 Verwendung einer feuerfesten keramischen Masse

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JP (1) JPH07187755A (ja)
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DE (1) DE4336269C2 (ja)
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