JPH08109072A - セラミックシ−ト、その冶金用炉材および製造方法 - Google Patents
セラミックシ−ト、その冶金用炉材および製造方法Info
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- JPH08109072A JPH08109072A JP6270449A JP27044994A JPH08109072A JP H08109072 A JPH08109072 A JP H08109072A JP 6270449 A JP6270449 A JP 6270449A JP 27044994 A JP27044994 A JP 27044994A JP H08109072 A JPH08109072 A JP H08109072A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 常温で可撓性があって加工しやすく、400
〜1200℃の中間温度領域で強度が劣化しないセラミ
ックシ−ト、その冶金用炉材および製造方法を得るにあ
る。 【構成】 耐火性の骨材またはセラミック粉末の100
重量部に対し、常温で可撓性を付与するホリビニルブチ
ラ−ル樹脂、アクリル樹脂、メチルセルロ−ス等の可撓
性バインダ−を外掛けで6〜20重量部と、400〜1
200℃で強度を発現させるためのフェノ−ル樹脂、シ
リカゾル、複合珪酸塩、複合燐酸塩等の強度発現バイン
ダ−を外掛けで0.5〜10重量部を添加して、上記材
料を厚さ0.3mm〜10mmの薄状のシ−トに成形するも
のである。
〜1200℃の中間温度領域で強度が劣化しないセラミ
ックシ−ト、その冶金用炉材および製造方法を得るにあ
る。 【構成】 耐火性の骨材またはセラミック粉末の100
重量部に対し、常温で可撓性を付与するホリビニルブチ
ラ−ル樹脂、アクリル樹脂、メチルセルロ−ス等の可撓
性バインダ−を外掛けで6〜20重量部と、400〜1
200℃で強度を発現させるためのフェノ−ル樹脂、シ
リカゾル、複合珪酸塩、複合燐酸塩等の強度発現バイン
ダ−を外掛けで0.5〜10重量部を添加して、上記材
料を厚さ0.3mm〜10mmの薄状のシ−トに成形するも
のである。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、セラミックシ−ト、そ
の冶金用炉材および製造方法に関し、特に常温で可撓性
があり、加熱中に破損し難く、焼結してしまえば緻密で
高強度な焼結体になるセラミックシ−ト、その冶金用炉
材および製造方法に関する。
の冶金用炉材および製造方法に関し、特に常温で可撓性
があり、加熱中に破損し難く、焼結してしまえば緻密で
高強度な焼結体になるセラミックシ−ト、その冶金用炉
材および製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、耐火物と可撓性バインダ−からな
る原料を使用し、この原料を延ばして室温で可撓性を有
する強度の大きい耐火シ−トは、例えば特開平2−38
371号公報で公知である。
る原料を使用し、この原料を延ばして室温で可撓性を有
する強度の大きい耐火シ−トは、例えば特開平2−38
371号公報で公知である。
【0003】この耐火シ−トは、ジルコニアファイバ−
5〜80重量部、ジルコニア安定化剤を添加したジルコ
ニア粉末20〜95重量部からなる骨材100重量部に
対して、可撓性バインダ−20〜50重量部を添加配合
して形成された常温で可撓性を有する耐火シ−トであ
る。
5〜80重量部、ジルコニア安定化剤を添加したジルコ
ニア粉末20〜95重量部からなる骨材100重量部に
対して、可撓性バインダ−20〜50重量部を添加配合
して形成された常温で可撓性を有する耐火シ−トであ
る。
【0004】一般に、これらのシ−トは、加熱収縮が大
きく、曲面に施工したとき亀裂が発生しやすいとされて
いる。また、可撓性バインダ−の配合量が多いため、組
織が疎であり、加熱により焼結させたとしても、強度が
弱くて実用的に満足できるものでない。
きく、曲面に施工したとき亀裂が発生しやすいとされて
いる。また、可撓性バインダ−の配合量が多いため、組
織が疎であり、加熱により焼結させたとしても、強度が
弱くて実用的に満足できるものでない。
【0005】さらに、耐火シ−トとして市販されている
ものは、生密度が低くて表面に多くの気孔が存在するた
め、パッキン材などの面で加圧して使用するのは可能で
はあるが、組織が脆弱であり、加熱後に単体で、例えば
溶湯と接する部位で使用する場合などでは耐食性がな
く、耐火物として使用できるものではない。
ものは、生密度が低くて表面に多くの気孔が存在するた
め、パッキン材などの面で加圧して使用するのは可能で
はあるが、組織が脆弱であり、加熱後に単体で、例えば
溶湯と接する部位で使用する場合などでは耐食性がな
く、耐火物として使用できるものではない。
【0006】さらに、その成形方法は、組織の絡み合い
を利用した抄造法に限られており、その形状は400×
700mmというように制限される。したがって、長尺の
コイル状の形状でないと使えないような用途、例えばパ
イプに巻き付けて施工するよような工法には適用できな
い。
を利用した抄造法に限られており、その形状は400×
700mmというように制限される。したがって、長尺の
コイル状の形状でないと使えないような用途、例えばパ
イプに巻き付けて施工するよような工法には適用できな
い。
【0007】また、特開平6−183824号公報で
は、磁器坏土粉末を主成分とし、これに燐酸カルシウム
または燐酸マグネシシウムとパルプとセラミック繊維の
配合物を抄造して、紙のように折り曲げたり、切った
り、貼ったりできる磁器質製品用シ−トが提案されてい
る。
は、磁器坏土粉末を主成分とし、これに燐酸カルシウム
または燐酸マグネシシウムとパルプとセラミック繊維の
配合物を抄造して、紙のように折り曲げたり、切った
り、貼ったりできる磁器質製品用シ−トが提案されてい
る。
【0008】しかし、この方法では、抄造法のためにパ
ルプやセラミック繊維の配合が必須であり、このことは
バインダ−の強度不足を繊維で補強していることに他な
らない。すなわち、従来のシ−トではバインダ−単独で
可撓性を発現できるものではなかった。さらに、抄造法
では、シ−ト厚の薄いものしか製造できない。このよう
に、シ−トに可撓性と強度を与えるバインダ−として
は、従来不満足なものしか見出されていなかった。
ルプやセラミック繊維の配合が必須であり、このことは
バインダ−の強度不足を繊維で補強していることに他な
らない。すなわち、従来のシ−トではバインダ−単独で
可撓性を発現できるものではなかった。さらに、抄造法
では、シ−ト厚の薄いものしか製造できない。このよう
に、シ−トに可撓性と強度を与えるバインダ−として
は、従来不満足なものしか見出されていなかった。
【0009】一方、セラミックの製造においては、成形
用のバインダ−として、ポリビニルブチラ−ル樹脂、ア
クリル樹脂、メチルセルロ−スなどはいずれも一般的な
バインダ−として公知である。さらに、シリカゾルはキ
ャスタブル耐火物のバインダ−として、また複合珪素塩
や複合燐酸塩は耐熱無機接着剤として、またフェノ−ル
樹脂はマグネシアカ−ボンれんが、アルミナカ−ボンれ
んがなどの不焼成耐火物のバインダ−としてそれぞれ単
独では公知である。
用のバインダ−として、ポリビニルブチラ−ル樹脂、ア
クリル樹脂、メチルセルロ−スなどはいずれも一般的な
バインダ−として公知である。さらに、シリカゾルはキ
ャスタブル耐火物のバインダ−として、また複合珪素塩
や複合燐酸塩は耐熱無機接着剤として、またフェノ−ル
樹脂はマグネシアカ−ボンれんが、アルミナカ−ボンれ
んがなどの不焼成耐火物のバインダ−としてそれぞれ単
独では公知である。
【0010】しかし、これらのバインダ−は、いずれも
単独では要求を満足するバインダ−とは成り得なかっ
た。すなわち、ポリビニルブチラ−ル樹脂、アクリル樹
脂、メチルセルロ−ス樹脂はいずれも常温では可撓性は
あるが、400℃付近で消失するため、この温度領域に
達すると極端に強度が下がる。
単独では要求を満足するバインダ−とは成り得なかっ
た。すなわち、ポリビニルブチラ−ル樹脂、アクリル樹
脂、メチルセルロ−ス樹脂はいずれも常温では可撓性は
あるが、400℃付近で消失するため、この温度領域に
達すると極端に強度が下がる。
【0011】一方、シリカゾル、複合珪素塩、複合燐酸
塩、フェノ−ル樹脂はいずれも、中間温度領域で強度を
発現するが、常温での可撓性がない。このように、シ−
トに可撓性と強度を与えるバインダ−としては、従来不
満足なものしか見出されていなかった。
塩、フェノ−ル樹脂はいずれも、中間温度領域で強度を
発現するが、常温での可撓性がない。このように、シ−
トに可撓性と強度を与えるバインダ−としては、従来不
満足なものしか見出されていなかった。
【0012】
【発明が解決しようとする課題】このように、常温で可
撓性があって、曲面に加工したときに亀裂が発生しにく
く、常温での組織が密で、シ−ト表面に大きな気孔が無
く、焼結にも悪影響がなく、高温で耐食性があり、コイ
ル状の長尺シ−トが得られるようなセラミックシ−トが
要望されている。
撓性があって、曲面に加工したときに亀裂が発生しにく
く、常温での組織が密で、シ−ト表面に大きな気孔が無
く、焼結にも悪影響がなく、高温で耐食性があり、コイ
ル状の長尺シ−トが得られるようなセラミックシ−トが
要望されている。
【0013】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記のような
点に鑑みたもので、上記の課題を解決するために、耐火
性の骨材またはセラミック粉末の100重量部に対し、
常温で可撓性を付与するホリビニルブチラ−ル樹脂、ア
クリル樹脂、メチルセルロ−ス等の可撓性バインダ−を
外掛けで6〜20重量部と、400〜1200℃で強度
を発現させるためのフェノ−ル樹脂、シリカゾル、複合
珪酸塩、複合燐酸塩等の強度発現バインダ−を外掛けで
0.5〜10重量部を添加していて、上記材料を厚さ
0.3mm〜10mmの薄状のシ−トに形成したことを特徴
とするセラミックシ−ト、その冶金用炉材および製造方
法を提供するにある。
点に鑑みたもので、上記の課題を解決するために、耐火
性の骨材またはセラミック粉末の100重量部に対し、
常温で可撓性を付与するホリビニルブチラ−ル樹脂、ア
クリル樹脂、メチルセルロ−ス等の可撓性バインダ−を
外掛けで6〜20重量部と、400〜1200℃で強度
を発現させるためのフェノ−ル樹脂、シリカゾル、複合
珪酸塩、複合燐酸塩等の強度発現バインダ−を外掛けで
0.5〜10重量部を添加していて、上記材料を厚さ
0.3mm〜10mmの薄状のシ−トに形成したことを特徴
とするセラミックシ−ト、その冶金用炉材および製造方
法を提供するにある。
【0014】本発明においては、バインダ−の開発が重
要な位置を占める。すなわち、一般に常温で可撓性のあ
るバインダ−は250℃付近から分解を開始し、焼結の
開始より強度の発現する温度域、いわゆる中間温度(4
00〜1200℃)では強度が極端に低下する。そのた
め、この温度域で結合強度を発揮しないと、耐火物とし
て使用する以前の段階では脱落などが発生して実用的で
ない。
要な位置を占める。すなわち、一般に常温で可撓性のあ
るバインダ−は250℃付近から分解を開始し、焼結の
開始より強度の発現する温度域、いわゆる中間温度(4
00〜1200℃)では強度が極端に低下する。そのた
め、この温度域で結合強度を発揮しないと、耐火物とし
て使用する以前の段階では脱落などが発生して実用的で
ない。
【0015】したがって、中間温度で強度を発現するバ
インダ−であって、かつそれがシ−ト製造工程でトラブ
ルの原因とならず、可撓性などグリ−ンシ−トに要求さ
れる特性を損なわなく、焼結など高温での特性を劣化さ
せないという特性のバインダ−である必要がある。
インダ−であって、かつそれがシ−ト製造工程でトラブ
ルの原因とならず、可撓性などグリ−ンシ−トに要求さ
れる特性を損なわなく、焼結など高温での特性を劣化さ
せないという特性のバインダ−である必要がある。
【0016】本発明者らは、種々のバインダ−およびそ
れらの組合わせについて鋭意検討し、また各種の耐火原
料とバインダ−の組合わせ、およびその製造方法を検討
して本発明に至った。
れらの組合わせについて鋭意検討し、また各種の耐火原
料とバインダ−の組合わせ、およびその製造方法を検討
して本発明に至った。
【0017】以下、本発明について詳細に説明する。主
原料となる耐火性の骨材またはセラミック粉末として
は、アルミナ、シリカ、マグネシア、クロミア、スピネ
ル、ジルコニア、カルシアなどの酸化物、窒化珪素、窒
化アルミニウム、窒化ホウ素、サイアロンなどの窒化
物、炭化珪素などの炭化物、ホウ化ジルコニウム、ホウ
化チタニウムなどホウ化物、または黒鉛の単独でも組合
わせでもよい。
原料となる耐火性の骨材またはセラミック粉末として
は、アルミナ、シリカ、マグネシア、クロミア、スピネ
ル、ジルコニア、カルシアなどの酸化物、窒化珪素、窒
化アルミニウム、窒化ホウ素、サイアロンなどの窒化
物、炭化珪素などの炭化物、ホウ化ジルコニウム、ホウ
化チタニウムなどホウ化物、または黒鉛の単独でも組合
わせでもよい。
【0018】粉末の形態は、粒子状でもよいし、アルミ
ナファイバ−のような繊維状のものでもよい。粒子径は
特にこだわらないが、焼結により強度を得る目的のもの
には粒子径は5μm以下が好ましい。焼結させずに、バ
インダ−の残留成分の結合力で形状を保たせ使用する場
合は、粒子径にはこだわらなくてもよい。
ナファイバ−のような繊維状のものでもよい。粒子径は
特にこだわらないが、焼結により強度を得る目的のもの
には粒子径は5μm以下が好ましい。焼結させずに、バ
インダ−の残留成分の結合力で形状を保たせ使用する場
合は、粒子径にはこだわらなくてもよい。
【0019】シ−トに常温で可撓性を付与する可撓性バ
インダ−としては、ポリビニルブチラ−ル樹脂(PV
B)、メチルセルロ−ス(MC)、アクリル樹脂などが
使用できる。シ−ト成形法でシ−トを製造する場合、P
VBか、アクリルが好ましい。押し出し成形法でシ−ト
を製造する場合はMCが好ましい。添加量は、6重量%
未満では強度が不足で、成形後の乾燥時にクラックが発
生するためよくない。また、20重量%より多いと、バ
インダ−の量が多いためセラミック粉末の分散が疎とな
り、焼結性や強度劣化などの問題を発生する。
インダ−としては、ポリビニルブチラ−ル樹脂(PV
B)、メチルセルロ−ス(MC)、アクリル樹脂などが
使用できる。シ−ト成形法でシ−トを製造する場合、P
VBか、アクリルが好ましい。押し出し成形法でシ−ト
を製造する場合はMCが好ましい。添加量は、6重量%
未満では強度が不足で、成形後の乾燥時にクラックが発
生するためよくない。また、20重量%より多いと、バ
インダ−の量が多いためセラミック粉末の分散が疎とな
り、焼結性や強度劣化などの問題を発生する。
【0020】次に、400〜1200℃で強度を発現す
るために添加する強度バインダ−としては、フェノ−ル
樹脂、シリカゾル、複合珪素塩、複合燐酸塩を単独また
は組み合わせて使用することができる。フェノ−ル樹脂
は、レゾ−ル系、ノボラック系のいずれでも構わない
が、シ−ト成形法で有機溶剤を使用している場合には有
機溶剤分散型のフェノ−ル樹脂が、押し出し成形など水
系の場合は水溶性フェノ−ル樹脂がより好ましい。
るために添加する強度バインダ−としては、フェノ−ル
樹脂、シリカゾル、複合珪素塩、複合燐酸塩を単独また
は組み合わせて使用することができる。フェノ−ル樹脂
は、レゾ−ル系、ノボラック系のいずれでも構わない
が、シ−ト成形法で有機溶剤を使用している場合には有
機溶剤分散型のフェノ−ル樹脂が、押し出し成形など水
系の場合は水溶性フェノ−ル樹脂がより好ましい。
【0021】なお、フェノ−ル樹脂などの熱硬化性樹脂
は、700℃付近で最も強度劣化が生じるので、これを
防止する目的で、融点が1000℃以下の金属粉末を添
加するとその強度特性は向上する。金属粉末としては、
アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム、マグ
ネシウム合金など単独または複合して使用する。その添
加量は0.2〜15重量部が好ましい。0.2重量部よ
り少ないと酸化防止の効果が充分でなく、逆に15重量
部以上になると酸化してできる生成物が母材を異常に膨
張させ、剥離の原因となるので好ましくはない。粉末の
粒径は、特に限定しないが、細かい方が好ましい。
は、700℃付近で最も強度劣化が生じるので、これを
防止する目的で、融点が1000℃以下の金属粉末を添
加するとその強度特性は向上する。金属粉末としては、
アルミニウム、アルミニウム合金、マグネシウム、マグ
ネシウム合金など単独または複合して使用する。その添
加量は0.2〜15重量部が好ましい。0.2重量部よ
り少ないと酸化防止の効果が充分でなく、逆に15重量
部以上になると酸化してできる生成物が母材を異常に膨
張させ、剥離の原因となるので好ましくはない。粉末の
粒径は、特に限定しないが、細かい方が好ましい。
【0022】また、シリカゾルの場合も、有機溶剤を使
用する場合は有機溶剤分散型、水を使用する場合は水分
散型の方がよい。複合珪酸塩および複合燐酸塩は、水溶
液であるが、分散媒に有機溶剤を使用している場合でも
問題にならない。これらの添加量は、0.5重量%未満
の場合は強度の発現が少なくて効果がでない。逆に、1
0重量%より多く添加すると、組織が疎になるため好ま
しくない。
用する場合は有機溶剤分散型、水を使用する場合は水分
散型の方がよい。複合珪酸塩および複合燐酸塩は、水溶
液であるが、分散媒に有機溶剤を使用している場合でも
問題にならない。これらの添加量は、0.5重量%未満
の場合は強度の発現が少なくて効果がでない。逆に、1
0重量%より多く添加すると、組織が疎になるため好ま
しくない。
【0023】シ−ト成形法を用い、本発明のシ−トを製
造する場合は、次のようにして行える。すなわち、所定
の配合のセラミック粉末と分散剤と有機溶剤とをポット
ミルを用いて混合し、PVBまたはアクリル樹脂の可撓
性バインダ−、およびフェノ−ル樹脂またはシリカゾル
または複合珪素塩または複合燐酸塩の強度発現バインダ
−と、可塑剤を添加し、混合してスラリ−とする。
造する場合は、次のようにして行える。すなわち、所定
の配合のセラミック粉末と分散剤と有機溶剤とをポット
ミルを用いて混合し、PVBまたはアクリル樹脂の可撓
性バインダ−、およびフェノ−ル樹脂またはシリカゾル
または複合珪素塩または複合燐酸塩の強度発現バインダ
−と、可塑剤を添加し、混合してスラリ−とする。
【0024】このスラリ−を攪拌しながら、真空下で脱
気してスラリ−中の気泡を除去するとともに、余分な有
機溶媒を揮発させて粘度を調整する。これらをドクタ−
ブレ−ド装置を用いてシ−ト状に成形し、熱風で乾燥し
て所定厚さのグリ−ンシ−トを得る。
気してスラリ−中の気泡を除去するとともに、余分な有
機溶媒を揮発させて粘度を調整する。これらをドクタ−
ブレ−ド装置を用いてシ−ト状に成形し、熱風で乾燥し
て所定厚さのグリ−ンシ−トを得る。
【0025】押し出し成形の場合には、セラミック粉末
をMCの可撓性バインダ−、フェノ−ル樹脂の強度発現
バインダ−とニ−ダ−で乾式混合し、十分均一になった
ところで可塑剤と水を加え、坏土を得る。これを押し出
し成形機を使用して、薄いシ−ト状に押し出して所定厚
さのシ−ト状のグリ−ンシ−トを得る。
をMCの可撓性バインダ−、フェノ−ル樹脂の強度発現
バインダ−とニ−ダ−で乾式混合し、十分均一になった
ところで可塑剤と水を加え、坏土を得る。これを押し出
し成形機を使用して、薄いシ−ト状に押し出して所定厚
さのシ−ト状のグリ−ンシ−トを得る。
【0026】シ−ト形状としては、0.3mmから10mm
の厚さのものが好ましい。シ−ト厚が0.3mm未満では
強度が小さいので、ハンドリングが困難である。また、
厚さが10mm以上では、可撓性が十分でなくなる。無理
に可撓性を持たせようとすると、バインダ−や可塑剤の
量が多くなるため、密な組織のシ−トが得られない。
の厚さのものが好ましい。シ−ト厚が0.3mm未満では
強度が小さいので、ハンドリングが困難である。また、
厚さが10mm以上では、可撓性が十分でなくなる。無理
に可撓性を持たせようとすると、バインダ−や可塑剤の
量が多くなるため、密な組織のシ−トが得られない。
【0027】シ−トの加工方法としては、曲げる、折り
畳む、重ね合わせる、巻く、切断するなどが挙げられ
る。加熱方法としては、電気炉やガス炉を使用して予め
焼成して焼結体を得てもよい。また、施工現場でシ−ト
を巻き付け、そのまま加熱、昇熱して焼結体として使用
しても良い。
畳む、重ね合わせる、巻く、切断するなどが挙げられ
る。加熱方法としては、電気炉やガス炉を使用して予め
焼成して焼結体を得てもよい。また、施工現場でシ−ト
を巻き付け、そのまま加熱、昇熱して焼結体として使用
しても良い。
【0028】シ−トは、厚さが薄いため強度が小さく、
一般的な曲げ強度、引っ張り強度の測定は困難である。
そこで本発明のシ−トの強度の評価は、せん断強度で示
すのが好ましい。せん断強度は、パンチがシ−トを打ち
抜いたときの荷重をせん断面積で除した値で定義され
る。せん断強度が5Kgf/cm2 未満では、強度が小さいた
め自重を支えきれないので、5Kgf/cm2 以上とする必要
がある。
一般的な曲げ強度、引っ張り強度の測定は困難である。
そこで本発明のシ−トの強度の評価は、せん断強度で示
すのが好ましい。せん断強度は、パンチがシ−トを打ち
抜いたときの荷重をせん断面積で除した値で定義され
る。せん断強度が5Kgf/cm2 未満では、強度が小さいた
め自重を支えきれないので、5Kgf/cm2 以上とする必要
がある。
【0029】耐食性、耐スケ−ル性、熱膨張性、容積安
定性、熱伝導率など特性の異なるシ−トの組み合わせと
して、複数のシ−トを接着剤を用いて積層させてもよい
し、可塑剤を用いて接合し、加圧して接着する方法でも
よい。また、所定の特性のシ−トを順に巻き付けるだけ
でもよい。機能が変化する、いわゆる傾斜機能の付け方
をフラックス吹き込み用ランスのパイプ用耐火物を例に
あげて説明すれば、パイプに近い側は断熱性に富む気孔
の多いシ−トとし、外側は緻密で耐食性や強度の大きい
シ−トとするような方法が挙げられる。
定性、熱伝導率など特性の異なるシ−トの組み合わせと
して、複数のシ−トを接着剤を用いて積層させてもよい
し、可塑剤を用いて接合し、加圧して接着する方法でも
よい。また、所定の特性のシ−トを順に巻き付けるだけ
でもよい。機能が変化する、いわゆる傾斜機能の付け方
をフラックス吹き込み用ランスのパイプ用耐火物を例に
あげて説明すれば、パイプに近い側は断熱性に富む気孔
の多いシ−トとし、外側は緻密で耐食性や強度の大きい
シ−トとするような方法が挙げられる。
【0030】本発明の上記したシ−トを使用した製品と
しては、常温で可撓性を有することを利用して所望の形
状に加工し、加熱して、電気炉、転炉、取鍋、タンディ
ッシュ、高炉鋳床などの定形耐火れんが、壁材、ノズ
ル、プラグ、ランスパイプ、その他の冶金用炉材を挙げ
ることができる。
しては、常温で可撓性を有することを利用して所望の形
状に加工し、加熱して、電気炉、転炉、取鍋、タンディ
ッシュ、高炉鋳床などの定形耐火れんが、壁材、ノズ
ル、プラグ、ランスパイプ、その他の冶金用炉材を挙げ
ることができる。
【0031】これらの製品は、上記したように一種また
は複数のシ−トを曲げたり、重ね合わせたり、巻き付け
たり、折り畳んだり、切断して所定の厚さとして成形す
ることができる。
は複数のシ−トを曲げたり、重ね合わせたり、巻き付け
たり、折り畳んだり、切断して所定の厚さとして成形す
ることができる。
【0032】
【作用】このように本発明のシ−トを使用すると、シ−
トは常温で可撓性を有し、外観、組織などグリ−ンシ−
トとして要求されるすべての特性を満足する。また、4
00〜1200℃での強度劣化も小さく、できた焼結体
の特性も従来のバインダ−からできた焼結体と同等であ
る。
トは常温で可撓性を有し、外観、組織などグリ−ンシ−
トとして要求されるすべての特性を満足する。また、4
00〜1200℃での強度劣化も小さく、できた焼結体
の特性も従来のバインダ−からできた焼結体と同等であ
る。
【0033】そして、このシ−トを巻いたりして加工し
て焼結すると、亀裂もなく良好な焼結体が得られる。こ
れらは、製鉄用の炉材として使用でき、炉材の寿命延長
などにより、製鉄の製造コストの低減や品質の向上がは
かれる。
て焼結すると、亀裂もなく良好な焼結体が得られる。こ
れらは、製鉄用の炉材として使用でき、炉材の寿命延長
などにより、製鉄の製造コストの低減や品質の向上がは
かれる。
【0034】表1 シ−ト作成例 その1
【表1】
【0035】表2 シ−ト作成例 その2
【表2】
【0036】表3 シ−ト作成例 その3
【表3】
【0037】
【実施例1】組成がAl2 O3 96.5%、SiO
2 2.4%、MgO0.9%、CaO0.2%のセラミ
ック粉末に金属Alを外掛けで0.5%添加した粉末
に、表1〜表3のように可撓性バインダ−、強度発現バ
インダ−をそれぞれ添加してシ−ト成形し、乾燥して厚
さ1mmのシ−トを作成した。それらについて、可撓性、
表面の気孔(直径0.2mm以上のもの)の有無、巻取り
可否、600℃熱処理後のせん断強度、焼結体の気孔率
を評価した。
2 2.4%、MgO0.9%、CaO0.2%のセラミ
ック粉末に金属Alを外掛けで0.5%添加した粉末
に、表1〜表3のように可撓性バインダ−、強度発現バ
インダ−をそれぞれ添加してシ−ト成形し、乾燥して厚
さ1mmのシ−トを作成した。それらについて、可撓性、
表面の気孔(直径0.2mm以上のもの)の有無、巻取り
可否、600℃熱処理後のせん断強度、焼結体の気孔率
を評価した。
【0038】表1〜表3のようにこれらのシ−トはそれ
ぞれ、可撓性、表面の気孔、巻取り、密度、せん断強
度、気孔率が良好であった。
ぞれ、可撓性、表面の気孔、巻取り、密度、せん断強
度、気孔率が良好であった。
【0039】
【実施例2】押し出し成形法により表4の化学成分の本
発明の二種類のシ−トA、Bを作成し、図1、図2のよ
うに上記二種類のシ−トA、Bを鉄製のパイプにA、B
の順で巻き付けた。
発明の二種類のシ−トA、Bを作成し、図1、図2のよ
うに上記二種類のシ−トA、Bを鉄製のパイプにA、B
の順で巻き付けた。
【0040】上記のパイプと、従来例の表4の化学成分
で、図3のパイプにアンカ−を取り付けてキャスタブル
を被覆した比較例のパイプを1200℃の電気炉に挿入
し、パイプの片側から空気を送り、出側の温度を測定し
た。その結果、本発明品は160℃、比較品は240℃
であり、断熱効果に差がみられ、本発明品の方が良好で
あった。さらに、繰り返し加熱、冷却後の表面状態の観
察でも、本発明品は良好であったが、比較品ではクラッ
クがみられた。また、本発明品と同じ仕様で溶銑予備処
理用のフラックス吹き込みランスに適用したところ、寿
命が12%向上した。
で、図3のパイプにアンカ−を取り付けてキャスタブル
を被覆した比較例のパイプを1200℃の電気炉に挿入
し、パイプの片側から空気を送り、出側の温度を測定し
た。その結果、本発明品は160℃、比較品は240℃
であり、断熱効果に差がみられ、本発明品の方が良好で
あった。さらに、繰り返し加熱、冷却後の表面状態の観
察でも、本発明品は良好であったが、比較品ではクラッ
クがみられた。また、本発明品と同じ仕様で溶銑予備処
理用のフラックス吹き込みランスに適用したところ、寿
命が12%向上した。
【0041】表4 シ−ト作成例その4と比較例
【表4】
【0042】表5 シ−ト作成例 その5
【表5】
【0043】表6 シ−ト作成比較例
【表6】
【0044】
【実施例3】種々のセラミック粉末ついて、表5のよう
に実施例1と同様に種々のバインダ−を添加して評価し
た。その結果、表5の通り、セラミック粉末の種類によ
りできたシ−ト特性に特に差はみられない。
に実施例1と同様に種々のバインダ−を添加して評価し
た。その結果、表5の通り、セラミック粉末の種類によ
りできたシ−ト特性に特に差はみられない。
【0045】
【比較例】表6は、実施例1と同じ方法でバインダ−を
単独使用のものである。表6のように可撓性バインダ−
のみのものではせん断強度が低く、強度発現バインダ−
のみのものではシ−ト特性がよくない。
単独使用のものである。表6のように可撓性バインダ−
のみのものではせん断強度が低く、強度発現バインダ−
のみのものではシ−ト特性がよくない。
【0046】
【発明の効果】以上のように本発明にあっては、常温で
可撓性があり、外観、組織など良好なグリ−ンシ−トが
得られ、またそれを加熱することにより、強度の劣化が
小さく、冶金用炉材として有用な耐火物を効率よく得る
ことができ、かつ耐久性を向上できる。
可撓性があり、外観、組織など良好なグリ−ンシ−トが
得られ、またそれを加熱することにより、強度の劣化が
小さく、冶金用炉材として有用な耐火物を効率よく得る
ことができ、かつ耐久性を向上できる。
【図1】本発明の一実施例の二種類のシ−トをパイプに
被覆した横断面図、
被覆した横断面図、
【図2】同上の縦断面図、
【図3】比較用の従来例の横断面図。
A…シ−ト B…シ−ト
───────────────────────────────────────────────────── 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 C04B 35/63 F27D 1/00 N C04B 35/00 109
Claims (10)
- 【請求項1】 耐火性の骨材またはセラミック粉末の1
00重量部に対し、常温で可撓性を付与するポリビニル
ブチラ−ル樹脂、アクリル樹脂、メチルセルロ−ス等の
可撓性バインダ−を外掛けで6〜20重量部と、400
〜1200℃で強度を発現させるためのフェノ−ル樹
脂、シリカゾル、複合珪酸塩、複合燐酸塩等の強度発現
バインダ−を外掛けで0.5〜10重量部を添加してい
て、上記材料を厚さ0.3mm〜10mmの薄状のシ−トに
形成したことを特徴とするセラミックシ−ト。 - 【請求項2】 融点が1000℃以下である金属を外掛
けで0.2〜15重量部添加した請求項1に記載のセラ
ミックシ−ト。 - 【請求項3】 シ−トをコイル状に積層して形成した請
求項1または2に記載のセラミックシ−ト。 - 【請求項4】 耐食性、耐スケ−ル性、熱膨張率、容積
安定性、熱伝導率などの特性の異なる複数のシ−トを積
層した請求項1ないし3のいずれかに記載のセラミック
シ−ト。 - 【請求項5】 シ−トに常温で所定形状に加工を加え、
加熱により冶金用炉材を形成した請求項1ないし4のい
ずれかに記載のセラミックシ−トから構成される冶金用
炉材。 - 【請求項6】 耐火性の骨材またはセラミック粉末の1
00重量部に対し、常温で可撓性を付与するポリビニル
ブチラ−ル樹脂、アクリル樹脂、メチルセルロ−ス等の
可撓性バインダ−を外掛けで6〜20重量部と、400
〜1200℃で強度を発現させるためのフェノ−ル樹
脂、シリカゾル、複合珪酸塩、複合燐酸塩等の強度発現
バインダ−を外掛けで0.5〜10重量部を添加し、上
記材料を厚さ0.3mm〜10mmのシ−ト状に成形したこ
とを特徴とするセラミックシ−トの製造方法。 - 【請求項7】 セラミック粉末を溶媒中で分散させ、ポ
リビニルブチラ−ル樹脂またはアクリル樹脂の可撓性バ
インダ−と、フェノ−ル樹脂またはシリカゾルまたは複
合珪素塩または複合燐酸塩の強度発現バインダ−と、可
塑剤を添加してスラリ−をつくり、このスラリ−をシ−
ト状に成形する請求項6に記載のセラミックシ−トの製
造方法。 - 【請求項8】 セラミック粉末にメチルセルロ−スの可
撓性バインダ−と、フェノ−ル樹脂またはシリカゾルま
たは複合珪素塩または複合燐酸塩の強度発現バインダ−
と、可塑剤および水を添加して坏土を生成し、この坏土
を押し出し成形してシ−ト状に成形する請求項6に記載
のセラミックシ−トの製造方法。 - 【請求項9】 耐食性、耐スケ−ル性、熱膨張率、容積
安定性、熱伝導率など特性の異なる複数のシ−トを製造
し、これらを積層して機能が変化する傾斜機能を有する
セラミックシ−トを製造する請求項6ないし8のいずれ
かに記載のセラミックシ−トの製造方法。 - 【請求項10】 成形したシ−トに、常温で所定形状に
加工を加え、加熱して冶金用炉材を製造する請求項6な
いし9のいずれかに記載のセラミックシ−トから構成さ
れる冶金用炉材の製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6270449A JPH08109072A (ja) | 1994-10-07 | 1994-10-07 | セラミックシ−ト、その冶金用炉材および製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP6270449A JPH08109072A (ja) | 1994-10-07 | 1994-10-07 | セラミックシ−ト、その冶金用炉材および製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08109072A true JPH08109072A (ja) | 1996-04-30 |
Family
ID=17486447
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP6270449A Pending JPH08109072A (ja) | 1994-10-07 | 1994-10-07 | セラミックシ−ト、その冶金用炉材および製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH08109072A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007538219A (ja) * | 2004-05-13 | 2007-12-27 | エスゲーエル カーボン アクチエンゲゼルシャフト | 炭素還元炉用ライナ |
JP2009249256A (ja) * | 2008-04-09 | 2009-10-29 | Dic Corp | 定型耐火物用組成物及び定型耐火物 |
CN104671812A (zh) * | 2015-02-27 | 2015-06-03 | 山东磊宝锆业科技股份有限公司 | 稳定氧化锆粉纤维毡的生产方法 |
-
1994
- 1994-10-07 JP JP6270449A patent/JPH08109072A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007538219A (ja) * | 2004-05-13 | 2007-12-27 | エスゲーエル カーボン アクチエンゲゼルシャフト | 炭素還元炉用ライナ |
JP2009249256A (ja) * | 2008-04-09 | 2009-10-29 | Dic Corp | 定型耐火物用組成物及び定型耐火物 |
CN104671812A (zh) * | 2015-02-27 | 2015-06-03 | 山东磊宝锆业科技股份有限公司 | 稳定氧化锆粉纤维毡的生产方法 |
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