JPH08143371A - 黒鉛含有流し込み不定形耐火物およびその製造方法 - Google Patents

黒鉛含有流し込み不定形耐火物およびその製造方法

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JPH08143371A
JPH08143371A JP6311274A JP31127494A JPH08143371A JP H08143371 A JPH08143371 A JP H08143371A JP 6311274 A JP6311274 A JP 6311274A JP 31127494 A JP31127494 A JP 31127494A JP H08143371 A JPH08143371 A JP H08143371A
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graphite
phosphate
phosphoric acid
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castable
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Naoki Hirai
直樹 平井
Shinichi Tamura
信一 田村
Tsuneo Kayama
恒夫 加山
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Nippon Steel Corp
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    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B20/00Use of materials as fillers for mortars, concrete or artificial stone according to more than one of groups C04B14/00 - C04B18/00 and characterised by shape or grain distribution; Treatment of materials according to more than one of the groups C04B14/00 - C04B18/00 specially adapted to enhance their filling properties in mortars, concrete or artificial stone; Expanding or defibrillating materials
    • C04B20/10Coating or impregnating
    • C04B20/1055Coating or impregnating with inorganic materials
    • C04B20/1077Cements, e.g. waterglass
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
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    • C04B2111/00482Coating or impregnation materials
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、溶銑予備処理容器の内張り用不定
形耐火物に関し、表面処理を行った黒鉛を用いることで
耐食性、耐酸化性を向上させた黒鉛含有不定形耐火物及
びその製造方法を提供する。 【構成】 固定炭素85重量%以上で粒径が500μm
以下の黒鉛粒子の表面を、五酸化りん換算で黒鉛に対し
て0.6〜6重量%のりん酸またはりん酸塩によって被
覆した黒鉛を2〜10重量%含み、りん酸塩が、Al、
Mg、Caのうちの少なくとも1種類の金属酸化物から
なることを特徴とする黒鉛含有流し込み不定形耐火物
で、りん酸またはりん酸塩の水溶液と黒鉛とを混練した
後、100℃〜800℃で加熱処理、または噴霧加熱処
理して造粒した黒鉛を用いて製造する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、溶銑予備処理容器の内
張り用不定形耐火物及びその製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】炭素を含有する不定形耐火物は、炭素が
スラグと濡れにくい特性を利用してスラグの浸透抑制が
図られている。
【0003】炭素源としては黒鉛質原料を用いる方法
(特開平1―294582号公報)、ピッチ、樹脂等の
固定炭素成分を利用する方法(特開平4―50178号
公報)、炭素成分を気孔内に含浸させた酸化物原料を使
用する方法(特開昭62―230679号公報)などが
ある。
【0004】また炭素原料を不定形耐火物として用いる
ための水濡れ性の向上のために、界面活性剤を炭素表面
にコーティングする方法(特開平5―117048号公
報)、有機酸のアンモニウム塩またはナトリウム塩を加
える方法(特開平5―330930号公報)が開示され
ている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら炭素は水
濡れ性が悪いため、不定形耐火物中への炭素の含有量が
制限されて、十分なスラグ浸透抑制や耐熱スポール性が
得られなかったり、炭素含有量を増加させると施工水分
が増え、乾燥後の気孔率増加によって十分な耐食性が得
られていないという問題があった。
【0006】また炭素は一般に純度が高くなったり結晶
性が良くなるほど、即ち土壌黒鉛や無煙炭より黒鉛のほ
うが耐酸化性や耐食性に優れるが、逆に水との濡れ性が
悪くなる。
【0007】従って不定形耐火物用の炭素原料は黒鉛純
度の低いものや、粗粒として添加されているのが実状で
あり、スラグ浸透抑制が十分でないという問題がある。
【0008】一方炭素の水濡れ性向上のために有機物を
コーティングする方法などは、低水分化と炭素の充填性
を高めたが、使用時においては物理的に吸着している有
機物は剥がれ易く、また有機物は殆ど酸化損失するため
に炭素が酸化され易く、耐酸化性において問題がある。
【0009】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに本発明は、黒鉛と、アルミナ、マグネシア、炭化珪
素等の耐火物を構成する主要鉱物の1種または2種以上
とからなる黒鉛含有流し込み不定形耐火物において、固
定炭素85重量%以上で粒径が500μm以下の黒鉛粒
子の表面が、五酸化りん換算で黒鉛に対して0.6〜6
重量%のりん酸またはりん酸塩によって被覆されている
黒鉛を2〜10重量%含むことを特徴とし、更には黒鉛
粒子表面を被覆するりん酸塩の金属酸化物成分が、A
l、Mg、Caのうちの少なくとも1種類の酸化物から
なることを特徴とする黒鉛含有流し込み不定形耐火物を
提供する。
【0010】また黒鉛含有流し込み不定形耐火物を製造
する際に、りん酸またはりん酸塩の水溶液と黒鉛とを混
練してりん酸またはりん酸塩を黒鉛粒子表面に被覆させ
た後、100℃〜800℃で加熱処理した黒鉛を得、こ
れを用いて黒鉛含有流し込み不定形耐火物を製造する、
または黒鉛含有流し込み不定形耐火物を製造する際に、
りん酸またはりん酸塩の水溶液に黒鉛を懸濁させた後、
この黒鉛含有水溶液を100℃〜800℃で噴霧加熱処
理して黒鉛粒子表面にりん酸またはりん酸塩を被覆さ
せ、かつ顆粒状に造粒した黒鉛を得、これを用いて黒鉛
含有流し込み不定形耐火物を製造することを特徴とする
黒鉛含有流し込み不定形耐火物の製造方法を提供する。
【0011】
【作用】従来技術の問題点から、炭素含有不定形耐火物
には、炭素源として耐食性、耐酸化性に優れる黒鉛を用
いること、更に耐食性を向上させるためにマトリックス
部に黒鉛をできうるかぎり緻密に充填して気孔を少なく
することが必要であると考えられた。
【0012】黒鉛の充填性を高めるためには従来より細
かい粉末を用いるのが良いと考えられたが、細い粒子ほ
ど表面積が大きく水濡れ性が悪くなるため、水濡れ性を
向上させる必要があり、また細粒の表面積増加による耐
酸化性の低下を抑制する必要があると考えられた。
【0013】そこで本発明では、表面処理を行うことに
よって水濡れ性と耐酸化性を改善した黒鉛を用い、不定
形耐火物を緻密な組織にすることによって、耐酸化性、
耐食性を向上させる。
【0014】即ち、黒鉛とアルミナ、マグネシア、炭化
珪素等の耐火物を構成する主要鉱物の1種または2種以
上とからなる黒鉛含有流し込み不定形耐火物において、
炭素源として固定炭素85重量%以上で粒径が500μ
m以下の黒鉛を用いる。
【0015】黒鉛の品質は、黒鉛含有耐火物れんがに一
般に用いられている黒鉛と同等でよく、例えば鱗状黒鉛
などである。固定炭素85重量%未満や粒径が500μ
mを超えた黒鉛を用いた場合は、前述のような本発明の
目的が達成できず従来技術と同等になる。
【0016】更に本発明では前記黒鉛粒子の表面が、五
酸化りん換算で0.6〜6重量%のりん酸またはりん酸
塩によって被覆されていることを特徴とする。
【0017】細粒の黒鉛の耐酸化性を向上させるために
は、耐酸化性のある物質で黒鉛の粒子表面を膜状に被覆
すると最も効果的であり、本発明では造膜性のあるりん
酸またはりん酸塩を用いる。
【0018】またりん酸またはりん酸塩は親水性があっ
て水濡れ性も向上させる。りん酸またはりん酸塩は、黒
鉛の粒子表面を十分覆い尽くすために、五酸化りん換算
で黒鉛に対して0.6重量%以上が必要であり、しかし
ながら過剰に含まれると耐火物の耐食性を低下させるた
め、6重量%以下によって黒鉛粒子表面を被覆する。
【0019】本発明で、表面処理された黒鉛の不定形耐
火物中の含有量は2〜10重量%である。2重量%未満
では黒鉛のスラグ浸潤抑制効果が得られない。
【0020】また前記表面処理によって細粒がより充填
され易くなって従来技術より黒鉛含有量を増加させるこ
とが可能となったが、10重量%を超えると黒鉛が連続
相を形成し始め、不定形耐火物としての十分な成形強度
が得られない。
【0021】本発明で黒鉛粒子表面の被覆に用いるりん
酸塩としては、その金属酸化物成分がAl、Mg、Ca
のうち少なくとも一種類の酸化物からなるりん酸塩であ
ることを特徴とする。
【0022】黒鉛粒子表面を十分に被覆するには膜を形
成するもので、また耐火物の特性を損なわないものが好
ましい。
【0023】本発明者らは、各種りん酸塩を検討したと
ころ、その金属酸化物成分がAl、Mg、Caの酸化物
からなるとき、スラグ耐食性が比較的高く、酸化抑制効
果が大きかった。
【0024】この中でもAlのりん酸塩即ちりん酸アル
ミニウムは最も造膜性が有り、黒鉛を被覆するに好まし
い。
【0025】りん酸またはりん酸塩で黒鉛粒子表面を被
覆するさいに、単に黒鉛と混合したり、水溶液にして黒
鉛と混練したりするだけでは十分に黒鉛粒子表面を被覆
することができないし、また不定形耐火物を施工すると
きに被覆が剥がれ十分な効果が得られない。
【0026】そこで本発明ではりん酸またはりん酸塩を
黒鉛粒子表面に強固に結合させるために、りん酸または
りん酸塩の水溶液と黒鉛とを混練してりん酸またはりん
酸塩を黒鉛粒子表面に被覆させた後、加熱処理によって
りん酸またはりん酸塩を脱水縮合させて黒鉛粒子表面に
結合させた黒鉛を得、これを用いて流し込み不定形耐火
物を製造する。
【0027】本発明で用いる黒鉛は前記のように固定炭
素85重量%以上で、その他は酸化物として不純物を含
有しているものである。
【0028】そこでりん酸またはりん酸塩を被覆した
後、加熱処理することによって、この黒鉛中の酸化物と
りん酸またはりん酸塩を脱水化学結合させる。
【0029】同時にりん酸またはりん酸塩自身は脱水縮
合によって高分子化し、黒鉛粒子表面に膜状に被覆す
る。
【0030】完全に脱水したときに、被覆膜は黒鉛粒子
表面に強固に結合して親水性を保持したまま水不溶性と
なり、最も水濡れ性と耐酸化性が向上する。
【0031】加熱処理は、脱水の起きはじめる100℃
から黒鉛の酸化が激しくなる800℃の範囲で行うが、
完全に脱水させるには300℃以上が好ましく、一方黒
鉛の酸化損失を避けるため500℃を超えないことが好
ましい。
【0032】また本発明では黒鉛の充填性を向上させる
ために、りん酸またはりん酸塩の水溶液に黒鉛を懸濁さ
せた溶液を噴霧加熱処理することによって表面にりん酸
またはりん酸塩を被覆、化学結合させ、かつ顆粒状に造
粒させた黒鉛を得、これを用いて流し込み不定形耐火物
を製造する。
【0033】鱗状黒鉛は粒子形状が鱗片状であるため不
定形耐火物を鋳込むときに骨材間に充填しにくい。
【0034】そこでりん酸またはりん酸塩をバインダー
として鱗状黒鉛粒子どうしを結合させ顆粒状に造粒した
黒鉛を用いることで骨材間に流動、充填し易くする。造
粒には例えば工業的に容易なスプレードライを用いる。
【0035】本発明による表面処理を行った黒鉛と未処
理の黒鉛を用いた場合の、流し込み不定形体の成形体曲
げ強度と黒鉛含有量の関係を図1に示す。
【0036】表面処理を行うことで細粒の充填がよくな
り、未処理の場合より黒鉛含有量が多くしても成形体強
度維持できる。また図2は黒鉛含有量とスラグ浸潤性を
示すが、表面処理によって黒鉛の充填性がよくなりスラ
グ浸潤が抑制される。
【0037】
【実施例1】本発明による黒鉛含有流し込み不定形耐火
物の実施例と比較例の特性を表1に示す。
【0038】本発明のNo.1〜7に用いた炭素は、表
記の濃度に調整されたりん酸水溶液と混練され、350
℃で加熱処理された鱗状黒鉛である。
【0039】比較例1、2の炭素源には、人造黒鉛とピ
ッチをそのまま用いた。これらの炭素原料とアルミナ、
マグネシア、炭化珪素を表記の組成に配合し、フロー値
150が得られた水量を添加して施工し、その後300
℃×24hr乾燥して炭素含有不定形体を成形した。
【0040】各成形体につき、乾燥後の曲げ強度、更に
還元雰囲気で1400℃×3hr焼成したのち、曲げ強
度、見かけ気孔率の測定および坩堝侵食試験、酸化試験
を行った。
【0041】耐スラグ浸潤性は、スラグ塩基度(C/
S)3.4、Fe235重量%のスラグを用い、160
0℃×2時間の坩堝侵食試験を行った場合のスラグの浸
透深さを、比較材の浸透深さを100としたスラグ浸潤
指数として示した。
【0042】耐酸化性は、大気中1400℃で5時間酸
化したときの酸化層厚みを、比較材の酸化層厚みを10
0とした酸化指数として評価した。
【0043】表1に示すように、本発明の黒鉛含有不定
形耐化物は比較例に対し、耐スラグ浸潤性、耐酸化性に
優れていた。
【0044】
【実施例2】本発明に基づく黒鉛含有流し込み不定形耐
火物の実施例2の特性を表2に示す。
【0045】本発明のNo.8〜10に用いた炭素は、
表記の濃度に調整されたりん酸水溶液と混練し、スプレ
ードライヤーを用いて350℃で噴霧加熱処理して造粒
した鱗状黒鉛である。
【0046】またNo.11〜14の黒鉛は、表記の濃
度に調整された各金属酸化物を含むりん酸塩の水溶液と
混練し、350℃で加熱処理した鱗状黒鉛である。比較
例の炭素源には、人造黒鉛とピッチを用いた。
【0047】これらの炭素原料とアルミナ、マグネシ
ア、炭化珪素を表記の組成に配合し、フロー値150が
得られた水量を添加して施工し、その後300℃×24
hr乾燥して炭素含有不定形体を成形した。
【0048】各成形体につき、乾燥後の曲げ強度、更に
還元雰囲気で1400℃×3hr焼成したのち、曲げ強
度、見かけ気孔率の測定および坩堝侵食試験、酸化試験
を行った。
【0049】耐スラグ浸潤性は、スラグ塩基度(C/
S)3.4、Fe235重量%のスラグを用い、160
0℃×2時間の坩堝侵食試験を行った場合のスラグの浸
透深さを、比較材の浸透深さを100としたスラグ浸潤
指数として示した。
【0050】耐酸化性は、大気中1400℃で5時間酸
化したときの酸化層厚みを、比較材の酸化層厚みを10
0とした酸化指数として評価した。
【0051】表2に示すように、本発明におけるりん酸
で被覆し造粒した黒鉛を用いると、比較例に対し、また
表1の同じ組成の黒鉛含有不定形耐化物と比較しても見
かけ気孔率が減少し、耐スラグ浸潤性、耐酸化性が向上
した。
【0052】さらにAl、Ca、Mgの酸化物を含むり
ん酸塩を用いると、造粒した黒鉛並に見かけ気孔率が低
下し、耐酸化性が向上した。
【0053】
【表1】
【0054】
【表2】
【0055】
【発明の効果】本発明の表面処理を行った黒鉛を用いた
炭素含有不定形耐火物は、黒鉛がより耐火物組織に緻密
に充填され、耐酸化性及び耐スラグ浸透性が向上するこ
とによって、溶銑予備処理容器の内張り用不定形耐火物
の寿命を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】流し込み不定形体の成形体曲げ強度と黒鉛含有
量の関係を示す。
【図2】流し込み不定形体のスラグ浸潤性と黒鉛含有量
の関係を示す。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 黒鉛と、アルミナ、マグネシア、炭化珪
    素等の耐火物を構成する主要鉱物の1種または2種以上
    とからなる黒鉛含有流し込み不定形耐火物において、固
    定炭素85重量%以上で粒径が500μm以下の黒鉛粒
    子の表面が、五酸化りん換算で黒鉛に対して0.6〜6
    重量%のりん酸またはりん酸塩によって被覆されている
    黒鉛を2〜10重量%含むことを特徴とする黒鉛含有流
    し込み不定形耐火物。
  2. 【請求項2】 黒鉛粒子表面を被覆するりん酸塩の金属
    酸化物成分が、Al、Mg、Caのうちの少なくとも1
    種類の酸化物からなることを特徴とする請求項第1項記
    載の黒鉛含有流し込み不定形耐火物。
  3. 【請求項3】 請求項第1項および請求項第2項に記載
    の黒鉛含有流し込み不定形耐火物を製造する際に、りん
    酸またはりん酸塩の水溶液と黒鉛とを混練してりん酸ま
    たはりん酸塩を黒鉛粒子表面に被覆させた後、100℃
    〜800℃で加熱処理した黒鉛を得、これを用いて黒鉛
    含有流し込み不定形耐火物を製造することを特徴とする
    黒鉛含有流し込み不定形耐火物の製造方法。
  4. 【請求項4】 請求項第1項および請求項第2項に記載
    の黒鉛含有流し込み不定形耐火物を製造する際に、りん
    酸またはりん酸塩の水溶液に黒鉛を懸濁させた後、この
    黒鉛含有水溶液を100℃〜800℃で噴霧加熱処理し
    て黒鉛粒子表面にりん酸またはりん酸塩を被覆させ、か
    つ顆粒状に造粒した黒鉛を得、これを用いて黒鉛含有流
    し込み不定形耐火物を製造することを特徴とする黒鉛含
    有流し込み不定形耐火物の製造方法。
JP6311274A 1994-11-22 1994-11-22 黒鉛含有流し込み不定形耐火物およびその製造方法 Withdrawn JPH08143371A (ja)

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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100349166B1 (ko) * 1997-08-28 2002-10-18 주식회사 포스코 흑연함유 캐스타블 내화물
KR100590712B1 (ko) * 1998-12-29 2007-04-25 재단법인 포항산업과학연구원 흑연 함유 부정형 내화물
KR101461578B1 (ko) * 2013-02-27 2014-11-13 주식회사 포스코 내화물 제조 방법 및 내화물

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100349166B1 (ko) * 1997-08-28 2002-10-18 주식회사 포스코 흑연함유 캐스타블 내화물
KR100590712B1 (ko) * 1998-12-29 2007-04-25 재단법인 포항산업과학연구원 흑연 함유 부정형 내화물
KR101461578B1 (ko) * 2013-02-27 2014-11-13 주식회사 포스코 내화물 제조 방법 및 내화물

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