JPH08188488A - 耐火物用コーティング材およびそのコーティング方法 - Google Patents
耐火物用コーティング材およびそのコーティング方法Info
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/009—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone characterised by the material treated
-
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- C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
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- C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
- C04B41/5053—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials non-oxide ceramics
- C04B41/5057—Carbides
- C04B41/5059—Silicon carbide
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- C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
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- C04B2111/0087—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for metallurgical applications
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- Ceramic Engineering (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 プッシャー式トンネル炉においてレール煉瓦
に使用される炭化珪素質耐火物の表面に、酸化防止のた
め施工されるコーティング材およびコーティング方法を
提供する。 【構成】 炭化珪素質耐火物の表面を被覆するコーティ
ング材であって、平均粒径が２００μｍ以下で、ＳｉＣ
以外の含有成分がＦｅ，Ａｌ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｎ，Ｎ
ａ，Ｋ，Ｖのうち少なくとも１種の元素が０．１〜１重
量％であるＳｉＣを耐火物表面に塗布し、酸化焼成する
ことによってコーティング厚みが２００μｍ以上である
ＳｉＯ２ガラス層を生成する。
に使用される炭化珪素質耐火物の表面に、酸化防止のた
め施工されるコーティング材およびコーティング方法を
提供する。 【構成】 炭化珪素質耐火物の表面を被覆するコーティ
ング材であって、平均粒径が２００μｍ以下で、ＳｉＣ
以外の含有成分がＦｅ，Ａｌ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｎ，Ｎ
ａ，Ｋ，Ｖのうち少なくとも１種の元素が０．１〜１重
量％であるＳｉＣを耐火物表面に塗布し、酸化焼成する
ことによってコーティング厚みが２００μｍ以上である
ＳｉＯ２ガラス層を生成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、陶磁器用棚板、電子部
品、セラミックス焼成用のプッシャー式トンネル炉のレ
ール煉瓦、鉄工用スキッドレール煉瓦に使用される、炭
化珪素質耐火物用のコーティング材及び炭化珪素質耐火
物の製造方法に関するものである。
品、セラミックス焼成用のプッシャー式トンネル炉のレ
ール煉瓦、鉄工用スキッドレール煉瓦に使用される、炭
化珪素質耐火物用のコーティング材及び炭化珪素質耐火
物の製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】炭化珪素質耐火物はすぐれた耐火性、耐
熱性、耐熱衝撃性が知られており、電子部品の焼成や、
セラミックス焼成用の炉床、レール煉瓦等に広く使用さ
れる。しかし、炭化珪素質耐火物は使用中に雰囲気中の
酸素と反応して珪酸化合物を生成する。それは酸化膨張
を生じ、その結果炉床、レール煉瓦が反り、プッシャー
式トンネル炉の場合は突き上げ事故を起こすという欠点
を持っていた。このため、プッシャー式トンネル炉の稼
働率低下や、製品歩留りが低下し、さらに事故の修復に
も費用がかかり問題であった。
熱性、耐熱衝撃性が知られており、電子部品の焼成や、
セラミックス焼成用の炉床、レール煉瓦等に広く使用さ
れる。しかし、炭化珪素質耐火物は使用中に雰囲気中の
酸素と反応して珪酸化合物を生成する。それは酸化膨張
を生じ、その結果炉床、レール煉瓦が反り、プッシャー
式トンネル炉の場合は突き上げ事故を起こすという欠点
を持っていた。このため、プッシャー式トンネル炉の稼
働率低下や、製品歩留りが低下し、さらに事故の修復に
も費用がかかり問題であった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】一般に、これを防止す
るために、大別して２つの方法が検討されてきた。１つ
は、酸化防止のために炭化珪素質耐火物の配合中に多量
の粘土とＦｅ，Ａｌ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｎ，Ｎａ，Ｋ，Ｖ
を添加して、焼成し配合中のＳｉＣおよび粘土からＳｉ
Ｏ２ガラス層を生成させて耐火物をセルフコーティング
し、炭化珪素質耐火物の酸化を防止するという方法がと
られている。このコーティング層の厚みが薄いと、レー
ル煉瓦上を移動する台板にコーティング層が削り取られ
てしまい、耐火物の酸化防止の効果が少ない。
るために、大別して２つの方法が検討されてきた。１つ
は、酸化防止のために炭化珪素質耐火物の配合中に多量
の粘土とＦｅ，Ａｌ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｎ，Ｎａ，Ｋ，Ｖ
を添加して、焼成し配合中のＳｉＣおよび粘土からＳｉ
Ｏ２ガラス層を生成させて耐火物をセルフコーティング
し、炭化珪素質耐火物の酸化を防止するという方法がと
られている。このコーティング層の厚みが薄いと、レー
ル煉瓦上を移動する台板にコーティング層が削り取られ
てしまい、耐火物の酸化防止の効果が少ない。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記従来の欠
点を除去改善することを目的として、炭化珪素質耐火物
の表面をコーティングするためのものであって、ＳｉＣ
粉末を主材料としたコーティング材を炭化珪素質耐火物
素地に吹き付け、塗布したものを酸化焼成させることに
よって、その表面に厚みが２００μｍ以上であるＳｉＯ
２ガラス層を生成することを特徴とする耐火物用コーテ
ィング材であって、該コーティング材の主材料であるＳ
ｉＣは、平均粒径が２００μｍ以下で、ＳｉＣ以外の含
有成分がＦｅ，Ａｌ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｎ，Ｎａ，Ｋ，Ｖ
のうち少なくとも１種の元素が０．１重量％〜１重量％
であることを特徴とする耐火物用コーティング材であ
る。炭化珪素質耐火物の表面に上記コーティング材を施
工することにより、プッシャー式トンネル炉に使用され
るレール煉瓦や鉄工用スキッドレールの酸化膨張を防止
し、突き上げ事故を防止できる。
点を除去改善することを目的として、炭化珪素質耐火物
の表面をコーティングするためのものであって、ＳｉＣ
粉末を主材料としたコーティング材を炭化珪素質耐火物
素地に吹き付け、塗布したものを酸化焼成させることに
よって、その表面に厚みが２００μｍ以上であるＳｉＯ
２ガラス層を生成することを特徴とする耐火物用コーテ
ィング材であって、該コーティング材の主材料であるＳ
ｉＣは、平均粒径が２００μｍ以下で、ＳｉＣ以外の含
有成分がＦｅ，Ａｌ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｎ，Ｎａ，Ｋ，Ｖ
のうち少なくとも１種の元素が０．１重量％〜１重量％
であることを特徴とする耐火物用コーティング材であ
る。炭化珪素質耐火物の表面に上記コーティング材を施
工することにより、プッシャー式トンネル炉に使用され
るレール煉瓦や鉄工用スキッドレールの酸化膨張を防止
し、突き上げ事故を防止できる。
【０００５】
【作用】使用するＳｉＣは平均粒径２００μｍ以下が適
当である。平均粒径２００μｍ以上では、耐火物表面に
コーティングすると部分的に剥離しやすく、その結果と
して酸化焼成後のコーティング層にムラができやすい。
また、酸化焼成後、このＳｉＣは部分的に未反応部分が
のこり、耐火物表面に均一なガラス質のコーティング層
ができない。Ｆｅ，Ａｌ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｎ，Ｎａ，
Ｋ，Ｖのうち少なくとも１種の元素を０．１〜１重量％
にした理由は、これが０．１重量％以下では、コーティ
ングされたＳｉＣが酸化焼成でガラス層を生成しにく
く、コーティング厚みが２００μｍ以上にならないため
である。一方、これが１重量％以上では、コーティング
されたＳｉＣが酸化焼成初期の段階でガラス層を生成
し、耐火物内部の酸素分圧を低下させるため、耐火物肉
厚の中心部に未焼成部分を残す事になり、耐火物として
の強度を低下させる原因となる。これらは、どれか１種
でも効果を発揮するが、２種以上の組合わせでも同等の
効果が得られ、何等問題はない。
当である。平均粒径２００μｍ以上では、耐火物表面に
コーティングすると部分的に剥離しやすく、その結果と
して酸化焼成後のコーティング層にムラができやすい。
また、酸化焼成後、このＳｉＣは部分的に未反応部分が
のこり、耐火物表面に均一なガラス質のコーティング層
ができない。Ｆｅ，Ａｌ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｎ，Ｎａ，
Ｋ，Ｖのうち少なくとも１種の元素を０．１〜１重量％
にした理由は、これが０．１重量％以下では、コーティ
ングされたＳｉＣが酸化焼成でガラス層を生成しにく
く、コーティング厚みが２００μｍ以上にならないため
である。一方、これが１重量％以上では、コーティング
されたＳｉＣが酸化焼成初期の段階でガラス層を生成
し、耐火物内部の酸素分圧を低下させるため、耐火物肉
厚の中心部に未焼成部分を残す事になり、耐火物として
の強度を低下させる原因となる。これらは、どれか１種
でも効果を発揮するが、２種以上の組合わせでも同等の
効果が得られ、何等問題はない。
【０００６】
【実施例】本発明を実施例に基づき更に詳細に説明す
る。表１に実施例と比較例のコーティング施工後の試験
体の評価結果を示す。
る。表１に実施例と比較例のコーティング施工後の試験
体の評価結果を示す。
【０００７】
【実施例１】６５×６５×２３０ｍｍの炭化珪素からな
る耐火物成形体表面にＦｅを０．１重量％含む平均粒径
７０μｍの粒度の炭化珪素粉末１００重量％にバインダ
ーとしてリグニンスルホン酸３０重量％と水７０重量％
を加えてスラリー状に攪拌したものをスプレーノズルに
て均一に吹き付けて施工したものを乾燥し、大気雰囲気
で１４５０℃で４ｈ保持するように焼成し、試験体を得
た。得られた試験体について、常温にて３点曲げ強度試
験と酸化試験を行なった。酸化試験は水蒸気雰囲気中１
１００℃にて１０００ｈ放置し、重量増加率を測定し評
価した。
る耐火物成形体表面にＦｅを０．１重量％含む平均粒径
７０μｍの粒度の炭化珪素粉末１００重量％にバインダ
ーとしてリグニンスルホン酸３０重量％と水７０重量％
を加えてスラリー状に攪拌したものをスプレーノズルに
て均一に吹き付けて施工したものを乾燥し、大気雰囲気
で１４５０℃で４ｈ保持するように焼成し、試験体を得
た。得られた試験体について、常温にて３点曲げ強度試
験と酸化試験を行なった。酸化試験は水蒸気雰囲気中１
１００℃にて１０００ｈ放置し、重量増加率を測定し評
価した。
【０００８】
【実施例２】６５×６５×２３０ｍｍの炭化珪素からな
る耐火物成形体表面にＦｅを０．２重量％、Ｃａを０．
０３重量％含む平均粒径１５０μｍの粒度の炭化珪素粉
末１００重量％にＦｅ２Ｏ３を０．２８重量％とＣａＣ
Ｏ３を０．０７重量％添加し、バインダーとしてリグニ
ンスルホン酸３０重量％と水７０重量％を加えてスラリ
ー状に撹拌したものをスプレーノズルにて均一に吹き付
けて施工したものを乾燥し、大気雰囲気で１４５０℃で
４ｈ保持するように焼成し、試験体を得た。得られた試
験体について、常温にて３点曲げ強度試験と酸化試験を
行なった。酸化試験は水蒸気雰囲気中１１００℃にて１
０００ｈ放置し、重量増加率を測定し評価した。
る耐火物成形体表面にＦｅを０．２重量％、Ｃａを０．
０３重量％含む平均粒径１５０μｍの粒度の炭化珪素粉
末１００重量％にＦｅ２Ｏ３を０．２８重量％とＣａＣ
Ｏ３を０．０７重量％添加し、バインダーとしてリグニ
ンスルホン酸３０重量％と水７０重量％を加えてスラリ
ー状に撹拌したものをスプレーノズルにて均一に吹き付
けて施工したものを乾燥し、大気雰囲気で１４５０℃で
４ｈ保持するように焼成し、試験体を得た。得られた試
験体について、常温にて３点曲げ強度試験と酸化試験を
行なった。酸化試験は水蒸気雰囲気中１１００℃にて１
０００ｈ放置し、重量増加率を測定し評価した。
【０００９】
【実施例３】６５×６５×２３０ｍｍの炭化珪素からな
る耐火物成形体麦面にＦｅを１．０重量％含む平均粒径
１８０μｍの粒度の炭化珪素粉末１００重量％にＦｅ２
Ｏ３を２．００重量％バインダーとしてリグニンスルホ
ン酸３０重量％と水７０重量％を加えてスラリー状に攪
拌したものをスプレーノズルにて均一に吹き付けて施工
したものを乾燥し、大気雰囲気で１４５０℃で４ｈ保持
するように焼成し、試験体を得た。得られた試験体につ
いて、常温にて３点曲げ強度試験と酸化試験を行なっ
た。酸化試験は水蒸気雰囲気中１１００℃にて１０００
ｈ放置し、重量増加率を測定し評価した。
る耐火物成形体麦面にＦｅを１．０重量％含む平均粒径
１８０μｍの粒度の炭化珪素粉末１００重量％にＦｅ２
Ｏ３を２．００重量％バインダーとしてリグニンスルホ
ン酸３０重量％と水７０重量％を加えてスラリー状に攪
拌したものをスプレーノズルにて均一に吹き付けて施工
したものを乾燥し、大気雰囲気で１４５０℃で４ｈ保持
するように焼成し、試験体を得た。得られた試験体につ
いて、常温にて３点曲げ強度試験と酸化試験を行なっ
た。酸化試験は水蒸気雰囲気中１１００℃にて１０００
ｈ放置し、重量増加率を測定し評価した。
【００１０】
【比較例１】６５×６５×２３０ｍｍの炭化珪素からな
る耐火物成形体麦面にＦｅを０．２重量％含む平均粒径
２２０μｍの粒度の炭化珪素粉末１００重量％にバイン
ダーとしてリグニンスルホン酸３０重量％と水７０重量
％を加えてスラリー状に攪拌したものをスプレーノズル
にて均一に吹き付けて施工したものを乾燥し、大気雰囲
気で１４５０℃で４ｈ保持するように焼成し、試験体を
得た。得られた試験体について、常温にて３点曲げ強度
試験と酸化試験を行なった。酸化試験は水蒸気雰囲気中
１１００℃にて１０００ｈ放置し、重量増加率を測定し
評価した。
る耐火物成形体麦面にＦｅを０．２重量％含む平均粒径
２２０μｍの粒度の炭化珪素粉末１００重量％にバイン
ダーとしてリグニンスルホン酸３０重量％と水７０重量
％を加えてスラリー状に攪拌したものをスプレーノズル
にて均一に吹き付けて施工したものを乾燥し、大気雰囲
気で１４５０℃で４ｈ保持するように焼成し、試験体を
得た。得られた試験体について、常温にて３点曲げ強度
試験と酸化試験を行なった。酸化試験は水蒸気雰囲気中
１１００℃にて１０００ｈ放置し、重量増加率を測定し
評価した。
【００１１】
【比較例２】６５×６５×２３０ｍｍの炭化珪素からな
る耐火物成形体表面にＦｅを０．０８重量％含む平均粒
径７０μｍの粒度の炭化珪素粉末１００重量％にバイン
ダーとしてリグニンスルホン酸３０重量％と水７０重量
％を加えてスラリー状に攪拌したものをスプレーノズル
にて均一に吹き付けて施工したものを乾燥し、大気雰囲
気で１４５０℃で４ｈ保持するように焼成し、試験体を
得た。得られた試験体について、常温にて３点曲げ強度
試験と酸化試験を行なった。酸化試験は水蒸気雰囲気中
１１００℃にて１０００ｈ放置し、重量増加率を測定し
評価した。
る耐火物成形体表面にＦｅを０．０８重量％含む平均粒
径７０μｍの粒度の炭化珪素粉末１００重量％にバイン
ダーとしてリグニンスルホン酸３０重量％と水７０重量
％を加えてスラリー状に攪拌したものをスプレーノズル
にて均一に吹き付けて施工したものを乾燥し、大気雰囲
気で１４５０℃で４ｈ保持するように焼成し、試験体を
得た。得られた試験体について、常温にて３点曲げ強度
試験と酸化試験を行なった。酸化試験は水蒸気雰囲気中
１１００℃にて１０００ｈ放置し、重量増加率を測定し
評価した。
【００１２】
【比較例３】６５×６５×２３０ｍｍの炭化珪素からな
る耐火物成形体表面にＦｅを１．１重量％含む平均粒径
１８０μｍの粒度の炭化珪素粉末１００重量％にＦｅ２
Ｏ３を２．２９重量％バインダーとしてリグニンスルホ
ン酸３０重量％と水７０重量％を加えてスラリー状に撹
拌したものをスプレーノズルにて均一に吹き付けて施工
したものを乾燥し、大気雰囲気で１４５０℃で４ｈ保持
するように焼成し、試験体を得た。得られた試験体につ
いて、常温にて３点曲げ強度試験と酸化試験を行なっ
た。酸化試験は水蒸気雰囲気中１１００℃にて１０００
ｈ放置し、重量増加率を測定し評価した。
る耐火物成形体表面にＦｅを１．１重量％含む平均粒径
１８０μｍの粒度の炭化珪素粉末１００重量％にＦｅ２
Ｏ３を２．２９重量％バインダーとしてリグニンスルホ
ン酸３０重量％と水７０重量％を加えてスラリー状に撹
拌したものをスプレーノズルにて均一に吹き付けて施工
したものを乾燥し、大気雰囲気で１４５０℃で４ｈ保持
するように焼成し、試験体を得た。得られた試験体につ
いて、常温にて３点曲げ強度試験と酸化試験を行なっ
た。酸化試験は水蒸気雰囲気中１１００℃にて１０００
ｈ放置し、重量増加率を測定し評価した。
【００１３】
【表１】
【００１４】
【発明の効果】実施例で明らかなように本発明のコーテ
ィング材を用いた耐火物は、酸化による重量変化がほと
んど無く、安定していることが分かる。このコーティン
グ材を施工して、炭化珪素質耐火物を用いれば、プッシ
ャー式トンネル炉での突き上げ事故が軽減され、稼働効
率が大幅に向上し、さらに製品歩留りが向上することに
よって、大幅なコスト低減が出来る。
ィング材を用いた耐火物は、酸化による重量変化がほと
んど無く、安定していることが分かる。このコーティン
グ材を施工して、炭化珪素質耐火物を用いれば、プッシ
ャー式トンネル炉での突き上げ事故が軽減され、稼働効
率が大幅に向上し、さらに製品歩留りが向上することに
よって、大幅なコスト低減が出来る。
Claims (2)
- 【請求項１】 炭化珪素質耐火物の表面を被覆するコ
ーティング材であって、該コーティング材の主材料であ
るＳｉＣは平均粒径が２００μｍ以下で、ＳｉＣ以外の
含有成分がＦｅ，Ａｌ，Ｃａ，Ｂａ，Ｍｎ，Ｎａ，Ｋ，
Ｖのうち少なくとも１種の元素が０．１重量％〜１重量
％であることを特微とする耐火物用コーティング材。 - 【請求項２】 炭化珪素質耐火物の表面を被覆するコ
ーティング材であって、該コーティング材の主材料であ
るＳｉＣを、炭化珪素質耐火物成形体の表面に吹き付
け、塗布した後に酸化焼成することによって該表面にコ
ーティング厚みが２００μｍ以上であるＳｉＯ２ガラス
層を生成することを特徴とする耐火物用コーティング材
のコーティング方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3129495A JPH08188488A (ja) | 1995-01-11 | 1995-01-11 | 耐火物用コーティング材およびそのコーティング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3129495A JPH08188488A (ja) | 1995-01-11 | 1995-01-11 | 耐火物用コーティング材およびそのコーティング方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08188488A true JPH08188488A (ja) | 1996-07-23 |
Family
ID=12327292
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3129495A Pending JPH08188488A (ja) | 1995-01-11 | 1995-01-11 | 耐火物用コーティング材およびそのコーティング方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08188488A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100303871B1 (ko) * | 1998-07-06 | 2001-12-12 | 한종웅 | 내화벽돌및내화벽돌의탄소산화방지법 |
| EP3064482A1 (en) * | 2015-03-04 | 2016-09-07 | TYK Corporation | Silicon carbide-natured refractory block |
-
1995
- 1995-01-11 JP JP3129495A patent/JPH08188488A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100303871B1 (ko) * | 1998-07-06 | 2001-12-12 | 한종웅 | 내화벽돌및내화벽돌의탄소산화방지법 |
| EP3064482A1 (en) * | 2015-03-04 | 2016-09-07 | TYK Corporation | Silicon carbide-natured refractory block |
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