JPH08217550A - 炭素含有吹付補修材およびその製造方法 - Google Patents
炭素含有吹付補修材およびその製造方法Info
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- JPH08217550A JPH08217550A JP7023153A JP2315395A JPH08217550A JP H08217550 A JPH08217550 A JP H08217550A JP 7023153 A JP7023153 A JP 7023153A JP 2315395 A JP2315395 A JP 2315395A JP H08217550 A JPH08217550 A JP H08217550A
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- JP
- Japan
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- carbon
- refractory
- powder
- repair material
- fine powder
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 熱間で耐火物を吹付けて行なう補修に用いる
補修材を、炭素（黒鉛）を含有するものまで拡張して、
均一な組成をもった強固な吹付補修部分が形成できるよ
うにする。 【構成】 黒鉛または炭素含有耐火物の粉末（または粒
子）と、粒度２５０メッシュ以下の耐火性物質の微粉末
とを、水ガラスの稀薄水溶液をバインダーに用いて混練
し、乾燥することによって、黒鉛表面に耐火物の微粉末
を付着させた粉末（または骨材）を用意し、これと他の
耐火物粉末（または骨材）を配合して用いる。
補修材を、炭素（黒鉛）を含有するものまで拡張して、
均一な組成をもった強固な吹付補修部分が形成できるよ
うにする。 【構成】 黒鉛または炭素含有耐火物の粉末（または粒
子）と、粒度２５０メッシュ以下の耐火性物質の微粉末
とを、水ガラスの稀薄水溶液をバインダーに用いて混練
し、乾燥することによって、黒鉛表面に耐火物の微粉末
を付着させた粉末（または骨材）を用意し、これと他の
耐火物粉末（または骨材）を配合して用いる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、主として製鋼に使用す
る諸設備の耐火物の損傷部をで耐火材組成物を吹付けて
補修するための、吹付補修材の改良に関する。
る諸設備の耐火物の損傷部をで耐火材組成物を吹付けて
補修するための、吹付補修材の改良に関する。
【０００２】
【従来の技術】溶鋼取鍋、真空脱ガス装置、あるいは連
続鋳造用タンディッシュなどの耐火物内張りを補修する
に当って、比較的軽微な損傷に対しては熱間または冷間
の吹付けで補修を行ない、作業の中断を可能な限り少な
くして、熱エネルギーの損失を少なくするか、または乾
燥に要するエネルギーを極力少なくする努力がなされて
いる。 吹付補修は、耐火物の粉末を空気流にのせて運
び、適量の水と混合してマッドを形成したものを、エア
ガンで吹付けることからなる。
続鋳造用タンディッシュなどの耐火物内張りを補修する
に当って、比較的軽微な損傷に対しては熱間または冷間
の吹付けで補修を行ない、作業の中断を可能な限り少な
くして、熱エネルギーの損失を少なくするか、または乾
燥に要するエネルギーを極力少なくする努力がなされて
いる。 吹付補修は、耐火物の粉末を空気流にのせて運
び、適量の水と混合してマッドを形成したものを、エア
ガンで吹付けることからなる。
【０００３】一方、耐火物とくにアルミナやマグネシア
質のものに炭素（黒鉛状）を加えたものが、広い分野で
使用されている。 耐火物に炭素を加えることにより、
耐火材成分またはそれらとスラグとの反応による低融点
化合物の生成やガラス化が遅れること、また溶鋼やスラ
グとの濡れ性が低くなることなどの効果があり、耐火物
の寿命を延ばすことができる。
質のものに炭素（黒鉛状）を加えたものが、広い分野で
使用されている。 耐火物に炭素を加えることにより、
耐火材成分またはそれらとスラグとの反応による低融点
化合物の生成やガラス化が遅れること、また溶鋼やスラ
グとの濡れ性が低くなることなどの効果があり、耐火物
の寿命を延ばすことができる。
【０００４】ところが、黒鉛状の炭素は、水とも、他の
耐火物成分、代表的にはＭｇＯ，ＣａＯ，Ａｌ2Ｏ3，Ｓ
ｉＯ2 などの耐火物とも、またこれらの間の化合物とも
「なじみ」が悪いため、熱間吹付けに炭素を配合した耐
火物を使用したくても、混練により均一なマッドを形成
することに困難があり、有効な熱間吹付補修は実現して
いない。
耐火物成分、代表的にはＭｇＯ，ＣａＯ，Ａｌ2Ｏ3，Ｓ
ｉＯ2 などの耐火物とも、またこれらの間の化合物とも
「なじみ」が悪いため、熱間吹付けに炭素を配合した耐
火物を使用したくても、混練により均一なマッドを形成
することに困難があり、有効な熱間吹付補修は実現して
いない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、耐火
物の吹付補修に使用する補修材の範囲を炭素含有耐火物
に拡大し、既存のガンで均一なマッドを形成し、強固な
吹付補修部を形成できるようにすることにある。
物の吹付補修に使用する補修材の範囲を炭素含有耐火物
に拡大し、既存のガンで均一なマッドを形成し、強固な
吹付補修部を形成できるようにすることにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の炭素含有吹付補
修材は、熱間または冷間で耐火物の補修を行なうための
吹付補修材において、下記の成分を配合してなるもので
ある。 Ａ）黒鉛材または炭素含有耐火物の粒子または粉末の表
面に粒度２５０メッシュ以下の耐火性物質の微粉末を付
着させた骨材または粉末である炭素系成分、および Ｂ）他の耐火物の粉末および（または）骨材である非炭
素系成分。
修材は、熱間または冷間で耐火物の補修を行なうための
吹付補修材において、下記の成分を配合してなるもので
ある。 Ａ）黒鉛材または炭素含有耐火物の粒子または粉末の表
面に粒度２５０メッシュ以下の耐火性物質の微粉末を付
着させた骨材または粉末である炭素系成分、および Ｂ）他の耐火物の粉末および（または）骨材である非炭
素系成分。
【０００７】上記の炭素含有耐火物としては、使用ずみ
炭素含有耐火物からの回収品を選別して使用することが
できる。
炭素含有耐火物からの回収品を選別して使用することが
できる。
【０００８】耐火性物質の微粉末としては、ＭｇＯ，Ｃ
ａＯ，ＦｅＯ，Ｆｅ2Ｏ3，Ａｌ2Ｏ3，Ｃｒ2Ｏ3，ＺｒＯ
2およびＳｉＯ2からえらんだ１種または２種以上の混合
物または化合物の微粉末を使用すればよい。場合によっ
ては、製鋼スラグなどもこの目的に使用できる。 製鋼
スラグは主にＣａＯおよびＳｉＯ2 からなっていて、両
者の比であらわされる「塩基度」が２以上の塩基性のも
のが好ましい。
ａＯ，ＦｅＯ，Ｆｅ2Ｏ3，Ａｌ2Ｏ3，Ｃｒ2Ｏ3，ＺｒＯ
2およびＳｉＯ2からえらんだ１種または２種以上の混合
物または化合物の微粉末を使用すればよい。場合によっ
ては、製鋼スラグなどもこの目的に使用できる。 製鋼
スラグは主にＣａＯおよびＳｉＯ2 からなっていて、両
者の比であらわされる「塩基度」が２以上の塩基性のも
のが好ましい。
【０００９】炭素系成分Ａに配合する非炭素系成分Ｂと
しては、通常、ＭｇＯ，ＣａＯ，Ａｌ2Ｏ3およびＳｉＯ
2 からえらんだ１種または２種以上の混合物または化合
物が使用される。
しては、通常、ＭｇＯ，ＣａＯ，Ａｌ2Ｏ3およびＳｉＯ
2 からえらんだ１種または２種以上の混合物または化合
物が使用される。
【００１０】上記の炭素含有吹付補修材の製造方法は、
黒鉛材または炭素含有耐火物の粒子または粉末と、粒度
２５０メッシュ以下の耐火性物質の微粉末とを、水ガラ
スのようなケイ酸系バインダーまたはリン酸系バインダ
ーの水溶液とともに混練したのち乾燥することにより、
表面に耐火性物質の微粉末が付着した炭素系成分Ａを用
意し、これに、他の耐火物の粉末または骨材である非炭
素系成分を配合することからなる。
黒鉛材または炭素含有耐火物の粒子または粉末と、粒度
２５０メッシュ以下の耐火性物質の微粉末とを、水ガラ
スのようなケイ酸系バインダーまたはリン酸系バインダ
ーの水溶液とともに混練したのち乾燥することにより、
表面に耐火性物質の微粉末が付着した炭素系成分Ａを用
意し、これに、他の耐火物の粉末または骨材である非炭
素系成分を配合することからなる。
【００１１】
【作用】前述のように、炭素（黒鉛）は、金属の酸化物
である耐火物となじみにくいものであるが、耐火性物質
を２５０メッシュ以下の微粉末として使用することによ
り、これが鱗片状の黒鉛の表面に比較的よく付着し、多
量であれば黒鉛粉末の表面を被覆し、さらには複数の黒
鉛粉末を結合するはたらきさえする。 上記の製法に従
って水ガラスの稀薄水溶液をバインダーとして使用する
ことにより、耐火性物質の微粉末が黒鉛表面を被覆し、
さらには結合する作用は強化される。
である耐火物となじみにくいものであるが、耐火性物質
を２５０メッシュ以下の微粉末として使用することによ
り、これが鱗片状の黒鉛の表面に比較的よく付着し、多
量であれば黒鉛粉末の表面を被覆し、さらには複数の黒
鉛粉末を結合するはたらきさえする。 上記の製法に従
って水ガラスの稀薄水溶液をバインダーとして使用する
ことにより、耐火性物質の微粉末が黒鉛表面を被覆し、
さらには結合する作用は強化される。
【００１２】このようにして表面に耐火性物質の微粉末
を存在させることにより、炭素が非炭素質の耐火物の粉
末成分や骨材となじむようになり、吹付け用ガンにおい
て均一なマッドの形成が実現し、炭素含有耐火物の吹付
けによる強固な補修が可能になる。
を存在させることにより、炭素が非炭素質の耐火物の粉
末成分や骨材となじむようになり、吹付け用ガンにおい
て均一なマッドの形成が実現し、炭素含有耐火物の吹付
けによる強固な補修が可能になる。
【００１３】この効果は、溶鋼取鍋の内張耐火物に対す
る熱間吹付補修における、補修材の固着指数（吹付けた
補修材のうち意図した部分に固着したものの割合）を示
す下記のデータから明瞭である。
る熱間吹付補修における、補修材の固着指数（吹付けた
補修材のうち意図した部分に固着したものの割合）を示
す下記のデータから明瞭である。
【００１４】 補 修 材 固着指数 （従来技術） マグネシア耐火物の粉末 １００ （本 発 明） 炭素含有耐火物粉末にマグネシア耐火物 ９１ の微粉末を付着させたもの（Ａ）と、マ グネシア耐火物の粉末（Ｂ）とを配合。 Ｃ含有量５重量％ （比 較 例） 炭素含有耐火物粉末とマグネシア耐火物 １６ 粉末とを単に配合。 Ｃ含有量５重量％。
【００１５】炭素質成分Ａを構成する耐火性物質が２５
０メッシュ以上の微粉末でなければならないのは、上述
の機構からも明らかなように黒鉛のような炭素質の材料
の表面に付着し、これを被覆する上で微粉末であること
が有利に作用するからにほかならないが、この粒度には
著しい臨界性があることが見出された。 図１は、本発
明の補修材の炭素質成分Ａとして、炭素含有耐火物
（Ｃ：８．３重量％のカーボン−アルミナ耐火物）の骨
材に種々の粒度のマグネシア耐火物の微粉末を付着させ
たものを使用しマグネシア耐火物の粉末と組み合わせた
ときの、微粉末の粒度と製品補修材の熱間吹付けにおけ
る固着率との関係を示すグラフであって、２５０メッシ
ュ以上の微粉末が有用であることが明瞭にわかる。
０メッシュ以上の微粉末でなければならないのは、上述
の機構からも明らかなように黒鉛のような炭素質の材料
の表面に付着し、これを被覆する上で微粉末であること
が有利に作用するからにほかならないが、この粒度には
著しい臨界性があることが見出された。 図１は、本発
明の補修材の炭素質成分Ａとして、炭素含有耐火物
（Ｃ：８．３重量％のカーボン−アルミナ耐火物）の骨
材に種々の粒度のマグネシア耐火物の微粉末を付着させ
たものを使用しマグネシア耐火物の粉末と組み合わせた
ときの、微粉末の粒度と製品補修材の熱間吹付けにおけ
る固着率との関係を示すグラフであって、２５０メッシ
ュ以上の微粉末が有用であることが明瞭にわかる。
【００１６】炭素系成分Ａ中の耐火性物質の量は、炭素
含有耐火物を材料に用いた場合はその中の炭素含有量に
よっても異なるが、通常は重量で５〜９５％が適当であ
る。
含有耐火物を材料に用いた場合はその中の炭素含有量に
よっても異なるが、通常は重量で５〜９５％が適当であ
る。
【００１７】吹付補修材の全体を構成する炭素系成分Ａ
と非炭素系成分Ｂとは、Ａが５０重量％以下であるが、
補修材中のＣが少なくとも２．５重量％になるような比
率で配合するのが適当である。 図２は、図１において
好成績を示した３００メッシュのマグネシア耐火物微粉
末を用いた場合の、成分Ａと成分Ｂの配合率と固着率の
関係を示す。 このグラフは、この組み合わせにおいて
は成分Ａを５０重量％以下にすべきことを示している。
と非炭素系成分Ｂとは、Ａが５０重量％以下であるが、
補修材中のＣが少なくとも２．５重量％になるような比
率で配合するのが適当である。 図２は、図１において
好成績を示した３００メッシュのマグネシア耐火物微粉
末を用いた場合の、成分Ａと成分Ｂの配合率と固着率の
関係を示す。 このグラフは、この組み合わせにおいて
は成分Ａを５０重量％以下にすべきことを示している。
【００１８】一方、Ｃ含有量があまり低くては、その存
在意義が乏しくなる。 補修材中のＣ含有量は、補修す
べき耐火物とその用途、要求される特性に応じて、固着
指数にあらわれる補修のしやすさとの兼ね合いで選択す
べきことはもちろんである。考慮すべき因子として耐食
性をとれば、図３に示すデータがあり、またスポーリン
グ傾向をとれば、図４の結果がある。 これらはあまり
臨界的ではないが、おおよそＣ２．５重量％以上を採用
するのがよいことを示している。
在意義が乏しくなる。 補修材中のＣ含有量は、補修す
べき耐火物とその用途、要求される特性に応じて、固着
指数にあらわれる補修のしやすさとの兼ね合いで選択す
べきことはもちろんである。考慮すべき因子として耐食
性をとれば、図３に示すデータがあり、またスポーリン
グ傾向をとれば、図４の結果がある。 これらはあまり
臨界的ではないが、おおよそＣ２．５重量％以上を採用
するのがよいことを示している。
【００１９】
【実施例】マグネシア耐火物の粉末（ＭｇＯ９５％、Ａ
ｌ2Ｏ3２％、ＳｉＯ2 ３％からなる。 ３５０メッシュ
通過）１０kgを、カーボン−アルミナ耐火物（Ｃ含有量
８．３％）の粒子（８メッシュ通過）１００kgととも
に、水ガラスの水溶液（ケイ酸ナトリウム分５０％）１
３リットル中に投入し、二軸ニーダーで混練した。混練
物をシート上にひろげて、赤外ランプの熱で乾燥した。
ｌ2Ｏ3２％、ＳｉＯ2 ３％からなる。 ３５０メッシュ
通過）１０kgを、カーボン−アルミナ耐火物（Ｃ含有量
８．３％）の粒子（８メッシュ通過）１００kgととも
に、水ガラスの水溶液（ケイ酸ナトリウム分５０％）１
３リットル中に投入し、二軸ニーダーで混練した。混練
物をシート上にひろげて、赤外ランプの熱で乾燥した。
【００２０】このようにして得た炭素系成分Ａの１００
kgに対し、非炭素系成分Ｂとして、上記したものと同じ
マグネシア耐火物の粉末５０kgを、Ｖ字ブレンダーで均
一に混合して、本発明の炭素含有吹付補修材を得た。
この補修材中の炭素含有量は５重量％である。
kgに対し、非炭素系成分Ｂとして、上記したものと同じ
マグネシア耐火物の粉末５０kgを、Ｖ字ブレンダーで均
一に混合して、本発明の炭素含有吹付補修材を得た。
この補修材中の炭素含有量は５重量％である。
【００２１】この補修材を使用して、溶鋼取鍋の内張り
に対する熱間吹付補修を実施した。比較のため、炭素系
成分を加えずマグネシア耐火物の粉末だけを使用した場
合（比較例１）、および炭素を同じく５重量％含有する
が、本発明の処理をせず単にブレンダーで混合しただけ
の場合（比較例２）についても、同じガンで熱間吹付補
修を行なった。
に対する熱間吹付補修を実施した。比較のため、炭素系
成分を加えずマグネシア耐火物の粉末だけを使用した場
合（比較例１）、および炭素を同じく５重量％含有する
が、本発明の処理をせず単にブレンダーで混合しただけ
の場合（比較例２）についても、同じガンで熱間吹付補
修を行なった。
【００２２】冷却後、補修部分から吹付けにより成形さ
れた耐火物をとり出し、カサ比重、熱変化率、圧縮強度
および熱間曲げ強さを測定した。 その結果を、表１に
まとめて掲げる。
れた耐火物をとり出し、カサ比重、熱変化率、圧縮強度
および熱間曲げ強さを測定した。 その結果を、表１に
まとめて掲げる。
【００２３】 表１ 実施例 比較例１ 比較例２ 成 分 （重量％） ＭｇＯ 85 90 85 Ａｌ2Ｏ3 2 2 2 ＳｉＯ2 3 3 3 Ｃ 5 − 5 耐火度 （℃） 1,860 1,860 1,860 カサ比重 200℃ 2.37 2.40 2.35 800℃ 2.36 2.38 2.33 1500℃ 2.38 2.42 2.34 熱変化率 （％） 200℃ −0.7 −0.9 −0.8 800℃ −0.5 −0.6 −0.6 1200℃ −0.3 −0.4 −0.5 1500℃ −0.3 −0.2 −0.3 圧縮強度 (kg/cm2) 200℃ 84 89 22 800℃ 70 62 18 1200℃ 68 59 16 1500℃ 200以上 200以上 68 熱間曲げ強度(kg/cm2) 800℃ 10 12 0 1000℃ 9 10 0 1200℃ 8 9 0 表１のデータは、本発明に従った熱間吹付補修を行なえ
ば、炭素を加えた耐火物を用いても、炭素を加えなかっ
た場合と大差ない物性をもった補修部分を形成できるこ
とがわかる。
ば、炭素を加えた耐火物を用いても、炭素を加えなかっ
た場合と大差ない物性をもった補修部分を形成できるこ
とがわかる。
【００２４】
【発明の効果】本発明の炭素含有吹付補修材を使用すれ
ば、黒鉛が水や他の耐火物とのなじみがよくないという
問題を克服して、均一な組成をもった耐火物の補修を行
なうことができる。
ば、黒鉛が水や他の耐火物とのなじみがよくないという
問題を克服して、均一な組成をもった耐火物の補修を行
なうことができる。
【００２５】この補修材は、本発明の製造方法により容
易に提供でき、そのコストは低廉である。
易に提供でき、そのコストは低廉である。
【図１】 本発明の吹付補修材の成分Ａの調整におい
て、使用した耐火性物質の微粉末の粒度が補修材の固着
の程度に与える影響を示すグラフ。
て、使用した耐火性物質の微粉末の粒度が補修材の固着
の程度に与える影響を示すグラフ。
【図２】 本発明の吹付補修材を構成する成分Ａと成分
Ｂとの配合率が、補修材の固着の程度に与える影響を示
すグラフ。
Ｂとの配合率が、補修材の固着の程度に与える影響を示
すグラフ。
【図３】 本発明の吹付補修材中のＣ含有量と補修部分
の耐食性との関係を示すグラフ。
の耐食性との関係を示すグラフ。
【図４】 本発明の吹付補修材中のＣ含有量と補修部分
のスポーリング傾向との関係を示すグラフ。
のスポーリング傾向との関係を示すグラフ。
Claims (7)
- 【請求項１】 下記の成分を配合してなる、耐火物の吹
付補修のための、炭素含有吹付補修材 Ａ）黒鉛材または炭素含有耐火物の粒子または粉末の表
面に粒度２５０メッシュ以下の耐火性物質の微粉末を付
着させた骨材または粉末である炭素系成分、および Ｂ）他の耐火物の粉末および（または）骨材である非炭
素系成分。 - 【請求項２】 炭素含有耐火物として、使用ずみ炭素含
有耐火物からの回収品を使用した請求項１の補修材。 - 【請求項３】 耐火性物質の微粉末として、ＭｇＯ，Ｃ
ａＯ，ＦｅＯ，Ｆｅ2Ｏ3，Ａｌ2Ｏ3，Ｃｒ2Ｏ3，ＺｒＯ
2およびＳｉＯ2からえらんだ１種または２種以上の混合
物または化合物の微粉末を使用した請求項１の吹付補修
材。 - 【請求項４】 配合する他の耐火物が、ＭｇＯ，Ｃａ
Ｏ，Ａｌ2Ｏ3および、ＳｉＯ2 からえらんだ１種または
２種以上の混合物または化合物である請求項１の吹付補
修材。 - 【請求項５】 炭素系成分中の耐火性物質の量が、重量
で５〜９５％である請求項１の吹付補修材。 - 【請求項６】 炭素系成分Ａと非炭素系成分Ｂとを、補
修材中のＣが少なくとも２．５重量％となるような比率
で配合してなる請求項１の吹付補修材。 - 【請求項７】 黒鉛材または炭素含有耐火物の粒子また
は粉末と、粒度２５０メッシュ以下の耐火性物質の微粉
末とを、ケイ酸系バインダーまたはリン酸系バインダー
の水溶液とともに混練したのち乾燥することにより、表
面に耐火性物質の微粉末が付着した炭素系成分を用意
し、これに、他の耐火物の粉末または骨材である非炭素
系成分を配合することからなる炭素含有吹付補修材の製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7023153A JPH08217550A (ja) | 1995-02-10 | 1995-02-10 | 炭素含有吹付補修材およびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7023153A JPH08217550A (ja) | 1995-02-10 | 1995-02-10 | 炭素含有吹付補修材およびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08217550A true JPH08217550A (ja) | 1996-08-27 |
Family
ID=12102651
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7023153A Pending JPH08217550A (ja) | 1995-02-10 | 1995-02-10 | 炭素含有吹付補修材およびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08217550A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101378300B1 (ko) * | 2012-02-28 | 2014-03-27 | (주)포스코켐텍 | 고비중 및 고강도 Ｍｇ―Ｃｒ계 내화재 및 그 제조방법 |
| CN106380075A (zh) * | 2016-08-26 | 2017-02-08 | 浙江长兴强立耐火材料有限公司 | 一种钢包镁碳砖用涂料及其使用方法 |
| KR20180076042A (ko) * | 2016-12-27 | 2018-07-05 | 한남대학교 산학협력단 | 로터리 킬른 및 이의 제어방법 |
-
1995
- 1995-02-10 JP JP7023153A patent/JPH08217550A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101378300B1 (ko) * | 2012-02-28 | 2014-03-27 | (주)포스코켐텍 | 고비중 및 고강도 Ｍｇ―Ｃｒ계 내화재 및 그 제조방법 |
| CN106380075A (zh) * | 2016-08-26 | 2017-02-08 | 浙江长兴强立耐火材料有限公司 | 一种钢包镁碳砖用涂料及其使用方法 |
| KR20180076042A (ko) * | 2016-12-27 | 2018-07-05 | 한남대학교 산학협력단 | 로터리 킬른 및 이의 제어방법 |
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