JPH09241012A - Oxidation resistant graphite and graphite-containing monolithic refractory - Google Patents

Oxidation resistant graphite and graphite-containing monolithic refractory

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JPH09241012A
JPH09241012A JP8051443A JP5144396A JPH09241012A JP H09241012 A JPH09241012 A JP H09241012A JP 8051443 A JP8051443 A JP 8051443A JP 5144396 A JP5144396 A JP 5144396A JP H09241012 A JPH09241012 A JP H09241012A
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JP
Japan
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graphite
powder
glass
oxidation resistant
binder
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Pending
Application number
JP8051443A
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Japanese (ja)
Inventor
Masato Takagi
正人 高木
Takashi Haraoka
たかし 原岡
Keiichiro Isomura
敬一郎 磯村
Masato Kumagai
正人 熊谷
Yasunobu Toritani
恭信 鳥谷
Katsufumi Kino
勝文 城野
Junichiro Mori
淳一郎 森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Steel Corp
JFE Refractories Corp
Original Assignee
Kawasaki Refractories Co Ltd
Kawasaki Steel Corp
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Publication date
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Publication of JPH09241012A publication Critical patent/JPH09241012A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To ensure superior corrosion resistance by incorporating a specified amt. of oxidation resistant graphite obtd. by coating the surface of graphite powder of a prescribed average particle diameter with glass powder and further incorporating refractory aggregate, fine powder, additives and auxiliaries. SOLUTION: Graphite powder of 10-500μm average particle diameter is coated with glass powder whose particle diameter is <=1/5 of that of the graphite powder by mechanical sticking with a mechanochemical modifying device or graphite powder is coated with a mixture of glass powder with a binder such as phenolic resin added by about 5-50wt.% of the amt. of the glass powder and the average particle diameter of the coated powder is regulated to <=50μm. The resultant oxidation resistant graphite is blended with refractory aggregate of magnesia, spinel, alumina, etc., in the form of coarse, medium or fine particles or fine powder, additives such as pitch powder and auxiliaries such as a dispersant and a softening agent in a specified ratio to prepare a blend contg. 3-20wt.% of the oxidation resistant graphite. This blend is molded and fired to obtain the objective graphite-contg. monolithic refractories.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、耐酸化性黒鉛とこ
れを含有する不定形耐火物に関し、特に耐スラグ性に優
れる冶金炉用黒鉛含有不定形耐火物とその原料を提案す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to oxidation resistant graphite and an amorphous refractory material containing the same, and particularly proposes a graphite-containing amorphous refractory material for a metallurgical furnace excellent in slag resistance and its raw material.

【0002】[0002]

【従来の技術】黒鉛などの炭素原料を含有する耐火物
は、炭素が本来的に具える特性、即ちスラグに対し濡れ
にくいこと、熱安定性に優れること、高熱伝導性を示し
しかも熱膨張率が小さいといった特性を有することか
ら、従来、冶金用耐火材料として広く利用されている。
例えば、転炉内張り用としてマグネシア・カーボンれん
がを使用したり、トピードカーや連鋳ノズルの耐火物と
してアルミナ・カーボンれんがなどが使用されている。
2. Description of the Related Art Refractory materials containing carbon materials such as graphite have the inherent properties of carbon, that is, they are difficult to wet with slag, have excellent thermal stability, have high thermal conductivity, and have a coefficient of thermal expansion. It has been widely used as a refractory material for metallurgy since it has a small value.
For example, magnesia-carbon bricks are used for converter linings, and alumina-carbon bricks are used as refractory materials for speeded cars and continuous casting nozzles.

【0003】一方、近年の耐火材料は、築炉作業の省力
化を目的とした耐火材料の不定形化が進み、たとえば製
鋼鍋用のアルミナ・マグネシア系や高炉樋材としてのア
ルミナ・炭化珪素系などの不定形耐火物が利用されてい
る。このような不定形耐火物への性能要求はますます苛
酷化しているのが実情であり、さらなる耐用性の向上の
ために、炭素材料 (黒鉛) の不定形耐火物への適用が考
えられている。
On the other hand, in recent years, refractory materials have been indefinite in shape for the purpose of labor saving in furnace construction work. For example, alumina / magnesia system for steelmaking pots or alumina / silicon carbide system for blast furnace gutters. Unshaped refractories such as are used. In reality, the performance requirements for such amorphous refractories are becoming more and more severe, and in order to further improve durability, it is considered that carbon materials (graphite) will be applied to amorphous refractories. There is.

【0004】ところが、黒鉛を不定形耐火物に使用する
ことについては、酸化防止剤の使用に制約がある。すな
わち、黒鉛を定形耐火物中に含有させることは、黒鉛の
酸化防止剤としてアルミニウム粉などの金属粉を用いる
ことができるので問題は少ないが、不定形耐火物では、
混練時に水を使用することから、金属粉を用いるとセメ
ント等に起因するアルカリ条件下で水素を発生して水酸
化物に変化してしまい、酸化防止剤として機能しなくな
る。従って、炭化ほう素などを酸化防止剤として使用す
ることになるが、効果が小さく多量に添加する必要があ
り、また耐火物価格も高くなるという問題があった。
However, there are restrictions on the use of antioxidants in using graphite for amorphous refractories. That is, the inclusion of graphite in the regular refractory, there is little problem because metal powder such as aluminum powder can be used as an antioxidant of graphite, in the irregular refractory,
Since water is used at the time of kneading, when metal powder is used, hydrogen is generated under the alkaline condition caused by cement or the like and converted into a hydroxide, which does not function as an antioxidant. Therefore, although boron carbide and the like are used as an antioxidant, there is a problem that the effect is small and it is necessary to add a large amount, and the refractory price becomes high.

【0005】これに対し従来、炭化ほう素を黒鉛表面に
被覆することにより酸化防止効果を高めようとする提案
がある。例えば、特開平4−16545 号公報には、黒鉛粉
に炭化ほう素粉末をピッチまたは炭化性熱可塑性樹脂に
よってコーティングした耐酸化性黒鉛造粒物が報告され
ている。しかしながら、この技術は、炭化ほう素をピッ
チまたは樹脂液中に分散したものを黒鉛粉表面にコーテ
ィングするものであるため、必然的にバインダー量が多
くなるという問題があった。即ち、水を用いる黒鉛含有
不定形耐火物においては、バインダーの分解と水分の除
去にともなう2つの作用によって多量の気孔が発生し、
そのために気孔率が大幅に増加し、ひいては高い強度の
組織体が得られないという問題があった。
On the other hand, conventionally, there is a proposal to enhance the antioxidant effect by coating the surface of graphite with boron carbide. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 4-16545 reports an oxidation-resistant graphite granule obtained by coating graphite powder with boron carbide powder with a pitch or a carbonizing thermoplastic resin. However, this technique has a problem that the amount of the binder is inevitably increased because the graphite powder surface is coated with a material in which boron carbide is dispersed in pitch or a resin liquid. That is, in the graphite-containing amorphous refractory using water, a large amount of pores are generated due to the two actions associated with the decomposition of the binder and the removal of water.
Therefore, there is a problem that the porosity is significantly increased, and thus a tissue body having high strength cannot be obtained.

【0006】また、特公昭63−397 号公報では、アルミ
ナ粗粒の表面に土状黒鉛を被覆した不定形耐火物につい
て開示しているが、その開示によると、黒鉛被覆用バイ
ンダーとして用いるフェノール樹脂、糖蜜、バルプ廃
液、珪酸ソーダ、珪酸カリ、燐酸アルミニウム、シリカ
ゾルあるいはアルミナゾルなどは、黒鉛の酸化防止また
は遅延に有効である旨の記載がある。しかし、フェノー
ル樹脂等の有機物は焼成すると多数の気孔が生じるとい
う問題があり、また、珪酸ソーダ( 水ガラス) について
は、不定形耐火物として使用する際に添加する水に溶解
し、耐酸化性被覆としての効果を失ってしまうという問
題があった。
Further, Japanese Patent Publication No. 63-397 discloses an amorphous refractory material in which coarse graphite particles are coated with earth-like graphite. According to the disclosure, a phenol resin used as a binder for graphite coating is disclosed. , Molasses, waste pulp, sodium silicate, potassium silicate, aluminum phosphate, silica sol, alumina sol, etc. are described to be effective in preventing or delaying the oxidation of graphite. However, organic substances such as phenolic resin have a problem that many pores are generated when they are baked, and sodium silicate (water glass) dissolves in the water added when it is used as an irregular refractory material and has oxidation resistance. There is a problem that the effect as a coating is lost.

【0007】さらに、特開平5−194044号公報では、黒
鉛表面に、メカノケミカル改質装置を用いて金属炭化物
を、バインダーなしで固着する方法が報告されている。
しかしながらこの方法では、良好な固着状態を得るため
に、粒径のきわめて小さい金属炭化物を用いる必要があ
るが、このような金属炭化物は一般に入手困難であり、
引火,爆発の危険があるものもあり、また非常に高価で
ある。さらに、黒鉛というのは、一般的な金属炭化物と
は固着力があまり大きくないので、このような処理黒鉛
の耐酸化性はあまり期待できないという問題もあった。
Further, Japanese Patent Laid-Open No. 5-194044 reports a method of fixing a metal carbide on the surface of graphite by using a mechanochemical reformer without using a binder.
However, in this method, it is necessary to use a metal carbide having an extremely small particle size in order to obtain a good fixed state, but such a metal carbide is generally difficult to obtain,
There is a risk of ignition and explosion, and it is very expensive. Furthermore, since graphite has a not so strong adhesion force as that of general metal carbides, there is a problem that the oxidation resistance of such treated graphite cannot be expected so much.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】上述したように従来の
不定形耐火物,とくに黒鉛含有不定形耐火物は、耐酸化
特性の不足を補うと、バインダーを多く含むために気孔
率が高くかつ低強度のものしか得られなかったり、さら
には高価である等の問題があった。このことから最近、
不定形耐火物用黒鉛に対し、安価に耐酸化性を付与する
技術の開発が急がれていた。
As described above, the conventional amorphous refractories, particularly graphite-containing amorphous refractories, have a high porosity and a low porosity because they contain a large amount of binder when the lack of oxidation resistance is compensated for. There are problems that only strong products can be obtained and that they are expensive. From this, recently
There has been an urgent need to develop a technique for imparting oxidation resistance to graphite for amorphous refractories at low cost.

【0009】そこで、この発明の第一の目的は、従来技
術が抱えている上記課題のない表面処理耐酸化性に優れ
た黒鉛を提案することにある。この発明の第二の目的
は、耐食性、耐磨耗性(強度)および耐酸化性にすぐれ
た炭素含有不定形耐火物を安価に提供することにある。
Therefore, a first object of the present invention is to propose a graphite excellent in surface treatment and oxidation resistance, which does not have the above-mentioned problems that the conventional techniques have. A second object of the present invention is to inexpensively provide a carbon-containing amorphous refractory having excellent corrosion resistance, abrasion resistance (strength) and oxidation resistance.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】この発明は、もともと酸
化に対して弱い黒鉛を、簡便な耐酸化処理を施すことに
よって、耐酸化性を向上させた黒鉛を提案すること、お
よびこうした耐酸化性黒鉛の含有量が3〜20wt%,好ま
しくは5〜15wt%となるように配合することによって、
耐スポーリング性、耐食性、耐磨耗性(強度)および耐
酸化性にすぐれた炭素含有不定形耐火物を得ようとする
ものである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention proposes a graphite having an improved oxidation resistance by subjecting graphite, which is originally weak against oxidation, to a simple oxidation resistance treatment, and to provide such oxidation resistance. By blending so that the content of graphite is 3 to 20 wt%, preferably 5 to 15 wt%,
It is intended to obtain a carbon-containing amorphous refractory having excellent spalling resistance, corrosion resistance, abrasion resistance (strength) and oxidation resistance.

【0011】こうした要請に応えられる耐酸化処理黒鉛
として、本発明は、以下に述べる要旨構成にかかる耐酸
化性黒鉛およびこれを用いた不定形耐火物を提案する。 黒鉛粉の表面を、ガラス粉末で被覆したことを特徴
とする耐酸化性黒鉛。 平均粒径10〜500 μm の黒鉛粉の表面に、原料黒鉛
の1/5 以下の大きさのガラス粉末をバインダーを介して
付着してなる耐酸化性黒鉛。 平均粒径10〜500 μm の黒鉛粉の表面に、原料黒鉛
の1/5 以下の大きさのガラス粉末を、バインダーを使う
ことなくメカノケミカル改質装置による機械力の付加に
よって圧着してなる耐酸化性黒鉛。 上記各発明において、上記ガラス粉末は、ほう酸ガ
ラス,ほう珪酸ガラス,珪酸ガラス,燐酸ガラスおよび
ソーダガラスのうちから選ばれる1種または2種以上か
らなるものを、黒鉛に対し3〜15wt%を配合する。 また、本発明においてバインダーは、フェノール樹
脂、ピッチ、ステアリン酸などの脂肪酸、およびシリコ
ーン樹脂から選ばれる一種または二種以上を用いる。 さらに本発明は、上記〜のいずれかに記載の耐
火性黒鉛を3〜20%含有し、他に耐火性骨材、微粉、必
要な添加物および助剤を含有することを特徴とする黒鉛
含有不定形耐火物である。
The present invention proposes, as an oxidation-resistant graphite that meets these requirements, an oxidation-resistant graphite having the following constitution and an amorphous refractory material using the same. Oxidation-resistant graphite characterized in that the surface of graphite powder is coated with glass powder. Oxidation-resistant graphite made by adhering glass powder having a size of 1/5 or less of the raw graphite through a binder on the surface of graphite powder having an average particle size of 10 to 500 μm. Acid resistance that is obtained by press-bonding glass powder with a size of 1/5 or less of the raw graphite on the surface of graphite powder with an average particle size of 10 to 500 μm by applying mechanical force by a mechanochemical reformer without using a binder. Chemical graphite. In each of the above inventions, the glass powder is made of one or more selected from borate glass, borosilicate glass, silicate glass, phosphate glass and soda glass, and is mixed in an amount of 3 to 15 wt% with respect to graphite. To do. Further, in the present invention, as the binder, one kind or two or more kinds selected from phenol resin, pitch, fatty acid such as stearic acid, and silicone resin is used. Further, the present invention contains 3 to 20% of the refractory graphite according to any one of the above 1 to 4, and further contains refractory aggregate, fine powder, necessary additives and auxiliary agents. It is an irregular refractory material.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】この発明における黒鉛表面への耐
酸化処理の方法は、平均粒径が10〜500 μmの大きさの
原料黒鉛 (粉末) のまわりに、平均粒径が該黒鉛の 1/5
以下の大きさを有するガラス粉末で被覆したもの、例え
ば、ガラス粉末を少量のバインダーを用いて被覆する
か、バインダーを全く使うことなくメカノケミカル改質
装置にて衝撃力や磨砕力などの機械力を付加して圧入固
着 (黒鉛表面にガラス粉末を埋め込むように圧着被覆す
る) することを特徴とする。従って、後者の場合であっ
てさえも本発明の黒鉛粉は、原料黒鉛粉の表面にガラス
粉末がバインダーか衝撃力や磨砕力の付加による圧着に
よって強固に固着した複合粒子となっているので、水混
練時にもその固着粉が剥離することがなく、それ故に少
ないガラス粉末量で高い耐酸化効果を得ることができ
る。特に、後者の場合、バインダーをなくすることがで
きるので、焼成時に発生する気孔も少なく、より一層緻
密で高強度の複合体組織が得られる。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION The method of oxidation resistance treatment on the surface of graphite according to the present invention is carried out by arranging a raw graphite (powder) having an average particle diameter of 10 to 500 μm around /Five
Those coated with glass powder having the following sizes, for example, glass powder coated with a small amount of binder, or a machine such as impact force and grinding force with a mechanochemical reformer without using any binder. It is characterized by press-fitting and fixing by applying force (pressurizing coating so that glass powder is embedded in the graphite surface). Therefore, even in the latter case, the graphite powder of the present invention is a composite particle in which the glass powder is firmly adhered to the surface of the raw material graphite powder by pressure bonding by applying a binder or impact force or grinding force. In addition, the fixed powder is not peeled off even when kneading with water, and therefore a high oxidation resistance effect can be obtained with a small amount of glass powder. In particular, in the latter case, since the binder can be eliminated, there are few pores generated during firing, and a more dense and high-strength composite structure can be obtained.

【0013】以上説明したように、この発明の黒鉛粉
は、その粒子黒鉛のまわりにガラス粉末が固着している
ので、使用時とくに高温域では、外表面のガラス成分が
溶融し、その溶融ガラスが黒鉛粉のまわりを効果的に被
覆することになる。しかも少ないガラス量で効果的な被
覆ができるので、高い酸化防止性を付与することができ
る。
As described above, in the graphite powder of the present invention, the glass powder is fixed around the graphite particles, so that the glass component on the outer surface is melted during use, especially in a high temperature range, and the molten glass is melted. Effectively coats around the graphite powder. Moreover, since effective coating can be performed with a small amount of glass, high antioxidant property can be imparted.

【0014】本発明において、原料黒鉛としては、平均
粒径が10〜500 μm ,好ましくは20〜300 μm の大きさ
を有する燐(片)状黒鉛、人造黒鉛あるいは土状黒鉛の
いずれか少なくとも一種以上を用いる。この粒径を限定
した理由は、入手が容易な範囲であり、これより大きい
と耐食性の効果が下がり、小さい場合には処理しても耐
酸化性が悪くなるからである。
In the present invention, the raw material graphite is at least one of phosphorus (flake) graphite, artificial graphite and earth-like graphite having an average particle size of 10 to 500 μm, preferably 20 to 300 μm. The above is used. The reason for limiting the particle size is that the particle size is easily available, and if it is larger than this, the effect of corrosion resistance decreases, and if it is small, the oxidation resistance deteriorates even if treated.

【0015】また、本発明において黒鉛粉の表面に固着
するガラス粉末としては、ほう酸ガラス、ほう珪酸ガラ
ス、珪酸ガラス、燐酸ガラス、シリカガラス、ソーダガ
ラスから選ばれる1種または2種以上であって、平均粒
径が該黒鉛粉の 1/5以下、好ましくは1/10〜1/100 の範
囲にあるものを用いる。平均粒径がこの範囲を外れる
と、被覆(固着)が効果的でなくなるため耐酸化性効果
が悪くなるからである。
In the present invention, the glass powder adhered to the surface of the graphite powder is one or more selected from borate glass, borosilicate glass, silicate glass, phosphate glass, silica glass and soda glass. An average particle size of 1/5 or less, preferably 1/10 to 1/100 of the graphite powder is used. This is because if the average particle diameter is out of this range, the coating (fixation) becomes ineffective and the oxidation resistance effect deteriorates.

【0016】また、このガラス粉末の量は、黒鉛に対し
て3〜15wt%の範囲内とすることが好ましい。この理由
は、15wt%を超えて添加しても酸化防止効果が飽和する
からであり、経済的に不利となる。一方、3wt%未満で
は酸化防止効果が不足するためである。
The amount of this glass powder is preferably in the range of 3 to 15 wt% with respect to graphite. The reason for this is that the antioxidant effect is saturated even if added in excess of 15 wt%, which is economically disadvantageous. On the other hand, if it is less than 3 wt%, the antioxidant effect is insufficient.

【0017】本発明において用いるバインダーとして
は、フェノール樹脂、ピッチ、ステアリン酸などの脂肪
酸、およびシリコーン樹脂から選ばれる一種または二種
以上であることが望ましい。これらのバインダーの性状
は、液状のものでもまた粉末状のものでもよい。このバ
インダーの使用量は、上記ガラス粉末使用量の5〜50wt
%に当たる量とする。この理由は、50wt%を超える量で
は気孔率が大きくなって、耐火物の強度が不十分とな
り、しかも耐食性に劣るからである。一方、5wt%未満
では固着が不十分となる。好ましくは10〜30wt%とす
る。
The binder used in the present invention is preferably one or more selected from phenol resins, pitch, fatty acids such as stearic acid, and silicone resins. The properties of these binders may be liquid or powder. The amount of this binder used is 5 to 50 wt.
The amount corresponds to%. The reason for this is that if the amount exceeds 50 wt%, the porosity becomes large, the strength of the refractory becomes insufficient, and the corrosion resistance is poor. On the other hand, if it is less than 5% by weight, the fixation becomes insufficient. It is preferably 10 to 30 wt%.

【0018】つぎに、本発明において、黒鉛粉の表面
に、ガラス粉末による耐酸化処理皮膜を形成する方法に
ついて説明する。本発明では、ガラス粉末を、上記バ
インダーと共に混錬して複合粉末とするか、メカノケ
ミカル改質装置による衝撃力や磨砕力などの付加による
強い機械力によってガラス粉末を黒鉛粉の表面に強く圧
入して固着する。後者の改質処理に用いる装置として
は、オングミル(ホソカワミクロン製)、ハイブリダイ
ゼーションシステム(奈良機械製)、ハイエックス(日
清製粉製)、振動ボールミルなどのメカノケミカル改質
装置、あるいはヘンシェルミキサーなどの高速混合機が
よく適合する。これらの装置では、粒子に機械的な衝撃
力、磨砕力が与えられるため、粒子自体が高温となり、
粒状のフェノール樹脂、ピッチなどのバインダーは溶融
し、液状バインダーとなってガラス粉末を伴って黒鉛粉
の表面を覆うようになるのである。
Next, in the present invention, a method for forming an oxidation resistant film of glass powder on the surface of graphite powder will be described. In the present invention, the glass powder is kneaded with the above binder to form a composite powder, or the glass powder is strongly bonded to the surface of the graphite powder by a strong mechanical force due to the addition of impact force or grinding force by a mechanochemical reformer. Press in and stick. As the device used for the latter reforming treatment, a mechanochemical reforming device such as an Ong mill (made by Hosokawa Micron), a hybridization system (made by Nara Machinery), Hiex (made by Nisshin Flour Milling), a vibrating ball mill, or a Henschel mixer is used. High speed mixers are well suited. In these devices, particles are given a mechanical impact force and a grinding force, so the particles themselves become hot,
Binders such as granular phenolic resin and pitch are melted and become a liquid binder to cover the surface of the graphite powder with the glass powder.

【0019】上記メカノケミカル改質装置を使って、ガ
ラス粉末を黒鉛粉の表面に被覆するには、黒鉛粉、ガラ
ス粉末、およびバインダーを混合して上掲の改質装置内
に供給する。なお、液状バインダーの場合にはバインダ
ーをあとからスプレーするなどの操作をとることもでき
る。なお、液状バインダーを用いるときには、媒体が蒸
発し結合効果がより一層強められることになる。とりわ
け、ヘンシェルミキサー等では外部より加熱をすること
が望ましい。
In order to coat the surface of the graphite powder with the glass powder by using the above mechanochemical reforming apparatus, the graphite powder, the glass powder and the binder are mixed and supplied into the above-mentioned reforming apparatus. In the case of a liquid binder, operations such as spraying the binder later can be performed. When a liquid binder is used, the medium evaporates and the binding effect is further enhanced. Above all, it is desirable to heat from the outside in a Henschel mixer or the like.

【0020】上記処理方法によって得られる耐酸化性黒
鉛は、平均粒径が50μm 以下となるように、上記改質装
置の処理能力(衝撃力,磨砕力)などの製造条件を選ぶ
が、もし粒径が50μm 以上になるような場合には、さら
に粉砕して調整することが望ましい。というのは、黒鉛
の粒径が50μm を超えると耐食性が低下するからであ
る。
For the oxidation-resistant graphite obtained by the above treatment method, the production conditions such as the treatment capacity (impact force, grinding force) of the reformer are selected so that the average particle size is 50 μm or less. When the particle size is 50 μm or more, it is desirable to further pulverize and adjust. The reason is that if the particle size of graphite exceeds 50 μm, the corrosion resistance decreases.

【0021】次に、上記耐酸化性黒鉛を配合した本発明
にかかる不定形耐火物について説明する。まず、この不
定形耐火物の骨格成分を構成する骨材は、塩基性、中
性、酸性のものから選ばれる一種または二種以上を使用
する。例えば、マグネシア、スピネル、アルミナ、ジル
コニア、ジルコン、シリカ、ケイ石、ろう石、バン土頁
岩、炭化珪素、シャモットなどである。これらの骨材粒
度は、密充填組織が得られるように、粗粒、中粒、微
粒、微粉にそれぞれ分けて調整したものを用いることが
望ましい。
Next, the amorphous refractory material according to the present invention containing the above oxidation resistant graphite will be described. First, as the aggregate constituting the skeletal component of the amorphous refractory, one kind or two or more kinds selected from basic, neutral and acidic ones are used. For example, magnesia, spinel, alumina, zirconia, zircon, silica, silica, wax, shale shale, silicon carbide, chamotte and the like. It is desirable to use coarse particles, medium particles, fine particles, and fine powder, which are separately adjusted so as to obtain a densely packed structure.

【0022】この不定形耐火物中に、上記の骨材ととも
に配合する耐酸化性黒鉛の配合量は、3〜20wt%の範囲
とする。それは、この配合量が3wt%未満では黒鉛のも
つ高熱伝導性やスラグ浸透防止効果が得にくく、一方、
20wt%を超えると充填性を阻害して耐火物がポーラスに
なると共に、耐熱衝撃性が劣化するからである。
The content of the oxidation resistant graphite to be blended with the above-mentioned aggregate in this amorphous refractory material is in the range of 3 to 20 wt%. It is difficult to obtain the high thermal conductivity and slag permeation prevention effect of graphite when the content is less than 3 wt%, while
This is because if it exceeds 20 wt%, the filling property is obstructed, the refractory becomes porous, and the thermal shock resistance deteriorates.

【0023】本発明では、上記耐酸化性黒鉛に加え、そ
の他の炭素源として、通常のタールピッチ粉末、フェノ
ールレジン粉末、カーボンブラック粉末などを併用して
もよい。
In the present invention, in addition to the above oxidation resistant graphite, other tar sources such as ordinary tar pitch powder, phenol resin powder, and carbon black powder may be used in combination.

【0024】なお、本発明においては、上記の骨材,微
粉,その他の必要な添加物の他に、助材として、分散剤
(界面活性剤)、硬化剤、硬化遅延剤などを用いる。例
えば、分散剤としては、トリポリ燐酸ソーダ、ヘキサメ
タリン酸ソーダ、ウルトラポリリン酸ソーダ、酸性ヘキ
サメタリン酸ソーダ、ホウ酸ソーダ、炭酸ソーダなどの
無機塩、クエン酸ソーダ、酒石酸塩、ポリアクリル酸
塩、ナフタレンスルホン酸縮合物塩などの有機塩から選
ばれる1種または2種以上が使用できる。また、硬化剤
としては、耐火物に使用する一般的なアルミナセメント
など、そして硬化遅延剤としては、シュウ酸、クエン
酸、ポリアクリル酸などが使用できる。
In the present invention, in addition to the above-mentioned aggregate, fine powder, and other necessary additives, a dispersant (surfactant), a hardening agent, a hardening retarder, etc. are used as auxiliary materials. For example, as the dispersant, inorganic salts such as sodium tripolyphosphate, sodium hexametaphosphate, sodium ultrapolyphosphate, acidic sodium hexametaphosphate, sodium borate, sodium carbonate, sodium citrate, tartrate, polyacrylate, naphthalene sulfone One or more selected from organic salts such as acid condensate salts can be used. As the curing agent, general alumina cement used for refractories can be used, and as the curing retarder, oxalic acid, citric acid, polyacrylic acid, etc. can be used.

【0025】さらに、本発明にかかる不定形耐火物とし
ては、上掲の配合物以外に、本発明の本来的な特性を損
なわないかぎりにおいて、既知の焼結助剤やファイバー
類、金属粉などの強化成分、あるいは結合剤などを添加
してもよい。
Further, as the amorphous refractory material according to the present invention, in addition to the above-mentioned compounds, known sintering aids, fibers, metal powders, etc. can be used as long as the essential characteristics of the present invention are not impaired. A strengthening component or a binder may be added.

【0026】[0026]

【実施例】【Example】

実施例1 黒鉛粉末表面にガラス粉末を固着させることにより耐酸
化性が向上することを実験により確認した。なお、耐酸
化性は、黒鉛粉末5重量部とアルミナ微粉93重量部を、
アルミナセメント2重量部の混合物に外掛けで10%の水
を添加し、圧縮成形してペレット(直径20×高さ10mm)
を作製し、これを空気中で900 ℃まで昇温して1時間保
持し、炉冷後の重量減少を測定し、加熱前の黒鉛粉末量
に対する比率(酸化減量%)により耐酸化性を評価した
(以下、他の実施例においても同じ)。図1に、鱗状黒
鉛(平均粒径 100μm)にほう珪酸ガラス粉末( 平均粒径
15μm)を、バインダーを使用することなくハイブリダイ
ゼーションシステムにて固着させた場合(A)および人
造黒鉛(平均粒径50μm)にほう珪酸ガラス粉末(平均粒
径5,15μm)を、フエノール樹脂をバインダーとしてヘ
ンシェルミキサーにて固着させた場合(BおよびC)の
ガラス粉末量と酸化減量の関係を示す。ガラス粉末を固
着させない場合は全く耐酸化性がないが、5wt%以上の
ガラス粉末を固着することにより酸化減量は15wt%以下
となり耐酸化性が著しく向上する。しかしながら、ガラ
ス粉末の粒径が15μm 、すなわち、黒鉛粒径の1/5 を超
える場合は耐酸化性の効果が低いことがわかった。
Example 1 It was confirmed by an experiment that the oxidation resistance is improved by fixing the glass powder on the surface of the graphite powder. The oxidation resistance is 5 parts by weight of graphite powder and 93 parts by weight of fine alumina powder,
10% water is added to the mixture of 2 parts by weight of alumina cement, compression molded and pelletized (diameter 20 x height 10 mm)
Was prepared, heated to 900 ℃ in air and held for 1 hour, the weight loss after cooling the furnace was measured, and the oxidation resistance was evaluated by the ratio to the graphite powder amount before heating (oxidation weight loss%). (The same applies to other examples below). Figure 1 shows that scaly graphite (average particle size 100 μm) and borosilicate glass powder (average particle size)
15 μm) in a hybridization system without using a binder (A) and artificial graphite (average particle size 50 μm) with borosilicate glass powder (average particle size 5,15 μm) and phenol resin as binder. As a result, the relationship between the amount of glass powder and the amount of oxidization loss when fixed by a Henschel mixer (B and C) is shown. If the glass powder is not adhered, there is no oxidation resistance at all, but by adhering 5 wt% or more of the glass powder, the oxidation loss is 15 wt% or less, and the oxidation resistance is remarkably improved. However, it was found that the effect of oxidation resistance is low when the particle size of the glass powder is 15 μm, that is, when it exceeds 1/5 of the particle size of graphite.

【0027】実施例2 各種の黒鉛粉末に5wt%のガラス粉末を固着処理し、処
理後の黒鉛粉の平均粒径、酸化減量を調べた。その結果
をまとめて表1に示す。本発明に適合する処理済,即ち
各種方法により黒鉛粉末にガラス粉末を固着してなる耐
酸化黒鉛A,B,Cは、非処理黒鉛に比べると、耐酸化
性が向上していることがわかる。
Example 2 Various graphite powders were fixed with 5 wt% of glass powder, and the average particle size and oxidation loss of the graphite powder after the treatment were examined. The results are summarized in Table 1. It can be seen that the oxidation-resistant graphites A, B, and C that have been treated according to the present invention, that is, obtained by fixing glass powder to graphite powder by various methods, have improved oxidation resistance as compared with untreated graphite. .

【0028】[0028]

【表1】 [Table 1]

【0029】実施例3 この実施例は、本発明例および比較例を、高炉出銑樋用
流し込み不定形耐火物に適用した例であり、その結果を
表2に示す。表2の耐酸化黒鉛A,B,Cは、各々表1
の備考欄にA,B,Cと記したものに相当し、本発明の
範囲にある。また、比較例1は、従来の高炉出銑樋用流
し込不定形耐火物で、比較例2は未処理黒鉛を使用した
場合である。比較例2に比べ、実施例は耐酸化性に優れ
ており、比較例1、2に比べ耐食性にも優れる結果とな
っている。
Example 3 This example is an example in which the inventive example and the comparative example were applied to a cast amorphous refractory for blast furnace tappipe, and the results are shown in Table 2. The oxidation resistant graphites A, B, and C in Table 2 are shown in Table 1 respectively.
It corresponds to those described as A, B, and C in the remarks column and is within the scope of the present invention. Comparative Example 1 is a conventional cast-in-place refractory material for blast furnace tappipe, and Comparative Example 2 is a case where untreated graphite is used. Compared to Comparative Example 2, the example has excellent oxidation resistance, and the Comparative Examples 1 and 2 also have excellent corrosion resistance.

【0030】[0030]

【表2】 [Table 2]

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明したとおり、本発明によれば、
ガラス粉末の被覆によって黒鉛の耐酸化性を著しく向上
させることができると共に、この黒鉛を用いた不定形耐
火物の気孔率を抑制して、強度が高く、かつ耐食性の大
きい流し込み用不定形耐火物が得られる。
As described above, according to the present invention,
Oxidation resistance of graphite can be significantly improved by coating with glass powder, and the porosity of the amorphous refractory using this graphite can be suppressed to provide high strength and high corrosion resistance. Is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】図1は、ガラス粉末の量と酸化減量との関係を
示すグラフである。
FIG. 1 is a graph showing the relationship between the amount of glass powder and the weight loss due to oxidation.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原岡 たかし 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内 (72)発明者 磯村 敬一郎 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内 (72)発明者 熊谷 正人 千葉県千葉市中央区川崎町1番地 川崎製 鉄株式会社技術研究所内 (72)発明者 鳥谷 恭信 兵庫県赤穂市中広字東沖1576番地の2 川 崎炉材株式会社内 (72)発明者 城野 勝文 兵庫県赤穂市中広字東沖1576番地の2 川 崎炉材株式会社内 (72)発明者 森 淳一郎 兵庫県赤穂市中広字東沖1576番地の2 川 崎炉材株式会社内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Takashi Haraoka, 1 Kawasaki-cho, Chuo-ku, Chiba-shi, Chiba Prefecture Technical Research Institute, Kawasaki Steel Co., Ltd. (72) Keiichiro Isomura, 1 Kawasaki-cho, Chuo-ku, Chiba-shi Kawasaki (72) Inventor Masato Kumagai, 1st Kawasaki-cho, Chuo-ku, Chiba, Chiba Prefecture In-house Research Laboratory, Kawasaki (72) Inventor, Kyunobu Toritani 1576, Toho, Ako, Hyogo Prefecture No. 2 in Kawasaki Furnace Co., Ltd. (72) Inventor Katsumi Shirono, Nakaho, Ako-shi, Hyogo Prefecture 1576 East Off-Kawasaki Furnace Co., Ltd. (72) Inventor Junichiro Mori Nakahiro, Ako-shi, Hyogo 2 Kawasaki Furnace Material Co., Ltd.

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 黒鉛粉の表面を、ガラス粉末で被覆した
ことを特徴とする耐酸化性黒鉛。
1. Oxidation resistant graphite characterized in that the surface of graphite powder is coated with glass powder.
【請求項2】 平均粒径10〜500 μm の黒鉛粉の表面
に、原料黒鉛の1/5 以下の大きさのガラス粉末をバイン
ダーを介して付着してなる請求項1記載の耐酸化性黒
鉛。
2. The oxidation resistant graphite according to claim 1, wherein glass powder having a size of 1/5 or less of the raw graphite is adhered to the surface of graphite powder having an average particle diameter of 10 to 500 μm through a binder. .
【請求項3】 平均粒径10〜500 μm の黒鉛粉の表面
に、原料黒鉛の1/5 以下の大きさのガラス粉末を、バイ
ンダーを使うことなくメカノケミカル改質装置による機
械力の付加によって圧着してなる耐酸化性黒鉛。
3. A surface of graphite powder having an average particle size of 10 to 500 μm is coated with a glass powder having a size of 1/5 or less of that of raw graphite by applying mechanical force by a mechanochemical reformer without using a binder. Oxidation resistant graphite formed by pressure bonding.
【請求項4】 上記ガラス粉末は、ほう酸ガラス,ほう
珪酸ガラス,珪酸ガラス,燐酸ガラスおよびソーダガラ
スのうちから選ばれる1種または2種以上からなるもの
を、黒鉛に対し3〜15wt%を配合することを特徴とする
請求項1,2または3記載の耐酸化性黒鉛。
4. The glass powder comprises one or more selected from borate glass, borosilicate glass, silicate glass, phosphate glass and soda glass, and is mixed in an amount of 3 to 15 wt% with respect to graphite. The oxidation resistant graphite according to claim 1, 2, or 3.
【請求項5】 上記バインダーは、フェノール樹脂、ピ
ッチ、ステアリン酸などの脂肪酸、およびシリコーン樹
脂から選ばれる一種または二種以上からなることを特徴
とする請求項1,2または4のいずれかに記載の耐酸化
性黒鉛。
5. The binder according to claim 1, wherein the binder is composed of one or more selected from a phenol resin, pitch, a fatty acid such as stearic acid, and a silicone resin. Oxidation resistant graphite.
【請求項6】 請求項1,2,3,4または5のいずれ
かに記載の耐酸化性黒鉛を3〜20%含有し、他に耐火性
骨材、微粉、必要な添加物および助剤を含有することを
特徴とする黒鉛含有不定形耐火物。
6. A refractory aggregate, a fine powder, necessary additives and auxiliaries, which contain 3 to 20% of the oxidation resistant graphite according to any one of claims 1, 2, 3, 4 and 5. A graphite-containing amorphous refractory characterized by containing.
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