JPH10245282A - 炭素含有耐火物 - Google Patents
炭素含有耐火物Info
- Publication number
- JPH10245282A JPH10245282A JP9048771A JP4877197A JPH10245282A JP H10245282 A JPH10245282 A JP H10245282A JP 9048771 A JP9048771 A JP 9048771A JP 4877197 A JP4877197 A JP 4877197A JP H10245282 A JPH10245282 A JP H10245282A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbon
- refractory
- aluminum
- oxidation
- containing refractory
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- Pending
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐酸化性に優れた炭素含有耐火物に関するも
のである。 【解決手段】 炭素含有耐火物の表面にアルミニウムを
６〜３０重量％含有した塗料を塗布している。このこと
により、耐酸化性を大幅に改善することができ、炭素含
有耐火物の炭素の酸化による損傷を大幅に軽減させ、耐
用性向上を図ることができた。
のである。 【解決手段】 炭素含有耐火物の表面にアルミニウムを
６〜３０重量％含有した塗料を塗布している。このこと
により、耐酸化性を大幅に改善することができ、炭素含
有耐火物の炭素の酸化による損傷を大幅に軽減させ、耐
用性向上を図ることができた。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は耐酸化性に優れた炭素含
有耐火物に関するものである。
有耐火物に関するものである。
【０００２】
【従来技術】一般に炭素含有耐火物は、製造時において
熱処理される時や、転炉、混銑車、取鍋等の溶融金属容
器の炉材として使用される時など、高熱条件下において
は酸化により開放気孔が増加する。
熱処理される時や、転炉、混銑車、取鍋等の溶融金属容
器の炉材として使用される時など、高熱条件下において
は酸化により開放気孔が増加する。
【０００３】例えば、炭素含有耐火物を製鋼工程内のＲ
Ｈ脱ガス処理設備に使用する場合、ＲＨ脱ガス処理操業
時には炉内を２０Ｔｏｒｒ前後の真空状態とするため、
炉外から空気などの酸化性ガスが浸入しやすくなり、非
稼働面側が炭素の酸化による脱炭で組織の脆弱化がおこ
る。この結果、脱炭脆弱層生成による強度低下や脱炭層
が焼結し緻密化することに起因する剥離など、種々の欠
陥を生じることになる。
Ｈ脱ガス処理設備に使用する場合、ＲＨ脱ガス処理操業
時には炉内を２０Ｔｏｒｒ前後の真空状態とするため、
炉外から空気などの酸化性ガスが浸入しやすくなり、非
稼働面側が炭素の酸化による脱炭で組織の脆弱化がおこ
る。この結果、脱炭脆弱層生成による強度低下や脱炭層
が焼結し緻密化することに起因する剥離など、種々の欠
陥を生じることになる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】このような炭素含有耐
火物の酸化性ガスによる物理的酸化を防止する方法とし
て、アルミニウム、マグネシウム粉末、合金粉末あるい
はＢ系化合物などを添加する方法や、非稼働面側へ鉄板
を装着し、耐火物と酸化性ガスを遮断する方法（メタル
ケースの装着）等が知られている。
火物の酸化性ガスによる物理的酸化を防止する方法とし
て、アルミニウム、マグネシウム粉末、合金粉末あるい
はＢ系化合物などを添加する方法や、非稼働面側へ鉄板
を装着し、耐火物と酸化性ガスを遮断する方法（メタル
ケースの装着）等が知られている。
【０００５】しかしながら、アルミニウム、マグネシウ
ム粉末、合金粉末あるいはＢ系化合物などを添加する方
法では、それらの物質が物質自身あるいは混在する他の
物質と反応して低融点ガラス物質を生成させて酸化防止
を行っている。よって、所定の温度以上においてはセル
フコーティング効果が得られるが、ガラス物質が生成す
るまでの低温域では十分な効果が得られないという課題
があった。また、上記鉄板の装着などは、実操業におけ
る酸化防止には有効であるが高価なことや、製造上困難
を極めるため、ユーザーに対する要求に充分応えている
とはいえなかった。
ム粉末、合金粉末あるいはＢ系化合物などを添加する方
法では、それらの物質が物質自身あるいは混在する他の
物質と反応して低融点ガラス物質を生成させて酸化防止
を行っている。よって、所定の温度以上においてはセル
フコーティング効果が得られるが、ガラス物質が生成す
るまでの低温域では十分な効果が得られないという課題
があった。また、上記鉄板の装着などは、実操業におけ
る酸化防止には有効であるが高価なことや、製造上困難
を極めるため、ユーザーに対する要求に充分応えている
とはいえなかった。
【０００６】本発明は上記の事情に鑑みて提案されたも
のであり、炭素含有耐火物の炭素の酸化による損傷を大
幅に軽減させ、耐用性向上を図った炭素含有耐火物を提
供することを目的とする。
のであり、炭素含有耐火物の炭素の酸化による損傷を大
幅に軽減させ、耐用性向上を図った炭素含有耐火物を提
供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために以下の手段を採用している。すなわち、炭素
含有耐火物の表面にアルミニウムを５〜３０重量％含有
した塗料を塗布するという手段を採用している。
するために以下の手段を採用している。すなわち、炭素
含有耐火物の表面にアルミニウムを５〜３０重量％含有
した塗料を塗布するという手段を採用している。
【０００８】上記アルミニウムを含有した塗料を塗布す
ることにより、塗料がコーティング層の役割を果たし、
その結果、炭素含有耐火物内への空気などの酸化性ガス
の浸入を遮断し、炭素含有耐火物内の炭素の酸化による
脱炭脆弱化の防止に効果がある。
ることにより、塗料がコーティング層の役割を果たし、
その結果、炭素含有耐火物内への空気などの酸化性ガス
の浸入を遮断し、炭素含有耐火物内の炭素の酸化による
脱炭脆弱化の防止に効果がある。
【０００９】すなわち、アルミニウムが酸化する約６０
０℃までは塗料内に分散して存在するアルミニウム箔ど
うしが塗料の樹脂成分を介して強固に接着し、気密性を
確保する。さらに、約６００℃以上ではアルミニウムが
酸化反応により、アルミナの薄膜層を生成して表面に緻
密層を形成する。そのため、アルミニウム箔とアルミナ
の薄膜層により炭素含有耐火物内への酸化性ガスの浸入
を遮断し、炭素含有耐火物内の炭素の酸化を防止する。
０℃までは塗料内に分散して存在するアルミニウム箔ど
うしが塗料の樹脂成分を介して強固に接着し、気密性を
確保する。さらに、約６００℃以上ではアルミニウムが
酸化反応により、アルミナの薄膜層を生成して表面に緻
密層を形成する。そのため、アルミニウム箔とアルミナ
の薄膜層により炭素含有耐火物内への酸化性ガスの浸入
を遮断し、炭素含有耐火物内の炭素の酸化を防止する。
【００１０】
【実施例】本発明に使用する炭素含有耐火物には、アル
ミナ−カーボン質耐火物、マグネシウム−カーボン質耐
火物、スピネル−カーボン質耐火物、マグネシウム−カ
ルシア−カーボン質耐火物、ジルコニア−カーボン質耐
火物、ムライト−カーボン質耐火物などの一般のカーボ
ン含有耐火物が使用できる。
ミナ−カーボン質耐火物、マグネシウム−カーボン質耐
火物、スピネル−カーボン質耐火物、マグネシウム−カ
ルシア−カーボン質耐火物、ジルコニア−カーボン質耐
火物、ムライト−カーボン質耐火物などの一般のカーボ
ン含有耐火物が使用できる。
【００１１】上記炭素含有耐火物のカーボン含有量によ
る適合範囲は特にないが、一般的に酸化が問題視されて
いるのは、カーボン含有量の下限が１重量％であり、１
重量％未満では酸化特性がそれほど問題にならず本発明
を適用する意味がない。一方、５０重量％以上のカーボ
ン含有量の耐火物の耐酸化性を確保するには、本発明で
は不充分である。また、カーボン原料としては、一般的
に用いられる結晶性の鱗状黒鉛でよく、特に限定される
ものではない。
る適合範囲は特にないが、一般的に酸化が問題視されて
いるのは、カーボン含有量の下限が１重量％であり、１
重量％未満では酸化特性がそれほど問題にならず本発明
を適用する意味がない。一方、５０重量％以上のカーボ
ン含有量の耐火物の耐酸化性を確保するには、本発明で
は不充分である。また、カーボン原料としては、一般的
に用いられる結晶性の鱗状黒鉛でよく、特に限定される
ものではない。
【００１２】上記アルミニウムを含有した塗料は一般に
市販されているアルミニウム含有量６〜３０重量％のも
のが使用可能であるが、より好ましくは、１０〜２０重
量％がよい。アルミニウム含有量５重量％以下では耐酸
化性に効果がなく、３０重量％以上では、塗料の樹脂成
分、溶媒成分となじまず、塗布が困難となる。アルミニ
ウム箔の形状は、特に限定されないが分散性がよく、塗
料の樹脂成分、溶媒成分となじませるため、５００〜５
μｍ程度のものがよく、またアルミニウム箔の薄さの指
標である水面被覆面積は、１０００〜１５０００cm2/g
程度のものが良い。また、塗料に使用される樹脂につい
ては、ビニル樹脂など熱可塑性を示すものは適さない
が、それ以外であればよく、例えばフェノール樹脂やア
ルキド樹脂などが使用でき、特に限定されるものではな
い。また、上記アルミニウムを含有した塗料を塗布する
厚みは、１０〜３０００μｍ程度が望ましい。
市販されているアルミニウム含有量６〜３０重量％のも
のが使用可能であるが、より好ましくは、１０〜２０重
量％がよい。アルミニウム含有量５重量％以下では耐酸
化性に効果がなく、３０重量％以上では、塗料の樹脂成
分、溶媒成分となじまず、塗布が困難となる。アルミニ
ウム箔の形状は、特に限定されないが分散性がよく、塗
料の樹脂成分、溶媒成分となじませるため、５００〜５
μｍ程度のものがよく、またアルミニウム箔の薄さの指
標である水面被覆面積は、１０００〜１５０００cm2/g
程度のものが良い。また、塗料に使用される樹脂につい
ては、ビニル樹脂など熱可塑性を示すものは適さない
が、それ以外であればよく、例えばフェノール樹脂やア
ルキド樹脂などが使用でき、特に限定されるものではな
い。また、上記アルミニウムを含有した塗料を塗布する
厚みは、１０〜３０００μｍ程度が望ましい。
【００１３】本発明においては、アルミニウムを含有す
る塗料を使用することで十分酸化防止効果が得られる
が、これに加えて、炭化物、窒化物、硼化物、金属粉な
どから選ばれる一種または二種以上を適当量添加しても
よい。
る塗料を使用することで十分酸化防止効果が得られる
が、これに加えて、炭化物、窒化物、硼化物、金属粉な
どから選ばれる一種または二種以上を適当量添加しても
よい。
【００１４】本発明による炭素含有耐火物の実施例と従
来の炭素含有耐火物の比較例について、組成、諸物性、
耐食性および耐スポーリング性を測定した結果を表１に
示す。これらの炭素含有耐火物は、表１に示す配合の原
料をミキサーで３０分間混練した後、５００ｔフリクシ
ョンプレスにて成形した。次に２００℃×２４時間の条
件で乾燥し、その後、アルミニウムを含有する塗料を塗
布した。かさ比重、見掛け気孔率はJIS.R-2205で測定
し、耐酸化性試験は１２００℃×２０分加熱後に空冷し
評価した。
来の炭素含有耐火物の比較例について、組成、諸物性、
耐食性および耐スポーリング性を測定した結果を表１に
示す。これらの炭素含有耐火物は、表１に示す配合の原
料をミキサーで３０分間混練した後、５００ｔフリクシ
ョンプレスにて成形した。次に２００℃×２４時間の条
件で乾燥し、その後、アルミニウムを含有する塗料を塗
布した。かさ比重、見掛け気孔率はJIS.R-2205で測定
し、耐酸化性試験は１２００℃×２０分加熱後に空冷し
評価した。
【００１５】
【表１】
【００１６】本発明による炭素含有耐火物は、表１に示
すようにいずれも耐酸化性に優れており、特に酸化性ガ
スなどに曝される部位の使用では、非稼働面の背面部位
での損傷は大幅に改善された。その耐用性としては、比
較材６と比べ、約１．５倍と向上した。
すようにいずれも耐酸化性に優れており、特に酸化性ガ
スなどに曝される部位の使用では、非稼働面の背面部位
での損傷は大幅に改善された。その耐用性としては、比
較材６と比べ、約１．５倍と向上した。
【００１７】本発明実施例２で示すマグネシアカーボン
れんがを、製鋼における脱ガス設備の浸漬管のスラグラ
インに実際に使用したところ、脱ガス設備特有の背面酸
化が起こらず、従来の２倍程度に寿命が向上した。
れんがを、製鋼における脱ガス設備の浸漬管のスラグラ
インに実際に使用したところ、脱ガス設備特有の背面酸
化が起こらず、従来の２倍程度に寿命が向上した。
【００１８】また、炭素含有耐火物の耐スポーリング性
評価として、溶銑に試料をディッピングし、ディッピン
グ前後での弾性率を評価する方法を行っている。この試
験方法の課題としては、溶銑に浸漬しない部分の酸化が
あり、試験の正確性に難点があった。しかしながら、本
発明による炭素含有耐火物では、溶銑に浸漬しない部分
の酸化が無くなり、耐スポーリング性試験の精度が向上
した。
評価として、溶銑に試料をディッピングし、ディッピン
グ前後での弾性率を評価する方法を行っている。この試
験方法の課題としては、溶銑に浸漬しない部分の酸化が
あり、試験の正確性に難点があった。しかしながら、本
発明による炭素含有耐火物では、溶銑に浸漬しない部分
の酸化が無くなり、耐スポーリング性試験の精度が向上
した。
【００１９】
【発明の効果】以上のように本発明の炭素含有耐火物で
は、耐酸化性を大幅に改善することができた。特に酸化
性ガスに曝される部位の使用では酸化による損傷を大幅
に軽減することができ、耐用性向上が図ることができ
た。
は、耐酸化性を大幅に改善することができた。特に酸化
性ガスに曝される部位の使用では酸化による損傷を大幅
に軽減することができ、耐用性向上が図ることができ
た。
Claims (1)
- 【請求項１】 炭素含有耐火物の表面にアルミニウムを
６〜３０重量％含有した塗料を塗布したことを特徴とす
る炭素含有耐火物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9048771A JPH10245282A (ja) | 1997-03-04 | 1997-03-04 | 炭素含有耐火物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9048771A JPH10245282A (ja) | 1997-03-04 | 1997-03-04 | 炭素含有耐火物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10245282A true JPH10245282A (ja) | 1998-09-14 |
Family
ID=12812546
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9048771A Pending JPH10245282A (ja) | 1997-03-04 | 1997-03-04 | 炭素含有耐火物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10245282A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011026643A (ja) * | 2009-07-23 | 2011-02-10 | Nisshin Steel Co Ltd | ガス吹込みノズル |
| US11192825B2 (en) | 2017-02-22 | 2021-12-07 | Krosakiharima Corporation | Refractory product for casting of steel, and plate for sliding nozzle device |
-
1997
- 1997-03-04 JP JP9048771A patent/JPH10245282A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011026643A (ja) * | 2009-07-23 | 2011-02-10 | Nisshin Steel Co Ltd | ガス吹込みノズル |
| US11192825B2 (en) | 2017-02-22 | 2021-12-07 | Krosakiharima Corporation | Refractory product for casting of steel, and plate for sliding nozzle device |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20040303 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20060810 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20070131 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070831 |