JPH11310474A - 表面処理黒鉛およびそれを用いた炭素含有不定形 耐火物 - Google Patents
表面処理黒鉛およびそれを用いた炭素含有不定形 耐火物Info
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- JPH11310474A JPH11310474A JP10156594A JP15659498A JPH11310474A JP H11310474 A JPH11310474 A JP H11310474A JP 10156594 A JP10156594 A JP 10156594A JP 15659498 A JP15659498 A JP 15659498A JP H11310474 A JPH11310474 A JP H11310474A
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- oxide
- binder
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 黒鉛粉体、酸化物および非酸化物から表面処
理黒鉛粉体を得、それを用いて炭素含有不定形耐火物の
強度向上と酸化防止を図る方法を提供する。 【解決手段】 本発明は酸化物と非酸化物の微粉体を結
合剤により黒鉛粉体の表面に固着させて得られた表面処
理黒鉛粉体と、それに酸化物と非酸化物を加えた耐火材
料よりなる炭素含有不定形耐火物である。
理黒鉛粉体を得、それを用いて炭素含有不定形耐火物の
強度向上と酸化防止を図る方法を提供する。 【解決手段】 本発明は酸化物と非酸化物の微粉体を結
合剤により黒鉛粉体の表面に固着させて得られた表面処
理黒鉛粉体と、それに酸化物と非酸化物を加えた耐火材
料よりなる炭素含有不定形耐火物である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は黒鉛と酸化物および非酸
化物を原料とする耐火物用原料およびそれを使用した炭
素含有不定形耐火物に関するものである。
化物を原料とする耐火物用原料およびそれを使用した炭
素含有不定形耐火物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】炭素は耐スラグ侵食性や耐熱衝撃性に優
れる特性を有するため、これは不定形耐火物組成の一つ
として使用され、炭素含有不定形耐火物が開発されてい
る。
れる特性を有するため、これは不定形耐火物組成の一つ
として使用され、炭素含有不定形耐火物が開発されてい
る。
【０００３】しかし、炭素は水に濡れにくいことや流動
性が悪いことなどから、これを使用する不定形耐火物は
型に流し込むに際し、緻密な施工体が得られないという
欠点を有している。
性が悪いことなどから、これを使用する不定形耐火物は
型に流し込むに際し、緻密な施工体が得られないという
欠点を有している。
【０００４】このため、近年、黒鉛の表面に樹脂をコー
トすること（特願平０２−１０８６５７）、酸化物の小
粒子粉体を衝撃処理して黒鉛の表面に固着させること
（特開平０５−１９４０４４）、酸化物と黒鉛からなる
定形耐火物の破砕粒子を使用すること（特開平０６−１
６６５７４）および球状の特殊炭素を使用すること（特
開平０６−１１６０４７）などの方法が行われている。
トすること（特願平０２−１０８６５７）、酸化物の小
粒子粉体を衝撃処理して黒鉛の表面に固着させること
（特開平０５−１９４０４４）、酸化物と黒鉛からなる
定形耐火物の破砕粒子を使用すること（特開平０６−１
６６５７４）および球状の特殊炭素を使用すること（特
開平０６−１１６０４７）などの方法が行われている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
炭素含有不定形耐火物はほとんど特別な処理によって得
られた炭素あるいは炭素含有混合物を使っていたため、
その使用は耐火物製造コストの高騰の原因となってい
る。また、使用中においてコート樹脂の炭化によって気
孔率が高くなることや、破砕して得られた炭素含有粒子
の充填性が悪いため緻密な施工体が得られないことな
ど、問題点が多く存在していた。
炭素含有不定形耐火物はほとんど特別な処理によって得
られた炭素あるいは炭素含有混合物を使っていたため、
その使用は耐火物製造コストの高騰の原因となってい
る。また、使用中においてコート樹脂の炭化によって気
孔率が高くなることや、破砕して得られた炭素含有粒子
の充填性が悪いため緻密な施工体が得られないことな
ど、問題点が多く存在していた。
【０００６】
【課題を解決するための手段】このような現状に鑑み、
本発明者らは黒鉛と酸化物および非酸化物を出発原料と
して黒鉛粉体を表面処理し、それを炭素含有不定形耐火
物用原料として応用する研究を重ねてきた。その結果、
酸化物と非酸化物の微粉体を結合剤により黒鉛粉体の表
面に固着させ表面処理黒鉛粉体を製造でき、その黒鉛粉
体を炭素含有不定形耐火物用原料として使用し強度や耐
酸化性に優れた耐火物を得ることができ本発明を完成し
たものである。すなわち本発明は、酸化物と非酸化物の
微粉体を結合剤を用いて黒鉛粉体の表面に固着させて得
られた表面処理黒鉛粉体および酸化物と非酸化物を含む
耐火材料よりなる炭素含有不定形耐火物である。
本発明者らは黒鉛と酸化物および非酸化物を出発原料と
して黒鉛粉体を表面処理し、それを炭素含有不定形耐火
物用原料として応用する研究を重ねてきた。その結果、
酸化物と非酸化物の微粉体を結合剤により黒鉛粉体の表
面に固着させ表面処理黒鉛粉体を製造でき、その黒鉛粉
体を炭素含有不定形耐火物用原料として使用し強度や耐
酸化性に優れた耐火物を得ることができ本発明を完成し
たものである。すなわち本発明は、酸化物と非酸化物の
微粉体を結合剤を用いて黒鉛粉体の表面に固着させて得
られた表面処理黒鉛粉体および酸化物と非酸化物を含む
耐火材料よりなる炭素含有不定形耐火物である。
【０００７】本発明の基本は、酸化物と非酸化物の微粉
体を黒鉛粉体の表面に固定し、炭素粉体の親水性や流動
性を改善させるものである。黒鉛粉体の表面処理には、
まず溶媒により結合剤を稀釈し、それに酸化物と非酸化
物の微粉体を加え、よく撹拌して流動性が良好なスラリ
ーを作る。このスラリーを点滴あるいは噴霧などの方法
により黒鉛粉体の表面にコーティングする。この表面に
スラリーが付着する黒鉛粉体を乾燥することにより、酸
化物と非酸化物の微粉体を黒鉛粉体の表面に固定させて
表面処理黒鉛粉体を得る。
体を黒鉛粉体の表面に固定し、炭素粉体の親水性や流動
性を改善させるものである。黒鉛粉体の表面処理には、
まず溶媒により結合剤を稀釈し、それに酸化物と非酸化
物の微粉体を加え、よく撹拌して流動性が良好なスラリ
ーを作る。このスラリーを点滴あるいは噴霧などの方法
により黒鉛粉体の表面にコーティングする。この表面に
スラリーが付着する黒鉛粉体を乾燥することにより、酸
化物と非酸化物の微粉体を黒鉛粉体の表面に固定させて
表面処理黒鉛粉体を得る。
【０００８】上述のようにして得られた表面処理黒鉛粉
体を使用して耐火物を製造するには、得られた黒鉛粉体
を耐火物用原料としてそのまま使用することができる
が、それを用いて、特に、炭素含有不定形耐火物の炭素
源として使用することにより耐火物の耐酸化性、強度や
緻密性を向上させる大きな効果が得られる。
体を使用して耐火物を製造するには、得られた黒鉛粉体
を耐火物用原料としてそのまま使用することができる
が、それを用いて、特に、炭素含有不定形耐火物の炭素
源として使用することにより耐火物の耐酸化性、強度や
緻密性を向上させる大きな効果が得られる。
【０００９】
【発明の実施の形態】本発明に使用される結合剤として
はフェノール樹脂、タールピッチなどでかまわないが、
タールピッチの場合は溶媒に稀釈しやすい液体のものが
要求される。また、これらの結合剤は、それぞれ単独あ
るいはそれらを組み合わせて使用する。
はフェノール樹脂、タールピッチなどでかまわないが、
タールピッチの場合は溶媒に稀釈しやすい液体のものが
要求される。また、これらの結合剤は、それぞれ単独あ
るいはそれらを組み合わせて使用する。
【０００１０】実際に使用する結合剤のフェノール樹脂
とタールピッチの特性、例えばその粘性などは特に限定
されないが、低粘度の方が稀釈の点から好ましい。ま
た、使用する溶媒は、エタノール、メタノール、イソプ
ロピルアルコールなどのアルキル基系アルコールおよび
エチレングリコールなどである。溶媒の沸点、蒸発速度
からエタノール、イソプロピルアルコール、エチレング
リコールなどの１種または２種以上の組み合わせが望ま
しい。
とタールピッチの特性、例えばその粘性などは特に限定
されないが、低粘度の方が稀釈の点から好ましい。ま
た、使用する溶媒は、エタノール、メタノール、イソプ
ロピルアルコールなどのアルキル基系アルコールおよび
エチレングリコールなどである。溶媒の沸点、蒸発速度
からエタノール、イソプロピルアルコール、エチレング
リコールなどの１種または２種以上の組み合わせが望ま
しい。
【０００１１】本発明におけるスラリー中の液体結合剤
と溶媒量の割合は、使用する結合剤の種類やスラリー中
の酸化物と非酸化物の添加量によって変わるが、調製す
るスラリー流動性の点から重量比で１：３〜１０が好ま
しい。また、液体結合剤の量は、使用する結合剤の種類
や、酸化物と非酸化物の粒径によって異なるが、表面処
理黒鉛粉体中の１〜３重量％が望ましい。
と溶媒量の割合は、使用する結合剤の種類やスラリー中
の酸化物と非酸化物の添加量によって変わるが、調製す
るスラリー流動性の点から重量比で１：３〜１０が好ま
しい。また、液体結合剤の量は、使用する結合剤の種類
や、酸化物と非酸化物の粒径によって異なるが、表面処
理黒鉛粉体中の１〜３重量％が望ましい。
【０００１２】本発明に使用される酸化物はアルミナ、
マグネシア、ジルコニア、シリカ、クロミアなどであ
り、非酸化物は炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化アルミニ
ウム、炭化ホウ素、窒化ホウ素などである。更に、必要
に応じてアルミニウム、シリコンおよびアルミニウム−
マグネシウム合金も使用することができる。また、使用
する酸化物と非酸化物微粉体の粒径は特に限定されない
が、調製スラリーの流動性や表面処理後の黒鉛粉体の親
水性と流動性の点から細かい方が望ましい。
マグネシア、ジルコニア、シリカ、クロミアなどであ
り、非酸化物は炭化ケイ素、窒化ケイ素、窒化アルミニ
ウム、炭化ホウ素、窒化ホウ素などである。更に、必要
に応じてアルミニウム、シリコンおよびアルミニウム−
マグネシウム合金も使用することができる。また、使用
する酸化物と非酸化物微粉体の粒径は特に限定されない
が、調製スラリーの流動性や表面処理後の黒鉛粉体の親
水性と流動性の点から細かい方が望ましい。
【０００１３】本発明に使用される黒鉛粉体は、天然黒
鉛、人造黒鉛および鱗状黒鉛などである。また、タール
ピッチとフェノール樹脂の炭化による炭素なども使用で
きる。
鉛、人造黒鉛および鱗状黒鉛などである。また、タール
ピッチとフェノール樹脂の炭化による炭素なども使用で
きる。
【０００１４】調製したスラリーを黒鉛粉体の表面にコ
ーティングする際、黒鉛粉体を撹拌しながらその中にス
ラリーを導入する。特に、スラリーを点滴と噴霧の方法
により黒鉛粉体の表面にコーティングする方がもっと効
果的である。また、コーティングした黒鉛粉体の乾燥
は、空気雰囲気中において常温下でも可能である。特
に、撹拌しながら乾燥する方が黒鉛粒子間の凝集防止の
点から望ましい。
ーティングする際、黒鉛粉体を撹拌しながらその中にス
ラリーを導入する。特に、スラリーを点滴と噴霧の方法
により黒鉛粉体の表面にコーティングする方がもっと効
果的である。また、コーティングした黒鉛粉体の乾燥
は、空気雰囲気中において常温下でも可能である。特
に、撹拌しながら乾燥する方が黒鉛粒子間の凝集防止の
点から望ましい。
【０００１５】本発明における黒鉛粉体の表面にコーテ
ィングする酸化物と非酸化物の量は、表面処理後の黒鉛
粉体の使用目的やコーティングする酸化物と非酸化物の
種類によって異なるが、黒鉛粉体の量に対して０．１〜
５０重量％が可能である。
ィングする酸化物と非酸化物の量は、表面処理後の黒鉛
粉体の使用目的やコーティングする酸化物と非酸化物の
種類によって異なるが、黒鉛粉体の量に対して０．１〜
５０重量％が可能である。
【０００１６】本発明で得られた黒鉛粉体を耐火物用原
料として使用するに際して、そのままで不定形耐火物と
して使用できるが、特にそれを炭素源として使用する炭
素含有不定形耐火物が最も望ましいものである。
料として使用するに際して、そのままで不定形耐火物と
して使用できるが、特にそれを炭素源として使用する炭
素含有不定形耐火物が最も望ましいものである。
【０００１７】炭素含有不定形耐火物の炭素源として使
用する場合、その添加量は特に限定されるものではな
く、全体の配合と粒度構成に応じて決定されるが、通常
添加量は炭素の量に換算すれば２〜５重量％が耐火物の
総合性能の点で望ましい。
用する場合、その添加量は特に限定されるものではな
く、全体の配合と粒度構成に応じて決定されるが、通常
添加量は炭素の量に換算すれば２〜５重量％が耐火物の
総合性能の点で望ましい。
【０００１８】耐火物として使用する際、黒鉛粉体以外
の耐火材料は通常使用されるものが使用可能であるが、
特にアルミナ、マグネシア、スピネル、その他の酸化
物、炭化物、窒化物などの１種あるいは２種以上を選択
使用する。
の耐火材料は通常使用されるものが使用可能であるが、
特にアルミナ、マグネシア、スピネル、その他の酸化
物、炭化物、窒化物などの１種あるいは２種以上を選択
使用する。
【０００１９】本発明における耐火物の製造方法は、常
法に従い、粒度調整された原料を秤量し、結合剤、分散
剤、可塑剤、硬化剤などを適宜選択し、水その他の溶剤
と混合混練して流し込む。また、流し込み材の他、他の
形態でも使用可能である。結合剤としてはアルミナセメ
ント、ケイ酸ソーダ、リン酸塩などが使用できるが、フ
ェノール樹脂などの有機系結合剤を用いた非水系での使
用も可能である。
法に従い、粒度調整された原料を秤量し、結合剤、分散
剤、可塑剤、硬化剤などを適宜選択し、水その他の溶剤
と混合混練して流し込む。また、流し込み材の他、他の
形態でも使用可能である。結合剤としてはアルミナセメ
ント、ケイ酸ソーダ、リン酸塩などが使用できるが、フ
ェノール樹脂などの有機系結合剤を用いた非水系での使
用も可能である。
【０００２０】
【実施例】以下、本発明の詳細について実施例をもって
説明する。 実施例１ フェノール樹脂をエタノールを用いて稀釈
し、その中に粒径が１０μｍ以下のアルミナ微粉体を加
え撹拌しながら、スラリーを調製した。このスラリーを
点滴の方法により黒鉛粉体を撹拌しながらその表面にコ
ーティングした。コーティングしたアルミナの量は、そ
れぞれ０．５、１０、２０、３３重量％であった。ま
た、使用した天然鱗状黒鉛と人造黒鉛粉体は、平均粒径
がそれぞれ４０μｍと１０μｍであった。このコーティ
ングした黒鉛粉体を空気中において常温下で１２時間乾
燥して、表面処理黒鉛粉体を得た。この黒鉛粉体の親水
性を次の測定方法によって調べた。
説明する。 実施例１ フェノール樹脂をエタノールを用いて稀釈
し、その中に粒径が１０μｍ以下のアルミナ微粉体を加
え撹拌しながら、スラリーを調製した。このスラリーを
点滴の方法により黒鉛粉体を撹拌しながらその表面にコ
ーティングした。コーティングしたアルミナの量は、そ
れぞれ０．５、１０、２０、３３重量％であった。ま
た、使用した天然鱗状黒鉛と人造黒鉛粉体は、平均粒径
がそれぞれ４０μｍと１０μｍであった。このコーティ
ングした黒鉛粉体を空気中において常温下で１２時間乾
燥して、表面処理黒鉛粉体を得た。この黒鉛粉体の親水
性を次の測定方法によって調べた。
【０００２１】親水試験は、１０ｇの黒鉛粉体を水中に
投入し４時間保持した。水面に浮遊する黒鉛粉体の量を
測定し、水中に投入する黒鉛粉体の総量に対する割合を
黒鉛の浮遊率としてその親水性を評価した。また、比較
例として、未処理の黒鉛粉体を実施例と同じ条件で調べ
た。
投入し４時間保持した。水面に浮遊する黒鉛粉体の量を
測定し、水中に投入する黒鉛粉体の総量に対する割合を
黒鉛の浮遊率としてその親水性を評価した。また、比較
例として、未処理の黒鉛粉体を実施例と同じ条件で調べ
た。
【０００２２】実施例２ 実施例１において天然鱗状黒
鉛と人造黒鉛粉体にアルミナ微粉体を２０重量％コーテ
ィングして得られた表面処理黒鉛粉体と未処理黒鉛粉体
を用いて、他の耐火原料の電融アルミナ、炭化ケイ素、
シリカ、仮焼アルミナと混合し、表２に示す耐火物試料
を得た。これらの試料を作製するに際して、結合剤とし
て３重量％のアルミナセメントを、分散剤として０．１
重量％のマイティをそれぞれ添加し、水と混合し型に流
し込んだ。この流し込み材を常温で２４時間養生後、１
１０℃で１２時間乾燥した。この乾燥後の試料をアルゴ
ン雰囲気中においてそれぞれ１０００℃と１５００℃で
２時間焼成した。乾燥と焼成後の試料について、そのか
さ密度、耐酸化性及び強度を測定した。
鉛と人造黒鉛粉体にアルミナ微粉体を２０重量％コーテ
ィングして得られた表面処理黒鉛粉体と未処理黒鉛粉体
を用いて、他の耐火原料の電融アルミナ、炭化ケイ素、
シリカ、仮焼アルミナと混合し、表２に示す耐火物試料
を得た。これらの試料を作製するに際して、結合剤とし
て３重量％のアルミナセメントを、分散剤として０．１
重量％のマイティをそれぞれ添加し、水と混合し型に流
し込んだ。この流し込み材を常温で２４時間養生後、１
１０℃で１２時間乾燥した。この乾燥後の試料をアルゴ
ン雰囲気中においてそれぞれ１０００℃と１５００℃で
２時間焼成した。乾燥と焼成後の試料について、そのか
さ密度、耐酸化性及び強度を測定した。
【０００２３】耐酸化試験については、流し込み材から
約４×４×４ｃｍの供試体を切り出し、この供試体を１
５００℃で空気中において１時間酸化した。各試料の脱
炭層を測定し、その耐酸化性を評価した。
約４×４×４ｃｍの供試体を切り出し、この供試体を１
５００℃で空気中において１時間酸化した。各試料の脱
炭層を測定し、その耐酸化性を評価した。
【０００２４】それぞれの試験の結果を表１と表２に示
すが、本発明の表面処理黒鉛粉体は親水性に優れ、それ
を使用した炭素含有不定形耐火物は耐酸化性および強度
が向上した。
すが、本発明の表面処理黒鉛粉体は親水性に優れ、それ
を使用した炭素含有不定形耐火物は耐酸化性および強度
が向上した。
【０００２５】
【表１】
【０００２６】
【表２】
【０００２７】
【発明の効果】上述のように、本発明は黒鉛粉体の表面
に酸化物と非酸化物をコーティングし、乾燥することに
より表面処理黒鉛粉体を製造するものである。さらにこ
の製造した黒鉛粉体を耐火物用原料として使用し、耐酸
化性と強度に優れる不定形耐火物を製造するものであ
る。従って、黒鉛粉体はこのような方法により処理して
不定形耐火物への使用が図られ、耐火物産業上において
その使用効果は極めて大きいと考えられる。
に酸化物と非酸化物をコーティングし、乾燥することに
より表面処理黒鉛粉体を製造するものである。さらにこ
の製造した黒鉛粉体を耐火物用原料として使用し、耐酸
化性と強度に優れる不定形耐火物を製造するものであ
る。従って、黒鉛粉体はこのような方法により処理して
不定形耐火物への使用が図られ、耐火物産業上において
その使用効果は極めて大きいと考えられる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 溝田 恭夫 岡山県備前市西片上1406番地の18 岡山セ ラミックス技術振興財団内
Claims (2)
- 【請求項１】酸化物と非酸化物の微粉体を結合剤により
黒鉛粉体の表面に固着させて得られた表面処理黒鉛粉
体。 - 【請求項２】請求１項記載の表面処理黒鉛粉体および酸
化物と非酸化物を含む耐火材料よりなることを特徴とす
る炭素含有不定形耐火物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10156594A JPH11310474A (ja) | 1998-04-28 | 1998-04-28 | 表面処理黒鉛およびそれを用いた炭素含有不定形 耐火物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10156594A JPH11310474A (ja) | 1998-04-28 | 1998-04-28 | 表面処理黒鉛およびそれを用いた炭素含有不定形 耐火物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11310474A true JPH11310474A (ja) | 1999-11-09 |
Family
ID=15631179
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10156594A Pending JPH11310474A (ja) | 1998-04-28 | 1998-04-28 | 表面処理黒鉛およびそれを用いた炭素含有不定形 耐火物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11310474A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100477942B1 (ko) * | 2002-09-03 | 2005-03-18 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 내산화성이 우수한 탄소 성형체 조성물 |
| KR100778753B1 (ko) * | 2001-12-22 | 2007-11-27 | 주식회사 포스코 | 탄소함유 분사 보수재 |
| KR100900393B1 (ko) | 2007-12-20 | 2009-06-02 | 주식회사 포스코 | 표면처리 산화물 골재를 이용한 탄소계 부정형 내화물 및제조방법 |
| JP2011051867A (ja) * | 2009-09-04 | 2011-03-17 | Toyo Tanso Kk | セラミックス炭素複合材及びその製造方法並びにセラミックス被覆セラミックス炭素複合材及びその製造方法 |
| CN102674862A (zh) * | 2012-05-25 | 2012-09-19 | 无锡市南方耐材有限公司 | 一种高温抗氧化耐磨润滑剂及其制备方法 |
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| JP2021075449A (ja) * | 2019-10-31 | 2021-05-20 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 黒鉛含有キャスタブル耐火物およびその製造方法 |
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| JPWO2022215727A1 (ja) * | 2021-04-07 | 2022-10-13 |
-
1998
- 1998-04-28 JP JP10156594A patent/JPH11310474A/ja active Pending
Cited By (12)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR100900393B1 (ko) | 2007-12-20 | 2009-06-02 | 주식회사 포스코 | 표면처리 산화물 골재를 이용한 탄소계 부정형 내화물 및제조방법 |
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