JPS5815072A - マグネシア−カ−ボン質低温焼成耐火煉瓦 - Google Patents

マグネシア−カ−ボン質低温焼成耐火煉瓦

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JPS5815072A
JPS5815072A JP56109856A JP10985681A JPS5815072A JP S5815072 A JPS5815072 A JP S5815072A JP 56109856 A JP56109856 A JP 56109856A JP 10985681 A JP10985681 A JP 10985681A JP S5815072 A JPS5815072 A JP S5815072A
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JP
Japan
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bricks
magnesia
resistance
aluminum
firing
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JP56109856A
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English (en)
Inventor
松村 竜雄
細川 清弘
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Harima Refractories Co Ltd
Original Assignee
Harima Refractories Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明状アルミニウム粉末又はアルミニウム合金粉*を
添加した!ダネシアーカーーン質煉瓦を5oo−LOO
ICc+低温域で焼成した後、炭化収率O高い有機物を
その気孔中に含浸処理することkよりて従来の不焼成マ
ダネシアーカーーン質煉瓦および焼成!ダネシアーカー
ーン質煉瓦のそれぞれの特性を改曽した製鋼容器に内張
されるマグネシアーカーーン質低濃焼成耐火煉瓦に関す
る。
通常!ダネシアーカーmy@瓦は電気炉、転炉。
混銑車、取鍋等製鋼容器〜O内張材として、また近時気
体吹込羽口周辺に使用され□、従来のド田!イシ質およ
び!ダネシア質耐夫物に比して好成績を収めている・ これは!ダネシアーカーIン質煉瓦がマグネシアの優れ
た耐食性と、カーがンO耐ス4−ル性およびスラダ溶鋼
に濡れ難い、この両原料の性質が互−によくかみ合りて
特色を発探しているからkほかならな−・!ダネシアー
カーがン質煉瓦の多くは通常配舎愉中に有機結合剤、例
えば7sノール樹脂管加えて混練成形した後150〜3
00℃の加熱処理によりて結合剤を硬化させて製品化し
ている・この!ダネシアー力−−ン質煉瓦は大気中の酸
素によって酸化損耗する冷め低融物、例えば珪酸ソー〆
、リン酸ソーダ等′O添加によりて表面被膜を形成させ
酸素との接触防止が採られて−るO しかしこうし念酸化防止剤を、含有するマダネシアーカ
ーーン質煉瓦は自ずと耐火度が低下し、煉瓦自体の耐用
性が劣下する欠点がありた・この改曽策としてマグ卑シ
アーカーIン質煉瓦の配合物中に炭素よ砂酸素親和力の
大きいアルミニウム粉*を添加し、築造後炉の操業中に
金属粉末の酸化により透気性を少なくして酸化を防止さ
せる方法が提案されている− 前述した!ダネシアーカーーン質煉瓦線不焼成品であシ
、こO不焼成!ダネシアーカ−一ン質煉瓦を実炉で内張
使用すると次のような欠点が生じてきた−その一つは煉
瓦間の目地部の拡大である。
1う一つは内部亀裂の発生である・この原因について杜
、不焼成品である危めに発生する。
すなわち不焼成品で捻一般に有機結合剤を熱処理して製
造されるため使用中にこの結合が溶融または分解し、そ
の後炭化するまでの過程における物性変化に同層があり
たーそO実験結果をフェノールsrsを結合剤に用−て
アルミニウム粉末を配合し良不焼成!ダネシアーカーー
ン質煉瓦について説明する・すなわち前記煉瓦を加熱し
ていくとほば400〜60011:4りII脂分解、炭
化過程で不焼成煉瓦#i興常膨張収縮を生起し、その際
の強度は常温時おjび1.OGO’C以上の場合に比較
して異常に低下する・その冷め築炉された煉瓦は使用中
に熱膨張によりて互vhK迫合−その際の応力によりて
煉瓦が収縮1Nは最低強度の部分で亀裂を発生し、目地
拡大や脱落を生起する。
さらにこの不焼成!ダネシアーカーがン質煉瓦は、低気
孔であるが、結合剤の分解によってその部分が気孔とな
9使用中の気孔率が高くなる。
一方、このよう竜不焼成!ダネシアーカーがン質煉瓦の
欠点を除くに韓焼成し、粒子間の結合部を炭化させるこ
とで強度は安定し、かつ異状*@収縮を少なくして−る
がその!j1wJ不焼成品に比して全体的に強度が弱く
、耐摩耗性および耐酸化性に劣る・ そこで不焼成品と同じように金属粉末を添加して1,0
00℃以上の高温で焼成し、これら金属酸化物を生成さ
せ、生成時0体111111によシ、成形煉瓦の粒子間
をほば完全に塞いで緻密化耐酸化性。
高強度のflA成!ダネシアーカ−lン質煉瓦も提案さ
れている− しかしこ61,000℃以上で焼成された!ダネシアー
カーーン質練瓦にお−てもいくつかの欠点を有していた
・その−”)11,60.0℃以上の焼成工程を経ゐた
め熱間強度第1図で示すように不焼成品忙比して非常に
低くなること、1&第2図のごとく耐消化性が大巾に低
下し、長期の保管が困難となること、さらkは容器への
内張時にキャスタブル等水を含んだ耐火物と組合せて使
用すれ社乾燥処理0際焼成!ダネシアーカーがン質煉瓦
に亀裂が発生し、使用不可能となることがあった・特に
この傾向はアルSニウム等の金属粉末を添加したものは
ど著しい・これは金属粉末が焼成工程で1,000℃程
度以上になると第3図のようにカーーンおよび!グ卑シ
アと反応してId、4C,eMgO・紅、0.を生成し
、ムA4C,はムA4C,+12111.O→4 紅(
OH)、 + 30H4e反応によりて非常に消化し易
くなることがわかうた・またMgO・ム1,0sの生成
時点ですでにアルミニウム等の添加効果は消失し、マグ
ネシアーカーーン質煉瓦にとりて耐食性KR影響を与え
るだけでなく、熱間強度の低下をIB自最初から!ダネ
シアーカーーン質煉瓦内に存在させる必要のな−ことも
わかりた・ しかも作業能率面)経済面および煉瓦自身の総合的物性
の最適性からも高温焼成の必要のな一仁とが明らかにな
りた。
そこで本発明者等は不焼成マダネシア一カ一がン質煉瓦
における欠点と、焼成マダネシアー力−−ン質煉瓦にお
ける問題点を有利に解決したものであって、その発明の
特徴とするところは、!ダネシア9 S = @ O’
l *力−−ン5〜401にアル1ニウム粉末又はアル
ミニウムtsos以上含もアルlニウム合金粉末をo、
s〜101G(外掛)添加した混合物に有機結合剤を加
えて混練成形し、ついで500〜1,0OOC間で焼成
した後加熱による炭化収率2s−以上の有機物で含浸処
理し良!ダネシアーカーーン質低漉焼成耐火煉瓦である
・使用される主原料のマグネシアクリンカ−としては、
天然!ダネシア、海水!rネシアtなは電融マグネシア
が使用され、カーlン原料として社、天然黒鉛、電極屑
1石油コークス、ピッチコークス、鋳物コークスおよび
カーーンブラック等である拳!ダキシア原料’t’s〜
60−1力−−ン原料を5〜40Isの範闘で用いるの
は、耐スI−ル性、スラダ浸透防止、スラグに対する耐
食性および耐摩耗性が最も発揮できるからであり、マグ
ネシアが過多になると耐スl−ル性が低下し、スラグの
浸透が大きくなる・一方カーーンが多くなれば耐摩耗性
および耐酸化性が劣下して耐食性が悪化するからである
・ 上記主原料に金属アルミニウム粉末又状アルミニウムt
−5O−以上含むアル電ニウム合金粉末、すなわち紅組
、紅々、 AjF@ #紅T1等を0.5〜10Iss
加するOは耐酸化性および熱間強度等を付与させるため
であり、0.5−以下では、その効果が得られず逆に1
0−以上の場合は耐火性が急激に低下し、耐食性が低下
する・結合剤としては配合物中に加熱によりて力−−ン
を生成する有機物であれdよく、例えばター晶1 ピッ
チ、樹脂等を適量添加し、混練成形する・ 本発明においては、上記成形物f:500〜1,000
℃間で焼成する・この温度範ma、下記に示すように大
吉な意義がある拳すなわち有機質結合剤を添加した!ダ
ネシアーカーーン煉瓦は、その結合剤が400℃から分
解を開始するが、500℃未満の焼成処理では未分解の
結合剤が使用中の熱によりて分解をおこすため、不焼成
iダネシアーカーがン煉瓦と同じように400〜600
℃で異常膨張収縮を生起し、結局目地拡大、内部亀裂の
発生につながる・ また第4図にみられるように500℃未満の焼成温度で
はマグネシア−カーIン煉瓦の焼成後の気孔率が低く、
そのため後述する有機物含浸の際にその含浸量が不充分
であり、製品の含浸によるカーがン量が少な−ため含浸
処理をしても熱間強度、耐食性に与える効果は殆んど得
られないφこのように焼成温度tsoo℃以上とするこ
とによシネ焼成!ダネシアーカーIン煉瓦の欠点を解消
し大幅な物性改曽が得られる・ しかしこの焼成温度が1,000℃を超えると製造コス
ト面で不利であるばか抄でなく、配合物中に添加された
アルミニウムが焼成によりてカーがンと反応し、Am4
C,e Mg04A、O,を生成する0このAt4Cs
は耐消化性に悪影響を与えて保管性やキャスタブル等水
を含む耐火物との組合せ使用を不可能にする・また][
go・尼、O,aマグネシア−カーがン質煉瓦にとりて
、熱間強度、耐食性をも劣下させるので500〜1,0
00℃間で焼成する必要がある・さiに焼成された!ダ
ネシアー力−−ン煉瓦への有機物の含浸剤として轄、炭
化収率25−以上の有機物例えば=−ルタールビ、チの
加熱溶解物、レゾール型の液状フェノール樹脂、ノーツ
、り型の7エノール樹脂をメタノールもしくはエチレン
グリコール等の溶媒で溶解したものを真空含浸もしくは
真空高圧含浸処理するO また、7ラン樹脂に重合解媒としてトルエンスルホン酸
エステル、ベンゼンスルホン酸エステル。
塩化アルlxつ^等を添加した後熱処理して樹脂を硬化
させることによつて、圧縮強度および曲げ強度を一段と
高めて耐食性と耐消化性を向上させた・しかし加熱によ
る炭化収率が25−以上でないと期待するはどO改轡効
来が得られな−。
また含浸しただけでは、操業時の熱によりて発煙ある―
は臭気が生じ悪環境の懸念がある場合には、低温で再焼
成しておくと解消することがで自る・ 本発明の!ダネシアーカーーン質低瀉焼成耐火煉瓦は特
定な温度範匪で焼成することによって、不焼成煉瓦で見
られる使用中に惹起する膨張収縮による目地開きを抑制
し、溶鋼およびスラグの侵入や内部亀裂を防止する・ま
た結合剤の分解による気孔率の増大をも阻止する・ さらに高温焼成品で見られる添加されたアル攬ニウムの
反応生成物を抑制し、耐消化性および熱間強度を高めか
つ水分を含有するキャスタツル等との組合せ使用を可能
にした亀ので、その工業的価値は大11い=′ 以下本発明を実施例にもとづいて説明する・実施例 第1表に示す配合割合にそれぞれ調製した混合物を鼓型
形状に成形し、各温度の非酸化雰囲気下で焼成した後、
タール♂ツチ、フェノール樹脂あるいは7ラン樹脂を含
浸して供試体を作成した。
前記供試体につ−て常温および熱間(600℃。
1、 s o o℃)曲は強度、耐消化性警耐食性、耐
スーール性テスシを行りた・その結果は第1表から明ら
かなように本発明品扁1〜9は従来品A17〜1g!#
よび本発明の範Wを逸脱する比較品に比して熱間強度(
常温下、600℃下、1,500℃下)が向上し、耐食
性を一段と高めることができた・
【図面の簡単な説明】
第1図at浸品と非含浸品とにおけ不それぞれの不焼成
品および焼成品と曲げ強度よの関係図、第2図は含浸品
と非書浸品とKおけるそれぞれの不焼成品および焼成品
と耐消化性とO関係図、第3図はアル之ニウムO添加に
よるそれぞれの不焼成品および焼成品の鉱物組成O変化
状態図、第4図はそれぞれの不焼成品および焼成品にお
ける気孔率と含浸処理によるカーがン量上昇状態図であ
る・

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. !タネ9フ95〜60%、カーーンS〜40%にアルミ
    ニウム粉末又はアルミニラ^をso1以上含むアル攬ニ
    ウム合金粉末! 0.5〜1o−(外掛)添加した混合
    物に有機結合剤を加えて混練成形し、ついで500〜1
    ,0OOC間で焼成した後加熱による炭化収率25チ以
    上の有機物で含浸処理したことを特徴とする!ダネシア
    ーカー?ン質低温焼成耐火線瓦e
JP56109856A 1981-07-14 1981-07-14 マグネシア−カ−ボン質低温焼成耐火煉瓦 Pending JPS5815072A (ja)

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