JPS591235B2 - 不定形耐火組成物 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は転炉、電気炉等の製鋼炉あるいは溶銑樋等の内
張りもしくは補修に用いられる不定形耐火組成物に関す
るものである。

最近各種工業窯炉の操業条件は炉の大型化や脱ガス、脱
硫等の処理の為の高温化、高出力操業等によってますま
す苛酷化してきている。

従ってこれらの操業条件の苛酷化に伴い炉の内張りに用
いられている耐火材の損傷は著しく大きくなってきてお
り、この為高耐用性の耐火材の開発や熱間補修等が試み
られている。

耐火骨材（マグネシア、ドロマイト、アルミナ、５ｉＣ
）とカーボンとを組み合わせた耐火材は従来からあるが
、操業条件の苛酷化に伴いカーボンの配合量、添加量を
増加し、耐用性が向上することが判明してきている。

例えば転炉、電気炉へのピッチ含滲マグードロれんが、
マグネシャーカーボンれんが、カーボンボンド吹付材、
溶銑樋のキャスタブルとしてアルミナ−カーボン系、ア
ルミナ−カーボランダム−カーボン系等の各種のカーボ
ンを添加した耐火材が開発され効果をあげはじめている
。

カーボンは酸化には弱いがスラグとの濡れ性が悪く、高
熱伝導である為、耐火材の中へのスラグ浸透による構造
的スポーリングを防止し、かつ熱的スポーリングに対す
る抵抗性も著しく強くなる利点がある為、カーボンの使
用量は年々増加してきている。

カーボンを含む耐火材の耐用性は結合組織の緻密さと結
合強度によって決定されると言える。

従ってれんがの場合は組織も緻密であり、強度も高いも
のが得られるが、不定形耐火物の場合には、高圧成形が
不可能であり、この為緻密さはもちろん強度も得られ難
い点があり、十分な耐用性が得られない。

本発明は、カーボンを含む不定形耐火物の結合強度を向
上させ耐用性を改善させたものである。

従来のカーボンを含む不定形耐火物は、少量の粒状もし
くは粉状のフェノール樹脂、フラン樹脂、石炭ピッチ、
石油ピッチ、アスファルト等の樹脂状カーボンと鱗状黒
鉛、土状黒鉛、電極屑、コークス等の固形カーボンとを
併用していた。

このような形でカーボンを添加すると通常水を使用する
不定形耐火物ではカーボンが軽い為に浮きあがり濡れ性
が悪くかつ比表面積が増加する為に多量の水分の添加が
必要となり組織はゆるみかつ結合強度も低くなる。

さらに樹脂状カーボンが加熱されて溶融し、カーボン化
する過程で固形カーボンとのなじみが悪く、カーボン結
合の十分な発達ができずこの為に結合強度が十分得られ
ない欠点があった。

本発明は、以下に述べる如く特殊処理したカーボンベレ
ットを使用することによって、結合強度を高める耐用性
を向上させ不定形耐火組成物である。

すなわち軟火点が１０００Ｃ〜２００℃の間の石炭ピッ
チ、石油ピッチと揮発分を０．１〜１５％残すグリーン
オイルコークス又はグリーンピッチコークスとさらに耐
火骨材（マグネシア、ドロマイト、アルミナシリカ、Ｓ
ｉＣ等）とを混ぜ合わせ球状に造粒したカーボンベレッ
トを作り、これを粒度調整された耐火骨材と結合剤から
なる耐火組成物に添加するものである。

軟火点が１００〜２００℃である石炭ピッチもしくは石
油ピッチと限定する理由は、本発明の不定形耐火物が水
を使用するため水の沸点以下でピッチが溶は出すと不定
形耐火物表面のピッチが溶は水分の蒸発が円滑に行なわ
れず、爆裂をおこす為であり、又、２００℃以上の軟化
点を有すると一番比表面積の小さい球状に造粒すること
が難しくなる為である。

グリーンオイルコークス又はグリーンピッチコークスを
添加するのは本発明の最も肝要な点であって、すなわち
、石炭ピッチ或は石油ピッチの軟化点と固定炭素分とは
ほぼ比例関係にあり軟化点が上昇すれば固定炭素分も増
加する。

固定炭素分の高い高軟化点ピッチは溶融造粒が困難であ
り、流動性に乏しい。

従って少量の揮発分を残すグリーンコークスを各々のピ
ッチ中に添加すれば軟化点をさほど高めずに固定炭素分
を増加させ、更に少量の活性水素を残すことからピッチ
とのなじみが良く焼成後は高密度で強固なカーボン組織
を得ることができる。

さらに耐火骨材を添加しカーボンベレットの比重を重く
し水との混練時に分離しないようにしたものである。

このカーボンベレットの配合は石炭ピッチ、石油ピッチ
の１種又は２種を４０〜９０重量％、オイルコークス又
はピッチコークスを５〜４０重量％、耐火骨材を５〜５
５重量％とするものでありグリーンコークスが５重量％
未満では十分な強度が得られず４０重量％をこえると造
粒しにくく耐火骨材が５重量％未満であるとカーボンベ
レットの比重が軽く５５重量％をこえると造粒し難くな
るためである。

このようにして得られたカーボンベレットを粒度調整さ
れた耐火骨材７０〜９８重量％に対し２〜３０重量％配
合し、さらに結合剤を外掛にて２〜１５重量％加えた不
定形耐火組成物が本発明品である。

カーボンベレットが２重量％未満ではカーボンの分散が
悪くカーボンの効果が得られない為であり、３０重量％
をこえると水添加量が増えかつ黒煙の発生が著しくなる
為好ましくない。

また、カーボンベレットの粒度は不定形耐火物の用途に
よって種々選択することができる。

例えば吹付材には１０〜０．７ ｍｍ、スタンプ材、マ
ッド材には３〜０．３ｍｍが好ましい。

結合剤は水を用いる不定形耐火物の保形性、接着性を賦
与する為に２〜１５重量％必要で、多すぎると耐食性が
落ちる。

以下に本発明品の実施例を示す。

本発明に用いたピッチ、グリーンオイルコークス、グリ
ーンピッチコークス、耐火骨材の品質を表１〜３に示す
。

実施例 １ このカーボンベレットを配合した転炉用吹付材の使用結
果を表５に示す。

グリーンコークスの配合量の多いもの程熱間強度及び焼
成後の強度も高く、十分効果が認められる。

Ａ社１６０を転炉に熱間吹付補修を実施した結果、耐用
性が従来のものに比べ向上した。

実施例 ２ 本発明のカーボンベレットを配合した溶銑樋用流し込み
キャスタブルの配合と使用結果を表６に示す。

Ａ社の溶銑樋に使用したものである。グリーンコークス
を添加したカーボンペレットは比重が重く添加水分を１
％少なくして従来通りの泥漿粘性が得られ熱間強度も向
上し実際使用した場合も通銑量が増加し耐用性の向上が
認められた。

実施例 ３ 本発明のカーボンベレットを配合した溶銑樋用スタンプ
材の配合と使用結果を表７に示す。

８社の溶銑樋の敷に使用したものである熱間強度が向上
した結果溶損速度も２２％低減し良好な結果が得られた
。

実施例 ４ 本発明のカーボンベレットを８社大型高炉の出銑口に使
用するマッド材の配合と使用実績を示す。

出銑口の閉塞時の作業性も良好であり、かつ開口＊本性
も従来のものとほとんど差がなく良好であり出銑時間は
従来の１００分から１１５分へと延び耐用性が向上した
。

以上本発明のカーボンベレットを用いた不定形耐火物は
結合強度にすぐれ耐用性がすぐれたものである。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 軟化点が１００〜２００℃の石炭ピッチ又は石油ピ
   ッチ４０〜９０重量％と揮発分を０．１〜１５重量％残
   す微粉砕化したグリーンオイルコークス又はグリーンピ
   ッチコークス５〜４０重量％と耐火骨材５〜５５重量％
   とを混ぜ合わせ造粒したカーボンベレットを配合してな
   る不定形耐火組成物。 ２ 粒度調整した耐火骨材７０〜９８重量％に対し、前
   記カーボンベレットを２〜３０重量％配合してなる特許
   請求の範囲第１項記載の不定形耐火組成物。 ３ 冷時の結合剤を外掛として２〜１５重量％添加して
   なる特許請求の範囲第１項及び第２項記載の不定形耐火
   組成物。