JPS602269B2 - 炭素含有不焼成耐火物の製造方法 - Google Patents
炭素含有不焼成耐火物の製造方法Info
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- JPS602269B2 JPS602269B2 JP53072053A JP7205378A JPS602269B2 JP S602269 B2 JPS602269 B2 JP S602269B2 JP 53072053 A JP53072053 A JP 53072053A JP 7205378 A JP7205378 A JP 7205378A JP S602269 B2 JPS602269 B2 JP S602269B2
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- Japan
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- weight
- amount
- parts
- metal
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は耐酸化性の極めて優れた含炭素耐火物、特には
Ｍｇ○（マグネシア）を主成分とする塩基性耐火原料配
合中に炭素より酸素親和力の大きい金属粉末特には金属
アルミニウム粉末を配合せしめ、築炉後炉の操業中での
該金属アルミニウム粉末の酸化により通気性を少ならし
めた含炭素塩基耐火物の製造方法に関するものである。
Ｍｇ○（マグネシア）を主成分とする塩基性耐火原料配
合中に炭素より酸素親和力の大きい金属粉末特には金属
アルミニウム粉末を配合せしめ、築炉後炉の操業中での
該金属アルミニウム粉末の酸化により通気性を少ならし
めた含炭素塩基耐火物の製造方法に関するものである。
電気炉をはじめとする冶金炉は近年操業温度が益々高く
なり、スラグとの反応性の点からもその使用条件は過酷
なものとなりつつある。このような酷しい条件にさらさ
れる個所としては典型的なものとして電気炉のホットス
ポット部がある。このホットスポット部は電極に最も近
接するため露気炉中最高温度にさらされる所であるが、
更に溶鋼ないしスラグにも接触する可能性があるためホ
ットスポット部に使用される炉材としては耐熱性と同時
に耐スラグ性が要求される。この要求を満足するものと
してカーボン煉瓦ないいまカーボン−塩基性煉瓦が提案
され種々の煉瓦が試用され、かなりの好成績を挙げてい
る。
なり、スラグとの反応性の点からもその使用条件は過酷
なものとなりつつある。このような酷しい条件にさらさ
れる個所としては典型的なものとして電気炉のホットス
ポット部がある。このホットスポット部は電極に最も近
接するため露気炉中最高温度にさらされる所であるが、
更に溶鋼ないしスラグにも接触する可能性があるためホ
ットスポット部に使用される炉材としては耐熱性と同時
に耐スラグ性が要求される。この要求を満足するものと
してカーボン煉瓦ないいまカーボン−塩基性煉瓦が提案
され種々の煉瓦が試用され、かなりの好成績を挙げてい
る。
しかしながら、従釆のこれらの耐火物は高温での耐酸化
性に弱点を有するカーボンを使用するため自ずから耐用
・性には限度があり、ユーザーの耐用性に対する要求に
は充分応えることのできないものであった。勿論、耐酸
化性向上という要求に対する試みも今までに種々行なわ
れてきてはいるが未だに満足なものは提供されていない
のが現状である。
性に弱点を有するカーボンを使用するため自ずから耐用
・性には限度があり、ユーザーの耐用性に対する要求に
は充分応えることのできないものであった。勿論、耐酸
化性向上という要求に対する試みも今までに種々行なわ
れてきてはいるが未だに満足なものは提供されていない
のが現状である。
即ち、高温でガラス相を形成する物質を添加してカーボ
ン粒子の周囲をガラス質の被覆でコートして空気との接
触を遮断するなどがその１例であるが、完全に空気の不
浸透性コートを施すことは難しく、また、このガラス層
が結合部の役割を部分的にはたすため、高温での煉瓦の
強度劣化がはなはだしく、操業中の各種の応力に充分に
耐えることができず変形、破損という事態にたちいたる
ことがいまし‘まであった。本発明者等は、これらの点
を充分に検討し、長年の研究の結果上記の如き欠点をも
たない、即ち、空気の浸透に対して充分にこれを防ぎ、
高温でも高強度を維持し、従って真に耐酸化性の優れた
充分に実用に供しうるカーボン含有不焼成耐火物を提供
することに成功したものである。
ン粒子の周囲をガラス質の被覆でコートして空気との接
触を遮断するなどがその１例であるが、完全に空気の不
浸透性コートを施すことは難しく、また、このガラス層
が結合部の役割を部分的にはたすため、高温での煉瓦の
強度劣化がはなはだしく、操業中の各種の応力に充分に
耐えることができず変形、破損という事態にたちいたる
ことがいまし‘まであった。本発明者等は、これらの点
を充分に検討し、長年の研究の結果上記の如き欠点をも
たない、即ち、空気の浸透に対して充分にこれを防ぎ、
高温でも高強度を維持し、従って真に耐酸化性の優れた
充分に実用に供しうるカーボン含有不焼成耐火物を提供
することに成功したものである。
本発明の骨子は、ＭｇＯを主成分として含む塩基性耐火
材粉末とカーボン粉末ないいま加熱分解によりカーボン
を生成する含炭素物質の混合物に高温域、普通には１０
００午○以上の高温城においてカーボンより酸素親和力
の大きい金属アルミニウム粉末を所定量配合して成形し
、必要に応じて５００℃以下で乾燥又はべーキングした
不焼成品を実炉の使用中に加熱されることにより、該金
属粉末の酸化物を生成せしめ、該金属酸化物であるＮ２
０８やＭｇ○・ＡＩ２０２モ成時の体積膨張により、成
形時の粒子間間隙をほぼ完全に塞ぐことにより繊密化を
はかり高強度発生と同時に、繊密化による低速気性を達
成せしめたものである。
材粉末とカーボン粉末ないいま加熱分解によりカーボン
を生成する含炭素物質の混合物に高温域、普通には１０
００午○以上の高温城においてカーボンより酸素親和力
の大きい金属アルミニウム粉末を所定量配合して成形し
、必要に応じて５００℃以下で乾燥又はべーキングした
不焼成品を実炉の使用中に加熱されることにより、該金
属粉末の酸化物を生成せしめ、該金属酸化物であるＮ２
０８やＭｇ○・ＡＩ２０２モ成時の体積膨張により、成
形時の粒子間間隙をほぼ完全に塞ぐことにより繊密化を
はかり高強度発生と同時に、繊密化による低速気性を達
成せしめたものである。
この結果、Ｍやを含む塩基性耐火材粉末同士、カーボン
粉末同士又は塩基性耐火材粉末とカーボン粒子の界面は
これら金属酸化物であるＭｇ０とＮ２０３さらにはＭｇ
０・ＡＩ２０３等で繊密に結合され、たとえ内部に気孔
が残存しても外部との通気性は完全に遮断されたものと
なり、従来不充分であった耐酸化性を満足できる程度に
まで上げることに成功したものである。
粉末同士又は塩基性耐火材粉末とカーボン粒子の界面は
これら金属酸化物であるＭｇ０とＮ２０３さらにはＭｇ
０・ＡＩ２０３等で繊密に結合され、たとえ内部に気孔
が残存しても外部との通気性は完全に遮断されたものと
なり、従来不充分であった耐酸化性を満足できる程度に
まで上げることに成功したものである。
本発明不焼成品は、実炉葵炉前に予め還元雰囲気下で焼
成することにより中に添加されている金属粉末を酸化膨
張せしめた焼成品と比べて同等若しくはそれ以上の耐用
を示すものである。
成することにより中に添加されている金属粉末を酸化膨
張せしめた焼成品と比べて同等若しくはそれ以上の耐用
を示すものである。
本発明における原料耐火材粉末としては、金属酸化物、
金属炭化物、金属窒化物のうちから任意に選んだ１種以
上のものを選んで使用することが可能であるが、本発明
耐火物の使用目的からして、特に耐スラグ等に対する耐
蝕性が必要であり、マグネシア、マグクロ、クロマグ、
ドロマイト、マグドロ、ドロマグなどのマグネシアを主
成分として含む塩素性酸化物粉末、好ましくはマグネシ
ア粉末が好適に使用されうるとともにＳｉ０２などの低
融点生成物や不純物は可及的に少量具体的には５重量％
に満たない程度のものが望ましい。
金属炭化物、金属窒化物のうちから任意に選んだ１種以
上のものを選んで使用することが可能であるが、本発明
耐火物の使用目的からして、特に耐スラグ等に対する耐
蝕性が必要であり、マグネシア、マグクロ、クロマグ、
ドロマイト、マグドロ、ドロマグなどのマグネシアを主
成分として含む塩素性酸化物粉末、好ましくはマグネシ
ア粉末が好適に使用されうるとともにＳｉ０２などの低
融点生成物や不純物は可及的に少量具体的には５重量％
に満たない程度のものが望ましい。
カーボン源としては力−ポンプラック、黒鉛粉末などの
それ自身カーボンを主成分とするものの他に還元雰囲気
中１５０ｑｏ以上で仮暁することにより分解しカーボン
を生成する含炭素化合物（例えば、コールタール、石油
タール、ピッチなど）が任意に使用可能である。該カー
ボン源の量的割合は、原料耐火物粉末の種類により異な
る（即ち、例えば比較的低融点の酸化物の場合には耐火
物全体としての耐熱性を低下せしめないためカーボン量
を大とすることが望ましく、高融点酸化物の場合にはカ
ーボン量を少なくすることも可能である）が原料耐火物
粉末１００重量部に対し、カーボンに換算して１〜５の
重量部望ましくは５〜４の重量部とするのがよい。この
量的制限の理由は、１重量部より少ないと、スラグに濡
れにくいというカーボンの特性が充分に発揮できず、耐
火物全体としてはスラグに綴れやすく、耐スラグ性も不
充分となることにより、また５の重量部より多いとカー
ボン粒子同士を酸化物結合材でボンドする割合が少なく
なり、強度的に充分なものが望めなくなることによる。
高温城、普通には１０００℃以上の高温域でカーボンよ
り酸素親和性の大きく、酸化反応時に体積膨張を示す金
属粉末としては種々のものがあるが、本発明との目的に
おいては特にＮがよい。
それ自身カーボンを主成分とするものの他に還元雰囲気
中１５０ｑｏ以上で仮暁することにより分解しカーボン
を生成する含炭素化合物（例えば、コールタール、石油
タール、ピッチなど）が任意に使用可能である。該カー
ボン源の量的割合は、原料耐火物粉末の種類により異な
る（即ち、例えば比較的低融点の酸化物の場合には耐火
物全体としての耐熱性を低下せしめないためカーボン量
を大とすることが望ましく、高融点酸化物の場合にはカ
ーボン量を少なくすることも可能である）が原料耐火物
粉末１００重量部に対し、カーボンに換算して１〜５の
重量部望ましくは５〜４の重量部とするのがよい。この
量的制限の理由は、１重量部より少ないと、スラグに濡
れにくいというカーボンの特性が充分に発揮できず、耐
火物全体としてはスラグに綴れやすく、耐スラグ性も不
充分となることにより、また５の重量部より多いとカー
ボン粒子同士を酸化物結合材でボンドする割合が少なく
なり、強度的に充分なものが望めなくなることによる。
高温城、普通には１０００℃以上の高温域でカーボンよ
り酸素親和性の大きく、酸化反応時に体積膨張を示す金
属粉末としては種々のものがあるが、本発明との目的に
おいては特にＮがよい。
即ちＡＩの場合その発熱反応はテルミツト反応として著
名であって、結合部における局部的発熱により結合部を
強固にすることが可能であることや、Ｍｇ○を含む耐火
物原料としても耐火度を低下させることもなく、さらに
６５０℃程度の低温城からとげはじめて酸化され、ＡＩ
２０３を形成することによる膨張と１０００℃程度から
のＭｇ０・ＡＩ２Ｑ形成にともなう膨張による耐火物の
繊密化をその使用条件下で可能とすると考えられる。こ
れらの効果は融点の高い又はＭｇ０とＭｇ０・ＡＩ２０
３を形成することのないＳｉなどの金属粉末では充分に
達成されないばかりか、山以外の一部の金属は使用に問
題があるか、高価であるなどの点でも適当でないことが
分った。該金属アルミニウム粉末の添加量は酸化に対し
て保護されるべきカーボン量により１次的には決められ
るが、更に詳細には、成形時の気孔率の大小によっても
左右される。しかしながら「 この気孔率の影響は大勢
としては４・さく（即ち、成形時の気孔率としては望ま
しい範囲が極めて狭い幅の中に入るため）結局、金属ア
ルミニウム粉末の添加量としては耐火物原料粉末とカー
ボン源との合量１０増雲量部（カーボン源については炭
素量に換算して）に対して０．５〜１の重量部に選ぶの
がよい。この限定理由は、０．５重量部より少ないと結
合部における該金属の酸化物生成量が少なく、従って体
積膨張量が不充分なため、空気の通気を抑止する効果が
小さく、結果としてカーボンの酸化を充分に抑えること
ができなくなり、また、１の重量部より多いと、焼成中
に酸化される前の金属粒子が多いため、溶融現象を示し
成形体の変形を生じ、また、生成する酸化物量が増え、
従って体積膨張量が増加するため、かえって全体として
の粒子配列が安定せず結合部を弱体化することになり、
場合によっては全体形状の変形、強度低下をも招くこと
になるためである。
名であって、結合部における局部的発熱により結合部を
強固にすることが可能であることや、Ｍｇ○を含む耐火
物原料としても耐火度を低下させることもなく、さらに
６５０℃程度の低温城からとげはじめて酸化され、ＡＩ
２０３を形成することによる膨張と１０００℃程度から
のＭｇ０・ＡＩ２Ｑ形成にともなう膨張による耐火物の
繊密化をその使用条件下で可能とすると考えられる。こ
れらの効果は融点の高い又はＭｇ０とＭｇ０・ＡＩ２０
３を形成することのないＳｉなどの金属粉末では充分に
達成されないばかりか、山以外の一部の金属は使用に問
題があるか、高価であるなどの点でも適当でないことが
分った。該金属アルミニウム粉末の添加量は酸化に対し
て保護されるべきカーボン量により１次的には決められ
るが、更に詳細には、成形時の気孔率の大小によっても
左右される。しかしながら「 この気孔率の影響は大勢
としては４・さく（即ち、成形時の気孔率としては望ま
しい範囲が極めて狭い幅の中に入るため）結局、金属ア
ルミニウム粉末の添加量としては耐火物原料粉末とカー
ボン源との合量１０増雲量部（カーボン源については炭
素量に換算して）に対して０．５〜１の重量部に選ぶの
がよい。この限定理由は、０．５重量部より少ないと結
合部における該金属の酸化物生成量が少なく、従って体
積膨張量が不充分なため、空気の通気を抑止する効果が
小さく、結果としてカーボンの酸化を充分に抑えること
ができなくなり、また、１の重量部より多いと、焼成中
に酸化される前の金属粒子が多いため、溶融現象を示し
成形体の変形を生じ、また、生成する酸化物量が増え、
従って体積膨張量が増加するため、かえって全体として
の粒子配列が安定せず結合部を弱体化することになり、
場合によっては全体形状の変形、強度低下をも招くこと
になるためである。
さらに、該金属粒子の粒径については特別の限定は必要
としないが、カーボン粒子と同適度か１／１の竪度まで
の大きさのものが実験的にも良いようである。更に本発
明を以下実施例により、具体的に説明する。実施例第１
表に示す如く、平均粒度０．８側のマグネシアクリンカ
ー（不純物４％含有）、平均粒度０．８柵のドロマィト
クリンカー（不純物３％含有）、平均粒度０．８柵のマ
グドロアクリンカ−（不純物３％含有）、平均粒度０．
８肌のマグクロクリンカ−（不純物５％含有）に平均粒
度０．２側のグラファィト粒子（不純物１０％含有）と
金属アルミニウム微粉末及び結合剤を添加し、混合し機
械プレスにより１０００ｋ９／めで成形し５伽×５仇×
２伽の試料を得た。
としないが、カーボン粒子と同適度か１／１の竪度まで
の大きさのものが実験的にも良いようである。更に本発
明を以下実施例により、具体的に説明する。実施例第１
表に示す如く、平均粒度０．８側のマグネシアクリンカ
ー（不純物４％含有）、平均粒度０．８柵のドロマィト
クリンカー（不純物３％含有）、平均粒度０．８柵のマ
グドロアクリンカ−（不純物３％含有）、平均粒度０．
８肌のマグクロクリンカ−（不純物５％含有）に平均粒
度０．２側のグラファィト粒子（不純物１０％含有）と
金属アルミニウム微粉末及び結合剤を添加し、混合し機
械プレスにより１０００ｋ９／めで成形し５伽×５仇×
２伽の試料を得た。
次にこれら試料を実炉で使用中に煉瓦自体が高温になる
という状態を想定して還元雰囲気のもとで電気炉中で３
００℃′ｈｒの割合で昇温し、第１表に示す焼成温度で
２時間保持した後電気炉中で放冷した。これら焼成され
た試料の物性値を第１表に併設する。この結果は、不焼
成品が使用中に配合した金属アルミニウム粉末の酸化に
より物性が変化した後の状態と考えられる。第１表から
分る如く、実施例１（金属粉末を添加しない場合）は気
孔率が大きく従って通気率も大きく耐酸化性の劣ること
を示す。
という状態を想定して還元雰囲気のもとで電気炉中で３
００℃′ｈｒの割合で昇温し、第１表に示す焼成温度で
２時間保持した後電気炉中で放冷した。これら焼成され
た試料の物性値を第１表に併設する。この結果は、不焼
成品が使用中に配合した金属アルミニウム粉末の酸化に
より物性が変化した後の状態と考えられる。第１表から
分る如く、実施例１（金属粉末を添加しない場合）は気
孔率が大きく従って通気率も大きく耐酸化性の劣ること
を示す。
また、実施例６（金属粉末が多すぎる場合）は室温及び
１４００℃の強度が低く組織が弱体化していることを示
す。尚、ＡＩにかえてＳｉ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｇを加えた
ものを同様に実験してみたところ添加量が多ければそれ
より少量のＮの場合と大差ない結果が得られたが、添加
量を同量とすれば気孔率と通気率は大きくなる頃向を示
し、耐酸化性効果や強度の向上の効果が十分でないこと
が見い出されるとともに、この傾向は焼成温度を１４０
００ｏｏより低い条件のもとでするとＳｉをはじめとし
て多くの場合より顕著になることが分った。第１表中原
料配合蘭の（ ）数字は外掛割合を示す。
１４００℃の強度が低く組織が弱体化していることを示
す。尚、ＡＩにかえてＳｉ、Ｔｉ、Ｃｒ、Ｍｇを加えた
ものを同様に実験してみたところ添加量が多ければそれ
より少量のＮの場合と大差ない結果が得られたが、添加
量を同量とすれば気孔率と通気率は大きくなる頃向を示
し、耐酸化性効果や強度の向上の効果が十分でないこと
が見い出されるとともに、この傾向は焼成温度を１４０
００ｏｏより低い条件のもとでするとＳｉをはじめとし
て多くの場合より顕著になることが分った。第１表中原
料配合蘭の（ ）数字は外掛割合を示す。
また通気率は、単位圧力差（抑水柱）の下で単位面積（
塊）、単位厚さ（伽）の試料を通過する空気の単位時間
（ｓｅｃ）当りの標準流量（塊）で示す。第１表
塊）、単位厚さ（伽）の試料を通過する空気の単位時間
（ｓｅｃ）当りの標準流量（塊）で示す。第１表
Claims (1)
- １ ＭｇＯを主成分として含む塩基性耐火原料１００重
量部に、炭素ないし、炭素含有物質をカーボンに換算し
て１〜５０重量部および金属アルミニウム粉末を塩基性
耐火原料と炭素ないし炭素含有物質の合量１００重量部
に対し０．５〜１０重量部それぞれ配合せしめてなる耐
火物原料を成形し、必要に応じて乾燥またはベーキング
することを特徴とする酸化抵抗性の大きな炭素含有不焼
成耐火物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53072053A JPS602269B2 (ja) | 1978-06-16 | 1978-06-16 | 炭素含有不焼成耐火物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP53072053A JPS602269B2 (ja) | 1978-06-16 | 1978-06-16 | 炭素含有不焼成耐火物の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS54163913A JPS54163913A (en) | 1979-12-27 |
| JPS602269B2 true JPS602269B2 (ja) | 1985-01-21 |
Family
ID=13478246
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP53072053A Expired JPS602269B2 (ja) | 1978-06-16 | 1978-06-16 | 炭素含有不焼成耐火物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS602269B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5068887B1 (ja) * | 2011-04-27 | 2012-11-07 | 新日本製鐵株式会社 | 真空脱ガス槽及びこれを用いた脱ガス処理方法 |
Families Citing this family (12)
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|---|---|---|---|---|
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| JPS55107749A (en) * | 1979-02-09 | 1980-08-19 | Kyushu Refract Co Ltd | Carbon-containing fire brick |
| JPS57183359A (en) * | 1981-04-30 | 1982-11-11 | Kyushu Refractories | Magnesia carbon refractories |
| JPS58213818A (ja) * | 1983-05-23 | 1983-12-12 | Nippon Steel Corp | 転炉の炉壁構造 |
| JPS601639A (ja) * | 1983-06-18 | 1985-01-07 | Sony Corp | 信号再生装置 |
| JPS60176970A (ja) * | 1984-01-17 | 1985-09-11 | 品川白煉瓦株式会社 | 炭素含有耐火組成物 |
| JPS6016859A (ja) * | 1984-06-04 | 1985-01-28 | 黒崎窯業株式会社 | 金属精錬炉 |
| JPS60200857A (ja) * | 1984-12-24 | 1985-10-11 | 黒崎窯業株式会社 | 溶融金属処理用耐火物 |
| JPS60191049A (ja) * | 1984-12-24 | 1985-09-28 | 黒崎窯業株式会社 | 混銑車 |
| JPS61236648A (ja) * | 1985-04-11 | 1986-10-21 | 川崎炉材株式会社 | 炭素含有塩基性不焼成れんが |
| AU2006237926B2 (en) * | 2005-04-19 | 2009-12-17 | Krosaki Harima Corporation | Refractory and method for production thereof, and raw material for refractory |
| CN110330346A (zh) * | 2019-06-21 | 2019-10-15 | 宜兴新威利成耐火材料有限公司 | 无碳腊石碳化硅质不烧砖及其制备方法 |
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| JPS529011A (en) * | 1975-07-14 | 1977-01-24 | Shinagawa Refractories Co | Refractory stamp material |
| JPS5232912A (en) * | 1975-09-09 | 1977-03-12 | Osaka Yougiyou Taika Renga Kk | Manufacture of carbon bond nonnburnt refractory bricks |
-
1978
- 1978-06-16 JP JP53072053A patent/JPS602269B2/ja not_active Expired
Patent Citations (3)
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS54163913A (en) | 1979-12-27 |
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