JPS6136167A - 射出成形耐火性造形物の製造方法および組成物 - Google Patents

射出成形耐火性造形物の製造方法および組成物

Info

Publication number
JPS6136167A
JPS6136167A JP11396085A JP11396085A JPS6136167A JP S6136167 A JPS6136167 A JP S6136167A JP 11396085 A JP11396085 A JP 11396085A JP 11396085 A JP11396085 A JP 11396085A JP S6136167 A JPS6136167 A JP S6136167A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
weight percent
alumina
carbon
resin
shape
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP11396085A
Other languages
English (en)
Inventor
ハワード・マーク・ウインクルボーア
ケーチス・ウオン
フランク・ヘンリー・ウオルザー・ジユニアー
ドナルド・フレデリツク・ストツク
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dresser Industries Inc
Original Assignee
Dresser Industries Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dresser Industries Inc filed Critical Dresser Industries Inc
Publication of JPS6136167A publication Critical patent/JPS6136167A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/632Organic additives
    • C04B35/634Polymers
    • C04B35/63448Polymers obtained otherwise than by reactions only involving carbon-to-carbon unsaturated bonds
    • C04B35/63472Condensation polymers of aldehydes or ketones
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/50Pouring-nozzles
    • B22D41/52Manufacturing or repairing thereof
    • B22D41/54Manufacturing or repairing thereof characterised by the materials used therefor
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/013Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics containing carbon
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/10Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
    • C04B35/101Refractories from grain sized mixtures
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/632Organic additives
    • C04B35/634Polymers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mold Materials And Core Materials (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)
  • Compositions Of Macromolecular Compounds (AREA)

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】 【発明の利用分野〕 本発明は、溶融金属の運搬に有用な耐火形状物の組成な
らびに製造方法に関する。 (従来の技術) 溶融シリカ管は、溶融金属の連続鋳造時のシュラウド用
に頻繁に使用されている。これらの管はスリップ鋳造あ
るいは射出成形法によシ製造されている。(例えば米国
特許m 4..011,299号および西独特許第26
.33.309号を参照されたい。)斯かる管の主たる
利点は、熱衝撃に対する抵抗性が卓越していることであ
る。しかしながら、これらの使役寿命は、失透、シリカ
のピロプラスチック(pyroplast、ic)流、
鋼中諸元素によるシリカの還元および溶鴎金型粉末によ
る腐食性攻撃に基ずく摩耗のために数回の加熱に制限さ
れる。 ・使役寿命を増加させんとして、鉄鋼産業は最近、アル
ミナ−黒鉛組成物製のシュラウド管を試用してきた。こ
れらの管は15乃至30重量パーセントのフレーク状黒
鉛を含有し、等方静圧カブレスにて製造される。これら
の管は融鋼の侵食作用および鋼中の還元性元素(Al、
 Mn、 Si )に対し抵抗性を有する。しかしなが
ら、この管の主たる欠点は、製造費用が高いこと、金属
の流れに抵抗する使役時に内腔に沿ってアルミナ結晶の
梢状組織を形成しがちなこと、および金型粉末により腐
食性攻撃を受は易いことである。 管の金型粉末抵抗(mold powder resi
stance)を増大させる改善が、最近、ジルコニア
含有化合物を配合に添加することにより為された。また
、アルミナ成長の形成傾向を制限せんとする努力も、石
灰またはドロマイ)k配合に添加することにより為され
た。しかしながら、深刻な欠点も残されている。斯かる
管の製造費用が高いことである。 等方圧縮(isopressing)は非常に資本集約
的かつ労働集約的な生産手段である。寸法規格を達成す
るには、等方圧縮径に管を旋盤上で機械加工する必要が
頻繁にある。 等方圧縮による管の製造に対する別法としては、射出成
形技術により管を形成する方法が望ましいであろう。射
出成形が望ましい理由は、比較的に投資が小なることお
よび生産速度が大なることである。しかしながら、フレ
ーク状黒鉛は非湿潤性なので、使用される成形ビヒクル
の如何に係らず、アルミナ−黒鉛組成物の射出成形には
極度に高水準の結合剤を必要とする。高水準の結合剤を
使用すると、物理的諸性質が望壕しからぬものとなる。 研究室実験の示すところでは、フレーク状黒鉛を含有す
る混合物が射出成形可能な稠度全達成するには、少くと
も20%水準の結合剤が必要であった。黒鉛を樹脂、ゼ
ラチンのフィルムに封入スルこと、あるいは炭化ケイ素
で表面被覆することにより、フレーク状黒鉛の表面を覆
い隠そうとする多数の試みが為された。これらいずれの
試みも、結合剤要求水準の低下には成功しなかった。 更には、従来の射出成形法では、ワックスあるいはポリ
スチレンまたはポリエチレン等の低炭素生成樹脂が成形
ビヒクルとして選択されているが、その理由はそれらが
室温では固体で、昇温下で液状になるからである。これ
らのビヒクルを使用することの主たる欠点は、永久的な
結合を与えぬことである。該形状物は、結合を開始させ
るのに非常に高温の焼結温度まで加熱せねばならない。 黒鉛とこれまで列挙された低炭素生成樹脂を使用する際
の諸欠点からみて、シュラウドゝ管の製造には新規組成
物の配合が必要である。多数の相異なるタイプの粗炭素
を試験したが、極度に高水準の結合剤を要さずに射出成
形法に使用できたのは、仮焼した流動床コークスのみで
あった。フレーク状黒鉛の代りに仮焼した流動床コーク
スを混合物中に使用した場合、成形可能な稠度にするの
にi。 %程の少量の結合剤しか必要とせぬことが見出された。 炭素は湿潤できぬと一般に理解されている故、この知見
は全く予期されぬことであった。仮焼した流動床コース
が球状構造であるため、湿潤を容易にするものと解され
る。 混合物にケイ素金属微粉を添加し、炭素を酸化から保護
すると共に炭素微粉と反応させてコークス化時に管の強
度を高める二次の炭化ケイ素を形成した。更には、成形
ビヒクルとして高炭素生成樹脂を使用した。これらのタ
イプの樹脂は、還元条件下で熱分解すると、高温焼結を
必要とせずに耐火物に卓越した強度を付与することが知
られている炭素チャーを生成する。 (発明が解決しようとする問題点) 従って、本発明の主目的は、射出成形シュラウド管に使
用するための新規配合物を得ることである。 本発明の更なる目的は、射出成形技術を用いてアルミナ
−炭素組成物からシュラウド管を製造することである。 本発明の別の目的は、ジ−およびトリーヒドロキシジフ
ェニルの混合物とその他の高分子量フェノール化合物か
らなる液状樹脂を使用して常温で射出可能なアルミナ−
炭素混合物を調製すること、ならびに該混合物にパラホ
ルムアルデヒド″′を添加することにより金型に閉じ込
めたまま形状物を固化させることである。 本発明の別なる目的は、成形ビヒクルとして低粘度の液
状フェノール樹脂を使用して常温で射出可能なアルミナ
−炭素混合物を調製すること、ならびに該混合物に濃塩
酸を添加することにより金型に閉じ込めた1ま形状物を
固化させることである。 本発明の前記その他の諸口的は、ケイ素微粉1−8重量
パーセント、反応性アルミナ1−16重量パーセント、
スポール禁止添加剤1−30重量パーセントおよび混合
物の残分が合成アルミナなるものに、成形ベヒクルとし
て高炭素生成樹脂5−10重量パーセントおよび溶剤0
5−2重量パーセントおよびバラホルムアルデヒド゛ま
たは塩酸等の低温硬化剤2重量パーセントまでを添加し
たものからなる樹脂結合アルミナ−炭素形状物を製造す
るための組成物にて達成される。 前記の混合物は、射出成形法により形状物に成形される
。混合物の調製および成形は室温で行なわれる。射出後
、金型ならびに混合物の温度を水の沸点に至らぬ温度に
まで上昇させる。温度を斯く僅かに上昇させるだけで部
分硬化の開始に十分であり、固化した形状物は離型が可
能となる。離型後に形状物を水の沸点を越える温度で安
全に乾燥し、十分に硬化させる。 図は、本発明形状物の製造方法をブロックダイヤグラム
形態で示すものである。 (問題点を解決するための手段〕 本発明は、新規なシュラウド管組成物ならびにその製造
方法に関する。特にその製造方法は、形状物の成形手段
として射出成形技術を使用するものであり、その理由は
射出成形法が比較的低額の投資しか必要とせず、しかも
生産性が高いからである。 図を詳611(に谷間する七、シュラウド管等の形状物
を製造する本発明の好適方法が、ブロック形態で開示さ
れている。特に該法は、シュラウド管の成形のために、
比較的資本費が低く生産性が高い射出成形技術を使用す
るものである。 ! 初、ステーション10で管材料となる組成物を混合
する。この組成物は合成アルミナ、仮焼した流動床コー
クス、スポール禁止添加剤、ケイ素微粉ならびに反応性
アルミナからなる。射出成形技術を使用するので、可能
最小水準の結合剤全使用する射出成形でのセラミック成
形の経験が示すところでは、バッチの粒度は8/10メ
ツシュ約7%、10/28メツシユ18%、28/65
メツシユ15%、65/325メツシュ17%および一
325メツシュが43%でなければならない。本願で述
べるメツシュサイズは、全てタイラー(Tyler)篩
標母に基ぐものである。射出成形配合では−325メツ
シユ粒子の分布が重要である。一般に、粒径分布は、2
0ミクロン未満89%、10ミクロン未満72%、4ミ
クロン未満52%、2ミクロン未満40%および1ミク
ロン未満が28%でなければならない。下記実施例で示
すように、好適配合物は微小化ケイ素、3重量パーセン
)、−325メンシユの反応性アルミナ13 重液状’
−セン)、26/65メツシユの仮焼した流動床ツー2
フ15重量パーセント、スポール禁IL添加剤少くとも
15重量パーセントヲ含有し、残りが合成アルミナであ
る。8/16メツシユの炭化ケイ素は、有用なスポール
禁止剤なることが児出された。 ステーション■2では、高炭素生成樹脂および硬化剤を
、ステーション10で形成された混合物に添加する。ス
テーション10で形成された混合物、プラスステーショ
ン】2で添加された添加物を、成形可能な稠度になるま
で室温で混合する。ステーション14では、該混合物を
射出成形して所望の管状物品を形成する。ステーション
16では、該管状物品を金型内で硬化きせる。 ステーションI8では、該物品を金型から取シ出−J−
、、ステーション20では、該形状物を121℃にて予
かしめ定められた時間、例えば4−10時間にわたシ乾
燥させる。ステーション22では、該形状物を比較的高
温、例えば1093℃でコークス化する。所望ならばス
テーション24で、溶融型粉に対する形状物の抵抗を高
めるため、該形状物にタール含浸を施してもよい。 以下の実施例にて、ステーション12で供給される添加
物を含有した混合物配合の詳細、ならびに斯かる混合物
の使用および前記の方法における添加剤につき説明する
。 実施例 1 ジおよびトリーヒト80キシジフエニルの混合物と他の
高分子量フエーノール化合物、例えばコツパース社(K
oppers Company、 Inc、)が販売す
る商品名「投ナコライト(PENACOLI:TE廷■
441」なる樹脂からなる高炭素生成固形樹脂を9重量
パーセント含有する結合剤系を用い、ステーション1゜
および12にて121°Cの温度で混合vIJヲ配合し
たエチレングリコール2重量パーセントおよびステアリ
ン酸アミl−゛1.5重量パーセントを分散剤として高
炭素生成樹脂に混合した。形状物の射出成形は、黒鉛ス
プレーでプレコートされ43℃に予熱された金型内に1
41(9/CTL2で為された。好適実施態様における
形状は管状であり、最終製品がシュラウド管として使用
されるものであった。14に9/cTL2のホールトゝ
圧力を数分間維持したあと、金型を室、′晶まで冷却し
、管を取り出した。次にこの管全支持用の砂中に埋め込
んだ。砂は約30重量パーセントのへキサメチレンテト
ラミン(「ヘキサ」)全含有した。樹脂の発泡を防止し
、ヘキサの分解から発する蒸気を用いて樹脂を硬化させ
るには、アルゴン雰囲気下でゆっくりと加熱する必要が
あった。コークス化後の切断面検査の結果は、管が密で
無欠陥なることを示した。管の見掛は密度は2.509
/ccであり、見掛は気孔率はI8.2%であった(表
■〕。この管の冷間圧潰強度は275kgkr/12で
あり、その1538°Cでの熱間圧潰強度は205kg
/c7rL2であった。因みに、アルミナ黒鉛管の15
38℃における熱間圧潰強度は、89乃至1o71(g
/Crn2の囲である。計算の結果、約5パーセントの
炭素(d、結合剤の熱分解に由来するものであった。こ
の管は、酸素−プロパン炎の先端に管全体を)由過させ
る厳しい熱衝撃試験にも影響されな阜った。更にこの管
は、管内に金型粉末を配して遷元条件下1538°Cに
5時間加熱する金型粉末反応にも影響されなかった。本
試、験後の切断面を検査した結果、反応の生起は認めら
れなかった。これとは対照的に、溶融シリカ管は、この
金型粉末試験で激しく変化した。この管は、諸試験にお
いて等方圧縮されたアルミナ−黒鉛と同等であると思わ
れた。これらの試験結果は、本組成物が連続鋳鋼のシュ
ラウドゝ管として有力なることを示した。 実施例 2 水性の高炭素生成樹脂′fニア重量パーセント含有する
結合剤を用い、ステーション1oおよび12で別の混合
物を配合した。実際の使用樹脂は実施例1に記載の樹脂
の水性変種(vession)であって、コツパース社
が商品名1投ナコライ) RM 44.1−80J、と
じて明光している固形分80%のものであった。 可塑剤として作用するポリザソカライト″′5パーセン
トおよび15パーセントならびにパラホルムアルデヒド
1%を該水性樹脂に混合した。該混合物に使用したポリ
サンカライド可塑剤は、ピルスバリー社(Pj]、1s
bury Company)が1ポリトラン(POLY
TRAN )LJなる商品名で販売している。この混合
物は室温で製造され5、これまた室温の金型内で14k
g/12にて成りされた。射出後、金型のキャビティー
をスライドゝゲートで密封し、ホールド圧力を維持した
。続いて金型を65℃に加熱した。 この温度ではバラホルムアルデヒl−’74自発的に分
解し、樹脂を硬化させるホルムアルデヒド蒸気を放出す
る。試験した多数の相異なるタイプの高炭素生成樹脂の
うち、コンバース社の田M 441 Jだけが、ホルム
アルデヒドゝとの反応による65°Cでの硬化が可能で
あった。65°Cに約10分間保持したあと、金型を室
温せで冷却させた。管は金型から取り出せるほど十分に
硬かった。この管を更に121°Cで乾燥し、結合剤か
ら水を安全に除去した。続いてこの管を1元条件下20
4°C/時の加熱速度で1093℃まで5時間にわたり
焼成した。この管の見掛は密度は2.431//CCで
あり、9掛は気効率は18.9%であった。室温での破
壊モジュラスは129kg/fjIrL2であった。等
方圧縮したアルミナ−黒鉛管の代表的室温MOR(破壊
モジュラス、MOd、ulesof Ruptu、re
 )ば50乃至91kg/CTL2の範囲である。 本混合物に関する主たる間頌は、パラホルムアルデヒド
の不快な臭気と作業時間が短いことであった。樹脂の初
期硬化のため、室温下4時間後には混合物のレオロジ−
に認知できるほどの変化が起った。分散剤として作用す
るオレイン酸または水混和性油を少量添加すると、混合
物の棚寿命が大幅に延長されることが見出された。実際
の試験では、−混合物は分散剤として「ダーバン(DA
RVAN )第7号」なる商品名で販売されているオレ
イン酸を使用し、別混合物はダーバンに代るものとして
「ステイゾル(STAYSOL) 77J なる商品名
で販売されている水混和性油を使用した。オレイン酸ま
たは水混和性油のいずれかを使用して混合物を形成する
際には、ポリサンカライド可塑剤塑剤は省略した。混合
物へのオレイン酸または水混相性油の添加は2重量パー
セント以内に維持されねばならなかった。さもなくば、
金型から剥ぎ増る際に管が弱くなシ過ぎるのであった。 実施例 3 実施例2の混合物に類似し、但し高炭素生成樹脂(RM
 444−80 ) 7重量パーセント、ポリサンカラ
イドゝ可塑剤(ポリトランL)4.75%およびパラホ
ルムアルデヒド” 0.75%を含有する混合物を調製
した。本組成物は24−kg/CTL2で成形した。こ
のもののコータス化後の見掛は密度は2.50 g/C
Cであり、見掛は気孔率は17.6%であった。室温で
の破    ゛壊モジュラスは157に9/cm2であ
り、1093℃では183kg/crnであった。計算
の結果、385%の炭素は結合剤の熱分解に由来したも
のであった。実施例2および3は、水性樹脂を用いると
射出成形混合物が室温で製造可能なことおよび金型に閉
じ込めたまま低温(100℃未満)で形秋物を安全に固
化できることを示すものである。 実rii例 4 硬化剤としてヘキサを使用する代表的フェノール樹脂は
、150°C以上の温度で硬化させねばならない。この
ため水性樹脂才たは射出成形用ビヒクルとして低沸点の
溶剤を含有する樹脂は、硬化時に金型が爆発する危険が
あって使用できない。この危険を取り除くため、樹脂含
有混合物に酸触媒を添加することにより、フェノール樹
脂をより低温で硬化させる研究を実施することにした。 高炭素生成樹脂としてプラスチックエンジニアリング社
(P]、astj、c Engineering Co
mpany(Plenco)の「1603」樹脂(25
℃での粘度は170cps)のような水溶性レゾール樹
脂7型量パーセントを使用し、ステーション10および
12で混合物を調製した。該混合物にオレイン酸1重量
パーセント、ポリサッカライドゝ可塑剤6型量パーセン
トおよび50150 HGII溶Q(水50部に濃塩酸
50部〕1重量パーセントを添加した。1重量パーセン
トの酸溶液にて、水の沸点以下で安全な温度である65
°Cに混合物を昇温させたあと、10分以内に樹脂を硬
化させ得ることが測定された。実施例3に記載の条件下
で管に成形した。1093℃でコークス化したあとの管
の見掛密度は2.29 fj/CCであり、見掛は気孔
率は24.5%であった。(表■)85%級リン酸、パ
ラ−トルエンスルホン酸(PTSA)および塩化鉄等そ
の他の多数の酸は、同一結果を達成するのにはるかに高
水準の添加を必要とする。 実施例 5 ボーデン社(Borden Inc、)が[A、H39
sJなる商品名で販売している樹脂のようなレゾール−
フェノールホルムアルデヒド高炭素生成m脂’elO重
量・ξ−セント用い、別の混合物を配合した。この樹脂
の粘度は25°Cで300 cpsであった。この高炭
素生成樹脂に、オレイン酸2重量パーセントおよびポリ
サッカライドゝ可塑剤2型量パーセントおよび高強度H
GIJ (水75部に濃塩酸25部)1重量パーセント
を添加した。成形は前述のように実施された。この組成
物は、数分間で65℃まで加熱可能なことおよび室温に
冷却すると非常に硬くなる点で独得なることが知見され
た。管は、金型から剥ぎ取る間、剛直であり、更なる再
加熱の間にも剛性を紐持した。1093℃でコークス化
したあとの管の見掛は密度は2.31 g/CCであり
、見掛は気孔率は21.6%であった。 実施例 6 プレンコ(PI enco )のl−6s9J樹脂(2
5℃での粘度は90cps)およびボーデンの「FB−
92J樹脂(25°Cでの粘度は37 cps )のよ
うな低粘度の高炭素生成樹脂の別の混合物を配合した。 これらの樹脂は、混合物の結合剤要求水準を低下させな
かった。概念的にはビヒクルの粘度が低いほど結合剤の
要求水準を低下させると考えられるので、前記の事実は
通常ではなかった。これらの樹脂は全て、酸の触媒作用
を受けて低温硬化が可能と思われる。 実施例 7 予備研究の結果、フルフリルアルコールヲ含有する液伏
のフェノールホルムアルデヒドゝ高炭素生成樹脂(商品
名「FBI28」にてボーデン社が販売)は、少量の塩
酸添加に対し異常に敏感であった。 この樹脂は、塩化鉄(FeC13)等その他の弱酸には
敏感でなかった。本樹脂は5重量パーセント未満の遊離
フェノールを含有し、その固形分含量は72−78重量
パーセントであり、7重量パーセント未満の遊離ホルム
アルデヒドを含有する。1.5重騎パーセント程度の少
量のH(J25/75溶glを混合物に添加すると、樹
脂は直ちに硬化(advan c e )した。05重
量パーセントの酸添加では、93°Cの温度に達したあ
とですら混合物の粘度に影響を与えなかった。1重量パ
ーセント添加すると混合物は暖くなり、樹脂が硬化を開
始したことを示した。 [FB I 28J 樹脂9重量パーセント、オレイン
酸2重量パーセント、ポリサンカライド可塑剤191パ
ーセントおよびHCl 25/75溶液0.75重量パ
ーセントで混合物を調製した。この混合物は室温で8時
間以上安定であった。前述のようにして管に成形した。 1093°Cでコークス化したあとの管の見掛は密度は
2.43.!9/CCであり、見掛は気孔率は191パ
ーセントであった。室温での破壊モジュラスは80に9
/crrL2であり、1538℃での熱間圧潰強度は1
53kg%溝であった。この管にタールを含浸させ、引
続き焼き固めて再コークス化すると、見掛は気孔率は1
3.6パーセントに低下した。同一配合で、但し硬化後
にタール含浸してコークス化して別の管を調製した。こ
の管の見掛は密度は2489 /CCであり、見掛は気
孔率は17.5パーセントであった。還元条件下153
8°Cで10時間にわたる長期の金型粉末試験の結果は
、タール含浸管の方が未含浸管よりも良好な抵抗を有す
ることを示した。 実施例 8 ボーデン社の1FB128j樹脂の低粘度変種(粘度9
0−120対470−700)にて更なる実験を行なっ
た。商品名1’−FB160jとして販売されているこ
の樹脂も、フルフリルアルコールを含有する液伏のフェ
ノールホルムアルデヒドであるが、固形分含量は約10
パーセントはど低い。この樹脂は、t5−20重−fL
パーセントの遊離フェノールヲ含有する点で独得である
。その遊離ホルムアルデヒド含量は、0.3重量パーセ
ント未満でおる。「A15395J樹脂2重量パーセン
ト、「FB160J樹脂7重量パーセント、オレイン酸
2重B、、!−セントおよびHGl 50150溶液0
.75重量パーセントから混合物を調製した。成形し、
硬化させ、1093℃でコークス化したあとの管の見掛
は密度は2.50 g/(5)であり、見掛は気孔率は
17.2パーセントであった。 実施例 9 エテルアルコール等の溶剤で稀釈したfFB160J樹
脂を用いると、低い結合剤水準で成形可能な稠度になる
ことが見出された。エテルアルコール1.9重量パーセ
ント、rFBx6oJ樹脂8重量パ樹脂8ト量パーセン
トCi、5重量パーセントで混合物を調製した。形秋付
与し処理した後の管の見掛は密度は2.64ゐ4Cであ
り、見掛は気孔率は14.6パーセントであった。混合
工程の後の方で濃HC7を添加しても、混合物のレオロ
ジ−的性質に負の影響を与えることはなかった。実際、
この少量添加は混合物を更に流動的にした。これらの混
合物は室温では数日間にわたり安定であるが、38℃以
上の中温に露すと混合後に不安定になる。この管にター
ルを含浸させ、引続き焼き固めて再コークス化すると、
見、川は気孔率は10.5%に低下する。 実施例9の樹脂は、高含量の遊離フェノールを有する。 フェノールは卓越した湿潤剤である。遊離フェノール含
量が高く、遊離ホルムアルデヒドゝ含量が非常に低い実
施例9の樹脂は、硬化酸の添加に対しても高い許容度を
有することが見出された。換言すれば、実施例9の樹脂
は、酸の添加により直ちに硬化する大部分の樹脂と異な
り、濃塩酸等の硬化剤を室温で受は入れても粘度を顕著
に増大させぬ能力を有するのである。大部分のレゾール
含有混合物に濃HC7を添加すると、直ちにその射出可
能稠度が失なわれることから、この知見は予期されぬこ
とであった。この特徴から、混合物に添加する酸の量を
調節することにより、混合物の硬化は調節されるであろ
う。前記の特徴は、該混合物から製造されるシュラウド
ゞ管に良好な物理的諸性質をもたらすものである。 前記実施例の全てにおいて、24kg/cIrL2以上
の成形圧を選択しても管の形成が可能なることは勿論で
ある。この場合、混合物の緊密化達成に要する結合剤は
少量となるであろう。成形圧が高いととならびに結合剤
量が少いことは共に、密度および強度のような管の諸性
質に改善をもたらすであろう。非常に低圧力の射出成形
法の主たる利点は、成形に必要な装置費が比較的安価な
ことである。 成形使用圧力を高くするごとに、よシ高価な成形装置に
格上げする必要がある。 特定の混合比について説明してきたが、混合物組成は下
記範囲内で変更可能である。微粉ケイ素1−8重量パー
セン)、−325メツシユの反応性アルミf1−16重
量パーセント、28/65メツシユの仮焼した流動床コ
ークス1−30重量パーセント、スポール禁止添加剤1
−30重量パーセント、および混谷物の残部は合成アル
ミナである。シュラウビ管または類似物用の混合物を開
発した経験によると、混合物を形成する各種成分を前記
の範囲にすれば商業上実用的なバッチが得られる。 表   I ベナコライト(PENACOL工TE)RM44 ]に
て調製した混合物 実施例        】23 コークス化物の性質 見掛は密度、g/CC2,502,4,32,50見掛
は気孔率、%    J、8,2  18.9  17
.6破壊モジユラス、kNcm 室温    −129153 1093℃        −−147183冷間圧潰
強度、kg/era    257  −−   −−
熱間圧潰強度、kg/cm、    205  −− 
  −−1538℃ 炎通し試験       合格   −一一一金型粉末
反応試験   影響されず  −一一一表   ■ レゾール樹脂にて調製した混 実施例         、   5 コークス化物の性質 見掛は密度、g/CC:        2.29  
 2.31見掛は気孔率、%:        24.
5    21.6破購モジュラスkg/cm2 室 温:−一−一 1093°C:               −−−
−冷間圧潰強度、k17/m2:      −−−−
熱間圧潰強度1538°C1 I<g/ンiηl  ・ タール含浸および再コークス化 見掛は有孔率、%:−−−− 炎肖て試験:−一一一 金型粉末反応試験二一一一一 合物 2.43   2,50   2.6419.1   
 17.2   14.613.6−−10.5 一一一一   合格 一一一一   影響されず 本発明の好適実施態様につき説明してきたが、本発明は
それに限定されるものではなく、特許請求の範囲内でそ
の他の諸実施態が存する。
【図面の簡単な説明】
図は、本発明形状物の製造方法をブロックダイヤグラム
形態で示すものである。 特許出願人  l−ゝレソザー・インダストリーズ・(
外5名)

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1)ケイ素微粉1−8重量パーセント、反応性アルミナ
    1−16重量パーセント、仮焼した流動床コークス1−
    30重量パーセント、スポール禁止添加剤1−30重量
    パーセントおよび合成アルミナ残部なる混合物に、高炭
    素生成樹脂を成形ビヒクルとして5−10重量パーセン
    ト、溶剤0.5−4重量パーセントおよび低温硬化剤2
    重量1パーセントまでを添加して混合すること、 該溜合物を射出成形して形状物品を製造す ること、 最初に該形状物を100℃未満の温度で硬化させること
    、 該形状物を金型から剥ぎ取ること、 該形状物を100℃を超える温度で更に硬化させること
    、および 該形状物を550℃を超える比較的高い温度で加熱する
    ことにより、樹脂成形ビヒクルのコークス化を促進して
    該形状物の強度を高めること、 の諸工程からなるアルミナ−炭素形状物品を製造する方
    法。 2)形状物品にタールを含浸させてコークス化物の気孔
    率を減少させかつ溶融金型粉末に対する該形状物の抵抗
    を増大させる工程を更に包含する特許請求の範囲第1項
    に記載の方法。 3)スポール禁止添加剤が炭化ケイ素である特許請求の
    範囲第2項に記載の方法。 4)前記のケイ素微粉が3重量パーセントであり、前記
    の反応性アルミナが8重量であり、前記の仮焼した流動
    床コークスが15重量パーセントである特許請求の範囲
    第1項に記載の方法。 5)ケイ素微粉1−8重量パーセント、反応性アルミナ
    1−16重量パーセント、仮焼した流動床コークス1−
    30重量パーセント、スポール禁止添加物1−30重量
    パーセントおよび合成アルミナ残部なる混合物に、高炭
    素生成樹脂を成形ビヒクルとして5−10重量パーセン
    ト、溶剤0.5−4重量パーセントおよび低温硬化剤0
    .5−2重量パーセントを添加したものから本質的にな
    るバッチから製造されるアルミナ−炭素形状物。 6)形状物がシユラウド管として形成されたものである
    特許請求の範囲第5項に記載のアルミナ−炭素形状物。 7)微小化ケイ素が3重量パーセントであり、反応性ア
    ルミナが8重量パーセントであり、かつ仮焼した流動床
    コークスが15重量パーセントである特許請求の範囲第
    5項に記載のアルミナ−炭素形状物。 8)スポール禁止添加剤が炭化ケイ素である特許請求の
    範囲第5項に記載のアルミナ−炭素形状物。 9)高炭素生成樹脂が、ジ−およびトリ−ヒドロキシジ
    フェニルの混合物とその他の高分子量フェノール化合物
    から構成される液状樹脂であり、かつ、パラ−ホルムア
    ルデヒドを低温硬化剤として使用する特許請求の範囲第
    5項に記載のアルミナ−炭素形状物。 10)高炭素生成樹脂が、25℃で90−120センチ
    ポイズの粘度を有し、比較的高含量の遊離フェノールを
    有し、かつ、低温硬化の開始に使用可能な強酸に対する
    許容度が比較的高い液状のフェノールホルムアルデヒド
    である特許請求の範囲第5項に記載のアルミナ−炭素形
    状物。
JP11396085A 1984-07-27 1985-05-27 射出成形耐火性造形物の製造方法および組成物 Pending JPS6136167A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US635076 1984-07-27
US06/635,076 US4627945A (en) 1984-07-27 1984-07-27 Method of manufacturing an injection molded refractory shape and composition thereof

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6136167A true JPS6136167A (ja) 1986-02-20

Family

ID=24546346

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP11396085A Pending JPS6136167A (ja) 1984-07-27 1985-05-27 射出成形耐火性造形物の製造方法および組成物

Country Status (7)

Country Link
US (1) US4627945A (ja)
JP (1) JPS6136167A (ja)
AT (1) AT388370B (ja)
BR (1) BR8503060A (ja)
CA (1) CA1227504A (ja)
DE (1) DE3527310A1 (ja)
GB (1) GB2162166A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02283659A (ja) * 1989-04-24 1990-11-21 Nhk Spring Co Ltd セラミックスの成形方法

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4014298A (en) * 1974-09-11 1977-03-29 Schulz John E Concentric rotary engine
US3990409A (en) * 1975-12-16 1976-11-09 Beverly Harvey W Rotary engine
JPS6246951A (ja) * 1985-08-22 1987-02-28 黒崎窯業株式会社 スライディングノズル用プレ−ト耐火物の製造方法
EP0239301B1 (en) * 1986-03-27 1993-05-05 Imperial Chemical Industries Plc Production of ceramic materials
DE3715178C2 (de) * 1987-05-07 1998-04-09 Vaw Ver Aluminium Werke Ag Verfahren zur Herstellung eines feuerfesten, eisen- und schlackenresistenten Oxid-Kohlenstoff-Steins
US4906424A (en) * 1988-02-16 1990-03-06 Hoechst Celanese Corp. Reaction injection molding of ceramic or metallic greenbodies
US5240658A (en) * 1991-03-26 1993-08-31 Lukacs Iii Alexander Reaction injection molding of silicon nitride ceramics having crystallized grain boundary phases
US5190709A (en) * 1989-06-29 1993-03-02 Hercules Incorporated Reaction injection molding of ceramics using a ceramic precursor as a binder
US5229337A (en) * 1989-06-30 1993-07-20 Glaverbel Composition of matter for use in a process of forming a porous refractory mass
DE4120671C1 (ja) * 1991-06-22 1992-05-07 Radex-Heraklith Industriebeteiligungs Ag, Wien, At
US6799626B2 (en) 2001-05-15 2004-10-05 Santoku America, Inc. Castings of metallic alloys with improved surface quality, structural integrity and mechanical properties fabricated in finegrained isotropic graphite molds under vacuum
WO2002095080A2 (en) 2001-05-23 2002-11-28 Santoku America, Inc. Castings of metallic alloys fabricated in anisotropic pyrolytic graphite molds under vacuum
US6755239B2 (en) 2001-06-11 2004-06-29 Santoku America, Inc. Centrifugal casting of titanium alloys with improved surface quality, structural integrity and mechanical properties in isotropic graphite molds under vacuum
EP1414604B1 (en) 2001-06-11 2007-04-25 Santoku America, Inc. Centrifugal casting of nickel base superalloys with inproved surface quality, structural integrity and mechanical properties in isotropic graphite moduls under vacuum
KR100525920B1 (ko) * 2001-12-27 2005-11-02 주식회사 포스코 코크스 함량 및 크기 조절을 통한 모울드 파우더 제조방법
US6799627B2 (en) 2002-06-10 2004-10-05 Santoku America, Inc. Castings of metallic alloys with improved surface quality, structural integrity and mechanical properties fabricated in titanium carbide coated graphite molds under vacuum
US6986381B2 (en) * 2003-07-23 2006-01-17 Santoku America, Inc. Castings of metallic alloys with improved surface quality, structural integrity and mechanical properties fabricated in refractory metals and refractory metal carbides coated graphite molds under vacuum
CN1295042C (zh) * 2003-11-19 2007-01-17 章浩龙 一种铝改性碱性硅溶胶
DE102009048424A1 (de) * 2009-10-06 2011-04-21 Sgl Carbon Se Werkstoff, Verfahren zur Herstellung eines Werkstoffs und seine Verwendung

Family Cites Families (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA663538A (en) * 1963-05-21 Ruelle Louis Process for the preparation of aluminum oxide and carbon based briquettes
US3429486A (en) * 1966-01-10 1969-02-25 Dresser Ind Tar impregnated fused silica stopper head
DE1911537A1 (de) * 1969-03-07 1970-09-17 Vaw Ver Aluminium Werke Ag Verfahren zur Herstellung verschleissfester Kohlenstoffsteine
US3600480A (en) * 1969-05-15 1971-08-17 Chicago Fire Brick Co Process for repairing runners for handling molten metal
JPS5221001B1 (ja) * 1970-12-25 1977-06-08
GB1402988A (en) * 1971-07-30 1975-08-13 Morgan Refractories Ltd Manufacture of a ceramic
US3979214A (en) * 1973-03-28 1976-09-07 Norton Company Sintered alumina body
US3947550A (en) * 1973-08-20 1976-03-30 Ford Motor Company Method of making a silicon carbide article of less than full density
JPS5125507A (ja) * 1974-08-27 1976-03-02 Toyota Motor Co Ltd
US4041117A (en) * 1975-06-30 1977-08-09 General Electric Company Silicon carbide sintered body
US4044110A (en) * 1975-10-03 1977-08-23 Ford Motor Company Method of forming a silicon carbide article - III
US4028453A (en) * 1975-10-20 1977-06-07 Lava Crucible Refractories Company Process for making refractory shapes
JPS53137214A (en) * 1977-05-06 1978-11-30 Kawasaki Steel Co High corrosion resistance and thermal shock resistance refractories and manufacture of same
US4154787A (en) * 1977-07-25 1979-05-15 Coors Porcelain Company Method for manufacturing silicon carbide bodies
JPS5927743B2 (ja) * 1979-02-28 1984-07-07 旭硝子株式会社 セラミック紛未の成形品の処理方法
JPS58194780A (ja) * 1982-05-08 1983-11-12 初鹿野 清 射出成型用チツプ
US4510191A (en) * 1982-09-30 1985-04-09 Toshiba Ceramics Co., Ltd. Casting nozzle

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02283659A (ja) * 1989-04-24 1990-11-21 Nhk Spring Co Ltd セラミックスの成形方法

Also Published As

Publication number Publication date
AT388370B (de) 1989-06-12
DE3527310A1 (de) 1986-02-13
GB8510571D0 (en) 1985-05-30
US4627945A (en) 1986-12-09
BR8503060A (pt) 1986-03-11
ATA106385A (de) 1988-11-15
CA1227504A (en) 1987-09-29
GB2162166A (en) 1986-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS6136167A (ja) 射出成形耐火性造形物の製造方法および組成物
US4233256A (en) Process for injection molding sinterable carbide ceramic materials
KR940000959B1 (ko) 개질된 페놀형 레졸 수지결합제의 제조방법
JPS61501376A (ja) ハロゲン化りんを含有するフエノ−ル樹脂−ポリイソシアネ−ト結合剤系およびその使用
US20060119018A1 (en) Cold-curing binder and process ror producing molding with the same
US10870605B2 (en) Refractory molded body, compounds, binders, and method for producing same
CA1125316A (en) Sinterable powders and methods of producing sintered ceramic products using such powders
JPS5930667B2 (ja) 炭素含有耐火成形物の製造方法
US4430459A (en) Method and composition for a furan-modified phenolic novolak binder system
EP0577733B1 (en) Vibratable resin-bonded refractory composition
CN112876255A (zh) 一种碳化硅陶瓷制品及其制备方法
US4348343A (en) Method and composition for a furan-modified phenolic novolak binder system
EP0560258B1 (en) Reaction injection molding of silicon nitride ceramics having crystallized grain boundary phases
US4478269A (en) Furan Resin coated aggregate
CN107999737A (zh) 一种用于连铸耐火件的复合结合剂、连铸耐火件及制备工艺
JP2010173876A (ja) 炭素材料の製造方法
GB2032898A (en) Non-fired silicon carbide refractories
KR100784319B1 (ko) 점결제 제조방법, 상기 제조방법에 의해 제조된 점결제 및이를 이용하여 제작된 주물사
US5703144A (en) Solid furan binders for composite articles
JP3151202B2 (ja) 耐火物用材料
JP2002160975A (ja) 粉体の湿式成形方法、及び粉体焼結体の製造方法
JPH0723248B2 (ja) セラミックス成形体の製造方法
JPS62113765A (ja) 炭化珪素成形体の製造方法
JPS6230654A (ja) セラミツクスの製造法
KR20210065254A (ko) 다공성 탄소 및 그 제조방법