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
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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。
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。
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)
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)
- 【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。
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