JPS62119162A

JPS62119162A - 不焼成耐火れんが

Info

Publication number: JPS62119162A
Application number: JP60257289A
Authority: JP
Inventors: 恒次　邦男; 川上　辰男
Original assignee: Kawasaki Refractories Co Ltd
Current assignee: JFE Refractories Corp
Priority date: 1985-11-16
Filing date: 1985-11-16
Publication date: 1987-05-30

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】「産業上の利用分野」この発明は耐火れんが特に高炉、Ｏ，Ｄ、Ｑ（コークス
　ドライ　クエンチング炉）等各種工業炉に使用される
不焼成耐火れ／しかに関するものである。

「従来例」及び「その問題点」高炉、Ｃ１Ｄ、Ｑ（コークス　ドライ　クエンテング炉
）には従来から炭化珪素を主原料としこれに結合粘土や
デキストリン等の有機糊剤を加えてなる耐火れんがが使
用されていた。

この炭化珪素系れんがは、熱による膨張収縮が小さく、
また溶銑、溶鋼に対して濡れ難く、更に耐食性、耐アル
カリ性に優れているので、高炉、ＯＤＱ等Ｉこ使用され
て一応の実績をあげている反面、以下のような問題点を
有していた。

すなわち、炭化珪素を主原料としているため該炭化珪素
が空気中の酸素と反応し、最終的に（１）式に示すよう
番こ分解する。

８ｉ０　＋　２０２　８ｉｎ２＋　００２’　　・・・
（１）また、上記炭化珪素は炭酸ガスとも反応して（２
）式に示すように分解する。

ＳｉＯ＋００２　８ｉ０２　＋　２０　　・・・（２）
更に、還元雰囲気中においても、該還元雰囲気中に含ま
れる一酸化炭素と反応しく３）式に示すように分解する
のである。

ＳｉＯ＋　２００　　８ｉ０２　＋８０　　　・・・（
３）上記酸化を防止するためｌこ、炭化硼素を混入して
酸化雰囲気中で焼成し、表面にガラス層を形成させるこ
とが行なわれている。しかしながらこの方法で作された
れんがでも、ガスの浸透拡散を充分に防止することがで
きず、またスポーリングに弱いため亀裂が生じやすく亀
裂から酸化が進行したり剥落による損傷も生じている。

「問題点を解決するための手段」この発明はｔ記従来の事情に鑑みて提案されたものであ
って、熱間強度が極めて高くかつスポーリングに対する
安定した抵抗性を示し、亀裂の発生が少なく、従って亀
裂部からの酸化ガスの浸透拡散も少ない不焼成耐火れん
がを得ることを目的とするものである。

上記目的を達成するためにこの発明は以下の手段を採用
している。

すなわちこの発明は主原料の炭化珪素８０〜９０重遥％
に対して耐スポーリング性を持たせるための炭素質材料
１０〜２０重量％を混入し、更に耐アルカリ性と熱間強
度を強めるために上記混合物に対して金属珪素を炭化珪
素と炭素質材料に対して外掛１〜５重瀘％、フェノール
樹脂を８〜２ＯＮ量％添加混合して、加圧成形した後１
５０°Ｃ〜８００°Ｃで加熱硬化させるのである。

上記炭素質材料としてはリン状黒鉛又は無定形炭素等が
用いられる。またフェノール樹脂としてはノボラック型
フェノール樹脂が用いられる。

「作用」炭化珪素は熱による膨張収縮が小さく溶銑、溶鋼に対し
て濡れ雉＜、更に耐食性、耐アルカリ性に優れているた
めに耐火れんがの主原料としてしばしば用いられ、この
発明においても８０〜９０重ｆｔ％の炭化珪素が用いら
れている。炭化珪素が８０重量％以下であるとｔ把持性
を充分に発揮することができず、また９０重麓％以とに
なると下記炭素質材料の添加量が少なくなって所期の特
性の耐火れんがを得ることができない。尚炭化珪素のと
把持性を充分に発揮するためには純度が８０重量％以上
の炭化珪素を用いるのが好ましい。また炭化珪素は空隙
が生じないように適宜粒度調整される。

次に耐スポーリング性を改善するために炭素質材料が１
０〜２０重量％加えられる。炭素質材料としてはリン状
黒鉛、無定形炭素等の中の少なくとも一種が用いられ、
また炭素純度は固定化炭素として８５％以上、好ましく
は９０％以とのものを使用する。と泥炭素質材料の割合
が１σ％以下の場合は耐スポーリング性が１移られず、
又２０重量％以上では、冷間強度、熱間強度の低下が生
じるので好ましくない。尚炭素材料の粒度は材料中への
分散をよくするために０．８ｆｌ以下が好ましい。

を記に加えて更に耐アルカリ性及び熱間強度を高めるた
めに金属珪素とノボラック型フェノール樹脂が添加され
る。すなわち、還元雰囲気中でフェノール樹脂が分解し
て生成される活性な炭素と金属珪素が１１００”Ｃ付近
で反応してβ−８ｉＯを生成し、該β−８ｉＯによって
上記耐アルカリ性と熱間強度がもたらされるのである。

を記金属珪素は上記炭化珪素と炭素質材料を合わせた重
量に対して、（外掛）１〜５重逗％の範囲で添加される
。

添加量が１重量％より少なくなると充分な耐アルカリ性
と熱間強度は得られない。また５重量％より多くなると
上記効果は飽和状態となり、不経済である。尚金属珪素
の粒度は反応性を良くするために０．０７４ｆｌ以下が
好ましい。と記フェノール樹脂は炭化珪素と炭素質材料
を合わせた重量に対して、（外掛）８〜２０重厘％添加
される。フェノール樹脂が８重量％以下であると結合剤
としての機能を発揮しなくなり、また２０重ｔ％を越え
ると効果がかわらず不経済となる。

尚このフェノール樹脂の添加は上記耐アルカリ性の向上
、熱間強度の向とと同時に１５０°Ｃ〜６００°Ｃでの
低温域における還元雰囲気中で該フェノール樹脂の熱硬
化による炭素結合を生じ強度を著しく向上させることが
できる。

フェノール樹脂としてはノボラック型フェノール樹脂を
用い、また該ノボラック型フェノール樹脂による乾燥後
の強度を維持するため、ヘキサメチレンテトラミン、パ
ラホルムアルデヒド、トリオキシメチレンホルムアルデ
ヒドＶＡ　８！　、ｖ　ソー　Ｊｌ／ｌ／エフエノール
樹脂ニリン樹脂、スルホンアミド樹脂、クレゾール樹脂
、キシレン樹脂等の中の少なくとも１種を添加すること
はいうまでもない。

「実施例」第１表はこの発明に係る耐火れんがＡ、Ｂの配合及び特
性と従来の耐火れんがＣとの配合及び特性を示したもの
である。

耐火れんがＡは粒度調整された炭化珪、＋ｇ９０重量％
とリン状黒鉛１０重量％に対し金属珪素を外掛５重量％
加え、史にフェノール樹脂を炭化珪素とリン状黒鉛に対
して外掛６重量％を加えて５０分間混練し、１０００Ａ
９／ｄの圧力で成形した後２５０°Ｃで加熱硬化するこ
とによって得られたものである。また耐火れんがＢは粒
度′ｍ整を行った炭化珪素８０１Ｍｊｔ％と天然リン状
黒鉛２０重量％に対し金属珪素を外掛８重量％及び、フ
ェノール樹脂を外掛８重ｔ％を加えて５０分間混練し、
１ｇ　ｏ　ｏ　ｋｑ／ｄの圧力で成形した後２００°Ｃ
で加熱硬化させて得たものである。

丘記耐火れんがＡ、Ｅとも従来の耐火れんがＣより気孔
率が小さく、熱間曲げ強度も大きいことが理解できる。

スポーリングテストは１６００℃で１５分加熱−水冷１
分→空冷１４分を１サイクルとしてそれぞれ１０回行な
った場合の剥落率を示したものである。この発明に係る
れんがが０％の剥落率を維持していることが判る。尚線
変化率においてはれんがＡ、ＢとＣとの間に著しい差は
見られなかった。

次に本願発明に係るれんがＡと従来れんがＣとを共にＣ
ＤＱ炉壁に使用したところ、れんがＡは末期の溶損速度
が約８０％程度低下することが確認された。

以下余白第　　１　　表配合割合および物性立１ｔ！＾ｎ＠ｒ＋１区４七−ゴー鉛仙昼→四）ｂ　Ｉ
　Ａ昼の謀４反１１「効果」以と説明したようにこの発明は、炭化珪素に対して炭素
質材料を金属珪素とフェノール樹脂を加えているので耐
スｆ−ＩＪング性がよくかつ熱間強度が高い耐火れんが
を得る効果がある。

Claims

【特許請求の範囲】

　炭化珪素８０〜９０重量％、炭素質材料１０〜２０重
量％、金属けい素を炭化珪素と炭素質材料に対する外掛
１〜５重量％、結合剤としてフェノール樹脂を炭化珪素
と炭素質材料に対する外掛８〜２０重量％を混合して、
成形した後加熱硬化したことを特徴とする不焼成耐火れ
んが。