JPS6343342B2 - - Google Patents
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- JPS6343342B2 JPS6343342B2 JP59004769A JP476984A JPS6343342B2 JP S6343342 B2 JPS6343342 B2 JP S6343342B2 JP 59004769 A JP59004769 A JP 59004769A JP 476984 A JP476984 A JP 476984A JP S6343342 B2 JPS6343342 B2 JP S6343342B2
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- carbon
- refractory
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/52—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbon, e.g. graphite
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/013—Shaped 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
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/44—Shaped 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 aluminates
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Description
発明の分野
この発明は耐酸化性に極めて優れた炭素含有耐
火組成物に関するものである。 発明の背景 黒鉛等、炭素物質を含む耐火組成物は炭素の持
つ高熱伝導性、熔融金属、スラグに対して濡れ難
い性質、耐火物組成物の過度の焼結を防ぐ性質な
どにより他の耐火骨材との共存下においてその耐
火骨材の長所を補完し製銑用製鋼用など広く治金
用耐火物として使用されている。 しかし黒鉛等炭素物質は酸化性雰囲気下では極
めて容易に酸化し、前述の長所を失うことになる
から、炭素含有耐火組成物の長所をより一層発揮
するためには、黒鉛等炭素物質の酸化を極力少な
くすること、すなわち耐酸化性に優れた炭素含有
耐火組成物にすることが実用上極めて重要であ
る。 炭素含有耐火組成物の酸化を防止する手段とし
て現在までに種々の試みがなされているが、未だ
十分に満足すべきものが得られていない状況にあ
る。 例えば、特開昭54−39422、特開昭54−163913、
特開昭55−65348、特開昭55−107749、特開昭56
−59668及び特開昭57−166362等において、炭素
より酸素親和力の大きい金属粉末の１種以上を添
加した炭素含有耐火物は公知であり、また炭素粒
子を珪酸塩、硼酸塩、燐酸塩等のガラス質の被膜
で覆い、酸素との接触を遮断して酸化を防止せし
めるような、物理的手段も発表されているがいず
れも十分ではない。 発明の開示 本発明は前述の観点から従来の欠点を解決し、
耐酸化性に極めて優れた炭素含有耐火組成物を提
供するもので、黒鉛等炭素物質３〜95重量部、耐
火骨材97〜５重量部からなる耐火材料100重量部
に対して六硼化珪素が0.1〜10重量部の割合で含
有されていることを特徴とするものである。 この発明においては炭素含有耐火組成物中に六
硼化珪素粉末が含有されていることにより、耐火
組成物表面の使用面において六硼化珪素は酸化し
て酸化硼素となり、耐火材料中の諸成分、例えば
MgOと共に粘性の高い融液例えばKotoite
（3MgO・B2O3）を形成して耐火物表面を被覆
し、黒鉛等炭素物質粒子の酸化を防止する。尚、
この効果は酸化硼素（B2O3）および炭化硼素
（B4C）においても認められるが、本発明にて使
用せる六硼化珪素はこれ等に比しはるかに優れ
た、酸化防止の効果を有するものである。これは
六硼化珪素が酸化する際酸化硼素と共に同時に生
ずる酸化珪素が前述の融液を更に低融点、高粘性
にし高温特に1300℃以上においてより強固に黒鉛
等炭素物質粒子の表面を被覆するため高温できわ
めて優れた酸化防止の効果を示すものと思考され
る。 本発明に使用する耐火骨材としては、マグネシ
ア、スピネル、シリカ、ジルコン、ドロマイト、
アルミナ等の酸化物や、炭化珪素、窒化珪素、窒
化硼素等の非酸化物が使用され、特に限定するも
のではないがマグネシア、スピネル、ドロマイト
を主体とするものが好ましい。 また、黒鉛等炭素物質としては土状黒鉛、鱗状
黒鉛等の天然黒鉛ないし人造黒鉛、電極屑、鋳物
用コークス、製鉄用コークス、石油コークス、カ
ーボンブラツク等非結晶形炭素物質が使用され、
特に制限はないが天然黒鉛の使用が好ましい。 黒鉛等炭素物質の構成割合は、炭素含有耐火組
成物の使用目的によつて異なるが、耐火材料100
重量部に対し３〜95重量部が好ましい。黒鉛が３
重量部未満になると当該炭素含有耐火組成物の特
徴を十分に発揮できず、また、95重量部を超える
と耐摩耗性、耐食性、成形性の面から好ましくな
い。 本発明に使用される六硼化珪素粉末の粒径は、
反応性、均一性、分散性等反応活性化の面から48
メツシユ以下でもよいが更に好ましくは200メツ
シユ以下のものを使用するのが好ましい。 本発明において、六硼化珪素粉末の含有量は、
黒鉛等炭素物質を含む耐火材料に対して0.1〜10
重量部である。その含有量が0.1重量部未満では
所期の効果が得られず、一方10重量部を超える
と、耐酸化性はあるものの過剰の生成酸化物を生
じ耐溶損性が劣化する。 本発明の炭素含有耐火組成物は、これらの粒度
調整した耐火材料と六硼化珪素を予め定められた
配合割合に調合し、タール、ピツチ、石油ピツ
チ、フエノール樹脂等の残留炭素量の多い有機質
樹脂の結合剤のいずれか一種又は２種以上を加
え、混練後加圧成形し150℃〜500℃程度の乾燥或
いは熱処理すれば不焼成耐火物が得られ、また
700〜1500℃程度の還元雰囲気で焼成し、焼成耐
火物として使用に供することができる。更に混練
物のまゝ温度を調節してスタンプ材、モルタル
材、補修材等の不定形耐火物としても使用に供し
得る。 発明の実施例 以下に本発明を実施例及び比較例により説明す
る。 実施例 第１表に示す配合物にレゾール型フエノール樹
脂５重量部、ノボラツク型フエノール樹脂１重量
部を添加し、常温にて１時間混練後、1500Kg／cm2
の加圧成形を行ない、180℃にて７時間熱処理し
た。 得られた不焼成炭素含有耐火物の特性を合わせ
て第１表に示すが、本発明品は比較品に比し耐酸
化性が極めて優れていることがわかる。
火組成物に関するものである。 発明の背景 黒鉛等、炭素物質を含む耐火組成物は炭素の持
つ高熱伝導性、熔融金属、スラグに対して濡れ難
い性質、耐火物組成物の過度の焼結を防ぐ性質な
どにより他の耐火骨材との共存下においてその耐
火骨材の長所を補完し製銑用製鋼用など広く治金
用耐火物として使用されている。 しかし黒鉛等炭素物質は酸化性雰囲気下では極
めて容易に酸化し、前述の長所を失うことになる
から、炭素含有耐火組成物の長所をより一層発揮
するためには、黒鉛等炭素物質の酸化を極力少な
くすること、すなわち耐酸化性に優れた炭素含有
耐火組成物にすることが実用上極めて重要であ
る。 炭素含有耐火組成物の酸化を防止する手段とし
て現在までに種々の試みがなされているが、未だ
十分に満足すべきものが得られていない状況にあ
る。 例えば、特開昭54−39422、特開昭54−163913、
特開昭55−65348、特開昭55−107749、特開昭56
−59668及び特開昭57−166362等において、炭素
より酸素親和力の大きい金属粉末の１種以上を添
加した炭素含有耐火物は公知であり、また炭素粒
子を珪酸塩、硼酸塩、燐酸塩等のガラス質の被膜
で覆い、酸素との接触を遮断して酸化を防止せし
めるような、物理的手段も発表されているがいず
れも十分ではない。 発明の開示 本発明は前述の観点から従来の欠点を解決し、
耐酸化性に極めて優れた炭素含有耐火組成物を提
供するもので、黒鉛等炭素物質３〜95重量部、耐
火骨材97〜５重量部からなる耐火材料100重量部
に対して六硼化珪素が0.1〜10重量部の割合で含
有されていることを特徴とするものである。 この発明においては炭素含有耐火組成物中に六
硼化珪素粉末が含有されていることにより、耐火
組成物表面の使用面において六硼化珪素は酸化し
て酸化硼素となり、耐火材料中の諸成分、例えば
MgOと共に粘性の高い融液例えばKotoite
（3MgO・B2O3）を形成して耐火物表面を被覆
し、黒鉛等炭素物質粒子の酸化を防止する。尚、
この効果は酸化硼素（B2O3）および炭化硼素
（B4C）においても認められるが、本発明にて使
用せる六硼化珪素はこれ等に比しはるかに優れ
た、酸化防止の効果を有するものである。これは
六硼化珪素が酸化する際酸化硼素と共に同時に生
ずる酸化珪素が前述の融液を更に低融点、高粘性
にし高温特に1300℃以上においてより強固に黒鉛
等炭素物質粒子の表面を被覆するため高温できわ
めて優れた酸化防止の効果を示すものと思考され
る。 本発明に使用する耐火骨材としては、マグネシ
ア、スピネル、シリカ、ジルコン、ドロマイト、
アルミナ等の酸化物や、炭化珪素、窒化珪素、窒
化硼素等の非酸化物が使用され、特に限定するも
のではないがマグネシア、スピネル、ドロマイト
を主体とするものが好ましい。 また、黒鉛等炭素物質としては土状黒鉛、鱗状
黒鉛等の天然黒鉛ないし人造黒鉛、電極屑、鋳物
用コークス、製鉄用コークス、石油コークス、カ
ーボンブラツク等非結晶形炭素物質が使用され、
特に制限はないが天然黒鉛の使用が好ましい。 黒鉛等炭素物質の構成割合は、炭素含有耐火組
成物の使用目的によつて異なるが、耐火材料100
重量部に対し３〜95重量部が好ましい。黒鉛が３
重量部未満になると当該炭素含有耐火組成物の特
徴を十分に発揮できず、また、95重量部を超える
と耐摩耗性、耐食性、成形性の面から好ましくな
い。 本発明に使用される六硼化珪素粉末の粒径は、
反応性、均一性、分散性等反応活性化の面から48
メツシユ以下でもよいが更に好ましくは200メツ
シユ以下のものを使用するのが好ましい。 本発明において、六硼化珪素粉末の含有量は、
黒鉛等炭素物質を含む耐火材料に対して0.1〜10
重量部である。その含有量が0.1重量部未満では
所期の効果が得られず、一方10重量部を超える
と、耐酸化性はあるものの過剰の生成酸化物を生
じ耐溶損性が劣化する。 本発明の炭素含有耐火組成物は、これらの粒度
調整した耐火材料と六硼化珪素を予め定められた
配合割合に調合し、タール、ピツチ、石油ピツ
チ、フエノール樹脂等の残留炭素量の多い有機質
樹脂の結合剤のいずれか一種又は２種以上を加
え、混練後加圧成形し150℃〜500℃程度の乾燥或
いは熱処理すれば不焼成耐火物が得られ、また
700〜1500℃程度の還元雰囲気で焼成し、焼成耐
火物として使用に供することができる。更に混練
物のまゝ温度を調節してスタンプ材、モルタル
材、補修材等の不定形耐火物としても使用に供し
得る。 発明の実施例 以下に本発明を実施例及び比較例により説明す
る。 実施例 第１表に示す配合物にレゾール型フエノール樹
脂５重量部、ノボラツク型フエノール樹脂１重量
部を添加し、常温にて１時間混練後、1500Kg／cm2
の加圧成形を行ない、180℃にて７時間熱処理し
た。 得られた不焼成炭素含有耐火物の特性を合わせ
て第１表に示すが、本発明品は比較品に比し耐酸
化性が極めて優れていることがわかる。
【表】
【表】
なお250屯上下吹転炉、羽口部スリーブれんが
として本発明品(1)を使用し比較品(1)と比較した。 本発明品(1)はきわめて耐酸化性に優れているた
め損傷速度は0.5mm／ch（チヤージ）であり、比較
品(1)の0.8〜１mm／chに比し、約50％低下した。 同じく同一の転炉、炉壁、両トラニオン部約３
m2の範囲において本発明品(1)と比較品(3)と比較し
た。 損傷速度は本発明品(1)が0.3mm／chであり、比
較品(3)の0.5mm／chに比し約60％少なくいずれも
極めて優れた耐用性が認められた。
として本発明品(1)を使用し比較品(1)と比較した。 本発明品(1)はきわめて耐酸化性に優れているた
め損傷速度は0.5mm／ch（チヤージ）であり、比較
品(1)の0.8〜１mm／chに比し、約50％低下した。 同じく同一の転炉、炉壁、両トラニオン部約３
m2の範囲において本発明品(1)と比較品(3)と比較し
た。 損傷速度は本発明品(1)が0.3mm／chであり、比
較品(3)の0.5mm／chに比し約60％少なくいずれも
極めて優れた耐用性が認められた。
Claims (1)
- １ 黒鉛等炭素物質３〜95重量部、酸化物耐火骨
材を主要量で含む耐火骨材97〜５重量部からなる
耐火材料100重量部に対して、六硼化珪素が0.1〜
10重量部の割合で含有されていることを特徴とす
る炭素含有耐火組成物。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59004769A JPS60176970A (ja) | 1984-01-17 | 1984-01-17 | 炭素含有耐火組成物 |
| EP85300242A EP0150092A3 (en) | 1984-01-17 | 1985-01-14 | A carbon-containing refractory |
| US06/691,982 US4605635A (en) | 1984-01-17 | 1985-01-16 | Carbon-containing refractory |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59004769A JPS60176970A (ja) | 1984-01-17 | 1984-01-17 | 炭素含有耐火組成物 |
Publications (2)
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