JPH0152349B2 - - Google Patents
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- JPH0152349B2 JPH0152349B2 JP59270710A JP27071084A JPH0152349B2 JP H0152349 B2 JPH0152349 B2 JP H0152349B2 JP 59270710 A JP59270710 A JP 59270710A JP 27071084 A JP27071084 A JP 27071084A JP H0152349 B2 JPH0152349 B2 JP H0152349B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- weight
- alloy
- added
- aggregate
- refractory
- 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.)
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
Description
本発明は、耐下性無機骨材、（以下、骨材と略
記する）よりなる組成中に熱硬化性合成樹脂およ
び低融点合金粉末を含有し、800℃未満の温度領
域で熱硬化処理される耐火物に係り、省エネルギ
ーおよび省力、ひいては省資源を可能とするもの
である。 従来から耐火れんがとしては、一般的に1300〜
1800℃で焼成されたものが使用されているが、一
部に省エネルギー化および低コスト化の観点か
ら、無機質および有機質の結合剤を使用した不焼
成れんがが、ごく一部の限られた部分に使用され
ている。しかしながら、これらの結合剤は、次に
示すようないくつかの問題点を有している。 無機質結合剤を使用した場合は、鋼の品質に有
害な不純物の発生源となる可能性が高く、しかも
結合剤により耐火度が低下し、溶融金属およびス
ラグによつて溶損され易い傾向にある。また有機
質結合剤を使用した場合は、使用時の中温から高
温下において耐火物のボンドを形成する有機質結
合剤が酸化分解し、著しい強度劣化をひきおこす
ため、稼動面側では溶融金属による摩耗損傷が、
背面側では酸化による脆弱化が著しくなる。 したがつて、従来からの不焼成れんがは、限ら
れた鋼種および操業条件で、かつ比較的に使用条
件の甘い箇所に限定されているのが現状である。 本発明は、熱硬化性合成樹脂により耐火物のボ
ンドが形成される場合の使用時における強度上の
改善を達成したものである。 熱硬化性合成樹脂は、酸化雰囲気において普通
300℃付近から酸化分解が生じ、500〜700℃でそ
れが消失するため、耐火物のボンドが有機質結合
剤に全面的に依存する従来の不焼成れんがでは、
700℃付近で著しい強度劣化を呈する。これの改
善として、200〜700℃の範囲内に融点を有し、か
つ1000℃以上の温度領域においても単体もしくは
化合物として存在する物質を添加して、それの軟
化もしくは溶融により生じる粒の保持機能および
骨材との反応を利用することによつて、強度の補
強耐食性向上を達成したものである。 上記の条件を満たす添加物質として、骨材との
反応生成物およびその酸化物が高耐火性である低
融点の金属粉で耐火物に利用が可能な金属は、
Al（m.p.660℃）、Mg（m.p.650℃）が主なもので
あるが（Siは融点が1410℃と高く、800℃以下で
は効果が発揮されない）、骨材との反応が生じ強
度発現に寄与するのは550℃を超えてからであり、
400〜600℃間の強度低下が大きく、また、耐酸化
性も不充分である。特に無定形炭素を生じる熱硬
化性合成樹脂を使用する場合に顕著である。Al
の酸化物はAl2O3であり、これは塩基性骨材に対
して不純物であり、Mgの酸化物はMgOであり、
これは中性、酸性の骨材に対して不純物であり、
耐食性に低下となる。また、Mg粉等は爆発の危
険性が大であり、れんが業界でプロパー的に使用
するのは問題である。 本発明は、AlおよびMgの合金、例えば、Al−
Mg、Al−Si、Al−Ca、Mg−Ca、Al−Mg−
Ca、Al−Mg−Si等の合金の１種または２種以上
を使用することから構成される。融点200〜700℃
の合金にすることにより、(1)融点が大巾に低下
し、Al単体の場合より約250℃低い400℃からの
強度の低下が軽減され、(2)耐酸化性が向上する重
要な改善効果が得られる。二成分系の最低融点
は、例えば、Al−Mg合金435℃、Al−Si575℃、
Al−Ca545℃、Mg−Ca450℃（金属データブツ
ク）であり、Al単体金属の場合と比較すると、
100〜200℃融点が低くなる。このため上記の合金
を使用することにより、より低温度領域で骨材と
の反応が生じ、不焼成れんがの欠点を完全にカバ
ーした耐スポール、耐食性、耐酸化性に優れ、熱
間強度の大きな改良された不焼成れんがを得るこ
とができる。 なお、添加する合金の粒度は、その目的から組
織中に均一に分散していることが望ましく、細い
ほど有利であるが、0.25mmであれば、経験的にそ
の効果は充分発揮される。またMg−Ca合金は融
点が低く有用であるが、Mg粉と同様に爆発の危
険性が大であり、れんが業界でプロパー的に使用
するのは問題である。 本発明に係る耐火物を製造する方法について説
明すると、所定量の骨材となる耐火原料、金属粉
および熱硬化性のバインダーをミキサーにて混練
する。このとき添加する金属粉の均一な分散を目
的として骨材の微粉と金属粉とを予め混合してお
くことが望ましい。混練後の配合物をプレス成形
もしくは複雑な形状の場合には鋳込み法等々にて
成形し、通常の加熱硬化処理によつて、本発明耐
火物は得られる。 骨材としての耐火原料の材質と粒度構成は、そ
の使用目的および使用条件によつて任意に選定さ
れる。 合金金属粉の添加量としては１〜30重量％が適
当で、１重量％未満であるとその効果は認められ
ず、30重量％を超えると金属粉の軟化もしくは溶
融によつて、溶融金属流による摩耗もしくは流出
損傷が助長される。添加する合金金属粉として
は、目的によつて１種または２種以上が組合せ使
用される。また熱硬化性合成樹脂の添加量として
は、骨材の嵩比重にある程度依存するが、２〜15
％が適当である。その添加量が２％未満である
と、れんがとしての成形が不能となり、15％を超
えると成形困難となるばかりでなく、揮発成分が
増加することにより、使用中の耐火物組織がラフ
となり、かつ耐酸化性にも劣り脆弱化の傾向も大
きくなる。 フエノールレジンボンドのマグネシアー黒鉛質
れんがにおけるAl−Mg（１：１）合金とAlの熱
間強度と耐酸化性を比較した結果を第１図および
第２図に示す。添加量は両者とも３重量％で、粒
度は前者が0.25mm、後者は0.044mmである。 図面に示すように、アルミニウムを添加したも
のはアルミニウムの融点付近から強度が向上す
る。これに対し、本発明は、強度ドロツプが少な
く、しかも酸化脱炭層も小さく、効果が顕著であ
る。 以上のように本発明耐火物は、有機質結合剤を
使用した従来の不焼成れんがの大巾な特性改善を
達成し、かつ鋼の品質への悪影響が全くないもの
を可能としている。また焼成工程の省略により、
省エネルギー化、省力化を達成し、かつ使用済み
れんがをリサイクル使用できるため、省資源をも
可能とする。 実施例 １ 転炉用内張りれんがとして表１に示すように、
高純度マグネシアと鱗状黒鉛（20重量％）を骨材
とする配合に0.25mmのAl−Mg（６：４）合金を４
重量％加え、ノボラツク・タイプの液状フエノー
ルレジンを3.5％添加し、不焼成れんがを製造し
た。転炉の装入側炉壁に使用したところ、
1500heats後Al微粉４重量％添加の同種の不焼成
れんがより、残寸が約40mm大であつた。 実施例 ２ 溶鋼取鍋スラグライン用れんがとして、高純度
マグネシアと鱗状黒鉛を骨材とする配合に、前出
のAl−Mg合金３重量％、0.25mmのAl−Ca（４：
１）合金１重量％を加えたバツチ、および同じく
0.25mmのAl−Mg−Ca（１：２：３）合金４重量
％を加えたバツチより、各々不焼成れんがを製造
した。120トン取鍋で同配合のAl微粉４重量％添
加のれんがと比較したところ、残寸はAl添加れ
んがを100とした時、Al−Mg、Al−Ca合金115、
Al−Mg−Ca合金125で本発明の合金添加品が良
好であつた。 実施例 ３ 混銑車用内張りれんがとして、表１に示すよう
な焼結アルミナ−SiC−黒鉛を骨材とする配合に
Al−Si（９：１）合金を４重量％加え、レゾール
タイプの液状フエノールレジンを3.8重量％添加
し、不焼成れんがを製造した。300トン混銑車の
スラグラインでAl微粉４重量％配合した同種の
れんがと、200heats後抜き掘して比較したとこ
ろ、残寸は約20mm大であり、背面の酸化も軽微で
あつた。後者では酸化によるボロツキが見られ
た。 実施例 ４ スライデイング・ノズル用のプレートれんがと
して、焼結アルミナ、合成ムライト、カーボンを
骨材とする配合に、0.13mmのAl−Si（９：１）を
６重量％加え、レゾールタイプの液状フエノール
レジンを4.0重量％添加した不焼成プレートを製
造した。２ストランドの60トン大型タンデイシユ
において、Al微粉５重量％添加不焼成プレート
と比較した。両者とも5heatsの連鋳を完鋳した
が、Al−Si合金使用品は、Al微粉使用品に対し
てノズル孔周囲の脱炭が軽微であり、かつ摺動面
の損傷が小さく効果が確認された。 以上の実施例の他に、高炉の出銑口充填材、
樋、製鋼電気炉の使用条件の厳しい部位、取鍋の
各部位、鋳造用各種ノズルおよび各種非鉄窯炉
（スタンプ材を含む）の内張り材として適用可能
である。
記する）よりなる組成中に熱硬化性合成樹脂およ
び低融点合金粉末を含有し、800℃未満の温度領
域で熱硬化処理される耐火物に係り、省エネルギ
ーおよび省力、ひいては省資源を可能とするもの
である。 従来から耐火れんがとしては、一般的に1300〜
1800℃で焼成されたものが使用されているが、一
部に省エネルギー化および低コスト化の観点か
ら、無機質および有機質の結合剤を使用した不焼
成れんがが、ごく一部の限られた部分に使用され
ている。しかしながら、これらの結合剤は、次に
示すようないくつかの問題点を有している。 無機質結合剤を使用した場合は、鋼の品質に有
害な不純物の発生源となる可能性が高く、しかも
結合剤により耐火度が低下し、溶融金属およびス
ラグによつて溶損され易い傾向にある。また有機
質結合剤を使用した場合は、使用時の中温から高
温下において耐火物のボンドを形成する有機質結
合剤が酸化分解し、著しい強度劣化をひきおこす
ため、稼動面側では溶融金属による摩耗損傷が、
背面側では酸化による脆弱化が著しくなる。 したがつて、従来からの不焼成れんがは、限ら
れた鋼種および操業条件で、かつ比較的に使用条
件の甘い箇所に限定されているのが現状である。 本発明は、熱硬化性合成樹脂により耐火物のボ
ンドが形成される場合の使用時における強度上の
改善を達成したものである。 熱硬化性合成樹脂は、酸化雰囲気において普通
300℃付近から酸化分解が生じ、500〜700℃でそ
れが消失するため、耐火物のボンドが有機質結合
剤に全面的に依存する従来の不焼成れんがでは、
700℃付近で著しい強度劣化を呈する。これの改
善として、200〜700℃の範囲内に融点を有し、か
つ1000℃以上の温度領域においても単体もしくは
化合物として存在する物質を添加して、それの軟
化もしくは溶融により生じる粒の保持機能および
骨材との反応を利用することによつて、強度の補
強耐食性向上を達成したものである。 上記の条件を満たす添加物質として、骨材との
反応生成物およびその酸化物が高耐火性である低
融点の金属粉で耐火物に利用が可能な金属は、
Al（m.p.660℃）、Mg（m.p.650℃）が主なもので
あるが（Siは融点が1410℃と高く、800℃以下で
は効果が発揮されない）、骨材との反応が生じ強
度発現に寄与するのは550℃を超えてからであり、
400〜600℃間の強度低下が大きく、また、耐酸化
性も不充分である。特に無定形炭素を生じる熱硬
化性合成樹脂を使用する場合に顕著である。Al
の酸化物はAl2O3であり、これは塩基性骨材に対
して不純物であり、Mgの酸化物はMgOであり、
これは中性、酸性の骨材に対して不純物であり、
耐食性に低下となる。また、Mg粉等は爆発の危
険性が大であり、れんが業界でプロパー的に使用
するのは問題である。 本発明は、AlおよびMgの合金、例えば、Al−
Mg、Al−Si、Al−Ca、Mg−Ca、Al−Mg−
Ca、Al−Mg−Si等の合金の１種または２種以上
を使用することから構成される。融点200〜700℃
の合金にすることにより、(1)融点が大巾に低下
し、Al単体の場合より約250℃低い400℃からの
強度の低下が軽減され、(2)耐酸化性が向上する重
要な改善効果が得られる。二成分系の最低融点
は、例えば、Al−Mg合金435℃、Al−Si575℃、
Al−Ca545℃、Mg−Ca450℃（金属データブツ
ク）であり、Al単体金属の場合と比較すると、
100〜200℃融点が低くなる。このため上記の合金
を使用することにより、より低温度領域で骨材と
の反応が生じ、不焼成れんがの欠点を完全にカバ
ーした耐スポール、耐食性、耐酸化性に優れ、熱
間強度の大きな改良された不焼成れんがを得るこ
とができる。 なお、添加する合金の粒度は、その目的から組
織中に均一に分散していることが望ましく、細い
ほど有利であるが、0.25mmであれば、経験的にそ
の効果は充分発揮される。またMg−Ca合金は融
点が低く有用であるが、Mg粉と同様に爆発の危
険性が大であり、れんが業界でプロパー的に使用
するのは問題である。 本発明に係る耐火物を製造する方法について説
明すると、所定量の骨材となる耐火原料、金属粉
および熱硬化性のバインダーをミキサーにて混練
する。このとき添加する金属粉の均一な分散を目
的として骨材の微粉と金属粉とを予め混合してお
くことが望ましい。混練後の配合物をプレス成形
もしくは複雑な形状の場合には鋳込み法等々にて
成形し、通常の加熱硬化処理によつて、本発明耐
火物は得られる。 骨材としての耐火原料の材質と粒度構成は、そ
の使用目的および使用条件によつて任意に選定さ
れる。 合金金属粉の添加量としては１〜30重量％が適
当で、１重量％未満であるとその効果は認められ
ず、30重量％を超えると金属粉の軟化もしくは溶
融によつて、溶融金属流による摩耗もしくは流出
損傷が助長される。添加する合金金属粉として
は、目的によつて１種または２種以上が組合せ使
用される。また熱硬化性合成樹脂の添加量として
は、骨材の嵩比重にある程度依存するが、２〜15
％が適当である。その添加量が２％未満である
と、れんがとしての成形が不能となり、15％を超
えると成形困難となるばかりでなく、揮発成分が
増加することにより、使用中の耐火物組織がラフ
となり、かつ耐酸化性にも劣り脆弱化の傾向も大
きくなる。 フエノールレジンボンドのマグネシアー黒鉛質
れんがにおけるAl−Mg（１：１）合金とAlの熱
間強度と耐酸化性を比較した結果を第１図および
第２図に示す。添加量は両者とも３重量％で、粒
度は前者が0.25mm、後者は0.044mmである。 図面に示すように、アルミニウムを添加したも
のはアルミニウムの融点付近から強度が向上す
る。これに対し、本発明は、強度ドロツプが少な
く、しかも酸化脱炭層も小さく、効果が顕著であ
る。 以上のように本発明耐火物は、有機質結合剤を
使用した従来の不焼成れんがの大巾な特性改善を
達成し、かつ鋼の品質への悪影響が全くないもの
を可能としている。また焼成工程の省略により、
省エネルギー化、省力化を達成し、かつ使用済み
れんがをリサイクル使用できるため、省資源をも
可能とする。 実施例 １ 転炉用内張りれんがとして表１に示すように、
高純度マグネシアと鱗状黒鉛（20重量％）を骨材
とする配合に0.25mmのAl−Mg（６：４）合金を４
重量％加え、ノボラツク・タイプの液状フエノー
ルレジンを3.5％添加し、不焼成れんがを製造し
た。転炉の装入側炉壁に使用したところ、
1500heats後Al微粉４重量％添加の同種の不焼成
れんがより、残寸が約40mm大であつた。 実施例 ２ 溶鋼取鍋スラグライン用れんがとして、高純度
マグネシアと鱗状黒鉛を骨材とする配合に、前出
のAl−Mg合金３重量％、0.25mmのAl−Ca（４：
１）合金１重量％を加えたバツチ、および同じく
0.25mmのAl−Mg−Ca（１：２：３）合金４重量
％を加えたバツチより、各々不焼成れんがを製造
した。120トン取鍋で同配合のAl微粉４重量％添
加のれんがと比較したところ、残寸はAl添加れ
んがを100とした時、Al−Mg、Al−Ca合金115、
Al−Mg−Ca合金125で本発明の合金添加品が良
好であつた。 実施例 ３ 混銑車用内張りれんがとして、表１に示すよう
な焼結アルミナ−SiC−黒鉛を骨材とする配合に
Al−Si（９：１）合金を４重量％加え、レゾール
タイプの液状フエノールレジンを3.8重量％添加
し、不焼成れんがを製造した。300トン混銑車の
スラグラインでAl微粉４重量％配合した同種の
れんがと、200heats後抜き掘して比較したとこ
ろ、残寸は約20mm大であり、背面の酸化も軽微で
あつた。後者では酸化によるボロツキが見られ
た。 実施例 ４ スライデイング・ノズル用のプレートれんがと
して、焼結アルミナ、合成ムライト、カーボンを
骨材とする配合に、0.13mmのAl−Si（９：１）を
６重量％加え、レゾールタイプの液状フエノール
レジンを4.0重量％添加した不焼成プレートを製
造した。２ストランドの60トン大型タンデイシユ
において、Al微粉５重量％添加不焼成プレート
と比較した。両者とも5heatsの連鋳を完鋳した
が、Al−Si合金使用品は、Al微粉使用品に対し
てノズル孔周囲の脱炭が軽微であり、かつ摺動面
の損傷が小さく効果が確認された。 以上の実施例の他に、高炉の出銑口充填材、
樋、製鋼電気炉の使用条件の厳しい部位、取鍋の
各部位、鋳造用各種ノズルおよび各種非鉄窯炉
（スタンプ材を含む）の内張り材として適用可能
である。
【表】
第１図はフエノールレジンボンドのマグネシア
−黒鉛質れんがにおけるAl−Mg（１：１）合金
とAlの熱間強度を比較した結果を示すグラフ、
第２図は同じく耐酸化性を比較した結果を示すグ
ラフである。
−黒鉛質れんがにおけるAl−Mg（１：１）合金
とAlの熱間強度を比較した結果を示すグラフ、
第２図は同じく耐酸化性を比較した結果を示すグ
ラフである。
Claims (1)
- １ 耐火性無機材料の１種もしくは２種以上から
なる骨材55〜97重量％、0.5mm以下の粒径である
２種以上の金属からなる融点200〜700℃のAl合
金、Mg合金の１種以上１〜30重量％、および熱
硬化性合成樹脂２〜15重量％より構成され、800
℃以上の焼成工程を必要としないことを特徴とす
る溶融金属処理用耐火物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59270710A JPS60200857A (ja) | 1984-12-24 | 1984-12-24 | 溶融金属処理用耐火物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59270710A JPS60200857A (ja) | 1984-12-24 | 1984-12-24 | 溶融金属処理用耐火物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60200857A JPS60200857A (ja) | 1985-10-11 |
| JPH0152349B2 true JPH0152349B2 (ja) | 1989-11-08 |
Family
ID=17489881
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59270710A Granted JPS60200857A (ja) | 1984-12-24 | 1984-12-24 | 溶融金属処理用耐火物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60200857A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5565907B2 (ja) * | 2008-03-25 | 2014-08-06 | 黒崎播磨株式会社 | プレートれんが及びその製造方法 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6296362A (ja) * | 1985-10-23 | 1987-05-02 | 黒崎窯業株式会社 | マグネシアカ−ボン質耐火物 |
| JP7019733B2 (ja) * | 2020-01-24 | 2022-02-15 | 黒崎播磨株式会社 | 不焼成れんが |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS602269B2 (ja) * | 1978-06-16 | 1985-01-21 | 旭硝子株式会社 | 炭素含有不焼成耐火物の製造方法 |
| JPS5565348A (en) * | 1978-11-07 | 1980-05-16 | Kurosaki Refract Co Ltd | Refractory |
| JPS57166362A (en) * | 1981-04-06 | 1982-10-13 | Tokyo Yogyo Kk | Refractories containing carbonaceous matter |
| JPS58190868A (ja) * | 1982-04-28 | 1983-11-07 | 黒崎窯業株式会社 | 不焼成耐火物 |
-
1984
- 1984-12-24 JP JP59270710A patent/JPS60200857A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5565907B2 (ja) * | 2008-03-25 | 2014-08-06 | 黒崎播磨株式会社 | プレートれんが及びその製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60200857A (ja) | 1985-10-11 |
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