JPH02255577A - 非酸化物含有不定形耐火物 - Google Patents

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〕 本発明は、金属溶湯容器内張り用として優れた耐食性、
耐スポール性をもつ不定形耐火物に関する。

〔従来の技術〕

このような不定形耐火物としてカーボンを含む耐火物が
あるが、カーボンを含む耐火物の施工体は、操業中含有
カーボンの酸化による特性が劣化するという問題があっ
た。このことから、近年、カーボン源としてそれ自体が
耐酸化性に優れた鱗状黒鉛を使用するようになった。

ところが、鱗状黒鉛を含有する不定形耐火物は成形性に
劣り、成形性を維持するために水分を多く添加する必要
がある。その結果、含有水分の気化によって施工体中に
気泡を生じ、施工体の強度。

耐食性を劣化することになる。そのため、施工体の品質
を維持するためには耐酸化性に優れた鱗状黒鉛を多量に
使用することができず、耐火物中のカーボン量を増大す
るためには、耐酸化性に劣るという欠点を有するものの
、含有水分が少なくても施工性を維持できるピッチを使
用せざるを得す、それの使用量も限界があるのが現状で
ある。

この現状の改善のために、含有カーボンの酸化を防いで
、含有カーボン量を増大させるための方策が従来から種
々提案されており、その中の一つとして、例えば、特開
昭６３−１１７９７５号公報には、はう珪酸ガラス、り
ん酸ガラス、はうリン酸ガラスを用いることが公知であ
る。

しかし、このようなガラス材の単純な成形耐火物中の配
きは、カーボンの酸化防止に対しては効果があっても、
キャスタブルのように水を使用する不定形材料において
は、水に溶解し易く、ガラス成分の溶出により作業性を
大幅に劣化させるという欠点がある。

〔発明が解決しようとする課題〕

本発明において解決すべき課題は、耐火材料中の含有カ
ーボンの酸化防止のために配合されるガラス材により生
じる上記諸問題を解消して、配合原料自体が有する特性
を充分に発揮させることにある。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、耐火物中の含有カーボンの酸化防止のために
添加配合されるガラス材を固定炭素量が高い樹脂によっ
て被覆することによって上記課題を達成したものである
。

とくに、その被覆手段として噴射造粒法を採用すること
によって、ガラス材の水分への溶出は完全に防止するこ
とができる。

本発明に適用される噴射造粒法として、それ自体は、従
来から知られている高速で回転する円板上に溶融液を流
し、液を遠心力で振り飛ばして微細化し、溶融液供給管
の加熱と回転円板に熱風を吹付けることで、噴霧前に固
化が起こるのを防ぐ回転円板式、あるいは、溶融液を加
圧し、小孔の手前で旋回力を与えて高圧で噴出し細粒化
するもので、溶融液供給管やノズル本体を蒸気ジャケッ
トやトレース又は電気ヒータで先端まで加熱する加圧ノ
ズル方式の何れも適用できる。

また、本発明に適用できるガラス材としては、低温で溶
融し、非酸化物を被覆することにより、カーボンと酸素
との反応を抑制するりん酸ガラス。

ソーダガラス、はう珪酸ガラス、鉛ガラス等の他に、そ
れ自体が酸素と反応し、低融物ガラスを形成し、カーボ
ンの酸化を抑制するという特性を有する微粒の炭化珪素
、炭化はう素、窒化珪素等も本発明のガラス材に含まれ
、その粒度は特に制限を受けないが、造粒子を配合物に
添加した場合の分散性を考慮すれば、０．０１〜０．１
ｍｍ程度が好ましい。

また、本発明における噴射造粒に用いる樹脂としては、
天然９合成により得られるあらゆる樹脂が使用可能であ
るが、酸化防止をより効果的に行うために、ピッチ、フ
ェノール樹脂、フラン樹脂等、固定炭素の高い樹脂が好
ましい。耐火物中の固定炭素量を高めるために、樹脂類
の他に更に鱗状黒鉛、玉状黒鉛１人造黒鉛、コークス、
高軟化点ピッチ等を併用することも可能である。

前記噴射造粒子の配合量は、耐火材中の非酸化物含有量
にもよるが、１〜２０重量％の範囲内にあるのが望まし
い。

本発明が適用できる耐火材としては、ＳｉＣ，黒鉛、コ
ークス等のカール：’（Ｃ）、　Ｓ！ａＮ４．　ＺｒＢ
ａ。

ＢＮ等の非酸化物原料を含有するアルミナ質原料であり
、必要に応じてＭｇＯ，ＺｒＯ２等の酸化物、スピネル
質も使用することが可能である。

とくに、耐火材としてアルミナ質原料を使用する場合に
は、電融アルミナ、焼結アルミナ、シリマナイト、ボー
キサイト等で、その最適含有量は４０〜９８重量％であ
る。４０重量％以下ではアルミナの有する耐食性を発揮
させることができず、また９８重量％以上では耐スポー
リング性に劣り好ましくない。

また、耐火材として非酸化物を含有させることは、不定
形耐火物の耐食性、耐スポーリング性の面で有効であり
、その使用量は２〜６０重量％である。２重量％未満で
は、耐食性、容積安定性に対する効果が薄く、また６０
重量％以上では作業性が劣化し、添加水分の大幅な増加
を招き組織強度が低下する。

〔作用〕

本発明によって、耐火物中に配合されるガラス材への樹
脂被覆膜が完全な状態で形成されるので、非酸化物を含
有する不定形耐火物の施工に際してのガラス材の露出を
防止し、その上、被覆の厚さを任意に制御するができる
。

また、配合物中の配合量が噴射造粒物を使用するもので
あるので、粒度調整を行うに際して粉砕工程を必要とせ
ず分級のみで可能となる。

さらに、添加ガラスの表面が露出することがなくなり、
ガラスからの溶出を防止できるので、混練時の作業性の
劣化がなく、配合したガラス材自体の効果を充分に発揮
させることが可能となる。

〔実施例〕

第１表は本発明の不定形耐火物に使用する造粒子の特性
について調査したものである。

加熱溶融したピッチに、ガラス材として粒径が０．１ｕ
以下のはう珪酸ガラスを混合せしめ、加圧ノズル式の造
粒機を使用した噴射造粒法により造粒し、平均粒径０．
３鮒の本発明の噴射造粒子Ａ。

Ｂ、Ｃの３種の造粒子を得た。この造粒子を用いてガラ
ス成分の溶出量並びにアルミナ質流し込み材の作業性へ
の影響を調査した。

比較のために、被覆層を有しないガラス材粒子（比較例
Ａ−Ｃ）と被覆層としてニーダ混練物（比較例Ｄ）につ
いても同様の試験を行った。

同表を参照して、ガラスを表面被覆なしに使用すると、
ガラス成分の溶出により導電率が増加（作業性阻害イオ
ンの増加）が生じ、流動性の低下。

硬化時間の短縮化（可使時間が確保できない）を招き、
公知の方法である加熱混練粉砕により得られたガラスを
使用しても同様な傾向を示した。

これに対して、本発明による表面処理ガラスを用いるこ
とにより、水を使用する不定形材ではガラス成分の溶出
により作業性の劣化が大きいガラスでも、多量に使用す
ることが可能となった。

第１表に示す本発明に係る噴射造粒子Ｂを用いて、Ａｊ
２２ｏ３　Ｓ＋Ｃ流し込み材の特性についてテストした
。その結果を第２表に示す。

比較のために、ガラス材を使用しない場合（比較例１）
と、無被覆のガラス材を使用した第１表の比較例Ａを使
用した場合（比較例２）と、第１表の比較例Ｃとしてニ
ーダ混練物粒子を同様に使用した例（比較例３）を同様
にしてテストした結果も第２表に示している。

第 表 第２表から明らかなとふり、本発明によれば、従来作業
性の劣化が大きく使用することができなかったガラス材
を量的に使用することが可能であり、内張り耐火材の耐
酸化性を改善し、かつ熱間での靭性値の向上により、耐
亀裂性を大幅に向上せしめることが可能となった。

第３表は本発明の不定形耐火物を実炉試験に供した場合
の試験結果を示す。

第１表に示す本発明Ｂの平均粒径０．３ｍｍの造粒子を
２重量％含有したＡｌｔｏｓ−ＳｉＣ−Ｃ流し込み材（
実施例１１）を３５０を混銑車内張り補修材に適用した
ものである。比較例として、第２表に示す比較例２を同
様の流し込み材に同量配合したものを同様の試験に供し
た。

同表から明らかなように、本発明の不定形耐火物を流し
込み材として使用した場合には、従来の補修材に比較し
て３倍以上の耐用を示した。

第　　３　　表 〔発明の効果〕 本発明の不定形耐火物は以下の効果を奏することができ
る。

（１）　　耐火物中に配合されるガラス材への樹脂被覆
膜が完全な状態で形成されるので、含有水分に対する溶
出がなく、含有炭素の酸化防止機能を十分に発揮できる
。そのため、施工体の熱間での靭性値と耐亀裂性との大
幅な向上が達成された。

（２）粒度調整を行うに際して粉砕工程を必要とせず分
級のみで粒度調整が可能となるので、耐火物の調製工程
の効率が挙がる。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．固定炭素の高い樹脂溶融液とガラス粉末との混合物
   を噴射造粒することにより得られた０．５ｍｍ以下の造
   粒子を耐火材中に１〜２０重量％含有してなる非酸化物
   含有不定形耐火物。
2. ２．特許請求の範囲第１項に記載の非酸化物含有不定形
   耐火物において、造粒子中に０．０１〜１ｍｍの粒径を
   有するガラス粉末を０．３〜１０重量％添加してなる非
   酸化物含有不定形耐火物。