JPH0333056A

JPH0333056A - 耐火物

Info

Publication number: JPH0333056A
Application number: JP1166534A
Authority: JP
Inventors: Yoji Azuma; 洋史東; Kenichi Samejima; 鮫島　健一; Daijiro Nishimura; 西村　大二郎
Original assignee: Dainippon Ink and Chemicals Co Ltd
Current assignee: DIC Corp
Priority date: 1989-06-30
Filing date: 1989-06-30
Publication date: 1991-02-13

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、耐火物に関する。

（従来の技術）転炉、電気炉、取鍋、混銑車等の熔融金属の容器は、−
船釣にマグネシア、アル處す、炭素質等を主体とした耐
火性骨材と、レゾール型フェノール樹脂をバインダーと
から生産される。

特にレゾール型フェノール樹脂の熱硬化性、高に広く使
用されている。

ところがバインダーとして利用されるレゾール型フェノ
ール樹脂は、一般に比較的低温（５０〜１００℃）にお
ける熱硬化速度が緩慢であり、特に形状の大きい耐火物
においては乾燥工程の初期段階に於いて耐火物の素地の
軟化、膨れ、亀裂などの欠陥が度々見受けられる。

乾燥工程における強度を高めた耐火物としては、特開昭
５６−３２３６７号公報にレゾール型フェノール樹脂に
亜鉛、ニッケル、コバルト、銅、マグネシウム、鉄等の
塩化物を添加した耐火物が開示されている。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、特開昭５６−３２３６７号公報に具体的
に示されている金属塩化物をレゾール型フェノール樹脂
に添加した耐火物は、比較的低温（約５０〜１００℃）
における硬化性が未だ緩慢であり、乾燥工程の初期段階
における強度が未だ充分に発現しなかった。

（課題を解決するための手段）本発明者等は、上記実情に鑑み鋭意検討したところ、金
属塩化物の中でも特に塩化第二鉄、塩化アルミニウムお
よび塩化第一錫を用いた耐火物が、比較的低温において
も充分な硬化速度を有し、乾燥工程初期段階における圧
縮強度に優れ、膨れ、亀裂等の発生が少ない耐火物とな
ることを見い出し本発明を充放するに至った。

即ち本発明は、塩化第二鉄、塩化アルミニウムおよび塩
化第一錫から選ばれる少なくとも一種の金属塩化物（Ａ
）、耐火性骨材（Ｂ）並びにレゾール型フェノール樹脂
（Ｃ）からなる耐火物を提供するものである。

本発明に係る金属塩化物（Ａ）は、塩化第二鉄、塩化ア
ル柔ニウムおよび塩化第一錫であり、これらは無水物で
あってもよいし、水和物であってもよい。

本発明に係る耐火性骨材（Ｂ）としてはマグネシア、カ
ルシア、ドロマイト、アルξす、バイアルξす、炭化ケ
イ素、炭素質、シャモット、ジルコンおよびシリカ等の
公知慣用の塩基性、中性または酸性のいずれの骨材も使
用できる。

本発明に係るレゾール型フェノール樹脂（Ｃ）とは、フ
ェノール類とホルムアルデヒド類とを塩基性触媒の存在
下で、反応させた樹脂であり、例の条件で反応せしめた
ものが挙げられ、中でも数平均分子ｉ１３００〜１００
０のものが好ましい。

本発明に係るレゾール型フェノール樹脂（Ｃ）の製造方
法は、上記条件で反応させることを除いて特に限定され
るものではなく、公知慣用の方法がいずれも採用できる
。

レゾール型フェノール樹脂（Ｃ）の製造の際に用いるこ
とのできるフェノール類としては例えば、フェノール、
クレゾール、キシレノール、レゾールシン、カテコール
、ハイドロキノン、クロロフェノール、ブロモフェノー
ル、ビスフェノールＡおよびビスフェノールＦ等が、ホ
ルムアルデヒド類としては例えば、ホルムアルデヒド、
パラホルム等か、塩基性触媒としては水酸化ナトリウム
、炭酸ナトリウム、アンモニア、ジエチルアミン、トリ
エチルアミン等が挙げられる。

本発明の耐火物は、上記金属塩化物（Ａ）、耐火骨材（
Ｂ）およびレゾール型フェノール樹脂（Ｃ）を適宜混合
、混練して調製することができる。その際の該（Ａ）、
（Ｂ）および（Ｃ）の混合割合は特に限定されるもので
はないが、通常その耐火物はレゾール型フェノール樹脂
（Ｃ）　　１００重量部と金属塩化物（Ａ）０．５〜１
２０重量部と耐火性骨材（Ｂ）５００〜５０００重量部
とからなる。

該（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）の混合順序は特に限定さ
れることはなく、例えば■該（Ａ）と（Ｂ）を予め充分
に混合した後、８’ｌ　（Ｃ）を混合する、■該（Ｂ）
と（Ｃ）を予め混合した後、該（Ａ）を混合する方法等
が挙げられる。

該（Ａ）、（Ｂ）および（Ｃ）を充分に混合するために
、必要に応じて水、有機溶剤を適宜添加してもよい。

この際用いることのできる有機溶剤としては、エチレン
グリコール、プロピレングリコール、ブチレンゲリコー
ル、エチレングリコールモノメチルエーテル、エチレン
グリコールジメチルエーテル、エチレングリコールジエ
チルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテ
ル、ジエチレングリコールジメチルエーテル、ジエチレ
ングリコールジエチルエーテル、メタノール、エタノー
ル、ｎ−プロピルアルコール、イソプロピルアルコール
、アセトン、メチルエチルケトン、メチルイソブチルケ
トン、酢酸エチル、酢酸ブチル、トルエン、キシレン、
ターペン等が例示される。

本発明の耐火物は、目的必要に応して定型耐火物または
不定型耐火物のどちらの用途にも用いることができる。

本発明の耐火物を定型耐火物用として用いる際は、耐火
性骨材（Ｂ）として前記した酸性ないしは中性の耐火性
骨材を用いることが好ましく、中でも該レゾール型フェ
ノール樹脂（Ｃ）１００重量部と、金属塩化物（Ａ）２
〜１００重量部と、酸性ないしは中性の耐火性骨材２０
００〜３０００重量部とからなるものが特に好ましい。

本発明の耐火物を定型耐火物とするには、それを型に充
填し、圧力をかけて成形をすればよい。

その際の温度、圧力は特に限定されるものではないが、
通常１５〜３０℃、０．８〜１．５　ｔ　／ｃｍ２の条
件でプレス成形が行われる。

こうして得られる定型耐火物は、乾燥硬化することによ
り不焼成の定型耐火物を得ることができる。その際の乾
燥硬化の条件は特に限定されないが、通常それは、５０
〜１００℃の雰囲気下２〜３時間保持した後、更に２０
０〜３００℃に昇温しその雰囲気下で２０〜４５時間保
持することにより行われる。又、焼成された耐火物が必
要な場合には、更に１２００〜１５００℃に昇温しその
雰囲気下で２４〜４８時間保持すればよい。一方、不定
型耐火物用として用いる際は、耐火骨材（Ｂ）として前
記した塩基性の耐火性骨材を用いることが好ましく、中
でも該レゾール型フェノール樹脂（Ｃ）１００重量部と
金属塩化物（Ａ）３〜６０重量部と、塩基性耐火性骨材
６７０〜２０００重量部とからなるものが特に好ましい
。

上記！戒からなる耐火物は、定型耐火物用の様に圧力を
かけて成形して定型耐火物とした後、そのまま不焼成の
定型耐火物として用いてもよいし、焼成して用いてもよ
いが、常温において短時間で硬化でき、硬化後の強度や
加熱時の施工体の保型力が充分であるので通常加熱して
硬化させるのが容易でない用途に用いられる。例えばそ
の用途としては前記定型耐火物を用いて作られる転炉、
電気炉、取鍋、混銑車等の溶融金属容器の冷却時の補修
等が挙げられる。

上記組成からなる不定型の用途に適した耐火物は、常温
硬化性を有しているので施工現場で混合、混練して用い
ることが好ましい。

その施工方法は特に制限されるものではないが、例えば
流し込み施工、振動成形施工、ラミング（スタンプも含
む）施工などが挙げられ、補修箇所の大小、形状により
適宜選択して施行を行えばよい。

次に本発明を実施例により説明するが、以下「部」は「
重量部」を、「％」は「重量％」を意味するものとする
。

製造例１　レゾール樹脂の製造フェノール１００部、３７％ホルマリン８６部、４８％
苛性ソーダ水溶液１．８部をフラスコに投入し、９０℃
で３時間反応させた後５０％ｐ−１−ルエンスルホン酸
水溶液を加えｐＨ５に調整後、遊離のフェノール、遊離
のホルムアルデヒド、遊離水を除去しレゾール樹脂（１
）を得た。

レゾール樹脂（１）は濃度７８％、粘度２．０００ｃｐ
ｓ　、　ｐＨ５、数平均分子量４００、固定炭素４５％
であった。

製造例２（同上）フェノール１００部、３７％ホルマリン８６部、４８％
苛性ソーダ水溶液１．８部をフラスコに投入し、９０℃
で５時間反応させた後、５０％ｐ−トルエンスルホン酸
水溶液を加えｐＨ５に調整後、遊離のフェノール、遊離
のホルムアルデヒド、遊離水を除去した。これにエチレ
ングリコールを加えレゾール樹脂（２〉を得た。

レゾール樹脂（２）は、濃度７８％、粘度１００００ｃ
ｐｓ　、　ｐＨ５、数平均分子ｉ１８００．固定炭素４
７％であった。

製造例３　（同上）フェノール１００部、３７％ホルマリン８６部、４８％
苛性ソーダ水溶液１．８部をフラスコに投入し、８０℃
で５時間反応させた後５０％ｐ−）ルエンスルホン酸水
溶液を加えｐＨ５に調整し、遊離のフェノール、ホルム
アルデヒド及び水を除去し、エチルセロソルブで希釈し
レゾール樹脂（３）を得た。レゾール樹脂（３）は、濃
度６０％、粘度１００ｃｐｓ　、　ｐＨ５、数平均分子
ｆｆ１３００、固定炭素３５％であった。

実施例１〜５アルξす骨材（粗粒２０部、中粒２５部、細粒３０部、
微粒１０部）８５部、黒鉛１５部に第１表に示す如き塩
化第二鉄・六水和物各部混合分散し、更にレゾール樹脂
（１）または（２）を各部添加し十分に混練し坏土を得
た。

次いでその坏土を金型に型込めして常温、圧力ｌｔ／ａ
ｓ”で、直径２５ｍｍの円柱状テストースを作成した。

実施例６実施例３の塩化第二鉄・六水和物を塩化第二スズ・二水
和物に置換した以外は実施例１と同一の方法で坏土を得
、テストピースを作成した。

比較例１実施例３の塩化第二鉄・六水和物を塩化第一鉄・四水和
物に置換した以外は同一の方法で坏土を得、テストピー
スを作成した。

実施例１〜６および比較例１で作成したテストピースを
７０℃で５時間または、１５０℃で５時間乾燥させただ
けの不焼成のテストピース、あるいはＸ０００℃で２時
間焼成したテストピースにつき、圧縮強度、見掛は比重
および気孔率を測定した。その結果を第１表に示した。

尚試験方法は以下の通り。

圧縮強度：常温においてアムスラー試験機を用いテスト
ピース円柱方向に圧縮した際の圧力の最高値を測定した。

見掛は比重：テストピースを用いＪＩＳ　Ｒ２２０５に
基いて測定した。

気孔率：　同上。

／実施例７〜１０マグネシア骨材（粗粒と中粒の合計５５部、細粒と微粒
の合計４０部）９５部、黒鉛５部に第１表に示す如き塩
化第二鉄・六水和物各部を混合分散し、更に製造例３の
レゾール樹脂（３）を添加し十分に混練し、モルタルを
得た。

実施例１１実施例１の塩化第二鉄・６水和物を塩化第一スズ・二水
和物に置換した以外は実施例７と同一の方法でモルタル
を得た。

比較例２実施例１から塩化第二鉄・六水和物を除去した以外は実
施例７と同一の方法でモルタルを得た。

比較例３実施例７の塩化第二鉄・六水和物を塩化第一鉄・四水和
物に置換した以外は実施例７と同一の方法でモルタルを
得た。

実施例７〜１１および比較例２〜３で得たモルタルを実
施例１と同様な条件でプレス底形し、テストピースを得
、焼成あるいは不焼成のテストピ・−スにつぎ、前記し
たのと同様の方法で圧縮強度、見掛は比重および気孔率
を測定した。その結果を第２表に示した。

また、実施例７〜１１のテストピースの常温く２５℃〉
における硬化性を見るためにスプリング式硬さ試験機シ
ョアーＡ型またはＤ型を用いて、プレス成形してテスト
ピースを得てから３時間後、８時間後、２４時間後の表
面硬度を各々測定した。

その結果もあわせて第２表に示した。

ノ／／（発明の効果）本発明のレゾール型フェノール樹脂と耐火性骨材と特定
の金属塩化物からなる耐火物は、実施例から明らかな様
に比較的低温における硬化性が優れているので、乾燥工
程初期において耐火物の軟化、膨れ、亀裂などの欠陥が
起こりに＜＜、高強度である。中でも、塩基性の耐火性
骨材を用いた耐火物は、常温で短時間で硬化し、充分な
強度を発現できるという優れた効果を奏するものである
。

代理人

Claims

【特許請求の範囲】

１．塩化第二鉄、塩化アルミニウムおよび塩化第一錫か
ら選ばれる少なくとも一種の金属塩化物（Ａ）、耐火性
骨材（Ｂ）並びにレゾール型フェノール樹脂（Ｃ）から
なる耐火物。
２．耐火性骨材（Ｂ）が、酸性または中性の耐火性骨材
である請求項１記載の耐火物。
３．耐火性骨材（Ｂ）が、塩基性耐性骨材である請求項
１記載の耐火物。
４．金属塩化物（Ａ）の使用量が、レゾール型フェノー
ル樹脂１００重量部に対して２〜１２０重量部である請
求項２記載の耐火物。
５．金属塩化物（Ａ）の使用量が、レゾール型フェノー
ル樹脂１００重量部に対して３〜６０重量部である請求
項３記載の耐火物。