JPH0356268B2

JPH0356268B2 -

Info

Publication number: JPH0356268B2
Application number: JP59130002A
Authority: JP
Priority date: 1984-06-26
Filing date: 1984-06-26
Publication date: 1991-08-27
Also published as: JPS619465A

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］本発明は製鋼用に用いるカーボン含有れんがの
表面を被覆する塗布剤に関する。［従来の技術］近年、炉命の延長、炉材使用量の低減の目的と
して、従来のマグネシア・ドロマイト系れんが、
アルミナ・シリカ系れんが等の変わりにマグネシ
ア・カーボンれんが、アルミナ・カーボンれん
が、アルミナ・炭化珪素・カーボンれんが等のカ
ーボン含有れんがが転炉、電気炉、炉材精練炉
（DH、RH、AOD、VOD等）、取鍋、混銑車等の
製鋼炉内張りに広く使用されている。上記カーボ
ン含有れんがは従来のマグネシア・ドロマイト系
れんが、アルミナ・シリカ系れんが等に比べカー
ボンの効果によりスラグがれんが内へほとんど浸
透せず非常に優れた耐侵食性、耐スポーリング性
を有し、過酷な温度変化に対しても割れにくいも
のである。しかし、このカーボン含有れんがはカーボン含
有量が５％以上になるとれんがの表面が非常に滑
りやすくなり、この滑りやすさに起因する築炉作
業の困難性および危険性が絶えず伴い、築炉後に
おいても炉体の乾燥、昇温時にれんが表面付近の
カーボンが酸化消失して強度劣化し、耐侵食性に
乏しく剥離しやすい酸化層を生成する欠点があ
る。上述のカーボン含有れんがの欠点を解消するた
めに、例えば特開昭57−27979号公報には「金属
アルミニウムもしくは金属シリコンの単独または
混合物３〜49重量％、金属酸化物11〜87重量％お
よび結合剤10〜40重量％からなることを特徴とす
る炭素含有耐火物の塗布剤」が提案されている。上述の塗布剤は滑り防止としての効果はあるが
カーボンの酸化が起こる500〜1200℃の温度領域
において液相をほとんど生成せず、緻密な組織を
形成し得ないために金属粉末が優先的に酸素と反
応し、酸化を防止する効果しか期待することがで
きない。したがつて、金属粉末が酸化された後は
酸化防止剤としての効果が失われ、金属粉末が酸
化されるまでの極く短い時間内での酸化防止効果
しか得られず、混銑車等のように乾燥、昇温に３
〜４日間の日数を要する場合には、十分な酸化防
止効果が得られないという欠点がある。またモル
タルを用いて築炉する場合には、液状フエノール
樹脂、コールタール等の結合剤を用いた塗布剤で
被覆したカーボン含有れんが使用されていたが、
該カーボン含有れんがの表面は吸水性を持たず、
れんがの接着時間が長くなり施工時間が長期化す
る等の弊害があつた。［発明が解決しようとする問題点］本発明は上記従来の問題点を解消するために、
長石粘土を単独または長石粘土および金属酸化物
または金属フツ化物またはそれら両者との混合物
にビニル系結合剤を添加した塗布剤をカーボン含
有れんがの表面に塗布し、該れんがの酸化防止効
果を長期間にわたつて高め、かつ滑り防止をも図
り得るカーボン含有れんがが用塗布剤を提供する
ことを目的とするものである。［問題を解決するための手段］本発明は長石粘土を単独または長石粘土70重量
％以上と金属酸化物または金属フツ化物またはそ
れら両者30重量％以下の混合物として20〜90重量
％および液状酢酸ビニル系結合剤80〜10重量％か
らなるカーボン含有れんが用塗布剤を提供するに
ある。前記長石粘土はカリウム、ナトリウム等のアル
カリ金属を多量に含み、未溶融状態のままであつ
てもカーボン含有れんが表面に被覆することによ
り該れんが表面の酸化を防止する効果があり、さ
らに炉体昇温時に長石粘土が加熱すると、溶融し
て液相を形成し、表面に粘稠なガラスの被膜を形
成してカーボン含有れんがに含まれているカーボ
ンの酸化を長期間抑制する効果を示すものであ
る。また長石粘土は温度だけではなくナトリウム
とカリウムの比率によつて熱膨張率が変化し、カ
リウムが多くなるほど体積膨張が大きくなり、よ
り緻密な組織を形成することができる。上記長石粘土は正長石（K₂O・Al₂O₃・6SiO₂）
カリ長石（KAlSi₃O₈）、曹長石（Na₂O・
Al₂O₃・6SiO₂）、灰長石（CaO・Al₂O₃・2SiO₂）
等、一般に陶磁器材料として使用されているもの
であれば特に限定するものではないが、長期間に
わたつて酸化防止効果を高めるためにはカリウム
を多くふくむ正長石を使用することが望ましい。長石粘土と混合して使用できる金属酸化物また
は金属フツ化物またはそれら両者を本発明塗布剤
に添加することによりガラス被膜の粘度を調整す
ることができ、塗布剤の粘性が強すぎることによ
る“垂れ落ち”を防止し、強固な組織を造ること
ができる。さらに金属フツ化物はカーボン含有れ
んがと塗布剤の濡れ性を改善し、付着性を向上す
る役割を果たすものであり、通常アルミナ粉末、
マグネシア粉末、シリカ粉末等の金属酸化物およ
びフツ化物カルシウム（CaF₂）、フツ化マグネシ
ウム（MgF₂）等の金属フツ化物の１種または２
種以上を適宜長石粘土と混合して用いることがで
きる。また滑り防止効果を高めるだけであれば、
天然あるいは人造黒鉛、消石灰、ベントナイト等
も少量添加することも可能である。上記長石粘土、金属酸化物および金属フツ化物
は所定の粒度に粉砕して用いられるが、粒径は
300μ以下で乾燥したものが好ましく、粒径が
300μを超えるとカーボン含有れんがの表面に被
覆する時の作業性が悪くなり、被覆層が厚くなつ
てカーボン含有れんがに要求される寸法精度が低
下し、また均質な被覆組織が得られなくなるため
に好ましくない。望ましい粒径は300μ以下でか
つ100μ以下の超微粉量が70重量％以下である。
100μ以下の超微粉量が多くなりすぎると十分な
滑り防止効果が得られなくなり好ましくない。ま
たカーボン含有れんが表面の摩擦係数を増大させ
るために後述のビニル系結合剤を塗布剤に添加す
ることによつて該れんが表面に凹凸のある被覆を
形成することができる。上記長石粘土単独または長石粘土および金属酸
化物または金属フツ化物またはそれら両者の本発
明塗布剤への添加配合量は20〜90重量％であり、
20重量％未満では均質な酸化防止被膜を形成する
ことが困難であり、また90重量％を超えると結合
剤の添加配合量が減少し十分な結合剤強度が得ら
れなくなる。長石粘土と共に金属酸化物または金
属フツ化物またはそれら両者を使用する場合、金
属酸化物または金属フツ化物またはそれら両者の
配合量は長石粘土本来の性質が損なわれない範囲
に止どめるべきであり、30重量％以下が好まし
い。本発明に用いる結合剤はカーボン含有れんが成
形後、本発明塗布剤を該れんが表面に塗布し、次
に100℃〜300℃程度の温度で該塗布剤を乾燥した
場合、該塗布剤を該表面に強固に付着させ、かつ
結合剤の一部が分解し、吸水性のある被覆層を形
成するものが望ましい。接着性、乾燥後の吸水性および作業環境等の上
記条件を満足する結合剤としては液状酢酸ビニル
樹脂、液状塩化ビニル酢酸ビニル樹脂等のビニル
系樹脂が好ましく、吸水性の高い液状酢酸ビニル
樹脂の使用が特に好ましい。しかし液状フエノー
ル樹脂、液状フラン樹脂、ピツチ等の結合剤は吸
水性がないために好ましくない。このビニル系結合剤は乾燥時に一部が分解し、
塗布剤を強固に付着させ、かつ吸水性のある被覆
層を形成することができる効果を持つもので、そ
の添加配合量は80〜10重量％であり、80重量％を
超えると長石粘土の添加配合量が減少して十分な
酸化防止効果および滑り防止効果が得られず、ま
た10重量％未満では塗布剤を強固に付着させるこ
とができない。また上記ビニル系結合剤の作業性を改善する目
的でDBP（フタル酸ジブチル）、ベントナイト等
を可塑剤として添加することができ、その添加配
合量はビニル系結合剤100重量％に対し、約30重
量％以下で十分な効果が期待でき、前記長石粘
土、金属酸化物および金属フツ化物粉末との混合
はコンクリートミキサー等の簡易ミキサーを用い
て行えばよい。［作用］上述の組成を持つ塗布剤は吹き付け法、はけ塗
り法、こて塗り法等、通常用いられている方法で
カーボン含有れんがの表面を被覆すればよいが、
必要に応じて金属酸化物または金属フツ化または
それら両者を添加して塗布剤の粘性を調整し、濡
れ性を改善してできるだけ薄く均一に被覆するこ
とによりカーボン含有れんがの寸法精度を保持す
ることができ、また該れんが乾燥時にビニル系結
合剤の一部が分解して塗布剤を該れんがに強固に
付着させ、かつ吸水性のある被覆層を形成するこ
とができる。これによつて、築炉時においてカー
ボン含有れんがの接着時間を短縮することがで
き、炉体昇温時に該れんがが加熱されると、本発
明塗布剤が溶融して液相を形成して該れんが表面
に粘稠なガラス被膜を形成し、カーボンの酸化を
長期間抑制することができる。［実施例］実施例１第１表に示す混合割合で混合した塗布剤（本発
明品１〜９）を製造し、化学組成がAl₂O₃72.0％、
SiC5.3％、C7.2％である不焼成アルミナ・炭化珪
素・カーボンれんがの表面に塗布し、次に乾燥
し、塗布剤を塗布していない上記れんがを比較例
として以下に示す条件で耐酸化性および摩擦指数
を調べ、また第１表に示す。耐酸化性は一辺が50mmの立方体の前記不焼成ア
ルミナ・炭化珪素・カーボンれんがの表面に本発
明品１〜９を１mmの厚さで塗布し、1000℃で２時
間加熱した後、切断し、該れんが表面における酸
化層の厚さを測定した。摩擦指数は長さ34mm、幅230mm、厚さ80mmの前
記不焼成アルミナ・炭化珪素・カーボンれんがの
表面に本発明品１〜９を１mmの厚さに塗布した該
れんがをゴム板上に載置して台とし、その上に同
一の塗布剤で同様の処理をした長さ114mm、幅114
mm、厚さ6.5mmの同質のれんがを乗せ、2.5Kgバネ
秤を用いて上に乗せたれんがを徐々に引張し、滑
り始めた時の最大応力を測定した。次に同様にし
て測定した比較例が滑り始めるときの最大応力を
測定し、比較例対する比率として第１表に示す。

【表】

【表】第１表に示すように本発明塗布剤には酸化層が
全く認められず、耐酸化性が非常に優れており、
また摩擦指数も1.6〜2.6倍に増大し、滑り防止効
果も極めて大きいことがわかる。実施例２実施例１と同質の不焼成アルミナ・炭化珪素・
カーボンれんがの表面に第１表の本発明品２を
0.3〜0.5mmの厚さに被覆したものと、同質の本発
明品を被覆していないれんがとを用い、350トン
用混銑車の長さ方向を２等分して張分けテストを
実施した。 200チヤージ受銑後、個々のれんがの損耗寸法
を測定した結果、被覆していないれんがに比べ被
覆したれんがは損耗寸法が2/3以下と小さく本発
明の長期間にわたる酸化防止効果が確認された。［発明の効果］以上に説明したように本発明のカーボン含有れ
んが用塗布剤はカーボンの酸化防止効果が高い長
石粘土と吸水性のある被覆層を形成することがで
きるビニル系結合剤を用い、また必要に応じてガ
ラス被覆の粘性を調整し、濡れ性を改善して付着
しやすいようにしたので混銑車等のように築炉後
の乾燥、昇温に３〜４日間の日数を要する場合で
あつても、十分な酸化防止効果が得られてれんが
中に含有するカーボンの酸化を長期間抑制し、炉
命の延長、炉材使用量の低減が図れる。また、モ
ルタルを用いて築炉する場合であつても、被覆層
が吸水性を有しているため接着時間が短くなり、
施工時間を短縮することができる。更にカーボン
含有れんがの滑り易さに起因する築炉作業の困難
性および危険性を改善し、作業の安定性も確保で
きるなど優れた塗布剤である。

Claims

【特許請求の範囲】

１長石粘土を単独または長石粘土70重量％以上
と金属酸化物または金属フツ化物またはそれら両
者30重量％以下の混合物として20〜90重量％およ
び液状酢酸ビニル系結合剤80〜10重量％からるカ
ーボン含有れんが用塗布剤。