JPH07247158A - カーボン含有耐火物及びその酸化防止剤の製造方法 - Google Patents
カーボン含有耐火物及びその酸化防止剤の製造方法Info
- Publication number
- JPH07247158A JPH07247158A JP6044161A JP4416194A JPH07247158A JP H07247158 A JPH07247158 A JP H07247158A JP 6044161 A JP6044161 A JP 6044161A JP 4416194 A JP4416194 A JP 4416194A JP H07247158 A JPH07247158 A JP H07247158A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbon
- refractory
- antioxidant
- containing refractory
- aluminum
- 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.)
- Pending
Links
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 31
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 29
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 title claims abstract description 22
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 title claims abstract description 20
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 33
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims abstract description 17
- 239000000843 powder Substances 0.000 claims abstract description 15
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims abstract description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 11
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims abstract description 11
- PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M copper(1+);methylsulfanylmethane;bromide Chemical compound Br[Cu].CSC PMHQVHHXPFUNSP-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims abstract description 7
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims abstract description 6
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 4
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims abstract description 4
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims abstract description 4
- 239000011271 tar pitch Substances 0.000 claims abstract description 4
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 claims description 13
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 claims description 8
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 8
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 claims 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 abstract description 5
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 11
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 11
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 9
- CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N Magnesium oxide Chemical compound [Mg]=O CPLXHLVBOLITMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 8
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 8
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 8
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 5
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 239000000395 magnesium oxide Substances 0.000 description 4
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 4
- 229910001111 Fine metal Inorganic materials 0.000 description 3
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010439 graphite Substances 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 3
- 238000010298 pulverizing process Methods 0.000 description 3
- 238000004901 spalling Methods 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 229910020068 MgAl Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000002441 X-ray diffraction Methods 0.000 description 2
- 230000003064 anti-oxidating effect Effects 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 239000011362 coarse particle Substances 0.000 description 2
- 238000000280 densification Methods 0.000 description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 2
- 239000000156 glass melt Substances 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 150000002739 metals Chemical class 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 238000000465 moulding Methods 0.000 description 2
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 2
- 239000002893 slag Substances 0.000 description 2
- 229910052596 spinel Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011029 spinel Substances 0.000 description 2
- ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N Calcium oxide Chemical compound [Ca]=O ODINCKMPIJJUCX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IWBUYGUPYWKAMK-UHFFFAOYSA-N [AlH3].[N] Chemical compound [AlH3].[N] IWBUYGUPYWKAMK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000000292 calcium oxide Substances 0.000 description 1
- 235000012255 calcium oxide Nutrition 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003575 carbonaceous material Substances 0.000 description 1
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 1
- 230000009931 harmful effect Effects 0.000 description 1
- 238000004898 kneading Methods 0.000 description 1
- 150000001247 metal acetylides Chemical class 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 231100000989 no adverse effect Toxicity 0.000 description 1
- TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N oxo(oxoalumanyloxy)alumane Chemical compound O=[Al]O[Al]=O TWNQGVIAIRXVLR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000005011 phenolic resin Substances 0.000 description 1
- 230000002250 progressing effect Effects 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000009628 steelmaking Methods 0.000 description 1
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 description 1
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 カーボン含有耐火物に関し、酸化防止剤とし
て添加される金属アルミニウムの取扱上の安全性を確保
しつつ、さらに微細な形態とすることにより、耐酸化性
を向上させたカーボン含有耐火物を提供することを目的
とする。 【構成】 耐火性骨材と炭素質原料とを配合してなる耐
火母材１００重量部に、結合剤として樹脂又はタールピ
ッチを１〜５０重量部添加したカーボン含有耐火物にお
いて、窒化アルミニウム被膜で表層が被覆された金属ア
ルミニウム微粉を酸化防止剤として０．１〜２０重量部
添加した構成とする。
て添加される金属アルミニウムの取扱上の安全性を確保
しつつ、さらに微細な形態とすることにより、耐酸化性
を向上させたカーボン含有耐火物を提供することを目的
とする。 【構成】 耐火性骨材と炭素質原料とを配合してなる耐
火母材１００重量部に、結合剤として樹脂又はタールピ
ッチを１〜５０重量部添加したカーボン含有耐火物にお
いて、窒化アルミニウム被膜で表層が被覆された金属ア
ルミニウム微粉を酸化防止剤として０．１〜２０重量部
添加した構成とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は耐火物に関し、特に炭素
質原料を配合してなるカーボン含有耐火物に関するもの
である。
質原料を配合してなるカーボン含有耐火物に関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術】炭素質原料は、例えばアルミナ、マグネ
シア等のような一般の耐火骨材よりも融点及び熱伝導率
が高く、かつ線膨張率が低く、さらにスラグ等にも濡れ
難い特性を有するところから、特に製鋼用炉、製銑用炉
等の内張耐火物の原料として配合され、該耐火物に優れ
た耐熱スポーリング性、耐スラグ性を付与するととも
に、該耐火物の過焼結を防止する作用をも奏する。
シア等のような一般の耐火骨材よりも融点及び熱伝導率
が高く、かつ線膨張率が低く、さらにスラグ等にも濡れ
難い特性を有するところから、特に製鋼用炉、製銑用炉
等の内張耐火物の原料として配合され、該耐火物に優れ
た耐熱スポーリング性、耐スラグ性を付与するととも
に、該耐火物の過焼結を防止する作用をも奏する。
【０００３】ところがその一方で、上記炭素質材料は、
空気等の酸化性雰囲気の下で加熱されると極めて容易に
酸化され、一酸化炭素となって消失し、該耐火物中のマ
トリクスの脆弱化が進行する欠点をも併せもつ。
空気等の酸化性雰囲気の下で加熱されると極めて容易に
酸化され、一酸化炭素となって消失し、該耐火物中のマ
トリクスの脆弱化が進行する欠点をも併せもつ。
【０００４】このようなカーボン含有耐火物の耐酸化性
の向上を期して、所定温度でガラスを形成する物質を酸
化防止剤として配合することが試みられた。この構成に
よれば、該カーボン含有耐火物の焼成時あるいは施工後
の稼働時の昇温過程で生成されるガラス融液でマトリク
ス中のカーボン成分を被覆させ、以てカーボン成分に酸
素等の酸化性ガスが直接接触することが防止しようとす
るものである。
の向上を期して、所定温度でガラスを形成する物質を酸
化防止剤として配合することが試みられた。この構成に
よれば、該カーボン含有耐火物の焼成時あるいは施工後
の稼働時の昇温過程で生成されるガラス融液でマトリク
ス中のカーボン成分を被覆させ、以てカーボン成分に酸
素等の酸化性ガスが直接接触することが防止しようとす
るものである。
【０００５】ところが、カーボン成分は元来ガラス融液
との濡れ性に乏しいため、所期の酸化防止効果が得られ
難く、逆に上記低融点の物質がマトリクス内に存在する
ことになるため、却って熱間強度や耐食性が低下する等
の弊害が目立った。
との濡れ性に乏しいため、所期の酸化防止効果が得られ
難く、逆に上記低融点の物質がマトリクス内に存在する
ことになるため、却って熱間強度や耐食性が低下する等
の弊害が目立った。
【０００６】そこで、酸化防止剤の別の構成としてカー
ボンよりも酸化されやすい金属が採用されるようになっ
た。このような易酸化性金属で構成された酸化防止剤は
昇温に伴って優先的に酸化反応が進行するのでマトリク
ス中の酸素分圧が低下し、カーボンの酸化を抑制するこ
とになる。
ボンよりも酸化されやすい金属が採用されるようになっ
た。このような易酸化性金属で構成された酸化防止剤は
昇温に伴って優先的に酸化反応が進行するのでマトリク
ス中の酸素分圧が低下し、カーボンの酸化を抑制するこ
とになる。
【０００７】また、上記易酸化性金属の酸化物やカーボ
ン成分との反応による炭化物等が生成される際には体積
膨張が伴うため、これら酸化物や炭化物等がマトリクス
内の気孔に充填され、緻密化が促進されることになり、
外部からの酸化性ガスの侵入を阻止する効果も発揮す
る。
ン成分との反応による炭化物等が生成される際には体積
膨張が伴うため、これら酸化物や炭化物等がマトリクス
内の気孔に充填され、緻密化が促進されることになり、
外部からの酸化性ガスの侵入を阻止する効果も発揮す
る。
【０００８】上記金属としてはアルミニウム、マグネシ
ウム、金属珪素等が採用されているが、このうちアルミ
ニウムは他の金属よりも反応が容易に進行し、かつ、安
価に入手できる点で最も多く使用されており、この場
合、上記昇温途上ではＡｌ4 Ｃ 3 やＡｌ2 ＯＣが生成す
る他、高温ではＡｌ2 Ｏ3 に変化して該易酸化性金属の
近傍や気孔中に凝縮し、先述した効果を発揮する。
ウム、金属珪素等が採用されているが、このうちアルミ
ニウムは他の金属よりも反応が容易に進行し、かつ、安
価に入手できる点で最も多く使用されており、この場
合、上記昇温途上ではＡｌ4 Ｃ 3 やＡｌ2 ＯＣが生成す
る他、高温ではＡｌ2 Ｏ3 に変化して該易酸化性金属の
近傍や気孔中に凝縮し、先述した効果を発揮する。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上記金属ア
ルミニウムを酸化防止剤として耐火母材に添加するに当
たって、該金属アルミニウムを粗粒子の形態で添加した
場合、上記炭化物や酸化物が該粗粒子の表層に限定して
生成されることとなり、このようにして形成される表層
被膜の割れ目より未酸化の金属アルミニウムが蒸発し
て、該金属アルミニウムの添加量に見合った酸化防止効
果が発揮されないこととなる。
ルミニウムを酸化防止剤として耐火母材に添加するに当
たって、該金属アルミニウムを粗粒子の形態で添加した
場合、上記炭化物や酸化物が該粗粒子の表層に限定して
生成されることとなり、このようにして形成される表層
被膜の割れ目より未酸化の金属アルミニウムが蒸発し
て、該金属アルミニウムの添加量に見合った酸化防止効
果が発揮されないこととなる。
【００１０】このような事態は上記金属アルミニウムを
増量することによって克服することが可能であるが、耐
火骨材及び炭素質原料に対して過量に添加すると耐火物
全体の体積膨張率が過度に増大し、耐熱スポーリング性
の低下を来す等の弊害があり、徒に金属アルミニウムを
増量することは慎まれている。
増量することによって克服することが可能であるが、耐
火骨材及び炭素質原料に対して過量に添加すると耐火物
全体の体積膨張率が過度に増大し、耐熱スポーリング性
の低下を来す等の弊害があり、徒に金属アルミニウムを
増量することは慎まれている。
【００１１】従って、上記金属アルミニウムによる酸化
防止効果をさらに高めるためには、該金属アルミニウム
を微粉の形態で添加し、単位量当たりの反応有効面積が
大きく確保することが望ましいとされている。
防止効果をさらに高めるためには、該金属アルミニウム
を微粉の形態で添加し、単位量当たりの反応有効面積が
大きく確保することが望ましいとされている。
【００１２】しかしながら、あまりにも微細なアルミニ
ウム粒子は酸素親和力が過度に強く、取扱時に爆発する
危険を伴うため、安全を期すため通常１０μｍ程度の粒
径を下限として使用されており、カーボン含有耐火物の
耐用性（耐酸化性）をさらに向上させる上でのネックと
なっている。
ウム粒子は酸素親和力が過度に強く、取扱時に爆発する
危険を伴うため、安全を期すため通常１０μｍ程度の粒
径を下限として使用されており、カーボン含有耐火物の
耐用性（耐酸化性）をさらに向上させる上でのネックと
なっている。
【００１３】本発明は上記従来の事情に鑑みて提案され
たものであって、酸化防止剤として添加される金属アル
ミニウムの取扱上の安全性を確保しつつ、さらに微細な
形態とすることにより、耐酸化性を向上させたカーボン
含有耐火物を提供することを目的とするものである。
たものであって、酸化防止剤として添加される金属アル
ミニウムの取扱上の安全性を確保しつつ、さらに微細な
形態とすることにより、耐酸化性を向上させたカーボン
含有耐火物を提供することを目的とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は以下の手段を採用する。すなわち、耐火性
骨材と炭素質原料とを配合してなる耐火母材１００重量
部に、結合剤として樹脂又はタールピッチを１〜５０重
量部添加したカーボン含有耐火物において、窒化アルミ
ニウム被膜で表層が被覆された金属アルミニウム微粉を
酸化防止剤として、０．１〜２０重量部添加するもので
ある。
めに本発明は以下の手段を採用する。すなわち、耐火性
骨材と炭素質原料とを配合してなる耐火母材１００重量
部に、結合剤として樹脂又はタールピッチを１〜５０重
量部添加したカーボン含有耐火物において、窒化アルミ
ニウム被膜で表層が被覆された金属アルミニウム微粉を
酸化防止剤として、０．１〜２０重量部添加するもので
ある。
【００１５】上記金属アルミニウム微粉よりなる酸化防
止剤は、窒素ガス雰囲気中で粉砕するようにして製造す
ることができる。
止剤は、窒素ガス雰囲気中で粉砕するようにして製造す
ることができる。
【００１６】
【作用】上記構成のカーボン含有耐火物によれば、酸化
防止剤として添加される金属アルミニウム微粉の酸素親
和力が、上記窒化アルミニウム被膜によって抑制される
ので、該金属アルミニウム微粉の取扱時の安全を確保す
るために求められる負担が軽減される。
防止剤として添加される金属アルミニウム微粉の酸素親
和力が、上記窒化アルミニウム被膜によって抑制される
ので、該金属アルミニウム微粉の取扱時の安全を確保す
るために求められる負担が軽減される。
【００１７】しかも、上記金属アルミニウム微粉の粒径
を従来よりもさらに微細化した１０μｍ以下としても所
要の安全性を確保することができるので、該金属アルミ
ニウム微粉の反応有効面積が大きくなり、酸化防止効果
が向上する。
を従来よりもさらに微細化した１０μｍ以下としても所
要の安全性を確保することができるので、該金属アルミ
ニウム微粉の反応有効面積が大きくなり、酸化防止効果
が向上する。
【００１８】尚、上記金属アルミニウム微粉表層の窒化
アルミニウム被膜が、カーボン含有耐火物の耐用性を劣
化させることは全くないことが確認されている。以上の
ような作用を奏する酸化防止剤は、微粉を形成するため
の微粉砕処理を窒素ガス雰囲気下で行い、さらに粉砕後
に窒素ガス雰囲気中で加熱処理を施すだけで製造される
ことができ、これによって厚さ数μｍ〜数１０μｍの窒
素アルミニウム被膜が形成される。尚、かかる加熱温度
は５００〜７００℃程度が適当である。
アルミニウム被膜が、カーボン含有耐火物の耐用性を劣
化させることは全くないことが確認されている。以上の
ような作用を奏する酸化防止剤は、微粉を形成するため
の微粉砕処理を窒素ガス雰囲気下で行い、さらに粉砕後
に窒素ガス雰囲気中で加熱処理を施すだけで製造される
ことができ、これによって厚さ数μｍ〜数１０μｍの窒
素アルミニウム被膜が形成される。尚、かかる加熱温度
は５００〜７００℃程度が適当である。
【００１９】上記酸化防止剤としての金属アルミニウム
微粉の添加量は、上記の通り耐火母材１００重量部に対
して０．３〜２０重量部の範囲とすることが適当であ
り、０．３重量部未満とした場合には耐火物に所要の耐
酸化性が付与されず、また２０重量部を超過すると熱膨
張率が過度に増大し、耐熱スポーリング性が低下するこ
ととなる。
微粉の添加量は、上記の通り耐火母材１００重量部に対
して０．３〜２０重量部の範囲とすることが適当であ
り、０．３重量部未満とした場合には耐火物に所要の耐
酸化性が付与されず、また２０重量部を超過すると熱膨
張率が過度に増大し、耐熱スポーリング性が低下するこ
ととなる。
【００２０】本発明においては耐火母材を構成する耐火
性骨材の材質や炭素質原料との配合量等は特に限定され
ず、例えば耐火性骨材としてはマグネシア質原料、アル
ミナ質原料、カルシア質原料等の周知の材料を採用する
ことができ、また炭素質原料としては鱗状黒鉛、土状黒
鉛等を採用することができる。
性骨材の材質や炭素質原料との配合量等は特に限定され
ず、例えば耐火性骨材としてはマグネシア質原料、アル
ミナ質原料、カルシア質原料等の周知の材料を採用する
ことができ、また炭素質原料としては鱗状黒鉛、土状黒
鉛等を採用することができる。
【００２１】さらに本発明は結合剤として樹脂やタール
ピッチを採用したいわゆる「カーボンボンド耐火物」に
適用するものであり、該結合剤の添加量は上記耐火母材
１００重量部に対して１〜５０重量部とすることが望ま
しく、これよりも添加量が少ないと成形後の強度が不足
し、また逆に添加量が多すぎるとマトリクス中のカーボ
ン含有量が過多となって本発明によってもなお所要の耐
酸化性を付与することができなくなる。
ピッチを採用したいわゆる「カーボンボンド耐火物」に
適用するものであり、該結合剤の添加量は上記耐火母材
１００重量部に対して１〜５０重量部とすることが望ま
しく、これよりも添加量が少ないと成形後の強度が不足
し、また逆に添加量が多すぎるとマトリクス中のカーボ
ン含有量が過多となって本発明によってもなお所要の耐
酸化性を付与することができなくなる。
【００２２】
【実施例】以下、本発明に関し、実施例に基づいて説明
する。この実施例でカーボン含有耐火物に添加する酸化
防止剤は、耐火母材との混練に先立って以下のような手
順で製造した。
する。この実施例でカーボン含有耐火物に添加する酸化
防止剤は、耐火母材との混練に先立って以下のような手
順で製造した。
【００２３】すなわち、所定の金属アルミニウム原料
を、ボールミル粉砕機中にアルミナボールと共に装入
し、該粉砕機中の空気を脱気した後、窒素ガス（純度９
９．９％）を封入し、窒素分圧１気圧の窒素ガス雰囲気
を形成し、この状態で１時間にわたって粉砕機を稼働さ
せ、平均粒径１０μｍの金属アルミニウム微粉を製造し
た。
を、ボールミル粉砕機中にアルミナボールと共に装入
し、該粉砕機中の空気を脱気した後、窒素ガス（純度９
９．９％）を封入し、窒素分圧１気圧の窒素ガス雰囲気
を形成し、この状態で１時間にわたって粉砕機を稼働さ
せ、平均粒径１０μｍの金属アルミニウム微粉を製造し
た。
【００２４】さらに上記粉砕機より金属アルミニウム微
粉を取り出し、引き続き上記同様の窒素ガス雰囲気を保
持しつつ、温度６００℃を２４時間保持する加熱処理を
行った。
粉を取り出し、引き続き上記同様の窒素ガス雰囲気を保
持しつつ、温度６００℃を２４時間保持する加熱処理を
行った。
【００２５】このようにして得られた酸化防止剤として
の金属アルミニウム微粉は、その表層に厚さ数μｍ〜数
１０μｍの窒化アルミニウム被膜が形成されたことが、
電子顕微鏡による破断面観察によって判った。
の金属アルミニウム微粉は、その表層に厚さ数μｍ〜数
１０μｍの窒化アルミニウム被膜が形成されたことが、
電子顕微鏡による破断面観察によって判った。
【００２６】表１は上記酸化防止剤を使用した本発明品
の配合とその物性値を示すものであり、また従来の金属
アルミニウム微粉（但し粒径５０μｍ以下）を酸化防止
剤として添加した比較品を併せて記載した。
の配合とその物性値を示すものであり、また従来の金属
アルミニウム微粉（但し粒径５０μｍ以下）を酸化防止
剤として添加した比較品を併せて記載した。
【００２７】表１に示すように、本発明品及び比較品は
耐火骨材として電融マグネシア原料（粒径５〜３mm, ３
〜１mm，１〜mm）を、炭素質原料として鱗状黒鉛（粒径
０．３５〜mm，１mm〜）を、また結合剤としてフェノー
ルレジンを、それぞれ表記の割合で混練した後、成形し
て得られるものである。さらにこのようにして得られた
成形体に対して、温度２００℃で２４時間の乾燥処理を
施した。
耐火骨材として電融マグネシア原料（粒径５〜３mm, ３
〜１mm，１〜mm）を、炭素質原料として鱗状黒鉛（粒径
０．３５〜mm，１mm〜）を、また結合剤としてフェノー
ルレジンを、それぞれ表記の割合で混練した後、成形し
て得られるものである。さらにこのようにして得られた
成形体に対して、温度２００℃で２４時間の乾燥処理を
施した。
【００２８】表１下欄に示す「気孔率」、「カサ比
重」、「曲げ強度」は上記乾燥後の成形体の物性値であ
り、これによれば本発明品と比較品との間には全く差異
が認められない。
重」、「曲げ強度」は上記乾燥後の成形体の物性値であ
り、これによれば本発明品と比較品との間には全く差異
が認められない。
【００２９】さらに上記乾燥後の本発明品と比較品とを
還元雰囲気中で加熱処理していくと、７００〜８００℃
付近から組織中にＡｌ4 Ｃ3 が生成し、さらに１２００
℃を超えるとＭｇＡｌ2 Ｏ4 （スピネル）の生成するこ
とがＸ線回折により同定された。
還元雰囲気中で加熱処理していくと、７００〜８００℃
付近から組織中にＡｌ4 Ｃ3 が生成し、さらに１２００
℃を超えるとＭｇＡｌ2 Ｏ4 （スピネル）の生成するこ
とがＸ線回折により同定された。
【００３０】表１中、Ｘ線解析の各欄に記載された記号
ＶＳ，Ｓ，Ｗはこの順で対応する物質（Ａｌ4 Ｃ3 ，Ｍ
ｇＡｌ2 Ｏ4 ）の生成量が多くなることを示している
（※印参照）。
ＶＳ，Ｓ，Ｗはこの順で対応する物質（Ａｌ4 Ｃ3 ，Ｍ
ｇＡｌ2 Ｏ4 ）の生成量が多くなることを示している
（※印参照）。
【００３１】しかしながら、上記ＭｇＡｌ2 Ｏ4 （スピ
ネル）の生成量は、本発明品の方が多く、炭素質原料の
酸化防止に有用な反応が進行していることが確認でき
た。またそれに伴って、曲げ強度も本発明品の方が高い
値を示し、マトリクスの緻密化がより促進されているこ
とを裏付けている。
ネル）の生成量は、本発明品の方が多く、炭素質原料の
酸化防止に有用な反応が進行していることが確認でき
た。またそれに伴って、曲げ強度も本発明品の方が高い
値を示し、マトリクスの緻密化がより促進されているこ
とを裏付けている。
【００３２】以上のような実験結果から、本発明品にお
いて採用した酸化防止剤は、表面に窒化アルミニウム被
膜を形成しているので取扱上での作業者の負担が軽減さ
れるにも関わらず、適用対象であるカーボン含有耐火物
に全く悪影響を及ぼすことがない。しかも上記アルミニ
ウム酸化物の生成が顕著であり、これによってカーボン
含有耐火物の耐用性（耐酸化性）が向上することが期待
できる。
いて採用した酸化防止剤は、表面に窒化アルミニウム被
膜を形成しているので取扱上での作業者の負担が軽減さ
れるにも関わらず、適用対象であるカーボン含有耐火物
に全く悪影響を及ぼすことがない。しかも上記アルミニ
ウム酸化物の生成が顕著であり、これによってカーボン
含有耐火物の耐用性（耐酸化性）が向上することが期待
できる。
【００３３】さらに本発明品を上記比較品とともに３０
０ｔ転炉内張耐火物として使用し、２１００ch（チャー
ジ）後、内張層の厚さを測定したところ、比較品の施工
部分では元厚９００mmから２５０mmにまで減少していた
のに対し、本発明品では４００mm程度の内張層の厚さを
残しており、これによっても本発明による酸化防止効果
の優位性が明らかとなった。
０ｔ転炉内張耐火物として使用し、２１００ch（チャー
ジ）後、内張層の厚さを測定したところ、比較品の施工
部分では元厚９００mmから２５０mmにまで減少していた
のに対し、本発明品では４００mm程度の内張層の厚さを
残しており、これによっても本発明による酸化防止効果
の優位性が明らかとなった。
【００３４】尚、本発明は上記実施例のようにマグネシ
ア質原料を採用したカーボン含有耐火物に対してのみ適
用されるものではなく、他の構成の耐火骨材を採用して
も全く同様の効果を奏することは以上の記載内容から明
らかである。
ア質原料を採用したカーボン含有耐火物に対してのみ適
用されるものではなく、他の構成の耐火骨材を採用して
も全く同様の効果を奏することは以上の記載内容から明
らかである。
【００３５】
【表１】
【００３６】
【発明の効果】以上のように、本発明によればカーボン
含有耐火物の酸化防止剤として使用される金属アルミニ
ウム微粉の取扱がより容易となる。
含有耐火物の酸化防止剤として使用される金属アルミニ
ウム微粉の取扱がより容易となる。
【００３７】また、上記金属アルミニウム微粉を更に微
細化して添加することができるので、マトリクス中にあ
っては反応有効面積が従来品よりも格段に向上し、該金
属アルミニウム微粉の酸化反応が促進され、これを以て
カーボン含有耐火物の耐酸化性を大幅に向上させる効果
がある。
細化して添加することができるので、マトリクス中にあ
っては反応有効面積が従来品よりも格段に向上し、該金
属アルミニウム微粉の酸化反応が促進され、これを以て
カーボン含有耐火物の耐酸化性を大幅に向上させる効果
がある。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 // Ｃ０４Ｂ 35/043 Ｃ０４Ｂ 35/04 Ｅ
Claims (2)
- 【請求項１】 耐火性骨材と炭素質原料とを配合してな
る耐火母材１００重量部に、結合剤として樹脂又はター
ルピッチを１〜５０重量部添加したカーボン含有耐火物
において、 窒化アルミニウム被膜で表層が被覆された金属アルミニ
ウム微粉を酸化防止剤として０．１〜２０重量部添加し
たことを特徴とするカーボン含有耐火物。 - 【請求項２】 窒素ガス雰囲気中で金属アルミニウムを
粒径１０μｍ以下となるように粉砕し、さらに窒素ガス
雰囲気中で５００〜７００℃の加熱処理を施すことを特
徴とするカーボン含有耐火物の酸化防止剤の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6044161A JPH07247158A (ja) | 1994-03-15 | 1994-03-15 | カーボン含有耐火物及びその酸化防止剤の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6044161A JPH07247158A (ja) | 1994-03-15 | 1994-03-15 | カーボン含有耐火物及びその酸化防止剤の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07247158A true JPH07247158A (ja) | 1995-09-26 |
Family
ID=12683886
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6044161A Pending JPH07247158A (ja) | 1994-03-15 | 1994-03-15 | カーボン含有耐火物及びその酸化防止剤の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07247158A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100477942B1 (ko) * | 2002-09-03 | 2005-03-18 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 내산화성이 우수한 탄소 성형체 조성물 |
-
1994
- 1994-03-15 JP JP6044161A patent/JPH07247158A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100477942B1 (ko) * | 2002-09-03 | 2005-03-18 | 재단법인 포항산업과학연구원 | 내산화성이 우수한 탄소 성형체 조성물 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| WO2018079324A1 (ja) | マグネシアカーボンれんが及びその製造方法 | |
| JP4681456B2 (ja) | 低カーボン質マグネシアカーボンれんが | |
| JPH0729847B2 (ja) | マグネサイト―炭素系耐火物 | |
| JPS6343342B2 (ja) | ||
| JP2545307B2 (ja) | 高炉用耐火物の製造方法 | |
| JPH07247158A (ja) | カーボン含有耐火物及びその酸化防止剤の製造方法 | |
| JPS6119584B2 (ja) | ||
| JP2950622B2 (ja) | 炭素含有耐火物 | |
| JP2005089271A (ja) | 炭素含有耐火物、その製造方法及びその用途 | |
| JP2687214B2 (ja) | 炭素含有耐火物 | |
| JPH05319902A (ja) | 炭素含有塩基性耐火物 | |
| JPH05170524A (ja) | アルミナ・炭素質耐火物 | |
| JPS63285168A (ja) | 炭素含有耐火物 | |
| JPH0510299B2 (ja) | ||
| JPH078738B2 (ja) | 黒鉛含有溶融金属精錬用耐火れんが | |
| JPH05170519A (ja) | マグネシア・炭素質耐火物 | |
| JPH0733512A (ja) | 炭素含有耐火物の製造方法 | |
| CA1189093A (en) | Carbon-containing refractory | |
| JP2948020B2 (ja) | 炭素含有耐火物 | |
| JP2024059450A (ja) | 真空脱ガス炉用マグネシアカーボンれんがの製造方法 | |
| JPH0551247A (ja) | 炭素含有不焼成耐火物 | |
| JPS59107962A (ja) | 炭素含有耐火物 | |
| JPH0639534A (ja) | スライディングノズル用耐火物 | |
| JP2004123449A (ja) | 炭素含有塩基性れんが | |
| JP2006111501A (ja) | 不焼成炭素含有れんがの製造方法 |