JPH08157270A - 耐スポーリング性強化耐火物 - Google Patents

耐スポーリング性強化耐火物

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JPH08157270A
JPH08157270A JP6296283A JP29628394A JPH08157270A JP H08157270 A JPH08157270 A JP H08157270A JP 6296283 A JP6296283 A JP 6296283A JP 29628394 A JP29628394 A JP 29628394A JP H08157270 A JPH08157270 A JP H08157270A
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JP
Japan
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plate
refractory
aggregate
raw material
spalling resistance
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Pending
Application number
JP6296283A
Other languages
English (en)
Inventor
Fumiko Yamamoto
文子 山本
Takenori Yoshitomi
丈記 吉富
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Krosaki Harima Corp
Original Assignee
Kurosaki Refractories Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【目的】耐スポーリング性に優れた耐火物の提供。 【構成】厚さ0.2〜2mm、長さもしくは幅/厚さの
比が2〜50である板状骨材を10〜70重量%配合し
た耐火物より構成される。 【効果】板状の耐火骨材の使用は、耐火物中に発生した
亀裂の伝播拡大を抑制し、亀裂が発生してから耐火物が
剥離、脱落するまでに要する時間は延長する。板状骨材
の付随的な作用として、板状骨材が櫛状に突出し、稼働
表面の付着物とのスパイキング効果により、スラグコー
チングし、この作用によって、耐食性も低下することは
ない。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、鉄鋼、非鉄等の溶融金
属用容器、通常の加熱炉、雰囲気炉等の窯炉の内張りに
使用する耐火物の耐スポーリング性の改善に関する。
【0002】
【従来の技術】耐火物の耐スポーリング性を改善策の一
つとして、耐火物原料の化学的組成からのアプローチが
ある。すなわち、原料組成への炭素の増量によって耐火
物を高熱伝導率化したり、あるいは、低熱膨張性の原料
の配合によって耐火物を低熱膨張化して熱応力を抑制す
ることによる耐スポーリング性の改善である。
【0003】しかしながら、耐火物の化学組成の変更
は、例えば、精錬容器の内張りに用いる場合など、耐火
性の著しい低下や、精錬スラグによる侵食が増大する
等、耐火物の本質的な特性に悪影響を及ぼし、適用範囲
に著しい制限を生じ、実用に供し得ないことも多い。
【0004】この耐火物原料の化学的組成による耐熱ス
ポーリングの改善によらない方策として、形状的に特徴
ある原料の適用によって物理的に熱集中を防ぎ、熱応力
を分散させる方法がある。例えば、特開平1−3058
49号公報、特開昭54−130608号公報等には、
カーボンファイバー、金属ファイバーのような繊維状の
原料を配合することが開示されている。さらには、特公
昭58−49514号公報、特公昭59−30762号
公報等には、この繊維状の原料に代えて、直径2〜8m
mの棒状もしくは柱状の耐火原料の配合によって同様の
効果を得ることが記載されている。
【0005】この物理的に熱応力の集中を防ぐ方策とし
ての繊維状の原料の配合は、配合中での分散性が悪い
上、マトリックス部との接着強度が小さく、れんがの密
度が低下し易く、とくに、金属ファイバーは、高温にな
ると溶融するので高温で使用される耐火物の場合、その
性能に限界がある。また、棒状もしくは柱状の耐火原料
では、強度の保証のための径と長さの維持が、原料の混
練時或いは成形時に困難であり、その形状が維持されて
いる場合には、原料の混練性や成形性を悪化させるなど
のために実用性に乏しいという欠点がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、本質
的にその化学的組成を変更することなく、形状的に特徴
ある原料の配合による耐火物の耐スポーリング性の改善
策における欠点を解消するもので、従来の繊維状、棒状
に代わる形状を見出すことにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、定形もしくは
不定形の何れの耐火物においても、配合耐火原料の形状
として、板状耐火骨材(以下「板状骨材」と言う)を配
合することで耐スポーリング性が著しく改善させること
を見いだした。
【0008】板状骨材は、板状の形状を有すればよく材
質上の制限を受けるものではない。
【0009】また、作成方法による制限もないが、例え
ば、ドクターブレード法により規定の厚みのシート状に
成形した後、1500℃以上に高温焼成したものを破砕
することにより得ることができるが、経済性や入手の容
易性を考慮すると、IC基板等の屑、或いはそれらを破
砕して規定の大きさにすれば良い。
【0010】耐火骨材は、厚みが0.2〜2mmであっ
て、とくに長さもしくは幅/厚さの比が2〜50である
板状骨材を3〜70重量%、好ましくは10〜70重量
%含むことが望ましい。
【0011】板状骨材用及びその他の耐火原料として
は、例えば、マグネシア質、アルミナ質、ムライト質等
があり、電融マグネシア、焼結マグネシア、電融アルミ
ナ、焼結アルミナ、ボーキサイト、パン土頁岩、ムライ
ト、スピネル等、炭素質原料、炭化物、硼化物、各種金
属、ガラス、フェノール樹脂、アルミナセメント等一般
に定形、不定形耐火物で使用される原料を使用すること
ができる。炭索質原料として、鱗状黒鉛、無煙炭、天然
黒鉛、土状黒鉛、及び金属との反応性に富む電極屑、ピ
ッチコークス、カーボンブラック、メソフェーズカーボ
ンなどを挙げることができ、それらの一種又は、二種以
上を併用することができる。さらに、金属とは、一般的
に、使用されているAl、Si、Al−Mg合金など各
種金属を挙げることができ、通常一種又は2種以上を炭
素質原料の酸化防止剤として併用するのが一般的であ
る。
【0012】
【作用】耐スポーリング性の改善効果は、繊維状原料等
において単位長さ当りの表面積が大きいものほど引き抜
き効果が大きいとされているが、板状骨材の配合は、き
わだって耐スポーリング性向上に寄与する。板状骨材の
使用は、耐火物中に発生した亀裂の伝播拡大を抑制し、
亀裂が発生してから耐火物が剥離、脱落するまでに要す
る時間は延長され、耐スポーリング性が大幅に改善され
る。
【0013】板状骨材の厚みについては、0.2mmよ
り小さいと強度低下が著しく、2mm以上より大きいと
耐スポーリング性の向上効果が乏しい。また、配合量に
ついては、3重量%より少ないと耐スポーリング性の向
上効果が乏しく、70重量%より多いと成形性が悪く、
内部亀裂を発生する等して強度劣化となって現れる。さ
らに、長さもしくは幅/厚みの比を、D比と称すると、
このD比を一定にすることは困難だが粉砕方法を工夫す
ることで、このD比をある幅の範囲に制御することがで
きる。例えば、下回りフレットミルで長時間粉砕を行え
ば、D比は2以下になりやすく、逆に、ロッドミル等で
軽処理するとD比は大きくなり易い。このようにして各
種の幅をもつ、板状骨材を試作検討した結果、D比が2
〜50の範囲内のものに優れた耐スポーリング性の改善
効果があることを見い出した。
【0014】また、耐火物の一般的な損耗形態におい
て、マトリックス先行溶損があるが、配合される板状骨
材の付随的な作用として、板状の耐火原料が櫛状に突出
し、稼働表面の付着物とのスパイキング効果によりスラ
グコーチングし、この作用によって耐食性も低下するこ
とはない。
【0015】
【実施例】
実施例1 本発明を転炉等に用いる不焼成MgO−C質れんがに適
用した。
【0016】表1に示すそれぞれの原料組成に、液状の
フェノール樹脂系バインダーを適量添加して混練し、真
空フリクションプレスによって成形し、90℃に24時
間保持して乾燥ののち、250℃に10時間保持して硬
化処理を施して不焼成のMgO−C質れんがを得た。こ
こで、板状骨材は、ドクターブレード法によりシート状
に成形後、高温焼成したもの破砕して製造した。板状骨
材の長さあるいは幅と厚みのD比が、表1に示す範囲の
もので純度99%の焼結マグネシアを使用した。
【0017】
【表1】 その他、純度99%で、5mm以下に粒度調整された焼
成マグネシアと電融マグネシアを使用した。炭素原料と
して、純度99%の鱗状黒鉛を使用した。
【0018】表1の実施例であるサンプル1〜9に示す
ように、板状骨材の使用は、耐スポーリング性において
優れていることが判る。とくに、面の長さ、すなわち長
さもしくは幅/厚さのD比が2〜50であるとき、その
改善効果はとくに著しい。
【0019】なお、比較例のサンプル1〜3に示すよう
に、板状骨材を使用しないもの、棒状マグネシア、さら
には、繊維状の炭素質原料等を使用した。
【0020】この比較例の場合、耐スポーリング性、耐
食性、強度いずれかが劣る。
【0021】実施例2 本発明をアルミナセメントを結合剤とし、板状骨材用原
料としてムライト質を使用して、実施例1の場合と同様
にして板状骨材を作成し、表2に示す配合組成によって
JIS R2553に基づく鋳込み成形を行った後、1
10℃×10時間加熱処理後の品質を示した。比較例と
して、板状ムライトを配合しない組成物を作成し、同様
の試験に供した。
【0022】
【表2】 この結果、表1に示した実施例1と同様に、板状骨材を
配合することによって、耐食性を低下させることなく耐
スポーリング性を向上させることができた。
【0023】実施例3 本発明を高温用の溶銑取鍋に使用するAl2 3 −Si
C−Cに適用した。
【0024】板状のAl2 3 骨材として、アルミナ質
のIC基板を破砕後表3に示すD比に調整して使用し
た。
【0025】
【表3】 炭素質原料として純度98%鱗状黒鉛と炭化珪素は純度
97%のもの、残部の電融アルミナは純度98%のもの
を使用した。バン土頁岩、電融アルミナについては、5
mm以下で粒度調整した。フェノール樹脂を適量添加
し、混練後真空フリクションプレスにより成形し、90
℃で24時間乾燥、250℃で6時間硬化処理を行い不
焼成Al2 3 −SiC−C質れんがを得た。この結果
表1と同様に板状骨材を配合すると、耐スポーリング性
が大幅に改善された。
【0026】以上、定形耐火物としては、転炉等に使用
される不焼成MgO−C質れんが、溶銑取鍋用不焼成A
2 3 −SiC−C質れんがに、不定形耐火物では一
般的なアルミナセメント結合のキャスタブルを例に、本
発明の効果を示した。しかしながら板状骨材の用途はこ
れに限定するものでなく、その他、焼成Al2 3 −S
iC−C質れんが、焼成MgO−Cれんが、焼成アルミ
ナ質れんが等各種定形耐火物、さらには、りん酸塩結合
キャスタブル等各種結合形態を有する不定形耐火物にお
いても同様の効果が発揮される。
【0027】
【発明の効果】本発明によって、以下の効果を奏するこ
とができる。
【0028】(1)配合組成を変更することなく、耐食
性を低下させることなく耐スポーリング性を大幅に改善
することができる。
【0029】(2)板状骨材の配向を工夫することによ
り、耐食性も向上させることができる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 厚さが0.2〜2mmの板状耐火骨材を
    3〜70重量%配合したことを特徴とする耐スポーリン
    グ性強化耐火物。
  2. 【請求項2】 板状の耐火骨材の表面長さもしくは幅/
    厚さの比が2〜50であることを特徴とする請求項1に
    記載の耐スポーリング性強化耐火物。
JP6296283A 1994-11-30 1994-11-30 耐スポーリング性強化耐火物 Pending JPH08157270A (ja)

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JP6296283A JPH08157270A (ja) 1994-11-30 1994-11-30 耐スポーリング性強化耐火物

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020536029A (ja) * 2017-10-04 2020-12-10 リフラクトリー・インテレクチュアル・プロパティー・ゲー・エム・ベー・ハー・ウント・コ・カーゲー 耐火性製品を製造するためのバッチ、耐火性製品の製造法、耐火性製品および合成原料の使用法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2020536029A (ja) * 2017-10-04 2020-12-10 リフラクトリー・インテレクチュアル・プロパティー・ゲー・エム・ベー・ハー・ウント・コ・カーゲー 耐火性製品を製造するためのバッチ、耐火性製品の製造法、耐火性製品および合成原料の使用法

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