JPH08319151A - 炭素含有耐火物 - Google Patents
炭素含有耐火物Info
- Publication number
- JPH08319151A JPH08319151A JP7145562A JP14556295A JPH08319151A JP H08319151 A JPH08319151 A JP H08319151A JP 7145562 A JP7145562 A JP 7145562A JP 14556295 A JP14556295 A JP 14556295A JP H08319151 A JPH08319151 A JP H08319151A
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- JP
- Japan
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- carbon
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 炭素含有耐火物で炭素質原料の酸化を抑制さ
せて耐久性を高めることである。 【構成】 炭素質原料 1〜40重量％，無機質耐火原料 6
0〜99重量％を含有する混合物に対して Si/Mg 重量比が
所定量の範囲にある Si-Mg合金を外掛けで 0.5〜15重量
％使用することによって耐火物の表面および内部の組織
を緻密化して耐久性を高めることが可能となった。
せて耐久性を高めることである。 【構成】 炭素質原料 1〜40重量％，無機質耐火原料 6
0〜99重量％を含有する混合物に対して Si/Mg 重量比が
所定量の範囲にある Si-Mg合金を外掛けで 0.5〜15重量
％使用することによって耐火物の表面および内部の組織
を緻密化して耐久性を高めることが可能となった。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本願発明は、炭素含有耐火物に関
する。
する。
【０００２】
【従来の技術】炭素質原料を配合した炭素含有耐火物は
耐スポーリング性が向上するとともにスラグや溶融金属
に対する耐食性も向上することから近年幅広い用途に使
用されている。上記炭素含有耐火物の中のマグネシアク
リンカーや電融マグネシア等の塩基性耐火物原料とリン
状黒鉛等の炭素質原料を配合したマグネシア・カーボン
質れんがは転炉，電気炉等に多く使用され飛躍的に寿命
を延長させている。しかし、このような炭素含有耐火物
はその組織の結合が炭素結合に依存しており、強い酸化
雰囲気下において急速に炭素質原料が酸化して組織が脆
弱化し、損耗が著しく増大するという欠点が指摘されて
いる。
耐スポーリング性が向上するとともにスラグや溶融金属
に対する耐食性も向上することから近年幅広い用途に使
用されている。上記炭素含有耐火物の中のマグネシアク
リンカーや電融マグネシア等の塩基性耐火物原料とリン
状黒鉛等の炭素質原料を配合したマグネシア・カーボン
質れんがは転炉，電気炉等に多く使用され飛躍的に寿命
を延長させている。しかし、このような炭素含有耐火物
はその組織の結合が炭素結合に依存しており、強い酸化
雰囲気下において急速に炭素質原料が酸化して組織が脆
弱化し、損耗が著しく増大するという欠点が指摘されて
いる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記炭素質原料の受け
る酸化作用を抑制して熱間の強度を改善するために、金
属粉末を利用することは一般に実施されている。さらに
耐酸化性を付与することが要求されており、炭素含有耐
火物に Mg, Si 金属粉末の添加(特開昭55−107749)も提
案されている。しかしながら炭素含有耐火物に Mg 金属
粉末を使用すると、加熱時に Mg 金属粉末の揮発を生じ
るため組織の脆弱が発生して熱間強度の向上および耐酸
化性の向上等の寄与がなく、炭素含有耐火物の特長を損
なう結果となっている。
る酸化作用を抑制して熱間の強度を改善するために、金
属粉末を利用することは一般に実施されている。さらに
耐酸化性を付与することが要求されており、炭素含有耐
火物に Mg, Si 金属粉末の添加(特開昭55−107749)も提
案されている。しかしながら炭素含有耐火物に Mg 金属
粉末を使用すると、加熱時に Mg 金属粉末の揮発を生じ
るため組織の脆弱が発生して熱間強度の向上および耐酸
化性の向上等の寄与がなく、炭素含有耐火物の特長を損
なう結果となっている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の問題点を
解決しさらに耐酸化性が付与された炭素含有耐火物を得
るために炭素質原料 1〜40重量％，耐火原料60〜99重量
％を含有する混合物に対して Si/Mg 重量比が 1/1〜2/1
の範囲にある Si-Mg合金を外掛けで 0.5〜15重量％を
使用することを特長とする炭素含有耐火物を提供するに
ある。
解決しさらに耐酸化性が付与された炭素含有耐火物を得
るために炭素質原料 1〜40重量％，耐火原料60〜99重量
％を含有する混合物に対して Si/Mg 重量比が 1/1〜2/1
の範囲にある Si-Mg合金を外掛けで 0.5〜15重量％を
使用することを特長とする炭素含有耐火物を提供するに
ある。
【０００５】
【作用】本発明によれば、所定量の炭素質原料を含む混
合物に対して Si-Mg合金を所定量使用することによっ
て、使用時に耐火物の表面で MgO, SiO2 を生成して耐
酸化性を向上するとともに耐食性の向上が図れる。な
お、Si-Mg 合金は Si, Mg の共晶物でフリーの Mg は存
在しないため、 Mg の揮発を抑えた合金である。
合物に対して Si-Mg合金を所定量使用することによっ
て、使用時に耐火物の表面で MgO, SiO2 を生成して耐
酸化性を向上するとともに耐食性の向上が図れる。な
お、Si-Mg 合金は Si, Mg の共晶物でフリーの Mg は存
在しないため、 Mg の揮発を抑えた合金である。
【０００６】
【実施例】本発明の炭素含有耐火物は炭素質原料 1〜40
重量％、耐火原料 60〜99重量％を含有する混合物に対
して Si/Mg の重量比が所定比の範囲にある Si-Mg合金
を外掛けで 0.5〜15重量％使用することを特長としてい
る。この発明の炭素含有耐火物に使用することができる
炭素質原料としては例えば鱗状黒鉛，土状黒鉛，人造黒
鉛，カーボンブラック，石炭ピッチコークス等の通常の
ものがいずれも使用できる。上記炭素質原料の粒度は特
に制限されず、適宜選択すればよいが通常 1mm 以下程
度のものが好ましい。
重量％、耐火原料 60〜99重量％を含有する混合物に対
して Si/Mg の重量比が所定比の範囲にある Si-Mg合金
を外掛けで 0.5〜15重量％使用することを特長としてい
る。この発明の炭素含有耐火物に使用することができる
炭素質原料としては例えば鱗状黒鉛，土状黒鉛，人造黒
鉛，カーボンブラック，石炭ピッチコークス等の通常の
ものがいずれも使用できる。上記炭素質原料の粒度は特
に制限されず、適宜選択すればよいが通常 1mm 以下程
度のものが好ましい。
【０００７】耐火原料としては、通常のものがいずれも
使用でき、例えばマグネシア，ドロマイト，ライム，ス
ピネル，アルミナ，ムライト，ろう石，けい石，バン土
頁岩，粘土等を挙げることができる。これらの粒度は特
に制限されないが、通常 8mm以下程度のものを使用する
のが好ましい。Si-Mg合金の組成は Si/Mg 重量比が 1/1
〜2/1 の範囲が好ましい。Si/Mg の重量比が 2/1 以上
の場合は酸化生成によって生じた SiO2 と MgO の反応
により2MgO・SiO2 の生成量が多くなり使用時の剥離が生
じやすい。また、1/1 以下の場合は Mg の揮発が生じや
すく合金としての効果が期待できない。
使用でき、例えばマグネシア，ドロマイト，ライム，ス
ピネル，アルミナ，ムライト，ろう石，けい石，バン土
頁岩，粘土等を挙げることができる。これらの粒度は特
に制限されないが、通常 8mm以下程度のものを使用する
のが好ましい。Si-Mg合金の組成は Si/Mg 重量比が 1/1
〜2/1 の範囲が好ましい。Si/Mg の重量比が 2/1 以上
の場合は酸化生成によって生じた SiO2 と MgO の反応
により2MgO・SiO2 の生成量が多くなり使用時の剥離が生
じやすい。また、1/1 以下の場合は Mg の揮発が生じや
すく合金としての効果が期待できない。
【０００８】また、Si-Mg合金の粒径は特に制限されな
いが通常 1mm 以下程度のものを使用するのが好まし
い。Si-Mg合金の使用量は、耐火材料に対して 0.5〜15
重量％が好ましい。上記使用量が 0.5重量％未満では所
期の効果が得られず、15重量％を越えると耐酸化性の点
では支障はないが耐食性が低下して好ましくない。
いが通常 1mm 以下程度のものを使用するのが好まし
い。Si-Mg合金の使用量は、耐火材料に対して 0.5〜15
重量％が好ましい。上記使用量が 0.5重量％未満では所
期の効果が得られず、15重量％を越えると耐酸化性の点
では支障はないが耐食性が低下して好ましくない。
【０００９】炭素含有耐火物には残留炭素量が多くかつ
成形時の作業性に優れるタール，ピッチ，フェノール樹
脂等のバインダーの１種または２種以上を配合すること
ができる。また、炭素含有耐火物は通常の耐火物製造方
法によって製造でき不焼成耐火物あるいは還元焼成して
焼成耐火物とすることができ、両方とも本発明の範囲に
含まれるものである。
成形時の作業性に優れるタール，ピッチ，フェノール樹
脂等のバインダーの１種または２種以上を配合すること
ができる。また、炭素含有耐火物は通常の耐火物製造方
法によって製造でき不焼成耐火物あるいは還元焼成して
焼成耐火物とすることができ、両方とも本発明の範囲に
含まれるものである。
【００１０】（使用例１）表１に示す配合を40分間混練
した後 1000kgf/cm2 の圧力で加圧成形した。この成形
物を 180℃で 20時間熱処理し、不焼成マグネシア・カ
ーボン耐火物(本発明１〜４および比較例５〜７)を得
た。得られた耐火物を試料として耐酸化性，熱間曲げ強
さ，耐食性試験を行なった。耐酸化性試験としては、50
×50×50mmの試料を電気炉に入れて、大気中で 1500℃
3時間熱処理し、処理後の重量減少率および脱炭層の厚
みを求めた。
した後 1000kgf/cm2 の圧力で加圧成形した。この成形
物を 180℃で 20時間熱処理し、不焼成マグネシア・カ
ーボン耐火物(本発明１〜４および比較例５〜７)を得
た。得られた耐火物を試料として耐酸化性，熱間曲げ強
さ，耐食性試験を行なった。耐酸化性試験としては、50
×50×50mmの試料を電気炉に入れて、大気中で 1500℃
3時間熱処理し、処理後の重量減少率および脱炭層の厚
みを求めた。
【００１１】耐食性試験は、上記発明品および比較品の
不焼成耐火物を塩基度 CaO/SiO2 重量比 2.0 のスラグ
を使用し 1600℃で 5時間の回転スラグ浸食テストを行
なった。比較品５の浸食量を 100 として各試作品の浸
食量を算出し溶損指数とした。これらの結果を表１の下
欄に示している。表１より本発明の方が、比較品に比べ
て重量減少率，脱炭層厚さ，すなわち炭素質原料の酸化
消失量が少なく、また溶損指数も小さく優れていること
が分かる。
不焼成耐火物を塩基度 CaO/SiO2 重量比 2.0 のスラグ
を使用し 1600℃で 5時間の回転スラグ浸食テストを行
なった。比較品５の浸食量を 100 として各試作品の浸
食量を算出し溶損指数とした。これらの結果を表１の下
欄に示している。表１より本発明の方が、比較品に比べ
て重量減少率，脱炭層厚さ，すなわち炭素質原料の酸化
消失量が少なく、また溶損指数も小さく優れていること
が分かる。
【００１２】（使用例２）表２に示す配合を40分間混練
した後 900kgf/cm2 で加圧成形した。この成形物を 200
℃で 18時間熱処理し、不焼成アルミナ・カーボン耐火
物(本発明８〜１１および比較品１２〜１４)を得た。得
られた耐火物を上記使用例１と同じように耐酸化性試験
および耐食性試験に供した。本使用例２では 1300℃ 3
時間の熱処理とし耐食性試験では比較例１２の浸食量を
100 として算出した溶損指数で示した。結果を表２の
下欄に示している。本発明品が比較品とくらべ優れてい
ることが示されている。
した後 900kgf/cm2 で加圧成形した。この成形物を 200
℃で 18時間熱処理し、不焼成アルミナ・カーボン耐火
物(本発明８〜１１および比較品１２〜１４)を得た。得
られた耐火物を上記使用例１と同じように耐酸化性試験
および耐食性試験に供した。本使用例２では 1300℃ 3
時間の熱処理とし耐食性試験では比較例１２の浸食量を
100 として算出した溶損指数で示した。結果を表２の
下欄に示している。本発明品が比較品とくらべ優れてい
ることが示されている。
【００１３】
【発明の効果】以上のように本発明の炭素含有耐火物は
Si-Mg 合金の添加により耐火物の表面および内部の組
織を緻密化して強固となり、耐酸化性および耐食性を高
めることができた。この結果炭素含有耐火物を使用する
炉の寿命を延長することが可能となった。
Si-Mg 合金の添加により耐火物の表面および内部の組
織を緻密化して強固となり、耐酸化性および耐食性を高
めることができた。この結果炭素含有耐火物を使用する
炉の寿命を延長することが可能となった。
【表１】
【表２】
Claims (1)
- 【請求項１】 炭素質原料 1〜40重量％，無機質耐火原
料 60〜99重量％を含有する混合物に対して Si/Mg の重
量比が 1/1〜2/1 の範囲である Si-Mg 合金を、外掛け
で 0.5〜15重量％添加することを特徴とする炭素含有耐
火物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7145562A JPH08319151A (ja) | 1995-05-18 | 1995-05-18 | 炭素含有耐火物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7145562A JPH08319151A (ja) | 1995-05-18 | 1995-05-18 | 炭素含有耐火物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08319151A true JPH08319151A (ja) | 1996-12-03 |
Family
ID=15388013
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7145562A Pending JPH08319151A (ja) | 1995-05-18 | 1995-05-18 | 炭素含有耐火物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08319151A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112111708A (zh) * | 2020-09-18 | 2020-12-22 | 常州大学 | 一种提高锌锅内高铝砖耐火材料表面耐蚀性的方法 |
-
1995
- 1995-05-18 JP JP7145562A patent/JPH08319151A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112111708A (zh) * | 2020-09-18 | 2020-12-22 | 常州大学 | 一种提高锌锅内高铝砖耐火材料表面耐蚀性的方法 |
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