JPH10158071A - 黒鉛質パッチング材 - Google Patents

黒鉛質パッチング材

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JPH10158071A
JPH10158071A JP8328048A JP32804896A JPH10158071A JP H10158071 A JPH10158071 A JP H10158071A JP 8328048 A JP8328048 A JP 8328048A JP 32804896 A JP32804896 A JP 32804896A JP H10158071 A JPH10158071 A JP H10158071A
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JP
Japan
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graphite
weight
patching material
patching
granulated
Prior art date
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Pending
Application number
JP8328048A
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English (en)
Inventor
Takaaki Hirano
隆明 平野
Hideaki Narita
英明 成田
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Coorstek KK
Original Assignee
Toshiba Ceramics Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 耐食性・耐酸化性に優れ耐用寿命の長いパッ
チング材を提供する。 【解決手段】 ジルコニア、炭化珪素、金属粉末、黒鉛
を含む原料を混練、成形、焼成したものを粒度5mm以
下に解砕して得た造粒品を35〜80重量%含むことを
特徴とする黒鉛質パッチング材。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、黒鉛質パッチン
グ材に関するものである。
【0002】
【従来の技術】パッチング材は、やわらかい練り土状の
耐火物であり、窯炉等の小範囲の損傷箇所に打込み施工
したり、こてで塗りこみ施工される補修材である。
【0003】鋳造業では誘導炉やキューポラの補修材と
して、製鉄業では取鍋等の補修材としてパッチング材が
使用されている。
【0004】従来のパッチング材は、一般に、土状黒
鉛、ピッチ粉、タール粉、非晶質カーボン、珪砂を粘土
質モルタルに配合し、混練後に、抜き出し成形機にて成
形することにより製造されていた。
【0005】例えばカーボン源10重量%、珪砂50重
量%、粘土質モルタル40重量%、水20重量%を原料
としてパッチング材が製造されていた。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のパッチ
ング材は、カーボン源と他の原料の結合性が十分でな
く、耐食性が劣っていた。
【0007】そこで、本発明は、従来品と比較して耐食
性・耐酸化性に優れ、耐用寿命の長いパッチング材を提
供することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】本発明は、請求項1〜5
に記載の黒鉛質パッチング材、たとえばジルコニア、炭
化珪素、金属粉末、黒鉛を含む原料を混練、成形、焼成
したものを粒度5mm以下に解砕して得た造粒品を35
〜80重量%含むことを特徴とする黒鉛質パッチング材
を要旨としている。
【0009】
【発明の実施の形態】本発明の黒鉛質パッチング材は、
ジルコニア、炭化珪素、金属粉末、黒鉛を含む原料を混
練、成形、焼成したものを粒度5mm以下に解砕して得
た造粒品を35〜80重量%含むことを特徴としてい
る。
【0010】造粒品が35重量%未満の場合には、十分
な耐食性を得ることができない。一方、造粒品が80重
量%を超える場合には、使用時の急加熱で落下する恐れ
が大となる。金属粉末は、金属珪素、金属アルミニウム
等であるが、金属珪素が特に好ましい。
【0011】黒鉛、ジルコニア、炭化珪素、金属珪素
は、連続鋳造耐火物に使用される材料であり、これらは
黒鉛質パッチング材の耐食性を向上するのに役立つ。特
に、炭化珪素と金属珪素を用いることによって、耐酸化
性を向上できる。
【0012】造粒品の粒度を5mm以下とすることによ
って、充填密度を大きくして、耐食性を向上することが
できる。このような観点から、より好ましい造粒品の粒
度は4mm以下である。
【0013】黒鉛の含有量は5〜30重量%とすること
が好ましい。より好ましい含有量は10〜24重量%で
ある。
【0014】黒鉛の含有量を前記範囲に限定することに
よって、耐食性、耐酸化性、熱間強度を向上することが
できる。
【0015】ジルコニア、炭化珪素、金属粉末、黒鉛以
外の造粒品の原料としては、アルミナ、ムライト、シリ
カを使用することができる。
【0016】黒鉛質パッチング材は、全体的な化学成分
が、Al2 3 18.3〜60.3重量%、SiO2
1.0〜62.1重量%、ZrO2 5.4〜12.3重
量%、黒鉛5〜30重量%、SiC1.2〜3.6重量
%、金属Si0.49〜1.1重量%となることが好ま
しい。
【0017】SiCと金属Siを前記範囲に限定するこ
とによって、より優れた耐酸化性を享受することが可能
となる。
【0018】ZrO2 を前記範囲に限定することによっ
て、耐食性を確実に向上することが可能となる。
【0019】造粒品は、例えば前述の原料にフェノール
樹脂を外率で5〜25重量%程度加え、混練物を油圧プ
レスや静水圧プレス(成形圧0.25〜3.0t/cm
2 )によって成形品とし、これを900〜1100℃で
焼成し、得られた焼成品を粒度5mm以下に解砕して得
ることができる。
【0020】なお、造粒品以外の黒鉛質パッチング材原
料としては、粒度5mm以下の珪砂や粒度5mm以下の
アルミナれんが屑、ねん土等を使用することができる。
【0021】その際、珪砂やアルミナれんが屑の粒度を
5mm以下にすることによって、充填密度を大きくし、
耐食性を高めることができる。
【0022】アルミナれんが屑は、例えば浸漬ノズル、
ロングノズルの製造時に出る切削屑等である。このよう
な切削屑を用いることによって、製造コストを低減する
ことが可能である。
【0023】
【実施例】表1に示すように造粒品を35〜80重量%
配合して、実施例1〜7の黒鉛質パッチング材を製造し
た。
【0024】造粒品は、図1(A)に示す手順で製造し
た。
【0025】すなわち、アルミナ30重量%、ムライト
9重量%、シリカ11重量%、黒鉛30重量%、ジルコ
ニア15重量%、炭化珪素3.5重量%、金属珪素粉末
1.5重量%に対し、フェノール樹脂を外率で20重量
%加え、混練物を成形圧2t/cm2 でプレスして成形
品とし、これを950℃で焼成し、焼成品を粒度5mm
以下にして造粒品を得た。
【0026】この造粒品を用いて、図(B)の手順で黒
鉛質バッチング材を製造した。
【0027】すなわち、造粒品35〜80重量%に対
し、水簸粘土10〜15重量%と、珪砂10〜50重量
%又はアルミナれんが屑15〜55重量%を加え、これ
に適量の水(外率で16〜25重量%)を加えて、モル
タルミキサーにより混練し、真空脱気抜き出し機にかけ
て黒鉛質パッチング材を得た。
【0028】珪砂は粒度が5mm以下のものを用いた。
【0029】アルミナれんが屑は、粒度が5mm以下の
ものと、粒度が0.5mm以下のものを適宜用いた。
【0030】このようにして得た黒鉛質パッチング材の
化学成分を調べたところ、表1に示す数値が得られた。
【0031】比較のため、造粒品の比率を本発明範囲外
の85及び30重量%とした比較例8〜9、また、造粒
品を使用しない従来例10〜12のパッチング材を実質
的に同様の手順で製造し、化学成分を調べた。比較例8
〜9及び従来例10〜12に関しては、表2に示した。
【0032】次に、実施例1〜7、比較例8〜9、従来
例10〜12のパッチング材について、施工所要量(k
g/m3 )、1500℃×3Hrの残存線変化率
(%)、曲げ強さ(MPa)、及び溶損指数を調べた。
【0033】溶損指数は、パッチング材で40×40×
160mmの直方体を作成し、鋳鉄に1500℃で10
分間浸漬した際の浸食量を、比較例9における浸食量を
100とした値で評価したものである。従って、その数
値が小さい程、耐食性に優れていることになる。
【0034】表1、2の溶損指数を見ると、実施例1〜
7はいずれも比較例9よりも優れた耐食性を有すること
が確認された。
【0035】なお、比較例8は、実施例1〜3,7と同
等の耐食性を有するが、補修材として使用した時に急加
熱で落下する恐れが認められた。
【0036】また、従来例10〜12はいずれも比較例
9より耐食性が劣っていた。
【0037】次に、本発明の変形例について述べる。
【0038】実施例6において、水分量13%、例えば
アルギン酸ナトリウム等の可塑性付与剤0.25%、例
えばほう酸等の経時変化遅延剤0.02%で混練した粘
土を抜き出し機にかけ、アルミナ−カーボン質プラスチ
ック耐火物を得ることができる。
【0039】このようにして得たアルミナ−カーボン質
プラスチック耐火物は、例えば70t取鍋と蓋の間の気
密性を保持するプラスチック耐火物として用いることが
可能である。
【0040】また、浸漬ノズル、ロングノズルの切削屑
に粘土、珪砂、アルミナれんが屑を混合し、これを抜き
出し機にかけて黒鉛質パッチング剤を製造することも可
能である。
【0041】
【表1】
【0042】
【表2】
【0043】
【発明の効果】本発明の黒鉛質パッチング材は、カーボ
ン源と他の原料の結合性が高く、従来品と比較して耐食
性・耐酸化性に優れており、それゆえ耐用寿命が長いと
いう特長を有する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例における製造工程を示すフロー
チャートで、(A)は造粒品を得るための工程で、
(B)はそれ以降の工程を示している。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ジルコニア、炭化珪素、金属粉末、黒鉛
    を含む原料を混練、成形、焼成したものを粒度5mm以
    下に解砕して得た造粒品を35〜80重量%含むことを
    特徴とする黒鉛質パッチング材。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の組成の他に20〜65
    重量%の、粘土、珪砂、アルミナれんがくずの一種また
    は二種以上を含むことを特徴とする請求項1に記載の黒
    鉛質パッチング材。
  3. 【請求項3】 黒鉛の含有量が5〜30重量%であるこ
    とを特徴とする請求項1に記載の黒鉛質パッチング材。
  4. 【請求項4】 全体的な化学成分が、Al2 3 18.
    3〜60.3重量%、SiO2 11.0〜62.1重量
    %、ZrO2 5.4〜12.3重量%、SiC1.2〜
    3.6重量%、金属Si0.49〜1.1重量%で、残
    部がカーボンであることを特徴とする請求項1〜3のい
    ずれか1項に記載の黒鉛質パッチング材。
  5. 【請求項5】 造粒品の原料がアルミナ、ムライト、シ
    リカの一種または二種以上を含むことを特徴とする請求
    項1〜4のいずれか1項に記載の黒鉛質パッチング材。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2019031414A (ja) * 2017-08-07 2019-02-28 黒崎播磨株式会社 パッチング耐火物
CN116496084A (zh) * 2023-03-14 2023-07-28 上海晋飞碳纤科技股份有限公司 可修复的石墨模具坯料、成型模具、修补剂及修补方法
CN117965049A (zh) * 2022-10-26 2024-05-03 重庆康佳光电技术研究院有限公司 修补材料、修补材料的制作方法以及修补方法

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