JPS5817145B2 - 黒鉛質耐火物 - Google Patents

黒鉛質耐火物

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JPS5817145B2
JPS5817145B2 JP53149661A JP14966178A JPS5817145B2 JP S5817145 B2 JPS5817145 B2 JP S5817145B2 JP 53149661 A JP53149661 A JP 53149661A JP 14966178 A JP14966178 A JP 14966178A JP S5817145 B2 JPS5817145 B2 JP S5817145B2
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須摩三樹
浅見肇
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Tohshin Seiko Co Ltd
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Shinagawa Shiro Renga KK
Tohshin Seiko Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は炭素原料として天然鱗状黒鉛を使用した黒鉛質
耐火物に関する。
従来の黒鉛質耐火物は原料として石油コークス、無煙炭
等を使用し、またバインダーとしてタール、ピッチを加
え混練温合した湿状または可塑性を有する坏土を加圧成
形または押出し成形等により成形し、成形品を高温にて
長時間焼成あるいは成形品を通電発熱させることにより
黒鉛化させる手段がとられて来た。
しかしながらこの方法は黒鉛化に長時間と莫大な熱エネ
ルギーを必要とし、極めて非能率であった。
また炭素原料として鱗状黒鉛を使用し、バインダーを添
加混練した湿状または可塑性坏土を成形焼成し、黒鉛れ
んがを製造することも試みられているが、組織の緻密な
れんがを得るため成形圧を高くすると、黒鉛特有の扁平
な粒形状、滑りやすさ等の性質により、ラミネーション
、キレン等の発生が生じ、低気孔率で緻密な組織を得る
ことが困難であった。
また湿状或いは可塑性坏土とするためにはバインダーの
所要量が多くなり、成形品の加熱処理待揮散量が多くな
るため、揮散後の気孔率は大きくなる。
従って気孔率の高いれんがとなるため耐酸化性、熱伝導
性、耐スラグ性および耐溶銑溶鋼性等が劣るため実用上
問題があった。
この欠点を改良する目的で炭素含有率の高いピッチや樹
脂等を含浸し、気孔を充填後に加熱し、それを炭化し或
いは黒鉛化する手段もとられているが工程が煩雑である
。
可塑性坏土の成形性を改良し、高炉出銑樋等の施工に可
塑性のない乾式坏土を用い振動成形を適用する方法はす
でに特開昭４９−１３４７１１号で提案したが、これに
よれば耐火性骨材に粉末ピッチを配合し、乾式で振動成
形後に加熱して得られる構造物は溶融金属による磨耗に
耐える強固な組織を有する。
しかし上記は充填性の良好な一般の粒形である粗粒およ
び微粉を用い、振動成形した一体構造物であり、鱗状す
なわち扁平な粒形を主体とする坏土には適用し得ない。
本発明者等は上記の欠点に鑑み種々検討の結果、黒鉛質
耐火物の気孔率が容易に小さくなり難い原因は鱗状黒鉛
が扁平であり、かつ鱗状黒鉛が乱雑に分布すると、成形
時の脱気も悪く、成形圧を高くするとラミネーション、
キレンが発生するため最高７００に９／ｆｆｌ程度しか
加圧できず緻密な組織を得ることができなかった。
しかし、扁平な鱗状黒鉛をカードを積み重ねたように配
向させることにより成形時の脱気も良好で成形圧は１０
００ＩＫ９／ｃｒ！Ｌ以上の高圧成形が可能であり、ラ
ミネーション、キレン等は皆無で、かつ高圧成形をする
ことにより緻密な積層構造が得られることを発見し本発
明を完成した。
即ち本発明は粒度０．１〜３朋を主体とする鱗状黒鉛に
４〜１０重量％の粉末状フェノール樹脂を添加し、７０
０〜２０００ｋｙ／ｆｆｌで成形することにより鱗状黒
鉛が一方向に配列積層した組織を有することを特徴とす
る黒鉛質耐火物である。
本発明の目的は鱗状黒鉛を使用し、耐酸化性、熱伝導性
、耐スラグ、耐溶銑溶鋼性等に優れた黒鉛質耐火物を提
供するものである。
本発明に言う鱗状黒鉛が一方向に積層配列となる組織と
は、第１図に示すごとくカードを積み重ねたような構造
を示すものであり、窯業関係用語でカードパックと呼ば
れるものである。
本発明に用いる鱗状黒鉛はマダガスカル産、ソ連産、中
国産等の通常品質で固定炭素量が８０重量％以上の鱗状
黒鉛が使用される。
その粒度は３〜０．１ ｒｕｍで０．１ ｍｍより細か
いものの含有量が少ないほうが好ましい。
３Ｗｉｌ！以上の天然鱗状黒鉛は産出が少なく、また０
、 １ ｍｍ以下の粒度の含有量が多い場合、扁平粒間
に微粒が入り込み緻密な積層配列が破壊され、第２図に
示すごとく乱雑に分布する構造、すなわち窯業用語でカ
ードを立てかけて家を作ったような構造であるカードハ
ウス構造となり緻密な組織は得られない。
耐火材料として鱗状黒鉛にアルミナ、マグネシア、カー
ボランダム、コークス、ジルコン等の耐火原料、耐酸化
剤として金属シリコン、燐酸塩、硼酸塩等の微粉を少量
添加することも可能であるが、それらの添加量は通常１
０重量％以上が好ましい。
添加量が１０重量％を越えると鱗状黒鉛の積層配列が妨
げられるので好ましくない。
本発明に用いる粉末状フェノール樹脂は通常のノボラッ
ク樹脂あるいはレゾール樹脂が使用され、その添加量は
４〜１０重量％が好ましい。
添加量が４重量％以下の時は成形体の強度が低くなり、
成形体の角欠等を生じやすく、取扱いに支障を来たす。
また１０重量％を越えると成形体の焼成時、あるいは使
用時の加熱によってバインダーであるフェノール樹脂の
揮発成分量が多くなるため揮発後の気孔率が大きくなる
。
粉末状フェノール樹脂の粒度は坏土中に均一に分散させ
るために０．１４９間以下の微粉が好ましい。
また粉末状フェノール樹脂の均一分散を助けるため混合
時にアルコール類−水混合溶液の如きフェノール樹脂を
完全溶解しない濡れ剤の少量添加は有効である。
鱗状黒鉛に粉末フェノール樹脂の添加混練は通常の耐火
物坏土用に使用するミクサー、例えば■型ミクサー、ダ
イアモンド型ミクサー、ナラターミクサー等により混合
され、粉末状の流動性を有する坏土を得る。
上記手段により得られた粉末状流動性を有する坏土は加
圧により成形されるが、成形圧は０．７〜２ｔ／ｃＦ！
で鱗状黒鉛は一方向に配列し、鱗状黒鉛粒表面の粉末状
フェノール樹脂の微粉は薄い板状となり、キレン、ラミ
ネーションのない積層配列した緻密な組織が得られる。
上記坏土は嵩比重０．３〜０．５と非常に小さい状態か
ら成形体は嵩比重２．０以上となるのでストロークが大
きいプレス成形機による成形が必要となる。
本発明成形品は通常の手段で１５０〜５００°Ｃ程度の
範囲にてベーキングして電気炉炉壁等に使用されるが、
１０００〜１５００°Ｃにて還元焼成し、高炉炉底等に
使用し得るものである。
また本発明品は公知の鉄板と同時成形して耐酸化性をさ
らに向上させ得るものである。
本発明の黒鉛質耐火物は成形時のキレン、ラミネーショ
ンもなく、ベーキングまたは焼成後の見掛気孔率は１０
％以下で緻密な組織を有しているので耐酸化性、熱伝導
性に優れ、且つ溶銑、溶鋼及びスラグに対する抵抗性が
犬であり、その工業的価値は多大である。
次に本発明を実施例を挙げて具体的に説明する。
実施例 第１表に示す配合物を成形圧１．２００ ｋｇ／ｃｒｒ
ｔで２３０Ｘ１１４Ｘ６５酩の成形体を作り１０００℃
２時間還元雰囲気で加熱後の特性を第２表に示す。
本発明品１〜３は電極に比較して気孔率が小さく、耐酸
化性、耐溶鋼性に優れた黒鉛質耐火物である。
【図面の簡単な説明】
第１図はカードパック構造の模式図、第２図はカードハ
ウス構造の模式図を示す。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 粒度ｏ、ｉ〜３酩を主体とする鱗状黒鉛に４〜１０
    重量％の粉末状フェノール樹脂を添加、７００〜２００
    ０ ｋｇ／ｃｒ／ｒで成形し、鱗状黒鉛が一方向に配列
    積層した組織を有することを特徴とする黒鉛質耐火物。
JP53149661A 1978-12-05 1978-12-05 黒鉛質耐火物 Expired JPS5817145B2 (ja)

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