JPS5954660A - 不焼成耐火物の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 未発”Ｉｔ　ｌ−ｊ不焼（ｊｙ、耐火物の製造法に関す
るものである。

連続炉、ｊ造用）乏ル、スライチインジノ乏ル、浸（ｉ
ｔノズル労−その使用条件が苛酷で、面１蝕ｆ１．と耐
スポーリング性を兼ね備えたものが要求され、樹脂をバ
インターとして用いた不焼取面１大物がこの特性ζ有す
るので従来より種々開発され、従来の梼成？イブのもや
よりも実炉上良好な実、積を挙げている。このものは耐
火骨材に熱硬化社樹脂パイｙターを混合し、これをプレ
ス成形し牟のちに加熱するこ七ｒより熱硬化性樹脂を硬
化乾燥させ、このよう江成形した不焼成耐火物を実炉に
使用する際に溶湯が接触することによつ、て溶湯の；ｆ
；＋渦で焼成させ、熱硬化性樹脂の残留炭Ｑ］コークス
化せやもρである。、しかしながらこのものにあって熱
硬化性樹脂が焼成コークス化される過程で熱硬化性樹脂
の炭素成分の一部及びその他の［成分がＨ２０、ＣＣｈ
　１ＣＯ等きして耐火物中より（１１１散カシ出され、
これに、！：つて一大物が収縮を起こし、ノズルにおけ
る横亀裂や上端剥離、□セットゆるみ等の原因となり、
事故発生の危険が非′パＸに大きいものであった。

木発明者！・はこの不焼成耐火物が溶湯で焼成されてコ
ークス化される際に生じる収粉ｉを減少させるために、
先ず加熱し正硬化乾燥させる際（予じめ十分収縮交ぜて
し寸、う、と共に、溶湯で焼成される際のＪ’ｌｉ””
’ｔｆ＆””’ｊ、Ｑ”　ｉｌｌ成分を少；くすること
が非”□’Ｉ’：テ□１塙有　□１□効であるというこ
とを見出し２．不発！！１に想到したものである。　　
　　　　　　　　− 、□′　　。

しかし−Ｃ１耐火骨相を浸潤させて混相・性を向上させ
ると共ｅζプレス成形時の賦形性、ｆ：回、」二さ、せ
るために１熱硬化性イ６目ｉＴを水や溶剤：など、湿■
剤に溶ｆｌ＋’ｌ又は分散さぜた伏態□で面Ｊ火、骨：
林にｒｌ、合するが、未発［月にあってはこの熱硬化ヤ
目對脂に′対する湿潤剤の１１１１合１□１１を太きく
子るｇ′□’Ａに７って樹脂分の濃ＩＪｌを低くし、も
って劇火骨棺に偲ｒ”’ｔ−る”　？！＋ｉｊ　ｆ（“
；１□剤の配合１丁Ｉ″ｆｆ：太き交すると共に熱硬化
性樹脂の配合Ｉｎを少なくしたものＩｃあり１．加熱で
硬化転舵全行なう際に配合１１１の多い湿小“１剤を蒸
発させることによってこのｌ！！ｉｔ　Ｋ：　十ｌ）　
Ｋ　ｉｌ耐火物予じめ収１１（ｉせ１めておき、捷たこ
の耐火物を吹哲で使用して溶イ′↓秀で焼、１戊させる
ｌｉ’ｉ　Ｋ同熱硬化性樹脂の配合＋ｓ＋が少ないた？
ｌ）Ｑて（☆（層中の１・１１散放１ｔｌ　Ｉ成分）ｉ
が面ｊ火物全ｈｔに対して少なくこの際の耐火物の収縮
を低減できるもので・、・・、遭ぞ・ すなわち、熱硬化性（角層に対する湿潤剤の配合量・が
、′従来、１０〜１５重量％程度であったところ、：杢
発引にあっては、堡■剤の配合量を熱硬、化性樹脂・の
２０重量％以上にしたところに暢徴を有するものであり
、以下末完１５］を詳細に説明する。

不、、、、焼成耐火物用組成物のバインターとなる。’
！ｉ！！硬化性樹脂としては、熱硬化性樹脂一般を用い
ることが可能であるが、シ・ノール型、ノボラック型の
フェノール樹脂、あるいはフラン樹脂が残留炭素計が多
い点よりし・て主として用いられる。この熱硬化性樹脂
は溶剤や水など湿潤剤に溶ｆ’ｌｆ又は分散させた状態
七バイ□ンターとして用いるもので、熱硬化性樹脂に対
して２０重９ｉＦ％以上の泣ｉ潤剤を配合してバインタ
ー２なす□。２０重：””ｊ　ｉチ未満の配合量では未
焼成耐火楠の収態全防止する効果ＩＪ：　１９１待でき
ない。甘た湿潤剤の配合（１１の上限、−特に限定され
るものではないが７′０重１１・１％稈ｍｌが好適であ
る。これ以上熱硬化性４Ｎ脂が布釈されて４に１脂分の
配合ＪスＦが少なくなると、樹脂のバインター効果が十
分発揮されず不焼成耐火物□の強度低下が著しくなるも
のである。

寸た、浴剤の配合１ｊｌをこめ□ようＫ　：、ｔ　来の
１０〜１５重１ｆｌ　％稈ｇｔ）よりも多くして樹脂ｆ
ｔｌ全低下させるＬ不焼成耐火物の強度低ｆ（１１−ま
４：Ｌ＜傾向があるため、熱硬化イ！１４苛脂としそは
平均分子１１１４が３　（１０以上のものを用いて強度
低下を防止するようにする。さらにＩ“・′ｉ剤として
は熱硬化やｆ＜苛脂の硬化反応に１ν１力しない水、エ
チレシクリコール１　ジェチしシタリコール、づ０ピレ
ンクリｊ−ル、フルフリルアルフール、その他エタノー
ル、メタノールｑ′を用いるこさができ、また熱′ｉシ
！化什イＩ′ｉｔ１′！旨の合成ｊ二押で１苛脂に残在
される水やアルコール等をそのまま湿潤剤として利用で
葦るものそある二このようＫ　ＩＡ硬化件榴脂を湿潤剤
に落解又に分１１々して調製したバイシタ□−を晶１′
火’ｔ’ｔ　ｆ４と混６すること（こより不焼成’、　
ｉｉｌ大物川の用成物をｆ！）るものであるが、１０１
１火・と７利としては一般に用いられるものを使用する
ことができる。例示す五ば、しりカ（結晶ｔ１」、無定
）ヒ粕）、ろう石、粘土、シセｔット、焼バシ、土頁岩
、合成ムライト、カイアナイト、スヒネル、焼結アルミ
ナ、ジルコン、ジル］ニア、マタネシア、クロム鉱、カ
ーボン・（無定形カーボン１．結晶質リン状黒鉛）、Ｓ
ＬＣ，，５ｔ３ＮいＢ、Ｃ。

等非酸化物等々である。尚、耐火物の中間温度領域の強
度低下を防止するためにシランカップリンタ剤や低融点
金属をさらに配合するようにしてもよい６シランカツづ
リング剤は有機官能型シラシ七ツマ−で＼　２種の反応
性基を有するものである。一方の反応性基は通常り００
基、アルコ士シ基、アセト士シ基であって、加水分解さ
れてシラノール（ＳＬ（ＯＨ）ａ　）となって耐火骨材
であるガラスガや金属酸化物の表面付着水のＯＨ基と縮
合して結合する。またもう一方の反応性基は通常ビニル
基１　メタフッＤ士シ基１　アミノ基＼　エポ士シ基等
で、バインターと反応して結合する。従ってシランカッ
プリンタ剤はバインターと面１火骨桐とを結び付けるこ
とができ、耐火物の中間温度領域の強度低下を防止する
ことができるものである。シラシカ・υづリング剤とし
ては、例えばγ−タリシドＵ Ｃ３Ｈ６５ｚ　（０ＣＨ３）３）、Ｎ−β（アミノエチ
ル）γ−ア三ノづロヒルトリメト士ジシラン（Ｈ２Ｎ　
Ｃ２Ｈ４ＮＩ　Ｃ３Ｈｒ、　Ｓｉ、　（ＯＣＨＩ　）３
　）、Ｎ−β（アミノエチル）γ−ア三ノづ０ヒルメチ
ルジメ克ト士シシラシ（Ｉ（□Ｎ　ＣＩ！Ｈ４ＮＨＣ３
Ｈ（ｌ　　Ｓ乙（ＯＣＨ３）　２　）、　γ−ア（ＯＣ
２Ｈ６）３などを用いるこ吉ができる。また低融点金１
４’！＋　ｈし−Ｃは金属アル三ニウムや亜鉛・　アル
ミニ′）ムーマグネシウム合金などを用いることができ
、このものに、溶融して炭化物の表ＥＲＹを被覆する′
ことにより面Ｉ火特１の中間温度領域での強度を向上さ
（ノーるものであり、またＵ大物の面ｊ酸化件の向上の
効果もある。

しかして−１−記のように調製した不焼り戊耐火物用の
組Ｉｊｋ物をプしス成形するのであるが、熱硬化性樹脂
と湿潤剤との混合物である樹脂バイジターの訂１火骨材
に対する配合量は従来と同じく面ｊ人骨材８０〜９８重
量係対樹脂パイ′Ｊター２０〜２ｑＩ−Ｌｌｌ係が二股
的である。従って従来における樹脂バインター中の湿潤
剤が１０重箱係で、未発り］において樹脂バインター中
の湿潤剤が２０重−ｈ）チであるとすると、未発すＪＫ
あっては組成物全焔に対して湿潤剤の量は０．２〜２重
量％増加すると共に熱硬化性樹脂の量は０．２〜２重朗
チ減少することになる。この組成物をプレスして成形し
、さらにこの成形物を２００℃程度に加熱することによ
り熱硬化性樹脂を硬化し乾燥させる。プレス成形の１４
ミに湿潤剤によって賦形される加熱乾燥によって固化し
た不焼成耐火物を得るものである。ここで、組成物に含
有されている湿潤剤はこの加熱乾燥時に揮散されるが、
湿潤剤は多邦に含有されているためにこの時点で耐火物
は重ｈ）減少及び体積収縮が大きく生じ、寸た揮散成分
が多いために耐火物の気孔率が＾くなる。次にこのよう
にして？！Ｊ＝られた耐火物ｌ−Ｌ実炉で使用される際
に溶湯によって高τ１１，１、を・ツ：け、熱ｆＩＩＪ
ｊ化性摺脂の桟積炭素成分が焼成されて］−クツ化され
ると共に、熱硬化性樹脂中の残りの炭素成分、酸累成分
、水素成分はＨ７０、Ｃ０２、Ｃｏ　Ｑ？　表してｔ１
↓散するが、熱硬化性樹脂の用が少ないためこの（１１
（敗１．１も少なくなり、溶湯の高温を受けてタラファ
イト化される際の耐火物の体積収脂白を小さく押えるこ
♂ができるものである。

上記のように未発ＦＪｌ［よれば、加熱乾燥時において
多１４）の湿潤剤を揮散させるこ（！：によって予じめ
体イス（収脂百を大きく発生させておき、しかも実炉で
の溶湯によって焼成される際には揮発分のＬｌｌを抑え
て揮発分による体債収＆ｉを抑え、もって耐火物の使用
＋＋ニアにおける体積収着ｃｉを低減せしめて耐火物の
横亀裂や上部剥離、セットゆるみ等の発生を防止できる
ものである。

尚、未発ｌＪｌ目」−１−記した〕スル類の他に、転炉
、電気炉勿の製鋼炉、二次精錬炉、収鍋などのれんかに
も有用である。

次に未発ＩＪＩＪを実施例により例ｉｄ：する。

熱ｂ９！化性］Ｉ″Ｉ（脂バインターの調製（Ｉ）フェ
ノール９４０ｙ＼　９２チパラホルムアルヂしド４２４
ｙ、水６３０ｙ、水酸化リチウム７．５ｙを四つロフラ
スコに収り約９０分を鼎して７０℃まで昇温させた。そ
の捷ま１８０分間反応をイｉない、反応終了後、徐々に
派出にし、減圧度６５０　ｍｍ　Ｈｙ　で内温が７５℃
になる寸で、減圧脱水を行なった。

得られたしソール型フェノール樹脂は褐色の液体で水分
３％、平均分子量３５０のものであり、２５℃に於ける
粘度は１３０ボイズであった。

このようにして得たしリール型フェノール樹脂にシラン
カップリンタ斉りとしてγ−タリシド士シづロピルトリ
メト士ジシランを１重１１１係添加し、よく混合して残
留炭素＠５３重は係の樹脂バインター（Ｉ−（＋ｌ）を
得た。甘たこれにエチレシジリーールを２５重１１％混
合して粘Ｊｕｌ　２０　ｔｌＸイスで残留炭素量４２重
弗チの樹脂バインター（Ｉ−［２］）を得た。さらに回
じく水を１０重１１％、づ口じレンジリコールを１５重
量％混合して粘度１８ポイ乏で残留炭素量４２重！４．
チのイヤ１脂バインタ＝（１−＋３））を　ｉｊノ・た
。　″ 熱硬化性樹脂バイジターの１プＡ１！１１ノ（ＩＤフェ
ノール９４０ｙ１９２迩バ′ヂホルムアルヂヒド２２８
１／、水３４０ｙ１シ１つ酸ｆ、’５ｙを四つ１．Ｊフ
ラン：］　Ｋ　ｊｆｙ、す、６０分を型上て還流させ、
是のオー！１５０分間孜応を行なった。反応終了後管１
１−で脱水″Ｆｊ：開始し、内温か□１５０　℃になる
までンＣ１１れ・ｉをイＪなった。　　　　　　　　　
パ得らノ１だノボラック型フェノール樹脂は粘稠な液体
で含有水分１．０チ、平均分子ｑｊ　４”；”０めもの
であり２５℃に於ける粘度が３５０ボイズヤあった。こ
のようにしてｆ（Ｊ＝たノボラック型フェノール樹脂に
シラｙカッづリンク剤としてＮ−β（≠三ノエチル）γ
−ア三ノプロピルドリメト＋しシランを１車」ｄ′チ添
加し、′よく混合した。′　　　　□これにエヂレｙシ
リ］−ルを１５Ｔ［口１°１％混合し廿たへ士すメチレ
ンテトラ三□ンを１５重ＪｉＮ係混合して残１１′？炭
〃１１１５７重ｊｌ係で粘度１’　２０ボイズの（旧は
バインダー（１，１’−４１０をｔす・たつ　また同じ
くエチし′Ｊグリコー１５を３０重、吊−チ、□へ士す
メチじンテ□トラ巨ンを’、１　”　５　’２ｇ１’、
ｉｔ％混合仁文−粘度８（）ホイスで残・留炭某Ｑｊ　
３８１”ｊ晴チの（３“１（脂バインダー（ＩＩ−（２
＋　）を？ｉＩた。さ？に同じく水をｌ　ＯＴｌ’ｉ’
、　、ｉｉｌ、襲、つロヒレン、・クリコール３０重＋
ｊｉ、チ混合して粘度が７０ボイスで残留炭素量が３５
重ｈＩチのｔＥｊ脂バインター（、、’Ｊｒ　＝　＋３
）　）を得た。

」二記のようにしてｔ（したイ間を脂パイ、、７ター１
１１）、ｉ−＋２１、エニ［３）、１．１−　＋１＋、
ＩＩ　−（２＋、ｕ　Ｌ　＋：ｎを月１い、これを第１
表、第′２表及び第３表に示す配合で混合して耐火、物
用の組１戊物をδＩＩ、ｌ　ＩｔＪ　［、この組成物を
、づし３成形したのち２００℃の条件下２．４時間加熱
して硬化煕燥今せることにより不焼成耐、大物を得た。

このようにしてｔ！７・た不か）：成耐火物について特
性曾測定し第１．表、第２表及び第３表に示す１節、−
・ 第１表（スライヂシジノズル羽１」 れんかに使用） 第２表（スライデンジノズル 羽口れんかに使用） 第３表（スライデンタノスルの−Ｅ、”Ｆｌ＋１喋れん
がＫ（史月１上記第′１表、第゛２表、第３表における
残存膨張率を見ると、各比較例のものけ収着１゛１が大
きく生じてトラブルが発生しているのに対して、各実施
例のものけ収縮がほとんどないかもしくは極めて小さく
、トラブルの発生もないことがイ１ｉ１　認される。

代理人　弁理士　　石　ＩＩＩ　　長　七３５７

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　酬人骨材に熱硬化性樹脂、と停Ｐ１剤とを配
   合すると共Ｋ　ｔＰ潤剤の配合達を熱硬化性樹脂の・２
   ０重１ｊ）チ以上に設定して耐火物用組成物を調製し、
   この耐火物用組成物を成形して熱硬化性樹脂の硬化ＩＭ
   ？＋度で加熱処理して湿潤剤を蒸散せしめたのち、この
   １戊形物を実炉における溶湯で焼成せしめることを特徴
   とする不焼成耐火物の製ｊＦ法。
2. （２）熱硬化性樹脂の平均分子、量が３．００以上であ
   ることを特徴とする持ｉｒ　７１１７氷の誰囲第１項記
   載のネジ、１１ｔ、１戊面１火物の製ｊｌ！ｊ：　ｌｋ