JPS6212655A - カ−ボン含有耐火れんが - 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】 吏呆上辺、１分１ 本発明は、加熱後の残存膨張が少なく、かつ耐食性、耐
熱衝撃性等に優れたカーボン含有耐火れんかに関する。

来の　術及びその間　点 カーボンを含有する耐火れんがは、一般に骨材の粗粒と
して粒径５〜３Ｍ程度のものを使用し、これに密充填と
なるように骨材の中粒、細粒、微粉などを適宜加え、更
にカーボンを加えて、密度の高い成形体としたものであ
る。このようなカーボン含有耐火れんがは、以下に示す
如き優れた特性を有する。

（１）カーボンがスラグに濡れ難い為に、耐蝕性が大き
く、またスラグの浸透を防止できるので構造的スポーリ
ングを起こさない。

（２）熱伝導率が大きい為に耐熱衝撃性が大きい。

（３）溶銑のようなカーボンを飽和した溶融金属に対し
て溶解することがなく、耐食性が大きい。

カーボン含有耐火れんがは上記した如き優れた性質を有
するものであって、古くから、金属精練用容器の内張り
、ノズルストッパーのヘッド、高炉の炉底れんが等とし
て用いられ、また最近では混銑車や転炉の内張つれんが
として広く用いられている。

しかしながら、カーボン含有耐火れんがは前述した如く
、優れた耐食性、耐熱衝撃性等を示し、カーボンを含有
しない耐火れんかに比して長寿命を有するものの、一般
に、加熱後冷却した場合に加熱前のれんかに比して大き
く膨張している、即ち残存膨張率が大きいという欠点が
ある。このため加熱と冷却とが反復される環境下でカー
ボン含有耐火れんがを使用する場合には、残存膨張が繰
り返されることになり、その結果れんが相互間に圧縮応
力が生じて亀裂が発生し、れんがの剥落が生じるという
欠点がある。

ところが、逆に加熱後冷却した場合に収縮を生じる耐火
れんが、即ち残存収縮性を有する耐火れんがをこのよう
な環境下で使用する場合には、残存収縮の繰り返しによ
りれんがの目地開きを起こし、例えば精練容器の内張り
として用いると繰り返し使用によって溶融金属の漏洩が
生じるという問題点がある。

そこで、加熱と冷却が繰り返される環境下で用いられる
れんがは、加熱後に残存膨張性を有し、かつその残存膨
張率が小ざσ）ことが望まれている。

間１点を　決するための　段 本発明者は、上記した如き問題点に鑑みて、耐食性、耐
熱衝撃性等に優れたカーボン含有耐火れんがであって、
加熱後の残存膨張率の小さいれんがを見出リベく鋭Ｍ研
究を重ねてぎた。その結果、れんがを構成する骨材粒子
における粗粒として、粒径２〜０．５ｍの・ｂのを使用
し、これに母材粒子の中粒、細粒、微粉等及びカーボン
を加えた原料を使用して）ｑられるカーボン含有耐火れ
んがは、耐熱衝撃性、耐食性等に優れたものであると共
に、加熱後に小さい残存膨張性を示すことを見い出し、
ここに本発明を完成した。

即ら、本発明は、骨材粗粒の粒径が２〜０．５ｍである
カーボン含有耐火れんかに係わる。

本発明における骨材としては、アルミナ、スピネル、マ
グネシア、ジルコン、シリカ、炭化珪素、窒化珪素、炭
化ジルコニウム、ホウ化ジルコニウム等の従来の耐火れ
んがと同様のものを用いることができる。骨材の粒径は
、最も大きい粗粒については２〜０．５＃１とすること
が必要である。一般に骨材の粗粒の粒径を小さくすると
耐火れんがの残存膨張率は低下する傾向にあるが、一方
、粒子の密充填が得られ難くなって気孔率が増大し、耐
食性が劣るものとなるという弊害が生じる。本発明では
、母材の粗粒の粒径を２〜０．５８という特定の範囲に
限定することによって、耐食性を大きく低下させること
なく、残存膨張率を箸るしく減少させることが可能とな
った。本発明では、粒径２〜０．５１７ＩＩＩ＋の粗粒
は、耐火れんが中に３０〜８０重量％程度配合すればよ
い。

粗粒以外の骨材は、従来と同様に密充填できるように中
粒、細粒、微粉等に粒度調整して用いられる。これら中
粒、細粒、微粉等の粒径及び配合量は、特に限定される
ことはないが、例えば０．５〜０．１Ｎｎのものを１０
〜４０重母％、０．１重量％以下のものを５〜２５ｓ重
量％程度配合すればよい。

本発明で使用されるカーボンは、従来公知のものでよく
、例えば鱗状黒鉛、玉状黒鉛等の天然の黒鉛、キッシュ
グラフアイ１〜、石炭ピッチコークス、石油ピッチコー
クス（ニードルコークス）、カーボンブラック等が挙げ
られる。これらの中でも鱗状黒鉛及び玉状黒鉛が好まし
い。カーボンの粒径は特に限定されることはなく、一般
に１ｍ程度以下の粒径のものを使用すればよい。カーボ
ンの配合量は、従来と同様に耐火れんが中に３〜４０重
量％程度とすればよい。

本発明では、カーボンとして、待に粒径が７４μｒｎ以
下の黒鉛を使用し、かつそのうちの５０ｆｆｉ伊％以上
が粒径２０μ瓦以下であることが好ましい。ここで粒径
とは、黒鉛結晶の層面の広がり（ａ軸及びｂ軸方向）の
大きざを意味するものである。上記好ましい範囲として
特定した黒鉛を使用する場合には組織中の黒鉛の分布が
均質となり通常の黒鉛、例えば粒径が１＃以下の黒鉛を
使用する場合よりも少量の添加量で所期の効果が発揮さ
れる。本発明で用いられるカーボンの純度としては、特
に限定されておらず、通常使用されている８０〜９８％
程度のもので充分である。

本発明のカーボン含有耐火れんがを製造するに際しては
、従来この種の耐火れんがを製造するのに用いられてい
る方法をいずれも使用でき、例えば上記カーボン及び耐
火材料にフェノール樹脂等のバインダーを添加、混練し
、成形後乾燥するか、又はこれを更に焼成して製造すれ
ばよい。

発明の効果 本発明耐火れんがは、原料組成を特定のものに限定する
ことなく、単に使用する骨材の粗粒の粒径を特定の範囲
のものに限定するのみで耐食性、耐熱衝撃性等を大きく
低下させることなく残存膨張率を低下させることを可能
とするものである。

従って、本発明は、従来公知のあらゆる組成のカーボン
含有耐火れんかに適用すみことができ、耐熱衝撃性、耐
食性等を低下させることなく、残存膨張に伴なうれんが
の破壊１員傷を防止し得るものである。

丈−思一舅 以下に実施例及び比較例を掲げて本発明をより一層明ら
かにする。

実施例　１ マグネシアクリンカ−及び鱗状黒鉛を用い、下記第１表
に示す配合割合でマグネシア−カーボン系のれんがを作
製した。調合量は３０に’ｊ／バッチとしてパン型ミキ
サーを用いて充分混合した後、バインダーとして液状レ
ゾールタイプのフェノールレジンを４％添加して混練し
、２００トン油圧プレスにより２３０Ｘ１１４Ｘ６５ｍ
形状に成形した後熱風乾燥機により１８０’Ｃで２４時
間乾燥して供試試料とした。こらの試料の各種特性を第
２表に示す。

第１表 酸化摩耗率：試料から４０Ｘ４０Ｘ４０！ｎ！ｒ１の試
験片を切り出し、′酸素−プロパンを熱源とした回転炉
内で１２００℃に保持して、１６ｒ、ｐ９ｍ、で３０分
間回転を与えた。このときの試験前後の試験片重置を測
定して、重量減少率を求めた。

残存膨張率：試料から２５Ｘ２５Ｘ１５０ｍの試験片を
切り出し、コークスプリーズ中に埋設して、１４００’
ＣＸ２時間の加熱を行なった後、自然冷却させ、これを
５回繰り返した後に試験開始前の試験片に対する線膨張
率を求めた。

また、上気残存膨張測定において加熱冷却を行なう毎に
、試験開始前の試料に対する線膨張率を測定し、加熱冷
却による残存膨１皿率の累積の状態を求めた結果を第１
図に示す。

第２表及び第１図から、本発明品であるＡ及びＢは、従
来品Ｃに比して気孔率が若干大きいが、酸化摩耗量は同
等若しくはそれ以下であって、残存膨張率は大きく低下
していることが明らかである。また、骨材の粒度がすべ
て０．５ｍ未満であるＤでは、残存膨張率は低下したが
、酸化摩耗量が非常に大きくなった。

実施例　２ 焼結アルミナ、炭化珪素及び黒鉛を原料として使用し、
実施例１と同様にして第３表に示す配合割合のアルミナ
−炭化珪素−カーボン系れんがを作製した。ただし、乾
燥・硬化条件は２２０℃で２４時間とした。得られた試
料の各種特性を第４表に示す。

第３表 第　　４　　表 第４表から明らかな如く、本発明品Ｅ及びＦは従来品で
あるＧに比して酸化摩耗量が若干増大したが、残存膨張
率は著るしく減少した。また骨材の粒度がすべて０．５
８未満である比較品目は、残存膨張率は低下したが、酸
化摩耗量が非常に大きくなった。

また、本発明品Ｅ及び比較量Ｇｅ混銑車の天井部に張り
分けて使用したと°ころ、比較量Ｇでは稼動面近傍でれ
んがが剥離する現象が生じたが、本発明品Ｅではれんか
に亀裂は全く発生しなかった。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例１において熱処理を繰り返した場合の
残存膨張の累積を示すグラフでおる。 （以　上） 第１図 卸か理回数

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　骨材粗粒の粒径が２〜０．５ｍｍであるカーボン含
   有耐火れんが。