JP4703087B2 - Water-based castable refractories - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製鉄業で使用される水系キャスタブル耐火物のうち、炭素繊維を含有し、耐スポーリング性の極めて良好な水系キャスタブル耐火物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、製鉄業で使用する耐火物において、転炉のＭｇＯ−Ｃれんがをはじめとして、Ａｌ₂ Ｏ₃ −Ｃ質の連鋳用耐火物等、黒鉛を含有する耐火物が一般的になっている。この動向は不定形耐火物でも同様で、高炉主樋用Ａｌ₂ Ｏ₃ −ＳｉＣ−Ｃ質キャスタブル耐火物、取鍋スラグライン用ＭｇＯ−Ｃ質キャスタブル耐火物がその代表例である。
【０００３】
これらの黒鉛含有キャスタブル耐火物においては、黒鉛の有する高耐食性、耐スラグ浸透性、高耐スポーリング性が期待できるため、高耐用性が期待される。しかしながら、黒鉛は親水性に乏しく、多量に添加すると施工性の低下、施工体の気孔率の上昇を生じ、期待されるほどの耐用性を示さない。
また、黒鉛は溶鋼に溶解するため、製銑分野では利用価値が高いが、製鋼分野、特に転炉以降の工程においては、溶鋼中のＣピックアップを招くため、性能は満足するものの適用されていないのが現状である。
【０００４】
この問題の解決には、少量のＣ添加で高耐スポーリング性を得る方策が提案され、例えば、特開平６−２８７０７２号公報には、耐スポーリング性と強度向上に効果の大きい鱗状や繊維状の炭素を含有する樹脂結合炭素含有耐火物が開示されている。
【０００５】
しかしながら、バインダーとしてフェノール樹脂を使用する場合には、黒鉛や炭素繊維とフェノール樹脂とは濡れ易いものの、耐火性微粉とフェノール樹脂とは濡れ難く、結合に必要なフェノール樹脂の使用量が増大して、緻密な気孔率が得られないという問題がある。
【０００６】
また、本発明者は、フェノール樹脂は２００℃近辺では重合が進んで高強度が得られるものの、６００℃以上では炭化が進んで強度低下の原因となり、この強度低下は樹脂量が多いほど著しいこと、そして、添加した鱗状黒鉛や炭素繊維に期待される本来の耐スポーリング性向上や強度向上よりも、緻密な施工体が得られないことによる強度低下、耐食性低下の弊害が上回ることを究明した。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、炭素繊維が有する疎水性の問題と、その形状に基づくフェノール樹脂との混練困難の問題を一挙に解決し、緻密な施工体を得て、炭素繊維を耐スポーリング性良好な水系キャスタブル耐火物の原料として使用可能にすることを目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
前記目的は、炭素繊維とアルミナ等の耐火性粉末、およびバインダーを加圧しながら造粒し、炭素繊維の表面積を低減して疎水性を緩和しつつ、かさ比重を増大させて得た造粒骨材を骨材として使用することにより達成される。
【０００９】
すなわち、本発明は、炭素繊維と耐火性粉末を、バインダーを用いて加圧造粒して得た粒径１〜８ｍｍの造粒骨材、骨材および耐火性微粉を含有することを特徴とする水系キャスタブル耐火物である。
【００１０】
前記造粒骨材は粒径１〜８ｍｍである。
前記造粒骨材の炭素繊維と耐火性粉末の質量組成比は３：９７〜８０：２０であるのが好ましい。
前記造粒骨材の骨材中に占める質量百分率は１０〜８０％であるのが好ましい。
【００１１】
前記造粒骨材を構成する耐火性粉末はアルミナ、マグネシア、スピネル、炭化ケイ素およびシャモットから選ばれた１種または２種以上であるのが好ましい。
【００１２】
前記造粒骨材を構成するバインダーはフェノール樹脂および／またはＰＶＡであるのが好ましい。
【００１３】
前記骨材はアルミナ、マグネシア、スピネル、炭化ケイ素およびシャモットから選ばれた１種または２種以上であるのが好ましい。
【００１４】
前記耐火性微粉はアルミナ、マグネシア、スピネル、炭化ケイ素およびシャモットから選ばれた１種または２種以上であるのが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】
水系キャスタブル耐火物は、一般的に粒径が０．０７４mmを超える骨材部分と粒径０．０７４mm以下の微粉から構成されている。そして、前者の骨材部分は、粒径１mm以上の粗粒骨材と粒径１mm未満で０．０７４mm超の中粒骨材に区分される。
【００１６】
本発明の水系キャスタブル耐火物は、粗粒と中粒からなる骨材と耐火性微粉を含有し、さらに、炭素繊維と耐火性粉末をバインダーを用いて加圧造粒して得た造粒骨材を含有する。特に好ましい本発明は、粗粒骨材の全部または一部を造粒骨材で代替した場合である。
【００１７】
本発明の水系キャスタブル耐火物を構成する粒径１mm以上の粗粒骨材は、アルミナ（Ａｌ₂ Ｏ₃ ）、マグネシア（ＭｇＯ）、スピネル、炭化ケイ素（ＳｉＣ）、シャモット等の耐火性骨材である。好ましい粗粒骨材の粒径は１〜８mmである。
【００１８】
本発明の水系キャスタブル耐火物を構成する粒径１mm未満、０．０７４mm超の中粒骨材は、耐火性骨材および／またはピッチである。耐火性骨材はアルミナ、マグネシア、スピネル、炭化ケイ素、コークス、人造黒鉛、シャモット等のうちの１種または２種以上である。ピッチは石油系、石炭系、どちらでも使用可能であり、軟化点等も特に制限されない。
【００１９】
本発明の水系キャスタブル耐火物を構成する０．０７４mm以下の耐火性微粉は、アルミナ、マグネシア、スピネル、シャモット等の耐火性粉末の微粉と、カーボンブラック、Ｓｉ、Ａｌ、Ａｌ−Ｓｉ合金等の金属微粉、炭化ホウ素（Ｂ₄ Ｃ）、炭化ケイ素等の炭化物微粉、シリカ微粉、アルミナセメント、各種分散剤等の通常の水系キャスタブル耐火物の微粉部分を構成するものである。好ましい耐火性微粉の粒径は０．０００１〜０．０７４mmである。
【００２０】
本発明の水系キャスタブル耐火物は、粗粒骨材と中粒骨材と耐火性微粉とを含有する組成物に、さらに造粒骨材が含有されている点に特徴がある。造粒骨材は、耐火性粉末と炭素繊維を、バインダーを加えて混練し、ブリケットマシーンを使用して加圧造粒することにより製造される。ペレタイザーではなく、ブリケットマシーンを使用するのは、造粒物を加圧成形することにより、緻密な造粒骨材を得、耐火物の気孔率を低減させるためである。
【００２１】
造粒骨材の粒径は１〜８mm程度、好ましくは３〜８mm程度であり、前記した粗粒骨材と同程度の粒径範囲を有し、粗粒骨材の粒径範囲全体に分布している。造粒骨材は必要に応じ、篩い分けして、使用される。造粒骨材中には、炭素繊維が良好に分散している。
【００２２】
造粒骨材の原料である耐火性粉末は、アルミナ、マグネシア、スピネル、炭化ケイ素、シャモット等の粉末である。これら粉末の粒径は０．０００１〜０．１mm、好ましくは０．０００１〜０．０４５mmである。
【００２３】
造粒骨材の他方の原料の炭素繊維は、ＰＡＮ系炭素繊維またはピッチ系炭素繊維であり、３〜１０mmに切断されたチョップドファイバー、ボールミル等で粉砕されたミルドファイバーなどが好ましい。
【００２４】
造粒骨材のバインダーは、ＰＶＡ水溶液、フェノール樹脂、アラビアゴム等の通常耐火物の造粒に使用されているものが使用される。好ましいのはＰＶＡ水溶液、フェノール樹脂である。
バインダーは、耐火性粉末と炭素繊維との混合物に対して外掛けで２．５〜２０質量％、好ましくは５〜１５質量％添加される。
【００２５】
本発明の水系キャスタブル耐火物は、通常のキャスタブル耐火物と同様に、骨材、耐火性微粉、造粒骨材、その他の成分をミキサーなどを用いて混合して製造される。骨材の選択によりＡｌ₂ Ｏ₃ −ＳｉＣ−Ｃ系、Ａｌ₂ Ｏ₃ −ＭｇＯ−Ｃ系、ＭｇＯ−Ｃ系等の水系キャスタブル耐火物が得られる。
造粒骨材の全骨材に占める質量百分率は１０〜８０％、好ましくは１５〜７５％である。造粒骨材で粗粒骨材の全量または一部を代替するのが好ましい。
【００２６】
その他の成分としては、水硬材ないしバインダーとしてのアルミナセメント、シリカゾル、ρ−アルミナ、塩基性乳酸アルミニウム、粉末フェノール樹脂等が例示される。
【００２７】
本発明の水系キャスタブル耐火物は、通常の水系キャスタブル耐火物と同様に、使用することができる。すなわち、本発明の水系キャスタブル耐火物は、水または分散剤入りの水に、シリカゾル等の液体成分を添加して、ミキサーで混合した後、施工部位に鋳込み、必要に応じて棒状バイブレーター等で振動を与え、緻密な施工体を得る。硬化後は、ガスバーナー等により乾燥、予熱を行い、受銑、受鋼に至る。
【００２８】
【実施例】
（実施例１〜７、比較例１〜５）
炭素繊維または鱗片状黒鉛４質量％と下記の耐火性粉末９６質量％を混合し、この混合物に、下記のバインダーを外掛けで５質量％添加し、均一になるように混合した。これをロール径１１４mm×幅４０mmのブリケットマシーンに掛け、１５０℃で３時間熱処理し、粒径３〜８mmの造粒骨材Ａ〜Ｆを得た。
同様にして、炭素繊維８質量％と下記の耐火性粉末９２質量％を混合して、粒径３〜８mmの造粒骨材Ｇを得た。
【００２９】
使用した耐火性粉末は、造粒骨材ＡおよびＧではアルミナ、造粒骨材Ｂでは炭化ケイ素、造粒骨材ＣおよびＦではマグネシア、造粒骨材Ｄではスピネル、造粒骨材Ｅではシャモットである。
使用したバインダーは、造粒骨材Ａ〜Ｃ、ＦおよびＧではフェノール樹脂、造粒骨材ＤおよびＥではＰＶＡの１０質量％水溶液である。
【００３０】
得られた造粒骨材Ａ〜ＥおよびＧを使用し、表１に示すような配合組成でＡｌ₂ Ｏ₃ −ＭｇＯ−Ｃ系、Ａｌ₂ Ｏ₃ −ＳｉＣ−Ｃ系、ＭｇＯ−Ｃ系、スピネル−Ｃ系、シャモット−Ｃ系のキャスタブル耐火物を製造した。
【００３１】
比較例として、造粒骨材Ａ〜ＥおよびＧを用いずに、炭素繊維を表１に示すような組成で配合し、水系キャスタブル耐火物を製造した（比較例１および２）。また、耐火物に一般的に使用されている鱗状黒鉛４質量％、アルミナ９６質量％とフェノール樹脂を使用して、同様に造粒骨材Ｆを得、表１に示す組成で配合し、水系キャスタブル耐火物を製造した（比較例３）。また、造粒骨材ＡおよびＦを使用し、樹脂結合キャスタブル耐火物を製造した（比較例４および５）。この時、全実施例・比較例のキャスタブル耐火物中の黒鉛の量が２質量％と一定になるようにした。
【００３２】
これらのキャスタブル耐火物に水または液状フェノール樹脂を添加し、２分間混練した後、ＪＩＳ Ｒ５２０１（セメントの物理試験方法）に準拠してフロー試験を行い、フロー値が１４０±１０となるような混水量を求め、親水性の尺度とした。混水量が７％以下であれば、親水性良好と判断する。
【００３３】
これらキャスタブル耐火物を混練後、４０×４０×１６０mmの金型に流し込み成形し、１分間振動させて施工体中に巻き込まれた空気を脱泡した。成形後、１日養生し、１１０℃で２４時間乾燥した後、気孔率を測定した。その後、１４００℃で３時間還元焼成を行って得た焼成体を１２００℃のアルゴン雰囲気の電気炉で３０分間保持し、水冷した。
【００３４】
この処理の前後における弾性率の変化を求め、熱衝撃に対する抵抗（耐スポーリング性）の目安として、スポーリング指数（＝処理後の弾性率÷処理前の弾性率×１００）を計算した。スポーリング指数が１００に近いほど耐スポーリング性が良好であり、小さいほどスポーリングし易いことを意味する。
弾性率の測定はＪＩＳ Ｒ１６０２（ファインセラミックスの弾性率試験方法）に準じて超音波パルス法で行った。
気孔率の測定はＪＩＳ Ｒ２２０５（耐火れんがの見掛気孔率・吸水率・比重の測定方法）の真空法に準じて行った。
【００３５】
また、Ａｌ₂ Ｏ₃ −ＭｇＯ−Ｃ系の実施例１、比較例１および３〜５については、高周波内張り法によるスラグ侵食試験を行った。幅７８（または５３）×厚み３５×長さ１６０mmの台形柱を成形し、乾燥後、８００℃で３時間焼成を行った。得られた焼成体を８本組にして、その中で普通鋼６．８kgを溶解し、１６００℃で３時間、鍋スラグ２００g/時間の侵食試験を行った。スラグは１時間毎に入替えた。試験前後の寸法変化を求め、鱗状黒鉛を含有させた造粒骨材Ｆを配合した比較例３を１００とした指数を溶損指数とした。本数が足りない分は、一般的に使用されているＡｌ₂ Ｏ₃ −ＭｇＯ系キャスタブル耐火物をダミーとして使用した。
【００３６】
実施例１〜７では、いずれも比較例１および２と比較し、同量の炭素繊維を使用しているにも拘わらず、必要混水量が少なく、乾燥体の気孔率が小さい。また実施例１〜７では、いずれも鱗状黒鉛を含有させた造粒骨材を配合した比較例３と比較し、混水量、乾燥体気孔率は同等であるものの、スポーリング指数が大きく、耐スポーリング性が良好である。
【００３７】
実施例１〜７では、いずれも、樹脂結合キャスタブル耐火物である比較例４および５と比較し、必要な混水量が必要なフェノール樹脂量より少なく、乾燥体の気孔率が小さい。Ａｌ₂ Ｏ₃ −ＭｇＯ−Ｃ系キャスタブル耐火物同士で比較した場合、実施例１および７は造粒しない比較例１、樹脂結合キャスタブル耐火物である比較例４および５よりも溶損指数が小さく、耐食性が良好である。また、鱗片状黒鉛を含有させた造粒骨材を使用した比較例３と比較し、耐食性は同等であるものの、耐スポーリング性は良好である。
【００３８】
【表１】

【００３９】
【表２】

【００４０】
【発明の効果】
炭素繊維を含有する造粒骨材を含む水系キャスタブル耐火物は、炭素繊維の作用により、耐スポーリング性が良好となる。また、炭素繊維を骨材と耐火性粉末と加圧造粒することにより、その形状、疎水性からくる混水量の増大を低減し、緻密な施工体を得ることができ、その結果、耐食性が良好となる。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an aqueous castable refractory containing carbon fiber and having a very good spalling resistance among aqueous castable refractories used in the steel industry.
[0002]
[Prior art]
In recent years, in refractories used in the steel industry, refractories containing graphite, such as MgO-C bricks for converters and Al ₂ O ₃ -C continuous casting refractories, have become common. . This trend is the same for amorphous refractories, and typical examples include Al ₂ O ₃ —SiC—C quality castable refractories for main blast furnaces and MgO—C quality castable refractories for ladle slag lines.
[0003]
These graphite-containing castable refractories are expected to have high durability because graphite can be expected to have high corrosion resistance, slag penetration resistance, and high spalling resistance. However, graphite is poor in hydrophilicity, and when added in a large amount, the workability is lowered and the porosity of the construction body is increased, and the expected durability is not exhibited.
In addition, since graphite dissolves in molten steel, it has a high utility value in the steelmaking field, but in the steelmaking field, particularly in the processes after the converter, C pickup in the molten steel is incurred, but the performance is satisfactory but not applied. is the current situation.
[0004]
In order to solve this problem, a method for obtaining high spalling resistance by adding a small amount of C has been proposed. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-287072 discloses scales and fibers that are highly effective in improving spalling resistance and strength. Resin-bonded carbon-containing refractories containing carbon in the form are disclosed.
[0005]
However, when using a phenol resin as a binder, graphite and carbon fiber and the phenol resin are easily wetted, but the fireproof fine powder and the phenol resin are difficult to wet, and the amount of phenol resin used for bonding increases. There is a problem that a dense porosity cannot be obtained.
[0006]
Further, the present inventor has found that the phenol resin is polymerized at a temperature around 200 ° C. and high strength is obtained, but at 600 ° C. or more, carbonization proceeds and causes a decrease in strength. And, it was found that the adverse effects of reduced strength and reduced corrosion resistance surpassed by the fact that a dense construction body could not be obtained, compared to the original spalling resistance improvement and strength improvement expected for added scale graphite and carbon fiber. .
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention solves the problem of hydrophobicity of carbon fibers and the difficulty of kneading with a phenolic resin based on the shape at once, obtains a dense construction body, and water system with good spalling resistance of carbon fibers. It is intended to be usable as a raw material for castable refractories.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The purpose is to granulate while pressing carbon fiber and refractory powder such as alumina, and a binder, to reduce the surface area of the carbon fiber to reduce hydrophobicity, and to increase the bulk specific gravity. This is achieved by using the material as an aggregate.
[0009]
That is, the present invention is characterized by containing granulated aggregate, aggregate and refractory fine powder having a particle diameter of 1 to 8 mm obtained by pressure granulating carbon fiber and refractory powder using a binder. It is a water-based castable refractory.
[0010]
The granulated aggregate has a particle size of 1 to 8 mm.
The mass composition ratio of the carbon fiber and the refractory powder of the granulated aggregate is preferably from 3:97 to 80:20.
The mass percentage of the granulated aggregate in the aggregate is preferably 10 to 80%.
[0011]
The refractory powder constituting the granulated aggregate is preferably one or more selected from alumina, magnesia, spinel, silicon carbide and chamotte.
[0012]
The binder constituting the granulated aggregate is preferably a phenol resin and / or PVA.
[0013]
The aggregate is preferably one or more selected from alumina, magnesia, spinel, silicon carbide and chamotte.
[0014]
The refractory fine powder is preferably one or more selected from alumina, magnesia, spinel, silicon carbide and chamotte.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A water-based castable refractory is generally composed of an aggregate portion having a particle size exceeding 0.074 mm and fine powder having a particle size of 0.074 mm or less. The former aggregate part is classified into coarse aggregates having a particle size of 1 mm or more and medium aggregates having a particle size of less than 1 mm and exceeding 0.074 mm.
[0016]
The water-based castable refractory material of the present invention contains coarse and medium aggregates and refractory fine powder, and further, granulated bone obtained by pressure granulating carbon fiber and refractory powder using a binder. Contains material. A particularly preferable aspect of the present invention is a case where the whole or a part of the coarse aggregate is replaced with the granulated aggregate.
[0017]
Coarse aggregates having a particle diameter of 1 mm or more constituting the water-based castable refractory of the present invention are refractory aggregates such as alumina (Al ₂ O ₃ ), magnesia (MgO), spinel, silicon carbide (SiC), chamotte and the like. is there. A preferable coarse aggregate has a particle diameter of 1 to 8 mm.
[0018]
The medium-sized aggregate constituting the water-based castable refractory according to the present invention is a refractory aggregate and / or a pitch. The refractory aggregate is one or more of alumina, magnesia, spinel, silicon carbide, coke, artificial graphite, chamotte and the like. The pitch can be either petroleum or coal-based, and the softening point is not particularly limited.
[0019]
The refractory fine powder of 0.074 mm or less constituting the water-based castable refractory of the present invention includes fine powder of refractory powder such as alumina, magnesia, spinel, chamotte, and metal such as carbon black, Si, Al, Al-Si alloy. It constitutes a fine powder portion of a normal water-based castable refractory such as fine powder, boron carbide (B ₄ C), carbide fine powder such as silicon carbide, silica fine powder, alumina cement, and various dispersants. The particle size of the preferred fire-resistant fine powder is 0.0001 to 0.074 mm.
[0020]
The water-based castable refractory of the present invention is characterized in that a granulated aggregate is further contained in a composition containing coarse aggregate, medium aggregate and refractory fine powder. The granulated aggregate is produced by kneading a refractory powder and carbon fiber with a binder added, and pressure granulating using a briquette machine. The reason why the briquette machine is used instead of the pelletizer is to obtain a dense granulated aggregate by pressing the granulated product and reduce the porosity of the refractory.
[0021]
The granulated aggregate has a particle size of about 1 to 8 mm, preferably about 3 to 8 mm, and has the same particle size range as the coarse aggregate described above, and is distributed over the entire particle size range of the coarse aggregate. is doing. The granulated aggregate is used after sieving as necessary. Carbon fibers are well dispersed in the granulated aggregate.
[0022]
The refractory powder that is a raw material of the granulated aggregate is a powder of alumina, magnesia, spinel, silicon carbide, chamotte or the like. The particle size of these powders is 0.0001 to 0.1 mm, preferably 0.0001 to 0.045 mm.
[0023]
The other raw material carbon fiber of the granulated aggregate is a PAN-based carbon fiber or a pitch-based carbon fiber, and is preferably a chopped fiber cut to 3 to 10 mm, a milled fiber pulverized by a ball mill or the like.
[0024]
As the binder for the granulated aggregate, those usually used for granulation of refractory materials such as PVA aqueous solution, phenol resin, and gum arabic are used. PVA aqueous solution and phenol resin are preferable.
The binder is added in an amount of 2.5 to 20% by mass, preferably 5 to 15% by mass with respect to the mixture of the refractory powder and the carbon fiber.
[0025]
The water-based castable refractory of the present invention is produced by mixing aggregate, refractory fine powder, granulated aggregate, and other components using a mixer or the like in the same manner as a normal castable refractory. Water-based castable refractories such as Al ₂ O ₃ —SiC—C, Al ₂ O ₃ —MgO—C, and MgO—C can be obtained by selecting the aggregate.
The mass percentage of the aggregated aggregate in the total aggregate is 10 to 80%, preferably 15 to 75%. It is preferable to replace the whole or part of the coarse aggregate with the granulated aggregate.
[0026]
Examples of other components include hydraulic cement or alumina cement as a binder, silica sol, ρ-alumina, basic aluminum lactate, powdered phenol resin, and the like.
[0027]
The water-based castable refractory of the present invention can be used in the same manner as a normal water-based castable refractory. That is, the water-based castable refractory of the present invention is prepared by adding a liquid component such as silica sol to water or water containing a dispersing agent, mixing with a mixer, casting into a construction site, and vibrating with a rod-like vibrator as necessary. To obtain a dense construction body. After hardening, it is dried and pre-heated by a gas burner or the like, and it reaches the steel receiving and steel receiving.
[0028]
【Example】
(Examples 1-7, Comparative Examples 1-5)
4% by mass of carbon fiber or flake graphite and 96% by mass of the following refractory powder were mixed, and 5% by mass of the following binder was added as an outer coat to the mixture and mixed uniformly. This was applied to a briquette machine having a roll diameter of 114 mm and a width of 40 mm and heat-treated at 150 ° C. for 3 hours to obtain granulated aggregates A to F having a particle diameter of 3 to 8 mm.
Similarly, 8% by mass of carbon fiber and 92% by mass of the following refractory powder were mixed to obtain a granulated aggregate G having a particle size of 3 to 8 mm.
[0029]
The refractory powder used is alumina for granulated aggregates A and G, silicon carbide for granulated aggregate B, magnesia for granulated aggregates C and F, spinel for granulated aggregate D, and granulated aggregate E. It is a chamotte.
The used binder is a phenol resin for the granulated aggregates A to C, F and G, and a 10% by mass aqueous solution of PVA for the granulated aggregates D and E.
[0030]
Using the obtained granulated aggregates A to E and G, Al ₂ O ₃ —MgO—C, Al ₂ O ₃ —SiC—C, MgO—C, Spinel-C and Chamotte-C castable refractories were produced.
[0031]
As a comparative example, without using granulated aggregates A to E and G, carbon fibers were blended with the composition shown in Table 1 to produce water-based castable refractories (Comparative Examples 1 and 2). Further, using 4% by mass of scaly graphite generally used for refractories, 96% by mass of alumina and a phenol resin, a granulated aggregate F is obtained in the same manner, blended with the composition shown in Table 1, and water-based A castable refractory was produced (Comparative Example 3). In addition, granulated aggregates A and F were used to produce resin-bonded castable refractories (Comparative Examples 4 and 5). At this time, the amount of graphite in the castable refractories of all Examples and Comparative Examples was made constant at 2% by mass.
[0032]
After adding water or liquid phenolic resin to these castable refractories and kneading for 2 minutes, a flow test is performed in accordance with JIS R5201 (cement physical test method), and the flow value becomes 140 ± 10. The amount of water was determined and used as a measure of hydrophilicity. If the amount of mixed water is 7% or less, it is determined that the hydrophilicity is good.
[0033]
After these castable refractories were kneaded, they were cast into a 40 × 40 × 160 mm mold and vibrated for 1 minute to defoam the air entrained in the construction body. After molding, the film was cured for 1 day, dried at 110 ° C. for 24 hours, and then the porosity was measured. Thereafter, the fired body obtained by performing reduction firing at 1400 ° C. for 3 hours was held in an electric furnace in an argon atmosphere at 1200 ° C. for 30 minutes and cooled with water.
[0034]
The change in elastic modulus before and after this treatment was determined, and the spalling index (= elastic modulus after treatment ÷ elastic modulus before treatment × 100) was calculated as a measure of resistance to thermal shock (spalling resistance). The closer the spalling index is to 100, the better the spalling resistance is, and the smaller the spalling index is, the easier it is to spall.
The elastic modulus was measured by an ultrasonic pulse method according to JIS R1602 (Method for testing the elastic modulus of fine ceramics).
The porosity was measured according to the vacuum method of JIS R2205 (measurement method of apparent porosity, water absorption rate and specific gravity of refractory bricks).
[0035]
Further, Al ₂ O ₃ -MgO-C system Example 1 and Comparative Examples 1 and 3-5 were subjected to slag corrosion test using high frequency lining method. A trapezoidal column having a width of 78 (or 53) × thickness of 35 × length of 160 mm was formed, dried, and then fired at 800 ° C. for 3 hours. The obtained fired bodies were made into 8 groups, in which 6.8 kg of ordinary steel was dissolved, and an erosion test was conducted at 1600 ° C. for 3 hours and 200 g / hour of pan slag. The slag was replaced every hour. The dimensional change before and after the test was determined, and an index with Comparative Example 3 containing granulated aggregate F containing scaly graphite as 100 was taken as the melting index. For the shortage, a commonly used Al ₂ O ₃ —MgO-based castable refractory was used as a dummy.
[0036]
In each of Examples 1 to 7, compared with Comparative Examples 1 and 2, although the same amount of carbon fiber is used, the required amount of mixed water is small and the porosity of the dried body is small. Moreover, in Examples 1-7, although compared with the comparative example 3 which mix | blended the granulated aggregate containing scaly graphite, although a mixed water amount and a dry body porosity are equivalent, a spalling index is large, and resistance Good spalling.
[0037]
In each of Examples 1 to 7, as compared with Comparative Examples 4 and 5 which are resin-bonded castable refractories, the required amount of mixed water is less than the required amount of phenol resin, and the porosity of the dried product is small. When compared between Al ₂ O ₃ —MgO—C-based castable refractories, Examples 1 and 7 have a smaller erosion index than Comparative Example 1 where no granulation is performed, and Comparative Examples 4 and 5 which are resin-bonded castable refractories. Corrosion resistance is good. Moreover, compared with the comparative example 3 using the granulated aggregate containing scaly graphite, although corrosion resistance is equivalent, spalling resistance is favorable.
[0038]
[Table 1]

[0039]
[Table 2]

[0040]
【The invention's effect】
A water-based castable refractory containing a granulated aggregate containing carbon fiber has good spalling resistance due to the action of the carbon fiber. In addition, by pressing and granulating carbon fiber with aggregate and refractory powder, the increase in the amount of mixed water resulting from its shape and hydrophobicity can be reduced, and a dense construction body can be obtained, resulting in corrosion resistance. It becomes good.

Claims (5)

炭素繊維と耐火性粉末を、フェノール樹脂、ＰＶＡおよびアラビアゴムからなる群から選択される少なくとも一つのバインダーを用いて加圧造粒して得た粒径１〜８ｍｍの造粒骨材、骨材および耐火性微粉を含有することを特徴とする水系キャスタブル耐火物。Granulated aggregate and aggregate having a particle diameter of 1 to 8 mm obtained by pressure granulating carbon fiber and refractory powder using at least one binder selected from the group consisting of phenol resin, PVA and gum arabic And a water-based castable refractory characterized by containing refractory fine powder. 前記骨材として粒径１ｍｍ未満０．０７４ｍｍ超の中粒骨材のみを含有し、粒径１ｍｍ以上の粗粒骨材を含有しない、前記造粒骨材を前記粗粒骨材と代替するように含有させて得た、請求項１に記載の水系キャスタブル耐火物。  As the aggregate, only medium-grain aggregates having a particle size of less than 1 mm and more than 0.074 mm are contained, and no coarse-grain aggregate having a particle size of 1 mm or more is contained. The water-based castable refractory according to claim 1, obtained by being contained in 前記耐火性粉末がアルミナ、マグネシア、スピネル、炭化ケイ素およびシャモットから選ばれた１種または２種以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の水系キャスタブル耐火物。  The water-based castable refractory according to claim 1 or 2, wherein the refractory powder is one or more selected from alumina, magnesia, spinel, silicon carbide and chamotte. 前記骨材がアルミナ、マグネシア、スピネル、炭化ケイ素およびシャモットから選ばれた１種または２種以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の水系キャスタブル耐火物。The water-based castable refractory according to any one of claims 1 to 3 , wherein the aggregate is one or more selected from alumina, magnesia, spinel, silicon carbide and chamotte. 前記耐火性微粉がアルミナ、マグネシア、スピネル、炭化ケイ素およびシャモットから選ばれた１種または２種以上であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の水系キャスタブル耐火物。The water-based castable refractory according to any one of claims 1 to 4 , wherein the refractory fine powder is one or more selected from alumina, magnesia, spinel, silicon carbide and chamotte.