JPH085718B2 - 高炉炉壁用炭化珪素―炭素質れんがの製造方法 - Google Patents
高炉炉壁用炭化珪素―炭素質れんがの製造方法Info
- Publication number
- JPH085718B2 JPH085718B2 JP61240823A JP24082386A JPH085718B2 JP H085718 B2 JPH085718 B2 JP H085718B2 JP 61240823 A JP61240823 A JP 61240823A JP 24082386 A JP24082386 A JP 24082386A JP H085718 B2 JPH085718 B2 JP H085718B2
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- silicon carbide
- brick
- blast furnace
- resistance
- furnace wall
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は製鉄用高炉の炉壁用れんがとして使用する炭
化珪素−炭素質れんがの製造方法に関する。
化珪素−炭素質れんがの製造方法に関する。
高炉炉壁用れんがとして要求される条件は、高炉の炉
壁用れんがのように、装入される各種原料による摩耗に
対する抵抗性と、その他、炉の構造上からくる作業条件
に対して耐スポーリング性,耐アルカリ性,耐COガス
性,耐酸化性,熱伝導性において優れていることであ
る。
壁用れんがのように、装入される各種原料による摩耗に
対する抵抗性と、その他、炉の構造上からくる作業条件
に対して耐スポーリング性,耐アルカリ性,耐COガス
性,耐酸化性,熱伝導性において優れていることであ
る。
かかる高炉炉壁用れんがには、従来シャモットれん
が,高アルミナれんが,コランダム質れんがが使用され
てきたが、上記条件を充分に満足するものではない。
が,高アルミナれんが,コランダム質れんがが使用され
てきたが、上記条件を充分に満足するものではない。
これら酸化物系耐火物の耐摩耗性と耐スポーリング性
を改善するために、かかる酸化物系耐火物に代わってSi
−Al−O−N系の各相を含むサイアロンからなるマトリ
ックスを有する耐火物の製造法が特公昭60−6305号公報
において開示されている。
を改善するために、かかる酸化物系耐火物に代わってSi
−Al−O−N系の各相を含むサイアロンからなるマトリ
ックスを有する耐火物の製造法が特公昭60−6305号公報
において開示されている。
他方、高炉の朝顔,湯溜,炉底,側壁用としてはカー
ボンれんがの主として溶湯への溶解,酸化等の侵食によ
る短寿命を改善するために、耐アルカリ性,耐COガス
性,耐酸化性,熱伝導性において優れている炭化珪素質
耐火物が例えば特公昭60−47224号公報に開示されてい
る。そして、この炭化珪素系れんがとして、β−SiCボ
ンドの炭化珪素れんが、窒化珪素ボンドの炭化珪素れん
が及びカーボンれんがに少量のSiCを添加したカーボン
−炭化珪素れんがが多く使用される傾向にあり、耐スポ
ーリング性の点からは、従来の炉壁用として使用されて
きた酸化物系耐火物と同等ないしそれ以上の耐スポーリ
ング性を有するものである。
ボンれんがの主として溶湯への溶解,酸化等の侵食によ
る短寿命を改善するために、耐アルカリ性,耐COガス
性,耐酸化性,熱伝導性において優れている炭化珪素質
耐火物が例えば特公昭60−47224号公報に開示されてい
る。そして、この炭化珪素系れんがとして、β−SiCボ
ンドの炭化珪素れんが、窒化珪素ボンドの炭化珪素れん
が及びカーボンれんがに少量のSiCを添加したカーボン
−炭化珪素れんがが多く使用される傾向にあり、耐スポ
ーリング性の点からは、従来の炉壁用として使用されて
きた酸化物系耐火物と同等ないしそれ以上の耐スポーリ
ング性を有するものである。
本発明は、高炉の側壁用れんがとして前記従来の酸化
物系耐火物れんがに代わり、耐アルカリ性,耐COガス
性,耐酸化性,熱伝導性等、高炉の操業環境に対する耐
用性において優れた炭化珪素系れんがを適用するに際し
ての問題点を解決するものである。
物系耐火物れんがに代わり、耐アルカリ性,耐COガス
性,耐酸化性,熱伝導性等、高炉の操業環境に対する耐
用性において優れた炭化珪素系れんがを適用するに際し
ての問題点を解決するものである。
すなわち、炭化珪素系れんがは、前述のとおり従来の
アルミナあるいはアルミナ−シリカ系れんがに比較し
て、同等もしくはそれ以上の耐スポーリング性を有して
はいるが、未だ充分に要求特性を充足する程の特性を有
するものではなく、また炭化珪素系れんがは炭素の酸化
傾向のために耐酸化性において問題がある。
アルミナあるいはアルミナ−シリカ系れんがに比較し
て、同等もしくはそれ以上の耐スポーリング性を有して
はいるが、未だ充分に要求特性を充足する程の特性を有
するものではなく、また炭化珪素系れんがは炭素の酸化
傾向のために耐酸化性において問題がある。
この点から、前記特公昭60−47224号公報に記載され
ているように、組織内にサイアロン系化号物,アルミ
ナ,窒化珪素,炭化珪素等を形成した炭素−炭化珪素質
耐火物を側壁用れんがに適用することも考えられるが、
同公報に記載の耐火物の場合、配合物中に耐火粘土が添
加されているため、Alが耐火物粘土中のSiOと反応してA
l2O3となり、AlNの生成が防止され、耐食性,耐酸化性
が低下し問題である。また、同公報に記載のものの場
合、窒化珪素の生成を見ているが、この窒化珪素の生成
は成形れんがの緻密化を阻害し、高炉の炉壁用れんがと
しては適当でない。
ているように、組織内にサイアロン系化号物,アルミ
ナ,窒化珪素,炭化珪素等を形成した炭素−炭化珪素質
耐火物を側壁用れんがに適用することも考えられるが、
同公報に記載の耐火物の場合、配合物中に耐火粘土が添
加されているため、Alが耐火物粘土中のSiOと反応してA
l2O3となり、AlNの生成が防止され、耐食性,耐酸化性
が低下し問題である。また、同公報に記載のものの場
合、窒化珪素の生成を見ているが、この窒化珪素の生成
は成形れんがの緻密化を阻害し、高炉の炉壁用れんがと
しては適当でない。
本発明の目的は前記従来の酸化物系耐火物れんがに代
わり炭化珪素系れんがを適用するに際しての問題点を解
決して、長期間の耐用性を有する高炉炉壁用れんがを得
て高炉自体の長寿命化を達成することにある。
わり炭化珪素系れんがを適用するに際しての問題点を解
決して、長期間の耐用性を有する高炉炉壁用れんがを得
て高炉自体の長寿命化を達成することにある。
本発明は、炭化珪素粉末に鱗片状黒鉛の添加による耐
スポーリング性の向上と、Siの配合による耐酸化性の向
上、さらにはバインダーとして高残留炭素樹脂バインダ
ーを使用して成形し、1200℃以上の非酸化雰囲気下で焼
成して、その組織の結合性を向上せしめて、高炉の炉壁
れんがとしての前記の要求特性を満足するれんがを得、
前記課題を解決したものである。
スポーリング性の向上と、Siの配合による耐酸化性の向
上、さらにはバインダーとして高残留炭素樹脂バインダ
ーを使用して成形し、1200℃以上の非酸化雰囲気下で焼
成して、その組織の結合性を向上せしめて、高炉の炉壁
れんがとしての前記の要求特性を満足するれんがを得、
前記課題を解決したものである。
鱗片状黒鉛の配合量が、10重量%未満の場合は耐スポ
ーリング性の改良効果が不充分であり、また、30重量%
を超える場合は耐酸化性の低下が大となり、耐摩耗性も
低下して高炉の炉壁用としては、その用をなさない。
ーリング性の改良効果が不充分であり、また、30重量%
を超える場合は耐酸化性の低下が大となり、耐摩耗性も
低下して高炉の炉壁用としては、その用をなさない。
鱗片状黒鉛としては鱗片の大きい物ほど、耐スポーリ
ング性が改善される。なお、鱗片状黒鉛の他、土状黒
鉛,人工黒鉛,電極粉末,仮焼無煙炭,製司コークス,
ピッチコークス等も耐酸化性,耐アルカリ性を考慮して
選択すれば鱗片状黒鉛と併用可能である。
ング性が改善される。なお、鱗片状黒鉛の他、土状黒
鉛,人工黒鉛,電極粉末,仮焼無煙炭,製司コークス,
ピッチコークス等も耐酸化性,耐アルカリ性を考慮して
選択すれば鱗片状黒鉛と併用可能である。
また、本発明においては、炭化珪素粉末中に炭素粉末
と共に金属珪素の粉末を配合して、非酸化雰囲気中で焼
成中にβ−SiCを形成して、れんがそのものの耐酸化性
と耐摩耗性を向上せしめる。その配合量がSiとして4.8
重量%未満の場合には、その配合による効果が高炉の炉
壁用としては不充分であり、また、10重量%を超えて添
加したのでは生成されるβ−SiCの量が多くなりすぎ、
耐スポーリング性,耐アルカリ性が低下して高炉炉壁用
として機能を充分に果たすことはできない。
と共に金属珪素の粉末を配合して、非酸化雰囲気中で焼
成中にβ−SiCを形成して、れんがそのものの耐酸化性
と耐摩耗性を向上せしめる。その配合量がSiとして4.8
重量%未満の場合には、その配合による効果が高炉の炉
壁用としては不充分であり、また、10重量%を超えて添
加したのでは生成されるβ−SiCの量が多くなりすぎ、
耐スポーリング性,耐アルカリ性が低下して高炉炉壁用
として機能を充分に果たすことはできない。
また、出発原料である炭化珪素粉末の一部を、耐スポ
ーリング性のために、窒化珪素粉に50重量%まで置換す
ることも可能である。
ーリング性のために、窒化珪素粉に50重量%まで置換す
ることも可能である。
本発明のれんがの製造に際しては、成形用の樹脂バイ
ンダーとして、タール,ピッチ,フェノールレジン,ピ
ッチ変成フェノールレジン,エポキシレジン等の焼成に
際して、炭素分を多く残留させる樹脂類が気孔率増大防
止,強度低下防止の目的から使用される。しかし、作業
性及びコストの点から一般的にフェノールレジン,ピッ
チ変成フェノールレジンが適している。
ンダーとして、タール,ピッチ,フェノールレジン,ピ
ッチ変成フェノールレジン,エポキシレジン等の焼成に
際して、炭素分を多く残留させる樹脂類が気孔率増大防
止,強度低下防止の目的から使用される。しかし、作業
性及びコストの点から一般的にフェノールレジン,ピッ
チ変成フェノールレジンが適している。
本発明の製造法において上記耐火物配合物の成形体の
焼成は、N2気流中,Ar気流中,カーボン粉末中等の非酸
化性雰囲気中で1200℃以上で行なう。この焼成過程で配
合物中のSiが炭素と結合して、適量のβ−SiCを組織中
に分散形成するとともに、バインダーからの残留炭素が
素地を引き締めて緻密性を保持して、高炉炉壁用れんが
として、耐スポーリング性,耐摩耗性,耐酸化性,それ
に耐アルカリ性に優れたれんがを得ることができる。
焼成は、N2気流中,Ar気流中,カーボン粉末中等の非酸
化性雰囲気中で1200℃以上で行なう。この焼成過程で配
合物中のSiが炭素と結合して、適量のβ−SiCを組織中
に分散形成するとともに、バインダーからの残留炭素が
素地を引き締めて緻密性を保持して、高炉炉壁用れんが
として、耐スポーリング性,耐摩耗性,耐酸化性,それ
に耐アルカリ性に優れたれんがを得ることができる。
第1表に示す配合物を混練し、フリクション・プレス
によって、500×200×80mmの形状に成形し、1250℃にて
カーボン粉末中からなる非酸化雰囲気中で焼成した。
によって、500×200×80mmの形状に成形し、1250℃にて
カーボン粉末中からなる非酸化雰囲気中で焼成した。
比較例1,2より鱗片状黒鉛粉の添加量が10重量%未満
の場合耐スポーリング性と耐アルカリ性、特に耐スポー
リング性に問題があり、また、比較例3,4より鱗片状黒
鉛粉の添加量が30重量%を超えると耐酸化性,耐摩耗性
に問題を生じることが判る。
の場合耐スポーリング性と耐アルカリ性、特に耐スポー
リング性に問題があり、また、比較例3,4より鱗片状黒
鉛粉の添加量が30重量%を超えると耐酸化性,耐摩耗性
に問題を生じることが判る。
実施例1〜3より鱗片状黒鉛の添加量を10〜30重量%
の範囲内におさめることによって、上記欠点が解消され
た。
の範囲内におさめることによって、上記欠点が解消され
た。
実施例4と比較例5とからSiの配合量が4.8重量%未
満の場合耐アルカリ性,耐酸化性の低下が著しい。実施
例5,比較例6よりSiが10重量%を超えると耐スポーリン
グ性の低下が著しくなることが判る。従って、Siは4.8
〜10重量%の範囲内にある必要があることが判る。
満の場合耐アルカリ性,耐酸化性の低下が著しい。実施
例5,比較例6よりSiが10重量%を超えると耐スポーリン
グ性の低下が著しくなることが判る。従って、Siは4.8
〜10重量%の範囲内にある必要があることが判る。
実施例7,8を実施例2と比較すると若干物性の低下を
見るがSi3N4も使用可能である。
見るがSi3N4も使用可能である。
実施例9,10,11より、実施例2に比較して若干物性の
低下を見るが鱗片状黒鉛粉以外の炭素粉末を併用可能で
ある。
低下を見るが鱗片状黒鉛粉以外の炭素粉末を併用可能で
ある。
第1表の実施例2に示す配合を前記の条件と同一条件
で混練,成形し、1000℃,1150℃,1250℃,1350℃の非酸
化雰囲気中で焼成した。
で混練,成形し、1000℃,1150℃,1250℃,1350℃の非酸
化雰囲気中で焼成した。
得られた品質を第2表に示す。
第2表の結果より焼成温度が1200℃以上でないとSi+
C−β−SiCの生成反応が充分でなく、耐アルカリ性が
低下大である。
C−β−SiCの生成反応が充分でなく、耐アルカリ性が
低下大である。
以上、従来の炭化珪素れんがの耐スポーリング性の不
足、カーボン−炭化珪素れんがの耐酸化性の不足を適正
な量のカーボン粉末を添加して解消することを本発明は
見出した。その場合非酸化雰囲気中での焼成温度は耐ア
ルカリ性向上の見地から1200℃以上であることが必要で
ある。
足、カーボン−炭化珪素れんがの耐酸化性の不足を適正
な量のカーボン粉末を添加して解消することを本発明は
見出した。その場合非酸化雰囲気中での焼成温度は耐ア
ルカリ性向上の見地から1200℃以上であることが必要で
ある。
〔発明の効果〕 本発明によって、高炉用として用いられてきた酸化物
系れんがに代えて、それ自体耐摩耗性,耐アルカリ性に
優れた炭化珪素系れんがを現実的に好適に用いることを
可能にし、高炉そのものの長寿命化を達成した。
系れんがに代えて、それ自体耐摩耗性,耐アルカリ性に
優れた炭化珪素系れんがを現実的に好適に用いることを
可能にし、高炉そのものの長寿命化を達成した。
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C04B 35/591 C04B 35/58 102 L 102 W (72)発明者 鹿野 弘 福岡県北九州市八幡西区東浜町1番1号 黒崎窯業株式会社内 (72)発明者 加治 信彦 福岡県北九州市八幡西区東浜町1番1号 黒崎窯業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭58−36978(JP,A) 特開 昭62−119162(JP,A)
Claims (2)
- 【請求項1】鱗片状黒鉛を10〜30重量%及び金属珪素を
Siとして4.8〜10重量%含有し、残部が炭化珪素粉末と
高残留炭素樹脂バインダーを含む配合物を混練成形し、
1200℃以上の非酸化雰囲気下で焼成し、カサ比重2.3以
上で見掛気孔率10〜19%とすることを特徴とする高炉炉
壁用炭化珪素−炭素質れんがの製造方法。 - 【請求項2】鱗片状黒鉛を10〜30重量%及び金属珪素を
Siとして4.8〜10重量%含有し、残部が炭化珪素粉末と
窒化珪素粉末と高残留炭素樹脂バインダーとを含む配合
物を混練成形し、1200℃以上の非酸化雰囲気下で焼成
し、カサ比重2.3以上で見掛気孔率10〜19%とすること
を特徴とする高炉炉壁用炭化珪素−炭素質れんがの製造
方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61240823A JPH085718B2 (ja) | 1986-10-08 | 1986-10-08 | 高炉炉壁用炭化珪素―炭素質れんがの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61240823A JPH085718B2 (ja) | 1986-10-08 | 1986-10-08 | 高炉炉壁用炭化珪素―炭素質れんがの製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS6395157A JPS6395157A (ja) | 1988-04-26 |
JPH085718B2 true JPH085718B2 (ja) | 1996-01-24 |
Family
ID=17065227
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61240823A Expired - Lifetime JPH085718B2 (ja) | 1986-10-08 | 1986-10-08 | 高炉炉壁用炭化珪素―炭素質れんがの製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH085718B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2530051A1 (en) * | 2011-06-03 | 2012-12-05 | Evonik Solar Norge AS | Reduction furnace body |
CN114380597A (zh) * | 2022-01-18 | 2022-04-22 | 中冶南方邯郸武彭炉衬新材料有限公司 | 一种高炉用环保型高强度炭砖及其制备方法 |
CN115466125B (zh) * | 2022-08-03 | 2023-06-06 | 鄂尔多斯市西金矿冶有限责任公司 | 一种硅铁矿热炉用多功能C/SiC梯度炉眼砖的制备方法 |
Family Cites Families (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5836978A (ja) * | 1981-08-25 | 1983-03-04 | 東京窯業株式会社 | 黒鉛るつぼの製造方法 |
JPS62119162A (ja) * | 1985-11-16 | 1987-05-30 | 川崎炉材株式会社 | 不焼成耐火れんが |
-
1986
- 1986-10-08 JP JP61240823A patent/JPH085718B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS6395157A (ja) | 1988-04-26 |
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