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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