JPS6119584B2 - - Google Patents
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- JPS6119584B2 JPS6119584B2 JP56170187A JP17018781A JPS6119584B2 JP S6119584 B2 JPS6119584 B2 JP S6119584B2 JP 56170187 A JP56170187 A JP 56170187A JP 17018781 A JP17018781 A JP 17018781A JP S6119584 B2 JPS6119584 B2 JP S6119584B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/515—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics
- C04B35/52—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on non-oxide ceramics based on carbon, e.g. graphite
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は炭素含有耐火物の酸化防止を図り、同
時に熱間強度、耐スポール性、耐食性等耐火物と
して重要な特性を向上させたAl2O3−Ｃ、MgO−
Ｃ、MgO−Al2O3−Ｃ質の焼成ならびに不焼成耐
火物に関するものである。 黒鉛を含む耐火物は治金用の耐火物として広く
用いられて、溶銑、溶鋼、スラグ等と接する場合
の化学的侵食に対しては極めて優れた耐食性を示
す。これは黒鉛自身が特にスラグに対して濡れ難
く、そのため耐火物内へのスラグの侵入が抑えら
れることによる。更に黒鉛の存在により耐火物が
過焼結しないため熱的なスポーリングが起り難い
ことも黒鉛含有耐火物の耐火性の高いことに寄与
している。 しかし当然ながら黒鉛は雰囲気中の酸素の存在
下で極めて容易に酸化する。黒鉛の酸化は上記黒
鉛含有耐火物の優れた特性を失うことになる。こ
のことからこの種耐火物の一層の耐用向上のため
には黒鉛の酸化を極力おさえることが重要であ
る。耐酸化性向上という要求に対する試みも今ま
でに種々行なわれてきてはいるが、未だに満足な
ものは提供されていないのが現状である。 炭素含有成形物の表面を被覆する手段として例
えば特開昭50−69106号公報には炭素成形物の表
面を珪素の窒化物または炭火物で被覆し更にその
上を炭化硼素および二酸化珪素の硼珪酸ガラスで
被覆した炭素成形物は公知であるが、溶銑、溶
鋼、スラグ等に接する使用場所においては該被覆
層が侵食された後は酸化防止効果はなく、酸化防
止手段としては好ましくないものである。また炭
素含有成形物中に金属粉末を均一分散させ耐酸化
性とした炭素含有耐火物としては例えば特開昭55
−107749号公報にマグネシウム粉末、アルミニウ
ム粉末とシリコン粉末を添加したカーボン含有耐
火れんが、また特開昭54−39422号公報には炭素
より酸素親和力の大きい金属粉末のAl、Si、
Cr、Ti、Mgの１種以上を添加した炭素含有耐火
物は公知である。しかし、これらの炭素含有耐火
物は耐酸化性とと熱間強度の両特性をまだ十分に
満足するものではない。 本発明者らは性酸化性と熱間強度の特性を同時
に発輝する炭素含有耐火物を開発すべく種々の添
加物について検討した結果、Al、Si、Fe、Niの
金属粉末と炭化硼素を添加した炭素含有耐火物は
耐酸化性と熱間強度の優れた特性を見出し本発明
を完成するに至つたものである。 本発明は黒鉛３〜30重量部、耐火原料70〜97重
量部に金属粉末AlおよびSiを１〜７重量部および
炭化硼素0.3〜５重量部を含有することを特徴と
する炭素含有耐火物である。 本発明の特徴とする耐火原料と黒鉛に金属粉末
と炭化硼素を添加することによつて結合形態の詳
細は未だ十分に明らかにされていないが、酸素が
乏しいと考えられる耐火物の微粉部は加熱によつ
て金属粉末と炭化硼素および耐火原料、黒鉛等と
強固な結合を形成していると考えられる。また炭
化硼素粉末表面の一部は耐火物気孔中に含まれる
酸素によつて酸化硼素となり耐火原料の焼結を促
進し、緻密で強固な結合組織を形成していると考
えられる。なお金属粉末がアルミニウムの場合
800〜1400℃の温度域で炭化アルミニウム
（Al4C3）を生成する欠点がある。この炭化アルミ
ニウムは周知の如く水あるいは空気中の水分によ
り分解し組織の脆化を起こす性質を有する。しか
し金属粉末Siはこのような性質を示さない。しか
も本発明者らの実験で1500℃還元雰囲気３時間保
持後のＸ線分析結果によれば炭化アルミニウムの
生成は認められず、炭化硼素と共存することによ
つて炭化アルミニウムの生成が抑制され、また金
属Alと金属Siの共存によつて強固な結合を形成す
るものと考えられる。また耐火原料と黒鉛に炭化
硼素単独添加の場合は熱間強度および加熱後の強
度は低く、本発明においては金属粉末と炭化硼素
を添加することが必須条件である。一方、耐火物
表面の使用面において炭化硼素は酸化して酸化硼
素となり、金属粉末の酸化物および耐火原料等か
らなる粘性の高い融液を形成して耐火物表面を被
覆し、黒鉛の酸化を防止するものである。 本発明に使用する耐火物原料としてはマグネシ
ア、スピネル、アルミナ、シリカ、ジルコン、ジ
ルコニア等の酸化物や炭化珪素、窒化珪素、窒化
硼素等非酸化物が使用され、特に限定するもので
はないが、マグネシア、スピネル、アルミナを主
体とするものが好ましい。また黒鉛としては土状
黒鉛、鱗状黒鉛の天然黒鉛ないし電極屑、石油コ
ークス、カーボンブラツク等の人造黒鉛が任意に
使用可能であるが不純物の少ない鱗状黒鉛の使用
が好ましい。該黒鉛の配合割合は耐火原料の種
類、該炭素含有耐火物の使用目的によつても異な
るが、黒鉛と耐火原料からなる耐火骨材100重量
に対して３〜30重量部が好ましい。配合割合を規
制した理由は黒鉛が３重量部未満になると黒鉛の
溶鋼スラグに対する濡れにくいという特性が十分
発揮できない。また該耐火物全体としてスラグに
濡れやすく耐スラグ性も不十分となる。また30重
量部を越えると強度的にも十分なものが望めなく
組織の緻密なものが得られ難い。 本発明に使用される炭化硼素としては研磨材と
し一般に市販されているものでも可で、粒度は反
応性および均一分散性の点から0.125mm以下のも
のを使用するのが好ましい。該炭化硼素の配合割
合は耐火骨材100重量部に対し0.3〜５重量部が配
合されるものであるが0.3重量部未満では添加す
る効果が少なく、また５重量部を越えると耐酸化
性はあるが熱間強度が低下し耐用性が低下する。
また金属粉末としてはAl、Siを混合使用する。金
属粉末の配合割合は耐火骨材100重量部に対し１
〜７重量部が配合されるものであるが、１重量部
未満では添加する効果が少なく、また、７重量部
を越えると耐食性が低下する。 本発明の炭素含有耐火物はこれらの粒度調整し
た耐火骨材と炭化硼素および金属粉を所定の配合
割合で調整し、タール、ピツチ、フエノール樹
脂、フラン樹脂などの結合剤を加え常法によつて
混練成形し、200℃程度に乾燥すれば不焼成のも
のが得られる。また900〜1500℃程度の還元雰囲
気で焼成し、焼成耐火物として使用に供すること
ができる。 次にこの発明を実施例により具体的に示す、な
お配合は重量部で示す。 実施例 １ 第１表に示す配合物にレゾール型フエノール樹
脂５重量部を添加混練後、1000Kg／cm2の成型で
230×114×65mmの並形に成形してから200℃にて
５時間乾燥した。 得られた不焼成炭素含有耐火物の特性を第１表
に示す如く、本発明品は比較品に比し耐酸化性を
有しかつ熱間強度が優れていることがわかる。 【表】
時に熱間強度、耐スポール性、耐食性等耐火物と
して重要な特性を向上させたAl2O3−Ｃ、MgO−
Ｃ、MgO−Al2O3−Ｃ質の焼成ならびに不焼成耐
火物に関するものである。 黒鉛を含む耐火物は治金用の耐火物として広く
用いられて、溶銑、溶鋼、スラグ等と接する場合
の化学的侵食に対しては極めて優れた耐食性を示
す。これは黒鉛自身が特にスラグに対して濡れ難
く、そのため耐火物内へのスラグの侵入が抑えら
れることによる。更に黒鉛の存在により耐火物が
過焼結しないため熱的なスポーリングが起り難い
ことも黒鉛含有耐火物の耐火性の高いことに寄与
している。 しかし当然ながら黒鉛は雰囲気中の酸素の存在
下で極めて容易に酸化する。黒鉛の酸化は上記黒
鉛含有耐火物の優れた特性を失うことになる。こ
のことからこの種耐火物の一層の耐用向上のため
には黒鉛の酸化を極力おさえることが重要であ
る。耐酸化性向上という要求に対する試みも今ま
でに種々行なわれてきてはいるが、未だに満足な
ものは提供されていないのが現状である。 炭素含有成形物の表面を被覆する手段として例
えば特開昭50−69106号公報には炭素成形物の表
面を珪素の窒化物または炭火物で被覆し更にその
上を炭化硼素および二酸化珪素の硼珪酸ガラスで
被覆した炭素成形物は公知であるが、溶銑、溶
鋼、スラグ等に接する使用場所においては該被覆
層が侵食された後は酸化防止効果はなく、酸化防
止手段としては好ましくないものである。また炭
素含有成形物中に金属粉末を均一分散させ耐酸化
性とした炭素含有耐火物としては例えば特開昭55
−107749号公報にマグネシウム粉末、アルミニウ
ム粉末とシリコン粉末を添加したカーボン含有耐
火れんが、また特開昭54−39422号公報には炭素
より酸素親和力の大きい金属粉末のAl、Si、
Cr、Ti、Mgの１種以上を添加した炭素含有耐火
物は公知である。しかし、これらの炭素含有耐火
物は耐酸化性とと熱間強度の両特性をまだ十分に
満足するものではない。 本発明者らは性酸化性と熱間強度の特性を同時
に発輝する炭素含有耐火物を開発すべく種々の添
加物について検討した結果、Al、Si、Fe、Niの
金属粉末と炭化硼素を添加した炭素含有耐火物は
耐酸化性と熱間強度の優れた特性を見出し本発明
を完成するに至つたものである。 本発明は黒鉛３〜30重量部、耐火原料70〜97重
量部に金属粉末AlおよびSiを１〜７重量部および
炭化硼素0.3〜５重量部を含有することを特徴と
する炭素含有耐火物である。 本発明の特徴とする耐火原料と黒鉛に金属粉末
と炭化硼素を添加することによつて結合形態の詳
細は未だ十分に明らかにされていないが、酸素が
乏しいと考えられる耐火物の微粉部は加熱によつ
て金属粉末と炭化硼素および耐火原料、黒鉛等と
強固な結合を形成していると考えられる。また炭
化硼素粉末表面の一部は耐火物気孔中に含まれる
酸素によつて酸化硼素となり耐火原料の焼結を促
進し、緻密で強固な結合組織を形成していると考
えられる。なお金属粉末がアルミニウムの場合
800〜1400℃の温度域で炭化アルミニウム
（Al4C3）を生成する欠点がある。この炭化アルミ
ニウムは周知の如く水あるいは空気中の水分によ
り分解し組織の脆化を起こす性質を有する。しか
し金属粉末Siはこのような性質を示さない。しか
も本発明者らの実験で1500℃還元雰囲気３時間保
持後のＸ線分析結果によれば炭化アルミニウムの
生成は認められず、炭化硼素と共存することによ
つて炭化アルミニウムの生成が抑制され、また金
属Alと金属Siの共存によつて強固な結合を形成す
るものと考えられる。また耐火原料と黒鉛に炭化
硼素単独添加の場合は熱間強度および加熱後の強
度は低く、本発明においては金属粉末と炭化硼素
を添加することが必須条件である。一方、耐火物
表面の使用面において炭化硼素は酸化して酸化硼
素となり、金属粉末の酸化物および耐火原料等か
らなる粘性の高い融液を形成して耐火物表面を被
覆し、黒鉛の酸化を防止するものである。 本発明に使用する耐火物原料としてはマグネシ
ア、スピネル、アルミナ、シリカ、ジルコン、ジ
ルコニア等の酸化物や炭化珪素、窒化珪素、窒化
硼素等非酸化物が使用され、特に限定するもので
はないが、マグネシア、スピネル、アルミナを主
体とするものが好ましい。また黒鉛としては土状
黒鉛、鱗状黒鉛の天然黒鉛ないし電極屑、石油コ
ークス、カーボンブラツク等の人造黒鉛が任意に
使用可能であるが不純物の少ない鱗状黒鉛の使用
が好ましい。該黒鉛の配合割合は耐火原料の種
類、該炭素含有耐火物の使用目的によつても異な
るが、黒鉛と耐火原料からなる耐火骨材100重量
に対して３〜30重量部が好ましい。配合割合を規
制した理由は黒鉛が３重量部未満になると黒鉛の
溶鋼スラグに対する濡れにくいという特性が十分
発揮できない。また該耐火物全体としてスラグに
濡れやすく耐スラグ性も不十分となる。また30重
量部を越えると強度的にも十分なものが望めなく
組織の緻密なものが得られ難い。 本発明に使用される炭化硼素としては研磨材と
し一般に市販されているものでも可で、粒度は反
応性および均一分散性の点から0.125mm以下のも
のを使用するのが好ましい。該炭化硼素の配合割
合は耐火骨材100重量部に対し0.3〜５重量部が配
合されるものであるが0.3重量部未満では添加す
る効果が少なく、また５重量部を越えると耐酸化
性はあるが熱間強度が低下し耐用性が低下する。
また金属粉末としてはAl、Siを混合使用する。金
属粉末の配合割合は耐火骨材100重量部に対し１
〜７重量部が配合されるものであるが、１重量部
未満では添加する効果が少なく、また、７重量部
を越えると耐食性が低下する。 本発明の炭素含有耐火物はこれらの粒度調整し
た耐火骨材と炭化硼素および金属粉を所定の配合
割合で調整し、タール、ピツチ、フエノール樹
脂、フラン樹脂などの結合剤を加え常法によつて
混練成形し、200℃程度に乾燥すれば不焼成のも
のが得られる。また900〜1500℃程度の還元雰囲
気で焼成し、焼成耐火物として使用に供すること
ができる。 次にこの発明を実施例により具体的に示す、な
お配合は重量部で示す。 実施例 １ 第１表に示す配合物にレゾール型フエノール樹
脂５重量部を添加混練後、1000Kg／cm2の成型で
230×114×65mmの並形に成形してから200℃にて
５時間乾燥した。 得られた不焼成炭素含有耐火物の特性を第１表
に示す如く、本発明品は比較品に比し耐酸化性を
有しかつ熱間強度が優れていることがわかる。 【表】
Claims (1)
- １ 黒鉛３〜30重量部、耐火原料70〜97重量部に
金属粉末AlおよびSiを１〜７重量部および炭火硼
素0.3〜５重量部を含有することを特徴とする炭
素含有耐火物。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56170187A JPS5874579A (ja) | 1981-10-26 | 1981-10-26 | 炭素含有耐火物 |
| KR1019830000541A KR860001649B1 (ko) | 1981-10-26 | 1983-02-10 | 탄소 함유 내화벽돌 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56170187A JPS5874579A (ja) | 1981-10-26 | 1981-10-26 | 炭素含有耐火物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5874579A JPS5874579A (ja) | 1983-05-06 |
| JPS6119584B2 true JPS6119584B2 (ja) | 1986-05-17 |
Family
ID=15900290
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56170187A Granted JPS5874579A (ja) | 1981-10-26 | 1981-10-26 | 炭素含有耐火物 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5874579A (ja) |
| KR (1) | KR860001649B1 (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4987103A (en) * | 1986-04-09 | 1991-01-22 | Nippon Pillar Packing Co., Ltd. | Slider composed of a high-density silicon carbide sintered compact |
| JPH06661B2 (ja) * | 1988-02-12 | 1994-01-05 | 品川白煉瓦株式会社 | 溶銑処理用窒化珪素含有耐火れんが |
| KR100446872B1 (ko) * | 1999-12-21 | 2004-09-04 | 주식회사 포스코 | 카본함유 산중성 내화벽돌의 배면산화 방지용 내화조성물 |
| KR100446871B1 (ko) * | 1999-12-21 | 2004-09-04 | 주식회사 포스코 | 카본함유 염기성 내화벽돌의 배면산화 방지용 내화조성물 |
| KR100601086B1 (ko) * | 2001-12-22 | 2006-07-14 | 주식회사 포스코 | 염기성 내화벽돌용 내화 몰탈 조성물 |
| MXPA05005331A (es) * | 2003-03-05 | 2005-07-25 | Refratechnik Holding Gmbh | Mamposteria refractaria y ladrillos refractarios para construir la mamposteria. |
| JP4865636B2 (ja) * | 2007-05-18 | 2012-02-01 | 品川リフラクトリーズ株式会社 | 焼付け補修材 |
| JP5947297B2 (ja) * | 2010-08-05 | 2016-07-06 | ハンワ ケミカル コーポレイション | 炭素素材を用いた高効率放熱塗料組成物 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56140080A (en) * | 1980-04-02 | 1981-11-02 | Harima Refractories Co Ltd | Sliding nozzle plate |
| JPS57156370A (en) * | 1981-03-19 | 1982-09-27 | Kurosaki Refractories Co | Continuous casting refractories |
-
1981
- 1981-10-26 JP JP56170187A patent/JPS5874579A/ja active Granted
-
1983
- 1983-02-10 KR KR1019830000541A patent/KR860001649B1/ko active Pre-grant Review Request
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS56140080A (en) * | 1980-04-02 | 1981-11-02 | Harima Refractories Co Ltd | Sliding nozzle plate |
| JPS57156370A (en) * | 1981-03-19 | 1982-09-27 | Kurosaki Refractories Co | Continuous casting refractories |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR840003593A (ko) | 1984-09-15 |
| KR860001649B1 (ko) | 1986-10-15 |
| JPS5874579A (ja) | 1983-05-06 |
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