JPS6126550A - ガラス化素材含有耐火物の製造方法 - Google Patents
ガラス化素材含有耐火物の製造方法Info
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- JPS6126550A JPS6126550A JP59145775A JP14577584A JPS6126550A JP S6126550 A JPS6126550 A JP S6126550A JP 59145775 A JP59145775 A JP 59145775A JP 14577584 A JP14577584 A JP 14577584A JP S6126550 A JPS6126550 A JP S6126550A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
はこれら易酸化性素材を一部に含有する耐火組成物にガ
ラス化素材を添加してなる耐火物の焼成方法を改善した
ことを特徴とする耐火物の製造方法に関するものである
。易酸化性素材もしくは易酸化性素材を含有する耐火物
としては、アルミニウムや銅−の合金等の製造に使用す
る黒鉛坩堝、或は溶銑や溶鋼を処理するためのトピード
カーや転炉等を構成す全耐災物製品等が挙げられる。こ
れらの耐火物には使用中の酸化を防止するため、通常、
′ガラス化素材を添加している。
ラス化素材を添加してなる耐火物の焼成方法を改善した
ことを特徴とする耐火物の製造方法に関するものである
。易酸化性素材もしくは易酸化性素材を含有する耐火物
としては、アルミニウムや銅−の合金等の製造に使用す
る黒鉛坩堝、或は溶銑や溶鋼を処理するためのトピード
カーや転炉等を構成す全耐災物製品等が挙げられる。こ
れらの耐火物には使用中の酸化を防止するため、通常、
′ガラス化素材を添加している。
即ち前者は、黒鉛と炭化珪素のような易酸化性素材にガ
ラス化素材を添加した組成であり，後者は同じく易酸化
性素材とアルミナ、アルミナ・マグネシア系スビネル、
ムライト、マグネシア、ジルコニアなどの酸化物系素材
にガラス化素材を添加した組成である。これらは所定の
配合物を混合、混練し成形した後、約１１００〜１５０
０℃で焼成して製品としている。
ラス化素材を添加した組成であり，後者は同じく易酸化
性素材とアルミナ、アルミナ・マグネシア系スビネル、
ムライト、マグネシア、ジルコニアなどの酸化物系素材
にガラス化素材を添加した組成である。これらは所定の
配合物を混合、混練し成形した後、約１１００〜１５０
０℃で焼成して製品としている。
従来から、このような易酸化性素材にガラス化素材を添
加した耐火物の焼成においては、焼成中、易酸化性素材
の酸化を防止１−て結合強度を発現させるために、成形
体をサヤと称する耐火製容器のなかにコークス粒等のブ
リーダと共に入れて焼成する所謂プリーズパッキングの
方法がとられている。焼成後、用途によって操業中に甚
しく酸化損傷される製品にあっては、焼成体の表面にグ
レーズと称する酸化防止剤を塗布し、再度加熱処理して
耐酸化性被覆を形成させている。
加した耐火物の焼成においては、焼成中、易酸化性素材
の酸化を防止１−て結合強度を発現させるために、成形
体をサヤと称する耐火製容器のなかにコークス粒等のブ
リーダと共に入れて焼成する所謂プリーズパッキングの
方法がとられている。焼成後、用途によって操業中に甚
しく酸化損傷される製品にあっては、焼成体の表面にグ
レーズと称する酸化防止剤を塗布し、再度加熱処理して
耐酸化性被覆を形成させている。
しかしながらこのような従来の方法では、（イ）成形体
を焼成するのに必要な熱量以外にサヤおよびブリーダ等
を加熱するための熱量が多量に必要である。
を焼成するのに必要な熱量以外にサヤおよびブリーダ等
を加熱するための熱量が多量に必要である。
（ロ） サヤとプリーダの分だけ焼成量が制約を受ける
ので焼成能力が、小さくなる。
ので焼成能力が、小さくなる。
（・→ 成形体のブリーズパッキング作業および焼成後
のプリーズ除去作業に要する設備および高温度等の悪環
境下における労働負荷が大きい。
のプリーズ除去作業に要する設備および高温度等の悪環
境下における労働負荷が大きい。
に）成形体をブリーダの中で焼成した場合、成形体の温
度がガラス化素材の軟化点以上になっても、ガラス化素
材が成形体表面で点々と球状となってしまうことが観察
されることからも判るように、他の素材と充分に密着し
ない欠点があるため、耐酸化性能が充分でない。そのた
め、焼成後、表面を酸化防止材を用いて所謂グレージン
グする必要がある。さらに、焼成体の表面は酸化防止材
とのなじみが良くない欠点もある。
度がガラス化素材の軟化点以上になっても、ガラス化素
材が成形体表面で点々と球状となってしまうことが観察
されることからも判るように、他の素材と充分に密着し
ない欠点があるため、耐酸化性能が充分でない。そのた
め、焼成後、表面を酸化防止材を用いて所謂グレージン
グする必要がある。さらに、焼成体の表面は酸化防止材
とのなじみが良くない欠点もある。
以上のように、従来の焼成方法にはエネルギー節約上、
或は能率上、経済上および品質上等において問題点が多
℃・。
或は能率上、経済上および品質上等において問題点が多
℃・。
本発明は以上述べた従来の焼成方法の問題点を改良した
耐火物の製造方法に関するもので、その要旨は、易酸化
性素材または易酸化性素材を含有する耐火組成物にガラ
ス化素材を添加し、結合材とともに混合・混練および成
形し、成形した成形体を非酸化性の雰囲気の炉内で裸焼
成することを特徴とするガラス化素材含有耐火物の製造
方法であり、さらに好ましくは上記成形体を含有ガラス
化素材のほぼ軟化点以上の温度域で炉内の雰囲気を非酸
化性から酸化性に変えて裸焼成することを特徴とする耐
火物の製造方法である。
耐火物の製造方法に関するもので、その要旨は、易酸化
性素材または易酸化性素材を含有する耐火組成物にガラ
ス化素材を添加し、結合材とともに混合・混練および成
形し、成形した成形体を非酸化性の雰囲気の炉内で裸焼
成することを特徴とするガラス化素材含有耐火物の製造
方法であり、さらに好ましくは上記成形体を含有ガラス
化素材のほぼ軟化点以上の温度域で炉内の雰囲気を非酸
化性から酸化性に変えて裸焼成することを特徴とする耐
火物の製造方法である。
本発明で易酸化性素材とは、例えば、炭素、炭化珪素等
の素材をいい、酸化性雰囲気の高温では酸化きれるので
、これらの素材からなるｌ大物またはこれらの素材を含
有する耐火物では酸化防止する必要があるものである。
の素材をいい、酸化性雰囲気の高温では酸化きれるので
、これらの素材からなるｌ大物またはこれらの素材を含
有する耐火物では酸化防止する必要があるものである。
本発明でガラス化素材とは硼珪酸ガラス、アルカリ珪酸
ガラス、硼砂、リン酸ソーダ、弗化ソーダ等であり、こ
れらのガラス化素材は他の素材と低温で密着しやすくす
るため微粉として用い、また軟化点も低いものであり、
本発明におけるガラス化素材としては軟化点が約６００
〜１０００℃のものが適当する。これらのガラス化素材
は耐火物の用途に応じて前記のガラス粉の１種または２
種以上を併用する。ガラス化素材はガラスの軟化点以上
で成形体が焼成されると耐火物組織中でガラスが流動し
て易酸化性素材およびその他の素材の粒子を被覆して酸
化を防止する効果がある。
ガラス、硼砂、リン酸ソーダ、弗化ソーダ等であり、こ
れらのガラス化素材は他の素材と低温で密着しやすくす
るため微粉として用い、また軟化点も低いものであり、
本発明におけるガラス化素材としては軟化点が約６００
〜１０００℃のものが適当する。これらのガラス化素材
は耐火物の用途に応じて前記のガラス粉の１種または２
種以上を併用する。ガラス化素材はガラスの軟化点以上
で成形体が焼成されると耐火物組織中でガラスが流動し
て易酸化性素材およびその他の素材の粒子を被覆して酸
化を防止する効果がある。
これら易酸化性素材、またはアルミナ、ムライト、マグ
ネシアなどの酸化物系素材に易酸化性素材を一部含有す
る耐火組成物にガラス化素材を添加し、またピッチター
ル、タール、樹脂状ピッチ。
ネシアなどの酸化物系素材に易酸化性素材を一部含有す
る耐火組成物にガラス化素材を添加し、またピッチター
ル、タール、樹脂状ピッチ。
有機溶剤等を配合して混練する。この混練物は、プレス
成形、ロクロ成形、振動成形等の方法で成形する。次に
成形体は裸のまま炉内に置かれ、少な（とも成形体に含
有されているガラス化素材が軟化する温度域までは、炉
の燃焼排ガス中の酸素濃度が約２００ｐｐｍ以下の非酸
化性雰囲気で除熱する。この雰囲気で成形体を焼成温度
まで上昇させて焼成すると、焼成体の表面では薄くガラ
ス化素材によるグレージングが施され、その結果、易酸
化性素材の酸化防止が図られるのである。焼成体の表面
のグレージング形成については、炉内温度がガラス化素
材の軟化点領域に達したならば、炉内雰囲気を炉の燃焼
排ガス中の酸素濃度が約３００ｐｐｍ以上の酸化性雰囲
気にすると、さらに強固で膜厚の厚（・グレーズが焼成
体表面に形成されるので、焼成中に上記のように炉内雰
囲気を変化させると一層効果が顕著となる。この酸化性
雰囲気での焼成開始温度は実験の結果ガラス化素材の軟
化点が高い場合、焼成体の表面が少し酸化を起こす場合
があるので（例えば実施例第１表ｔＶｋ１４比較例）約
８００℃以上が安全で好ましいことが判った。ガラス化
素材を含有する易酸化性素材、または、ガラス化素材を
含有する易酸化性素材をその一部とする耐火組成物が炉
内で裸のまま酸化性の雰囲気のもとで焼成される場合、
ガラス化素材の軟化点の温度域ないしそれ以上の温度域
におｔ・ては、前記のブリーズパッキング内の還元性雰
囲気のもとで焼成した場合のようにガラスが球状となる
ことなく、耐火物中のガラスが耐火物組織内で速やかに
軟化流動して易酸化性素材はじめその他の素材とよく密
着することとなる。この結果プリ〜ズパッキング内の還
元性雰囲気下で生成されるガラスと異なり酸化防止の効
果が著しく向上するという顕著な差異が認められるので
ある。
成形、ロクロ成形、振動成形等の方法で成形する。次に
成形体は裸のまま炉内に置かれ、少な（とも成形体に含
有されているガラス化素材が軟化する温度域までは、炉
の燃焼排ガス中の酸素濃度が約２００ｐｐｍ以下の非酸
化性雰囲気で除熱する。この雰囲気で成形体を焼成温度
まで上昇させて焼成すると、焼成体の表面では薄くガラ
ス化素材によるグレージングが施され、その結果、易酸
化性素材の酸化防止が図られるのである。焼成体の表面
のグレージング形成については、炉内温度がガラス化素
材の軟化点領域に達したならば、炉内雰囲気を炉の燃焼
排ガス中の酸素濃度が約３００ｐｐｍ以上の酸化性雰囲
気にすると、さらに強固で膜厚の厚（・グレーズが焼成
体表面に形成されるので、焼成中に上記のように炉内雰
囲気を変化させると一層効果が顕著となる。この酸化性
雰囲気での焼成開始温度は実験の結果ガラス化素材の軟
化点が高い場合、焼成体の表面が少し酸化を起こす場合
があるので（例えば実施例第１表ｔＶｋ１４比較例）約
８００℃以上が安全で好ましいことが判った。ガラス化
素材を含有する易酸化性素材、または、ガラス化素材を
含有する易酸化性素材をその一部とする耐火組成物が炉
内で裸のまま酸化性の雰囲気のもとで焼成される場合、
ガラス化素材の軟化点の温度域ないしそれ以上の温度域
におｔ・ては、前記のブリーズパッキング内の還元性雰
囲気のもとで焼成した場合のようにガラスが球状となる
ことなく、耐火物中のガラスが耐火物組織内で速やかに
軟化流動して易酸化性素材はじめその他の素材とよく密
着することとなる。この結果プリ〜ズパッキング内の還
元性雰囲気下で生成されるガラスと異なり酸化防止の効
果が著しく向上するという顕著な差異が認められるので
ある。
以上述べたように本発明による耐火物の製造方法によれ
ば、前記したようにプリーズパッキング方法による耐火
物の製造方法の問題点をすべて解消することができるも
のである。なお、低温域をプリーズパッキン方式で仮焼
成したのちこれを酸化性雰囲気下で裸焼成したり、４０
０〜５００℃以下のごとき、易酸化性素材であっても酸
化されない低温域での加熱は、炉内雰囲気の酸化性、非
酸化性のいずれにも制約されることはない゛ことや、未
焼成時に成形体の表面に酸化防止材を塗布したのち本発
明のプロセスに従って焼成する方法をと、つたり、裸焼
成の冷却過程で炉内雰囲気を酸化性に変えることなど、
製造上部分的な変化がある場合も本発明の趣旨に沿うも
のであるから本発明に属するものである。
ば、前記したようにプリーズパッキング方法による耐火
物の製造方法の問題点をすべて解消することができるも
のである。なお、低温域をプリーズパッキン方式で仮焼
成したのちこれを酸化性雰囲気下で裸焼成したり、４０
０〜５００℃以下のごとき、易酸化性素材であっても酸
化されない低温域での加熱は、炉内雰囲気の酸化性、非
酸化性のいずれにも制約されることはない゛ことや、未
焼成時に成形体の表面に酸化防止材を塗布したのち本発
明のプロセスに従って焼成する方法をと、つたり、裸焼
成の冷却過程で炉内雰囲気を酸化性に変えることなど、
製造上部分的な変化がある場合も本発明の趣旨に沿うも
のであるから本発明に属するものである。
次に本発明の実施例について説明する。
粒度が２５順以下の天然黒鉛２３重量％、１朋以下の炭
化珪素３６重量％、０．１１＋Ｉ！以下の珪素鉄１０重
量％およびフェノール樹脂２０重量％からなる易酸化性
素材に、０．１順以下で軟化点が７５０°Ｃである硼珪
酸質フリット１１重量％を添加した配合物を常法にした
がって混合、混練し、成形したのち、第１表の条件で焼
成した。焼成後の供試体の表面性状及び物理的諸性質は
第２表の通りであった。
化珪素３６重量％、０．１１＋Ｉ！以下の珪素鉄１０重
量％およびフェノール樹脂２０重量％からなる易酸化性
素材に、０．１順以下で軟化点が７５０°Ｃである硼珪
酸質フリット１１重量％を添加した配合物を常法にした
がって混合、混練し、成形したのち、第１表の条件で焼
成した。焼成後の供試体の表面性状及び物理的諸性質は
第２表の通りであった。
この試験結果によると、裸焼成の場合、室温から１２５
０℃の焼成温度まで一貫して非酸化性雰囲気下で焼成を
行ったＭ１１供試では焼成方法が簡単となるにもかかわ
らずブリーズパッキング方法によるＭ５５供試とほぼ同
様な試験結果が得られ、これに対しガラス化素材の軟化
点（７５０℃）以上の８５０℃から酸化性雰囲気に変え
て焼成を行った陽２供試例ではさらに良好な試験結果が
得られており、これより低い温度６５０℃から酸化性雰
囲気に変えた陽３供試例では従来法（Ｎｎ５ ）より良
好であるが陽２に比較して性能がやや低下しており、ガ
ラス化素材の軟化点より低い５００℃から酸化性雰囲気
に変えて焼成を行ったＮｏ、 ４供試例では性能が著し
く低下している。
０℃の焼成温度まで一貫して非酸化性雰囲気下で焼成を
行ったＭ１１供試では焼成方法が簡単となるにもかかわ
らずブリーズパッキング方法によるＭ５５供試とほぼ同
様な試験結果が得られ、これに対しガラス化素材の軟化
点（７５０℃）以上の８５０℃から酸化性雰囲気に変え
て焼成を行った陽２供試例ではさらに良好な試験結果が
得られており、これより低い温度６５０℃から酸化性雰
囲気に変えた陽３供試例では従来法（Ｎｎ５ ）より良
好であるが陽２に比較して性能がやや低下しており、ガ
ラス化素材の軟化点より低い５００℃から酸化性雰囲気
に変えて焼成を行ったＮｏ、 ４供試例では性能が著し
く低下している。
本発明の方法で黒鉛坩堝を製造し、実炉に使用したとこ
ろ、ブリーズパッキング方法で焼成される従来法に基い
て製造した黒鉛坩堝と性能が変わらな〜・ばかりか若干
すぐれている結果が得られた。
ろ、ブリーズパッキング方法で焼成される従来法に基い
て製造した黒鉛坩堝と性能が変わらな〜・ばかりか若干
すぐれている結果が得られた。
即ちＮｎｌの焼成条件で焼成した黒鉛坩堝の表面に酸化
防止剤を塗布し、加熱してグレージング処理したのち、
銅合金溶解に使用したところ８３回使用することができ
た。またＮｎ２の焼成条件で焼成した黒鉛坩堝を表面に
酸化防止剤を塗布することなしにそのまま銅合金溶解に
使用したところ、８４回使用することができた。１１ｋ
］、 １の焼成条件で焼成した黒鉛坩堝の表面に酸化防
止剤を塗布し、加熱してグレージング処理したのち、銅
合金溶解に使用したところ９５回使用することができた
。比較のために行った陽°５の従来法の黒鉛坩堝（焼成
後表面に酸化防止剤を塗布し、加熱してグレージング処
理したもの）を銅合金溶解の使用では８２回であった。
防止剤を塗布し、加熱してグレージング処理したのち、
銅合金溶解に使用したところ８３回使用することができ
た。またＮｎ２の焼成条件で焼成した黒鉛坩堝を表面に
酸化防止剤を塗布することなしにそのまま銅合金溶解に
使用したところ、８４回使用することができた。１１ｋ
］、 １の焼成条件で焼成した黒鉛坩堝の表面に酸化防
止剤を塗布し、加熱してグレージング処理したのち、銅
合金溶解に使用したところ９５回使用することができた
。比較のために行った陽°５の従来法の黒鉛坩堝（焼成
後表面に酸化防止剤を塗布し、加熱してグレージング処
理したもの）を銅合金溶解の使用では８２回であった。
以下余白
Claims (3)
- （１）易酸化性素材、または易酸化性素材を含有する耐
火組成物にガラス化素材を添加し、結合材と共に混合、
混練および成形し、成形した成形体を非酸化性雰囲気の
炉内で裸焼成することを特徴とするガラス化素材含有耐
火物の製造方法。 - （２）上記成形体を含有ガラス化素材のほぼ軟化点以上
の温度域で炉内の雰囲気を非酸化性雰囲気から酸化性雰
囲に変えて裸焼成することを特徴とする特許請求の範囲
第１項に記載のガラス化素材含有耐火物の製造方法。 - （３）上記非酸化性雰囲気がほぼ酸素濃度２００ｐｐｍ
以下である特許請求の範囲第１項もしくは第２項に記載
のガラス化素材含有耐火物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59145775A JPS6126550A (ja) | 1984-07-13 | 1984-07-13 | ガラス化素材含有耐火物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59145775A JPS6126550A (ja) | 1984-07-13 | 1984-07-13 | ガラス化素材含有耐火物の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6126550A true JPS6126550A (ja) | 1986-02-05 |
Family
ID=15392874
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59145775A Pending JPS6126550A (ja) | 1984-07-13 | 1984-07-13 | ガラス化素材含有耐火物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6126550A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01249645A (ja) * | 1988-03-31 | 1989-10-04 | Shinagawa Refract Co Ltd | 炭素含有耐火物 |
| WO2002062726A1 (fr) | 2001-02-02 | 2002-08-15 | Ngk Insulators,Ltd. | Structure en nid d"abeilles |
| US6815038B2 (en) | 2001-03-02 | 2004-11-09 | Ngk Insulators, Ltd. | Honeycomb structure |
| US7011803B2 (en) | 2000-04-14 | 2006-03-14 | Ngk Insulators, Ltd. | Honeycomb structure and method for its manufacture |
| US7037477B2 (en) | 2001-03-30 | 2006-05-02 | Ngk Insulators | Silicon carbide-based porous material and process for production thereof |
| WO2009069731A1 (ja) | 2007-11-30 | 2009-06-04 | Ngk Insulators, Ltd. | 炭化珪素質多孔体 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53102318A (en) * | 1977-02-18 | 1978-09-06 | Tohoku Daigaku Kinzoku Zairyo | Manufacture of heat resistant carbon and graphite products |
-
1984
- 1984-07-13 JP JP59145775A patent/JPS6126550A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS53102318A (en) * | 1977-02-18 | 1978-09-06 | Tohoku Daigaku Kinzoku Zairyo | Manufacture of heat resistant carbon and graphite products |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JPH01249645A (ja) * | 1988-03-31 | 1989-10-04 | Shinagawa Refract Co Ltd | 炭素含有耐火物 |
| US7011803B2 (en) | 2000-04-14 | 2006-03-14 | Ngk Insulators, Ltd. | Honeycomb structure and method for its manufacture |
| WO2002062726A1 (fr) | 2001-02-02 | 2002-08-15 | Ngk Insulators,Ltd. | Structure en nid d"abeilles |
| US6764742B2 (en) | 2001-02-02 | 2004-07-20 | Ngk Insulators, Ltd. | Honeycomb structure body and production method thereof |
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| WO2009069731A1 (ja) | 2007-11-30 | 2009-06-04 | Ngk Insulators, Ltd. | 炭化珪素質多孔体 |
| US8449644B2 (en) | 2007-11-30 | 2013-05-28 | Ngk Insulators, Ltd. | Silicon carbide porous body |
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