JPS6243948B2 - - Google Patents
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- JPS6243948B2 JPS6243948B2 JP54137271A JP13727179A JPS6243948B2 JP S6243948 B2 JPS6243948 B2 JP S6243948B2 JP 54137271 A JP54137271 A JP 54137271A JP 13727179 A JP13727179 A JP 13727179A JP S6243948 B2 JPS6243948 B2 JP S6243948B2
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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Ceramic Products (AREA)
Description
本発明は、特に製鋼炉の内張りとして好適な炭
素含有マグネシア−アルミナ質煉瓦の製造方法に
関するものである。 炭素含有の煉瓦は従来から混銑炉、混銑車、鋼
鍋、真空脱ガス装置等の内張りとして広く使用さ
れている。この種の煉瓦として主なものはマグネ
シア−炭素系、アルミナ−炭素系、スピネル−炭
素系であり、これらに使用されている酸化物はす
べて高耐火度で、しかもスラグ、溶鋼に対してヌ
レ性が悪い炭素との組合せであることから耐蝕
性・耐スポール性に優れたものとなつている。 しかしながら従来の炭素含有煉瓦は、それ自身
は耐蝕性・耐スポール性に優れているにもかかわ
らず、酸化物の焼結あるいは炭素と酸化物との熱
間膨張収縮差によつて残存膨張率が小さく、その
ため使用中に煉瓦積みの目地開きを生じて煉瓦の
脱落、あるいは目地部ヘスラグ・溶鋼が浸入して
溶損が進むという欠点があつた。 本発明は上記従来の欠点のない含炭素煉瓦を得
ることを目的とするもので、その特徴とするとこ
ろは重量で、マグネシア３〜94％、アルミナ３〜
94％、炭素３〜50％および結合剤からなる配合物
を混練、成形した後、1200℃以下で加熱処理する
炭素含有マグネシア−アルミナ質煉瓦の製造方法
である。 すなわち本発明によつて得られる耐火物は、組
成中のマグネシアと、アルミナが使用中の受熱で
1200℃以上になると次のような反応をおこす。 MgO＋Al2O3→MgO・Al2O3（スピネル） マグネシアとAl2O3の比重はそれぞれ3.6、3.8
であるが、この反応で生じるスピネルは3.5であ
るため、本発明により得られる煉瓦はスピネルの
生成によつて残存膨張をおこす。 第１図のグラフは従来のマグネシア−炭素系、
スピネル−炭素系、アルミナ−炭素系の煉瓦と、
本発明より得られるマグネシア−アルミナ−炭素
系煉瓦の線膨張収縮曲線である。なお、酸化物と
炭素の割合は８：２とした。このグラフから明ら
かなように、従来のものはいずれも直線的な膨張
収縮を示すため残存膨張は殆んど見られず、残存
収縮を示すものすらある。 これに対し、本発明により得られるマグネシア
−アルミナ−炭素系煉瓦はマグネシアとアルミナ
との膨張に、1200℃以上になるとスピネル生成に
よる膨張が加わるため、冷却後は顕著な残存膨張
をし、煉瓦積みの目地開きに起因する煉瓦の脱
落、あるいは目地部へのスラグ・溶鋼の浸入を防
止することが出来る。 炭素は高耐火度で、かつヌレ性の悪いことによ
つて煉瓦の耐蝕性・耐スポーリング性の向上に寄
与するものであるが、本発明では他にマグネシア
とアルミナの反応によるスピネル生成の量および
速度を緩和する役割を果す。すなわち、マグネシ
アとアルミナとが直接全面にわたつて接触すると
1200℃以上になつた場合、スピネルが急速に生成
して煉瓦はそれに伴なう急激な体積膨張によつて
崩解するが、炭素によつてマグネシアとアルミナ
との間に部分的に遮断壁を作り、スピネルの生成
を抑制してこの問題を解決する。 次に本発明に使用する原料とその配合割合につ
いて詳述する。 マグネシアとしては例えば海水マグネシア、電
融マグネシア、天然マグネシアであり、またアル
ミナとしては例えば電融アルミナ、焼結アルミ
ナ、ボーキサイト、バン土頁岩が使用できる。 これら両者の配合割合はいずれも３〜94％と
し、好ましくは５〜90％である。３％以下、ある
いは94％以上ではスピネル生成量が少なく、残存
膨張が不十分なために本発明効果が得られない。
第２図のグラフはこの配合割合に決定するに至つ
た実験結果を示すもので、炭素を10％に保ち、ア
ルミナとマグネシアの割合を変化させ、1500℃で
加熱した場合の残存膨張率を示すもので、その測
定方法は後述する第１表に示した残存膨張率の場
合と同じである。 マグネシアとアルミナの粒度は従来の酸化物−
炭素系の耐火物と同様にすればよく、何んら限定
するものではない。しかし当然、粒度が小さくな
ればスピネルの生成量およびその反応速度が増
し、残存膨張率も大きくなり、それに伴つて耐ス
ポール性が低下するので粒度は適宜決定しなけれ
ばならない。 炭素としては例えば天然グラフアイト、人工グ
ラフアイト、石油コークス、石炭コークスが使用
でき、配合割合は３〜50％とし、好ましくは５〜
40％である。３％以下では炭素自体がもつ高耐蝕
性、ヌレ性の悪さによるスラグ・溶鋼の浸透防止
効果が期待できないと共に、マグネシアとアルミ
ナとの遮断が不充分であることから、前述したス
ピネル生成の抑制による効果が得られない。ま
た、50％以上ではマグネシアとアルミナとの接触
が殆んど阻止され、スピネルの生成が極めて少な
くなるため、本発明の目的が達せられない。第３
図はマグネシアとアルミナの配合量を１：１の比
にし、炭素の配合量のみを変化させ、1500℃で加
熱した場合の残存膨張を示すもので、後述する第
１表の配合例１−１〜１−10の残存膨張率をグラ
フ化したものである。 結合剤はリン酸塩、ケイ酸塩、ホウ酸塩、石油
ピツチ、石炭ピツチ、石炭タール、フエノール樹
脂、フラン樹脂等、通常用いられるものが使用で
きる。 本発明は煉瓦の加熱処理温度を1200℃以下に限
定する。1200℃以上では製造段階でスピネルが生
成してしまい、使用中にスピネルが生成すること
によつて奏する本発明効果が得られない。 なお、本発明により得られる煉瓦は炭素を含有
しているため、使用中の炭素の酸化を防止する目
的として各種の金属、炭化物、窒化物、リン化合
物、塩化物から選ばれる酸化防止剤を必要によつ
ては添加してもよい。 第１〜３表に本発明実施例と比較例およびそれ
らから得られる煉瓦の物性値を示す。
素含有マグネシア−アルミナ質煉瓦の製造方法に
関するものである。 炭素含有の煉瓦は従来から混銑炉、混銑車、鋼
鍋、真空脱ガス装置等の内張りとして広く使用さ
れている。この種の煉瓦として主なものはマグネ
シア−炭素系、アルミナ−炭素系、スピネル−炭
素系であり、これらに使用されている酸化物はす
べて高耐火度で、しかもスラグ、溶鋼に対してヌ
レ性が悪い炭素との組合せであることから耐蝕
性・耐スポール性に優れたものとなつている。 しかしながら従来の炭素含有煉瓦は、それ自身
は耐蝕性・耐スポール性に優れているにもかかわ
らず、酸化物の焼結あるいは炭素と酸化物との熱
間膨張収縮差によつて残存膨張率が小さく、その
ため使用中に煉瓦積みの目地開きを生じて煉瓦の
脱落、あるいは目地部ヘスラグ・溶鋼が浸入して
溶損が進むという欠点があつた。 本発明は上記従来の欠点のない含炭素煉瓦を得
ることを目的とするもので、その特徴とするとこ
ろは重量で、マグネシア３〜94％、アルミナ３〜
94％、炭素３〜50％および結合剤からなる配合物
を混練、成形した後、1200℃以下で加熱処理する
炭素含有マグネシア−アルミナ質煉瓦の製造方法
である。 すなわち本発明によつて得られる耐火物は、組
成中のマグネシアと、アルミナが使用中の受熱で
1200℃以上になると次のような反応をおこす。 MgO＋Al2O3→MgO・Al2O3（スピネル） マグネシアとAl2O3の比重はそれぞれ3.6、3.8
であるが、この反応で生じるスピネルは3.5であ
るため、本発明により得られる煉瓦はスピネルの
生成によつて残存膨張をおこす。 第１図のグラフは従来のマグネシア−炭素系、
スピネル−炭素系、アルミナ−炭素系の煉瓦と、
本発明より得られるマグネシア−アルミナ−炭素
系煉瓦の線膨張収縮曲線である。なお、酸化物と
炭素の割合は８：２とした。このグラフから明ら
かなように、従来のものはいずれも直線的な膨張
収縮を示すため残存膨張は殆んど見られず、残存
収縮を示すものすらある。 これに対し、本発明により得られるマグネシア
−アルミナ−炭素系煉瓦はマグネシアとアルミナ
との膨張に、1200℃以上になるとスピネル生成に
よる膨張が加わるため、冷却後は顕著な残存膨張
をし、煉瓦積みの目地開きに起因する煉瓦の脱
落、あるいは目地部へのスラグ・溶鋼の浸入を防
止することが出来る。 炭素は高耐火度で、かつヌレ性の悪いことによ
つて煉瓦の耐蝕性・耐スポーリング性の向上に寄
与するものであるが、本発明では他にマグネシア
とアルミナの反応によるスピネル生成の量および
速度を緩和する役割を果す。すなわち、マグネシ
アとアルミナとが直接全面にわたつて接触すると
1200℃以上になつた場合、スピネルが急速に生成
して煉瓦はそれに伴なう急激な体積膨張によつて
崩解するが、炭素によつてマグネシアとアルミナ
との間に部分的に遮断壁を作り、スピネルの生成
を抑制してこの問題を解決する。 次に本発明に使用する原料とその配合割合につ
いて詳述する。 マグネシアとしては例えば海水マグネシア、電
融マグネシア、天然マグネシアであり、またアル
ミナとしては例えば電融アルミナ、焼結アルミ
ナ、ボーキサイト、バン土頁岩が使用できる。 これら両者の配合割合はいずれも３〜94％と
し、好ましくは５〜90％である。３％以下、ある
いは94％以上ではスピネル生成量が少なく、残存
膨張が不十分なために本発明効果が得られない。
第２図のグラフはこの配合割合に決定するに至つ
た実験結果を示すもので、炭素を10％に保ち、ア
ルミナとマグネシアの割合を変化させ、1500℃で
加熱した場合の残存膨張率を示すもので、その測
定方法は後述する第１表に示した残存膨張率の場
合と同じである。 マグネシアとアルミナの粒度は従来の酸化物−
炭素系の耐火物と同様にすればよく、何んら限定
するものではない。しかし当然、粒度が小さくな
ればスピネルの生成量およびその反応速度が増
し、残存膨張率も大きくなり、それに伴つて耐ス
ポール性が低下するので粒度は適宜決定しなけれ
ばならない。 炭素としては例えば天然グラフアイト、人工グ
ラフアイト、石油コークス、石炭コークスが使用
でき、配合割合は３〜50％とし、好ましくは５〜
40％である。３％以下では炭素自体がもつ高耐蝕
性、ヌレ性の悪さによるスラグ・溶鋼の浸透防止
効果が期待できないと共に、マグネシアとアルミ
ナとの遮断が不充分であることから、前述したス
ピネル生成の抑制による効果が得られない。ま
た、50％以上ではマグネシアとアルミナとの接触
が殆んど阻止され、スピネルの生成が極めて少な
くなるため、本発明の目的が達せられない。第３
図はマグネシアとアルミナの配合量を１：１の比
にし、炭素の配合量のみを変化させ、1500℃で加
熱した場合の残存膨張を示すもので、後述する第
１表の配合例１−１〜１−10の残存膨張率をグラ
フ化したものである。 結合剤はリン酸塩、ケイ酸塩、ホウ酸塩、石油
ピツチ、石炭ピツチ、石炭タール、フエノール樹
脂、フラン樹脂等、通常用いられるものが使用で
きる。 本発明は煉瓦の加熱処理温度を1200℃以下に限
定する。1200℃以上では製造段階でスピネルが生
成してしまい、使用中にスピネルが生成すること
によつて奏する本発明効果が得られない。 なお、本発明により得られる煉瓦は炭素を含有
しているため、使用中の炭素の酸化を防止する目
的として各種の金属、炭化物、窒化物、リン化合
物、塩化物から選ばれる酸化防止剤を必要によつ
ては添加してもよい。 第１〜３表に本発明実施例と比較例およびそれ
らから得られる煉瓦の物性値を示す。
【表】
【表】
【表】
【表】
【表】
物性値の測定方法は下記のとおりである。
(1) 気孔率
JIS：R2205にもとずく。
(2) 1500℃還元加熱後の気孔率
窒素雰囲気の電気炉で1500℃×2hr加熱後、
あとはJIS：R2205もとずき行なつた。 (3) 1500℃還元加熱後の残存膨張率 前記(2)と同様の条件で加熱後、JIS R2208で
測定した。 第１表は天然鱗片状黒鉛を10％と一定にし、電
融マグネシアと電融アルミナとの比率を変化させ
たもので、いずれも114×230×65mmの寸法に1000
Kg／cm2で成形し、200℃×保定16hrで加熱処理を
行なつて煉瓦を得た。 同表から明らかな如く、本発明実施例より得ら
れる煉瓦は、電融アルミナの組合せのない比較例
１−１および電融マグネシアの組合せのない比較
例１−３、あるいは電融マグネシアの配合割合が
本発明外である比較例１−２に比べ残存膨張率が
著しく大きい。 第２表は焼結マグネシア、焼結アルミナ、キツ
シユグラフアイトそしてこれにアルミニウムを組
合せたもので、同表から明らかなようにキツシユ
グラフアイトの添加が全くない比較例２−１は炭
素成分が含有されていないために耐蝕性が劣ると
共に残存膨張率が大きく使用中に崩解する。また
比較例２−２は炭素成分の含有が少ないために残
存膨張性は殆んど認められない。これに対して、
本発明の実施例は適度な残存膨張性を示した。 第３表はいずれも本発明の実施例である。 以上に述べたとおり、本発明により得られる含
炭素煉瓦は使用中にスピネルの生成によつて顕著
な残存膨張を示すため、煉瓦積した場合に目地開
きがない優れた効果を有する。したがつて煉瓦の
抜け落ち、あるいは目地部へのスラグ・溶鋼等の
浸入がないことから、含炭素煉瓦のもつ高耐蝕性
を十分発揮することが出来、しいてはその煉瓦で
内張りする各種窯炉の炉寿命を大巾に延長する有
利な特徴を有するものである。
あとはJIS：R2205もとずき行なつた。 (3) 1500℃還元加熱後の残存膨張率 前記(2)と同様の条件で加熱後、JIS R2208で
測定した。 第１表は天然鱗片状黒鉛を10％と一定にし、電
融マグネシアと電融アルミナとの比率を変化させ
たもので、いずれも114×230×65mmの寸法に1000
Kg／cm2で成形し、200℃×保定16hrで加熱処理を
行なつて煉瓦を得た。 同表から明らかな如く、本発明実施例より得ら
れる煉瓦は、電融アルミナの組合せのない比較例
１−１および電融マグネシアの組合せのない比較
例１−３、あるいは電融マグネシアの配合割合が
本発明外である比較例１−２に比べ残存膨張率が
著しく大きい。 第２表は焼結マグネシア、焼結アルミナ、キツ
シユグラフアイトそしてこれにアルミニウムを組
合せたもので、同表から明らかなようにキツシユ
グラフアイトの添加が全くない比較例２−１は炭
素成分が含有されていないために耐蝕性が劣ると
共に残存膨張率が大きく使用中に崩解する。また
比較例２−２は炭素成分の含有が少ないために残
存膨張性は殆んど認められない。これに対して、
本発明の実施例は適度な残存膨張性を示した。 第３表はいずれも本発明の実施例である。 以上に述べたとおり、本発明により得られる含
炭素煉瓦は使用中にスピネルの生成によつて顕著
な残存膨張を示すため、煉瓦積した場合に目地開
きがない優れた効果を有する。したがつて煉瓦の
抜け落ち、あるいは目地部へのスラグ・溶鋼等の
浸入がないことから、含炭素煉瓦のもつ高耐蝕性
を十分発揮することが出来、しいてはその煉瓦で
内張りする各種窯炉の炉寿命を大巾に延長する有
利な特徴を有するものである。
第１図は各種含炭素煉瓦の熱間線膨張収縮曲線
図、第２図はマグネシア−アルミナ比と残存膨張
率を示す図、第３図は炭素含有量と残存膨張率を
示す図である。
図、第２図はマグネシア−アルミナ比と残存膨張
率を示す図、第３図は炭素含有量と残存膨張率を
示す図である。
Claims (1)
- １ 重量割合で、マグネシア３〜94％、アルミナ
３〜94％、炭素３〜50％および結合剤からなる配
合物を混練、成形した後、1200℃以下で加熱処理
することを特徴とする炭素含有マグネシア−アル
ミナ質煉瓦の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13727179A JPS5663868A (en) | 1979-10-24 | 1979-10-24 | Manufacture of carbonncontaining magnesiaaalumina brick |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13727179A JPS5663868A (en) | 1979-10-24 | 1979-10-24 | Manufacture of carbonncontaining magnesiaaalumina brick |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5663868A JPS5663868A (en) | 1981-05-30 |
| JPS6243948B2 true JPS6243948B2 (ja) | 1987-09-17 |
Family
ID=15194764
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13727179A Granted JPS5663868A (en) | 1979-10-24 | 1979-10-24 | Manufacture of carbonncontaining magnesiaaalumina brick |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5663868A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5692160A (en) * | 1979-12-24 | 1981-07-25 | Kyushu Refractories | Magnesiaaaluminaacarbon brick |
| JPS5935061A (ja) * | 1982-08-19 | 1984-02-25 | 大同特殊鋼株式会社 | 耐火物 |
| JPH0676252B2 (ja) * | 1986-12-15 | 1994-09-28 | 川崎製鉄株式会社 | 不焼成アルミナ・マグネシア質煉瓦 |
| JP5073791B2 (ja) * | 2010-08-02 | 2012-11-14 | 品川リフラクトリーズ株式会社 | アルミナ−マグネシア質耐火れんが及びその製造方法 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4917809A (ja) * | 1972-06-07 | 1974-02-16 | ||
| JPS507A (ja) * | 1973-04-30 | 1975-01-06 | ||
| JPS507611A (ja) * | 1973-05-24 | 1975-01-27 | ||
| JPS526713A (en) * | 1975-07-05 | 1977-01-19 | Kyushu Refractories | Spinel refractories |
| JPS54125209A (en) * | 1978-03-24 | 1979-09-28 | Asahi Glass Co Ltd | Spinnel carbon type brick |
| JPS55107749A (en) * | 1979-02-09 | 1980-08-19 | Kyushu Refract Co Ltd | Carbon-containing fire brick |
-
1979
- 1979-10-24 JP JP13727179A patent/JPS5663868A/ja active Granted
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4917809A (ja) * | 1972-06-07 | 1974-02-16 | ||
| JPS507A (ja) * | 1973-04-30 | 1975-01-06 | ||
| JPS507611A (ja) * | 1973-05-24 | 1975-01-27 | ||
| JPS526713A (en) * | 1975-07-05 | 1977-01-19 | Kyushu Refractories | Spinel refractories |
| JPS54125209A (en) * | 1978-03-24 | 1979-09-28 | Asahi Glass Co Ltd | Spinnel carbon type brick |
| JPS55107749A (en) * | 1979-02-09 | 1980-08-19 | Kyushu Refract Co Ltd | Carbon-containing fire brick |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5663868A (en) | 1981-05-30 |
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