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JP7704066B2 - Graphite-containing refractories - Google Patents
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JP7704066B2 - Graphite-containing refractories - Google Patents

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Description

本発明は、内部に炭素繊維を埋設した黒鉛含有耐火物に関するものである。 The present invention relates to a graphite-containing refractory material with carbon fibers embedded inside.

製鉄所において製銑工程や製鋼工程で使用される設備(精錬容器、搬送容器など)は、高温下で長期間の使用に耐えられるように耐火物が内張り施工されている。一般に、精錬工程で使用される転炉の内張りにはマグネシア・カーボン質耐火物が使用され、溶銑予備処理工程で使用されるトピードや高炉鍋の内張りにはアルミナ・炭化珪素・カーボン質耐火物などが使用される。
これらの精錬容器や搬送容器で内張りに使用される耐火物は、装入物による機械的衝撃、溶鋼や溶融スラグの撹拌による摩耗、溶融スラグによるスラグ浸食、操業中の急激な温度変化などが生じる非常に過酷な条件下で使用される。このため、安定した操業を行うためにも、そのような過酷な条件に耐えられる耐用性の高い耐火物を使用する必要がある。
The equipment used in the iron-making and steel-making processes in steelworks (refining vessels, transport vessels, etc.) is lined with refractories to withstand long-term use at high temperatures. In general, magnesia-carbonaceous refractories are used for the lining of converters used in the refining process, while alumina-silicon carbide-carbonaceous refractories are used for the lining of torpedoes and blast furnace ladles used in the molten iron pretreatment process.
The refractories used for lining these refining vessels and transport vessels are used under extremely harsh conditions, including mechanical shock from the charges, abrasion from stirring of molten steel and molten slag, slag erosion from molten slag, and sudden temperature changes during operation. For this reason, in order to ensure stable operation, it is necessary to use refractories with high durability that can withstand such harsh conditions.

特に、転炉の羽口部を構成する羽口煉瓦は、内部に常温のガス(酸素や冷却用炭化水素ガス等)が流れており、炉内に近い部位では内面が常温のガスにより冷却され、外面は炉内の溶鋼からの伝熱による高温に曝されるため、羽口煉瓦内の熱勾配は極めて大きく、しかも転炉の1チャージ分の吹錬が終わる度に、溶鋼を排出することによる温度低下が生じ、大きな熱変動が繰り返される。転炉に設置される羽口煉瓦は、使用頻度が2500~4000チャージ程度にも達し、この1チャージ毎に上記のような大きな熱勾配を生じる状況と大きな熱変動が繰り返されるという極めて過酷な条件で使用されるため、このような条件での使用に耐え得る高い耐用性が必要である。また、羽口煉瓦以外の転炉内張り耐火物(転炉内壁を構成する煉瓦)も、上述したような大きな熱変動が繰り返される過酷な条件で使用されるため、羽口煉瓦ほどではないが、高い耐用性が求められる。 In particular, the tuyere bricks that make up the tuyere of the converter have room temperature gas (oxygen, cooling hydrocarbon gas, etc.) flowing inside, and the inner surface near the inside of the furnace is cooled by the room temperature gas, while the outer surface is exposed to high temperatures due to heat transfer from the molten steel in the furnace, so the thermal gradient inside the tuyere bricks is extremely large, and each time one charge of blowing is completed, the temperature drops due to the discharge of the molten steel, and large thermal fluctuations are repeated. The tuyere bricks installed in converters are used as frequently as 2,500 to 4,000 charges, and are used under extremely harsh conditions where a situation in which a large thermal gradient as described above occurs and large thermal fluctuations are repeated for each charge, so they need to have high durability to withstand such conditions. In addition, converter refractory linings other than tuyere bricks (bricks that make up the inner wall of the converter) are also used under harsh conditions where large thermal fluctuations as described above are repeated, so they need to have high durability, although not as high as tuyere bricks.

耐火物の耐用性を高める技術として、特許文献1には、高強度繊維束に合成樹脂やピッチなどを浸透(含浸)させたものに、熱処理などの硬化処理を施すことにより得られた棒状または網状の固化体を、耐火物の内部に配置することが記載されており、高強度繊維束の固化体が形状を崩すことなく耐火物の内部に配置されているので、耐火物の機械的強度と耐スポール性を高められるとしている。
また、特許文献2には、耐火物の表面の一部または全体に、耐火物よりも引張強度が高い繊維からなる一方向の束あるいは織物を耐熱性の接着剤で接着させることが記載されており、この技術により、従来よりも耐火物を高強度のまま長時間保持できるとともに、耐火物の引張強度を改善でき、亀裂発生や破壊を抑制でき、耐火物の寿命や信頼性を向上できるとしている。具体的には、鉄鋼の連続鋳造工程に使用されるロングノズル、浸漬ノズル、スライディングノズルといった内部を溶鋼が流通するノズルに対し、その外面を拘束する方向に繊維の束あるいは織物をフェノール樹脂により接着し、その表面に酸化防止下地層や酸化防止層を配置することが記載されている。これらのノズルでは、内部を溶鋼が流通するときに外面側へ熱膨張するのを前記繊維の束や織物で拘束し、ノズルを構成する耐火物に圧縮応力を生じさせ、亀裂の発生や破壊を抑制しているものと考えられる。
As a technology for improving the durability of refractories, Patent Document 1 describes a method of impregnating high-strength fiber bundles with synthetic resin or pitch, and then subjecting the resultant bundle to a hardening treatment such as heat treatment to obtain a rod-shaped or mesh-shaped solidified body, which is then placed inside the refractory. Since the solidified high-strength fiber bundle is placed inside the refractory without losing its shape, it is said that the mechanical strength and spalling resistance of the refractory can be improved.
Patent Document 2 also describes a technique in which a unidirectional bundle or woven fabric made of fibers having a higher tensile strength than the refractory is bonded to a part or the entire surface of a refractory with a heat-resistant adhesive, and claims that this technique can maintain the refractory at a high strength for a long time compared to conventional techniques, improve the tensile strength of the refractory, suppress cracking and destruction, and improve the life and reliability of the refractory. Specifically, it describes a technique in which a bundle or woven fabric of fibers is bonded to a nozzle through which molten steel flows, such as a long nozzle, a submerged nozzle, or a sliding nozzle used in a continuous casting process of steel, in a direction that restrains the outer surface of the nozzle, and an oxidation prevention base layer or oxidation prevention layer is disposed on the surface. In these nozzles, the bundle or woven fabric restrains the thermal expansion toward the outer surface when molten steel flows through the nozzle, and compressive stress is generated in the refractory constituting the nozzle, thereby suppressing the occurrence of cracks and destruction.

特開2005-320196号公報JP 2005-320196 A 特開2007-106618号公報JP 2007-106618 A

しかしながら、本発明者らが検討した結果、炭素繊維を特許文献1、2に示すような形態で耐火物に配置しても、過酷な条件に曝される転炉等に用いる耐火物としては強度が不十分であることが判った。
また、特許文献1に記載の技術は、高強度繊維束を樹脂やピッチなどで固化させた棒状または網状の固化体を耐火物内に配置するものであるため、炭素繊維束の単位面積当たりの重量が大きい場合には、耐火物原料を圧縮成型や流し込みにより成型または施工する際に、固化体が抵抗となって耐火物原料の均一な圧縮や流入が妨げられる結果、耐火物の強度や破壊エネルギーが低下し、耐火物の耐用性が低下するという問題がある。
However, as a result of investigations conducted by the present inventors, it was found that even if carbon fibers are arranged in a refractory material in the manners shown in Patent Documents 1 and 2, the strength of the refractory material is insufficient for use in a converter or the like that is exposed to severe conditions.
In addition, the technology described in Patent Document 1 involves placing a rod-shaped or mesh-shaped solidified body made by solidifying high-strength fiber bundles with resin, pitch, or the like within a refractory material. Therefore, if the weight per unit area of the carbon fiber bundles is large, when the refractory raw material is molded or constructed by compression molding or pouring, the solidified body acts as resistance, preventing uniform compression and flow of the refractory raw material, resulting in a decrease in the strength and breaking energy of the refractory material and a decrease in its durability.

また、特許文献2に記載のノズルが使用される連続鋳造工程では、転炉で吹錬された複数チャージ分の溶鋼を連続的に鋳造するため、使用されるノズルの温度変化のサイクルは転炉の内張り耐火物に較べれば長く、またノズルの外面は下方に位置する下流側の容器に貯留される溶鋼からの輻射を受けるため、ノズル内を流れる溶鋼との温度差はそれほど大きなものではない。これに対して、転炉の内張り耐火物(転炉の内壁を構成する煉瓦)、特に羽口部を構成する羽口煉瓦は、上述したように非常に過酷な条件で使用されるものであり、本発明者らが検討したところによれば、特許文献2に記載の技術では、そのような耐火物の耐用性を十分に高めることができないことが判った。 In addition, in the continuous casting process in which the nozzle described in Patent Document 2 is used, multiple charges of molten steel blown in a converter are continuously cast, so the temperature change cycle of the nozzle used is longer than that of the converter's refractory lining, and since the outer surface of the nozzle is exposed to radiation from the molten steel stored in a downstream vessel located below, the temperature difference with the molten steel flowing inside the nozzle is not that large. In contrast, the converter's refractory lining (bricks that make up the inner wall of the converter), especially the tuyere bricks that make up the tuyere section, are used under extremely harsh conditions as described above, and the inventors have found that the technology described in Patent Document 2 cannot sufficiently improve the durability of such refractories.

したがって本発明の目的は、以上のような従来技術の課題を解決し、転炉の内張り耐火物のように長期間にわたって昇温と降温が繰り返される条件で使用される場合でも、熱応力により発生する亀裂の進展が抑制されて高い耐用性が得られ、また、特に転炉の羽口煉瓦のように内部の温度勾配が非常に大きい条件で使用される場合でも高い耐用性が得られる黒鉛含有耐火物を提供することにある。 The object of the present invention is therefore to solve the problems of the prior art as described above, and to provide a graphite-containing refractory that can suppress the growth of cracks caused by thermal stress and provide high durability even when used under conditions where temperature increases and decreases are repeated over long periods of time, such as the refractory lining of a converter, and that can provide high durability even when used under conditions where the internal temperature gradient is particularly large, such as the tuyere bricks of a converter.

本発明者らは、上記課題を解決するために検討を重ねた結果、耐火物の内部に特定の炭素繊維織物を所定の形態で埋設すること、好ましくは炭素繊維織物を構成する炭素繊維の繊維径や本数、さらには耐火物断面における炭素繊維の存在密度を最適化することにより、上述したような極めて厳しい使用環境でも高い耐用性が得られることを見出した。
本発明は、このような知見に基づきなされたもので、以下を要旨とするものである。
As a result of extensive investigations aimed at solving the above problems, the inventors have found that high durability can be obtained even in the above-mentioned extremely severe usage environments by embedding a specific carbon fiber fabric in a predetermined form inside the refractory material, and preferably by optimizing the fiber diameter and number of the carbon fibers constituting the carbon fiber fabric, and further the density of the carbon fibers in the cross section of the refractory material.
The present invention has been made based on these findings, and has the following gist.

[1]黒鉛含有量が1~80質量%の耐火物本体(A)の内部に炭素繊維織物(B)が埋設された黒鉛含有耐火物であって、
炭素繊維織物(B)は1mあたりの質量が40~1300gであることを特徴とする黒鉛含有耐火物。
[2]上記[1]の黒鉛含有耐火物において、炭素繊維織物(B)は、炭素繊維束(b)が耐火物本体(A)を構成する骨材の最大粒径超の間隔で2方向以上に編み込まれた織物であり、
炭素繊維束(b)は、繊維径が1~45μmの炭素繊維を束に纏めたものであって、1束あたりの炭素繊維の本数が1000~300000本であり、
耐火物稼働面と平行な耐火物断面における、炭素繊維織物(B)を構成する炭素繊維の存在密度が10~2000本/mmであることを特徴とする黒鉛含有耐火物。
[1] A graphite-containing refractory having a refractory body (A) having a graphite content of 1 to 80 mass% and a carbon fiber fabric (B) embedded therein,
A graphite-containing refractory material, characterized in that the carbon fiber fabric (B) has a mass of 40 to 1,300 g per m2 .
[2] In the graphite-containing refractory of [1] above, the carbon fiber fabric (B) is a fabric in which the carbon fiber bundles (b) are woven in two or more directions at intervals greater than the maximum particle size of the aggregate constituting the refractory body (A),
The carbon fiber bundle (b) is a bundle of carbon fibers having a fiber diameter of 1 to 45 μm, and the number of carbon fibers per bundle is 1,000 to 300,000;
A graphite-containing refractory, characterized in that the density of carbon fibers constituting the carbon fiber fabric (B) in a cross section of the refractory parallel to the operating surface of the refractory is 10 to 2000 fibers/ mm2 .

[3]上記[1]または[2]の黒鉛含有耐火物において、耐火物本体(A)の内部に、耐火物稼動面と直交する方向に沿って炭素繊維織物(B)が埋設されたことを特徴とする黒鉛含有耐火物。
[4]上記[1]~[3]のいずれかの黒鉛含有耐火物において、炭素繊維織物(B)は、同じ方向に編み込まれた炭素繊維束(b)どうしの間隔が3mm超であることを特徴とする黒鉛含有耐火物。
[5]上記[1]~[4]のいずれかの黒鉛含有耐火物において、炭素繊維織物(B)が1枚または積層した2枚以上の織物で構成されることを特徴とする黒鉛含有耐火物。
[6]上記[1]~[5]のいずれかの黒鉛含有耐火物において、耐火物本体(A)の内部に、炭素繊維織物(B)が1層又は間隔をおいて2層以上埋設されることを特徴とする黒鉛含有耐火物。
[3] The graphite-containing refractory according to the above [1] or [2], characterized in that a carbon fiber fabric (B) is embedded inside the refractory body (A) along a direction perpendicular to a working surface of the refractory.
[4] The graphite-containing refractory according to any one of the above [1] to [3], wherein the carbon fiber fabric (B) has a spacing of more than 3 mm between the carbon fiber bundles (b) woven in the same direction.
[5] The graphite-containing refractory according to any one of the above [1] to [4], characterized in that the carbon fiber fabric (B) is composed of one sheet or two or more laminated sheets of fabric.
[6] The graphite-containing refractory according to any one of the above [1] to [5], characterized in that one layer of carbon fiber fabric (B) is embedded inside the refractory body (A) or two or more layers of carbon fiber fabric (B) are embedded at intervals therebetween.

[7]上記[6]の黒鉛含有耐火物において、耐火物本体(A)の内部に埋設された2層以上の炭素繊維織物(B)どうしの間隔が10mm以上であることを特徴とする黒鉛含有耐火物。
[8]上記[1]~[7]のいずれかの黒鉛含有耐火物において、炭素繊維織物(B)が耐火物本体(A)に対して接着剤成分を介して密着し、該接着剤成分は、有機樹脂、無機ゾル由来の無機微粒子、タールまたは/およびピッチ由来の有機物、有機糊由来の有機物の中から選ばれる1種以上であることを特徴とする黒鉛含有耐火物。
[7] The graphite-containing refractory according to the above [6], characterized in that the two or more layers of carbon fiber fabric (B) embedded inside the refractory body (A) have an interval of 10 mm or more between them.
[8] The graphite-containing refractory according to any one of the above [1] to [7], characterized in that the carbon fiber fabric (B) is adhered to the refractory body (A) via an adhesive component, and the adhesive component is one or more selected from the group consisting of organic resins, inorganic fine particles derived from inorganic sols, organic substances derived from tar and/or pitch, and organic substances derived from organic glue.

[9]上記[1]~[8]のいずれかの黒鉛含有耐火物において、耐火物本体(A)は、マグネシア濃度が90質量%以上のマグネシア原料を20~99質量%含有することを特徴とする黒鉛含有耐火物。
[10]上記[1]~[8]のいずれかの黒鉛含有耐火物において、耐火物本体(A)は、アルミナ濃度が70質量%以上のアルミナ原料を10~95質量%含有することを特徴とする黒鉛含有耐火物。
[11]上記[1]~[8]、[10]のいずれかの黒鉛含有耐火物において、耐火物本体(A)は、シリカ原料を1~50質量%含有することを特徴とする黒鉛含有耐火物。
[12]上記[10]または[11]の黒鉛含有耐火物において、耐火物本体(A)は、炭化珪素濃度が80質量%以上の炭化珪素原料を1質量%以上含有することを特徴とする黒鉛含有耐火物。
[13]上記[1]~[12]のいずれかの黒鉛含有耐火物において、耐火物本体(A)は、使用済み耐火物を粉砕した耐火物屑を10~90質量%含有することを特徴とする黒鉛含有耐火物。
[9] The graphite-containing refractory according to any one of the above [1] to [8], characterized in that the refractory body (A) contains 20 to 99 mass% of a magnesia raw material having a magnesia concentration of 90 mass% or more.
[10] The graphite-containing refractory according to any one of the above [1] to [8], wherein the refractory body (A) contains 10 to 95 mass% of an alumina raw material having an alumina concentration of 70 mass% or more.
[11] The graphite-containing refractory according to any one of the above [1] to [8] and [10], characterized in that the refractory body (A) contains 1 to 50 mass% of a silica raw material.
[12] The graphite-containing refractory according to the above [10] or [11], wherein the refractory body (A) contains 1 mass% or more of a silicon carbide raw material having a silicon carbide concentration of 80 mass% or more.
[13] The graphite-containing refractory according to any one of the above [1] to [12], characterized in that the refractory body (A) contains 10 to 90 mass% of refractory chips obtained by pulverizing used refractories.

本発明の黒鉛含有耐火物は、高い破壊エネルギーを有するため、転炉の内張り耐火物のように長期間にわたって昇温と降温が繰り返される条件下で使用しても、熱応力により発生する亀裂の進展が抑制されるため高い耐用性が得られ、特に転炉の羽口煉瓦のように内部の温度勾配が非常に大きい条件で使用される場合でも高い耐用性が得られる。 The graphite-containing refractory of the present invention has high fracture energy, so even when used under conditions where the temperature is repeatedly raised and lowered over a long period of time, such as the refractory lining of a converter, the growth of cracks caused by thermal stress is suppressed, resulting in high durability. In particular, high durability is obtained even when used under conditions where the internal temperature gradient is very large, such as the tuyere bricks of a converter.

本発明の黒鉛含有耐火物を羽口煉瓦に適用した場合の一実施形態において、羽口煉瓦を構成する煉瓦構成部材の1つを模式的に示すものであり、図1(ア)は側面図、図1(イ)は図1(ア)中のI-I線に沿う断面図(耐火物稼働面に平行な断面図)FIG. 1 is a schematic diagram showing one of the brick components constituting the tuyere brick in one embodiment in which the graphite-containing refractory of the present invention is applied to a tuyere brick, in which FIG. 1(A) is a side view, and FIG. 1(B) is a cross-sectional view taken along line II in FIG. 1(A) (a cross-sectional view parallel to the refractory operating surface). 本発明の黒鉛含有耐火物において、耐火物本体の内部に埋設される炭素繊維織物の一実施形態を模式的に示す平面図FIG. 1 is a plan view showing an embodiment of a carbon fiber fabric embedded in a refractory body in a graphite-containing refractory of the present invention. 本発明の黒鉛含有耐火物の製造工程の一例を示すフロー図FIG. 1 is a flow chart showing an example of a process for producing the graphite-containing refractory material of the present invention. 実施例における黒鉛含有耐火物の曲げ強度の測定方法を示すもので、図4(ア)は3点曲げ強度試験の実施状況を模式的に示す説明図、図4(イ)は図4(ア)の試験片の端面を模式的に示す説明図FIG. 4 shows a method for measuring the bending strength of a graphite-containing refractory in an embodiment. FIG. 4(A) is an explanatory diagram showing a typical implementation state of a three-point bending strength test, and FIG. 4(B) is an explanatory diagram showing a typical end face of the test piece in FIG. 4(A). 実施例において、3点曲げ強度試験で得られた荷重-変位曲線から求められる破壊エネルギーの一例(本発明例の破壊エネルギー)を示す図面FIG. 1 is a diagram showing an example of fracture energy (fracture energy of an example of the present invention) calculated from a load-displacement curve obtained in a three-point bending strength test in an embodiment. 実施例において、3点曲げ強度試験で得られた荷重-変位曲線から求められる破壊エネルギーの他の例(比較例の破壊エネルギー)を示す図面FIG. 1 is a diagram showing another example of fracture energy (fracture energy of a comparative example) calculated from a load-displacement curve obtained in a three-point bending strength test in the examples. 実施例における黒鉛含有耐火物の耐溶損性の評価試験方法を示すもので、図6(A)は試験の実施状況を試験炉および筒状サンプルを縦断面した状態で模式的に示す説明図、図6(B)は図6(A)に示される筒状サンプルの平面図、図6(C)は図6(A),(B)に示す筒状サンプルを構成する試験片の1つを示す斜視図FIG. 6 shows a test method for evaluating the corrosion resistance of a graphite-containing refractory material in the examples. FIG. 6(A) is an explanatory diagram showing the test furnace and a cylindrical sample in vertical section as the test is carried out. FIG. 6(B) is a plan view of the cylindrical sample shown in FIG. 6(A). FIG. 6(C) is a perspective view showing one of the test pieces constituting the cylindrical sample shown in FIGS. 6(A) and (B).

本発明の黒鉛含有耐火物は、黒鉛含有量が1~80質量%の耐火物本体Aの内部に炭素繊維織物Bが埋設された黒鉛含有耐火物であって、炭素繊維織物Bは1mあたりの質量が40~1300gであることを特徴とする。このような炭素繊維織物Bが耐火物本体Aの内部に埋設されることにより、炭素繊維織物Bが耐火物と一体化するため、耐火物本体Aの内部で炭素繊維織物Bが滑ることがなく、このため耐火物全体の破壊エネルギーが大幅に上昇し、亀裂進展抑制効果も向上する。 The graphite-containing refractory of the present invention is a graphite-containing refractory having a carbon fiber fabric B embedded inside a refractory body A having a graphite content of 1 to 80% by mass, the carbon fiber fabric B having a mass of 40 to 1,300 g per m2 . By embedding such carbon fiber fabric B inside the refractory body A, the carbon fiber fabric B is integrated with the refractory and does not slip inside the refractory body A, so that the fracture energy of the entire refractory is significantly increased and the crack propagation suppression effect is also improved.

図1は、本発明の黒鉛含有耐火物の一実施形態を模式的に示すもので、図1(ア)は側面図、図1(イ)は図1(ア)中のI-I線に沿う断面図(耐火物稼働面に平行な断面図)であり、xが耐火物稼動面(yが反稼動面)である。この実施形態の黒鉛含有耐火物では、耐火物本体Aの内部に間隔をおいて3層の炭素繊維織物Bが埋設されている。
また、図2は、耐火物本体Aの内部に埋設される炭素繊維織物Bの一実施形態を模式的に示す平面図であり、この実施形態の炭素繊維織物Bは、炭素繊維束bを2方向(直交する2方向)に配向させて編み込んだものである。
Fig. 1 shows a schematic diagram of one embodiment of the graphite-containing refractory of the present invention, in which Fig. 1(a) is a side view and Fig. 1(b) is a cross-sectional view taken along line II in Fig. 1(a) (a cross-sectional view parallel to the refractory working surface), where x is the refractory working surface (y is the opposite working surface). In the graphite-containing refractory of this embodiment, three layers of carbon fiber fabric B are embedded at intervals inside a refractory body A.
FIG. 2 is a plan view showing an embodiment of the carbon fiber fabric B embedded inside the refractory body A. The carbon fiber fabric B of this embodiment is formed by weaving carbon fiber bundles b oriented in two directions (two perpendicular directions).

以下、炭素繊維織物Bの構成と埋設条件について説明する。
炭素繊維織物Bは、炭素繊維束bを2方向以上に配向させて編み込んだものであり、その配向数は任意である。なお、炭素繊維束bの配向方向が1方向の場合には炭素繊維織物を形成できないため、炭素繊維織物を埋設した黒鉛含有耐火物が得られない。
炭素繊維織物Bは1mあたりの質量が40~1300gである。ここで、1mあたりの質量とは、後述するように炭素繊維織物Bが積層した複数枚の織物からなる場合には、積層した複数枚の合計の質量とする。炭素繊維織物Bの1mあたりの質量が40g未満では、炭素繊維織物が薄過ぎるため亀裂進展抑制効果は向上せず、破壊エネルギーが上昇しない。一方、炭素繊維織物Bの1mあたりの質量が1300gを超えると、炭素繊維織物が厚過ぎるため耐火物を圧縮成形する際に、スプリングバックと呼ばれる圧縮後の反発が発生したり、圧縮力の伝達が不均一になることにより、耐火物に内部欠陥が生じたり、性状が不均一になるなどの不良が生じて耐用性が低下する。また、圧縮成形ではなく流し込みにより耐火物を成形する場合でも、均一な流入が妨げられたり、炭素繊維織物に内包または付随する空隙が残存したりして耐用性が低下する。
The configuration and embedding conditions of the carbon fiber fabric B will be described below.
The carbon fiber fabric B is made by weaving the carbon fiber bundles b oriented in two or more directions, and the number of orientations is optional. Note that if the carbon fiber bundles b are oriented in one direction, a carbon fiber fabric cannot be formed, and therefore a graphite-containing refractory material having an embedded carbon fiber fabric cannot be obtained.
The mass of the carbon fiber fabric B is 40 to 1300 g per m2 . Here, the mass per m2 refers to the total mass of the laminated multiple sheets of fabric when the carbon fiber fabric B is composed of multiple laminated sheets as described below. If the mass of the carbon fiber fabric B per m2 is less than 40 g, the carbon fiber fabric is too thin, so the crack growth suppression effect is not improved and the fracture energy does not increase. On the other hand, if the mass of the carbon fiber fabric B per m2 exceeds 1300 g, the carbon fiber fabric is too thick, so that when the refractory is compression molded, a rebound called springback occurs after compression, or the transmission of the compression force becomes uneven, causing internal defects in the refractory or causing defects such as uneven properties, thereby reducing durability. In addition, even when the refractory is molded by pouring rather than compression molding, uniform inflow is hindered or voids contained in or associated with the carbon fiber fabric remain, reducing durability.

耐火物本体Aの内部における炭素繊維織物Bの配置形態は任意であり、特別な制限はないが、操業時、亀裂発生原因である引張応力は耐火物の長手方向に発生することから、一方向に沿って直線状に配置(埋設)することが好ましく、特に、耐火物稼動面xと直交する方向に沿って配置(埋設)されることが好ましい。
なお、耐火物本体Aの内部に埋設される炭素繊維織物Bは、その端部が耐火物本体Aの表面に露出していてもよいし、露出していなくてもよい。また、後者の場合、耐火物の稼動面x側においては、炭素繊維織物Bの端部と稼動面x間の距離はなるべく小さいことが好ましいが、反稼動面y側においては、炭素繊維織物Bの端部と反稼動面y間の距離はある程度大きくてもよい。これは、使用終了時にも残存することが想定される耐火物の反稼働面y側の部分には、炭素繊維織物Bが埋設されている必要がないからである。
The arrangement of the carbon fiber fabric B inside the refractory body A is arbitrary and is not particularly limited. However, since the tensile stress that causes cracks during operation occurs in the longitudinal direction of the refractory, it is preferable to arrange (embed) the carbon fiber fabric B linearly along one direction, and it is particularly preferable to arrange (embed) the carbon fiber fabric B along a direction perpendicular to the operating surface x of the refractory.
The end of the carbon fiber fabric B embedded inside the refractory body A may or may not be exposed on the surface of the refractory body A. In the latter case, on the working surface x side of the refractory, it is preferable that the distance between the end of the carbon fiber fabric B and the working surface x is as small as possible, but on the counter working surface y side, the distance between the end of the carbon fiber fabric B and the counter working surface y may be relatively large. This is because the carbon fiber fabric B does not need to be embedded in the part on the counter working surface y side of the refractory that is expected to remain even after use is finished.

炭素繊維織物Bを構成する炭素繊維束bのうち、同じ方向に編み込まれた炭素繊維束bどうしの間隔は、耐火物本体Aを構成する骨材(耐火物原料のうちの骨材と呼ばれる粗大粒子)の最大粒径よりも大きくすることが好ましい。すなわち、同じ方向の炭素繊維束bは、耐火物本体Aを構成する骨材の最大粒径超の間隔で編み込まれることが好ましい。これにより、炭素繊維織物bの編み目の間に骨材(粗大粒子)が入り込むことができ、骨材(粗大粒子)の表面に沿って発生する亀裂の進展を抑制することができる。 The intervals between the carbon fiber bundles b woven in the same direction that constitute the carbon fiber fabric B are preferably larger than the maximum particle size of the aggregate (coarse particles called aggregate among the refractory raw materials) that constitutes the refractory body A. In other words, the carbon fiber bundles b woven in the same direction are preferably woven at intervals that are greater than the maximum particle size of the aggregate that constitutes the refractory body A. This allows the aggregate (coarse particles) to enter between the stitches of the carbon fiber fabric b, and the progression of cracks that occur along the surface of the aggregate (coarse particles) can be suppressed.

炭素繊維織物Bを構成する炭素繊維束bは、繊維径が1~45μmの炭素繊維を束に纏めたものであって、1束あたりの炭素繊維の本数が1000~300000本であることが好ましい。炭素繊維織物B(炭素繊維束b)を構成する炭素繊維の繊維径を1μm以上とし、かつ炭素繊維束bの1束あたりの炭素繊維の本数を1000本以上とすれば、より高い亀裂進展抑制効果が得られる。一方、炭素繊維織物B(炭素繊維束b)を構成する炭素繊維の繊維径を45μm以下とし、かつ炭素繊維束bの1束あたりの炭素繊維の本数を300000本以下とすれば、成形時の不均一が抑えられ、耐用性が向上する。
また、炭素繊維束bを構成する炭素繊維の繊維径が1μm未満、炭素繊維束bの1束あたりの炭素繊維の本数が1000本未満では、炭素繊維織物Bの1mあたりの質量が40g未満となりやすく、一方、炭素繊維束bを構成する炭素繊維の繊維径が45μm超、炭素繊維束bの1束あたりの炭素繊維の本数が300000本超では、炭素繊維織物Bの1mあたりの質量が1300g超となりやすい。
The carbon fiber bundle b constituting the carbon fiber fabric B is a bundle of carbon fibers having a fiber diameter of 1 to 45 μm, and the number of carbon fibers per bundle is preferably 1,000 to 300,000. If the fiber diameter of the carbon fibers constituting the carbon fiber fabric B (carbon fiber bundle b) is 1 μm or more and the number of carbon fibers per bundle of the carbon fiber bundle b is 1,000 or more, a higher crack propagation suppression effect can be obtained. On the other hand, if the fiber diameter of the carbon fibers constituting the carbon fiber fabric B (carbon fiber bundle b) is 45 μm or less and the number of carbon fibers per bundle of the carbon fiber bundle b is 300,000 or less, non-uniformity during molding is suppressed and durability is improved.
Furthermore, when the fiber diameter of the carbon fibers constituting the carbon fiber bundle b is less than 1 μm and the number of carbon fibers per bundle of carbon fiber bundle b is less than 1,000, the mass per m2 of the carbon fiber fabric B is likely to be less than 40 g. On the other hand, when the fiber diameter of the carbon fibers constituting the carbon fiber bundle b is more than 45 μm and the number of carbon fibers per bundle of carbon fiber bundle b is more than 300,000, the mass per m2 of the carbon fiber fabric B is likely to be more than 1,300 g.

また、炭素繊維織物Bは、耐火物稼働面xと平行な耐火物断面における、炭素繊維織物Bを構成する炭素繊維の存在密度(埋設密度)が10~2000本/mmとなるように、耐火物本体Aの内部に埋設することが好ましい。これにより、耐火物原料と炭素繊維織物Bを構成する炭素繊維束bとの接触面積が多くなり、耐火物原料と炭素繊維織物Bの密着性も高くなるため、破壊エネルギーが大幅に上昇する。ここで、炭素繊維の存在密度(埋設密度)とは、炭素繊維織物Bを構成する炭素繊維束bのうち、耐火物稼働面と平行な炭素繊維束bを除く炭素繊維束bを構成する全炭素繊維本数(本)を耐火物稼働面と平行な耐火物断面の面積(mm)で除した値である。
炭素繊維の存在密度(埋設密度)が10本/mm未満では、耐火物原料と炭素繊維束bの接触面積が少な過ぎるため、耐火物原料と炭素繊維織物Bの密着性も高まらず、破壊エネルギーの大幅な上昇は望めない。また、炭素繊維の存在密度(埋設密度)が2000本/mm超では、耐火物原料と炭素繊維束bの接触面積が大き過ぎるため、成形時に炭素繊維束bがスプリングバックを起こし易く、成形に支障をきたすおそれがある。
In addition, the carbon fiber fabric B is preferably embedded inside the refractory body A so that the density of carbon fibers constituting the carbon fiber fabric B in the cross section of the refractory parallel to the refractory operating surface x (embedding density) is 10 to 2000 fibers/ mm2 . This increases the contact area between the refractory raw material and the carbon fiber bundles b constituting the carbon fiber fabric B, and also increases the adhesion between the refractory raw material and the carbon fiber fabric B, resulting in a significant increase in fracture energy. Here, the density of carbon fibers (embedding density) is the value obtained by dividing the total number of carbon fibers (fibers) constituting the carbon fiber bundles b of the carbon fiber fabric B, excluding the carbon fiber bundles b parallel to the refractory operating surface, by the area ( mm2 ) of the cross section of the refractory parallel to the refractory operating surface.
If the density of carbon fibers (embedding density) is less than 10 fibers/ mm2 , the contact area between the refractory raw material and the carbon fiber bundle b is too small, so that the adhesion between the refractory raw material and the carbon fiber fabric B is not increased, and a significant increase in the fracture energy cannot be expected. If the density of carbon fibers (embedding density) is more than 2000 fibers/ mm2 , the contact area between the refractory raw material and the carbon fiber bundle b is too large, so that the carbon fiber bundle b is likely to spring back during molding, which may cause problems in molding.

炭素繊維織物Bは、同じ方向に編み込まれた炭素繊維束bどうしの間隔が3mm超であることが好ましい。これにより、上述したような粗大粒子だけでなく微小粒子とも炭素繊維織物Bが良く絡み、曲げ強度および破壊エネルギーをより高くできる。ここで、炭素繊維束bどうし間隔とは、図2に示す炭素繊維束bの中心間の距離L,Lであり、方向によって間隔が異なる場合は、短いほうの間隔が3mm超であることが望ましい。
炭素繊維織物Bは1枚または積層した2枚以上の織物で構成され、炭素繊維織物Bを積層した2枚以上の織物で構成する場合の織物の枚数は任意である。また、炭素繊維織物Bは、耐火物本体Aの内部に1層又は間隔をおいて2層以上埋設することができ、2層以上埋設する場合の層数は任意である。炭素繊維織物Bの1層あたりの織物の枚数を増やしたり、炭素繊維織物Bの層数を増やすことにより、耐火物の亀裂の進展を抑制する効果がより向上する。
また、炭素繊維織物Bを耐火物本体Aの内部に2層以上埋設する場合、炭素繊維織物Bの層どうしの間隔が狭すぎると、成形時に炭素繊維織物Bを構成する炭素繊維束bがスプリングバックを生じ、成形体に亀裂が生じやすくなるので、炭素繊維束bのスプリングバックを抑えるために、炭素繊維織物Bの層どうしの間隔は10mm以上であることが好ましい。
In the carbon fiber fabric B, the interval between the carbon fiber bundles b woven in the same direction is preferably more than 3 mm. This allows the carbon fiber fabric B to be well entangled with not only the coarse particles but also the fine particles as described above, thereby increasing the bending strength and breaking energy. Here, the interval between the carbon fiber bundles b refers to the distances L1 and L2 between the centers of the carbon fiber bundles b shown in Figure 2, and when the intervals differ depending on the direction, it is desirable that the shorter interval exceeds 3 mm.
The carbon fiber fabric B is composed of one layer or two or more laminated layers of fabric, and when the carbon fiber fabric B is composed of two or more laminated layers of fabric, the number of fabrics is optional. The carbon fiber fabric B can be embedded in the refractory body A in one layer or in two or more layers spaced apart from each other, and when two or more layers are embedded, the number of layers is optional. By increasing the number of fabrics per layer of the carbon fiber fabric B or by increasing the number of layers of the carbon fiber fabric B, the effect of suppressing the progress of cracks in the refractory is further improved.
Furthermore, when two or more layers of carbon fiber fabric B are embedded inside the refractory body A, if the spacing between the layers of carbon fiber fabric B is too narrow, the carbon fiber bundles b constituting the carbon fiber fabric B will spring back during molding, making the molded body more susceptible to cracks. Therefore, in order to suppress the spring back of the carbon fiber bundles b, it is preferable that the spacing between the layers of carbon fiber fabric B be 10 mm or more.

炭素繊維織物Bは、耐火物本体Aに対して接着剤(粘着性付与剤)成分を介して密着させることが好ましく、これにより、耐火物原料Aと炭素繊維織物Bの密着性が高くなり、成形時に耐火物が緻密化し易く、破壊エネルギーが大幅に向上する。炭素繊維織物Bと耐火物本体Aとの間に介在する接着剤成分(固形成分)としては、例えば、有機樹脂、無機ゾル由来の無機微粒子、タールまたは/およびピッチ由来の有機物、有機糊由来の有機物などが挙げられ、これらの中から選ばれる1種以上とすることができる。
したがって、製造時に炭素繊維織物に付着させる接着剤(粘着性付与剤)としては、例えば、有機樹脂(溶液)、無機ゾル、ピッチ、タール、有機糊などが挙げられる。具体的には、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、メラミン樹脂、ユリア樹脂、アルキド樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、熱硬化性ポリイミド樹脂、アルミナゾル、シリカゾル、ジルコニアゾル、クロミアゾル、チタニアゾル、マグネシアゾル、カルシアゾル、イットリアゾル、ピッチ、タール、でんぷん糊などが挙げられ、これらの中から選ばれる1種以上を用いることができる。
The carbon fiber fabric B is preferably adhered to the refractory body A via an adhesive (tackifier) component, which increases the adhesion between the refractory raw material A and the carbon fiber fabric B, making it easier to densify the refractory during molding and significantly improving the breaking energy. Examples of the adhesive component (solid component) interposed between the carbon fiber fabric B and the refractory body A include organic resins, inorganic fine particles derived from inorganic sols, organic substances derived from tar and/or pitch, and organic substances derived from organic glues, and the adhesive component may be one or more selected from these.
Therefore, examples of adhesives (tackifiers) that are applied to carbon fiber fabrics during production include organic resins (solutions), inorganic sols, pitch, tar, organic glues, etc. Specific examples include phenolic resins, epoxy resins, melamine resins, urea resins, alkyd resins, unsaturated polyester resins, polyurethane resins, thermosetting polyimide resins, alumina sols, silica sols, zirconia sols, chromia sols, titania sols, magnesia sols, calcia sols, yttria sols, pitch, tar, starch glue, etc., and one or more selected from these can be used.

次に、耐火物本体Aの組成について説明する。
耐火物本体Aの黒鉛含有量は1~80質量%であり、黒鉛含有量が1質量%未満では、熱応力による割れの発生を抑制できず、耐割れ性が大幅に低下してしまう。一方、黒鉛含有量が80質量%を超えると、耐火物本体Aの材質によって、耐溶損性、耐割れ性、破壊エネルギーといった特性に悪影響がでる場合がある。黒鉛(カーボン原料)としては、一般に鱗状黒鉛などが用いられる。
一般に、精錬工程において使用される転炉の内張り(羽口部を含む)には、マグネシアおよびカーボンを主成分とする耐火物であるマグネシア・カーボン質耐火物(マグネシア原料を骨材とした黒鉛含有耐火物)が使用される。耐火物本体Aがマグネシア・カーボン質耐火物の場合、耐火物本体Aは、マグネシア濃度が90質量%以上の高純度のマグネシア原料を20~99質量%含有することが好ましく、これにより熱スポーリングによる割れが抑制され、且つ転炉スラグの浸食にも耐えられる耐火物とすることができる。マグネシア原料の含有量が99質量%超では、割れを抑制できず耐割れ性が大幅に低下する。一方、マグネシア原料の含有量が20質量%未満では、転炉スラグの浸食に耐えられず、耐溶損性が大幅に低下する。
Next, the composition of the refractory body A will be described.
The graphite content of the refractory body A is 1 to 80% by mass, and if the graphite content is less than 1% by mass, the occurrence of cracks due to thermal stress cannot be suppressed, and crack resistance is significantly reduced. On the other hand, if the graphite content exceeds 80% by mass, properties such as resistance to melting, crack resistance, and fracture energy may be adversely affected depending on the material of the refractory body A. As the graphite (carbon raw material), flake graphite or the like is generally used.
In general, the lining (including the tuyere) of the converter used in the refining process is made of magnesia-carbonaceous refractories (graphite-containing refractories with magnesia raw materials as aggregates), which are refractories mainly composed of magnesia and carbon. When the refractory body A is a magnesia-carbonaceous refractory, the refractory body A preferably contains 20 to 99 mass% of high-purity magnesia raw materials with a magnesia concentration of 90 mass% or more, which makes it possible to suppress cracking due to thermal spalling and to make the refractory resistant to erosion by converter slag. If the content of the magnesia raw materials exceeds 99 mass%, cracking cannot be suppressed and cracking resistance is significantly reduced. On the other hand, if the content of the magnesia raw materials is less than 20 mass%, the refractory cannot withstand erosion by converter slag and corrosion resistance is significantly reduced.

また、一般に、溶銑予備処理工程において使用されるトピードや高炉鍋の内張りにはアルミナ、炭化珪素およびカーボンを主成分とする耐火物であるアルミナ・炭化珪素・カーボン質耐火物(アルミナ原料、炭化珪素原料を骨材とした黒鉛含有耐火物)や、アルミナ、炭化珪素、シリカおよびカーボンを主成分とする耐火物であるアルミナ・炭化珪素・シリカ・カーボン質耐火物(アルミナ原料、炭化珪素原料、シリカ原料を骨材とした黒鉛含有耐火物)などが使用される。耐火物本体Aがアルミナ・炭化珪素・カーボン質耐火物やアルミナ・炭化珪素・シリカ・カーボン質耐火物の場合、アルミナ濃度が70質量%以上の高純度のアルミナ原料を10~95質量%含有することが好ましく、これにより溶銑予備処理スラグの浸食に耐えられ、且つ熱スポーリングによる割れも抑制できる。アルミナ原料の含有量が10質量%未満では、溶銑予備処理スラグの浸食に耐えられず、耐火物本体A(煉瓦)のマトリックス部分にスラグが浸透し、耐溶損性が低下する。一方、アルミナ原料の含有量が95質量%を超えると、熱スポーリングによる亀裂の発生を抑制できず、耐割れ性が低下する。 In addition, generally, alumina-silicon carbide-carbon refractories (graphite-containing refractories with aggregates of alumina raw materials and silicon carbide raw materials) which are refractories mainly composed of alumina, silicon carbide, and carbon, and alumina-silicon carbide-silica-carbon refractories (graphite-containing refractories with aggregates of alumina raw materials, silicon carbide raw materials, and silica raw materials) which are refractories mainly composed of alumina, silicon carbide, silica, and carbon are used for the lining of torpedoes and blast furnace ladles used in the hot metal pretreatment process. When the refractory body A is an alumina-silicon carbide-carbon refractory or an alumina-silicon carbide-silica-carbon refractory, it is preferable that it contains 10 to 95 mass% of high-purity alumina raw material with an alumina concentration of 70 mass% or more, which can withstand the erosion of the hot metal pretreatment slag and suppress cracking due to thermal spalling. If the alumina raw material content is less than 10% by mass, the material cannot withstand the erosion of the molten iron pretreatment slag, and the slag penetrates into the matrix of the refractory body A (brick), reducing its resistance to corrosion. On the other hand, if the alumina raw material content exceeds 95% by mass, the generation of cracks due to thermal spalling cannot be suppressed, reducing its resistance to cracking.

さらに、耐火物本体Aがアルミナ・炭化珪素・カーボン質耐火物やアルミナ・炭化珪素・シリカ・カーボン質耐火物の場合、炭化珪素濃度が80質量%以上の高純度の炭化珪素原料を1質量%以上含有することが好ましい。炭化珪素原料を1質量%以上含有することにより、大気雰囲気下における黒鉛の酸化を抑制できるので、高耐割れ性を維持できる。炭化珪素原料の含有量が1質量%未満では、大気雰囲気下における黒鉛の酸化を抑制できないため、耐割れ性が低下する。
また、耐火物本体Aがアルミナ・炭化珪素・シリカ・カーボン質耐火物の場合、シリカ原料を1~50質量%含有することが好ましく、これにより高耐割れ性と高耐溶損性を両立できる。シリカ原料の含有量が1質量%未満では、膨張量が少なく微細亀裂が生成しないため、熱衝撃破壊抵抗も大きくならず耐割れ性が低下しやすい。一方、シリカ原料の含有量が50質量%を超えると耐溶損性が大幅に劣化する。
Furthermore, when the refractory body A is an alumina-silicon carbide-carbonaceous refractory or an alumina-silicon carbide-silica-carbonaceous refractory, it is preferable that the refractory body A contains 1 mass% or more of high-purity silicon carbide raw material with a silicon carbide concentration of 80 mass% or more. By containing 1 mass% or more of silicon carbide raw material, oxidation of graphite in the air atmosphere can be suppressed, so high cracking resistance can be maintained. If the content of silicon carbide raw material is less than 1 mass%, oxidation of graphite in the air atmosphere cannot be suppressed, so cracking resistance decreases.
Furthermore, when the refractory body A is an alumina, silicon carbide, silica, or carbonaceous refractory, it is preferable that the silica raw material content is 1 to 50 mass%, which allows both high crack resistance and high resistance to erosion. If the content of the silica raw material is less than 1 mass%, the amount of expansion is small and microcracks are not generated, so the thermal shock fracture resistance is not increased and the crack resistance is likely to decrease. On the other hand, if the content of the silica raw material exceeds 50 mass%, the resistance to erosion is significantly deteriorated.

転炉の内張りに使用するマグネシア・カーボン質耐火物は、装入物による機械的衝撃、溶鋼及び溶融スラグの撹拌による摩耗、溶融スラグによるスラグ浸食および転炉操業中の急激な温度変化など、非常に苛酷な条件下で使用される。このため、安定した操業を行うためにも苛酷な条件に耐える耐用性の高いマグネシア・カーボン質耐火物を使用することが好ましい。同様に、トピードや高炉鍋などの溶銑予備処理容器の内張りに使用するアルミナ・炭化珪素・カーボン質耐火物やアルミナ・炭化珪素・シリカ・カーボン質耐火物も非常に苛酷な条件下で使用されることから、これらの条件に耐えられる耐火物を使用することが好ましい。本発明によれば、これら非常に苛酷な条件下で使用される黒鉛含有耐火物の破壊エネルギーが、従来の黒鉛含有耐火物と比較して大幅に向上するため、高い耐用性が得られる。 The magnesia-carbon refractories used for lining converters are used under very severe conditions, such as mechanical impacts from the charges, abrasion from stirring of molten steel and molten slag, slag erosion from molten slag, and sudden temperature changes during converter operation. For this reason, it is preferable to use magnesia-carbon refractories that are highly durable and can withstand the severe conditions in order to ensure stable operation. Similarly, alumina-silicon carbide-carbon refractories and alumina-silicon carbide-silica-carbon refractories used for lining molten pig iron pretreatment vessels such as torpedoes and blast furnace ladles are also used under very severe conditions, so it is preferable to use refractories that can withstand these conditions. According to the present invention, the fracture energy of graphite-containing refractories used under these very severe conditions is significantly improved compared to conventional graphite-containing refractories, and high durability is obtained.

また、耐火物本体Aがシリカ、炭化珪素およびカーボンを主成分とする耐火物であるシリカ・炭化珪素・カーボン質耐火物の場合、炭化珪素濃度が80質量%以上の高純度の炭化珪素原料を1質量%以上、シリカ原料を1~50質量%含有することが好ましく、これにより高耐割れ性と高耐溶損性を両立できる。炭化珪素原料を1質量%以上含有することにより、大気雰囲気下における黒鉛の酸化を抑制できるので、高耐割れ性を維持できる。炭化珪素原料の含有量が1質量%未満では、大気雰囲気下における黒鉛の酸化を抑制できないため、耐割れ性が低下する。また、シリカ原料の含有量が1質量%未満では、膨張量が少なく微細亀裂が生成しないため、熱衝撃破壊抵抗も大きくならず耐割れ性が低下しやすい。一方、シリカ原料の含有量が50質量%を超えると耐溶損性が大幅に劣化する。 In addition, when the refractory body A is a silica-silicon carbide-carbonaceous refractory, which is a refractory mainly composed of silica, silicon carbide, and carbon, it is preferable to contain 1% by mass or more of high-purity silicon carbide raw material with a silicon carbide concentration of 80% by mass or more and 1 to 50% by mass of silica raw material, which allows both high crack resistance and high resistance to erosion. By containing 1% by mass or more of silicon carbide raw material, oxidation of graphite in the air atmosphere can be suppressed, so high crack resistance can be maintained. If the content of silicon carbide raw material is less than 1% by mass, oxidation of graphite in the air atmosphere cannot be suppressed, and crack resistance decreases. Also, if the content of silica raw material is less than 1% by mass, the amount of expansion is small and fine cracks are not generated, so the thermal shock fracture resistance is not increased and crack resistance is easily reduced. On the other hand, if the content of silica raw material exceeds 50% by mass, resistance to erosion is significantly deteriorated.

ここで、アルミナ原料としては、例えば、バン土頁岩、ホワイトアルミナ、ブラウンアルミナなどの1種以上が用いられる。また、炭化珪素原料としては、例えば、緑色炭化ケイ素、黒色炭化ケイ素などの1種以上が用いられる。また、シリカ原料としては、例えば、ろう石、ムライトなどの1種以上が用いられる。
黒鉛含有耐火物は、製鉄容器からの放熱量を抑制しながら、耐用性を高くすることを目的として、さらに金属粉末原料を含有(配合)することができる。金属粉末原料としては、例えば、金属Si、金属Al、金属Al-Si、AlSiC、BCなどが挙げられ、これらの1種以上を含有させることができる。金属粉末原料の含有量は特に規定しないが、通常、1~5質量%程度が好ましい。金属粉末原料の含有量(配合量)が1質量%未満では、金属粉末原料を配合することによる耐用性の向上効果が十分に得られず、一方、5質量%を超えると、強度が高くなりすぎるため、実機で使用した際に亀裂が発生し易くなって煉瓦が割れ易くなり、実機での使用回数が低下するおそれがある。
Here, as the alumina raw material, for example, one or more of alumina shale, white alumina, brown alumina, etc. are used. As the silicon carbide raw material, for example, one or more of green silicon carbide, black silicon carbide, etc. are used. As the silica raw material, for example, one or more of rosewood, mullite, etc. are used.
The graphite-containing refractory may further contain (mix) a metal powder raw material for the purpose of suppressing the amount of heat radiation from the steelmaking vessel while increasing durability. Examples of the metal powder raw material include metal Si, metal Al, metal Al-Si, Al 4 SiC 4 , and B 4 C, and one or more of these may be contained. The content of the metal powder raw material is not particularly specified, but is usually preferably about 1 to 5 mass %. If the content (mixture amount) of the metal powder raw material is less than 1 mass %, the effect of improving durability by mixing the metal powder raw material is not sufficiently obtained, while if it exceeds 5 mass %, the strength becomes too high, so that cracks are likely to occur when used in an actual machine, making the bricks more likely to break, and the number of times of use in the actual machine may be reduced.

耐火物本体Aは、骨材原料として使用済み耐火物を粉砕した耐火物屑を10~90質量%程度含有することができる。特に、耐火物本体Aがアルミナ・炭化珪素・カーボン質耐火物(さらにシリカ原料を含有するアルミナ・炭化珪素・シリカ・カーボン質耐火物の場合を含む。以下同様)の場合には、使用済みのアルミナ・炭化珪素・カーボン質耐火物(さらにシリカ原料を含有するアルミナ・炭化珪素・シリカ・カーボン質耐火物の場合を含む。以下同様)を粉砕して得られた耐火物屑を骨材原料として好適に用いることができる。
このように耐火物屑を含有する場合、耐火物原料の残部は未使用の原料(バージン原料)である。
The refractory body A can contain about 10 to 90 mass% of refractory chips obtained by crushing used refractories as an aggregate raw material. In particular, when the refractory body A is an alumina, silicon carbide, or carbonaceous refractory (including alumina, silicon carbide, silica, or carbonaceous refractories that further contain a silica raw material; the same applies below), refractory chips obtained by crushing used alumina, silicon carbide, or carbonaceous refractories (including alumina, silicon carbide, silica, or carbonaceous refractories that further contain a silica raw material; the same applies below) can be suitably used as the aggregate raw material.
When the refractory waste is contained in this manner, the remainder of the refractory raw material is unused raw material (virgin raw material).

アルミナ・炭化珪素・カーボン質耐火物からなる耐火物本体Aにおいて、使用済みのアルミナ・炭化珪素・カーボン質耐火物を粉砕して得られた耐火物屑の含有量を10~90質量%とした場合、バージン原料のみを使用した黒鉛含有耐火物と同程度の耐割れ性および耐溶損性が得られる。その理由は、耐火物屑原料はバージン原料と比較して純度が低いが、耐火物屑原料とバージン原料を併用することにより、耐火物屑原料中のAl成分が有する耐溶損性の大幅な低下を抑制できることが挙げられる。一方、耐火物屑の含有量を90質量%超とした場合、バージン原料の含有量が少な過ぎるため、耐火物屑原料中のAl成分が有する耐食性の大幅な低下を抑制できない。また、耐火物屑の含有量を10質量%未満とした場合、耐火物屑の再利用率が低過ぎるため、産業廃棄物としての耐火物屑処理費用が大幅に上がる。
本発明の黒鉛含有耐火物には、プレス成形を経て製造される、いわゆる耐火物れんがのほかに、後述するように、鍋やタンディッシュなどの稼働面である施工部位において流し込みにより成形され、そのまま乾燥・固化させる耐火物なども含まれる。
In the refractory body A made of alumina, silicon carbide, and carbonaceous refractories, when the content of refractory scrap obtained by crushing used alumina, silicon carbide, and carbonaceous refractories is 10 to 90 mass%, the cracking resistance and corrosion resistance are the same as those of a graphite-containing refractory using only virgin raw materials. The reason for this is that although the refractory scrap raw material has a lower purity than the virgin raw material, by using the refractory scrap raw material and the virgin raw material in combination, a significant decrease in corrosion resistance of the Al 2 O 3 component in the refractory scrap raw material can be suppressed. On the other hand, when the content of the refractory scrap is more than 90 mass%, the content of the virgin raw material is too small, so that a significant decrease in corrosion resistance of the Al 2 O 3 component in the refractory scrap raw material cannot be suppressed. In addition, when the content of the refractory scrap is less than 10 mass%, the reuse rate of the refractory scrap is too low, so the cost of processing the refractory scrap as industrial waste increases significantly.
The graphite-containing refractory of the present invention includes not only so-called refractory bricks produced through press molding, but also refractories which are molded by pouring into a construction site, which is a working surface such as a ladle or a tundish, and then dried and solidified as is, as described below.

次に、本発明の黒鉛含有耐火物の製造方法について説明する。
図3は、本発明の黒鉛含有耐火物の製造工程の一例を示している。この製造工程では、耐火物原料に適量のバインダーを加えて混練し、その混練物を炭素繊維織物とともに型に充填してプレス成形を行い、耐火物成形品を得る。バインダーとしては、例えば、フェノールレジン(主剤)+ヘキサミン(硬化剤)、カーボンボンド、セラミックボンドなどが用いられる。
耐火物原料の混練物を炭素繊維織物とともに型に充填する方法としては、例えば、一定量の混練物を型に装入した後に炭素繊維織物を装入し、さらに一定量の混練物を型に装入する方法がある。したがって、この方法で図1のような複数層の炭素繊維織物が埋設された黒鉛含有耐火物を製造するには、型に一定量の混練物を装入した後、炭素繊維織物の装入とこれに続く一定量の混練物の装入を繰り返し行う。
また、炭素繊維織物に接着剤(粘着性付与剤)を付着させる場合には、例えば、接着剤を構成する樹脂(樹脂溶液)やゾルなどに炭素繊維織物を浸漬したり、接着剤を構成する樹脂(樹脂溶液)やゾルなどを炭素繊維織物に散布することにより、接着剤を炭素繊維織物に付着させ、この接着剤が付着したままの炭素繊維織物を、上記のような要領で混練物とともに型に装入する。
Next, the method for producing the graphite-containing refractory material of the present invention will be described.
3 shows an example of a manufacturing process for the graphite-containing refractory of the present invention. In this manufacturing process, an appropriate amount of binder is added to the refractory raw material and kneaded, and the kneaded mixture is filled into a mold together with carbon fiber fabric and press-molded to obtain a molded refractory product. Examples of binders that can be used include phenol resin (base material) + hexamine (hardener), carbon bond, and ceramic bond.
As a method for filling a mold with a kneaded refractory raw material together with carbon fiber fabric, for example, there is a method in which a certain amount of the kneaded material is charged into a mold, the carbon fiber fabric is charged, and then a certain amount of the kneaded material is charged into the mold. Therefore, to produce a graphite-containing refractory having multiple layers of carbon fiber fabric embedded therein as shown in Fig. 1 by this method, a certain amount of the kneaded material is charged into a mold, and then the carbon fiber fabric and a certain amount of the kneaded material are repeatedly charged.
Furthermore, when an adhesive (tackifier) is applied to a carbon fiber fabric, the adhesive is applied to the carbon fiber fabric by, for example, immersing the carbon fiber fabric in a resin (resin solution) or sol that constitutes the adhesive, or by spraying the resin (resin solution) or sol that constitutes the adhesive onto the carbon fiber fabric, and the carbon fiber fabric with the adhesive still attached is loaded into a mold together with the kneaded material in the manner described above.

プレス成形は、金型内で一方向に圧縮する一般的な金型プレス成形を行うことができるが、液体を用いて全方向から均等に圧力を加えるCIP成形を行ってもよい。部位によって厚さが異なる形状など、一方向の圧縮では均等な圧力を加えることが難しい形状に対しては、CIP成形を用いることによって部位による圧縮度の偏りが軽減されるので望ましい。
また、成形工程は、プレス成形以外の成形法で行ってもよい。プレス成形以外の成形法としては、例えば、流し込みによる成形があり、その1つに、鍋やタンディッシュなどの稼働面である施工部位に内枠を設置し、この内枠に不定形耐火物(耐火物原料)を流し込み、乾燥(乾燥工程)・固化させた後に内枠を除去する方法がある。また、施工部位に流し込むのではなく、耐火物形状の型枠内に不定形耐火物(耐火物原料)を流し込み、乾燥(乾燥工程)・固化させた後に型枠から取り出した耐火物を、施工部位まで運搬して施工する方法もあり、この方法は施工部位への耐火物施工の手間はかかるものの、型枠内に不定形耐火物を流し込む際の炭素繊維織物の埋設や固化時の温度管理が容易であるので望ましい。これらの流し込みによる成形法では、上述した内枠や型枠内に炭素繊維織物Bを配置した上で、内枠や型枠内に不定形耐火物(耐火物原料)を流し込み、乾燥(乾燥工程)・固化させる。
Press molding can be performed using general die press molding, which compresses in one direction within a die, but CIP molding, which applies pressure evenly from all directions using a liquid, may also be used. For shapes where it is difficult to apply even pressure by unidirectional compression, such as shapes with different thicknesses depending on the part, it is preferable to use CIP molding, as this reduces bias in the degree of compression depending on the part.
The molding process may be performed by a molding method other than press molding. Examples of molding methods other than press molding include molding by pouring, one of which is a method of installing an inner frame at a construction site, which is a working surface of a pot or tundish, pouring an amorphous refractory (a refractory raw material) into the inner frame, drying (drying process) and solidifying, and then removing the inner frame. There is also a method of pouring an amorphous refractory (a refractory raw material) into a formwork of a refractory shape, rather than pouring it into the construction site, and transporting the refractory removed from the formwork after drying (drying process) and solidifying to the construction site, and although this method requires a lot of work to apply the refractory to the construction site, it is desirable because it is easy to embed the carbon fiber fabric when pouring the amorphous refractory into the formwork and to control the temperature during solidification. In these casting methods, the carbon fiber fabric B is placed in the inner frame or mold described above, and then the amorphous refractory (raw refractory material) is poured into the inner frame or mold, and then dried (drying process) and solidified.

以上のようにして得られた耐火物成型品を乾燥させる。この乾燥は耐火物成型品の乾燥(キュアリング)を目的として、通常、200~230℃程度で行われる。また、乾燥(キュアリング)後、さらに還元焼成(コーキング処理)を施して製品煉瓦(焼成煉瓦)としてもよい。
また、上述したような流し込みによる成形で得られる耐火物成形体については、施工部位に設置された内枠や他の場所に設置された型枠に保持された耐火物成形体を加熱バーナなどの加熱手段で加熱することにより、乾燥・固化させる。その後、内枠の除去や型枠からの取り出しが行われる。
The refractory molded product obtained as described above is dried. This drying is usually carried out at about 200 to 230° C. for the purpose of drying (curing) the refractory molded product. After drying (curing), the refractory molded product may be subjected to further reduction firing (caulking treatment) to produce a product brick (fired brick).
In addition, the refractory molded body obtained by the above-mentioned casting molding is dried and solidified by heating the refractory molded body held in an inner frame installed at the construction site or in a form installed in another location with a heating means such as a heating burner, after which the inner frame is removed and the mold is taken out.

以上により、耐火物本体の内部に炭素繊維織物が埋設された本発明の黒鉛含有耐火物が得られる。
本発明の黒鉛含有耐火物は、種々の設備や容器の耐火物として使用できるが、なかでも製鉄所内で使用される精錬容器や搬送容器の内張り耐火物として好適である。特に、非常に過酷な使用環境である転炉の内張り耐火物として好適であり、そのなかでも羽口部を構成する羽口煉瓦として特に好適である。
In this manner, the graphite-containing refractory of the present invention having the carbon fiber fabric embedded inside the refractory body is obtained.
The graphite-containing refractory of the present invention can be used as a refractory for various facilities and containers, and is particularly suitable as a refractory lining for refining vessels and transport vessels used in steelworks, particularly as a refractory lining for converters, which are used in very severe environments, and is particularly suitable as a tuyere brick for forming the tuyere.

耐火物本体の内部に炭素繊維織物が埋設された黒鉛含有耐火物を図3に示す手順で製造した。耐火物原料を混練・成形するにあたり、バインダーとして、耐火物原料に対する外掛けでフェノールレジンを3質量%、ヘキサミンを0.3質量%配合した。
製造された黒鉛含有耐火物について、曲げ強度、破壊エネルギー、耐溶損性、耐割れ性を、それぞれ以下の方法で評価した。
曲げ強度については、図4(試験方法)に示すとおり、耐火物本体の内部に、その長手方向に沿って単層または複数層の炭素繊維織物を埋設した試験片(試験片サイズ:40mm×80mm×160mm)を用い、中心間距離を100mm、荷重印加速度を0.5mm/minとし、JIS R2213に記載された3点曲げ試験方法に準拠して測定した。
A graphite-containing refractory having carbon fiber fabric embedded inside the refractory body was manufactured by the procedure shown in Fig. 3. When the refractory raw materials were kneaded and molded, 3 mass% of phenol resin and 0.3 mass% of hexamine were blended as binders on an outer basis with respect to the refractory raw materials.
The produced graphite-containing refractories were evaluated for bending strength, fracture energy, resistance to melting damage, and resistance to cracking by the following methods.
The bending strength was measured in accordance with the three-point bending test method described in JIS R2213 using test specimens (test specimen size: 40 mm×80 mm×160 mm) in which a single layer or multiple layers of woven carbon fiber fabric were embedded inside a refractory body along its longitudinal direction, with a center-to-center distance of 100 mm and a load application rate of 0.5 mm/min, as shown in FIG. 4 (Test Method).

破壊エネルギーについては、図5-1および図5-2に示すとおり、3点曲げ強度試験で得られた荷重-変位曲線において第1ピーク値を示した位置を基準とし、基準位置から変位1mmの範囲の面積で評価した。なお、図5-1は、本発明例の荷重-変位曲線から求められる破壊エネルギーの一例を、図5-2は内部に炭素繊維織物が埋設されていない比較例の荷重-変位曲線から求められる破壊エネルギーの一例を、それぞれ示すものである。
耐溶損性については、図6(試験方法)に示すとおり、高周波誘導炉を用いた内張り分け法で溶損量を測定し、その溶損量に基づき評価した。内張り分け法による試験では、試験温度を1650℃、温度保持時間を4時間として表2に示す組成の合成スラグを1時間毎に投入し、冷却後に稼働面の溶損量を測定した。そして、その溶損量から表1中の発明配合例1-3の溶損量を100とした溶損指数を求めた。試験片としては、図6(C)に示すように、スラグや溶鋼に接する面(耐火物稼動面)に垂直に炭素繊維織物が埋設されたものを用いた。なお、図6(A)は試験の実施状況を試験炉および筒状サンプルを縦断面した状態で模式的に示す説明図、図6(B)は図6(A)に示される筒状サンプルの平面図、図6(C)は図6(A),(B)に示す筒状サンプルを構成する試験片の1つを示す斜視図である。
As shown in Figures 5-1 and 5-2, the fracture energy was evaluated based on the area within a range of 1 mm displacement from the reference position, which was the position showing the first peak value in the load-displacement curve obtained in the three-point bending strength test. Figure 5-1 shows an example of fracture energy obtained from the load-displacement curve of an example of the present invention, and Figure 5-2 shows an example of fracture energy obtained from the load-displacement curve of a comparative example in which no carbon fiber fabric is embedded.
The corrosion resistance was evaluated based on the amount of corrosion measured by the lining method using a high-frequency induction furnace as shown in FIG. 6 (Test Method). In the test using the lining method, the test temperature was 1650°C, the temperature was held for 4 hours, and synthetic slag having the composition shown in Table 2 was charged every hour. After cooling, the amount of corrosion on the working surface was measured. From the amount of corrosion, the corrosion index was calculated by taking the amount of corrosion of the invention blending example 1-3 in Table 1 as 100. As shown in FIG. 6(C), the test specimen had a carbon fiber fabric embedded perpendicularly on the surface (working surface of the refractory) that contacts the slag and molten steel. FIG. 6(A) is an explanatory diagram showing the test furnace and the cylindrical sample in a vertical cross section, FIG. 6(B) is a plan view of the cylindrical sample shown in FIG. 6(A), and FIG. 6(C) is a perspective view showing one of the test specimens constituting the cylindrical sample shown in FIG. 6(A) and (B).

耐割れ性については、40×80×200mmの試料の長手方向の動弾性率EをJIS R1605に示された超音波パルス法に従って測定した後、1500℃×10分間の加熱、5分間の水冷、10分間の大気冷却を1サイクルとした工程を3回繰り返し、3回終了後に再び上記方法で動弾性率Eを測定し、試験前後での動弾性率の変化率E/Eを指標として評価した。試験片としては、図1に示すように耐火物本体の長手方向に沿って炭素繊維織物が埋設されたものを用いた。 For crack resistance, the dynamic modulus of elasticity E0 in the longitudinal direction of a 40x80x200 mm sample was measured according to the ultrasonic pulse method specified in JIS R1605, and then a cycle of heating at 1500°C for 10 minutes, water cooling for 5 minutes, and air cooling for 10 minutes was repeated three times, after which the dynamic modulus of elasticity E3 was measured again by the above method, and the rate of change in the dynamic modulus of elasticity E3 / E0 before and after the test was used as an index for evaluation. The test specimen used had a carbon fiber fabric embedded along the longitudinal direction of the refractory body as shown in Figure 1.

表1に示すような原料配合でマグネシア原料を骨材とした耐火物成形品、すなわち、炭素繊維織物を埋設しない黒鉛含有耐火物を製作し、それらの耐溶損性と耐割れ性を評価した。その結果を表1に併せて示す。
表1の発明配合例1-1~発明配合例1-7に示す通り、黒鉛含有量を1~80質量%とした場合には耐溶損性と耐割れ性は良好であるが、比較配合例1-1に示す通り、黒鉛含有量を1質量%未満とした場合には耐割れ性が大幅に低下している。また、比較配合例1-2に示す通り、黒鉛含有量を80質量%超とした場合には耐溶損性が大幅に低下している。
また、発明配合例1-1~発明配合例1-7に示す通り、マグネシア・カーボン質原料の配合において、マグネシア原料(表1の場合にはマグネシア濃度100質量%)の含有量が20~99質量%であれば、耐溶損性と耐割れ性は良好である。以上のことから、黒鉛含有耐火物の耐溶損性と耐割れ性を両立させるためには、黒鉛含有量は1~80質量%とする必要があり、また、マグネシア・カーボン質原料の場合には、マグネシア原料の含有量を20~99質量%とすることが適当であることが分かる。
Refractory molded products were produced using magnesia raw material as aggregate with the raw material composition shown in Table 1, i.e., graphite-containing refractories without embedded carbon fiber fabric, and their melting resistance and cracking resistance were evaluated. The results are also shown in Table 1.
As shown in Inventive Blend Example 1-1 to Inventive Blend Example 1-7 in Table 1, when the graphite content is 1 to 80 mass%, the corrosion resistance and cracking resistance are good, but as shown in Comparative Blend Example 1-1, when the graphite content is less than 1 mass%, the cracking resistance is significantly reduced. Also, as shown in Comparative Blend Example 1-2, when the graphite content is more than 80 mass%, the corrosion resistance is significantly reduced.
Furthermore, as shown in Invention Blend Example 1-1 to Invention Blend Example 1-7, in the blending of magnesia/carbonaceous raw materials, if the content of the magnesia raw material (magnesia concentration 100% by mass in the case of Table 1) is 20 to 99% by mass, the corrosion resistance and cracking resistance are good. From the above, in order to achieve both corrosion resistance and cracking resistance of a graphite-containing refractory material, the graphite content needs to be 1 to 80% by mass, and in the case of magnesia/carbonaceous raw materials, it is also found that the content of the magnesia raw material should be 20 to 99% by mass.

表3~表11に、発明例および比較例の黒鉛含有耐火物(耐火物本体の内部に炭素繊維織物が埋設された黒鉛含有耐火物)の構成と特性(曲げ強度、破壊エネルギー、耐溶損性、耐割れ性)を示す。
まず、表3の実施例は、耐火物本体の内部に埋設される炭素繊維織物について、炭素繊維束を構成する炭素繊維の繊維径、炭素繊維束の1束あたりの炭素繊維数(本数)、炭素繊維織物の1mあたりの質量、耐火物稼働面と平行な耐火物断面における炭素繊維の存在密度(埋設密度)が黒鉛含有耐火物の曲げ強度および破壊エネルギー・耐割れ性に及ぼす影響を調べたものである。
Tables 3 to 11 show the configurations and properties (flexural strength, fracture energy, melting resistance, and cracking resistance) of the graphite-containing refractories (graphite-containing refractories having carbon fiber fabric embedded inside the refractory body) of the invention examples and comparative examples.
First, the examples in Table 3 are for carbon fiber fabrics embedded inside the refractory body, and the effects of the fiber diameter of the carbon fibers constituting the carbon fiber bundles, the number of carbon fibers (strands) per carbon fiber bundle, the mass per m2 of the carbon fiber fabric, and the density of the carbon fibers (embedding density) in a cross section of the refractory parallel to the operating surface of the refractory on the bending strength, fracture energy, and crack resistance of the graphite-containing refractory were examined.

この実施例では、炭素繊維束を構成する炭素繊維の繊維径を0.5~50μm、炭素繊維束の1束あたりの炭素繊維数(本数)を900~350000本とすることにより、1mあたりの質量が異なる炭素繊維織物を用意し、これを耐火物稼働面と平行な耐火物断面における炭素繊維の存在密度が異なるようにマグネシア・カーボン質耐火物(耐火物本体)の内部に埋設した。マグネシア・カーボン質耐火物は、表1の発明配合例1-3の組成を有するものを用いた。炭素繊維織物の埋設層数は1層とし、それを1枚の織物で構成した。また、事前に接着剤であるフェノール樹脂(樹脂溶液)に炭素繊維織物を浸漬し、このフェノール樹脂(樹脂溶液)が付着した炭素繊維織物を耐火物本体に埋設した。耐火物本体を構成する骨材(マグネシア)の最大粒径は5mm未満である。
発明例2-1~発明例2-7が示す通り、炭素繊維束を構成する炭素繊維の繊維径が1~45μm、炭素繊維束の1束あたりの炭素繊維数(本数)が1000~300000本の場合に、炭素繊維織物1mあたりの質量が40~1300g、耐火物稼働面と平行な耐火物断面における炭素繊維の存在密度が10~2000本/mmとなり、高い曲げ強度および破壊エネルギー・耐割れ性が得られている。
In this embodiment, carbon fiber fabrics with different masses per m2 were prepared by setting the fiber diameter of the carbon fibers constituting the carbon fiber bundle to 0.5 to 50 μm and the number of carbon fibers (number) per bundle to 900 to 350,000, and were embedded inside the magnesia-carbonaceous refractory (refractory body) so that the density of the carbon fibers in the refractory cross section parallel to the refractory operating surface was different. The magnesia-carbonaceous refractory had the composition of the invention blend example 1-3 in Table 1. The number of embedded layers of the carbon fiber fabric was one layer, which was composed of one piece of fabric. In addition, the carbon fiber fabric was immersed in a phenolic resin (resin solution) as an adhesive in advance, and the carbon fiber fabric to which the phenolic resin (resin solution) was attached was embedded in the refractory body. The maximum particle size of the aggregate (magnesia) constituting the refractory body was less than 5 mm.
As shown in Examples 2-1 to 2-7, when the fiber diameter of the carbon fibers constituting the carbon fiber bundle is 1 to 45 μm and the number of carbon fibers (number) per carbon fiber bundle is 1,000 to 300,000, the mass per m2 of the carbon fiber fabric is 40 to 1,300 g, the density of the carbon fibers in the refractory cross section parallel to the refractory operating surface is 10 to 2,000 fibers/ mm2 , and high bending strength, fracture energy, and crack resistance are obtained.

一方、比較例2-1が示す通り、炭素繊維束を構成する炭素繊維の繊維径が1μm未満、炭素繊維束の1束あたりの炭素繊維数(本数)が1000本未満の場合には、炭素繊維織物1mあたりの質量が40g未満、耐火物稼働面と平行な耐火物断面における炭素繊維の存在密度(埋設密度)が10本/mm未満となり、炭素繊維織物が薄過ぎるため、高い曲げ強度および破壊エネルギー・耐割れ性は得られない。
また、比較例2-2が示す通り、炭素繊維束を構成する炭素繊維の繊維径が45μm超、炭素繊維束の1束あたりの炭素繊維数(本数)が300000本超の場合、炭素繊維織物1mあたりの質量が1300g超、耐火物稼働面と平行な耐火物断面における炭素繊維の存在密度が2000本/mm超となり、炭素繊維織物を埋設させた状態で耐火物原料(マグネシア・カーボン質原料)を成形する際に、成形体の側面に亀裂が発生して炭素繊維織物がはみ出し、成形が困難であった。この要因としては、炭素繊維織物を構成する炭素繊維束が太過ぎたために、炭素繊維織物が分厚くなり、炭素繊維織物と耐火物原料との絡みが悪く、成形する際にスプリングバックが発生し易いことが挙げられる。さらに、比較例2-3が示す通り、炭素繊維束を1方向に配向させただけでは炭素繊維織物を形成することができないため、炭素繊維織物を埋設した黒鉛含有耐火物の製造は不可能であった。
On the other hand, as shown in Comparative Example 2-1, when the fiber diameter of the carbon fibers constituting the carbon fiber bundle is less than 1 μm and the number of carbon fibers (number of fibers) per carbon fiber bundle is less than 1,000, the mass per m2 of the carbon fiber fabric is less than 40 g, the density of the carbon fibers (embedding density) in the refractory cross section parallel to the refractory operating surface is less than 10 fibers/ mm2 , and the carbon fiber fabric is too thin, so that high bending strength, fracture energy, and crack resistance cannot be obtained.
In addition, as shown in Comparative Example 2-2, when the fiber diameter of the carbon fiber constituting the carbon fiber bundle exceeds 45 μm and the number of carbon fibers (number) per bundle of the carbon fiber bundle exceeds 300,000, the mass per m2 of the carbon fiber fabric exceeds 1,300 g, and the density of the carbon fibers in the cross section of the refractory parallel to the refractory operating surface exceeds 2,000 fibers/ mm2 . When the refractory raw material (magnesia-carbonaceous raw material) is molded with the carbon fiber fabric embedded, cracks occur on the side of the molded body, causing the carbon fiber fabric to protrude, making molding difficult. This is because the carbon fiber bundles constituting the carbon fiber fabric are too thick, the carbon fiber fabric is poorly entangled with the refractory raw material, and springback is likely to occur during molding. Furthermore, as shown in Comparative Example 2-3, it is not possible to form a carbon fiber fabric by simply orienting the carbon fiber bundles in one direction, so it is impossible to manufacture a graphite-containing refractory with the carbon fiber fabric embedded therein.

以上のことから、耐火物本体に埋設する炭素繊維織物の1mあたりの質量を40~1300gとし、耐火物稼働面と平行な耐火物断面における炭素繊維の存在密度を10~2000本/mmとすることにより、成形可能で且つ高い曲げ強度および破壊エネルギー・耐割れ性を有する黒鉛含有耐火物が得られることが分かる。また、炭素繊維織物の1mあたりの質量を40~1300gとするためには、炭素繊維束を構成する炭素繊維の繊維径を1~45μm、炭素繊維束の1束あたりの炭素繊維数(本数)を1000~300000本とすることが好ましいことが分かる。 From the above, it is understood that a graphite-containing refractory that is moldable and has high bending strength, fracture energy, and crack resistance can be obtained by setting the mass per 1 m2 of the carbon fiber fabric embedded in the refractory body to 40 to 1300 g and the density of the carbon fibers in the refractory cross section parallel to the refractory operating surface to 10 to 2000 fibers/ mm2 . It is also understood that in order to set the mass per 1 m2 of the carbon fiber fabric to 40 to 1300 g, it is preferable that the fiber diameter of the carbon fibers constituting the carbon fiber bundle is 1 to 45 μm and the number of carbon fibers (number) per bundle of the carbon fiber bundle is 1000 to 300,000.

表4の実施例は、炭素繊維織物を構成する炭素繊維束どうしの間隔(同じ方向に編み込まれた炭素繊維束どうしの間隔)が黒鉛含有耐火物の曲げ強度および破壊エネルギー・耐割れ性に及ぼす影響を調べたものである。
この実施例では、炭素繊維の繊維径を7μm、1束あたりの炭素繊維数(本数)を75000本とした炭素繊維束が、それぞれ3mm、5mm、10mm、20mm、30mmの間隔で編み込まれた1mあたりの質量が110~1120gの炭素繊維織物を用意し、これを耐火物稼働面と平行な耐火物断面における炭素繊維の存在密度が200~2000本/mmとなるようにマグネシア・カーボン質耐火物(耐火物本体)の内部に埋設した。マグネシア・カーボン質耐火物は、表1の発明配合例1-3の組成を有するものを用いた。炭素繊維織物の埋設層数は1層とし、それを1枚の織物で構成した。事前に接着剤であるフェノール樹脂(樹脂溶液)に炭素繊維織物を浸漬し、このフェノール樹脂(樹脂溶液)が付着した炭素繊維織物を耐火物本体に埋設した。耐火物本体を構成する骨材(マグネシア)の最大粒径は5mm未満である。
The examples in Table 4 examine the effect of the spacing between carbon fiber bundles constituting a carbon fiber fabric (the spacing between carbon fiber bundles woven in the same direction) on the bending strength, fracture energy, and crack resistance of a graphite-containing refractory material.
In this embodiment, carbon fiber bundles with a fiber diameter of 7 μm and a number of carbon fibers (number) per bundle of 75,000 were woven at intervals of 3 mm, 5 mm, 10 mm, 20 mm, and 30 mm to prepare a carbon fiber fabric with a mass of 110 to 1120 g per m2 . The carbon fiber fabric was embedded inside a magnesia-carbonaceous refractory (refractory body) so that the density of the carbon fibers in the refractory cross section parallel to the refractory operating surface was 200 to 2000 fibers/ mm2 . The magnesia-carbonaceous refractory had the composition of the invention blend example 1-3 in Table 1. The number of embedded layers of the carbon fiber fabric was one, and it was composed of one sheet of fabric. The carbon fiber fabric was immersed in a phenolic resin (resin solution) as an adhesive in advance, and the carbon fiber fabric with the phenolic resin (resin solution) attached thereto was embedded in the refractory body. The maximum particle size of the aggregate (magnesia) constituting the refractory body is less than 5 mm.

発明例2-4および発明例3-2~発明例3-4が示す通り、炭素繊維織物を構成する炭素繊維束どうしの間隔(編み込み間隔)を3mm超とした場合、炭素繊維織物と耐火物原料(マグネシア・カーボン質原料)との絡みが良く、高い曲げ強度および破壊エネルギー・耐割れ性が得られている。
一方、発明例3-1が示す通り、炭素繊維織物を構成する炭素繊維束どうしの間隔(編み込み間隔)を3mm以下とした場合、炭素繊維織物と耐火物原料との絡みが悪く、発明例3-2~発明例3-4よりも曲げ強度および破壊エネルギー・耐割れ性は低下している。
以上のことから、炭素繊維織物を構成する炭素繊維束どうしの間隔(編み込み間隔)を3mm超にすれば、炭素繊維織物と耐火物原料の絡みが良く、高い曲げ強度および破壊エネルギー・耐割れ性を有する黒鉛含有耐火物が得られることが分かった。
As shown in Examples 2-4 and 3-2 to 3-4, when the interval (weaving interval) between the carbon fiber bundles constituting the carbon fiber fabric exceeds 3 mm, the carbon fiber fabric and the refractory raw material (magnesia/carbonaceous raw material) are well entangled, and high bending strength, fracture energy, and crack resistance are obtained.
On the other hand, as shown in Example 3-1, when the interval (weaving interval) between the carbon fiber bundles constituting the carbon fiber fabric is 3 mm or less, the entanglement between the carbon fiber fabric and the refractory raw material is poor, and the bending strength, fracture energy, and crack resistance are lower than those of Examples 3-2 to 3-4.
From the above, it was found that if the spacing (weaving spacing) between the carbon fiber bundles constituting the carbon fiber fabric is more than 3 mm, the carbon fiber fabric and the refractory raw material are well entangled, and a graphite-containing refractory having high bending strength, fracture energy, and cracking resistance can be obtained.

表5の実施例は、炭素繊維織物に接着剤による事前処理を施すことが黒鉛含有耐火物の曲げ強度および破壊エネルギー・耐割れ性に及ぼす影響を調べたものである。
この実施例では、炭素繊維の繊維径を7μm、1束あたりの炭素繊維数(本数)を75000本とした炭素繊維束が10mmの間隔で編み込まれた1mあたりの質量が335gの炭素繊維織物を用い、この炭素繊維織物を各種の接着剤(溶液)に浸漬し、この接着剤(溶液)が付着した炭素繊維織物を耐火物稼働面と平行な耐火物断面における炭素繊維の存在密度が610本/mmとなるようにマグネシア・カーボン質耐火物(耐火物本体)の内部に埋設した。また、一部の発明例では、炭素繊維織物を接着剤(溶液)を付着させることなく、上記と同様の存在密度でマグネシア・カーボン質耐火物(耐火物本体)の内部に埋設した。マグネシア・カーボン質耐火物は、表1の発明配合例1-3の組成を有するものを用いた。炭素繊維織物の埋設層数は1層とし、それを1枚の織物で構成した。耐火物本体を構成する骨材(マグネシア)の最大粒径は5mm未満である。
The examples in Table 5 were conducted to examine the effect of pre-treating a carbon fiber fabric with an adhesive on the bending strength, fracture energy and crack resistance of a graphite-containing refractory material.
In this example, a carbon fiber fabric having a mass of 335 g per m2 was used, in which carbon fiber bundles with a fiber diameter of 7 μm and a number of carbon fibers (number) of 75,000 per bundle were woven at intervals of 10 mm. This carbon fiber fabric was immersed in various adhesives (solutions), and the carbon fiber fabric with the adhesives (solutions) attached was embedded inside a magnesia-carbonaceous refractory (refractory body) so that the density of the carbon fibers in the refractory cross section parallel to the refractory operating surface was 610 fibers/ mm2 . In some of the invention examples, the carbon fiber fabric was embedded inside a magnesia-carbonaceous refractory (refractory body) at the same density as above without attaching an adhesive (solution). The magnesia-carbonaceous refractory had the composition of the invention blending example 1-3 in Table 1. The number of embedded layers of the carbon fiber fabric was one, and it was composed of one piece of fabric. The maximum particle size of the aggregate (magnesia) constituting the refractory body is less than 5 mm.

発明例2-4および発明例4-1~発明例4-10に示す通り、接着剤を付着させた炭素繊維織物を埋設した場合、炭素繊維間の密着性ならびに炭素繊維織物と耐火物原料との密着性が向上するため、発明例4-11に示すような炭素繊維織物に接着剤を付着させなかった場合と比較して曲げ強度および破壊エネルギー・耐割れ性は高くなっている。また、発明例4-6~発明例4-10に示す通り、2種類の接着剤を付着させた炭素繊維織物を埋設した場合、密着性がより向上するため、特に高い曲げ強度および破壊エネルギー・耐割れ性が得られている。
以上のことから、炭素繊維織物をフェノール樹脂などの接着剤を付着させた上で耐火物本体に埋設すると、高い曲げ強度および破壊エネルギー・耐割れ性を有する黒鉛含有耐火物が得られることが分かった。
As shown in Examples 2-4 and 4-1 to 4-10, when carbon fiber fabric with an adhesive attached is embedded, the adhesion between the carbon fibers and between the carbon fiber fabric and the refractory raw material is improved, and therefore the bending strength, fracture energy, and crack resistance are higher than when no adhesive is attached to the carbon fiber fabric as shown in Example 4-11. Also, as shown in Examples 4-6 to 4-10, when carbon fiber fabric with two types of adhesive attached is embedded, the adhesion is further improved, and therefore particularly high bending strength, fracture energy, and crack resistance are obtained.
From the above, it was found that by adhering a carbon fiber fabric with an adhesive such as phenolic resin and then embedding it in a refractory body, a graphite-containing refractory with high bending strength, fracture energy, and crack resistance can be obtained.

表6の実施例は、炭素繊維織物1層あたりの織物の枚数および炭素繊維織物の埋設層数が黒鉛含有耐火物の曲げ強度および破壊エネルギー・耐割れ性に及ぼす影響を調べたものである。
この実施例では、炭素繊維の繊維径を7μm、1束あたりの炭素繊維数(本数)を75000本とした炭素繊維束が10mmの間隔で編み込まれた1mあたりの質量が335~1050gの炭素繊維織物を用い、これを耐火物稼働面と平行な耐火物断面における炭素繊維の存在密度が610~1900本/mmとなるように、且つ炭素繊維織物1層あたりの織物の枚数と炭素繊維織物の埋設層数を変更してマグネシア・カーボン質耐火物(耐火物本体)の内部に埋設した。マグネシア・カーボン質耐火物は、表1の発明配合例1-3の組成を有するものを用いた。事前に接着剤であるフェノール樹脂(樹脂溶液)に炭素繊維織物を浸漬し、このフェノール樹脂(樹脂溶液)が付着した炭素繊維織物を耐火物本体に埋設した。耐火物本体を構成する骨材(マグネシア)の最大粒径は5mm未満である。
The examples in Table 6 were obtained by investigating the influence of the number of woven fabrics per layer of carbon fiber fabric and the number of embedded layers of carbon fiber fabric on the bending strength, fracture energy and crack resistance of graphite-containing refractories.
In this embodiment, a carbon fiber fabric having a mass of 335 to 1050 g per m2 was used, in which carbon fiber bundles with a fiber diameter of 7 μm and a number of carbon fibers (number) per bundle of 75,000 were woven at intervals of 10 mm, and this was embedded inside a magnesia-carbonaceous refractory (refractory body) so that the density of carbon fibers present in the refractory cross section parallel to the refractory operating surface was 610 to 1900 fibers/ mm2 , and the number of fabrics per layer and the number of embedded layers of carbon fiber fabric were changed. The magnesia-carbonaceous refractory had the composition of the invention blend example 1-3 in Table 1. The carbon fiber fabric was immersed in a phenolic resin (resin solution) as an adhesive in advance, and the carbon fiber fabric with the phenolic resin (resin solution) attached thereto was embedded in the refractory body. The maximum particle size of the aggregate (magnesia) constituting the refractory body was less than 5 mm.

発明例2-4および発明例5-1~発明例5-4に示す通り、炭素繊維織物1層あたりの織物の枚数や炭素繊維織物の埋設層数に関わりなく、高い曲げ強度および破壊エネルギー・耐割れ性が得られている。ただし、炭素繊維織物1層あたりの織物の枚数や炭素繊維織物の埋設層数が多い方が、若干ではあるが曲げ強度および破壊エネルギー・耐割れ性が高くなっている。
以上のことから、炭素繊維織物1層あたりの織物の枚数を1枚以上とし、炭素繊維織物を1層以上埋設すれば、高い曲げ強度および破壊エネルギー・耐割れ性を有する黒鉛含有耐火物が得られることが分かった。
As shown in Examples 2-4 and 5-1 to 5-4, high bending strength, fracture energy, and crack resistance were obtained regardless of the number of fabrics per carbon fiber fabric layer or the number of embedded layers of carbon fiber fabric. However, the bending strength, fracture energy, and crack resistance were slightly higher when the number of fabrics per carbon fiber fabric layer or the number of embedded layers of carbon fiber fabric was larger.
From the above, it was found that by making the number of sheets of fabric per layer of carbon fiber fabric one or more and embedding one or more layers of carbon fiber fabric, a graphite-containing refractory material having high bending strength, fracture energy, and crack resistance can be obtained.

表7の実施例は、耐火物本体の内部に間隔をおいて2層以上の炭素繊維織物を埋設する場合に、炭素繊維織物の層どうしの間隔(埋設間隔)が黒鉛含有耐火物の成形性に及ぼす影響を調べたものである。
この実施例では、炭素繊維の繊維径を7μm、1束あたりの炭素繊維数(本数)を75000本とした炭素繊維束が10mmの間隔で編み込まれた1mあたりの質量が44~513gの炭素繊維織物を用い、この炭素繊維織物を8mm、10mm、20mm、30mmの間隔でそれぞれマグネシア・カーボン質耐火物(耐火物本体)の内部に3層または5層埋設し、プレス成形による成形体に亀裂が発生しているか否かを調べた。マグネシア・カーボン質耐火物は、表1の発明配合例1-3の組成を有するものを用いた。炭素繊維織物の各層は1枚または3枚の織物で構成し、耐火物稼働面と平行な耐火物断面における炭素繊維の存在密度は71~925本/mmとした。事前に接着剤であるフェノール樹脂(樹脂溶液)に炭素繊維織物を浸漬し、このフェノール樹脂(樹脂溶液)が付着した炭素繊維織物を耐火物本体に埋設した。耐火物本体を構成する骨材(マグネシア)の最大粒径は5mm未満である。
The examples in Table 7 were obtained by investigating the effect of the spacing between layers of carbon fiber fabric (embedding spacing) on the moldability of the graphite-containing refractory when two or more layers of carbon fiber fabric were embedded at intervals inside the refractory body.
In this example, a carbon fiber fabric was used in which carbon fiber bundles with a fiber diameter of 7 μm and a number of carbon fibers (number) of 75,000 per bundle were woven at intervals of 10 mm, and the mass per m2 was 44 to 513 g. The carbon fiber fabric was embedded in the magnesia-carbonaceous refractory (refractory body) in three or five layers at intervals of 8 mm, 10 mm, 20 mm, and 30 mm, respectively, and the press-molded molded body was examined for cracks. The magnesia-carbonaceous refractory had the composition of the invention blend example 1-3 in Table 1. Each layer of the carbon fiber fabric was composed of one or three pieces of fabric, and the density of carbon fibers in the refractory cross section parallel to the refractory operating surface was 71 to 925 fibers/mm2. The carbon fiber fabric was immersed in a phenolic resin (resin solution) as an adhesive in advance, and the carbon fiber fabric with the phenolic resin (resin solution) attached thereto was embedded in the refractory body. The maximum particle size of the aggregate (magnesia) constituting the refractory body is less than 5 mm.

発明例2-4、発明例5-3、発明例5-4、発明例6-2、発明例6-3、発明例6-5~発明例6-8に示す通り、複数層の炭素繊維織物の層どうしの埋設間隔を10mm以上とした場合、プレス成形方向における炭素繊維織物の間隔が狭過ぎないため、成形時に炭素繊維織物を構成する炭素繊維束がスプリングバックを起さず、成形体には亀裂が発生しなかった。
一方、発明例6-1および発明例6-4に示す通り、複数層の炭素繊維織物の層どうしの埋設間隔を10mm未満とした場合、プレス成形方向における炭素繊維織物の間隔が狭過ぎるため、成形時に炭素繊維束がスプリングバックを起したため、成形体に亀裂が発生した。
以上のことから、複数層の炭素繊維織物を間隔をおいて埋設する場合に、亀裂を発生させずに耐火物を成形するためには、炭素繊維織物の層どうしの埋設間隔を10mm以上とすることが好ましいことが分かった。
As shown in Examples 2-4, 5-3, 5-4, 6-2, 6-3, and 6-5 to 6-8, when the embedding interval between multiple layers of carbon fiber fabric was 10 mm or more, the interval between the carbon fiber fabric layers in the press molding direction was not too narrow, so that the carbon fiber bundles constituting the carbon fiber fabric did not spring back during molding, and no cracks were generated in the molded body.
On the other hand, as shown in Examples 6-1 and 6-4, when the embedding interval between the layers of the carbon fiber fabric was less than 10 mm, the interval between the carbon fiber fabric layers in the press molding direction was too narrow, so that the carbon fiber bundles caused spring back during molding, resulting in cracks in the molded body.
From the above, it was found that when multiple layers of carbon fiber fabric are embedded at intervals, in order to form a refractory material without generating cracks, it is preferable to set the embedding interval between the layers of carbon fiber fabric to 10 mm or more.

溶銑予備処理容器の内張りに使用するアルミナ原料、炭化珪素原料、シリカ原料を骨材とした黒鉛含有耐火物についても同様の検討を行った。
表8の実施例は、溶銑予備処理容器の内張りに使用するアルミナ・シリカ・炭化珪素・カーボン質耐火物(アルミナ原料、炭化珪素原料、シリカ原料を骨材とした黒鉛含有耐火物)について、その組成が黒鉛含有耐火物の曲げ強度、破壊エネルギー・耐割れ性、および耐溶損性に及ぼす影響を調べたものである。
この実施例では、炭素繊維の繊維径を7μm、1束あたりの炭素繊維数(本数)を75000本とした炭素繊維束が10mmの間隔で編み込まれた1mあたりの質量が335gの炭素繊維織物を用い、これを耐火物稼働面と平行な耐火物断面における炭素繊維の存在密度が610本/mmとなるようにアルミナ・シリカ・炭化珪素・カーボン質耐火物(耐火物本体)の内部に埋設した。炭素繊維織物の埋設層数は1層とし、それを1枚の織物で構成した。事前に接着剤であるフェノール樹脂(樹脂溶液)に炭素繊維織物を浸漬し、このフェノール樹脂(樹脂溶液)が付着した炭素繊維織物を耐火物本体に埋設した。耐火物本体を構成する骨材(アルミナ原料、炭化珪素原料、シリカ原料)の最大粒径は5mm未満である。
A similar study was also carried out on graphite-containing refractories made of alumina raw material, silicon carbide raw material, and silica raw material as aggregates, which are used to line the inside of hot metal pretreatment vessels.
The examples in Table 8 examine the effects of the composition of alumina, silica, silicon carbide, and carbonaceous refractories (graphite-containing refractories using alumina raw materials, silicon carbide raw materials, and silica raw materials as aggregates) used for the lining of a molten iron pretreatment vessel on the bending strength, fracture energy, crack resistance, and corrosion resistance of the graphite-containing refractories.
In this embodiment, a carbon fiber fabric having a mass of 335 g per m2 was used, in which carbon fiber bundles with a fiber diameter of 7 μm and a number of carbon fibers (number) of 75,000 per bundle were woven at intervals of 10 mm, and this was embedded inside an alumina-silica-silicon carbide-carbonaceous refractory (refractory body) so that the density of carbon fibers present in the refractory cross section parallel to the refractory operating surface was 610 fibers/ mm2 . The number of embedded layers of the carbon fiber fabric was one layer, which was composed of one piece of fabric. The carbon fiber fabric was immersed in a phenolic resin (resin solution) as an adhesive in advance, and the carbon fiber fabric to which the phenolic resin (resin solution) was attached was embedded in the refractory body. The maximum particle size of the aggregates (alumina raw material, silicon carbide raw material, silica raw material) constituting the refractory body was less than 5 mm.

発明例7-1~発明例7-7が示す通り、アルミナ原料の含有量を10~95質量%、シリカ原料の含有量を1~50質量%、黒鉛含有量を1~80質量%とした場合、高い曲げ強度および破壊エネルギー・耐割れ性と耐溶損性が得られている。
これに対して、比較例7-1が示す通り、アルミナ原料の含有量が10質量%未満、シリカ原料の含有量が1質量%未満、黒鉛含有量が80質量%超の場合には、破壊エネルギー、耐溶損性がともに大幅に低下している。
また、比較例7-2が示す通り、アルミナ原料の含有量が95質量%超、シリカ原料の含有量が1質量%未満、黒鉛含有量が1質量%未満の場合、熱スポーリングによる亀裂の発生を抑制できず、破壊エネルギー・耐割れ性が大幅に低下している。
以上のことから、アルミナ・シリカ・炭化珪素・カーボン質耐火物において、アルミナ原料の含有量を10~95質量%、シリカ原料の含有量を1~50質量%、黒鉛含有量を1~80質量%とすれば、高耐溶損性と高い破壊エネルギー・耐割れ性を両立できることが分かる。
As shown in Examples 7-1 to 7-7, when the content of the alumina raw material is 10 to 95 mass%, the content of the silica raw material is 1 to 50 mass%, and the content of graphite is 1 to 80 mass%, high bending strength, fracture energy, crack resistance, and melting resistance are obtained.
In contrast, as shown in Comparative Example 7-1, when the content of the alumina raw material is less than 10 mass%, the content of the silica raw material is less than 1 mass%, and the graphite content is more than 80 mass%, both the fracture energy and the corrosion resistance are significantly reduced.
In addition, as shown in Comparative Example 7-2, when the content of the alumina raw material is more than 95% by mass, the content of the silica raw material is less than 1% by mass, and the content of graphite is less than 1% by mass, the occurrence of cracks due to thermal spalling cannot be suppressed, and the fracture energy and crack resistance are significantly reduced.
From the above, it can be seen that in an alumina-silica-silicon carbide-carbonaceous refractory, if the content of the alumina raw material is 10 to 95 mass %, the content of the silica raw material is 1 to 50 mass %, and the graphite content is 1 to 80 mass %, then it is possible to achieve both high resistance to corrosion and high fracture energy/crack resistance.

表9の実施例は、溶銑予備処理容器の内張りに使用するアルミナ・シリカ・炭化珪素・カーボン質耐火物(アルミナ原料、炭化珪素原料、シリカ原料を骨材とした黒鉛含有耐火物)であって、骨材原料の一部として、使用済みのアルミナ・シリカ・炭化珪素・カーボン質耐火物を粉砕して得られた耐火物屑を用いた黒鉛含有耐火物について、その耐火物屑含有量が黒鉛含有耐火物の曲げ強度、破壊エネルギー・耐割れ性、および耐溶損性に及ぼす影響を調べたものである。
この実施例では、炭素繊維の繊維径を7μm、1束あたりの炭素繊維数(本数)を75000本とした炭素繊維束が10mmの間隔で編み込まれた1mあたりの質量が335gの炭素繊維織物を用い、これを耐火物稼働面と平行な耐火物断面における炭素繊維の存在密度が610本/mmとなるようにアルミナ・シリカ・炭化珪素・カーボン質耐火物(耐火物本体)の内部に埋設した。炭素繊維織物の埋設層数は1層とし、それを1枚の織物で構成した。事前に接着剤であるフェノール樹脂(樹脂溶液)に炭素繊維織物を浸漬し、このフェノール樹脂(樹脂溶液)が付着した炭素繊維織物を耐火物本体に埋設した。耐火物本体を構成する骨材(アルミナ原料、炭化珪素原料、シリカ原料、使用済みのアルミナ・シリカ・炭化珪素・カーボン質耐火物を粉砕した耐火物屑)の最大粒径は5mm未満である。
The examples in Table 9 are alumina-silica-silicon carbide-carbonaceous refractories (graphite-containing refractories using alumina raw materials, silicon carbide raw materials, and silica raw materials as aggregates) used for lining the inside of a molten iron pretreatment vessel, and for graphite-containing refractories using refractory scrap obtained by crushing used alumina-silica-silicon carbide-carbonaceous refractories as part of the aggregate raw materials, the effects of the refractory scrap content on the bending strength, fracture energy/crack resistance, and corrosion resistance of the graphite-containing refractories were investigated.
In this embodiment, a carbon fiber fabric having a mass of 335 g per m2 was used, in which carbon fiber bundles with a fiber diameter of 7 μm and a number of carbon fibers (number) of 75,000 per bundle were woven at intervals of 10 mm, and this was embedded inside an alumina-silica-silicon carbide-carbonaceous refractory (refractory body) so that the density of carbon fibers present in the refractory cross section parallel to the refractory operating surface was 610 fibers/ mm2 . The number of embedded layers of the carbon fiber fabric was one layer, which was composed of one piece of fabric. The carbon fiber fabric was immersed in a phenolic resin (resin solution) as an adhesive in advance, and the carbon fiber fabric to which the phenolic resin (resin solution) was attached was embedded in the refractory body. The maximum particle size of the aggregate (alumina raw material, silicon carbide raw material, silica raw material, and refractory chips obtained by crushing used alumina-silica-silicon carbide-carbonaceous refractory) constituting the refractory body was less than 5 mm.

発明例8-1~発明例8-3が示す通り、耐火物屑の含有量を10~90質量%、シリカ原料の含有量を1質量%以上、黒鉛含有量を1~80質量%とした場合、表8に示したバージン原料のみを使用した黒鉛含有耐火物と同程度の破壊エネルギー・耐割れ性および耐溶損性が得られている。
これに対して、比較例8-1が示す通り、耐火物屑含有量が90質量%超、シリカ原料の含有量が1質量%未満、黒鉛含有量が1質量%未満の場合、破壊エネルギー・耐割れ性および耐溶損性が大幅に低下している。
以上のことから、アルミナ・シリカ・炭化珪素・カーボン質耐火物において、骨材原料の一部として使用済みのアルミナ・シリカ・炭化珪素・カーボン質耐火物を粉砕して得られた耐火物屑を用いた黒鉛含有耐火物については、耐火物屑の含有量を10~90質量%、シリカ原料の含有量を1質量%以上、黒鉛含有量を1~80質量%とすれば、破壊エネルギー・耐割れ性を高く維持でき、さらに、バージン原料のみを使用した黒鉛含有耐火物と同程度の耐溶損性を有することが分かる。
As shown in Examples 8-1 to 8-3, when the content of refractory scrap is 10 to 90 mass%, the content of silica raw material is 1 mass% or more, and the content of graphite is 1 to 80 mass%, the fracture energy, crack resistance, and corrosion resistance are comparable to those of the graphite-containing refractory material using only virgin raw materials shown in Table 8.
In contrast, as shown in Comparative Example 8-1, when the refractory scrap content is more than 90% by mass, the silica raw material content is less than 1% by mass, and the graphite content is less than 1% by mass, the fracture energy, crack resistance, and corrosion resistance are significantly reduced.
From the above, it can be seen that in alumina-silica-silicon carbide-carbonaceous refractories, graphite-containing refractories using refractory scrap obtained by crushing used alumina-silica-silicon carbide-carbonaceous refractories as part of the aggregate raw material can maintain high fracture energy and crack resistance and further have the same level of melting wear resistance as graphite-containing refractories using only virgin raw materials if the refractory scrap content is 10 to 90 mass %, the silica raw material content is 1 mass % or more, and the graphite content is 1 to 80 mass %.

表10の実施例は、アルミナ・炭化珪素・カーボン質耐火物(アルミナ原料、炭化珪素原料を骨材とした黒鉛含有耐火物)について、その組成が黒鉛含有耐火物の曲げ強度、破壊エネルギー・耐割れ性、および耐溶損性に及ぼす影響を調べたものである。
この実施例では、炭素繊維の繊維径を7μm、1束あたりの炭素繊維数(本数)を75000本とした炭素繊維束が10mmの間隔で編み込まれた1mあたりの質量が335gの炭素繊維織物を用い、これを耐火物稼働面と平行な耐火物断面における炭素繊維の存在密度が610本/mmとなるようにアルミナ・炭化珪素・カーボン質耐火物(耐火物本体)の内部に埋設した。炭素繊維織物の埋設層数は1層とし、それを1枚の織物で構成した。事前に接着剤であるフェノール樹脂(樹脂溶液)に炭素繊維織物を浸漬し、このフェノール樹脂(樹脂溶液)が付着した炭素繊維織物を耐火物本体に埋設した。耐火物本体を構成する骨材(アルミナ原料、炭化珪素原料)の最大粒径は5mm未満である。
The examples in Table 10 are for alumina-silicon carbide-carbonaceous refractories (graphite-containing refractories using alumina raw materials and silicon carbide raw materials as aggregates), and are intended to examine the effects of the composition of the graphite-containing refractories on the bending strength, fracture energy, crack resistance, and corrosion resistance.
In this embodiment, a carbon fiber fabric having a mass of 335 g per m2 was used, in which carbon fiber bundles with a fiber diameter of 7 μm and a number of carbon fibers (number) of 75,000 per bundle were woven at intervals of 10 mm, and this was embedded inside an alumina-silicon carbide-carbonaceous refractory (refractory body) so that the density of carbon fibers present in the refractory cross section parallel to the refractory operating surface was 610 fibers/ mm2 . The number of embedded layers of the carbon fiber fabric was one layer, which was composed of one piece of fabric. The carbon fiber fabric was immersed in a phenolic resin (resin solution) as an adhesive in advance, and the carbon fiber fabric to which the phenolic resin (resin solution) was attached was embedded in the refractory body. The maximum particle size of the aggregate (alumina raw material, silicon carbide raw material) constituting the refractory body was less than 5 mm.

発明例9-1~発明例9-3が示す通り、アルミナ原料の含有量を10~95質量%、黒鉛含有量を1~80質量%とした場合、高い曲げ強度および破壊エネルギー・耐割れ性と耐溶損性が得られている。
これに対して、比較例9-1が示す通り、アルミナ原料の含有量が10質量%未満、黒鉛含有量が80質量%超の場合、破壊エネルギー、耐溶損性が大幅に低下している。また、比較例9-2が示す通り、アルミナ原料の含有量が95質量%超、黒鉛含有量が1質量%未満の場合、破壊エネルギー・耐割れ性が大幅に低下している。
以上のことから、アルミナ・炭化珪素・カーボン質耐火物において、アルミナ原料の含有量を10~95質量%、黒鉛含有量を1~80質量%とすれば、高い破壊エネルギー・耐割れ性と耐溶損性が得られることが分かる。
As shown in Examples 9-1 to 9-3, when the content of the alumina raw material is 10 to 95 mass% and the content of graphite is 1 to 80 mass%, high bending strength, fracture energy, crack resistance, and corrosion resistance are obtained.
In contrast, as shown in Comparative Example 9-1, when the alumina raw material content is less than 10 mass% and the graphite content is more than 80 mass%, the fracture energy and corrosion resistance are significantly decreased. Also, as shown in Comparative Example 9-2, when the alumina raw material content is more than 95 mass% and the graphite content is less than 1 mass%, the fracture energy and crack resistance are significantly decreased.
From the above, it can be seen that in an alumina-silicon carbide-carbonaceous refractory, if the alumina raw material content is 10 to 95 mass % and the graphite content is 1 to 80 mass %, high fracture energy, crack resistance, and melting resistance can be obtained.

表11の実施例は、シリカ・炭化珪素・カーボン質耐火物(シリカ原料、炭化珪素原料を骨材とした黒鉛含有耐火物)について、その組成が黒鉛含有耐火物の曲げ強度、破壊エネルギー・耐割れ性、および耐溶損性に及ぼす影響を調べたものである。
この実施例では、炭素繊維の繊維径を7μm、1束あたりの炭素繊維数(本数)を75000本とした炭素繊維束が10mmの間隔で編み込まれた1mあたりの質量が335gの炭素繊維織物を用い、これを耐火物稼働面と平行な耐火物断面における炭素繊維の存在密度が610本/mmとなるようにシリカ・炭化珪素・カーボン質耐火物(耐火物本体)の内部に埋設した。炭素繊維織物の埋設層数は1層とし、それを1枚の織物で構成した。事前に接着剤であるフェノール樹脂(樹脂溶液)に炭素繊維織物を浸漬し、このフェノール樹脂(樹脂溶液)が付着した炭素繊維織物を耐火物本体に埋設した。耐火物本体を構成する骨材(シリカ原料、炭化珪素原料)の最大粒径は5mm未満である。
The examples in Table 11 are for silica, silicon carbide, and carbonaceous refractories (graphite-containing refractories using silica raw material and silicon carbide raw material as aggregates) and are intended to examine the effects of the composition of the graphite-containing refractories on the bending strength, fracture energy, crack resistance, and corrosion resistance.
In this embodiment, a carbon fiber fabric having a mass of 335 g per m2 was used, in which carbon fiber bundles with a fiber diameter of 7 μm and a number of carbon fibers (number) of 75,000 per bundle were woven at intervals of 10 mm, and this was embedded inside a silica-silicon carbide-carbonaceous refractory (refractory body) so that the density of carbon fibers present in the refractory cross section parallel to the refractory operating surface was 610 fibers/ mm2 . The number of embedded layers of the carbon fiber fabric was one layer, which was composed of one piece of fabric. The carbon fiber fabric was immersed in a phenolic resin (resin solution) as an adhesive in advance, and the carbon fiber fabric to which the phenolic resin (resin solution) was attached was embedded in the refractory body. The maximum particle size of the aggregate (silica raw material, silicon carbide raw material) constituting the refractory body was less than 5 mm.

発明例10-1および発明例10-2が示す通り、シリカ原料の含有量を1~50質量%、黒鉛含有量を1~80質量%とした場合、高い曲げ強度および破壊エネルギー・耐割れ性と耐溶損性が得られている。
これに対して、比較例10-1が示す通り、シリカ原料の含有量を1質量%未満、黒鉛含有量を80質量%超とした場合、破壊エネルギー・耐割れ性が低下している。また、比較例10-2が示す通り、黒鉛含有量を80質量%超とした場合も破壊エネルギー・耐割れ性が低下している。
以上のことから、シリカ・炭化珪素・カーボン質耐火物において、シリカ原料の含有量を1~50質量%、黒鉛含有量を1~80質量%とすれば、高い曲げ強度および破壊エネルギー・耐割れ性と耐溶損性が得られることが分かる。
As shown in Examples 10-1 and 10-2, when the content of the silica raw material is 1 to 50 mass% and the content of graphite is 1 to 80 mass%, high bending strength, fracture energy, crack resistance, and melting resistance are obtained.
In contrast, as shown in Comparative Example 10-1, when the content of silica raw material is less than 1 mass% and the content of graphite is more than 80 mass%, the fracture energy and crack resistance are decreased. Also, as shown in Comparative Example 10-2, when the content of graphite is more than 80 mass%, the fracture energy and crack resistance are decreased.
From the above, it can be seen that in silica/silicon carbide/carbonaceous refractories, when the content of silica raw material is 1 to 50 mass % and the content of graphite is 1 to 80 mass %, high bending strength, fracture energy, crack resistance, and melting resistance can be obtained.

Figure 0007704066000001
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A 耐火物本体
B 炭素繊維織物
b 炭素繊維束
x 耐火物稼動面
y 反稼動面
A Refractory body
B Carbon fiber fabric
b Carbon fiber bundle
x Refractory working surface
y Counter moving surface

Claims (12)

黒鉛含有量が1~80質量%の耐火物本体(A)の内部に炭素繊維織物(B)が埋設された黒鉛含有耐火物であって、
炭素繊維織物(B)は1mあたりの質量が40~1300gであり、
炭素繊維織物(B)が耐火物本体(A)に対して粘着性付与剤成分を介して密着し、該粘着性付与剤成分は、有機樹脂、無機ゾル由来の無機微粒子、タールまたは/およびピッチ由来の有機物、有機糊由来の有機物の中から選ばれる1種以上であることを特徴とする黒鉛含有耐火物。
A graphite-containing refractory having a refractory body (A) having a graphite content of 1 to 80 mass% and a carbon fiber fabric (B) embedded therein,
The carbon fiber fabric (B) has a mass of 40 to 1,300 g per m2 ,
A graphite-containing refractory material, characterized in that the carbon fiber fabric (B) is adhered to the refractory body (A) via a tackifier component, and the tackifier component is at least one selected from the group consisting of organic resins, inorganic fine particles derived from inorganic sols, organic substances derived from tar and/or pitch, and organic substances derived from organic glues.
炭素繊維織物(B)は、炭素繊維束(b)が耐火物本体(A)を構成する骨材の最大粒径超の間隔で2方向以上に編み込まれた織物であり、
炭素繊維束(b)は、繊維径が1~45μmの炭素繊維を束に纏めたものであって、1束あたりの炭素繊維の本数が1000~300000本であり、
耐火物稼働面と平行な耐火物断面における、炭素繊維織物(B)を構成する炭素繊維の存在密度が10~2000本/mmであることを特徴とする請求項1に記載の黒鉛含有耐火物。
The carbon fiber fabric (B) is a fabric in which carbon fiber bundles (b) are woven in two or more directions at intervals greater than the maximum particle size of the aggregate constituting the refractory body (A),
The carbon fiber bundle (b) is a bundle of carbon fibers having a fiber diameter of 1 to 45 μm, and the number of carbon fibers per bundle is 1,000 to 300,000;
The graphite-containing refractory according to claim 1, characterized in that the carbon fibers constituting the carbon fiber fabric (B) have a density of 10 to 2000 fibers/ mm2 in a cross section of the refractory parallel to a refractory operating surface.
耐火物本体(A)の内部に、耐火物稼動面と直交する方向に沿って炭素繊維織物(B)が埋設されたことを特徴とする請求項1に記載の黒鉛含有耐火物。 The graphite-containing refractory according to claim 1, characterized in that a carbon fiber fabric (B) is embedded inside the refractory body (A) along a direction perpendicular to the refractory operating surface. 炭素繊維織物(B)は、同じ方向に編み込まれた炭素繊維束(b)どうしの間隔が3mm超であることを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載の黒鉛含有耐火物。 The graphite-containing refractory material according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the carbon fiber fabric (B) has a spacing of more than 3 mm between the carbon fiber bundles (b) woven in the same direction. 炭素繊維織物(B)が1枚または積層した2枚以上の織物で構成されることを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載の黒鉛含有耐火物。 The graphite-containing refractory material according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the carbon fiber fabric (B) is composed of one sheet or two or more laminated sheets of fabric. 耐火物本体(A)の内部に、炭素繊維織物(B)が1層又は間隔をおいて2層以上埋設されることを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載の黒鉛含有耐火物。 The graphite-containing refractory according to any one of claims 1 to 3, characterized in that one layer or two or more layers of carbon fiber fabric (B) are embedded at intervals inside the refractory body (A). 耐火物本体(A)の内部に埋設された2層以上の炭素繊維織物(B)どうしの間隔が10mm以上であることを特徴とする請求項6に記載の黒鉛含有耐火物。 The graphite-containing refractory according to claim 6, characterized in that the spacing between the two or more layers of carbon fiber fabric (B) embedded inside the refractory body (A) is 10 mm or more. 耐火物本体(A)は、マグネシア濃度が90質量%以上のマグネシア原料を20~99質量%含有することを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載の黒鉛含有耐火物。 The graphite-containing refractory according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the refractory body (A) contains 20 to 99 mass% of magnesia raw material having a magnesia concentration of 90 mass% or more. 耐火物本体(A)は、アルミナ濃度が70質量%以上のアルミナ原料を10~95質量%含有することを特徴とする請求項1に記載の黒鉛含有耐火物。 The graphite-containing refractory according to claim 1, characterized in that the refractory body (A) contains 10 to 95 mass% of an alumina raw material having an alumina concentration of 70 mass% or more. 耐火物本体(A)は、シリカ原料を1~50質量%含有することを特徴とする請求項1に記載の黒鉛含有耐火物。 The graphite-containing refractory according to claim 1, characterized in that the refractory body (A) contains 1 to 50 mass% of silica raw material. 耐火物本体(A)は、炭化珪素濃度が80質量%以上の炭化珪素原料を1質量%以上含有することを特徴とする請求項9または10に記載の黒鉛含有耐火物。 The graphite-containing refractory according to claim 9 or 10, characterized in that the refractory body (A) contains 1 mass % or more of silicon carbide raw material having a silicon carbide concentration of 80 mass % or more. 耐火物本体(A)は、使用済み耐火物を粉砕した耐火物屑を10~90質量%含有することを特徴とする請求項1~3のいずれかに記載の黒鉛含有耐火物。 The graphite-containing refractory according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the refractory body (A) contains 10 to 90 mass% refractory chips obtained by crushing used refractories.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018155118A1 (en) 2017-02-24 2018-08-30 Jfeスチール株式会社 Graphite-containing refractory article and method for manufacturing graphite-containing refractory article
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6049157B2 (en) * 1981-08-07 1985-10-31 黒崎窯業株式会社 High durability sliding nozzle plate
JPS58217473A (en) * 1982-06-11 1983-12-17 川崎製鉄株式会社 Carbon-containing refractories
JPS59156970A (en) * 1983-02-23 1984-09-06 黒崎窯業株式会社 Refractory brick

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2018155118A1 (en) 2017-02-24 2018-08-30 Jfeスチール株式会社 Graphite-containing refractory article and method for manufacturing graphite-containing refractory article
JP2020158328A (en) 2019-03-26 2020-10-01 Jfeスチール株式会社 Method for manufacturing graphite-containing refractory

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