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JP5275124B2 - Refractory composition, irregular refractory, regular refractory - Google Patents

Refractory composition, irregular refractory, regular refractory Download PDF

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JP5275124B2 JP2009104405A JP2009104405A JP5275124B2 JP 5275124 B2 JP5275124 B2 JP 5275124B2 JP 2009104405 A JP2009104405 A JP 2009104405A JP 2009104405 A JP2009104405 A JP 2009104405A JP 5275124 B2 JP5275124 B2 JP 5275124B2
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Description

本発明は、高炉、混銑車、転炉、取鍋、溶融還元炉等の溶融金属容器の内張り、連続鋳造設備に具備されるノズル、浸漬ノズル、ロングノズル、スライディングノズル、ストッパー等の定形耐火物や、出銑口充填材、目地材等の不定形耐火物などに使用される耐火物組成物に関するものである。   The present invention is a refractory material such as lining of molten metal containers such as blast furnaces, kneading cars, converters, ladles, smelting reduction furnaces, nozzles provided in continuous casting equipment, immersion nozzles, long nozzles, sliding nozzles, stoppers, etc. In addition, the present invention relates to a refractory composition used for irregular shaped refractories such as tap outlets and joint materials.

上記のような定形耐火物や不定形耐火物の用途に用いられる耐火物組成物は、耐火骨材にバインダー成分としてフェノール樹脂を配合し、これを混練することによって調製されるのが一般的であり、この耐火物組成物を成形した後に熱処理することによって定形耐火物を、あるいは成形せずに熱処理することによって不定形耐火物を得ることができる(例えば特許文献1、特許文献2等参照)。   The refractory composition used for the above-mentioned regular refractories and amorphous refractories is generally prepared by blending a refractory aggregate with a phenol resin as a binder component and kneading the phenol resin. Yes, a shaped refractory can be obtained by heat treatment after molding the refractory composition, or an amorphous refractory can be obtained by heat treatment without molding (see, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2). .

上記の耐火物組成物において、バインダー成分のフェノール樹脂としては、一般的にノボラック型フェノール樹脂が用いられる。そしてノボラック型フェノール樹脂を150〜200℃程度の温度域で硬化させて不融化させ、定形あるいは不定形の耐火物を得るために、硬化剤を配合する必要があり、この硬化剤としてはヘキサメチレンテトラミンが使用されている。ヘキサメチレンテトラミンは、安価であるうえに、耐火物の固定炭素量を向上することができるために、有利に使用することができるのである。   In the above refractory composition, a novolac type phenol resin is generally used as the phenol resin of the binder component. Then, in order to cure the novolac type phenol resin in a temperature range of about 150 to 200 ° C. to make it infusible and obtain a refractory having a regular shape or an amorphous shape, it is necessary to add a curing agent. Tetramine is used. Hexamethylenetetramine can be advantageously used because it is inexpensive and can improve the fixed carbon content of the refractory.

しかし、ノボラック型フェノール樹脂とヘキサメチレンテトラミンは低温でも反応し易く、特に液状で混合した場合にはこの傾向は顕著であり、耐火物組成物の粘度上昇を起こし易い。このため、ノボラック型フェノール樹脂とヘキサメチレンテトラミンが反応して粘度上昇を起こすと、耐火物組成物は経時変化で使用時に硬くなっている。また耐火物組成物を輸出して海外で使用されることもあり、このときには耐火物組成物を調製した後、使用されるまでの期間が長くなり、特に赤道を通過して輸送される場合には温度の作用でさらに反応が進行し、耐火物組成物はより硬くなっていることが多い。   However, novolak-type phenolic resin and hexamethylenetetramine are likely to react even at low temperatures, and this tendency is particularly prominent when mixed in a liquid state, and the viscosity of the refractory composition is likely to increase. For this reason, when a novolak-type phenol resin and hexamethylenetetramine react to cause an increase in viscosity, the refractory composition is hardened during use due to changes over time. Also, the refractory composition may be exported and used overseas. In this case, after preparing the refractory composition, the period until it is used becomes longer, especially when transported through the equator. The reaction proceeds further by the action of temperature, and the refractory composition is often harder.

そしてこのように耐火物組成物の粘度が上昇して硬くなっていると、成形して定形耐火物を製造する際に、所定の圧力で成形しても成形体の密度が小さくなって、所定の密度の定形耐火物を得ることができないという問題があった。また不定形耐火物の場合においても、例えば高炉の出銑口に耐火物組成物を充填して塞ぐ出銑口充填材として使用する場合、耐火物組成物の粘度が高く硬くなっていると、出銑口の奥にまで十分に押し込んで充填することができなくなるという問題があった。このように、硬化剤としてヘキサメチレンテトラミンを用いる耐火物組成物は、経時変化で粘度が高くなり、可使時間が短いという問題を有するものである。   And when the viscosity of the refractory composition is increased and hardened in this way, when the molded refractory is molded to produce a fixed refractory, the density of the molded body is reduced even if molded at a predetermined pressure, There was a problem that it was impossible to obtain a regular refractory having a density of. Also in the case of an irregular refractory, for example, when used as a tap outlet filling material that fills and closes a blast furnace outlet with a refractory composition, when the viscosity of the refractory composition is high and hard, There was a problem that it could not be filled by being fully pushed into the outlet. Thus, the refractory composition using hexamethylenetetramine as the curing agent has a problem that the viscosity increases with time and the pot life is short.

またノボラック型フェノール樹脂とヘキサメチレンテトラミンは反応性が高く、例えば出銑口充填材に使用する場合のように200℃以上に加熱されるときには、ノボラック型フェノール樹脂100質量部にヘキサメチレンテトラミンを0.5〜3.5質量部程度配合するだけで、急激にゲル化させることができる。このことは逆に、ヘキサメチレンテトラミンは使用量に極めて敏感であるということを意味するものであり、ヘキサメチレンテトラミンは使用量を厳密に管理する必要があるという問題を有するものであった。   In addition, novolac type phenolic resin and hexamethylenetetramine are highly reactive. For example, when heated to 200 ° C. or more as in the case of use as a filler, hexamethylenetetramine is added to 100 parts by mass of novolac type phenolic resin. Only by blending about 5 to 3.5 parts by mass, it can be rapidly gelled. On the contrary, this means that hexamethylenetetramine is extremely sensitive to the amount used, and hexamethylenetetramine has a problem that it is necessary to strictly control the amount used.

一方、バインダーとして用いられるフェノール樹脂は、固形のものと液状のものがあり、固形のフェノール樹脂を用いる場合にはフェノール樹脂を溶剤に溶解して耐火骨材と混練する必要がある。また液状のフェノール樹脂の場合でも、フェノール樹脂の粘度を低下させるために、フェノール樹脂を溶剤で希釈して耐火骨材と混練する必要がある。この溶剤としては、エチレングリコールやプロピレングリコールなどを用いるのが一般的であるが、耐火物組成物を成形した後に加熱して定形耐火物を製造する際や、出銑口などに耐火物組成物を充填して、高温の銑鉄の作用で加熱されることによって不定形耐火物として使用する際に、耐火物組成物中の溶剤はこの加熱で蒸発して除去される。   On the other hand, there are solid and liquid phenol resins used as a binder. When using a solid phenol resin, it is necessary to dissolve the phenol resin in a solvent and knead it with the refractory aggregate. Even in the case of a liquid phenol resin, it is necessary to dilute the phenol resin with a solvent and knead it with the refractory aggregate in order to reduce the viscosity of the phenol resin. As this solvent, it is common to use ethylene glycol, propylene glycol, etc., but when a refractory composition is molded and then heated to produce a shaped refractory, or a refractory composition at a tap, etc. When heated as an amorphous refractory by being heated by the action of hot pig iron, the solvent in the refractory composition is evaporated and removed by this heating.

しかし、耐火物組成物に含有される溶剤は、上記の加熱の温度が溶剤の沸点に達した際に蒸発されるものであり、短時間で急激に蒸発されることになる。そしてこのように溶剤が急激に蒸発すると、定形耐火物や不定形耐火物の組織が崩されて気孔率が高くなり、緻密な耐火物を得ることができないという問題を有するものであった。   However, the solvent contained in the refractory composition is evaporated when the heating temperature reaches the boiling point of the solvent, and is rapidly evaporated in a short time. When the solvent evaporates rapidly in this way, the structure of the regular refractory or the irregular refractory is destroyed, the porosity is increased, and a dense refractory cannot be obtained.

特開平8−169773号公報JP-A-8-169773 特開2003−89571号公報JP 2003-89571 A

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、可使時間を長くすることができる耐火物組成物を提供することを目的とするものであり、さらに緻密な耐火物を得ることができる耐火物組成物を提供することを目的とするものである。   This invention is made | formed in view of said point, and aims at providing the refractory composition which can lengthen a pot life, and can obtain a more precise refractory. The object is to provide a refractory composition.

本発明に係る耐火物組成物は、耐火骨材と、バインダー成分としてのフェノール樹脂と、フェノール樹脂の希釈剤としての溶剤と、フェノール樹脂の硬化剤としてのアセタール樹脂とを含有して成ることを特徴とするものである。   The refractory composition according to the present invention comprises a refractory aggregate, a phenol resin as a binder component, a solvent as a phenol resin diluent, and an acetal resin as a phenol resin curing agent. It is a feature.

アセタール樹脂は高温加熱で分解してホルムアルデヒドを放出し、フェノール樹脂をゲル化させまた硬化させるものであり、耐火物組成物を保管する温度では分解せずフェノール樹脂をゲル化させることはなく、経時変化による粘度上昇を抑制することができるものである。このため、アセタール樹脂をフェノール樹脂の硬化剤として用いることによって、耐火物組成物の可使時間を長くすることができるものである。
また本発明は、フェノール樹脂の硬化剤として、アセタール樹脂の他にヘキサメチレンテトラミンを含有することを特徴とするものであり、このようにヘキサメチレンテトラミンを併用することによって、アセタール樹脂の分解温度以下の温度でもフェノール樹脂を硬化させることができ、耐火物組成物の硬化性を高めることができるものである。
Acetal resin decomposes by heating at high temperature to release formaldehyde, which causes the phenol resin to gel and harden. It does not decompose at the temperature at which the refractory composition is stored, and does not cause the phenol resin to gel. The increase in viscosity due to the change can be suppressed. For this reason, the pot life of a refractory composition can be lengthened by using an acetal resin as a hardening | curing agent of a phenol resin.
Further, the present invention is characterized by containing hexamethylenetetramine in addition to the acetal resin as a curing agent for the phenol resin, and by using hexamethylenetetramine in this way, the decomposition temperature of the acetal resin or lower is used. Even at this temperature, the phenol resin can be cured, and the curability of the refractory composition can be enhanced.

また本発明において、上記の溶剤は、沸点が異なる2種以上の混合溶剤であることを特徴とするものである。   Moreover, in this invention, said solvent is a 2 or more types of mixed solvent from which a boiling point differs, It is characterized by the above-mentioned.

混合溶剤中の沸点が異なる2種以上の溶剤は、加熱温度が各溶剤の沸点に達する順に蒸発するものであり、耐火物組成物を加熱する際に溶剤が急激に蒸発することを防ぐことができ、緻密な耐火物を得ることができるものである。   Two or more kinds of solvents having different boiling points in the mixed solvent are evaporated in the order in which the heating temperature reaches the boiling point of each solvent, and it is possible to prevent the solvent from rapidly evaporating when heating the refractory composition. And a dense refractory can be obtained.

また本発明において、アセタール樹脂の含有量は、フェノール樹脂100質量部に対して0.1〜30質量部であることを特徴とするものである。   Moreover, in this invention, content of acetal resin is 0.1-30 mass parts with respect to 100 mass parts of phenol resins, It is characterized by the above-mentioned.

アセタール樹脂の含有量をこの範囲に設定することによって、ゲル化や硬化の反応が不十分になることなく、耐火物組成物の可使時間を長くすることができるものである。   By setting the content of the acetal resin within this range, the pot life of the refractory composition can be extended without causing insufficient gelation or curing reaction.

また本発明は、アセタール樹脂の分解促進剤を含有することを特徴とするものである。   In addition, the present invention is characterized by containing an acetal resin decomposition accelerator.

このように分解促進剤を含有することによって、耐火物組成物を使用する際の加熱によってアセタール樹脂の分解を促進し、フェノール樹脂の硬化を促進することができるものであり、硬化性を高めることができるものである。   By containing the decomposition accelerator in this way, the decomposition of the acetal resin can be promoted by heating when using the refractory composition, and the curing of the phenol resin can be accelerated, thereby increasing the curability. It is something that can be done.

本発明によれば、アセタール樹脂はフェノール樹脂と急激に反応してゲル化させることがなく、経時変化による粘度上昇を抑制することができるものであり、フェノール樹脂の硬化剤として配合することによって、耐火物組成物の可使時間を長くすることができるものである。   According to the present invention, the acetal resin does not gel and react rapidly with the phenol resin, and can suppress an increase in viscosity due to a change with time. By blending as a phenol resin curing agent, The pot life of the refractory composition can be increased.

そして、この耐火物組成物を用いることによって、緻密な定形耐火物や不定形耐火物を得ることができるものであり、また充填性の高い出銑口充填材として使用することができるものである。   And by using this refractory composition, a dense regular refractory and an irregular refractory can be obtained, and it can be used as a filling agent with a high filling property. .

TGAのグラフである。It is a graph of TGA.

以下、本発明の実施の形態を説明する。   Embodiments of the present invention will be described below.

本発明に係る耐火物組成物は、耐火骨材と、バインダー成分としてのフェノール樹脂と、フェノール樹脂の希釈剤としての溶剤と、フェノール樹脂の硬化剤としてのアセタール樹脂とを、主成分として含有して調製されるものである。   The refractory composition according to the present invention contains a refractory aggregate, a phenol resin as a binder component, a solvent as a phenol resin diluent, and an acetal resin as a phenol resin curing agent as main components. Prepared.

本発明において上記の耐火骨材としては、通常耐火物の原料として使用されているものであれば、特に問題なく使用することができるものであり、粗粒から微粉まで任意の耐火原料を粒度配合して用いることができる。例えば、電融アルミナ、電融マグネシア等の電融品、焼結マグネシア等の焼結品、天然マグネシア、ボーキサイト、アンダリュサイト、シリマナイト等の天然原料の他、仮焼アルミナ、シリカフラワー等の超微粉原料などを使用することができる。また耐食性を向上させるために、溶融スラグとの濡れ性が悪い炭素質材料の粉末を耐火骨材として配合するのが好ましい。この炭素質材料としては天然黒鉛、人造黒鉛、ピッチ、コークス、カーボンブラック、キッシュ黒鉛、メソフェースカーボン、木炭など任意の炭素質のものを用いることができるが、できるだけ高純度のものを用いるのが好ましい。耐火骨材としてはさらに、Al,Mg,Ca,Siやこれらの合金の一種あるいは二種以上を配合して用いることもできる。さらに炭素質材料の酸化防止剤などとして各種の炭化物、硼化物、窒化物、例えばSiC,BC,BN,Si等を用いることもできる。 In the present invention, the above-mentioned refractory aggregate can be used without any particular problem as long as it is normally used as a raw material for refractories, and any refractory raw material from coarse to fine powders can be blended with a particle size. Can be used. For example, electrofused alumina, electrofused magnesia, etc., sintered products such as sintered magnesia, natural raw materials such as natural magnesia, bauxite, andalusite, sillimanite, super calcined alumina, silica flour, etc. Fine powder raw materials can be used. Moreover, in order to improve corrosion resistance, it is preferable to mix | blend the powder of the carbonaceous material with bad wettability with molten slag as a fireproof aggregate. The carbonaceous material may be any carbonaceous material such as natural graphite, artificial graphite, pitch, coke, carbon black, quiche graphite, mesophase carbon, and charcoal, but it should be as pure as possible. preferable. As the refractory aggregate, Al, Mg, Ca, Si, or one or more of these alloys can be blended and used. Further, various carbides, borides, nitrides such as SiC, B 4 C, BN, Si 3 N 4 and the like can be used as an antioxidant for the carbonaceous material.

また本発明において上記のフェノール樹脂としては、フェノール類とアルデヒド類を反応触媒の存在下で反応させることによって調製したものを用いることができる。   Moreover, what was prepared by making phenols and aldehydes react in presence of a reaction catalyst as said phenol resin in this invention can be used.

フェノール類はフェノール及びフェノールの誘導体を意味するものであり、例えばフェノールの他にm−クレゾール、レゾルシノール、3,5−キシレノールなどの3官能性のもの、ビスフェノールA、ジヒドロキシジフェニルメタンなどの4官能性のもの、o−クレゾール、p−クレゾール、p−ter−ブチルフェノール、p−フェニルフェノール、p−クミルフェノール、p−ノニルフェノール、2,4又は2,6−キシレノールなどの2官能性のo−又はp−置換のフェノール類を挙げることができ、さらに塩素又は臭素で置換されたハロゲン化フェノールなども用いることができる。勿論、これらから一種を選択して用いる他、複数種のものを混合して用いることもできる。   Phenols mean phenol and derivatives of phenol. For example, in addition to phenol, trifunctional compounds such as m-cresol, resorcinol and 3,5-xylenol, and tetrafunctional compounds such as bisphenol A and dihydroxydiphenylmethane. Bifunctional o- or p such as o-cresol, p-cresol, p-ter-butylphenol, p-phenylphenol, p-cumylphenol, p-nonylphenol, 2,4 or 2,6-xylenol -Substituted phenols can be mentioned, and also halogenated phenols substituted with chlorine or bromine can be used. Of course, in addition to selecting and using one of these, a plurality of types can be mixed and used.

またアルデヒド類としては、水溶液の形態であるホルマリンが最適であるが、パラホルムアルデヒドやアセトアルデヒド、ベンズアルデヒド、トリオキサン、テトラオキサンのような形態のものも用いることもでき、その他、ホルムアルデヒドの一部を2−フルアルデヒドやフルフリルアルコールに置き換えて使用することも可能である。   As the aldehyde, formalin in the form of an aqueous solution is optimal, but forms such as paraformaldehyde, acetaldehyde, benzaldehyde, trioxane, and tetraoxane can also be used. It can be used by replacing with aldehyde or furfuryl alcohol.

上記のフェノール類とアルデヒド類の配合比率は、モル比で1:0.5〜1:3.5の範囲になるように設定するのが好ましい。また反応触媒としては、ノボラック型フェノール樹脂を調製する場合は、塩酸、硫酸、リン酸などの無機酸、あるいはシュウ酸、パラトルエンスルホン酸、ベンゼンスルホン酸、キシレンスルホン酸などの有機酸、さらに酢酸亜鉛などを用いることができる。レゾール型フェノール樹脂を調製する場合は、アルカリ土類金属の酸化物や水酸化物を用いることができ、さらにジメチルアミン、トリエチルアミン、ブチルアミン、ジブチルアミン、トリブチルアミン、ジエチレントリアミン、ジシアンジアミドなどの脂肪族の第一級、第二級、第三級アミン、N,N−ジメチルベンジルアミンなどの芳香環を有する脂肪族アミン、アニリン、1,5−ナフタレンジアミンなどの芳香族アミン、アンモニア、ヘキサメチレンテトラミンなどや、その他二価金属のナフテン酸や二価金属の水酸化物を用いることもできる。   The blending ratio of the above phenols and aldehydes is preferably set so that the molar ratio is in the range of 1: 0.5 to 1: 3.5. As a reaction catalyst, when preparing a novolac-type phenol resin, inorganic acids such as hydrochloric acid, sulfuric acid and phosphoric acid, organic acids such as oxalic acid, paratoluenesulfonic acid, benzenesulfonic acid and xylenesulfonic acid, and acetic acid Zinc or the like can be used. When preparing a resol-type phenolic resin, an alkaline earth metal oxide or hydroxide can be used, and an aliphatic group such as dimethylamine, triethylamine, butylamine, dibutylamine, tributylamine, diethylenetriamine, or dicyandiamide. Primary, secondary, tertiary amine, aliphatic amines having aromatic rings such as N, N-dimethylbenzylamine, aromatic amines such as aniline and 1,5-naphthalenediamine, ammonia, hexamethylenetetramine, etc. Other divalent metal naphthenic acids and divalent metal hydroxides can also be used.

フェノール樹脂として本発明では主としてノボラック型フェノール樹脂を用いるが、ノボラック型フェノール樹脂とレゾール型フェノール樹脂を併用してもよい。またシリコン変性、ゴム変性、硼素変性などの各種の変性フェノール樹脂を使用することもできるが、保存安定性の面や、耐火骨材が酸性(例えばケイ石)か塩基性(例えばMgO)を問わず使用可能な点などを考慮すると、ノボラック型フェノール樹脂が最も好ましい。   In the present invention, a novolac type phenol resin is mainly used as the phenol resin, but a novolac type phenol resin and a resol type phenol resin may be used in combination. Various modified phenolic resins such as silicon modified, rubber modified, boron modified, etc. can be used. However, it does not matter whether the storage stability is stable or the refractory aggregate is acidic (for example, silica) or basic (for example, MgO). Considering the points that can be used, novolak type phenol resin is most preferable.

また耐火骨材とフェノール樹脂との接着性を高めるために、γ−アミノプロピルトリエトキシシラン、γ−(アミノエチル)アミノプロピルトリメトキシシラン、γ−グリシドキシプロピルトリメトキシシラン等のカップリング剤を添加して使用することもできる。   In order to improve the adhesion between the refractory aggregate and the phenol resin, a coupling agent such as γ-aminopropyltriethoxysilane, γ- (aminoethyl) aminopropyltrimethoxysilane, γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane, etc. Can also be used.

また本発明において上記の溶剤としては、フェノール樹脂を溶解するものであれば何でもよいが、沸点が150〜450℃と比較的高いものが好ましい。特に限定されるものではないが、例えば、エチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、ジプロピレングリコール、トリプロピレンリコール、テトラエチレングリコール、フルフラール、グリセリン、ポリグリセリン、ジグリセリン、n−デカノール、第二ウンデシルアルコール、第二テトラデシルアルコール、第二ヘプタデシルアルコール、ブチレングリコール、2−メチル−2,4−ペンタジオール、ヘキサンジオール−2,5、ヘプタンジオール−2,4、ジプロピレングリコール、ジブチルフタレート、ジ−2−エチルヘキシルフタレート、ジエチルフタレート、ジヘプチルフタレート、プロピレンカーボネートなどを挙げることができる。   In the present invention, the solvent may be anything as long as it dissolves the phenol resin, but a solvent having a relatively high boiling point of 150 to 450 ° C. is preferable. Although not particularly limited, for example, ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, dipropylene glycol, tripropylene recall, tetraethylene glycol, furfural, glycerin, polyglycerin, diglycerin, n-decanol, 2-undecyl alcohol, secondary tetradecyl alcohol, secondary heptadecyl alcohol, butylene glycol, 2-methyl-2,4-pentadiol, hexanediol-2,5, heptanediol-2,4, dipropylene glycol, dibutyl Examples thereof include phthalate, di-2-ethylhexyl phthalate, diethyl phthalate, diheptyl phthalate, and propylene carbonate.

これらの溶剤は、一種を単独で用いることができるが、複数種の溶剤を混合した混合溶剤として用いることもできる。混合溶剤を用いる場合、沸点が異なる複数種の溶剤を組み合わせて用いるのが好ましい。   These solvents can be used alone, but can also be used as a mixed solvent in which a plurality of solvents are mixed. When using a mixed solvent, it is preferable to use a combination of a plurality of solvents having different boiling points.

本発明においてフェノール樹脂の硬化剤として用いられるアセタール樹脂は、オキシメチレン(−CHO−)を単位構造に持つ樹脂であり、ホルムアルデヒドの重合体である。アセタール樹脂としては、1000個以上のオシキメチレンが直鎖状に連結し側鎖のないホモポリマーと、ポリオキシメチレン主鎖中にオキシエチレン(−CHCHO−)を含むコポリマーとがあるが、いずれでも使用することができる。このアセタール樹脂としては、ポリプラスチックス社、旭化成社、三菱エンジニアリングプラスチックス社、デュポン社、BASFジャパン社、東レ社などから市販されているものを用いることができる。 The acetal resin used as a phenol resin curing agent in the present invention is a resin having a unit structure of oxymethylene (—CH 2 O—) and is a polymer of formaldehyde. Examples of the acetal resin include homopolymers in which 1000 or more oxymethylenes are linearly linked and have no side chain, and copolymers containing oxyethylene (—CH 2 CH 2 O—) in the polyoxymethylene main chain. Either can be used. As this acetal resin, those commercially available from Polyplastics, Asahi Kasei, Mitsubishi Engineering Plastics, DuPont, BASF Japan, Toray, and the like can be used.

このアセタール樹脂に、アセタール樹脂の分解を促進する分解促進剤を併用することもできる。分解促進剤としては、塩化亜鉛、ベンジルメチル−P−ヒドロキシフェニルスルホニウム−ヘキサフルオロアンチモネート、ヘキサフルオロアンチモネートなどや、キシレンスルホン酸等の有機酸、リン酸等の無機酸を用いることができる。   A decomposition accelerator that accelerates the decomposition of the acetal resin may be used in combination with the acetal resin. As the decomposition accelerator, zinc chloride, benzylmethyl-P-hydroxyphenylsulfonium-hexafluoroantimonate, hexafluoroantimonate, or the like, an organic acid such as xylene sulfonic acid, or an inorganic acid such as phosphoric acid can be used.

そして上記の耐火骨材に、フェノール樹脂、溶剤、アセタール樹脂、さらに必要に応じて分解促進剤など他の材料を配合し、これを混練することによって、本発明の耐火物組成物を調製することができるものである。ここで、混練の手順は特に限定されるものではないが、例えば、溶剤にフェノール樹脂を予め溶解したフェノール樹脂液を耐火骨材に配合し、これにさらにアセタール樹脂などを配合して、室温あるいは加温下で混練することによって、耐火物組成物を調製することができる。   Then, the refractory composition of the present invention is prepared by blending the above refractory aggregate with other materials such as a phenol resin, a solvent, an acetal resin, and a decomposition accelerator if necessary, and kneading them. It is something that can be done. Here, the kneading procedure is not particularly limited. For example, a phenol resin solution in which a phenol resin is preliminarily dissolved in a solvent is blended with a refractory aggregate, and further an acetal resin or the like is blended at room temperature or A refractory composition can be prepared by kneading under heating.

耐火物組成物の各成分の配合量は、特に限定されるものではないが、耐火骨材100質量部に対してフェノール樹脂を1〜30質量部の範囲に設定するのが好ましい。また溶剤の配合量は、フェノール樹脂100質量部に対して、1〜80質量部の範囲が好ましい。   Although the compounding quantity of each component of a refractory composition is not specifically limited, It is preferable to set a phenol resin to the range of 1-30 mass parts with respect to 100 mass parts of refractory aggregates. Moreover, the range of 1-80 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of phenol resins for the compounding quantity of a solvent.

さらにアセタール樹脂の配合量は、フェノール樹脂100質量部に対して0.1〜30質量部の範囲が好ましい。フェノール樹脂100質量部に対してアセタール樹脂の配合量が1質量部未満であると、アセタール樹脂によってフェノール樹脂を十分に硬化させることが難しくなる。逆にフェノール樹脂100質量部に対してアセタール樹脂の配合量が30質量部を超えると、耐火物組成物の可使時間は変らないが、配合量が過剰になって固定炭素量が少なくなる。また分解促進剤の配合量は、アセタール樹脂100質量部に対して、1〜40質量部の範囲が好ましい。   Furthermore, the compounding quantity of acetal resin has the preferable range of 0.1-30 mass parts with respect to 100 mass parts of phenol resins. When the blending amount of the acetal resin is less than 1 part by mass with respect to 100 parts by mass of the phenol resin, it is difficult to sufficiently cure the phenol resin by the acetal resin. Conversely, if the blending amount of the acetal resin exceeds 30 parts by weight with respect to 100 parts by weight of the phenol resin, the pot life of the refractory composition does not change, but the blending amount becomes excessive and the amount of fixed carbon decreases. Moreover, the compounding quantity of a decomposition accelerator has the preferable range of 1-40 mass parts with respect to 100 mass parts of acetal resin.

上記のように調製される本発明の耐火物組成物は、フェノール樹脂の硬化剤としてアセタール樹脂を配合した点に特徴を有するものである。アセタール樹脂は100℃以上に加熱されると解重合が起こり、ホルムアルデヒド(HCHO)が放出され始め、さらに加熱されると270℃で熱分解が起こり、主鎖が解裂されて大量のホルムアルデヒドが供給される。そしてこのホルムアルデヒドがフェノール樹脂を架橋反応させることによってゲル化させ、フェノール樹脂を硬化させることができるものである。   The refractory composition of the present invention prepared as described above is characterized in that an acetal resin is blended as a curing agent for a phenol resin. When the acetal resin is heated to 100 ° C. or higher, depolymerization occurs and formaldehyde (HCHO) begins to be released. When further heated, thermal decomposition occurs at 270 ° C., and the main chain is cleaved to supply a large amount of formaldehyde. Is done. And this formaldehyde makes it gelatinize by carrying out the crosslinking reaction of a phenol resin, and can harden a phenol resin.

このようにアセタール樹脂は100℃以上の高温の作用で分解してホルムアルデヒドを放出し、ホルムアルデヒドの作用でフェノール樹脂をゲル化させるものであり、耐火物組成物を保管する室温や室温より多少高い程度の温度ではアセタール樹脂はホルムアルデヒドを放出せず、フェノール樹脂をゲル化させることがない。従って、フェノール樹脂の硬化剤としてアセタール樹脂を耐火物組成物に配合して用いることによって、耐火物組成物中のフェノール樹脂が通常の保管状態で高分子化するようなことがなくなり、経時変化による粘度上昇を抑制することができるものであり、耐火物組成物の可使時間を長くすることができるものである。   As described above, the acetal resin is decomposed by the action at a high temperature of 100 ° C. or more to release formaldehyde, and the phenol resin is gelled by the action of formaldehyde, and the room temperature at which the refractory composition is stored or slightly higher than room temperature. At this temperature, the acetal resin does not release formaldehyde and does not gel the phenol resin. Therefore, by blending and using an acetal resin as a phenol resin curing agent in a refractory composition, the phenol resin in the refractory composition does not become polymerized in a normal storage state, and changes with time. The increase in viscosity can be suppressed, and the pot life of the refractory composition can be increased.

このため、耐火物組成物を1ヶ月程度放置した後であっても、耐火物組成物は粘度上昇が極めて小さく、硬くならずに流動性が高い。従って、耐火物組成物を成形してレンガやノズル等の定形耐火物を製造するにあたって、所定の圧力で成形することによって密度の高い成形体を得ることができ、これを加熱することによって所定の高い密度の定形耐火物を製造することができるものである。また不定形耐火物の場合においても、例えば高炉の出銑口に耐火物組成物を充填して塞ぐ出銑口充填材として使用する場合、耐火物組成物の粘度が低く流動性が高いので、出銑口の奥にまで十分に押し込んで充填することができるものである。   For this reason, even after the refractory composition is allowed to stand for about 1 month, the refractory composition has a very small increase in viscosity and does not become hard and has high fluidity. Therefore, when producing a refractory composition by molding a refractory composition such as a brick or a nozzle, a molded article having a high density can be obtained by molding at a predetermined pressure. A high-density shaped refractory can be produced. Also in the case of an irregular refractory, for example, when used as a tap outlet filling material filled with a refractory composition at the outlet of a blast furnace, the viscosity of the refractory composition is low and the fluidity is high. It can be fully pushed into the outlet and filled.

このとき、上記のようにアセタール樹脂の分解促進剤を配合しておくことによって、アセタール樹脂を100℃以上の温度で加熱すると分解促進剤の作用で、アセタール樹脂の主鎖中のエーテル結合(−C−O−C−)が切れ易くなり、定形耐火物や不定形耐火物を調製する際の、アセタール樹脂によるフェノール樹脂の硬化作用を促進することができるものである。尚、分解促進剤は、耐火物組成物を保管する温度ではアセタール樹脂を分解させることはないので、耐火物組成物の可使時間を長くする効果に悪影響を与えることは少ない。   At this time, by adding a decomposition accelerator for the acetal resin as described above, when the acetal resin is heated at a temperature of 100 ° C. or higher, an ether bond (− C—O—C—) can be easily cut, and the curing action of the phenol resin by the acetal resin when preparing the regular refractory or the irregular refractory can be promoted. In addition, since the decomposition accelerator does not decompose the acetal resin at the temperature at which the refractory composition is stored, there is little adverse effect on the effect of extending the pot life of the refractory composition.

またアセタール樹脂の分解温度以下の温度の加熱で、フェノール樹脂をゲル化して硬化させたい場合には、硬化剤としてヘキサメチレンテトラミンを併用して、耐火物組成物に配合するようにしてもよい。アセタール樹脂にヘキサメチレンテトラミンを併用する場合、アセタール樹脂とヘキサメチレンテトラミンの配合比率は、アセタール樹脂100質量部に対してヘキサメチレンテトラミン1〜200質量部の範囲に設定するのが好ましい。   When the phenol resin is to be gelled and cured by heating at a temperature equal to or lower than the decomposition temperature of the acetal resin, hexamethylenetetramine may be used in combination as a curing agent and blended in the refractory composition. When hexamethylenetetramine is used in combination with the acetal resin, the blending ratio of the acetal resin and hexamethylenetetramine is preferably set in the range of 1 to 200 parts by mass of hexamethylenetetramine with respect to 100 parts by mass of the acetal resin.

また、上記のように耐火物組成物には溶剤が含有されており、不定形耐火物や定形耐火物を調製する際の加熱で溶剤は蒸発する。そして上記したように、加熱の温度が溶剤の沸点に達した際に溶剤が短時間で急激に蒸発すると、定形耐火物や不定形耐火物の組織が崩されて気孔率が高くなり、緻密な耐火物を得ることができない。   Moreover, the solvent is contained in the refractory composition as described above, and the solvent evaporates by heating when preparing the amorphous refractory or the regular refractory. And as mentioned above, when the temperature of the heating reaches the boiling point of the solvent, if the solvent rapidly evaporates in a short time, the structure of the regular refractory and the irregular refractory is destroyed, the porosity becomes high, and the dense Refractories cannot be obtained.

そこでこの場合には、沸点が異なる複数種の溶剤を組み合わせた混合溶剤を用いるのが好ましい。このように沸点が異なる複数種の溶剤からなる混合溶剤を用いると、不定形耐火物や定形耐火物を調製するために加熱する際に、加熱温度の上昇に従って、沸点の低い溶剤から順に蒸発し、溶剤が短時間で急激に蒸発することを防ぐことができる。このため、溶剤が蒸発する際に定形耐火物や不定形耐火物の組織が崩されるようなことがなくなり、緻密な耐火物を得ることができるものである。   Therefore, in this case, it is preferable to use a mixed solvent in which a plurality of solvents having different boiling points are combined. When a mixed solvent composed of a plurality of solvents having different boiling points is used as described above, when heating to prepare an amorphous refractory or a fixed refractory, the solvent evaporates in order from the solvent with the lower boiling point as the heating temperature rises. The solvent can be prevented from evaporating rapidly in a short time. For this reason, when the solvent evaporates, the structure of the regular refractory or the irregular refractory is not destroyed, and a dense refractory can be obtained.

次に、本発明を実施例によって具体的に説明する。   Next, the present invention will be specifically described with reference to examples.

(ノボラック型フェノール樹脂の製造例1)
反応容器にフェノール樹脂940質量部、37質量%ホルマリン568質量部、シュウ酸3.76質量部を仕込み、攪拌しながら約1時間を要して還流させ、還流温度で3時間反応させた。次に脱水させながら加熱を内温が170℃になるまで行なった。さらに減圧をしながら40hPa(30トール)で内温が200℃になるまで脱液を行なった後、反応容器の内容物をステンレス製バットの上に払い出した。このようにして得られたノボラック型フェノール樹脂の軟化点は78℃であった。
(Production Example 1 of Novolac Type Phenolic Resin)
A reaction vessel was charged with 940 parts by weight of a phenol resin, 568 parts by weight of 37% by weight formalin, and 3.76 parts by weight of oxalic acid, and refluxed for about 1 hour with stirring, and reacted at the reflux temperature for 3 hours. Next, heating was performed while dehydrating until the internal temperature reached 170 ° C. Furthermore, after depressurizing at 40 hPa (30 Torr) while reducing the pressure until the internal temperature reached 200 ° C., the contents of the reaction vessel were discharged onto a stainless steel vat. The softening point of the novolak type phenol resin thus obtained was 78 ° C.

(試験例1)
上記の製造例1で得たノボラック型フェノール樹脂70質量部に、エチレングリコール(沸点197.6℃)とジエチレングリコール(沸点244.3℃)とトリエチレングリコール(沸点287.4℃)を等量ずつ混合した混合溶剤30質量部を加えて良く混合し、フェノール樹脂溶液を得た。このフェノール樹脂溶液の粘度(25℃)は49Pa・sであった。
(Test Example 1)
To 70 parts by mass of the novolak-type phenol resin obtained in Production Example 1 above, ethylene glycol (boiling point 197.6 ° C.), diethylene glycol (boiling point 244.3 ° C.), and triethylene glycol (boiling point 287.4 ° C.) are equivalent. 30 parts by mass of the mixed solvent was added and mixed well to obtain a phenol resin solution. The viscosity (25 ° C.) of this phenol resin solution was 49 Pa · s.

次に、このフェノール樹脂溶液100質量部に、アセタール樹脂(三菱エンジニアリングプラスチック(株)製「F30−01F」)の粒径840μm以下の粉末を4質量部加え、良く混合することによって、試験組成物を得た。   Next, 4 parts by mass of an acetal resin (“F30-01F” manufactured by Mitsubishi Engineering Plastics Co., Ltd.) having a particle size of 840 μm or less is added to 100 parts by mass of this phenol resin solution, and the mixture is mixed well. Got.

そしてこの試験組成物について、(株)島津製作所製示差熱・熱重量同時測定装置「DTG−60/60H」を用い、測定雰囲気を空気気流中、昇温速度を10℃/分の条件に設定して、常温から400℃まで、熱重量分析(TGA)の測定を行なった。結果を図1に太破線で示す。   And about this test composition, Shimadzu Corporation differential thermal / thermogravimetric simultaneous measurement apparatus “DTG-60 / 60H” was used, and the measurement atmosphere was set in air flow and the heating rate was set to 10 ° C./min. Then, thermogravimetric analysis (TGA) measurement was performed from room temperature to 400 ° C. The results are shown in FIG.

(比較試験例1)
上記の試験例1において、アセタール樹脂の代わりにヘキサメチレンテトラミンを用いるようにした他は試験例1と同様にして、比較試験組成物を得た。そしてこの比較試験組成物について、上記と同様にして熱重量分析の測定を行なった。結果を図1に太実線で示す。
(Comparative Test Example 1)
A comparative test composition was obtained in the same manner as in Test Example 1 except that hexamethylenetetramine was used in place of the acetal resin in Test Example 1 described above. The comparative test composition was subjected to thermogravimetric analysis in the same manner as described above. The results are shown by a thick solid line in FIG.

(試験例2)
上記の製造例1で得たノボラック型フェノール樹脂70質量部に、エチレングリコール(沸点197.6℃)30質量部を加えて良く混合し、フェノール樹脂溶液を得た。このフェノール樹脂溶液の粘度(25℃)は8.5Pa・sであった。
(Test Example 2)
30 parts by mass of ethylene glycol (boiling point: 197.6 ° C.) was added to 70 parts by mass of the novolak type phenol resin obtained in Production Example 1 and mixed well to obtain a phenol resin solution. The viscosity (25 ° C.) of this phenol resin solution was 8.5 Pa · s.

次に、このフェノール樹脂溶液100質量部に、試験例1で用いたアセタール樹脂の粉末を4質量部加え、良く混合することによって、試験組成物を得た。   Next, 4 parts by mass of the acetal resin powder used in Test Example 1 was added to 100 parts by mass of this phenol resin solution and mixed well to obtain a test composition.

そしてこの試験組成物について、上記と同様にして熱重量分析の測定を行なった。結果を図1に細破線で示す。   The test composition was subjected to thermogravimetric analysis in the same manner as described above. The results are shown in FIG.

(比較試験例2)
上記の試験例2において、アセタール樹脂の代わりにヘキサメチレンテトラミンを用いるようにした他は試験例2と同様にして、比較試験組成物を得た。そしてこの比較試験組成物について、上記と同様にして熱重量分析の測定を行なった。結果を図1に細実線で示す。
(Comparative Test Example 2)
A comparative test composition was obtained in the same manner as in Test Example 2 except that hexamethylenetetramine was used in place of the acetal resin in Test Example 2 above. The comparative test composition was subjected to thermogravimetric analysis in the same manner as described above. The result is shown by a thin solid line in FIG.

図1の試験例1と比較試験例1、試験例2と比較試験例2の比較にみられるように、硬化剤としてアセタール樹脂を用いた試験例1や試験例2は、硬化剤としてヘキサメチレンテトラミンを用いた比較試験例1や比較試験例2よりも、重量減少が大きくなっている。すなわち、硬化剤としてアセタール樹脂を用いることによって、硬化の進行が遅いため、加熱による重量減少が大きくなるものであり、このことは、硬化剤としてアセタール樹脂を用いることによって可使時間が長くなることを意味する。   As seen in the comparison between Test Example 1 and Comparative Test Example 1 in FIG. 1 and Test Example 2 and Comparative Test Example 2, Test Example 1 and Test Example 2 using an acetal resin as a curing agent are hexamethylene as a curing agent. The weight reduction is larger than those of Comparative Test Example 1 and Comparative Test Example 2 using tetramine. That is, by using acetal resin as a curing agent, since the progress of curing is slow, the weight loss by heating increases, which means that the pot life is increased by using acetal resin as a curing agent. Means.

また図1の試験例1と試験例2、比較試験例1と比較試験例2の比較にみられるように、溶剤として沸点の異なる3種の混合溶剤を用いた試験例1は、単独の溶剤を用いた試験例2よりも、重量減少が小さくなっており、また同様に比較試験例1は比較試験例2よりも重量減少が小さくなっている。このことは、沸点の異なる溶剤の混合溶剤を用いることによって、溶剤が短時間で急激に蒸発することを防ぐことができることを意味する。   Further, as seen in the comparison between Test Example 1 and Test Example 2 and Comparative Test Example 1 and Comparative Test Example 2 in FIG. 1, Test Example 1 using three kinds of mixed solvents having different boiling points as solvents is a single solvent. The weight reduction is smaller than that of Test Example 2 using the same, and the weight loss of Comparative Test Example 1 is similarly smaller than that of Comparative Test Example 2. This means that the solvent can be prevented from abruptly evaporating in a short time by using a mixed solvent having different boiling points.

(試験例3〜6)
上記の試験例1で得たフェノール樹脂溶液100質量部に、試験例1で用いたアセタール樹脂の粉末を表1の配合量で加え、良く混合することによって、試験組成物を得た。
(Test Examples 3 to 6)
The test composition was obtained by adding the acetal resin powder used in Test Example 1 to 100 parts by mass of the phenol resin solution obtained in Test Example 1 in the amount shown in Table 1 and mixing well.

この試験組成物について、300℃におけるゲル化時間と、800℃での固定炭素量を測定した。結果を表1に示す。   About this test composition, the gelation time in 300 degreeC and the fixed carbon content in 800 degreeC were measured. The results are shown in Table 1.

ここで、試験管に試験組成物を約5g秤量して入れ、予め300℃にセットした送風式乾燥器にこの試験管を入れて加熱し、試験管を90°倒しても試験組成物が流れなくなったときの時間を、ゲル化時間とした。また固定炭素量の測定は、JIS K6910に準拠して行なった。   Here, about 5 g of the test composition is weighed and put into a test tube, and this test tube is put into a blower dryer set in advance at 300 ° C. and heated, and the test composition flows even if the test tube is tilted 90 °. The time when it disappeared was defined as the gel time. The measurement of the amount of fixed carbon was performed according to JIS K6910.

(比較試験例3〜7)
上記の試験例1で得たフェノール樹脂溶液100質量部に、ヘキサメチレンテトラミンを表1の配合量で加え、良く混合することによって、比較試験組成物を得た。この比較試験組成物について、300℃におけるゲル化時間と、800℃での固定炭素量を測定し、結果を表1に示す。
(Comparative Test Examples 3 to 7)
A comparative test composition was obtained by adding hexamethylenetetramine in the blending amount shown in Table 1 to 100 parts by mass of the phenol resin solution obtained in Test Example 1 and mixing well. For this comparative test composition, the gelation time at 300 ° C. and the amount of fixed carbon at 800 ° C. were measured, and the results are shown in Table 1.

Figure 0005275124
Figure 0005275124

表1にみられるように、硬化剤としてアセタール樹脂を用いた試験例3〜6では、硬化剤の使用量が3.4質量部から4.5質量部に増加することによって、ゲル化時間は190分から70分になっており、つまり硬化剤1.1質量部の増加でゲル化時間は120分短縮している。これに対して硬化剤としてヘキサメチレンテトラミンを用いた比較試験例3〜7では、硬化剤の使用量が1.6質量部から2.5質量部に増加することによって、ゲル化時間は235分から15分になっており、つまり硬化剤0.9質量部の増加でゲル化時間は220分短縮している。このように、ヘキサメチレンテトラミンはその配合量の増減に対してゲル化時間が敏感に変化し、ヘキサメチレンテトラミンは使用量を厳密に管理する必要があるが、アセタール樹脂はその配合量の増減に対してゲル化時間の変化は鈍感であり、ヘキサメチレンテトラミンに比べてアセタール樹脂は配合量を厳密に管理する必要がないことが確認される。尚、硬化剤としてアセタール樹脂を用いた試験例3〜6も、ヘキサメチレンテトラミンを用いた比較試験例3〜7も、同様に配合量の増加と共に固定炭素量は増大するものであった。   As seen in Table 1, in Test Examples 3 to 6 using an acetal resin as a curing agent, the gelation time is increased by increasing the amount of the curing agent used from 3.4 parts by mass to 4.5 parts by mass. From 190 minutes to 70 minutes, that is, with an increase of 1.1 parts by mass of the curing agent, the gelation time is shortened by 120 minutes. On the other hand, in Comparative Test Examples 3 to 7 using hexamethylenetetramine as a curing agent, the gelation time is increased from 235 minutes by increasing the amount of the curing agent used from 1.6 parts by mass to 2.5 parts by mass. 15 minutes, that is, an increase of 0.9 parts by mass of the curing agent shortens the gelation time by 220 minutes. As described above, the gelation time changes sensitively with respect to the increase or decrease in the amount of hexamethylenetetramine, and it is necessary to strictly control the amount of hexamethylenetetramine used, but the acetal resin increases or decreases the amount of the compound. On the other hand, the change in gelation time is insensitive, and it is confirmed that the acetal resin does not need to strictly control the blending amount as compared with hexamethylenetetramine. In addition, in Test Examples 3 to 6 using an acetal resin as a curing agent and Comparative Test Examples 3 to 7 using hexamethylenetetramine, the amount of fixed carbon increased in the same manner as the blending amount increased.

(試験例7)
試験例4で得た試験組成物に、アセタール樹脂の分解促進剤として、塩化亜鉛を全量に対して1質量%加えて、試験組成物を得た。
(Test Example 7)
To the test composition obtained in Test Example 4, 1% by mass of zinc chloride as an acetal resin decomposition accelerator was added to the total amount to obtain a test composition.

(試験例8)
試験例4で得た試験組成物に、アセタール樹脂の分解促進剤として、キシレンスルホン酸を全量に対して1質量%加えて、試験組成物を得た。
(Test Example 8)
To the test composition obtained in Test Example 4, 1% by mass of xylene sulfonic acid as an acetal resin decomposition accelerator was added to the total amount to obtain a test composition.

試験例7〜8で得た試験組成物について、300℃におけるゲル化時間と、800℃での固定炭素量を測定し、結果を表2に示す。   For the test compositions obtained in Test Examples 7 to 8, the gelation time at 300 ° C and the amount of fixed carbon at 800 ° C were measured, and the results are shown in Table 2.

Figure 0005275124
Figure 0005275124

表1の試験例4と比較して明らかなように、分解促進剤を加えることによって、ゲル化時間が短くなっており、硬化時間を短縮できることが確認される。   As apparent from comparison with Test Example 4 in Table 1, the addition of the decomposition accelerator shortens the gel time and confirms that the curing time can be shortened.

参考例1
上記の「ノボラック型フェノール樹脂の製造例1」で得たノボラック型フェノール樹脂に、上記の試験例1と同様にエチレングリコールとジエチレングリコールとトリエチレングリコールを加えて混合し、フェノール樹脂溶液Aを得た。
( Reference Example 1 )
Ethylene glycol, diethylene glycol, and triethylene glycol were added to and mixed with the novolac type phenol resin obtained in “Preparation Example 1 of novolak type phenol resin” in the same manner as in Test Example 1 to obtain a phenol resin solution A. .

そして耐火骨材として電融アルミナ70質量部、純度98%の天然黒鉛30質量部を用い、これらをミキサーに投入し、さらにフェノール樹脂溶液Aを8質量部、硬化剤としてアセタール樹脂を0.6質量部加え、20分間混練することによって、湿潤状態の耐火物組成物を得た。   Then, 70 parts by mass of fused alumina as a refractory aggregate and 30 parts by mass of natural graphite having a purity of 98% are put into a mixer, and further 8 parts by mass of the phenol resin solution A and 0.6% of an acetal resin as a curing agent. A refractory composition in a wet state was obtained by adding part by mass and kneading for 20 minutes.

(実施例
硬化剤としてアセタール樹脂0.3質量部とヘキサメチレンテトラミン0.3質量部を用いるようにした他は、参考例1と同様にして、湿潤状態の耐火物組成物を得た。
(Example 1 )
A wet refractory composition was obtained in the same manner as in Reference Example 1 except that 0.3 parts by mass of acetal resin and 0.3 parts by mass of hexamethylenetetramine were used as the curing agent.

参考例2
上記の「ノボラック型フェノール樹脂の製造例1」で得たノボラック型フェノール樹脂に、上記の試験例2と同様にエチレングリコールを加えて混合し、フェノール樹脂溶液Bを得た。
( Reference Example 2 )
Ethylene glycol was added to and mixed with the novolac type phenol resin obtained in the above “Novolak type phenol resin production example 1” in the same manner as in Test Example 2 to obtain a phenol resin solution B.

そして耐火骨材として電融アルミナ70質量部、純度98%の天然黒鉛30質量部を用い、これらをミキサーに投入し、さらにフェノール樹脂溶液Bを8質量部、硬化剤としてアセタール樹脂を0.6質量部加え、20分間混練することによって、湿潤状態の耐火物組成物を得た。   Then, 70 parts by mass of fused alumina and 30 parts by mass of natural graphite having a purity of 98% were used as the refractory aggregate, and these were put into a mixer. Further, 8 parts by mass of the phenol resin solution B and 0.6 mass of the acetal resin as the curing agent were used. A refractory composition in a wet state was obtained by adding part by mass and kneading for 20 minutes.

(実施例
硬化剤としてアセタール樹脂を0.3質量部とヘキサメチレンテトラミン0.3質量部を用いるようにした他は、参考例2と同様にして、湿潤状態の耐火物組成物を得た。
(Example 2 )
A wet refractory composition was obtained in the same manner as in Reference Example 2 except that 0.3 part by mass of acetal resin and 0.3 part by mass of hexamethylenetetramine were used as the curing agent.

参考例3
参考例1において、さらに分解促進剤として塩化亜鉛を0.2質量部加えるようにした他は、参考例1と同様にして、湿潤状態の耐火物組成物を得た。
( Reference Example 3 )
In Reference Example 1 , a wet refractory composition was obtained in the same manner as Reference Example 1 except that 0.2 parts by mass of zinc chloride was further added as a decomposition accelerator.

(比較例1)
硬化剤としてヘキサメチレンテトラミン0.6質量部を用いるようにした他は、参考例1と同様にして、湿潤状態の耐火物組成物を得た。
(Comparative Example 1)
A wet refractory composition was obtained in the same manner as in Reference Example 1 except that 0.6 parts by mass of hexamethylenetetramine was used as the curing agent.

(比較例2)
硬化剤としてヘキサメチレンテトラミン0.6質量部を用いるようにした他は、参考例2と同様にして、湿潤状態の耐火物組成物を得た。
(Comparative Example 2)
A wet refractory composition was obtained in the same manner as in Reference Example 2 except that 0.6 parts by mass of hexamethylenetetramine was used as the curing agent.

上記のように実施例1〜2、参考例1〜3及び比較例1〜2で得た耐火物組成物を内径45mmの成形型に250g入れ、油圧プレスを用いて98MPaの圧力で成形することによって、成形物を得た。次にこの成形物を250℃に加熱した熱風循環式乾燥器に入れて10時間熱処理することによって、成形物のフェノール樹脂が硬化した成形耐火物を得た。 As described above, 250 g of the refractory compositions obtained in Examples 1 and 2, Reference Examples 1 to 3 and Comparative Examples 1 and 2 are placed in a mold having an inner diameter of 45 mm, and molded at a pressure of 98 MPa using a hydraulic press. Thus, a molded product was obtained. Next, this molded product was put into a hot air circulating dryer heated to 250 ° C. and heat-treated for 10 hours to obtain a molded refractory in which the phenol resin of the molded product was cured.

このようにして得た成形耐火物について、かさ比重、揮発分、圧縮強さ、外観を測定した。かさ比重の測定はJIS R2001に準拠して、圧縮強さの測定はJIS R2206に準拠して、それぞれ行なった。   The molded refractories thus obtained were measured for bulk specific gravity, volatile content, compressive strength, and appearance. The bulk specific gravity was measured according to JIS R2001, and the compressive strength was measured according to JIS R2206.

揮発分は、熱処理を行なう前と、熱処理を行なった後の質量を測定し、次の式から求めた。   The volatile matter was obtained from the following equation by measuring the mass before heat treatment and after heat treatment.

[100−(熱処理後の質量(g)/熱処理前の質量(g))×100](%)
外観の測定は目視観察で行ない、フクレや亀裂の発生がないものを「◎」、数箇所のフクレがあるが、亀裂がないものを「○」、フクレが無数にあり、亀裂もあるものを「×」と判定した。
[100- (mass after heat treatment (g) / mass before heat treatment (g)) × 100] (%)
Appearance is measured by visual observation. If there are no blisters or cracks, `` ◎ '', there are several blisters, but `` ○ '' if there are no cracks, countless blisters, and those with cracks. It was determined as “x”.

一方、上記のように得た成形物を耐熱箱に入れた後、これをコークスで被覆し、電気炉((株)シリコニット製「シリコニット電気炉 型式BSH−1530」)内にセットした。そして10℃/分の昇温速度で600℃まで昇温し、さらにこの温度で3時間保持した後に降温する条件で焼成処理することによって、焼成耐火物を得た。   On the other hand, the molded product obtained as described above was placed in a heat-resistant box, which was then covered with coke and set in an electric furnace (“Silicnit Electric Furnace Model BSH-1530” manufactured by Siliconit Co., Ltd.). And it heated up to 600 degreeC with the temperature increase rate of 10 degreeC / min, and also baked the refractory by carrying out baking processing on the conditions to temperature-fall after hold | maintaining at this temperature for 3 hours.

このようにして得た焼成耐火物についても、かさ比重、揮発分、圧縮強さ、外観を測定した。   The calcined refractory thus obtained was also measured for bulk specific gravity, volatile content, compressive strength, and appearance.

Figure 0005275124
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表3にみられるように、各実施例のものは、かさ比重が高く、揮発分が少なく、フクレや亀裂の発生が抑制されており、圧縮強さが高いものであり、緻密な耐火物が得られるものであった。   As can be seen in Table 3, each of the examples has a high bulk specific gravity, a low volatile content, suppressed occurrence of swelling and cracks, a high compressive strength, and a dense refractory. It was obtained.

(実施例3〜4、参考例4〜5、比較例3〜4)
電融アルミナ44質量部、コークス12質量部、炭化珪素19質量部、窒化珪素25質量部の組成の耐火骨材100質量部に、表4の配合量で、フェノール樹脂溶解液A,B、硬化剤(アセタール樹脂、ヘキサメチレンテトラミン)を加え、シンプソンミキサーで30分間混練することによって、湿潤状態の耐火物組成物を得た。
(Examples 3-4, Reference Examples 4-5 , Comparative Examples 3-4)
In 100 parts by mass of refractory aggregate having a composition of 44 parts by mass of fused alumina, 12 parts by mass of coke, 19 parts by mass of silicon carbide, and 25 parts by mass of silicon nitride, phenol resin solutions A and B, cured, in the amounts shown in Table 4 A wet refractory composition was obtained by adding an agent (acetal resin, hexamethylenetetramine) and kneading with a Simpson mixer for 30 minutes.

この耐火物組成物について、出銑口充填材などの充填材としての性能を評価するために、内径75mm、長さ300mmの一方を閉塞したパイプに耐火物組成物を充填し、これを600℃の炉に入れて30分間熱処理した。そしてこの熱処理をした焼成耐火物を取り出して冷却した後、長手方向に切断して2分割し、焼成耐火物の組織を目視観察した。   In order to evaluate the performance of the refractory composition as a filler such as a tap outlet filler, a pipe having one inner diameter of 75 mm and a length of 300 mm closed is filled with the refractory composition, and this is heated to 600 ° C. And heat-treated for 30 minutes. And after taking out and cooling this heat-processed baked refractory, it cut | disconnected in the longitudinal direction and divided into 2 and observed the structure | tissue of the baked refractory visually.

また、炉内温度1200℃においても同様な熱処理を行ない、同様に焼成耐火物の組織を目視観察した。   In addition, the same heat treatment was performed at a furnace temperature of 1200 ° C., and the structure of the fired refractory was similarly visually observed.

さらに上記のように熱処理して焼成した耐火物から縦横各30mm、高さ50mmの試験片を切り出し、圧縮強さ及び気孔率を測定した。   Further, test pieces each having a length of 30 mm and a height of 50 mm were cut out from the refractories fired by heat treatment as described above, and the compressive strength and the porosity were measured.

また、耐火物組成物の経時変化を調べるために、いずれも湿潤状態で圧縮強度がほぼ等しい実施例3〜4、参考例4〜5及び比較例3〜4の耐火物組成物をポリ袋に入れて80℃の乾燥器に入れ、そのまま24時間熱養生を行ない、圧縮強さを測定した。 Moreover, in order to investigate the time-dependent change of a refractory composition, the refractory compositions of Examples 3 to 4, Reference Examples 4 to 5 and Comparative Examples 3 to 4 having almost the same compressive strength in a wet state are placed in a plastic bag. Then, it was placed in a dryer at 80 ° C., and heat-cured as it was for 24 hours, and the compressive strength was measured.

Figure 0005275124
Figure 0005275124

表4にみられるように、各実施例のものは、熱処理した焼成耐火物に亀裂は発生せず、組織も良好であり、圧縮強さが高く、気孔率が小さいものであって、緻密な耐火物が得られるものであった。また経時変化の結果にみられるように、各実施例のものは硬化の進行が急速ではなく、可使時間を長くすることができるものであった。   As can be seen from Table 4, each of the examples has no cracks in the heat-treated fired refractory, the structure is good, the compressive strength is high, the porosity is small, and the dense A refractory was obtained. As can be seen from the results of change over time, in each of the examples, the progress of curing was not rapid, and the pot life could be increased.

Claims (7)

耐火骨材と、バインダー成分としてのフェノール樹脂と、フェノール樹脂の希釈剤としての溶剤と、フェノール樹脂の硬化剤としてのアセタール樹脂とを含有すると共に、フェノール樹脂の硬化剤としてアセタール樹脂の他にヘキサメチレンテトラミンを、アセタール樹脂100質量部に対して1〜200質量部の配合量で含有して成ることを特徴とする耐火物組成物。 It contains a refractory aggregate, a phenolic resin as a binder component, a solvent as a phenolic resin diluent, and an acetal resin as a phenolic resin curing agent. A refractory composition comprising methylenetetramine in an amount of 1 to 200 parts by mass with respect to 100 parts by mass of an acetal resin . 上記の溶剤は、沸点が異なる2種以上の混合溶剤であることを特徴とする請求項1に記載の耐火物組成物。   The refractory composition according to claim 1, wherein the solvent is a mixed solvent of two or more kinds having different boiling points. アセタール樹脂の含有量は、フェノール樹脂100質量部に対して0.1〜30質量部であることを特徴とする請求項1又は2に記載の耐火物組成物。   The refractory composition according to claim 1 or 2, wherein the content of the acetal resin is 0.1 to 30 parts by mass with respect to 100 parts by mass of the phenol resin. アセタール樹脂の分解促進剤を含有することを特徴とする請求項1乃至3のいずれかに記載の耐火物組成物。   The refractory composition according to any one of claims 1 to 3, further comprising an acetal resin decomposition accelerator. 請求項1乃至のいずれかに記載の耐火物組成物からなる不定形耐火物。 An amorphous refractory comprising the refractory composition according to any one of claims 1 to 4 . 出銑口充填材として用いられることを特徴とする請求項に記載の不定形耐火物。 6. The amorphous refractory according to claim 5 , wherein the refractory is used as a tap outlet filler. 請求項1乃至のいずれかに記載の耐火物組成物からなる定形耐火物。 A regular refractory comprising the refractory composition according to any one of claims 1 to 4 .
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