[发明专利]含石墨的耐火物及含石墨的耐火物的制造方法

说明书

本发明提供一种比现有的耐火物的弯曲强度和破坏能量高的含石墨的耐火物及该耐火物的制造方法。所述含石墨的耐火物是石墨的含量为1质量％以上且80质量％以下的范围内的含石墨的耐火物，其中，在内部配置有长度为100mm以上的碳纤维束，所述碳纤维束通过在1000根以上且300000根以下的范围内捆扎碳纤维而形成，所述碳纤维的纤维直径为1μm/根以上且45μm/根以下的范围内。

技术领域

本发明涉及在内部配置有碳纤维束的含石墨的耐火物及含石墨的耐火物的制造方法。

背景技术

在炼钢厂的炼铁工序、炼钢工序中使用的设备(精炼容器、输送容器等)为了耐受高温下长时间的使用而实施了内衬耐火物的施工。精炼工序中使用的转炉使用了氧化镁/碳质耐火物，铁水预处理工序中使用的鱼雷罐、高炉钢包的内衬使用了氧化铝/碳化硅/碳质耐火物。这些耐火物在由装入物导致的机械冲击、由钢水及熔融炉渣的搅拌导致的磨耗、由熔融炉渣导致的炉渣侵蚀及操作中的急剧温度变化等非常严苛的条件下使用。因此，为了进行稳定的操作，优选使用能耐受严苛条件的耐用性高的耐火物。

作为提高耐火物的耐用性的技术，专利文献1中公开了一种耐火物，其用合成树脂等将棒状或网状的高强度纤维束固化并在不破坏高强度纤维束的形状的情况下配置于内部。记载了，通过这样地在不破坏高强度纤维束的形状的情况下配置在耐火物的内部，可以提高耐火物的机械强度和耐剥落性。专利文献2中公开了一种耐火物，其通过耐热性的粘接剂将由拉伸强度高的纤维形成的单向的束、合股线或织物粘接在表面的一部分或整个表面。记载了，通过这样地在表面的一部分或整个表面将由拉伸强度高的纤维形成的单向的束、合股线或织物粘接于耐火物，可以改善拉伸强度，抑制发产生裂纹、破坏，由此能够提高耐火物的寿命。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2005-320196号公报

专利文献2：日本特开2007-106618号公报

发明内容

发明所要解决的课题

专利文献1及专利文献2中公开的耐火物中配置的碳纤维的长度为90mm以下，存在作为在暴露于严苛条件下的转炉等中使用的耐火物的强度不足的课题。本发明是鉴于上述课题而完成的，其目的在于提供与现有的耐火物相比弯曲强度及用于破坏耐火物所需的能量(以下记载为“破坏能量”)高的含石墨的耐火物、以及含石墨的耐火物的制造方法。

用于解决课题的方法

解决这样的课题的本发明的特征如下所述。

(1)一种含石墨的耐火物，其是石墨的含量为1质量％以上且80质量％以下的范围内的含石墨的耐火物，其中，

在内部配置长度为100mm以上的碳纤维束，

所述碳纤维束通过在1000根以上且300000根以下的范围内捆扎碳纤维而形成，所述碳纤维的纤维直径为1μm/根以上且45μm/根以下的范围内。

(2)根据(1)所述的含石墨的耐火物，其中，在1000根以上且60000根以下的范围内捆扎所述碳纤维。

(3)根据(1)或(2)所述的含石墨的耐火物，其中，所述含石墨的耐火物包含氧化镁原料，且其含量为20质量％以上且99质量％以下的范围内。

(4)根据(1)或(2)所述的含石墨的耐火物，其中，所述含石墨的耐火物包含氧化铝原料，且其含量为10质量％以上且95质量％以下的范围内，而且包含1质量％以上的碳化硅原料。

(5)根据(4)所述的含石墨的耐火物，其中，所述含石墨的耐火物还包含二氧化硅原料，且其含量为1质量％以上且50质量％以下的范围内。