CN102344290A - 轻型耐火骨料 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种轻型且导热系数低、也还能充分地确保强度的适合用作耐火物的原料的轻型耐火骨料。轻型耐火骨料是将Al2O3成分和ZrO2成分作为必须成分的氧化铝-氧化锆质的耐火骨料，其由空心颗粒构成，该空心颗粒含有67质量％～99质量％的Al2O3成分和1质量％～33质量％的ZrO2成分，且Al2O3成分和ZrO2成分的总量为96质量％以上。

Description

轻型耐火骨料
技术领域
本发明涉及一种由以氧化铝和氧化锆为主要的化学成分的轻型的陶瓷颗粒构成的轻型耐火骨料，特别是一种热特性、化学特性稳定、强度高、导热系数低的轻型耐火骨料。
背景技术
熔化炉等在高温条件下使用的装置等的内部的温度非常高，若直接将热量辐射到外部，作业性、效率性会变得非常差，因此利用耐火物覆盖熔化炉的外部，以防止将内部的热量传递到外部。
作为该耐火物的原料，采用耐火性的骨料作为主要成分。耐火骨料是决定耐火物的耐火性能和强度等的成分，从进一步谋求绝热性的提高、轻型化的观点出发，一直采用空心的耐火骨料(参照专利文献1和专利文献2)。
该种空心的耐火骨料通常采用电熔法或烧结法制造，近年来，由纯度为99质量％以上的氧化铝构成的空心轻型陶瓷原料也在市面上销售，将该原料用作耐火物原料。另外，作为利用电熔法制造空心颗粒等耐火物颗粒的例子，有专利文献3等。
另外，利用电熔法制成的由纯度为99质量％以上的氧化锆构成的空心陶瓷原料也在市面上销售，将该原料用作耐火物的原料。
专利文献1：日本特开平3-39031号公报
专利文献2：日本特开2009-263145号公报
专利文献3：国际公开第2009/072627号公报
但是，由氧化铝构成的空心陶瓷颗粒的材料本身的导热系数较高，因此在想要实现充分的低导热特性的情况下，需要减小空心颗粒的厚度，从而存在强度下降、颗粒容易裂开等问题。
另外，由氧化锆构成的空心陶瓷颗粒通常粒度的大小不一，价格也高，堆密度也大，因此很少用作绝热材料，作为氧化锆组成的原料通常被用作耐火物等。
该氧化锆的矿物是斜锆石，在1100℃左右的温度下转变，从而构造发生变化，因此在施加温度变动时，颗粒发生龟裂，作为结构体的强度下降，所以很难直接用作耐火物的构成颗粒。
当由于在1100℃左右的温度下转变而不适合用作耐火物原料时，虽然添加了CaO(氧化钙)等而稳定化后得到的氧化锆原料也在市面上销售，但该原料的价格更贵，实际情况是：基本上不会将该原料用作直接利用为结构体的耐火物原料。
另外，作为以往的轻型耐火骨料，使用二氧化硅系、纤维系的材料，但其熔点分别为1000℃、1500℃左右，在耐热性这一点上，未必充分。
发明内容
因此，本发明是为了解决上述问题而做成的，目的在于提供一种轻型且导热系数低、且还能充分地确保强度的适合作为耐火物的原料的轻型耐火骨料。
本发明的轻型耐火骨料是将Al2O3成分和ZrO2成分作为必须成分的氧化铝-氧化锆质的耐火骨料，该轻型耐火骨料由空心颗粒构成，该空心颗粒含有67质量％～99质量％的Al2O3成分和1质量％～33质量％的ZrO2成分，且Al2O3成分和ZrO2成分的总量为96质量％以上。
采用本发明的轻型耐火骨料，能够提供轻型且容易处理、导热系数也低、因此绝热性优异、但却也具有充分的强度的新型耐火骨料。另外，通过将该耐火骨料用作耐火物的材料，能够获得具有优异的耐火性能的耐火物。
附图说明
图1是熔融法中的颗粒化方法的概念图。
图2是表示实施例中的堆密度与导热系数的关系的图。
图3是表示实施例中的ZrO2含量与体积压缩率的关系的图。
具体实施方式
本发明的轻型耐火骨料将Al2O3成分和ZrO2成分作为必须的化学成分，由氧化铝-氧化锆质空心颗粒构成，该空心颗粒将该Al2O3成分的含量设定为67质量％～99质量％，将ZrO2成分的含量设定为1质量％～33质量％，且它们的总量(Al2O3+ZrO2)为96质量％以上。
在Al2O3成分的含量小于67质量％且ZrO2成分的含量大于33质量％时，氧化锆的比率变高，因此不能完全吸收与氧化锆的相转变伴随发生的体积变化，颗粒容易产生龟裂，有可能使颗粒强度下降。另外，比重比氧化铝大的氧化锆的比率变高，因此质量变重，在目的之一的轻型化的这一点上成为问题。此外，由于氧化锆的原料单价较高，因此在制造成本的这一点也有可能成为问题。另一方面，在Al2O3成分的含量大于99质量％且ZrO2成分的含量小于1质量％时，不能充分地确保强度。另外，以与上述相同的理由优选Al2O3成分的含量为68质量％～99质量％、ZrO2成分的含量为1质量％～32质量％。
并且，在它们的总量(Al2O3+ZrO2)小于96质量％时，其他成分作为杂质存在，因此不能取得上述效果的平衡，无法获得具有本发明的目的特性的耐火骨料。上述总量为98质量％以上时，上述效果的平衡良好，恰好具有本发明的目标特性，较为理想。另外，在采用电熔法制造轻型耐火物颗粒的情况下，当上述总量小于96质量％时，熔化温度过低地下降，也有可能无法制造空心的轻型耐火骨料颗粒。在采用电熔法制造轻型耐火物颗粒的情况下，更优选上述总量为98质量％以上
通常，ZrO2的在常温下稳定的结晶构造是单斜晶相，在1100℃左右的温度下发生相转变而显示出较大的体积变化，因此很难直接制造烧结体。通常在以ZrO2成分作为主要成分的耐火物原料中，添加CaO等而使原料稳定化为立方晶后再进行使用。
相对于此，通过像本发明那样以规定比例混合Al2O3成分和ZrO2成分，形成为由金刚砂矿物与斜锆石矿物复杂地混聚而成的构造，从而即使含有由在高温下不稳定的单斜晶相构成的ZrO2，也能得到热特性稳定的耐火骨料。具体而言，即使在涵盖ZrO2成分的转变温度的范围内进行热循环，也能有效地抑制颗粒发生龟裂，能够用作耐火物原料。
另外，ZrO2成分的含量要满足具有不易使颗粒破碎的充分的强度，从降低导热系数的观点出发，优选含有3质量％以上的ZrO2，另外，从即使进行在涵盖氧化锆的转变温度的850℃～1250℃的范围的热履历也能有效抑制颗粒发生龟裂的观点出发，优选含有31.5质量％以下的ZrO2。更优选ZrO2成分的含量为31质量％以下。
作为本发明的轻型耐火骨料，优选轻型耐火骨料的粒径为50μm～5mm，更优选轻型耐火骨料的粒径为50μm～2mm。另外，更优选在该氧化铝-氧化锆质空心颗粒中含有90质量％以上的100μm～1mm的颗粒、特别是100μm～600μm的颗粒。
另外，该轻型耐火骨料根据其用途适当地选择粒径的范围即可，例如在不定形耐火物的用途的情况下，优选100μm～5mm的范围的颗粒，更优选100μm～1mm的范围的颗粒。在轻型结合砖的用途的情况下，优选能够使用100μm～3mm的范围的颗粒，更优选能够使用100μm～2mm的范围的颗粒。
在将本发明的轻型耐火骨料用作绝热可铸的骨料的情况下，当其粒径大于2.0mm时，绝热可铸的导热系数有可能变高，因此在本发明的绝热可铸用粉状体组成物中，优选轻型耐火骨料的粒径小于5.0mm。更优选轻型耐火骨料的粒径小于2.0mm。此外，更优选该轻型耐火骨料的粒径为1.5mm以下，特别优选为1.0mm以下。
另外，在本说明书中，粒径是以JIS为标准决定的网眼直径。当轻型耐火骨料的粒径为100μm～425μm时，在含有该骨料的粉状体组成物中加水而混匀，在形成为粘土时，能够获得适当的流动性，因此优选。
当本发明的轻型耐火骨料的堆密度为0.5～1.8时，在对将该轻型耐火骨料用作骨料的施工体付与绝热性的同时能够谋求耐火物的轻型化的这一点上，是优选的。该堆密度更优选为1.5以下，特别优选为1.2以下。另一方面，在轻型耐火骨料的堆密度小于0.5时，颗粒的强度下降，因此不理想，所以优选堆密度为0.6以上，更优选为0.7以上。
本发明的轻型耐火骨料的导热系数作为影响耐火物的绝热性的耐火骨料的重要的特性，优选1000℃时的导热系数在0.3W/m·K～0.6W/m·K的范围内。通过设定为上述那样的范围，能够使采用了本发明的轻型耐火骨料的耐火物的导热系数低于以往，从而能够提高绝热性。
该导热系数主要由轻型耐火骨料的化学成分、构成了耐火物时的空隙比率和空隙的大小的分布决定，在本发明中，在Al2O3成分中混合比该Al2O3成分的导热系数低的ZrO2成分而形成空心颗粒，因此能够使导热系数低于主要成分是Al2O3成分的空心颗粒，提高作为耐火骨料的绝热性。
另外，本发明的轻型耐火骨料作为耐火骨料，能够成功地提高采用了该耐火骨料的耐火物的耐火性，在使轻型和良好的绝热性且良好的耐热性取得平衡的点上，优选熔化温度(熔点)为1700℃以上。更优选熔化温度为1750℃以上，特别优选熔化温度为1800℃以上。另外，耐火物的耐热性还表现为耐火度，上述熔化温度相当于作为耐火度的39～42。
此外，从提高耐火物的品质等观点出发，优选本发明的轻型耐火骨料具有实用性的强度。由于很难直接测量空心颗粒的强度，因此在本说明书中，在模具中填充已知体积的颗粒，根据施加了20kg/cm2的压力时的高度来求出体积压缩率并进行评价(强度评价1)。优选上述体积收缩率为6％以下，更优选为3％以下。另外，作为另一评价方法(强度评价2)，对约120个～150个300μm～600μm的颗粒中的破碎颗粒进行计数，除以所有颗粒而算出破碎颗粒比率来进行评价。优选破碎颗粒比率小于2.0％，更优选破碎颗粒比率为1.0％以下。
这是并用了Al2O3成分和ZrO2成分的效果，比单独利用Al2O3成分构成的耐火骨料的强度高。因此，在利用本发明的轻型耐火骨料构成了耐火物时，能够抑制由骨料损坏等引发的耐火物的形状、性能的变动，能够形成为稳定的耐火物。
以规定的混合比率混合Al2O3和ZrO2原料而作为上述说明的本发明的轻型耐火骨料的原料，以分别获得的Al2O3成分和ZrO2成分的比来含有Al2O3成分和ZrO2成分，从而形成轻型耐火骨料的起始原料。
作为轻型耐火骨料的制造方法，通常采用烧结法或电熔-空气造粒法。在烧结法中，将有机物等的球状颗粒作为芯材，在该芯材的周围缠绕原料，进行烧制，从而使有机物等的芯材挥发，制造空心耐火物原料。另外，在电熔-空气造粒法中，如国际公开第2009/072627号公报(专利文献3)所述那样存在如下方法：利用电弧式电炉等熔化规定组成的原料，将高压的空气等喷射到该熔化原料上，形成空心颗粒。为了获得本发明的轻型耐火骨料，可以采用任意一种方法，但从制造成本的方面出发，电熔法是有利的。
另外，在烧结法中可以自由地选择组成，但是在电熔法中，优选使Al2O3成分和ZrO2成分的总量为96质量％以上，更优选为98质量％以上。上述总量特别优选为99.3质量％以上。在电熔法中，当杂质成分值变高时，通常会导致原料的熔化温度下降，结果不能制造空心颗粒，或者有时不能使堆密度下降，无法获得轻型且实现低导热性的空心的耐火骨料。
另外，在杂质成分会在由该制造方法进行的制造过程中消失的情况下，作为原料即使含有杂质成分也没问题。例如，如国际公开第2009/072627号公报(专利文献3)所述，也可以采用如下的由电熔法进行的耐火物颗粒的制造方法，即，将使用过的耐火物再循环，使Al2O3成分和ZrO2成分的含量高纯度化，从而简便且以高生产率制造高氧化性的耐火物颗粒。
实施例
下面，利用实施例和比较例详细说明本发明，但本发明完全不限定于这些说明内容。
作为试验炉，使用炉内径直径为800mm、高度为600mm、炉内容积为0.6m3的电弧式熔化炉，作为变压器，使用500kVA。另外，熔化炉的炉衬耐火物使用Al2O3含量为97％以上的电熔融铸耐火物。
作为Al2O3原料，使用纯度为99.3％以上的拜耳法制成的氧化铝，作为ZrO2原料，使用纯度为99.5％以上的电熔氧化锆碎片，以规定的组成混合这些原料，最后使Al2O3成分和ZrO2成分达到表1的比例(质量％)地形成熔融原料。
利用电炉熔融了这些熔融原料。熔融条件是：电压为100V-300V，电力为100kW～400kW，熔融用混合原料的整体投入时间为20分钟～30分钟。熔融所需的电力为：每吨约2000kWh。
然后，在压力为4MPa的压缩空气中以0.4L/秒加入水，如图1所示，将压缩空气与水一并自熔融物的下方朝向前方地喷射到出炉的熔融物上，使熔融物颗粒化。利用被耐火物保护的金属制的收集容器回收颗粒，形成耐火物颗粒。此时的压缩空气的流速为100m/秒。
另外，图1是熔融结束后的颗粒化时的概念图，附图标记1表示熔融炉主体，附图标记2表示用于进行熔融的电极(熔融电极)，附图标记3表示熔融物。熔融电极2经由控制系统与电源相连接，该结构未图示。熔融物3自出炉口4排出，通过自设置在出炉口4后方的喷嘴5喷射压缩空气6和水，使熔融物3成分颗粒7而浮游，被收集箱8回收。利用该压缩空气使颗粒在被充分氧化了的状态下颗粒化，因此随后不用进行粉碎工序、用于氧化颗粒的热处理工序等。
获得的颗粒的粒度的95％以上为0.1mm～4mm的范围，98％以上为0.05mm～15mm的范围。此时粒度的峰值为1.2mm。
利用荧光X射线衍射装置(日本理学株式会社生产)分析所获得的各耐火物颗粒的化学成分后得到的结果如表1所示。例1～例3、例9是本发明的比较例，例4～例8及例12、例13是本发明的实施例。例10和例11作为参考例表示电熔融铸耐火物的物性。例10是氧化铝质电熔融铸耐火物，例11是氧化锆质电熔融铸耐火物。另外，表中的熔化温度(℃)从ZrO2-Al2O3状态图中根据化学组成读取。
在例4～例9中逐渐增加氧化锆的含量，最后试制氧化锆为98质量％左右的颗粒，测量了同为0.1mm～1.0mm的颗粒的堆密度。
表1
表1
Figure BSA00000518275500091
表2
表2
Figure BSA00000518275500101
表3
Figure BSA00000518275500102
堆密度
将0.1mm～1.0mm的颗粒轻轻撞捶三次而填充到已知体积的容器中，测量磨碎后的质量，算出堆密度。使颗粒的粒径一致的理由是为了减少变动因素。
在例1～例3中，只熔化了氧化铝原料。结果，氧化铝的含量为99.4质量％～99.7质量％，0.1mm～1.0mm的颗粒的堆密度分别为0.9g/cm3～1.2g/cm3。堆密度为0.9～1.2的不是恒定值的理由可认为是：周围的耐火物熔化，纯度下降。在例4～例9中，可认为虽然增加了氧化锆的含量，但同样被一些杂质影响，所以堆密度发生变动。
导热系数
接下来，测量了例1～例9中的样品的常温(20℃)、500℃、1000℃的导热系数(W/(m·k))。用于进行导热系数的测量的颗粒使用具有0.1mm～1.0mm的粒径且经过筛选而分级的颗粒。使用高温导热系数自动测量装置(思彬莱公司生产，商品名称为HWM-15)测量导热系数。
用于参考，同样在表2中一并表示了用电熔法制成的氧化铝质电熔融铸造砖(例10)和氧化锆质电熔融铸造砖(例11)的导热系数。根据表2可知，氧化铝显示出氧化锆的2倍以上的导热系数，特别是在常温下，该导热系数的差较大。
堆密度与导热系数(20℃、500℃、1000℃的平均值)的关系如图2所示。比较仅由氧化铝组成的空心颗粒(例1～例3)、氧化铝质电熔融铸造砖(例10)的导热系数与堆密度的关系，可知堆密度越大，导热系数越高。另一方面还可知：在将氧化铝的一部分替换成氧化锆时，即使堆密度增加，但导热系数不变或者显示出下降的趋势。
作为参考例表示的氧化锆质电熔融铸造砖(例11)的导热系数为氧化铝质电熔融铸造砖(例10)的1/2以下，氧化锆量的增加使导热系数下降的原因是：氧化锆的导热系数低于氧化铝的导热系数。
热循环试验
接下来，为了确认颗粒的热稳定性，以100℃/h的升降温速度在作为氧化锆的转变温度的1100℃的上下温度的850℃～1250℃的范围内变动40次，用显微镜观察了颗粒发生的龟裂比率(个数基准)。
将未观察到龟裂或在1％以下的颗粒上观察到龟裂的情况评价为○，将在大于1％且在10％以下的颗粒上观察到龟裂的情况评价为△，将在大于10％的颗粒上观察到龟裂的情况评价为×。
结果，在氧化锆的含量为0％～31.4％的例1～例8中，完全没有产生龟裂。另外，在氧化锆的含量为98.4％的例9中，在10％以上的颗粒上观察到了龟裂。
体积压缩率
根据在直径为50mm的模具内对体积恒定的各颗粒样品施加了20kg/cm2的压力时的高度求出体积压缩率，进行了评价。当体积压缩率小于3％时，评价为○，当体积压缩率在3％以上且小于6％时，评价为△，当体积压缩率为6％以上时，评价为×(强度评价1)。另外，在评价空心颗粒的强度的情况下，需要以相同程度的空隙率进行比较。由于空隙率不能直接测量，因此利用下述式(1)根据理论比重＝4.0×Al2O3量+5.6×ZrO2量和上述堆密度来算出。
((理论比重-堆密度)/理论比重)×100(％)...(1)
另外，颗粒中的ZrO2含量与体积压缩率的关系如图3所示。确认到：通过含有ZrO2，使体积压缩率下降，颗粒的强度变高。
破碎颗粒比率
准备大约120个～150个的粒径为300μm～600μm的颗粒，对其中有多少个破碎颗粒进行计数，除以所有的颗粒而算出破碎颗粒比率，进行了评价。当破碎颗粒比率为1％以下时，评价为○，当破碎颗粒比率大于1％且小于2％时，评价为△，当破碎颗粒比率为2％以上时，评价为×(强度评价2)。
本发明涉及一种适合用作耐火物的空心的耐火物颗粒，该颗粒以氧化铝和氧化锆为必须成分，轻型且具有充分的颗粒强度，还具有绝热性，而且也一并具有耐热性，兼具绝热性和耐热性。

Claims (6)

1.一种轻型耐火骨料，其是将Al2O3成分和ZrO2成分作为必须成分的氧化铝-氧化锆质的耐火骨料，其特征在于，
该轻型耐火骨料由空心颗粒构成，该空心颗粒含有67质量％～99质量％的Al2O3成分和1质量％～33质量％的ZrO2成分，且Al2O3成分和ZrO2成分的总量为96质量％以上。
2.根据权利要求1所述的轻型耐火骨料，其中，
上述空心颗粒的堆密度为0.5g/cm3～1.8g/cm3。
3.根据权利要求1或2所述的轻型耐火骨料，其中
上述空心颗粒的在1000℃时的导热系数为0.3W/m·K～0.6W/m·K。
4.根据权利要求1～3中任意一项所述的轻型耐火骨料，其中，
上述空心颗粒的熔化温度为1700℃以上。
5.根据权利要求1～4中任意一项所述的轻型耐火骨料，其中，
上述Al2O3和ZrO2的总量为98质量％以上。
6.根据权利要求1～5中任意一项所述的轻型耐火骨料，其中，
上述空心颗粒由熔融法获得。
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Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1330053A (zh) * 2000-06-20 2002-01-09 欧洲耐火材料公司 低成本的熔融浇铸氧化铝－二氧化锆－二氧化硅产品及其应用
CN1589244A (zh) * 2001-11-20 2005-03-02 圣戈班欧洲设计研究中心 尤其用于制造玻璃熔炉炉底的未加工耐火组合物
CN1693276A (zh) * 2005-05-13 2005-11-09 郑州豫兴氮氧结合耐火材料有限公司 一种锆刚玉质耐火球
CN101215180A (zh) * 2008-01-07 2008-07-09 侯松发 利用天然矿物原料生产azs电熔耐火材料的方法
CN101219906A (zh) * 2008-02-02 2008-07-16 柳州钢铁股份有限公司 锆刚玉莫来石质耐火球
CN101263093A (zh) * 2005-07-11 2008-09-10 雷弗拉克托里知识产权两合公司 烧成的防火陶瓷产品

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2055787B (en) * 1979-08-01 1983-02-16 Ass Cement Co Closed cellular hollow refractory spheres
JPS58135175A (ja) * 1982-02-03 1983-08-11 日本特殊陶業株式会社 β−アルミナ磁器を焼成する方法
JPH02277544A (ja) * 1989-04-18 1990-11-14 Shinagawa Refract Co Ltd 耐火中空球の製造方法
JPH0339031A (ja) 1989-07-04 1991-02-20 Iwai Kikai Kogyo Kk 魚の頭方向揃え装置
JPH0653626B2 (ja) * 1990-09-12 1994-07-20 品川白煉瓦株式会社 ジルコニア質複合耐火断熱材
JPH1192241A (ja) * 1997-09-17 1999-04-06 Sumitomo Metal Ind Ltd 不定形耐火物
FR2859203B1 (fr) * 2003-09-01 2006-02-10 Saint Gobain Ct Recherches Piece crue destinee a la fabrication d'un produit refractaire fritte presentant un comportement au bullage ameliore
EP2221286B1 (en) 2007-12-06 2014-03-12 Agc Ceramics Co., Ltd. Process for producing refractory particles
JP5507262B2 (ja) * 2008-01-22 2014-05-28 Ａｇｃセラミックス株式会社 鋳型用骨材粒子
JP5465396B2 (ja) 2008-04-22 2014-04-09 Ａｇｃセラミックス株式会社 低熱伝導性の断熱キャスタブル用粉体組成物

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1330053A (zh) * 2000-06-20 2002-01-09 欧洲耐火材料公司 低成本的熔融浇铸氧化铝－二氧化锆－二氧化硅产品及其应用
CN1589244A (zh) * 2001-11-20 2005-03-02 圣戈班欧洲设计研究中心 尤其用于制造玻璃熔炉炉底的未加工耐火组合物
CN1693276A (zh) * 2005-05-13 2005-11-09 郑州豫兴氮氧结合耐火材料有限公司 一种锆刚玉质耐火球
CN101263093A (zh) * 2005-07-11 2008-09-10 雷弗拉克托里知识产权两合公司 烧成的防火陶瓷产品
CN101215180A (zh) * 2008-01-07 2008-07-09 侯松发 利用天然矿物原料生产azs电熔耐火材料的方法
CN101219906A (zh) * 2008-02-02 2008-07-16 柳州钢铁股份有限公司 锆刚玉莫来石质耐火球

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