JP2005179726A - Heat-resistant material and manufacturing method therefor - Google Patents

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Shigehiko Mori
重彦 森
Yasuyoshi Inaba
保喜 稲葉
Aiko Kobayashi
愛子 小林
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for manufacturing a furnace wall material which has superior heat resistance though containing no hazardous material. <P>SOLUTION: This method for manufacturing a heat-resistant material comprises mixing ferrosilica and aluminum into a mixture, compressing the mixture, and expelling oxygen in the mixture. The method for manufacturing the furnace wall material includes baking a mixture at a high temperature in a reducing atmosphere. The thus-manufactured furnace wall material has superior heat resistance and adequate thermophysical properties such as thermal-diffusion wearing resistance and a fireproof temperature, though containing no hazardous material. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、金属ケイ素およびアルミニウムを原料とした耐熱材およびその製造方法に関する。   The present invention relates to a heat-resistant material using metal silicon and aluminum as raw materials and a method for producing the same.

従来、この種の耐熱材としては、クロム鉄鉱が5質量%以上70質量%以下、および残部がマグネシア質原料を主材とした配合物を成形した後に、非酸化雰囲気で高温焼成して製造された、耐火物組織内に金属微細粒子が混在したマグネシア−クロム質焼成レンガが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
特開平7−165461号公報(第2頁)
Conventionally, this type of heat-resistant material is manufactured by molding a mixture containing 5% by mass to 70% by mass of chromite, and the balance of a magnesia material as a main material, followed by high-temperature firing in a non-oxidizing atmosphere. A magnesia-chromium fired brick in which fine metal particles are mixed in a refractory structure is known (for example, see Patent Document 1).
JP-A-7-165461 (2nd page)

しかしながら、上述した耐熱材では、耐熱性を向上させるために有害物質であるクロム(Cr)を含有させている。このため、この耐熱材の使用による磨耗によって、この耐熱材中のクロムが自然界へと排出されて、自然界がクロムに汚染されてしまう。   However, the heat-resistant material described above contains chromium (Cr), which is a harmful substance, in order to improve heat resistance. For this reason, the chromium in this heat-resistant material is discharged into the natural world due to wear due to the use of the heat-resistant material, and the natural world is contaminated with chromium.

そこで、この耐熱材中のクロム含有率を少なくすることも考えられるが、この耐熱材中のクロム含有率を少なくすると、耐熱材自体の耐熱性が低下してしまうという問題を有している。   Thus, it is conceivable to reduce the chromium content in the heat-resistant material, but if the chromium content in the heat-resistant material is reduced, the heat resistance of the heat-resistant material itself is lowered.

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、クロムを含有することなく耐熱性に優れた耐熱材およびその製造方法を提供することを目的とする。   This invention is made | formed in view of such a point, and it aims at providing the heat resistant material excellent in heat resistance, without containing chromium, and its manufacturing method.

請求項1記載の耐熱材は、金属ケイ素およびアルミニウムを含有したものである。   The heat-resistant material according to claim 1 contains metallic silicon and aluminum.

そして、金属ケイ素およびアルミニウムを含有したことによって、クロムを含有することなく、耐熱性に優れた耐熱材となる。また、この耐熱材内にセラミック粒子が混在しているため、高温焼成時に発生する金属間膨張差を吸収でき、耐強度、耐熱性、熱拡散磨耗性に優れている。さらに、推定としては使用中に金属ケイ素が本来持っている遠赤外線を多量に放射する独特の特性から塩化水素(HCl)、窒素酸化物(NO)あるいは硫黄酸化物(SO)を分解して低減できる。 And by containing metallic silicon and aluminum, it becomes a heat resistant material excellent in heat resistance without containing chromium. In addition, since ceramic particles are mixed in the heat-resistant material, the difference in expansion between metals generated during high-temperature firing can be absorbed, and the strength, heat resistance, and thermal diffusion wear resistance are excellent. Furthermore, presumably, hydrogen chloride (HCl), nitrogen oxide (NO X ) or sulfur oxide (SO X ) is decomposed due to the unique property of emitting a large amount of far infrared rays inherent to metallic silicon during use. Can be reduced.

請求項2記載の耐熱材は、請求項1記載の耐熱材において、酸化第二鉄、二酸化珪素および酸化アルミニウムを含有したものである。   The heat-resistant material according to claim 2 is the heat-resistant material according to claim 1, which contains ferric oxide, silicon dioxide and aluminum oxide.

そして、酸化第二鉄、二酸化珪素および酸化アルミニウムを含有したことによって、クロムを含有することなく、より耐熱性に優れた耐熱材となる。   And by containing ferric oxide, silicon dioxide, and aluminum oxide, it becomes a heat-resistant material with more excellent heat resistance without containing chromium.

請求項3記載の耐熱材の製造方法は、少なくとも珪素鉄とアルミニウムとを混合して混合物とし、この混合物を圧縮してから還元雰囲気で焼成するものである。   According to a third aspect of the present invention, there is provided a heat-resistant material manufacturing method in which at least silicon iron and aluminum are mixed to form a mixture, and the mixture is compressed and then fired in a reducing atmosphere.

そして、少なくとも珪素鉄とアルミニウムとを混合して混合物とし、この混合物を圧縮してから還元雰囲気で焼成することによって、クロムを含有することなく、耐熱性に優れた耐熱材を製造できる。また、この耐熱材内にセラミック粒子が混在しているため、高温焼成時に発生する金属間膨張差を吸収でき、耐強度、耐熱性、熱拡散磨耗性に優れている。さらに、推定としては使用中に金属ケイ素が本来持っている遠赤外線を多量に放射する独特の特性から塩化水素(HCl)、窒素酸化物(NO)あるいは硫黄酸化物(SO)を分解して低減できる。 Then, at least silicon iron and aluminum are mixed to form a mixture, and the mixture is compressed and then fired in a reducing atmosphere, whereby a heat-resistant material having excellent heat resistance can be produced without containing chromium. In addition, since ceramic particles are mixed in the heat-resistant material, the difference in expansion between metals generated during high-temperature firing can be absorbed, and the strength, heat resistance, and thermal diffusion wear resistance are excellent. Furthermore, it is estimated that hydrogen chloride (HCl), nitrogen oxide (NO X ) or sulfur oxide (SO X ) is decomposed due to the unique property of emitting a large amount of far infrared rays inherent to metallic silicon during use. Can be reduced.

請求項4記載の耐熱材の製造方法は、請求項3記載の耐熱材の製造方法において、セラミックを混合物に混合するものである。   The method for producing a heat-resistant material according to claim 4 is the method for producing a heat-resistant material according to claim 3, wherein the ceramic is mixed into the mixture.

そして、セラミックを混合物に混合することにより、このセラミックが増量材として機能するとともに品質を安定できるから、クロムを含有せず耐熱性に優れた耐熱材をより効率良く製造できる。   And by mixing a ceramic with a mixture, since this ceramic can function as an extender and the quality can be stabilized, a heat-resistant material excellent in heat resistance without containing chromium can be produced more efficiently.

請求項5記載の耐熱材の製造方法は、請求項4記載の耐熱材の製造方法において、水ガラスにて表面が覆われたセラミックを混合物に混合するものである。   The method for producing a heat-resistant material according to claim 5 is the method for producing a heat-resistant material according to claim 4, wherein the ceramic whose surface is covered with water glass is mixed into the mixture.

そして、水ガラスにて表面が覆われたセラミックを混合物に混合して耐熱材を製造することにより、この耐熱材を加熱した際に生じる膨張差を、セラミックの表面を覆う水ガラスが吸収するので、この耐熱材を加熱した際に生じる応力を分散できるから、この耐熱材の耐熱性をより向上できる。   And, by mixing the ceramic whose surface is covered with water glass into a mixture to produce a heat resistant material, the water glass covering the ceramic surface absorbs the difference in expansion that occurs when this heat resistant material is heated. Since the stress generated when the heat resistant material is heated can be dispersed, the heat resistance of the heat resistant material can be further improved.

請求項6記載の耐熱材の製造方法は、請求項3ないし5いずれか記載の耐熱材の製造方法において、還元雰囲気で焼成した後に、冷却してから酸素雰囲気で焼成するものである。   The method for producing a heat-resistant material according to claim 6 is the method for producing a heat-resistant material according to any one of claims 3 to 5, wherein the heat-resistant material is fired in a reducing atmosphere and then cooled and then fired in an oxygen atmosphere.

そして、還元雰囲気で焼成した後に、冷却してから酸素雰囲気で焼成して耐熱材を製造することにより、この耐熱材中の金属が酸化して、この耐熱材がより強固になるから、この耐熱材の高温時の耐磨耗性を向上できる。   Then, after firing in a reducing atmosphere, cooling and then firing in an oxygen atmosphere to produce a heat-resistant material, the metal in the heat-resistant material is oxidized and the heat-resistant material becomes stronger. Abrasion resistance at high temperature of the material can be improved.

請求項1記載の耐熱材によれば、金属ケイ素およびアルミニウムを含有するので、クロムを含有することなく、耐熱性に優れた耐熱材にできる。また、この耐熱材内にセラミック粒子が混在しているため、高温焼成時に発生する金属間膨張差を吸収でき、耐強度、耐熱性、熱拡散磨耗性に優れている。さらに、推定としては使用中に金属ケイ素が本来持っている遠赤外線を多量に放射する独特の特性から塩化水素(HCl)、窒素酸化物(NO)あるいは硫黄酸化物(SO)を分解して低減できる。 According to the heat-resistant material of claim 1, since it contains metallic silicon and aluminum, it can be made a heat-resistant material having excellent heat resistance without containing chromium. In addition, since ceramic particles are mixed in the heat-resistant material, the difference in expansion between metals generated during high-temperature firing can be absorbed, and the strength, heat resistance, and thermal diffusion wear resistance are excellent. Furthermore, it is estimated that hydrogen chloride (HCl), nitrogen oxide (NO X ) or sulfur oxide (SO X ) is decomposed due to the unique property of emitting a large amount of far infrared rays inherent to metallic silicon during use. Can be reduced.

請求項2記載の耐熱材によれば、酸化第二鉄、二酸化珪素および酸化アルミニウムを含有するので、クロムを含有することなく、より耐熱性に優れた耐熱材にできる。   According to the heat-resistant material of claim 2, since it contains ferric oxide, silicon dioxide, and aluminum oxide, it can be made a heat-resistant material with more excellent heat resistance without containing chromium.

請求項3記載の耐熱材の製造方法によれば、少なくとも珪素鉄とアルミニウムとを混合して混合物とし、この混合物を圧縮してから還元雰囲気で焼成することによって、クロムを含有ぜず耐熱性に優れた耐熱材を製造できる。また、この耐熱材内にセラミック粒子が混在しているため、高温焼成時に発生する金属間膨張差を吸収でき、耐強度、耐熱性、熱拡散磨耗性に優れている。さらに、推定としては使用中に金属ケイ素が本来持っている遠赤外線を多量に放射する独特の特性から塩化水素(HCl)、窒素酸化物(NO)あるいは硫黄酸化物(SO)を分解して低減できる。 According to the method for producing a heat-resistant material according to claim 3, at least silicon iron and aluminum are mixed to form a mixture, and the mixture is compressed and then fired in a reducing atmosphere, so that it does not contain chromium and is heat-resistant. An excellent heat-resistant material can be manufactured. Further, since ceramic particles are mixed in the heat-resistant material, the difference in expansion between metals generated during high-temperature firing can be absorbed, and the strength, heat resistance, and thermal diffusion wear resistance are excellent. Furthermore, presumably, hydrogen chloride (HCl), nitrogen oxide (NO X ) or sulfur oxide (SO X ) is decomposed due to the unique property of emitting a large amount of far infrared rays inherent to metallic silicon during use. Can be reduced.

請求項4記載の耐熱材の製造方法によれば、セラミックを混合物に混合することにより、このセラミックが増量材として機能するとともに品質を安定できるから、クロムを含有せず耐熱性に優れた耐熱材をより効率良く製造できる。   According to the method for producing a heat-resistant material according to claim 4, since the ceramic functions as an extender and can stabilize the quality by mixing the ceramic with the mixture, it does not contain chromium and has excellent heat resistance. Can be manufactured more efficiently.

請求項5記載の耐熱材の製造方法によれば、耐熱材を加熱した際に生じる膨張差を、セラミックの表面を覆う水ガラスで吸収できるから、この耐熱材を加熱した際に生じる応力を分散でき、この耐熱材の耐熱性をより向上できる。   According to the method for manufacturing a heat-resistant material according to claim 5, since the difference in expansion that occurs when the heat-resistant material is heated can be absorbed by the water glass that covers the surface of the ceramic, the stress generated when the heat-resistant material is heated is dispersed. The heat resistance of this heat-resistant material can be further improved.

請求項6記載の耐熱材の製造方法によれば、還元雰囲気で焼成した後に、冷却してから酸素雰囲気で焼成して耐熱材を製造することにより、この耐熱材中の金属が酸化して、この耐熱材がより強固になるから、この耐熱材の高温時の耐磨耗性を向上できる。   According to the method for producing a heat-resistant material according to claim 6, the metal in the heat-resistant material is oxidized by producing the heat-resistant material by firing in an oxygen atmosphere after being baked in a reducing atmosphere, Since this heat resistant material becomes stronger, it is possible to improve the wear resistance of the heat resistant material at high temperatures.

以下、本発明の耐熱材の製造方法の一実施の形態を図1を参照して説明する。   Hereinafter, an embodiment of a method for producing a heat-resistant material of the present invention will be described with reference to FIG.

まず、耐熱材としての金属組成レンガである炉壁材を製造するための原料としては、少なくとも金属間化合物である金属ケイ素、すなわちフェロシリカ(Fe−Si)といわれているフェロシリコン粉状体と、脱酸剤としてアルミニウム粉とを用いる。ここで、このフェロシリカは、40質量%以上45%質量以下の珪素(Si)を含有しており、残部が鉄を主体とした配合物が含有されている成形体である。。   First, as a raw material for producing a furnace wall material that is a metal composition brick as a heat-resistant material, at least metal silicon that is an intermetallic compound, that is, a ferrosilicon powder called ferrosilica (Fe-Si), Aluminum powder is used as a deoxidizer. Here, the ferrosilica is a molded body containing 40% by mass or more and 45% by mass or less of silicon (Si), with the balance containing a composition mainly composed of iron. .

さらに、原料としては、産業廃棄物である磁器などのセラミックを粉砕した塊体を増量材として用いる。そして、この塊体の表面には水ガラスが付着されており、この水ガラスによって塊体の周面である表面が覆われてコーティングされて固溶されている。この塊体は、表面に水ガラスを付けてから、この塊体を水ガラスとともに800℃の温度で焼成させることによって製造される。   Furthermore, as a raw material, a lump obtained by pulverizing ceramics such as porcelain, which is industrial waste, is used as an extender. And the water glass has adhered to the surface of this lump, The surface which is the surrounding surface of a lump is covered with this water glass, and it is coated and solid-dissolved. This lump is produced by attaching water glass to the surface and then firing the lump together with water glass at a temperature of 800 ° C.

そして、これらフェロシリカの粉状体と、アルミニウム粉と、表面が水ガラスにてコーティングされた塊体とを充分に混合させて混合した原料である混合物とする(ステップ1)。このとき、この混合物には、フェロシリカが30質量%以上70質量%以下、アルミニウムが5質量%以上30質量%以下、および塊体が20質量%以上40質量%以下のそれぞれが含有されている。   And it is set as the mixture which is the raw material which mixed the powdery body of these ferrosilica, the aluminum powder, and the lump which the surface was coated with water glass, and mixed (step 1). In this case, the mixture contains ferrosilica in an amount of 30% to 70% by mass, aluminum in an amount of 5% to 30% by mass, and a mass of 20% to 40% by mass.

この後、この混合物を図示しない金型に投入してから、図示しない油圧プレスによって所定の圧力で圧縮して、この混合物中のアルミニウムを凝結させる(ステップ2)。このとき、この混合物を圧縮することによって、この混合物中の空気、特に酸素を、この混合物から追い出させる。   Thereafter, the mixture is put into a mold (not shown) and then compressed at a predetermined pressure by a hydraulic press (not shown) to condense the aluminum in the mixture (step 2). At this time, by compressing the mixture, air, particularly oxygen, in the mixture is expelled from the mixture.

次いで、この圧縮した混合物を還元雰囲気において1300℃以上の温度で高温焼成して溶着させて、耐火物組織内に金属微粒子が混在した塊状の第1の焼成体とする(ステップ3)。このとき、この還元雰囲気とは、酸素の少ない雰囲気のことであり、よりこの好ましくは、酸素が含まれていない無酸素状態、すなわち疑似無酸素状態である。なお、この還元雰囲気は、圧縮した混合物が投入された閉じられた空間内に不活性ガスを充填した雰囲気などであり、この閉じられた空間内の酸素を二酸化炭素などに化学的変化させてしまうことによって形成する。   Next, the compressed mixture is fired at a high temperature in a reducing atmosphere at a temperature of 1300 ° C. or higher and welded to obtain a massive first fired body in which metal fine particles are mixed in the refractory structure (step 3). At this time, the reducing atmosphere is an atmosphere containing less oxygen, and more preferably an oxygen-free state containing no oxygen, that is, a pseudo oxygen-free state. The reducing atmosphere is an atmosphere in which a closed space filled with a compressed mixture is filled with an inert gas, and the oxygen in the closed space is chemically changed to carbon dioxide or the like. By forming.

この後、第1の焼成体を200℃以下の温度に冷却する(ステップ4)。次いで、この冷却された第1の焼成体を酸素雰囲気において1000℃以上1500℃以下、好ましくは1400℃の温度で焼成して塊状の第2の焼成体とする(ステップ5)。   Thereafter, the first fired body is cooled to a temperature of 200 ° C. or lower (step 4). Next, the cooled first fired body is fired in an oxygen atmosphere at a temperature of 1000 ° C. or higher and 1500 ° C. or lower, preferably 1400 ° C. to obtain a massive second fired body (step 5).

さらに、この第2の焼成体を冷却する(ステップ6)。この後、この冷却した第2の焼成体の表面を仕上げ加工して、この第2の焼成体から所定の形状の炉壁材を製造する(ステップ7)。このとき、この炉壁材は、何らかの毒性を有する有害物質ではない、酸化鉄である酸化第二鉄(Fe)と、二酸化珪素(SiO)と、毒性のない酸化アルミニウムであるアルミナ(Al)とのそれぞれが含有されている。 Further, the second fired body is cooled (step 6). Thereafter, the surface of the cooled second fired body is finished, and a furnace wall material having a predetermined shape is manufactured from the second fired body (step 7). At this time, the furnace wall material is not a harmful substance having any toxicity, ferric oxide (Fe 2 O 3 ), which is iron oxide, silicon dioxide (SiO 2 ), and alumina, which is non-toxic aluminum oxide. Each of (Al 2 O 3 ) is contained.

上述したように、上記一実施の形態によれば、フェロシリカの粉状体と、アルミニウム粉と、セラミックを粉砕した塊体とを混合して混合物とし、この混合物を圧縮して、この混合物中の酸素を追い出してから、還元雰囲気で焼成して炉壁材を製造する。この結果、クロムや水銀、カドニウムなどの自然界に害のある有害物質を含有することなく、耐熱性および耐スラグ浸透性に優れており、熱拡散耐磨耗性、耐火温度などの熱的物性が良好な炉壁材を簡単な構成で製造できる。   As described above, according to the above-described embodiment, the ferrosilica powder, the aluminum powder, and the lump obtained by pulverizing the ceramic are mixed to form a mixture, and the mixture is compressed, After expelling oxygen, the furnace wall material is produced by firing in a reducing atmosphere. As a result, it does not contain harmful substances that are harmful to the natural world, such as chromium, mercury, and cadmium, and has excellent heat resistance and slag penetration resistance, and has thermal properties such as thermal diffusion wear resistance and fire resistance temperature. A good furnace wall material can be manufactured with a simple configuration.

すなわち、この炉壁材を用いて構築された焼却炉内で焼却した残渣物中やこの焼却炉内には、有害物質となる廃クロムなどの有害重金属類を含む残渣物が存在しなくなる。   That is, there are no residues containing hazardous heavy metals such as waste chromium, which are harmful substances, in the incinerators incinerated with the furnace wall material or in the incinerator.

さらに、この炉壁材には、この炉壁材の耐火組織内に金属微細粒子であるセラミック粒子が混在しているため、高温焼成時に発生する金属間膨張差を吸収できるから、耐強度、耐熱性および熱拡散磨耗性に優れている。また、推定としては、この炉壁材の使用中に、この炉壁材中の金属ケイ素が本来持っている遠赤外線を多量に放射する独特の特性から塩化水素(HCl)、窒素酸化物(NO)あるいは硫黄酸化物(SO)を分解できる。このため、この炉壁材を使用することによって、塩化水素(HCl)、窒素酸化物(NO)あるいは硫黄酸化物(SO)の発生を低減できるため、ダイオキシンなどの有害物質の発生を抑制できる。 Furthermore, since this furnace wall material contains ceramic particles, which are fine metal particles, in the refractory structure of this furnace wall material, it can absorb the difference in expansion between metals that occurs during high-temperature firing. Excellent in heat resistance and heat diffusion wear. Also, as an estimate, during use of this furnace wall material, hydrogen chloride (HCl), nitrogen oxide (NO) from the unique characteristics of emitting a large amount of far infrared rays inherent to the metal silicon in the furnace wall material. X 3 ) or sulfur oxide (SO X ) can be decomposed. For this reason, by using this furnace wall material, the generation of hydrogen chloride (HCl), nitrogen oxide (NO X ), or sulfur oxide (SO X ) can be reduced, thereby suppressing the generation of harmful substances such as dioxins. it can.

さらに、この炉壁材にセラミックを混合させたことにより、このセラミックが炉壁材中の増量材として機能するとともに、この炉壁材の品質を安定させる。したがって、有害物質を含有せず耐熱性に優れた炉壁材の製造性を向上できるから、この炉壁材をより効率良く製造できる。   Furthermore, by mixing the ceramic with the furnace wall material, the ceramic functions as an extender in the furnace wall material and stabilizes the quality of the furnace wall material. Therefore, since the manufacturability of the furnace wall material that does not contain harmful substances and has excellent heat resistance can be improved, the furnace wall material can be manufactured more efficiently.

また、この炉壁材に混合させるセラミックの表面を水ガラスにてコーティングさせてから混合物に混合させた。このため、この表面が水ガラスにてコーティングされたセラミックを混合させて製造された炉壁材を加熱した際に生じる膨張差を、セラミックの表面を覆う水ガラスが吸収する。すなわち、一定の温度で焼成した際に発生する金属間の異なる膨張係数を、水ガラスがクッション剤として作用する。したがって、この耐熱材を加熱した際に生じる応力を分散できるので、この炉壁材が破損しにくくなるから、この炉壁材の耐熱性をより向上できる。   Further, the surface of the ceramic to be mixed with the furnace wall material was coated with water glass and then mixed with the mixture. For this reason, the water glass which covers the surface of a ceramic absorbs the expansion difference which arises when the furnace wall material manufactured by mixing the ceramic with which this surface was coated with water glass is heated. That is, water glass acts as a cushioning agent for different expansion coefficients between metals generated when firing at a constant temperature. Therefore, since the stress generated when the heat-resistant material is heated can be dispersed, the furnace wall material is not easily damaged, and the heat resistance of the furnace wall material can be further improved.

さらに、フェロシリカ、アルミニウムおよびセラミックの混合物を圧縮して還元雰囲気で焼成して第1の焼成体とした後に、この第1の焼成体を冷却してから酸素雰囲気で焼成して第2の焼成体として炉壁材とした。この結果、第1の焼成体を酸素雰囲気で焼成することにより、この第1の焼成体中の金属、特に、この第1の焼成体の表面のアルミニウムおよび鉄のそれぞれが酸化してアルミナおよび酸化鉄となり、酸素をバインダー代わりとして、この第1の焼成体がさらに強固になる。よって、この炉壁材を加熱して高温にした際における、この炉壁材の耐磨耗性を向上できる。   Further, the mixture of ferrosilica, aluminum and ceramic is compressed and fired in a reducing atmosphere to form a first fired body, and then the first fired body is cooled and fired in an oxygen atmosphere to obtain a second fired body. As a furnace wall material. As a result, by firing the first fired body in an oxygen atmosphere, the metal in the first fired body, in particular, aluminum and iron on the surface of the first fired body are oxidized, and alumina and oxidized The first fired body becomes stronger by using iron instead of oxygen as a binder. Therefore, the wear resistance of the furnace wall material when the furnace wall material is heated to a high temperature can be improved.

なお、上記一実施の形態では、フェロシリカとアルミニウムとセラミックとのを混合物から炉壁材を製造したが、この炉壁材の原料のアルミニウムの代わりに、脱酸剤として機能し形を形成させるグリセリン(C(OH))と、このグリセリンと相性の良い硼酸(HBO)をフェロシリカの粉状体に混合させても、クロムなどの有害物質を含有せず、自然界に優しく、耐熱性に優れた炉壁材を製造できる。 In the above embodiment, the furnace wall material is manufactured from a mixture of ferrosilica, aluminum, and ceramic. Instead of aluminum as the raw material of the furnace wall material, glycerin that functions as a deoxidizer and forms a shape. Even if (C 3 H 5 (OH) 3 ) and boric acid (H 3 BO 3 ), which is compatible with glycerin, are mixed into a ferrosilica powder, it does not contain harmful substances such as chromium and is gentle to nature. A furnace wall material excellent in heat resistance can be manufactured.

また、金属ケイ素が10質量%以上70%に、残部がアルミニウムとセラミックを主材とした配合物を成形後、還元雰囲気で高温焼成して、耐火物組織内にセラミック粒子が混在していれば、他にどのような物質を含有していても対応させて用いることができる。   Moreover, after forming a compound mainly composed of 10% by mass to 70% of metal silicon and the balance of aluminum and ceramic as the main materials, and firing at a high temperature in a reducing atmosphere, if ceramic particles are mixed in the refractory structure Any other substance can be used correspondingly.

さらに、焼却炉の炉壁に用いられる炉壁材について説明したが、耐熱性を有する材料を取り付ける必要のある場所であれば、焼却炉以外の溶鉱炉の炉壁材としてや、家庭のコンロ周りの耐熱材としても利用することができる。   Furthermore, although the furnace wall material used for the furnace wall of the incinerator has been described, if it is necessary to attach a heat-resistant material, it can be used as a furnace wall material for a blast furnace other than an incinerator, It can also be used as a heat-resistant material.

本発明の一実施の形態の耐熱材の製造方法を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the manufacturing method of the heat resistant material of one embodiment of this invention.

Claims (6)

金属ケイ素およびアルミニウムを含有した
ことを特徴とした耐熱材。
A heat-resistant material characterized by containing metallic silicon and aluminum.
酸化第二鉄、二酸化珪素および酸化アルミニウムを含有した
ことを特徴とした請求項1記載の耐熱材。
The heat-resistant material according to claim 1, comprising ferric oxide, silicon dioxide and aluminum oxide.
少なくとも金属ケイ素とアルミニウムとを混合して混合物とし、
この混合物を圧縮してから還元雰囲気で焼成する
ことを特徴とした耐熱材の製造方法。
Mix at least metallic silicon and aluminum to make a mixture,
A method for producing a heat-resistant material, characterized in that the mixture is compressed and then fired in a reducing atmosphere.
セラミックを混合物に混合する
ことを特徴とした請求項3記載の耐熱材の製造方法。
The method for producing a heat-resistant material according to claim 3, wherein ceramic is mixed into the mixture.
水ガラスにて表面が覆われたセラミックを混合物に混合する
ことを特徴とした請求項4記載の耐熱材の製造方法。
The method for producing a heat-resistant material according to claim 4, wherein a ceramic whose surface is covered with water glass is mixed into the mixture.
還元雰囲気で焼成した後に、冷却してから酸素雰囲気で焼成する
ことを特徴とした請求項3ないし5いずれか記載の耐熱材の製造方法。
The method for producing a heat-resistant material according to any one of claims 3 to 5, wherein after firing in a reducing atmosphere, the material is cooled and then fired in an oxygen atmosphere.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP7312350B1 (en) * 2022-12-26 2023-07-21 株式会社Ibis Heating element structure and manufacturing method thereof

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