JP2747325B2 - 大きい気孔を有するスピネル含有マグネシア質クリンカーおよびその製造法 - Google Patents
大きい気孔を有するスピネル含有マグネシア質クリンカーおよびその製造法Info
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は製鋼用炉材として使用する耐火物である気孔
を有するスピネル含有マグネシア質クリンカーおよびそ
の製造法に関する。
を有するスピネル含有マグネシア質クリンカーおよびそ
の製造法に関する。
（従来の技術） 製鋼用耐火物として使用される塩基性耐火物のうち、
代表的なものにマグネシア質耐火物およびマグネシア・
クロム質耐火物がある。
代表的なものにマグネシア質耐火物およびマグネシア・
クロム質耐火物がある。
マグネシア質耐火物は、主要鉱物であるペリクレース
が高融点（約2830℃）であることによって熱間強度が高
く、同時に耐スラグ侵食性に対して強いという長所をも
つ反面、熱膨張率が大きいことなどのために耐スポール
性に劣るという実使用時に非常に問題となる短所があ
る。
が高融点（約2830℃）であることによって熱間強度が高
く、同時に耐スラグ侵食性に対して強いという長所をも
つ反面、熱膨張率が大きいことなどのために耐スポール
性に劣るという実使用時に非常に問題となる短所があ
る。
このため耐スポール性の改善を目的にこれまでグラフ
ァイトを配合したマグネシア−カーボン質耐火物やマグ
ネシアにクロム鉄鉱を配合したマグネシア・クロム質耐
火物（以下、マグクロ質耐火物と記す）が開発されてき
た。
ァイトを配合したマグネシア−カーボン質耐火物やマグ
ネシアにクロム鉄鉱を配合したマグネシア・クロム質耐
火物（以下、マグクロ質耐火物と記す）が開発されてき
た。
マグネシア−カーボン質耐火物は、カーボンの配合に
より耐スポール性が改善されているがカーボンの酸化と
いう別の問題を生じた。この酸化の問題については、酸
化防止剤としてAl、Mg、Si金属粉やAl−Mg合金粉当の添
加により対処されている。更には、この酸化の問題から
カーボン含有率を下げたい意向が製鋼メーカー側にあ
る。
より耐スポール性が改善されているがカーボンの酸化と
いう別の問題を生じた。この酸化の問題については、酸
化防止剤としてAl、Mg、Si金属粉やAl−Mg合金粉当の添
加により対処されている。更には、この酸化の問題から
カーボン含有率を下げたい意向が製鋼メーカー側にあ
る。
マグクロ質耐火物は、マグネシアよりはスポール性の
改善が行われている未だ不十分である。このスポール性
が更に改善されればマグクロ質耐火物の用途は広がると
思われる。
改善が行われている未だ不十分である。このスポール性
が更に改善されればマグクロ質耐火物の用途は広がると
思われる。
また最近、マグネシア−カーボン質耐火物やマグクロ
質耐火物からの炭素やクロムの鋼への汚染が、鋼のクリ
ーンスチール化に向けて問題化され材質面自体から検討
がされるようになってきている。
質耐火物からの炭素やクロムの鋼への汚染が、鋼のクリ
ーンスチール化に向けて問題化され材質面自体から検討
がされるようになってきている。
特開昭60-81058号公報には、重量％でMgO 85〜95％、
Al2O3 1.5〜５％、CaO 1.0〜2.0％その他の成分２％以
下の組成を有するものを熱溶融後、急冷処理することに
よりペリクレース結晶粒界および結晶内にスピネルを分
布させ生成したペリクレース集合粒とマグネシアおよび
アルミナを配合させることにより生成した焼成煉瓦が優
れた耐溶損性、耐熱衝撃性および耐構造スポール性を呈
すると報告されている。
Al2O3 1.5〜５％、CaO 1.0〜2.0％その他の成分２％以
下の組成を有するものを熱溶融後、急冷処理することに
よりペリクレース結晶粒界および結晶内にスピネルを分
布させ生成したペリクレース集合粒とマグネシアおよび
アルミナを配合させることにより生成した焼成煉瓦が優
れた耐溶損性、耐熱衝撃性および耐構造スポール性を呈
すると報告されている。
更に特開昭63-215558号公報には、マグネシア原料に
0.1〜1.5mmに粒度調整した合成ムライトを添加すること
による特殊な構造を有する焼成煉瓦について報告されて
いる。すなわち焼成時においてムライト（３Al2O3・２S
iO2）とマグネシアとの反応によりスピネル相およびフ
ォルステライト相がペリクレース結晶粒界に生成して介
在し、更にムライト原料の占有領域が気孔化するという
ものである。この煉瓦はスピネル相がペリクレース粒界
に介在し更に気孔が均一に分散して存在するため対構造
スポール性及び耐熱スポール性にすぐれているといわれ
ている。
0.1〜1.5mmに粒度調整した合成ムライトを添加すること
による特殊な構造を有する焼成煉瓦について報告されて
いる。すなわち焼成時においてムライト（３Al2O3・２S
iO2）とマグネシアとの反応によりスピネル相およびフ
ォルステライト相がペリクレース結晶粒界に生成して介
在し、更にムライト原料の占有領域が気孔化するという
ものである。この煉瓦はスピネル相がペリクレース粒界
に介在し更に気孔が均一に分散して存在するため対構造
スポール性及び耐熱スポール性にすぐれているといわれ
ている。
しかしながら特開昭60-81058号公報の煉瓦の場合、熱
溶融および急冷処理することにより得られるためコスト
高になると考えられ、特開昭63-215558号公報の煉瓦は
合成ムライトを用いるため同様にコスト高になると共に
Al2O3とSiO2比率を自由にコントロールできず必然的に
耐食性の問題となるSiO2成分が高くなるという欠点を有
している。
溶融および急冷処理することにより得られるためコスト
高になると考えられ、特開昭63-215558号公報の煉瓦は
合成ムライトを用いるため同様にコスト高になると共に
Al2O3とSiO2比率を自由にコントロールできず必然的に
耐食性の問題となるSiO2成分が高くなるという欠点を有
している。
（発明が解決すべき問題点） 本発明の目的は、大きい気孔を有するスピネル含有マ
グネシア質クリンカーを提供することにある。
グネシア質クリンカーを提供することにある。
本発明の他の目的は、スラグ浸透を防止して優れた耐
スポール性を示ししかも耐消化性が改善されたマグネシ
ア質クリンカーを提供することにある。
スポール性を示ししかも耐消化性が改善されたマグネシ
ア質クリンカーを提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、上記マグネシア質クリン
カーの気孔の大きさを制御して、該マグネシア質クリン
カーを工業的に有利に製造する方法を提供することにあ
る。
カーの気孔の大きさを制御して、該マグネシア質クリン
カーを工業的に有利に製造する方法を提供することにあ
る。
本発明のさらに他の目的は、ムライトを用いることな
く、アルミナおよびシリカをそのまま用い、焼成時にア
ルミナおよびシリカをマグネシアと反応させてそれぞれ
スピネルおよびフォルステライトを生成することによっ
て、ムライトを製造する焼成工程を必要とせず、一段焼
成により、本発明の上記マグネシア質クリンカーを製造
する方法を提供することにある。
く、アルミナおよびシリカをそのまま用い、焼成時にア
ルミナおよびシリカをマグネシアと反応させてそれぞれ
スピネルおよびフォルステライトを生成することによっ
て、ムライトを製造する焼成工程を必要とせず、一段焼
成により、本発明の上記マグネシア質クリンカーを製造
する方法を提供することにある。
本発明のさらに他の目的及びおよび利点は以下の説明
から明らかとなろう。
から明らかとなろう。
（問題を解決するための手段と作用） 本発明によれば、本発明の上記目的および利点は、 （Ａ）MgO、Al2O3およびSiO2を主たる構成成分とし、 （Ｂ）これらの構成成分の合計重量を基準にして、MgO
80重量％以上およびAl2O3とSiO2をそれぞれ20重量％以
下で含有し、 （Ｃ）Al2O3は主としてスピネル（MgO・Al2O3）結晶相
として存在し、そしてSiO2は主としてフォルステライト
（2MgO・SiO2）として存在し、 （Ｄ）50〜2000μｍの範囲の径の気孔を多数有し、そし
て気孔率が0.1〜10％の範囲にある、 ことを特徴とする大きい気孔を有するスピネル含有マグ
ネシア質クリンカーによって達成される。
80重量％以上およびAl2O3とSiO2をそれぞれ20重量％以
下で含有し、 （Ｃ）Al2O3は主としてスピネル（MgO・Al2O3）結晶相
として存在し、そしてSiO2は主としてフォルステライト
（2MgO・SiO2）として存在し、 （Ｄ）50〜2000μｍの範囲の径の気孔を多数有し、そし
て気孔率が0.1〜10％の範囲にある、 ことを特徴とする大きい気孔を有するスピネル含有マグ
ネシア質クリンカーによって達成される。
本発明のクリンカーは、上記のとおり、（Ａ）〜
（Ｄ）の特性を有している。
（Ｄ）の特性を有している。
第１に、本発明のクリンカーは、構成成分を酸化物単
位で特定すれば、MgO、Al2O3およびSiO2を主たる構成成
分として成る（要件（Ａ））。従たる構成成分として、
例えばCaO、Fe2O3等を含有することができる。これらの
従たる構成成分は、主たる構成成分を基準として好まし
くは約２重量％以下、より好ましくは１重量％以下で含
有され得る。
位で特定すれば、MgO、Al2O3およびSiO2を主たる構成成
分として成る（要件（Ａ））。従たる構成成分として、
例えばCaO、Fe2O3等を含有することができる。これらの
従たる構成成分は、主たる構成成分を基準として好まし
くは約２重量％以下、より好ましくは１重量％以下で含
有され得る。
本発明のクリンカーは、第２に、主たる構成成分の合
計重量を基準にして、MgO 80重量％以上そしてAl2O3とS
iO2をそれぞれ20重量％以下で含有する。同じ基準に対
し、好ましくはMgO 85重量％以上、Al2O3 15重量％以上
およびSiO2 5重量％以下であり、より好ましくはMgO 85
〜93重量％、Al2O3 5〜10重量％およびSiO2 0.5〜３重
量％である。
計重量を基準にして、MgO 80重量％以上そしてAl2O3とS
iO2をそれぞれ20重量％以下で含有する。同じ基準に対
し、好ましくはMgO 85重量％以上、Al2O3 15重量％以上
およびSiO2 5重量％以下であり、より好ましくはMgO 85
〜93重量％、Al2O3 5〜10重量％およびSiO2 0.5〜３重
量％である。
本発明のクリンカーは、第３に、上記主たる構成成分
のAl2O3を主としてスピネル（MgO・Al2O3）結晶相とし
て含有しており、そしてSiO2を主としてフォルステライ
ト（2MgO・SiO2）結晶相として含有している。
のAl2O3を主としてスピネル（MgO・Al2O3）結晶相とし
て含有しており、そしてSiO2を主としてフォルステライ
ト（2MgO・SiO2）結晶相として含有している。
これらのスピネルおよびフォルステライトは、後述す
る50〜2000μｍの範囲の径の気孔の周囲に少くとも存在
するのが望ましく、より好ましくはこれらの気孔の周囲
に存在するペリクレース（MgO）結晶粒の粒間を充填す
る形態で存在する。
る50〜2000μｍの範囲の径の気孔の周囲に少くとも存在
するのが望ましく、より好ましくはこれらの気孔の周囲
に存在するペリクレース（MgO）結晶粒の粒間を充填す
る形態で存在する。
本発明のクリンカーは、第４に、50〜2,000μｍの範
囲の径の気孔を多数有しそして気孔率が0.1〜10％の範
囲にある。多数の気孔は、好ましくは200〜2,000μｍの
範囲の径を有し、より好ましくは500〜1,500μｍの範囲
の径を有する。また、気孔率は0.5〜５％の範囲にある
のが好ましい。
囲の径の気孔を多数有しそして気孔率が0.1〜10％の範
囲にある。多数の気孔は、好ましくは200〜2,000μｍの
範囲の径を有し、より好ましくは500〜1,500μｍの範囲
の径を有する。また、気孔率は0.5〜５％の範囲にある
のが好ましい。
本発明のクリンカーは、好適には、嵩密度が3.1〜3.4
g/cm3の範囲にある。
g/cm3の範囲にある。
本発明によれば、本発明のクリンカーは、 （１）マグネシア原料、アルミナ原料及びシリカ原料
を、MgOとして80重量％以上およびAl2O3とSiO2としてそ
れぞれ20重量％以下となる割合で緊密に混合し、その際
アルミナ原料及びシリカ原料の粒径を2mm以下とし、そ
して、 （２）得られた混合物を1500℃以上の温度で焼成して、
アルミナ原料及びシリカ原料をマグネシア原料と反応さ
せて、スピネ相およびフォルステライト相に変え、そし
て該アルミナ原料およびシリカ原料の占有領域を空隙と
して気孔化する、 ことによって製造することができる。
を、MgOとして80重量％以上およびAl2O3とSiO2としてそ
れぞれ20重量％以下となる割合で緊密に混合し、その際
アルミナ原料及びシリカ原料の粒径を2mm以下とし、そ
して、 （２）得られた混合物を1500℃以上の温度で焼成して、
アルミナ原料及びシリカ原料をマグネシア原料と反応さ
せて、スピネ相およびフォルステライト相に変え、そし
て該アルミナ原料およびシリカ原料の占有領域を空隙と
して気孔化する、 ことによって製造することができる。
上記工程（１）で使用されるマグネシア原料として
は、例えばマグネシアクリンカー、天然マグネサイト、
水酸化マグネシウム並びに水酸化マグネシウムや天然産
マグネサイトを焼した酸化マグネシウムおよびマグネ
シウム塩類等を挙げることができる。
は、例えばマグネシアクリンカー、天然マグネサイト、
水酸化マグネシウム並びに水酸化マグネシウムや天然産
マグネサイトを焼した酸化マグネシウムおよびマグネ
シウム塩類等を挙げることができる。
また本発明に使用するマグネシア原料としては、灼熱
基準値でMgO成分が90％以上、好ましくは98％以上の高
純度のものが望ましい。これは不純物が多くなると、こ
れら不純物による低融点化合物が多く形成され、実際に
製鋼用耐火物として使用する場合、熱間強度や耐食性に
問題を生じ易くなる。
基準値でMgO成分が90％以上、好ましくは98％以上の高
純度のものが望ましい。これは不純物が多くなると、こ
れら不純物による低融点化合物が多く形成され、実際に
製鋼用耐火物として使用する場合、熱間強度や耐食性に
問題を生じ易くなる。
またアルミナ原料としては、例えばアルミナクリンカ
ー、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、天然産ボ
ーキサイト、ばん土けつ岩およびその焼成物並びにアル
ミニウム塩類等を挙げることができる。
ー、酸化アルミニウム、水酸化アルミニウム、天然産ボ
ーキサイト、ばん土けつ岩およびその焼成物並びにアル
ミニウム塩類等を挙げることができる。
シリカ原料としては、たとえば天然産石英やけいそう
土などの結晶質シリカ；珪酸ソーダやシリカフラワーお
よびミクロシリカなどの非晶質シリカなどを挙げことが
できる。
土などの結晶質シリカ；珪酸ソーダやシリカフラワーお
よびミクロシリカなどの非晶質シリカなどを挙げことが
できる。
アルミナ原料およびシリカ原料も同様に、不純物の少
ない高純度のものが好ましい。
ない高純度のものが好ましい。
これらのマグネシア原料、アルミナ原料およびシリカ
原料は、MgO、Al2O3およびSiO2の合計重量を基準にし
て、MgOが80重量％以上およびAl2O3とSiO2がそれぞれ20
重量％以下となる割合で緊密に混合される。アルミナ原
料およびシリカ原料は、本発明方法においては、約２μ
ｍ以下の粒径を持つ粒子として用いられる。すなわち、
本発明者の研究によれば、アルミナ原料およびシリカ原
料の粒子径によって、工程（２）の焼成により得られる
クリンカー中の気孔の大きさを制御することが可能とな
ることが明らかにされ、かかる事実に基づきクリンカー
中の50〜2,000μｍの範囲の径の気孔はアルミナ原料お
よびシリカ原料の粒径を約２μｍ以下とすることによっ
て達成できることも明らかとなった。
原料は、MgO、Al2O3およびSiO2の合計重量を基準にし
て、MgOが80重量％以上およびAl2O3とSiO2がそれぞれ20
重量％以下となる割合で緊密に混合される。アルミナ原
料およびシリカ原料は、本発明方法においては、約２μ
ｍ以下の粒径を持つ粒子として用いられる。すなわち、
本発明者の研究によれば、アルミナ原料およびシリカ原
料の粒子径によって、工程（２）の焼成により得られる
クリンカー中の気孔の大きさを制御することが可能とな
ることが明らかにされ、かかる事実に基づきクリンカー
中の50〜2,000μｍの範囲の径の気孔はアルミナ原料お
よびシリカ原料の粒径を約２μｍ以下とすることによっ
て達成できることも明らかとなった。
アルミナ原料は、Al2O3として、15重量％以下となる
割合で使用するのが望ましく、５〜10重量％となる割合
で使用するのがより好ましい。
割合で使用するのが望ましく、５〜10重量％となる割合
で使用するのがより好ましい。
また、シリカ原料は、SiO2として、５重量％以下とな
る割合が好ましく、0.5〜３重量％となる割合がより好
ましい。シリカ原料はマグネシア原料と焼成中に反応し
てフォルステライトおよびモンステライトを生成する
が、SiO2含有量が多すぎると、生成するクリンカーの熱
間強度や耐食性が低下する傾向がみられることがあるた
め、あまり多量に用いないほうが望ましい。
る割合が好ましく、0.5〜３重量％となる割合がより好
ましい。シリカ原料はマグネシア原料と焼成中に反応し
てフォルステライトおよびモンステライトを生成する
が、SiO2含有量が多すぎると、生成するクリンカーの熱
間強度や耐食性が低下する傾向がみられることがあるた
め、あまり多量に用いないほうが望ましい。
また、アルミナ原料およびシリカ原料の粒径が大きす
ぎると、Al2O3やSiO2がMgOと反応した場合、Al2O3やSiO
2原料部が反応して膨張しクラックの発生が起こり易く
なる。その理由は、局所的に反応生成物であるスピネル
やフォルステライトが濃集し、これら相が均一にペリク
レース相間に分散しないためと信じられる。
ぎると、Al2O3やSiO2がMgOと反応した場合、Al2O3やSiO
2原料部が反応して膨張しクラックの発生が起こり易く
なる。その理由は、局所的に反応生成物であるスピネル
やフォルステライトが濃集し、これら相が均一にペリク
レース相間に分散しないためと信じられる。
本発明方法では、上記第１工程で得られた混合物は、
次いで第２工程において1500℃以上の温度で焼成され
る。該混合物は、場合により、予め造粒物あるいは成型
物にされたのちあるいは焼されたのち、焼成に付すこ
とができる。例えばマグネシア原料が水酸化マグネシウ
ムのときには、予め焼してマグネシアとしたのち、上
記焼成温度で焼成することが望ましい。このようにする
ことによって、焼成クリンカー中の気孔の周囲にクラッ
クが生成するのを有利に防止することができる。
次いで第２工程において1500℃以上の温度で焼成され
る。該混合物は、場合により、予め造粒物あるいは成型
物にされたのちあるいは焼されたのち、焼成に付すこ
とができる。例えばマグネシア原料が水酸化マグネシウ
ムのときには、予め焼してマグネシアとしたのち、上
記焼成温度で焼成することが望ましい。このようにする
ことによって、焼成クリンカー中の気孔の周囲にクラッ
クが生成するのを有利に防止することができる。
焼成温度は好ましくは1600℃以上である。
焼成温度が低すぎると、特にアルミナ原料の粒径が比
較的大きい場合、主成分であるコランダムがマグネシア
と反応してスピネルを形成するのが不十分であり、目的
とする微構造を得られない。
較的大きい場合、主成分であるコランダムがマグネシア
と反応してスピネルを形成するのが不十分であり、目的
とする微構造を得られない。
焼成は例えばロータリーキルン中で行なうことができ
る。
る。
焼成工程において、アルミナ原料とシリカ原料は、マ
グネシア原料と反応し、それぞれスピネルおよびフォル
ステライトを生成し、そしてそれらの占有領域を空隙と
して気孔化する。
グネシア原料と反応し、それぞれスピネルおよびフォル
ステライトを生成し、そしてそれらの占有領域を空隙と
して気孔化する。
かくして、本発明方法によれば、上記した如き（Ａ）
〜（Ｄ）の特性を備えた本発明のクリンカーが生成され
る。本発明のクリンカーは、50〜2,000μｍの範囲の径
を持つ大きな気孔を有する点に特徴の一つを有する。か
かる大きな気孔は、通常のマグネシアクリンカーが有す
る50μｍより小さい、通常20〜30μｍの範囲の径を有す
る微孔とは明らかに相違する。本発明のクリンカーは、
それ故、これらの微孔の他に、大きい気孔を有する点で
従来のマグネシアクリンカーと明確に相違する。
〜（Ｄ）の特性を備えた本発明のクリンカーが生成され
る。本発明のクリンカーは、50〜2,000μｍの範囲の径
を持つ大きな気孔を有する点に特徴の一つを有する。か
かる大きな気孔は、通常のマグネシアクリンカーが有す
る50μｍより小さい、通常20〜30μｍの範囲の径を有す
る微孔とは明らかに相違する。本発明のクリンカーは、
それ故、これらの微孔の他に、大きい気孔を有する点で
従来のマグネシアクリンカーと明確に相違する。
以下、実施例により本発明を詳細に説明するが、本発
明は実施例により何らの限定を受けるものではない。
明は実施例により何らの限定を受けるものではない。
（化学組成） 日本学術振興会第124委員会試験法分科会において決
定された“学振法１ マグネシアクリンカーの化学分析
法”（1981年版 耐火物手帳参照）に準じて測定した。
定された“学振法１ マグネシアクリンカーの化学分析
法”（1981年版 耐火物手帳参照）に準じて測定した。
（嵩密度（かさ比重）） 日本学術振興会第124委員会試験法分科会において決
定された“学振法２ マグネシアクリンカーの見掛気孔
率、見掛比重およびかさ比重の測定法”（1981年版 耐
火物手帳参照）に準じ、下記の計算式により求めた。
定された“学振法２ マグネシアクリンカーの見掛気孔
率、見掛比重およびかさ比重の測定法”（1981年版 耐
火物手帳参照）に準じ、下記の計算式により求めた。
W1:クリンカーの乾燥重量（ｇ） W2:白灯油で飽和した試料の白灯油中の重量（ｇ） W3:白灯油で飽和した試料の重量（ｇ） S:測定温度における白灯油の重量（g/cm3） （気孔径の平均値） Fullman法（J.of Metals,447、1953）に準じ、研磨面
を撮影した写真上で、直径50μｍ以上の気孔を100個以
上読み取り、その平均値を1.57倍して気孔径の平均値と
した。
を撮影した写真上で、直径50μｍ以上の気孔を100個以
上読み取り、その平均値を1.57倍して気孔径の平均値と
した。
実施例−１ 灼熱基準で各成分がMgO 98.2重量％、CaO 0.9重量
％、SiO2 0.18重量％、Fe2O3 0.08重量％、Al2O3 0.08
重量％、B2O3 0.40重量％を有する水酸化マグネシウム
ケークに、Al2O3源としてバイヤー法製造による市販焼
成アルミナ粉末（粒度0.2mmアンダー）を、SiO2源とし
て石英（粒度0.045mmアンダー）を用いて、クリンカー
の各成分がMgO 90重量％、SiO2 2.2重量％、Al2O3 6.6
重量％になるように上記水酸化マグネシウムに焼成アル
ミナ粉末および石英粉末を添加調合し、十分な混練を行
った。これを水分率６％になるまで乾燥し、この乾燥物
を成型圧2.0t/cm2でφ20×H20mmの円柱状ペレットに成
型した。この成型物を酸素−プロパン炉を用いて温度18
00℃で一時間保持し焼結させた。得られた焼結体の化学
組成並びに見掛気孔率および嵩密度、更に焼結体内の気
孔径の平均値およびＸ線粉末回折法により求めた鉱物組
成を第１表に、また焼結体の反射顕微鏡写真を添付図面
第１図に、更にEPMA写真を第２図に示す。第１図におい
て黒く見える部分が気孔である。第２図の（ａ）は二次
電子像であり、（ｂ）はMgKαＸ−線像であり、（ｃ）
はAlKαＸ−線像であり、（ｄ）はSiKαＸ−線像であり
そして（ｅ）はCaKαＸ−線像である。
％、SiO2 0.18重量％、Fe2O3 0.08重量％、Al2O3 0.08
重量％、B2O3 0.40重量％を有する水酸化マグネシウム
ケークに、Al2O3源としてバイヤー法製造による市販焼
成アルミナ粉末（粒度0.2mmアンダー）を、SiO2源とし
て石英（粒度0.045mmアンダー）を用いて、クリンカー
の各成分がMgO 90重量％、SiO2 2.2重量％、Al2O3 6.6
重量％になるように上記水酸化マグネシウムに焼成アル
ミナ粉末および石英粉末を添加調合し、十分な混練を行
った。これを水分率６％になるまで乾燥し、この乾燥物
を成型圧2.0t/cm2でφ20×H20mmの円柱状ペレットに成
型した。この成型物を酸素−プロパン炉を用いて温度18
00℃で一時間保持し焼結させた。得られた焼結体の化学
組成並びに見掛気孔率および嵩密度、更に焼結体内の気
孔径の平均値およびＸ線粉末回折法により求めた鉱物組
成を第１表に、また焼結体の反射顕微鏡写真を添付図面
第１図に、更にEPMA写真を第２図に示す。第１図におい
て黒く見える部分が気孔である。第２図の（ａ）は二次
電子像であり、（ｂ）はMgKαＸ−線像であり、（ｃ）
はAlKαＸ−線像であり、（ｄ）はSiKαＸ−線像であり
そして（ｅ）はCaKαＸ−線像である。
実施例−２ 実施例−１で使用した水酸化マグネシウムケークなら
びに、平均粒径の異なる焼結アルミナクリンカー（Al2O
3源として）および石英（SiO2源として）の破砕物を各
々添加し、クリンカーの各成分がMgO 90重量％，Al2O3
またはSiO2が8.8重量％になるように添加調合し、十分
な混練を行った。これを完全乾燥した後、電気炉で温度
1000℃で１時間保持し焼を行った。この焼物を成型
圧2.0t/cm2でφ20×H20mmの円柱状ペレットに成型し
た。この成型物を酸素−プロパン炉を用いて温度1800℃
で１時間保持し焼結させた。得られた焼結体中に添加原
料の粒径により生成した気孔の大きさを（μｍ）を測定
し、その平均値を第２表に示す。
びに、平均粒径の異なる焼結アルミナクリンカー（Al2O
3源として）および石英（SiO2源として）の破砕物を各
々添加し、クリンカーの各成分がMgO 90重量％，Al2O3
またはSiO2が8.8重量％になるように添加調合し、十分
な混練を行った。これを完全乾燥した後、電気炉で温度
1000℃で１時間保持し焼を行った。この焼物を成型
圧2.0t/cm2でφ20×H20mmの円柱状ペレットに成型し
た。この成型物を酸素−プロパン炉を用いて温度1800℃
で１時間保持し焼結させた。得られた焼結体中に添加原
料の粒径により生成した気孔の大きさを（μｍ）を測定
し、その平均値を第２表に示す。
実施例−３、４、５ 実施例−１で使用した水酸化マグネシウムケークに、
Al2O3源として同じく実施例−１で使用した市販焼成ア
ルミナ粉末をSiO2源として石英（粒度0.84〜0.50mm、0.
30〜0.15mm、0.045mmアンダー）を用いて、クリンカー
の各成分がMgO 90重量％、SiO2 2.0重量％、Al2O3 6.3
重量％になるように上記水酸化マグネシウムケークにア
ルミナ粉末および各粒度を有する石英を添加調合し、十
分な混練をおこなった。これを完全乾燥した後、電気炉
で温度1000℃で１時間保持し焼を行った。この焼物
を成型圧2.0t/cm2でφ20×H20mmの円柱状ペレットに成
型した。この成型物を酸素−プロパン炉を用いて温度18
00℃で１時間保持し焼結させた。
Al2O3源として同じく実施例−１で使用した市販焼成ア
ルミナ粉末をSiO2源として石英（粒度0.84〜0.50mm、0.
30〜0.15mm、0.045mmアンダー）を用いて、クリンカー
の各成分がMgO 90重量％、SiO2 2.0重量％、Al2O3 6.3
重量％になるように上記水酸化マグネシウムケークにア
ルミナ粉末および各粒度を有する石英を添加調合し、十
分な混練をおこなった。これを完全乾燥した後、電気炉
で温度1000℃で１時間保持し焼を行った。この焼物
を成型圧2.0t/cm2でφ20×H20mmの円柱状ペレットに成
型した。この成型物を酸素−プロパン炉を用いて温度18
00℃で１時間保持し焼結させた。
得られた焼結体の化学組成並びに見掛気孔率および嵩
密度、さらに焼結体内の気孔径の平均値、およびＸ線粉
末回折法により求めた鉱物組成を第３表に示す。
密度、さらに焼結体内の気孔径の平均値、およびＸ線粉
末回折法により求めた鉱物組成を第３表に示す。
実施例−６、７、８ 実施例−１で使用した水酸化マグネシウムケークに、
Al2O3源として市販焼結アルミナクリンカーの破砕物
（粒度0.84〜0.50mm、0.30〜0.15mm、0.045mmアンダ
ー）をSiO2源としてミクロシリカを用いて、クリンカー
の各成分がMgO 90重量％，SiO2 2.0重量％、Al2O3 7.0
重量％になるように上記水酸化マグネシウムケークに各
粒度を有するアルミナクリンカーおよびミクロシリカを
添加調合し、十分な混練を行った。これを完全乾燥した
後、電気炉で温度1000℃で１時間保持し焼を行った。
この焼物を成型圧2.0t/cm2でφ20×H20mmの円柱状ペ
レットに成型した。この成型物を酸素−プロパン炉を用
いて温度1800℃で１時間保持し焼結させた。
Al2O3源として市販焼結アルミナクリンカーの破砕物
（粒度0.84〜0.50mm、0.30〜0.15mm、0.045mmアンダ
ー）をSiO2源としてミクロシリカを用いて、クリンカー
の各成分がMgO 90重量％，SiO2 2.0重量％、Al2O3 7.0
重量％になるように上記水酸化マグネシウムケークに各
粒度を有するアルミナクリンカーおよびミクロシリカを
添加調合し、十分な混練を行った。これを完全乾燥した
後、電気炉で温度1000℃で１時間保持し焼を行った。
この焼物を成型圧2.0t/cm2でφ20×H20mmの円柱状ペ
レットに成型した。この成型物を酸素−プロパン炉を用
いて温度1800℃で１時間保持し焼結させた。
得られた焼結体の化学組成並びに見掛気孔率および嵩
密度、更に焼結体内の気孔径の平均値、およびＸ線粉末
回折法により求めた鉱物組成を第４表に示す。
密度、更に焼結体内の気孔径の平均値、およびＸ線粉末
回折法により求めた鉱物組成を第４表に示す。
実施例−９、10、11 実施例−１で使用した水酸化マグネシウムケークに、
Al2O3源として市販焼結アルミナクリンカー（粒度0.30
〜0.15mm）を、SiO2源としてミクロシリカを用いて、ク
リンカーの各成分がMgO 90重量％、SiO2 1.50、1.00、
0.50重量％、Al2O3 7.30、7.80、8.30重量％になるよう
に、上記水酸化マグネシウムケークにアルミナクリンカ
ーおよびミクロシリカを添加調合し、十分な混練を行っ
た。これを完全乾燥した後、電気炉で温度1000℃で１時
間保持し焼を行った。この焼を成型圧2.0t/cm2でφ
20×H20mmの円柱状ペレットに成型した。この成型物を
酸素−プロパン炉を用いて温度1800℃で一時間保持し焼
結させた。得られた焼結体の化学組成並びに見掛気孔率
および嵩密度、更に焼結体の気孔の大きさおよびＸ線粉
末回折法により求めた鉱物組成を第５表に示す。
Al2O3源として市販焼結アルミナクリンカー（粒度0.30
〜0.15mm）を、SiO2源としてミクロシリカを用いて、ク
リンカーの各成分がMgO 90重量％、SiO2 1.50、1.00、
0.50重量％、Al2O3 7.30、7.80、8.30重量％になるよう
に、上記水酸化マグネシウムケークにアルミナクリンカ
ーおよびミクロシリカを添加調合し、十分な混練を行っ
た。これを完全乾燥した後、電気炉で温度1000℃で１時
間保持し焼を行った。この焼を成型圧2.0t/cm2でφ
20×H20mmの円柱状ペレットに成型した。この成型物を
酸素−プロパン炉を用いて温度1800℃で一時間保持し焼
結させた。得られた焼結体の化学組成並びに見掛気孔率
および嵩密度、更に焼結体の気孔の大きさおよびＸ線粉
末回折法により求めた鉱物組成を第５表に示す。
実施例−12 実施例−１の焼結体と海水マグネシアクリンカーの耐
消化性を測定するためオートクレーブ試験を行った。
（条件：温度152℃×3hr、圧力5kg/cm2） 各試料の重増率および粉化率を第６表に示す。
消化性を測定するためオートクレーブ試験を行った。
（条件：温度152℃×3hr、圧力5kg/cm2） 各試料の重増率および粉化率を第６表に示す。
【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明のクリンカーの断面の粒子構造を示す
反射顕微鏡写真である。 第２図は、本発明のクリンカーの断面の粒子構造を示す
Ｘ線写真（Ｘ線マイクロアナライザー（EPMA）写真）で
ある。
反射顕微鏡写真である。 第２図は、本発明のクリンカーの断面の粒子構造を示す
Ｘ線写真（Ｘ線マイクロアナライザー（EPMA）写真）で
ある。
Claims (5)
- 【請求項１】（Ａ）MgO、Al2O3およびSiO2を主たる構成
成分とし、 （Ｂ）これらの構成成分の合計重量を基準にして、MgO
80重量％以上およびAl2O3とSiO2をそれぞれ20重量％以
下で含有し、 （Ｃ）Al2O3は主としてスピネル（MgO・Al2O3）結晶相
として存在し、そしてSiO2は主としてフォルステライト
（2MgO・SiO2）結晶相として存在し、 （Ｄ）50〜2000μｍの範囲の径の気孔を多数有し、そし
て気孔率が0.1〜10％の範囲にある、 ことを特徴とする大きい気孔を有するスピネル含有マグ
ネシア質クリンカー。 - 【請求項２】スピネルおよびフォルステライトが50〜20
00μｍの範囲の径の気孔の周囲に少なくとも存在する特
許請求の範囲第１項期記載の大きい気孔を有するスピネ
ル含有マグネシア質クリンカー。 - 【請求項３】スピネルおよびフォルステライトが50〜20
00μｍの範囲の径の気孔の周囲に存在するペリクレース
（MgO）結晶粒の充填する形態で存在する特許請求の範
囲第１項または第２項に記載の大きい気孔を有するスピ
ネル含有マグネシア質クリンカー。 - 【請求項４】嵩密度が3.1g/cm3以上である特許請求の範
囲第１項に記載の大きい気孔を有するスピネル含有マグ
ネシア質クリンカー。 - 【請求項５】（１）マグネシア原料、アルミナ原料およ
びシリカ原料を、MgOとして80重量％以上およびAl2O3と
SiO2としてそれぞれ20重量％以下となる割合で緊密に混
合し、その際アルミナ原料およびシリカ原料の粒径を2m
m以下とし、そして、 （２）得られた混合物を1500℃以上の温度で焼成して、
アルミナ原料およびシリカ原料をマグネシア原料と反応
させて、スピネル相およびフォルステライト相に変え、
そして該アルミナ原料およびシリカ原料の占有領域を空
隙として気孔化する、 ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の大きい
気孔を有するスピネル含有マグネシア質クリンカーを製
造する方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1130132A JP2747325B2 (ja) | 1989-05-25 | 1989-05-25 | 大きい気孔を有するスピネル含有マグネシア質クリンカーおよびその製造法 |
| KR1019900007620A KR970009984B1 (ko) | 1989-05-25 | 1990-05-25 | 큰 기공을 가지는 스피넬 함유 마그네시아질 클린커 및 그 제조법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1130132A JP2747325B2 (ja) | 1989-05-25 | 1989-05-25 | 大きい気孔を有するスピネル含有マグネシア質クリンカーおよびその製造法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02311357A JPH02311357A (ja) | 1990-12-26 |
| JP2747325B2 true JP2747325B2 (ja) | 1998-05-06 |
Family
ID=15026720
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1130132A Expired - Fee Related JP2747325B2 (ja) | 1989-05-25 | 1989-05-25 | 大きい気孔を有するスピネル含有マグネシア質クリンカーおよびその製造法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2747325B2 (ja) |
| KR (1) | KR970009984B1 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7354879B2 (en) * | 2006-01-05 | 2008-04-08 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Thermally stable ceramic media for use in high temperature environments |
| CN116063085A (zh) * | 2022-12-19 | 2023-05-05 | 苏州大学 | 一种高洁净钢冶炼用原位尖晶石钢包砖及其制备方法 |
-
1989
- 1989-05-25 JP JP1130132A patent/JP2747325B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-05-25 KR KR1019900007620A patent/KR970009984B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR900017959A (ko) | 1990-12-20 |
| KR970009984B1 (ko) | 1997-06-20 |
| JPH02311357A (ja) | 1990-12-26 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |