JP2780995B2 - 高炉滓を原料とする人造石及びその製造方法 - Google Patents
高炉滓を原料とする人造石及びその製造方法Info
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- JP2780995B2 JP2780995B2 JP1057866A JP5786689A JP2780995B2 JP 2780995 B2 JP2780995 B2 JP 2780995B2 JP 1057866 A JP1057866 A JP 1057866A JP 5786689 A JP5786689 A JP 5786689A JP 2780995 B2 JP2780995 B2 JP 2780995B2
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-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B32/00—Artificial stone not provided for in other groups of this subclass
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- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は製鉄業において大量に副産物として生成する
高炉滓を有効に活用し、低温溶融で美観にすぐれた高付
加価値な人造石及びその製造方法に関するものである。
高炉滓を有効に活用し、低温溶融で美観にすぐれた高付
加価値な人造石及びその製造方法に関するものである。
（従来の技術） 大量に副産物として得られる高炉滓の有効利用に関し
ては、各製鉄業の中で種々の活用が提案されている。一
般的に知られている活用としては、高炉滓を破砕して路
盤材に利用したり、高炉セメントの原料とし使用されて
いる。これらは高炉滓を活用する点では有効であるが十
分な採算製品とはいい難い。
ては、各製鉄業の中で種々の活用が提案されている。一
般的に知られている活用としては、高炉滓を破砕して路
盤材に利用したり、高炉セメントの原料とし使用されて
いる。これらは高炉滓を活用する点では有効であるが十
分な採算製品とはいい難い。
一方、本発明に関連する高炉滓を用いた高付加価値製
品として人造石が注目されており、これを製造する方法
として、例えば特公昭53−47127号公報に記載された技
術がある。この製造方法は、キュポラ、電気炉より1300
℃〜1600℃の高温溶融で一旦硝子にし、再加熱保持して
冷却することを特徴としている。
品として人造石が注目されており、これを製造する方法
として、例えば特公昭53−47127号公報に記載された技
術がある。この製造方法は、キュポラ、電気炉より1300
℃〜1600℃の高温溶融で一旦硝子にし、再加熱保持して
冷却することを特徴としている。
（発明が解決しようとする課題） 前述の特公昭53−47127号公報に特許請求の範囲にお
ける組成において １）溶融温度が1300℃〜1600℃と非常に高温になるこ
と。
ける組成において １）溶融温度が1300℃〜1600℃と非常に高温になるこ
と。
２）CaOの含有率が20％〜40％と全体に占める比率が高
くなること。
くなること。
等の要因から、これを製造する炉内の耐火物を著しく侵
食することになる。
食することになる。
その結果として、耐火物の補修・取替作業に膨大な
時間と労力を要し、効率的な溶融作業が行なえないこ
と。及び侵食された耐火物の混入により、炉内溶融物
は、不均質となり、又、十分な脱泡がなされず、美観に
すぐれた人造石が製造できないという問題点がある。
時間と労力を要し、効率的な溶融作業が行なえないこ
と。及び侵食された耐火物の混入により、炉内溶融物
は、不均質となり、又、十分な脱泡がなされず、美観に
すぐれた人造石が製造できないという問題点がある。
さらに、高温溶融のため、消費エネルギーも増大し、
コスト的にも不利になる。
コスト的にも不利になる。
（課題を解決するための手段） 本発明は、上述の課題を有効に解決し、製鉄業におい
て、大量に副産物として、生成する高炉滓を有効に活用
しようとするものである。即ち、本発明は、 （１）高炉滓に、SiO2と、アルカリ金属酸化物と、F2、
Cl2、SO3、ZrO2、TiO2、P2O5である結晶化核剤の一種以
上とを添加し、その成分比が重量比で、SiO2を60.0〜7
5.0％、アルカリ金属酸化物を15.0〜22.0％、結晶化核
剤の一種以上を0.1〜5.0％となる組成を有することを特
徴とする高炉滓を原料とする人造石であり、 （２）上記成分比のものに、さらに着色剤を重量比で0.
01〜10.0％添加してなることを特徴とする高炉滓を原料
とする人造石であり、 （３）上記（１）、（２）の成分を含有する混合物を12
80〜1350℃にて溶融後、成形し、その後600〜1100℃で
５分間〜10時間熱処理することを特徴とする高炉滓を原
料とする人造石の製造方法で、マーブル状の美観に優れ
た人造石を得ることができる。
て、大量に副産物として、生成する高炉滓を有効に活用
しようとするものである。即ち、本発明は、 （１）高炉滓に、SiO2と、アルカリ金属酸化物と、F2、
Cl2、SO3、ZrO2、TiO2、P2O5である結晶化核剤の一種以
上とを添加し、その成分比が重量比で、SiO2を60.0〜7
5.0％、アルカリ金属酸化物を15.0〜22.0％、結晶化核
剤の一種以上を0.1〜5.0％となる組成を有することを特
徴とする高炉滓を原料とする人造石であり、 （２）上記成分比のものに、さらに着色剤を重量比で0.
01〜10.0％添加してなることを特徴とする高炉滓を原料
とする人造石であり、 （３）上記（１）、（２）の成分を含有する混合物を12
80〜1350℃にて溶融後、成形し、その後600〜1100℃で
５分間〜10時間熱処理することを特徴とする高炉滓を原
料とする人造石の製造方法で、マーブル状の美観に優れ
た人造石を得ることができる。
（作用） 以下に本発明を具体的に説明する。第Ｉ表は、一般的
な高炉滓の成分比である。本発明は、該高炉滓を主原料
としてSiO2、R2O及び結晶化核剤の一種以上を添加し
て、その成分比がSiO2:60.0〜75.0％、R2O:15.0〜22.0
％及び結晶化核剤の一種以上:0.1〜5.0％になる混合物
を作る。
な高炉滓の成分比である。本発明は、該高炉滓を主原料
としてSiO2、R2O及び結晶化核剤の一種以上を添加し
て、その成分比がSiO2:60.0〜75.0％、R2O:15.0〜22.0
％及び結晶化核剤の一種以上:0.1〜5.0％になる混合物
を作る。
その後、該混合物を溶融設備に投入し、1280℃〜1350
℃の温度で溶融・脱泡・均質化したものを炉から流出せ
しめ、所定の形状にすれば美観のある人造石が得られ
る。
℃の温度で溶融・脱泡・均質化したものを炉から流出せ
しめ、所定の形状にすれば美観のある人造石が得られ
る。
尚、流出した人造石は、高温領域では、透明、低温領
域では半透明な硝子状人造石（結晶物はウオラストナイ
ト）が得られる。
域では半透明な硝子状人造石（結晶物はウオラストナイ
ト）が得られる。
本発明において成分比として、SiO260.0〜75.0％、R2
O15.0〜22.0％に限定した理由は、以下の通りである。
O15.0〜22.0％に限定した理由は、以下の通りである。
SiO2は公知のように硝子成形酸化物として必要な成分
であるが、本発明においては、成分比が60％未満になる
と、必然的にCaOの比較が高まり、耐火物の侵食が発生
する。更には硝子状人造石の結晶物、即ち本発明ではウ
オラストナイトが得られるが、この析出が任意にコント
ロールできなくなる等好ましくない。
であるが、本発明においては、成分比が60％未満になる
と、必然的にCaOの比較が高まり、耐火物の侵食が発生
する。更には硝子状人造石の結晶物、即ち本発明ではウ
オラストナイトが得られるが、この析出が任意にコント
ロールできなくなる等好ましくない。
また、SiO2成分比が、75.0％を超えると、粘性が急激
に上昇し、1280〜1350℃の温度での硝子の脱泡及び均質
化が著しく困難になり、好ましくない。更には、溶融物
の所定の型に流し出す成形作業性も劣る。
に上昇し、1280〜1350℃の温度での硝子の脱泡及び均質
化が著しく困難になり、好ましくない。更には、溶融物
の所定の型に流し出す成形作業性も劣る。
R2O成分は硝子の溶融温度を低下させる効果を有して
いるが、成分比でその量が15.0％未満ではその効果が少
なく、また、22.0％を超えると、人造石の耐風化性が急
激に劣化するので好ましくない。
いるが、成分比でその量が15.0％未満ではその効果が少
なく、また、22.0％を超えると、人造石の耐風化性が急
激に劣化するので好ましくない。
F2、Cl2、SO3、ZrO2、TiO2及びP2O5等の結晶化核剤
は、美観の優れたマーブル調の人工石を得るために必要
であり、そのためにこれらの成分の一種以上を0.1〜5.0
％添加する。
は、美観の優れたマーブル調の人工石を得るために必要
であり、そのためにこれらの成分の一種以上を0.1〜5.0
％添加する。
従って本発明では美観にすぐれた人造石の成分比は次
のようになる。
のようになる。
SiO2 60.0〜75.0％、CaO 6.0〜25.4％、Al2O3 2.5〜1
0.5％、MgO 0.6〜4.3％、R2O 15.0〜22.0％、S 0.1〜0.
7％、MnO 0.1〜0.6％、TiO20.2〜1.2％、FeO 0.05〜0.3
％、及び結晶化核剤0.1〜5.0％、また必要に応じて前記
基本成分系に、CoO,Cr2O3,V2O5,NiO,CuO,Er2O3,Nd2O3及
びPr2O3等の着色材を0.01〜10.0％の範囲で添加すれ
ば、多種多様の着色硝子状人造石の製造が可能であり、
この範囲を超えると着色が不可能となる。
0.5％、MgO 0.6〜4.3％、R2O 15.0〜22.0％、S 0.1〜0.
7％、MnO 0.1〜0.6％、TiO20.2〜1.2％、FeO 0.05〜0.3
％、及び結晶化核剤0.1〜5.0％、また必要に応じて前記
基本成分系に、CoO,Cr2O3,V2O5,NiO,CuO,Er2O3,Nd2O3及
びPr2O3等の着色材を0.01〜10.0％の範囲で添加すれ
ば、多種多様の着色硝子状人造石の製造が可能であり、
この範囲を超えると着色が不可能となる。
マーブル調の美観にすぐれた、人造石を得るには、12
80〜1350℃の溶融温度範囲の低目にすれば、結晶化核剤
を添加しなくても、可能であるが、マーブル模様及びマ
ーブル模様の状態のコントロールに限度がある。
80〜1350℃の溶融温度範囲の低目にすれば、結晶化核剤
を添加しなくても、可能であるが、マーブル模様及びマ
ーブル模様の状態のコントロールに限度がある。
従って本発明は、F2,Cl2,SO3,ZrO2,TiO2,及びP2O5等
の結晶化核剤を一種以上を0.1〜5.0％添加し、600〜110
0℃で５分〜10時間熱処理すれば、1280〜1350℃の溶融
温度で、マーブル模様及びマーブル模様の状態の変化を
自由にコントロールでき、美観にすぐれたマーブル調の
人造石を得ることができる。
の結晶化核剤を一種以上を0.1〜5.0％添加し、600〜110
0℃で５分〜10時間熱処理すれば、1280〜1350℃の溶融
温度で、マーブル模様及びマーブル模様の状態の変化を
自由にコントロールでき、美観にすぐれたマーブル調の
人造石を得ることができる。
尚、上記成分に公知のようにアルカリ土類酸化物5.0
％、ZnO 5.0％及びPbO 5.0％までは、前記の特性を劣化
させることなく、任意に添加が可能であり、これにより
脱色等を効果的に行うことができる。
％、ZnO 5.0％及びPbO 5.0％までは、前記の特性を劣化
させることなく、任意に添加が可能であり、これにより
脱色等を効果的に行うことができる。
（実施例） 第II表に本発明の実施例（９例）について原料の成分
比（重量百分率）、溶融温度、熱処理条件、人造石（製
品）の外観（色調）を示す。
比（重量百分率）、溶融温度、熱処理条件、人造石（製
品）の外観（色調）を示す。
これにより、マーブル状の各種色調を有する外観のす
ぐれた人造石が得られた。
ぐれた人造石が得られた。
（発明の効果） 以上述べてきた如く、本発明によれば、製鉄業の副産
物として大量に生成する高炉滓を有効に活用し、従来は
安価な路盤材、あるいは高炉セメントの原料として使用
していたものを、付加価値の高い人造石として活用でき
る。
物として大量に生成する高炉滓を有効に活用し、従来は
安価な路盤材、あるいは高炉セメントの原料として使用
していたものを、付加価値の高い人造石として活用でき
る。
又、製造方法も、従来、キュポラ、電気炉等で高温溶
融されていたものを、本発明では、1280〜1350℃という
低温度でしかも、硝子製造で汎用されるSiO2,Al2O3系焼
結耐火物製坩堝でも、十分溶融が可能である組成領域を
発明したものであり、これにより、炉内耐火物の補修・
取替作業が減少し、生産効率を大幅に向上することがで
きる。
融されていたものを、本発明では、1280〜1350℃という
低温度でしかも、硝子製造で汎用されるSiO2,Al2O3系焼
結耐火物製坩堝でも、十分溶融が可能である組成領域を
発明したものであり、これにより、炉内耐火物の補修・
取替作業が減少し、生産効率を大幅に向上することがで
きる。
更に、低温溶融及び溶融物のCaO比率が低いために、
耐火物の侵食もほとんどなく溶融物も均質になり、脱泡
も十分でき、人造石として、品質的にも向上することが
できる。
耐火物の侵食もほとんどなく溶融物も均質になり、脱泡
も十分でき、人造石として、品質的にも向上することが
できる。
本発明によって製造される人造石は、そのまま、ある
いは種々の加工・細工を施すことにより、美観にすぐれ
た商品となる。例えば、セメントや樹脂と複合させるこ
とにより、従来にない人造石材が可能となり、建材用と
して、床材、壁材、及び屋外用として、幅広く利用され
るとともに、インテリア材料としてもすぐれたものとな
る。
いは種々の加工・細工を施すことにより、美観にすぐれ
た商品となる。例えば、セメントや樹脂と複合させるこ
とにより、従来にない人造石材が可能となり、建材用と
して、床材、壁材、及び屋外用として、幅広く利用され
るとともに、インテリア材料としてもすぐれたものとな
る。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭51−151713（ＪＰ，Ａ) 特開 昭53−114813（ＪＰ，Ａ) 特公 昭58−46466（ＪＰ，Ｂ２) 特公 昭59−24108（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C04B 35/00 - 35/22 C04B 35/622 - 35/638
Claims (3)
- 【請求項１】高炉滓に、SiO2と、アルカリ金属酸化物
と、F2、Cl2、SO3、ZrO2、TiO2、P2O5である結晶化核剤
の一種以上とを添加し、その成分比が重量比で、SiO2を
60.0〜75.0％、アルカリ金属酸化物を15.0〜22.0％、結
晶化核剤の一種以上を0.1〜5.0％となる組成を有するこ
とを特徴とする高炉滓を原料とする人造石。 - 【請求項２】請求項１記載の成分に、さらに、着色剤を
重量比で0.01〜10.0％添加してなることを特徴とする高
炉滓を原料とする人造石。 - 【請求項３】請求項１又は２記載の成分を有する混合物
を1280〜1350℃にて溶融後、成形し、その後600〜1100
℃で５分間〜10時間熱処理することを特徴とする高炉滓
を原料とする人造石の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1057866A JP2780995B2 (ja) | 1989-03-13 | 1989-03-13 | 高炉滓を原料とする人造石及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1057866A JP2780995B2 (ja) | 1989-03-13 | 1989-03-13 | 高炉滓を原料とする人造石及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02239149A JPH02239149A (ja) | 1990-09-21 |
| JP2780995B2 true JP2780995B2 (ja) | 1998-07-30 |
Family
ID=13067912
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1057866A Expired - Fee Related JP2780995B2 (ja) | 1989-03-13 | 1989-03-13 | 高炉滓を原料とする人造石及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2780995B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100411492B1 (ko) * | 2001-01-19 | 2003-12-18 | 김성열 | 슬래그를 이용한 인조대리석의 제조방법 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS51151713A (en) * | 1975-06-20 | 1976-12-27 | Nippon Steel Corp | Process for preparing artificial masonry products from blast furnace slag |
| JPS53114813A (en) * | 1977-03-17 | 1978-10-06 | Kunimiyama Kk | Processed goods from artificial minerals |
| JPS5846466A (ja) * | 1981-09-14 | 1983-03-17 | Fujitsu Ltd | 高速フ−リエ変換演算方式 |
| JPS5924108A (ja) * | 1982-07-29 | 1984-02-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 燃焼装置 |
-
1989
- 1989-03-13 JP JP1057866A patent/JP2780995B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH02239149A (ja) | 1990-09-21 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |