JP2951430B2 - 焼成マグネシア・スピネルれんが - Google Patents
焼成マグネシア・スピネルれんがInfo
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- JP2951430B2 JP2951430B2 JP3107646A JP10764691A JP2951430B2 JP 2951430 B2 JP2951430 B2 JP 2951430B2 JP 3107646 A JP3107646 A JP 3107646A JP 10764691 A JP10764691 A JP 10764691A JP 2951430 B2 JP2951430 B2 JP 2951430B2
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- Japan
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- spinel
- weight
- brick
- clinker
- spinel brick
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、焼成マグネシア・スピ
ネルれんが、とくに、セメントロータリーキルンの内張
りれんがとして好適に使用できる焼成マグネシア・スピ
ネルれんがに関する。
ネルれんが、とくに、セメントロータリーキルンの内張
りれんがとして好適に使用できる焼成マグネシア・スピ
ネルれんがに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、セメントロータリーキルンの
焼成帯には高温焼成されたマグネシア・クロム・ダイレ
クトボンドれんが（マグクロダイレクトボンドれんが）
や、マグネシア・スピネルれんが（マグスピネルれん
が）が使用条件に応じてゾーンライニングされている。
焼成帯には高温焼成されたマグネシア・クロム・ダイレ
クトボンドれんが（マグクロダイレクトボンドれんが）
や、マグネシア・スピネルれんが（マグスピネルれん
が）が使用条件に応じてゾーンライニングされている。
【０００３】この中、マグクロダイレクトボンドれんが
は、ロータリーキルン用れんがとして優れた特性を有す
るが、れんが中に６価クロムを含有しており、そのた
め、公害発生源となる可能性があり、近年、この観点か
ら、マグスピネルれんがの使用範囲が拡大される傾向に
ある。
は、ロータリーキルン用れんがとして優れた特性を有す
るが、れんが中に６価クロムを含有しており、そのた
め、公害発生源となる可能性があり、近年、この観点か
ら、マグスピネルれんがの使用範囲が拡大される傾向に
ある。
【０００４】このマグスピネルれんがは、耐スポール性
に優れ、且つ熱変化に対する体積安定性にも優れてはい
るが、熱間強度が低く、耐摩耗性に劣るため使用部位に
制約を受ける。
に優れ、且つ熱変化に対する体積安定性にも優れてはい
るが、熱間強度が低く、耐摩耗性に劣るため使用部位に
制約を受ける。
【０００５】一般的には、焼成れんがの熱間強度を向上
させるためには、焼成温度を上げることが有効である
が、焼成温度を上げ過ぎるとかえって耐スポール性を低
下させる。
させるためには、焼成温度を上げることが有効である
が、焼成温度を上げ過ぎるとかえって耐スポール性を低
下させる。
【０００６】また、特公昭６０−３４５１３号公報に
は、スピネル−マグネシア質耐火物に酸化鉄粉末を添加
し、セメント原料を稼動面に付着させることが提案され
ている。しかし、酸化鉄粉末は、れんがの被熱時の焼結
過程でＭｇＯに固溶して（Ｍｇ−Ｆｅ）Ｏとして挙動す
るため焼結効果が低く熱間強度の向上には貢献しない。
は、スピネル−マグネシア質耐火物に酸化鉄粉末を添加
し、セメント原料を稼動面に付着させることが提案され
ている。しかし、酸化鉄粉末は、れんがの被熱時の焼結
過程でＭｇＯに固溶して（Ｍｇ−Ｆｅ）Ｏとして挙動す
るため焼結効果が低く熱間強度の向上には貢献しない。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記従来の
マグスピネルれんがの熱間強度の改善の試みが充分では
ないことに鑑み、マグスピネルれんがにおける熱間強
度、特に熱間曲げ強度の向上と共に耐スポール性に優れ
た物性を得るための効果的な手段を提供することを目的
とする。
マグスピネルれんがの熱間強度の改善の試みが充分では
ないことに鑑み、マグスピネルれんがにおける熱間強
度、特に熱間曲げ強度の向上と共に耐スポール性に優れ
た物性を得るための効果的な手段を提供することを目的
とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明は、ＭｇＯクリン
カー５０〜９５重量％とＭｇＯ−Ａｌ2 Ｏ3 スピネルク
リンカー（以下スピネルクリンカーと記す）５〜５０重
量％との混合物に金属鉄粉末あるいはＡｌ2 Ｏ3 超微粉
を添加して焼成したことによってその目的を達成した。
カー５０〜９５重量％とＭｇＯ−Ａｌ2 Ｏ3 スピネルク
リンカー（以下スピネルクリンカーと記す）５〜５０重
量％との混合物に金属鉄粉末あるいはＡｌ2 Ｏ3 超微粉
を添加して焼成したことによってその目的を達成した。
【０００９】金属鉄粉末は粒度が４４μｍ以下の粉末を
外重量で１〜４重量％添加し、Ａｌ2 Ｏ3 の場合は、粒
度が１０μｍ以下のＡｌ2 Ｏ3 超微粉を外重量で１〜５
重量％添加してなる。
外重量で１〜４重量％添加し、Ａｌ2 Ｏ3 の場合は、粒
度が１０μｍ以下のＡｌ2 Ｏ3 超微粉を外重量で１〜５
重量％添加してなる。
【００１０】
【作用】通常、マグスピネルれんが中のスピネルクリン
カーは、焼成過程で２次スピネルに生成し難く、高熱間
強度を得ることは困難と考えられていたが、本発明者等
は金属鉄粉末を添加して金属鉄粉末がまず液相として焼
結に寄与した後、酸化されＦｅ2 Ｏ3 となって組織中に
均一に分散固溶することにより、マトリックス部のスピ
ネル結合が飛躍的に発達することを見出した。この場
合、金属鉄粉末が酸化される時に酸素を消費して、雰囲
気を還元状態にすることも焼結に寄与している。また、
Ａｌ2 Ｏ3 超微粉も同様に組織中に均一に分散固溶する
ことにより、マトリックス部のスピネル結合が飛躍的に
発達することを見出した。そして、このマトリックス部
のスピネル結合の発達により、高強度，耐スポール性材
質が得られる。
カーは、焼成過程で２次スピネルに生成し難く、高熱間
強度を得ることは困難と考えられていたが、本発明者等
は金属鉄粉末を添加して金属鉄粉末がまず液相として焼
結に寄与した後、酸化されＦｅ2 Ｏ3 となって組織中に
均一に分散固溶することにより、マトリックス部のスピ
ネル結合が飛躍的に発達することを見出した。この場
合、金属鉄粉末が酸化される時に酸素を消費して、雰囲
気を還元状態にすることも焼結に寄与している。また、
Ａｌ2 Ｏ3 超微粉も同様に組織中に均一に分散固溶する
ことにより、マトリックス部のスピネル結合が飛躍的に
発達することを見出した。そして、このマトリックス部
のスピネル結合の発達により、高強度，耐スポール性材
質が得られる。
【００１１】本発明に供された耐火性骨材であるスピネ
ルクリンカー中のＡｌ2 Ｏ3 成分は３０〜７５重量％で
あり、残りはＭｇＯと不可避的な不純物からなる組成が
望ましい。
ルクリンカー中のＡｌ2 Ｏ3 成分は３０〜７５重量％で
あり、残りはＭｇＯと不可避的な不純物からなる組成が
望ましい。
【００１２】スピネルクリンカーのＡｌ2 Ｏ3 が３０重
量％未満の場合、焼成過程においてＭｇＯクリンカーと
同様の挙動を示し、充分な耐スポーリング性が得られな
い。また、Ａｌ2 Ｏ3 が７５重量％を越えると、クリン
カー中のフリーのコランダムが多くなり、焼成過程でス
ピネル膨張を起こし充分な組織が得られない。
量％未満の場合、焼成過程においてＭｇＯクリンカーと
同様の挙動を示し、充分な耐スポーリング性が得られな
い。また、Ａｌ2 Ｏ3 が７５重量％を越えると、クリン
カー中のフリーのコランダムが多くなり、焼成過程でス
ピネル膨張を起こし充分な組織が得られない。
【００１３】金属鉄粉末の粒度は４４μｍ以下が最良
で、これ以上の粒度域で使用すると、焼成時の寸法変化
が大きく歩留りの低下をきたす。また、その添加量が１
重量％未満ではその効果は充分ではなく、４重量％を越
えての使用はＦｅ2 Ｏ3 が過剰となり、過焼結を起こし
歩留りが低下する。
で、これ以上の粒度域で使用すると、焼成時の寸法変化
が大きく歩留りの低下をきたす。また、その添加量が１
重量％未満ではその効果は充分ではなく、４重量％を越
えての使用はＦｅ2 Ｏ3 が過剰となり、過焼結を起こし
歩留りが低下する。
【００１４】また、Ａｌ2 Ｏ3 超微粉を添加する場合の
粒度は、１０μｍ以下がよく、それ以上の粒度域では焼
結性が悪く、効果的でない。その添加量が１重量％未満
では効果が充分ではなく、５重量％を越えての使用はス
ピネル膨張の影響を受け、歩留りの低下をきたす。
粒度は、１０μｍ以下がよく、それ以上の粒度域では焼
結性が悪く、効果的でない。その添加量が１重量％未満
では効果が充分ではなく、５重量％を越えての使用はス
ピネル膨張の影響を受け、歩留りの低下をきたす。
【００１５】
【実施例】表１、表２に実施例に使用された原料及び添
加物の物性を示す。これらの原料及び添加物を表３に示
す割合で、常法により混練，成形，乾燥後１８００°Ｃ
で焼成後各種物性を調査した結果、実施例１，２に示さ
れた金属鉄粉末及びＡｌ2 Ｏ3 超微粉添加材質は、比較
例１に示す従来のマグスピネル材質と比較して、耐スポ
ール性を損なわずに著しい高い熱間強度を示した。
加物の物性を示す。これらの原料及び添加物を表３に示
す割合で、常法により混練，成形，乾燥後１８００°Ｃ
で焼成後各種物性を調査した結果、実施例１，２に示さ
れた金属鉄粉末及びＡｌ2 Ｏ3 超微粉添加材質は、比較
例１に示す従来のマグスピネル材質と比較して、耐スポ
ール性を損なわずに著しい高い熱間強度を示した。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【表２】
【００１８】
【表３】
【００１９】同表に示すスポーリングテスト条件は以下
のとおりであった。
のとおりであった。
【００２０】テスト材として、２３０ｍｍ×１１４ｍｍ
×６５ｍｍのれんがを電気炉を用いて、１２００°Ｃに
加熱し、水冷と加熱を剥落まで繰り返した。
×６５ｍｍのれんがを電気炉を用いて、１２００°Ｃに
加熱し、水冷と加熱を剥落まで繰り返した。
【００２１】この焼成マグスピネルれんがをセメント用
ロータリーキルン焼成帯に内張りした結果、熱間強度、
特に熱間曲げ強度の向上により、耐摩耗性の向上と耐ス
ポール性に優れ、従来品よりも２０〜０％のライフ延長
効果が見られた。
ロータリーキルン焼成帯に内張りした結果、熱間強度、
特に熱間曲げ強度の向上により、耐摩耗性の向上と耐ス
ポール性に優れ、従来品よりも２０〜０％のライフ延長
効果が見られた。
【００２２】
【発明の効果】本発明によって以下の効果を奏すること
ができる。
ができる。
【００２３】（１）熱間強度、特に熱間曲げ強度の向上
により、耐摩耗性の向上と耐スポール性に優れたマグス
ピネルれんがが得られる。
により、耐摩耗性の向上と耐スポール性に優れたマグス
ピネルれんがが得られる。
【００２４】（２）マトリックスの結合が発達してお
り、スラグに対するボンドの分断がされにくく、耐食
性，耐摩耗性があるため、焼成セメント用ロータリーキ
ルン焼成帯の内張りとして好適である。
り、スラグに対するボンドの分断がされにくく、耐食
性，耐摩耗性があるため、焼成セメント用ロータリーキ
ルン焼成帯の内張りとして好適である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 田中 功 福岡県北九州市八幡西区東浜町１番１号 黒崎窯業株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−139057（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−141465（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−21868（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−83979（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C04B 35/043
Claims (2)
- 【請求項１】 ＭｇＯクリンカー５０〜９５重量％とＭ
ｇＯ−Ａｌ2 Ｏ3 スピネルクリンカー５〜５０重量％と
からなる耐火性骨材に対して、粒度が４４μｍ以下の金
属鉄粉末を外重量で１〜４重量％添加してなる焼成マグ
ネシア・スピネルれんが。 - 【請求項２】 ＭｇＯクリンカー５０〜９５重量％とＭ
ｇＯ−Ａｌ2 Ｏ3 スピネルクリンカー５〜５０重量％と
からなる耐火性骨材に対して、粒度が１０μｍ以下のＡ
ｌ2 Ｏ3 超微粉を外重量で１〜５重量％添加してなる焼
成マグネシア・スピネルれんが。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3107646A JP2951430B2 (ja) | 1991-05-13 | 1991-05-13 | 焼成マグネシア・スピネルれんが |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3107646A JP2951430B2 (ja) | 1991-05-13 | 1991-05-13 | 焼成マグネシア・スピネルれんが |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04338161A JPH04338161A (ja) | 1992-11-25 |
| JP2951430B2 true JP2951430B2 (ja) | 1999-09-20 |
Family
ID=14464469
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3107646A Expired - Fee Related JP2951430B2 (ja) | 1991-05-13 | 1991-05-13 | 焼成マグネシア・スピネルれんが |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2951430B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4338484C1 (de) * | 1993-11-11 | 1994-12-01 | Veitsch Radex Ag | Verwendung eines feuerfesten, keramischen Steins auf Basis von MgO zur Auskleidung von Zement-Drehrohröfen |
| JP6358272B2 (ja) * | 2016-02-02 | 2018-07-18 | 品川リフラクトリーズ株式会社 | マグネシア・スピネル質耐火煉瓦 |
-
1991
- 1991-05-13 JP JP3107646A patent/JP2951430B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04338161A (ja) | 1992-11-25 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |