JP3929263B2 - 多気孔耐火物及びそれを用いたセラミックスの焼成方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば１３００℃以下の焼成が行われる焼成炉等で棚板として使用される多気孔耐火物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
各種溶融金属容器や、セラミック製品、ビトリファイド砥石等の焼成品は一般に、粘結剤によって粒状材料が結合された成型品を焼成炉等において焼成することにより得られる。このような成型品を焼成炉等において焼成する際に、耐火物により構成された棚板が下敷きに用いられる。この耐火物製の棚板は一般にセッターとも呼ばれ、焼成炉等において焼成される成型品を保護及び支持するものであり、耐衝撃性が高く且つ高温にて使用可能なものが要求される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年、精度の高い焼成製品を短い納期で納めることに対する需要が高まってきているが、従来の耐火物を用いた棚板ではこれ等の要求に応える為の短時間焼成に用いるには様々な問題があった。例えば、比較的大型の焼成製品を短時間に且つ均一に焼成する為には、多数の連通気孔を有する棚板を用いることによって、成型品に含まれる粘結剤等の燃え抜けを短時間で十分に行うようにする必要があるが、従来の耐火物では通気性が十分でなく、短時間で焼成すると粘結剤が変性した有機物（炭素）が焼成品に残留するといった問題があった。
【０００４】
また、精度の高い焼成物を短時間で製造するには、焼成された焼成物に歪みが生じないようにして、焼成物の形状修正を簡単にする為に、焼成に用いられることによる棚板の平坦度の変化が焼成前の平坦度と比較して０．２ｍｍ以下の範囲内となることが求められる。また、短時間で比較的大型の焼成物を焼成するには、均一に早く焼成する必要がある為、焼成物の棚板と接している部分を効率良く焼けるように、棚板の熱伝導率が２．５Ｗ／ｍ℃以上であること、及び、棚板が２８体積％以上の連通気孔を有するものであることが必要である。しかし、十分な通気性を満たす目的で棚板を過剰に多気孔とすると、様々な衝撃に対する耐衝撃性や、焼成物の重量に耐え得るだけの強度を有しないものとなってしまうので、実用的な多気孔耐火物による棚板は未だ開発されていないのが実情である。
【０００５】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、焼成物を焼成する際に棚板として使用される多気孔耐火物であって、焼成物を短時間で且つ均一に焼成する為に通気性が良く、耐熱衝撃性に優れ且つ焼成物の重量に耐え得る強度を持つ多気孔耐火物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる目的を達成する為に、本発明の要旨とするところは、焼成用棚板として使用される多気孔耐火物であって、アルミナ及び／又は炭化ケイ素からなる４０〜５５体積％の粒状の無機骨材が９〜１３体積％のガラス質結合剤によって相互に結合されて成形されており、且つ、ペタライト、コージライト、カオリナイト、炭酸リチウム、タルクの少なくとも一つからなる熱膨張率の小さい耐熱衝撃添加剤を２５体積％以下の割合で含むとともに、更に、溶融シリカ及び／又はムライトを含み、前記多気孔耐火物は、２８体積％以上の連通気孔を有するものであることを特徴とするものである。
【０００７】
このようにすれば、耐火物を構成する４０〜５５体積％の粒状の無機骨材が、多数の連通気孔を有する形で９〜１３体積％のガラス質結合剤によって相互に結合されている為に通気性に優れ、焼成時に棚板として用いることにより焼成物を短時間で且つ均一に焼成することができ、また、ペタライト、コージライト、カオリナイト、炭酸リチウム、タルクの少なくとも一つからなる熱膨張率の小さい耐熱衝撃添加剤が２５体積％以下の割合で含まれている為、耐熱衝撃性に優れ且つ焼成物の重量に耐え得る強度を持つ多気孔耐火物を提供することができる。また、溶融シリカ、ムライトは耐火性に優れ、熱膨張及び熱収縮に対する緩衝剤としてはたらくため、一層耐久性に優れた多気孔耐火物が得られる。
【００１１】
ここで、好適には、前記多気孔耐火物は、２８体積％以上の連通気孔を有するものであり、通気度が５０Ｎｌ（ノルマルリットル）／ｍｉｎ以上、熱伝導率が２．５Ｗ／ｍ℃以上のものである。このような通気性及び熱伝導性に優れた多気孔耐火物による棚板を用いれば、焼成物を短時間で且つ均一に焼成することができる。
【００１２】
また、好適には、前記多気孔耐火物は、１０００℃の２４時間焼成に棚板として用いられることによる平坦度の変化が加熱前の平坦度と比較して０．２ｍｍ以下の範囲内となるものである。このような多気孔耐火物による棚板を用いれば、焼成される焼成物に歪みが生じず、焼成後の形状修正が簡単となる為、精度の高い焼成物を短時間で製造することができる。
【００１３】
また、成型品に熱処理を施して焼成品とするセラミックス例えばビトリファイド砥石の焼成において、前記多気孔耐火物を棚板として用いれば、前記成型品とその棚板とが密着した状態で熱処理を施す場合であっても棚板である多気孔耐火物が通気性に優れている為に成型品に含まれる粘結剤等の燃え抜けを短時間で十分に行うことができ、棚板と密着した状態で熱処理を施すことが可能である為に焼成物に歪みが生じず、精度の高いセラミックス例えばビトリファイド砥石を短時間で製造することができるという利点がある。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施例である多気孔耐火物１０の構成を拡大して示す模式図である。図１において、多気孔耐火物１０は、例えば、粒度の番数が＃６０〜８０（平均粒径３００〜４００μｍφ）であるアルミナ及び／又は炭化ケイ素から成る無機骨材１２が、焼成時に溶融したガラス質結合剤１４によって相互に結合されることにより、多数の連通気孔１６を備えて構成されている。また、無機骨材１２の粒子相互間には、例えば、粒度の番数が＃１５００（平均粒径１０μｍφ）程度であるペタライト、コージライト、カオリナイト、炭酸リチウム、タルクの少なくとも一つからなる耐熱衝撃添加剤１８が含まれている。この耐熱衝撃添加剤１８は、多気孔耐火物１０内において、その表層がガラス質結合剤１４に溶融しガラス質結合剤１４との境界が曖昧になった状態で、或いは、ガラス質結合剤１４に完全に溶融した状態で含まれていると考えられるが、図１では、多気孔耐火物１０内において、耐熱衝撃添加剤１８の表層がガラス質結合剤１４に溶融し、耐熱衝撃添加剤１８とガラス質結合剤１４との境界が曖昧になった状態で含まれていることを前提として構成を示している。
【００１６】
従来、焼成用棚板としては、炭化ケイ素等の材料を溶融させた後に所定形状に成型させたものが一般に用いられている。これ等は耐熱性及び耐衝撃性には優れるが、連通気孔をほとんど有しない構造である為、比較的大型の焼成製品を短時間に且つ均一に焼成する際に、成型品に含まれる粘結剤等の燃え抜けが十分に行われず、粘結剤が変性した有機物（炭素）が焼成品に残留するといった問題があった。しかし、上記のように構成された本実施例の多気孔耐火物１０は、アルミナ及び／又は炭化ケイ素からなる無機骨材１２が、多数の連通気孔１６を有する形でガラス質結合剤１４によって結合され通気性に優れている為、焼成用棚板として用いる際に成型品に含まれる粘結剤等の燃え抜けを短時間で十分に行うことができ、焼成物を短時間で且つ均一に焼成することができる。
【００１７】
また、従来の材料組成による焼成用棚板を、十分な通気性を持たせる目的で過剰に多気孔とすると、様々な衝撃に対する耐衝撃性や、焼成物の自重に耐え得るだけの強度を有しないものとなってしまい実用的な焼成用棚板と成り得なかった。しかし、上記のように構成された本実施例の多気孔耐火物１０には耐熱衝撃添加剤１８としてペタライト、コージライト、カオリナイト、炭化リチウムの少なくとも一つが含まれており、これ等の材料は熱膨張率が例えばペタライトで０．５×１０-6／℃、コージライトで２．０×１０-6／℃と比較的小さい為、これ等の耐熱衝撃添加剤１８を含有させることによって多気孔耐火物１０に高い耐熱衝撃性及び焼成物の重量に耐え得る強度が付与される。
【００１８】
このような多気孔耐火物１０は、例えば、図２のＰ１〜Ｐ３に示す工程により作成される。先ず、耐火物調整工程Ｐ１において、４０〜５５体積％の無機骨材１２と、９〜１３体積％のガラス質結合剤１４と、無機骨材１２よりも十分に小さい粒径を有する２５体積％以下の耐熱衝撃添加剤１８と、粘結剤とが所定の混合容器内に投入され、高速攪拌機にて撹拌されることにより分散且つ混合される。ここで、耐火物の材料として更に溶融シリカ及び／又はムライトが投入されてもよい。溶融シリカ、ムライト等の材料は耐火性に優れ、また、熱膨張及び熱収縮に対する緩衝剤としてはたらく為、これ等を添加すれば更に耐久性に優れた多気孔耐火物１０を得ることができる。また、前記ガラス質結合剤１４には、多気孔耐火物１０に耐熱性及び耐熱衝撃性を付与する為に、その熱膨張率が３〜８×１０-6／℃であるものが好適に用いられる。耐火物調整工程Ｐ１で得られた耐火物原料は、続く耐火物成型工程Ｐ２において、所定の成形型内に入れられプレス成型される。その後、成型品が上記成形型から脱型され、耐火物焼成工程Ｐ３において上記成型品が約１２５０℃で１２０時間程度焼成されることにより、粒状の無機骨材１２が、耐熱衝撃添加剤１８を含み、多数の連通気孔１６を有する形でガラス質結合剤１４によって結合された多気孔耐火物１０が得られる。このようにして得られた多気孔耐火物１０は、２８体積％以上の連通気孔１６を有し、２．５Ｗ／ｍ℃以上の熱伝導率と、５０Ｎｌ／ｍｉｎ以上の通気度を備え、１０００℃の２４時間焼成に棚板として用いられることよる平坦度の変化が、加熱前の平坦度に比べて０．２ｍｍ以下である性能を有している。
【００１９】
上記工程Ｐ１〜Ｐ３によって得られた多気孔耐火物１０は、セラミックス例えばビトリファイド砥石を焼成する際に棚板として使用される。図３は、ビトリファイド砥石６０の製造工程を示す工程図である。ビトリファイド砥石６０の製造では、先ず砥石原料調整工程Ｐ１０において所定割合の砥粒及びガラス質結合剤が所定の混合容器内に投入された後、高速攪拌機により撹拌されることにより分散且つ混合される。砥石原料調整工程Ｐ１０において調整された砥石原料はその後、砥石原料成型工程Ｐ１２において成形型内に入れられプレス成形された後、脱型され成型品とされる。こうして得られた成型品は、続く砥石原料焼成工程Ｐ１４において、本実施例の多気孔耐火物１０を棚板として用いてガラス質結合剤を溶融させる温度すなわち耐火物焼成工程Ｐ３よりも低い例えば９００℃から１０００℃程度の温度で焼成を施されることにより、ビトリファイド砥石６０が得られる。このように本実施例の多気孔耐火物１０を棚板として用いることにより、成型品と棚板とが密着した状態で熱処理を施す場合であっても棚板である多気孔耐火物１０が通気性に優れている為に成型品に含まれる粘結剤等の燃え抜けを短時間で十分に行うことができ、棚板と密着した状態で熱処理を施すことが可能である為に焼成物に歪みが生じず、精度の高いビトリファイド砥石６０を短時間で製造することができる。
【００２０】
以下、本発明の効果を説明する為に本発明者等が行った実験例すなわち本実施例の多気孔耐火物１０を用いた棚板である実験試料２０と、比較の為に従来の技術により作成された比較試料３０、４０、及び５０とを用いて行ったビトリファイド砥石６０の焼成実験について説明する。
【００２１】
先ず、粒度の番数が＃６０〜８０（平均粒径３００〜４００μｍφ）であるアルミナから成る無機骨材１２と、軟化点が約１０５０℃であるガラス質結合剤１４と、粒度の番数が＃１５００（平均粒径１０μｍφ）程度であるペタライトを主成分とする耐熱衝撃添加剤１８と、粘結剤であるデキストリンとを用いて図２に示す耐火物調整工程Ｐ１から耐火物焼成工程Ｐ３までの工程により実験試料２０を作成した。図４（i）はそのようにして作成された多気孔耐火物１０から成る実験試料２０の形状を表す図である。実験試料２０は直径４２０ｍｍφ、厚さ１５ｍｍの円盤状に形成され、厚さ方向から見た円の中央に直径２９ｍｍφの貫通穴が設けられている。また、以下に示す比較試料３０、４０、及び５０の形状も実験試料２０と同じ形状とされている。このように作成された実験試料２０の組成を測定すると、アルミナから成る無機骨材１２が４０．０体積％、ガラス質結合剤１４が１０．０体積％、連通気孔１６が３２．４体積％、ペタライトを主成分とする耐熱衝撃添加剤１８が１７．３体積％であった。
【００２２】
次に、従来の技術により炭化ケイ素を主成分として作成された連通気孔１６をほとんど有しない比較試料３０と、同じく従来の技術によりアルミナ及びジルコニアを用いて作成された多数の連通気孔１６を有する比較試料４０を用意した。比較試料３０の組成を測定するとＳｉＣが９０体積％であり、また、比較試料４０の組成を測定するとアルミナが４２体積％、ジルコニアが３体積％、連通気孔が５５体積％であった。
【００２３】
更に、耐熱衝撃添加剤１８を用いない他は上記実験試料２０と同様の材料を用い同様の工程によって比較試料５０を作成した。すなわち、粒度の番数が＃６０〜８０（平均粒径３００〜４００μｍφ）であるアルミナから成る無機骨材１２と、軟化点が約１０５０℃であるガラス質結合剤１４と、粘結剤であるデキストリンとを用いて図２に示す耐火物調整工程Ｐ１から耐火物焼成工程Ｐ３までの工程により比較試料５０を作成した。このようにして作成された比較試料５０の組成を測定すると、アルミナから成る無機骨材１２が４９体積％、ガラス質結合剤１４が１０体積％、連通気孔１６が３１体積％であった。
【００２４】
これ等の試料を図４（ii）に示すようにビトリファイド砥石６０を焼成する際に使用する棚板として用いて、図３に示す砥石原料調整工程Ｐ１０から砥石原料成型工程Ｐ１２までの工程によって得られた相互に同じ材質のビトリファイド砥石６０の成型品に、焼成温度９００℃の２４時間焼成を施す焼成実験を行った。更に、実験試料２０及び比較試料５０には、同様の焼成条件で繰り返し焼成実験を行った。以下にその実験の結果を示す。
【００２５】
【００２６】
実験結果１は、実験試料２０、比較試料３０、及び比較試料４０の通気度を測定した結果と、それ等を焼成用棚板として用いて前記ビトリファイド砥石６０を焼成した後、焼成後のビトリファイド砥石６０の品質を判定した結果を示す。測定の結果、連通気孔１６を有する実験試料２０及び比較試料４０では、連通気孔１６を有しない比較試料３０に比べて通気度が高いことがわかり、また、それ等を焼成用棚板として用いた場合、連通気孔１６を有し通気性に優れた実験試料２０及び比較試料４０では問題なかったが、連通気孔１６を有しない通気性に劣る比較試料３０では、焼成品に粘結剤が変性したものと思われる有機物（炭素）が残留してしまった。
【００２７】
次に、実験結果２は、実験試料２０、比較試料３０、及び比較試料４０の曲げ強度を測定した結果と、それ等を焼成用棚板として用いて前記ビトリファイド砥石６０を焼成した後、焼成後のビトリファイド砥石６０の平坦度を判定した結果を示す。測定の結果、耐熱衝撃添加剤１８を含む実験試料２０及び連通気孔１６を有しない比較試料３０では、連通気孔１６を有し耐熱衝撃添加剤１８を含まない比較試料３０に比べて曲げ強度が高いことがわかり、また、それ等を焼成用棚板として用いた場合、曲げ強度に優れた実験試料２０及び比較試料３０では焼成後のビトリファイド砥石６０の平坦度の変化は焼成前の平坦度と比較して０．２ｍｍ以下の範囲内となり問題なかったが、曲げ強度に劣る比較試料４０では、焼成後のビトリファイド砥石６０が反り返ってしまい、その平坦度の変化は焼成前の平坦度と比較して０．２ｍｍ以下の範囲内とはならなかった。
【００２８】
また、実験結果３は、実験試料２０及び比較試料３０の熱伝導率を測定した結果と、それ等の焼成用棚板としての使用可能性を示す。測定の結果、連通気孔１６を有する実験試料２０の熱伝導率は、連通気孔１６を有しない比較試料３０の熱伝導率に劣ることがわかったが、実験結果１、２からもわかるように実験試料２０を焼成用棚板として用いた場合、例えば２４時間といった短時間の焼成であるにもかかわらず十分な品質を備え平坦度にも優れた焼成品を得ることができる為、焼成用棚板としての使用に足るだけの熱伝導率は十分に有していることがわかる。一方、比較試料３０を焼成用棚板として用いた場合、例えば４８時間以上といった長時間をかけて焼成を施せば十分な品質を備え平坦度にも優れた焼成品を得ることができるが、実験結果１に示すように短時間の焼成では問題がある。
【００２９】
更に、実験結果４は、実験試料２０及び比較試料５０を棚板として用いて前記ビトリファイド砥石６０に、焼成温度９００℃の２４時間焼成を施す焼成実験を繰り返し行った結果を示す。耐熱衝撃添加剤１８を含む実験試料２０は繰り返しの使用により問題は発生しなかったが、比較試料５０では２、３回の連続使用によって比較試料５０を用いた棚板それ自体に割れが発生した。この結果、実験試料２０は連続使用に足る耐久性を有していることがわかる。
【００３０】
以上の実験結果から、本実施例の実験試料２０は通気性、耐熱衝撃性に優れ、焼成品の重量に足るだけの強度、及び焼成用棚板として必要十分な熱伝導率を有する為、焼成用棚板として用いた場合、短時間で精度の高い焼成品を提供することができ、また焼成用棚板として連続使用に足る耐久性も有していることがわかる。
【００３１】
このように、本実施例の多気孔耐火物１０は、耐火物を構成する粒状の無機骨材１２が、多数の連通気孔１６を有する形でガラス質結合剤１４によって相互に結合されている為に通気性に優れ、焼成時に棚板として用いることにより焼成物を短時間で且つ均一に焼成することができ、また、熱膨張率の小さい耐熱衝撃添加剤１８が含まれている為、耐熱衝撃性に優れ且つ焼成物の重量に耐えうる強度を持つものである。
【００３２】
また、本実施例の多気孔耐火物１０は、アルミナ及び／又は炭化ケイ素からなる無機骨材１２が、多数の連通気孔１６を有する形でガラス質結合剤１４によって結合されている為に通気性に優れ、焼成時に棚板として用いることにより焼成物を短時間で且つ均一に焼成することができ、また、耐熱衝撃添加剤１８としてペタライト、コージライト、カオリナイト、炭酸リチウム、タルクの少なくとも一つが含まれている為、耐熱衝撃性に優れ且つ焼成物の重量に耐え得る強度を持つものである。
【００３３】
また、本実施例の多気孔耐火物１０は、更に、溶融シリカ及び／又はムライトを含むものであり、溶融シリカ、ムライト等の材料は耐火性に優れ、また、熱膨張及び熱収縮に対する緩衝剤としてはたらく為、耐久性に優れているという利点がある。
【００３４】
また、本実施例の多気孔耐火物１０は、アルミナ及び／又は炭化ケイ素からなる４０〜５５体積％の前記無機骨材１２が、９〜１３体積％の前記ガラス質結合剤１４によって相互に結合されて成形されており、且つ、ペタライト、コージライト、カオリナイト、炭酸リチウム、タルクの少なくとも一つからなる前記耐熱衝撃添加剤１８を２５体積％以下の割合で含むものである為、多数の連通気孔１６を有し、好適な組成により構成されるものである。
【００３５】
また、本実施例の多気孔耐火物１０は、２８体積％以上の連通気孔１６を有するものであり、通気度が５０Ｎｌ／ｍｉｎ以上、熱伝導率が２．５Ｗ／ｍ℃以上のものである為、通気性及び熱伝導性に優れ、焼成用棚板として用いることにより、焼成物を短時間で且つ均一に焼成することができるという利点がある。
【００３６】
また、本実施例の多気孔耐火物１０は、１０００℃の２４時間焼成に棚板として用いられることによる平坦度の変化が加熱前の平坦度と比較して０．２ｍｍ以下の範囲内となるものである為、このような多気孔耐火物１０による棚板を用いれば、焼成される焼成物に歪みが生じず、焼成後の形状修正が簡単となる為、精度の高い焼成物を短時間で製造することができるという利点がある。
【００３７】
また、ビトリファイド砥石６０の焼成において、本実施例の多気孔耐火物１０を棚板として用いれば、成型品と棚板とが密着した状態で熱処理を施す場合であっても棚板である多気孔耐火物１０が通気性に優れている為に成型品に含まれる粘結剤等の燃え抜けを短時間で十分に行うことができ、棚板と密着した状態で熱処理を施すことが可能である為に焼成物に歪みが生じず、精度の高いビトリファイド砥石６０を短時間で製造することができるという利点がある。
【００３８】
以上、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、別の態様でも実施され得る。
【００３９】
例えば、前述の実施例では、無機骨材１２として、粒度の番数が＃６０〜８０（平均粒径３００〜４００μｍφ）であるアルミナ及び／又は炭化ケイ素が用いられていたが、これは例えばシリカ、マグネシア、ジルコニア、窒化ケイ素等の材料或いはそれ等を組み合わせて用いるものであってもよく、また、焼成用棚板として好適に機能し得る多気孔耐火物を提供できるものであれば粒度の番数は＃６０〜８０でなくともよい。
【００４０】
また、前述の実施例では、耐熱衝撃添加剤１８として粒度の番数が＃１５００（平均粒径１０μｍφ）程度であるペタライト、コージライト、カオリナイト、炭酸リチウム、タルクの少なくとも一つが含まれていたが、多気孔耐火物１０に十分な耐熱衝撃性と焼成物の重量に耐え得る強度を付与することができる耐熱衝撃添加剤であれば他の材料であってもよく、また、粒度の番数は＃１５００程度でなくともよい。
【００４１】
また、前述の実施例の多気孔耐火物１０は、アルミナ及び／又は炭化ケイ素からなる４０〜５５体積％の前記無機骨材１２が、９〜１３体積％の前記ガラス質結合剤１４によって相互に結合されて成形されており、且つ、ペタライト、コージライト、カオリナイト、炭酸リチウム、タルクの少なくとも一つからなる前記耐熱衝撃添加剤１８を２５体積％以下の割合で含むものであったが、焼成用棚板として好適に機能し得る多気孔耐火物１０を提供できるものであればそれぞれの材料の比率は実施例と異なるものであってもよい。
【００４２】
また、前述の実験例では、多気孔耐火物１０による棚板はビトリファイド砥石６０の焼成に用いられていたが、本発明の多気孔耐火物による棚板は、例えば、各種溶融金属容器、セラミック製品、コンデンサ、セラミックセンサ、電子材料部品等の焼成にも幅広く用いられ得るものである。とりわけ、各種コンデンサ、セラミックセンサ、電子材料部品等を焼成する場合、従来技術の連通気孔を有しない棚板を用いた焼成では、棚板と焼成物が接着してしまう等の問題が生じる場合があったが、本発明の多気孔耐火物による棚板を用いればそのような問題が生じることなく焼成を施すことができるという利点がある。
【００４３】
また、前述の実施例では、多気孔耐火物１０による棚板の製造工程Ｐ１〜Ｐ３により得られた多気孔耐火物１０を棚板として用いて、砥石原料焼成工程Ｐ１４において成型品の焼成が行われているが、これはＰ１〜Ｐ３及びＰ１４の一連の工程が同一工場内で行われることを意味するものではなく、ある工場において製造された多気孔耐火物１０が、他の工場において焼成用棚板として用いられることも当然にあり得る。
【００４４】
その他一々例示はしないが、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である多気孔耐火物の構成を拡大して示す模式図である。
【図２】本発明の一実施例である多気孔耐火物の製造工程を示す工程図である。
【図３】本発明の一実施例である焼成工程を含むビトリファイド砥石の製造工程を示す工程図である。
【図４】本発明の一実施例である多気孔耐火物を用いた棚板と、その棚板をビトリファイド砥石の焼成に用いるようすを表す図である。
【符号の説明】
１０：多気孔耐火物
１２：無機骨材
１４：ガラス質結合剤
１６：連通気孔
１８：耐熱衝撃添加剤
２０：棚板
６０：ビトリファイド砥石
Ｐ１４：砥石原料焼成工程
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば１３００℃以下の焼成が行われる焼成炉等で棚板として使用される多気孔耐火物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
各種溶融金属容器や、セラミック製品、ビトリファイド砥石等の焼成品は一般に、粘結剤によって粒状材料が結合された成型品を焼成炉等において焼成することにより得られる。このような成型品を焼成炉等において焼成する際に、耐火物により構成された棚板が下敷きに用いられる。この耐火物製の棚板は一般にセッターとも呼ばれ、焼成炉等において焼成される成型品を保護及び支持するものであり、耐衝撃性が高く且つ高温にて使用可能なものが要求される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
近年、精度の高い焼成製品を短い納期で納めることに対する需要が高まってきているが、従来の耐火物を用いた棚板ではこれ等の要求に応える為の短時間焼成に用いるには様々な問題があった。例えば、比較的大型の焼成製品を短時間に且つ均一に焼成する為には、多数の連通気孔を有する棚板を用いることによって、成型品に含まれる粘結剤等の燃え抜けを短時間で十分に行うようにする必要があるが、従来の耐火物では通気性が十分でなく、短時間で焼成すると粘結剤が変性した有機物（炭素）が焼成品に残留するといった問題があった。
【０００４】
また、精度の高い焼成物を短時間で製造するには、焼成された焼成物に歪みが生じないようにして、焼成物の形状修正を簡単にする為に、焼成に用いられることによる棚板の平坦度の変化が焼成前の平坦度と比較して０．２ｍｍ以下の範囲内となることが求められる。また、短時間で比較的大型の焼成物を焼成するには、均一に早く焼成する必要がある為、焼成物の棚板と接している部分を効率良く焼けるように、棚板の熱伝導率が２．５Ｗ／ｍ℃以上であること、及び、棚板が２８体積％以上の連通気孔を有するものであることが必要である。しかし、十分な通気性を満たす目的で棚板を過剰に多気孔とすると、様々な衝撃に対する耐衝撃性や、焼成物の重量に耐え得るだけの強度を有しないものとなってしまうので、実用的な多気孔耐火物による棚板は未だ開発されていないのが実情である。
【０００５】
本発明は、以上の事情を背景として為されたものであり、その目的とするところは、焼成物を焼成する際に棚板として使用される多気孔耐火物であって、焼成物を短時間で且つ均一に焼成する為に通気性が良く、耐熱衝撃性に優れ且つ焼成物の重量に耐え得る強度を持つ多気孔耐火物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる目的を達成する為に、本発明の要旨とするところは、焼成用棚板として使用される多気孔耐火物であって、アルミナ及び／又は炭化ケイ素からなる４０〜５５体積％の粒状の無機骨材が９〜１３体積％のガラス質結合剤によって相互に結合されて成形されており、且つ、ペタライト、コージライト、カオリナイト、炭酸リチウム、タルクの少なくとも一つからなる熱膨張率の小さい耐熱衝撃添加剤を２５体積％以下の割合で含むとともに、更に、溶融シリカ及び／又はムライトを含み、前記多気孔耐火物は、２８体積％以上の連通気孔を有するものであることを特徴とするものである。
【０００７】
このようにすれば、耐火物を構成する４０〜５５体積％の粒状の無機骨材が、多数の連通気孔を有する形で９〜１３体積％のガラス質結合剤によって相互に結合されている為に通気性に優れ、焼成時に棚板として用いることにより焼成物を短時間で且つ均一に焼成することができ、また、ペタライト、コージライト、カオリナイト、炭酸リチウム、タルクの少なくとも一つからなる熱膨張率の小さい耐熱衝撃添加剤が２５体積％以下の割合で含まれている為、耐熱衝撃性に優れ且つ焼成物の重量に耐え得る強度を持つ多気孔耐火物を提供することができる。また、溶融シリカ、ムライトは耐火性に優れ、熱膨張及び熱収縮に対する緩衝剤としてはたらくため、一層耐久性に優れた多気孔耐火物が得られる。
【００１１】
ここで、好適には、前記多気孔耐火物は、２８体積％以上の連通気孔を有するものであり、通気度が５０Ｎｌ（ノルマルリットル）／ｍｉｎ以上、熱伝導率が２．５Ｗ／ｍ℃以上のものである。このような通気性及び熱伝導性に優れた多気孔耐火物による棚板を用いれば、焼成物を短時間で且つ均一に焼成することができる。
【００１２】
また、好適には、前記多気孔耐火物は、１０００℃の２４時間焼成に棚板として用いられることによる平坦度の変化が加熱前の平坦度と比較して０．２ｍｍ以下の範囲内となるものである。このような多気孔耐火物による棚板を用いれば、焼成される焼成物に歪みが生じず、焼成後の形状修正が簡単となる為、精度の高い焼成物を短時間で製造することができる。
【００１３】
また、成型品に熱処理を施して焼成品とするセラミックス例えばビトリファイド砥石の焼成において、前記多気孔耐火物を棚板として用いれば、前記成型品とその棚板とが密着した状態で熱処理を施す場合であっても棚板である多気孔耐火物が通気性に優れている為に成型品に含まれる粘結剤等の燃え抜けを短時間で十分に行うことができ、棚板と密着した状態で熱処理を施すことが可能である為に焼成物に歪みが生じず、精度の高いセラミックス例えばビトリファイド砥石を短時間で製造することができるという利点がある。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明の一実施例を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１５】
図１は、本発明の一実施例である多気孔耐火物１０の構成を拡大して示す模式図である。図１において、多気孔耐火物１０は、例えば、粒度の番数が＃６０〜８０（平均粒径３００〜４００μｍφ）であるアルミナ及び／又は炭化ケイ素から成る無機骨材１２が、焼成時に溶融したガラス質結合剤１４によって相互に結合されることにより、多数の連通気孔１６を備えて構成されている。また、無機骨材１２の粒子相互間には、例えば、粒度の番数が＃１５００（平均粒径１０μｍφ）程度であるペタライト、コージライト、カオリナイト、炭酸リチウム、タルクの少なくとも一つからなる耐熱衝撃添加剤１８が含まれている。この耐熱衝撃添加剤１８は、多気孔耐火物１０内において、その表層がガラス質結合剤１４に溶融しガラス質結合剤１４との境界が曖昧になった状態で、或いは、ガラス質結合剤１４に完全に溶融した状態で含まれていると考えられるが、図１では、多気孔耐火物１０内において、耐熱衝撃添加剤１８の表層がガラス質結合剤１４に溶融し、耐熱衝撃添加剤１８とガラス質結合剤１４との境界が曖昧になった状態で含まれていることを前提として構成を示している。
【００１６】
従来、焼成用棚板としては、炭化ケイ素等の材料を溶融させた後に所定形状に成型させたものが一般に用いられている。これ等は耐熱性及び耐衝撃性には優れるが、連通気孔をほとんど有しない構造である為、比較的大型の焼成製品を短時間に且つ均一に焼成する際に、成型品に含まれる粘結剤等の燃え抜けが十分に行われず、粘結剤が変性した有機物（炭素）が焼成品に残留するといった問題があった。しかし、上記のように構成された本実施例の多気孔耐火物１０は、アルミナ及び／又は炭化ケイ素からなる無機骨材１２が、多数の連通気孔１６を有する形でガラス質結合剤１４によって結合され通気性に優れている為、焼成用棚板として用いる際に成型品に含まれる粘結剤等の燃え抜けを短時間で十分に行うことができ、焼成物を短時間で且つ均一に焼成することができる。
【００１７】
また、従来の材料組成による焼成用棚板を、十分な通気性を持たせる目的で過剰に多気孔とすると、様々な衝撃に対する耐衝撃性や、焼成物の自重に耐え得るだけの強度を有しないものとなってしまい実用的な焼成用棚板と成り得なかった。しかし、上記のように構成された本実施例の多気孔耐火物１０には耐熱衝撃添加剤１８としてペタライト、コージライト、カオリナイト、炭化リチウムの少なくとも一つが含まれており、これ等の材料は熱膨張率が例えばペタライトで０．５×１０-6／℃、コージライトで２．０×１０-6／℃と比較的小さい為、これ等の耐熱衝撃添加剤１８を含有させることによって多気孔耐火物１０に高い耐熱衝撃性及び焼成物の重量に耐え得る強度が付与される。
【００１８】
このような多気孔耐火物１０は、例えば、図２のＰ１〜Ｐ３に示す工程により作成される。先ず、耐火物調整工程Ｐ１において、４０〜５５体積％の無機骨材１２と、９〜１３体積％のガラス質結合剤１４と、無機骨材１２よりも十分に小さい粒径を有する２５体積％以下の耐熱衝撃添加剤１８と、粘結剤とが所定の混合容器内に投入され、高速攪拌機にて撹拌されることにより分散且つ混合される。ここで、耐火物の材料として更に溶融シリカ及び／又はムライトが投入されてもよい。溶融シリカ、ムライト等の材料は耐火性に優れ、また、熱膨張及び熱収縮に対する緩衝剤としてはたらく為、これ等を添加すれば更に耐久性に優れた多気孔耐火物１０を得ることができる。また、前記ガラス質結合剤１４には、多気孔耐火物１０に耐熱性及び耐熱衝撃性を付与する為に、その熱膨張率が３〜８×１０-6／℃であるものが好適に用いられる。耐火物調整工程Ｐ１で得られた耐火物原料は、続く耐火物成型工程Ｐ２において、所定の成形型内に入れられプレス成型される。その後、成型品が上記成形型から脱型され、耐火物焼成工程Ｐ３において上記成型品が約１２５０℃で１２０時間程度焼成されることにより、粒状の無機骨材１２が、耐熱衝撃添加剤１８を含み、多数の連通気孔１６を有する形でガラス質結合剤１４によって結合された多気孔耐火物１０が得られる。このようにして得られた多気孔耐火物１０は、２８体積％以上の連通気孔１６を有し、２．５Ｗ／ｍ℃以上の熱伝導率と、５０Ｎｌ／ｍｉｎ以上の通気度を備え、１０００℃の２４時間焼成に棚板として用いられることよる平坦度の変化が、加熱前の平坦度に比べて０．２ｍｍ以下である性能を有している。
【００１９】
上記工程Ｐ１〜Ｐ３によって得られた多気孔耐火物１０は、セラミックス例えばビトリファイド砥石を焼成する際に棚板として使用される。図３は、ビトリファイド砥石６０の製造工程を示す工程図である。ビトリファイド砥石６０の製造では、先ず砥石原料調整工程Ｐ１０において所定割合の砥粒及びガラス質結合剤が所定の混合容器内に投入された後、高速攪拌機により撹拌されることにより分散且つ混合される。砥石原料調整工程Ｐ１０において調整された砥石原料はその後、砥石原料成型工程Ｐ１２において成形型内に入れられプレス成形された後、脱型され成型品とされる。こうして得られた成型品は、続く砥石原料焼成工程Ｐ１４において、本実施例の多気孔耐火物１０を棚板として用いてガラス質結合剤を溶融させる温度すなわち耐火物焼成工程Ｐ３よりも低い例えば９００℃から１０００℃程度の温度で焼成を施されることにより、ビトリファイド砥石６０が得られる。このように本実施例の多気孔耐火物１０を棚板として用いることにより、成型品と棚板とが密着した状態で熱処理を施す場合であっても棚板である多気孔耐火物１０が通気性に優れている為に成型品に含まれる粘結剤等の燃え抜けを短時間で十分に行うことができ、棚板と密着した状態で熱処理を施すことが可能である為に焼成物に歪みが生じず、精度の高いビトリファイド砥石６０を短時間で製造することができる。
【００２０】
以下、本発明の効果を説明する為に本発明者等が行った実験例すなわち本実施例の多気孔耐火物１０を用いた棚板である実験試料２０と、比較の為に従来の技術により作成された比較試料３０、４０、及び５０とを用いて行ったビトリファイド砥石６０の焼成実験について説明する。
【００２１】
先ず、粒度の番数が＃６０〜８０（平均粒径３００〜４００μｍφ）であるアルミナから成る無機骨材１２と、軟化点が約１０５０℃であるガラス質結合剤１４と、粒度の番数が＃１５００（平均粒径１０μｍφ）程度であるペタライトを主成分とする耐熱衝撃添加剤１８と、粘結剤であるデキストリンとを用いて図２に示す耐火物調整工程Ｐ１から耐火物焼成工程Ｐ３までの工程により実験試料２０を作成した。図４（i）はそのようにして作成された多気孔耐火物１０から成る実験試料２０の形状を表す図である。実験試料２０は直径４２０ｍｍφ、厚さ１５ｍｍの円盤状に形成され、厚さ方向から見た円の中央に直径２９ｍｍφの貫通穴が設けられている。また、以下に示す比較試料３０、４０、及び５０の形状も実験試料２０と同じ形状とされている。このように作成された実験試料２０の組成を測定すると、アルミナから成る無機骨材１２が４０．０体積％、ガラス質結合剤１４が１０．０体積％、連通気孔１６が３２．４体積％、ペタライトを主成分とする耐熱衝撃添加剤１８が１７．３体積％であった。
【００２２】
次に、従来の技術により炭化ケイ素を主成分として作成された連通気孔１６をほとんど有しない比較試料３０と、同じく従来の技術によりアルミナ及びジルコニアを用いて作成された多数の連通気孔１６を有する比較試料４０を用意した。比較試料３０の組成を測定するとＳｉＣが９０体積％であり、また、比較試料４０の組成を測定するとアルミナが４２体積％、ジルコニアが３体積％、連通気孔が５５体積％であった。
【００２３】
更に、耐熱衝撃添加剤１８を用いない他は上記実験試料２０と同様の材料を用い同様の工程によって比較試料５０を作成した。すなわち、粒度の番数が＃６０〜８０（平均粒径３００〜４００μｍφ）であるアルミナから成る無機骨材１２と、軟化点が約１０５０℃であるガラス質結合剤１４と、粘結剤であるデキストリンとを用いて図２に示す耐火物調整工程Ｐ１から耐火物焼成工程Ｐ３までの工程により比較試料５０を作成した。このようにして作成された比較試料５０の組成を測定すると、アルミナから成る無機骨材１２が４９体積％、ガラス質結合剤１４が１０体積％、連通気孔１６が３１体積％であった。
【００２４】
これ等の試料を図４（ii）に示すようにビトリファイド砥石６０を焼成する際に使用する棚板として用いて、図３に示す砥石原料調整工程Ｐ１０から砥石原料成型工程Ｐ１２までの工程によって得られた相互に同じ材質のビトリファイド砥石６０の成型品に、焼成温度９００℃の２４時間焼成を施す焼成実験を行った。更に、実験試料２０及び比較試料５０には、同様の焼成条件で繰り返し焼成実験を行った。以下にその実験の結果を示す。
【００２５】
実験結果１は、実験試料２０、比較試料３０、及び比較試料４０の通気度を測定した結果と、それ等を焼成用棚板として用いて前記ビトリファイド砥石６０を焼成した後、焼成後のビトリファイド砥石６０の品質を判定した結果を示す。測定の結果、連通気孔１６を有する実験試料２０及び比較試料４０では、連通気孔１６を有しない比較試料３０に比べて通気度が高いことがわかり、また、それ等を焼成用棚板として用いた場合、連通気孔１６を有し通気性に優れた実験試料２０及び比較試料４０では問題なかったが、連通気孔１６を有しない通気性に劣る比較試料３０では、焼成品に粘結剤が変性したものと思われる有機物（炭素）が残留してしまった。
【００２７】
次に、実験結果２は、実験試料２０、比較試料３０、及び比較試料４０の曲げ強度を測定した結果と、それ等を焼成用棚板として用いて前記ビトリファイド砥石６０を焼成した後、焼成後のビトリファイド砥石６０の平坦度を判定した結果を示す。測定の結果、耐熱衝撃添加剤１８を含む実験試料２０及び連通気孔１６を有しない比較試料３０では、連通気孔１６を有し耐熱衝撃添加剤１８を含まない比較試料３０に比べて曲げ強度が高いことがわかり、また、それ等を焼成用棚板として用いた場合、曲げ強度に優れた実験試料２０及び比較試料３０では焼成後のビトリファイド砥石６０の平坦度の変化は焼成前の平坦度と比較して０．２ｍｍ以下の範囲内となり問題なかったが、曲げ強度に劣る比較試料４０では、焼成後のビトリファイド砥石６０が反り返ってしまい、その平坦度の変化は焼成前の平坦度と比較して０．２ｍｍ以下の範囲内とはならなかった。
【００２８】
また、実験結果３は、実験試料２０及び比較試料３０の熱伝導率を測定した結果と、それ等の焼成用棚板としての使用可能性を示す。測定の結果、連通気孔１６を有する実験試料２０の熱伝導率は、連通気孔１６を有しない比較試料３０の熱伝導率に劣ることがわかったが、実験結果１、２からもわかるように実験試料２０を焼成用棚板として用いた場合、例えば２４時間といった短時間の焼成であるにもかかわらず十分な品質を備え平坦度にも優れた焼成品を得ることができる為、焼成用棚板としての使用に足るだけの熱伝導率は十分に有していることがわかる。一方、比較試料３０を焼成用棚板として用いた場合、例えば４８時間以上といった長時間をかけて焼成を施せば十分な品質を備え平坦度にも優れた焼成品を得ることができるが、実験結果１に示すように短時間の焼成では問題がある。
【００２９】
更に、実験結果４は、実験試料２０及び比較試料５０を棚板として用いて前記ビトリファイド砥石６０に、焼成温度９００℃の２４時間焼成を施す焼成実験を繰り返し行った結果を示す。耐熱衝撃添加剤１８を含む実験試料２０は繰り返しの使用により問題は発生しなかったが、比較試料５０では２、３回の連続使用によって比較試料５０を用いた棚板それ自体に割れが発生した。この結果、実験試料２０は連続使用に足る耐久性を有していることがわかる。
【００３０】
以上の実験結果から、本実施例の実験試料２０は通気性、耐熱衝撃性に優れ、焼成品の重量に足るだけの強度、及び焼成用棚板として必要十分な熱伝導率を有する為、焼成用棚板として用いた場合、短時間で精度の高い焼成品を提供することができ、また焼成用棚板として連続使用に足る耐久性も有していることがわかる。
【００３１】
このように、本実施例の多気孔耐火物１０は、耐火物を構成する粒状の無機骨材１２が、多数の連通気孔１６を有する形でガラス質結合剤１４によって相互に結合されている為に通気性に優れ、焼成時に棚板として用いることにより焼成物を短時間で且つ均一に焼成することができ、また、熱膨張率の小さい耐熱衝撃添加剤１８が含まれている為、耐熱衝撃性に優れ且つ焼成物の重量に耐えうる強度を持つものである。
【００３２】
また、本実施例の多気孔耐火物１０は、アルミナ及び／又は炭化ケイ素からなる無機骨材１２が、多数の連通気孔１６を有する形でガラス質結合剤１４によって結合されている為に通気性に優れ、焼成時に棚板として用いることにより焼成物を短時間で且つ均一に焼成することができ、また、耐熱衝撃添加剤１８としてペタライト、コージライト、カオリナイト、炭酸リチウム、タルクの少なくとも一つが含まれている為、耐熱衝撃性に優れ且つ焼成物の重量に耐え得る強度を持つものである。
【００３３】
また、本実施例の多気孔耐火物１０は、更に、溶融シリカ及び／又はムライトを含むものであり、溶融シリカ、ムライト等の材料は耐火性に優れ、また、熱膨張及び熱収縮に対する緩衝剤としてはたらく為、耐久性に優れているという利点がある。
【００３４】
また、本実施例の多気孔耐火物１０は、アルミナ及び／又は炭化ケイ素からなる４０〜５５体積％の前記無機骨材１２が、９〜１３体積％の前記ガラス質結合剤１４によって相互に結合されて成形されており、且つ、ペタライト、コージライト、カオリナイト、炭酸リチウム、タルクの少なくとも一つからなる前記耐熱衝撃添加剤１８を２５体積％以下の割合で含むものである為、多数の連通気孔１６を有し、好適な組成により構成されるものである。
【００３５】
また、本実施例の多気孔耐火物１０は、２８体積％以上の連通気孔１６を有するものであり、通気度が５０Ｎｌ／ｍｉｎ以上、熱伝導率が２．５Ｗ／ｍ℃以上のものである為、通気性及び熱伝導性に優れ、焼成用棚板として用いることにより、焼成物を短時間で且つ均一に焼成することができるという利点がある。
【００３６】
また、本実施例の多気孔耐火物１０は、１０００℃の２４時間焼成に棚板として用いられることによる平坦度の変化が加熱前の平坦度と比較して０．２ｍｍ以下の範囲内となるものである為、このような多気孔耐火物１０による棚板を用いれば、焼成される焼成物に歪みが生じず、焼成後の形状修正が簡単となる為、精度の高い焼成物を短時間で製造することができるという利点がある。
【００３７】
また、ビトリファイド砥石６０の焼成において、本実施例の多気孔耐火物１０を棚板として用いれば、成型品と棚板とが密着した状態で熱処理を施す場合であっても棚板である多気孔耐火物１０が通気性に優れている為に成型品に含まれる粘結剤等の燃え抜けを短時間で十分に行うことができ、棚板と密着した状態で熱処理を施すことが可能である為に焼成物に歪みが生じず、精度の高いビトリファイド砥石６０を短時間で製造することができるという利点がある。
【００３８】
以上、本発明の一実施例を図面を参照して詳細に説明したが、本発明はこの実施例に限定されるものではなく、別の態様でも実施され得る。
【００３９】
例えば、前述の実施例では、無機骨材１２として、粒度の番数が＃６０〜８０（平均粒径３００〜４００μｍφ）であるアルミナ及び／又は炭化ケイ素が用いられていたが、これは例えばシリカ、マグネシア、ジルコニア、窒化ケイ素等の材料或いはそれ等を組み合わせて用いるものであってもよく、また、焼成用棚板として好適に機能し得る多気孔耐火物を提供できるものであれば粒度の番数は＃６０〜８０でなくともよい。
【００４０】
また、前述の実施例では、耐熱衝撃添加剤１８として粒度の番数が＃１５００（平均粒径１０μｍφ）程度であるペタライト、コージライト、カオリナイト、炭酸リチウム、タルクの少なくとも一つが含まれていたが、多気孔耐火物１０に十分な耐熱衝撃性と焼成物の重量に耐え得る強度を付与することができる耐熱衝撃添加剤であれば他の材料であってもよく、また、粒度の番数は＃１５００程度でなくともよい。
【００４１】
また、前述の実施例の多気孔耐火物１０は、アルミナ及び／又は炭化ケイ素からなる４０〜５５体積％の前記無機骨材１２が、９〜１３体積％の前記ガラス質結合剤１４によって相互に結合されて成形されており、且つ、ペタライト、コージライト、カオリナイト、炭酸リチウム、タルクの少なくとも一つからなる前記耐熱衝撃添加剤１８を２５体積％以下の割合で含むものであったが、焼成用棚板として好適に機能し得る多気孔耐火物１０を提供できるものであればそれぞれの材料の比率は実施例と異なるものであってもよい。
【００４２】
また、前述の実験例では、多気孔耐火物１０による棚板はビトリファイド砥石６０の焼成に用いられていたが、本発明の多気孔耐火物による棚板は、例えば、各種溶融金属容器、セラミック製品、コンデンサ、セラミックセンサ、電子材料部品等の焼成にも幅広く用いられ得るものである。とりわけ、各種コンデンサ、セラミックセンサ、電子材料部品等を焼成する場合、従来技術の連通気孔を有しない棚板を用いた焼成では、棚板と焼成物が接着してしまう等の問題が生じる場合があったが、本発明の多気孔耐火物による棚板を用いればそのような問題が生じることなく焼成を施すことができるという利点がある。
【００４３】
また、前述の実施例では、多気孔耐火物１０による棚板の製造工程Ｐ１〜Ｐ３により得られた多気孔耐火物１０を棚板として用いて、砥石原料焼成工程Ｐ１４において成型品の焼成が行われているが、これはＰ１〜Ｐ３及びＰ１４の一連の工程が同一工場内で行われることを意味するものではなく、ある工場において製造された多気孔耐火物１０が、他の工場において焼成用棚板として用いられることも当然にあり得る。
【００４４】
その他一々例示はしないが、本発明は当業者の知識に基づいて種々の変更、改良を加えた態様で実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例である多気孔耐火物の構成を拡大して示す模式図である。
【図２】本発明の一実施例である多気孔耐火物の製造工程を示す工程図である。
【図３】本発明の一実施例である焼成工程を含むビトリファイド砥石の製造工程を示す工程図である。
【図４】本発明の一実施例である多気孔耐火物を用いた棚板と、その棚板をビトリファイド砥石の焼成に用いるようすを表す図である。
【符号の説明】
１０：多気孔耐火物
１２：無機骨材
１４：ガラス質結合剤
１６：連通気孔
１８：耐熱衝撃添加剤
２０：棚板
６０：ビトリファイド砥石
Ｐ１４：砥石原料焼成工程
Claims (6)
- 焼成用棚板として使用される多気孔耐火物であって、
アルミナ及び／又は炭化ケイ素からなる４０〜５５体積％の粒状の無機骨材が９〜１３体積％のガラス質結合剤によって相互に結合されて成形されており、且つ、ペタライト、コージライト、カオリナイト、炭酸リチウム、タルクの少なくとも一つからなる熱膨張率の小さい耐熱衝撃添加剤を２５体積％以下の割合で含むとともに、更に、溶融シリカ及び／又はムライトを含み、
前記多気孔耐火物は、２８体積％以上の連通気孔を有するものであることを特徴とする多気孔耐火物。 - 前記多気孔耐火物の熱伝導率は２．５Ｗ／ｍ℃以上である請求項１の多気孔耐火物。
- 前記多気孔耐火物の通気度は５０ｌ／ｍｉｎ以上である請求項１または２の多気孔耐火物。
- 前記多気孔耐火物は、１０００℃の２４時間焼成に棚板として用いられることによる平坦度の変化が加熱前の平坦度と比較して０．２ｍｍ以下の範囲内となるものである請求項１から３の何れかの多気孔耐火物。
- 成型品に熱処理を施して焼成品とするセラミックスの焼成方法であって、
請求項１から４の何れかの多気孔耐火物を棚板として用いて、前記成型品に該棚板と密着した状態で熱処理を施すことを特徴とするセラミックスの焼成方法。 - 前記セラミックスはビトリファイド砥石である請求項５のセラミックスの焼成方法。
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