JPH0364467B2 - - Google Patents

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JPH0364467B2
JPH0364467B2 JP61170925A JP17092586A JPH0364467B2 JP H0364467 B2 JPH0364467 B2 JP H0364467B2 JP 61170925 A JP61170925 A JP 61170925A JP 17092586 A JP17092586 A JP 17092586A JP H0364467 B2 JPH0364467 B2 JP H0364467B2
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JP
Japan
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weight
spalling
less
resistance
apparent porosity
Prior art date
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Application number
JP61170925A
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English (en)
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JPS6330363A (ja
Inventor
Tomoyoshi Sasaki
Tetsuo Kato
Takao Kusakabe
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JGC Corp
Original Assignee
JGC Corp
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Publication date
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  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
発明の目的 産業上の利用分野 本発明は、鉄鋼、ガラスス溶融、セメント焼成
または産業廃棄物の溶融等の高温領域で使用され
る耐火物に関するものである。 従来の技術 Cr2O3を含有する耐火物は高温における耐侵食
性に優れている為、鉄鋼用、ガラス溶融用、ある
いはセメント焼成用の耐火材としては広範囲に使
用されている。 しかしながら使用条件の苛酷化に伴ない、従来
のAl2O3−Cr2O3系耐火煉瓦ではその耐侵食性が
十分に対応出来ないようになつて来た。 例えば産業廃棄物の溶融炉用耐火物では、廃棄
物ものものが特定出来ないため、酸性及び塩基性
のいずれの処理物に対しても対応できる耐侵食性
の優れた耐火物が要求されている。また、省エネ
ルギー対策として、炉の昇温あるいは降温速度を
早めることに伴なう耐スポーリング性を向上する
必要性も高まつている。 特開昭54−43909号には高純度のAl2O3および
Cr2O3を主成分とし、Al2O3とCr2O3の重量%組成
比が67〜77:20〜30で、その合計が97%以上であ
り、0.5〜3重量%の鉱化剤を含有し、見掛気孔
率が3%以下の焼結耐火煉瓦が開示されている。
この煉瓦は従来の緻密な電鋳煉瓦より高純度かつ
緻密であり、均一な組織を有し、また電鋳法のよ
うに大電力を必要とせず安価に製造できる。しか
しこの耐火煉瓦では溶融炉等のスラグに対して強
い耐スラグ性を与えるCr2O3含有率が30重量%以
下と比較的少ないので、緻密化することで組織を
強化し耐食性を向上させているが、見掛気孔率が
3%以下と低いため耐スポーリング性が悪く、こ
の煉瓦をプラントに使用した場合、昇温・降温時
に亀裂、滑落などの大きな問題を生じる。 また特開昭61−10055号には、主として石炭の
ガス化装置で発生するるシリカ質のスラグによる
腐食を防止する目的で、45乃至85重量%のCr2O3
と15至55重量%のAl2O3を含有し、−4メツシユ
の粗粒部分と接合マトリツクスを形成する−325
メツシユの微粒部分を有し、微粒部分が40乃至
100重量%のCr2O3を含有する耐火組成物が開示
されている。しかしこの耐火組成物は、粗粒部分
と微粒部分を有するため組織が不均一になりがち
であり、また粗粒部分を有するため、昇温あるい
は降温速度を早める場合には耐スポーリング性に
問題がある。 発明が解決しようとする問題点 本発明は、十分な耐スポーリング性と耐侵食性
とを有する焼結耐火煉瓦を提供することを目的と
する。 発明の構成 問題点を解決するための手段 本発明の焼結耐火煉瓦は、粒径200μm以下の
Al2O3およびCr2O3を素材とし、焼結物の組成が
Al2O320〜60重量%、Cr2O335〜70重量%で且つ
これらの合計を90重量%以上と鉱化剤5〜10重量
%とを合有し、見掛気孔率が10〜20%であること
を特徴とする。 耐スポーリング性と耐侵食性の両者の向上を目
的とする場合には、特にCr2O3の含有率と見掛気
孔率が重要な因子であり、しかもこれら2つの条
件は相互に関連性を有していることに着目し研究
を重ねた結果、Cr2O3は前記のように35重量%以
上とし、上限を70重量%とするのが良いことがわ
かつた。Cr2O3含有率が35重量%以下では十分な
耐侵食性が得られず、一方70重量%以上では気孔
率の制御が困難で見掛気孔率が20%以上になつて
しまい、また焼結が困難になる。経済性を考慮す
れば、Cr2O3含有率を35〜55重量%とするのが好
ましい。 Al2O3の含有率は20〜60重量%とし、Al2O3
Cr2O3の合計を90重量%以上とする。 鉱化剤としては一般的に用いられている焼結助
剤であるTiO2、SiO2、Fe2O3、MgO等の1種ま
たは2種以上を使用すればよく、5〜10重量%の
範囲で添加する。 見掛気孔率は10〜20%の範囲が良く、10%以上
であればCr2O3の含有率に無関係に、炉内の急激
なる温度上昇および温度降下によつてもスポーリ
ングによるクラツク等の損傷は生じない。しかし
見掛気孔率が高くなり過ぎるとスラグ融液等の浸
透、侵食を受けやすくなるので、見掛気孔率の上
限は20%以下にする。 本発明の焼結耐火煉瓦の原料として用いられる
Al2O3及びCr2O3は、粒径が200μm以下の微粒子
が適する。200μm以上のものは焼結が困難とな
り好ましくない。 ここで本発明による焼結耐火煉瓦の製造方法の
概要について述べる。原料であるAl2O3及び
Cr2O3はともに高純度の200μm以下の微粒子を使
用し、これらと鉱化剤を前記比率で配合し、乾式
または湿式で十分に混練した後、アイソスタテイ
ツク法、モールドプレス法又はスリツプキヤスス
ト法などによる成形法で成形し、空気雰囲気下で
1700〜1900℃で2〜5時間焼成する。またN2
Ar、CO等の非酸化雰囲気下でも焼成することが
可能である。成形時のプレス圧は500〜1000Kg/cm2
で行われるが、通常800Kg/cm2前後で、結合剤(バ
インダー)としてPVAなどを用いて成形する。 以下、Cr2O3及びAl2O3の含有率ならびに見掛
気孔率を変えたサンプルを作成し、耐スポーリン
グ性及び耐侵食性に与える影響を調べた結果を説
明する。 〔サンプル1〜9〕(見掛気孔率の影響) 粒径50μm以下のα−アルミナ(純度99.9%)、
粒径50μm以下の酸化クロム(純度99.3%)及び
粒径50μm以下、純度99%以上の数種の鉱化剤を
第1表のように成分調整し、バインダーを添加し
た後、アイソスタテイツクプレス成形によつて、
成形圧800Kg/cm2で50mm×50mm×10mmの大きまに成
形したものを空気雰囲気下で1800℃で2時間焼成
してサンプルとし、見掛気孔率とスポーリングと
の関係を確認するためテストした。 スポーリングテストは、各サンプルを1000℃に
保たれた炉内に入れ、定常化した後室温内に取り
出してスポーリングの状況を見た。結果に第1表
に示す。 なお第1表において、アンダーラインを付した
数値は本発明の要件に該当しない数値を示すもの
である。
【表】 見掛気孔率が本発明の範囲に該当するサンプル
2,5,7及び9の場合は耐スポーリング性が良
好であつたが、見掛気孔率が10%未満の他のサン
プルでは耐スポーリング性が劣つていた。 即ち耐スポーリング性は組成比(Cr2O3
Al2O3及び鉱化剤の比率)には関係なく、見掛気
孔率のみに関係しており、十分な耐スポーリング
性を有するには見掛気孔率が少なくとも10%必要
である。 〔サンプル10〜22〕(Cr2O3含有率の影響) 粒径50μm以下のα−アルミナ(純度99.9%)、
粒径50μm以下の酸化クロム(純度99.3%)及び
粒径50μm以下、純度99%以上の数種の鉱化剤を
第2表のように成分調整し、バインダーを添加し
た後、アイソスタテイツクプレス成形によつて、
成形圧800Kg/cm2で50mm×50mm×10mmの大きさに成
形したものを空気雰囲気下で1800℃で2時間焼成
してサンプルとした。各サンプルについてスポー
リングテスト及び侵食テストを別個に実施した。
テスト結果を第3表に示す。 スポーリングテストは、各サンプルを1000℃に
保たれた炉内に入れ、定常化した後室温に取り出
してスポーリングの状況を見た。 侵食テストは、産業廃棄物の焼却灰をペレツト
状に圧縮成形し、それを各サンプル上に置き、
1400℃で8時間加熱処理した。この操作を5回繰
り返した後、各サンプルの侵食の度合を観察し
た。 なお第2表において、アンダーラインを付した
数値は本発明の要件に該当しない数値を示すもの
である。
【表】
【表】
【表】
〔サンプル27〕
比較試験のため、特開昭54−43909号記載の、
本発明とは全く異なる性状の耐火煉瓦、即ち粒径
74μm以下の仮焼アルミナ(純度99.4%)73重量
%と粒径74μm以下の酸化クロム(純度99.2%)
25重量%に対して、粒径74μm以下、純度99%以
上の数種の鉱化剤を2重量%加え、バインダーを
添加した後、アイソスタテイツクプレス成形によ
つて成形圧1000Kg/cm2で成形したものを空気雰囲
気下で1700℃で5時間焼成し、スポーリングおよ
び侵食テストを実施した。組成及びテスト結果を
第2表及び第3表に示す。スポーリングテストで
は挿入時に破断した。 なお、この煉瓦で前記使用例1と同様に産業廃
棄物溶融炉での試験を行なつたが、スポーリング
と思われる損傷が甚だしく、テストプラントにお
ける使用は困難であつた。 発明の効果 本願発明による焼結耐火煉瓦は従来の焼結耐火
煉瓦に比して下記のような特色を有している。 耐侵食性が向上している。 耐火煉瓦として重要な耐スポーリング性が改
善されている。 耐侵食性と耐スポーリング性の改善により産
業廃棄物溶融炉等の特殊な条件下でも十分に使
用すること出来る。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 粒径200μm以下のAl2O3およびCr2O3を素材
    とし、焼結物の組成がAl2O320〜60重量%、
    Cr2O335〜70重量%で且つこれらの合計を90重量
    %以上と鉱化剤5〜10重量%とを含有し、見掛気
    孔率が10〜20%であることを特徴とするAl2O3
    Cr2O3系焼結耐火煉瓦。
JP61170925A 1986-07-22 1986-07-22 焼結耐火煉瓦 Granted JPS6330363A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP61170925A JPS6330363A (ja) 1986-07-22 1986-07-22 焼結耐火煉瓦

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JP61170925A JPS6330363A (ja) 1986-07-22 1986-07-22 焼結耐火煉瓦

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JPS6330363A JPS6330363A (ja) 1988-02-09
JPH0364467B2 true JPH0364467B2 (ja) 1991-10-07

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JPS6330363A (ja) 1988-02-09

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