JPH04139057A - Wear resistant refractory - Google Patents

Wear resistant refractory

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JPH04139057A
JPH04139057A JP2261549A JP26154990A JPH04139057A JP H04139057 A JPH04139057 A JP H04139057A JP 2261549 A JP2261549 A JP 2261549A JP 26154990 A JP26154990 A JP 26154990A JP H04139057 A JPH04139057 A JP H04139057A
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JP
Japan
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powder
wear
refractory
weight
pts
Prior art date
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Pending
Application number
JP2261549A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshihiko Kondo
近藤 敏彦
Matsuichi Yoshimura
吉村 松一
Masao Oguchi
征男 小口
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Refractories Corp
Original Assignee
Kawasaki Refractories Co Ltd
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Publication date
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  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

PURPOSE:To improve bonding strength, wear and spalling resistances by blending refractory starting material with metal powder and carrying out firing under reduction. CONSTITUTION:A blend of 65-97 pts.wt. at least one kind of refractory starting material selected among alumina, magnesia, spinel, dolomite, chamotte and silica with 3-30 pts.wt. at least one kind of metal powder of <=100 mesh particle size selected among iron powder, Al powder, Si powder and ferromanganese powder is prepd. and fire clay such as bentonite, a binder such as water glass, etc., are added to the blend by <=7 pts.wt. as required. They are kneaded, molded, dried and fired at 600-1,400 deg.C under reduction to obtain wear resistant refractories.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、ロータリーキルン、ロータリーキルン等の
ペレット受け、工業炉その他、耐摩耗性と耐熱性が要求
される設備等に用いられる耐摩耗性耐火物に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Field of Industrial Application] This invention relates to a wear-resistant refractory used in rotary kilns, pellet receivers of rotary kilns, industrial furnaces, and other equipment that requires wear resistance and heat resistance. Regarding.

[従来の技術] ベレット製造用のロータリーキルン、水砕設備等向けの
耐熱及び耐摩耗性材料としては従来、耐摩耗性耐火れん
がもしくは耐摩耗性キャスタブルが使用されている。
[Prior Art] Conventionally, wear-resistant refractory bricks or wear-resistant castables have been used as heat-resistant and wear-resistant materials for rotary kilns for producing pellets, fracking equipment, and the like.

この耐摩耗性耐火れんがは、耐摩耗性の骨材原料に、水
ガラス、粘土、有機粘結剤等を添加して坏土としたもの
を成形した後乾燥し、これを焼成することにより製造さ
れており、その結合はセラミックボンドによる結合であ
る。
These wear-resistant refractory bricks are manufactured by adding water glass, clay, organic binders, etc. to wear-resistant aggregate raw materials, forming clay, drying it, and firing it. The connection is by ceramic bond.

また、キャスタブル耐火物の場合には、例えば、ボーキ
サイト等を耐摩耗性の骨材原料として用い、これに結合
剤としてアルミナセメントを多量に添加したものが多い
Furthermore, in the case of castable refractories, for example, bauxite or the like is often used as a wear-resistant aggregate raw material, and a large amount of alumina cement is added thereto as a binder.

そして、上記耐摩耗性耐火れんがとキャスタブル耐火物
とを比較すると、一般に耐摩耗性耐火れんがのほうが耐
摩耗性に優れている。
When comparing the above-mentioned wear-resistant refractory bricks and castable refractories, the wear-resistant refractory bricks are generally superior in wear resistance.

[発明が解決しようとする課[!] しかし、上記従来の耐摩耗性耐火れんがでは、加熱、冷
却が繰り返される環境下においては、熱衝撃によってス
ポーリングが生じやすいという問題点がある。また、そ
の製造工程における焼成温度が1350℃以上と高温度
であるため、製造コストが増大するという問題点がある
[The problem that the invention seeks to solve [! ] However, the conventional wear-resistant refractory bricks described above have a problem in that spalling is likely to occur due to thermal shock in an environment where heating and cooling are repeated. Furthermore, since the firing temperature in the manufacturing process is as high as 1350° C. or higher, there is a problem in that the manufacturing cost increases.

また、キャスタブル耐火物は、結合剤としてアルミナセ
メントを使用し、水和結合によりその結合強度を実現し
ているので、高温にさらされると、著しい強度低下が生
じ、耐摩耗性も低下するという問題点がある。
In addition, castable refractories use alumina cement as a binder and achieve their bond strength through hydrated bonding, so when exposed to high temperatures, there is a significant decrease in strength and wear resistance. There is a point.

この発明は、上記の問題点を解決するものであり、焼成
温度が低く、耐摩耗性及び耐熱衝撃性を含めた耐スポー
リング性に優れた耐摩耗性耐火物を提供することを目的
とする。
This invention solves the above problems, and aims to provide a wear-resistant refractory that has a low firing temperature and has excellent spalling resistance including wear resistance and thermal shock resistance. .

[課題を解決するための手段及び作用]上記問題点を解
決するために、この発明の耐摩耗性耐火物は、 アルミナ、マグネシア、スピネル、ドロマイト、シャモ
ット、シリカの群より選ばれた少なくとも一種からなる
耐火原料65〜97重量部と、鉄粉、アルミニウム粉、
シリコン粉、フェロマンガン粉の群より選ばれた少なく
とも一種で粒度が100メツシュ以下の金属粉末3〜3
0重量部とを配合し、600〜1400℃の温度で還元
焼成することを特徴とする。
[Means and effects for solving the problem] In order to solve the above problems, the wear-resistant refractory of the present invention comprises at least one member selected from the group of alumina, magnesia, spinel, dolomite, chamotte, and silica. 65 to 97 parts by weight of the refractory raw material, iron powder, aluminum powder,
At least one metal powder selected from the group of silicon powder and ferromanganese powder and having a particle size of 100 mesh or less 3 to 3
0 parts by weight and is reduced and fired at a temperature of 600 to 1400°C.

この発明において用いられる耐火原料としては一般の耐
火物に使用される耐火原料、例えばアルミナ、マグネシ
ア、ドロマイト、シャモット、シリカなど種々の耐火原
料の1種を単独でまたはこれらの2種以上を任意に組み
合わせて用いることが可能である。その場合の耐火原料
の選択は耐摩耗性耐火物が使用されるべき設備や使用条
件などを考慮して行うべきである0例えば、耐磨耗性を
重視する場合において、アルミナが製品などへの不純物
として有害でないような場合には、アルミナ系のボーキ
サイトなどを耐火原料として用いることが有利である。
The refractory raw materials used in this invention include one type of refractory raw materials used in general refractories, such as alumina, magnesia, dolomite, chamotte, and silica, or optionally two or more of these raw materials. It is possible to use them in combination. In this case, the selection of refractory raw materials should be made taking into consideration the equipment and usage conditions in which the wear-resistant refractories are to be used. For example, when abrasion resistance is important, alumina If the impurities are not harmful, it is advantageous to use alumina-based bauxite as the refractory raw material.

耐火原料は上述のように65〜97重量部の割合で使用
する。これは耐火原料の割合が65重量部未満である場
合には得られる耐火物の耐火性が劣るためである。
The refractory raw material is used in an amount of 65 to 97 parts by weight as described above. This is because if the proportion of the refractory raw material is less than 65 parts by weight, the refractory obtained will have poor fire resistance.

また、この発明において結合材として用いられる金属粉
末としては、例えば、鉄粉、アルミニウム粉、シリコン
粉、フェロマンガン粉などがあげられる。そして、これ
らの金属粉末は単独であるいは2種以上を任意に組み合
わせて用いることができる。金属粉末は3〜30重量部
の割合で配合する。3f!量部未満の配合量では十分な
結合強度が得られず、また、30重量部を上回ると十分
な耐火性が得られないからである。金属粉末の配合割合
のより好ましい範囲は5〜25重量部である。
Furthermore, examples of the metal powder used as the binder in the present invention include iron powder, aluminum powder, silicon powder, ferromanganese powder, and the like. These metal powders can be used alone or in any combination of two or more. The metal powder is blended in a proportion of 3 to 30 parts by weight. 3f! This is because if the amount is less than 30 parts by weight, sufficient bonding strength cannot be obtained, and if it exceeds 30 parts by weight, sufficient fire resistance cannot be obtained. A more preferable range of the blending ratio of metal powder is 5 to 25 parts by weight.

また、金属粉末の粒度は100メツシュ以下であること
が好ましい、これは粒度が100メツシュを上回る場合
には、均一に混合することが困難であり、結合強度の十
分な均一性が得られないからである。
In addition, the particle size of the metal powder is preferably 100 mesh or less, because if the particle size exceeds 100 mesh, it is difficult to mix uniformly and sufficient uniformity of bond strength cannot be obtained. It is.

焼成温度は600〜1400℃の範囲にあることが好ま
しい、これは、焼成温度が600’C未満では十分な結
合強度が得られず、1400’Cを上回ると金属粉末が
耐火原料と反応し過ぎて金属酸化物となり、金属の持つ
フレキシビリティ−を失うためである。
The firing temperature is preferably in the range of 600 to 1400°C, because if the firing temperature is less than 600'C, sufficient bond strength will not be obtained, and if it exceeds 1400'C, the metal powder will react too much with the refractory raw material. This is because the metal becomes a metal oxide and loses its flexibility.

上記のように、所定の粒度に調整された金属粉末を結合
材として所定の割合で耐火原料に配合し、これを焼成す
ることにより、耐火原料粒子の周囲及び耐火原料粒子間
が金属結合となり、強固な結合か形成されるとともに耐
火物にフレキシビリティがもたらされ、耐スポーリング
性、耐摩耗性などの特性が向上する。
As mentioned above, metal powder adjusted to a predetermined particle size is mixed with the refractory raw material at a predetermined ratio as a binder, and by firing this, a metallic bond is formed around the refractory raw material particles and between the refractory raw material particles, A strong bond is formed and flexibility is provided to the refractory, improving properties such as spalling resistance and abrasion resistance.

なお、成形、乾煉、焼成等の工程での保形性を向上させ
るために、この発明の効果を損なわない範囲で、保形用
添加剤として耐火粘土(ベントナイト、カオリン、セリ
サイトなど)、バインダ(例えば、水ガラス、レジン、
デキストリン、ニガリ、シリカゾル、アルミナゾルなど
の結合剤、およびその他の有機粘結剤)などを7重量部
以下の割合で添加してもよい。
In order to improve shape retention during processes such as molding, dry kneading, and firing, fireclay (bentonite, kaolin, sericite, etc.), Binder (e.g. water glass, resin,
Binders such as dextrin, bittern, silica sol, alumina sol, and other organic binders) may be added in an amount of 7 parts by weight or less.

[実施例] 以下にこの発明の実施例を比較例とともに示し、発明を
さらに詳細に説明する。
[Examples] Examples of the present invention will be shown below together with comparative examples, and the invention will be explained in further detail.

K監ヨ 耐火原料であるボーキサイト95〜701量部と結合材
である金属粉末(AI、Si、Fe)5〜25重量部と
を配合し、さらにこれに耐火粘土3重量部及び水ガラス
2重量部を添加し、混練して成形する。そして、この成
形体を乾燥した後、700〜1300℃の温度で還元焼
成を行い焼結体く耐摩耗性耐火物)を得た。
95 to 701 parts by weight of bauxite, which is a refractory raw material, and 5 to 25 parts by weight of metal powder (AI, Si, Fe), which is a binder, are blended together with 3 parts by weight of fireclay and 2 parts by weight of water glass. part, knead and form. After drying this molded body, reduction firing was performed at a temperature of 700 to 1300°C to obtain a sintered body (wear-resistant refractory).

反叡ヨ 比較のため、上記実施例と同様の手順及び条件で、本発
明の金属粉末を配合していない焼結体を製造した。
For comparison, a sintered body without the metal powder of the present invention was produced using the same procedure and conditions as in the above example.

上記の実施例及び比較例の焼結体について、その結合強
度を知る尺度となる曲げ試験、圧縮試験を行うとともに
、耐スポーリング性試験、耐摩耗性試験を行った。これ
らの結果を第1表に示す。
The sintered bodies of the above Examples and Comparative Examples were subjected to a bending test and a compression test as a measure of their bond strength, as well as a spalling resistance test and a wear resistance test. These results are shown in Table 1.

[以下余白コ 第1宍 第1表に示すように、この発明の耐摩耗性耐火物は、結
合材として金属粉末を配合していない比較例に比べて、
曲げ強さ、圧縮強さが著しく向上しており、結合強度が
大幅に向上していることがわかる。さらに、結合強度の
向上にともなって、耐スポーリング性、耐摩耗性が向上
していることがわかる。
[As shown in Table 1 below, the wear-resistant refractory of the present invention has a lower
It can be seen that the bending strength and compressive strength are significantly improved, and the bonding strength is significantly improved. Furthermore, it can be seen that the spalling resistance and abrasion resistance are improved as the bonding strength is improved.

上記実施例においては、耐火原料として、アルミナ系耐
火原料であるボーキサイトを用いているが、これに限ら
ず、マグネシア、スピネル、ドロマイト、シャモット、
シリカなどを使用しても同様の効果を得ることができる
In the above embodiments, bauxite, which is an alumina-based refractory raw material, is used as the refractory raw material, but it is not limited to this, but includes magnesia, spinel, dolomite, chamotte,
A similar effect can be obtained by using silica or the like.

また、上記実施例では結合材として、AI、St、Fe
粉末を用いているがフェロマンガン粉を用いても同様の
効果を奏する。
In addition, in the above embodiments, the bonding material is AI, St, Fe.
Although powder is used, the same effect can be achieved by using ferromanganese powder.

なお、上記実施例では、保形用添加剤として耐火粘土及
び水ガラスを添加した場合について説明したが、保形用
添加剤を加えることなく必要な保形性が得られる場合に
は、これを添加する必要はなく、その場合も上記実施例
の場合と同様の効果を得ることが可能である。
In the above example, fireclay and water glass were added as shape-retaining additives, but if the necessary shape-retaining properties can be obtained without adding shape-retaining additives, these may be used. It is not necessary to add it, and in that case, it is possible to obtain the same effect as in the above embodiment.

[発明の効果] 上述のように、この発明の耐摩耗性耐火物は、耐火原料
に対して金属粉末を結合材として配合し、これを還元焼
成しているので、結合強度が大きく、耐摩耗性、耐スポ
ーリング性に優れており、耐熱性と耐摩耗性などの機械
的強度とが同時に要求される種々の用途に適した材料と
して広く使用することができる。
[Effects of the Invention] As described above, the wear-resistant refractories of the present invention have high bond strength and wear resistance because metal powder is blended as a binder with refractory raw materials and this is reduced and fired. It has excellent hardness and spalling resistance, and can be widely used as a material suitable for various applications that require both heat resistance and mechanical strength such as abrasion resistance.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)アルミナ、マグネシア、スピネル、ドロマイト、
シャモット、シリカの群より選ばれた少なくとも一種か
らなる耐火原料65〜97重量部と、鉄粉、アルミニウ
ム粉、シリコン粉、フェロマンガン粉の群より選ばれた
少なくとも一種で粒度が100メッシュ以下の金属粉末
3〜30重量部とを配合し、600〜1400℃の温度
で還元焼成することを特徴とする耐摩耗性耐火物。
(1) Alumina, magnesia, spinel, dolomite,
65 to 97 parts by weight of a refractory raw material made of at least one selected from the group of chamotte and silica, and a metal with a particle size of 100 mesh or less made of at least one selected from the group of iron powder, aluminum powder, silicon powder, and ferromanganese powder. A wear-resistant refractory characterized by blending 3 to 30 parts by weight of powder and reducing and firing at a temperature of 600 to 1400°C.
JP2261549A 1990-09-28 1990-09-28 Wear resistant refractory Pending JPH04139057A (en)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5645772A (en) * 1992-06-26 1997-07-08 Veitsch-Radex Aktiengesellschaft Fur Feuerfeste Erzeugnisse Refractory ceramic mass for lining the bottoms of electric arc furnaces and process for their repair
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