JPH04170356A - マグネシアクリンカー - Google Patents

マグネシアクリンカー

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JPH04170356A
JPH04170356A JP2295286A JP29528690A JPH04170356A JP H04170356 A JPH04170356 A JP H04170356A JP 2295286 A JP2295286 A JP 2295286A JP 29528690 A JP29528690 A JP 29528690A JP H04170356 A JPH04170356 A JP H04170356A
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magnesia clinker
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房夫 河野
Kunio Matsui
久仁雄 松井
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、優れた耐スラグ浸触性を有し、製鋼炉用耐火
物、特にマグネシアカーボン煉瓦のように転炉用耐火物
の原料として適するマグネシアクリンカ−(特に海水マ
グネシアクリンカ−)に関するものである。
本発明でいうクリンカー とは一般に焼成により成分の
融点の低い部分か解けて全体を固まらせ、塊状になった
ものをいう。
〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕最近の
製鋼技術の発展は目覚ましいものがある。
それに使用される耐火物やその原料もこの発展に対応す
るようにしだいに高級化してきた。そのため、製鋼炉耐
火物特にマグカーボン煉瓦の原料としてのマグネシア源
として高価であるので従来使用されなかった電融マグネ
シアが苛酷な部位には使用されるようになってきた。そ
して、電融マグネシアに代り得る安価な焼結マグネシア
(特に海水マグネシアクリンカ−)が熱望されている。
マグカーボン煉瓦の原料として適するマグネシアクリン
カ−としてマグネシアの結晶径の大きいもの、嵩比重が
高いもの、MgO純度か高いものCaO/SiO□比が
高いものが良いと言われている。そこでマグカーボン煉
瓦の原料としてこれらの組成、物性をもったマグネシア
クリンカ−が単独あるいは電融マグネシアと併用された
形で使用されてきた。
また、大結晶で高嵩比重なマグネシアとしてマグネシア
クリンカ−などを電熱で完全に溶融したのち、凝固した
、いわゆる電融マグネシアか知られている。しかし、電
融マグネシアは生産量か少なく、しかも高価であるため
に、電融マグネシアに代るべきマグネシアクリンカ−の
研究開発か行われてきた。ところか電融マグネシアと異
なり、焼成して作るクリンカーではどうしても極微量の
不純物および気孔がマグネシア結晶粒界に止まり緻密化
や結晶成長を疎外する原因になっていた。
一般にクリンカーの製造は消石灰と海水あるいはかん水
との反応により生成した水酸化マグネシウムを、そのま
ま成型するかあるいは一度600〜l、 000″Cの
温度で水酸化マグネシウムを仮焼するかあるいは天然の
マグネサイトを仮焼して得られる粉粒状軽焼マグネシア
を成型した後1.900°C以上の高温で焼成して得ら
れる。この様にして得られたマグネシアクリンカ−は結
晶径20〜40μm、嵩比重3.40 (g/cc)以
下であった。
マグネシアクリンカ−の結晶径を高める方法としてFe
zOzやSiO□を多量に添加したり、それらを含有し
ているマグネサイトを原料にする方法かあるかこれらは
いずれも純度が低かったり、嵩比重が低いものであった
マグネシアクリンカ−の結晶径を高めると同時に嵩比重
を高める方法として、高純度化する方法とZrO2など
の添加物を加える方法かある。
MgOを高める方法は一度800〜1.400°Cで焼
成したマグネシアを水和し、酸化カルシウムを除き、再
焼成する方法やあらかじめ海水中の820.を特殊な樹
脂で除去する方法などが提案されている。
しかし、いずれも製造プロセスが複雑になり、製造コス
トが大幅に上昇するという欠点かあった。
添加物を用いる方法として、特公昭60−44262号
公報に開示されているZrO2を添加する方法や特開昭
61−83654号公報に開示されているZrO2とマ
グネシア結晶を同時に添加する方法かある。これらを原
料に用いた耐火物においても最近の高品位化の要求を完
全に満たすものでは無かった。
本発明は、製鋼炉用耐火物、特に耐浸触性に優れたマグ
ネシアカーボン耐火物用の原料に適するマグネシアクリ
ンカ−を提供することを目的とする。
〔課題を解決するための手段〕
本発明は、上記目的に鑑み、優れたマグネシアクリンカ
−の開発に鋭意研究した結果、本発明に到達したもので
ある。
すなわち、本発明は、 a)希土類酸化物の少なくとも一種類を0.05〜2w
t%含み、 b)MgO純度が97wt%以上であり、c)CaOの
含有量が2.0wt%以下であり、d)SiO□の含有
量が0.4wt%以下であり、e)B20□の含有量が
0.1wt%以下であり、f) MgO,Cab、 S
iO□、 B20z以外の不純物の含有量が2.0wt
%以下てあって、 g)嵩比重、見掛は気孔率かそれぞれ3.451!/C
C以上、および2.5vol%以下であって、h)マグ
ネシアの平均結晶径が80ミクロン以上である ことを特徴とするマグネシアクリンカ−である。
本発明において希土類酸化物か耐火物の耐浸触性を良く
する効果を有し、その添加量は0.05〜2wt%であ
る。すなわち、0.05wt%未満ては添加効果が見ら
れず、2wt%を越えると添加物によって、かえって浸
触を促進するようになり、いずれも好ましくない。
希土類酸化物としては、Y2O3、Cez03、Smz
O3、Nd20a、Dy20zなどが挙げられるがこれ
に限定されるものでなく、これらが混合した酸化物でも
良い。
本発明において耐火物の耐浸触性を良くするためには、
MgOの純度は97wt%以上である必要があり、98
wt%以上が好ましい。CaOは2.0wt%以下、0
.1〜1.8wt%が好ましい。SiO□は0.4wt
%以下である必要があり、0.3ivt%以下か好まし
い。B20.はO,1wt%以下である必要があり、0
.01〜0.06wt%が好ましい。さらにMgO,C
ab、 SiO□。
B2O3以外の不純物の含有量が2.0wt%以下であ
る必要があり、特にAl2O5,Fe2es、ともに0
.1wt%以下である事が好ましい。以上の範囲におけ
るマグネシアクリンカ−を原料に使用した耐火物が高耐
触性を示す。それ以外の範囲では耐火物は耐触性が悪化
して、実用に供さない。
本発明において、耐火物の耐浸触性の向上には原料クリ
ンカーの高密度化が大きく寄与していることは知られて
いる。本発明においても嵩比重3.45 g/cc以上
、見掛は気孔率2.5vol%以下のマグネシアクリン
カ−を使用した耐火物において、優れた耐浸触性を示す
本発明において、マグネシアの結晶径は80μm以上が
必要であり、100μm以上が好ましい。
結晶径80μm以下のマグネシアクリンカ−を使用した
耐火物は耐触性が悪化して、実用に供さない。
また、Zr(hを含有したマグネシアクリンカ−でも希
土類酸化物の添加効果が失われるものではない。
本発明で得られたマグネシアクリンカ−の嵩比重、見掛
は気孔率および結晶径はそれぞれ、日本学術振興会第1
24委員会で提案′された学振法2:「マグネシアクリ
ンカ−の見掛は気孔率、見掛は比重および嵩比重の測定
方法」及び学振法2:「マグネシアクリンカ−中のペリ
クレースの大きさの測定とその記録方法」に準じて測定
した。
また、水酸化マグネシウムおよびマグネシアクリンカ−
の化学分析は学振法1: 「マグネシアクリンカ−の化
学分析方法」に準じて測定した。
すなわち、マグネシアクリンカ−の嵩比重、見掛は気孔
率は次のように測定する。
■マグネシアクリンカーの全粒度を破砕し、3.36〜
2.00mmの粒度を選び、約15gを正確にはかりと
る。(Lg) 01mmの全網製のカゴにマグネシアクリンカ−の試料
を入れ、このカゴを入れたビーカーをデジーケータ−に
いれたのち、約1時間減圧状態にしたのち、分液ロート
から白灯油をビーカーの内−杯になるまで入れる。その
後20分排気する。
■排気したのち、ビーカーをデシケータ−から取りだし
、更にビーカーから試料の入ったカゴを取りだして、油
中でその重量を正確に計る。
(Lg) ■試料をカゴから取りだし、表面に付着した油分を過不
足なく取り除いたのち、手早くその重量を計る。(Ws
g) ただし、W4 :カゴのみの油中重量 ρ:白灯油の比重 また、平均結晶径は次のように測定した。
■7mm程度の粒を5個取り、はぼ半分に切断し樹脂に
埋め込む。
■表面を研磨したサンプルを反射顕微鏡で観察しながら
、平均的な部分を3箇所選び、観察者に対し上下方向の
結晶の長さと左右方向の長さを計る。
■この長さを結晶径として、それらの平均値を平均結晶
径とする。
そして、化学組成の分析は次のように行った。
Cab、 5102. Ff2O3、 Attoi、 
B2O2,希土類酸化物の分析方法は次のように行った
■二分器で縮分した試料をデスクミルで約lO(μm)
以下に微粉砕する。
■約1gを正確に計り、塩酸で加熱溶解したのち500
CCに希釈する。
■アルゴンプラズマ発光分光分析装置にて各元素・を定
量する。酸化物に換算して表す。
また、Zr0tはアルカリ溶融したのち、アルゴンプラ
ズマ発光分光分析装置にて各元素を定量し、酸化物に換
算して表す。
そして、MgOは上記で測定したMgO以外の元素の酸
化物換算の値からの差として表した。
また、溶損指数は試験前後の煉瓦片の厚みから計算した
溶損量を比較例2の値を100として表した。煉瓦片の
厚みはノギスで3ケ所測定し、その平均値で表した。溶
損量は下記式で表す。
溶損量=試験前の煉瓦片の厚み一試験後の煉瓦片の厚み 〔実施例〕 以下、実施例により本発明を詳述する。
実施例1 化学組成が酸化物換算でMgO= 67、0wt%、C
a0=0、68wt%、5iOt=0.14wt%、F
ezOa=0.04wt%、AlzOz = 0.04
wt%、B2O3=0.04wt%である水酸化マグネ
シウムを電気炉で950°Cの温度に3時間保持して得
た軽焼マグネシアに、Y2O,をMgOt: 対して0
.2wt%添加し、ミキサーにより混合した。
それを2 ton/cJの圧力で加圧成型してペレット
(10mmφ、5IIuIIH)を得、このペレットを
酸素−プロパン炉で最高温度2.000°Cに1時間保
持した。
このようにして得られたマグネシアクリンカ−の嵩比重
、見掛は気孔率、平均結晶径および化学組成を第1表に
示す。 次に得られたマグネシアクリンカ−を原料にし
て、第2表に示した実験条件でマグカーボン煉瓦片を作
成し、同じく第2表に示した実験条件で回転浸触炉を用
いて、スラグ浸触試験をした。その結果を第1表に示す
実施例2〜6 化学組成か酸化物換算てMg0= 67、0wt%、C
a0= 1.12wt%、5iOz=0.14wt%、
Fe2es = 0.04wt%、A12O3=0.0
4wt%、B2O3= 0.04wt%である水酸化マ
グネシウムを電気炉で950°Cの温度に3時間保持し
て得た軽焼マグネシアにY2O5、CexOs、Sm2
O3、NdzOs 、DY2O3をMgOに対して0.
2wt%添加し、ミキサーにより混合した。それを2 
ton/−の圧力で加圧成型してペレット(10mmφ
、5mmH)を得、このペレットを酸素−プロパン炉で
最高温度2、000°Cに1時間保持した。このように
して得られたマグネシアクリンカ−の嵩比重、見掛は気
孔率、平均結晶径および化学組成を第1表に示す。
次に得られたマグネシアクリンカ−を原料にして、第2
表に示した実験条件でマグカーボン煉瓦片を作成し、同
じく第2表に示した実験条件で回転浸触炉を用いて、ス
ラグ浸触試験をした。その結果を第1表に示す。
実施例7 実施例2〜6で用いた水酸化マグネシウムを電気炉で9
50°Cの温度に3時間保持して得た軽焼マグネシアに
Y2O,かつZrO,をMgOに対して0.2wt%添
加し、ミキサーにより混合した。それを2 ton/c
dの圧力で加圧成型してペレット(10■φ、5mH)
を得、このペレットを酸素−プロパン炉で最高温度2.
000°Cに1時間保持した。このようにして得られた
マグネシアクリンカ−の嵩比重、見掛は気孔率、平均結
晶径および化学組成を第1表に示す。
次に得られたマグネシアクリンカ−を原料にして、第2
表に示した実験条件でマグカーボン煉瓦片を作成し、同
じく第2表に示した実験条件で回転浸触炉を用いて、ス
ラグ浸触試験をした。その結果を第1表に示す。
実施例8 化学組成が酸化物換算てMgO= 67、0wt%、C
a0=0.10wt%、5iOz=0.14wt%、F
ezOz = 0.04wt%、Al2os = 0.
04wt%、B2u2= 0.04wt%である水酸化
マグネシウムを電気炉で950°Cの温度に3時間保持
して得た軽焼マグネシアにY2O,をMgOに対して0
.2wt%添加し、ミキサーにより混合した。
それを2 ton/cdの圧力で加圧成型してペレット
(10mmφ、5mmH)を得、このペレットを酸素−
プロパン炉で最高温度2.000°Cに1時間保持した
。このようにして得られたマグネシアクリンカ−の嵩比
重、見掛は気孔率、平均結晶径および化学組成を第1表
に示す。
次に得られたマグネシアクリンカ−を原料にして、第2
表に示した実験条件でマグカーボン煉瓦片を作成し、同
じく第2表に示した実験条件で回転浸触炉を用いて、ス
ラグ浸触試験をした。その結果を第1表に示す。
実施例9〜10 実施例1および実施例2〜6で用いた水酸化マグネシウ
ムを電気炉で950°Cの温度に3時間保持して得た軽
焼マグネシアにY2O3をMgOに対して0.5wt%
添加し、ミキサーにより混合した。それを2 ton/
cfflの圧力で加圧成型してペレット(lO馴φ、5
mmH)を得、そのペレットを酸素−プロパン炉で最高
温度 2.000°Cに1時間保持した。
このようにして得られたマグネシアクリンカ−の嵩比重
、見掛は気孔率、平均結晶径および化学組成を第1表に
示す。
次に得られたマグネシアクリンカ−を原料にして、第2
表に示した実験条件でマグカーボン煉瓦片を作成し、同
じく第2表に示した実験条件で回転浸触炉を用いて、ス
ラグ混触試験をした。その結果を第1表に示す。
実施例11 実施例8で用いた水酸化マグネシウムを電気炉で950
°Cの温度に3時間保持して得た軽焼マグネシアにY2
O,をMgoに対してt、swt%添加し、ミキサーに
より混合した。それを2tOn/cdの圧力で加圧成型
してペレットズ10mmφ、5mH)を得、このペレッ
トを酸素−プロパン炉で最高温度2、000°Cに1時
間保持した。このようにして得られたマグネシアクリン
カ−の嵩比重、見掛は気孔率、平均結晶径および化学組
成を第1表に示す。
次に得られたマグネシアクリンカ−を原料にして、第2
表に示した実験条件でマグカーボン煉瓦片を作成し、同
じく第2表に示した実験条件で回転浸触炉を用いて、ス
ラグ混触試験をした。その結果を第1表に示す。
比較例1 実施例1で用いた水酸化マグネシウムを電気炉で950
℃の温度に3時間保持して得た軽焼マグネシアを、2 
ton/cfflの圧力で加圧成型してペレット(10
mmφ、5 mm H)を得、このペレットを酸素−プ
ロパン炉で最高温度2.000°Cに1時間保持した。
このようにして得られたマグネシアクリンカ−の嵩比重
、見掛は気孔率、平均結晶径および化学組成を第1表に
示す。
次に得られたマグネシアクリンカ−を原料にして、第2
表に示した実験条件でマグカーボン煉瓦片を作成し、同
じく第2表に示した実験条件で回転浸触炉を用いて、ス
ラグ混触試験をした。その結果を第1表に示す。
比較例2 実施例2で用いた水酸化マグネシウムを電気炉で950
°Cの温度に3時間保持して得た軽焼マグネシアにZr
0zをMgOに対して0.5wt%添加し、ミキサーに
より混合した。それを2 ton/a(の圧力で加圧成
型してペレット(10mmφ、5mmH)を得、このペ
レットを酸素−プロパン炉で最高温度2、000°Cに
1時間保持した。このようにして得られたマグネシアク
リンカ−の嵩比重、見掛は気孔率、平均結晶径および化
学組成を第1表に示す。
次に得られたマグネシアクリンカ−を原料にして、第2
表に示した実験条件でマグカーボン煉瓦片を作成し、同
じく第2表に示した実験条件で回転浸触炉を用いて、ス
ラグ混触試験をした。その結果を第1表に示す。
比較例3 実施例2で用いた水酸化マグネシウムを電気炉で950
°Cの温度に3時間保持して得た軽焼マグネシアにY2
O,をMgOに対して2.1wt%添加し、ミキサーに
より混合した。それを2tOn/aIの圧力で加圧成型
してペレット(10+nmφ、5m+++H)を得、こ
のペレットを酸素−プロパン炉で最高温度2、000°
Cに1時間保持した。このようにして得られたマグネシ
アクリンカ−の嵩比重、見掛は気孔率、平均結晶径およ
び化学組成を第1表に示す。
次に得られたマグネシアクリンカ−を原料にして、第2
表に示した実験条件でマグカーボン煉瓦片を作成し、同
じく第2表に示した実験条件で回転浸触炉を用いて、ス
ラグ混触試験をした。その結果を第1表に示す。
(以下余白) 第2表 実験条件 1、試験片の作成 l)粒度配合 クリンカー 3.36〜2.00順  20wt%2.
00〜1.00m5+   20wt%1、0(1−0
,25aun   20wt%0、25mm以下   
20wt% 黒  鉛             20wt%2)添
加剤 黒鉛(鱗状黒鉛、純度94wt%) 硬化剤■液体レゾール  2wt% ■粉状ノボラック 4wt% 3)成型圧2 ton/a1 2、スラグ組成 CaO50wt%(生石灰、粒度0.5順以下)SiO
x  20wt%(試薬) (C/ S = 2.6 mol/mol)Fetus
  30wt%(試薬) 3、スラグとの反応 回転炉(LPG−02ガス炉、回転数 1 rpm)ス
ラグ量 5 kg (1,25kgx 4回)温度およ
び時間 1700°CX 16Hr〔発明の効果〕 本発明のマグネシアクリンカ−を用いると優れた耐スラ
グ浸触性を示した。このように本発明のマグネシアクリ
ンカ−はマグカーボン煉瓦のみならずマグクロ煉瓦など
製鋼炉用耐火物の原料として適する。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.希土類酸化物の少なくとも一種類を0.05〜2w
    t%含み、 a)MgO純度が97.0wt%以上であり、 b)CaOの含有量が2.0wt%以下であり、 c)SiO_2の含有量が0.4wt%以下であり、 d)B_2O_3の含有量が0.1wt%以下であり、 e)MgO,CaO,SiO_2,B_2O_3以外の
    不純物の含有量が2.0wt%以下であって、 f)嵩比重、見掛け気孔率がそれぞれ3.45g/cc
    以上、および2.5vol%以下であって、 g)マグネシアの平均結晶径が80ミクロン以上である ことを特徴とするマグネシアクリンカー。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111848133A (zh) * 2020-06-09 2020-10-30 西昌学院 一种高抗热震氧化镁陶瓷的制备方法

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CN111848133A (zh) * 2020-06-09 2020-10-30 西昌学院 一种高抗热震氧化镁陶瓷的制备方法

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