JPH04198058A - マグネシアクリンカー及びその製造方法 - Google Patents

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］ 本発明はマグネシアクリンカ−及びその製造方法に関し
、特に溶融金属用塩基性耐火物の原料として有用である
マグネシアクリンカ−及びその製造方法に関する。

［発明の背景］ 最近の製鋼技術の進歩に伴ない、製鋼炉に使用される耐
火物として、過酷な条件下で優れた耐食性［耐スラグ溶
損性及び耐スラグ浸透（浸潤）性コを有する耐火物が要
求されている。また、省エネルギー及び省力の面から、
定形耐火物よりも不定形耐火物の方が需要が大きくなっ
てきた。特に、連続鋳造法で使用される取鍋やタンデイ
ツシュ等においては、不定形耐火物の割合が増大してい
る。

取鍋においては、従来の酸性耐火物であるシャモツト質
やロウ石質のれんがからジルコン質耐大物へ移行し、更
に鋼のクリーンスチール化のために中性乃至塩基性の耐
火物に変わる傾向にある。

塩基性耐火物の主要原料であるマグネシアクリンカ−は
、主要鉱物のベリクレースが高融点（約２８３０℃）で
あり、且つ塩基性スラグに対して優れた耐浸食性を有す
ることが知られており、転炉等操業条件の厳しい製鋼工
程における内張り炉材として使用されている。しかしな
がら、マグネシアクリンカ−は、比較的熱膨張率が大き
いとか、また粒界部へのスラグの浸透等により耐スポー
リング性が劣るという欠点を有している。マグネシアク
リンカ−の耐スポーリング性を改良するために、グラフ
ァイトを１０〜２０％配合したマグネシア−カーボン質
耐火れんが開発されているが、マグネシア−カーボン質
の不定形耐火物は現在未だ得られていない。

また、マグネシアクリンカ−は耐消化性か劣るという問
題点もある。即ち、マグネシアクリンカ−を流し込み材
のような不定形耐火物として使用する場合、ＭｇＯが添
加される水と反応して水酸化マグネシウムになり、この
水酸化物が体積膨張を起こしクランクが発生して崩落し
たり、実使用時の温度上昇に伴ない分解により内部圧力
が上昇して爆裂崩壊するという問題点もある。従って、
マグネシアクリンカ−の耐消化性を向上させる必要があ
る。

マグネシアクリンカ−の耐消化性を改善する目的で、Ｍ
ｇＯにＳ　ｉ　Ｏ２やＦｅ２Ｏ３を添加することが提案
されているが、これらの物質の添加によっては、耐火物
へのスラグの浸透を十分抑制することはできなかった。

また、マグネシアクリンカ−に熱膨張率が低いジルコニ
アを含有させた耐火物が提案されている。例えば特公昭
６０−４４２６２号公報には、ＭｇＯの含有率が９５％
以上であり、ＺｒＯ２の含有率が０．０５〜２．０％で
あり、５ｉｎ２の含有率が０．２〜１．０％であり、酸
化ジルコニウムを含有する鉱物のマトリックスがマグネ
シア結晶を包みこんでいる構造のマグネシアクリンカ−
が開示されている。しかしながら、このマグネシアクリ
ンカ−は耐構造スポーリング性において必ずしも十分な
性質を示さない。

また、特開昭６２−２７５０５５号公報には、Ｍ　ｇ　
Ｏ＋Ｚ　ｒ　Ｏ２９８％以上、Ｍ２Ｏ２Ｓ　〜９３％、
ＺｒＯ２５〜３０％、５ｉ０２０．５％以下であるマグ
ネシアクリンカ−が開示されている。

しかしながら、このマグネシアクリンカ−も耐構造スポ
ーリング性において必ずしも満足されるものではない。

加えて、先行技術として特開昭５１−３４９１１号公報
及び特開昭６０−１１２６３号公報に記載された耐火物
がある。特開昭５１−３４９１１号公報には、ＭｇＯ含
有量８５〜９５重量％とし、水酸化マグネシウムスラリ
ー、石灰生成材料及びジルコンを混合し、混合物をか焼
し、ついで死焼し、タリン力−の構成鉱物がベリクレー
ス、カルシウムジルコネート及びダイカルシウムシソケ
ートから構成されるマグネシアクリンカ−である。この
公報の記載から判断すると、このマグネシアクリンカ−
はＣａｂ／５ｉｎ２比が１．５以上のマグネシアクリン
カ−であり、Ｃａｂ／Ｓｉｎ、比が１以下である本発明
の７ダネシアクリンカーとは鉱物組成が異なり、全く異
なるマグネシアクリンカ−であり、耐消化性及び耐久ラ
グ溶損性において、本発明のマグネシアクリンカ−とは
顕著に相違している。更に、特開昭６０−１１２６３号
公報に記載の発明は、低熱伝導率の耐火物を提供するこ
とを目的としており、化学組成上ジルコン２０〜６５重
量％及びＭｇ０８０〜３５！ｉ量％から構成されており
、低熱伝導率化を行なうために、ある程度気孔を有する
方が良いとの思想から、この耐火物の焼結性は見掛気孔
率が１５％以上、嵩密度（かさ比重）が３．０ｇ／ｃｍ
３程度であり、本発明の７グネシアクリンカーとは大幅
に焼結性（見掛気孔率及び嵩密度）が劣り、耐食性にお
いて十分な効果を示さない。

本発明者等はマグネシアクリンカ−の耐スポーリング性
の改善について研究した結果、ＭｇＯ１ｚｒＯ２及び５
ｉ０２を特定範囲の量で含有し、ベリクレースを主成分
とし立方晶ジルコニア及びフォルステライトを副成分と
する鉱物組成を有すうマグネシアクリンカ−が、優れた
耐消化性、耐スラグ溶損性及び耐スポーリング性を有し
ており、製鋼用耐火物原料として有用であることを見出
し本発明に到達した。

［発明の目的］ 本発明の目的は、製鋼用塩基性耐火物原料として有用で
ある優れた耐消化性、耐スラグ溶損性、耐スラグ浸透性
及び耐スポーリング性を有するマグネシアクリンカ−及
びその製造方法を提供することにある。

［発明の要旨］ 本発明は、それぞれ酸化物換算で６５〜９６重量％のＭ
ｇＯ１２，６〜２０重量％のＺｒｏ２、１，３〜１０重
量％の５ｉ０２．２重量％以下のＣａＯ１０，５重量％
以下のＦｅ２Ｏ３、及び１重量％以下のＡ１２０３から
なる化学組成を有し、ベリクレースを主成分とし立方晶
ジルコニア及びフォルステライトを副成分とする鉱物組
成を有し、見掛気孔率が７％以下で、嵩密度が３．２ｇ
　／　ｃ　ｍ　３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。

他の本発明は、マグネシウム源としてのケーキ状乃至粉
末状の水酸化マグネシウムと、粉末状のジルコン又は酸
化ジルコニウム及びシリカの混合物とを含む混合物であ
って、それぞれ酸化物換算で、６５〜９６１ｉ量％のＭ
ｇＯ１２，６〜２０重量％のＺｒｏ２、１，３〜１０重
量％のＳ　ｉ　０２．２重量％以下のＣａＯ１０，５重
量％以下のＦｅ２Ｏ３、及び１重量％以下のＡｊ２２０
３からなる化学組成を有する混合物の水性スラリーを減
別脱水し、得られたケーキを乾燥した後成形し、又は粉
末状の活性酸化マグネシウムと粉末状のジルコン又は酸
化ジルコニウム及びシリカの混合物とを均一に混合した
後成形し、得られた成形物を１５００〜１８５０℃の温
度で焼成することを特徴とする、ベリクレースを主成分
とし立方晶ジルコニア及びフォルステライトを副成分と
する鉱物組成を有し、見掛気孔率が７％以下で、嵩密度
が３．２ｇ／ｃｍ３以上であるマグネシアクリンカ−の
製造方法である。

本発明の好適な実施、態様は下記の通りである。

（１）上記化学組成が、夫々酸化物換算で、７５〜９５
重量％のＭｇＯ１３，０〜１５重量％のＺｒｏ２、１，
５〜７．０重量％の５ｉＯｚ、１．５重量％以下のＣａ
Ｏ１０，２重量％以下のＦｅ２０３、及び０．５重量％
以下のＡ　ｓｔ　２０３からなることを特徴とする、上
記マグネシアクリンカ−及びその製造方法。

（２）上記マグネシアクリンカ−が、ベリクレース５６
〜９４．３重量％、立方晶ジルコニア２゜６〜２０重量
％及びフォルステライト３〜２４重量％からなる鉱物組
成を有ることを特徴とする、上記マグネシアクリンカ−
及びその製造方法。

（３）上記マグネシアクリンカ−が、２％以下の見掛気
孔率、３．３５ｇ／ａｍ３以上の嵩密度、及び好ましく
は４５μｍ以上のベリクレース結晶の平均粒径値を有す
ることを特徴とする上記マグネシアクリンカ−及びその
製造方法。

（４）上記マグネシウム源が、粉末状の水酸化マグネシ
ウムであることを特徴とする上記マグネシアクリンカ−
及びその製造方法。

（５）上記原料のジルコンが、５５μｍ以下の平均粒径
な有する粉末状のジルコンであることを特徴とする上記
マグネシアクリンカ−の製造方法。

（６）上記焼成温度が１６００〜１８００℃であること
を特徴とする上記マグネシアクリンカ−の製造方法。

［発明の詳細な説明 本発明のマグネシアクリンカ−は、それぞれ酸化物換算
で、６５〜９６重量％のＭｇＯ１２，６〜２０重量％の
ＺｒＯ，，１，３〜１０重量％の５ｉｎ２．２ｆｉ量％
以下のＣａＯ１０，５重量％以下のＦｅ２Ｏ３及び１重
量％以下のＡＩＬ２０３からなる化学組成を有し、ベリ
クレース（ＭｇＯ）を主成分とし立方晶ジルコニア（Ｚ
ｒＯ７）及びフォルステライト（ＭｇｚＳｉＯ４）を副
成分とする鉱物組成を有し、見掛気孔率が７％以下で、
嵩密度が３゜２　ｇ　／　ｃ　ｍ　３以上であるマグネ
シアクリンカ−である。

本発明のマグネシアクリンカ−の化学組成は、夫々酸化
物換算で、７５〜９５重量％のＭｇＯ１３，５〜１５重
量％のＺ　ｒ　０２　、　１　、５〜７　、０重量％の
５１０２．１．５重量％以下のＣａＯ１０，２重量％以
下のＦｅ２Ｏ３、及び０．５重量％以下のＡ１１．２０
３からなることが好ましい。

上記化学組成で、ＭｇＯの含有量が上記範囲よりも大き
いと７ダネシアクリンカーの耐消化性が低下し、上記範
囲よりも小さいとマグネシアクリンカ−の見掛気孔率が
増大すると共に耐スラグ浸食性が悪くなる。

上記化学組成で、ＺｒＯ２又はＳ　ｉ　Ｏ２の含有量が
上記範囲よりも多くなると、マグネシアクリンカ−中の
ベリクレース結晶の粒界部にあるマトリックスの量が増
加し、そのためにマグネシアクリンカ−の製造中にベリ
クレース結晶の成長が抑制されてベリクレース結晶の平
均粒径が小さくなり、マグネシアクリンカ−の見掛気孔
率が増大し耐スラグ溶損性が劣る。また、ＺｒＯ２又は
５ｉ０２の含有量が上記範囲よりも少なくなると、マグ
ネシアクリンカ−の耐消化性、耐スラグ浸透（浸潤）性
及び耐スポーリング性が劣る。

また、Ｍ　ｇ　Ｏ、Ｚ　ｒ　Ｏ２及びＳ　ｉ　Ｏ２以外
の成分はできるだけ少ないことが好ましい。ＭｇＯ１Ｚ
ｒ０２及びＳ　ｉ　０２以外の成分の含有量が大き過ぎ
ると、マグネシアクリンカ−の耐食性が劣ることになる
。

また、本発明のマグネシアクリンカ−の鉱物組成は、ベ
リクレース５６〜９４．３重量％、立方晶ジルコニア２
．６〜２０重量％及びフォルステライト３〜２４重■％
からなることが好ましい。

ベリクレース結晶は、結晶が大きいほど耐スラグ溶損性
に効果がある。本発明のマグネシアクリンカ−は従来の
マグネシアクリンカ−の焼成温度より、幾分低温におい
ても高焼結性を示すが、焼成温度が低い場合、ベリクレ
ース結晶の・大きさが小さく、実使用上耐久ラグ溶損性
が問題となる。このため、本発明のマグネシアクリンカ
−のベリクレース平均結晶粒径値は、４５μｍ以上であ
ることが好ましい。

本発明のマグネシアクリンカ−においては、この大きな
ベリクレース結晶の粒界部に立方晶ジルコニア及びフォ
ルステライト結晶が均質に分散分布した微構造を有して
おり、そのために本発明のマグネシアクリンカ−は、耐
火物原料、特に不定形耐火物原料として優れた耐久ポー
リング性と耐消化性とを示す。

更に、本発明のマグネシアクリンカ−は、見掛気孔率が
２％以下で、嵩密度が３．３５ｇ／ｃｍ３以上であるこ
とが好ましい。本発明のマグネシアクリンカ−が上記の
ような見掛気孔率及び嵩密度を有することによって、本
発明のマグネシアクリンカ−を含有する耐火物を使用す
る際、例えば、この耐火物の取鍋に溶鋼を注入するとき
のような加熱時に、耐火物の容積安定性が優れていると
いう利点を示す。

本発明のマグネシアクリンカ−は、前記のような本発明
の製造方法によフて製造することができる。

本発明の製造方法において、原料のマグネシウム源とし
ては、天然に産するマグネサイトやブルーサイト、合成
水酸化マグネシウム及び酸化マグネシウムの何れであフ
てもよい。この合成水酸化マグネシウムとしては、例え
ば、海水、苦汁、かん木などのマグネシウム含有水溶液
に、石灰乳のようなアルカリ性物質を添加し反応させて
得られる水酸化マグネシウムを挙げることができる。ま
た、酸化マグネシウムとしては、天然に産出するマグネ
サイトやブルーサイト、水酸化マグネシウムなどのか焼
物などのような活性酸化マグネシウムを挙げることがで
きる。マグネシウム源として特に好ましいものは水酸化
マグネシウムであり、これを使用することによって見掛
気孔率が小さく、優れた耐消化性、耐スラグ溶損性及び
耐スポーリング性を有するマグネシアクリンカ−を容易
に得ることができる。特に、ＣａＯは、ＺｒＯ２及びＳ
　ｉ　０２成分と反応して低溶融化合物を生成し、マグ
ネシアクリンカ−を製造する際の焼成時に焼結困難の原
因となったり、マグネシアクリンカ−の耐食性に悪影響
を及ぼすので、ＣａＯ含有量のできるだけ少ない水酸化
マグネシウムを使用することが好ましい。

本発明の製造方法における原料のジルコン（組成：Ｚｒ
５ｉＯ４）としては、天然に産するものを使用すること
ができる。７グネシアクリンカーにおいて、ベリクレー
ス結晶の粒界部に立方晶ジルコニア及びフォルステライ
ト結晶を均質に分散分布させるために、マグネシウム化
合物との均質な混合が可能なように、ジルコンはできる
だけ粒度の小さいものであることが好ましく、特に平均
粒径値が５５μｍ以下である粉末であることが好ましい
。このような粉末状のジルコンは機械的粉砕により容易
に得ることができる。

本発明の製造方法においては、上記ジルコンの代わりに
、酸化ジルコニウムとシリカ（特に非晶質のシリカか好
ましい）との混合物を使用してもよい。

本発明の製造方法においては、先ず、前記のようなマグ
ネシウム源と前記のようなジルコンとを含む混合物の水
性スラリーを調製する。このスラリーの調製は、例えば
、マグネシウム源とジルコンとの混合物を水中に分散さ
せる方法、マグネシウム源のスラリーにジルコンを混合
する方法などの方法によフて行なうことができる。マグ
ネシウム源として水酸化マグネシウムを使用する場合は
、水酸化マグネシウムは一般にその製造過程で水性スラ
リーとして得られるので、この水酸化マグネシウムの水
性スラリーにジルコンを混合させてマグネシウム源とジ
ルコンとを含む混合物の水性スラリーを調製することが
、工業的に便利である。マグネシウム源として活性酸化
マグネシウムを使用する場合は、スラリーを調製するこ
となく粉末状の活性酸化マグネシウムと粉末状のジルコ
ンとを均一に混合するだけでもよい。

上記マグネシウム源とジルコンとを含む混合物中の化学
組成は、夫々酸化物換算で、６５〜９６重量％、好まし
くは７５〜９５重量％のＭｇＯ１２，６〜２０重量％、
好ましくは３．０〜１５重量％のＺｒｏ２、１，３〜１
０重量％、好ましくは１．５〜７．０重量％のＳｉＯ２
，２重量％以下、好ましくは１．５重量％以下のＣａＯ
１０゜５１ｉ量％以下、好ましくは０．２重量％以下の
Ｆｅ２０３及び１重量％以下、好ましくは０．５重量％
以下のＡＩｌ、２０．からなる組成である。

ＣａＯ１Ｆｅ２０３及びＡＪ２２０．の含有量が上記の
範囲内になるように、使用するマグネシウム源及びジル
コンの純度を制御することが必要である。

上記スラリー中の固体の濃度は特に限定されず、マグネ
シウム源とジルコンとの均一な混合が可能であるような
濃度であればよい。−数的に、２０〜７５重量％の固体
濃度が適当である。

本発明の製造方法において、次に、上記水性スラリーを
減別脱水してケーキを得、このケーキを好ましくは３〜
２０重量％の水分含有率になるまで乾燥する。得られた
乾燥物を、造粒、押出し成形、加圧成形などによって成
形物に成形する。特に、１００〜６０００ｋｇ／ｃｍ２
の圧力で加圧成形することが好ましい。この際、乾燥物
にバインダーとして硫酸マグネシウム、塩化マグネシウ
ムなどの水溶液を添加してもよい。粉末状の活性酸化マ
グネシウムと粉末状のジルコンとの混合物を使用した場
合は、この混合物を上記乾燥物と同様にして成形するこ
とができる。

上記ジルコンの代わりに、酸化ジルコニウムとシリカと
の混合物を使用する場合も同様に行なうことができる。

上記のようにして得られた成形物をそのままか又は適当
な大きさに破砕して、例えばロータリーキルンを使用し
て、１５００〜１８５０℃、好ましくは１６００〜１８
００℃の温度で焼成することによって、本発明のマグネ
シアクリンカ−を製造することができる。焼成温度が上
記範囲よりも低いとマグネシアクリンカ−を含有する耐
火物の加熱時の容積安定性が低下し、上記範囲よりも高
いと焼結が困難となる。

本発明のマグネシアクリンカ−は、前記のような性状を
有しているので、優れた耐消化性、耐久ラグ溶損性、耐
スラグ浸透（浸潤）性及び耐久ポーリング性を有してお
り、製鋼用塩基性耐火物の原料として有用である。

次に、実施例により本発明を更に詳細に説明する。

［実施例１］ 海水から製造した水酸化マグネシウム水性スラリー（固
形分７２９重量％、化学組成：灼熱基準の重量％で表わ
して、Ｍｇ０＝９８．５％、Ｃａ０＝０．８７％、Ｓ　
１０２　＝０．１４％、その他の酸化物＝０．５２％）
に、ジルコン粉末（平均粒径＝１１．６μｍ、化学組成
：灼熱基準の重量％で表わして、Ｚｒ０２＝６６．２％
、５ｉｎ２＝３２．８％、その他の成分＝０．７２％）
を、水酸化マグネシウムのＭｇＯに対して５重量％添加
し、均一になるように十分混合した。

得られた混合物スラリーを濾過脱水し、ケーキを乾燥器
内で１１０℃で水分含有率が７重量％になるまで乾燥し
た。得られた乾燥物を、圧力１０００　ｋ　ｇ　／　ｃ
　ｍ　２で加圧成形して、直径１０ｍｍＸ長さ２０　ｍ
　ｍのブリケットにし、このブリケットをロータリーキ
ルンで１７００℃の温度で１時間焼成して、マグネシア
クリンカ−を製造した。

得られたマグネシアクリンカ−の、化学組成、見掛気孔
率、嵩密度、ベリクレース結晶の平均粒径、耐消化性、
耐スラグ浸食性、耐スポーリング性及び鉱物組成を、下
記の試験方法により測定した。その結果を第１表に示す
。

［実施例２］ ジルコン粉末の添加量を、水酸化マグネシウムのＭｇＯ
に対して１０重量％に変えた他は、実施例１におけると
同様にしてマグネシアクリンカ−を製造した。

得られたマグネシアクリンカ−の、化学組成、見掛気孔
率、嵩密度、ベリクレース結晶の平均粒径値、耐消化性
、耐スラグ浸食性、耐スポーリング性及び鉱物組成を、
下記の試験方法により測定した。その結果を第１表に示
す。

［実施例３］ ジルコン粉末の添加量を、水酸化マグネシウムのＭｇＯ
に対して２０重量％に変えた他は、実施例１におけると
同様にしてマグネシアクリンカ−を製造した。

得られたマグネシアクリンカ−の、化学組成、見掛気孔
率、嵩密度、ベリクレース結晶の平均粒径値、耐消化性
、耐久ラグ浸食性、耐スポーリング性及び鉱物組成を、
下記の試験方法により測定した。その結果を第１表に示
す。

［実施例４コ ジルコン粉末の代わりに、ＺｒＯ２源としての酸化ジル
コニウムとＳ　ｉ　Ｏ２源としての非晶質シリカとの混
合物を使用して、水酸化マグネシウムのＭｇＯに対して
、ＺｒＯ２１０重量％及び５ｉ０２３重量％を添加した
他は、実施例１におけると同様にしてマグネシアクリン
カ−を製造した。

得られたマグネシアクリンカ−の、化学組成、見掛気孔
率、嵩密度、ベリクレース結晶の平均粒径値、耐消化性
、耐久ラグ浸食性、耐スポーリング性及び鉱物組成を、
下記の試験方法により測定した。その結果を第１表に示
す。

［実施例５］ 天然産マグネサイト鉱石 −（固形分：２９重量％、 天然産マグネサイト鉱石（化学組成：灼熱基準の重量％
で表わして、Ｍｇ０＝９７．８％、Ｃａ０＝１．４８％
、５ｉｎ２＝０．３２％、Ｆｅ２０３＝０．２２％、／
７２２０３＝０．０８％、Ｂ２０３＝０．０２％）を１
０００℃の温度でか焼して活性酸化マグネシウムとし、
これに実施例１で使用したジルコン粉末を、活性酸化マ
グネシウムのＭｇＯに対して１０重量％添加し、振動ボ
ールミル内で均一に混合し、この混合物を成形圧２００
０　ｋ　ｇ　／　ｃ　ｍ　２で加圧成形して、直径１０
ｍｍＸ長さ２０ｍｍのブリケットにし、このブリケット
をロータリーキルンで１７００℃の温度で１時間焼成し
て、マグネシアクリンカ−を製造した。

得られたマグネシアクリンカ−の、化学組成、見掛気孔
率、嵩密度、ベリクレース結晶の平均粒径、耐消化性、
耐久ラグ浸食性、耐スポーリング性及び鉱物組成を、下
記の試験方法により測定した。その結果を第１表に示す
。

［比較例１］ ジルコン粉末の添加量を、水酸化マグネシウムのＭｇＯ
に対して４０重量％に変えた他は、実施例１におけると
同様にしてマグネシアクリンカ−を製造した。

得られたマグネシアクリンカ−の、化学組成、見掛気孔
率、嵩密度、ベリクレース結晶の平均粒径、耐消化性、
耐スラグ浸食性、耐スポーリング性及び鉱物組成を、下
記の試験方法により測定した。その結果を第１表に示す
。

［比較例２］ ジルコン粉末の代わりに非晶質シリカを、マグネシアク
リンカ−中のＳ　ｉ　Ｏ２含有量が３％になるように添
加した他は、実施例１におけると同様にしてマグネシア
クリンカ−を製造した。

得られたマグネシアクリンカ−の、化学組成、見掛気孔
率、嵩密度、ベリクレース結晶の平均粒径、耐消化性、
耐スラグ浸食性、耐久ポーリング性及び鉱物組成を、下
記の試験方法により測定した。その結果を第１表に示す
。

［比較例３］ 比較例２で得たマグネシアクリンカ−に、実施例１で使
用したジルコン粉末を１０重量％添加し、バインダーと
して２８°Ｂｅの硫酸マグネシウム水溶液を６重量％添
加し、成形圧２０００ｋ　ｇ　／　ｃ　ｍ　２で加圧成
形して、直径１０ｍｍｘ長さ２０ｍｍのブリケットにし
、このブリケットをロータリーキルンで１７００℃の温
度で１時間焼成して、マグネシアクリンカ−を製造した
。

得られたマグネシアクリンカ−の、化学組成、見掛気孔
率、嵩密度、ベリクレース結晶の平均粒径、耐消化性、
耐スラグ浸食性、耐スポーリング性及び鉱物組成を、下
記の試験方法により測定した。その結果を第１表に示す
。

［試験方法工］ 化主亙り 日本学術振興会第１２４委員会試験法分科会において決
定された「掌握法　マグネシアクリンカ−の化学分析法
Ｊ　　（１９８１年版　耐火物手帳参照）に準じて行な
った。

見１１五１ 日本学術振興会第１２４委員会試験法分科会において決
定された「掌握法２　マグネシアクリンカ−の見掛は気
孔率、見掛は比重及びかさ比重の測定方法Ｊ　　（１９
８１年版　耐火物手帳参照）に準じて行なフた。

支±１ 日本学術振興会第１２４委員会試験法分科会において決
定された「掌握法２　マグネシアクリンカ−の見掛は気
孔率、見掛は比重及びかさ比重の測定方法Ｊ　　（１９
８１年版　耐火物手帳参照）に準じて行なった。

なお、嵩密度は下記の計算式により求めた。・嵩密度＝
□×ｓ Ｗ、−Ｗ２ （但し、Ｗ、＝試料タリン力−の乾燥重量（ｇ）Ｗ２＝
白灯油で飽和した試料の白灯油中の重量（ｇ） Ｗ３−白灯油で飽和した試料の重量 （ｇ） Ｓ　＝測定温度における白灯油の密度 （ｇ／ｃｍ”） べ１クレース　　の　・ Ｆｕｌ１ｍａｎ法（Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　Ｍｅｔａｌ
ｓ、　４４７．（１９５３））に準じ、試料研磨面を撮
影した写真上で各ベリクレース結晶を５０個以上読み取
り、その平均値を１．５７倍してベリクレース結晶の平
均粒径とした。

耐Ｊ口り性 日本学術振興会第１２４委員会試験法分科会において決
定された「掌握法　マグネシアクリンカ−の消化性試験
方法Ｊ　　（１９８１年版　耐火物手帳参照）に準じて
行なった。

オートクレーブを用いて、１〜３．３６ｍｍのマグネシ
アクリンカ−を１５２℃の温度、５気圧の水蒸気圧力下
に３時間保持し試験した。この試料の重量増加率（重増
率）及び粉化率を測定した。

慰ノ己ＬｌｊＬ配性 粒度５〜３ｍｍ、３〜１ｍｍ、１ｍｍ以下のマグネシア
クリンカ−を２０　：　３０　：　５０の重量比率で混
合し、バインダーとして２８°Ｂｅの硫酸マグネシウム
水溶液を６重量％添加した後、成形圧５００　ｋ　ｇ　
／　ｃ　ｍ　２で成形し、−昼夜乾燥器内で１１０℃の
温度で乾燥後、酸素−プロパン炉で温度１７５０℃で１
時間焼結させ、角型の焼成マグネシアわんがを作成した
。これを戸田超耐火物■製の回転スラグ浸食試験機内に
内張すし、転炉スラグ（Ｃａ　Ｏ／　Ｓ　ｉ　Ｏ２比＝
３）を浸食材として温度１７００℃×１時間を１サイク
ルとして１０サイクル行なった後、焼成マグネシアれん
が耐火物に対するスラグの浸透（浸潤）層厚さ（ｍｍ）
及びれんがの溶損量（溶損厚さ、ｍｍ）を測定した。

糺λ本ニュｍ 上記耐スラグ浸食性の試験で作成した方法と同様の方法
で焼成マグネシアれんがを作成し、戸田超耐火物■製の
回転スラグ浸食試験機内に内張すし、転炉スラグ（Ｃａ
ｂ／５ｉｎ２比＝３）を浸食材として、温度１６００℃
×！時間を１サイクルとして５サイクル行なった後、更
に、１６００℃に０．５時間急熱した後、５００℃に急
冷する操作を５サイクル行なフだ後、試料の切断面を観
察し、スラグ浸透（浸潤）層と未浸透層との間の亀裂発
生の有無及びその程度を、下記の基準で評価した。

ＡＡ：亀裂なし、ＡＢ：微小亀裂が僅かにあり、ＢＢ：
微小亀裂あり、ＣＣ：大きな亀裂あり。

１１Ｌ マグネシアクリンカ−を細かく粉砕し、ＸＩｌデイフラ
クトメーターを用いて粉末回折法により鉱物組成を同定
し、また各鉱物のピーク強度から鉱物の相対的な存在頻
度を下記の基準で評価した。

多しＮ＋＋＋＋＋＞＋＋＋＋＞＋＋＋＞十＋＞＋’＄な
い 以下余白 第１表の結果から明らかなように、実施例１〜５で得ら
れた本発明のマグネシアクリンカ−は、見掛気孔率が小
さく嵩密度が高く、耐消化性に優れており、スラグ浸透
層厚さが著しく小さく耐スラグ浸食性が優れており、耐
スポーリング性にも著しく優れている。

これに対して、本発明の範囲外のＺｒＯ２を多量に含有
する比較例１で得られたマグネシアクリンカ−は、見掛
気孔率が大きく、スラグ溶損量が著しく大きく耐久ラグ
浸食性が劣っている・ＺｒＯ□を含有しない比較例２で
得られたマグネシアクリンカ−は、スラグ溶損量は小さ
いもののスラグ浸透層厚さが著しく大きくスラグの浸透
（侵ｆｆ）を抑制できず、そのために耐スポーリング性
が劣フている。

更に、ＭｇＯ源として死焼酸化マグネシウム（マグネシ
アクリンカ−を使用した比較例３で得られたマグネシア
クリンカ−は、見掛気孔率が大きく、スラグ浸透層厚さ
及びスラグ溶損量が何れも大きく耐スラグ浸食性が劣）
ている。

［発明の効果］ 本発明のマグネシアクリンカ−は、優れた耐才肖化性、
耐スラグ溶損性、耐スラグ浸透性及び耐スポーリング性
を有し、特に製鋼用耐火物の原料として有用なマグネシ
アクリンカ−である。

特許出願人　宇部化学工業株式会社 特許出願人　新日本製鐵株式会社

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. １．それぞれ酸化物換算で、６５〜９６重量％のＭｇＯ
   、２．６〜２０重量％のＺｒｏ＿２、１．３〜１０重量
   ％のＳｉＯ＿２、２重量％以下のＣａＯ、０．５重量％
   以下のＦｅ＿２Ｏ＿３、及び１重量％以下のＡｌ＿２Ｏ
   ＿３からなる化学組成を有し、ベリクレースを主成分と
   し立方晶ジルコニア及びフォルステライトを副成分とす
   る鉱物組成を有し、見掛気孔率が７％以下で、嵩密度が
   ３．２ｇ／ｃｍ＾３以上であることを特徴とするマグネ
   シアクリンカー。
2. ２．マグネシウム源としてのケーキ状乃至粉末状の水酸
   化マグネシウムと、粉末状のジルコン又は酸化ジルコニ
   ウム及びシリカの混合物とを含む混合物であって、それ
   ぞれ酸化物換算で、６５〜９６重量％のＭｇＯ、２．６
   〜２０重量％のＺｒＯ＿２、１．３〜１０重量％のＳｉ
   Ｏ＿２、２重量％以下のＣａＯ、０．５重量％以下のＦ
   ｅ＿２Ｏ＿３、及び１重量％以下のＡｌ＿２Ｏ＿３から
   なる化学組成を有する混合物の水性スラリーを減別脱水
   し、得られたケーキを乾燥した後成形し、又は粉末状の
   活性酸化マグネシウムと粉末状のジルコン又は酸化ジル
   コニウム及びシリカの混合物とを均一に混合した後成形
   し、得られた成形物を１５００〜１８５０℃の温度で焼
   成することを特徴とする、ベリクレースを主成分とし立
   方晶ジルコニア及びフォルステライトを副成分とする鉱
   物組成を有し、見掛気孔率が７％以下で、嵩密度が３．
   ２ｇ／ｃｍ＾３以上であるマグネシアクリンカーの製造
   方法。