JPH04238855A - マグネシア・アルミナ系スピネル質耐火物及びその製造方法 - Google Patents
マグネシア・アルミナ系スピネル質耐火物及びその製造方法Info
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- JPH04238855A JPH04238855A JP3012584A JP1258491A JPH04238855A JP H04238855 A JPH04238855 A JP H04238855A JP 3012584 A JP3012584 A JP 3012584A JP 1258491 A JP1258491 A JP 1258491A JP H04238855 A JPH04238855 A JP H04238855A
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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は高耐食性スピネル・マグ
ネシア質耐火物、特に、セメントロータリーキルン等で
のコーチング付着性マグネシア・アルミナ質スピネル系
耐火物にＦｅ２Ｏ３とＴｉＯ２を含有させた耐火物に関
する。
ネシア質耐火物、特に、セメントロータリーキルン等で
のコーチング付着性マグネシア・アルミナ質スピネル系
耐火物にＦｅ２Ｏ３とＴｉＯ２を含有させた耐火物に関
する。
【０００２】
【従来の技術】従来、セメントロータリーキルン用耐火
物をはじめ製鋼炉の内張り用耐火物としてマグネシア・
クロム耐火物が使用されてきたが、ＭｇＯ（Ｃｒ２Ｏ３
、Ｆｅ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３）やＳｉＯ２などで構成され
ているため欠点もあり、その点を改良したマグネシア・
スピネル質耐火物が開発され、幅広く使用されている。
物をはじめ製鋼炉の内張り用耐火物としてマグネシア・
クロム耐火物が使用されてきたが、ＭｇＯ（Ｃｒ２Ｏ３
、Ｆｅ２Ｏ３、Ａｌ２Ｏ３）やＳｉＯ２などで構成され
ているため欠点もあり、その点を改良したマグネシア・
スピネル質耐火物が開発され、幅広く使用されている。
【０００３】従来、マグネシア・アルミナ質耐火物は低
融性化合物を生成し、耐食性あるいは耐スポーリング性
を阻害するとして、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ以外の成分、例
えばＳｉＯ２、ＣａＯ、Ｆｅ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｎａ２
Ｏは不純物として取り扱われ、極力少なくする方向で進
められてきた。
融性化合物を生成し、耐食性あるいは耐スポーリング性
を阻害するとして、Ａｌ２Ｏ３、ＭｇＯ以外の成分、例
えばＳｉＯ２、ＣａＯ、Ｆｅ２Ｏ３、ＴｉＯ２、Ｎａ２
Ｏは不純物として取り扱われ、極力少なくする方向で進
められてきた。
【０００４】しかしながら、マグネシアとアルミナの粒
界に不純物が少ないことは原料間の結合を介在するもの
がないことを意味し、ともすれば弛い組織となり易く、
そのためれんがの場合、密度を上げるため高圧成形で何
回も圧縮し、なおかつ高温で焼成しているが、それでも
十分な結合状態とは言い難く、耐食性及びコーチング付
着性が劣る。
界に不純物が少ないことは原料間の結合を介在するもの
がないことを意味し、ともすれば弛い組織となり易く、
そのためれんがの場合、密度を上げるため高圧成形で何
回も圧縮し、なおかつ高温で焼成しているが、それでも
十分な結合状態とは言い難く、耐食性及びコーチング付
着性が劣る。
【０００５】更に、適用範囲の拡大を図るべく、セメン
トコーチング性を改良したスピネル質耐火物が例えば特
公昭６０−３４５１３号公報に開示されている。これは
マグネシア・アルミナ質耐火物にＦｅ２Ｏ３を外掛で０
．５〜４．５重量％配合するか、または高純度マグネシ
アクリンカーの代わりにＦｅ２Ｏ３３．０〜５．０重量
％を含有する特殊マグネシアクリンカーを一部または全
部を置換してれんが中のＦｅ２Ｏ３含有量を１．６〜４
．６重量％とした耐火物としている。
トコーチング性を改良したスピネル質耐火物が例えば特
公昭６０−３４５１３号公報に開示されている。これは
マグネシア・アルミナ質耐火物にＦｅ２Ｏ３を外掛で０
．５〜４．５重量％配合するか、または高純度マグネシ
アクリンカーの代わりにＦｅ２Ｏ３３．０〜５．０重量
％を含有する特殊マグネシアクリンカーを一部または全
部を置換してれんが中のＦｅ２Ｏ３含有量を１．６〜４
．６重量％とした耐火物としている。
【０００６】また、Ｆｅ２Ｏ３以外の添加物が例えば特
開平２−３０６６１号公報あるいは特開昭５９−１４１
４６１号公報に開示されている。前者は耐食性の向上を
図るため、ペリクレースあるいはスピネルの粒界にチタ
ン酸マグネシウムをＴｉＯ２として０．５〜８重量％程
度含有させたもので、後者は２０〜３５重量％のペリク
レースを固溶したスピネルクリンカーの粉砕物に３〜５
％のチタン酸アルミニウムを混合、成形及び焼結するも
のでスピネル結晶粒界に優先的にチタン酸アルミニウム
を固溶することで熱間強度及び耐スポール性の改善を図
ったものである。
開平２−３０６６１号公報あるいは特開昭５９−１４１
４６１号公報に開示されている。前者は耐食性の向上を
図るため、ペリクレースあるいはスピネルの粒界にチタ
ン酸マグネシウムをＴｉＯ２として０．５〜８重量％程
度含有させたもので、後者は２０〜３５重量％のペリク
レースを固溶したスピネルクリンカーの粉砕物に３〜５
％のチタン酸アルミニウムを混合、成形及び焼結するも
のでスピネル結晶粒界に優先的にチタン酸アルミニウム
を固溶することで熱間強度及び耐スポール性の改善を図
ったものである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来のマグネシア・ア
ルミナ系耐火物は、耐食性とコーチング付着性の相反す
る特性のため、適用位置及び使用条件により各々特性の
耐火物を選択していたが、未だ不十分であり、改善の余
地が残されていた。
ルミナ系耐火物は、耐食性とコーチング付着性の相反す
る特性のため、適用位置及び使用条件により各々特性の
耐火物を選択していたが、未だ不十分であり、改善の余
地が残されていた。
【０００８】従って、本発明の目的は耐食性及びコーチ
ング付着性の両面を具備したマグネシア・アルミナ質ス
ピネル系耐火物を提供することにより、使用範囲の拡大
と耐用性の向上を図ることにある。
ング付着性の両面を具備したマグネシア・アルミナ質ス
ピネル系耐火物を提供することにより、使用範囲の拡大
と耐用性の向上を図ることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明はスピネル
またはマグネシア結晶中及び結晶粒界にＦｅ２Ｏ３０．
５〜５重量％及びＴｉＯ２０．５〜５重量％を含有する
ことを特徴とするマグネシア・アルミナ系スピネル質耐
火物に係る。
またはマグネシア結晶中及び結晶粒界にＦｅ２Ｏ３０．
５〜５重量％及びＴｉＯ２０．５〜５重量％を含有する
ことを特徴とするマグネシア・アルミナ系スピネル質耐
火物に係る。
【００１０】更に、本発明は高純度スピネルクリンカー
、Ｆｅ２Ｏ３１．６〜１０重量％含有スピネルクリンカ
ー、Ｆｅ２Ｏ３１．６〜１０重量％及びＴｉＯ２０．５
〜３重量％含有スピネルクリンカーの１種または２種以
上１０〜１００重量％、マグネシアクリンカー０〜９０
重量％からなる骨材にＦｅ２Ｏ３０〜５重量％、ＴｉＯ
２０〜５重量％を添加、成形、焼成し、スピネルあるい
はマグネシア結晶中及び結晶粒界にＦｅ２Ｏ３０．５〜
５重量％及びＴｉＯ２０．５〜５重量％を含有せしめる
ことを特徴とするマグネシア・アルミナ系スピネル質耐
火物の製造方法に係る。
、Ｆｅ２Ｏ３１．６〜１０重量％含有スピネルクリンカ
ー、Ｆｅ２Ｏ３１．６〜１０重量％及びＴｉＯ２０．５
〜３重量％含有スピネルクリンカーの１種または２種以
上１０〜１００重量％、マグネシアクリンカー０〜９０
重量％からなる骨材にＦｅ２Ｏ３０〜５重量％、ＴｉＯ
２０〜５重量％を添加、成形、焼成し、スピネルあるい
はマグネシア結晶中及び結晶粒界にＦｅ２Ｏ３０．５〜
５重量％及びＴｉＯ２０．５〜５重量％を含有せしめる
ことを特徴とするマグネシア・アルミナ系スピネル質耐
火物の製造方法に係る。
【００１１】
【作用】本発明は耐火物の特性として主原料はもとより
であるが、結晶粒界の組成により耐火物とセメントクリ
ンカーとの反応が決定され、結晶粒界の組成を制御する
ことにより耐食性あるいはコーティングの付着性が改善
されるという知見に基づいて完成したものである。
であるが、結晶粒界の組成により耐火物とセメントクリ
ンカーとの反応が決定され、結晶粒界の組成を制御する
ことにより耐食性あるいはコーティングの付着性が改善
されるという知見に基づいて完成したものである。
【００１２】そのためには、マグネシア・アルミナ系ス
ピネル質耐火物中に分散させ、結晶粒界そのものを使用
目的に合致した組成にする必要があり、耐火物中にＦｅ
２Ｏ３及びＴｉＯ２を各々０．５〜５重量％の範囲で組
み合わせて含有させるとよい。
ピネル質耐火物中に分散させ、結晶粒界そのものを使用
目的に合致した組成にする必要があり、耐火物中にＦｅ
２Ｏ３及びＴｉＯ２を各々０．５〜５重量％の範囲で組
み合わせて含有させるとよい。
【００１３】Ｆｅ２Ｏ３とＴｉＯ２を添加した本発明の
マグネシア・アルミナ系スピネル質耐火物は、添加した
Ｆｅ２Ｏ３がスピネルクリンカー及びマグネシアクリン
カー中のＣａＯ、Ａｌ２Ｏ３及びＭｇＯと反応し、Ｃａ
Ｏ・Ａｌ２Ｏ３・Ｆｅ２Ｏ３系とＭｇＯ・Ｆｅ２Ｏ３系
の液相を生成する。このセメントコーチングの付着性に
寄与するＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・Ｆｅ２Ｏ３系液相を生成
することは、セメント焼成用キルンへの適用に著しい効
果がある。
マグネシア・アルミナ系スピネル質耐火物は、添加した
Ｆｅ２Ｏ３がスピネルクリンカー及びマグネシアクリン
カー中のＣａＯ、Ａｌ２Ｏ３及びＭｇＯと反応し、Ｃａ
Ｏ・Ａｌ２Ｏ３・Ｆｅ２Ｏ３系とＭｇＯ・Ｆｅ２Ｏ３系
の液相を生成する。このセメントコーチングの付着性に
寄与するＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・Ｆｅ２Ｏ３系液相を生成
することは、セメント焼成用キルンへの適用に著しい効
果がある。
【００１４】一方、ＴｉＯ２はＣａＯと反応し、スピネ
ル及びペリクレースの結晶粒界でチタン酸カルシウムを
生成しており、緻密化及び焼結に及ぼす影響は定かでは
ないが、スピネルとペリクレース結合が進んで一体化し
ており、耐食性の効果が著しい。
ル及びペリクレースの結晶粒界でチタン酸カルシウムを
生成しており、緻密化及び焼結に及ぼす影響は定かでは
ないが、スピネルとペリクレース結合が進んで一体化し
ており、耐食性の効果が著しい。
【００１５】本発明におけるＦｅ２Ｏ３の添加量として
は耐食性の用途により若干異なるが、５重量％を超すと
焼結が著しく、マグネシア・アルミナ系スピネル質耐火
物の最大の特徴である耐スポール性が妨げられ、また、
セメント成分との反応による溶損が著しくなる。従って
、Ｆｅ２Ｏ３の添加量は外掛で０．５〜５重量％の範囲
内が好適である。
は耐食性の用途により若干異なるが、５重量％を超すと
焼結が著しく、マグネシア・アルミナ系スピネル質耐火
物の最大の特徴である耐スポール性が妨げられ、また、
セメント成分との反応による溶損が著しくなる。従って
、Ｆｅ２Ｏ３の添加量は外掛で０．５〜５重量％の範囲
内が好適である。
【００１６】ＴｉＯ２の添加量が０．５重量％未満であ
ると添加効果はなく、５重量％を超えるとチタン酸カル
シウムの量が多く、スピネルあるいはペリクレースとの
膨張差で微亀裂が発生するために好ましくない。また、
Ｆｅ２Ｏ３の添加量との相乗効果を活かすためにも、添
加効果としては外掛で０．５〜５重量％の範囲内が好適
である。
ると添加効果はなく、５重量％を超えるとチタン酸カル
シウムの量が多く、スピネルあるいはペリクレースとの
膨張差で微亀裂が発生するために好ましくない。また、
Ｆｅ２Ｏ３の添加量との相乗効果を活かすためにも、添
加効果としては外掛で０．５〜５重量％の範囲内が好適
である。
【００１７】スピネルクリンカー及びマグネシアクリン
カー合成時に、Ｆｅ２Ｏ３、ＴｉＯ２を添加した合成原
料からなる耐火物、更には、この合成原料の配合品にＦ
ｅ２Ｏ３及びＴｉＯ２を添加しても、無添加スピネルク
リンカーとマグネシアクリンカーの配合品に、Ｆｅ２Ｏ
３及びＴｉＯ２を添加したものと同様の効果があるマグ
ネシア・アルミナ系スピネル質耐火物が得られる。
カー合成時に、Ｆｅ２Ｏ３、ＴｉＯ２を添加した合成原
料からなる耐火物、更には、この合成原料の配合品にＦ
ｅ２Ｏ３及びＴｉＯ２を添加しても、無添加スピネルク
リンカーとマグネシアクリンカーの配合品に、Ｆｅ２Ｏ
３及びＴｉＯ２を添加したものと同様の効果があるマグ
ネシア・アルミナ系スピネル質耐火物が得られる。
【００１８】本発明のマグネシア・アルミナ系スピネル
質耐火物の製造方法として■粒度調整したスピネルクリ
ンカー及びマグネシアクリンカーよりなる骨材に、Ｆｅ
２Ｏ３単独またはＦｅ２Ｏ３及びＴｉＯ２を添加する；
■スピネルクリンカー合成時にＦｅ２Ｏ３単独またはＦ
ｅ２Ｏ３及びＴｉＯ２を添加し、必要に応じて、耐火物
製造時に更にＦｅ２Ｏ３及び／またはＴｉＯ２を添加す
る、方法を採ることができる。
質耐火物の製造方法として■粒度調整したスピネルクリ
ンカー及びマグネシアクリンカーよりなる骨材に、Ｆｅ
２Ｏ３単独またはＦｅ２Ｏ３及びＴｉＯ２を添加する；
■スピネルクリンカー合成時にＦｅ２Ｏ３単独またはＦ
ｅ２Ｏ３及びＴｉＯ２を添加し、必要に応じて、耐火物
製造時に更にＦｅ２Ｏ３及び／またはＴｉＯ２を添加す
る、方法を採ることができる。
【００１９】本発明に使用できるスピネルクリンカーと
しては、■ＭｇＯ／Ａｌ２Ｏ３モル比＝０．１５〜２．
５５、Ｆｅ２Ｏ３含量１．６〜１０重量％；■ＭｇＯ：
Ａｌ２Ｏ３モル比＝０．１５〜２．５５、Ｆｅ２Ｏ３含
量１．６〜１０重量％及びＴｉＯ２含量０．５〜３重量
％； ■ＭｇＯ：Ａｌ２Ｏ３モル比＝０．１５〜２．５５、高
純度品（ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３以外の不純物が少ない）等
を挙げることができる。
しては、■ＭｇＯ／Ａｌ２Ｏ３モル比＝０．１５〜２．
５５、Ｆｅ２Ｏ３含量１．６〜１０重量％；■ＭｇＯ：
Ａｌ２Ｏ３モル比＝０．１５〜２．５５、Ｆｅ２Ｏ３含
量１．６〜１０重量％及びＴｉＯ２含量０．５〜３重量
％； ■ＭｇＯ：Ａｌ２Ｏ３モル比＝０．１５〜２．５５、高
純度品（ＭｇＯ、Ａｌ２Ｏ３以外の不純物が少ない）等
を挙げることができる。
【００２０】また、本発明に使用できるマグネシアクリ
ンカーはＭｇＯ含量９５重量％以上のものである。
ンカーはＭｇＯ含量９５重量％以上のものである。
【００２１】更に、本発明に使用できるＦｅ２Ｏ３はＦ
ｅ２Ｏ３含量９８重量％以上のものであり、また、Ｔｉ
Ｏ２はＴｉＯ２含量９９重量％以上のものである。
ｅ２Ｏ３含量９８重量％以上のものであり、また、Ｔｉ
Ｏ２はＴｉＯ２含量９９重量％以上のものである。
【００２２】以上ような原料配合をもつ配合品を焼成す
ることにより本発明のマグネシア・アルミナ系スピネル
質耐火物を得ることができる。なお、焼成温度は１６０
０〜１８００℃の範囲内が好ましい。これは焼成温度が
１６００℃未満の場合には緻密にならないために好まし
くなく、また、１８００℃を超えると緻密になり過ぎ、
耐スポール性に劣るためである。
ることにより本発明のマグネシア・アルミナ系スピネル
質耐火物を得ることができる。なお、焼成温度は１６０
０〜１８００℃の範囲内が好ましい。これは焼成温度が
１６００℃未満の場合には緻密にならないために好まし
くなく、また、１８００℃を超えると緻密になり過ぎ、
耐スポール性に劣るためである。
【００２３】
【実施例】実施例１
以下の表１に示す原料スピネル原料、マグネシア原料、
酸化鉄原料及びチタニア原料を使用して所定の割合配合
し、所定の形状に成形し、１７５０℃で焼成して耐火物
とした。
酸化鉄原料及びチタニア原料を使用して所定の割合配合
し、所定の形状に成形し、１７５０℃で焼成して耐火物
とした。
【００２４】
【表１】
表１
（重量％）
ＭｇＯ Ａｌ２Ｏ３
Ｆｅ２Ｏ３ ＴｉＯ２ ＳｉＯ２
ＣａＯ海水マグネシア ９９．
２
０．７スピネルクリンカ
ー■ ５０．２ ４８．０スピネルクリンカ
ー■ ２８．８ ７０．０酸化鉄微粉
９８．６ ０．６チタニ
ア微粉
９９．８
（重量％）
ＭｇＯ Ａｌ２Ｏ３
Ｆｅ２Ｏ３ ＴｉＯ２ ＳｉＯ２
ＣａＯ海水マグネシア ９９．
２
０．７スピネルクリンカ
ー■ ５０．２ ４８．０スピネルクリンカ
ー■ ２８．８ ７０．０酸化鉄微粉
９８．６ ０．６チタニ
ア微粉
９９．８
【００２５】以下の表２Ａに比較品の配合、粒度、化学
組成、耐食試験結果及びコーチング付着試験結果を、表
２Ｂに本発明品の配合、粒度、化学組成、耐食試験結果
及びコーチング付着試験結果を示す。
組成、耐食試験結果及びコーチング付着試験結果を、表
２Ｂに本発明品の配合、粒度、化学組成、耐食試験結果
及びコーチング付着試験結果を示す。
【００２６】比較例Ａ及びＢは現在市販の代表的なもの
であり、ＣはＴｉＯ２のみの効果確認のため、試製した
ものである。
であり、ＣはＴｉＯ２のみの効果確認のため、試製した
ものである。
【００２７】本発明の実施例Ｄ〜ＧはＦｅ２Ｏ３０．９
〜２．８％、ＴｉＯ２１．０〜２．９％の範囲において
、比較例Ａ〜Ｃでは、ＡとＣはＦｅ２Ｏ３が不在のため
コーチング付着性に劣ることは予想されたが、Ｂもまた
本発明品に比べコーチング付着性が劣るものであった。 これは溶損による進行が優先しているためである。
〜２．８％、ＴｉＯ２１．０〜２．９％の範囲において
、比較例Ａ〜Ｃでは、ＡとＣはＦｅ２Ｏ３が不在のため
コーチング付着性に劣ることは予想されたが、Ｂもまた
本発明品に比べコーチング付着性が劣るものであった。 これは溶損による進行が優先しているためである。
【００２８】また、耐食性、浸潤特性は、ＴｉＯ２を添
加することにより、効果があることが確認された。
加することにより、効果があることが確認された。
【００２９】上記の実施例及び比較例からコーチングと
の反応を抑制し、なおかつコーチング付着性を保ち、更
に耐食性を向上させるためには、Ｆｅ２Ｏ３とＴｉＯ２
のバランス良い添加が必要であることが確認された。
の反応を抑制し、なおかつコーチング付着性を保ち、更
に耐食性を向上させるためには、Ｆｅ２Ｏ３とＴｉＯ２
のバランス良い添加が必要であることが確認された。
【００３０】また、耐食性テストでも、比較例ＡのＦｅ
２Ｏ３及びＴｉＯ２を添加しないものは、ＣａＯとＡｌ
２Ｏ３の反応により溶損が顕著で、また、Ｎａ２ＯやＫ
２Ｏを含んだ侵食剤の場合には、耐火物中への浸潤が内
部深くまで至っている。また、Ｆｅ２Ｏ３のみを添加し
た比較品Ｂも同様であるが、本発明のＦｅ２Ｏ３及びＴ
ｉＯ２添加量は溶損も少なく、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏなどの
外来成分の浸潤が少なく、反応面近くにチタン酸カルシ
ウムも残っており、著しく効果がある。
２Ｏ３及びＴｉＯ２を添加しないものは、ＣａＯとＡｌ
２Ｏ３の反応により溶損が顕著で、また、Ｎａ２ＯやＫ
２Ｏを含んだ侵食剤の場合には、耐火物中への浸潤が内
部深くまで至っている。また、Ｆｅ２Ｏ３のみを添加し
た比較品Ｂも同様であるが、本発明のＦｅ２Ｏ３及びＴ
ｉＯ２添加量は溶損も少なく、Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏなどの
外来成分の浸潤が少なく、反応面近くにチタン酸カルシ
ウムも残っており、著しく効果がある。
【００３１】
【表２】
表２Ａ
（配合：重量％）
比 較 例
粒度
（ｍｍ） Ａ Ｂ
Ｃ マグネシアクリンカー ４〜
１ ２０ ２０
２０マグネシアクリンカー １
〜０．３ ２０ ２０
２０マグネシアクリンカー
０．３以下 ３０ ３０
３０スピネルクリンカー■
４〜０．３ ３０ ３０
３０酸化鉄微粉
外３チタニア微粉
外３見掛気孔率（％）
１６．９
１４．５ １５．２嵩比重
２．９４ ３．０８
３．０３圧縮強さ（ｋｇｆ／ｃｍ２）
４００ ５
００ ３８０スポーリングテスト（１）
脱落なし 脱落な
し 脱落なし化学組成 ＭｇＯ
８１．５
７９．０ ７９．０（％） Ａｌ
２Ｏ３ １７
．６ １７．０ １７．０
Ｆｅ２Ｏ３
３．０
ＴｉＯ２
２．９コーチング付着性（２）
×
△ △侵食テスト（３） 侵食（ｍｍ
） １５
１１ ８
浸潤（ｍｍ）
３３ ３３ １３
（配合：重量％）
比 較 例
粒度
（ｍｍ） Ａ Ｂ
Ｃ マグネシアクリンカー ４〜
１ ２０ ２０
２０マグネシアクリンカー １
〜０．３ ２０ ２０
２０マグネシアクリンカー
０．３以下 ３０ ３０
３０スピネルクリンカー■
４〜０．３ ３０ ３０
３０酸化鉄微粉
外３チタニア微粉
外３見掛気孔率（％）
１６．９
１４．５ １５．２嵩比重
２．９４ ３．０８
３．０３圧縮強さ（ｋｇｆ／ｃｍ２）
４００ ５
００ ３８０スポーリングテスト（１）
脱落なし 脱落な
し 脱落なし化学組成 ＭｇＯ
８１．５
７９．０ ７９．０（％） Ａｌ
２Ｏ３ １７
．６ １７．０ １７．０
Ｆｅ２Ｏ３
３．０
ＴｉＯ２
２．９コーチング付着性（２）
×
△ △侵食テスト（３） 侵食（ｍｍ
） １５
１１ ８
浸潤（ｍｍ）
３３ ３３ １３
【００３２】
【表３】
表２Ｂ
（配合：重量％）
実 施 例
粒度（ｍｍ） Ｄ Ｅ
Ｆ Ｇ マグネシアクリンカー
４〜１ ２０
２０ ２０ ３０マグネシア
クリンカー １〜０．３ ２０
２０ ２０
２０マグネシアクリンカー ０．３以下
３０ ３０ ３０
３０スピネルクリンカー■
４〜０．３ ３０ ３０
３０スピネルクリンカー■ ４〜
０．３
２０酸化鉄微粉
外３
外１ 外１．５ 外２チタニ
ア微粉
外１ 外３ 外１．５
外２見掛気孔率（％）
１４．１ １５．
０ １４．４ １５．０嵩比重
３．１０ ３．０４ ３
．０７ ３．０４圧縮強さ（ｋｇｆ／ｃｍ２）
５２０
４００ ４８５ ５１０
スポーリングテスト（１）
脱落なし 脱落なし 脱落なし 脱落なし化学組
成 ＭｇＯ
８１．８ ８２．０ ８２．
０ ８１．８（％） Ａｌ２Ｏ３
１４．８
１４．９ １４．９ １３．５
Ｆｅ２Ｏ３
２．８ ０．９
１．５ １．９
ＴｉＯ２
１．０ ２．９ １．５
１．９コーチング付着性（２）
○ ○
○ ○侵食テスト（３） 侵
食（ｍｍ） １０
８ ６ ７
浸潤（ｍｍ）
１５ １４
９ １０
（配合：重量％）
実 施 例
粒度（ｍｍ） Ｄ Ｅ
Ｆ Ｇ マグネシアクリンカー
４〜１ ２０
２０ ２０ ３０マグネシア
クリンカー １〜０．３ ２０
２０ ２０
２０マグネシアクリンカー ０．３以下
３０ ３０ ３０
３０スピネルクリンカー■
４〜０．３ ３０ ３０
３０スピネルクリンカー■ ４〜
０．３
２０酸化鉄微粉
外３
外１ 外１．５ 外２チタニ
ア微粉
外１ 外３ 外１．５
外２見掛気孔率（％）
１４．１ １５．
０ １４．４ １５．０嵩比重
３．１０ ３．０４ ３
．０７ ３．０４圧縮強さ（ｋｇｆ／ｃｍ２）
５２０
４００ ４８５ ５１０
スポーリングテスト（１）
脱落なし 脱落なし 脱落なし 脱落なし化学組
成 ＭｇＯ
８１．８ ８２．０ ８２．
０ ８１．８（％） Ａｌ２Ｏ３
１４．８
１４．９ １４．９ １３．５
Ｆｅ２Ｏ３
２．８ ０．９
１．５ １．９
ＴｉＯ２
１．０ ２．９ １．５
１．９コーチング付着性（２）
○ ○
○ ○侵食テスト（３） 侵
食（ｍｍ） １０
８ ６ ７
浸潤（ｍｍ）
１５ １４
９ １０
【００３３】表２Ａ及びＢ中、（１）は１０００℃加熱
・水冷、１０回繰り返しテストを示し、（２）中、×は
付着せず、△は少し付着、○は良好を示し、（３）は侵
食剤（ポルトランドセメント９：Ｋ２ＳＯ４１）を使用
して１５５０℃で５時間試験を行った結果を表す。
・水冷、１０回繰り返しテストを示し、（２）中、×は
付着せず、△は少し付着、○は良好を示し、（３）は侵
食剤（ポルトランドセメント９：Ｋ２ＳＯ４１）を使用
して１５５０℃で５時間試験を行った結果を表す。
【００３４】なお、上記実施例Ｄで得られた耐火物の粒
子構造の顕微鏡写真を図１に、上記実施例Ｅで得られた
耐火物の粒子構造の顕微鏡写真を図２に、上記実施例Ｆ
で得られた耐火物の粒子構造の顕微鏡写真を図３に、上
記実施例Ｇで得られた耐火物の粒子構造の顕微鏡写真を
図４にそれぞれ示す。
子構造の顕微鏡写真を図１に、上記実施例Ｅで得られた
耐火物の粒子構造の顕微鏡写真を図２に、上記実施例Ｆ
で得られた耐火物の粒子構造の顕微鏡写真を図３に、上
記実施例Ｇで得られた耐火物の粒子構造の顕微鏡写真を
図４にそれぞれ示す。
【００３５】実施例２
特願平２−１４９８４４号に記載する操作に従って、原
料合成時に酸化鉄及び／またはチタニアを添加した合成
原料の粒度調整したものを、表１の原料を使用し、所定
の配合割合とし１７５０℃で焼成して耐火物とした。使
用した原料の品質を表３に示す。
料合成時に酸化鉄及び／またはチタニアを添加した合成
原料の粒度調整したものを、表１の原料を使用し、所定
の配合割合とし１７５０℃で焼成して耐火物とした。使
用した原料の品質を表３に示す。
【００３６】
【表４】
表３
（化学成分：重量％）
合成１ 合成２ 合成３
合成４ 合成５化 Ａｌ２Ｏ３
８８．２ ６５．９ ６９．
６ ６５．５ ４６．３学 ＭｇＯ
７．４ ２５．６
２７．４ ２８．０ ４６．１成
Ｆｅ２Ｏ３ ３．０
８．０ ２．０ ３．０
４．９分 ＴｉＯ２
１．０ ０．５
３．０ ２．０ＭｇＯ／Ａｌ２Ｏ３モル比
０．２１ １．０ １．０
１．０８ ２．５２
（化学成分：重量％）
合成１ 合成２ 合成３
合成４ 合成５化 Ａｌ２Ｏ３
８８．２ ６５．９ ６９．
６ ６５．５ ４６．３学 ＭｇＯ
７．４ ２５．６
２７．４ ２８．０ ４６．１成
Ｆｅ２Ｏ３ ３．０
８．０ ２．０ ３．０
４．９分 ＴｉＯ２
１．０ ０．５
３．０ ２．０ＭｇＯ／Ａｌ２Ｏ３モル比
０．２１ １．０ １．０
１．０８ ２．５２
【００３７】以下の表
４Ａには比較品の耐火物の原料の配合割合並びに得られ
た耐火物の諸特性を、表４Ｂには本発明品の耐火物の原
料の配合割合並びに得られた耐火物の諸特性を示す。
４Ａには比較品の耐火物の原料の配合割合並びに得られ
た耐火物の諸特性を、表４Ｂには本発明品の耐火物の原
料の配合割合並びに得られた耐火物の諸特性を示す。
【００３８】
【表５】
表４Ａ
（配合：重量％）
比 較 品
粒度（ｍｍ）
Ａ Ｂ マグネシアクリンカー
４〜１ ２０ ２０
マグネシアクリンカー １〜０．３
２０ ２０マグネシアクリンカー
０．３以下 ３０ ３０スピ
ネルクリンカー■ ４〜０．３ ３０
３０酸化鉄微粉
外３見掛気孔率（％）
１６．９ １４．５嵩比重
２．９４ ３．０８圧縮強さ（ｋ
ｇｆ／ｃｍ２） ４
００ ５００スポーリングテスト
脱落なし 脱落なし化学組
成 ＭｇＯ
８１．５ ７９．０ （％）
Ａｌ２Ｏ３ １７．
６ １７．０ Ｆｅ
２Ｏ３
２．９コーチング付着性
× △耐食性
侵食（ｍｍ）
１５ １０ 浸
潤（ｍｍ） ３３
３３
（配合：重量％）
比 較 品
粒度（ｍｍ）
Ａ Ｂ マグネシアクリンカー
４〜１ ２０ ２０
マグネシアクリンカー １〜０．３
２０ ２０マグネシアクリンカー
０．３以下 ３０ ３０スピ
ネルクリンカー■ ４〜０．３ ３０
３０酸化鉄微粉
外３見掛気孔率（％）
１６．９ １４．５嵩比重
２．９４ ３．０８圧縮強さ（ｋ
ｇｆ／ｃｍ２） ４
００ ５００スポーリングテスト
脱落なし 脱落なし化学組
成 ＭｇＯ
８１．５ ７９．０ （％）
Ａｌ２Ｏ３ １７．
６ １７．０ Ｆｅ
２Ｏ３
２．９コーチング付着性
× △耐食性
侵食（ｍｍ）
１５ １０ 浸
潤（ｍｍ） ３３
３３
【００３９】
【表６】
表４Ｂ
（配合：重量％）
実 施
例 粒度
（ｍｍ） Ｈ Ｉ Ｊ
Ｋ Ｌ マグネシアクリンカー
４〜１ ３０
１０ １５マグネシ
アクリンカー １〜０．３
３０ １０
２０マグネシアクリンカー ０．３以下
３０ ３０ ３
０ ３０合成スピネル■
１００合成スピネル■
１０
合成スピネル■
７０合成スピネ
ル■
５０合成
スピネル■
３５酸化鉄微粉
外１．０チタニア微粉
外１．５ 外０．５ 外１．
０見掛気孔率（％）
１４．７ １５．３ １５．２
１４．０ １５．１嵩比重
２．９
０ ２．９２ ２．９４ ３．００
３．０３圧縮強さ（ｋｇｆ／ｃｍ２）
５３０ ４４０
４７０ ５６０ ６００スポーリ
ングテスト 脱落なし
同左 同左 同左 同左化学組成
ＭｇＯ ７．
４ ８９．８ ４８．６ ６２．７
７９．４ （％） Ａｌ２Ｏ３
８８．２ ６．５
４８．５ ３２．４ １６．０
Ｆｅ２Ｏ３
３．０ ０．８ １．４
２．５ １．７
ＴｉＯ２ １．
０ １．５ ０．８ １．５
１．７コーチング付着性
○ ○ ○
○ ○耐食性 侵食（ｍｍ
） １２
８ ９ ９
７ 浸潤（ｍｍ）
１９ １５ １
５ １２ １０
（配合：重量％）
実 施
例 粒度
（ｍｍ） Ｈ Ｉ Ｊ
Ｋ Ｌ マグネシアクリンカー
４〜１ ３０
１０ １５マグネシ
アクリンカー １〜０．３
３０ １０
２０マグネシアクリンカー ０．３以下
３０ ３０ ３
０ ３０合成スピネル■
１００合成スピネル■
１０
合成スピネル■
７０合成スピネ
ル■
５０合成
スピネル■
３５酸化鉄微粉
外１．０チタニア微粉
外１．５ 外０．５ 外１．
０見掛気孔率（％）
１４．７ １５．３ １５．２
１４．０ １５．１嵩比重
２．９
０ ２．９２ ２．９４ ３．００
３．０３圧縮強さ（ｋｇｆ／ｃｍ２）
５３０ ４４０
４７０ ５６０ ６００スポーリ
ングテスト 脱落なし
同左 同左 同左 同左化学組成
ＭｇＯ ７．
４ ８９．８ ４８．６ ６２．７
７９．４ （％） Ａｌ２Ｏ３
８８．２ ６．５
４８．５ ３２．４ １６．０
Ｆｅ２Ｏ３
３．０ ０．８ １．４
２．５ １．７
ＴｉＯ２ １．
０ １．５ ０．８ １．５
１．７コーチング付着性
○ ○ ○
○ ○耐食性 侵食（ｍｍ
） １２
８ ９ ９
７ 浸潤（ｍｍ）
１９ １５ １
５ １２ １０
【００４０】上述
の表４Ａ及びＢから実施例１と同様に酸化鉄及びチタニ
アを添加した合成原料を使用するか、配合時に酸化鉄及
び／またはチタニアの一部を添加しても、外来成分の浸
潤の抑制とコーチング付着性に効果があることが分かる
。
の表４Ａ及びＢから実施例１と同様に酸化鉄及びチタニ
アを添加した合成原料を使用するか、配合時に酸化鉄及
び／またはチタニアの一部を添加しても、外来成分の浸
潤の抑制とコーチング付着性に効果があることが分かる
。
【００４１】実施例３
Ａ社５４ｍφ×９５ｍＬのロータリーキルンの２Ｄ／Ｌ
の真焼点の位置に本発明品Ｌを２ｍ中央に挟み、落口側
に従来品の超高温焼成マグクロ質れんがと、奥側に従来
品である比較品Ｂの酸化鉄添加スピネルれんがとの張り
分けテストを実施した１８０日後の結果を表５に示す。
の真焼点の位置に本発明品Ｌを２ｍ中央に挟み、落口側
に従来品の超高温焼成マグクロ質れんがと、奥側に従来
品である比較品Ｂの酸化鉄添加スピネルれんがとの張り
分けテストを実施した１８０日後の結果を表５に示す。
【００４２】
【表７】
表５
本発明
品 従来品 従来品原厚（ｍｍ）
２３０ ２３０
２３０残厚（ｍｍ）
１６０ １４０ １２０損傷速
度（ｍｍ／日） ０．３９ ０．５０
０．６１
品 従来品 従来品原厚（ｍｍ）
２３０ ２３０
２３０残厚（ｍｍ）
１６０ １４０ １２０損傷速
度（ｍｍ／日） ０．３９ ０．５０
０．６１
【００４３】本発明品はコーチングが
安定して付着しており、従来品の他品質に比べ良好な結
果が得られた。
安定して付着しており、従来品の他品質に比べ良好な結
果が得られた。
【００４４】実施例４
Ｂ社５．４ｍφのセメントロータリーキルンの３〜４Ｄ
／Ｌの脱着帯に本発明品Ｋを使用し、２３５日後炉内点
検を実施した結果、従来品の状況は比較品Ａの表面が脆
弱化し、摩耗による損傷形態を示していたが、本発明品
Ｋは表面に薄くコーチングが付着し、脆弱化は全くなく
、強固な組織であった。ボーリングの結果、原厚２２５
ｍｍに対し、残厚２００ｍｍで損傷速度は１．１ｍｍ／
日と良好であり、継続使用された。
／Ｌの脱着帯に本発明品Ｋを使用し、２３５日後炉内点
検を実施した結果、従来品の状況は比較品Ａの表面が脆
弱化し、摩耗による損傷形態を示していたが、本発明品
Ｋは表面に薄くコーチングが付着し、脆弱化は全くなく
、強固な組織であった。ボーリングの結果、原厚２２５
ｍｍに対し、残厚２００ｍｍで損傷速度は１．１ｍｍ／
日と良好であり、継続使用された。
【００４５】
【発明の効果】本発明のマグネシア・アルミナ系スピネ
ル質耐火物の効果は以下の通りである：■従来のマグネ
シア・アルミナ系スピネル質耐火物に比べ、アルカリ、
サルファなどの外部からの侵入を防止し、耐食性に優れ
たものであり、また、セメントのコーチング付着に効果
がある。ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・Ｆｅ２Ｏ３系化合物の生
成により、コーチング付着性に優れたものであり、セメ
ントロータリーキルン用耐火物としての効果大である；
■また、外部からのスラグの侵入抑制効果は定形耐火物
、不定形耐火物を問わず、耐食性が要求される製鉄、製
鋼及び非鉄などの分野に適用される。
ル質耐火物の効果は以下の通りである：■従来のマグネ
シア・アルミナ系スピネル質耐火物に比べ、アルカリ、
サルファなどの外部からの侵入を防止し、耐食性に優れ
たものであり、また、セメントのコーチング付着に効果
がある。ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・Ｆｅ２Ｏ３系化合物の生
成により、コーチング付着性に優れたものであり、セメ
ントロータリーキルン用耐火物としての効果大である；
■また、外部からのスラグの侵入抑制効果は定形耐火物
、不定形耐火物を問わず、耐食性が要求される製鉄、製
鋼及び非鉄などの分野に適用される。
【図１】実施例Ｄで得られた耐火物の粒子構造の顕微鏡
写真。
写真。
【図２】実施例Ｅで得られた耐火物の粒子構造の顕微鏡
写真。
写真。
【図３】実施例Ｆで得られた耐火物の粒子構造の顕微鏡
写真。
写真。
【図４】実施例Ｇで得られた耐火物の粒子構造の顕微鏡
写真。
写真。
Claims (2)
- 【請求項１】 スピネルまたはマグネシアの結晶中及
び結晶粒界にＦｅ２Ｏ３０．５〜５重量％及びＴｉＯ２
０．５〜５重量％を含有することを特徴とするマグネシ
ア・アルミナ系スピネル質耐火物。 - 【請求項２】 高純度スピネルクリンカー、Ｆｅ２Ｏ
３１．６〜１０重量％含有スピネルクリンカー、Ｆｅ２
Ｏ３１．６〜１０重量％及びＴｉＯ２０．５〜３重量％
含有スピネルクリンカーの１種または２種以上１０〜１
００重量％、マグネシアクリンカー０〜９０重量％から
なる骨材にＦｅ２Ｏ３０〜５重量％、ＴｉＯ２０〜５重
量％を添加、成形、焼成し、スピネルあるいはマグネシ
アの結晶中及び結晶粒界にＦｅ２Ｏ３０．５〜５重量％
及びＴｉＯ２０．５〜５重量％を含有せしめることを特
徴とするマグネシア・アルミナ系スピネル質耐火物の製
造方法。
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|---|---|---|---|
| JP3012584A JPH07108803B2 (ja) | 1991-01-11 | 1991-01-11 | マグネシア・アルミナ系スピネル質耐火物及びその製造方法 |
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| GB9112506A GB2246125B (en) | 1990-06-11 | 1991-06-11 | Magnesia-alumina type spinel clinker and method of producing refractory by using same |
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| DE4119251A DE4119251C2 (de) | 1990-06-11 | 1991-06-11 | Spinell-Klinker vom Magnesiumoxid-Aluminiumoxid-Typ, Verfahren zu seiner Herstellung und Verwendung des Klinkers zur Herstellung eines feuerfesten Spinellsteins |
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-
1991
- 1991-01-11 JP JP3012584A patent/JPH07108803B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR100297091B1 (ko) * | 1993-12-09 | 2001-11-05 | 고래마츠 교지 | 크롬-프리벽돌 |
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| JPWO2013057756A1 (ja) * | 2011-10-18 | 2015-04-02 | ロザイ工業株式会社 | マグネシア質焼成れんが |
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