JPH04310564A - 耐消化性スピネル・ペリクレーズ質クリンカー及びその製造方法 - Google Patents
耐消化性スピネル・ペリクレーズ質クリンカー及びその製造方法Info
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- JPH04310564A JPH04310564A JP3071397A JP7139791A JPH04310564A JP H04310564 A JPH04310564 A JP H04310564A JP 3071397 A JP3071397 A JP 3071397A JP 7139791 A JP7139791 A JP 7139791A JP H04310564 A JPH04310564 A JP H04310564A
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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、マグネシアクリンカー
と配合してセメント焼成用キルンのれんがとして用いら
れるスピネル・ペリクレーズ質クリンカー及びその製造
方法に関する。
と配合してセメント焼成用キルンのれんがとして用いら
れるスピネル・ペリクレーズ質クリンカー及びその製造
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】耐火物原料としてのスピネル・ペリクレ
ーズ質クリンカーは、特公昭63−53130号公報、
特公昭63−56174号公報及び特開昭57−670
73号公報にみられる如く公知である。このクリンカー
は、マグネシアクリンカーと組合せてセメント焼成用キ
ルン及び石灰焼成用炉のスピネルれんがとして使用され
る。しかるに、該れんがは数ケ月の保存期間中に消化し
て亀裂が入ったり、強度が低下して使用できなくなるケ
ースがあるために、シュリンク包装に乾燥剤を入れる等
を行って亀裂及び強度の低下を防いでいる。しかし、こ
の方法ではシュリンク包装に多額のコストを要する上に
、包装が破れないように取扱いに細心の注意が必要であ
る。また、開封したれんがに使用残が出ると、消化して
しまうと云う問題がある。
ーズ質クリンカーは、特公昭63−53130号公報、
特公昭63−56174号公報及び特開昭57−670
73号公報にみられる如く公知である。このクリンカー
は、マグネシアクリンカーと組合せてセメント焼成用キ
ルン及び石灰焼成用炉のスピネルれんがとして使用され
る。しかるに、該れんがは数ケ月の保存期間中に消化し
て亀裂が入ったり、強度が低下して使用できなくなるケ
ースがあるために、シュリンク包装に乾燥剤を入れる等
を行って亀裂及び強度の低下を防いでいる。しかし、こ
の方法ではシュリンク包装に多額のコストを要する上に
、包装が破れないように取扱いに細心の注意が必要であ
る。また、開封したれんがに使用残が出ると、消化して
しまうと云う問題がある。
【0003】また、本出願人は、耐消化性が改善された
スピネル・ペリクレーズ質クリンカーとして特開平3−
50150号公報を提案した。このクリンカーは、耐消
化性は良好であるが、スピネルれんがとして用いたとき
、熱間強度が低い、加熱・冷却の熱サイクルを受けたと
き残存膨張が大きい等の欠点を有することが判明した。
スピネル・ペリクレーズ質クリンカーとして特開平3−
50150号公報を提案した。このクリンカーは、耐消
化性は良好であるが、スピネルれんがとして用いたとき
、熱間強度が低い、加熱・冷却の熱サイクルを受けたと
き残存膨張が大きい等の欠点を有することが判明した。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の如き
欠点がないスピネル・ペリクレーズ質クリンカーを提供
することを目的とする。
欠点がないスピネル・ペリクレーズ質クリンカーを提供
することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するために、原料、配合、焼成に至るまでの種々
の要件を詳細に検討した結果、本発明を完成させるに至
った。即ち、本発明の第1発明は、MgO 39〜5
9重量%、Al2 O3 39〜59重量%、Mg
OとAl2 O3 の合計量が98%以上、CaO/S
iO2 のモル比が2.0を超え、見掛気孔率4.0%
以下であり、スピネル結晶とペリクレーズ結晶が共存し
て均一に分布し、かつ5気圧、3時間の水蒸気中で処理
した後の重量増加率が1.0%以下である耐消化性スピ
ネル・ペリクレーズ質クリンカーであり、第2発明は1
5μm以上の粒子が10重量%以下の仮焼アルミナと1
5μm以上の粒子が0.3重量%以下の水酸化マグネシ
ウムとを湿式混合した混合ケーク及び/またはろ過ケー
クを1,700℃以上に焼成する耐消化性スピネル・ペ
リクレーズ質クリンカーの製造方法である。
を達成するために、原料、配合、焼成に至るまでの種々
の要件を詳細に検討した結果、本発明を完成させるに至
った。即ち、本発明の第1発明は、MgO 39〜5
9重量%、Al2 O3 39〜59重量%、Mg
OとAl2 O3 の合計量が98%以上、CaO/S
iO2 のモル比が2.0を超え、見掛気孔率4.0%
以下であり、スピネル結晶とペリクレーズ結晶が共存し
て均一に分布し、かつ5気圧、3時間の水蒸気中で処理
した後の重量増加率が1.0%以下である耐消化性スピ
ネル・ペリクレーズ質クリンカーであり、第2発明は1
5μm以上の粒子が10重量%以下の仮焼アルミナと1
5μm以上の粒子が0.3重量%以下の水酸化マグネシ
ウムとを湿式混合した混合ケーク及び/またはろ過ケー
クを1,700℃以上に焼成する耐消化性スピネル・ペ
リクレーズ質クリンカーの製造方法である。
【0006】以下、本発明を説明する。本発明に用いる
仮焼アルミナとしては、温度1,000〜1,400℃
で仮焼した、粒子径が15μm以上の粒子が10重量%
以下である必要がある。さらに、Al2 O3 の単結
晶の大きさが、1.0μmよりも小さい仮焼アルミナを
粉砕して15μm以上の粒子の含有量を10重量%以下
としたものが好ましい。粒子径15μm以上の粒子が1
0重量%以上では、オートクレーブテストで重量増加率
が1.0%以下のクリンカーが得られず、見掛気孔率も
大きく嵩比重が低くなる。また、Al2 O3 の単結
晶が小さいほうが、MgOと反応してスピネルとなる速
度が早く、最終的にクリンカーの嵩比重の高い、低見掛
気孔率となる。特に単結晶の大きさが1.0μm以下が
望ましい。
仮焼アルミナとしては、温度1,000〜1,400℃
で仮焼した、粒子径が15μm以上の粒子が10重量%
以下である必要がある。さらに、Al2 O3 の単結
晶の大きさが、1.0μmよりも小さい仮焼アルミナを
粉砕して15μm以上の粒子の含有量を10重量%以下
としたものが好ましい。粒子径15μm以上の粒子が1
0重量%以上では、オートクレーブテストで重量増加率
が1.0%以下のクリンカーが得られず、見掛気孔率も
大きく嵩比重が低くなる。また、Al2 O3 の単結
晶が小さいほうが、MgOと反応してスピネルとなる速
度が早く、最終的にクリンカーの嵩比重の高い、低見掛
気孔率となる。特に単結晶の大きさが1.0μm以下が
望ましい。
【0007】本発明に用いる水酸化マグネシウムとして
は、粒子径が15μm以上の粒子が0.3重量%以下で
ある必要があり、好ましくは、0.2重量%以下である
。粒子径が15μm以上の粒子が0.3重量%以上では
、耐消化性の重量増加率が1.0%以上となる。水酸化
マグネシウムは、例えば海水や苦汁と消石灰の反応で作
られ、平均粒径は1〜2μmと微細であるが、原料の石
灰に由来する石灰やシリカを包含した15μm以上の粗
粒子が含まれている。これを、例えば水スラリーの状態
で液体サイクロンで分級して粗粒子を取り除く。
は、粒子径が15μm以上の粒子が0.3重量%以下で
ある必要があり、好ましくは、0.2重量%以下である
。粒子径が15μm以上の粒子が0.3重量%以上では
、耐消化性の重量増加率が1.0%以上となる。水酸化
マグネシウムは、例えば海水や苦汁と消石灰の反応で作
られ、平均粒径は1〜2μmと微細であるが、原料の石
灰に由来する石灰やシリカを包含した15μm以上の粗
粒子が含まれている。これを、例えば水スラリーの状態
で液体サイクロンで分級して粗粒子を取り除く。
【0008】本発明の製造方法は、上記した仮焼アルミ
ナと水酸化マグネシウムとを、重量比で例えば1.00
:1.45の割合に湿式混合する。好ましくは、両原料
をウエットベースで25%以上の水分の存在下で混練及
び/または攪拌混合する。その後、混合ケーク及び/ま
たはスラリー状の攪拌混合物をろ過して水分含量が25
〜50%のろ過ケークとした後、温度1,700℃以上
、好ましくは1,800〜1,950℃の温度で焼成す
ることによって得られる。焼成温度が1,700℃以下
では、目的とする耐消化性が発揮されない。
ナと水酸化マグネシウムとを、重量比で例えば1.00
:1.45の割合に湿式混合する。好ましくは、両原料
をウエットベースで25%以上の水分の存在下で混練及
び/または攪拌混合する。その後、混合ケーク及び/ま
たはスラリー状の攪拌混合物をろ過して水分含量が25
〜50%のろ過ケークとした後、温度1,700℃以上
、好ましくは1,800〜1,950℃の温度で焼成す
ることによって得られる。焼成温度が1,700℃以下
では、目的とする耐消化性が発揮されない。
【0009】本発明のスピネル・ペリクレーズ質クリン
カーは、MgOが39〜59重量%、Al2 O3 が
39〜59重量%、MgOとAl2 O3 の合計含有
量が98%以上、CaO/SiO2 のモル比が2.0
を超え、見掛気孔率が4.0%以下であり、スピネル結
晶とペリクレーズ結晶が共存して分布し、かつ5気圧、
3時間の水蒸気中で処理した後の重量増加率が1.0%
以下である。
カーは、MgOが39〜59重量%、Al2 O3 が
39〜59重量%、MgOとAl2 O3 の合計含有
量が98%以上、CaO/SiO2 のモル比が2.0
を超え、見掛気孔率が4.0%以下であり、スピネル結
晶とペリクレーズ結晶が共存して分布し、かつ5気圧、
3時間の水蒸気中で処理した後の重量増加率が1.0%
以下である。
【0010】MgO 39〜59重量%とした理由は
、スピネル中にはマグネシアが固溶することが知られて
おり、スピネルへのマグネシアの最大固溶時の組成が、
ほぼMgO40重量%、Al2 O3 60重量%であ
るので、スピネルとペリクレーズが共存する限界を上限
とした。また、マグネシアへのスピネルの固溶限界は、
約MgO 80重量%、Al2 O3 20重量%
であるが、共存するスピネルの量があまり少くなると、
スピネルれんがの特性である耐スポーリング性が損なわ
れるので、MgO 39重量%までが妥当と考えられ
る。CaO/SiO2 のモル比が、2.0以下となる
と熱間強度が弱くなり、残存膨張が大きくなる欠点があ
る。見掛気孔率を4.0%以下としたのは、これより大
きくなると耐消化性と耐食性が悪くなる。耐消化性の重
量増加率を1.0%以下としたのは、シュリンク包装な
しの保存が可能と考えられる価である。
、スピネル中にはマグネシアが固溶することが知られて
おり、スピネルへのマグネシアの最大固溶時の組成が、
ほぼMgO40重量%、Al2 O3 60重量%であ
るので、スピネルとペリクレーズが共存する限界を上限
とした。また、マグネシアへのスピネルの固溶限界は、
約MgO 80重量%、Al2 O3 20重量%
であるが、共存するスピネルの量があまり少くなると、
スピネルれんがの特性である耐スポーリング性が損なわ
れるので、MgO 39重量%までが妥当と考えられ
る。CaO/SiO2 のモル比が、2.0以下となる
と熱間強度が弱くなり、残存膨張が大きくなる欠点があ
る。見掛気孔率を4.0%以下としたのは、これより大
きくなると耐消化性と耐食性が悪くなる。耐消化性の重
量増加率を1.0%以下としたのは、シュリンク包装な
しの保存が可能と考えられる価である。
【0011】
【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明を説明
する。なお、実施例及び比較例における各試験項目の測
定は、下記の測定方法によって測定した。 1) 化学組成 試料0.5gr、Na2 CO3 3.0gr、N
a2B4 O7 1.5grを白金ルツボにはかり
とり、完全に融解し冷却後ルツボのままビーカーに移し
、1:IHClを加えて溶かす。500mlのメスフラ
スコで定容とし、ICAPでCaO、SiO2 、Fe
2 O3 を定量する。さらに、10mlを取って、1
00mlのメスフラスコで定容とし、ICAPでMgO
、Al2 O3 を定量する。 2) 原料の粒子測定 15μm目のマイクロシーブで、水中で超音波で篩分し
、篩上の乾燥重量を測定する。 3) 物 性 学振124委員会提案による試験方法、学振法2.マグ
ネシアクリンカーの見掛気孔率、及びかさ比重の測定方
法に準じて測定した。 4) 耐消化性 学振法4.マグネシアクリンカーの消化性試験方法に準
じて測定した。
する。なお、実施例及び比較例における各試験項目の測
定は、下記の測定方法によって測定した。 1) 化学組成 試料0.5gr、Na2 CO3 3.0gr、N
a2B4 O7 1.5grを白金ルツボにはかり
とり、完全に融解し冷却後ルツボのままビーカーに移し
、1:IHClを加えて溶かす。500mlのメスフラ
スコで定容とし、ICAPでCaO、SiO2 、Fe
2 O3 を定量する。さらに、10mlを取って、1
00mlのメスフラスコで定容とし、ICAPでMgO
、Al2 O3 を定量する。 2) 原料の粒子測定 15μm目のマイクロシーブで、水中で超音波で篩分し
、篩上の乾燥重量を測定する。 3) 物 性 学振124委員会提案による試験方法、学振法2.マグ
ネシアクリンカーの見掛気孔率、及びかさ比重の測定方
法に準じて測定した。 4) 耐消化性 学振法4.マグネシアクリンカーの消化性試験方法に準
じて測定した。
【0012】
【実施例1〜3及び比較例1〜4】α結晶の大きさが1
μm以下で平均粒子径が50μmの仮焼アルミナ(日本
軽金属(株)製、A12)を、振動ボールミルで粉砕条
件を変えて粉砕し、15μm以上の粒子が7.4%(A
1 )と15.8%(A2 )の二種類の仮焼アルミナ
を得た。水酸化マグネシウムのスラリーを液体サイクロ
ンにより分級条件を変えて分級し、15μm以上の粗粒
子の含有量が0.15%(M1 )、0.20%(M2
)、0.28%(M3 )、0.50%(M4 )の
四種類の水酸化マグネシウムを得た。これらの仮焼アル
ミナと水酸化マグネシウムを乾量ベースでアルミナ1.
00:水酸化マグネシウム1.45(重量比)になるよ
うに水分35%でニーダーで混練して、回転窯に供給し
て最高温度1,800℃で焼成した。その結果を下記表
1に示す。
μm以下で平均粒子径が50μmの仮焼アルミナ(日本
軽金属(株)製、A12)を、振動ボールミルで粉砕条
件を変えて粉砕し、15μm以上の粒子が7.4%(A
1 )と15.8%(A2 )の二種類の仮焼アルミナ
を得た。水酸化マグネシウムのスラリーを液体サイクロ
ンにより分級条件を変えて分級し、15μm以上の粗粒
子の含有量が0.15%(M1 )、0.20%(M2
)、0.28%(M3 )、0.50%(M4 )の
四種類の水酸化マグネシウムを得た。これらの仮焼アル
ミナと水酸化マグネシウムを乾量ベースでアルミナ1.
00:水酸化マグネシウム1.45(重量比)になるよ
うに水分35%でニーダーで混練して、回転窯に供給し
て最高温度1,800℃で焼成した。その結果を下記表
1に示す。
【0013】なお、実施例1はA1 とM1 、実施例
2はA1 とM2 、実施例3はA1 とM3 の原料
を用い、比較例1はA1 とM4 、比較例2はA2と
M3 の原料を用い、比較例3及び4は現在市販されて
いる市販品A(大村耐火製、MS−70)及び市販品B
(内外セラミックス製)を用いた。表1から比較例1は
15μm以上の粗粒子が0.5重量%と多いM4 を用
いているために耐消化性の重量増加率が2.01%とな
り、比較例2は15μm以上の粒子が15.8%の仮焼
アルミナを用いているために重量増加率は5.45%と
なった。また、比較例3及び4は、耐消化性が著しく劣
る結果となっている。
2はA1 とM2 、実施例3はA1 とM3 の原料
を用い、比較例1はA1 とM4 、比較例2はA2と
M3 の原料を用い、比較例3及び4は現在市販されて
いる市販品A(大村耐火製、MS−70)及び市販品B
(内外セラミックス製)を用いた。表1から比較例1は
15μm以上の粗粒子が0.5重量%と多いM4 を用
いているために耐消化性の重量増加率が2.01%とな
り、比較例2は15μm以上の粒子が15.8%の仮焼
アルミナを用いているために重量増加率は5.45%と
なった。また、比較例3及び4は、耐消化性が著しく劣
る結果となっている。
【0014】
【表1】
【0015】
【発明の効果】本発明のスピネル・ペリクレーズ質クリ
ンカーは、耐消化性が著しく改良され、しかもCaO/
SiO2 のモル比が2.0以上と高いので、特開平3
−50150号公報のようにスピネルれんがとしたとき
熱間強度が低く、加熱冷却の熱サイクルを受けた時の残
存膨張が大きいと云った欠点がなく、シュリンク包装の
ように高価で繁雑な出荷形態を省略することが期待でき
る。
ンカーは、耐消化性が著しく改良され、しかもCaO/
SiO2 のモル比が2.0以上と高いので、特開平3
−50150号公報のようにスピネルれんがとしたとき
熱間強度が低く、加熱冷却の熱サイクルを受けた時の残
存膨張が大きいと云った欠点がなく、シュリンク包装の
ように高価で繁雑な出荷形態を省略することが期待でき
る。
Claims (2)
- 【請求項1】 MgO 39〜59重量%、Al2
O3 39〜59重量%、MgOとAl2 O3
の合計量が98%以上、CaO/SiO2 のモル比
が2.0を超え、見掛気孔率4.0%以下であり、スピ
ネル結晶とペリクレーズ結晶が共存して均一に分布し、
かつ5気圧、3時間の水蒸気中で処理した後の重量増加
率が1.0%以下であることを特徴とする耐消化性スピ
ネル・ペリクレーズ質クリンカー。 - 【請求項2】 15μm以上の粒子を10重量%以下
含有する仮焼アルミナと15μm以上の粒子を0.3重
量%以下含有する水酸化マグネシウムを湿式混合した混
合ケーク及び/またはろ過ケークを、1,700℃以上
に焼成することを特徴とする耐消化性スピネル・ペリク
レーズ質クリンカーの製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3071397A JPH04310564A (ja) | 1991-04-04 | 1991-04-04 | 耐消化性スピネル・ペリクレーズ質クリンカー及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3071397A JPH04310564A (ja) | 1991-04-04 | 1991-04-04 | 耐消化性スピネル・ペリクレーズ質クリンカー及びその製造方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH04310564A true JPH04310564A (ja) | 1992-11-02 |
Family
ID=13459343
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3071397A Pending JPH04310564A (ja) | 1991-04-04 | 1991-04-04 | 耐消化性スピネル・ペリクレーズ質クリンカー及びその製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH04310564A (ja) |
-
1991
- 1991-04-04 JP JP3071397A patent/JPH04310564A/ja active Pending
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