JPH05279113A - セメント及び石灰焼成キルン用の耐火物 - Google Patents
セメント及び石灰焼成キルン用の耐火物Info
- Publication number
- JPH05279113A JPH05279113A JP4077734A JP7773492A JPH05279113A JP H05279113 A JPH05279113 A JP H05279113A JP 4077734 A JP4077734 A JP 4077734A JP 7773492 A JP7773492 A JP 7773492A JP H05279113 A JPH05279113 A JP H05279113A
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- Japan
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- refractory
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 有害な六価クロム発生の原因であるクロムを
含まず、その上耐スポーリング性、コーチング性、さら
には熱間強度において優れたセメント及び石灰焼成キル
ン用の耐火物の提供。 【構成】 マグネシア・アルミナ系スピネル粉末５〜４
０重量％を含有し、残部が実質的にマグネシア粉末から
なる配合に、ＳｉＯ2 を２０重量％以上含み、あるい
は、ＳｉＯ2 のみの粉末を、ＳｉＯ2 として０．３〜５
重量％になるように添加してなり、且つ、全配合中のＣ
ａＯ含有量が０．６重量％以下の組成を有する。これに
よって、ＳｉＯ2 含有粉末を第３成分として添加しても
で容積安定性を低下させることなく、マグネシア・スピ
ネルれんがの最大の欠点であるコーチング性、熱間強度
の不足が解消できる。
含まず、その上耐スポーリング性、コーチング性、さら
には熱間強度において優れたセメント及び石灰焼成キル
ン用の耐火物の提供。 【構成】 マグネシア・アルミナ系スピネル粉末５〜４
０重量％を含有し、残部が実質的にマグネシア粉末から
なる配合に、ＳｉＯ2 を２０重量％以上含み、あるい
は、ＳｉＯ2 のみの粉末を、ＳｉＯ2 として０．３〜５
重量％になるように添加してなり、且つ、全配合中のＣ
ａＯ含有量が０．６重量％以下の組成を有する。これに
よって、ＳｉＯ2 含有粉末を第３成分として添加しても
で容積安定性を低下させることなく、マグネシア・スピ
ネルれんがの最大の欠点であるコーチング性、熱間強度
の不足が解消できる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、セメントもしくは石灰
を焼成するロータリーキルン、シャフトキルンのような
キルンの内張り用耐火物に関する。
を焼成するロータリーキルン、シャフトキルンのような
キルンの内張り用耐火物に関する。
【０００２】
【従来の技術】過去、かかる焼成キルンの耐火物とし
て、仮焼帯では耐スポーリング性が良好な高アルミナ質
が使用され、遷移帯以降はマグネシア・クロム質耐火物
が使用されてきたが、最近は、温度が比較的低く、コー
チングがあまり期待できない遷移帯と冷却帯では、マグ
ネシア・クロム質から耐スポーリング性に優れたマグネ
シア・スピネル質に移りつつある。
て、仮焼帯では耐スポーリング性が良好な高アルミナ質
が使用され、遷移帯以降はマグネシア・クロム質耐火物
が使用されてきたが、最近は、温度が比較的低く、コー
チングがあまり期待できない遷移帯と冷却帯では、マグ
ネシア・クロム質から耐スポーリング性に優れたマグネ
シア・スピネル質に移りつつある。
【０００３】また、特公昭６０−３４５１３号公報に
は、マグネシア・スピネル質耐火物に酸化鉄粉末を添加
し、セメント原料を稼動面に付着させて耐用性を向上さ
せることが提案されている。しかし、酸化鉄粉末は、れ
んがの被熱時の焼結過程でＭｇＯに固溶し、（Ｍｇ−Ｆ
ｅ）Ｏとして挙動するため焼結効果が低く、熱間強度の
向上には貢献しない。また、焼成帯では依然としてマグ
ネシア・クロム質が使用されており、耐スポーリング性
に劣るばかりではなく、焼成クリンカー原料や燃料から
放出されるアルカリ成分により非常に有害とされるマグ
ネシア六価クロムが発生するという問題がある。
は、マグネシア・スピネル質耐火物に酸化鉄粉末を添加
し、セメント原料を稼動面に付着させて耐用性を向上さ
せることが提案されている。しかし、酸化鉄粉末は、れ
んがの被熱時の焼結過程でＭｇＯに固溶し、（Ｍｇ−Ｆ
ｅ）Ｏとして挙動するため焼結効果が低く、熱間強度の
向上には貢献しない。また、焼成帯では依然としてマグ
ネシア・クロム質が使用されており、耐スポーリング性
に劣るばかりではなく、焼成クリンカー原料や燃料から
放出されるアルカリ成分により非常に有害とされるマグ
ネシア六価クロムが発生するという問題がある。
【０００４】この対策としてドロマイト質、マグネシア
・スピネル質等のクロムを含まない材質がテストされて
きた。
・スピネル質等のクロムを含まない材質がテストされて
きた。
【０００５】ところが、ドロマイト質では、マグネシア
・クロム質よりも耐スポーリング性が劣る上に、水分に
よる消化によって耐火材が劣化する問題があり、消化を
防ぐためには、キルンの火を止めずに連続操業を強いら
れることになる。
・クロム質よりも耐スポーリング性が劣る上に、水分に
よる消化によって耐火材が劣化する問題があり、消化を
防ぐためには、キルンの火を止めずに連続操業を強いら
れることになる。
【０００６】また、マグネシア・スピネル質は熱間強度
に劣り、耐摩耗性が不足し、キルンの回転に伴う機械的
応力によって破壊することが多くなる。その上、セメン
トクリンカー等のコーチング性が不足し、その結果、耐
火物に対する熱負荷も大きくなって耐火物の損耗が進
み、また、温度変動の影響をもろに受けるためスポーリ
ングし易くなる。
に劣り、耐摩耗性が不足し、キルンの回転に伴う機械的
応力によって破壊することが多くなる。その上、セメン
トクリンカー等のコーチング性が不足し、その結果、耐
火物に対する熱負荷も大きくなって耐火物の損耗が進
み、また、温度変動の影響をもろに受けるためスポーリ
ングし易くなる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、有害
な六価クロム発生の原因であるクロムを含まず、その上
耐スポーリング性、コーチング性、さらには熱間強度に
おいて優れたセメント及び石灰焼成キルン用の耐火物を
提供することにある。
な六価クロム発生の原因であるクロムを含まず、その上
耐スポーリング性、コーチング性、さらには熱間強度に
おいて優れたセメント及び石灰焼成キルン用の耐火物を
提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明のセメント及び石
灰焼成キルン用の耐火物は、マグネシア・アルミナ系ス
ピネル粉末５〜４０重量％を含有し、残部が実質的にマ
グネシア粉末からなる配合に、ＳｉＯ2 を２０重量％以
上含み、あるいは、ＳｉＯ2 のみの粉末を、ＳｉＯ2 と
して０．３〜５重量％になるように添加してなり、且
つ、全配合中のＣａＯ含有量が０．６重量％以下である
ことを特徴とする。
灰焼成キルン用の耐火物は、マグネシア・アルミナ系ス
ピネル粉末５〜４０重量％を含有し、残部が実質的にマ
グネシア粉末からなる配合に、ＳｉＯ2 を２０重量％以
上含み、あるいは、ＳｉＯ2 のみの粉末を、ＳｉＯ2 と
して０．３〜５重量％になるように添加してなり、且
つ、全配合中のＣａＯ含有量が０．６重量％以下である
ことを特徴とする。
【０００９】２０重量％以上のＳｉＯ2 成分を含む粉末
としては、ムライト、粘土、ジルコン、ジュナイト、フ
ォルステライト、珪石、シリカフラワー、溶融石英等が
ある。その粒度は、分散性を考えてなるべく微粉末の形
で添加することが望ましい。
としては、ムライト、粘土、ジルコン、ジュナイト、フ
ォルステライト、珪石、シリカフラワー、溶融石英等が
ある。その粒度は、分散性を考えてなるべく微粉末の形
で添加することが望ましい。
【００１０】本発明の耐火物の焼成温度は、約１４００
℃〜１８００℃位までであって、配合中のＳｉＯ2 量が
多く、スピネル量が少なく、使用キルンの焼成温度が低
い時、耐火物の焼成温度は低減可能である。
℃〜１８００℃位までであって、配合中のＳｉＯ2 量が
多く、スピネル量が少なく、使用キルンの焼成温度が低
い時、耐火物の焼成温度は低減可能である。
【００１１】
【作用】本発明は、マグネシア・スピネル質配合にＳｉ
Ｏ2 を０．３〜５重量％になるように添加したことで、
使用中の稼動表面のＣａＯ／ＳｉＯ2 比を下げ、これに
よって、コーチング性を付与したものである。
Ｏ2 を０．３〜５重量％になるように添加したことで、
使用中の稼動表面のＣａＯ／ＳｉＯ2 比を下げ、これに
よって、コーチング性を付与したものである。
【００１２】添加する粉末のＳｉＯ2 成分が２０重量％
より少ないとコーチング性を確保できない。
より少ないとコーチング性を確保できない。
【００１３】また、ＳｉＯ2 を含む粉末の添加量がＳｉ
Ｏ2 成分として０．３重量％より少ないとコーチング性
を確保できず、５重量％より多いと加熱繰り返しによる
容積安定性が不足し、さらには、耐スポーリング性が低
下する。
Ｏ2 成分として０．３重量％より少ないとコーチング性
を確保できず、５重量％より多いと加熱繰り返しによる
容積安定性が不足し、さらには、耐スポーリング性が低
下する。
【００１４】ＳｉＯ2 成分を添加するとれんが製造時の
焼成収縮が増大し、れんがの焼成歩留りが低下する。こ
の原因はマグネシア、スピネルクリンカーのようにＭｇ
Ｏを多く含む原料では必然的に含まれるＣａＯがＣａＯ
−Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系の低融物を生成することにあ
るのではないかと推定し、原料中のＣａＯ量の検討を行
った。その結果、ＣａＯ総量０．６重量％以下にするこ
とで、焼成時の収縮は減少し焼成歩留りの問題は解消し
た。
焼成収縮が増大し、れんがの焼成歩留りが低下する。こ
の原因はマグネシア、スピネルクリンカーのようにＭｇ
Ｏを多く含む原料では必然的に含まれるＣａＯがＣａＯ
−Ａｌ2 Ｏ3 −ＳｉＯ2 系の低融物を生成することにあ
るのではないかと推定し、原料中のＣａＯ量の検討を行
った。その結果、ＣａＯ総量０．６重量％以下にするこ
とで、焼成時の収縮は減少し焼成歩留りの問題は解消し
た。
【００１５】ＣａＯ総量０．６重量％以下にすると、焼
成収縮の低下により焼結不足が心配されたが、逆に熱間
強度が向上することが判明した。熱間強度の向上に伴
い、キルンの回転に伴う機械的応力に対する耐性が上昇
する。
成収縮の低下により焼結不足が心配されたが、逆に熱間
強度が向上することが判明した。熱間強度の向上に伴
い、キルンの回転に伴う機械的応力に対する耐性が上昇
する。
【００１６】マグネシア・アルミナ系スピネル粉末の５
重量％以上の配合によって、耐スポーリング性、熱間強
度、耐消化性を確保できる。しかし、４０重量％より多
いと焼成時の焼結不足により強度が不足し、挿入物によ
る摩耗が進行し、キルンの回転に伴う機械的応力によっ
て破壊することが多くなる。
重量％以上の配合によって、耐スポーリング性、熱間強
度、耐消化性を確保できる。しかし、４０重量％より多
いと焼成時の焼結不足により強度が不足し、挿入物によ
る摩耗が進行し、キルンの回転に伴う機械的応力によっ
て破壊することが多くなる。
【００１７】また、マグネシア・アルミナ系スピネル中
のマグネシア量が１０重量％以下の場合には、アルミナ
過剰により含有するスピネル量が減少し、耐スポーリン
グ性付与効果が不足する。３０重量％より多いと、マグ
ネシア過剰となりフリーのマグネシアが多くなり消化の
問題が発生する。またスピネルばかりでなくアルミナに
比較しても熱膨張の大きいフリーのマグネシアの量が多
くなるため、熱膨張も大きくなり耐スポーリング性が不
足する。
のマグネシア量が１０重量％以下の場合には、アルミナ
過剰により含有するスピネル量が減少し、耐スポーリン
グ性付与効果が不足する。３０重量％より多いと、マグ
ネシア過剰となりフリーのマグネシアが多くなり消化の
問題が発生する。またスピネルばかりでなくアルミナに
比較しても熱膨張の大きいフリーのマグネシアの量が多
くなるため、熱膨張も大きくなり耐スポーリング性が不
足する。
【００１８】
【実施例】表１〜表３に示す配合物を混練し、その混練
物をフリクションプレスを用いて５３０×２００〜１８
０×８５ｍｍに成形し、通常の焼成条件で１７００℃で
約５時間保持し焼成し、その焼成れんがについて品質を
調べた。
物をフリクションプレスを用いて５３０×２００〜１８
０×８５ｍｍに成形し、通常の焼成条件で１７００℃で
約５時間保持し焼成し、その焼成れんがについて品質を
調べた。
【００１９】
【表１】
【表２】
【表３】 実施例６と比較例７との比較から、ＳｉＯ2 含有原料粉
末のＳｉＯ2 純度はコーチング性よりみて２０重量％以
上必要であることが分かる。
末のＳｉＯ2 純度はコーチング性よりみて２０重量％以
上必要であることが分かる。
【００２０】実施例８と比較例７との比較により、Ｓｉ
Ｏ2 含有原料粉末の添加量はＳｉＯ2 として容積安定性
確保のため５重量％以下である必要があることが分か
る。
Ｏ2 含有原料粉末の添加量はＳｉＯ2 として容積安定性
確保のため５重量％以下である必要があることが分か
る。
【００２１】実施例４と比較例４との比較により、Ｓｉ
Ｏ2 含有原料粉末の添加量としてはＳｉＯ2 成分とし
て、コーチング性から、０．３重量％以上必要であるこ
とが分かる。
Ｏ2 含有原料粉末の添加量としてはＳｉＯ2 成分とし
て、コーチング性から、０．３重量％以上必要であるこ
とが分かる。
【００２２】実施例１と比較例３との比較から、全体の
原料からくるＣａＯ量が０．６重量％より多いと焼成収
縮が大きくなり、れんがの焼成歩留りが低下する。また
熱間強度が低下して耐摩耗性が低下することが分かる。
原料からくるＣａＯ量が０．６重量％より多いと焼成収
縮が大きくなり、れんがの焼成歩留りが低下する。また
熱間強度が低下して耐摩耗性が低下することが分かる。
【００２３】各実施例と比較例１との比較から、全体の
原料からくるＣａＯ量が、その規定量を満足しても、Ｓ
ｉＯ2 含有原料粉末の添加がないと高い熱間強度を達成
することはできないことが分かる。
原料からくるＣａＯ量が、その規定量を満足しても、Ｓ
ｉＯ2 含有原料粉末の添加がないと高い熱間強度を達成
することはできないことが分かる。
【００２４】表１及び表２の各実施例から、本発明の組
成の規定量を満たせば、種々の１種もしくは２種以上の
粉末の組合せが使用可能であることが分かる。
成の規定量を満たせば、種々の１種もしくは２種以上の
粉末の組合せが使用可能であることが分かる。
【００２５】実施例９と比較例８との比較、実施例１０
と比較例９との比較から、マグネシア・アルミナ系スピ
ネル粉末の添加量は耐スポーリング性の点から５重量％
以上必要であることが分かる。
と比較例９との比較から、マグネシア・アルミナ系スピ
ネル粉末の添加量は耐スポーリング性の点から５重量％
以上必要であることが分かる。
【００２６】実施例１１と比較例１０との比較から、マ
グネシア・アルミナ系スピネル粉末の添加量が４０重量
％を超えると熱間曲げ強さが大幅に低下し、耐摩耗性が
不足することが分かる。
グネシア・アルミナ系スピネル粉末の添加量が４０重量
％を超えると熱間曲げ強さが大幅に低下し、耐摩耗性が
不足することが分かる。
【００２７】実施例１２と比較例１１との比較から、マ
グネシア・アルミナ系スピネル粉末のマグネシア純度は
耐スポーリング性より１０重量％以上必要であることが
分かる。
グネシア・アルミナ系スピネル粉末のマグネシア純度は
耐スポーリング性より１０重量％以上必要であることが
分かる。
【００２８】実施例１４と比較例１２との比較から、マ
グネシア・アルミナ系スピネル粉末のマグネシア純度は
耐スポーリング性，耐消化性の点より３０重量％以下で
ある必要があることが分かる。
グネシア・アルミナ系スピネル粉末のマグネシア純度は
耐スポーリング性，耐消化性の点より３０重量％以下で
ある必要があることが分かる。
【００２９】〔実炉使用例〕表１の実施例１，４と比較
例１，５，６、表２の実施例８と比較例７，８とをセメ
ント焼成キルンの焼成帯に使用した。
例１，５，６、表２の実施例８と比較例７，８とをセメ
ント焼成キルンの焼成帯に使用した。
【００３０】６ケ月後の途中点検で実施例１，４及び８
はコーチングが発達し全く問題なかった。しかし、比較
例１ではコーチング層が発達せず、摩耗及びスポーリン
グ傾向が認められ、全面張り替えの必要があった。比較
例５では競り割れ傾向が認められ７０％張り替えの必要
があった。比較例８ではコーチングは発達していたが、
スポーリング傾向が見られ４０％張り替えの必要があっ
た。比較例７では実施例１，４，８よりコーチング層が
発達せず、コーチングする前に摩耗損耗を起こしていた
と思われ、全面張り替えが必要であった。
はコーチングが発達し全く問題なかった。しかし、比較
例１ではコーチング層が発達せず、摩耗及びスポーリン
グ傾向が認められ、全面張り替えの必要があった。比較
例５では競り割れ傾向が認められ７０％張り替えの必要
があった。比較例８ではコーチングは発達していたが、
スポーリング傾向が見られ４０％張り替えの必要があっ
た。比較例７では実施例１，４，８よりコーチング層が
発達せず、コーチングする前に摩耗損耗を起こしていた
と思われ、全面張り替えが必要であった。
【００３１】比較例６のマグクロれんがもスポーリング
傾向が見られ、５０％張り替えが必要であった。
傾向が見られ、５０％張り替えが必要であった。
【００３２】実施例１，４，８については１年後点検し
たところ、更に無補修で使用可能であった。
たところ、更に無補修で使用可能であった。
【００３３】実施例８と比較例６を石灰焼成シャフトキ
ルンで使用した。１年後点検したところ、比較例６では
一部れんがの張り替えが必要であった。実施例８につい
ては全く問題なかった。
ルンで使用した。１年後点検したところ、比較例６では
一部れんがの張り替えが必要であった。実施例８につい
ては全く問題なかった。
【００３４】この実施例は焼成帯のみの適用について記
載したが、コーチング性，熱間強度の向上は他の部位で
も有効，有用である。
載したが、コーチング性，熱間強度の向上は他の部位で
も有効，有用である。
【００３５】
【発明の効果】本発明によって以下の効果を奏する。
【００３６】（１） ＳｉＯ2 含有粉末を第３成分とし
て添加することで、容積安定性を低下させることなくマ
グネシア・スピネルれんがの最大の欠点であるコーチン
グ性の不足が解消できる。
て添加することで、容積安定性を低下させることなくマ
グネシア・スピネルれんがの最大の欠点であるコーチン
グ性の不足が解消できる。
【００３７】（２） 全体の原料からくるＣａＯ量を規
制することで、ＳｉＯ2 含有粉末を添加することによる
焼成収縮の増加を防止可能にし、焼成歩留りの低下を防
止可能にし、また、熱間強度の向上を可能にできる。
制することで、ＳｉＯ2 含有粉末を添加することによる
焼成収縮の増加を防止可能にし、焼成歩留りの低下を防
止可能にし、また、熱間強度の向上を可能にできる。
【００３８】（３）従来マグクロれんがしか充分な耐用
が得られていなかった焼成帯で、初めてマグクロれんが
以上の耐用が得られ、環境上非常に有害な六価クロム発
生の危険が全くないセメント及び石灰焼成キルン用耐火
物が完成できた。実施例はフリクションプレスで成形し
たが、フリクションプレスに限定されるものではなく、
オイルプレス、水圧プレス、Ｃ．Ｉ．Ｐ等形状、生産個
数、能率、コストを考慮して適宜選択可能である。
が得られていなかった焼成帯で、初めてマグクロれんが
以上の耐用が得られ、環境上非常に有害な六価クロム発
生の危険が全くないセメント及び石灰焼成キルン用耐火
物が完成できた。実施例はフリクションプレスで成形し
たが、フリクションプレスに限定されるものではなく、
オイルプレス、水圧プレス、Ｃ．Ｉ．Ｐ等形状、生産個
数、能率、コストを考慮して適宜選択可能である。
Claims (1)
- 【請求項１】 マグネシア・アルミナ系スピネル粉末５
〜４０重量％を含有し、残部が実質的にマグネシア粉末
からなる配合に、 ＳｉＯ2 成分を２０重量％以上含む粉末を、ＳｉＯ2 と
して０．３〜５重量％になるように添加してなり、且
つ、 全配合中のＣａＯ含有量が０．６重量％以下であるセメ
ント及び石灰焼成キルン用の耐火物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4077734A JPH05279113A (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | セメント及び石灰焼成キルン用の耐火物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4077734A JPH05279113A (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | セメント及び石灰焼成キルン用の耐火物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05279113A true JPH05279113A (ja) | 1993-10-26 |
Family
ID=13642140
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4077734A Pending JPH05279113A (ja) | 1992-03-31 | 1992-03-31 | セメント及び石灰焼成キルン用の耐火物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05279113A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021526501A (ja) * | 2018-08-21 | 2021-10-07 | リフラクトリー・インテレクチュアル・プロパティー・ゲー・エム・ベー・ハー・ウント・コ・カーゲー | 耐火性製品、この製品を製造するためのバッチ、この製品を製造する方法、及びこの製品の使用 |
-
1992
- 1992-03-31 JP JP4077734A patent/JPH05279113A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021526501A (ja) * | 2018-08-21 | 2021-10-07 | リフラクトリー・インテレクチュアル・プロパティー・ゲー・エム・ベー・ハー・ウント・コ・カーゲー | 耐火性製品、この製品を製造するためのバッチ、この製品を製造する方法、及びこの製品の使用 |
| US11905218B2 (en) | 2018-08-21 | 2024-02-20 | Refractory Intellectual Property Gmbh & Co. Kg | Refractory product, a batch for producing the product, a method for the production of the product and a use of the product |
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