JPH0558713A - セメント及び石灰焼成キルン用ノンクロム質耐火物 - Google Patents
セメント及び石灰焼成キルン用ノンクロム質耐火物Info
- Publication number
- JPH0558713A JPH0558713A JP3224451A JP22445191A JPH0558713A JP H0558713 A JPH0558713 A JP H0558713A JP 3224451 A JP3224451 A JP 3224451A JP 22445191 A JP22445191 A JP 22445191A JP H0558713 A JPH0558713 A JP H0558713A
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- Japan
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- cement
- lime
- powder
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- Pending
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 六価クロム発生の原因であるクロムを含まな
い耐火材であって、耐スポーリング性に優れ、且つ、コ
ーチング性に優れたセメント及び石灰焼成キルン用耐火
物の提供。 【構成】 マグネシア・アルミナ系スピネル粉末が５〜
４０重量％、残部が実質的にマグネシア粉末からなる混
合物に、ＳｉＯ2 を２０重量％以上含む添加物をＳｉＯ
2 として０．３〜５重量％を配合してなり、マグネシア
・アルミナ系スピネル中のマグネシア含有量は１０〜３
０重量％にあることが望ましい。これによって、コーチ
ング性の不足が解消され、耐スポーリング性，熱間強度
が確保でき、耐消化性が確保でき、さらには、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得られる。
い耐火材であって、耐スポーリング性に優れ、且つ、コ
ーチング性に優れたセメント及び石灰焼成キルン用耐火
物の提供。 【構成】 マグネシア・アルミナ系スピネル粉末が５〜
４０重量％、残部が実質的にマグネシア粉末からなる混
合物に、ＳｉＯ2 を２０重量％以上含む添加物をＳｉＯ
2 として０．３〜５重量％を配合してなり、マグネシア
・アルミナ系スピネル中のマグネシア含有量は１０〜３
０重量％にあることが望ましい。これによって、コーチ
ング性の不足が解消され、耐スポーリング性，熱間強度
が確保でき、耐消化性が確保でき、さらには、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得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、セメント及び石灰焼成
キルン用、とくにセメント及び石灰焼成キルンのコーチ
ングが必要とされる焼成帯に好適に使用されるクロムを
含有しない所謂、ノンクロム質焼成耐火物に関する。
キルン用、とくにセメント及び石灰焼成キルンのコーチ
ングが必要とされる焼成帯に好適に使用されるクロムを
含有しない所謂、ノンクロム質焼成耐火物に関する。
【０００２】
【従来の技術】過去、セメント及び石灰焼成キルンにお
いては、仮焼帯では耐スポーリング性が良好な高アルミ
ナ質が、また、遷移帯以降はマグネシア・クロム質耐火
物が使用されていた。さらに、現在では温度が比較的低
く、コーチングがあまり期待できない遷移帯及び冷却帯
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。
いては、仮焼帯では耐スポーリング性が良好な高アルミ
ナ質が、また、遷移帯以降はマグネシア・クロム質耐火
物が使用されていた。さらに、現在では温度が比較的低
く、コーチングがあまり期待できない遷移帯及び冷却帯
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】ところが、依然としてマグクロ質が使用さ
れている焼成帯では、マグネシア・クロム質は焼成クリ
ンカー原料や燃料中からのアルカリ成分により環境に有
害な六価クロムが発生し、また、耐スポーリング性にも
劣るという問題がある。
れている焼成帯では、マグネシア・クロム質は焼成クリ
ンカー原料や燃料中からのアルカリ成分により環境に有
害な六価クロムが発生し、また、耐スポーリング性にも
劣るという問題がある。
【０００４】この対策として、クロムを含まない材質と
してドロマイト質，マグネシア・スピネル質の使用が検
討されてきた。
してドロマイト質，マグネシア・スピネル質の使用が検
討されてきた。
【０００５】しかし、ドロマイト質の適用は耐火材が消
化し、これを防ぐためには、キルンの連続操業が必要と
なり、また、耐スポーリング性はマグクロ質より劣る問
題がある。
化し、これを防ぐためには、キルンの連続操業が必要と
なり、また、耐スポーリング性はマグクロ質より劣る問
題がある。
【０００６】また、マグネシア・スピネル質ではセメン
トクリンカーによる付着性が劣ることによりコーチング
性が不足し、その結果、耐火物の稼動表面に形成される
コーチング層が薄かったり、簡単に脱落するため耐火物
の損耗が進む。また、温度変動によりスポーリングし易
くなり、熱負荷も大きくなるという欠点もある。
トクリンカーによる付着性が劣ることによりコーチング
性が不足し、その結果、耐火物の稼動表面に形成される
コーチング層が薄かったり、簡単に脱落するため耐火物
の損耗が進む。また、温度変動によりスポーリングし易
くなり、熱負荷も大きくなるという欠点もある。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、六価
クロム発生の原因であるクロムを含まない耐火材であっ
て、耐スポーリング性に優れ、且つ、コーチング性に優
れたセメント及び石灰焼成キルン用のノンクロム耐火物
の提供にある。
クロム発生の原因であるクロムを含まない耐火材であっ
て、耐スポーリング性に優れ、且つ、コーチング性に優
れたセメント及び石灰焼成キルン用のノンクロム耐火物
の提供にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】本発明に係るセメント及
び石灰焼成キルン用耐火物は、マグネシア・アルミナ系
スピネル粉末が５〜４０重量％、残部が実質的にマグネ
シア粉末からなる配合物中に、ＳｉＯ2 成分を２０重量
％以上含有する粉末をＳｉＯ2 含有量が０．３〜５重量
％となるように添加した配合組成を有することを特徴と
する。
び石灰焼成キルン用耐火物は、マグネシア・アルミナ系
スピネル粉末が５〜４０重量％、残部が実質的にマグネ
シア粉末からなる配合物中に、ＳｉＯ2 成分を２０重量
％以上含有する粉末をＳｉＯ2 含有量が０．３〜５重量
％となるように添加した配合組成を有することを特徴と
する。
【０００９】マグネシア・アルミナ系スピネル中のマグ
ネシア含有量は１０〜３０重量％にあることが望まし
い。
ネシア含有量は１０〜３０重量％にあることが望まし
い。
【００１０】
【作用】マグネシア・スピネル質の配合物に、ＳｉＯ2
含有量が０．３〜５重量％となるように添加含有せしめ
ることによって、稼動表面のＣａＯ／ＳｉＯ2 比を下げ
て、コーチング性が改善される。
含有量が０．３〜５重量％となるように添加含有せしめ
ることによって、稼動表面のＣａＯ／ＳｉＯ2 比を下げ
て、コーチング性が改善される。
【００１１】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。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。添加する粉末の粒
度は分散の問題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。
より少ないとコーチング性を確保できない。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。添加する粉末の粒
度は分散の問題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。
【００１２】全配合物中のＳｉＯ2 成分が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
多いと繰り返し加熱による容積安定性が不足すると共
に、耐スポーリング性が低下する。
より少ないとコーチング性を確保できず、５重量％より
多いと繰り返し加熱による容積安定性が不足すると共
に、耐スポーリング性が低下する。
【００１３】マグネシア・アルミナ系スピネル粉末の配
合量が５重量％より少ないと耐スポーリング性が不足
し、また、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、装入物による摩擦が進行し、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。
合量が５重量％より少ないと耐スポーリング性が不足
し、また、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、装入物による摩擦が進行し、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。
【００１４】マグネシア・アルミナ系スピネル中のマグ
ネシア含有量が１０重量％よりも少ないと、アルミナ過
剰となって含有するスピネル量が減少し、耐スポーリン
グ性の付与機能が低下する。また、３０重量％よりも多
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し、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
グ性が不足することになる。
ネシア含有量が１０重量％よりも少ないと、アルミナ過
剰となって含有するスピネル量が減少し、耐スポーリン
グ性の付与機能が低下する。また、３０重量％よりも多
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し、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
グ性が不足することになる。
【００１５】本発明の耐火物が好適に適用できるセメン
ト焼成用キルンは通常ロータリーキルンであって、石灰
焼成キルンはロータリーもしくはシャフトキルンではあ
るが使用される焼成キルンのタイプを限定するものでは
ない。
ト焼成用キルンは通常ロータリーキルンであって、石灰
焼成キルンはロータリーもしくはシャフトキルンではあ
るが使用される焼成キルンのタイプを限定するものでは
ない。
【００１６】
【実施例】表１及び表２はＳｉＯ2 原料中のＳｉＯ2 含
有量とその添加量の影響を示し、表３はマグネシア・ア
ルミナ系スピネルの添加量の影響を、また、表４はマグ
ネシア・アルミナ系スピネル中のＭｇＯ含有量の影響を
それぞれ示す。
有量とその添加量の影響を示し、表３はマグネシア・ア
ルミナ系スピネルの添加量の影響を、また、表４はマグ
ネシア・アルミナ系スピネル中のＭｇＯ含有量の影響を
それぞれ示す。
【００１７】
【表１】
【００１８】
【表２】
【００１９】
【表３】
【００２０】
【表４】
【００２１】表１〜表４に示すような配合物を混練し、
その混練物をフリクションプレスを用いて３５０×２０
０〜１８０×８５ｍｍに成形し、通常の焼成条件で１７
００℃で約５時間保持し焼成した。その焼成れんがにつ
いて特性を調べた。
その混練物をフリクションプレスを用いて３５０×２０
０〜１８０×８５ｍｍに成形し、通常の焼成条件で１７
００℃で約５時間保持し焼成した。その焼成れんがにつ
いて特性を調べた。
【００２２】比較例１と実施例１の比較より、ＳｉＯ2
含有原料粉末のＳｉＯ2 純度はコーチング性よりみて２
０重量％以上必要であることが判る。
含有原料粉末のＳｉＯ2 純度はコーチング性よりみて２
０重量％以上必要であることが判る。
【００２３】比較例２と実施例２、実施例５と比較例３
の比較より、ＳｉＯ2 含有原料粉末の添加量はＳｉＯ2
成分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。
の比較より、ＳｉＯ2 含有原料粉末の添加量はＳｉＯ2
成分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。
【００２４】実施例７と比較例４の比較より、ＳｉＯ2
含有原料粉末の添加量としてはＳｉＯ2 成分としてコー
チング性よりみて０．３重量％以上必要である。
含有原料粉末の添加量としてはＳｉＯ2 成分としてコー
チング性よりみて０．３重量％以上必要である。
【００２５】表１及び表２の実施例、表３の実施例１１
から、その条件さえ満たせば１種もしくは２種以上の粉
末が使用可能であることが判る。
から、その条件さえ満たせば１種もしくは２種以上の粉
末が使用可能であることが判る。
【００２６】比較例５と実施例８、比較例６と実施例９
の比較より、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より５重量％以上必要で
ある。
の比較より、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より５重量％以上必要で
ある。
【００２７】実施例１０と比較例７の比較より、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。
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。
【００２８】比較例９と実施例１１の比較より、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
ポーリング性により１０重量％以上必要である。
シア・アルミナ系スピネル粉末のマグネシア純度は耐ス
ポーリング性により１０重量％以上必要である。
【００２９】実施例１３と比較例１０の比較より、マグ
ネシア・アルミナ系スピネル粉末のマグネシアの含有量
は、耐スポーリング性，耐消化性の点より３０重量％以
下が好ましいことが判る。
ネシア・アルミナ系スピネル粉末のマグネシアの含有量
は、耐スポーリング性，耐消化性の点より３０重量％以
下が好ましいことが判る。
【００３０】以下に、実炉に使用した例を示す。
【００３１】表１の比較例１，２及び実施例１、表３の
比較例５，７，８及び実施例８をセメント焼成キルンの
焼成帯に使用した。
比較例５，７，８及び実施例８をセメント焼成キルンの
焼成帯に使用した。
【００３２】６ヶ月後の途中点検で実施例１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
２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５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１，８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
われる。全面張り替えが必要であった。比較例８のマグ
クロれんがもスポーリング傾向がみられ５０％張り替え
が必要であった。実施例１，８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。
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
２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５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１，８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
われる。全面張り替えが必要であった。比較例８のマグ
クロれんがもスポーリング傾向がみられ５０％張り替え
が必要であった。実施例１，８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。
【００３３】実施例４と比較例８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８では
一部れんがの張り替えが必要であった。実施例４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８では
一部れんがの張り替えが必要であった。実施例４につい
ては全く問題なかった。
【００３４】実施例は全て焼成温度は１７００℃である
が、焼成温度についてはこの温度に限定するものではな
く、配合中のＳｉＯ2 量が少ない、スピネル量が多い、
使用キルンの焼成温度が高い時、耐火物の焼成温度は上
昇可能である。配合中のＳｉＯ2 量が多い、スピネル量
が少ない、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。約１４００〜１８００℃位ま
で可能である。
が、焼成温度についてはこの温度に限定するものではな
く、配合中のＳｉＯ2 量が少ない、スピネル量が多い、
使用キルンの焼成温度が高い時、耐火物の焼成温度は上
昇可能である。配合中のＳｉＯ2 量が多い、スピネル量
が少ない、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。約１４００〜１８００℃位ま
で可能である。
【００３５】実施例では、焼成帯への適用例のみを記載
したが、コーチング性の向上は他の部位でも有効，有用
であり、その適用部分を焼成帯に限定するものではな
い。
したが、コーチング性の向上は他の部位でも有効，有用
であり、その適用部分を焼成帯に限定するものではな
い。
【００３６】
【発明の効果】本発明によって以下の効果を奏すること
ができる。
ができる。
【００３７】（１）ＳｉＯ2 含有粉末を第３成分として
所定量添加することで、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。
所定量添加することで、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。
【００３８】（２）マグネシア・アルミナ系スピネル粉
末を所定量添加含有せしめることで、耐スポーリング
性，熱間強度が確保できる。
末を所定量添加含有せしめることで、耐スポーリング
性，熱間強度が確保できる。
【００３９】（３）マグネシア・アルミナ系スピネル粉
末のマグネシア純度が所定の値保持されることによっ
て、耐スポーリング性，耐消化性が確保できる。
末のマグネシア純度が所定の値保持されることによっ
て、耐スポーリング性，耐消化性が確保できる。
【００４０】（４）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
物が完成できる。
Claims (2)
- 【請求項１】 マグネシア・アルミナ系スピネル粉末が
５〜４０重量％、残部が実質的にマグネシア粉末からな
る配合物中に、ＳｉＯ2 成分を２０重量％以上含有する
粉末をＳｉＯ2 含有量が０．３〜５重量％となるように
添加してなるセメント及び石灰焼成キルン用ノンクロム
質焼成耐火物。 - 【請求項２】 請求項１の記載において、マグネシア・
アルミナ系スピネル中のマグネシア含有量が１０〜３０
重量％であるセメント及び石灰焼成キルン用ノンクロム
質焼成耐火物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3224451A JPH0558713A (ja) | 1991-09-04 | 1991-09-04 | セメント及び石灰焼成キルン用ノンクロム質耐火物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3224451A JPH0558713A (ja) | 1991-09-04 | 1991-09-04 | セメント及び石灰焼成キルン用ノンクロム質耐火物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0558713A true JPH0558713A (ja) | 1993-03-09 |
Family
ID=16813983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3224451A Pending JPH0558713A (ja) | 1991-09-04 | 1991-09-04 | セメント及び石灰焼成キルン用ノンクロム質耐火物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0558713A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT400329B (de) * | 1993-11-11 | 1995-12-27 | Veitsch Radex Ag | Verwendung eines feuerfesten, keramischen steins zur auskleidung von zement-drehrohröfen |
| JP2009522204A (ja) * | 2006-01-05 | 2009-06-11 | サン−ゴバン セラミックス アンド プラスティクス，インコーポレイティド | 高温環境での使用のための熱的に安定なセラミック媒体 |
-
1991
- 1991-09-04 JP JP3224451A patent/JPH0558713A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| AT400329B (de) * | 1993-11-11 | 1995-12-27 | Veitsch Radex Ag | Verwendung eines feuerfesten, keramischen steins zur auskleidung von zement-drehrohröfen |
| JP2009522204A (ja) * | 2006-01-05 | 2009-06-11 | サン−ゴバン セラミックス アンド プラスティクス，インコーポレイティド | 高温環境での使用のための熱的に安定なセラミック媒体 |
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