JPH06116014A - 希土類酸化物含有セメントキルン用スピネル質耐火物 - Google Patents
希土類酸化物含有セメントキルン用スピネル質耐火物Info
- Publication number
- JPH06116014A JPH06116014A JP4264713A JP26471392A JPH06116014A JP H06116014 A JPH06116014 A JP H06116014A JP 4264713 A JP4264713 A JP 4264713A JP 26471392 A JP26471392 A JP 26471392A JP H06116014 A JPH06116014 A JP H06116014A
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- Japan
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- spinel
- rare earth
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 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、かつ毒性の問題もない希土類酸化物
含有セメントキルン用スピネル質耐火物を提供すること
にある。 【構成】 本発明に係る希土類酸化物含有セメントキル
ン用スピネル質耐火物は、Ａｌ2Ｏ3含有率３０〜９０重
量％のＭｇＯ−Ａｌ2Ｏ3系スピネル原料５〜９０重量％
及びマグネシア原料９５〜１０重量％からなる耐火原料
に、１種または２種以上の希土類酸化物を外掛で０.１
〜１０重量％添加・配合することを特徴とする。
性の両面を具備し、かつ毒性の問題もない希土類酸化物
含有セメントキルン用スピネル質耐火物を提供すること
にある。 【構成】 本発明に係る希土類酸化物含有セメントキル
ン用スピネル質耐火物は、Ａｌ2Ｏ3含有率３０〜９０重
量％のＭｇＯ−Ａｌ2Ｏ3系スピネル原料５〜９０重量％
及びマグネシア原料９５〜１０重量％からなる耐火原料
に、１種または２種以上の希土類酸化物を外掛で０.１
〜１０重量％添加・配合することを特徴とする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、希土類酸化物含有セメ
ントキルン用スピネル質耐火物に関するものである。
ントキルン用スピネル質耐火物に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】セメントロータリーキルンにてセメント
を焼成する際、キルンの焼成帯及び脱着帯では、セメン
トの一部がキルンの内張りれんがに付着してセメントコ
ーティングを形成することにより、れんが表面が保護さ
れ、その結果れんがの耐用性が向上する。
を焼成する際、キルンの焼成帯及び脱着帯では、セメン
トの一部がキルンの内張りれんがに付着してセメントコ
ーティングを形成することにより、れんが表面が保護さ
れ、その結果れんがの耐用性が向上する。
【０００３】セメントコーティング付着性に優れるれん
がとして、マグネシア・クロム質れんがが知られている
が、クロム鉱などで構成されているためクロムの毒性が
問題となり、脱クロムれんがの要請が強い。
がとして、マグネシア・クロム質れんがが知られている
が、クロム鉱などで構成されているためクロムの毒性が
問題となり、脱クロムれんがの要請が強い。
【０００４】脱クロムれんがとしてスピネル質れんがが
焼成帯及び脱着帯に一般的に使用されているが、近年、
スピネル質れんがに耐食性及びセメントコーティング付
着性の両面を付与するためにＴｉＯ2、Ｆｅ2Ｏ3などが
添加されたれんがが開発されている。例えば特願平３−
12584号公報には、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ＴｉＯ
2０.５〜５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が提案されている。し
かし、Ｆｅ2Ｏ3やＴｉＯ2を含有するスピネル質耐火物
のセメントコーティング付着性は、従来のマグネシア・
クロム質れんがに較べて低いレベルのものであった。
焼成帯及び脱着帯に一般的に使用されているが、近年、
スピネル質れんがに耐食性及びセメントコーティング付
着性の両面を付与するためにＴｉＯ2、Ｆｅ2Ｏ3などが
添加されたれんがが開発されている。例えば特願平３−
12584号公報には、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ＴｉＯ
2０.５〜５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が提案されている。し
かし、Ｆｅ2Ｏ3やＴｉＯ2を含有するスピネル質耐火物
のセメントコーティング付着性は、従来のマグネシア・
クロム質れんがに較べて低いレベルのものであった。
【０００５】即ち、Ｆｅ2Ｏ3やＴｉＯ2を含むスピネル
質れんがをセメントロータリーキルンの焼成帯または脱
着帯に使用した時、該スピネル質れんがへのセメントコ
ーティング付着性がマグネシア・クロム質れんがより低
いため、れんがの耐用性は十分なものではなかった。
質れんがをセメントロータリーキルンの焼成帯または脱
着帯に使用した時、該スピネル質れんがへのセメントコ
ーティング付着性がマグネシア・クロム質れんがより低
いため、れんがの耐用性は十分なものではなかった。
【０００６】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、かつ毒性の問題もない希
土類酸化物含有セメントキルン用スピネル質耐火物を提
供することにある。
チング付着性の両面を具備し、かつ毒性の問題もない希
土類酸化物含有セメントキルン用スピネル質耐火物を提
供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明に係る希土
類酸化物含有セメントキルン用スピネル質耐火物は、Ａ
ｌ2Ｏ3含有率３０〜９０重量％のＭｇＯ−Ａｌ2Ｏ3系ス
ピネル原料５〜９０重量％及びマグネシア原料９５〜１
０重量％からなる耐火原料に、１種または２種以上の希
土類酸化物を外掛で０.１〜１０重量％添加・配合する
ことを特徴とする。
類酸化物含有セメントキルン用スピネル質耐火物は、Ａ
ｌ2Ｏ3含有率３０〜９０重量％のＭｇＯ−Ａｌ2Ｏ3系ス
ピネル原料５〜９０重量％及びマグネシア原料９５〜１
０重量％からなる耐火原料に、１種または２種以上の希
土類酸化物を外掛で０.１〜１０重量％添加・配合する
ことを特徴とする。
【０００８】
【作用】本発明の希土類酸化物含有セメントキルン用ス
ピネル質耐火物は、Ａｌ2Ｏ3含有率３０〜９０重量％の
ＭｇＯ−Ａｌ2Ｏ3系スピネル原料とマグネシア原料を耐
火原料として使用し、更に希土類酸化物を添加配合する
ものである。前記耐火原料にＹ2Ｏ3を初めとする希土類
酸化物原料を添加することにより、セメントコーティン
グの付着性を大幅に改善し、その結果れんがの耐用性を
著しく高めることができる。
ピネル質耐火物は、Ａｌ2Ｏ3含有率３０〜９０重量％の
ＭｇＯ−Ａｌ2Ｏ3系スピネル原料とマグネシア原料を耐
火原料として使用し、更に希土類酸化物を添加配合する
ものである。前記耐火原料にＹ2Ｏ3を初めとする希土類
酸化物原料を添加することにより、セメントコーティン
グの付着性を大幅に改善し、その結果れんがの耐用性を
著しく高めることができる。
【０００９】本発明に使用するＭｇＯ−Ａｌ2Ｏ3系スピ
ネル原料は、Ａｌ2Ｏ3含有率が３０〜９０重量％の範囲
にあるものであれば特に限定されるものではない。ここ
で、Ａｌ2Ｏ3含有率が３０重量％未満の場合には、得ら
れる耐火物の耐スポーリング性が低下するために好まし
くなく、また、９０重量％を超えると耐火物焼成時にス
ピネルから多量に析出したＡｌ2Ｏ3がマグネシア原料と
反応してスピネルを生成するが、この反応は膨張反応の
ため耐火物に焼成亀裂が発生することがあるために好ま
しくない。
ネル原料は、Ａｌ2Ｏ3含有率が３０〜９０重量％の範囲
にあるものであれば特に限定されるものではない。ここ
で、Ａｌ2Ｏ3含有率が３０重量％未満の場合には、得ら
れる耐火物の耐スポーリング性が低下するために好まし
くなく、また、９０重量％を超えると耐火物焼成時にス
ピネルから多量に析出したＡｌ2Ｏ3がマグネシア原料と
反応してスピネルを生成するが、この反応は膨張反応の
ため耐火物に焼成亀裂が発生することがあるために好ま
しくない。
【００１０】なお、該スピネル原料の平均結晶粒径が５
０μｍ以上の電融または焼結スピネル原料を使用するこ
とにより、５０μｍ未満のものを使用したれんがに比較
してセメントコーティングの付着性を大幅に改善するこ
とができ、これにより耐火物の耐用性を著しく高めるこ
とができ、本発明の希土類酸化物含有セメントキルン用
スピネル質耐火物の好適な態様においては、スピネル原
料の平均結晶粒径が５０μｍ以上のものが好ましい。な
お、電融法により製造されたスピネル原料は一般に平均
結晶粒径が大きいため、焼結法よるスピネル原料よりも
電融法によるスピネル原料の方が望ましい。
０μｍ以上の電融または焼結スピネル原料を使用するこ
とにより、５０μｍ未満のものを使用したれんがに比較
してセメントコーティングの付着性を大幅に改善するこ
とができ、これにより耐火物の耐用性を著しく高めるこ
とができ、本発明の希土類酸化物含有セメントキルン用
スピネル質耐火物の好適な態様においては、スピネル原
料の平均結晶粒径が５０μｍ以上のものが好ましい。な
お、電融法により製造されたスピネル原料は一般に平均
結晶粒径が大きいため、焼結法よるスピネル原料よりも
電融法によるスピネル原料の方が望ましい。
【００１１】該スピネル原料の添加・配合量は、５〜９
０重量％の範囲内である。該添加・配合量が５重量％未
満または９０重量％を超えると得られる耐火物の耐スポ
ーリング性が低下するために好ましくない。
０重量％の範囲内である。該添加・配合量が５重量％未
満または９０重量％を超えると得られる耐火物の耐スポ
ーリング性が低下するために好ましくない。
【００１２】また、本発明の希土類酸化物含有セメント
キルン用スピネル質耐火物の耐火原料の他の原料として
は、マグネシア原料を９５〜１０重量％添加・配合す
る。
キルン用スピネル質耐火物の耐火原料の他の原料として
は、マグネシア原料を９５〜１０重量％添加・配合す
る。
【００１３】上述のような原料配合割合を有する耐火原
料に、希土類酸化物を外掛で０.１〜１０重量％添加・
配合する。希土類酸化物としては例えばＹ2Ｏ3、Ｌａ2
Ｏ3、ＣｅＯ2等を挙げることができ、これらを単独で、
または２種以上を併用してもよい。希土類酸化物の添加
・配合量が耐火原料１００重量部に対して外掛で０.１
重量％未満であるとその添加効果はなく、また、１０重
量％を超えると反応生成物の膨張のため耐火物に亀裂を
生じ易いために好ましくない。なお、希土類酸化物は反
応率を向上させるために０.３ｍｍ以下の粒度で添加・
配合することが好ましい。
料に、希土類酸化物を外掛で０.１〜１０重量％添加・
配合する。希土類酸化物としては例えばＹ2Ｏ3、Ｌａ2
Ｏ3、ＣｅＯ2等を挙げることができ、これらを単独で、
または２種以上を併用してもよい。希土類酸化物の添加
・配合量が耐火原料１００重量部に対して外掛で０.１
重量％未満であるとその添加効果はなく、また、１０重
量％を超えると反応生成物の膨張のため耐火物に亀裂を
生じ易いために好ましくない。なお、希土類酸化物は反
応率を向上させるために０.３ｍｍ以下の粒度で添加・
配合することが好ましい。
【００１４】本発明の希土類酸化物含有セメントキルン
用スピネル質耐火物は、上述の所定割合の原料混合物
に、バインダーとして例えば糖蜜水溶液等を２〜４重量
％程度添加し、十分混合・混練した後、所定の形状に成
形した乾燥し、１６００〜１８００℃、好ましくは１７
５０℃の温度で焼成することにより得ることができる。
焼成温度が１６００℃未満では、粒子相互間の焼結が不
十分なためにれんがが脆くなるために好ましくない。ま
た、１８００℃を超えると焼結が過度に進行してれんが
組織が緻密になり過ぎ、れんがの耐スポーリング性が劣
化するために好ましくない。
用スピネル質耐火物は、上述の所定割合の原料混合物
に、バインダーとして例えば糖蜜水溶液等を２〜４重量
％程度添加し、十分混合・混練した後、所定の形状に成
形した乾燥し、１６００〜１８００℃、好ましくは１７
５０℃の温度で焼成することにより得ることができる。
焼成温度が１６００℃未満では、粒子相互間の焼結が不
十分なためにれんがが脆くなるために好ましくない。ま
た、１８００℃を超えると焼結が過度に進行してれんが
組織が緻密になり過ぎ、れんがの耐スポーリング性が劣
化するために好ましくない。
【００１５】
【実施例】以下に実施例を挙げて本発明の希土類酸化物
含有セメントキルン用スピネル質耐火物を更に説明す
る。 実施例 以下の実施例では、いずれもスピネル質耐火物として一
般的な粒度構成により原料を配合した。スピネル、マグ
ネシアは４ｍｍ以下とした。希土類酸化物は反応率向上
のため０.３ｍｍ以下とした。Ｆｅ2Ｏ3、ＴｉＯ2も０.
３ｍｍ以下とした。マグネシア原料は純度９５％以上の
一般的なものである。表１中の配合比率は全て重量比率
とした。表１の原料配合物にバインダーとして糖蜜を主
体とする水溶液を３％加え、十分混合、混練した後、所
定の形状(２３０ｍｍ×２００ｍｍ×８０ｍｍ)に成形し
て乾燥し、１７５０℃にて焼成した。比較例８のマグク
ロれんがは４ｍｍ以下のクロム鉱、マグネシアを使用し
た一般的なものである。
含有セメントキルン用スピネル質耐火物を更に説明す
る。 実施例 以下の実施例では、いずれもスピネル質耐火物として一
般的な粒度構成により原料を配合した。スピネル、マグ
ネシアは４ｍｍ以下とした。希土類酸化物は反応率向上
のため０.３ｍｍ以下とした。Ｆｅ2Ｏ3、ＴｉＯ2も０.
３ｍｍ以下とした。マグネシア原料は純度９５％以上の
一般的なものである。表１中の配合比率は全て重量比率
とした。表１の原料配合物にバインダーとして糖蜜を主
体とする水溶液を３％加え、十分混合、混練した後、所
定の形状(２３０ｍｍ×２００ｍｍ×８０ｍｍ)に成形し
て乾燥し、１７５０℃にて焼成した。比較例８のマグク
ロれんがは４ｍｍ以下のクロム鉱、マグネシアを使用し
た一般的なものである。
【００１６】表１において、耐スポーリング性は、１０
００℃←→水冷を繰り返し、脱落回数と亀裂の大きさか
ら判断した。
００℃←→水冷を繰り返し、脱落回数と亀裂の大きさか
ら判断した。
【００１７】セメントコーティング付着性は以下のよう
な手順により評価した。前述した耐火物から５５ｍｍ□
×１５ｍｍtの形状を切り出し、これに市販のポルトラ
ンドセメントを粉末状のまま約５ｍｍの厚さで載せ、予
め１５００℃に加熱しておいた電気炉中に挿入し、１５
００℃に復帰した時点から１５分間保持した後、炉外に
取り出し空冷した。セメントは焼成により収縮しながら
付着するため約１０〜３０個の島状の付着物となる。こ
のれんがをハカリの上に付着面がはかりの皿に垂直にな
るように置き、先端が鍵状になった押し棒を付着物に上
方よりできるだけゆっくりと押し付けて行って、付着物
が剥離した時の重量によってセメントコーティング付着
性を評価した。
な手順により評価した。前述した耐火物から５５ｍｍ□
×１５ｍｍtの形状を切り出し、これに市販のポルトラ
ンドセメントを粉末状のまま約５ｍｍの厚さで載せ、予
め１５００℃に加熱しておいた電気炉中に挿入し、１５
００℃に復帰した時点から１５分間保持した後、炉外に
取り出し空冷した。セメントは焼成により収縮しながら
付着するため約１０〜３０個の島状の付着物となる。こ
のれんがをハカリの上に付着面がはかりの皿に垂直にな
るように置き、先端が鍵状になった押し棒を付着物に上
方よりできるだけゆっくりと押し付けて行って、付着物
が剥離した時の重量によってセメントコーティング付着
性を評価した。
【００１８】従来より多くのセメントコーティング付着
性評価方法が存在するが、いずれも満足なものではなか
った。上述の方式によって実炉との整合性が良好な評価
が可能となった。近年登場してきたＦｅ2Ｏ3(比較例
６)、ＴｉＯ2(比較例７)などを含有する新しいスピネル
質耐火物を上述の方式によって評価したところ、セメン
トコーティング付着性の改善は僅かに認められるのみで
あり、比較例８のマグクロれんがの水準からは大幅に低
いものである。
性評価方法が存在するが、いずれも満足なものではなか
った。上述の方式によって実炉との整合性が良好な評価
が可能となった。近年登場してきたＦｅ2Ｏ3(比較例
６)、ＴｉＯ2(比較例７)などを含有する新しいスピネル
質耐火物を上述の方式によって評価したところ、セメン
トコーティング付着性の改善は僅かに認められるのみで
あり、比較例８のマグクロれんがの水準からは大幅に低
いものである。
【００１９】比較例３は従来一般的に使用されてきたス
ピネル質耐火物の配合であるが、これにＹ2Ｏ3を初めと
する希土類酸化物を添加した実施例３〜８はいずれもコ
ーティング付着性が著しく改善されていた。
ピネル質耐火物の配合であるが、これにＹ2Ｏ3を初めと
する希土類酸化物を添加した実施例３〜８はいずれもコ
ーティング付着性が著しく改善されていた。
【００２０】希土類酸化物の中から１種または２種以上
を組み合わせることにより、コーティング付着性の著し
い改善が見られる。代表的な配合例６種を実施例３〜８
に示した。
を組み合わせることにより、コーティング付着性の著し
い改善が見られる。代表的な配合例６種を実施例３〜８
に示した。
【００２１】スピネル原料の配合率は３重量％(比較例
２)と９５重量％(比較例４)で耐スポーリング性が低下
する。即ち、スピネル原料とマグネシア原料とが適度な
比率で混合していることによって耐スポーリング性が向
上するものである。
２)と９５重量％(比較例４)で耐スポーリング性が低下
する。即ち、スピネル原料とマグネシア原料とが適度な
比率で混合していることによって耐スポーリング性が向
上するものである。
【００２２】次に、スピネル原料に含まれるＡｌ2Ｏ3の
量を９５％にしたところ(比較例１)、れんが焼成時にス
ピネルから多量に析出したＡｌ2Ｏ3がマグネシア原料と
反応してスピネルを生成した。この反応は膨張反応のた
め、れんがに大きな焼成亀裂が生じた。また、Ａｌ2Ｏ3
を２０％にしたところ(比較例５)、耐スポーリング性が
低下した。
量を９５％にしたところ(比較例１)、れんが焼成時にス
ピネルから多量に析出したＡｌ2Ｏ3がマグネシア原料と
反応してスピネルを生成した。この反応は膨張反応のた
め、れんがに大きな焼成亀裂が生じた。また、Ａｌ2Ｏ3
を２０％にしたところ(比較例５)、耐スポーリング性が
低下した。
【００２３】実施例３及び実施例９はそれぞれ平均結晶
粒径が２０μｍ、４０μｍのスピネル原料を使用した耐
火物であるが、これを５０μｍと大きくすることによっ
て(実施例１０)、耐火物へのコーティング付着性が大幅
に改善された。
粒径が２０μｍ、４０μｍのスピネル原料を使用した耐
火物であるが、これを５０μｍと大きくすることによっ
て(実施例１０)、耐火物へのコーティング付着性が大幅
に改善された。
【００２４】
【表１】
【００２５】
【発明の効果】従来一般的に使用されているスピネル質
耐火物や、Ｆｅ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2などを添加した
最近のスピネル質耐火物に比較して、希土類酸化物を添
加したスピネル質耐火物はセメントコーティング付着性
が大幅に向上し、マグクロれんがを同等あるいはそれ以
上のレベルに達した。このためれんがの耐用性も著しく
高まり、セメントキルン用の耐火物として好適なもので
ある。
耐火物や、Ｆｅ2Ｏ3、ＴｉＯ2、ＺｒＯ2などを添加した
最近のスピネル質耐火物に比較して、希土類酸化物を添
加したスピネル質耐火物はセメントコーティング付着性
が大幅に向上し、マグクロれんがを同等あるいはそれ以
上のレベルに達した。このためれんがの耐用性も著しく
高まり、セメントキルン用の耐火物として好適なもので
ある。
Claims (3)
- 【請求項１】 Ａｌ2Ｏ3含有率３０〜９０重量％のＭｇ
Ｏ−Ａｌ2Ｏ3系スピネル原料５〜９０重量％及びマグネ
シア原料９５〜１０重量％からなる耐火原料に、１種ま
たは２種以上の希土類酸化物を外掛で０.１〜１０重量
％添加・配合することを特徴とする希土類酸化物含有セ
メントキルン用スピネル質耐火物。 - 【請求項２】 希土類酸化物がＹ2Ｏ3、Ｌａ2Ｏ3及びＣ
ｅＯ2からなる群から選択された１種または２種以上で
ある、請求項１記載の希土類酸化物含有セメントキルン
用スピネル質耐火物。 - 【請求項３】 ＭｇＯ−Ａｌ2Ｏ3系スピネル原料の結晶
粒径が５０μｍ以上である、請求項１記載の希土類酸化
物含有セメントキルン用スピネル質耐火物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4264713A JPH06116014A (ja) | 1992-10-02 | 1992-10-02 | 希土類酸化物含有セメントキルン用スピネル質耐火物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4264713A JPH06116014A (ja) | 1992-10-02 | 1992-10-02 | 希土類酸化物含有セメントキルン用スピネル質耐火物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06116014A true JPH06116014A (ja) | 1994-04-26 |
Family
ID=17407155
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4264713A Pending JPH06116014A (ja) | 1992-10-02 | 1992-10-02 | 希土類酸化物含有セメントキルン用スピネル質耐火物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06116014A (ja) |
Cited By (1)
| 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 |
-
1992
- 1992-10-02 JP JP4264713A patent/JPH06116014A/ja active Pending
Cited By (1)
| 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 |
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