JPH07108803B2 - 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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- JPH07108803B2 JPH07108803B2 JP3012584A JP1258491A JPH07108803B2 JP H07108803 B2 JPH07108803 B2 JP H07108803B2 JP 3012584 A JP3012584 A JP 3012584A JP 1258491 A JP1258491 A JP 1258491A JP H07108803 B2 JPH07108803 B2 JP H07108803B2
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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、Ｎａ2Ｏ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、Ｎａ2Ｏ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59−141461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。
平２−30661号公報あるいは特開昭59−141461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１
０〜１００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％、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。
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１
０〜１００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％、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Ｆ
ｅ2Ｏ3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、ＣａＯ・Ａ
ｌ2Ｏ3・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Ｃａ
Ｏ・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。
グネシア・アルミナ系スピネル質耐火物は、添加したＦ
ｅ2Ｏ3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、ＣａＯ・Ａ
ｌ2Ｏ3・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Ｃａ
Ｏ・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。
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、Ｆ
ｅ2Ｏ3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。
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、Ｆ
ｅ2Ｏ3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Ｆｅ
2Ｏ3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、Ｆｅ2Ｏ3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Ｆｅ
2Ｏ3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、Ｆｅ2Ｏ3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Ｆｅ2Ｏ3
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Ｆｅ2Ｏ3
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＝０.１５〜２.５
５、Ｆｅ2Ｏ3含量１.６〜１０重量％； ＭｇＯ：Ａｌ2Ｏ3モル比＝０.１５〜２.５５、Ｆｅ2
Ｏ3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＝０.１５〜２.５
５、Ｆｅ2Ｏ3含量１.６〜１０重量％； ＭｇＯ：Ａｌ2Ｏ3モル比＝０.１５〜２.５５、Ｆｅ2
Ｏ3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Ｆｅ
2Ｏ3含量９８重量％以上のものであり、また、ＴｉＯ2
はＴｉＯ2含量９９重量％以上のものである。
2Ｏ3含量９８重量％以上のものであり、また、ＴｉＯ2
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
【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Ａｌ2Ｏ
3の反応により溶損が顕著で、また、Ｎａ2ＯやＫ2Ｏ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ＴｉＯ2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Ａｌ2Ｏ
3の反応により溶損が顕著で、また、Ｎａ2ＯやＫ2Ｏ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ＴｉＯ2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) 400 500 380 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 （％） Ａｌ2Ｏ3 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
【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１５５
０℃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１５５
０℃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。
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 2.0 ＭｇＯ／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。
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(kgf／cm2) 400 500 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 Ｆｅ2Ｏ3 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 30 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 2.90 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 15 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。
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
【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。
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２２
５ｍｍ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２２
５ｍｍ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。 - 【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、Ｆｅ2Ｏ3
１.６〜１０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％、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ＴｉＯ2
０.５〜５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。
Priority Applications (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| 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 |
| US07/709,963 US5171724A (en) | 1990-06-11 | 1991-06-04 | Magnesia-alumina type spinel clinker and method of producing refractory by using same |
| GB9112506A GB2246125B (en) | 1990-06-11 | 1991-06-11 | Magnesia-alumina type spinel clinker and method of producing refractory by using same |
| KR1019910009603A KR930006333B1 (ko) | 1990-06-11 | 1991-06-11 | 마그네시아-알루미나계 스피넬(spinel) 클링커(clinker) 및 이것을 사용한 내화물의 제조법 |
| AT0117391A AT395846B (de) | 1990-06-11 | 1991-06-11 | Magnesia-aluminiumoxid-spinellklinker sowie verfahren zur herstellung von feuerfestem produkt mittels verwendung desselben |
| DE4143495A DE4143495C2 (de) | 1990-06-11 | 1991-06-11 | Feuerfester Spinellstein vom Magnesiumoxid-Aluminiumoxid-Typ und Verfahren zu seiner Herstellung |
| 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 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| 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 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04238855A JPH04238855A (ja) | 1992-08-26 |
| JPH07108803B2 true JPH07108803B2 (ja) | 1995-11-22 |
Family
ID=11809405
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3012584A Expired - Fee Related JPH07108803B2 (ja) | 1990-06-11 | 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 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07108803B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100297091B1 (ko) * | 1993-12-09 | 2001-11-05 | 고래마츠 교지 | 크롬-프리벽돌 |
| CN103168015A (zh) * | 2011-10-18 | 2013-06-19 | Rozai工业株式会社 | 烧成镁砖 |
| 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 |
-
1991
- 1991-01-11 JP JP3012584A patent/JPH07108803B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04238855A (ja) | 1992-08-26 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |