JPH07237960A - セメントロータリーキルン用耐火物 - Google Patents

セメントロータリーキルン用耐火物

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Publication number
JPH07237960A
JPH07237960A JP6025429A JP2542994A JPH07237960A JP H07237960 A JPH07237960 A JP H07237960A JP 6025429 A JP6025429 A JP 6025429A JP 2542994 A JP2542994 A JP 2542994A JP H07237960 A JPH07237960 A JP H07237960A
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JP
Japan
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magnesia
weight
refractory
rotary kiln
cement rotary
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Pending
Application number
JP6025429A
Other languages
English (en)
Inventor
Hiroshi Sugiyama
浩 杉山
Akinori Ota
明則 太田
Akira Ueno
晃 上野
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Shinagawa Refractories Co Ltd
Original Assignee
Shinagawa Refractories Co Ltd
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Publication date
Application filed by Shinagawa Refractories Co Ltd filed Critical Shinagawa Refractories Co Ltd
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Publication of JPH07237960A publication Critical patent/JPH07237960A/ja
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  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Muffle Furnaces And Rotary Kilns (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明の目的は、コーチング付着性を改善
し、耐食性と耐スポーリング性が得られ、かつ耐用寿命
を向上することができるセメントロータリーキルン用耐
火物を提供することにある。 【構成】 本発明のセメントロータリーキルン用耐火物
は、セメントロータリーキルン用マグネシア・クロム質
耐火物において、MgO含量が94重量%ないし98重
量%未満のマグネシア65〜85重量%、クロム鉄鉱1
5〜35重量%及び酸化クロム1〜6重量%を含有して
なる配合物を成形及び焼成してなることを特徴とし、更
に0.2〜10重量%のジルコニアを配合してもよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、セメントロータリーキ
ルン用内張材、特に焼成帯に使用されるマグネシア・ク
ロム質セメントロータリーキルン用耐火物に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、セメントロータリーキルンの焼成
帯には、高温焼成もしくは超高温焼成マグネシア・クロ
ム質れんが、またはマグネシア・スピネルれんがが使用
されていたが、セメントロータリーキルンは高稼働率、
ロングラン化を進めており、また、製品品種の多様化に
より操業条件は苛酷となり、当然、焼成帯の苛酷化も進
みつつある。
【0003】従来使用されているマグネシア・クロム質
れんがは耐スポーリング性、耐食性共に良い結果は得ら
れていない。マグネシア・クロム質れんがにおいて、従
来耐食性あるいは耐スポーリング性を阻害するとしてS
iO2、Fe23及びCaOは不純物として取り扱わ
れ、使用する原料も厳選され、特にマグネシアクリンカ
ーは高純度品指向で進められてきた。しかしながら、粒
界に不純物が少ないことは結合間の結合がしにくい結果
となり、弛い組織となり易く、密度を上げて結合を良く
するため高圧成形で、更に焼成温度も高くしている。
【0004】例えば、特公平3−24425号公報には、電
融マグネシア及び/またはマグネシアクリンカー、クロ
ム鉄鉱及び酸化クロムを添加した焼成マグネシア・クロ
ム質煉瓦において、Cr23含有量が5〜35重量%、
Cr23含有量とFe23に換算した酸化鉄量の重量比
Cr23/Fe23が3.5〜4.5であることを特徴と
する焼成マグネシア・クロム質耐火煉瓦が開示されてい
る。これらの煉瓦はある種の窯炉(実施例ではRH式真
空脱ガス設備下部槽)で長期間使用中に窯炉内の温度変
化あるいは雰囲気変動により煉瓦中でFeO←→Fe2
3なる変化を起こし、組織劣化の抑制し、耐スポーリ
ング性及び耐食性に優れたものである。なお、該公報に
よれば、この耐火煉瓦の原料として使用される電融マグ
ネシア及び/またはマグネシアクリンカーは、MgO9
8%以上、SiO20.5%以下のものが望ましいことが
記載されており、更に、実施例において、マグネシアク
リンカーはMgO含量99.04%のもの、電融マグネ
シアはMgO含量98.74%のものが使用されてい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】ところで、RH式真空
脱ガス設備下部槽の損傷は、激しく流動する溶鋼に起
因する摩耗損傷、熱スポールにより生じた背面亀裂か
らの剥ぎ取り損傷、鉄酸化物を主体としたスラグによ
る化学的溶損等の複合した損傷により進行している。
【0006】しかし、セメントロータリーキルン焼成帯
用耐火物としてマグネシア・クロム質耐火物を使用した
場合、耐スポーリング性及び耐食性に対して充分な結果
が得られていない。これはセメントロータリーキルン焼
成帯耐火物の損傷が、セメント成分との反応による侵
食、セメントロータリーキルンの回転や変形に伴う機
械的なストレス、操業時に繰り返される温度変化によ
るスポーリング等の複合した損傷により進行しているた
めである。
【0007】セメントロータリーキルン焼成帯耐火物に
おいて、耐食性、耐スポーリング性の向上には、コーチ
ングの付着性及び維持能力が大きく関与し、コーチング
の安定性如何によっても耐食性、耐スポーリング性が左
右されることを知見した。
【0008】従って、本発明の目的は、コーチング付着
性を改善し、耐食性と耐スポーリング性が得られ、かつ
耐用寿命を向上することができるセメントロータリーキ
ルン用耐火物を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、セメン
トロータリーキルン用マグネシア・クロム質耐火物にお
いて、MgO含量が94重量%ないし98重量%未満の
マグネシア65〜85重量%、クロム鉄鉱15〜35重
量%及び酸化クロム1〜6重量%を含有してなる配合物
を成形及び焼成してなることを特徴とするセメントロー
タリーキルン用耐火物に係る。
【0010】更に、本発明は、セメントロータリーキル
ン用マグネシア・クロム質耐火物において、MgO含量
が94重量%ないし98重量%未満のマグネシア65〜
85重量%、クロム鉄鉱15〜35重量%、酸化クロム
1〜6重量%及びジルコニア0.2〜10重量%を含有
してなる配合物を成形及び焼成してなることを特徴とす
るセメントロータリーキルン用耐火物に係る。
【0011】
【作用】セメントロータリーキルン焼成帯におけるマグ
ネシア・クロム質耐火物のコーチング付着と剥離の詳細
な機構は不明であるが、不純物を含有するマグネシアを
用い、コーチング安定性を付与し、マグネシアの不純物
の増加による耐食性低下をペリクレースの大結晶により
補強したものである。また、大結晶ペリクレースを有す
るマグネシアの使用により、耐スポーリング性の低下が
懸念される場合には、ジルコニアを添加する。ジルコニ
アは温度変化により耐火物内部にマイクロクラックを生
じせしめ、このマイクロクラックは上記スポール対策と
して有効である。
【0012】本発明に使用するマグネシアは、MgO含
量が94.0重量%ないし98.0重量%未満のものであ
る。MgO含量がこの範囲のものはコーチング安定性及
び耐食性の面で好ましい。MgO含量が94.0重量%
未満では、耐食性の低下が大きいため好ましくなく、ま
た、98.0重量%以上となるとコーチング安定性に劣
ると同時に経済性の面でも好ましくない。マグネシアの
MgO以外の不純物としては例えば0.6〜1.7重量%
のSiO2、0.9〜1.5重量%のCaO、0.1〜0.
7重量%のFe23等が挙げられる。また、マグネシア
のペリクレース結晶は、平均結晶径で100μm以上の
ものが好ましく、より好ましくは300〜600μmの
ものである。ペリクレース結晶の平均結晶径が100μ
m未満では、セメント成分のCaO、K2O等の侵入に
対する耐食性が低下するために好ましくない。なお、マ
グネシアとしては電融マグネシアを使用することが好ま
しいが、焼結マグネシアを使用することもできる。
【0013】マグネシアの添加配合量は65〜85重量
%、好ましくは70〜80重量%である。マグネシアの
添加配合量が65重量%未満であると、例えばセメント
成分に対する耐食性が低下するために好ましくない。ま
た、該添加配合量が85重量%を超えると後述するクロ
ム鉄鉱の添加配合量が少なくなり、耐スポーリング性に
劣るために好ましくない。
【0014】クロム鉄鉱としては、Cr23が30重量
%以上、SiO2が6重量%未満のものを用いることが
できる。クロム鉄鉱の添加配合量は15〜35重量%で
ある。該添加配合量が15重量%未満では、耐スポーリ
ング性に劣り、また、該添加配合量が35重量%を超え
ると例えばセメント成分に対する耐食性が低下するため
に好ましくない。
【0015】酸化クロムは、クロム鉄鉱と共にマグネシ
アと反応し、2次スピネル化してマトリックスを構成す
る。酸化クロムはクロム鉄鉱に比べて遥かにピクロクロ
マイトの多い2次スピネルを生成し、セメント成分の侵
入した低融物に対する抵抗性及びコーチングの安定性に
寄与する。酸化クロムの添加配合量は1〜6重量%、好
ましくは3〜5重量%である。該添加配合量が1重量%
未満であるとピクロクロマイトの多い2次スピネルの生
成量が少ないために好ましくなく、また、該添加配合量
が6重量%を超えると緻密な組織が得られにくく、耐食
性が低下するために好ましくない。
【0016】更に、ジルコニアを含有する場合、ジルコ
ニアの添加配合量は0.2〜10重量%、好ましくは0.
5〜5重量%である。ジルコニアは低融物と反応しにく
い性質を有するため、耐食性を向上させることができる
のと同時にマグネシア等のマトリックスとの膨張差によ
るマイクロクラックにより耐スポーリング性を向上させ
ることができる。ジルコニアとしてはバテライト、半安
定化ジルコニア等を用いることができ、焼成によりマグ
ネシア安定化ジルコニアとなる。
【0017】本発明のセメントロータリーキルン用耐火
物は、上記配合割合をもつ配合物を公知の塩基性耐火れ
んがの製造手段により、混練、成形して乾燥後、170
0℃以上、好ましくは1800℃以上の温度で焼成して
得られるものである。
【0018】
【実施例】以下に本発明を実施例に基づいて更に説明す
る。 実施例 表1に示す化学組成よりなる使用原料を表2に示す割合
で混合し、1400kg/cm2でプレス成形し、23
0mm×230mm×100mmの寸法に成形し、20
0℃で24時間乾燥した後、1850℃で5時間焼成し
た。得られた耐火物の諸特性を表2に併記する。
【0019】
【表1】
【0020】
【表2】
【0021】表2において、熱間曲げ強度は、酸化雰囲
気の電気炉を用い、1400℃で測定したものである。
また、熱衝撃抵抗性は、JIS並形サイズの試料を10
00℃に30分間以上保持した電気炉内へ長手方向の1
/3まで挿入し、15分間加熱後、水冷装置に加熱面を
下にして60mm深さまで3分間浸漬し、これを1サイ
クルとして反復することにより測定したものである。更
に、耐侵食性は、横型回転式侵食炉を用いて、ポルトラ
ンドセメント90重量部+K2SO410重量部を混合し
て侵食材とし、1時間毎に250gずつ投入し、175
0℃雰囲気を4時間保持した結果により測定した値を指
数表示したものである。また、コーチング付着性は、5
5mm×55mm×15mmに加工した試料の切断面に
市販のポルトランドセメントを粉末状のまま約5mm高
さに載せ、1500℃に昇温した電気炉中に挿入し、1
5分間保持後、取り出して空冷し、島状に付着した個々
のポルトランドセメントに荷重を加え、剥離した時の重
量により測定した値を指数表示したものである。更に、
圧縮強さは、JIS R2206により測定したものである。
【0022】実施例2 表2の本発明品4、7及び比較品9を実炉セメントロー
タリーキルン(3.5mφ×45mL)の焼成帯に原厚1
50mmで内張し、3カ月間連続運転した結果、比較品
9の残厚が90〜100mmだったのに対して、本発明
品4、7は共に120〜125mmの残厚を有し、継続
使用中である。
【0023】
【発明の効果】本発明のセメントロータリーキルン用耐
火物は、コーチング付着性が良好で、優れた耐食性と耐
スポーリング性を有し、かつ耐用寿命を向上させること
ができるものである。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 セメントロータリーキルン用マグネシア
    ・クロム質耐火物において、MgO含量が94重量%な
    いし98重量%未満のマグネシア65〜85重量%、ク
    ロム鉄鉱15〜35重量%及び酸化クロム1〜6重量%
    を含有してなる配合物を成形及び焼成してなることを特
    徴とするセメントロータリーキルン用耐火物。
  2. 【請求項2】 セメントロータリーキルン用マグネシア
    ・クロム質耐火物において、MgO含量が94重量%な
    いし98重量%未満のマグネシア65〜85重量%、ク
    ロム鉄鉱15〜35重量%、酸化クロム1〜6重量%及
    びジルコニア0.2〜10重量%を含有してなる配合物
    を成形及び焼成してなることを特徴とするセメントロー
    タリーキルン用耐火物。
  3. 【請求項3】 MgO含量が94重量%ないし98重量
    %未満のマグネシアが平均結晶径100μm以上の電融
    マグネシアである、請求項1または2記載のセメントロ
    ータリーキルン用耐火物。
JP6025429A 1994-02-23 1994-02-23 セメントロータリーキルン用耐火物 Pending JPH07237960A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100833025B1 (ko) * 2001-12-22 2008-05-27 주식회사 포스코 전융 마그-크로 클링커의 제조방법

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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