JPH0761856A - セメント及び石灰焼成キルン内張り用塩基性耐火物 - Google Patents
セメント及び石灰焼成キルン内張り用塩基性耐火物Info
- Publication number
- JPH0761856A JPH0761856A JP5162443A JP16244393A JPH0761856A JP H0761856 A JPH0761856 A JP H0761856A JP 5162443 A JP5162443 A JP 5162443A JP 16244393 A JP16244393 A JP 16244393A JP H0761856 A JPH0761856 A JP H0761856A
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- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 セメントや石灰のようにＣａＯを主成分とす
る原料を焼成するキルンの内張り用としての耐食性、耐
摩耗性、耐スポーリング性の要求特性を全て満足する耐
火物の提供。 【構成】 ＭｇＯを第三成分として三元系を構成したＺ
ｒＯ2 ・ＣａＯ・ＭｇＯ系合成クリンカーとマグネシア
原料を組み合わせた塩基性耐火物であって、この合成ク
リンカーのＣａＯ／ＺｒＯ2 のモル比が０．４〜１．０
の範囲内にあり、かつ、ＭｇＯ／（ＺｒＯ2 ＋ＣａＯ）
のモル比が０．１〜１．３の範囲内にあり、さらに、合
成ＺｒＯ2 ・ＣａＯ・ＭｇＯ系クリンカーの使用量が１
０〜７０重量％の範囲内にあるように調製する。
る原料を焼成するキルンの内張り用としての耐食性、耐
摩耗性、耐スポーリング性の要求特性を全て満足する耐
火物の提供。 【構成】 ＭｇＯを第三成分として三元系を構成したＺ
ｒＯ2 ・ＣａＯ・ＭｇＯ系合成クリンカーとマグネシア
原料を組み合わせた塩基性耐火物であって、この合成ク
リンカーのＣａＯ／ＺｒＯ2 のモル比が０．４〜１．０
の範囲内にあり、かつ、ＭｇＯ／（ＺｒＯ2 ＋ＣａＯ）
のモル比が０．１〜１．３の範囲内にあり、さらに、合
成ＺｒＯ2 ・ＣａＯ・ＭｇＯ系クリンカーの使用量が１
０〜７０重量％の範囲内にあるように調製する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はセメントや石灰のように
ＣａＯを主成分とする原料を焼成するキルンの内張りに
好適に使用される耐火物に関する。
ＣａＯを主成分とする原料を焼成するキルンの内張りに
好適に使用される耐火物に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、このセメント及び石灰の焼成
キルンの内張り用耐火物として、一般的にマグネシア・
クロム（マグクロ）質が採用されてきたが、近年の環境
問題からクロム質を含有しない、いわゆるクロムフリー
化がすすめられ、マグネシア・スピネル質の採用が進め
られつつある。
キルンの内張り用耐火物として、一般的にマグネシア・
クロム（マグクロ）質が採用されてきたが、近年の環境
問題からクロム質を含有しない、いわゆるクロムフリー
化がすすめられ、マグネシア・スピネル質の採用が進め
られつつある。
【０００３】しかし、マグ・スピネル質はコーチング性
に劣るばかりではなく、また、キルンの焼成対象物がＣ
ａＯを主成分とするものであるため、これが内張り材の
マグネシア・スピネル質耐火物に多量に存在するＡｌ2
Ｏ3 が化学的に反応して、使用部位によっては化学的損
耗と変質の問題が起こる。
に劣るばかりではなく、また、キルンの焼成対象物がＣ
ａＯを主成分とするものであるため、これが内張り材の
マグネシア・スピネル質耐火物に多量に存在するＡｌ2
Ｏ3 が化学的に反応して、使用部位によっては化学的損
耗と変質の問題が起こる。
【０００４】また、マグネシア・ドロマイト質、マグネ
シア・ライム質耐火物の検討も行われているが耐火物製
造時、保管中、さらには、炉の休転時の消化現象の発生
の問題がある。
シア・ライム質耐火物の検討も行われているが耐火物製
造時、保管中、さらには、炉の休転時の消化現象の発生
の問題がある。
【０００５】さらに、特公平４−５６７８５号公報に
は、ＣａＯ・ＺｒＯ2 の２元系クリンカーとマグネシア
原料と組み合わせたものも提案されているが、温度変動
を受けた後の熱間強度の低下が比較的大きく、結果的に
耐摩耗性が低下し、また、弾性率が高く機械的なスポー
リング性に問題がある。
は、ＣａＯ・ＺｒＯ2 の２元系クリンカーとマグネシア
原料と組み合わせたものも提案されているが、温度変動
を受けた後の熱間強度の低下が比較的大きく、結果的に
耐摩耗性が低下し、また、弾性率が高く機械的なスポー
リング性に問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、セメ
ントや石灰のようにＣａＯを主成分とする物を焼成する
キルンの内張り用としての耐食性、耐摩耗性、耐スポー
リング性の要求特性を全て満足する耐火物を提供するこ
とにある。
ントや石灰のようにＣａＯを主成分とする物を焼成する
キルンの内張り用としての耐食性、耐摩耗性、耐スポー
リング性の要求特性を全て満足する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】本発明は、ＭｇＯを第三
成分として三元系を構成したＺｒＯ2 ・ＣａＯ・ＭｇＯ
系合成クリンカーとマグネシア原料を組み合わせること
で、上記の目的を達成した。
成分として三元系を構成したＺｒＯ2 ・ＣａＯ・ＭｇＯ
系合成クリンカーとマグネシア原料を組み合わせること
で、上記の目的を達成した。
【０００８】すなわち、合成ＺｒＯ2 ・ＣａＯ・ＭｇＯ
系クリンカーとマグネシア原料を組み合わせてなる塩基
性耐火物であって、この合成クリンカーのＣａＯ／Ｚｒ
Ｏ2のモル比が０．４〜１．０の範囲内にあり、かつ、
ＭｇＯ／（ＺｒＯ2 ＋ＣａＯ）のモル比が０．１〜１．
３の範囲内にあることを特徴とする。
系クリンカーとマグネシア原料を組み合わせてなる塩基
性耐火物であって、この合成クリンカーのＣａＯ／Ｚｒ
Ｏ2のモル比が０．４〜１．０の範囲内にあり、かつ、
ＭｇＯ／（ＺｒＯ2 ＋ＣａＯ）のモル比が０．１〜１．
３の範囲内にあることを特徴とする。
【０００９】さらに、前記の合成ＺｒＯ2 ・ＣａＯ・Ｍ
ｇＯ系クリンカーの配合量は、組合せ全量に対して１０
〜７０重量％の範囲内にあるのがよい。また、その粒度
は、０．２ｌｍｍより大きい粒度で使用することが望ま
しい。
ｇＯ系クリンカーの配合量は、組合せ全量に対して１０
〜７０重量％の範囲内にあるのがよい。また、その粒度
は、０．２ｌｍｍより大きい粒度で使用することが望ま
しい。
【００１０】組み合わせるマグネシアの純度については
特に限定するものではないが、ＳｉＯ2 ，Ａｌ2 Ｏ3 量
については結果的にフラックスとして作用するため、多
すぎると好ましくないが、いたずらに高純度化を狙うと
単にコストアップになるので使用条件に合わせて、Ｍｇ
Ｏが９５〜９９．７重量％程度の純度のものを適宜選択
すれば良い。
特に限定するものではないが、ＳｉＯ2 ，Ａｌ2 Ｏ3 量
については結果的にフラックスとして作用するため、多
すぎると好ましくないが、いたずらに高純度化を狙うと
単にコストアップになるので使用条件に合わせて、Ｍｇ
Ｏが９５〜９９．７重量％程度の純度のものを適宜選択
すれば良い。
【００１１】
【作用】ＺｒＯ2 ・ＣａＯ・ＭｇＯ系合成クリンカーの
ＣａＯ／ＺｒＯ2 のモル比が、１．０より大きい場合に
は、ＺｒＯ2 とＣａＯの間の化合物がＺｒＯ2 ・ＣａＯ
しか存在しないため、フリーのＣａＯが存在するように
なり、消化の問題が発生する。また、そのモル比が０．
４より小さい場合には、ＣａＯでＺｒＯ2 を安定化した
ときよりも、脱安定化が容易なＭｇＯにより安定化した
ＺｒＯ2 の存在量が多くなって、れんが焼成中、ＺｒＯ
2 の変態が起こりれんがの強度が低くなる。 ＭｇＯの
ＺｒＯ2 とＣａＯの合量に対するモル比が０．ｌより少
ない場合には、原因は良く解らないが、温度変動を受け
た時の強度低下が大きくなり、また、れんがの弾性率が
高くなってしまう。また、そのモル比がｌ．３より多く
なるとＣａＯ、ＺｒＯ2 より熱膨張の大きいＭｇＯの量
が相対的に多くなるため、合成クリンカーと組み合わせ
るマグネシア原料との熱膨張特性の差が小さくなって耐
スポーリング性が低下する。
ＣａＯ／ＺｒＯ2 のモル比が、１．０より大きい場合に
は、ＺｒＯ2 とＣａＯの間の化合物がＺｒＯ2 ・ＣａＯ
しか存在しないため、フリーのＣａＯが存在するように
なり、消化の問題が発生する。また、そのモル比が０．
４より小さい場合には、ＣａＯでＺｒＯ2 を安定化した
ときよりも、脱安定化が容易なＭｇＯにより安定化した
ＺｒＯ2 の存在量が多くなって、れんが焼成中、ＺｒＯ
2 の変態が起こりれんがの強度が低くなる。 ＭｇＯの
ＺｒＯ2 とＣａＯの合量に対するモル比が０．ｌより少
ない場合には、原因は良く解らないが、温度変動を受け
た時の強度低下が大きくなり、また、れんがの弾性率が
高くなってしまう。また、そのモル比がｌ．３より多く
なるとＣａＯ、ＺｒＯ2 より熱膨張の大きいＭｇＯの量
が相対的に多くなるため、合成クリンカーと組み合わせ
るマグネシア原料との熱膨張特性の差が小さくなって耐
スポーリング性が低下する。
【００１２】合成ＺｒＯ2 ・ＣａＯ・ＭｇＯ系クリンカ
ーの使用量がｌ０重量％より少ないと、れんが中のＭｇ
Ｏ量が多くなってれんがの熱膨張が大きくなり耐スポー
リング性に劣る。また、ＭｇＯは他のＣａＯやＺｒＯ2
に比較して熱伝導率が高いために、結果的にれんがの熱
伝導率が高くなって鉄皮の損傷、変形を促進する傾向が
ある。
ーの使用量がｌ０重量％より少ないと、れんが中のＭｇ
Ｏ量が多くなってれんがの熱膨張が大きくなり耐スポー
リング性に劣る。また、ＭｇＯは他のＣａＯやＺｒＯ2
に比較して熱伝導率が高いために、結果的にれんがの熱
伝導率が高くなって鉄皮の損傷、変形を促進する傾向が
ある。
【００１３】三元系合成クリンカーの使用量が７０重量
％より多くなると、れんがの均一性が進み、れんがの弾
性率が高くなり、耐スポーリング性が低下する。
％より多くなると、れんがの均一性が進み、れんがの弾
性率が高くなり、耐スポーリング性が低下する。
【００１４】
【実施例】表１と表２において、実施例として示す配合
組成物を、塩化マグネシウム水溶液を使用して常温混練
を行った。その後２３０×ｌｌ４×８５ｍｍの形状を成
形圧として、２トン／ｃｍ2 で成形し、焼成温度１７５
０℃で焼成した。
組成物を、塩化マグネシウム水溶液を使用して常温混練
を行った。その後２３０×ｌｌ４×８５ｍｍの形状を成
形圧として、２トン／ｃｍ2 で成形し、焼成温度１７５
０℃で焼成した。
【００１５】
【表１】
【表２】 比較例として、従来の耐火物と、本発明の規定範囲外の
耐火物を同様に調製した。ただし、比較例３と比較例９
においては、熱融ポリエチレンを使用して加熱混練し
た。
耐火物を同様に調製した。ただし、比較例３と比較例９
においては、熱融ポリエチレンを使用して加熱混練し
た。
【００１６】本発明の実施例は、何れも耐食性、耐スポ
ーリング性、消化性の全ての点で優れていることがわか
る。
ーリング性、消化性の全ての点で優れていることがわか
る。
【００１７】従来品である比較例ｌは耐スポーリング性
に劣る。同じく、比較例２は熱間強度が低い。
に劣る。同じく、比較例２は熱間強度が低い。
【００１８】表には載せていないが、比較例２は今回の
試作品の内では比較例１０を除いて、セメント付着性に
劣るものであった。
試作品の内では比較例１０を除いて、セメント付着性に
劣るものであった。
【００１９】実施例ｌと比較例３，４との対比によっ
て、三元合成クリンカーを使用しないと十分なる耐摩耗
性，耐スポーリング性，耐食性，耐消化性を得ることは
できないことが分かる。
て、三元合成クリンカーを使用しないと十分なる耐摩耗
性，耐スポーリング性，耐食性，耐消化性を得ることは
できないことが分かる。
【００２０】単純にマグライムとマグネシアの骨材にジ
ルコニアの微粉を添加しても三元合成クリンカー使用と
同じ効果を得ることはできない。二元合成クリンカーの
添加ではマグクロよりは耐スポーリング性は向上したが
不十分であり、弾性率高く、繰り返し加熱後の強度低下
が大きい。
ルコニアの微粉を添加しても三元合成クリンカー使用と
同じ効果を得ることはできない。二元合成クリンカーの
添加ではマグクロよりは耐スポーリング性は向上したが
不十分であり、弾性率高く、繰り返し加熱後の強度低下
が大きい。
【００２１】実施例２と比較例５との対比によって、三
元合成クリンカーのＭｇＯ量は、特定下限量以上が必要
であることが分かる。
元合成クリンカーのＭｇＯ量は、特定下限量以上が必要
であることが分かる。
【００２２】実施例３と比較例６との対比によって、十
分な耐スポーリング性と繰り返し加熱後の熱間強度を得
て、弾性率を低くするためにはＭｇＯ量は特定範囲内で
あることが必要であることが分かる。
分な耐スポーリング性と繰り返し加熱後の熱間強度を得
て、弾性率を低くするためにはＭｇＯ量は特定範囲内で
あることが必要であることが分かる。
【００２３】実施例４と比較例７との対比によって、三
元合成クリンカーのＣａＯ量も、熱間強度、耐スポーリ
ング性、繰り返し加熱後の熱間強度、耐スポーリング
性、耐消化性の何れの点からも、特定範囲内にあること
が必要であることが分かる。
元合成クリンカーのＣａＯ量も、熱間強度、耐スポーリ
ング性、繰り返し加熱後の熱間強度、耐スポーリング
性、耐消化性の何れの点からも、特定範囲内にあること
が必要であることが分かる。
【００２４】このことから、三元合成クリンカーを添加
するにしてもクリンカー中のＣａＯ、ＭｇＯの量が特定
範囲内でないと十分なる効果を得ることができないこと
が分かる。
するにしてもクリンカー中のＣａＯ、ＭｇＯの量が特定
範囲内でないと十分なる効果を得ることができないこと
が分かる。
【００２５】比較例８に示すように三元合成クリンカー
のＣａＯ／ＺｒＯ2 のモル比γ１より大きくなると耐消
化性γが低下する。
のＣａＯ／ＺｒＯ2 のモル比γ１より大きくなると耐消
化性γが低下する。
【００２６】実施例５と比較例９の対比によって、三元
合成クリンカーの使用量は１０重量％以上必要で、そう
でないと弾性率が若干上昇し、かつれんが中のＭｇＯ量
の相対的増加によって耐スポーリング性が低下する。
合成クリンカーの使用量は１０重量％以上必要で、そう
でないと弾性率が若干上昇し、かつれんが中のＭｇＯ量
の相対的増加によって耐スポーリング性が低下する。
【００２７】実施例６と比較例１０との対比によって、
三元合成クリンカーの使用量が７０％以下でないと、弾
性率が上昇し、耐スポーリング性が低下することが分か
る。表１と、表２に示す配合物から、形状が３００×２
３０×８８〜８０ｍｍのれんがを作成して実炉試験を行
った。その結果を表３に示す。
三元合成クリンカーの使用量が７０％以下でないと、弾
性率が上昇し、耐スポーリング性が低下することが分か
る。表１と、表２に示す配合物から、形状が３００×２
３０×８８〜８０ｍｍのれんがを作成して実炉試験を行
った。その結果を表３に示す。
【００２８】
【表３】 同表から、二元合成クリンカーの添加では一応の耐用性
向上の効果は得られたが十分ではなく、合成クリンカー
にＭｇＯを添加して三元合成クリンカーにすることによ
って十分なる耐用性向上の効果が得られた。しかし添加
量が必要以上に多いと耐用性は低下することが分かる。
向上の効果は得られたが十分ではなく、合成クリンカー
にＭｇＯを添加して三元合成クリンカーにすることによ
って十分なる耐用性向上の効果が得られた。しかし添加
量が必要以上に多いと耐用性は低下することが分かる。
【００２９】上記の実施例においては、三元合成クリン
カーの合成方法は電融品のみを示したが、出来た合成ク
リンカーでのフリーライムの存在をなくす様に注意して
使用原料の粒度をできるだけ細かく調整し、各原料の分
散に十分配慮すれば難しいが焼結法でも可能である。
カーの合成方法は電融品のみを示したが、出来た合成ク
リンカーでのフリーライムの存在をなくす様に注意して
使用原料の粒度をできるだけ細かく調整し、各原料の分
散に十分配慮すれば難しいが焼結法でも可能である。
【００３０】れんがの焼成温度は１７５０℃のみを例示
したが、これに限定するものではなく使用条件によって
適宜選択すれば良く、１５００℃〜１８５０℃位で可能
である。上げれば熱間強度は上昇するが、弾性率も上昇
する。下げれば逆の傾向になる。
したが、これに限定するものではなく使用条件によって
適宜選択すれば良く、１５００℃〜１８５０℃位で可能
である。上げれば熱間強度は上昇するが、弾性率も上昇
する。下げれば逆の傾向になる。
【００３１】成形方法（オイルプレス，フリクションプ
レス，静圧プレス等），成形圧（ｌ００ｋｇ／ｃｍ2 〜
４Ｔ．／ｃｍ2 ），バインダー（塩化マグネシウム，乳
酸アルミニウム，乳酸マグネシウム，フェノール樹脂
等）についても実施例にのみ限定するものではなく使用
条件（形状等を含めて）、製造時の季節などを考慮して
適宜選択すれば良い。
レス，静圧プレス等），成形圧（ｌ００ｋｇ／ｃｍ2 〜
４Ｔ．／ｃｍ2 ），バインダー（塩化マグネシウム，乳
酸アルミニウム，乳酸マグネシウム，フェノール樹脂
等）についても実施例にのみ限定するものではなく使用
条件（形状等を含めて）、製造時の季節などを考慮して
適宜選択すれば良い。
【００３２】
【発明の効果】本発明によって、ＺｒＯ2 −ＣａＯ−Ｍ
ｇＯ三元合成クリンカーとマグネシアクリンカーの組み
合せて、高い熱間強度と、低い弾性率と、高耐スポーリ
ング性と、高耐食性と、高耐消化性を併せ持った塩基性
耐火物を得ることができる。
ｇＯ三元合成クリンカーとマグネシアクリンカーの組み
合せて、高い熱間強度と、低い弾性率と、高耐スポーリ
ング性と、高耐食性と、高耐消化性を併せ持った塩基性
耐火物を得ることができる。
Claims (2)
- 【請求項１】 合成ＺｒＯ2 ・ＣａＯ・ＭｇＯ系クリン
カーとマグネシア原料を組み合わせてなる塩基性耐火物
であって、この合成クリンカーのＣａＯ／ＺｒＯ2 のモ
ル比が０．４〜１．０の範囲内にあり、かつ、ＭｇＯ／
（ＺｒＯ2 ＋ＣａＯ）のモル比が０．１〜１．３の範囲
内にあるセメント及び石灰焼成キルン内張り用塩基性耐
火物。 - 【請求項２】 請求項１の記載において、合成ＺｒＯ2
・ＣａＯ・ＭｇＯ系クリンカーの配合量が、組合せ全量
に対して１０〜７０重量％の範囲内であるセメント及び
石灰焼成キルン内張り用塩基性耐火物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5162443A JPH0761856A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | セメント及び石灰焼成キルン内張り用塩基性耐火物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5162443A JPH0761856A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | セメント及び石灰焼成キルン内張り用塩基性耐火物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0761856A true JPH0761856A (ja) | 1995-03-07 |
Family
ID=15754717
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5162443A Pending JPH0761856A (ja) | 1993-06-30 | 1993-06-30 | セメント及び石灰焼成キルン内張り用塩基性耐火物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0761856A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8117867B2 (en) | 2005-08-17 | 2012-02-21 | Nitto Boseki Co., Ltd. | Process for producing spherical inorganic particle |
| US8967998B2 (en) | 2011-05-05 | 2015-03-03 | Magnesita Refractories Company | Rotary kiln lining and method |
| WO2022062292A1 (zh) * | 2020-09-22 | 2022-03-31 | 武汉科技大学 | 一种低导热低热膨胀镁基原料及其制备方法 |
| WO2022062293A1 (zh) * | 2020-09-22 | 2022-03-31 | 武汉科技大学 | 一种高性能节能型镁基原料及其制备方法 |
-
1993
- 1993-06-30 JP JP5162443A patent/JPH0761856A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8117867B2 (en) | 2005-08-17 | 2012-02-21 | Nitto Boseki Co., Ltd. | Process for producing spherical inorganic particle |
| US8967998B2 (en) | 2011-05-05 | 2015-03-03 | Magnesita Refractories Company | Rotary kiln lining and method |
| WO2022062292A1 (zh) * | 2020-09-22 | 2022-03-31 | 武汉科技大学 | 一种低导热低热膨胀镁基原料及其制备方法 |
| WO2022062293A1 (zh) * | 2020-09-22 | 2022-03-31 | 武汉科技大学 | 一种高性能节能型镁基原料及其制备方法 |
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