JPH08104567A - ジルコニア耐火物 - Google Patents

ジルコニア耐火物

Info

Publication number
JPH08104567A
JPH08104567A JP6259749A JP25974994A JPH08104567A JP H08104567 A JPH08104567 A JP H08104567A JP 6259749 A JP6259749 A JP 6259749A JP 25974994 A JP25974994 A JP 25974994A JP H08104567 A JPH08104567 A JP H08104567A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
refractory
zirconia
particles
weight
particle size
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP6259749A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3233384B2 (ja
Inventor
Shigeo Endo
茂男 遠藤
Itaru Hashimoto
格 橋本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Saint Gobain TM KK
Original Assignee
Toshiba Monofrax Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Monofrax Co Ltd filed Critical Toshiba Monofrax Co Ltd
Priority to JP25974994A priority Critical patent/JP3233384B2/ja
Publication of JPH08104567A publication Critical patent/JPH08104567A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3233384B2 publication Critical patent/JP3233384B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C03GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
    • C03BMANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
    • C03B5/00Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
    • C03B5/16Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
    • C03B5/42Details of construction of furnace walls, e.g. to prevent corrosion; Use of materials for furnace walls
    • C03B5/43Use of materials for furnace walls, e.g. fire-bricks

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 溶融ガラスと接触した場合にも、耐食性や熱
的スポーリング特性に優れており、泡やストーンの欠陥
の発生に対しても良好であるジルコニア耐火物を提供す
ること。 【構成】 ZrO2 含有量が耐火物全体に対して55重
量%以上であり、粒径が12〜0.044mmである電
融ジルコニア粒を使用し、そのような電融ジルコニアを
耐火物全体に対して60重量%以上配合したジルコニア
耐火物。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は主にガラス溶融炉の炉底
に使用するのに適したジルコニア耐火物に関し、特にジ
ルコニアを主成分とする焼成耐火物又は定形耐火物から
なるジルコニア耐火物に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ガラス溶融炉の炉底にはペービングタイ
ルとしてアルミナ・ジルコニア・シリカ質鋳造耐火物
(以下AZS耐火物という)が広く使用されている。そ
して、このペービングタイルの下には、セメント材、ラ
ミング材、スタンプ材などの不定形耐火物が敷かれてい
る。この不定形耐火物は、通常、主材としてAZS耐火
物を粉砕して得られた粒が配合されており、ガラス中に
含まれる金属などによってペービングタイルが著しく侵
食されて溶融ガラスが侵入した際にも素地漏れを起こし
にくいという特徴がある。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、最近のエネル
ギー節約対策により、ガラス溶融炉は、今までになく断
熱を強化した保温構造になってきている。
【0004】これに伴い、ガラス溶融炉の炉底の温度は
今までの通常の温度より100〜150℃も上がるよう
になった。さらには、キャンペーンの延長により、ペー
ビングタイルの侵食が激しくなった。
【0005】従って、ペービングタイルの下の炉底第二
層であるサブペーブが重要な役割を果たさざるを得なく
なってきた。
【0006】この様な背景から、AZS耐火物の粉砕粒
を使用した従来の不定形耐火物で構成したガラス溶融炉
では、十分な耐用が得られなくなってきている。
【0007】例えば、鉛ガラスの溶融炉では鉛金属の堆
積によりペービングタイルの侵食が激しい傾向がある。
鉛は比重が大きいので、堆積し始めると、比重の小さい
ペービングタイルをどんどん侵食していく。
【0008】最近では、この様な炉のペービングタイル
にAZS耐火物に代えて高耐食性の高ジルコニア鋳造耐
火物を使用する炉が増加しつつある。
【0009】しかし、高ジルコニア鋳造耐火物を使用し
ても、金属の侵食が皆無になることはない。また、操業
時の温度変化によって高ジルコニア鋳造耐火物に亀裂が
生じる場合もある。それゆえ、高ジルコニア鋳造耐火物
を使用しても、完全とはいえない。
【0010】この点からもペービングタイルの下側に使
用されるサブペーブの重要性が一層増しつつある。
【0011】サブペーブなどに適する耐火物の持つべき
性質としては、ペービングタイルが侵食された場合、溶
融ガラスや金属の耐火物への侵入をストップさせる耐食
性を持つこと、さらに溶融ガラスと接した時にガラスに
泡やストーンなどの欠陥を発生しにくいことなどがあげ
られる。
【0012】従来のAZS耐火物の粉砕粒を使用した不
定形耐火物は、溶融ガラスと接触した場合に、耐食性、
あるいは泡やストーンなどの欠陥の発生に関して不十分
であった。これはAZS耐火物に含まれるアルミナが溶
融ガラスと接触すると、ガラス化して、結合材として使
用されている粘土、タブラーアルミナなどを溶かすのが
その主な理由である。
【0013】本発明の目的は、溶融ガラスと接した場合
にも、耐食性や熱的スポーリング特性に優れ、泡やスト
ーンの欠陥の発生に対しても良好なジルコニア耐火物を
提供することである。
【0014】
【課題を解決するための手段】前述の課題を解決するた
めに種々の研究を重ねた結果、本発明を完成した。本発
明は、ZrO2 の含有量が耐火物全体に対して55重量
%以上であり、電融ジルコニア粒の粒径が12〜0.0
44mmであり、電融ジルコニア粒が耐火物全体に対し
て60重量%以上配合されていることを特徴とするジル
コニア耐火物を要旨としている。
【0015】
【実施例】電融ジルコニア粒は、高温で極めて安定であ
り、溶融ガラスと接触してもAZS耐火物粒の様にアル
ミナがガラス化することはなく、1900℃以上でもそ
のような反応は起こらない。また、電融ジルコニア粒
は、粒自身の硬度が大きく、緻密であることから、溶融
ガラスに対して高温での耐摩耗性が優れている。
【0016】ZrO2 の含有量が耐火物全体に対して5
5重量%以上になるように電融ジルコニア粒を加える。
55重量%未満であると、溶融ガラスに対する耐食性が
不十分である。。
【0017】また、電融ジルコニア粒を耐火物全体に対
して60重量%以上配合する。ジルコニア耐火物に使用
する電融ジルコニア粒の添加量が耐火物全体に対して6
0重量%よりも少ないと、溶融ガラスに対する耐食性が
不十分である。それゆえ、ジルコニア耐火物に使用する
電融ジルコニア粒の添加量は60重量%以上が好ましい
のである。
【0018】しかし、ジルコニア耐火物に使用する電融
ジルコニア粒の添加量が過度に多いと、耐食性は強くな
るが、焼成耐火物として使用する場合に成形性やスポー
リング特性が劣ることがあるので、電融ジルコニア粒の
添加量は、より好ましくは耐火物全体に対して60〜8
5重量%である。
【0019】ガラス溶融炉のサブペーブでは、通常、急
激な温度変化はない。しかし、ペービングタイルが激し
い侵食を受けて消失し、直接、溶融ガラスがサブペーブ
に接触すると、温度が急に上昇する。従って、耐侵食性
と共に耐熱スポーリング性も重要な特性の一つとなる。
【0020】本発明においては、電融ジルコニア粒は粒
径が12〜0.044mmであるため、耐侵食性と耐熱
スポーリング性の両方の特長を備えた耐火物が得られ
る。
【0021】電融ジルコニア粒の粒径が12mmよりも
大きすぎると、耐火物の成形性が悪く、逆に0.044
mmよりも小さすぎると、耐食性や耐熱スポーリング性
が劣る。この理由により、電融ジルコニアの粒度は粒径
を12〜0.044mmにするのである。
【0022】電融ジルコニア粒のより好ましい粒度は、
粒径12〜3.36mmのものを5〜25重量%、粒径
3.36〜0.5mmのものを30〜60重量%、粒径
0.5〜0.044mmのものを5〜25重量%とする
粒度配合である。
【0023】なお、上限と下限の粒径は所定寸法が正方
形の一辺である目開を有するフルイにより粒体をふるい
分けして決める。例えば、表3の粒径12〜3.36m
mの粒体は、12mmの目開きを有するフルイを通過し
て、3.36mmの目開きを有するフルイを通過しない
粒子群である。
【0024】ZrO2 含有量が耐火物全体に対して55
重量%以上になるように電融ジルコニア粒を耐火物全体
に対して60重量%以上配合した耐火物であれば、溶融
ガラスに対する耐食性はAZS耐火物粒を使用した従来
の耐火物に比較して著しい強さを発揮する。しかし、ス
ポーリング特性を向上させるには前記の電融ジルコニア
の粒度配合が好適である。
【0025】電融ジルコニア粒としては、ジルコンを脱
珪溶融して造られたジルコニア粒が使用できるが、ガラ
ス溶融に使用されるZrO2 の含有量が80重量%以上
の高ジルコニア鋳造耐火物を破砕して得られた粒を使用
すると、次のような利点がある。すなわち、高ジルコニ
ア鋳造耐火物の粒は粒自身が膨脹収縮を抑える働きのあ
るガラス相を含んでいることから、この粒を配合した耐
火物は一層熱的スポーリング特性が向上する。また、ガ
ラス相に含まれるアルカリ金属酸化物やアルカリ土類金
属酸化物が酸素を運ぶことから、粒が酸化しやすく、溶
融ガラスに対する発泡性が著しく改善される。
【0026】なお、本発明のジルコニア耐火物におい
て、電融ジルコニア粒以外の成分は、たとえば粘土やア
ルミナ、ジルコン、ムライト、スピネルなどの微粒子で
ある。これらの成分はマトリックス部分を形成してい
る。
【0027】図1に示されているように、本発明のジル
コニア耐火物は、高ジルコニア鋳造耐火物の粗粒1と、
高ジルコニア鋳造耐火物の中粒2と、高ジルコニア鋳造
耐火物の小粒3と、粘土及びタブラ−アルミナ微粒から
なるマトリックス部4からなり、マトリックス部4には
微小な気孔(図示せず)が含まれている。
【0028】図2に示されているように、粗粒1、中粒
2及び小粒3のいずれも、各粒子は多数の微小なジルコ
ニア粒子aとガラスマトリックスbから成る。
【0029】実験例 電融ジルコニア粒、タブラーアルミナ、粘土などを表1
〜表3に示すように種々配合して、これに適宜アルミナ
セメントを添加し、数%の水を加えて配合物を造り、そ
れらの配合物を常法により加圧成形し、1400〜15
00℃の温度で5時間焼成してジルコニア耐火物を作製
した。
【0030】
【表1】
【0031】
【表2】
【0032】
【表3】
【0033】
【表4】 このジルコニア耐火物について侵食試験とスポーリング
試験を行った。その結果を表4に示す。
【0034】配合名の数字は表1に示す配合番号の配合
割合および表2に示す配合番号の化学組成であることを
示し、アルファベットは表3に示す記号の粒度配合であ
ることを示す。
【0035】表1および表2の配合番号1〜5のものは
本発明の範囲内であり、配合番号11〜14のものは本
発明の範囲外である。表3の記号の大文字はより好まし
い粒度配合を示すものである。
【0036】侵食量の試験方法は次のとおりである。各
耐火物から、それぞれ直径20mm、長さ80mmの大
きさの試験片を切り出し、この試験片を試料ガラス(ソ
ーダライムガラス)を入れた内容積1600ccのルツ
ボに、試験片が溶融ガラスに浸るように設置し、145
0℃の炉内で48時間保持した。加熱後、試験片を半切
して断面に現れた凹部の深さをノギスで測定して、それ
を侵食量としてmm単位で表して評価した。
【0037】スポーリングの試験方法は次のとおりであ
る。各耐火物から、それぞれ25mm×30mm×50
mmの大きさの試験片を切り出し、この試験片を140
0℃に加熱した炉の中に入れて30分間保持する。その
後、試験片を炉外に取り出して空気中において放冷す
る。この一連の操作を1サイクルとする。そして、試験
片の一部が剥落するまでのサイクル回数を表し、熱的ス
ポーリング特性として評価した。
【0038】変形例 前述の実験例においては、焼成耐火物が使用されたが、
本発明はこれに限らず、他にセメント材、スタンプ材、
ラミング材などの不定形耐火物を含むものである。それ
らを既知の方法で作製しガラス溶融炉だけでなくこの他
に灰溶融炉などの高温溶融炉にも使用できる。
【0039】
【発明の効果】本発明によるジルコニア耐火物は、ガラ
ス溶融炉の炉底に使用した場合、溶融ガラスによる激し
い侵食作用や耐摩耗にも十分に優れて化学的にも安定性
が良い。さらに熱的スポーリング特性にも優れている。
溶融ガラスと接触した場合のストーンや発泡などの欠陥
の発生に対しても非常に良好である。たとえペーブ耐火
物が一部消失してもガラスを炉の外部に流出させること
がなく極めて安定である。侵食性の大きくないガラスを
溶融する場合は、ガラスと直接接触するペーブ耐火物と
して使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明によるジルコニア耐火物の一部を概略的
に示す断面図。
【図2】図1のジルコニア耐火物中の粗粒の1つを詳細
に示す拡大断面図。
【符号の説明】
1 高ジルコニア鋳造耐火物の粗粒 2 高ジルコニア鋳造耐火物の中粒 3 高ジルコニア鋳造耐火物の小粒 4 粘土とタブラ−アルミナ微粒からなるマトリックス
(気孔を含む) a ジルコニア粒子 b ガラスマトリックス

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 ZrO2 の含有量が耐火物全体に対して
    55重量%以上であり、電融ジルコニア粒の粒径が12
    〜0.044mmであり、電融ジルコニア粒が耐火物全
    体に対して60重量%以上配合されていることを特徴と
    するジルコニア耐火物。
  2. 【請求項2】 前記電融ジルコニア粒の粒度は、粒径1
    2〜3.36mmのものが5〜25重量%、粒径3.3
    6〜0.5mmのものが30〜60重量%、粒径0.5
    〜0.044mmのものが5〜25重量%である請求項
    1に記載のジルコニア耐火物。
  3. 【請求項3】 前記電融ジルコニア粒が高ジルコニア鋳
    造耐火物である請求項1または請求項2に記載のジルコ
    ニア耐火物。
  4. 【請求項4】 ガラス溶融炉の炉底に使用する焼成耐火
    物又は不定形耐火物である請求項1〜3のいずれか1項
    に記載のジルコニア耐火物。
JP25974994A 1994-09-30 1994-09-30 ジルコニア耐火物 Expired - Lifetime JP3233384B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25974994A JP3233384B2 (ja) 1994-09-30 1994-09-30 ジルコニア耐火物

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP25974994A JP3233384B2 (ja) 1994-09-30 1994-09-30 ジルコニア耐火物

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH08104567A true JPH08104567A (ja) 1996-04-23
JP3233384B2 JP3233384B2 (ja) 2001-11-26

Family

ID=17338422

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP25974994A Expired - Lifetime JP3233384B2 (ja) 1994-09-30 1994-09-30 ジルコニア耐火物

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3233384B2 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004101466A1 (ja) * 2003-05-14 2004-11-25 Asahi Glass Ceramics, Co., Ltd. ジルコニア質不定形耐火物

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004101466A1 (ja) * 2003-05-14 2004-11-25 Asahi Glass Ceramics, Co., Ltd. ジルコニア質不定形耐火物
JPWO2004101466A1 (ja) * 2003-05-14 2006-07-13 旭硝子セラミックス株式会社 ジルコニア質不定形耐火物
JP4598672B2 (ja) * 2003-05-14 2010-12-15 Agcセラミックス株式会社 ジルコニア質不定形耐火物

Also Published As

Publication number Publication date
JP3233384B2 (ja) 2001-11-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2006260B1 (en) Refractory composition for glass melting furnaces
EP2167434B1 (en) Azs refractory composition
AU2007291593B2 (en) Fired refractory ceramic product
JP3667403B2 (ja) βアルミナ質電鋳耐火物
EA016194B1 (ru) Обожжённый огнеупорный продукт
JP3343297B2 (ja) 内張り用焼成耐火れんが
JPH08104567A (ja) ジルコニア耐火物
JPH0687667A (ja) ジルコニア・ムライト含有キャスタブル耐火物
JPH06345550A (ja) キャスタブル耐火物
JP4203157B2 (ja) マグネシア質耐火物
JPH06144939A (ja) 塩基性不定形耐火物
JP4231164B2 (ja) ポーラスプラグ
JPH05117043A (ja) 誘導炉用乾式ラミング耐火材
JP2002029858A (ja) タンディッシュの内張り用キャスタブル
JP2001059113A (ja) 通気性耐火物
JP2795805B2 (ja) 取鍋れんが
JP2672605B2 (ja) 溶銑予備処理用耐火構造体の不定形耐火物
JP3238592B2 (ja) 不定形流し込み耐火物成形体
JPH0680477A (ja) 取鍋敷用不定形耐火物
JP2001080969A (ja) 不定形耐火物原料及び不定形耐火物
JPH08208313A (ja) スライディングノズル用プレート耐火物
JPH1025167A (ja) マグネシア質粗粒を用いた流し込み施工用耐火物
JPH09142946A (ja) 不定形流し込み耐火物及びその成形体
JP3738085B2 (ja) アルミナ・ジルコン・バデライト系耐火物およびアルミナ・ジルコン・ジルコニア系耐火物
JP4011774B2 (ja) 不定形耐火物を用いた二次精錬取鍋の内張り耐火物

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080921

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080921

Year of fee payment: 7

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090921

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090921

Year of fee payment: 8

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100921

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100921

Year of fee payment: 9

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110921

Year of fee payment: 10

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120921

Year of fee payment: 11

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130921

Year of fee payment: 12

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term