JPH08259313A - マグクロ質耐火れんがの製造方法 - Google Patents

マグクロ質耐火れんがの製造方法

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JPH08259313A
JPH08259313A JP7093227A JP9322795A JPH08259313A JP H08259313 A JPH08259313 A JP H08259313A JP 7093227 A JP7093227 A JP 7093227A JP 9322795 A JP9322795 A JP 9322795A JP H08259313 A JPH08259313 A JP H08259313A
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JP
Japan
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brick
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magnesia
refractory brick
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JP7093227A
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Naoki Hirai
直樹 平井
Shinichi Tamura
信一 田村
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Nippon Steel Corp
Original Assignee
Nippon Steel Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は、れんが廃材を有効に活用してれん
がのコスト低減をはかるために、焼成済み及び/または
使用済みのマグクロ質れんがをれんが骨材として再利用
し、従来のれんがと同等の特性を発現するマグクロ質れ
んがの製造方法を提供する。 【構成】 焼成済み及び/または窯炉で使用済みのマグ
クロ質耐火れんがを、該れんがを構成している骨材の最
大粒径以下に粉砕して得られたれんが屑粉砕材5〜80
重量部に、マグネシアクリンカー及びクロム鉱を合わせ
た95〜20重量部を加えて合計100重量部とし、さ
らに、酸化クロムを含む焼結助剤を添加して、前記れん
がと同一の成分組成になるよう各々の配合量を調整した
のち、混合、成形、焼成する。特に、れんが屑粉砕材と
して、前記れんがを、該れんがを構成している骨材の最
大粒径以下に粉砕し、そのうち粒度0.3mm未満の粒
子を除去した後のれんが屑粉砕材を用いるとよい。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、二次精錬用窯炉に内張
りされるマグクロ質耐火れんがの製造方法に関する。
【0002】
【従来の技術】マグクロ質耐火れんがは、マグネサイト
鉱石を仮焼した天然マグネシア、海水から抽出した海水
マグネシア、天然マグネシアを溶融して純度を高めた電
融マグネシアなどの粒径約5mm以下のマグネシアクリ
ンカーと、SiO2 分の少ないクロム鉱石を主原料と
し、さらに焼結促進剤として酸化クロムや金属クロムを
添加し、高温焼成により骨材同士を直接結合させたもの
である。一方、こうして得られたマグクロ質耐火れんが
の損耗は、主にスラグ浸潤とそれに伴う構造スポールに
起因すると考えられている。そこで、このスラグ浸潤を
抑制するために、れんがの緻密化を狙って、用いる粒子
の粒度最適化、高圧成形、Cr2 3 微粉添加、二次ス
ピネルを生成する高温焼成などを実施している。
【0003】しかしながらマグクロ質れんがは、スポー
ルの原因でもあるその原料の高い熱膨張性のために、焼
成中にき裂が入ったり、破壊することがある。従って、
緻密化を行おうとすれば耐スポール性が低下する傾向に
あり、安定に焼成することが困難で、製品歩留まりが低
い。また焼成に高温を要するために、コスト高になって
いる。一方、従来使用済みのれんがはほとんどが廃棄さ
れている。しかしながら、その中でマグクロ質れんが
は、クロムが含まれているために環境問題上の理由から
管理廃材としてそのまま保管されてきた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、使用後のマ
グクロ質れんがには、前述のように稼働面よりスラグが
浸潤するため、移動面側にスラグ浸潤層が存在する。こ
のスラグが浸潤した部分をれんが原料として再利用する
ことは、耐食性の点から好ましくない。しかし、更にそ
の内部は使用前のれんがと殆ど同じ品質にある。
【0005】また、マグクロ質耐火れんがは、前述のよ
うに、高温焼成によって緻密化をはかっており、焼成済
み及び/または窯炉で使用済みのマグクロ質耐火れんが
は、既に緻密な構造になっている。加えて、れんがの製
造や使用時の高温下における焼結によって、れんが製造
前の原料には存在しないピクロクロマイト(MgO・C
23)が生成しており、高耐食化が図られている。
【0006】そこで本発明は、焼成済み及び/または窯
炉で使用済みのマグクロ質耐火れんがを新しいれんがと
して再生させることで、れんが廃材を有効に活用し、少
なくとも従来のれんがと同等の特性を発現させて、れん
がのコスト低減を図ろうとするものである。
【0007】
【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、本発明のマグクロ質耐火れんがの製造方法では、
焼成済み及び/または窯炉で使用済みのマグクロ質耐火
れんがを、該れんがを構成している骨材の最大粒径以下
に粉砕して得られたれんが屑粉砕材5〜80重量部に、
マグネシアクリンカー及びクロム鉱を合わせた95〜2
0重量部を加えて合計100重量部とし、さらに、酸化
クロムを含む焼結助剤を添加して、前記焼成済みまたは
窯炉で使用済みのマグクロ質耐火れんがと同一の組成に
なるよう各々の配合量を調整したのち、混合、成形、焼
成することを特徴としている。
【0008】あるいは、れんが屑粉砕材として、焼成済
み及び/または窯炉で使用済みのマグクロ質耐火れんが
を、該れんがを構成している骨材の最大粒径以下に粉砕
し、そのうち粒度0.3mm未満の粒子を除去して得ら
れたれんが屑粉砕材を用いればさらによい。この場合も
同様に、れんが屑粉砕材5〜80重量部に、マグネシア
クリンカー及びクロム鉱を合わせた95〜20重量部を
加えて合計100重量部とし、さらに、酸化クロムを含
む焼結助剤を添加して、前記焼成済みまたは窯炉で使用
済みのマグクロ質耐火れんがと同一の組成になるよう各
々の配合量を調整したのち、混合、成形、焼成する。
【0009】
【作用】本発明に用いる使用済みのマグクロ質耐火れん
がは、稼働面側のスラグ浸潤層を除去した部分である。
スラグ浸潤層はれんが内部とは物性が異なり、構造スポ
ールによって剥離しやすくなっているため、粉砕前に除
去する。焼成済みで未使用のれんがはそのまま用いれば
よい。
【0010】次に、焼成済み及び/または窯炉で使用済
みのマグクロ質耐火れんがを、該れんがを構成している
骨材の最大粒径以下に粉砕する。マグクロ質耐火れんが
では、骨材となる粗粒はその表面に反応層を生成してお
り、マトリックスを形成する微粒は十分焼結が進行して
いて緻密で微細な組織となっている。
【0011】マグクロ質耐火れんがに使用されている骨
材の最大粒径は約5mmであるから、5mm以下に粉砕
することによって、粗粒側には表面に反応層が生成し、
れんが製造前の原料と比較的同質な粒子を得ることがで
きる。また、微粒側には焼結によって緻密化した粒子を
得ることができる。この反応層や焼結部分にはピクロク
ロマイト(MgO・Cr23)が生成しており、耐食性
の向上に有効である。
【0012】本発明は、上記のようなれんが屑粉砕材5
〜80重量部に、マグネシアクリンカー及びクロム鉱を
合わせた95〜20重量部を加えて合計100重量部と
し、さらに酸化クロムを含む焼結助剤を添加して、焼成
済みまたは窯炉で使用済みのマグクロ質耐火れんがと同
一の組成になるよう各々の配合量を調整したのち混合、
成形、焼成してマグクロ質耐火れんがを製造する。
【0013】その際、れんが屑粉砕材とマグネシアクリ
ンカーとクロム鉱を合わせた分で、れんが屑粉砕材の含
有量は5〜80重量%とし、より好ましくは20〜70
重量%とする。れんが屑粉砕材の含有量が5重量%より
も少ない場合には、従来となんら変わらない特性が得ら
れるものの、効果的なれんがのコスト低減と廃材の再利
用がはかれない。一方、れんが屑粉砕材の含有量が多く
なるにつれて特性は徐々に劣化していくが、従来なみの
耐用性を維持するためには含有量80重量%が上限であ
ることがわかった。
【0014】ところで、前述のように、使用済みのマグ
クロ質耐火れんがには、焼成及び/または窯炉での使用
によって原料鉱物中の元素が拡散し、新しい化合物が生
成している。特に、未使用れんがの微粉部に用いられて
いた成分が変化しているため、従来と同等の焼結性や耐
用性を維持するためには成分調整を行う必要がある。
【0015】そこで本発明により製造するマグクロ質耐
火れんがは、全体の組成を焼成済みまたは窯炉で使用済
みのマグクロ質耐火れんがと同一になるよう残部を構成
する原料の配合量を調整する。その際、マグネシアクリ
ンカー、クロム鉱、及び酸化クロムを含む焼結助剤は従
来と同じものを用いる。こうして全体の組成を調整した
後は、従来と同様に混合、成形、焼成してマグクロ質耐
火れんがを製造する。
【0016】また本発明では、使用するれんが屑とし
て、焼成済み及び/または使用済みのマグクロ質耐火れ
んがを、れんがを構成している骨材の最大粒径以下に粉
砕し、そのうち粒度0.3mm未満の粒子を除去して得
られたれんが屑粉砕材を用いるのがよい。発明者らはマ
グクロ質耐火れんが廃材を粉砕してその成分を分析した
ところ、スラグなどが混入した廃材ではスラグは微粒部
分に集まりやすいことを見いだした。このれんが屑の微
粒はれんがの特性を低下させる要因となるため除去する
必要がある。
【0017】種々の廃材について5mm以下の粒度に粉
砕を行うと、スラグなどの成分は経験的に0.3mm未
満の粒度に含まれていることがわかる。またマグクロ質
耐火れんがは微粒部分の焼結によってれんが強度を発現
させるため、過度に焼結の進んだ微粒部分を多く含むれ
んが屑を用いるとれんが強度が低下する。そのため、微
粒部分を除去することが効果的である。従って、本発明
では、粒度0.3mm未満の粒子を除去したれんが屑粉
砕材を用いることを推奨する。
【0018】
【実施例】本発明に基づいて製造したマグクロ質れんが
の実施例及び比較例をその特性とともに表1に示す。脱
ガス炉で使用済みのマグクロ質耐火れんがを回収して組
織調査をしたところ、表面から最大で50mmの部分に
スラグ浸潤層がみられ、また最大で粒度5mmの骨材が
使用されていることがわかった。そこで表面から60m
mまでの部分を除去した後のれんが屑を、粉砕機5mm
以下に粉砕し、粒度を5〜1mm、1〜0.3mm、
0.3mm未満に分級した。
【0019】こうした得られたれんが屑粉砕材の各粒度
域における成分を分析したところ、粒度5〜1mmは元
のれんが成分とほぼ同じであったが、1mm以下ではマ
グネシアが約10重量%少なく、そのかわりに酸化クロ
ムが約10重量%多かった。表1に示すように、実施例
5を除いて各原料を比較例10のれんが(未使用れん
が)の粒度構成と同じになるように配合し、更に酸化ク
ロムを全てに外掛けで2重量%添加してれんがを作成
し、評価を行った。
【0020】スラグ浸潤指数は、C/S=3.6、T.
Fe=9重量%の合成スラグを用い、1700℃で4時
間の回転侵食試験を行ったときの浸潤深さについて、比
較例10のれんがの浸潤深さを100としたときの相対
値で示した。この数値が小さいほど耐スラグ溶損性に優
れている。また、見かけ気孔率と曲げ強度は常温で試験
を行った。曲げ強度指数は比較例10のれんが100と
したときの相対値で示し、数値が大きいほど曲げ強度は
大きく、優れている。
【0021】実施例1、2、3のれんがは70、50、
30重量%のれんが屑を各粒度域に分散させて添加した
れんがで、比較例10のれんがに対して見かけ気孔率は
やや高くなったものの、曲げ強度及び耐スラグ浸潤性は
向上している。一方、実施例4、5、6のれんがはそれ
ぞれ粒度5〜1mm、1〜0.3mm、0.3mm未満
の各粒度域のみのれんが屑を用いて製造したれんがであ
る。0.3mm未満のれんが屑のみを用いた実施例6の
れんがは、耐スラグ浸潤性において比較例10のれんが
よりも劣っている。
【0022】実施例7、8のれんがはそれぞれれんが屑
10、80重量%で本発明の範囲であるが、特性がほぼ
比較例10のれんがと同等で、れんが屑の添加はそれほ
ど有効でなかった。比較例9のれんがはれんが屑90重
量%で本発明の範囲を外れ、耐食性、強度ともに比較例
10のれんがに劣っている。
【0023】
【表1A】
【0024】
【表1B】
【0025】
【発明の効果】本発明により、従来廃棄物となっていた
れんが屑が有効利用されるとともに、れんがコストを低
減することができる。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 焼成済み及び/または窯炉で使用済みの
    マグクロ質耐火れんがを、該れんがを構成している骨材
    の最大粒径以下に粉砕して得られたれんが屑粉砕材5〜
    80重量部に、マグネシアクリンカー及びクロム鉱を合
    わせた95〜20重量部を加えて合計100重量部と
    し、さらに、酸化クロムを含む焼結助剤を添加して、前
    記焼成済みまたは窯炉で使用済みのマグクロ質耐火れん
    がと同一の組成になるよう各々の配合量を調整したの
    ち、混合、成形、焼成することを特徴とするマグクロ質
    耐火れんがの製造方法。
  2. 【請求項2】 焼成済み及び/または窯炉で使用済みの
    マグクロ質耐火れんがを、該れんがを構成している骨材
    の最大粒径以下に粉砕し、そのうち粒度0.3mm未満
    の粒子を除去して得られたれんが屑粉砕材5〜80重量
    部に、マグネシアクリンカー及びクロム鉱を合わせた9
    5〜20重量部を加えて合計100重量部とし、さらに
    酸化クロムを含む焼結助剤を添加して、前記焼成済みま
    たは窯炉で使用済みのマグクロ質耐火れんがと同一の組
    成になるよう各々の配合量を調整したのち、混合、成
    形、焼成することを特徴とするマグクロ質耐火れんがの
    製造方法。
JP7093227A 1995-03-28 1995-03-28 マグクロ質耐火れんがの製造方法 Pending JPH08259313A (ja)

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