JPH09100171A - βアルミナ質電鋳耐火物 - Google Patents
βアルミナ質電鋳耐火物Info
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- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
- C04B35/10—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
- C04B35/111—Fine ceramics
- C04B35/113—Fine ceramics based on beta-aluminium oxide
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
- C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
- C03B5/42—Details of construction of furnace walls, e.g. to prevent corrosion; Use of materials for furnace walls
- C03B5/43—Use of materials for furnace walls, e.g. fire-bricks
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- C04B35/10—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on aluminium oxide
- C04B35/107—Refractories by fusion casting
Abstract
(57)【要約】
【課題】 圧縮強度が大きく、アルカリ蒸気に対して侵
食されないβアルミナ質電鋳耐火物、特に酸素燃焼によ
るガラス溶解炉の天井部分に使用するのに適したβアル
ミナ質電鋳耐火物を提供する。 【解決手段】 βアルミナ質電鋳耐火物が、重量割合
で、Ａｌ2 ０3 が９１〜９５％であり、Ｎａ2 ＯとＫ2
Ｏの合計が４．０〜７．０％であり、ＢａＯとＳｒＯと
ＣａＯの合計が０．１５〜２．０％であり、Ｆｅ2 Ｏ3
とＴｉＯ2 の合計が０．１％以下である。
食されないβアルミナ質電鋳耐火物、特に酸素燃焼によ
るガラス溶解炉の天井部分に使用するのに適したβアル
ミナ質電鋳耐火物を提供する。 【解決手段】 βアルミナ質電鋳耐火物が、重量割合
で、Ａｌ2 ０3 が９１〜９５％であり、Ｎａ2 ＯとＫ2
Ｏの合計が４．０〜７．０％であり、ＢａＯとＳｒＯと
ＣａＯの合計が０．１５〜２．０％であり、Ｆｅ2 Ｏ3
とＴｉＯ2 の合計が０．１％以下である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、酸素燃焼によるガラス
溶解炉の天井部分に使用するのに適したβアルミナ質電
鋳耐火物に関する。
溶解炉の天井部分に使用するのに適したβアルミナ質電
鋳耐火物に関する。
【０００２】
【従来の技術】ガラス溶解炉に使用されている高βアル
ミナ質電鋳耐火物としては、コランダム質、コランダム
−βアルミナ質、βアルミナ質の各電鋳耐火物がある。
このうち、βアルミナ質電鋳耐火物は、大部分のＡｌ2
Ｏ3 とＮａ2 Ｏと僅かなＳｉＯ2 よりなり、発達したβ
アルミナの結晶で構成されている。このため、βアルミ
ナ質電鋳耐火物は、アルカリ蒸気に対して不活性であ
り、電鋳耐火物の中で最大の熱衝撃抵抗性を持ってい
る。βアルミナ質電鋳耐火物は、これらの特性から、主
にガラス素地と接触しないガラス溶解炉の上部構造に使
用されている。
ミナ質電鋳耐火物としては、コランダム質、コランダム
−βアルミナ質、βアルミナ質の各電鋳耐火物がある。
このうち、βアルミナ質電鋳耐火物は、大部分のＡｌ2
Ｏ3 とＮａ2 Ｏと僅かなＳｉＯ2 よりなり、発達したβ
アルミナの結晶で構成されている。このため、βアルミ
ナ質電鋳耐火物は、アルカリ蒸気に対して不活性であ
り、電鋳耐火物の中で最大の熱衝撃抵抗性を持ってい
る。βアルミナ質電鋳耐火物は、これらの特性から、主
にガラス素地と接触しないガラス溶解炉の上部構造に使
用されている。
【０００３】ガラス溶解炉の上部構造は、天井部分、側
壁部分、その他の部分に大きく分けられる。天井部分
は、いくつかのブロックを組み合わせてアーチ状に形成
して使用されることが多い。天井部分において、アーチ
の幅が３〜４ｍと小さければ、ブロックに働く荷重は小
さい。しかし、アーチの幅が７〜８ｍの大きさになる
と、ブロックに働く荷重も非常に大きくなる。天井部分
に使用される耐火物は、この荷重に耐えられる圧縮強度
が必要である。
壁部分、その他の部分に大きく分けられる。天井部分
は、いくつかのブロックを組み合わせてアーチ状に形成
して使用されることが多い。天井部分において、アーチ
の幅が３〜４ｍと小さければ、ブロックに働く荷重は小
さい。しかし、アーチの幅が７〜８ｍの大きさになる
と、ブロックに働く荷重も非常に大きくなる。天井部分
に使用される耐火物は、この荷重に耐えられる圧縮強度
が必要である。
【０００４】βアルミナ質電鋳耐火物は、荷重が小さい
側壁部分その他に主に使用されており、アーチの幅が広
い天井部分への使用は、強度に不安があるために困難で
あった。
側壁部分その他に主に使用されており、アーチの幅が広
い天井部分への使用は、強度に不安があるために困難で
あった。
【０００５】最近では、ガラスの品質を向上させるため
に溶解温度を上げる傾向にある。そのため、上部構造用
耐火物も、より優れた耐熱性が必要となってきている。
に溶解温度を上げる傾向にある。そのため、上部構造用
耐火物も、より優れた耐熱性が必要となってきている。
【０００６】また、ガラスを溶解する燃焼方法が空気燃
焼から酸素燃焼に変わりつつある。その理由は、ガラス
溶解炉から排出される排気ガス中のＮＯｘを低減させる
ことにある。この他に、ガラスの品質向上や炉の設備の
一部である畜熱室が不要になるなどの大きな利点が得ら
れる。
焼から酸素燃焼に変わりつつある。その理由は、ガラス
溶解炉から排出される排気ガス中のＮＯｘを低減させる
ことにある。この他に、ガラスの品質向上や炉の設備の
一部である畜熱室が不要になるなどの大きな利点が得ら
れる。
【０００７】酸素燃焼では、空気の代わりに、酸素のみ
を１００％使用する方法と、空気と酸素を併用して使用
する方法がある。いずれにしても、燃焼に際して酸素を
使用するので、燃焼に必要な気体の量が非常に少なくな
る。その結果、炉内の気体圧力が低くなる。そして、炉
内の雰囲気、特に溶解室の雰囲気が、空気燃焼の場合と
全く異なる。
を１００％使用する方法と、空気と酸素を併用して使用
する方法がある。いずれにしても、燃焼に際して酸素を
使用するので、燃焼に必要な気体の量が非常に少なくな
る。その結果、炉内の気体圧力が低くなる。そして、炉
内の雰囲気、特に溶解室の雰囲気が、空気燃焼の場合と
全く異なる。
【０００８】すなわち、酸素燃焼では空気燃焼に比べ
て、炉内を通過する気体が非常に少なく、炉内圧が低い
ために、炉内雰囲気は溶解ガラスから揮発するアルカリ
濃度が極めて高く、アルカリの飽和状態かまたは飽和状
態に近い。
て、炉内を通過する気体が非常に少なく、炉内圧が低い
ために、炉内雰囲気は溶解ガラスから揮発するアルカリ
濃度が極めて高く、アルカリの飽和状態かまたは飽和状
態に近い。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】このようにアルカリ濃
度の非常に高い雰囲気では、これまでガラス溶解炉の上
部構造用として使用されてきた珪石質焼成煉瓦では短期
間に溶損してしまう。珪石質焼成煉瓦に代わる、アルカ
リ雰囲気に強い材質としては、ＡＺＳ質や高アルミナ質
の電鋳耐火物が考えられる。
度の非常に高い雰囲気では、これまでガラス溶解炉の上
部構造用として使用されてきた珪石質焼成煉瓦では短期
間に溶損してしまう。珪石質焼成煉瓦に代わる、アルカ
リ雰囲気に強い材質としては、ＡＺＳ質や高アルミナ質
の電鋳耐火物が考えられる。
【００１０】しかし、ＡＺＳ質電鋳耐火物は、ガラス相
の滲出によって溶解ガラスを汚染する可能性が大きいの
で、使用箇所が限定される。
の滲出によって溶解ガラスを汚染する可能性が大きいの
で、使用箇所が限定される。
【００１１】また、高アルミナ質電鋳耐火物は、アルカ
リ濃度が低い空気燃焼の場合には、βアルミナがコラン
ダムに変化し、これが保護層となって耐食性を発揮す
る。しかし、アルカリ濃度が高い酸素燃焼の場合は、こ
れと反対に、コランダムがβアルミナに変化する。この
変化が起こると、急激な体積収縮によって高温での塑性
変形、いわゆるクリープが起きる。従って、コランダム
を多く含む高アルミナ質電鋳耐火物はアルカリ濃度の高
い雰囲気には適さない。
リ濃度が低い空気燃焼の場合には、βアルミナがコラン
ダムに変化し、これが保護層となって耐食性を発揮す
る。しかし、アルカリ濃度が高い酸素燃焼の場合は、こ
れと反対に、コランダムがβアルミナに変化する。この
変化が起こると、急激な体積収縮によって高温での塑性
変形、いわゆるクリープが起きる。従って、コランダム
を多く含む高アルミナ質電鋳耐火物はアルカリ濃度の高
い雰囲気には適さない。
【００１２】本発明の目的は、圧縮強度が大きく、アル
カリ蒸気に対して侵食されにくいβアルミナ質電鋳耐火
物を提供することである。
カリ蒸気に対して侵食されにくいβアルミナ質電鋳耐火
物を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、重量割合で、
Ａｌ2 ０3 が９１〜９５％であり、Ｎａ2 ＯとＫ2 Ｏの
合計が４．０〜７．０％であり、ＢａＯとＳｒＯとＣａ
Ｏの合計が０．１５〜２．０％であり、Ｆｅ2 Ｏ3 とＴ
ｉＯ2 の合計が０．１％以下であることを特徴とするβ
アルミナ質電鋳耐火物を要旨としている。
Ａｌ2 ０3 が９１〜９５％であり、Ｎａ2 ＯとＫ2 Ｏの
合計が４．０〜７．０％であり、ＢａＯとＳｒＯとＣａ
Ｏの合計が０．１５〜２．０％であり、Ｆｅ2 Ｏ3 とＴ
ｉＯ2 の合計が０．１％以下であることを特徴とするβ
アルミナ質電鋳耐火物を要旨としている。
【００１４】
【作用】Ｎａ2 ＯとＫ2 Ｏの合計は４．０〜７．０％に
する。これらの組成は、Ａｌ2Ｏ3 と反応してβアルミ
ナ結晶を生成する。４．０％未満であると、βアルミナ
の他にコランダムが多量に存在し、前述のようなアルカ
リ蒸気が飽和している雰囲気で使用されるとき、コラン
ダムがβアルミナに変化して組織が崩壊してしまう。他
方、７．０％を越えると、余分なＮａ2 ＯやＫ2 Ｏが結
晶の間に存在して、湿気や水分の侵入によって容易に解
け出してしまう。このような現象が起きると、室温で
も、クラックなどが生じ、βアルミナ結晶が順次剥れ落
ちることもある。なお、Ｋ2 Ｏがゼロのこともありう
る。
する。これらの組成は、Ａｌ2Ｏ3 と反応してβアルミ
ナ結晶を生成する。４．０％未満であると、βアルミナ
の他にコランダムが多量に存在し、前述のようなアルカ
リ蒸気が飽和している雰囲気で使用されるとき、コラン
ダムがβアルミナに変化して組織が崩壊してしまう。他
方、７．０％を越えると、余分なＮａ2 ＯやＫ2 Ｏが結
晶の間に存在して、湿気や水分の侵入によって容易に解
け出してしまう。このような現象が起きると、室温で
も、クラックなどが生じ、βアルミナ結晶が順次剥れ落
ちることもある。なお、Ｋ2 Ｏがゼロのこともありう
る。
【００１５】Ｋ2 Ｏは２．０％以下にする。ＫはＮａよ
りイオン半径が大きい。少量のＫ2Ｏからなるβアルミ
ナとＮａ2 Ｏからなるβアルミナとを共存させることに
よって結晶自身の強度を高くできる。これが多すぎる
と、結晶自身の機械的強度が落ちる。
りイオン半径が大きい。少量のＫ2Ｏからなるβアルミ
ナとＮａ2 Ｏからなるβアルミナとを共存させることに
よって結晶自身の強度を高くできる。これが多すぎる
と、結晶自身の機械的強度が落ちる。
【００１６】ＢａＯとＳｒＯとＣａＯはβアルミナ結晶
を過度に成長させない効果がある。この効果を十分に発
揮させるために、これらの含有量は、０．１５〜２．０
％にする。０．１５未満では、この効果が不十分であ
り、２．０％を越えると、Ａｌ2 Ｏ3 とのスピネルが多
く生成して、アルカリ蒸気による侵食が大きくなり、高
温でのクリープ特性にも悪影響を及ぼす。なお、ＢａＯ
とＳｒＯとＣａＯのいずれかがゼロのこともありうる。
を過度に成長させない効果がある。この効果を十分に発
揮させるために、これらの含有量は、０．１５〜２．０
％にする。０．１５未満では、この効果が不十分であ
り、２．０％を越えると、Ａｌ2 Ｏ3 とのスピネルが多
く生成して、アルカリ蒸気による侵食が大きくなり、高
温でのクリープ特性にも悪影響を及ぼす。なお、ＢａＯ
とＳｒＯとＣａＯのいずれかがゼロのこともありうる。
【００１７】ＳｉＯ2 はガラス相の形成成分である。こ
れが多すぎると、クリープが大きくなるので、ＳｉＯ2
は０．５％以下にする。
れが多すぎると、クリープが大きくなるので、ＳｉＯ2
は０．５％以下にする。
【００１８】Ｆｅ2 Ｏ3 とＴｉＯ2 は合計で０．１％以
下にする。これらの両組成は低融点ガラスを形成するも
のである。低融点ガラスは耐熱性を損なうので、耐火物
にとっては好ましくない。これらの組成は、この他に、
製品を着色する作用がある。
下にする。これらの両組成は低融点ガラスを形成するも
のである。低融点ガラスは耐熱性を損なうので、耐火物
にとっては好ましくない。これらの組成は、この他に、
製品を着色する作用がある。
【００１９】前述の構成により、本発明のβアルミナ質
電鋳耐火物は、比重を大きく変化させることなく、ガラ
ス溶解炉の天井部分（クラウン）に安心して使用できる
十分な圧縮強度をもち、かつ酸素燃焼炉のように炉内が
アルカリの飽和状態である雰囲気に晒されてもクリープ
が小さく、かつ侵食に対しても十分耐える極めて優れた
性質を有する。なお、Ｆｅ2 Ｏ3 とＴｉＯ2 のいずれか
がゼロのこともありうる。
電鋳耐火物は、比重を大きく変化させることなく、ガラ
ス溶解炉の天井部分（クラウン）に安心して使用できる
十分な圧縮強度をもち、かつ酸素燃焼炉のように炉内が
アルカリの飽和状態である雰囲気に晒されてもクリープ
が小さく、かつ侵食に対しても十分耐える極めて優れた
性質を有する。なお、Ｆｅ2 Ｏ3 とＴｉＯ2 のいずれか
がゼロのこともありうる。
【００２０】Ｎａ2 ＯとＫ2 Ｏの合計が４．０〜７．０
％の範囲に収まっていると、ＢａＯやＳｒＯやＣｒＯが
βアルミナの結晶成長を抑制し、結晶を互いに交錯させ
る働きがあることから機械的強度が増す。
％の範囲に収まっていると、ＢａＯやＳｒＯやＣｒＯが
βアルミナの結晶成長を抑制し、結晶を互いに交錯させ
る働きがあることから機械的強度が増す。
【００２１】
【実施例】本発明の実施例を説明する。
【００２２】本発明者らは、種々の実験を行って、それ
らの結果と前述の点を考慮して、酸素燃焼によるガラス
溶解炉における天井用煉瓦にはβアルミナ質電鋳耐火物
がより適していることを見い出した。
らの結果と前述の点を考慮して、酸素燃焼によるガラス
溶解炉における天井用煉瓦にはβアルミナ質電鋳耐火物
がより適していることを見い出した。
【００２３】しかし、従来のβアルミナ質電鋳耐火物
は、大部分が発達したβアルミナ結晶で構成されている
ため、アルカリに対しては強い耐食性を示すが、圧縮強
度が３０ＭＰａ程度にすぎず、機械的強度が十分ではな
い。この耐火物を幅の広い天井部分に使用するには信頼
性が不足していた。
は、大部分が発達したβアルミナ結晶で構成されている
ため、アルカリに対しては強い耐食性を示すが、圧縮強
度が３０ＭＰａ程度にすぎず、機械的強度が十分ではな
い。この耐火物を幅の広い天井部分に使用するには信頼
性が不足していた。
【００２４】例えば、幅が６ｍ程度の普通の大きさのガ
ラス溶解炉の天井部分にβアルミナ質電鋳耐火物を使用
する場合には、耐火物の機械的強度は、少なくとも５０
ＭＰａ以上の圧縮強度が必要とされている。
ラス溶解炉の天井部分にβアルミナ質電鋳耐火物を使用
する場合には、耐火物の機械的強度は、少なくとも５０
ＭＰａ以上の圧縮強度が必要とされている。
【００２５】この課題を解決するために、本発明者ら
は、βアルミナ質電鋳耐火物を構成するβアルミナ結晶
の成長を抑え、かつβアルミナの結晶同志を互いに交錯
させ、組織を強固にする研究を重ねた。
は、βアルミナ質電鋳耐火物を構成するβアルミナ結晶
の成長を抑え、かつβアルミナの結晶同志を互いに交錯
させ、組織を強固にする研究を重ねた。
【００２６】その結果、ＢａＯ、ＳｒＯ、ＣａＯなどを
βアルミナと混在させることによって、比重や気孔率を
大きく変えることなくアルカリ濃度の高い炉内雰囲気に
対して高い耐食性をもち、天井煉瓦として十分使用に耐
える強度を備えたβアルミナ質電鋳耐火物を得ることが
できた。
βアルミナと混在させることによって、比重や気孔率を
大きく変えることなくアルカリ濃度の高い炉内雰囲気に
対して高い耐食性をもち、天井煉瓦として十分使用に耐
える強度を備えたβアルミナ質電鋳耐火物を得ることが
できた。
【００２７】たとえば、表１に示す組成のβアルミナ質
電鋳耐火物を製造した。
電鋳耐火物を製造した。
【００２８】
【表１】 表１に示す所定の組成割合に配合した原料をアーク炉を
用いて溶解し、溶解物を内寸法２３０×２３０×２３０
ｍｍのカーボン製鋳型に流し込んで成形した。成形物は
アルミナ粉末の中で徐冷した。得られた製品に外観の欠
陥は無かった。これらの製品について、圧縮強度、アル
カリ蒸気による侵食特性、クリープ特性を試験し、コラ
ンダムの量を測定した。これらの結果を同じく表１に示
す。
用いて溶解し、溶解物を内寸法２３０×２３０×２３０
ｍｍのカーボン製鋳型に流し込んで成形した。成形物は
アルミナ粉末の中で徐冷した。得られた製品に外観の欠
陥は無かった。これらの製品について、圧縮強度、アル
カリ蒸気による侵食特性、クリープ特性を試験し、コラ
ンダムの量を測定した。これらの結果を同じく表１に示
す。
【００２９】次に試験方法および測定方法を説明する。
【００３０】圧縮強度は、製品のコーナー部から一辺が
２５ｍｍの立方体を切り出して試料とし、加圧速度を毎
秒１０〜１５ｋｇ／ｃｍ2 として測定した。
２５ｍｍの立方体を切り出して試料とし、加圧速度を毎
秒１０〜１５ｋｇ／ｃｍ2 として測定した。
【００３１】コランダムの量は、製品のコーナー部から
試料を採取し、Ｘ線を使った内部標準法により定量し
た。標準物質にはβアルミナ試薬を使用した。
試料を採取し、Ｘ線を使った内部標準法により定量し
た。標準物質にはβアルミナ試薬を使用した。
【００３２】アルカリ蒸気による侵食試験は次のように
行った。
行った。
【００３３】内径８０ｍｍのルツボに、重量割合で、Ｓ
ｉＯ2 が５４％、ＢａＯが１１％、Ｎａ2 Ｏが１５％、
Ｋ2 Ｏが１３％の組成となるようにアルカリおよびガラ
スを入れて、上部を径９０ｍｍ、厚さ２０ｍｍの試料で
密封し、電気炉にて１５８０℃で９６時間保持した。そ
の後、試料の中央部分の厚みを測定し、厚みの減量を２
４時間当りに換算してアルカリ侵食率として示す。
ｉＯ2 が５４％、ＢａＯが１１％、Ｎａ2 Ｏが１５％、
Ｋ2 Ｏが１３％の組成となるようにアルカリおよびガラ
スを入れて、上部を径９０ｍｍ、厚さ２０ｍｍの試料で
密封し、電気炉にて１５８０℃で９６時間保持した。そ
の後、試料の中央部分の厚みを測定し、厚みの減量を２
４時間当りに換算してアルカリ侵食率として示す。
【００３４】クリープ特性は、アルカリ蒸気による侵食
試験後の試料において、試料の中央部分が軟化変形して
膨らんだ膨らみを測定してクリープ変形として示す。
試験後の試料において、試料の中央部分が軟化変形して
膨らんだ膨らみを測定してクリープ変形として示す。
【００３５】亀裂の数は、アルカリ蒸気による侵食試験
後の試料において、この試料を二等分に切断し、その切
断面に現れた亀裂数を数えた。
後の試料において、この試料を二等分に切断し、その切
断面に現れた亀裂数を数えた。
【００３６】本発明の実施例はいずれも、圧縮強度が５
０ＭＰａ以上であり、アルカリ蒸気による侵食率も少な
く、クリープ変形も非常に少ない。試験後の亀裂数も少
ない。そして、コランダムの量は５％を越えることはな
かった。
０ＭＰａ以上であり、アルカリ蒸気による侵食率も少な
く、クリープ変形も非常に少ない。試験後の亀裂数も少
ない。そして、コランダムの量は５％を越えることはな
かった。
【００３７】比較例 化学成分が異なる他は前述の実施例と同様にして製品を
製造し、同様の試験および測定を行った。その化学成分
および結果を表２に示す。
製造し、同様の試験および測定を行った。その化学成分
および結果を表２に示す。
【００３８】
【表２】 比較例１は、Ｎａ2 Ｏが少ない例である。侵食率および
軟化変形が大きく、試験後の試料には５カ所に亀裂があ
った。この理由は、圧縮強度が大きく、コランダムの量
が多いことから、コランダムがβアルミナへ転移したた
めである。
軟化変形が大きく、試験後の試料には５カ所に亀裂があ
った。この理由は、圧縮強度が大きく、コランダムの量
が多いことから、コランダムがβアルミナへ転移したた
めである。
【００３９】比較例２、３は、ＢａＯとＳｒＯとＣａＯ
の合計が少ない例である。βアルミナ結晶自身の強度が
小さく、圧縮強度が小さい。クリープも大きく、アルカ
リ蒸気が結晶間に入り込み、侵食率も大きかった。亀裂
の発生もみられた。
の合計が少ない例である。βアルミナ結晶自身の強度が
小さく、圧縮強度が小さい。クリープも大きく、アルカ
リ蒸気が結晶間に入り込み、侵食率も大きかった。亀裂
の発生もみられた。
【００４０】比較例３は、Ｆｅ2 Ｏ3 とＴｉＯ2 が多い
例である。クリープ変形が比較例２より大きい。
例である。クリープ変形が比較例２より大きい。
【００４１】比較例４は、Ｋ2 ＯおよびＳｉＯ2 が多い
例である。Ｋ2 Ｏが多いために圧縮強度が小さい。ま
た、ＳｉＯ2 が多いためにクリープが大きい。
例である。Ｋ2 Ｏが多いために圧縮強度が小さい。ま
た、ＳｉＯ2 が多いためにクリープが大きい。
【００４２】比較例５は、ＣａＯが多い例である。侵食
が大きく、クリープが大きい。 比較例６は、Ｎａ2 Ｏ
が多い例である。
が大きく、クリープが大きい。 比較例６は、Ｎａ2 Ｏ
が多い例である。
【００４３】比較例７は、ＢａＯとＳｒＯとＣａＯの合
計が多い例である。侵食が大きくなり、クリープが大き
い。
計が多い例である。侵食が大きくなり、クリープが大き
い。
【００４４】
【発明の効果】本発明のβアルミナ質電鋳耐火物は、圧
縮強度を５０ＭＰａ以上にするのが容易であり、アルカ
リ濃度が高い雰囲気に晒されてもクリープ変形が小さ
く、かつアルカリ蒸気による侵食も少ない。従って、本
発明のβアルミナ質電鋳耐火物は、アルカリ濃度が高い
雰囲気にさらされる、大きな荷重が掛かる部分、例えば
酸素燃焼によるガラス溶解炉の天井部分にも使用可能で
ある。
縮強度を５０ＭＰａ以上にするのが容易であり、アルカ
リ濃度が高い雰囲気に晒されてもクリープ変形が小さ
く、かつアルカリ蒸気による侵食も少ない。従って、本
発明のβアルミナ質電鋳耐火物は、アルカリ濃度が高い
雰囲気にさらされる、大きな荷重が掛かる部分、例えば
酸素燃焼によるガラス溶解炉の天井部分にも使用可能で
ある。
【００４５】また、本発明のβアルミナ質電鋳耐火物で
は、マトリックガラスを数％以下と少なくでき、１８０
０℃以下の温度であれば、高温においても圧縮強度が過
度に低下することはない。常温での圧縮強度が５０ＭＰ
ａ以上であれば、耐火物は安全に天井部分に使用でき
る。
は、マトリックガラスを数％以下と少なくでき、１８０
０℃以下の温度であれば、高温においても圧縮強度が過
度に低下することはない。常温での圧縮強度が５０ＭＰ
ａ以上であれば、耐火物は安全に天井部分に使用でき
る。
─────────────────────────────────────────────────────
【手続補正書】
【提出日】平成８年９月１０日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正内容】
【０００２】
【従来の技術】ガラス溶解炉に使用されている高アルミ
ナ質電鋳耐火物としては、コランダム質、コランダム−
βアルミナ質、βアルミナ質の各電鋳耐火物がある。こ
のうち、βアルミナ質電鋳耐火物は、大部分のＡｌ２Ｏ
３とＮａ２Ｏと僅かなＳｉＯ２よりなり、発達したβア
ルミナの結晶で構成されている。このため、βアルミナ
質電鋳耐火物は、アルカリ蒸気に対して不活性であり、
電鋳耐火物の中で最大の熱衝撃抵抗性を持っている。β
アルミナ質電鋳耐火物は、これらの特性から、主にガラ
ス素地と接触しないガラス溶解炉の上部構造に使用され
ている。
ナ質電鋳耐火物としては、コランダム質、コランダム−
βアルミナ質、βアルミナ質の各電鋳耐火物がある。こ
のうち、βアルミナ質電鋳耐火物は、大部分のＡｌ２Ｏ
３とＮａ２Ｏと僅かなＳｉＯ２よりなり、発達したβア
ルミナの結晶で構成されている。このため、βアルミナ
質電鋳耐火物は、アルカリ蒸気に対して不活性であり、
電鋳耐火物の中で最大の熱衝撃抵抗性を持っている。β
アルミナ質電鋳耐火物は、これらの特性から、主にガラ
ス素地と接触しないガラス溶解炉の上部構造に使用され
ている。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正内容】
【００１１】また、高アルミナ質電鋳耐火物は、アルカ
リ濃度が低い空気燃焼の場合には、βアルミナがコラン
ダムに変化し、これが保護層となって耐食性を発揮す
る。しかし、アルカリ濃度が高い酸素燃焼の場合は、こ
れと反対に、コランダムがβアルミナに変化する。この
変化が起こると、急激な体積膨脹によって高温での塑性
変形、いわゆるクリープが起きる。従って、コランダム
を多く含む高アルミナ質電鋳耐火物はアルカリ濃度の高
い雰囲気には適さない。
リ濃度が低い空気燃焼の場合には、βアルミナがコラン
ダムに変化し、これが保護層となって耐食性を発揮す
る。しかし、アルカリ濃度が高い酸素燃焼の場合は、こ
れと反対に、コランダムがβアルミナに変化する。この
変化が起こると、急激な体積膨脹によって高温での塑性
変形、いわゆるクリープが起きる。従って、コランダム
を多く含む高アルミナ質電鋳耐火物はアルカリ濃度の高
い雰囲気には適さない。
Claims (3)
- 【請求項１】重量割合で、Ａｌ2 ０3 が９１〜９５％で
あり、Ｋ2 Ｏが２．０％以下であり、Ｎａ2 ＯとＫ2 Ｏ
の合計が４．０〜７．０％であり、ＢａＯとＳｒＯとＣ
ａＯの合計が０．１５〜２．０％であり、Ｆｅ2 Ｏ3 と
ＴｉＯ2 の合計が０．１％以下であることを特徴とする
βアルミナ質電鋳耐火物。 - 【請求項２】圧縮強度が５０ＭＰａ以上であることを特
徴とする請求項１に記載のβアルミナ質電鋳耐火物。 - 【請求項３】コランダム結晶が５重量％以下であること
を特徴とする請求項１又は請求項２に記載のβアルミナ
質電鋳耐火物。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28241295A JP3667403B2 (ja) | 1995-10-05 | 1995-10-05 | βアルミナ質電鋳耐火物 |
| US08/712,022 US5733830A (en) | 1995-10-05 | 1996-09-11 | Beta-alumina electrocast refractories |
| AU65663/96A AU703221B2 (en) | 1995-10-05 | 1996-09-17 | Beta-alumina electrocast refractories |
| FR9611715A FR2739617B1 (fr) | 1995-10-05 | 1996-09-26 | Refractaire electrofondu d'alumine beta et four de fusion du verre qui en est constitue |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28241295A JP3667403B2 (ja) | 1995-10-05 | 1995-10-05 | βアルミナ質電鋳耐火物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09100171A true JPH09100171A (ja) | 1997-04-15 |
| JP3667403B2 JP3667403B2 (ja) | 2005-07-06 |
Family
ID=17652080
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28241295A Expired - Lifetime JP3667403B2 (ja) | 1995-10-05 | 1995-10-05 | βアルミナ質電鋳耐火物 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
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| JP (1) | JP3667403B2 (ja) |
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| FR (1) | FR2739617B1 (ja) |
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| US11814317B2 (en) | 2015-02-24 | 2023-11-14 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Refractory article and method of making |
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| JP5634699B2 (ja) * | 2009-10-29 | 2014-12-03 | Ａｇｃセラミックス株式会社 | ガラス欠点発生源特定方法、溶融鋳造耐火物及びそれを用いたガラス溶融窯 |
| CN103153909B (zh) | 2011-03-11 | 2016-09-07 | 圣戈本陶瓷及塑料股份有限公司 | 耐火物体、玻璃溢流形成块、以及用于玻璃物体制造的方法 |
| WO2012135762A2 (en) | 2011-03-30 | 2012-10-04 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Refractory object, glass overflow forming block, and process of forming and using the refractory object |
| FR3032962A1 (fr) * | 2015-02-24 | 2016-08-26 | Saint-Gobain Centre De Rech Et D'Etudes Europeen | Bloc refractaire et four de fusion de verre |
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| BE474867A (ja) * | ||||
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-
1995
- 1995-10-05 JP JP28241295A patent/JP3667403B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-09-11 US US08/712,022 patent/US5733830A/en not_active Expired - Lifetime
- 1996-09-17 AU AU65663/96A patent/AU703221B2/en not_active Expired
- 1996-09-26 FR FR9611715A patent/FR2739617B1/fr not_active Expired - Fee Related
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| US11814317B2 (en) | 2015-02-24 | 2023-11-14 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Refractory article and method of making |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| AU703221B2 (en) | 1999-03-18 |
| FR2739617B1 (fr) | 1999-01-22 |
| US5733830A (en) | 1998-03-31 |
| AU6566396A (en) | 1997-04-10 |
| JP3667403B2 (ja) | 2005-07-06 |
| FR2739617A1 (fr) | 1997-04-11 |
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