JPH09227238A - 耐アルミニウム侵食性耐火物用結合材組成物およびそれを用いた濾材 - Google Patents
耐アルミニウム侵食性耐火物用結合材組成物およびそれを用いた濾材Info
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- JPH09227238A JPH09227238A JP8053794A JP5379496A JPH09227238A JP H09227238 A JPH09227238 A JP H09227238A JP 8053794 A JP8053794 A JP 8053794A JP 5379496 A JP5379496 A JP 5379496A JP H09227238 A JPH09227238 A JP H09227238A
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P10/00—Technologies related to metal processing
- Y02P10/20—Recycling
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 結合材中にガラス質成分量をほとんど含有せ
ず、且つ強度等の面からも十分満足し得る耐アルミニウ
ム侵食性耐火物用結合材組成物およびそれを用いた濾材
あるいは炉材を提供する。 【解決手段】 Ａｌ2Ｏ3およびＭｇＯからなるスピネル
型結晶構造を有する好ましくは５０μｍ以下の結晶粉末
を主成分とする耐アルミニウム侵食性耐火物用結合材組
成物であり、これに必要に応じてＢ2Ｏ3、ＳｉＯ2およ
びＭｇＯのいずれか１種または２種以上からなる結合助
材を混合してなる。結合助材の量はＡｌ2Ｏ3およびＭｇ
Ｏからなるスピネル型結晶構造を有する結晶粉末１００
重量部に対し、０〜２０重量部とする。これら結合材組
成物は骨材粒子と混練後焼成して耐アルミニウム侵食性
耐火物とする。骨材粒子は電融アルミナ、焼結アルミ
ナ、炭化珪素および窒化珪素の１種または２種以上とす
ることができる。
ず、且つ強度等の面からも十分満足し得る耐アルミニウ
ム侵食性耐火物用結合材組成物およびそれを用いた濾材
あるいは炉材を提供する。 【解決手段】 Ａｌ2Ｏ3およびＭｇＯからなるスピネル
型結晶構造を有する好ましくは５０μｍ以下の結晶粉末
を主成分とする耐アルミニウム侵食性耐火物用結合材組
成物であり、これに必要に応じてＢ2Ｏ3、ＳｉＯ2およ
びＭｇＯのいずれか１種または２種以上からなる結合助
材を混合してなる。結合助材の量はＡｌ2Ｏ3およびＭｇ
Ｏからなるスピネル型結晶構造を有する結晶粉末１００
重量部に対し、０〜２０重量部とする。これら結合材組
成物は骨材粒子と混練後焼成して耐アルミニウム侵食性
耐火物とする。骨材粒子は電融アルミナ、焼結アルミ
ナ、炭化珪素および窒化珪素の１種または２種以上とす
ることができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は金属溶湯、特にアル
ミニウム又はアルミニウム合金溶湯（以下、単にアルミ
ニウム溶湯と称する）の中に混入している介在物を濾過
するための濾材等のようにアルミニウム溶湯と接触して
使用される耐アルミニウム侵食性耐火物用結合材組成物
およびそれを用いた濾材あるいは炉材に関する。
ミニウム又はアルミニウム合金溶湯（以下、単にアルミ
ニウム溶湯と称する）の中に混入している介在物を濾過
するための濾材等のようにアルミニウム溶湯と接触して
使用される耐アルミニウム侵食性耐火物用結合材組成物
およびそれを用いた濾材あるいは炉材に関する。
【０００２】
【従来の技術】アルミニウム溶湯中には通常、介在物、
特に非金属介在物が混入しており、これら溶湯がそのま
ま鋳造後圧延等に供されて例えばディスク材等に製品化
されると、混入された非金属介在物がピンホール等の不
良発生の原因となる。これを防ぐため、アルミニウム溶
湯を濾過して介在物を除去することが一般に行なわれて
いる。そのための濾材として例えば特公昭52-22327号公
報に記載されたもの等が挙げられる。この公報記載の濾
材は電融アルミナ等の骨材を無機質の結合材により結合
させたものであり、気孔径を適切になし得て安定した濾
過を可能としたものである。さらに、これら公報記載の
如き従来の濾材、あるいはこれら濾材を用いて濾過され
た溶湯は鋳造および圧延に備えて機前炉等に保持される
が、従来の機前炉等に使用される炉材は、通常、結合材
中にＳiＯ2やＣａＯを多く含んでおり、これらがアルミ
ニウム溶湯中で還元されて遊離Ｓｉや遊離Ｃａを生じ、
アルミニウム溶湯中に溶出してアルミニウム溶湯を二次
汚染したり、さらには骨材間の結合力が低下し、甚だし
い場合は使用中に崩壊する。
特に非金属介在物が混入しており、これら溶湯がそのま
ま鋳造後圧延等に供されて例えばディスク材等に製品化
されると、混入された非金属介在物がピンホール等の不
良発生の原因となる。これを防ぐため、アルミニウム溶
湯を濾過して介在物を除去することが一般に行なわれて
いる。そのための濾材として例えば特公昭52-22327号公
報に記載されたもの等が挙げられる。この公報記載の濾
材は電融アルミナ等の骨材を無機質の結合材により結合
させたものであり、気孔径を適切になし得て安定した濾
過を可能としたものである。さらに、これら公報記載の
如き従来の濾材、あるいはこれら濾材を用いて濾過され
た溶湯は鋳造および圧延に備えて機前炉等に保持される
が、従来の機前炉等に使用される炉材は、通常、結合材
中にＳiＯ2やＣａＯを多く含んでおり、これらがアルミ
ニウム溶湯中で還元されて遊離Ｓｉや遊離Ｃａを生じ、
アルミニウム溶湯中に溶出してアルミニウム溶湯を二次
汚染したり、さらには骨材間の結合力が低下し、甚だし
い場合は使用中に崩壊する。
【０００３】これらのことから、濾材あるいは炉材等を
形成するための結合材中に極力、ＳｉＯ2およびＣａＯ
を含有させないことが望まれ、無機質結合材中にＳiＯ2
を含まない濾材が、例えば特公平 5-86459、特公平 5-8
6460、及び特開平 2-34732号が開示されている。しか
し、これらの濾材からはシリコンの溶出によるアルミニ
ウム溶湯の二次汚染の問題は無いとしても、結合材によ
る骨材粒子の結合状態が悪いため、強度が低く、また目
詰まりを起こしやすいので通湯量がばらつく等の問題を
有するものであった。そこで、シリコンの溶出の問題と
曲げ強度等の問題とを解決する濾材が要望されるに至
り、それらを満足するものとして結合材中にＳiＯ2を所
定量含有させることによりアルミニウム溶湯との濡れ性
を良くし、また無機質結合材中に９Ａl2Ｏ3・２Ｂ2Ｏ3の
針状結晶を析出させてなる濾材が特開平 5-138339号に
開示されている。
形成するための結合材中に極力、ＳｉＯ2およびＣａＯ
を含有させないことが望まれ、無機質結合材中にＳiＯ2
を含まない濾材が、例えば特公平 5-86459、特公平 5-8
6460、及び特開平 2-34732号が開示されている。しか
し、これらの濾材からはシリコンの溶出によるアルミニ
ウム溶湯の二次汚染の問題は無いとしても、結合材によ
る骨材粒子の結合状態が悪いため、強度が低く、また目
詰まりを起こしやすいので通湯量がばらつく等の問題を
有するものであった。そこで、シリコンの溶出の問題と
曲げ強度等の問題とを解決する濾材が要望されるに至
り、それらを満足するものとして結合材中にＳiＯ2を所
定量含有させることによりアルミニウム溶湯との濡れ性
を良くし、また無機質結合材中に９Ａl2Ｏ3・２Ｂ2Ｏ3の
針状結晶を析出させてなる濾材が特開平 5-138339号に
開示されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記特
開平 5-138339号に記載された発明は９Ａl2Ｏ3・２Ｂ2Ｏ
3の針状結晶を得るため、一旦結合材を溶融した後、特
別な冷却手段を付加し結晶長さを特定範囲に抑える必要
があるのみならず、結合材中にＳｉＯ2を１５〜２５重
量％含有し、かつＣａＯ等を含有させるものであるた
め、上記したシリコンあるいはカルシウムの溶出を防止
するのには十分満足し得るものではない。従って近時に
おけるディスク材等のように、僅かな表面欠陥があって
もその影響が大きく、アルミニウム溶湯から可能な限り
細かい介在物までも除去する必要があり、濾過後のアル
ミニウム溶湯中に溶出する不純物を可能な限り少なくす
ることが要求される各種用途に使用されるアルミニウム
製品に対する耐アルミニウム溶湯の濾材あるいは炉材等
に使用するには、結合材中に含有するＳｉＯ2およびＣ
ａＯ成分をできるだけ少なくし、且つ強度等の面からも
十分満足し得る濾材あるいは炉材を提供することが要望
されるに至っている。
開平 5-138339号に記載された発明は９Ａl2Ｏ3・２Ｂ2Ｏ
3の針状結晶を得るため、一旦結合材を溶融した後、特
別な冷却手段を付加し結晶長さを特定範囲に抑える必要
があるのみならず、結合材中にＳｉＯ2を１５〜２５重
量％含有し、かつＣａＯ等を含有させるものであるた
め、上記したシリコンあるいはカルシウムの溶出を防止
するのには十分満足し得るものではない。従って近時に
おけるディスク材等のように、僅かな表面欠陥があって
もその影響が大きく、アルミニウム溶湯から可能な限り
細かい介在物までも除去する必要があり、濾過後のアル
ミニウム溶湯中に溶出する不純物を可能な限り少なくす
ることが要求される各種用途に使用されるアルミニウム
製品に対する耐アルミニウム溶湯の濾材あるいは炉材等
に使用するには、結合材中に含有するＳｉＯ2およびＣ
ａＯ成分をできるだけ少なくし、且つ強度等の面からも
十分満足し得る濾材あるいは炉材を提供することが要望
されるに至っている。
【０００５】本発明の目的は、これら要望を満たす耐ア
ルミニウム侵食性耐火物用結合材組成物およびそれを用
いた濾材あるいは炉材を提供するものである。
ルミニウム侵食性耐火物用結合材組成物およびそれを用
いた濾材あるいは炉材を提供するものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、結合材主成分
としてＡｌ2Ｏ3およびＭｇＯからなるスピネル型結晶構
造を有する結晶粉末を用いることにより、前記課題を達
成したものである。すなわち、本発明はＡｌ2Ｏ3および
ＭｇＯからなるスピネル型結晶構造を有し好ましくはそ
の平均粒径が５０μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以
下の結晶粉末を用い、これに必要に応じて結合助材を混
合してなる耐アルミニウム侵食性耐火物用結合材組成物
である。結合助材としてはＢ2Ｏ3、ＳｉＯ2およびＭｇ
Ｏのいずれか１種または２種以上を用いることができ
る。結合助材の量はＡｌ2Ｏ3およびＭｇＯからなるスピ
ネル型結晶構造を有する結晶粉末１００重量部に対し、
２０重量部以下とする。このような耐アルミニウム侵食
性耐火物用結合材組成物は骨材粒子、例えば電融アルミ
ナ、焼結アルミナ、炭化珪素および窒化珪素の１種また
は２種以上と混練後焼成されて耐アルミニウム侵食性耐
火物に成形して使用される。これら耐火物は骨材粒子９
０重量部に対し、結合材組成物が１０〜２０重量部とさ
れ、、具体的には濾材あるいは炉材として適用される。
としてＡｌ2Ｏ3およびＭｇＯからなるスピネル型結晶構
造を有する結晶粉末を用いることにより、前記課題を達
成したものである。すなわち、本発明はＡｌ2Ｏ3および
ＭｇＯからなるスピネル型結晶構造を有し好ましくはそ
の平均粒径が５０μｍ以下、より好ましくは１０μｍ以
下の結晶粉末を用い、これに必要に応じて結合助材を混
合してなる耐アルミニウム侵食性耐火物用結合材組成物
である。結合助材としてはＢ2Ｏ3、ＳｉＯ2およびＭｇ
Ｏのいずれか１種または２種以上を用いることができ
る。結合助材の量はＡｌ2Ｏ3およびＭｇＯからなるスピ
ネル型結晶構造を有する結晶粉末１００重量部に対し、
２０重量部以下とする。このような耐アルミニウム侵食
性耐火物用結合材組成物は骨材粒子、例えば電融アルミ
ナ、焼結アルミナ、炭化珪素および窒化珪素の１種また
は２種以上と混練後焼成されて耐アルミニウム侵食性耐
火物に成形して使用される。これら耐火物は骨材粒子９
０重量部に対し、結合材組成物が１０〜２０重量部とさ
れ、、具体的には濾材あるいは炉材として適用される。
【０００７】
【発明の実施の形態】本発明において、結合材組成物は
Ａｌ2Ｏ3およびＭｇＯからなるスピネル型結晶構造を有
する結晶粉末を用いる。Ａｌ2Ｏ3およびＭｇＯはモル比
で１：１、重量比では７：３の割合でスピネル型結晶構
造を形成する。このＡｌ2Ｏ3およびＭｇＯからなるスピ
ネル型結晶は極めて安定しており、アルミニウム溶湯に
浸漬されて使用される際に濡れ性および耐侵食性等に優
れたものであり、耐アルミニウム侵食性耐火物用結合材
組成物として好適である。しかし、Ａｌ2Ｏ3およびＭｇ
Ｏからなるスピネル型結晶は例えば市販品等のようにそ
の平均粒径が数十μｍ〜数ｍｍのものでは焼結性が悪
く、焼結助材（結合助材）を多量に添加しなければなら
ず、アルミニウム溶湯に対する耐食性を劣化させる。そ
れに対しスピネル型結晶粒子の平均粒径を５０μｍ以
下、好ましくは１０μｍ以下に粉砕すると、焼結性がよ
くなり、耐アルミニウム侵食性耐火物用結合材組成物と
して好適となる。
Ａｌ2Ｏ3およびＭｇＯからなるスピネル型結晶構造を有
する結晶粉末を用いる。Ａｌ2Ｏ3およびＭｇＯはモル比
で１：１、重量比では７：３の割合でスピネル型結晶構
造を形成する。このＡｌ2Ｏ3およびＭｇＯからなるスピ
ネル型結晶は極めて安定しており、アルミニウム溶湯に
浸漬されて使用される際に濡れ性および耐侵食性等に優
れたものであり、耐アルミニウム侵食性耐火物用結合材
組成物として好適である。しかし、Ａｌ2Ｏ3およびＭｇ
Ｏからなるスピネル型結晶は例えば市販品等のようにそ
の平均粒径が数十μｍ〜数ｍｍのものでは焼結性が悪
く、焼結助材（結合助材）を多量に添加しなければなら
ず、アルミニウム溶湯に対する耐食性を劣化させる。そ
れに対しスピネル型結晶粒子の平均粒径を５０μｍ以
下、好ましくは１０μｍ以下に粉砕すると、焼結性がよ
くなり、耐アルミニウム侵食性耐火物用結合材組成物と
して好適となる。
【０００８】結合助材を用いる場合は、Ｂ2Ｏ3、ＳｉＯ
2およびＭｇＯのいずれか１種または２種以上とする。
これら結合助材の量はＡｌ2Ｏ3およびＭｇＯからなるス
ピネル型結晶構造を有する結晶粉末１００重量部に対
し、０〜２０重量部とする。結合助材の量がスピネル型
結晶構造を有する結晶粉末１００重量部に対し２０重量
部以下において結合助材として有効に作用し、スピネル
型結晶構造を有する結晶粉末の焼結性を高めるが、２０
重量部を越えると添加したこれら結合助材が局部的に大
きくガラス化して偏在し、アルミニウム侵食性を劣化さ
せてしまう。本発明において、その他、スピネル結晶を
粉砕する際のＺｒＯあるいは焼結に際しての焼結助剤、
有機溶剤であるデキストリン等が含有してもよいことは
勿論である。
2およびＭｇＯのいずれか１種または２種以上とする。
これら結合助材の量はＡｌ2Ｏ3およびＭｇＯからなるス
ピネル型結晶構造を有する結晶粉末１００重量部に対
し、０〜２０重量部とする。結合助材の量がスピネル型
結晶構造を有する結晶粉末１００重量部に対し２０重量
部以下において結合助材として有効に作用し、スピネル
型結晶構造を有する結晶粉末の焼結性を高めるが、２０
重量部を越えると添加したこれら結合助材が局部的に大
きくガラス化して偏在し、アルミニウム侵食性を劣化さ
せてしまう。本発明において、その他、スピネル結晶を
粉砕する際のＺｒＯあるいは焼結に際しての焼結助剤、
有機溶剤であるデキストリン等が含有してもよいことは
勿論である。
【０００９】本発明の結合材は骨材、例えば電融アルミ
ナ、焼結アルミナ、炭化珪素および窒化珪素の１種また
は２種以上と混練後焼成されて耐アルミニウム侵食性耐
火物に成形して使用される。これら耐火物は骨材粒子９
０重量部に対し、結合材組成物が１０〜２０重量部とさ
れ、具体的には濾材あるいは炉材とされる。骨材粒子を
電融アルミナ及び焼結アルミナの１種以上としたのは、
これらがアルミニウム溶湯に対し優れた耐食性を示すた
めであり、結合材を骨材粒子９０重量部に対して、１０
〜２０重量部としたのは、１０重量部未満では骨材粒子
の結合が不充分で、耐火物から骨材粒子が脱落する可能
性があり、２０重量部を越えると濾過材として使用する
場合に気孔を狭め、目詰まりを起こしやすくなるので好
ましくないためである。
ナ、焼結アルミナ、炭化珪素および窒化珪素の１種また
は２種以上と混練後焼成されて耐アルミニウム侵食性耐
火物に成形して使用される。これら耐火物は骨材粒子９
０重量部に対し、結合材組成物が１０〜２０重量部とさ
れ、具体的には濾材あるいは炉材とされる。骨材粒子を
電融アルミナ及び焼結アルミナの１種以上としたのは、
これらがアルミニウム溶湯に対し優れた耐食性を示すた
めであり、結合材を骨材粒子９０重量部に対して、１０
〜２０重量部としたのは、１０重量部未満では骨材粒子
の結合が不充分で、耐火物から骨材粒子が脱落する可能
性があり、２０重量部を越えると濾過材として使用する
場合に気孔を狭め、目詰まりを起こしやすくなるので好
ましくないためである。
【００１０】
【発明の効果】かくして、本発明に係る結合材組成物
は、結合材主成分としてＡｌ2Ｏ3およびＭｇＯからなる
スピネル型結晶構造を有する結晶粉末を用いるため、極
めて安定な結晶組織を有し、熱間および常温曲げ強度に
優れ、しかも耐アルミニウム溶湯耐食性にも優れ、アル
ミニウム溶湯に浸漬されて使用されても溶湯の二次汚染
を生じることなく、濾材あるいは炉材等の耐火物として
の各種用途に長期間に亘り、安定して使用できるもので
ある。
は、結合材主成分としてＡｌ2Ｏ3およびＭｇＯからなる
スピネル型結晶構造を有する結晶粉末を用いるため、極
めて安定な結晶組織を有し、熱間および常温曲げ強度に
優れ、しかも耐アルミニウム溶湯耐食性にも優れ、アル
ミニウム溶湯に浸漬されて使用されても溶湯の二次汚染
を生じることなく、濾材あるいは炉材等の耐火物として
の各種用途に長期間に亘り、安定して使用できるもので
ある。
【００１１】以下に実施例を示す。
【００１２】
【実施例】市販（昭和電工社製）のＡｌ2Ｏ3およびＭｇ
Ｏからなるスピネル型結晶構造を有し（モル比１：１、
重量比７：３）平均粒径１０〜４４μｍの結晶粉末に、
Ｂ2Ｏ3を１種添加した場合およびＢ2Ｏ3とＳｉＯ2の２
種を添加した場合について、これら結合助材の添加量を
変え、それぞれにつき成形圧３００ｋｇ／ｃｍ2でφ16
の円柱状に加圧成形し、電気炉中で１４２０℃で３時間
焼成した。この焼成品につき見掛け気孔率を調べた。そ
の結果を図１に示す。図１より結合助材としてＢ2Ｏ3を
１種のみ添加する場合、その添加量が１０％の時、また
Ｂ2Ｏ3とＳｉＯ2の２種を添加する場合、その添加量が
１７％の時、結合助材の一部が溶融し、見掛け気孔率が
０となる。このことから、従来のフィルター用メタルボ
ンドでは結合助材を多量に添加してそれらを溶融しガラ
ス質として使用するものであるのに対し、本発明では基
本的には結合助材が溶融する範囲以下の量で結合助材を
添加し、Ａｌ2Ｏ3およびＭｇＯのスピネル型結晶が有す
る特性を有効に引き出すようにしたものである。なお、
本発明で結合助材の添加量の上限を結合材１００重量部
に対して２０重量部としているのは、結合助材２０重量
部を含有する結合材および結合助材総量として１００％
（図１の表示方法）に換算すると、20／(100＋20）≒１
７となり、図１のＢ2Ｏ3およびＳｉＯ2の２種を添加し
た場合に溶融する添加量となる。
Ｏからなるスピネル型結晶構造を有し（モル比１：１、
重量比７：３）平均粒径１０〜４４μｍの結晶粉末に、
Ｂ2Ｏ3を１種添加した場合およびＢ2Ｏ3とＳｉＯ2の２
種を添加した場合について、これら結合助材の添加量を
変え、それぞれにつき成形圧３００ｋｇ／ｃｍ2でφ16
の円柱状に加圧成形し、電気炉中で１４２０℃で３時間
焼成した。この焼成品につき見掛け気孔率を調べた。そ
の結果を図１に示す。図１より結合助材としてＢ2Ｏ3を
１種のみ添加する場合、その添加量が１０％の時、また
Ｂ2Ｏ3とＳｉＯ2の２種を添加する場合、その添加量が
１７％の時、結合助材の一部が溶融し、見掛け気孔率が
０となる。このことから、従来のフィルター用メタルボ
ンドでは結合助材を多量に添加してそれらを溶融しガラ
ス質として使用するものであるのに対し、本発明では基
本的には結合助材が溶融する範囲以下の量で結合助材を
添加し、Ａｌ2Ｏ3およびＭｇＯのスピネル型結晶が有す
る特性を有効に引き出すようにしたものである。なお、
本発明で結合助材の添加量の上限を結合材１００重量部
に対して２０重量部としているのは、結合助材２０重量
部を含有する結合材および結合助材総量として１００％
（図１の表示方法）に換算すると、20／(100＋20）≒１
７となり、図１のＢ2Ｏ3およびＳｉＯ2の２種を添加し
た場合に溶融する添加量となる。
【００１３】Ａｌ2Ｏ3およびＭｇＯのスピネル型結晶粉
末に、結合助材として５重量％のＢ2Ｏ3を添加した本発
明に係る結合材組成物を、電融アルミナ骨材粒子９０重
量部に対して１６重量部加えて混練し、これらを成形圧
３００ｋｇ／ｃｍ2で加圧成形した後、電気炉中で１４
３０℃で１２時間焼成し、１０×１０ｃｍ、厚さ２〜３
ｃｍの平板状体の焼成品を得た。この平板状体を、図２
に示すアルミニウム溶湯濾過装置にセットし、濾材とし
て使用してその経時変化を調べ、Ｓｉ，Ｃａ，Ｍｇ，Ｂ
につき溶湯内への溶出量を濾過前後で測定した。その結
果を表１に示す。アルミニウム溶湯としては高純度アル
ミニウム（４Ｎ）、温度７４０℃とし、サンプリングポ
イントとしては１時間当たり５サイクルの真空引き（平
板状体の内部をアルミニウムが通過）を行ない、４８時
間（２４０サイクル）後にアルミニウム成分の分析を行
ない、試験前の成分と比較し、その差を成分溶出量とし
た。なお、比較例として結合材組成物として、Ａｌ2Ｏ3
５０重量％、Ｂ2Ｏ3１０重量％、ＳｉＯ2５重量％、Ｍ
ｇＯ３５重量％のものを使用したこと以外は上記と同様
にして平板状体を作成し、同様にして濾材としての経時
変化を調べた。
末に、結合助材として５重量％のＢ2Ｏ3を添加した本発
明に係る結合材組成物を、電融アルミナ骨材粒子９０重
量部に対して１６重量部加えて混練し、これらを成形圧
３００ｋｇ／ｃｍ2で加圧成形した後、電気炉中で１４
３０℃で１２時間焼成し、１０×１０ｃｍ、厚さ２〜３
ｃｍの平板状体の焼成品を得た。この平板状体を、図２
に示すアルミニウム溶湯濾過装置にセットし、濾材とし
て使用してその経時変化を調べ、Ｓｉ，Ｃａ，Ｍｇ，Ｂ
につき溶湯内への溶出量を濾過前後で測定した。その結
果を表１に示す。アルミニウム溶湯としては高純度アル
ミニウム（４Ｎ）、温度７４０℃とし、サンプリングポ
イントとしては１時間当たり５サイクルの真空引き（平
板状体の内部をアルミニウムが通過）を行ない、４８時
間（２４０サイクル）後にアルミニウム成分の分析を行
ない、試験前の成分と比較し、その差を成分溶出量とし
た。なお、比較例として結合材組成物として、Ａｌ2Ｏ3
５０重量％、Ｂ2Ｏ3１０重量％、ＳｉＯ2５重量％、Ｍ
ｇＯ３５重量％のものを使用したこと以外は上記と同様
にして平板状体を作成し、同様にして濾材としての経時
変化を調べた。
【００１４】
【表１】
【００１５】表１より、本発明実施例のものではＳｉは
濾過前より明らかに減少しており、濾材から流出するＳ
ｉが著しく少なく、しかも濾過前のアルミニウム溶湯に
含まれているＳｉが捕捉されていると言える。Ｍｇにつ
いては本発明実施例のものでも濾材から流出するＭｇは
認められるが、比較例に比べて半分程度であることが分
かる。さらにＢについては本発明実施例のものは濾過前
のアルミニム溶湯に含まれるＢ量と同程度であることが
分かる。
濾過前より明らかに減少しており、濾材から流出するＳ
ｉが著しく少なく、しかも濾過前のアルミニウム溶湯に
含まれているＳｉが捕捉されていると言える。Ｍｇにつ
いては本発明実施例のものでも濾材から流出するＭｇは
認められるが、比較例に比べて半分程度であることが分
かる。さらにＢについては本発明実施例のものは濾過前
のアルミニム溶湯に含まれるＢ量と同程度であることが
分かる。
【００１６】前記で得た平板状体の焼成品を常温および
８００℃での曲げ強度につき試験した。曲げ強度は平板
状体の焼成品から１００×２０×１８ｍｍのテストピー
スを切りだし、これを常温および電気炉内にて８００℃
で２０分間保持した後、２点支持１点荷重で支持スパン
８０ｍｍで曲げ試験し、その結果を図３に示す。また比
較例として前記の比較例の平板状体からテストピースを
切りだして曲げ強度試験に供した。
８００℃での曲げ強度につき試験した。曲げ強度は平板
状体の焼成品から１００×２０×１８ｍｍのテストピー
スを切りだし、これを常温および電気炉内にて８００℃
で２０分間保持した後、２点支持１点荷重で支持スパン
８０ｍｍで曲げ試験し、その結果を図３に示す。また比
較例として前記の比較例の平板状体からテストピースを
切りだして曲げ強度試験に供した。
【００１７】図３より、本発明実施例のものの曲げ強度
は比較例のものに比べ、同等またはそれ以上の値を有
し、濾材として使用するのに充分な強度を保有するもの
であることがわかる。
は比較例のものに比べ、同等またはそれ以上の値を有
し、濾材として使用するのに充分な強度を保有するもの
であることがわかる。
【図１】結合材中に添加する結合助材の添加量と見掛け
気孔率との関係図である。
気孔率との関係図である。
【図２】本発明に係る耐火物として実施例濾材を使用し
た濾過装置の説明図である。
た濾過装置の説明図である。
【図３】本発明実施例および比較例についての常温およ
び８００℃における曲げ強度試験結果図を示すものであ
る。
び８００℃における曲げ強度試験結果図を示すものであ
る。
フロントページの続き (72)発明者 瀬戸 英昭 埼玉県上尾市原市1333−２ 三井金属鉱業 株式会社総合研究所内 (72)発明者 桜井 若葉 埼玉県上尾市原市1333−２ 三井金属鉱業 株式会社総合研究所内 (72)発明者 星野 和友 埼玉県上尾市原市1333−２ 三井金属鉱業 株式会社総合研究所内
Claims (9)
- 【請求項１】 Ａｌ2Ｏ3およびＭｇＯからなるスピネル
型結晶構造を有する結晶粉末を主成分とする耐アルミニ
ウム侵食性耐火物用結合材組成物。 - 【請求項２】 結晶粉末の平均粒径が５０μｍ以下であ
る請求項１記載の耐アルミニウム侵食性耐火物用結合材
組成物。 - 【請求項３】 前記結晶粉末に、結合助材を混合してな
る請求項１または２記載の耐アルミニウム侵食性耐火物
用結合材組成物。 - 【請求項４】 結合助材がＢ2Ｏ3、ＳｉＯ2およびＭｇ
Ｏのいずれか１種または２種以上からなる請求項３記載
の耐アルミニウム侵食性耐火物用結合材組成物。 - 【請求項５】 結合助材の量がＡｌ2Ｏ3およびＭｇＯか
らなるスピネル型結晶構造を有する結晶粉末１００重量
部に対し、２０重量部以下である請求項３または４記載
の耐アルミニウム侵食性耐火物用結合材組成物。 - 【請求項６】 請求項１乃至５のいずれかに記載の耐ア
ルミニウム侵食性耐火物用結合材組成物を骨材粒子と混
練後焼成してなる耐アルミニウム侵食性耐火物。 - 【請求項７】 骨材粒子が電融アルミナ、焼結アルミ
ナ、炭化珪素および窒化珪素の１種または２種以上から
なる請求項６記載の耐アルミニウム侵食性耐火物。 - 【請求項８】 骨材粒子９０重量部に対し、結合材組成
物が１０〜２０重量部である請求項６または７記載の耐
アルミニウム侵食性耐火物。 - 【請求項９】 耐アルミニウム侵食性耐火物が溶融アル
ミニウム濾材である請求項６乃至８記載の耐アルミニウ
ム侵食性耐火物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8053794A JPH09227238A (ja) | 1996-02-17 | 1996-02-17 | 耐アルミニウム侵食性耐火物用結合材組成物およびそれを用いた濾材 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8053794A JPH09227238A (ja) | 1996-02-17 | 1996-02-17 | 耐アルミニウム侵食性耐火物用結合材組成物およびそれを用いた濾材 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09227238A true JPH09227238A (ja) | 1997-09-02 |
Family
ID=12952733
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8053794A Pending JPH09227238A (ja) | 1996-02-17 | 1996-02-17 | 耐アルミニウム侵食性耐火物用結合材組成物およびそれを用いた濾材 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09227238A (ja) |
-
1996
- 1996-02-17 JP JP8053794A patent/JPH09227238A/ja active Pending
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