JPH1192238A - アルミナ・ジルコニア・シリカ質溶融耐火物の製造方法 - Google Patents
アルミナ・ジルコニア・シリカ質溶融耐火物の製造方法Info
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- JPH1192238A JPH1192238A JP9247257A JP24725797A JPH1192238A JP H1192238 A JPH1192238 A JP H1192238A JP 9247257 A JP9247257 A JP 9247257A JP 24725797 A JP24725797 A JP 24725797A JP H1192238 A JPH1192238 A JP H1192238A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】滲出特性及び発泡特性に優れた、アルミナ・ジ
ルコニア・シリカ質溶融耐火物の製造方法を提供する。 【解決手段】アルミナ・ジルコニア・シリカ質溶融耐火
物を製造する際に、これらの全原料を一括して混合せず
に、複数種の原料を分割して調整し、溶融炉に装入す
る。
ルコニア・シリカ質溶融耐火物の製造方法を提供する。 【解決手段】アルミナ・ジルコニア・シリカ質溶融耐火
物を製造する際に、これらの全原料を一括して混合せず
に、複数種の原料を分割して調整し、溶融炉に装入す
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、主としてガラス溶
解窯の溶融ガラスとの接触部位や上部構造部位に使用さ
れるアルミナ・ジルコニア・シリカ質溶融耐火物の製造
方法に関する。
解窯の溶融ガラスとの接触部位や上部構造部位に使用さ
れるアルミナ・ジルコニア・シリカ質溶融耐火物の製造
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】溶融鋳造耐火物は、所定の化学組成とな
るように調合された耐火物の混合原料を例えば黒鉛を電
極とするアーク電気炉中に投入して溶融し、溶融した溶
湯を、予め保温材に埋め込まれた所用の内寸法を有する
鋳型中に流し込み、常温まで冷却固化することによって
製造される。このようにして得られる鋳塊は、緻密で、
発達した結晶構造を有している。このために、通常の結
合耐火物に比較し、溶融ガラスに対し、耐素地汚染性に
優れた耐火物である。
るように調合された耐火物の混合原料を例えば黒鉛を電
極とするアーク電気炉中に投入して溶融し、溶融した溶
湯を、予め保温材に埋め込まれた所用の内寸法を有する
鋳型中に流し込み、常温まで冷却固化することによって
製造される。このようにして得られる鋳塊は、緻密で、
発達した結晶構造を有している。このために、通常の結
合耐火物に比較し、溶融ガラスに対し、耐素地汚染性に
優れた耐火物である。
【０００３】本発明により得られる熱溶融耐火物は、こ
のように一般的には電気炉で溶融した耐火原料を所望形
状に鋳込んで造られるものであるため、以下溶融耐火物
として説明するが、溶融後炉内でそのまま固化したも
の、あるいは粉砕して結合耐火物の骨材としても有用な
ものである。
のように一般的には電気炉で溶融した耐火原料を所望形
状に鋳込んで造られるものであるため、以下溶融耐火物
として説明するが、溶融後炉内でそのまま固化したも
の、あるいは粉砕して結合耐火物の骨材としても有用な
ものである。
【０００４】このような溶融耐火物のなかで、ガラス溶
解窯には、特に耐蝕性が優れていることから、ＺｒＯ2
を相対的に多く含有する耐火物が、好んで使用される。
その典型的な耐火物は、ＺｒＯ2 を３３質量％ないし４
１質量％含有するアルミナ・ジルコニア・シリカ質溶融
耐火物及びＺｒＯ2 を８０質量％ないし９５質量％含有
する高ジルコニア質溶融耐火物である。アルミナ・ジル
コニア・シリカ質溶融耐火物は、最も広汎に使用されて
いるが、コランダム及びバデッライトの結晶相を取り囲
むマトリックスガラス相が、高温で滲出する現象が生じ
る。この現象は、溶融ガラスに対して、泡、筋、及び砂
利等のガラス欠点発生の原因となる。一方、高ジルコニ
ア質溶融耐火物は、バデッレアイト結晶相を取り囲むマ
トリックスガラス相量が少ないことなどの理由から、上
記ガラス欠点を引き起こす確率が低く、近年、特に高品
位ガラス溶解のために用いられるようになった。しか
し、ＺｒＯ2 含量が極めて高いことなどにより、高価で
ある。
解窯には、特に耐蝕性が優れていることから、ＺｒＯ2
を相対的に多く含有する耐火物が、好んで使用される。
その典型的な耐火物は、ＺｒＯ2 を３３質量％ないし４
１質量％含有するアルミナ・ジルコニア・シリカ質溶融
耐火物及びＺｒＯ2 を８０質量％ないし９５質量％含有
する高ジルコニア質溶融耐火物である。アルミナ・ジル
コニア・シリカ質溶融耐火物は、最も広汎に使用されて
いるが、コランダム及びバデッライトの結晶相を取り囲
むマトリックスガラス相が、高温で滲出する現象が生じ
る。この現象は、溶融ガラスに対して、泡、筋、及び砂
利等のガラス欠点発生の原因となる。一方、高ジルコニ
ア質溶融耐火物は、バデッレアイト結晶相を取り囲むマ
トリックスガラス相量が少ないことなどの理由から、上
記ガラス欠点を引き起こす確率が低く、近年、特に高品
位ガラス溶解のために用いられるようになった。しか
し、ＺｒＯ2 含量が極めて高いことなどにより、高価で
ある。
【０００５】アルミナ・ジルコニア・シリカ質溶融耐火
物の滲出現象について、その原因は複雑であるが、マト
リックスガラスの粘性低下や耐火物から発生する気体等
である。
物の滲出現象について、その原因は複雑であるが、マト
リックスガラスの粘性低下や耐火物から発生する気体等
である。
【０００６】前者は、マトリックスガラス中で、Ｎａ2
Ｏ等のガラス骨格修飾（ネットワークモディファイヤ
ー）成分の量が多く、元々マトリックスガラスの粘性が
低い場合と、高温下で結晶相からＡｌ2 Ｏ3 やＺｒＯ2
成分がマトリックスガラス相へ溶出し、粘性低下をもた
らす場合とがある。
Ｏ等のガラス骨格修飾（ネットワークモディファイヤ
ー）成分の量が多く、元々マトリックスガラスの粘性が
低い場合と、高温下で結晶相からＡｌ2 Ｏ3 やＺｒＯ2
成分がマトリックスガラス相へ溶出し、粘性低下をもた
らす場合とがある。
【０００７】一方、後者は、例えば、溶融中に黒鉛電極
から溶湯に混入する炭素が、高温で酸化して二酸化炭素
あるいは一酸化炭素が発生し、これが軟らかくなったマ
トリックスガラスを押し出すという機構である。
から溶湯に混入する炭素が、高温で酸化して二酸化炭素
あるいは一酸化炭素が発生し、これが軟らかくなったマ
トリックスガラスを押し出すという機構である。
【０００８】上記のことから、マトリックスガラスの滲
出を低減させるためには、マトリックスガラスの粘性を
上昇させることや、高温下で結晶相中のＡｌ2 Ｏ3 やＺ
ｒＯ2 成分、特に前者の、マトリックスガラス相への溶
出を低減し、粘性低下を抑制することや、気体発生起源
物質の混入を極力低減させることや、鋳塊をできる限り
酸化状態にすることとが必要である。
出を低減させるためには、マトリックスガラスの粘性を
上昇させることや、高温下で結晶相中のＡｌ2 Ｏ3 やＺ
ｒＯ2 成分、特に前者の、マトリックスガラス相への溶
出を低減し、粘性低下を抑制することや、気体発生起源
物質の混入を極力低減させることや、鋳塊をできる限り
酸化状態にすることとが必要である。
【０００９】マトリックスガラス相の粘性を上昇させる
ためには、マトリックスガラス中のＮａ2 Ｏ等のガラス
骨格形成成分の量を減らすこと、極端にはシリカガラス
組成に近くすることが、考えられるが、このようにする
と冷却固化中にムライトが生成し、鋳塊に亀裂が発生す
る。
ためには、マトリックスガラス中のＮａ2 Ｏ等のガラス
骨格形成成分の量を減らすこと、極端にはシリカガラス
組成に近くすることが、考えられるが、このようにする
と冷却固化中にムライトが生成し、鋳塊に亀裂が発生す
る。
【００１０】高温下で、結晶相からＡｌ2 Ｏ3 やＺｒＯ
2 成分がマトリックスガラス相へ溶出し難くし、粘性低
下を抑制することは、この機構自体あまり解明されてい
ない。
2 成分がマトリックスガラス相へ溶出し難くし、粘性低
下を抑制することは、この機構自体あまり解明されてい
ない。
【００１１】溶湯を酸化する目的で、出湯直前に、溶湯
に酸素を吹き込むことがなされているが、この処理のみ
では十分にマトリックスガラスの滲出を低減できない。
に酸素を吹き込むことがなされているが、この処理のみ
では十分にマトリックスガラスの滲出を低減できない。
【００１２】さらに、以下の製造法が提案されている。
原料を微粒子にし、比表面積を大きくして酸化度を高く
し、かつこれに酸化性のガスを吸着させる（特公平５−
８１４３）。原料に低温で酸化作用を示す酸化剤を添加
する（特公平５−３０７９３）。原料中のＦｅ及びＴｉ
の酸化物の不純物含量を抑える（特公平４−２６９２
８）。さらに、これらのみならず他の不純物（例えばＣ
ｒやＣｕの酸化物）の含量を制限するもの（特公平５−
７３５０）。
原料を微粒子にし、比表面積を大きくして酸化度を高く
し、かつこれに酸化性のガスを吸着させる（特公平５−
８１４３）。原料に低温で酸化作用を示す酸化剤を添加
する（特公平５−３０７９３）。原料中のＦｅ及びＴｉ
の酸化物の不純物含量を抑える（特公平４−２６９２
８）。さらに、これらのみならず他の不純物（例えばＣ
ｒやＣｕの酸化物）の含量を制限するもの（特公平５−
７３５０）。
【００１３】前二者の酸化性のガスを吸着させる方法及
び酸化剤を添加するという方法は、用いられる酸化性ガ
ス及び酸化剤が、溶融温度に対し、かなり低い温度で、
脱離あるいは分解するので、溶融中連続して平均的に酸
化作用を示さない。後二者の不純物含量を抑える方法
は、炭素等の混入を低減するということはできないの
で、十分には滲出軽減を抑制できない。さらに、原料の
高純度化は、価格の増加に密接に結びつくので、好まし
くない。
び酸化剤を添加するという方法は、用いられる酸化性ガ
ス及び酸化剤が、溶融温度に対し、かなり低い温度で、
脱離あるいは分解するので、溶融中連続して平均的に酸
化作用を示さない。後二者の不純物含量を抑える方法
は、炭素等の混入を低減するということはできないの
で、十分には滲出軽減を抑制できない。さらに、原料の
高純度化は、価格の増加に密接に結びつくので、好まし
くない。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】前述のように、マトリ
ックスガラスの滲出低減に関し、多くの提案がなされて
いる。しかし、未だ十分にマトリックスガラスの滲出の
問題を完全に解決させたアルミナ・ジルコニア・シリカ
質溶融耐火物は、開発されていない。したがって、溶融
ガラスに対して、泡、筋、砂利、さらには着色性等のガ
ラス欠点を十分に低減するにいたっていない。
ックスガラスの滲出低減に関し、多くの提案がなされて
いる。しかし、未だ十分にマトリックスガラスの滲出の
問題を完全に解決させたアルミナ・ジルコニア・シリカ
質溶融耐火物は、開発されていない。したがって、溶融
ガラスに対して、泡、筋、砂利、さらには着色性等のガ
ラス欠点を十分に低減するにいたっていない。
【００１５】本発明は、上記問題点を解決すべくなされ
たものであり、マトリックスガラスの滲出が少ない、さ
らに溶融ガラスに対しガラス欠点を生じさせる可能性の
低いアルミナ・ジルコニア・シリカ質溶融耐火物を提供
することを主な目的とする。
たものであり、マトリックスガラスの滲出が少ない、さ
らに溶融ガラスに対しガラス欠点を生じさせる可能性の
低いアルミナ・ジルコニア・シリカ質溶融耐火物を提供
することを主な目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記問題点を
解決すべくなされたものであり、機構自体いまだ十分解
明されていないが、高温下で、結晶相中のＡｌ2 Ｏ3 や
ＺｒＯ2 成分のマトリックスガラス相への溶出を低下さ
せ、粘性低下を抑制することによって、マトリックスガ
ラスの滲出あるいはガラス欠点発生のポテンシャルを低
減させたことを主な特徴とするアルミナ・ジルコニア・
シリカ溶融耐火物の製造方法である。
解決すべくなされたものであり、機構自体いまだ十分解
明されていないが、高温下で、結晶相中のＡｌ2 Ｏ3 や
ＺｒＯ2 成分のマトリックスガラス相への溶出を低下さ
せ、粘性低下を抑制することによって、マトリックスガ
ラスの滲出あるいはガラス欠点発生のポテンシャルを低
減させたことを主な特徴とするアルミナ・ジルコニア・
シリカ溶融耐火物の製造方法である。
【００１７】本発明に用いるアルミナ・ジルコニア・シ
リカ質溶融耐火物の製造方法は、基本的には全原料を一
括して混合せずに、複数種の原料を予め別々に調整し
て、溶融炉に装入し溶融する。
リカ質溶融耐火物の製造方法は、基本的には全原料を一
括して混合せずに、複数種の原料を予め別々に調整し
て、溶融炉に装入し溶融する。
【００１８】本発明において予め別々に調整した原料の
溶融炉への装入方法は、一般的には好ましい態様に示す
通り、一方の溶融後、他方を装入するという手段がより
有効であるが、一方（Ａ）を溶融後、他方（Ｂ）を装入
溶融し、引き続き一方（Ａ）、またはさらに他方（Ｃ）
を装入するという交互装入もしくは３種以上を別々に装
入する方法等でもよい。
溶融炉への装入方法は、一般的には好ましい態様に示す
通り、一方の溶融後、他方を装入するという手段がより
有効であるが、一方（Ａ）を溶融後、他方（Ｂ）を装入
溶融し、引き続き一方（Ａ）、またはさらに他方（Ｃ）
を装入するという交互装入もしくは３種以上を別々に装
入する方法等でもよい。
【００１９】アルミナ・ジルコニア・シリカ質溶融耐火
物は、１４００℃程度以上の高温で、それらのコランダ
ム及びバデッライトからなる結晶相から、マトリックス
ガラス相へ、Ａｌ2 Ｏ3 及びＺｒＯ2 成分が溶出する。
このように組成の変化したマトリックスガラスは粘性が
低くなり、滲出が促進されることが知られている。した
がって、特に好ましい態様の一つとしてＡｌ2 Ｏ3 成分
以外のマトリックスガラスを生成する成分、例えばＳｉ
Ｏ2 、Ｎａ2 Ｏ、及びＺｒＯ2 成分、を別に調合、混合
し、溶融すれば、マトリックスガラスはＡｌ2 Ｏ3 含量
が低い組成のものを得ることができると考えられる。
物は、１４００℃程度以上の高温で、それらのコランダ
ム及びバデッライトからなる結晶相から、マトリックス
ガラス相へ、Ａｌ2 Ｏ3 及びＺｒＯ2 成分が溶出する。
このように組成の変化したマトリックスガラスは粘性が
低くなり、滲出が促進されることが知られている。した
がって、特に好ましい態様の一つとしてＡｌ2 Ｏ3 成分
以外のマトリックスガラスを生成する成分、例えばＳｉ
Ｏ2 、Ｎａ2 Ｏ、及びＺｒＯ2 成分、を別に調合、混合
し、溶融すれば、マトリックスガラスはＡｌ2 Ｏ3 含量
が低い組成のものを得ることができると考えられる。
【００２０】すなわち、本発明に用いる製造方法は、コ
ランダムとバデッライトからなる結晶相を生成する成分
の原料混合物と、Ａｌ2 Ｏ3 成分を除くマトリックスガ
ラスを生成する成分の原料混合物とをそれぞれ別々に調
整して、溶融することが望ましい。ここで、コランダム
とバデッライトからなる結晶相を生成する成分の原料と
は、バイヤー法アルミナ、バデッライト鉱、及び脱珪酸
ジルコニア等であり、Ａｌ2 Ｏ3 成分を除くマトリック
スガラスを生成する成分の原料とは、これがナトリウム
シリケートの場合珪砂、炭酸ナトリウム、及び脱珪酸ジ
ルコニア等である。ここで、マトリックスガラス相中の
ＺｒＯ2 含量は低いので（通常マトリックスガラス中で
２．５ｗｔ％程度）、マトリックスガラスを生成する原
料にＺｒＯ2 成分を加えなくてもよい。
ランダムとバデッライトからなる結晶相を生成する成分
の原料混合物と、Ａｌ2 Ｏ3 成分を除くマトリックスガ
ラスを生成する成分の原料混合物とをそれぞれ別々に調
整して、溶融することが望ましい。ここで、コランダム
とバデッライトからなる結晶相を生成する成分の原料と
は、バイヤー法アルミナ、バデッライト鉱、及び脱珪酸
ジルコニア等であり、Ａｌ2 Ｏ3 成分を除くマトリック
スガラスを生成する成分の原料とは、これがナトリウム
シリケートの場合珪砂、炭酸ナトリウム、及び脱珪酸ジ
ルコニア等である。ここで、マトリックスガラス相中の
ＺｒＯ2 含量は低いので（通常マトリックスガラス中で
２．５ｗｔ％程度）、マトリックスガラスを生成する原
料にＺｒＯ2 成分を加えなくてもよい。
【００２１】一般に、アルミナ・ジルコニア・シリカ質
溶融耐火物は、連続式よりバッチ式で製造されるので、
いずれかを前後して、原料装入するのがより好都合であ
る。具体的には、コランダムとバデッライトからなる結
晶相を生成する成分の原料混合物をまず溶融し、さらに
ひき続き、Ａｌ2 Ｏ3 成分を除くマトリックスガラスを
生成する成分の原料混合物を、前者の溶融物の上で、溶
融するという方法（あるいは溶融順番が反対）という方
法である。このようにすれば、マトリックスガラスは、
Ａｌ2 Ｏ3 含量が低い組成の耐火物を得ることができ
る。
溶融耐火物は、連続式よりバッチ式で製造されるので、
いずれかを前後して、原料装入するのがより好都合であ
る。具体的には、コランダムとバデッライトからなる結
晶相を生成する成分の原料混合物をまず溶融し、さらに
ひき続き、Ａｌ2 Ｏ3 成分を除くマトリックスガラスを
生成する成分の原料混合物を、前者の溶融物の上で、溶
融するという方法（あるいは溶融順番が反対）という方
法である。このようにすれば、マトリックスガラスは、
Ａｌ2 Ｏ3 含量が低い組成の耐火物を得ることができ
る。
【００２２】さらに、Ａｌ2 Ｏ3 成分を除くマトリック
スガラスを生成する成分の原料混合物を先に溶融する場
合には、これの清澄作用が促進され、気体発生起源物質
の低減が生じ、滲出が低減されると期待される。一方、
Ａｌ2 Ｏ3 成分を除くマトリックスガラスを生成する成
分の原料混合物を後に溶融する場合には、マトリックス
ガラスの溶融時間が短く、電極黒鉛からの炭素汚染が軽
減されると期待される。
スガラスを生成する成分の原料混合物を先に溶融する場
合には、これの清澄作用が促進され、気体発生起源物質
の低減が生じ、滲出が低減されると期待される。一方、
Ａｌ2 Ｏ3 成分を除くマトリックスガラスを生成する成
分の原料混合物を後に溶融する場合には、マトリックス
ガラスの溶融時間が短く、電極黒鉛からの炭素汚染が軽
減されると期待される。
【００２３】溶融順番がいずれにしても、後者を溶融し
始めると、これと前者との混合が始まるが、後者の溶融
が終わり、両者の混合が完了すると、速やかに溶湯を鋳
型に出湯するのが好ましい。
始めると、これと前者との混合が始まるが、後者の溶融
が終わり、両者の混合が完了すると、速やかに溶湯を鋳
型に出湯するのが好ましい。
【００２４】また、本発明に用いる製造方法は、コラン
ダム生成成分の原料単体あるいは混合物と、バデッライ
ト生成原料及びＡｌ2 Ｏ3 成分を除くマトリックスガラ
スを生成成分の原料混合物とを、それぞれ別々に、調整
して、溶融することが望ましい。ここで、コランダム生
成成分の原料とは、バイヤー法アルミナ、あるいはアル
ミニウムの塩等であり、バデッライト生成原料及びＡｌ
2 Ｏ3 成分を除くマトリックスガラス生成成分の原料と
は、マトリックスガラスがナトリウムシリケートの場
合、バデッライト、脱珪酸ジルコニア、珪砂、炭酸ナト
リウム、及びジルコン等である。
ダム生成成分の原料単体あるいは混合物と、バデッライ
ト生成原料及びＡｌ2 Ｏ3 成分を除くマトリックスガラ
スを生成成分の原料混合物とを、それぞれ別々に、調整
して、溶融することが望ましい。ここで、コランダム生
成成分の原料とは、バイヤー法アルミナ、あるいはアル
ミニウムの塩等であり、バデッライト生成原料及びＡｌ
2 Ｏ3 成分を除くマトリックスガラス生成成分の原料と
は、マトリックスガラスがナトリウムシリケートの場
合、バデッライト、脱珪酸ジルコニア、珪砂、炭酸ナト
リウム、及びジルコン等である。
【００２５】マトリックスガラス中のＡｌ2 Ｏ3 及びＺ
ｒＯ2 は、それぞれが溶解するのを互いに拮抗的に作用
する。より具体的には、例えば、ＺｒＯ2 含量の高いマ
トリックスガラスは、結晶相からのＡｌ2 Ｏ3 成分の溶
出が少ない。逆のこともいえ、特開平３−２１８９０や
特開平６−７２７６６に示唆されている。本発明におい
ては、アルミナ・ジルコニア・シリカ質溶融耐火物の結
晶相においては、高温下で、マトリックスガラス相へ、
コランダムがバデッライトより多くかつ早く溶解し、さ
らにＡｌ2 Ｏ3 の方がＺｒＯ2 よりも粘性を低下させる
効果がより大きいので、マトリックスガラスは、ＺｒＯ
2 に富む方が望ましい。また、ある程度のＺｒＯ2 のシ
リケート中への導入は、むしろ粘性を高めることも知ら
れている。
ｒＯ2 は、それぞれが溶解するのを互いに拮抗的に作用
する。より具体的には、例えば、ＺｒＯ2 含量の高いマ
トリックスガラスは、結晶相からのＡｌ2 Ｏ3 成分の溶
出が少ない。逆のこともいえ、特開平３−２１８９０や
特開平６−７２７６６に示唆されている。本発明におい
ては、アルミナ・ジルコニア・シリカ質溶融耐火物の結
晶相においては、高温下で、マトリックスガラス相へ、
コランダムがバデッライトより多くかつ早く溶解し、さ
らにＡｌ2 Ｏ3 の方がＺｒＯ2 よりも粘性を低下させる
効果がより大きいので、マトリックスガラスは、ＺｒＯ
2 に富む方が望ましい。また、ある程度のＺｒＯ2 のシ
リケート中への導入は、むしろ粘性を高めることも知ら
れている。
【００２６】上述のように、アルミナ・ジルコニア・シ
リカ質溶融耐火物は、連続式よりバッチ式で製造される
ので、いずれかを前後して、原料装入するのがより好ま
しい。
リカ質溶融耐火物は、連続式よりバッチ式で製造される
ので、いずれかを前後して、原料装入するのがより好ま
しい。
【００２７】本発明に用いる製造方法は、出湯時の溶湯
の酸化度を上げるために添加することが好ましい。酸化
剤としては、任意のものが使用可能であるが、酸化ス
ズ、酸化アンチモン、及び酸化砒素から選ばれた１種ま
たは２種以上を、その他の原料に対し重量で２．０ｗｔ
％以下添加することが好ましい。
の酸化度を上げるために添加することが好ましい。酸化
剤としては、任意のものが使用可能であるが、酸化ス
ズ、酸化アンチモン、及び酸化砒素から選ばれた１種ま
たは２種以上を、その他の原料に対し重量で２．０ｗｔ
％以下添加することが好ましい。
【００２８】この酸化物は、他原料溶融後、他の原料上
に添加してもよいし、予め他の複数種の原料の少なくと
も１種に添加、混合しておいてもよい。
に添加してもよいし、予め他の複数種の原料の少なくと
も１種に添加、混合しておいてもよい。
【００２９】このようにすれば、粘性が高くあるいは及
び高温下でＡｌ2 Ｏ3 成分の溶出の低いマトリックスガ
ラス相が得られるだけでなく、酸化度の高い耐火物を得
ることができ、滲出の低下がより著しい。
び高温下でＡｌ2 Ｏ3 成分の溶出の低いマトリックスガ
ラス相が得られるだけでなく、酸化度の高い耐火物を得
ることができ、滲出の低下がより著しい。
【００３０】
【実施例】アルミナ源としてバイヤー法アルミナ、ジル
コニア源として脱珪酸ジルコン、シリカ源として珪砂、
及びナトリウム源として炭酸ナトリウム、及び酸化剤等
を約３０ｋｇの鋳塊が得られるように、所定量秤取し、
以下に示す方法で調整し、溶融した。
コニア源として脱珪酸ジルコン、シリカ源として珪砂、
及びナトリウム源として炭酸ナトリウム、及び酸化剤等
を約３０ｋｇの鋳塊が得られるように、所定量秤取し、
以下に示す方法で調整し、溶融した。
【００３１】Ａ；コランダム相及びバデッライト相から
なる結晶成分の全量を先に溶融炉に装入し、約１５分溶
融した後、アルミナ成分以外のマトリックスガラス相成
分の全量を装入し、さらに約５分間溶融する。Ｂ；アル
ミナ成分以外のマトリックスガラス相成分の全量を先に
装入し、約５分溶融し、コランダム相及びバデッライト
相からなる結晶成分の全量を装入し、さらに約１５分溶
融する。Ｃ；コランダム相及びバデッライト相からなる
結晶成分の約２／３を先に溶融炉に装入し、約１０分溶
融した後、アルミナ成分以外のマトリックスガラス相成
分を全量装入し、約５分間溶融する。さらに、結晶成分
の残部約１／３をに溶融炉に装入し、約５分溶融する。
Ｄ；コランダム相成分の全量を先に溶融炉に装入し、約
１０分溶融した後、（バデッライト相成分＋アルミナ成
分以外のマトリックスガラス相成分）の全量を装入し、
さらに約１０分間溶融する。Ｅ；（バデッライト相成分
＋アルミナ成分以外のマトリックスガラス相成分）の全
量を先に装入し、約１０分溶融し、コランダム相成分の
全量を装入し、さらに約１０分溶融する。Ｆ；コランダ
ム相成分の約２／３を先に溶融炉に装入し、約８分溶融
した後、（バデッライト相成分＋アルミナ成分以外のマ
トリックスガラス相成分）を全量装入し、約１０分間溶
融する。さらに、コランダム結晶成分の残部約１／３を
に溶融炉に装入し、約３分溶融する。溶融方法を表１に
示す。
なる結晶成分の全量を先に溶融炉に装入し、約１５分溶
融した後、アルミナ成分以外のマトリックスガラス相成
分の全量を装入し、さらに約５分間溶融する。Ｂ；アル
ミナ成分以外のマトリックスガラス相成分の全量を先に
装入し、約５分溶融し、コランダム相及びバデッライト
相からなる結晶成分の全量を装入し、さらに約１５分溶
融する。Ｃ；コランダム相及びバデッライト相からなる
結晶成分の約２／３を先に溶融炉に装入し、約１０分溶
融した後、アルミナ成分以外のマトリックスガラス相成
分を全量装入し、約５分間溶融する。さらに、結晶成分
の残部約１／３をに溶融炉に装入し、約５分溶融する。
Ｄ；コランダム相成分の全量を先に溶融炉に装入し、約
１０分溶融した後、（バデッライト相成分＋アルミナ成
分以外のマトリックスガラス相成分）の全量を装入し、
さらに約１０分間溶融する。Ｅ；（バデッライト相成分
＋アルミナ成分以外のマトリックスガラス相成分）の全
量を先に装入し、約１０分溶融し、コランダム相成分の
全量を装入し、さらに約１０分溶融する。Ｆ；コランダ
ム相成分の約２／３を先に溶融炉に装入し、約８分溶融
した後、（バデッライト相成分＋アルミナ成分以外のマ
トリックスガラス相成分）を全量装入し、約１０分間溶
融する。さらに、コランダム結晶成分の残部約１／３を
に溶融炉に装入し、約３分溶融する。溶融方法を表１に
示す。
【００３２】溶融は、黒鉛電極を用いる５００ｋＶＡの
単相アーク電気炉にて、約１９００℃にて、行った。こ
の溶湯をシリカ・アルミナボールに埋めてある内寸１３
０ｍｍ×１６０ｍｍ×３５０ｍｍの砂型に出湯し、室温
まで放冷した。
単相アーク電気炉にて、約１９００℃にて、行った。こ
の溶湯をシリカ・アルミナボールに埋めてある内寸１３
０ｍｍ×１６０ｍｍ×３５０ｍｍの砂型に出湯し、室温
まで放冷した。
【００３３】まず、得られた鋳塊の底部の表皮を含まな
い部分から、化学組成を定量する試料を採取した。Ｚｒ
Ｏ2 含量及びＳｉＯ2 含量は、ガラスビード法によっ
て、蛍光Ｘ線分析装置を用いて、また、ＳｎＯ2 含量、
ＢｂＯ5 含量、及びＡｓ2 Ｏ5含量も同様にして、Ｎａ2
Ｏ含量は、粉砕試料のフッ酸−硫酸分解溶液につい
て、原子吸光光度計を用いて、それぞれ定量した。な
お、Ａｌ2 Ｏ3 含量（ｗｔ％）は、１００から上記定量
成分の和（ｗｔ％）を差し引いて、算出した。化学組成
の定量結果（ｗｔ％）を表１に示す。
い部分から、化学組成を定量する試料を採取した。Ｚｒ
Ｏ2 含量及びＳｉＯ2 含量は、ガラスビード法によっ
て、蛍光Ｘ線分析装置を用いて、また、ＳｎＯ2 含量、
ＢｂＯ5 含量、及びＡｓ2 Ｏ5含量も同様にして、Ｎａ2
Ｏ含量は、粉砕試料のフッ酸−硫酸分解溶液につい
て、原子吸光光度計を用いて、それぞれ定量した。な
お、Ａｌ2 Ｏ3 含量（ｗｔ％）は、１００から上記定量
成分の和（ｗｔ％）を差し引いて、算出した。化学組成
の定量結果（ｗｔ％）を表１に示す。
【００３４】なお、比較例として、全原料を一括溶融し
た場合（溶融方法Ｇ）と、本発明の酸化剤添加量が適切
でない場合の同様にして得た溶融耐火物の溶融方法と化
学分析値（ｗｔ％）とを表１に示す。
た場合（溶融方法Ｇ）と、本発明の酸化剤添加量が適切
でない場合の同様にして得た溶融耐火物の溶融方法と化
学分析値（ｗｔ％）とを表１に示す。
【００３５】
【表１】
【００３６】ついで、得られた鋳塊について、滲出特性
及び発泡特性を調べた。それらの結果を表２に示した。
滲出特性は、底面から３０ｍｍないし１００ｍｍの横断
面において、表皮部分を含まない（側面より２０ｍｍ以
上離れた部分）部位から、切断することによって、一辺
３０ｍｍの立方体状の試料を得、１５００℃及び１６０
０℃にて、４８時間加熱することによって行った。評価
は、加熱による質量減少の加熱前質量に百分率比で算出
する方法によった。
及び発泡特性を調べた。それらの結果を表２に示した。
滲出特性は、底面から３０ｍｍないし１００ｍｍの横断
面において、表皮部分を含まない（側面より２０ｍｍ以
上離れた部分）部位から、切断することによって、一辺
３０ｍｍの立方体状の試料を得、１５００℃及び１６０
０℃にて、４８時間加熱することによって行った。評価
は、加熱による質量減少の加熱前質量に百分率比で算出
する方法によった。
【００３７】発泡特性は、底面から約２５ｍｍの横断面
において、表皮部分を含まない（側面より１５ｍｍ以上
離れた部分）部位から、切断によって、４０ｍｍ×４０
ｍｍ×５ｍｍの板状の試料を得、この上に内径３０ｍｍ
のアルミナ製リングを載せ、さらにそのリング内に、テ
レビ用パネルガラスを約１０ｇ載せ、１５００℃にて４
８時間加熱することによって行った。評価は、冷却後の
ガラス中に存在する泡数を、光学顕微鏡を用いて測定
し、ｃｍ2 の個数で示した。
において、表皮部分を含まない（側面より１５ｍｍ以上
離れた部分）部位から、切断によって、４０ｍｍ×４０
ｍｍ×５ｍｍの板状の試料を得、この上に内径３０ｍｍ
のアルミナ製リングを載せ、さらにそのリング内に、テ
レビ用パネルガラスを約１０ｇ載せ、１５００℃にて４
８時間加熱することによって行った。評価は、冷却後の
ガラス中に存在する泡数を、光学顕微鏡を用いて測定
し、ｃｍ2 の個数で示した。
【００３８】
【表２】
【００３９】表２より本発明品は、優れた滲出性（滲出
量が少ない）及び優れた発泡性（発泡量が少ない）を示
すことがわかる。
量が少ない）及び優れた発泡性（発泡量が少ない）を示
すことがわかる。
【００４０】したがって、本発明品をガラス溶解槽窯の
炉材、特に溶融ガラスとの接触部位あるいは上部構造部
位に使用すれば、溶融ガラスに対して、泡、筋、砂利等
のガラス欠点を生じさせる可能性を低減できる。
炉材、特に溶融ガラスとの接触部位あるいは上部構造部
位に使用すれば、溶融ガラスに対して、泡、筋、砂利等
のガラス欠点を生じさせる可能性を低減できる。
【００４１】
【発明の効果】本発明のアルミナ・ジルコニア・シリカ
質溶融耐火物の製造方法は、これを製造する際に、これ
らの全原料を一括して混合せずに、複数種の原料を分割
して調整し、溶融することを特徴とする溶融耐火物の製
造方法である。本発明の耐火物は、ガラス溶融に対し、
優れた滲出特性及び優れた発泡特性を示すガラス溶解窯
に適した耐火物である。したがって、上部構造用等の溶
融ガラスとの非接触部分のみならず、敷瓦等の接触部分
に適切に使用可能であり、本発明品の使用によって、溶
融ガラスのガラス欠点が大いに低減すると考えられる。
以上のことから、本発明品の工業的価値は多大である。
質溶融耐火物の製造方法は、これを製造する際に、これ
らの全原料を一括して混合せずに、複数種の原料を分割
して調整し、溶融することを特徴とする溶融耐火物の製
造方法である。本発明の耐火物は、ガラス溶融に対し、
優れた滲出特性及び優れた発泡特性を示すガラス溶解窯
に適した耐火物である。したがって、上部構造用等の溶
融ガラスとの非接触部分のみならず、敷瓦等の接触部分
に適切に使用可能であり、本発明品の使用によって、溶
融ガラスのガラス欠点が大いに低減すると考えられる。
以上のことから、本発明品の工業的価値は多大である。
Claims (9)
- 【請求項１】アルミナ・ジルコニア・シリカ質溶融耐火
物を製造する際に、これらの全原料を一括して混合せず
に、複数種の原料を予め別々に調整して、それぞれを溶
融炉に装入し、溶融することを特徴とする製造方法。 - 【請求項２】コランダム相とバデッライト相とからなる
結晶相を生成する原料の混合物と、アルミナ成分を除く
マトリックスガラス相を生成する原料の混合物とをそれ
ぞれ別々に調整して、溶融炉に装入し、溶融することを
特徴とする請求項１に記載の製造方法。 - 【請求項３】バッチ式でアルミナ・ジルコニア・シリカ
質溶融耐火物を溶融する際に、コランダム相及びバデッ
ライト相からなる結晶相を生成する原料の混合物を先に
溶融炉に装入、溶融し、その後この溶融物上に、アルミ
ナ成分以外のマトリックスガラス相を生成する原料の混
合物を装入し、溶融することを特徴とする請求項１また
は２に記載の製造方法。 - 【請求項４】バッチ式でアルミナ・ジルコニア・シリカ
質溶融耐火物を溶融する際に、アルミナ成分以外のマト
リックスガラス相を生成する原料の混合物を先に溶融炉
に装入、溶融し、その後この溶融物上に、コランダム相
及びバデッライト相からなる結晶相を生成する原料の混
合物を装入、溶融することを特徴とする請求項１または
２に記載の製造方法。 - 【請求項５】コランダム相を生成する原料単体あるいは
その混合物と、バデッライト相を生成する原料及びアル
ミナ成分を除くマトリックスガラス相を生成する原料の
混合物とをそれぞれ別々に調整して、溶融炉に装入し、
溶融することを特徴とする請求項１に記載の製造方法。 - 【請求項６】バッチ式でアルミナ・ジルコニア・シリカ
質溶融耐火物を溶融する際に、コランダム相を生成する
原料単体あるいはその混合物を先に溶融炉に装入、溶融
し、その後この溶融物上に、バデッライト相を生成する
原料の混合物及びアルミナ成分を除くマトリックスガラ
ス相を生成する原料の混合物を装入し、溶融することを
特徴とする請求項１または５に記載の製造方法。 - 【請求項７】バッチ式でアルミナ・ジルコニア・シリカ
質溶融耐火物を溶融する際に、バデッライト相を生成す
る原料及びアルミナ成分を除くマトリックスガラス相を
生成する原料の混合物を先に溶融炉に装入、溶融し、そ
の後この溶融物上に、コランダム相を生成する原料の単
体あるいは混合物を装入、溶融することを特徴とする請
求項１または５に記載の製造方法。 - 【請求項８】アルミナ・ジルコニア・シリカ質溶融耐火
物を製造する際に、酸化剤を、他の原料溶融後添加、も
しくは他の原料の少なくとも１種に予め添加混合してお
くことを特徴とする請求項１〜７いずれかに記載の製造
方法。 - 【請求項９】酸化剤として、酸化スズ、酸化アンチモ
ン、及び酸化砒素から選ばれた１種または２種以上を、
その他の原料に対し重量で２．０ｗｔ％以下添加するこ
とを特徴とする請求項８に記載の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9247257A JPH1192238A (ja) | 1997-09-11 | 1997-09-11 | アルミナ・ジルコニア・シリカ質溶融耐火物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9247257A JPH1192238A (ja) | 1997-09-11 | 1997-09-11 | アルミナ・ジルコニア・シリカ質溶融耐火物の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1192238A true JPH1192238A (ja) | 1999-04-06 |
Family
ID=17160803
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9247257A Pending JPH1192238A (ja) | 1997-09-11 | 1997-09-11 | アルミナ・ジルコニア・シリカ質溶融耐火物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1192238A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108620227A (zh) * | 2018-04-20 | 2018-10-09 | 中国科学院地质与地球物理研究所 | 一种斜锆石的分选方法和系统 |
| US12171452B2 (en) | 2019-03-29 | 2024-12-24 | Covidien Lp | Drive rod and knife blade for an articulating surgical instrument |
-
1997
- 1997-09-11 JP JP9247257A patent/JPH1192238A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108620227A (zh) * | 2018-04-20 | 2018-10-09 | 中国科学院地质与地球物理研究所 | 一种斜锆石的分选方法和系统 |
| US12171452B2 (en) | 2019-03-29 | 2024-12-24 | Covidien Lp | Drive rod and knife blade for an articulating surgical instrument |
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