JPS59213669A

JPS59213669A - ジルコン−ジルコニア耐火物の製造方法

Info

Publication number: JPS59213669A
Application number: JP58089391A
Authority: JP
Inventors: 誠堀
Original assignee: Kurosaki Refractories Co Ltd
Current assignee: Krosaki Harima Corp
Priority date: 1983-05-20
Filing date: 1983-05-20
Publication date: 1984-12-03

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（発明の技術分野）本発明は、高かさ比ｆｆ１ｔ有し、高耐蝕性と高耐スポ
ーリング性を備えたジルコン−ジルコニア質耐火物の製
造法に関する。

（発明の技術的背景）ジルコン−ジルコニア耐火物の原料としては、通常直径
が０．１〜０．３龍のジルコンサンドと、これよりさら
に゛微粉の２００メンシユ以下のジルコンフラワーと、
２００メソシユ以下の未安定ジルコニア原料とが使用さ
れる。かかる原料を主体とした従来のジルコン−ジルコ
ニア耐火物の製造法においては、粗粒源として緻密な焼
成粗角のものを使用するか、あるいは粘土などのバイン
ダ、グリース等の滑り剤を比較的多量に使用しない限り
通常の成形法では成形作業性、素地充填性に劣り、緻密
な成形体を得るのは困難であるという問題があった。

（発明の目的）本発明の目的は、線収縮率が２％以内と極めて低く、し
かも比較的低温域において焼成でき、これによって耐火
物の過焼結を抑えて耐久ポーリング性を強化すると共に
、気孔径の拡大を防ぎスラグによる侵食を抑える高かさ
比重の高耐蝕１生を有するジルロンージルフニ７耐火物
を高収率で製ｉ青する方法を提供することにある。

（発明の構成）本発明の第一の工程は、造粒子とその周囲の９５分との
焼成の際の熱収縮差によって数μの間ド吊（マイクロキ
ャンプ）を形成し熱衝撃を受しナた訃祭の亀裂の発生を
防止し、耐スポーリンク゛嗜生を改善する機能を持つ丸
い粗粒のジルコン−ジルコニアまたはジルコニア造粒物
を調製する工程である。造粒物は乾燥後、かさ比重３．
７０以上、見掛気ＴＬ率１８％以下の性質を有すること
が必要である。造粒用原料として、通常のジルコンサン
ドあるｂｓｔまシルニノンフラワーのようなジルコン原
料と未安定ジルコニアあるいは安定ジルコニアのような
ジルコニア原料の単独か、それらの混合物に、平＋ＬＪ
％立度１０μ以下のジルコンもしくはジルコニアの超１
放粒を混合することによって、この特性を持った造オ立
物か得られる。

使用するジルコニア原料として、安定化したジルコニア
を使用する場合はその耐蝕性において劣り、このため、
未安定のジルコニアを使用することが望ましいが、未安
定のジルコニアを多量に使用すると焼成時に異常膨張す
るために、その添加量は耐火物全量の５０重量％以下で
あることが好ましい。これに、必要により焼結助剤、浸
潤防止剤等の役割を果す粘土、５ｉ０２、ＴｉＯ２その
他の少量添加物を１０重量％以下添加する。

なお、必要によりこの配合物に耐浸潤性を付与するため
にＣｒ２Ｏ３を少量添加することも可能である。

また、造粒子の調製に際して混合するＢ微粒子において
、その配合量が１０重量％未満では、造粒性が極端に劣
り、得られた造粒物は緻密性に欠り、また５０重量％を
超えると、焼成後の収縮が大きすぎるため、焼成歩留の
低下、粒の離脱という問題が生じ、且つ最密充填配合で
はないため、焼成後に緻密性が失われる。従って、この
超微粒の配合割合は、１０〜５０重量％である必要かあ
る。造粒は通常の混練機で行い、１０鮪篩通過の造粒物
を得る。

第二工程は、第一工程で８１１ｉＩ製した造粒物を用も
）で、かさ比重３．８５以上の成形体を得るための工程
であって、ジルコンサンドとジルコンフラワーおよび／
またはジルコニア原料とからなる造粒子以外の配合物に
、第一工程で得た造粒物を１０〜７０重量％配合する。

これに焼結助剤、浸潤防止剤等の役割を果す粘土、５ｉ
０２、ＴｉＯ２その他の少量添加物を１０重量％以下添
加して坏土が調製される。

なお、必要により、耐浸潤性を付与するためしこ、少量
のＣｒ２Ｏ３を添加することもできる。混練に当っては
、焼成後の造粒子周囲に数μの間隔（マイクロギャップ
）の形成のために、第一］二程Ｇこよって得た造粒子の
原形を破壊しなＧ１ようＧこ１−るａ・要がある。

第三工程は、第二工程で得た成形物を焼成する上程であ
るが、第二工程までで得た成形物心よ、従来法よりも低
温球部ら、１３００〜１６５０°Ｃで焼成する。

これによって、焼成の熱量を低減できるとと槌こ、成形
体の過焼結を抑え、耐スポーリング性を強化するととも
に、気孔径の拡大を防ぎ、金属製錬炉への使用に当って
スラグの浸透を抑えることができる。その他、溶銑ある
いは溶鋼鍋、タンディツシュ等の容器内張り、ノズル、
ガラス槽内張り、パイプに用いても効果的である。

（総合効果）本発明は、超微粒子を用いたジルコン−ジルコニア造粒
子をジルコン−ジルコニア質れんがの粗粒として用いる
ことによって、高いかさ比重の成形体を得ることができ
、また焼成温度を下りることによって、高い耐スポーリ
ング性を持ったジルコン−ジルコニア耐火物を得ること
ができる。さらに、本発明の製造法によって得た耐火物
は、超微粉の使用により、焼成後の組織は微細な気孔を
有し緻密であり、また、組成的にもジルコンの解離を促
進するＡＱ２０３を少なくできるのでスラグ、溶鋼等の
／８湯の侵食を受は難いものである。また、従来このよ
うな２次造粒子を用いた耐火物は焼成後の寸法収縮が大
きく、焼成歩留上に問題があったが、本発明品は造粒子
の配合粒度の最密充填性を考慮し、且つその使用量を１
０〜７０重量％とすることによって、寸法収縮は２％以
内となり焼成歩留の面においても非常に良好である。

（実施例）本発明を、以下に実施例に基いて説明する。

（１）第一工程　造粒子の原料組成および造粒シルコン
ザントとジルコンフラワーからなるジルコン厚相７０１
１ｉｆｉ１部と７４μ以下の未安定ジルコニア原料１０
重量部と、平均粒径３μの超微粉ジルコン２０重量部と
、これにＰＶＡに水を適当量添加したバインダ６．５重
量部を攪拌羽根を有するミキサで】Ｏ〜２９分間造粒し
、１０　ａｍ篩通過の造粒子を得た。

これを篩分り後、乾燥炉で乾燥した。乾燥後の粒は見用
ｉＪ止車４．６３、かさ比重３．８Ｂ、見掛は気孔率は
１６．２％であった。

（２）第二ニ［程および第三工程予め混練した造粒子以外の配合物に第一工程によって１
４！た造粒子を投入し、再び混練を行った。

そして、この混練物をフリクンヨンプレスで成形し、１
５８０°Ｃで焼成した。

第１表は、第一工程で得た造粒子への配合物への配合割
合と焼成温度を従来法との比較で示し、更に、製品比較
を示す表であ′る。

（３）製品のテスト本発明によって得られた第１表におけるＣのれンカヲ２
７０１−ン取鍋スラクライン部に於しコてマグネシア・
スピネル質れんがと張り分はテストを行なった結果、マ
グネシア・スピネルれんがが５１回のチャージで廃却さ
れたのに対し７５回のチャージが可能であった。また、
この時点での残存寸法から少なくともあと３ｏ回のチャ
ージは耐用可能であると判断・された。

Claims

【特許請求の範囲】］、　（１，１平均粒径１０μｍ以下の超微粉を１０〜
３０重量％含有するジルコンおよび／またはジルコニア
原料配合物を造粒してかさ比重３．７０以」二、見掛気
孔率１８％以下の造粒子を得る工程と、（２）同工程に
よって得た造粒子１０〜７０重量％と残部かジルコンお
よび／またはジルコニア原料よりなる配合物を造粒子の
原形を破壊しない様混練した後成形して、３．８５以上
の素地かさ比重を有する成形体を得る工程と、（３）同一」二程によって得た素地成形体を１３００〜
１６５０°Ｃの温度で焼成する工程とを有することを特徴とするジルコン−ジルコニア耐火物
の製造方法。