JPS5978959A - 低い多孔度および良好な水和安定性を有する焼結ドロマイトの製造方法 - Google Patents

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】 に異種酸化物の含輩の少ない純粋な粗ドロマイトから、
異種酸化物を添加し、粉砕された粗ドロマイトをプレス
してブリヶットとなし、そしてこのブリケットを焼結温
度に加熱することによって、低い多孔度および良好な水
和安定性を有する焼結ドロマイトを製造する方法に関す
る。

もとよシドロマイト岩石は、産出地にょシ異種酸化物の
量の変化に従う不純物を含有する。

焼結ドロマイトは、その含有する不純物ができうる限シ
少なく、他方においてできりる限シ緻密に焼成された、
すなわち細孔容積が小さい場合に、耐火材料の製造に最
も適している。しがしながら、この両方の判断規準は、
技術的、物理的および化学的理由から、互いに相客れな
い。

純粋なドロマイト、特にゲルフ（Ｇｕｅｌｐｈ）層およ
びサリーナ（Ｓａｌｉｎａ）層のシルル紀のドロマイト
は、通例の焼結温度においては十分に低い全多孔度まで
焼結できない。、これらのドロマイト岩石は、１％以下
の異種酸化物を含有し、０．１ｍｍ以上の微結晶の大き
さを有する。現在の技術水準によれば、これらの両方の
判断規準は、主として劣悪な焼結特性の原因となってい
る。容易に焼結しうる粗ドロマイトは、耐火材料の製造
には使用できないような高い異種酸化物含量を有する。

そのような不純物の多いドロマイトの精製のだめの手段
は、技術的に費用がかさみ、従って実際上！”Ｌとんど
用いられない。そのドロマイト石が容易に焼結でき、そ
れによって得られた焼結物物もまたなおすぐれた耐火性
および満足すべき水和安定性を有するようなドロマイト
鉱床はまれである。

焼結性の悪いドロマイトの焼結性を改善するための方途
を追求する多数の方法が過去において知られている。こ
れらの方法の大要を記せば次のとおりである：酸素を使
用することにより２０００℃以上の焼結温度を適用する
とと；純粋なドロマイトに焼結助剤としての異種酸化物
を富有化せしめること；いわゆる二重焼成、すなわち軽
度に焼成されたドロマイトを調製し、この焼成ドロマイ
トを成形体までプレスし次いで後焼結を行なう；そして
上記の方法を相互に組合せること。

従来知られてｂだこれらの方法は、いずれも技術的手段
としてかなシの費用を必要とする。

従って、特に最初に記載したような種類の焼結性の悪い
ドロマイト岩石から、耐火の目的にそし、て耐火物にま
で更に加工するのに適した、良好な水和安定性を有する
できる限シ緻密に焼成されたドロマイト焼結物を、可能
な限シ簡単な技術的方法で、唯一つの焼結工程で製造す
るという課題があった。

驚くべきことには、この課題は、本発明によれば、粉砕
された粗ドロマイトから出発し、この粗ドロマイトに、
プレス工程の前に、苛性焼成ドロマイト、ドロマイト水
和物または半焼成ドロマイトを、全混合物に関してそし
て酸化物として計算して３ないし２０重量％の量で、な
らびに異種酸化物、特にＦｅ２０３、Ａｌ２０３または
ＳｉＯｚを混合物の異種酸化物全含量が強熱減量のない
混合物に関して１ないし３重量％となるようにすること
によって解決されることが発見された。

一方では粗ドロマイト粉末をプレスし、次いでこれを焼
結し、そして焼成されたドロマイトを用いる方法を行な
い、その際両方の方法に従って焼結助剤を添加しうろこ
とはすでに知られている。しかしながら、同じ条件下に
おいて粗ドロマイドのみからもまた焼成されたドロマイ
トのみからも、プレスおよび焼結の後に、本発明によっ
て得られるような低い全多孔度を有する焼結ドロマイト
が得られないことが判明した。

この効果は、同じ条件下で焼結助剤を少量添加した場合
にも認められた。一般に、全多孔性は、焼成ドロマイト
を３ないし２０重量％の範囲内で添加した場合に最も低
かった。全多孔度は、より少いかまだはより多い量の焼
成ドロマイトを粗ドロマイトに導入する場合には一様に
増大する。この効果は、今日までの知見では説明し得な
い。それは、異種酸化物のみを単独に添加することによ
っては、多量に添加しても達成され得ない。

本発明は、更に一連の有利な実施態様で行なわれる。粗
ドロマイト粉末への焼成ドロマイトの添加量の好ましい
範囲は、５ないし１０重量％である。この範囲内の添加
量で焼結物中の多孔度は、最低となる。焼成ドロマイト
を添加する代シに、半焼成ドロマイトまたはドロマイト
水和物を使用してもほとんど同様な結果を得ることがで
きる。これらの添加物は、上記の粗ドロマイト粉末の原
料と同じ粗ドロマイトからそれ自体公知の方法によって
得られるが、それらはあまシ純粋でない鉱床から由来す
るものであってもよい。ただしその場合、異種酸化物含
量、すなわち不純物が製造すべき焼結物に関して３重量
％を超えないように留意すべきである。

本発明の方法によれば、焼結性および特に水和安定性は
、異種酸化物の添加によって改善される。好ましくは、
Ｆｅ２Ｏ３、Ａ６２０３および５ｉ０２がそれらの全量
が最終焼結物中の異種酸化物の全不純物に関して工ない
し３重量％、好ましくは１．５ないし２．５重量％とな
るような量で使用される。

焼結物中の下記の異種酸化物含量が特に有効であること
が判明した二酸化鉄０，８％、酸化アルミ−ニウム０．
５％、およびシリカ０．８％。添加すべき異種酸化物相
互の上記の重量比は、全不純物の含量がよシ高くまたは
より低く調整される場合には特に有効であることが判っ
た。焼結を容易にしかつ同時に水和安定性を改善するこ
れらの添加物は、工業用酸化鉄、赤泥、ボーキサイト、
鉄富有粘土または類似物から選択され、そして微細粒子
状の粗ドロマイト粉末に添加されうる。

しかしながら、それらは、アルカリおよびハロゲン化物
の含量をできる限シ低くすべきである。

しかしそれらは、それ相応に不純な粗ドロマイトの形で
混合物中に添加されうる。

焼結物の水和安定性は、実質的に異種酸化物の含量によ
って定まる。すなわち、例えば、通常の粒状構造を有し
、直径５０ｍｍおよび高さ５０ｍｍの寸法を有する同様
なプレスシリンダーは、試験シリンダーが約２％の重量
増加に達した場合にに、３０℃および９５％の関係湿度
において貯蔵中に破壊された。

これらの重量増加は、０．５４重量％の異種酸化物含量
を有する焼結物の場合には僅か５日後にすでに起り、そ
して１．０６重量％の異種酸化物含量を有する焼結物の
場合には僅か８日後に起った。

もし焼結物が２．１重量％の異種酸化物を含有するなら
ば、その貯蔵時間は、上記の条件下に１４日間延長され
うる。これらの理由から１ないし２．５重量％の異種酸
化物含量を有する焼結物が特に有利である。

粉砕された粗ドロマイトおよび焼成ドロマイトまだは部
分的に焼成されたドロマイトの添加物の粒度は、有利に
は１ｍｍ以下、好ましくはＱ、１ｍｍ以下とすべきであ
る。混合物をプレスしてブリケットとするときに、焼成
されたブリケットの約２ｇ／ｃｍ”の粗密度が得られる
ように２ｔ／Ｃｍ２、好ましくは３ｔ／Ｃｍ２の圧力が
有利である。いずれの場合にも、高い粗密度が有利であ
る。

上記のブリケットを焼結するためには、１，６００ない
し２，０００℃の通常の焼結温度が推奨され、またそれ
で十分である。周知のように、よシ高い温度およびより
長い焼結時間を適用することによって、より緻密な焼結
物が得られる。

混合物のすべての成分は、プレスされる前にできる限多
均−な分布状態で、すなわち緊密な混合物として存在す
べきである。ブリケットへの成形は、通常のブリケット
ローラーを用いて行なうことができる。焼成および焼結
工程は、回転炉において、しかしまた固体の燃焼物、例
えば粉炭を用いて加熱する場合には、シャフト炉におい
ても実施する仁とができる。それによって、石炭の灰成
分が焼結されるべき物質によって吸収され、そして焼結
物の多孔度は低下し、ブリケット上にいわゆる焼結スキ
ンが形成される。焼結物によって吸収された固体の燃焼
物質からの不純物の量は、異種酸化物含量を調整する場
合に考慮に入れなければならない。

試験例： 多数の試験において得られた結果が下記の表に要約され
ている： 上記の表中、Ａ、Ｂ、　ＣおよびＤは、以下にその分析
値を示すような、異なった、大抵焼結することの困難な
粗ドロマイトを意味する。粗ドロマイト粉末および苛性
焼成ドロマイトについての対応する欄には、試験シリー
ズ１および８を除いて、重量％で表わした量比が示され
ておシ、その際比較のために５ｍｍないし１６ｍｍの粒
度の細砕石が焼結された。異種酸化物含量も同様に重量
％で示されている。異種酸化物ＳｉＯ２、Ｆ２Ｏ３およ
びＡｇ２Ｏ３のほかに、一部更に他の異種酸化物も少量
存在していた。試験シリーズ２ないし７，９ないし１４
および１７ないし２２における異種酸化物含量は、いず
れも同じであった。記載は、強熱減量のない混合物、あ
るいは得られた焼結物に関するものである。粗密度およ
び多孔度値は、ＤＩＮ５１０６５に従って定義された。

粗ドロマイトの分析値ニ トロマイトの型　　　ＡＢＣＤ 強熱減量　　　　　４７．２９　　４７．４４　４７．
４５　４７．４５ＳｉＯｚ　　　　　　　　　Ｏ，１４
０，１４０，１７０，１１Ｆｅ２ｅ３０．２８　　０．
１１　　０．０７　　０．０６Ａ＃２０ａ　　　　　　
　　Ｏ，０７０，０５０，０４０，０２Ｍｎ０　　　　
　　　　０．０９　　０．０１　　０．０１　　０．０
１Ｃａ０　　　　　　　　３１．３７　　３１．２９　
３１．３３　３１．５８Ｍｇ０　　　　　　　　２０．
７６　　２０．９６　２０．９３　２０．７７表中の試
験シリーズエないし８は、異種酸化物の添加なしに行な
われた。試験シリーズ９ないし２２においては、それぞ
れ表中に記載された異種酸化物含量となるような量でド
ロマイトＢ。

ＣおよびＤに添加された。

試験実施方法の詳細： １）　粗ドロマイト粉末： 粗ドロマイト粉末を得るために、相当する型のドロマイ
トの細砕石がボールミルで１００重量％が０．１ｍｍ以
下の粒度まで粉砕された。

０．０４５ｍｍ以下の粒度の粉末の部分は、８０重量％
以上であった。

２）　苛性焼成ドロマイト： 相当する型のドロマイトの細砕石が粉砕されそして１，
０００℃において強熱減量なしに焼成された。

３）　異種酸化物添加： 以下のものが使用された二８７重量％が０．０６ｍｍ以
下の粒度の石英粉末、９９重量％が０．０４ｍｍ以下の
粒度の赤色酸化鉄、および９１重量％が０．１２５ｍｍ
以下の粒度を有する酸化アルミニウム。

４）　混合物の調製： 混合物を調製するために、場合によっては異種酸化物は
、ドロマイト混合物の３分の１と混合され、その後でド
ロマイトの残ルの部分がそれに混合された。

５）　ブリケットの調製： 上記の混合物を３ｔ／ｃｍ２の圧力でプレスすることに
よって、５０ｍｍの直径および２８ｍｍの高さを有する
円筒状ブリケットが調製された。

６）　ブリケットの焼成： 焼成は２，０００℃において８時間行なわれた。

冷却は、大気中で行なわれた。

−舌−−一聾′ｑ＝−便し一刃乱−−−ｊ皆−（ヵ　式
）昭和ケア年　７２月　７１−１ 特許庁長官　若杉和夫　　殿 １、事件の表示 昭和クツ年特許願第　１？午７８ｒ号 ３、補正をする者 事件との関係　　出願人 Ｌ″’　Ｔ：＋； 氏　　　と、　　　　　　Ｖｏ−ミ・・ノトウエルフ・
ゲゼル、ヤソト・ミド・べ／ニレ、クグルリ・フンング
４、代理人 イ１　　所　東京都港区虎ノ門二丁目８番１号（虎の門
１に気ヒル）５、補正命令の１附

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、粉砕された粗ドロマイト、特に異種酸化吻合ｌの少
   ない純粋な粗ドロマイトから、更に異種酸化物を添加し
   、上記の粉砕された粗ドロマイトをプレスすることによ
   シプリケットとなしそしてこのブリケットを焼結温度に
   加熱することによって、低い多孔度および良好な水和安
   定性を有する焼結ドロマイトを製造する方法において、
   上記粗ドロマイト粉末に苛性焼成ドロマイト、ドロマイ
   ト水和物また種酸化物を、特にＦｅ２０ｘ、　Ａ１２０
   ａまたはＳｉＯ２を、上記混合物の全異種酸化物含量が
   強熱減量のない混合物について計算して工ないし３重量
   ％となるような量で混合することを特徴とする、前記焼
   結ドロマイトの製造方法。 ２、　粗ドロマイト粉末に苛性焼成ドロマイト、ドロマ
   イト水和物または半焼成ドロマイトを５ないし１０重量
   ％の量で混合する、特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３、混合物に異種酸化物を上記混合物の全異種酸化物含
   量が１．５ないし２．５重量％となるような量で添加す
   る、特許請求の範囲第１項または第２項に記載の方法。 ４、　混合物のＦｅ２Ｏ３含量が０．８重量％、Ａ７２
   ０３含量が０．５重量％そして５ｉ０２含量が０．８重
   量％である特許請求の範囲第１項〜第３項のいずれかに
   記載の方法。 ５　プレスすべき混合物が１ｍｍ以下、好ましくは０．
   １ｒｒＩｍ以下の粒度を有している、特許請求の範囲第
   １項〜第４項のいずれかに記載の方法。 ６、焼結温度が１，６００ないし２，０００℃である、
   特許請求の範囲第１項〜第６項のいずれかに記載の方法
   。 ７、混合物のプレスを２ｔ／ｃｍ２よシ大なる圧力を用
   いて行なう、特許請求の範囲第１項〜第６項のいずれか
   に記載の方法。 ８　成形物の焼結を、好ましくは、固体燃料、特に粉炭
   使川下の燃焼によって行なう、特許請求の範囲第１項〜
   第７項のいずれかに記載の方法。