JPS6042183B2 - カルシア質耐火物及びその製造法 - Google Patents

カルシア質耐火物及びその製造法

Info

Publication number
JPS6042183B2
JPS6042183B2 JP55142379A JP14237980A JPS6042183B2 JP S6042183 B2 JPS6042183 B2 JP S6042183B2 JP 55142379 A JP55142379 A JP 55142379A JP 14237980 A JP14237980 A JP 14237980A JP S6042183 B2 JPS6042183 B2 JP S6042183B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
weight
oxide
calcia
aluminum oxide
firing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired
Application number
JP55142379A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5767071A (en
Inventor
宏 永山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP55142379A priority Critical patent/JPS6042183B2/ja
Priority to KR1019810003614A priority patent/KR890000623B1/ko
Priority to US06/311,181 priority patent/US4383044A/en
Publication of JPS5767071A publication Critical patent/JPS5767071A/ja
Publication of JPS6042183B2 publication Critical patent/JPS6042183B2/ja
Priority to KR1019880012372A priority patent/KR890000624B1/ko
Expired legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は塩基性耐火煉瓦の原料として好適な改良され
た耐消化性カルシア質耐火物に関する。
従来電気炉、転炉などの製鋼炉、セメント焼成用回転
炉などの内張り材として広く使用されてきたマグネシア
、マグネシャークロム、マグネシャーアルミナ質塩基性
耐火物はその製造過程におけるエネルギー消費又はクロ
ムの使用による公害発生等の問題からカルシア質耐火物
への転換が注目されている。ところでカルシアは強い消
化性を有するため、耐消化性カルシア質火物の開発が望
まれ、又省エネルギーの観点から焼成温度を低下するこ
とが試みられている。本発明者は耐消化性カルシア質耐
火物の製造方法として、2重量%以下の二酸化ケイ素、
1〜5重量%の酸化マグネシウムを含む石灰質原料に、
消化防止剤として酸化鉄を2〜4喧量%含むように成分
調整し、比較的低い焼成温度である1350〜1650
℃に焼成する方法(特開昭49−118076号公報参
照)の外、2重量%以下の二酸化ケイ素の外に0.4重
量%以上2重量%未満の酸化鉄、酸化鉄の含有量により
その合計量が5重量%未満の範囲で調整された量の酸化
アルミニウム及び酸化マグネシウムを含み、同様に13
50〜1650℃に焼成する方法を提案した。しかるに
その後の検討によれば酸化鉄の含有はカルシア質耐火物
の焼結性、耐消化性の増進に有効である半面、ブラウン
ミレライト (4CaO、Al2O3。Fe2O3)、
ダイカルシウムフェライト (2CaO。Fe。O0)
などの低融点マトリックスの生成により、これらの耐火
物を配合したカルシア質耐火物においては熱衝撃抵抗、
熱間強度の低下が生ずるために、酸化鉄分の含有は必要
最低限におさえる必要があることを知得した。またこれ
らのカルシア質耐火物を配合した耐火物を溶鋼に接する
部分、たとえば造塊用とりベ煉瓦や電気炉炉床などに使
用する場合は、酸化鉄分を含有するカルシア質耐火物は
酸化鉄を含まないものに比し溶鋼とのぬれ性が大きくな
る上に、粒子の比重も高くなる傾向があるために、これ
らの粒子が溶鋼中に混入した場合には酸化鉄を含まない
粒子に比し浮上分離し難く、酸化物系介在物となり易い
。このためカルシア質耐火物の耐消化性に及ぼす酸化鉄
含有量と二酸化ケイ素、酸化アルミニウム、酸化マグネ
シウムの含有量との関連について詳細な研究を行つた結
果、酸化鉄含有量の低減につれて耐消火性が低下し、酸
化鉄0.45重量%未満のものは1400℃の焼成では
オートクレーブ5気圧、1時間処理後の残留率が著しく
小さく、とくに酸化鉄をまつたく含まないものでは14
00′C焼成後のオートクレーブ残留率はゼロであつた
。しかし15000C〜1700℃に焼成したものは適
正な含有割合に調整することによりきわめて高い残留率
を示すことを認めた。本発明は前記知見に基いてなされ
たもので、その目的は耐火物の高温強度、高温安定性、
熱衝撃抵抗などに悪影響を及ぼすために極力低減しなけ
ればならない酸化鉄分を殆ど含まないカルシア質耐火物
及びその製造方法を提供することである。
前記目的を達成する本発明のカルシア質耐火物は(a)
二酸化ケイ素2重量%以下、(b)酸化アルミニウム3
〜1呼量%、酸化鉄0.4重量%未満及び(c)残部は
酸化カルシウムと微量不純物よりなり、か.つ1500
℃以上の焼成により生長した酸化カルシウムの結晶粒径
が40μm以上であることを特徴とするカルシア質耐火
物及び(a)二酸化ケイ素2重量%以下、(b)少なく
とも1.鍾量%の酸化アルミニウムと少なくとも0.踵
量%の酸化マグネシウムと.の混合物を合計で3〜1唾
量%、酸化鉄0.4重量%未満及び(C)残部は酸化カ
ルシウムと微量不純物よりなり、かつ1500′C以上
の焼成により生長した酸化カルシウムの結晶粒径が35
μm以上であることを特徴とするカルシア質耐火物であ
り、又前者・のカルシア質耐火物の製造方法は焼成状態
て(a)二酸化ケイ素2重量%、(b)酸化アルミニウ
ム3〜10重量%、酸化鉄0.4重量%未満及び(c)
残部は酸化カルシウムと微量不純物よりなる酸化物を生
成する比率で、石灰原料に酸化アルミニウム成分を調整
配合し、次いで1500〜1700℃の温度で焼成する
ことを特徴とするカルシア質耐火物の製造法である。後
者のカルシア質耐火物の製造方法は前者の製造方法と同
様に焼成状態で(a)二酸化ケイ素2重量%、(b)少
なくとも1.踵量%の酸化アルミニウムと少なくとも0
.踵量%の酸化マグネシウムとの混合物を合計で3〜1
唾量%、酸化鉄0.4重量%未満及び(c)残部は酸化
カルシウムと微量不純物lよりなる酸化物を生成する比
率で、石灰原料に酸化アルミニウム成分と酸化マグネシ
ウム成分を調整配合するか、又酸化マグネシウム成分を
所定比率で含有する石灰原料に酸化アルミニウム成分を
調整配合し、次いで1500℃〜1700゜Cの温度て
焼成する方法である。本発明によれは、酸化鉄が不純物
として存在するとしても0.4重量%未満である場合に
おいて、二酸化ケイ素含量及びアルミニウム含量又は酸
化アルミニウムと酸化マグネシウムとの混合物含量を特
定の範囲内に調整することにより望ましい耐消化性を有
するカルシア質耐火物を製造できることが認められた。
以下これを実験結果に基いて説明する。第1図〜第4図
は二酸化ケイ素含有量を2重量%以下とし、具体的には
0.45、0.90及び1.8鍾量%の場合における耐
消化性(オートクレーブ5気圧1時間処理後の消化残留
率)試験結果であり、第1図はMgOを含有しないカル
シア質耐火物の耐消化性に及ぼすAl2O3含有量の影
響を示すグラフであり、第2図はSiO2O.45重量
%を含有するカルシア質耐火物の耐消化性に及ぼすAl
2O3、MgO含有量の影響を示すグラフであり、第3
図はSiO2O.踵量%を含有するカルシア質耐火物の
耐消化性に及ぼすAI2O3、MgO含有量の影響を示
すグラフであり、第4図はSiO2l.踵量%を含有す
るカルシア質耐火物の耐消化性に及ぼすAl2O3、M
gO含有量の影響を示すグラフである。第1図に示すよ
うに、酸化マグネシウムを含有しない場合においては二
酸化ケイ素0.45〜1.80重量%の範囲内において
、二酸化ケイ素の含有量によらず酸化アルミニウムの含
有量が増加するにしたがつて、耐消化性は向上し、3重
量%において消化残留率は80%を超え、3.鍾量%以
上になると著しく向上し、更にその量が増加しても大き
な変化を示さず、二酸化ケイ素0.45重量%のもので
は酸化アルミニウムの含有量が5重量%程度以上になる
と耐消化性が低下する傾向を示す。従つて酸化マグネシ
ウムを含有しない場合においては酸化アルミニウムを3
.6重量%程度含有すれば十分である。第2〜第4図に
示すように酸化マグネシウムを含むものでは、酸化アル
ミニウムが3.6重量%までの範囲において、二酸化ケ
イ素が0.45重量%(第2図)の場合は酸化アルミニ
ウムの増加につれて耐消化性が増大するが、酸化マグネ
シウムを3.鍾量%含むものでは酸化アルミニウム1.
8重量%でオートクレーブ消化残留率90%以上となり
、酸化マグネシウム含有量が多いほど酸化アルミニウム
が少なくても耐消化性の大きなものが得られる。二酸化
けい素0.踵量%(第3図)の場合は酸化マグネシウム
の含有量による耐消化性の差はきわめて小さい。消化残
留率90%以上とするには酸化マグネシウム0.9〜3
.鍾量%の場合において酸化アルミニウムが1.8重量
%あれば十分である。二酸化ケイ素1.踵量%(第4図
)の場合も0.踵量%の場合と類似しており、酸化マグ
ネシウム3.6重量%の場合は酸化アルミニウム1.8
重量%で十分であるが、酸化マグネシウム1.鍾量%以
下の場合は酸化アルミニウムを3.6重量%含有しない
とオートクレーブ消化残留率90%以上にはならない。
これらの結果にみられるように耐消化性にすぐれたカル
シア質耐火物を得るために必要な酸化鉄以外の成分の含
有量は、下記表1のようになる。
※酸化鉄の代りに酸化マグネシウム
、酸化アルミニウムが耐消化性増進に有効であるのは、
少量の酸化マグネシウムはCaQ詰晶周辺のマトリック
スカルシア質耐火物の焼結においては酸化鉄が著しく有
効であることが知られているが、本発明のように不純物
として酸化鉄を含むものてあつても0.鍾量%未満であ
る場合の焼成温度は、酸化鉄を0.4重量%以上含む場
合と異なり、1400℃では表2に示すようにCaQ詰
晶の発達が劣り、表3に示すように焼結性も著しく劣る
ために1500℃以上に焼成する必要がある。1500
℃に焼成することにより急速に焼結がすすみ耐消化性も
向上する。
の粘性を低下させる効果があり、酸化アルミニウムは3
Ca0−Al2O3、5Ca0−3A1203などの低
融性マトリックスを生成することによりCaO詰晶粒の
成長を促進するとともに、気孔率を低下させクリンカの
内質を強化することによる。本発明のカルシア質耐火物
及びその製造法において、成分調整のために追加する酸
化アルミニウム成分としては、仮焼アルミナ、水酸化ア
ルミニウム、コランダムなどが用いられ、酸化マグネシ
ウム成分としては水酸化マグネシウム、炭酸マグネシウ
ム、仮焼マグネシウムなどが用いられるが、これらの添
加剤の不純物としては二酸化ケイ素に留意する必要があ
る。
酸化アルミニウム成分としてムライト(3A1203・
2S10.)耐火物を使用すると不純物としてSiO2
をムライト耐火物の30%程度含有するために、たとえ
ば酸化アルミニウムを3.鍾量%を与える際にはSiO
2が1.5重量%追加されることになり、耐火物全体と
して2重量%以上のSlO2含有量となる。SiO2は
耐火物の焼成過程に2Ca0−SiO2を生成し、Ca
O結晶粒の成長を阻害するためにカルシア質耐火物の耐
消化性を弱める。またCaO結晶粒間に位置する2Ca
0・SiO2は850℃で起るα″−γ転移によつて結
晶間の結合力を弱め、焼成物を粉化し易くするなどきわ
めて有害であるので、SiO2は2重量%以下の含量に
なるように調製される。成分調整用添加剤及ひ原料粉末
の粒度は200μ以下のものが8喧量%以上存在するこ
とがのぞましい。原料粉末の混合は乾式あるいは半乾式
法では不充分であり、トロンミルやウェットパンミル、
ミキサーなどで混漿混練するのが有効である。混練物は
水分調整後、ペレットや塊粒状に成型し回転炉などで焼
成するが、固相反応を促進し、充分な焼結効果をあげる
ためには被焼成物はできる限り薄肉のものがよく、加圧
して粒子同志を密着させるのがよい。焼成は通常の方法
で行い、石灰石系の原料を使用する場合は1000〜1
300石Cで仮焼を完全に行い、炭〉実施例2表6に示
す化学成分(重量%)を有する水酸化カルシウム粉末に
水酸化アルミニウム(Al2O365×酸カルシウムの
分解によつて発生する二酸化炭素を充分除去したのち昇
温し、1500℃以上の温度で焼成すると良質の耐火物
が得られる。
1500℃未満の温度では充分な反応が起こらずCaQ
詰晶粒の成長も不完全である。
焼成温度は高い方がよいがあまり高温にすると内張耐火
物の損傷をもたらすので1500〜1700℃が適当で
ある。回転炉で焼成する時には、脱ガス時に加圧成型し
たペレットの強度が低下し、炉内で粉化する傾向がある
ので耐消化・性を損わない範囲で無機質あるいは有機質
の粘結性を使用して成型し焼成した方がよい。実際の工
業原料である石灰石にはわずかながらAl2O3、Mg
O.Fe2O3、SiO2などの不純物を含むが、Fe
2O3は0.4重量%未満であるのが一般的である。
したがつて、本発明によれば通常の石灰石を使用し、従
来消化防止剤としての酸化鉄の代りに酸化アルミニウム
・酸化マグネシウムの少量添加よりCaO94〜97%
程度の高純度カルシア質耐火物が得られる。次に本発明
を実施例について説明するが、本発明はこれによりなん
ら限定されるものではない。
実施例1表4に示す化学成分(重量%)を有する石灰石
粉末に仮焼アルミナ粉末(純度99%)1.踵量%を添
加し、ウェットパンミルで湿式混合した。
ついで30W1mφ、3−hのペレットに加圧成形し、
乾燥したのちそのまま1500℃で1時間焼成した。得
られた耐火物の化学組成(重量%)ならびに特性を表5
に示す。%)2重量%を添加し、ウェットパンミルで湿
式混合し、ついで307Tfmφ、1hhのペレットに
加圧成形し、乾燥したのちそのまま1500′Cで1時
間焼成した。
得られた耐火物の組成(重量%)ならびに特性を表7に
示す。次に本発明により得られたカルシア質耐火物を使
用して製造したレンガの物理的性質を示す。
レンガ製造に使用した耐火物の化学組成(重量%)を表
8に示すが、試料4は比較例を示す。供試レンガはこれ
らの耐火物を粉砕整粒し−8〜+100メッシュ40%
、−100メッシュ60%に配合し、あまに油3%を加
えて混練したものをサンドランマ1〔つき固めにて30
WLφ×3hhに成形し1500℃で1時間炭化珪素抵
抗発熱体炉中て焼成した。次に得られたレンガの物理的
特性を表9に示す。
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、優れ
た高温強度、高温安定性、熱衝撃抵抗等の性質を有する
カルシア質耐火物が省エネルギー、安定な原料供給のも
とに提供されるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
第1図はMgOを含有しないカルシア質耐化物の耐消化
性に及ぼすAl2O3含有量の影響を示すグラフであり
、第2図はSlO2O.45重量%を含有するカルシア
質耐火物の耐消化性に及ぼすAl2O3、MgO含有量
の影響を示すグラフであり、第3図はSiO2O.踵量
%を含有するカルシア質耐火物の耐消化性に及ぼすAl
2O3、MgO含有量の影響を示すグラフであり、第4
図はSiO2l.8重量%を含有するカルシア質耐火物
の耐消化性に及ぼすAl2O3、MgO含有量の影響を
示すグラフである。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 (a)二酸化ケイ素2重量%以下、(b)酸化アル
    ミニウム3〜10重量%、酸化鉄0.4重量%未満及び
    (c)残部は酸化カルシウムと微量不純物よりなり、か
    つ1500℃以上の焼成により生長した酸化カルシウム
    の結晶粒径が40μm以上であることを特徴とするカル
    シア質耐火物。 2 (a)二酸化ケイ素2重量%以下、(b)少なくと
    も1.8重量%の酸化アルミニウムと少なくとも0.9
    重量%の酸化マグネシウムとの混合物を合計で3〜10
    重量%、酸化鉄0.4重量%未満及び(c)残部は酸化
    カルシウムと微量不純物よりなり、かつ1500℃以上
    の焼成により生長した酸化カルシウムの結晶粒径が35
    μm以上であることを特徴とするカルシア質耐火物。 3 焼成状態で(a)二酸化ケイ素2重量%、(b)酸
    化アルミニウム3〜10重量%、酸化鉄0.4重量%未
    満及び(c)残部は酸化カルシウムと微量不純物よりな
    る酸化物を生成する比率で、石灰原料に酸化アルミニウ
    ム成分を調整配合し、次いで1500℃〜1700℃の
    温度で焼成することを特徴とするカルシア質耐火物の製
    造法。 4 石灰原料に酸化アルミニウム成分を調整配合し、所
    定の形状に加圧成形した後1500℃〜1700℃の温
    度で焼成する特許請求の範囲第3項記載のカルシア質耐
    火物の製造法。
JP55142379A 1980-10-14 1980-10-14 カルシア質耐火物及びその製造法 Expired JPS6042183B2 (ja)

Priority Applications (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP55142379A JPS6042183B2 (ja) 1980-10-14 1980-10-14 カルシア質耐火物及びその製造法
KR1019810003614A KR890000623B1 (ko) 1980-10-14 1981-09-26 내소화성 카르시아질내화물
US06/311,181 US4383044A (en) 1980-10-14 1981-10-14 Slaking-resistant calcia refractory
KR1019880012372A KR890000624B1 (ko) 1980-10-14 1988-09-23 내소화성 카르시아질내화물

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP55142379A JPS6042183B2 (ja) 1980-10-14 1980-10-14 カルシア質耐火物及びその製造法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5767071A JPS5767071A (en) 1982-04-23
JPS6042183B2 true JPS6042183B2 (ja) 1985-09-20

Family

ID=15313998

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP55142379A Expired JPS6042183B2 (ja) 1980-10-14 1980-10-14 カルシア質耐火物及びその製造法

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPS6042183B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11306542B2 (en) * 2013-09-11 2022-04-19 Schlumberger Technology Corporation Thermally stable polycrystalline diamond and methods of making the same

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5767071A (en) 1982-04-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH072536A (ja) スズ浴用敷きれんがとしての耐火れんが
US6548436B2 (en) Cristobalite-free mullite grain having reduced reactivity to molten aluminum and method of producing the same
JPH0456785B2 (ja)
JPH05254924A (ja) クロム固溶スピネル及びコランダムよりなるクリンカー並びにそれを用いて得られる耐火物
JPS6042183B2 (ja) カルシア質耐火物及びその製造法
KR890000623B1 (ko) 내소화성 카르시아질내화물
US4212679A (en) Method of making magnesite grain
JPH0794343B2 (ja) マグネシアクリンカー及びその製造方法
JPH09301766A (ja) 多孔質スピネルクリンカー及びその製造方法
JP4960541B2 (ja) マグネシア−アルミナ−チタニア質れんが
JPH0755857B2 (ja) スピネル構造とコランダム構造とからなるクリンカーおよび耐火物
KR890000624B1 (ko) 내소화성 카르시아질내화물
JPS6112871B2 (ja)
JP2747325B2 (ja) 大きい気孔を有するスピネル含有マグネシア質クリンカーおよびその製造法
JPS5839798B2 (ja) 石炭質焼成耐火煉瓦の製造方法
JPH0692723A (ja) ジルコニア含有マグネシアアルミナ系スピネルクリンカー並びにそれを用いて得られる耐火物
KR101129265B1 (ko) 마그네시아-실리카계 클링커 및 이를 함유하는 내화벽돌
JPS5927731B2 (ja) カルシアクリンカ−の製造方法
US4366257A (en) Process for producing a calcia clinker
JPS6138154B2 (ja)
JP3257820B2 (ja) クロム固溶スピネルよりなるクリンカー並びにそれを用いて得られる耐火物
JP2941128B2 (ja) ジルコニア含有マグネシアアルミナ系スピネルクリンカー並びにそれを用いて得られる耐火物
JP3510642B2 (ja) マグネシアクリンカーおよびその製造法
JPS5913457B2 (ja) カルシアクリンカ−の製造法
JPH0755856B2 (ja) スピネル構造からなるクリンカーおよび耐火物