JPS6044262B2 - マグネシアクリンカ− - Google Patents
マグネシアクリンカ−Info
- Publication number
- JPS6044262B2 JPS6044262B2 JP56201557A JP20155781A JPS6044262B2 JP S6044262 B2 JPS6044262 B2 JP S6044262B2 JP 56201557 A JP56201557 A JP 56201557A JP 20155781 A JP20155781 A JP 20155781A JP S6044262 B2 JPS6044262 B2 JP S6044262B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnesia
- clinker
- content
- magnesia clinker
- zro2
- 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
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- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は秀れた耐蝕性を有する製鋼炉用耐火物を製造す
るのに適したマグネシアクリンカーに関する。
るのに適したマグネシアクリンカーに関する。
最近の製銅技術の発展は目覚ましいものがあり、製鋼炉
耐火物もこの変化に対応したものが要望されている。
耐火物もこの変化に対応したものが要望されている。
最近の製鋼技術の中心は連続鋳造などに代表される連続
化と収率の向上、さらに取鍋製錬にみられるような工程
の省略あるいは製品品質の向上にあるものとみられる。
しかしながら、製鋼技術の進歩は製鋼炉に使用する耐火
物に−より苛酷な条件下での耐用を要求することになつ
た。逆の見方をすれば、耐火物の耐用性が製鋼技術の発
展を制限しているとも言える。このため、製鋼炉用耐火
物原料として、従来ほとんど用いられることのなかつた
電融マグネシアなどの高価な原料が用いられるようにな
り、さらにカーボンマグなどの新しい夕、イプの耐火物
が用いられるようになつた。マグネシアクリンカーは、
マグネシアクロｌ、耐火物、マグネシアドロマ、イト耐
火物およびマグネシアカーボン耐火物の主な原料であり
、これらの耐火物のスラグに対する耐食性を増加さ”せ
るためにも、マグネシアクリンカー自体の耐食性の向上
が強く求められている。マグネシアクリンカーの耐食性
をを向上させるには、マグネシアの含有率を高める、マ
トリックス組成（マグネシアクリンカーに含まれるマグ
ネシア以外の成分を主成分とする組成物）を高融点にな
るように調整する、マグネシアクリンカーの嵩比重を高
くするなどの方法がある。
化と収率の向上、さらに取鍋製錬にみられるような工程
の省略あるいは製品品質の向上にあるものとみられる。
しかしながら、製鋼技術の進歩は製鋼炉に使用する耐火
物に−より苛酷な条件下での耐用を要求することになつ
た。逆の見方をすれば、耐火物の耐用性が製鋼技術の発
展を制限しているとも言える。このため、製鋼炉用耐火
物原料として、従来ほとんど用いられることのなかつた
電融マグネシアなどの高価な原料が用いられるようにな
り、さらにカーボンマグなどの新しい夕、イプの耐火物
が用いられるようになつた。マグネシアクリンカーは、
マグネシアクロｌ、耐火物、マグネシアドロマ、イト耐
火物およびマグネシアカーボン耐火物の主な原料であり
、これらの耐火物のスラグに対する耐食性を増加さ”せ
るためにも、マグネシアクリンカー自体の耐食性の向上
が強く求められている。マグネシアクリンカーの耐食性
をを向上させるには、マグネシアの含有率を高める、マ
トリックス組成（マグネシアクリンカーに含まれるマグ
ネシア以外の成分を主成分とする組成物）を高融点にな
るように調整する、マグネシアクリンカーの嵩比重を高
くするなどの方法がある。
従来の方法として、一旦８００〜１４００℃で焼成した
酸化マグネシウムを水和し、再度焼成する軽焼水和法は
、マグネシアの含有率が高くなり、マグネシアクリンカ
ーの嵩比重（以下、ＢＤという）が高くなつて、マグネ
シアクリンカーの耐食性が良くなることは知られている
が、製造工程が複雑になり、製造コストが大幅に増加す
るものである。
酸化マグネシウムを水和し、再度焼成する軽焼水和法は
、マグネシアの含有率が高くなり、マグネシアクリンカ
ーの嵩比重（以下、ＢＤという）が高くなつて、マグネ
シアクリンカーの耐食性が良くなることは知られている
が、製造工程が複雑になり、製造コストが大幅に増加す
るものである。
また、マトリックス組成を高融点になるように調整した
り、マグネシアクリンカーのＢＤを高めたりするため酸
化ジルコニウムを添加する方法もある。
り、マグネシアクリンカーのＢＤを高めたりするため酸
化ジルコニウムを添加する方法もある。
米国特許第１４０８８３３号明細書には、マグネシア化
合物にＺｒＯ２・ＳｉＯ２を０．２〜３．６％添加し、
焼成したマグネシアクリンカーの製造法について記載し
ているが、マグネシア化合物（たとえば軽焼マグネシア
）の粉末とＺｒＯ２・ＳｊＯ２粉末とを均一混合するこ
とが困難なため、耐食性の向上が見られない。さらに米
国特許第１４１９８５号明細書にはＺｒＯ２Ｏ．Ｏ５〜
５％を添加したマグネシア焼結体の製造法を示している
が、ＣａＯ／ＺｒＯ２の比を限定しているため、ＢＤ＝
３．３５ｇ／ｄ以上に達せず、耐食性へのＺｒＯ２の効
果を十分に発揮していない。本発明者は、製鋼技術の発
展に対応した耐火物を作るためのマグネシアクリンカー
の改良について検討した結果、本発明に到達したもので
ある。すなわち、本発明は（ａ）ＭｇＯの含有率が９５
％以上てあり、（ｂ）ＣａＯの含有率が０．３〜２．０
％であり、（ｃ）ＺｒＯ２の含有率が０．０５〜２．０
％であり、（ｄ）ＳｉＯ２の含有率が０．２〜１．０％
であり、（ｅ） 〜１ｇ０−ＣａＯ−ＺｒＯ２・ＳｌＯ
２以外の酸化物の含有率が０。
合物にＺｒＯ２・ＳｉＯ２を０．２〜３．６％添加し、
焼成したマグネシアクリンカーの製造法について記載し
ているが、マグネシア化合物（たとえば軽焼マグネシア
）の粉末とＺｒＯ２・ＳｊＯ２粉末とを均一混合するこ
とが困難なため、耐食性の向上が見られない。さらに米
国特許第１４１９８５号明細書にはＺｒＯ２Ｏ．Ｏ５〜
５％を添加したマグネシア焼結体の製造法を示している
が、ＣａＯ／ＺｒＯ２の比を限定しているため、ＢＤ＝
３．３５ｇ／ｄ以上に達せず、耐食性へのＺｒＯ２の効
果を十分に発揮していない。本発明者は、製鋼技術の発
展に対応した耐火物を作るためのマグネシアクリンカー
の改良について検討した結果、本発明に到達したもので
ある。すなわち、本発明は（ａ）ＭｇＯの含有率が９５
％以上てあり、（ｂ）ＣａＯの含有率が０．３〜２．０
％であり、（ｃ）ＺｒＯ２の含有率が０．０５〜２．０
％であり、（ｄ）ＳｉＯ２の含有率が０．２〜１．０％
であり、（ｅ） 〜１ｇ０−ＣａＯ−ＺｒＯ２・ＳｌＯ
２以外の酸化物の含有率が０。
５％以下であり、
（ｆ）嵩比重及び見掛気孔率が、それぞれ３．４０ｑ／
Ｃｄ以上および２．０％以下てあり、（ｇ） マグネシ
アの平均結晶径が６０μｍ以上で酸化ジルコニウムがマ
グネシアの結晶子の粒間に均一に分散している、上記（
ａ）〜（ｇ）の全ての条件を満たすことを特徴とするマ
グネシアクリンカーに関するものである。
Ｃｄ以上および２．０％以下てあり、（ｇ） マグネシ
アの平均結晶径が６０μｍ以上で酸化ジルコニウムがマ
グネシアの結晶子の粒間に均一に分散している、上記（
ａ）〜（ｇ）の全ての条件を満たすことを特徴とするマ
グネシアクリンカーに関するものである。
マグネシアクリンカーの構造をその破断面について顕微
鏡で観察すると、マグネシアの小さな結晶の集合とこの
結晶との間に介在するマトリックスより成り立つており
、マグネシアの結晶は結晶粒子と呼ばれ、高純度海水マ
グネシアクリンカーの場合、その平均径は普通２０〜４
０μである。し．かるに本発明のマグネシアクリンカー
は、結晶粒子径が６０μ以上もあり、そのため耐食性が
向上する現象が認められた。これはスラグにより侵食が
マグネシア結晶粒子の部分よりマトリックスの部分を通
じて行なわれることが多く、マグネシア結−晶粒子が大
きくなると、マトリックスとの接触が妨げられるためと
推定される。さらにマグネシアクリンカーの破断面をＸ
線マイクロアナライザーなどの観察結果から、スラグと
の反応性が極めて小さく、融点の高い酸化ジルコニウム
を含有する鉱物がマトリックスを構成し、マグネシア結
晶を包みこんでいるため、スラグの侵食は著しく抑制さ
れているものと推定される。このように本発明のマグネ
シアクリンカーは、ＺｒＯ２を添加することで、高嵩比
重、低気孔率および大結晶となり、さらにマグネシア結
晶粒子の粒間に均一に分散しているＺｒＯ２によつて、
従来のマグネシアクリンカーに比べ、スラグの耐食性が
著しく抑制されるものである。以下、本発明を詳細に説
明する。
鏡で観察すると、マグネシアの小さな結晶の集合とこの
結晶との間に介在するマトリックスより成り立つており
、マグネシアの結晶は結晶粒子と呼ばれ、高純度海水マ
グネシアクリンカーの場合、その平均径は普通２０〜４
０μである。し．かるに本発明のマグネシアクリンカー
は、結晶粒子径が６０μ以上もあり、そのため耐食性が
向上する現象が認められた。これはスラグにより侵食が
マグネシア結晶粒子の部分よりマトリックスの部分を通
じて行なわれることが多く、マグネシア結−晶粒子が大
きくなると、マトリックスとの接触が妨げられるためと
推定される。さらにマグネシアクリンカーの破断面をＸ
線マイクロアナライザーなどの観察結果から、スラグと
の反応性が極めて小さく、融点の高い酸化ジルコニウム
を含有する鉱物がマトリックスを構成し、マグネシア結
晶を包みこんでいるため、スラグの侵食は著しく抑制さ
れているものと推定される。このように本発明のマグネ
シアクリンカーは、ＺｒＯ２を添加することで、高嵩比
重、低気孔率および大結晶となり、さらにマグネシア結
晶粒子の粒間に均一に分散しているＺｒＯ２によつて、
従来のマグネシアクリンカーに比べ、スラグの耐食性が
著しく抑制されるものである。以下、本発明を詳細に説
明する。
本発明のマグネシアクリンカーは上記（ａ）〜（ｅ）の
組成条件を満足し、（ｆ）の嵩比重条件および（ｇ）の
マグネシアの形状条件を満たすものでなければならない
。
組成条件を満足し、（ｆ）の嵩比重条件および（ｇ）の
マグネシアの形状条件を満たすものでなければならない
。
（ａ）ＭｇＯの含有率は９５％以上、更に９８％以上で
あることが望ましく、（ｂ）ＣａＯの含有率は０．３〜
２。
あることが望ましく、（ｂ）ＣａＯの含有率は０．３〜
２。
０％、特に０．５〜１．６％が望ましく、（ｃ）ＺｒＯ
２の含有率は０．０５〜２．０％、特に０．１〜１．０
％が望ましく、（ｄ）ＳｌＯ２の含有率は０．２〜１．
０％、特に０．２〜０．５％が望ましく、（ｅ）ＭｇＯ
，ＣａＯ，ＺｒＯ２，ＳｉＯ２以外の酸化物の含有率が
０．５％以下、特にＢ２Ｏ３の含有率が０．１％以下で
あることが望ましく、（ｆ）ＢＤ及び見掛気孔率（以下
、ＡＰという）が、それぞれ３．４０ｑ／Ｃｗｌ以上お
よび２．０％以下特にＢＤが３．４５（ｙ／ＣＴｌ）以
上てあることが望ましく、（ｇ） マグネシアの平均結
晶径が６０μｍ以上であり、酸化ジルコニウムがマグネ
シアの結晶子の粒間に均一に分散している、特に平均結
晶径が７０μ以上が望ましい。
２の含有率は０．０５〜２．０％、特に０．１〜１．０
％が望ましく、（ｄ）ＳｌＯ２の含有率は０．２〜１．
０％、特に０．２〜０．５％が望ましく、（ｅ）ＭｇＯ
，ＣａＯ，ＺｒＯ２，ＳｉＯ２以外の酸化物の含有率が
０．５％以下、特にＢ２Ｏ３の含有率が０．１％以下で
あることが望ましく、（ｆ）ＢＤ及び見掛気孔率（以下
、ＡＰという）が、それぞれ３．４０ｑ／Ｃｗｌ以上お
よび２．０％以下特にＢＤが３．４５（ｙ／ＣＴｌ）以
上てあることが望ましく、（ｇ） マグネシアの平均結
晶径が６０μｍ以上であり、酸化ジルコニウムがマグネ
シアの結晶子の粒間に均一に分散している、特に平均結
晶径が７０μ以上が望ましい。
本発明のマグネシアクリンカーは上記条件を満足するも
のであり、上記条件を満足するもののみが本発明の高耐
食性の効果を奏するものである。
のであり、上記条件を満足するもののみが本発明の高耐
食性の効果を奏するものである。
本発明のマグネシアクリンカーは、海水に消石灰を添加
して得られる水酸化マグネシウムスラリーに酸化ジルコ
ニウムあるいは酸化ジルコニウムを主成分とする鉱物を
添加し、成分調整を行つた後、真空枦過機で沖過を行い
、含水率約５０％程度の水酸化マグネシウムのケークを
得る。この水酸化マグネシウムのケークを８００〜１１
００℃の温度で焼成し軽焼マグネシアとし、これを１〜
２ｔ／Ｃｒｌの圧力でアーモンド状に加圧成形し、ロー
タリキルンて焼成温度１８００℃以上で焼成することに
よりＢＤ３．４Ｏダ／ＣＴＩ以上、ＡＰ２％以下、マグ
ネシア結晶粒子径６０μｍ以上のマグネシアクリンカー
が容易に得られる。以下、実施例と比較例を示す。
して得られる水酸化マグネシウムスラリーに酸化ジルコ
ニウムあるいは酸化ジルコニウムを主成分とする鉱物を
添加し、成分調整を行つた後、真空枦過機で沖過を行い
、含水率約５０％程度の水酸化マグネシウムのケークを
得る。この水酸化マグネシウムのケークを８００〜１１
００℃の温度で焼成し軽焼マグネシアとし、これを１〜
２ｔ／Ｃｒｌの圧力でアーモンド状に加圧成形し、ロー
タリキルンて焼成温度１８００℃以上で焼成することに
よりＢＤ３．４Ｏダ／ＣＴＩ以上、ＡＰ２％以下、マグ
ネシア結晶粒子径６０μｍ以上のマグネシアクリンカー
が容易に得られる。以下、実施例と比較例を示す。
実施例１
化学組成がＭｇＯ＝６７．６％，ＣａＯ＝０．９０％，
ＳｉＯ２＝０．１９％，ＺｒＯ２Ｏ泪％，Ａｌ．Ｏ３＝
０．０４％，Ｆｅ２Ｏ３＝０．０４％，Ｂ２Ｏ３＝０．
０６％からなる水酸化マグネシウム粉末をシリコニツト
電気炉に入れ９００℃１時間かけて軽焼マグネシアとし
た。
ＳｉＯ２＝０．１９％，ＺｒＯ２Ｏ泪％，Ａｌ．Ｏ３＝
０．０４％，Ｆｅ２Ｏ３＝０．０４％，Ｂ２Ｏ３＝０．
０６％からなる水酸化マグネシウム粉末をシリコニツト
電気炉に入れ９００℃１時間かけて軽焼マグネシアとし
た。
この軽焼マグネシアを１ｔ／ｄの圧力で円柱状に加圧成
型し、軽焼マグネシアペレットとした。該ペレットを酸
素プロパン炉内に入れ、４時間かけて室温から１８００
℃まで昇温し、同温度に１時間保持した後冷却、マグネ
シアクリンカーとした。
型し、軽焼マグネシアペレットとした。該ペレットを酸
素プロパン炉内に入れ、４時間かけて室温から１８００
℃まで昇温し、同温度に１時間保持した後冷却、マグネ
シアクリンカーとした。
該マグネシアクリンカーの化学組成、冷間物性及び結晶
径を第１表に示した。また該クリンカーの破断面を研磨
し顕微鏡で観察し、その状態を第１図に記載した。比較
例１ 化学組成がＭｇＯ＝６７．７％，ＣａＯ＝０．９０％，
ＳｉＯ２＝０．１８％，Ａｌ２Ｏ３＝０．０４％，Ｆｅ
２Ｏ３＝０．０４％，八０３＝０．０６％からなる水酸
化マグネシウム粉末を実施例１と同様の方法で焼成した
マグネシアクリンカーの化学組成、冷間物性及び結晶径
を第１表に示した。
径を第１表に示した。また該クリンカーの破断面を研磨
し顕微鏡で観察し、その状態を第１図に記載した。比較
例１ 化学組成がＭｇＯ＝６７．７％，ＣａＯ＝０．９０％，
ＳｉＯ２＝０．１８％，Ａｌ２Ｏ３＝０．０４％，Ｆｅ
２Ｏ３＝０．０４％，八０３＝０．０６％からなる水酸
化マグネシウム粉末を実施例１と同様の方法で焼成した
マグネシアクリンカーの化学組成、冷間物性及び結晶径
を第１表に示した。
実施例２
比較例１に示した水酸化マグネシウムに酸化ジルコニウ
ムを種々に添加し、実施例１と同様にして焼成して得た
マグネシアクリンカーのＢＤおよび結晶径とクリンカー
中に含有する酸化ジルコニウムの重量％との関係を第２
図に示した。
ムを種々に添加し、実施例１と同様にして焼成して得た
マグネシアクリンカーのＢＤおよび結晶径とクリンカー
中に含有する酸化ジルコニウムの重量％との関係を第２
図に示した。
実施例３
実施例２より得たマグネシアクリンカーから、約５ダに
なるように正方形の試料片を切り出し、１５９０℃の電
気炉に入れ、同温度に予熱し、予め３０Ｔｎｔの白金ル
ツボに入れて同炉内で溶融してある約３０ｑの同温度の
スラグ中に投入する。
なるように正方形の試料片を切り出し、１５９０℃の電
気炉に入れ、同温度に予熱し、予め３０Ｔｎｔの白金ル
ツボに入れて同炉内で溶融してある約３０ｑの同温度の
スラグ中に投入する。
同温度で４時間静置したのち、試料をルツボから取り出
し、同炉内のレンガ上に数分間置いて、付着したスラグ
を流し落したのち炉外で放冷する。この試料の反応前後
の重量差より重量損失量を求めクリンカーのスラグ侵食
の尺度とし、この重量損失量と、クリンカーに含有する
酸化ジルコニウムの量との関係を、第３図に記載する，
また、使用したスラノグの化学組成を第２表に示した。
し、同炉内のレンガ上に数分間置いて、付着したスラグ
を流し落したのち炉外で放冷する。この試料の反応前後
の重量差より重量損失量を求めクリンカーのスラグ侵食
の尺度とし、この重量損失量と、クリンカーに含有する
酸化ジルコニウムの量との関係を、第３図に記載する，
また、使用したスラノグの化学組成を第２表に示した。
第１図は実施例１のクリンカーの破断面を研磨し顕微鏡
で観察した写真（倍率；２１５）を、第２図はクリンカ
ー中のＺｒＯ２含有量と結晶径及びＢＤとの関係を、第
３図はクリンカーのＺｒＯ２含有量とクリンカーのスラ
グ中での重量損失量との関係を示した。
で観察した写真（倍率；２１５）を、第２図はクリンカ
ー中のＺｒＯ２含有量と結晶径及びＢＤとの関係を、第
３図はクリンカーのＺｒＯ２含有量とクリンカーのスラ
グ中での重量損失量との関係を示した。
Claims (1)
- １（ａ）ＭｇＯの含有率が９５％以上であり、（ｂ）Ｃ
ａＯの含有率が０．３〜２．０％であり、（ｃ）ＺｒＯ
＿２の含有率が０．０５〜２．０％であり、（ｄ）Ｓｉ
Ｏ＿２の含有率が０．２〜１．０％であり、（ｅ）Ｍｇ
Ｏ、ＣａＯ、ＺｒＯ＿２、ＳｉＯ＿２以外の酸化物の含
有率が０．５％以下であり、（ｆ）嵩比重及び見掛気孔
率が、それぞれ３．４０ｇ／ｃｍ＾３以上および２．０
％以下であり、（ｇ）マグネシアの平均結晶径が６０μ
ｍ以上であり、酸化ジルコニウムがマグネシアの結晶子
の粒間に均一に分散している、上記（ａ）〜（ｇ）の全
ての条件を満たすことを特徴とするマグネシアクリンカ
ー。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56201557A JPS6044262B2 (ja) | 1981-12-16 | 1981-12-16 | マグネシアクリンカ− |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56201557A JPS6044262B2 (ja) | 1981-12-16 | 1981-12-16 | マグネシアクリンカ− |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58104054A JPS58104054A (ja) | 1983-06-21 |
| JPS6044262B2 true JPS6044262B2 (ja) | 1985-10-02 |
Family
ID=16443017
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56201557A Expired JPS6044262B2 (ja) | 1981-12-16 | 1981-12-16 | マグネシアクリンカ− |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6044262B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59190218A (ja) * | 1983-04-12 | 1984-10-29 | Ube Kagaku Kogyo Kk | 高密度マグネシアクリンカ−及びその製造法 |
| JPS6183654A (ja) * | 1984-09-27 | 1986-04-28 | 新日本化学工業株式会社 | マグネシアクリンカーの製造方法 |
| JPS61132557A (ja) * | 1984-11-29 | 1986-06-20 | 新日本化学工業株式会社 | マグネシア焼結体 |
| JPH0653603B2 (ja) * | 1985-05-15 | 1994-07-20 | 新日本化学工業株式会社 | マグネシアクリンカーの製造方法 |
| JP2568825B2 (ja) * | 1986-05-23 | 1997-01-08 | 宇部化学工業株式会社 | ジルコニア含有マグネシアクリンカ−及びその製造方法 |
-
1981
- 1981-12-16 JP JP56201557A patent/JPS6044262B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58104054A (ja) | 1983-06-21 |
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