JPS6065758A - 酸化鉄含有粉じんを含む窯業製品の製造法 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明は、電弧炉などの鉄鋼精錬、硫化鉱を用いる銅の
精錬、鉄鋼の酸洗処理などで発生する酸化鉄含有粉じん
を主原料とする土木、建材用タイル、煉瓦、ブロックな
どの窯業製品の製造法に関する。

〔発明の目的〕

酸化鉄ダストと、粘土、珪砂等′ｆ：混合して窯業製品
を製造する場合に、タイル、生瓦、敷石などに使用可能
な程度の強度を与える為の焼成条件では、ダストの配合
率は３０％以下に限られ、得られた製品の強度も充分で
ない。本発明は、酸化鉄ダストを一度焼成してダストタ
リンカをつくシ、これを主原料に使用することにより、
ダスト１００％からなる窯業製品の製造法を提供するこ
とにある。

〔発明の概要〕

酸化鉄ダストが非常に微細な粉末部分を多く含む為に、
ダスト単独の場合は勿論、粘土や珪砂などと混合して成
形物を製造する場合にも多量の添加水分を要し、乾燥、
焼成過程にクラック、そシ。

変形の原因となる。また酸化鉄以外の不純物成分を多く
含む為、製品の強度を発現する焼成条件で、これらの固
相反応によυ軟化溶融する傾向がおることに着目し、一
度固相反応を起こさせて焼結したクリンカを使用するこ
とによ多安定な焼成品が得られることを案出した。

酸化鉄ダストの代表的な化学組成を表１に示す。

酸化鉄ダストの利用法として、例えば表２に示すような
粘土や珪砂などの混合材を使用して、窯業製品を製造す
る試みがなされている。ダストの化学組成にもよるが、
一般的な製鋼ダストなどの場合にはタイル、生瓦、敷石
などに使用可能な程度の強度を与える為の焼成条件で、
焼成収縮や軟化溶融などによる変形を受けないで製造可
能なダストの配合率は表３に示すように３０％以下であ
り、通常は１０〜２０％程度である。しかもダストを添
加しないものに比し強度その他の物理的性質の改善効果
はわずかである。

本発明は、酸化鉄ダストが非常に微細な粉末を多く含む
為に、前述のように粘土や珪砂などと混合して成形物を
製造するのに多量の添加水分を要し、乾燥、焼成過程に
クラック、そシ、変形の原因となシ、ダストの配合量も
制限されること及びダストが酸化鉄以外に多くの不純物
成分を含む為製品の焼成条件下で同相反応を起こして軟
化溶融し変形することに注目した結果、酸化鉄ダストを
一度焼成してダストのクリンカ（焼塊）をつくシ、これ
を主原料に使用することによシ、はとんどダスト１００
％を利用出来る窯業製品の製造法を提供することにある
。

酸化鉄ダストに水、あるいはパルプ廃液、塩化マグネシ
ウム、デキストリンなどの無機質あるいは有機質の粘結
剤を加えて混練した後、耐火レンガ並減大、適当な大き
さのペレットなどに成形した後、トンネルキルン、倒焔
式角窯、炭化珪素抵抗発熱休炉、ロータリーキルンなど
で１００υ程度に焼成し、酸化鉄ダストクリンカを得る
。

次に、ダストクリンカをジョークラッンヤー。

フレットミル、ロールクラッシャーなどによす粉あるい
は０．２０８−以下程度の微粉部とを調整し、粗粒及び
中間粒部と微粉部とを適当の割合に混合した後、無機質
おるいは有機質の粘結剤を加えて混練し、各種の形状に
成形し、再び１１００Ｃ程度に焼成して窯業製品を得る
。

上記の原料配合において、粗粒及び中間粒部と微粉部の
配合割合は表４に示すようにそれぞれ３０〜７０％、７
０〜３０％の範囲内が充填密度、強度などの点で望まし
く、特に粗粒及び中間粒部４０〜５０％微粒部６０〜５
０％の混合が優れた物理的性質を与える。また通常の耐
火材の場合のように粗粒（４，７〜１．１７聴）中間粒
（１，１７〜０．１４７ｍｍ１．微粒（０，１４７Ｍ以
下）と三段階の粒度配合を行うと更に改善出来るが、一
般的には上記二段階の粒度配合で十分である。

更に微粒部については、クリンカの微粉を使用せず焼成
前のダスト粉末をそのまま使用することが出来る。しか
し、微粒部の全部をダスト粉末で置換できるわけではな
く、表５に示すように全体の２０％程度までである。２
０％以上になると焼成収縮率が増加し、クラックを生成
したシ、強度が低下する傾向がある。

ダストクラン力のみの配合の場合は水を粘結剤に使用し
た場合に混線物に粘結力が不足している為、成形強度を
与えたシ、成形後の破損を防止する為に表６に示すよう
に、粘土などの粘結剤を少量使用することが出来る。

粘土には、粘土（Ａ）の様に遊離石英を多く含有してい
るものでは１１００Ｃｆａ度の焼成において転移の為の
膨張があられれ、焼成物の組織としてはやや多孔質化す
る傾向が必る為、焼成後の強度もいくらか低下する傾向
がある。従ってこの種の粘土の使用は出来る限シ避けた
方が良い。粘土（Ｂ）の様にカオリナイトを多く含むも
のではこの傾向が少なく、１１００Ｃに焼成すると強度
が増大する。この場合もあまシ多く使用するのは有害で
ある。

粗角及びクリンカ配合物の焼成温度としては、酸化鉄ダ
ストの組成によシいくらか変動するが、１０５０〜１１
５００程度が一般的でおり、例えば１２００ｔ：’以上
に焼成すると粗角は軟化溶融傾向を示し焼成時にトラブ
ルを起こす。

また１０５０Ｃ以下の低い焼成温度では焼結強度が弱く
粗角としては粉砕により粗粒、中間粒をつくり難く、出
来上った製品の強度も小さい。一般的には１１００〜１
１５０Ｃ程度が最も適当といえる。

トンネルキグンや倒焔式内照で焼成する場合は燃焼効率
を上げる為に、キャスタブル耐火物などで作成した適当
なさやに入れて焼成するのも良い。

一般的にはクリンカの製造は、ペレット成形ロータリー
キルン焼成、製品の製造はプレス成形、トンネルキルン
焼成が有利である。

〔発明の実施例〕

実施例　１ 炭化珪素抵抗発熱休炉を使用して、５０φ×５０ｔ＋ｏ
＋（水１８％粘結剤）に成形に成形した酸化鉄ダストｔ
−１１００ｔ：：に２時間焼成しクリンカとした後、粉
砕、整粒して０．８３３〜０．２０８＋ｍｎ５０％、０
．２０８■以下のもの５０％、水分１５％を加えて混練
し、アムスラー耐圧試験機によυ１１０×１１０Ｘ２５
篩に成形圧３００ｋｇ／ｄで成形した。

これを炭化珪素抵抗発熱休炉を使用して、１１００Ｃ’
に２時間焼成してタイル板を製造した。

タイル板のかさ比重　２．９７ 抗折強さくｋｇ／ｄ）　１６０ 圧縮強さくｋｇ／ｃＪｌ　５２０ 実施例　２ ブタン燃焼内照を使用して皿形レン力大（パルプ廃液４
％、水１３％）に成形した酸化鉄ダスト１．１１４０１
：ｌ：に２時間焼成しクリンカとした後、粉砕、整粒し
て４．７〜０．２０８ｍ＋ｎ、　０．２０８ｍｍ以下に
ふるい分けし、４．７〜０．２０８闘のもの５０％。

０．２０８■以下のもの４０％、酸化鉄ダスト（焼成前
のもの）１０％、粘土（Ａ）２．５％、水分１４％を加
えて混練し、油圧プレスにより成形圧２５０ｋｇ　／　
ｃｒ／ｌで成形レンガを成形した。

これをブタン燃焼内照を使用して１１４０Ｃに２時間焼
成してレンガを製造した。

レンガのかさ比重　２．５９ 気孔率（％）　３２．３ 圧縮強さくｋｇ／ＣＪ　）　３２０ 〔発明の効果〕

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、酸化鉄含有粉じんに水あるいはその他の少量の粘結
   剤を加えて粗角を成形し、これを焼結させて酸化鉄クリ
   ンカを９＜シ、これを粉砕、整粒したものに、水あるい
   はその他の粘結剤を加えて各種の形状に成形し、再び焼
   成するようにしたことを特徴とする酸化鉄含有粉じんを
   含む窯業製品の製造法。 ２、特許請求の範囲第１項において、酸化鉄クリンカの
   粉砕、整粒物の１部を酸化鉄ダストで置換えたことを特
   徴とする酸化鉄含有粉じんを含む窯業製品の製造法。 ３、特許請求の範囲第１項または第２項において、製品
   の焼成を行わずに、酸化鉄クリンカ粉砕、整粒物及びそ
   の１部を酸化鉄で置換えたものを再焼成せず、そのまま
   適尚な粘結剤と混合、成形したのち不焼成のまま使用す
   るようにしたことを特徴とする酸化鉄含有粉じんを含む
   窯業製品の製造法。 ４、特許請求の範囲第１項、第２項または第３項におい
   て、酸化鉄含有粉じんの１部をシャモット、珪砂などの
   骨材で置換えたものを材料として使用するようにしたこ
   とを特徴とする酸化鉄含有粉じんを含む窯業製品の製造
   法。 ５、％許請求の範囲第１項、第２項、第３項または第４
   項において、使用する粘結剤が粘土、ベントナイトなど
   の無機質結合剤、デキストリン、ノくルプ廃液などの有
   機質結合剤でおることを特徴とする酸化鉄含有粉じんを
   含む窯業製品の製造法。