JPS6090858A - 遊離石灰を含有する耐消化性耐火物骨材およびその製造方法 - Google Patents

遊離石灰を含有する耐消化性耐火物骨材およびその製造方法

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JPS6090858A
JPS6090858A JP19714683A JP19714683A JPS6090858A JP S6090858 A JPS6090858 A JP S6090858A JP 19714683 A JP19714683 A JP 19714683A JP 19714683 A JP19714683 A JP 19714683A JP S6090858 A JPS6090858 A JP S6090858A
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clinker
lime
carbon dioxide
digestion
refractory aggregate
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JP19714683A
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浩 川上
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FUAIZAA KUIGUREE KK
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FUAIZAA KUIGUREE KK
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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】 本発明は、消化防止処理ン施した耐火物骨材おに用いら
れており、該装置の寿命を延ばすのに役立っている。生
石灰は溶融温度が2572℃と高く、減圧下での蒸気圧
も低く安定である等、耐火物としての優れた性質を持つ
にもかかわらず、消化性が高いため耐火物としての実用
化が遅れている。消化、(水利)を防止するための技術
として現在、生石灰に各補添加物、例えば乾性油、合成
樹脂、ショ糖、ステアリン醸、ケイ酸およびその塩、ホ
ウ酸およびその塩等を添加することが行われているが、
使用目的によ、つては必ずしも満足すべき結果ン与えな
い。
本発明の1つの目的は、遊離石灰を含有する耐消化性(
水利抵抗性)耐火物骨材を提供することであり、その製
造方法を提供することが本発明の別の目的である。本発
明のもう一つの目的は、前記耐消化性耐火物骨材、追加
のクリンカー、結合剤および水を含有して成る不定形耐
火材を提供することである。
本発明によれば、遊離石灰を含有するクリンカーン炭酸
カルシウム保護層で被覆した耐消化性耐火物骨材が提供
される。更に、遊離石灰を含有するクリンカーを二酸化
炭素含有雰囲気中、少なくとも950°Cに加熱し、次
いで冷却して、クリンカー表面に炭酸カルシウム保護層
を形成させることン特徴とする耐消化性耐火物の製造方
法が提供される。男に加えて、遊離石灰を含有するクリ
ンカーを炭酸カルシウム保護層で抜機した耐消化性耐火
物骨材、追加のクリンカー、結合剤、および−水を含有
して成る不定形耐火材が提供される。
大気圧下、897℃で石灰(酸化カルシウム、(OaO
)、二酸化炭素(002)、炭酸カルシウム(0aO0
3)は、次式の如く、平衡状態にある。
高温にて、石灰を二酸化炭素と接触させると、石灰粒子
の表面に炭酸カルシウム膜が生成する。この炭酸カルシ
ウム表層が石灰粒子を被覆して、水分、湿気から保護す
るため石灰の消化が防止される。
本発明者らは遊離石灰を含有するクリンカーを二酸化炭
素含有雰囲気中、高温に加熱し、次いで冷却すると、ク
リンカー表面に、炭酸カルシウム保護層が形成され、消
化が防止されることを見い出し本発明を完成した。
本発明の耐消化性耐火物骨材の原料としては遊離石灰乞
含有するクリンカーが用いられるが、夾用的には焼成ラ
イムクリンカー、死焼ドロマイトクリンカ−1海水マグ
ネシアクリンカ−が好ましい。焼成ライムクリンカーと
は、石灰石(ライム)に酸化鉄を加え、1800℃位の
高温で焼成したクリンカーである。死焼ドロマイトクリ
ンカ−とは、ドロマイト原石に酸化鉄を加え、1650
℃位で死焼(dead burned、 ) L/たク
リンカーである。
海水マグネシアクリンカ−とは、海水に溶存するマグネ
シウムイオンを苛性ソーダーなどにより水酸化マグネシ
ウムとして沈澱させ、16..00℃以上の高温で焼成
したクリンカーである。本明細書中、これら特定のクリ
ンカー及びその他のクリンカー類(例えば、電融ライム
タリン・カー、仮焼ドロマイトクリンカ−1安定化ドロ
マイトクリンカ−1電融マグネシアクリンカ−等)ン総
称してクリンカーと呼ぶ。
本発明の耐消化性耐火物骨材を製造する方法は原料クリ
ンカーを二酸化炭素含有雰囲気中、高温に加熱すること
、次いでクリンカーを冷却することの2工程から構成さ
れている。本発明者は焼成ライムクリンカーン用いて、
消化防止処理開始温度(加熱温度)、処理終了温度(冷
却温度)おIびクリンカーがおかれる雰囲気中の二酸化
炭素濃度を変化させ、各温度、あるいは%濃度において
、重量増加率並びに粉化率を測定算出し、各実験条件に
おける消化防止効果を評価した。
まづ二酸化炭素濃度100%雰囲気中、処理開始温度を
変化させ、該温度まで昇温加熱し、設定温概に到達する
と直ちに800℃まで冷却して消化防止試験乞行なった
。この試験によって得られた結果ン第1表に、示す。
次いで、二酸化炭素濃度100%雰囲気中、原料クリン
カーv1000℃に昇温加熱し、1000°Cに到達す
ると直ちに各設定温度まで冷却して、消化防止試験を行
なった。この試験によって得られた結果乞第2表に示す
二酸化炭素濃度の変化に基づ(消化防止試験は、各二酸
化炭素濃度の雰囲気1000°Cに加熱昇温後、室温ま
で冷却して行った。この試験によって得られた結果を第
3表に示す。
第3表 二酸化炭素濃度による消化防止効果上記第1表
〜第6表に、対照として未処理クリンカー試料の重量増
加率と粉化率を示しである。
試料の分析方法は、学振法7、ドロマイトクリンカ−の
消化性試験方法(案)II(耐火物手帳(1976))
によった。
上記第1表の試験結果より、本発明の骨材の製造方法に
おいては、消化防止処理開始温度(加熱温度)が少な(
とも950℃でなければならないことが理解される。こ
の温度以下であると充分な消化防止効果が得られない。
第2弐の試験結果より処理終了後の冷却温度は低い程有
利であることがわかるが、少な(とも約900℃に、好
適には80000以下、特に好適には室温まで冷却する
炭酸カルシウム層の生成は、加熱過程、あるいは冷却過
程中に起こりえるので、クリンカーを必ずしも加熱設定
温度、冷却設定温度で二酸化炭素雰囲気下保持する必要
はない。二酸化炭素濃度については、20体積係でもか
なりの消化防止効果があることが第3表の試験結果より
明らかであるが、80 (V/V) %かそれ以上の濃
度が好ましい。本発明の製造方法において、二酸化炭素
濃度80 (v’v)係以上の焼成炉の廃棄ガスン二酸
化炭素含有雰囲気として用いることは、経済的な面から
特に好ましい。
本発明の耐消化性耐火物骨材は、実施例中詳述するよう
に、添加物を加えて、耐消化性の向上を図った従来の石
灰骨材と比較して、重量増加率、粉化率共に優れており
、顕著な耐消化性を呈する。
この耐消化性耐火物骨材、追加のクリンカー、結合剤、
水を含有して成る不定形耐火材も本発明に包含される。
不定形耐火材ン調製するためには、本発明の耐消化性耐
火物骨材に適当な結合剤及び追加のクリンカー乞配合し
て水ン加え混練する。
適当な結合剤としては、ケイ酸塩、リン酸塩、硫酸塩、
アルミナセメント、粘土などが挙げられる。
本発明の不定形耐火材は、多電の酸化カルシウム分を含
むにもかかわらず、水と混練した、際に水利崩壊ンおこ
さず、乾燥後満足すべき圧縮強度を示した。本発明の不
定形耐火材は海水マグネシアクリンカ−から成る耐火材
とほぼ同等の圧縮強度ヶ示すが、本発明品がより安価な
焼成ライムクリンカー又は死焼ドロマットクリンカーを
原料に使用している点に特に注目すべきである。
以下に、実施例により、本発明をさらに詳しく説明する
が、本発明を限定するものと見做されるべきではない。
実施例1 焼成法により製造した焼成ライムクリンカー(羽部ドロ
マイト工業(株)製、見かけ比m−3.26g/c1r
L3;気孔率1.57 ’ly ; OaQ 96.6
6%;工g、1oss O,50%;最大粒径4龍以下
)を前型電気炉で、二酸化炭素濃度100%の雰囲気中
、1000℃まで約6時間かけて昇温加熱し、1000
℃に達すると電気炉の熱源を止め室温まで自然冷却して
、耐火骨材”Y*j!!!した。この骨材を前記の消化
性試験方法にて分析した結果ン第4表に示す(本発明品
1)。同様に死焼ドロマイトクリンカ−(羽部ドロマイ
ト工業(株)製、見かけ比重3.35 g/cIrL’
 ;気孔率2.68%;CaO61,4ts;MgO6
1,6%; xg、xoaθ0,5%;最大粒径4關以
下)を出発原料にして二酸化炭素で消化防止処理ン施し
た。得られた試料骨材を本発明品2としてその試験分析
結果を第4表に示す。゛比較の為に焼成ライムタリンカ
ーに添加物ン加えた従来品を調製して、分析した。焼成
ライムクリンカー1001量部に対して、スピンドル油
、硼酸ソーダー又はケイ酸ソーダーを一1量部(スピン
ドル油は単独で、他の物質は50チ水溶液として)添加
して、乾燥後前述と同様の試験方法にて分析した。得ら
れた結果は、比較量として表4に示す。
表 4 耐消化性の比較試験 試 料 1重増加率(%) 粉化率(%)硼酸ソーダー
 7.5 14.4 ケイ酸ソーダー 8.2 16.0 表4から明らかなように、本発明品1および2は未処理
の試料に比較して、1賛増加率、粉化率ともに著しく、
低下しており消化がおこりにくいことが立証された。又
、焼成ライムタリンカーに各種添加物ン加えて加工した
従来品と比較しても、表面に炭醸カルシウム保饅層ン有
する本発明品が最も侵れた消化防止効果ン示している。
実施例2 実施例1の方法によって調製した焼成ライムクリンカー
(表4、本発明品1)、海水マグネシアクリンカ−1(
宇部化学(株)製、見かけ比重3.339量cm’ ;
気孔率2.00 % ; (401,3% ;MgO9
5,3% を工g、108a 〜0 % #最大粒径4
111以下)結合剤、および水を下記の成分比で混練し
、不定形耐火材(本発明品3)を得た。
海水マグネシアクリンカ−46 粉末ケイ酸ソーダー 4 前述と同様の方法で、死焼ドロマイトクリンカ−(表4
、本発明品2)、海水マグネシアクリンカ−1結合剤お
よび水ン下記の成分比で混練し、不定形耐火材(本発明
品4)を得た。
成 分 亘量チ マグネシアクリンカ−46 粉末ケイ酸ソーダー 4 比較の為に、焼成ライムタリンカー(消化防止処理なし
)又は死焼ドロマイトクリンカ−(消化防止処理なし)
、海水マグネシアクリンカ−1結合剤および水を下記の
成分比で混練し、不定形耐火材(対照品1及び対照品2
)を得た。
海水マグネシアクリンカ−46 粉末ケイ酸ソーダー 4 て14都ノ 同様に海水マグネシアクリンカ−のみ(未処理〕馨含む
不定形耐火材(対照品6)ン調製した。
海水マグネシアクリンカ−96 粉末ケイ酸ソーダー 4 なお、上記すべての調製例においてクリンカーの粒度は
(最大粒径)4冨翼以下であり、粉末ケイ酸ソーグーの
粒度(最大粒径) 0.0’ 741111以下である
これら耐火材各試料中の酸化マグネシウム酸化カルシウ
ム含量及び粒度分布を分析した結果7表5に示す。更に
これらの試料Z110℃で12時間乾燥後、圧縮強度を
測定した、その結果も表5に示されている。
表5の試験結果から明らかなごとく、消化防止処理ン施
していないクリンカー原料を配合してなる不定形耐火材
は、遊離石灰が水和し、耐火材そのものが水利崩壊して
、使用不能となった。対照的に、消化防止処理を施した
炭酸カルシウム保護層を有するタリンカー骨材からなる
耐火材は、乾燥後、充分な圧縮強度ン示した。しかもほ
とんど酸化マグネシウムからなる対照品3と比較して、
約半量の酸化カルシウムン含む本発明の耐火材は同等の
圧縮強度を示した。従って、これらの試験結果は、本発
明に係る不定形耐火材の利用価値を如実に実証したもの
である。
代理人 浅 村 皓

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)遊離石灰を含有するクリンカーを炭酸カルシウム
    保護層で被覆した耐消化性耐火物骨材。
  2. (2) クリンカーが焼成ライムクリンカー、死焼ドロ
    マイトクリンカ−および海水マグネシアクリンカ−から
    なる群より選ばれる前記第1項に記載の耐消化性耐火物
    骨材。
  3. (3)クリンカーが焼成ライムクリンカー又は死焼ドロ
    マイトクリンカ−である前記第2項に記載の耐消化性耐
    火物骨材。
  4. (4)遊離石灰を含有するクリンカーを二酸化炭素含有
    雰囲気中、少なくとも950℃に加熱し、次いで冷却し
    て、クリンカー表面に炭酸カルシウム保膜層を形成させ
    ることY:特徴とする耐消化性耐火物骨材の製造方法。
  5. (5) クリンカーが焼成ライムクリンカー、死焼ドロ
    マイトクリンカ−1および海水マグネシアクリンカ−か
    らなる群より選ばれ、該二酸化炭素含有雰囲気が80体
    体積風上の二酸化炭素を含み、そして加熱後、800℃
    以下にクリンカーを冷却することt%徴とする前記第4
    項に記載の製造方法。
  6. (6) クリンカーが焼成ライムクリンカー又は死焼ド
    ロマイトクリンカ−であり、該二酸化炭素含有雰囲気が
    焼成炉の廃棄ガスであることケ特徴とする前記第5項に
    記載の製造方法。 (71遊離石灰を含有するクリンカーを炭酸カルシウム
    保護層で被覆した耐消化性耐火物骨材、追加のクリンカ
    ー、結合剤、および水馨含有して成る不定形耐火材。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0497958A (ja) * 1990-08-16 1992-03-30 Pfizer M S P Kk タンディッシュおよび溶鋼取鍋用表面被覆材

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JPS54131612A (en) * 1978-04-03 1979-10-12 Showa Denko Kk Basic refractory granules and preparing same
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