JPS6112871B2 - - Google Patents
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- JPS6112871B2 JPS6112871B2 JP53111336A JP11133678A JPS6112871B2 JP S6112871 B2 JPS6112871 B2 JP S6112871B2 JP 53111336 A JP53111336 A JP 53111336A JP 11133678 A JP11133678 A JP 11133678A JP S6112871 B2 JPS6112871 B2 JP S6112871B2
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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
Description
本発明は緻密組成のマグネシア・アルミナ質ス
ピネルクリンカーの製造方法に関するものであ
る。 従来、マグクロ質あるいはクロマグ質と称され
る塩基性耐火物（ペリクレースとMgO〔Cr2O3，
Fe2O3，Ａ2O3〕などの各種成分により構成され
る）は優れた特性を有するため耐火物として種々
の用途に使用されている。しかしながら、この耐
火物は原料としてクロム鉄鉱を用いる関係上、鉄
成分の含有量が多くなり、使用によつては、温
度、雰囲気の繰り返えし変化に伴つての組織の劣
化が起る欠点がある。またクロム成分を含有する
ため、使用によつては、使用後の処理に問題を起
す欠点がある。 ところが近年に至り、クロム鉄鉱の代りにマグ
ネシア・アルミナ質スピネルを使用したマグネシ
ア・スピネル耐火物が上記の如き欠点を解消する
ことが明らかになり、製鋼用電気炉、取鍋、焼成
窯（セメント、石灰、ドロマイト、マグネシア〓
焼用）の内張用塩基性耐火物用原料、塩基性不定
形耐火物、骨材、特殊キヤスタブル用骨材などに
広く用いられるようになつた。 マグネシア・アルミナ質スピネルは高融点
（m.p.2135℃）であるため、このスピネルを合成
するにはこの混合物の成形体を非常に高温度に加
熱することが必要となる。また一方マグネシア・
アルミナ質スピネルは均一な結晶構造を持ち、し
かも緻密な組織を持つことが望まれている。本発
明者はマグネシア原料とアルミナ原料とより、比
較的低温で高緻密組成の焼結マグネシア・アルミ
ナ質スピネルクリンカーを製造せんとして種々研
究を行つた。 マグネシア・アルミナ質スピネルクリンカーの
焼結温度を下げて、高緻密度のクリンカーを造る
ために、マグネシア原料とアルミナ原料に種々の
元素または酸化物を添加して焼成する方法は古く
からいろいろ試みられているが、未だ満足な添加
剤は見出されていない。本発明者等はマグネシア
とアルミナとの粉末原料混合物中にCaOの量およ
びCaO／SiO2のモル比が種々の量および割合に
なるような混合物を造り、その成形物を焼成した
ところ、MgO：Ａ2O3の調合モル比にもよるが
1600〜1900℃の焼成温度で嵩比重の大なるマグネ
シア・アルミナ質スピネルクリンカーが得られる
ことを知見した。 次に実験した結果について説明する。 使用した酸化マグネシウム、酸化アルミニウ
ム、酸化カルシウムおよび二酸化ケイ素は何れも
試薬であつて、これらの粉末度が5000〜7000cm2／
ｇ（ブレーン値）になるように粉砕し、MgOお
よびＡ2O3のモル比が1.0であつて、これら混合
物中のCaOの重量％およびCaO／SiO2モル比が
それぞれ第１表に示す数値になるように混合し、
この混合物を500Kg／cm2の圧力で直径20mm、高さ
15mmの円柱状に成形したものを、プロパンガス炉
で1700℃で１時間焼成し、第１表および第１図に
示す如き嵩比重の焼成物を得た。
ピネルクリンカーの製造方法に関するものであ
る。 従来、マグクロ質あるいはクロマグ質と称され
る塩基性耐火物（ペリクレースとMgO〔Cr2O3，
Fe2O3，Ａ2O3〕などの各種成分により構成され
る）は優れた特性を有するため耐火物として種々
の用途に使用されている。しかしながら、この耐
火物は原料としてクロム鉄鉱を用いる関係上、鉄
成分の含有量が多くなり、使用によつては、温
度、雰囲気の繰り返えし変化に伴つての組織の劣
化が起る欠点がある。またクロム成分を含有する
ため、使用によつては、使用後の処理に問題を起
す欠点がある。 ところが近年に至り、クロム鉄鉱の代りにマグ
ネシア・アルミナ質スピネルを使用したマグネシ
ア・スピネル耐火物が上記の如き欠点を解消する
ことが明らかになり、製鋼用電気炉、取鍋、焼成
窯（セメント、石灰、ドロマイト、マグネシア〓
焼用）の内張用塩基性耐火物用原料、塩基性不定
形耐火物、骨材、特殊キヤスタブル用骨材などに
広く用いられるようになつた。 マグネシア・アルミナ質スピネルは高融点
（m.p.2135℃）であるため、このスピネルを合成
するにはこの混合物の成形体を非常に高温度に加
熱することが必要となる。また一方マグネシア・
アルミナ質スピネルは均一な結晶構造を持ち、し
かも緻密な組織を持つことが望まれている。本発
明者はマグネシア原料とアルミナ原料とより、比
較的低温で高緻密組成の焼結マグネシア・アルミ
ナ質スピネルクリンカーを製造せんとして種々研
究を行つた。 マグネシア・アルミナ質スピネルクリンカーの
焼結温度を下げて、高緻密度のクリンカーを造る
ために、マグネシア原料とアルミナ原料に種々の
元素または酸化物を添加して焼成する方法は古く
からいろいろ試みられているが、未だ満足な添加
剤は見出されていない。本発明者等はマグネシア
とアルミナとの粉末原料混合物中にCaOの量およ
びCaO／SiO2のモル比が種々の量および割合に
なるような混合物を造り、その成形物を焼成した
ところ、MgO：Ａ2O3の調合モル比にもよるが
1600〜1900℃の焼成温度で嵩比重の大なるマグネ
シア・アルミナ質スピネルクリンカーが得られる
ことを知見した。 次に実験した結果について説明する。 使用した酸化マグネシウム、酸化アルミニウ
ム、酸化カルシウムおよび二酸化ケイ素は何れも
試薬であつて、これらの粉末度が5000〜7000cm2／
ｇ（ブレーン値）になるように粉砕し、MgOお
よびＡ2O3のモル比が1.0であつて、これら混合
物中のCaOの重量％およびCaO／SiO2モル比が
それぞれ第１表に示す数値になるように混合し、
この混合物を500Kg／cm2の圧力で直径20mm、高さ
15mmの円柱状に成形したものを、プロパンガス炉
で1700℃で１時間焼成し、第１表および第１図に
示す如き嵩比重の焼成物を得た。
【表】
なおCaOおよびSiO2を含まないものの嵩比重
は2.30であつた。 また別に、Ａ2O3／MgOモル比が0.4であつ
て、この混合物中にCaOが1.4重量％、CaO／
SiO2モル比がそれぞれ1.5，1.8，2.1，2.5および
3.5になるように調整した混合物を1650℃で１時
間焼成したところ、第２表に示す如き嵩比重の焼
成物を得た。
は2.30であつた。 また別に、Ａ2O3／MgOモル比が0.4であつ
て、この混合物中にCaOが1.4重量％、CaO／
SiO2モル比がそれぞれ1.5，1.8，2.1，2.5および
3.5になるように調整した混合物を1650℃で１時
間焼成したところ、第２表に示す如き嵩比重の焼
成物を得た。
【表】
次に第１表におけるCaO／SiO2モル比と嵩比
重の関係をCaO重量％別に第１図に、また第１お
よび第２表のCaO／SiO2モル比2.1以上の嵩比重
を100とした場合の各々の焼結体の嵩比重の割合
を求め第２図に示す如き曲線を得た。 これらの結果より、 (イ) マグネシア・アルミナ質スピネルクリンカー
嵩比重はCaO／SiO2モル比に支配的な影響を
受ける。 (ロ) マグネシア・アルミナ質スピネルクリンカー
中のCaO／SiO2モル比が2.1〜５の範囲では嵩
比重が非常に高く、緻密なマグネシア・アルミ
ナ質スピネルクリンカーが得られる。 ことが認められる。 本発明はこれらの知見に基くものであつて、マ
グネシア原料とアルミナ原料とを混合し、成形後
焼成して緻密な焼結体マグネシア・アルミナ質ス
ピネルクリンカーを製造するに際し、原料混合物
中のCaOが0.2〜12重量％であつてCaO／SiO2モ
ル比が2.1〜５に調整することを特徴とするマグ
ネシア・アルミナ質スピネルクリンカーの製造方
法である。 本発明においてマグネシア原料としてはマグネ
サイト、水酸化マグネシア、海水マグネシアクリ
ンカーなどが使用され、アルミナ原料としてはバ
イヤー法水酸化アルミニウム、アルミナ、回収水
酸化アルミニウム、ボーキサイトなどが使用され
る。そしてマグネシア原料とアルミナ原料との添
加割合はMgO：Ａ2O3モル比で１：0.16〜1.1で
ある。 上記CaO／SiO2のモル比範囲内において、原
料混合物中のCaO量を0.2〜12重量％としたの
は、CaO量が0.2重量％未満では本発明の効果が
得られないためであり、CaO量が12重量％以上を
越えると焼結体の耐火性能が劣るためである。 なおCaO／SiO2モル比を2.1〜５としたのは、
CaO／SiO2モル比が2.1未満では、2.1以上に比べ
明らかに嵩比重が低くなることを見出したことに
よるものであり、CaO／SiO2モル比が５を越え
ると逆に嵩比重が低下するためである。一方調整
された原料の粉砕後の粉末度は比表面積で3000〜
10000cm2／ｇ、成形は100〜1000Kg／cm2の加圧成形
でよく、またブリケツト成形、転動造粒成形、押
出成形においても加圧成形と同様の結果が得られ
る。 本発明によれば焼成温度1600〜1900℃で嵩比重
の大なる緻密なマグネシア・アルミナ質スピネル
クリンカーを製造することができる。 実施例 １ 第３表に示す如き化学組成の原料、すなわち海
水マグネシアクリンカー(A)、バイヤー法アルミナ
(A)、回収アルミナおよび炭酸カルシウムを使用
し、これらの原料の混合物を比表面積5000〜7000
cm2／ｇ（ブレーン）に粉砕後のＡ2O3／MgOモ
ル比およびCaO重量％とCaO／SiO2モル比が第
４表に示す値になるように添加調整した後、500
Kg／cm2の圧力で加圧成形した後1700℃で１時間焼
成した。得られた焼結物を冷却した後嵩比重を測
定し第４表の結果を得た。
重の関係をCaO重量％別に第１図に、また第１お
よび第２表のCaO／SiO2モル比2.1以上の嵩比重
を100とした場合の各々の焼結体の嵩比重の割合
を求め第２図に示す如き曲線を得た。 これらの結果より、 (イ) マグネシア・アルミナ質スピネルクリンカー
嵩比重はCaO／SiO2モル比に支配的な影響を
受ける。 (ロ) マグネシア・アルミナ質スピネルクリンカー
中のCaO／SiO2モル比が2.1〜５の範囲では嵩
比重が非常に高く、緻密なマグネシア・アルミ
ナ質スピネルクリンカーが得られる。 ことが認められる。 本発明はこれらの知見に基くものであつて、マ
グネシア原料とアルミナ原料とを混合し、成形後
焼成して緻密な焼結体マグネシア・アルミナ質ス
ピネルクリンカーを製造するに際し、原料混合物
中のCaOが0.2〜12重量％であつてCaO／SiO2モ
ル比が2.1〜５に調整することを特徴とするマグ
ネシア・アルミナ質スピネルクリンカーの製造方
法である。 本発明においてマグネシア原料としてはマグネ
サイト、水酸化マグネシア、海水マグネシアクリ
ンカーなどが使用され、アルミナ原料としてはバ
イヤー法水酸化アルミニウム、アルミナ、回収水
酸化アルミニウム、ボーキサイトなどが使用され
る。そしてマグネシア原料とアルミナ原料との添
加割合はMgO：Ａ2O3モル比で１：0.16〜1.1で
ある。 上記CaO／SiO2のモル比範囲内において、原
料混合物中のCaO量を0.2〜12重量％としたの
は、CaO量が0.2重量％未満では本発明の効果が
得られないためであり、CaO量が12重量％以上を
越えると焼結体の耐火性能が劣るためである。 なおCaO／SiO2モル比を2.1〜５としたのは、
CaO／SiO2モル比が2.1未満では、2.1以上に比べ
明らかに嵩比重が低くなることを見出したことに
よるものであり、CaO／SiO2モル比が５を越え
ると逆に嵩比重が低下するためである。一方調整
された原料の粉砕後の粉末度は比表面積で3000〜
10000cm2／ｇ、成形は100〜1000Kg／cm2の加圧成形
でよく、またブリケツト成形、転動造粒成形、押
出成形においても加圧成形と同様の結果が得られ
る。 本発明によれば焼成温度1600〜1900℃で嵩比重
の大なる緻密なマグネシア・アルミナ質スピネル
クリンカーを製造することができる。 実施例 １ 第３表に示す如き化学組成の原料、すなわち海
水マグネシアクリンカー(A)、バイヤー法アルミナ
(A)、回収アルミナおよび炭酸カルシウムを使用
し、これらの原料の混合物を比表面積5000〜7000
cm2／ｇ（ブレーン）に粉砕後のＡ2O3／MgOモ
ル比およびCaO重量％とCaO／SiO2モル比が第
４表に示す値になるように添加調整した後、500
Kg／cm2の圧力で加圧成形した後1700℃で１時間焼
成した。得られた焼結物を冷却した後嵩比重を測
定し第４表の結果を得た。
【表】
【表】
なお第４表には比較例Ａを併記したが、この比
較例は第３表の海水マグネシアクリンカー(A)とバ
イヤー法アルミナ(A)とをＡ2O3／MgOモル比が
1.0になるように混合し、上記と同じ程度の粒度
にまで粉砕した後上記と同じ成形圧で成形したも
のを1700℃で１時間焼成した結果である。 この結果によれば、本発明例ＢおよびＣでは、
CaO／SiO2モル比を2.15および4.0に調整し、嵩
比重が3.21および3.29の値を得たが、CaO／SiO2
モル比を調整しなかつた比較例Ａでは嵩比重が
2.71の値となり、著しく低かつた。また本発明例
Ｄ，ＥおよびＦはＡ2O3／MgOモル比を変えた
ものであるが、何れもCaO／SiO2モル比を2.1以
上とすることにより、本発明例ＢおよびＣと同様
の結果が得られた。 実施例 ２ 第５表に示す如き化学組成の原料を用い、この
原料を粉砕後、混合物中のＡ2O3／MgOモル比
およびCaO／SiO2モル比が第６表の値になるよ
うに調整し、加圧成形およびブリケツト成形した
後第６表に示す温度に、表に示す時間焼成し、第
６表の結果を得た。
較例は第３表の海水マグネシアクリンカー(A)とバ
イヤー法アルミナ(A)とをＡ2O3／MgOモル比が
1.0になるように混合し、上記と同じ程度の粒度
にまで粉砕した後上記と同じ成形圧で成形したも
のを1700℃で１時間焼成した結果である。 この結果によれば、本発明例ＢおよびＣでは、
CaO／SiO2モル比を2.15および4.0に調整し、嵩
比重が3.21および3.29の値を得たが、CaO／SiO2
モル比を調整しなかつた比較例Ａでは嵩比重が
2.71の値となり、著しく低かつた。また本発明例
Ｄ，ＥおよびＦはＡ2O3／MgOモル比を変えた
ものであるが、何れもCaO／SiO2モル比を2.1以
上とすることにより、本発明例ＢおよびＣと同様
の結果が得られた。 実施例 ２ 第５表に示す如き化学組成の原料を用い、この
原料を粉砕後、混合物中のＡ2O3／MgOモル比
およびCaO／SiO2モル比が第６表の値になるよ
うに調整し、加圧成形およびブリケツト成形した
後第６表に示す温度に、表に示す時間焼成し、第
６表の結果を得た。
【表】
【表】
なお表中ＧおよびＨは海水マグネシアクリンカ
ー(B)、バイヤー法アルミナ(B)、石灰石の原料を用
いたものであり、Ｉはマグネサイト、白ボーキサ
イト、石灰石の原料を用いたものであり、そして
Ｊはマグネサイト(B)、バイヤー法アルミナ(B)、石
灰石、珪砂を用いたものである。またＫは海水マ
グネシアクリンカー(B)、バイヤー法アルミナ(B)お
よび石灰石を用い、各原料を単独に325メツシユ
全通まで粉砕し、この粉砕物を混合機で混合した
ものである。 また比較例ＬおよびＭは海水マグネシアクリン
カー(B)とバイヤー法アルミナ(B)とを用い石灰石を
添加せずに粉砕し、この粉砕物を上記と同様に処
理して得たものである。 この結果によれば、本発明例ＧはＡ2O3／
MgOモル比を1.0およびCaO／SiO2モル比を2.15
に調整したもので、嵩比重が3.27と高い値を示し
たが、同じ原料を使用し、CaO／SiO2モル比を
調整しない場合（比較例Ｌ）は、嵩比重は2.92と
なり、低い値であつた。 またＡ2O3／MgOモル比を0.97、CaO／SiO2
モル比を2.5に調整した場合（本発明例Ｈ）、嵩比
重は3.30と高い値を示したが、CaO／SiO2モル比
を調整しない場合（比較例Ｍ）、嵩比重は2.88と
著しく低い値を示した。 さらにまた、本発明例ＩおよびＪはＡ2O3／
MgOモル比を変えた場合であり、本発明例Ｋは
同じ原料を予め粉砕したものを所定の比率になる
ように混合した場合であるが、何れもCaO／
SiO2モル比が2.1以上において嵩比重が高い値に
なることを示した。
ー(B)、バイヤー法アルミナ(B)、石灰石の原料を用
いたものであり、Ｉはマグネサイト、白ボーキサ
イト、石灰石の原料を用いたものであり、そして
Ｊはマグネサイト(B)、バイヤー法アルミナ(B)、石
灰石、珪砂を用いたものである。またＫは海水マ
グネシアクリンカー(B)、バイヤー法アルミナ(B)お
よび石灰石を用い、各原料を単独に325メツシユ
全通まで粉砕し、この粉砕物を混合機で混合した
ものである。 また比較例ＬおよびＭは海水マグネシアクリン
カー(B)とバイヤー法アルミナ(B)とを用い石灰石を
添加せずに粉砕し、この粉砕物を上記と同様に処
理して得たものである。 この結果によれば、本発明例ＧはＡ2O3／
MgOモル比を1.0およびCaO／SiO2モル比を2.15
に調整したもので、嵩比重が3.27と高い値を示し
たが、同じ原料を使用し、CaO／SiO2モル比を
調整しない場合（比較例Ｌ）は、嵩比重は2.92と
なり、低い値であつた。 またＡ2O3／MgOモル比を0.97、CaO／SiO2
モル比を2.5に調整した場合（本発明例Ｈ）、嵩比
重は3.30と高い値を示したが、CaO／SiO2モル比
を調整しない場合（比較例Ｍ）、嵩比重は2.88と
著しく低い値を示した。 さらにまた、本発明例ＩおよびＪはＡ2O3／
MgOモル比を変えた場合であり、本発明例Ｋは
同じ原料を予め粉砕したものを所定の比率になる
ように混合した場合であるが、何れもCaO／
SiO2モル比が2.1以上において嵩比重が高い値に
なることを示した。
第１および第２図は何れも実験結果を図示した
もので、第１図は第１表の結果を示し、第２図は
第１表中のCaO／SiO2モル比2.1以上の嵩比重を
100とし、各々の焼結体の嵩比重の比率をCaO／
SiO2モル比に対して図示したものである。
もので、第１図は第１表の結果を示し、第２図は
第１表中のCaO／SiO2モル比2.1以上の嵩比重を
100とし、各々の焼結体の嵩比重の比率をCaO／
SiO2モル比に対して図示したものである。
Claims (1)
- １ マグネシア原料とアルミナ原料とを混合し、
成形後焼成して緻密な焼結体マグネシア・アルミ
ナ質スピネルクリンカーを製造するに際し、原料
混合物中のCaOが0.2〜12重量％であつてCaO／
SiO2モル比が2.1〜５に調整することを特徴とす
るマグネシア・アルミナ質スピネルクリンカーの
製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11133678A JPS5542202A (en) | 1978-09-12 | 1978-09-12 | Manufacture of magnesiaaalumina spinel clinker |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11133678A JPS5542202A (en) | 1978-09-12 | 1978-09-12 | Manufacture of magnesiaaalumina spinel clinker |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5542202A JPS5542202A (en) | 1980-03-25 |
| JPS6112871B2 true JPS6112871B2 (ja) | 1986-04-10 |
Family
ID=14558607
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11133678A Granted JPS5542202A (en) | 1978-09-12 | 1978-09-12 | Manufacture of magnesiaaalumina spinel clinker |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5542202A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61138609U (ja) * | 1985-02-19 | 1986-08-28 |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6246904A (ja) * | 1985-08-23 | 1987-02-28 | Sintokogio Ltd | 複酸化物粉末の製造方法 |
| JP2009084093A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Hitachi Zosen Corp | スピネルの製造方法および金属状ケイ素の製造方法 |
| CN111747731B (zh) * | 2019-03-26 | 2022-02-08 | 中国科学院上海硅酸盐研究所 | 一种氧化镁基超高压介质陶瓷及其制备方法 |
-
1978
- 1978-09-12 JP JP11133678A patent/JPS5542202A/ja active Granted
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61138609U (ja) * | 1985-02-19 | 1986-08-28 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5542202A (en) | 1980-03-25 |
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