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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