JPS62265179A - ジルコニア含有電鋳耐火物の製造法 - Google Patents
ジルコニア含有電鋳耐火物の製造法Info
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Landscapes
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は不飽和酸化物の生成という問題を解消してジル
コニア中の酸素をその化学量論割合(高い酸化度)K維
持する方法を開示するもので、原料とするジルコニア源
の大部分が極めて微細な一次粒子又はその凝集したもの
からなシ、その比表面積が極めて大きいものであるジル
コニア含有電鋳耐火物の製造法に関する。
コニア中の酸素をその化学量論割合(高い酸化度)K維
持する方法を開示するもので、原料とするジルコニア源
の大部分が極めて微細な一次粒子又はその凝集したもの
からなシ、その比表面積が極めて大きいものであるジル
コニア含有電鋳耐火物の製造法に関する。
ジルコニア含有電鋳耐大物は大別してジルコニア(Zr
O2)を33〜41%を含有するいわゆるAZS耐火物
と、95%前後のZ r O2を含有するZ r O2
耐人物の2種類がある。
O2)を33〜41%を含有するいわゆるAZS耐火物
と、95%前後のZ r O2を含有するZ r O2
耐人物の2種類がある。
これ等の耐火物に用いられるZ r O2の原料は、一
般に100μm以上の粒状のものが使用されている。即
ち天然鉱物であるジルコンサンドやパップレアイト等及
び人造鉱物の電融ジルコニアがこれに相当するものであ
る。これ等の原料は粒子径が大きい上、何れも極めて緻
密な結晶粒である。まれにジルコンサンドにアルカリま
たはアルカリ土類金属酸化物を加えて加熱分解し、それ
を酸処理、中和処理等の化学処理を経てつくった微粉の
ジルコニア源をAZS耐大物の原料として用いられたこ
ともあるが、本発明の効果を期待したものでもなく、さ
らに本発明の構成にも属するものではなかった。
般に100μm以上の粒状のものが使用されている。即
ち天然鉱物であるジルコンサンドやパップレアイト等及
び人造鉱物の電融ジルコニアがこれに相当するものであ
る。これ等の原料は粒子径が大きい上、何れも極めて緻
密な結晶粒である。まれにジルコンサンドにアルカリま
たはアルカリ土類金属酸化物を加えて加熱分解し、それ
を酸処理、中和処理等の化学処理を経てつくった微粉の
ジルコニア源をAZS耐大物の原料として用いられたこ
ともあるが、本発明の効果を期待したものでもなく、さ
らに本発明の構成にも属するものではなかった。
AZS耐大物の製法では特公昭36−5375号公報で
開示されたロングアーク法に代表される酸化雰囲気溶融
法が今日では一般化して、酸化度の高いAZS耐火物が
製造されている。
開示されたロングアーク法に代表される酸化雰囲気溶融
法が今日では一般化して、酸化度の高いAZS耐火物が
製造されている。
また、さらに特開昭58−179536号公報に開示さ
れた酸化性鋳型を併用すると、高い酸化度を確実に維持
することができる。(鋳造後の還元を防止し得る) 一方、ZrO2耐火物は前述酸化雰囲気溶融法でも十分
に高い酸化度を保ち得す、しかも黒鉛型に鋳造するため
還元を受けて灰黒色の製品となる。
れた酸化性鋳型を併用すると、高い酸化度を確実に維持
することができる。(鋳造後の還元を防止し得る) 一方、ZrO2耐火物は前述酸化雰囲気溶融法でも十分
に高い酸化度を保ち得す、しかも黒鉛型に鋳造するため
還元を受けて灰黒色の製品となる。
一般に、Z r O2は高温でも極めて安定な酸化物で
あると思われているが、その融点に近い高温では炭素や
一酸化炭素に接するとその一部の酸素を失って不飽和酸
化物となり易い。
あると思われているが、その融点に近い高温では炭素や
一酸化炭素に接するとその一部の酸素を失って不飽和酸
化物となり易い。
前述の酸化雰囲気溶融法は、これを防止する一方法では
あるが、酸化の程度が溶融毎に少しづつ異なり、製品の
・々ラツキが生じ易い。また、ZrO2耐大物の場合に
は余シにも多量のZ r 02を含有しており、酸化雰
囲気溶融法では十分々酸化状態を保つことができない。
あるが、酸化の程度が溶融毎に少しづつ異なり、製品の
・々ラツキが生じ易い。また、ZrO2耐大物の場合に
は余シにも多量のZ r 02を含有しており、酸化雰
囲気溶融法では十分々酸化状態を保つことができない。
このように黒に着色した還元状態の耐火物は、ガラス溶
融窯に用いられて溶融ガラスと接したときガラスを還元
しながらガラス中へ泡を放出する。
融窯に用いられて溶融ガラスと接したときガラスを還元
しながらガラス中へ泡を放出する。
黒く着色した還元状態の耐火物を、−たん酸化雰囲気中
で熱処理(例えば1450C)すると、通常明るい褐色
または黄色く変シ、溶融ガラスに接しても泡を発生させ
ることはない。前述の酸化雰囲気溶融−酸化性鋳型によ
るAZS耐火物は前述の熱処理品と同等の性質を有する
。
で熱処理(例えば1450C)すると、通常明るい褐色
または黄色く変シ、溶融ガラスに接しても泡を発生させ
ることはない。前述の酸化雰囲気溶融−酸化性鋳型によ
るAZS耐火物は前述の熱処理品と同等の性質を有する
。
本発明は上述の還元即ち不飽和酸化物の生成という問題
を解消し、ジルコニア中の酸素をその化学量論割合(高
い酸化度)に維持する方法を開示するものである。
を解消し、ジルコニア中の酸素をその化学量論割合(高
い酸化度)に維持する方法を開示するものである。
本発明はジルコニア源の大部分を個々の一次粒子が極め
て微細な粒子よりなシ、その比表面積が大きいものとす
るものである。このような微粒子の表面には空気中の酸
素或いは酸化剤として添加される副原料である硝酸塩の
分解によシ生じた硝酸等の酸化性ガスを吸着し、溶融に
際して酸化雰囲気を形成する。これ等の微粒子は断熱性
が優れているため溶融に先立って予熱を受けて吸着ガス
を放出する機会が少々く吸着ガスが有効に作用する。
て微細な粒子よりなシ、その比表面積が大きいものとす
るものである。このような微粒子の表面には空気中の酸
素或いは酸化剤として添加される副原料である硝酸塩の
分解によシ生じた硝酸等の酸化性ガスを吸着し、溶融に
際して酸化雰囲気を形成する。これ等の微粒子は断熱性
が優れているため溶融に先立って予熱を受けて吸着ガス
を放出する機会が少々く吸着ガスが有効に作用する。
本発明で使用するジルコニア源微粒子の径は、およそ1
μm以下のものである。好ましくはこれ等が顆粒状で凝
集したものがよい。微粒子のみではアークの衝撃により
飛散し、原料の歩留りが低下し作業環境を悪化させる。
μm以下のものである。好ましくはこれ等が顆粒状で凝
集したものがよい。微粒子のみではアークの衝撃により
飛散し、原料の歩留りが低下し作業環境を悪化させる。
この原料の比表面積は少なくとも1平方メートル/グラ
ムであるべきである。好ましくは5平方メートル/グラ
ム以上であれば常に安定した酸化状態が得られる。
ムであるべきである。好ましくは5平方メートル/グラ
ム以上であれば常に安定した酸化状態が得られる。
これ等のジルコニア源は・ジルコニア単味でも、シリカ
或いはアルミナを結合、または混合したものでも差支え
ない。
或いはアルミナを結合、または混合したものでも差支え
ない。
微粒子の形成方法は化学薬品の如き化学的処理を経日し
ても、ゲールミルの如き機械的方法によっても良いが、
好ましくは前者の方法がよい。
ても、ゲールミルの如き機械的方法によっても良いが、
好ましくは前者の方法がよい。
(大きな比表面積を得る上で)好ましくは、全てのジル
コニア源を上述の微粒子の原料とすべきであるが、機械
的粉砕法による場合や経済的理由なども考慮して10%
程度のよシ粗い粒子、また1・まよシ小さい比表面積の
粒子の混入も可能である。
コニア源を上述の微粒子の原料とすべきであるが、機械
的粉砕法による場合や経済的理由なども考慮して10%
程度のよシ粗い粒子、また1・まよシ小さい比表面積の
粒子の混入も可能である。
これが10チを超えると還元を受けた灰色のジルコニア
耐火物が生成する。
耐火物が生成する。
本発明の実施例【ついて説明する。
実施例
一次の如き粒子径および比表面積の原料を使用した。
0微粉ジルコニア
A:新日本金現化学社MZ−999
二次粒子径=2μm
一次粒子径:0.1μm
比表面積:15m”77%
B;南アフリカ産ノぐツブイアイト鉱を特開昭56−3
2385号により塩化精製処理後、微粉砕したもの 粒子径:1μm 比表面積:1.7i/チ 0ジルコンサンド(オーストラリア産)粒子径=100
μm以上 比表面積: 0.01 rr?/P以下0アルミナ C;住友化学工業社梨A−2に 次粒子径:4Q/Jm 一次粒子径:3μm 比表面積: 0.6m”/P D;住友化学工業社裂A−HPS30 一次粒子径:0.3μm 中心粒子径=0.4μm 比表面積:6m’/P 表−1の如き原料を配合し、300KVAアーク炉で溶
融し、黒鉛盤に鋳造した。鋳造後30分後に離型し、ア
ルミナ粉中に徐冷した。2日後鋳造体を取シ出し切断し
て試料を得た。
2385号により塩化精製処理後、微粉砕したもの 粒子径:1μm 比表面積:1.7i/チ 0ジルコンサンド(オーストラリア産)粒子径=100
μm以上 比表面積: 0.01 rr?/P以下0アルミナ C;住友化学工業社梨A−2に 次粒子径:4Q/Jm 一次粒子径:3μm 比表面積: 0.6m”/P D;住友化学工業社裂A−HPS30 一次粒子径:0.3μm 中心粒子径=0.4μm 比表面積:6m’/P 表−1の如き原料を配合し、300KVAアーク炉で溶
融し、黒鉛盤に鋳造した。鋳造後30分後に離型し、ア
ルミナ粉中に徐冷した。2日後鋳造体を取シ出し切断し
て試料を得た。
微粉ジルコニア源を全ジルコニア源の90%以上とした
場合(実施例1〜3)K酸化度の高いジルコニア耐火物
を得た。その試料の色調は熱処理によっても変らなかっ
た。
場合(実施例1〜3)K酸化度の高いジルコニア耐火物
を得た。その試料の色調は熱処理によっても変らなかっ
た。
逆に10%以上の粗粒で、比表面積の小さいジルコニア
源を用いると(参考例)灰色になシ熱処理して初めて本
来の純白色に変った。
源を用いると(参考例)灰色になシ熱処理して初めて本
来の純白色に変った。
本発明の方法によると高い酸化度(Zr02の化学量論
割合の酸素を含む)のジルコニア含有電鋳耐人物を得る
ことができる。
割合の酸素を含む)のジルコニア含有電鋳耐人物を得る
ことができる。
酸化度(状態)は試料の色によシ容易に判断することが
できる。Fe 、 Ti 、 Cu 、 Cr 、 M
n等の不純物の酸化物の総量がo、oss以下であシ、
高い酸化度であれば純白色であシ、還元を受けた場合灰
色になる。灰色の試料は空気中で熱処理して酸化すると
純白色に変る。
できる。Fe 、 Ti 、 Cu 、 Cr 、 M
n等の不純物の酸化物の総量がo、oss以下であシ、
高い酸化度であれば純白色であシ、還元を受けた場合灰
色になる。灰色の試料は空気中で熱処理して酸化すると
純白色に変る。
前述の不純物をよシ多く含み還元されたZ r 02耐
大物は灰色を呈し、酸化状態のものは明るい黄色ないし
は褐色となる。高い酸化度の耐火物は、酸化熱処理によ
って色調に大きな変化はない。灰色ないし黒色の耐火物
は溶融ガラスに接するとガラスを還元してガラス中に発
泡する欠点を持つが本発明によシこの欠点が解消された
。
大物は灰色を呈し、酸化状態のものは明るい黄色ないし
は褐色となる。高い酸化度の耐火物は、酸化熱処理によ
って色調に大きな変化はない。灰色ないし黒色の耐火物
は溶融ガラスに接するとガラスを還元してガラス中に発
泡する欠点を持つが本発明によシこの欠点が解消された
。
Claims (1)
- 平均一次粒子径が1μm以下の微粒子またはこれ等が
凝集した顆粒状のものであつて、その比表面積が1平方
メートル/グラム以上であるジルコニア原料を、全ジル
コニア原料の90%以上用いることを特徴とする酸化度
の高いジルコニア含有電鋳耐火物の製造法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61109299A JPS62265179A (ja) | 1986-05-12 | 1986-05-12 | ジルコニア含有電鋳耐火物の製造法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61109299A JPS62265179A (ja) | 1986-05-12 | 1986-05-12 | ジルコニア含有電鋳耐火物の製造法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62265179A true JPS62265179A (ja) | 1987-11-18 |
JPH058143B2 JPH058143B2 (ja) | 1993-02-01 |
Family
ID=14506662
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61109299A Granted JPS62265179A (ja) | 1986-05-12 | 1986-05-12 | ジルコニア含有電鋳耐火物の製造法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62265179A (ja) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56129675A (en) * | 1980-03-18 | 1981-10-09 | Asahi Glass Co Ltd | High zirconia heat molten refractories |
JPS6051663A (ja) * | 1983-08-29 | 1985-03-23 | 東芝モノフラツクス株式会社 | 耐熱衝撃性ジルコニア質電鋳耐火物 |
JPS60103035A (ja) * | 1983-11-04 | 1985-06-07 | Nippon Mining Co Ltd | 酸化ジルコニウム微粉の製法 |
-
1986
- 1986-05-12 JP JP61109299A patent/JPS62265179A/ja active Granted
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS56129675A (en) * | 1980-03-18 | 1981-10-09 | Asahi Glass Co Ltd | High zirconia heat molten refractories |
JPS6051663A (ja) * | 1983-08-29 | 1985-03-23 | 東芝モノフラツクス株式会社 | 耐熱衝撃性ジルコニア質電鋳耐火物 |
JPS60103035A (ja) * | 1983-11-04 | 1985-06-07 | Nippon Mining Co Ltd | 酸化ジルコニウム微粉の製法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH058143B2 (ja) | 1993-02-01 |
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Legal Events
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