JPS6265981A - Ａｚｓ耐火物 - Google Patents
Ａｚｓ耐火物Info
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- JPS6265981A JPS6265981A JP60206038A JP20603885A JPS6265981A JP S6265981 A JPS6265981 A JP S6265981A JP 60206038 A JP60206038 A JP 60206038A JP 20603885 A JP20603885 A JP 20603885A JP S6265981 A JPS6265981 A JP S6265981A
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- Japan
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- glass
- alumina
- zirconia
- azs
- refractory
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- Ceramic Products (AREA)
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〕
本発明はアルミナ、ノルコニア、シリカ質鋳造耐火物で
、特に高温で汗かき現象の少ない鋳造耐火物に関する。
、特に高温で汗かき現象の少ない鋳造耐火物に関する。
従来よりアルミナ、ジルコニア、シリカ質鋳造耐火物は
ＡＺＳ耐大耐大−′う名称で呼ばれ、ガラス用耐火物と
して広く使用されている。このＡＺＳ耐火物は特に溶融
ガラスに対する耐触性が優れているため、ガラス窯の中
で溶融ガラスに直接接触する場所で賞月されている。さ
らに溶融ガラスに直接接触しない場所、すなわちガラス
窯の上部構造にも広く使用されている。
ＡＺＳ耐大耐大−′う名称で呼ばれ、ガラス用耐火物と
して広く使用されている。このＡＺＳ耐火物は特に溶融
ガラスに対する耐触性が優れているため、ガラス窯の中
で溶融ガラスに直接接触する場所で賞月されている。さ
らに溶融ガラスに直接接触しない場所、すなわちガラス
窯の上部構造にも広く使用されている。
市場ではとのＡＺＳ耐火物は耐蝕性に関係するジルコニ
ア含有量の違いによって二種類に分けられて流通してい
る。そしてこれ等は使用場所によって最も経済的な使い
分けがなされている。これ等の耐火物の鉱物組織に共通
していることは、大きく分けて二種類の組織に分けられ
ることである。
ア含有量の違いによって二種類に分けられて流通してい
る。そしてこれ等は使用場所によって最も経済的な使い
分けがなされている。これ等の耐火物の鉱物組織に共通
していることは、大きく分けて二種類の組織に分けられ
ることである。
その一つは約８０〜８５％を古める結晶と、他の一つは
１５〜２０％を占め、結晶の間隙を充填しているマトリ
ックスガラスである。
１５〜２０％を占め、結晶の間隙を充填しているマトリ
ックスガラスである。
このマトリックスガラスは結晶間のクッションのような
役割をしておｆｉ、ＡＺＳ耐火物を製造する時、高温の
溶融状態から常温まで冷却されるために発生する熱応力
を吸収し、亀裂のない製品の製造を可能にしている。
役割をしておｆｉ、ＡＺＳ耐火物を製造する時、高温の
溶融状態から常温まで冷却されるために発生する熱応力
を吸収し、亀裂のない製品の製造を可能にしている。
しかし一方において、１４００Ｃ以上の使用温度で軟化
を起し、耐火物の表面へ浸み出す現象を示す場合がある
。（以下この現象を汚かき現象と言う）この汗かき現象
によって耐火物の表面に浸み出したガラス（以下浸出ガ
ラスと言う）はアルミナ、ジルコニアといった成分を多
く含み、ガラス窯の溶Ｍガラス（以下溶融母ガラスと言
う）に入り込んだ場合は、溶融母ガラスに均質に溶は難
い傾向を持つ。
を起し、耐火物の表面へ浸み出す現象を示す場合がある
。（以下この現象を汚かき現象と言う）この汗かき現象
によって耐火物の表面に浸み出したガラス（以下浸出ガ
ラスと言う）はアルミナ、ジルコニアといった成分を多
く含み、ガラス窯の溶Ｍガラス（以下溶融母ガラスと言
う）に入り込んだ場合は、溶融母ガラスに均質に溶は難
い傾向を持つ。
その結果、溶融母ガラスの中で、ストーンやコードとい
った異物の起源となり、ガラスの品質を著しく損なう結
果となっている。また、溶融母ガラスと直接接触する場
所ではないが、蓄熱室を構成する天井、側壁煉瓦や格子
積煉瓦として使用した場合、ＡＺＳ耐火物の表面から流
れ出た浸出ガラスは蓄熱室底部に溜り、底部に設けた空
気の出入口を閉烏して、換熱効率を著しく低下させる原
因に４なっている。このように浸出ガラスは溶融母ガラ
スに対して悪い影響を与えるのみならず、他の面におい
ても好ましくない存在であった。そのため従来よシ汗か
き現象の無いＡＺＳ耐火物が研究され、幾つかの方法が
提案されている。
った異物の起源となり、ガラスの品質を著しく損なう結
果となっている。また、溶融母ガラスと直接接触する場
所ではないが、蓄熱室を構成する天井、側壁煉瓦や格子
積煉瓦として使用した場合、ＡＺＳ耐火物の表面から流
れ出た浸出ガラスは蓄熱室底部に溜り、底部に設けた空
気の出入口を閉烏して、換熱効率を著しく低下させる原
因に４なっている。このように浸出ガラスは溶融母ガラ
スに対して悪い影響を与えるのみならず、他の面におい
ても好ましくない存在であった。そのため従来よシ汗か
き現象の無いＡＺＳ耐火物が研究され、幾つかの方法が
提案されている。
前述のように浸出ガラスの源はＡＺＳ煉瓦中のマトリッ
クスガラスであるから、編１の方法としてマトリックス
ガラスの量を減らす努力がなされている。すなわち、マ
トリックスガラスをつくる原料となっているアルカリｌ
１ｌｆｆｉ化物の添加量を減らすことである。しかしな
がらマトリックスガラスは前述のようにＡＺＳ耐大物の
製造上、欠くべからざる組織であるから減らすことには
限界があり、この方法を適用しても、浸出ガラスが明ら
かに少ないと認められる夷品にはクラック（亀裂）が発
生シタリ、コーナースポール（角が欠けること）が発生
する等、他の特性で満足な結果は得られなかった。第２
の方法として原料を溶解する時Ｋ、溶融物を酸化状態に
維持する方法がある。この方法はクラック、コーナース
ポール等の問題点は第１の方法より少ないが、溶解操作
の条件が侠く、再現性が困難であることと、浸出ガラス
の喰そのものも満足な水準まで減少したＡＺＳ煉瓦とな
らなかった。
クスガラスであるから、編１の方法としてマトリックス
ガラスの量を減らす努力がなされている。すなわち、マ
トリックスガラスをつくる原料となっているアルカリｌ
１ｌｆｆｉ化物の添加量を減らすことである。しかしな
がらマトリックスガラスは前述のようにＡＺＳ耐大物の
製造上、欠くべからざる組織であるから減らすことには
限界があり、この方法を適用しても、浸出ガラスが明ら
かに少ないと認められる夷品にはクラック（亀裂）が発
生シタリ、コーナースポール（角が欠けること）が発生
する等、他の特性で満足な結果は得られなかった。第２
の方法として原料を溶解する時Ｋ、溶融物を酸化状態に
維持する方法がある。この方法はクラック、コーナース
ポール等の問題点は第１の方法より少ないが、溶解操作
の条件が侠く、再現性が困難であることと、浸出ガラス
の喰そのものも満足な水準まで減少したＡＺＳ煉瓦とな
らなかった。
本発明は従来のものが持つ、以上のような問題点を解消
させ、クラック、コーナースポール−を起すことなく、
さらに溶解条件に余り影響されないで調造され、従来よ
りさらに汗かき現象の少ないＡＺＳ耐大物を提供するこ
とを目的とする。
させ、クラック、コーナースポール−を起すことなく、
さらに溶解条件に余り影響されないで調造され、従来よ
りさらに汗かき現象の少ないＡＺＳ耐大物を提供するこ
とを目的とする。
本発明は、この目的を達成するために鋭意研究を暇ねた
結果、従来の方法をもってしても、溶解条件によって汗
かき現象にバラツキが出るのは製品の中に含まれている
Ｆｅ、ｌ”ｉの金属の酸化物の影響であるとの知見を得
、本発明を完成した。
結果、従来の方法をもってしても、溶解条件によって汗
かき現象にバラツキが出るのは製品の中に含まれている
Ｆｅ、ｌ”ｉの金属の酸化物の影響であるとの知見を得
、本発明を完成した。
しかし、これ等の酸化物がいかなるメカニズムでＡＺＳ
耐人物の汗かき現象に影響を与えるのかは不明である。
耐人物の汗かき現象に影響を与えるのかは不明である。
本発明は次のような構成としている。
すなわち、本発明の耐火物は従来よシ公知のＡＺＳ耐大
物の基本組成の中に含まれる不純物のうち、Ｆｅの酸化
物の合計重量（以下Ａ値と言う）が２００ｐｐｍ以下で
ある第１条件と、′ｒｉの酸化物の合計重着（以下Ｂ値
と言う）が２００ ｐｐｍである第２の条件を同時に満
たす条件に維持することにより達成できる。
物の基本組成の中に含まれる不純物のうち、Ｆｅの酸化
物の合計重量（以下Ａ値と言う）が２００ｐｐｍ以下で
ある第１条件と、′ｒｉの酸化物の合計重着（以下Ｂ値
と言う）が２００ ｐｐｍである第２の条件を同時に満
たす条件に維持することにより達成できる。
Ａ、Ｂ値が各々２００ｐｐｍ以上の範囲では浸出ガラス
が多すぎることと、溶解条件の変動によって汗かき現象
が影響を受ける場合もあるから不適当である。このよう
にその対象となる不純物の１を、極く微量に維持するに
は、原料の中に含まれる不純物の含有量を規制しなけれ
ばならないのは勿論であるが、製造工程中に混入するも
のの排除も心がける必要がある。
が多すぎることと、溶解条件の変動によって汗かき現象
が影響を受ける場合もあるから不適当である。このよう
にその対象となる不純物の１を、極く微量に維持するに
は、原料の中に含まれる不純物の含有量を規制しなけれ
ばならないのは勿論であるが、製造工程中に混入するも
のの排除も心がける必要がある。
通常、このような鋳造耐火物の製造には原料を上部開放
式のアーク炉で溶解する工程。溶融物を耐火砂で作った
鋳型に流し込む工程。鋳込んだものを徐冷砂の中に埋め
て徐冷する工程がある。したがって具体的には、アーク
を発生するための電極、炉ケーシング、鋳型、徐冷砂等
から不純物が混入することを避けなければならない。ま
た、従来から溶解時の溶融物を酸化状態に維持するため
に、電極を溶融物表面からできるだけ碓してアークによ
る通電がなされてきたが、本発明にもこの方法は好まし
い方法であるが、必ずしも必要な方法ではない。さらに
電極、炉ケーシングから不純物が入るのを避けるために
別の溶解方法を採用することも好ましい方法である。
式のアーク炉で溶解する工程。溶融物を耐火砂で作った
鋳型に流し込む工程。鋳込んだものを徐冷砂の中に埋め
て徐冷する工程がある。したがって具体的には、アーク
を発生するための電極、炉ケーシング、鋳型、徐冷砂等
から不純物が混入することを避けなければならない。ま
た、従来から溶解時の溶融物を酸化状態に維持するため
に、電極を溶融物表面からできるだけ碓してアークによ
る通電がなされてきたが、本発明にもこの方法は好まし
い方法であるが、必ずしも必要な方法ではない。さらに
電極、炉ケーシングから不純物が入るのを避けるために
別の溶解方法を採用することも好ましい方法である。
例えば高純度のＩｒ、Ｔｈ等で作ったルツＲの中に入れ
た原料を高周波炉等の間接加熱で溶解する方法である。
た原料を高周波炉等の間接加熱で溶解する方法である。
この方法によればルツボそのものを＃型に使用すること
も可能である。
も可能である。
このようにして得られた汗かき現象の少ないＡＺＳｆｊ
ｔ火物は、高眞で使用しても浸出ガラスをほとんど発生
することがないから、浸出ガラスによる溶融母ガラスの
欠陥を無くすることができる。さらにこのＡＺＳ耐火物
は不純物、例えばＦｅ 、 Ｔｉ以外にＣｒ 、 Ｖ
、 Ｃｏ 、 Ｃｕ 、 Ｓｎ 、 Ｍｎ 、 Ｎｉ
、 Ｍｏ 。
ｔ火物は、高眞で使用しても浸出ガラスをほとんど発生
することがないから、浸出ガラスによる溶融母ガラスの
欠陥を無くすることができる。さらにこのＡＺＳ耐火物
は不純物、例えばＦｅ 、 Ｔｉ以外にＣｒ 、 Ｖ
、 Ｃｏ 、 Ｃｕ 、 Ｓｎ 、 Ｍｎ 、 Ｎｉ
、 Ｍｏ 。
Ｗ等の酸化物の含有量が極端に少ないために溶融母ガラ
スの中に溶は込む不純物の址を微量に抑制することがで
きる。この不純物は溶融母ガラスに対しては着色剤であ
るから、着色剤の存在に由来する溶融母ガラスの光学的
特性、その他の物理的特性の正確な制（財）が可能にな
る等の利点も存在する。
スの中に溶は込む不純物の址を微量に抑制することがで
きる。この不純物は溶融母ガラスに対しては着色剤であ
るから、着色剤の存在に由来する溶融母ガラスの光学的
特性、その他の物理的特性の正確な制（財）が可能にな
る等の利点も存在する。
アルミナ、ジルコニア、シリカ質鋳造耐火物において、
不純物としてＦｅの酸化物の合計重量が２００ｐｐｍ以
下である第１条件と、ＴＩの１化物の合計重量が２００
ｐｐｍ以下である第２の条件を同時に満たしている。
不純物としてＦｅの酸化物の合計重量が２００ｐｐｍ以
下である第１条件と、ＴＩの１化物の合計重量が２００
ｐｐｍ以下である第２の条件を同時に満たしている。
アルミナ、ジルコニア、シリカ質鋳造耐火物（−Ａ Ｚ
Ｓ耐火物）において、不純物としてＦｅの酸化物の合
計重量が２００ｐｐｒｎ以下である第１の条件と、Ｔｊ
の酸化物の合計重量が２００ ｐｐｍ以下である第２の
条件を同時に満たすようにすると、従来よりはるかに汗
かき現象のないＡＺＳ耐大物を製造することができる。
Ｓ耐火物）において、不純物としてＦｅの酸化物の合
計重量が２００ｐｐｒｎ以下である第１の条件と、Ｔｊ
の酸化物の合計重量が２００ ｐｐｍ以下である第２の
条件を同時に満たすようにすると、従来よりはるかに汗
かき現象のないＡＺＳ耐大物を製造することができる。
そして、このＡＺＳ耐火物は製造するうえで溶解条件に
影響を受けることもなく安定した品質を保つことができ
る。また、コーナースポール、クラック等の発生等、製
造上の問題点も持って１ない。さらに、このＡＺＳ耐大
物を容器として溶解した溶融母ガラスはＡＺＳ耐火物に
よって全く汚染することが利点を有する。
影響を受けることもなく安定した品質を保つことができ
る。また、コーナースポール、クラック等の発生等、製
造上の問題点も持って１ない。さらに、このＡＺＳ耐大
物を容器として溶解した溶融母ガラスはＡＺＳ耐火物に
よって全く汚染することが利点を有する。
本発明の実施例について説明する。
実施例
従来のＡＺＳ耐火物を作るための基本的な原料の配合比
率（Ａｆｆｉ２０ａ＝ ５０ ％ 、 Ｚｒ０２＝３３
％ 、 ５ｉ０２＝１５．６％、 Ｂ２Ｏ３＝ ０．１
０％、 Ｎａ２Ｏ＝ １．３ ％ ）を基に、原料中に
含まれるＦｅ、Ｔｉ及びＣｒ 、 Ｖ 、 Ｃｏ 、
Ｃｕ 。
率（Ａｆｆｉ２０ａ＝ ５０ ％ 、 Ｚｒ０２＝３３
％ 、 ５ｉ０２＝１５．６％、 Ｂ２Ｏ３＝ ０．１
０％、 Ｎａ２Ｏ＝ １．３ ％ ）を基に、原料中に
含まれるＦｅ、Ｔｉ及びＣｒ 、 Ｖ 、 Ｃｏ 、
Ｃｕ 。
Ｓｎ 、Ｍｎ、 Ｎｉ 、Ｍｏ、Ｗの酸化物の全合計重
量を種ｔｍＫ変化させてＡＺＳ＃大物を作った。溶解に
は上部開放式のアーク炉を用い、目的とする原料以外の
上記不純物が溶融物に入らないように注意して溶解した
。溶解条件は従来方法と同じように長いアークを保つよ
うにして、できるだけ溶解物を酸化状態に保つようにし
た。
量を種ｔｍＫ変化させてＡＺＳ＃大物を作った。溶解に
は上部開放式のアーク炉を用い、目的とする原料以外の
上記不純物が溶融物に入らないように注意して溶解した
。溶解条件は従来方法と同じように長いアークを保つよ
うにして、できるだけ溶解物を酸化状態に保つようにし
た。
溶解後、溶融物を高純度の珪砂で作った鋳型に流し込み
、鋳型とと徐冷用のアルミナ粉に埋めて徐冷した。得ら
れた製品はいずれもクラック、コーナースポール等、外
観上の欠陥はなく、色も純白であった。
、鋳型とと徐冷用のアルミナ粉に埋めて徐冷した。得ら
れた製品はいずれもクラック、コーナースポール等、外
観上の欠陥はなく、色も純白であった。
次にこのようにして得られた製品の浸出ガラス量を賦二
倹した。
倹した。
第１表は不純物含有鎗と浸出ガラス量の関係を示す。
Ａ１．２，３．４．５，６．７は本発明の範祷に入るＡ
ＺＳ耐火物である。
ＺＳ耐火物である。
Ａ８，９，１０，１１，１２，１３，１４，１５．１６
は本発明の範噴に入るものでなく比較例である。
は本発明の範噴に入るものでなく比較例である。
このうちｌ６１５，１６は従来法による通常のＡＺＳ耐
大物である。
大物である。
ガラス浸出看の試験は次のようにして行った。
先づ鋳造物から直径×高さが２０Ｘ８Ｑｕ＋の試料をダ
イヤモンドコアドリルで切り出し、 ＪＩＳＲ２２０５
にしたがって乾燥なｊｌｋ（Ｗｌ）、水中重量（Ｗ２）
を測定する。この試料を１６００ＧＫ保持された電気炉
内で４時間加熱した後、炉外で自然放冷し、再び１６０
０Ｃに保持された電気炉内で４時間加熱した後、炉外で
自然放冷する。最後に自然放冷した試料の水中重量（Ｗ
４）を測定する。このよう忙して得られた測定値を使い
、次式によシガラス浸出量を算出する。
イヤモンドコアドリルで切り出し、 ＪＩＳＲ２２０５
にしたがって乾燥なｊｌｋ（Ｗｌ）、水中重量（Ｗ２）
を測定する。この試料を１６００ＧＫ保持された電気炉
内で４時間加熱した後、炉外で自然放冷し、再び１６０
０Ｃに保持された電気炉内で４時間加熱した後、炉外で
自然放冷する。最後に自然放冷した試料の水中重量（Ｗ
４）を測定する。このよう忙して得られた測定値を使い
、次式によシガラス浸出量を算出する。
第′１表
出Ｒｎ ｊｃｌＬＩ貴／ｒＸｉ’ｌ 四／ｌ’％ ｊｄ
ｔｌｏ ４ ｊＭ １１１４手 続 補 正
書 扉付０６１手４月２１日 特許庁長官 宇 賀、退 部 殿 １、事件の表示 汗かき現象の少ないアルミナ、ノルコニア。
ｔｌｏ ４ ｊＭ １１１４手 続 補 正
書 扉付０６１手４月２１日 特許庁長官 宇 賀、退 部 殿 １、事件の表示 汗かき現象の少ないアルミナ、ノルコニア。
シリカ質関造耐火物
３、訂正をする者
事件との関係 特許出願人
住所 千葉県香取郡神崎町武出ギへ幡平２０番８名、
弥 東芝モノフラックス株式会社 代表者 日 吉 淳 − ４、代理人 〒１６０電話０３−３５４−４０８４住所
東京都″＃宿区新宿２丁目５番１５号小菅ピル２０
２号 池田特許事務所内 ゛（水パ・・ｔ・、“′、゛ １１１ うづ 不田１ｔ に） ヲＱ ’／ｊ
ＶＪ 什 刺 ｔ ４九 ツｊ（１１明細＊第５
頁第２０行の「ｚｏｏｐｐｍＪをｉ’−２００ｐｐｍ以
下」に訂正する。
弥 東芝モノフラックス株式会社 代表者 日 吉 淳 − ４、代理人 〒１６０電話０３−３５４−４０８４住所
東京都″＃宿区新宿２丁目５番１５号小菅ピル２０
２号 池田特許事務所内 ゛（水パ・・ｔ・、“′、゛ １１１ うづ 不田１ｔ に） ヲＱ ’／ｊ
ＶＪ 什 刺 ｔ ４九 ツｊ（１１明細＊第５
頁第２０行の「ｚｏｏｐｐｍＪをｉ’−２００ｐｐｍ以
下」に訂正する。
（２）明細畳第９頁第１行の「ことが利点」を「ことが
ない利点」に訂正する。
ない利点」に訂正する。
（３）明細書第９頁第１８行の「得られ九Ｊを「本発明
によって得られた」に訂正する。
によって得られた」に訂正する。
Claims (1)
- アルミナ、ジルコニア、シリカ質鋳造耐火物において
、不純物としてＦｅの酸化物の合計重量が２００ｐｐｍ
以下である第１の条件とＴｉの酸化物の合計重量が２０
０ｐｐｍ以下である第２の条件を同時に満たす汗かき現
象の少ないアルミナ、ジルコニア、シリカ質鋳造耐火物
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60206038A JPS6265981A (ja) | 1985-09-17 | 1985-09-17 | Ａｚｓ耐火物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60206038A JPS6265981A (ja) | 1985-09-17 | 1985-09-17 | Ａｚｓ耐火物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6265981A true JPS6265981A (ja) | 1987-03-25 |
| JPH0429628B2 JPH0429628B2 (ja) | 1992-05-19 |
Family
ID=16516867
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60206038A Granted JPS6265981A (ja) | 1985-09-17 | 1985-09-17 | Ａｚｓ耐火物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6265981A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021127285A (ja) * | 2020-11-02 | 2021-09-02 | 第一稀元素化学工業株式会社 | ジルコニア焼結体、及び、ジルコニア粉末 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5039090A (ja) * | 1973-06-28 | 1975-04-10 |
-
1985
- 1985-09-17 JP JP60206038A patent/JPS6265981A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5039090A (ja) * | 1973-06-28 | 1975-04-10 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021127285A (ja) * | 2020-11-02 | 2021-09-02 | 第一稀元素化学工業株式会社 | ジルコニア焼結体、及び、ジルコニア粉末 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0429628B2 (ja) | 1992-05-19 |
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