JPS6287458A - 高い耐アルカリ性を有する耐火組成物 - Google Patents

高い耐アルカリ性を有する耐火組成物

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JPS6287458A
JPS6287458A JP61236051A JP23605186A JPS6287458A JP S6287458 A JPS6287458 A JP S6287458A JP 61236051 A JP61236051 A JP 61236051A JP 23605186 A JP23605186 A JP 23605186A JP S6287458 A JPS6287458 A JP S6287458A
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alumina
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silicon carbide
composition
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JP61236051A
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ピーター・トーマス・スター
ヒュー・エドワード・ウォルフェ
ガスティー・オルセン・ヒューズ
ロビン・ジェームス・リースター
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Dresser Industries Inc
Original Assignee
Dresser Industries Inc
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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】 本発明は高い耐アルカリ性を有する耐火レンガを作るの
に使用される耐火組成物で、特に最少のアルミナ含有量
が60重量パーセントであるアルミナ物質を含む様な組
成物に関するものである。
溶鉱炉及びそれに類するものにおける高アルミナレンガ
、即ちいわゆる最少のアルミナ含有量が少なくとも60
重量パーセントであるアルミナ物質を有するレンガの利
用はアルミナの高密度、低気孔率、耐摩耗性及び耐スラ
グ性によって非常に望ましいことを立証した。しかしそ
のような高アルミナレンガはアルカリアタックをうける
。運転中の溶鉱炉及びロータリーキルン内の環境は極度
にアルカリ性である。その様な炉及びキルンの運転中、
アルミナカリウム結晶が高アルミナレンガ中に形成され
る。アルミン酸カリウム及びケイ酸アルミン酸カリウム
結晶は、キルン及び炉の運転中はぼ20チの体膨張を受
ける。そのような体膨張はアルカリ蒸気が流れ込むクラ
ックを作る。炉及びキルンの運転中に蒸気が凝縮しそし
てさらに再気化する時、耐火物はスポーリングする。
高アルミナレンガのアルカリ抵抗力を増加させるために
多数の試みが行われてきた。そのような解決策の一つは
アルミナの含有量を最少60重量パーセントから約50
重量パーセントに減少させることを含んでいた。Ae2
0350重量パーセントに810゜が同量の50重計パ
ーセント添加された。
この新しい組成物は大いに耐アルカリ性があることを立
証したが、それは高アルミナ含有量のアルミナ物質から
作ったレンガの密度、気孔率、耐摩耗性及び耐スラグ性
の同じ耐火物性質を有していない。
従って高アルミナ成分を利用しそして改善された耐アル
カリ性を有する耐火組成物を作ることが本発明の目的で
ある。
本発明の前述の目的及び他の目的はアルミナの最少含有
量が60重量パーセントであるアルミナ物質約75乃至
85重量パーセント、−65メツシュの炭化ケイ素約5
乃至約15重゛址パーセント、及び残部が耐火粘土から
なる耐火組成物を得る事で達成される。
最少60重量パーセントのアルミナを有する組成物から
作った耐火レンガは低気孔率、良好々耐摩耗性及び耐ス
ラグのような多数の望ましい耐火特性を有する。しかし
高アルミナレンガは比較的低い耐アルカリ性を有する。
溶鉱炉やロータリ−キルンは通常運転中、高いアルカリ
性環境であるから、そのような低い耐アルカリ性は溶鉱
炉やロータリーキルンにおける高アルミナ耐火レンガの
利用を少なくする。
高アルミナレンガの耐アルカリ性を改善する試みの中で
、レンガを形成する耐火混合物の中に各種添加剤が含ま
れた。添加剤はジルコン、リン酸、二酸化チタン及びホ
ウ酸を含んだ。更に比較的少量パーセントの炭化けい素
がある高アルミナ混合l吻に加えられた。下に複写され
た表1は識別された特殊の添加剤を有する各種高アルミ
ナ混合物のテスト結果を述べる。
ベスレヘム鋼アルカリテスト方法 7 / 877インチの深さの節穴を1〃のコアドリル
で2“の立方体中に形成した。サンプルは4:1の重量
比の炭酸カリウムと炭酸ナトリウム8gが充填された。
サンプルはさらに2200”F(1204℃)に加熱さ
れ5時間保持された。標準の試験はアルカリの充填と2
200下への加熱を6回繰返すことからなる。この調査
では、標準混合物(A)が3回繰返した後砕かれたので
、3回繰返しただけであった。各周期彦一体を評1i1
1iするために次の評価システムが採られた。
1 変化しなかった 2、  1/16“ 未満の幅の割れ 3、 1.716″  以上の幅の割れ42つ又はそれ
以上の部分に破壊された混合物Aは第1回のアルカリテ
スト後ひどく割れそして数個の部分に砕かれそして第3
回の周期後激しく浸透した。ジルコン添加した混合物B
に酸化チタンを添加した混合物P及びホウ酸添加した混
合物Gは混合物の耐アルカリ性に対して殆ど影響がなか
った。混合物C及びDはリン酸添加によって明らかな改
善を示しだが、第3回の周期後割れそして激しく浸透し
た。
炭化けい素添加混合物Eは混合物の耐アルカリ性を著し
く改善した。これは第3回の周期後割1れが生じずほん
の僅かに浸透しただけの混合物であった。鉱物学上の試
験は、炭化ケイ素の粉砕からシリカはガラス層を形成し
、それがアルカリの浸透及び反応を妨げるという事を示
した。約90重量パーセントの炭化ケイ素を含有するレ
ンガ混合物が高い耐アルカリ性であるという技術は知ら
れているが、比較的少重量パーセントの添加(10重t
パーセント)が混合物の耐アルカリ性に著しい改善を持
たらすことは全り篤<べきことであった。鉱物学上の試
験で発見されたガラス層は、St0□ 50%及びアル
ミナ50%を有する混合物から作られるレンガのような
ケイ質のレンガ上の同質のガラス層の形成にまったく類
似していた。
表1からの混合物Eの変動と共に、下に表2で示しであ
るように更にテストをおこなった。
表2を参照すると、混合物Eは、表1の混合物Eと同じ
である。評価された試験混合物はか焼アルミナの削除(
混合物]))、IJン酸の添加(混合物B)及びポタ−
フリントの添加(混合物H)と組合わせて炭化ケイ素含
有量(混合物C)を減少した。ポタ−フリントの添加は
又炭化ケイ素なしの混合物(混合物F及びG)の中で評
価された。
試験混合物は標準円錐、燃焼15 (2530″Fで1
0時間)で、そして2200下の再加熱予定(2200
’Fで5時間)で焼かれた。
混合物Aは第1回のアルカリテストaひどく割れ、第2
回の周期後数個の部分に割れた。混合物Eは第1回の周
期後わずかに毛筋割れ(HAIRLII CRACK工
NG)を示したが、割れは第3回の周期後、より犬きく
は々ら々かった。混合物Hを除いてすべての他の変動は
第1回の周期後ひどく割れた。追加の周期の後、混合物
Hは混合物Eより、よりひどく割れた。
低燃焼混合物におけるアルカリテスト結果は円錐15型
以上のどんな改善も示さなかった。
2200下のより低い温度での燃焼は高炭化ケイ素水準
をもたらしたが、耐アルカリ性は良好ではなかった。
最少アルミナ含有量が60重量パーセントのアルミナ物
質約75乃至約85重量パーセントヲ含む混合物に比較
的少量の炭化ケイ素(10重量パーセント)の添加はそ
のような混合物から作られるレンガの耐アルカリ性を著
しく増加した。炭化ケイ素が混合物の微粉あるいはマト
リックス(−65メツシュ)に添加されたことは注目す
るべき重要なことである。改善された耐アルカリ性をも
たらすメカニズムは完全には理解されていないが、レン
ガの分桁は、ある炭化ケイ素は酸化され、ある炭化ケイ
素は酸化されないままで、そしである炭化ケイ素は中間
の形(完全には酸化されないが炭化ケイ素と全く反応し
ないことはない)で存在することを示した。
本発明の好ましい実施態様を述べ又説明してきたが、本
発明はそれらに限定されるべきでなく、特許請求の範囲
内で別に具体化されてもよい。

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)最少アルミナ含有量が約60重量パーセントであ
    るアルミナ物質約75乃至約85重量パーセント、−6
    5メッシュの炭化ケイ素約5乃至約15重量パーセント
    及び残部耐火粘土からなる耐火レンガ用耐火組成物。
  2. (2)約1乃至約5重量パーセントの−200メッシュ
    のポタ−フリントの添加をさらに含む特許請求の範囲第
    1項に記載の組成物。
  3. (3)前記炭火ケイ素成分が実質的に約10重量パーセ
    ントである特許請求の範囲第1項に記載の組成物。
  4. (4)アルミナ物質の中のアルミナが実質的に約70重
    量パーセントである特許請求の範囲第3項に記載の組成
    物。
  5. (5)アルミナ物質の中のアルミナが実質的に約70重
    量パーセントである特許請求の範囲第2項に記載の組成
    物。
JP61236051A 1985-10-07 1986-10-03 高い耐アルカリ性を有する耐火組成物 Pending JPS6287458A (ja)

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US784989 1985-10-07

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AU (1) AU6341986A (ja)
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AU6341986A (en) 1987-04-09
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