JPH0122226B2 - - Google Patents
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- JPH0122226B2 JPH0122226B2 JP59094526A JP9452684A JPH0122226B2 JP H0122226 B2 JPH0122226 B2 JP H0122226B2 JP 59094526 A JP59094526 A JP 59094526A JP 9452684 A JP9452684 A JP 9452684A JP H0122226 B2 JPH0122226 B2 JP H0122226B2
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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は主としてガラス窯用その他一般窯炉の
内張りそして使用される酸化クロム耐化物の製造
方法に関するものである。 〔従来の技術とその問題点〕 以下、ガラス窯用耐火物の場合を例にして説明
する。 従来、ガラス窯の内張りに使用される耐火物
は、特にガラス製品への汚染防止を重要視して、
極めて耐食性の優れたジルコン耐火物、或は酸化
クロム耐火物が使用されている。特にガラス窯用
としての酸化クロム耐火物はジルコン質に較べて
約10倍以上の耐食性を有しており、ガラス窯の中
においても特に耐食性を重視する部分に多く使用
されている。今後、操業条件の苛酷化する方向で
はますます酸化クロム耐火物の使用場所が拡張さ
れ、使用量が増加する傾向にある。しかし酸化ク
ロム耐火物は次に記す如き製造上の難しさがあ
る。その一つは製造に当り焼成条件が非常に重要
である。即ち、一般的には還元雰囲気下における
焼成が製造のポイントであり、各社のノウハウも
多く、多岐にわたる手法が採用されている。その
理由は焼成時に特殊な雰囲気設定が必要であり、
特殊な雰囲気調整ができる焼成窯を作るか、或は
匣鉢の中に入れてその匣鉢の中を雰囲気調整する
等、複雑な製造手段が必要となる。たとえば酸化
クロム耐火物製造手段の一例としては、特開昭54
−96508号公報、特開昭54−141808号公報並びに
特開昭55−52740号公報にもある如く、実際の製
造現場においては複雑な製造工程を要するもので
ある。また、我々が従来製造してきた手段はスプ
レードライヤーを使用して500〜50μ程度に造粒
し、アイソスタテイツクプレスで成形し、それを
匣鉢詰して焼成するといつた製造手段を採用して
おり、能率面においてもあまり好ましくない現状
にある。 またもう一つの改善を要する点は酸化クロム耐
火物は耐火物の焼結に伴う著しい収縮があること
である。従来から耐火物の焼成収縮は収縮率を計
算し、あらかじめ収縮率を加味して素地寸法を決
めているのが一般的である。しかし、酸化クロム
耐火物の場合、焼成収縮率が10〜15％発生する。
このように10％以上も収縮のある材質は耐火物一
本をみた場合、均一な収縮が起きず、場所によつ
て著しく異なつた収縮変化を起こす場合があり、
製品切出し必要寸法の安全率を大きくとつて素地
を焼成し、焼成後切断して耐火物の正寸法を得る
という方法で製造せざるを得なかつた。したがつ
て、この切断部が前述の如く、収縮率が不均一の
ため非常に大きい安全率をとつているため、切断
シロが大きく不経済となり、製造コストアツプの
原因となつているのが現状である。したがつて耐
火物製造歩留りを悪く、コスト低減は困難である
という欠点があつた。そこで本発明者らは焼成収
縮率を小さくする方向の改善を耐火物の一般的製
造設備を使用し、しかも連続焼成可能な一般的な
酸化雰囲気の窯炉で焼成して切断加工をなくして
製造する画期的な方法を発明したものである。 このように酸化クロム耐火物を一般的な耐火れ
んが製造手段で可能にした本発明は酸化クロム耐
火物の焼結メカニズムを究明し、酸化クロム耐火
物製造時に添加するTiO2が重要な挙動をしてい
ることを明らかなしたことが端緒となつている。
即ち酸化クロムに添加した酸化チタンは加熱初期
に還元雰囲気下においてTiO2→Ti2O3となり、酸
化クロムの中へ拡散し固溶が始まる。しかし、こ
のままでは緻密で結合強固な組織を有する耐火物
が得られない。焼結機構はいつたん固溶した酸化
チタンがTi2O3→TiO2析出する時にCr2O3間の再
結晶が起こるもので析出についての条件はO2が
５％以上CO1％以下の酸化雰囲気が必要である。
よつて本発明者等は酸化クロムに酸化チタンを固
溶したクリンカーを製造すればそれを一般耐火物
の製造手段に従つて粉砕、粒度調整、成形、酸化
雰囲気下で焼成することによつて、焼成収縮率の
小さい酸化クロム耐火物を製造することが可能で
あることを知見し、本発明を完成した。 〔発明の構成〕 この発明の要旨は酸化クロムと酸化チタンとの
合量に基づいて0.5重量％〜5.0重量％の酸化チタ
ンを酸化クロムに混合し、成形して還元雰囲気中
で加熱して酸化チタンを酸化クロムに固溶し、得
られた固溶体を粉砕した後成形し酸化雰囲気中で
焼成することを特徴とする、酸化クロム耐化物の
製造方法にある。 本発明に使用する酸化クロムはCr2O399％以上
含有する粒度20μ以下、また酸化チタンはTiO299
％以上含有する粒度10μ以下の微粉を使用するこ
とができる。酸化チタンを固溶した酸化クロムク
リンカーを得るには、酸化クロム微粉95.0％〜
99.5％と酸化チタン微粉0.5％〜5.0％を均一に混
合し、ペレツト状または、粗角に成形して還元雰
囲気条件下で加熱して製造する。 還元雰囲気加熱は1200〜1600℃が好ましい。
1200℃以下の温度では酸化チタンの固溶がおそ
く、かつ、該クリンカーの収縮も小さい。また
1600℃以上に加熱しても温度上昇分に伴う効果は
得られない。還元雰囲気加熱は、CO含有量を多
くした加熱炉、またはCOガス発生源のカーボン、
黒鉛、コークス等と粗角を匣鉢内に一緒に入れて
加熱してもよい。酸化クロムに混合する酸化チタ
ン量は、0.5％未満では酸化クロムへの酸化チタ
ンの固溶量が少なくまた、Cr2O3の結晶成長が不
十分である。なお酸化チタンの添加量が5.0％を
超えると余剰の酸化チタンが酸化クロムの結晶粒
界に集積してガラス相を生成し、熱衝撃抵抗性が
低下するのでよくない。 次に酸化チタンを固溶した酸化クロムクリンカ
ーを粗粒および微粉に粒度調整し、通常の耐火物
製造の通念に従つて混練成形し、1300〜1700℃の
酸化雰囲気で加熱することによつて固溶した酸化
チタンが析出し、緻密な加熱収縮の小さい酸化ク
ロム耐火物が容易に得られる。加熱収縮は酸化ク
ロムに酸化チタンが固溶化した時点でほとんどが
終了しているため酸化雰囲気加熱にあたつては１
〜２％の収縮率を加味すればよいので製品は加工
を必要としない。 なお、酸化チタンを固溶した酸化クロムクリン
カーにCr2O3、Al2O3、MgO、ZrSiO4等を配合す
ることができる。 以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説
明する。 〔実施例〕 Cr2O399重量％含有の酸化クロム微粉（10μ以
下）と工業用酸化チタン微粉（アナターゼ）を第
１表の如く配合し、粗角とカーボン粒を入れた匣
鉢で1450℃に加熱して得た酸化チタン固溶酸化ク
ロムクリンカーは酸化チタンがほぼ全量酸化クロ
ム結晶中に固溶している。 次に酸化チタン固溶酸化クロムクリンカーを粒
度調整し、成形後1500℃、２時間酸化雰囲気で加
熱した。 本発明品（１、２及び３）は加熱後の収縮率が
小さく、かつ緻密な組織のものが得られた。なお
比較品３は酸化チタン固溶クリンカー未使用品を
1500℃２時間酸化雰囲気で加熱したものである。 【表】
内張りそして使用される酸化クロム耐化物の製造
方法に関するものである。 〔従来の技術とその問題点〕 以下、ガラス窯用耐火物の場合を例にして説明
する。 従来、ガラス窯の内張りに使用される耐火物
は、特にガラス製品への汚染防止を重要視して、
極めて耐食性の優れたジルコン耐火物、或は酸化
クロム耐火物が使用されている。特にガラス窯用
としての酸化クロム耐火物はジルコン質に較べて
約10倍以上の耐食性を有しており、ガラス窯の中
においても特に耐食性を重視する部分に多く使用
されている。今後、操業条件の苛酷化する方向で
はますます酸化クロム耐火物の使用場所が拡張さ
れ、使用量が増加する傾向にある。しかし酸化ク
ロム耐火物は次に記す如き製造上の難しさがあ
る。その一つは製造に当り焼成条件が非常に重要
である。即ち、一般的には還元雰囲気下における
焼成が製造のポイントであり、各社のノウハウも
多く、多岐にわたる手法が採用されている。その
理由は焼成時に特殊な雰囲気設定が必要であり、
特殊な雰囲気調整ができる焼成窯を作るか、或は
匣鉢の中に入れてその匣鉢の中を雰囲気調整する
等、複雑な製造手段が必要となる。たとえば酸化
クロム耐火物製造手段の一例としては、特開昭54
−96508号公報、特開昭54−141808号公報並びに
特開昭55−52740号公報にもある如く、実際の製
造現場においては複雑な製造工程を要するもので
ある。また、我々が従来製造してきた手段はスプ
レードライヤーを使用して500〜50μ程度に造粒
し、アイソスタテイツクプレスで成形し、それを
匣鉢詰して焼成するといつた製造手段を採用して
おり、能率面においてもあまり好ましくない現状
にある。 またもう一つの改善を要する点は酸化クロム耐
火物は耐火物の焼結に伴う著しい収縮があること
である。従来から耐火物の焼成収縮は収縮率を計
算し、あらかじめ収縮率を加味して素地寸法を決
めているのが一般的である。しかし、酸化クロム
耐火物の場合、焼成収縮率が10〜15％発生する。
このように10％以上も収縮のある材質は耐火物一
本をみた場合、均一な収縮が起きず、場所によつ
て著しく異なつた収縮変化を起こす場合があり、
製品切出し必要寸法の安全率を大きくとつて素地
を焼成し、焼成後切断して耐火物の正寸法を得る
という方法で製造せざるを得なかつた。したがつ
て、この切断部が前述の如く、収縮率が不均一の
ため非常に大きい安全率をとつているため、切断
シロが大きく不経済となり、製造コストアツプの
原因となつているのが現状である。したがつて耐
火物製造歩留りを悪く、コスト低減は困難である
という欠点があつた。そこで本発明者らは焼成収
縮率を小さくする方向の改善を耐火物の一般的製
造設備を使用し、しかも連続焼成可能な一般的な
酸化雰囲気の窯炉で焼成して切断加工をなくして
製造する画期的な方法を発明したものである。 このように酸化クロム耐火物を一般的な耐火れ
んが製造手段で可能にした本発明は酸化クロム耐
火物の焼結メカニズムを究明し、酸化クロム耐火
物製造時に添加するTiO2が重要な挙動をしてい
ることを明らかなしたことが端緒となつている。
即ち酸化クロムに添加した酸化チタンは加熱初期
に還元雰囲気下においてTiO2→Ti2O3となり、酸
化クロムの中へ拡散し固溶が始まる。しかし、こ
のままでは緻密で結合強固な組織を有する耐火物
が得られない。焼結機構はいつたん固溶した酸化
チタンがTi2O3→TiO2析出する時にCr2O3間の再
結晶が起こるもので析出についての条件はO2が
５％以上CO1％以下の酸化雰囲気が必要である。
よつて本発明者等は酸化クロムに酸化チタンを固
溶したクリンカーを製造すればそれを一般耐火物
の製造手段に従つて粉砕、粒度調整、成形、酸化
雰囲気下で焼成することによつて、焼成収縮率の
小さい酸化クロム耐火物を製造することが可能で
あることを知見し、本発明を完成した。 〔発明の構成〕 この発明の要旨は酸化クロムと酸化チタンとの
合量に基づいて0.5重量％〜5.0重量％の酸化チタ
ンを酸化クロムに混合し、成形して還元雰囲気中
で加熱して酸化チタンを酸化クロムに固溶し、得
られた固溶体を粉砕した後成形し酸化雰囲気中で
焼成することを特徴とする、酸化クロム耐化物の
製造方法にある。 本発明に使用する酸化クロムはCr2O399％以上
含有する粒度20μ以下、また酸化チタンはTiO299
％以上含有する粒度10μ以下の微粉を使用するこ
とができる。酸化チタンを固溶した酸化クロムク
リンカーを得るには、酸化クロム微粉95.0％〜
99.5％と酸化チタン微粉0.5％〜5.0％を均一に混
合し、ペレツト状または、粗角に成形して還元雰
囲気条件下で加熱して製造する。 還元雰囲気加熱は1200〜1600℃が好ましい。
1200℃以下の温度では酸化チタンの固溶がおそ
く、かつ、該クリンカーの収縮も小さい。また
1600℃以上に加熱しても温度上昇分に伴う効果は
得られない。還元雰囲気加熱は、CO含有量を多
くした加熱炉、またはCOガス発生源のカーボン、
黒鉛、コークス等と粗角を匣鉢内に一緒に入れて
加熱してもよい。酸化クロムに混合する酸化チタ
ン量は、0.5％未満では酸化クロムへの酸化チタ
ンの固溶量が少なくまた、Cr2O3の結晶成長が不
十分である。なお酸化チタンの添加量が5.0％を
超えると余剰の酸化チタンが酸化クロムの結晶粒
界に集積してガラス相を生成し、熱衝撃抵抗性が
低下するのでよくない。 次に酸化チタンを固溶した酸化クロムクリンカ
ーを粗粒および微粉に粒度調整し、通常の耐火物
製造の通念に従つて混練成形し、1300〜1700℃の
酸化雰囲気で加熱することによつて固溶した酸化
チタンが析出し、緻密な加熱収縮の小さい酸化ク
ロム耐火物が容易に得られる。加熱収縮は酸化ク
ロムに酸化チタンが固溶化した時点でほとんどが
終了しているため酸化雰囲気加熱にあたつては１
〜２％の収縮率を加味すればよいので製品は加工
を必要としない。 なお、酸化チタンを固溶した酸化クロムクリン
カーにCr2O3、Al2O3、MgO、ZrSiO4等を配合す
ることができる。 以下に実施例を挙げて本発明を更に具体的に説
明する。 〔実施例〕 Cr2O399重量％含有の酸化クロム微粉（10μ以
下）と工業用酸化チタン微粉（アナターゼ）を第
１表の如く配合し、粗角とカーボン粒を入れた匣
鉢で1450℃に加熱して得た酸化チタン固溶酸化ク
ロムクリンカーは酸化チタンがほぼ全量酸化クロ
ム結晶中に固溶している。 次に酸化チタン固溶酸化クロムクリンカーを粒
度調整し、成形後1500℃、２時間酸化雰囲気で加
熱した。 本発明品（１、２及び３）は加熱後の収縮率が
小さく、かつ緻密な組織のものが得られた。なお
比較品３は酸化チタン固溶クリンカー未使用品を
1500℃２時間酸化雰囲気で加熱したものである。 【表】
Claims (1)
- １ 酸化クロムと酸化チタンとの合量に基づいて
0.5重量％〜5.0重量％の酸化チタンを酸化クロム
に混合し、成形して還元雰囲気中で加熱して酸化
チタンを酸化クロムに固溶し、得られた固溶体を
粉砕した後成形し酸化雰囲気中で焼成することを
特徴とする、酸化クロム耐火物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9452684A JPS60239355A (ja) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | 酸化クロム耐火物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9452684A JPS60239355A (ja) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | 酸化クロム耐火物の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60239355A JPS60239355A (ja) | 1985-11-28 |
| JPH0122226B2 true JPH0122226B2 (ja) | 1989-04-25 |
Family
ID=14112770
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9452684A Granted JPS60239355A (ja) | 1984-05-14 | 1984-05-14 | 酸化クロム耐火物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60239355A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62167219A (ja) * | 1986-01-20 | 1987-07-23 | Awamura Kinzoku Kogyo Kk | 焼結酸化クロム溶射粉末の製造方法 |
| US4724224A (en) * | 1986-08-01 | 1988-02-09 | A.P. Green Refractories Co. | High density chronic oxide refractory block |
| DE4140417C1 (ja) * | 1991-12-07 | 1993-04-29 | Dyko Industriekeramik Gmbh, 4000 Duesseldorf, De |
-
1984
- 1984-05-14 JP JP9452684A patent/JPS60239355A/ja active Granted
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| JOURNAL OF THE AMERICAN CERAMIC SOCIETY=1979 * |
| OQNEUPORY LOW DENSITY AND LOW THERMAL CONDUCTIVITY CHROME OXIDE REFRACTORIES FOR GLASSMELTING FURNACES FOR FIBER PRODUCTION=1981 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60239355A (ja) | 1985-11-28 |
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