JPH01305850A - セメントキルン用耐火物 - Google Patents
セメントキルン用耐火物Info
- Publication number
- JPH01305850A JPH01305850A JP63136020A JP13602088A JPH01305850A JP H01305850 A JPH01305850 A JP H01305850A JP 63136020 A JP63136020 A JP 63136020A JP 13602088 A JP13602088 A JP 13602088A JP H01305850 A JPH01305850 A JP H01305850A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- carbon
- refractories
- magnesia
- refractory
- alkali
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Compositions Of Oxide Ceramics (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、耐久性にずぐれたセメントキルン用耐火物に
関し、本発明の耐火物の使用によりセメントキルンの長
期安定運転分可能とする。
関し、本発明の耐火物の使用によりセメントキルンの長
期安定運転分可能とする。
従来技術；
セメントクリンカ−焼成用のロータリーキルンの各火熱
域のうち、焼成帯はセメント原料の耐火物へのコーチン
グ積層或いはその剥離が最も激しく、雰囲気温度も１７
００〜１８００°Ｃと最高で、煉瓦にとって苛酷な使用
で損耗が最も多い部位である。
域のうち、焼成帯はセメント原料の耐火物へのコーチン
グ積層或いはその剥離が最も激しく、雰囲気温度も１７
００〜１８００°Ｃと最高で、煉瓦にとって苛酷な使用
で損耗が最も多い部位である。
従来、この部位にはマグネシア・クロム質煉瓦が使用さ
れてきたが、サスペンションプレヒーター付きのロータ
リーキルンの出現以来、キルンが大径化されたため、上
記したようなセメントコーチングの着脱が一層激しくな
って煉瓦損耗が増大し、キルンを長期にわたり安定した
状態で運転操業を持続するのに問題を生ずるに至った。
れてきたが、サスペンションプレヒーター付きのロータ
リーキルンの出現以来、キルンが大径化されたため、上
記したようなセメントコーチングの着脱が一層激しくな
って煉瓦損耗が増大し、キルンを長期にわたり安定した
状態で運転操業を持続するのに問題を生ずるに至った。
そのため、１９７６年頃からマグネシア・スピネル（マ
グネシア アルミナスピネル）質煉瓦が使用され始め、
その使用量は通年増加している。マグイ・シア・スピネ
ル質煉瓦は、マグネシア・クロム質煉瓦のように酸化鉄
（Ｆｅ Ｏ、Ｆｅ２ｅ３） を含まないため、酸化鉄の
変態による膨脂、収縮がなく、いわゆる熱疲労による損
耗が減少し、耐用性の点で有利となっている。
グネシア アルミナスピネル）質煉瓦が使用され始め、
その使用量は通年増加している。マグイ・シア・スピネ
ル質煉瓦は、マグネシア・クロム質煉瓦のように酸化鉄
（Ｆｅ Ｏ、Ｆｅ２ｅ３） を含まないため、酸化鉄の
変態による膨脂、収縮がなく、いわゆる熱疲労による損
耗が減少し、耐用性の点で有利となっている。
解決しようとする課題：
このように広く使用されるようになったマグネシア・ス
ビイ・ル質耐火物は、下記の状況について改善がのぞま
れている。すなわち、 第１に、セメント中のＣａ０−ＫｚＯ等のアルカリが煉
瓦組織に浸透して低融点物を生成し、耐火物組織がルー
ズとなる。その結果、熱間強度が低下し損耗し易くなる
こと、 第２に、Ｈ（１０成分が多いため熱伝導率が高くなり、
キルン殻体の温度が上昇してアルカリが一層浸透し易く
なり、キルン殻体が腐食するに至ること、 第３に、膨張率が大きいため耐スポール性が低いこと、 等の改善が課題となっていた。
ビイ・ル質耐火物は、下記の状況について改善がのぞま
れている。すなわち、 第１に、セメント中のＣａ０−ＫｚＯ等のアルカリが煉
瓦組織に浸透して低融点物を生成し、耐火物組織がルー
ズとなる。その結果、熱間強度が低下し損耗し易くなる
こと、 第２に、Ｈ（１０成分が多いため熱伝導率が高くなり、
キルン殻体の温度が上昇してアルカリが一層浸透し易く
なり、キルン殻体が腐食するに至ること、 第３に、膨張率が大きいため耐スポール性が低いこと、 等の改善が課題となっていた。
これらの改善を意図した提案として、特開昭６１−２６
５５２号公報に記載された技術がある。この技術は耐火
物に炭素・黒鉛質素材を２０〜９０ｗｔ％含有させたも
ので、使用時に酸化反応によってＣ０１００２等のガス
を発生させ、そのガスによってセメント原料が耐火物に
付着し、成長するのを防止せんとするものである。
５５２号公報に記載された技術がある。この技術は耐火
物に炭素・黒鉛質素材を２０〜９０ｗｔ％含有させたも
ので、使用時に酸化反応によってＣ０１００２等のガス
を発生させ、そのガスによってセメント原料が耐火物に
付着し、成長するのを防止せんとするものである。
課題の解決手段：
本発明は、マグネシア・スピネル質耐火物にカーボンを
特定の比率で添加することによって、セメントキルン用
耐火物としての耐用性を向上させている。
特定の比率で添加することによって、セメントキルン用
耐火物としての耐用性を向上させている。
耐火物原料に炭素・黒鉛質素材を含有させることは、上
記特開昭６１−２６５５２号公報に記載されているが、
本発明におけるカーボンの添加はカーボンの濡れ性、耐
スポール性等の固体としての特性を利用するもので、カ
ーボン添加の目的が相違し、そのため含有比率にも大き
な差がある。従って耐火物中のカーボンの挙動も全く異
り、本発明は上記先行技術とは関連がない。
記特開昭６１−２６５５２号公報に記載されているが、
本発明におけるカーボンの添加はカーボンの濡れ性、耐
スポール性等の固体としての特性を利用するもので、カ
ーボン添加の目的が相違し、そのため含有比率にも大き
な差がある。従って耐火物中のカーボンの挙動も全く異
り、本発明は上記先行技術とは関連がない。
発明の構成・作用：
本発明は、カーボンを添加することによって、アルカリ
の浸透を防止するものである。すなわち、アルカリの浸
透防止は、濡れ性の悪いカーボン原料を配合することと
、これを用いた耐火物を低気孔率、低細孔径に仕上げる
ことにより達成される。
の浸透を防止するものである。すなわち、アルカリの浸
透防止は、濡れ性の悪いカーボン原料を配合することと
、これを用いた耐火物を低気孔率、低細孔径に仕上げる
ことにより達成される。
カーボンの添加量が１ｗｔ％未満では、耐火物中のカー
ボンのボンディングが不均一となり、アルカリの浸透可
能な領域が存在するためである。カーボンが１０ｗｔ％
を超すと耐火物強度が低下し、さらにカーボンの酸化に
よって組織が劣化するためである。３！［正なカーボン
の添加によって膨張率が下がるため、耐スポール性が向
上し、耐用性を向上させ得る。
ボンのボンディングが不均一となり、アルカリの浸透可
能な領域が存在するためである。カーボンが１０ｗｔ％
を超すと耐火物強度が低下し、さらにカーボンの酸化に
よって組織が劣化するためである。３！［正なカーボン
の添加によって膨張率が下がるため、耐スポール性が向
上し、耐用性を向上させ得る。
本発明では、カーボンの添加に加えてガラス粉を添加す
ることによりカーボンの酸化をより効果的に防止するこ
とができ、さらにガラス粉は、耐火物の使用温度では溶
融して気孔を埋めるため、アルカリの侵入防止効果を助
長する。ガラス粉は添加量の増加と共に溶損量が大とな
るから５ｗｔ％未満が望ましい、しかし、効果発現のた
めｌｌｔ％以上を要する。
ることによりカーボンの酸化をより効果的に防止するこ
とができ、さらにガラス粉は、耐火物の使用温度では溶
融して気孔を埋めるため、アルカリの侵入防止効果を助
長する。ガラス粉は添加量の増加と共に溶損量が大とな
るから５ｗｔ％未満が望ましい、しかし、効果発現のた
めｌｌｔ％以上を要する。
このようにカーボンを一定基準で添加するとアルカリの
浸透が防止されるため、キルン殻体が腐食することはな
い。同時にカーボンの添加によって熱伝導率は大きくな
るが、ジルコニア及び／又は酸化クロムを特定範囲添加
することによってその傾向を抑止する。
浸透が防止されるため、キルン殻体が腐食することはな
い。同時にカーボンの添加によって熱伝導率は大きくな
るが、ジルコニア及び／又は酸化クロムを特定範囲添加
することによってその傾向を抑止する。
すなわち、ジルコニアを３〜１５ｗｔ％添加するのは、
上記の熱伝導率の影響を阻止するほか、アルカリと反応
し難い性質を有するため耐食性が向上する。添加量が３
ｗｔ％未満ではその効果が充分得られず、１５ｗｔ％を
超えると微粉組織となり過ぎる上、変態によるミクロク
ラックを生起し耐食性が低下する。
上記の熱伝導率の影響を阻止するほか、アルカリと反応
し難い性質を有するため耐食性が向上する。添加量が３
ｗｔ％未満ではその効果が充分得られず、１５ｗｔ％を
超えると微粉組織となり過ぎる上、変態によるミクロク
ラックを生起し耐食性が低下する。
又、酸化クロムを３〜１５ｗｔ％の範囲で加えるのはジ
ルコニア同様熱伝達の抑制効果及びカーボンの酸化防止
にも寄与する。３ｗｔ％未満ではその効果が少なく、１
５ｗｔ％を超えると気孔率が増大し、耐食性が低下する
からである。
ルコニア同様熱伝達の抑制効果及びカーボンの酸化防止
にも寄与する。３ｗｔ％未満ではその効果が少なく、１
５ｗｔ％を超えると気孔率が増大し、耐食性が低下する
からである。
ジルコニアと酸化クロムとを併用することは、両者の添
加の利益を共有しすぐれた効果をもならず。
加の利益を共有しすぐれた効果をもならず。
このような添加物を含む本発明の耐火物は、焼成煉瓦で
も或いは不焼成煉瓦でもセメントキルン用煉瓦物として
ずぐれた特性を示し、焼成、不焼成に拘束されず、次の
構成をもつ、すなわち、セメントキルン用煉瓦として有
用されるマグネシア・スピネル質耐火物において： マグネシッフ０〜８５ｗｔ％、マグネシア アルミナス
ピネル１５〜３０ｗｔ％を骨材とし；カーボン１〜１０
ｗｔ％を配合した組成の耐火物原料から得られる； ことを特徴としている。そして、ガラス質原料と外掛け
で１〜５ｗｔ％添加すること、並びに、ジルコニア３〜
１５ｗｔ％及び／又は酸化クロム３〜１５ｗ（％を外掛
けで添加することは耐火物の物性の改善に貢献する。
も或いは不焼成煉瓦でもセメントキルン用煉瓦物として
ずぐれた特性を示し、焼成、不焼成に拘束されず、次の
構成をもつ、すなわち、セメントキルン用煉瓦として有
用されるマグネシア・スピネル質耐火物において： マグネシッフ０〜８５ｗｔ％、マグネシア アルミナス
ピネル１５〜３０ｗｔ％を骨材とし；カーボン１〜１０
ｗｔ％を配合した組成の耐火物原料から得られる； ことを特徴としている。そして、ガラス質原料と外掛け
で１〜５ｗｔ％添加すること、並びに、ジルコニア３〜
１５ｗｔ％及び／又は酸化クロム３〜１５ｗ（％を外掛
けで添加することは耐火物の物性の改善に貢献する。
実施例・
種種の粒度のマグネシア及びマグネシア アルミナスピ
ネルを骨材とし、それにカーボンとしてリン状黒鉛を配
合（ｗｔ％）し、さらに粘土、ガラス質原料としてのカ
ラス粉、ジルコニア、酸化クロム、金属アルミニウム、
金属シリコン等を適宜外掛は重１％で付加し、第１表に
示す組成とした。
ネルを骨材とし、それにカーボンとしてリン状黒鉛を配
合（ｗｔ％）し、さらに粘土、ガラス質原料としてのカ
ラス粉、ジルコニア、酸化クロム、金属アルミニウム、
金属シリコン等を適宜外掛は重１％で付加し、第１表に
示す組成とした。
これらにフェノール樹脂液を添加し、フレットミルで混
練しな、その後フリクションプレスを用いて成形し、自
然乾煤を経て約１５０℃で約１６ｈｒ乾燥し製品とした
。第】表のＮα１〜１１は本発明例で、Ｎｏ、１２〜１
８は添加量か異る等の比較例であり、Ｎ（１１２は現在
使用されている焼成品のマグネシア−スピネル系耐火物
である。
練しな、その後フリクションプレスを用いて成形し、自
然乾煤を経て約１５０℃で約１６ｈｒ乾燥し製品とした
。第】表のＮα１〜１１は本発明例で、Ｎｏ、１２〜１
８は添加量か異る等の比較例であり、Ｎ（１１２は現在
使用されている焼成品のマグネシア−スピネル系耐火物
である。
これら本発明例並びに比較例につき、それぞれ物性（特
性）を試験し、その結果を第１表に併せ示した。又、本
発明例及び比較例共に焼成品とした場合も、総体的にみ
て同様な結果が得られた。
性）を試験し、その結果を第１表に併せ示した。又、本
発明例及び比較例共に焼成品とした場合も、総体的にみ
て同様な結果が得られた。
なお、試験法は下記によった。
（１）酸化テスト
酸化による脱炭層の厚みを測定した。実施例品から５０
ｘ ５０ｘ ５０ｍの立方体を切出して試料とし、これ
を１３００℃Ｘ １６ｈｒの条件で酸化させ、切断後脱
炭層の厚みを測定し、平均値を求めた。
ｘ ５０ｘ ５０ｍの立方体を切出して試料とし、これ
を１３００℃Ｘ １６ｈｒの条件で酸化させ、切断後脱
炭層の厚みを測定し、平均値を求めた。
（２）耐食性
溶損指数により評価した。（１）のテストと同じ試料を
、ポルトランドセメント・Ｋ、Ｓｏｔ・ＫＣｉｌの比率
が８０： １０： １０となる浸食剤を用い、１７００
°Ｃ×３０分×５回の回転浸Ａ法によった。
、ポルトランドセメント・Ｋ、Ｓｏｔ・ＫＣｉｌの比率
が８０： １０： １０となる浸食剤を用い、１７００
°Ｃ×３０分×５回の回転浸Ａ法によった。
従来の煉瓦であるＮα１２の浸食量を １００とする指
数で示し、数値の小さい程耐食性にすぐれる。
数で示し、数値の小さい程耐食性にすぐれる。
（３）耐スポール性
（１）のテストと同し試料を電気炉に入れ１２００°Ｃ
で１５分保持し、取出して水冷した。この加熱−急冷の
サイクルを反覆し、表層が剥落するまでのサイクル回数
で評価した。
で１５分保持し、取出して水冷した。この加熱−急冷の
サイクルを反覆し、表層が剥落するまでのサイクル回数
で評価した。
（４）その他
通常の耐火物試験法によった。
第１表の結果、比較例Ｎα１５、本発明例Ｎｏ３〜５、
比較例Ｎ０１６かられかるように、カーボン添加量が増
すにつれ耐食性、耐スポール性は向上するが圧縮強度は
低下し、さらに脱炭層厚みが大きくなる。ＮＯ２、Ｎ０
３及びＮ０１６との比較かられかるようにこの脱炭層の
推移は耐食性（溶損指数）に影響を及ぼしている。従っ
て、カーボンの望ましい添加量は１〜１０旧％である。
比較例Ｎ０１６かられかるように、カーボン添加量が増
すにつれ耐食性、耐スポール性は向上するが圧縮強度は
低下し、さらに脱炭層厚みが大きくなる。ＮＯ２、Ｎ０
３及びＮ０１６との比較かられかるようにこの脱炭層の
推移は耐食性（溶損指数）に影響を及ぼしている。従っ
て、カーボンの望ましい添加量は１〜１０旧％である。
また、Ｎｏ、 ４〜６及びＮα１３〜１４にみるごとく
ガラス粉の添加量の増加は耐食性の低下につながる。こ
れは低融点物を生成するためであるが、たとえば、〜０
５のように適当量の添加は耐食性分向上させ、同時に耐
スポール性の向上にもつながる。従って、ガラス質原料
の好ましい添加量は１〜Ｓｗｔ％であることがわかる。
ガラス粉の添加量の増加は耐食性の低下につながる。こ
れは低融点物を生成するためであるが、たとえば、〜０
５のように適当量の添加は耐食性分向上させ、同時に耐
スポール性の向上にもつながる。従って、ガラス質原料
の好ましい添加量は１〜Ｓｗｔ％であることがわかる。
ジルコニアの添加は耐スポール性を若干向上させ、酸化
クロムの添加は酸化防止効果があって耐食性を向上させ
ている。さらに酸化クロムとジルコニアとの併用は耐ス
ポール性とも向上させていることがわかる。
クロムの添加は酸化防止効果があって耐食性を向上させ
ている。さらに酸化クロムとジルコニアとの併用は耐ス
ポール性とも向上させていることがわかる。
発明の効果：
本発明の耐火物は、従来のマグネシア・スピネル質煉瓦
の問題点を解消し、約１５倍の耐用性が得られた。さら
に本発明の耐火物は焼成耐火物でも不焼成耐火物でもよ
く、特に、不焼成耐火物とすれば一層のコスト低下がも
たらされ、産業上の利用性は大である。
の問題点を解消し、約１５倍の耐用性が得られた。さら
に本発明の耐火物は焼成耐火物でも不焼成耐火物でもよ
く、特に、不焼成耐火物とすれば一層のコスト低下がも
たらされ、産業上の利用性は大である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ セメントキルン用煉瓦として有用されるマグネシア
・スピネル質耐火物において： マグネシア７０〜８５ｗｔ％、マグネシア・アルミナス
ピネル１５〜３０ｗｔ％を骨材とし： カーボン１〜１０ｗｔ％を配合した組成の耐火物原料か
ら得られる： ことを特徴とするセメントキルン用耐火物。 ２ 上記耐火物原料にガラス質原料１〜５ｗｔ％を付加
したことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のセ
メントキルン用耐火物。 ３ ジルコニア３〜１５ｗｔ％及び／又は酸化クロム３
〜１５ｗｔ％を上記耐火物原料に付加したことを特徴と
する特許請求の範囲第１項に記載のセメントキルン用耐
火物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63136020A JPH01305850A (ja) | 1988-06-01 | 1988-06-01 | セメントキルン用耐火物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63136020A JPH01305850A (ja) | 1988-06-01 | 1988-06-01 | セメントキルン用耐火物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01305850A true JPH01305850A (ja) | 1989-12-11 |
Family
ID=15165310
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63136020A Pending JPH01305850A (ja) | 1988-06-01 | 1988-06-01 | セメントキルン用耐火物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01305850A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007182337A (ja) * | 2006-01-05 | 2007-07-19 | Kurosaki Harima Corp | 低カーボン質マグネシアカーボンれんが |
| JP2023089385A (ja) * | 2021-12-16 | 2023-06-28 | 株式会社ヨータイ | 不焼成低カーボンマグクロれんが |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62260765A (ja) * | 1986-04-30 | 1987-11-13 | 旭硝子株式会社 | 耐火組成物及びそれを用いて製造された耐火れんが |
| JPS63117947A (ja) * | 1986-05-22 | 1988-05-21 | 九州耐火煉瓦株式会社 | 溶鋼容器 |
-
1988
- 1988-06-01 JP JP63136020A patent/JPH01305850A/ja active Pending
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62260765A (ja) * | 1986-04-30 | 1987-11-13 | 旭硝子株式会社 | 耐火組成物及びそれを用いて製造された耐火れんが |
| JPS63117947A (ja) * | 1986-05-22 | 1988-05-21 | 九州耐火煉瓦株式会社 | 溶鋼容器 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007182337A (ja) * | 2006-01-05 | 2007-07-19 | Kurosaki Harima Corp | 低カーボン質マグネシアカーボンれんが |
| JP2023089385A (ja) * | 2021-12-16 | 2023-06-28 | 株式会社ヨータイ | 不焼成低カーボンマグクロれんが |
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