JPH03170362A - ＭｇＯ系焼成耐火れんが - Google Patents

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】 産業上の利用分舒 本発明は、ＭｇＯ系焼成耐火れんがに関する。

従来の技術とその問題点 ＭｇＯ系れんがは、製鉄、製鋼、非鉄金属製造などの諸
分野で使用される各種の炉の内張材として、広く使用さ
れている。

一般にＭｇＯ系れんがは、ＭｇＯの融点が約２８００℃
と高く且つスラグへの溶解度が低いので、耐スラグ性に
優れ、高強度を示すものの、耐スポーリング性に劣ると
いう重大な欠点を有している。即ち、ＭｇＯとスラグと
の反応性が低いため、スラグがれんが内部まで浸透して
、浸透部に存在するＭｇＯ結晶（ペリクレーズ）の結合
組織を緩めさせる。その結果、れんがの温度が低下する
と、浸透部と非浸透部との間に物理的性質（熱膨脹係数
、気孔率、強度など）の違いが生じて、スポーリングが
発生しやすくなる。また、ＭｇＯは、熱膨脹係数が大き
いので、れんがの炉内側（高温側）部分と待面側（低温
側）部分との膨脹差によってもスポーリングが発生しや
すい。従って、ＭｇＯ系れんがを使用する炉においては
、スラグの作用、炉体構造に起因する熱歪、炉の使川サ
イクル（加熱と冷却の繰り返し）に起因する熱的衝撃、
機械的衝撃の諸要因が重なり合って、熱的スポーリング
及び構造的スポーリングが生じ、れんがが炉体から徐々
に剥落していき、遂には炉が使用不能となる。

本発明者は、上記の如きＭｇＯ系焼成耐火れんがの耐ス
ポーリング性が低いという問題点に鑑みて種々研究を重
ねた桔果、ＭｇＯ系材料に特定粒径のアラゴナイト型炭
酸カルシウムを特定の割合で配合することにより、Ｍｇ
Ｏ系耐火れんがが本来有している優れた特性（高強度な
ど）を実質的に損なうことなく、耐スポーリング性を飛
躍的に向上させ得ることを見出し、本発明を完成した。

即ち、本発明はＭｇＯを主成分とする耐火原料１００重
量部と粒径０．５〜１０ｍｍのアラゴナイト型炭酸カル
シウム０．５〜５重量部とを含有する塩基性焼成耐火れ
んがに係る。

本発明では耐火原料として、ＭｇＯを主成分とする材料
すなわち通常ＭｇＯ含量が９０重量％（以下単に％とい
う）程度以上、好ましくは９５％程度以上のマグネシア
クリン力一を使用する。

マグネシアクリンカーとしては上記規定量のＭｇＯを含
むものであれば特に制限されず、例えば、天然マグネシ
アクリンカー、海水マグネシアクリンカー、電融マグネ
シアクリンカーなどを挙げることができる。本発明では
、これらマグネシアクリンカーの一種または二種以上の
混合物を使用できる。

耐火原料の粒径は、特に制限されず、適宜選択すればよ
いが、破砕物として、通常５ｍ［Ｉｌ以下程度とするの
が良く、３．　　５ｍｍ以下程度とすることが好ましい
。

本発明では、上記耐火原料にアラゴナイト型炭酸カルシ
ウムを添加する。

アラゴナイト型炭酸カルシウムは、耐火れんが焼戊時に
３３０〜４８０℃でカルサイト型に転移して、急激に体
積膨脹する。そのため、れんが内には、多数のマイクロ
クラックが発生する。本発明者の研究によれば、このマ
イクロクラックが、使用時に応力伝播防止効果を発揮し
て、熱スポーリングによる亀裂の進展防止に極めて有効
に作用３ することが、判明した。本発明におけるこの様な顕著な
効果は、アラゴナイト型炭酸カルシウムを使用する場合
にのみ、奏されるものである。即ち、アラゴナイト型炭
酸カルシウムに代えて、例えば、精製された炭酸カルシ
ウム（カルサイト型ＣａＣＯ３）を使用する場合には、
亀裂進展防止効果を発揮し得ない球状の隙間が形成され
るに過ぎず、耐スポーリング性の向−１二は認められな
い。

アラゴナイト型炭酸カルシウムとしては、貝殻、サンゴ
などから得られる天然品および合成品が使用できる。ア
ラゴナイト型炭酸カルシウムの配合量は、耐火原料１０
０重量部（以下単に部とする）に対し、０．５〜５部と
する。配合量が、０．５部未満の場合には、れんが内に
発生するマイクロクラックの量が少なすぎて、耐スポー
リング性向上の効果が不十分となる。一方、５部を上回
る場合には、組織の多孔質化が進行して、れんがの耐火
性が低下する。アラゴナイト型炭酸カルシウム４ の粒径は、通常０．５〜１０ｍｍ程度、好ましくは１〜
３ｍｍ程度とする。粒径が０．　　５ｍｍ未満の場合に
は、マイクロクラックの発生が低下し、１０［ｌＩ［Ｉ
１を上回る場合には、マイクロクラック以外の亀裂発生
による多孔質化が進行して、耐スポーリング性向上の効
果が減殺される。アラゴナイト型炭酸カルシウムの純度
は、特に制限されないが、８０％以上であることが望ま
しい。純度が低いと、不純物に山来する低融点鉱物が生
成して、れんがの耐火性が低下する可能性がある。

本発明耐火れんがは、常法に従って製造できる。

例えば、上記耐火原料及びアラゴナイト型炭酸カルシウ
ムにバインダーを添加して混練し、所望形状に成形し、
酸化雰囲気Ｕ４川こて１４００〜１７００℃程度で焼成
すればよい。

上記バインダーとしては、この種の耐火れんがに使用さ
れる公知のものがいずれも使用でき、例えば、ポリウレ
タン、ポリプロピレン、ワックス類、苦汁などを挙げる
ことができる。バインダーの配合量は、特に制限されず
、適宜選択すればよいが、通常耐火原料１００部に対し
て１〜５部程度とすればよい。

発叩の効果 本発門によれば、ＭｇＯ系耐火れんがが本来Ｈしている
優れた特性（高強度など）が実質的に損なわれておらず
、しかも耐スポーリング性が飛Ｗ的に向上したＭｇＯ系
耐火れんがを提供できる。

実施例 以下に実施例および比較例を挙げ、本発明をより一層明
確なものとする。

実施例１〜３ 海水マグネシアクリンカ−（粒径３〜１ｍｍのもの５５
部十粒径１ｍｍ未満のもの４５部）に対し、以下に示す
配合割合のアラゴナイト型炭酸カルシウム（粒径３〜１
　ｍｍ）および苦汁（バインダー）３部を混練して並形
形状に成形し、１６５０℃で焼成して本発明耐火れんが
を得た。

実施例１：アラゴナイト型炭酸カルシウム１部実施例２
：アラゴナイト型炭酸カルシウム３部実施例３：アラゴ
ナイ１・型炭酸カルシウム５部得られた各耐火物につき
、気孔率およびかさ比重はＪＩＳ　　Ｒ　　２２０５に
より、圧縮強さはＪＩｓ　　Ｒ　　２２０６により、常
温における■げ強さはＪＩＳ　　Ｒ　　２２１３により
それぞれ測定した。また、耐火物の耐スポーリング性を
調べるため、耐火物の一端を電気炉に挿入し、１２００
゜Ｃで１５分間加熱←→空冷１５分のサイクルを繰返し
、耐火物が剥落するまでの回数を調べた。結果を第１表
に示す。

比較例１ アラゴナイト型炭酸カルシウムを使用しない以外は実施
例１と同様にして、耐火物を製造した。

比較例２ アラゴナイ１・型炭酸カルシウムに代えて精製カ７ ルサイト型炭酸カルシウム（粒径１ｍｍ以下）を使用す
る以外は実施例１と同様にして、耐火物を製造した。

比較例１および２で得られた耐火物を、実施例と間様の
性能試験に供した。結果を第１表に示す。

郎１表 ８ 第１表から、本発明ＭｇＯ系耐火れんがは、従来のＭｇ
Ｏ系耐火れんがに比べ、極めて優れた耐スポーリング性
（耐熱衝撃性）を有していることが判る。

また、アラゴナイト型炭酸カルシウムに代えてカルサイ
ト型炭酸カルシウムを使用する場合には、耐スポーリン
グ性の改善が殆んど認められないことも、明らかである
。

なお、本発明耐火れんがには、若干の強度低下が認めら
れるが、実用上何ら問題はない。

（以　上）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）ＭｇＯを主成分とする耐火原料１００重量部と粒
   径０．５〜１０ｍｍのアラゴナイト型炭酸カルシウム０
   ．５〜５重量部とを含有するＭｇＯ系焼成耐火れんが。