JPH04219313A - 水和傾向の小さいマグネシアの製造方法、耐水和性マグネシア、マグネシアを主成分とするキャスタブルの製造用乾燥混合物及びマグネシアを主成分とするキャスタブル - Google Patents

水和傾向の小さいマグネシアの製造方法、耐水和性マグネシア、マグネシアを主成分とするキャスタブルの製造用乾燥混合物及びマグネシアを主成分とするキャスタブル

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JPH04219313A
JPH04219313A JP3075730A JP7573091A JPH04219313A JP H04219313 A JPH04219313 A JP H04219313A JP 3075730 A JP3075730 A JP 3075730A JP 7573091 A JP7573091 A JP 7573091A JP H04219313 A JPH04219313 A JP H04219313A
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JP
Japan
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magnesia
acid
hydration
castable
manufacture
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JP3075730A
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English (en)
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Anthonij Wolfert
アントネイ・ボルフエルト
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Shell Internationale Research Maatschappij BV
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Shell Internationale Research Maatschappij BV
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    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2/00Lime, magnesia or dolomite
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01FCOMPOUNDS OF THE METALS BERYLLIUM, MAGNESIUM, ALUMINIUM, CALCIUM, STRONTIUM, BARIUM, RADIUM, THORIUM, OR OF THE RARE-EARTH METALS
    • C01F5/00Compounds of magnesium
    • C01F5/02Magnesia
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    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
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    • C04B35/03Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on magnesium oxide, calcium oxide or oxide mixtures derived from dolomite
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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、水和傾向の小さいマグ
ネシアの製造方法、耐水和性マグネシア、マグネシアを
主成分とするキャスタブル(castables)の製
造用乾燥混合物、及びマグネシアを主成分とするキャス
タブルに関する。
【0002】
【従来の技術】耐火マグネシアの主要用途は、主に製鋼
業及びセメント業で使用されている耐火れんがである。 マグネシアを主成分とするれんがの製鋼業での主要用途
は、塩基性酸素炉(Basic Oxygen Fur
nace)(BOF)及びアーク炉(EAF)である。 製鋼工程の他の段階では、マグネシアを主成分とする材
料の使用が増している。成長分野の1つは製鋼用取鍋で
ある。主要生成物(れんが)はこの用途で使用されてい
る。これらの取鍋をれんがでライニングすると、時間を
浪費する上に労力がかかり、従って費用が高くつく。マ
グネシアを主成分とするれんがの代わりにマグネシアを
主成分とするキャスタブルを使用するのが有利であり得
る。鋳造又は振動鋳造(vibro casting)
により目地なし(一体型)ライニングを取り付けると、
れんが製ライニングの取り付けほど時間を浪費せず、ま
た労力もかからない。しかしながら一体型ライニングの
乾燥及び硬化はより困難である。主要問題の1つは、取
り付けたライニングの乾燥中に、マグネシアが水和する
ことである。
【0003】マグネシアを主成分とするキャスタブルの
使用における深刻な問題は、マグネシアが水和作用を起
こして水酸化マグネシウムになる傾向にあることである
。酸化マグネシウムからの水酸化マグネシウムの生成は
体積の膨張を伴う。この体積膨張のために、取り付けた
ライニングに大きいクラックが生じ得る。大抵の場合、
このように大きいクラックが存在すると、取り付けたラ
イニングの寿命にとって不利である。結合剤として硼酸
を含んでいるマグネシアを主成分とするキャスタブルの
場合、水和に対する材料の感受性が小さいことが知られ
ている。このような材料中での硼酸の含量(B2O3と
して分析)は3%(m/m)までであり得る。しかしな
がら、酸化硼素が存在すると、キャスタブルの耐火性が
大幅に低減する。従ってこのようなキャスタブルは14
00℃を越える温度で使用するには好ましい材料ではな
い。1600℃を越える温度で使用され得る高品質のマ
グネシアを主成分とする材料の場合、硼素含量は0.0
5%(m/m)を越えるべきではない。このような高品
質のマグネシアを主成分とするキャスタブルは水和の問
題のためにまだ市販されていない。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は水和傾向の小さいマグネシアの製造方法を提供するこ
とである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明に基づく水和傾向
の小さいマグネシアの製造方法は、マグネシア粒子を無
機酸、有機酸及び/又はそれらの塩の溶液で処理するこ
とからなる。
【0006】驚くべきことに、この非常に簡単な方法に
より、マグネシア粒子の水和傾向を大幅に低減させるこ
とができることが判明した。
【0007】好ましい実施態様では、好ましくは蓚酸、
クエン酸、蟻酸、酢酸及びリンゴ酸の群の中から選択し
た有機酸を使用する。
【0008】他の実施態様では、硼酸、酸化硼素及びリ
ン酸アンモニウム(第一リン酸アンモニウム、第二リン
酸アンモニウム及び第三リン酸アンモニウムを含む。)
のような無機化合物を使用する。これらの生成物を使用
する利点は、水和傾向が大幅に低減することである。
【0009】マグネシア粒子を好ましくは無機酸、有機
酸及び/又はそれらの塩の溶液で処理する。溶解した酸
又は塩の量は好ましくは5M以下、更に特別には少なく
とも0.01Mであり,最も好ましくは0.01〜2.
0Mである。このような量で、水和傾向は最適に低減す
る。溶媒としては水又は有機溶媒を使用することができ
る。有機溶媒は好ましくはエタノールである。
【0010】処理条件はそれほど厳密ではない。通常マ
グネシア粒子を室温で約10分間溶液で処理するだけで
よい。温度は10〜50℃間で変動し得るが、この範囲
より高温でも低温でもよい。処理時間は10秒ほどと短
くてもよいし、1時間まで伸びてもよい。処理後、マグ
ネシア粒子を溶液から分離して、乾燥する。この乾燥は
従来の条件下で、好ましくは50〜150℃にて実施し
得る。
【0011】本発明は更に、本発明の方法により製造す
る耐火マグネシアに関する。このマグネシアは好ましく
は酸化硼素の含量が0.025重量%未満であり、マグ
ネシアの含量が少なくとも95%(m/m)であり、嵩
密度が少なくとも3350kg/m3である。
【0012】米国特許第3,598,618号では、密
度が約800kg/m3の多孔性マグネシア粒子の製造
が知られている。この方法は、マグネシアの粉末を強酸
(例えば氷酢酸)で処理して、粉末の強力な発泡を生じ
させることからなる。この方法は、使用する方法及び得
られる生成物の点で本発明とは明らかに異なっている。 本発明の場合、密度は少なくとも3000kg/m3で
あり、実質的に発泡せず、またこのような強酸の使用を
想定していない。
【0013】マグネシアは、耐火性のれんが又はペレッ
トから得られる破砕粒子又は粉砕粒子の形態で使用する
のが好ましい。キャスタブルに使用される状態の粒子に
処理をしなければならない。すなわち、粒子の自由表面
が処理されなくてはならないので、その後更に破砕又は
粉砕される粒子を処理してはならない。マグネシアを主
成分とするキャスタブルで使用すべきマグネシアの適切
な粒子サイズは0.01〜10mmである。
【0014】更に少なくとも1種の結合剤と、他の添加
剤(例えばこのような用途で従来キャスタブルに使用さ
れていた添加剤)とを含んでいる、マグネシアを主成分
とするキャスタブルの製造用乾燥混合物の製造に、処理
した粒子を有利に使用し得る。適切な結合剤は水と反応
するセメント材料であり、適切な添加剤は流動促進剤(
flow promoters)である。
【0015】適量の水を加えることにより、マグネシア
を主成分とするキャスタブルの製造に乾燥混合物又は個
々の成分を使用することができる。乾燥材料の量に対し
て2〜10重量%の水が適量である。キャスタブルは耐
火材料(例えば取鍋用ライニング等)をキャストするの
に使用することができる。
【0016】硬化後にキャストした材料を焼成させて、
最終的な耐火材料を製造する。焼成中に酸及び/又はそ
の塩の残留物も除去する。特に金属イオンの残留物は耐
火材料の最大許容使用温度に悪影響を与え得るので、焼
成後に何等残留物を残さない材料(例えば焼成中に揮発
性成分に分解する酸及び/又は塩)だけを酸及び/又は
塩として使用することが好ましい。
【0017】
【実施例】実施例に基づいて本発明を非制限的に説明す
る。
【0018】耐火マグネシア製れんがを0.3〜0.6
mmの粒子に破砕した。これらの粒子の試料を室温下で
10分間種々の溶液に浸漬させた。粒子を液体から分離
し、100℃で乾燥した。耐水和性を測定するために、
処理した粒子を24時間100℃の蒸気の中に置いた。 この処理後のMgOから水酸化マグネシウムへの転化率
を以下の表に(モル/モル)%で示した。この転化率は
耐水和性についての測定であり、即ち転化率が高いほど
、耐水和性は小さい。
【0019】比較のために、単に水での処理を示す。こ
の値は未処理のマグネシアの水和と同等であるとみなす
ことができる。
【0020】
【表1】

Claims (13)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  マグネシア粒子を無機酸、有機酸及び
    /又はそれらの塩の溶液で処理することを特徴とする、
    水和傾向の小さいマグネシアの製造方法。
  2. 【請求項2】  前記有機酸を、蓚酸、クエン酸、蟻酸
    、酢酸及びリンゴ酸の群の中から選択することを特徴と
    する請求項1に記載の方法。
  3. 【請求項3】  リン酸アンモニウムを使用することを
    特徴とする請求項1に記載の方法。
  4. 【請求項4】  前記酸及び/又は前記塩の水溶液を使
    用することを特徴とする請求項1から3のいずれか一項
    に記載の方法。
  5. 【請求項5】  硼素化合物をエタノール溶液として使
    用することを特徴とする請求項1に記載の方法。
  6. 【請求項6】  溶液中での酸及び/又は塩の量が5M
    以下であることを特徴とする請求項1から5のいずれか
    一項に記載の方法。
  7. 【請求項7】  溶液中での酸及び/又は塩の量が少な
    くとも0.01Mであり、好ましくは0.01〜2Mで
    あることを特徴とする請求項1から6のいずれか一項に
    記載の方法。
  8. 【請求項8】  特に実施例を参照して以下に実質的に
    説明する如き、水和傾向の小さいマグネシアの製造方法
  9. 【請求項9】  請求項1から8のいずれか一項に記載
    の方法により製造する耐水和性耐火マグネシア。
  10. 【請求項10】  酸化硼素の含量が0.025重量%
    未満であり、マグネシアの含量が少なくとも95重量%
    であり、また密度が少なくとも3350kg/m3であ
    ることを特徴とする請求項9に記載の耐水和性マグネシ
    ア。
  11. 【請求項11】  請求項9又は10に記載の耐水和性
    マグネシアと、結合剤と、添加剤とからなることを特徴
    とする、マグネシアを主成分とするキャスタブルの製造
    用乾燥混合物。
  12. 【請求項12】  請求項11に記載の乾燥混合物と水
    とから製造された、マグネシアを主成分とするキャスタ
    ブル。
  13. 【請求項13】  請求項9又は10に記載の耐水和性
    マグネシアと、水と、結合剤とを含み、更には任意で添
    加剤を含んでいることを特徴とする、マグネシアを主成
    分とするキャスタブル。
JP3075730A 1990-03-15 1991-03-15 水和傾向の小さいマグネシアの製造方法、耐水和性マグネシア、マグネシアを主成分とするキャスタブルの製造用乾燥混合物及びマグネシアを主成分とするキャスタブル Pending JPH04219313A (ja)

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GB9005815.7 1990-03-15
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