JPH04310564A - 耐消化性スピネル・ペリクレーズ質クリンカー及びその製造方法 - Google Patents
耐消化性スピネル・ペリクレーズ質クリンカー及びその製造方法Info
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- JPH04310564A JPH04310564A JP3071397A JP7139791A JPH04310564A JP H04310564 A JPH04310564 A JP H04310564A JP 3071397 A JP3071397 A JP 3071397A JP 7139791 A JP7139791 A JP 7139791A JP H04310564 A JPH04310564 A JP H04310564A
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Landscapes
- 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
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、マグネシアクリンカー
と配合してセメント焼成用キルンのれんがとして用いら
れるスピネル・ペリクレーズ質クリンカー及びその製造
方法に関する。
と配合してセメント焼成用キルンのれんがとして用いら
れるスピネル・ペリクレーズ質クリンカー及びその製造
方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】耐火物原料としてのスピネル・ペリクレ
ーズ質クリンカーは、特公昭６３−５３１３０号公報、
特公昭６３−５６１７４号公報及び特開昭５７−６７０
７３号公報にみられる如く公知である。このクリンカー
は、マグネシアクリンカーと組合せてセメント焼成用キ
ルン及び石灰焼成用炉のスピネルれんがとして使用され
る。しかるに、該れんがは数ケ月の保存期間中に消化し
て亀裂が入ったり、強度が低下して使用できなくなるケ
ースがあるために、シュリンク包装に乾燥剤を入れる等
を行って亀裂及び強度の低下を防いでいる。しかし、こ
の方法ではシュリンク包装に多額のコストを要する上に
、包装が破れないように取扱いに細心の注意が必要であ
る。また、開封したれんがに使用残が出ると、消化して
しまうと云う問題がある。
ーズ質クリンカーは、特公昭６３−５３１３０号公報、
特公昭６３−５６１７４号公報及び特開昭５７−６７０
７３号公報にみられる如く公知である。このクリンカー
は、マグネシアクリンカーと組合せてセメント焼成用キ
ルン及び石灰焼成用炉のスピネルれんがとして使用され
る。しかるに、該れんがは数ケ月の保存期間中に消化し
て亀裂が入ったり、強度が低下して使用できなくなるケ
ースがあるために、シュリンク包装に乾燥剤を入れる等
を行って亀裂及び強度の低下を防いでいる。しかし、こ
の方法ではシュリンク包装に多額のコストを要する上に
、包装が破れないように取扱いに細心の注意が必要であ
る。また、開封したれんがに使用残が出ると、消化して
しまうと云う問題がある。
【０００３】また、本出願人は、耐消化性が改善された
スピネル・ペリクレーズ質クリンカーとして特開平３−
５０１５０号公報を提案した。このクリンカーは、耐消
化性は良好であるが、スピネルれんがとして用いたとき
、熱間強度が低い、加熱・冷却の熱サイクルを受けたと
き残存膨張が大きい等の欠点を有することが判明した。
スピネル・ペリクレーズ質クリンカーとして特開平３−
５０１５０号公報を提案した。このクリンカーは、耐消
化性は良好であるが、スピネルれんがとして用いたとき
、熱間強度が低い、加熱・冷却の熱サイクルを受けたと
き残存膨張が大きい等の欠点を有することが判明した。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の如き
欠点がないスピネル・ペリクレーズ質クリンカーを提供
することを目的とする。
欠点がないスピネル・ペリクレーズ質クリンカーを提供
することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、上記目的
を達成するために、原料、配合、焼成に至るまでの種々
の要件を詳細に検討した結果、本発明を完成させるに至
った。即ち、本発明の第１発明は、ＭｇＯ ３９〜５
９重量％、Ａｌ２ Ｏ３ ３９〜５９重量％、Ｍｇ
ＯとＡｌ２ Ｏ３ の合計量が９８％以上、ＣａＯ／Ｓ
ｉＯ２ のモル比が２．０を超え、見掛気孔率４．０％
以下であり、スピネル結晶とペリクレーズ結晶が共存し
て均一に分布し、かつ５気圧、３時間の水蒸気中で処理
した後の重量増加率が１．０％以下である耐消化性スピ
ネル・ペリクレーズ質クリンカーであり、第２発明は１
５μｍ以上の粒子が１０重量％以下の仮焼アルミナと１
５μｍ以上の粒子が０．３重量％以下の水酸化マグネシ
ウムとを湿式混合した混合ケーク及び／またはろ過ケー
クを１，７００℃以上に焼成する耐消化性スピネル・ペ
リクレーズ質クリンカーの製造方法である。
を達成するために、原料、配合、焼成に至るまでの種々
の要件を詳細に検討した結果、本発明を完成させるに至
った。即ち、本発明の第１発明は、ＭｇＯ ３９〜５
９重量％、Ａｌ２ Ｏ３ ３９〜５９重量％、Ｍｇ
ＯとＡｌ２ Ｏ３ の合計量が９８％以上、ＣａＯ／Ｓ
ｉＯ２ のモル比が２．０を超え、見掛気孔率４．０％
以下であり、スピネル結晶とペリクレーズ結晶が共存し
て均一に分布し、かつ５気圧、３時間の水蒸気中で処理
した後の重量増加率が１．０％以下である耐消化性スピ
ネル・ペリクレーズ質クリンカーであり、第２発明は１
５μｍ以上の粒子が１０重量％以下の仮焼アルミナと１
５μｍ以上の粒子が０．３重量％以下の水酸化マグネシ
ウムとを湿式混合した混合ケーク及び／またはろ過ケー
クを１，７００℃以上に焼成する耐消化性スピネル・ペ
リクレーズ質クリンカーの製造方法である。
【０００６】以下、本発明を説明する。本発明に用いる
仮焼アルミナとしては、温度１，０００〜１，４００℃
で仮焼した、粒子径が１５μｍ以上の粒子が１０重量％
以下である必要がある。さらに、Ａｌ２ Ｏ３ の単結
晶の大きさが、１．０μｍよりも小さい仮焼アルミナを
粉砕して１５μｍ以上の粒子の含有量を１０重量％以下
としたものが好ましい。粒子径１５μｍ以上の粒子が１
０重量％以上では、オートクレーブテストで重量増加率
が１．０％以下のクリンカーが得られず、見掛気孔率も
大きく嵩比重が低くなる。また、Ａｌ２ Ｏ３ の単結
晶が小さいほうが、ＭｇＯと反応してスピネルとなる速
度が早く、最終的にクリンカーの嵩比重の高い、低見掛
気孔率となる。特に単結晶の大きさが１．０μｍ以下が
望ましい。
仮焼アルミナとしては、温度１，０００〜１，４００℃
で仮焼した、粒子径が１５μｍ以上の粒子が１０重量％
以下である必要がある。さらに、Ａｌ２ Ｏ３ の単結
晶の大きさが、１．０μｍよりも小さい仮焼アルミナを
粉砕して１５μｍ以上の粒子の含有量を１０重量％以下
としたものが好ましい。粒子径１５μｍ以上の粒子が１
０重量％以上では、オートクレーブテストで重量増加率
が１．０％以下のクリンカーが得られず、見掛気孔率も
大きく嵩比重が低くなる。また、Ａｌ２ Ｏ３ の単結
晶が小さいほうが、ＭｇＯと反応してスピネルとなる速
度が早く、最終的にクリンカーの嵩比重の高い、低見掛
気孔率となる。特に単結晶の大きさが１．０μｍ以下が
望ましい。
【０００７】本発明に用いる水酸化マグネシウムとして
は、粒子径が１５μｍ以上の粒子が０．３重量％以下で
ある必要があり、好ましくは、０．２重量％以下である
。粒子径が１５μｍ以上の粒子が０．３重量％以上では
、耐消化性の重量増加率が１．０％以上となる。水酸化
マグネシウムは、例えば海水や苦汁と消石灰の反応で作
られ、平均粒径は１〜２μｍと微細であるが、原料の石
灰に由来する石灰やシリカを包含した１５μｍ以上の粗
粒子が含まれている。これを、例えば水スラリーの状態
で液体サイクロンで分級して粗粒子を取り除く。
は、粒子径が１５μｍ以上の粒子が０．３重量％以下で
ある必要があり、好ましくは、０．２重量％以下である
。粒子径が１５μｍ以上の粒子が０．３重量％以上では
、耐消化性の重量増加率が１．０％以上となる。水酸化
マグネシウムは、例えば海水や苦汁と消石灰の反応で作
られ、平均粒径は１〜２μｍと微細であるが、原料の石
灰に由来する石灰やシリカを包含した１５μｍ以上の粗
粒子が含まれている。これを、例えば水スラリーの状態
で液体サイクロンで分級して粗粒子を取り除く。
【０００８】本発明の製造方法は、上記した仮焼アルミ
ナと水酸化マグネシウムとを、重量比で例えば１．００
：１．４５の割合に湿式混合する。好ましくは、両原料
をウエットベースで２５％以上の水分の存在下で混練及
び／または攪拌混合する。その後、混合ケーク及び／ま
たはスラリー状の攪拌混合物をろ過して水分含量が２５
〜５０％のろ過ケークとした後、温度１，７００℃以上
、好ましくは１，８００〜１，９５０℃の温度で焼成す
ることによって得られる。焼成温度が１，７００℃以下
では、目的とする耐消化性が発揮されない。
ナと水酸化マグネシウムとを、重量比で例えば１．００
：１．４５の割合に湿式混合する。好ましくは、両原料
をウエットベースで２５％以上の水分の存在下で混練及
び／または攪拌混合する。その後、混合ケーク及び／ま
たはスラリー状の攪拌混合物をろ過して水分含量が２５
〜５０％のろ過ケークとした後、温度１，７００℃以上
、好ましくは１，８００〜１，９５０℃の温度で焼成す
ることによって得られる。焼成温度が１，７００℃以下
では、目的とする耐消化性が発揮されない。
【０００９】本発明のスピネル・ペリクレーズ質クリン
カーは、ＭｇＯが３９〜５９重量％、Ａｌ２ Ｏ３ が
３９〜５９重量％、ＭｇＯとＡｌ２ Ｏ３ の合計含有
量が９８％以上、ＣａＯ／ＳｉＯ２ のモル比が２．０
を超え、見掛気孔率が４．０％以下であり、スピネル結
晶とペリクレーズ結晶が共存して分布し、かつ５気圧、
３時間の水蒸気中で処理した後の重量増加率が１．０％
以下である。
カーは、ＭｇＯが３９〜５９重量％、Ａｌ２ Ｏ３ が
３９〜５９重量％、ＭｇＯとＡｌ２ Ｏ３ の合計含有
量が９８％以上、ＣａＯ／ＳｉＯ２ のモル比が２．０
を超え、見掛気孔率が４．０％以下であり、スピネル結
晶とペリクレーズ結晶が共存して分布し、かつ５気圧、
３時間の水蒸気中で処理した後の重量増加率が１．０％
以下である。
【００１０】ＭｇＯ ３９〜５９重量％とした理由は
、スピネル中にはマグネシアが固溶することが知られて
おり、スピネルへのマグネシアの最大固溶時の組成が、
ほぼＭｇＯ４０重量％、Ａｌ２ Ｏ３ ６０重量％であ
るので、スピネルとペリクレーズが共存する限界を上限
とした。また、マグネシアへのスピネルの固溶限界は、
約ＭｇＯ ８０重量％、Ａｌ２ Ｏ３ ２０重量％
であるが、共存するスピネルの量があまり少くなると、
スピネルれんがの特性である耐スポーリング性が損なわ
れるので、ＭｇＯ ３９重量％までが妥当と考えられ
る。ＣａＯ／ＳｉＯ２ のモル比が、２．０以下となる
と熱間強度が弱くなり、残存膨張が大きくなる欠点があ
る。見掛気孔率を４．０％以下としたのは、これより大
きくなると耐消化性と耐食性が悪くなる。耐消化性の重
量増加率を１．０％以下としたのは、シュリンク包装な
しの保存が可能と考えられる価である。
、スピネル中にはマグネシアが固溶することが知られて
おり、スピネルへのマグネシアの最大固溶時の組成が、
ほぼＭｇＯ４０重量％、Ａｌ２ Ｏ３ ６０重量％であ
るので、スピネルとペリクレーズが共存する限界を上限
とした。また、マグネシアへのスピネルの固溶限界は、
約ＭｇＯ ８０重量％、Ａｌ２ Ｏ３ ２０重量％
であるが、共存するスピネルの量があまり少くなると、
スピネルれんがの特性である耐スポーリング性が損なわ
れるので、ＭｇＯ ３９重量％までが妥当と考えられ
る。ＣａＯ／ＳｉＯ２ のモル比が、２．０以下となる
と熱間強度が弱くなり、残存膨張が大きくなる欠点があ
る。見掛気孔率を４．０％以下としたのは、これより大
きくなると耐消化性と耐食性が悪くなる。耐消化性の重
量増加率を１．０％以下としたのは、シュリンク包装な
しの保存が可能と考えられる価である。
【００１１】
【実施例】以下、実施例及び比較例により本発明を説明
する。なお、実施例及び比較例における各試験項目の測
定は、下記の測定方法によって測定した。 １） 化学組成 試料０．５ｇｒ、Ｎａ２ ＣＯ３ ３．０ｇｒ、Ｎ
ａ２Ｂ４ Ｏ７ １．５ｇｒを白金ルツボにはかり
とり、完全に融解し冷却後ルツボのままビーカーに移し
、１：ＩＨＣｌを加えて溶かす。５００ｍｌのメスフラ
スコで定容とし、ＩＣＡＰでＣａＯ、ＳｉＯ２ 、Ｆｅ
２ Ｏ３ を定量する。さらに、１０ｍｌを取って、１
００ｍｌのメスフラスコで定容とし、ＩＣＡＰでＭｇＯ
、Ａｌ２ Ｏ３ を定量する。 ２） 原料の粒子測定 １５μｍ目のマイクロシーブで、水中で超音波で篩分し
、篩上の乾燥重量を測定する。 ３） 物 性 学振１２４委員会提案による試験方法、学振法２．マグ
ネシアクリンカーの見掛気孔率、及びかさ比重の測定方
法に準じて測定した。 ４） 耐消化性 学振法４．マグネシアクリンカーの消化性試験方法に準
じて測定した。
する。なお、実施例及び比較例における各試験項目の測
定は、下記の測定方法によって測定した。 １） 化学組成 試料０．５ｇｒ、Ｎａ２ ＣＯ３ ３．０ｇｒ、Ｎ
ａ２Ｂ４ Ｏ７ １．５ｇｒを白金ルツボにはかり
とり、完全に融解し冷却後ルツボのままビーカーに移し
、１：ＩＨＣｌを加えて溶かす。５００ｍｌのメスフラ
スコで定容とし、ＩＣＡＰでＣａＯ、ＳｉＯ２ 、Ｆｅ
２ Ｏ３ を定量する。さらに、１０ｍｌを取って、１
００ｍｌのメスフラスコで定容とし、ＩＣＡＰでＭｇＯ
、Ａｌ２ Ｏ３ を定量する。 ２） 原料の粒子測定 １５μｍ目のマイクロシーブで、水中で超音波で篩分し
、篩上の乾燥重量を測定する。 ３） 物 性 学振１２４委員会提案による試験方法、学振法２．マグ
ネシアクリンカーの見掛気孔率、及びかさ比重の測定方
法に準じて測定した。 ４） 耐消化性 学振法４．マグネシアクリンカーの消化性試験方法に準
じて測定した。
【００１２】
【実施例１〜３及び比較例１〜４】α結晶の大きさが１
μｍ以下で平均粒子径が５０μｍの仮焼アルミナ（日本
軽金属（株）製、Ａ１２）を、振動ボールミルで粉砕条
件を変えて粉砕し、１５μｍ以上の粒子が７．４％（Ａ
１ ）と１５．８％（Ａ２ ）の二種類の仮焼アルミナ
を得た。水酸化マグネシウムのスラリーを液体サイクロ
ンにより分級条件を変えて分級し、１５μｍ以上の粗粒
子の含有量が０．１５％（Ｍ１ ）、０．２０％（Ｍ２
）、０．２８％（Ｍ３ ）、０．５０％（Ｍ４ ）の
四種類の水酸化マグネシウムを得た。これらの仮焼アル
ミナと水酸化マグネシウムを乾量ベースでアルミナ１．
００：水酸化マグネシウム１．４５（重量比）になるよ
うに水分３５％でニーダーで混練して、回転窯に供給し
て最高温度１，８００℃で焼成した。その結果を下記表
１に示す。
μｍ以下で平均粒子径が５０μｍの仮焼アルミナ（日本
軽金属（株）製、Ａ１２）を、振動ボールミルで粉砕条
件を変えて粉砕し、１５μｍ以上の粒子が７．４％（Ａ
１ ）と１５．８％（Ａ２ ）の二種類の仮焼アルミナ
を得た。水酸化マグネシウムのスラリーを液体サイクロ
ンにより分級条件を変えて分級し、１５μｍ以上の粗粒
子の含有量が０．１５％（Ｍ１ ）、０．２０％（Ｍ２
）、０．２８％（Ｍ３ ）、０．５０％（Ｍ４ ）の
四種類の水酸化マグネシウムを得た。これらの仮焼アル
ミナと水酸化マグネシウムを乾量ベースでアルミナ１．
００：水酸化マグネシウム１．４５（重量比）になるよ
うに水分３５％でニーダーで混練して、回転窯に供給し
て最高温度１，８００℃で焼成した。その結果を下記表
１に示す。
【００１３】なお、実施例１はＡ１ とＭ１ 、実施例
２はＡ１ とＭ２ 、実施例３はＡ１ とＭ３ の原料
を用い、比較例１はＡ１ とＭ４ 、比較例２はＡ２と
Ｍ３ の原料を用い、比較例３及び４は現在市販されて
いる市販品Ａ（大村耐火製、ＭＳ−７０）及び市販品Ｂ
（内外セラミックス製）を用いた。表１から比較例１は
１５μｍ以上の粗粒子が０．５重量％と多いＭ４ を用
いているために耐消化性の重量増加率が２．０１％とな
り、比較例２は１５μｍ以上の粒子が１５．８％の仮焼
アルミナを用いているために重量増加率は５．４５％と
なった。また、比較例３及び４は、耐消化性が著しく劣
る結果となっている。
２はＡ１ とＭ２ 、実施例３はＡ１ とＭ３ の原料
を用い、比較例１はＡ１ とＭ４ 、比較例２はＡ２と
Ｍ３ の原料を用い、比較例３及び４は現在市販されて
いる市販品Ａ（大村耐火製、ＭＳ−７０）及び市販品Ｂ
（内外セラミックス製）を用いた。表１から比較例１は
１５μｍ以上の粗粒子が０．５重量％と多いＭ４ を用
いているために耐消化性の重量増加率が２．０１％とな
り、比較例２は１５μｍ以上の粒子が１５．８％の仮焼
アルミナを用いているために重量増加率は５．４５％と
なった。また、比較例３及び４は、耐消化性が著しく劣
る結果となっている。
【００１４】
【表１】
【００１５】
【発明の効果】本発明のスピネル・ペリクレーズ質クリ
ンカーは、耐消化性が著しく改良され、しかもＣａＯ／
ＳｉＯ２ のモル比が２．０以上と高いので、特開平３
−５０１５０号公報のようにスピネルれんがとしたとき
熱間強度が低く、加熱冷却の熱サイクルを受けた時の残
存膨張が大きいと云った欠点がなく、シュリンク包装の
ように高価で繁雑な出荷形態を省略することが期待でき
る。
ンカーは、耐消化性が著しく改良され、しかもＣａＯ／
ＳｉＯ２ のモル比が２．０以上と高いので、特開平３
−５０１５０号公報のようにスピネルれんがとしたとき
熱間強度が低く、加熱冷却の熱サイクルを受けた時の残
存膨張が大きいと云った欠点がなく、シュリンク包装の
ように高価で繁雑な出荷形態を省略することが期待でき
る。
Claims (2)
- 【請求項１】 ＭｇＯ ３９〜５９重量％、Ａｌ２
Ｏ３ ３９〜５９重量％、ＭｇＯとＡｌ２ Ｏ３
の合計量が９８％以上、ＣａＯ／ＳｉＯ２ のモル比
が２．０を超え、見掛気孔率４．０％以下であり、スピ
ネル結晶とペリクレーズ結晶が共存して均一に分布し、
かつ５気圧、３時間の水蒸気中で処理した後の重量増加
率が１．０％以下であることを特徴とする耐消化性スピ
ネル・ペリクレーズ質クリンカー。 - 【請求項２】 １５μｍ以上の粒子を１０重量％以下
含有する仮焼アルミナと１５μｍ以上の粒子を０．３重
量％以下含有する水酸化マグネシウムを湿式混合した混
合ケーク及び／またはろ過ケークを、１，７００℃以上
に焼成することを特徴とする耐消化性スピネル・ペリク
レーズ質クリンカーの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3071397A JPH04310564A (ja) | 1991-04-04 | 1991-04-04 | 耐消化性スピネル・ペリクレーズ質クリンカー及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3071397A JPH04310564A (ja) | 1991-04-04 | 1991-04-04 | 耐消化性スピネル・ペリクレーズ質クリンカー及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04310564A true JPH04310564A (ja) | 1992-11-02 |
Family
ID=13459343
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3071397A Pending JPH04310564A (ja) | 1991-04-04 | 1991-04-04 | 耐消化性スピネル・ペリクレーズ質クリンカー及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04310564A (ja) |
-
1991
- 1991-04-04 JP JP3071397A patent/JPH04310564A/ja active Pending
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