JPH05194020A - 耐火組成物 - Google Patents
耐火組成物Info
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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
窯炉において使用する耐火組成物であり、その主成分が
ＭｇＯ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2−ＺｒＯ2の４成分系で、Ｍ
ｇＯ、ＭｇＡｌ2Ｏ4、Ｍｇ2ＳｉＯ4、ＺｒＯ2の安定共
存領域にあり、ＭｇＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＺｒＯ2の
４成分の合計が９０重量％以上で、且つ１８．９重量％
以上のＭｇＯ、２．０重量％以上のＳｉＯ2、４．０重
量％以上のＺｒＯ2から成る耐火組成物。
ＭｇＯ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2−ＺｒＯ2の４成分系で、Ｍ
ｇＯ、ＭｇＡｌ2Ｏ4、Ｍｇ2ＳｉＯ4、ＺｒＯ2の安定共
存領域にあり、ＭｇＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＺｒＯ2の
４成分の合計が９０重量％以上で、且つ１８．９重量％
以上のＭｇＯ、２．０重量％以上のＳｉＯ2、４．０重
量％以上のＺｒＯ2から成る耐火組成物。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は耐火物に関し、特に窯炉
において使用するのに適した耐火組成物に関する。
において使用するのに適した耐火組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来の主な耐火物には、ＳｉＯ2系れん
が、Ａｌ2Ｏ3系れんが、ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3系れんが、
ＺｒＯ2系れんが、ＳｉＣ系れんが、Ｃ系れんが、Ｍｇ
Ｏ系れんが、Ｃｒ2Ｏ3系れんが、ＭｇＯ−Ｃｒ2Ｏ3系れ
んが、ＭｇＯ−ＣａＯ系れんが、ＭｇＯ−Ａｌ2Ｏ3系れ
んがなどがある。これらの主要構成原料は、ろう石れん
が及びシャモットれんが等のＳｉＯ2系やＳｉＯ2−Ａｌ
2Ｏ3系れんがは、ろう石、フリントクレー、シャモット
など、Ａｌ2Ｏ3系れんがである高アルミナれんがは、高
アルミナ質頁岩類、シリマナイト類、焼結アルミナ、焼
結ムライト、ボーキサイト類、溶融アルミナ、溶融ムラ
イト、耐火粘土など、ＭｇＯ系れんが、Ｃｒ2Ｏ3系れん
が、ＭｇＯ−Ｃｒ2Ｏ3系れんが、ＭｇＯ−ＣａＯ系れん
が、ＭｇＯ−Ａｌ2Ｏ3系れんが等の塩基性れんがは、マ
グネシアクリンカー、カルシアクリンカー、ドロマイト
クリンカー、スピネルクリンカー、クロム鉄鉱など、Ｚ
ｒＯ2系れんがは、ジルコン、ジルコニア、シリカ、焼
結アルミナ、溶融アルミナなどである。これらの一種ま
たは、二種以上の原料を組み合わせて、あるいは更に、
カーボンや炭化物などを配合して、混練し、不定形耐火
物として、あるいは成形した後、焼成または不焼成耐火
物などとして使用されている。
が、Ａｌ2Ｏ3系れんが、ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3系れんが、
ＺｒＯ2系れんが、ＳｉＣ系れんが、Ｃ系れんが、Ｍｇ
Ｏ系れんが、Ｃｒ2Ｏ3系れんが、ＭｇＯ−Ｃｒ2Ｏ3系れ
んが、ＭｇＯ−ＣａＯ系れんが、ＭｇＯ−Ａｌ2Ｏ3系れ
んがなどがある。これらの主要構成原料は、ろう石れん
が及びシャモットれんが等のＳｉＯ2系やＳｉＯ2−Ａｌ
2Ｏ3系れんがは、ろう石、フリントクレー、シャモット
など、Ａｌ2Ｏ3系れんがである高アルミナれんがは、高
アルミナ質頁岩類、シリマナイト類、焼結アルミナ、焼
結ムライト、ボーキサイト類、溶融アルミナ、溶融ムラ
イト、耐火粘土など、ＭｇＯ系れんが、Ｃｒ2Ｏ3系れん
が、ＭｇＯ−Ｃｒ2Ｏ3系れんが、ＭｇＯ−ＣａＯ系れん
が、ＭｇＯ−Ａｌ2Ｏ3系れんが等の塩基性れんがは、マ
グネシアクリンカー、カルシアクリンカー、ドロマイト
クリンカー、スピネルクリンカー、クロム鉄鉱など、Ｚ
ｒＯ2系れんがは、ジルコン、ジルコニア、シリカ、焼
結アルミナ、溶融アルミナなどである。これらの一種ま
たは、二種以上の原料を組み合わせて、あるいは更に、
カーボンや炭化物などを配合して、混練し、不定形耐火
物として、あるいは成形した後、焼成または不焼成耐火
物などとして使用されている。
【０００３】各種の耐火物は、回転窯などの焼成炉、製
鋼用取鍋、２次精錬炉、転炉、各種溶解炉等に耐熱衝撃
性、耐溶損性、耐反応性、荷重などの応力に対する抵抗
性などの適性を選択して使用されている。
鋼用取鍋、２次精錬炉、転炉、各種溶解炉等に耐熱衝撃
性、耐溶損性、耐反応性、荷重などの応力に対する抵抗
性などの適性を選択して使用されている。
【０００４】例えば、ガラス溶解炉の蓄熱室には、主と
して、シャモットれんが、ムライトれんが、ジルコンれ
んが、クロムれんが、アルミナジルコンれんが、電鋳れ
んがなどが使用されている。これらのれんがは、ガラス
原料に対する耐溶損性、耐反応性、耐熱衝撃性、荷重な
どの応力に対する抵抗性などの条件に適合して用いられ
ている。この他、一部にはマグネシアクロムれんが、ス
ピネルれんがなども使用されている。
して、シャモットれんが、ムライトれんが、ジルコンれ
んが、クロムれんが、アルミナジルコンれんが、電鋳れ
んがなどが使用されている。これらのれんがは、ガラス
原料に対する耐溶損性、耐反応性、耐熱衝撃性、荷重な
どの応力に対する抵抗性などの条件に適合して用いられ
ている。この他、一部にはマグネシアクロムれんが、ス
ピネルれんがなども使用されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】これらのれんがに於
て、ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3系れんがであるシャモットれん
がは、耐溶損性、耐反応性が劣り、Ａｌ2Ｏ3系れんがは
耐反応性が劣り、膨張収縮によって亀裂が発生し、Ｚｒ
Ｏ2系れんがは反応層が剥離し、窯の閉塞を起こし、Ｃ
系れんがは、カーボンの酸化によって長期使用が出来
ず、電鋳れんがは耐熱衝撃性が劣り、Ｃｒ2Ｏ3及びＭｇ
Ｏ−Ｃｒ2Ｏ3系れんがは、クロム鉄鉱石中に含有してい
る鉄酸化物が使用中に価数が変化し、次第にれんが組織
が破壊される。また、環境上Ｃｒ2Ｏ3の取り扱いが問題
となる。ＭｇＯ−Ａｌ2Ｏ3系れんがは、窯炉の原料など
と反応し容易に分解しやすく、次第にれんが組織が破壊
されるなどの欠点があり、現在ある耐火物に対して、一
層の寿命の向上が望まれている。
て、ＳｉＯ2−Ａｌ2Ｏ3系れんがであるシャモットれん
がは、耐溶損性、耐反応性が劣り、Ａｌ2Ｏ3系れんがは
耐反応性が劣り、膨張収縮によって亀裂が発生し、Ｚｒ
Ｏ2系れんがは反応層が剥離し、窯の閉塞を起こし、Ｃ
系れんがは、カーボンの酸化によって長期使用が出来
ず、電鋳れんがは耐熱衝撃性が劣り、Ｃｒ2Ｏ3及びＭｇ
Ｏ−Ｃｒ2Ｏ3系れんがは、クロム鉄鉱石中に含有してい
る鉄酸化物が使用中に価数が変化し、次第にれんが組織
が破壊される。また、環境上Ｃｒ2Ｏ3の取り扱いが問題
となる。ＭｇＯ−Ａｌ2Ｏ3系れんがは、窯炉の原料など
と反応し容易に分解しやすく、次第にれんが組織が破壊
されるなどの欠点があり、現在ある耐火物に対して、一
層の寿命の向上が望まれている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、耐熱衝
撃性、高強度、特にガラス、石灰などの塩基性素材及び
アルカリ塩に対して優れた耐反応性、耐浸透性などの性
質を有する新規の耐火組成物を提供する事にあり、例え
ば、鉛ガラスタンク窯の蓄熱室に適用される従来の耐火
物の欠点を改善しようとするものである。
撃性、高強度、特にガラス、石灰などの塩基性素材及び
アルカリ塩に対して優れた耐反応性、耐浸透性などの性
質を有する新規の耐火組成物を提供する事にあり、例え
ば、鉛ガラスタンク窯の蓄熱室に適用される従来の耐火
物の欠点を改善しようとするものである。
【０００７】本発明者等は、上記の目的を達成すべく研
究した結果、天然または海水マグネシアクリンカー及び
天然ドロマイトクリンカーまたは合成マグネシアドロマ
イトクリンカー等のマグネシア含有原料、スピネル原
料、ジルコン原料、その他焼結アルミナ等のアルミナ含
有原料、シリカ、シャモットやムライト、耐火粘土等の
アルミナ−シリカ系原料、バデライト等のジルコニア含
有原料を、一種または、二種以上の原料を耐火物に適し
た粒度に調整して、ＭｇＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、Ｚｒ
Ｏ2の４成分の合計が９０重量％以上で、ＭｇＯ、Ｍｇ
Ａｌ2Ｏ4、Ｍｇ2ＳｉＯ4、ＺｒＯ2の安定共存領域にあ
り、ＭｇＯ含有量が１８．９重量％以上、ＳｉＯ2含有
量が２．０重量％以上、ＺｒＯ2含有量が４．０重量％
以上に限定する化学組成範囲で、従来の耐火物の欠陥が
改良されて優れた特性を持つ耐火組成物が得られると言
う知見を得た。
究した結果、天然または海水マグネシアクリンカー及び
天然ドロマイトクリンカーまたは合成マグネシアドロマ
イトクリンカー等のマグネシア含有原料、スピネル原
料、ジルコン原料、その他焼結アルミナ等のアルミナ含
有原料、シリカ、シャモットやムライト、耐火粘土等の
アルミナ−シリカ系原料、バデライト等のジルコニア含
有原料を、一種または、二種以上の原料を耐火物に適し
た粒度に調整して、ＭｇＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、Ｚｒ
Ｏ2の４成分の合計が９０重量％以上で、ＭｇＯ、Ｍｇ
Ａｌ2Ｏ4、Ｍｇ2ＳｉＯ4、ＺｒＯ2の安定共存領域にあ
り、ＭｇＯ含有量が１８．９重量％以上、ＳｉＯ2含有
量が２．０重量％以上、ＺｒＯ2含有量が４．０重量％
以上に限定する化学組成範囲で、従来の耐火物の欠陥が
改良されて優れた特性を持つ耐火組成物が得られると言
う知見を得た。
【０００８】即ち使用時に、鉛ガラスの気相成分に対し
て、マグネシア及びスピネル原料は耐浸食性を示し、ジ
ルコンとマグネシアから生成するフォルステライトの一
部が気相成分及び気相成分が冷やされ結露して生成した
液相成分と反応して、高粘度の成分となり、これがれん
が内部へ浸透するのを抑える効果を示す。加えて、ジル
コンが分解して生成したジルコニア及び配合されたジル
コニアは、気相成分が結露して生成した液相成分に対し
て、濡れ難い事により、液相成分に対する耐浸食性を十
分に発揮し、一部反応してもその反応生成物は高粘度組
成となり、れんが内部へ浸透するのを更に抑える。なお
かつ、ジルコンが分解してジルコニアとフォルステライ
トを生成する際に気孔を生じる事やジルコニア自体の熱
変化に伴う膨張または収縮の挙動がＭｇＯやスピネル、
フォルステライト等と異なり、過度の膨張または収縮の
防止や内部応力の分散に寄与する結果として、耐熱衝撃
性に優れている特徴を持っている。
て、マグネシア及びスピネル原料は耐浸食性を示し、ジ
ルコンとマグネシアから生成するフォルステライトの一
部が気相成分及び気相成分が冷やされ結露して生成した
液相成分と反応して、高粘度の成分となり、これがれん
が内部へ浸透するのを抑える効果を示す。加えて、ジル
コンが分解して生成したジルコニア及び配合されたジル
コニアは、気相成分が結露して生成した液相成分に対し
て、濡れ難い事により、液相成分に対する耐浸食性を十
分に発揮し、一部反応してもその反応生成物は高粘度組
成となり、れんが内部へ浸透するのを更に抑える。なお
かつ、ジルコンが分解してジルコニアとフォルステライ
トを生成する際に気孔を生じる事やジルコニア自体の熱
変化に伴う膨張または収縮の挙動がＭｇＯやスピネル、
フォルステライト等と異なり、過度の膨張または収縮の
防止や内部応力の分散に寄与する結果として、耐熱衝撃
性に優れている特徴を持っている。
【０００９】図１に、本発明の４成分系ＭｇＯ−Ａｌ2
Ｏ3−ＳｉＯ2−ＺｒＯ2の状態図を示す。本発明のＭｇ
Ｏ−ＭｇＡｌ2Ｏ4−Ｍｇ2ＳｉＯ4−ＺｒＯ2は、図１に
示す４成分系状態図の正四面体の体積を１０００とした
時に、３０６の体積で安定に存在する領域があると言う
事は既に明かとされている。（下記の表を参照）。
Ｏ3−ＳｉＯ2−ＺｒＯ2の状態図を示す。本発明のＭｇ
Ｏ−ＭｇＡｌ2Ｏ4−Ｍｇ2ＳｉＯ4−ＺｒＯ2は、図１に
示す４成分系状態図の正四面体の体積を１０００とした
時に、３０６の体積で安定に存在する領域があると言う
事は既に明かとされている。（下記の表を参照）。
【００１０】
【表１】
【００１１】このＭｇＯ−ＭｇＡｌ2Ｏ4−Ｍｇ2ＳｉＯ4
−ＺｒＯ2が安定に共存する組成物がれんがを構成する
時は、上述の如く、塩基性素材から耐火物の損傷を抑
え、なおかつ、耐熱衝撃性等の耐火物としての構造に良
い効果を示す。ところが、ＳｉＯ2の含有量が３４．６
重量％、ＺｒＯ2の含有量が７５．０重量％、Ａｌ2Ｏ3
含有量が６８．２重量％を越えると、耐火物に適した粒
度に調整した場合、ＭｇＯ−ＭｇＡｌ2Ｏ4−Ｍｇ2Ｓｉ
Ｏ4−ＺｒＯ2が安定に共存する領域外となり、低融点物
質や領域外の鉱物が耐火組成物中に存在し、これらは塩
基性素材に対する耐浸食性が低い為、耐火組成物の耐浸
食性も低下してしまう。
−ＺｒＯ2が安定に共存する組成物がれんがを構成する
時は、上述の如く、塩基性素材から耐火物の損傷を抑
え、なおかつ、耐熱衝撃性等の耐火物としての構造に良
い効果を示す。ところが、ＳｉＯ2の含有量が３４．６
重量％、ＺｒＯ2の含有量が７５．０重量％、Ａｌ2Ｏ3
含有量が６８．２重量％を越えると、耐火物に適した粒
度に調整した場合、ＭｇＯ−ＭｇＡｌ2Ｏ4−Ｍｇ2Ｓｉ
Ｏ4−ＺｒＯ2が安定に共存する領域外となり、低融点物
質や領域外の鉱物が耐火組成物中に存在し、これらは塩
基性素材に対する耐浸食性が低い為、耐火組成物の耐浸
食性も低下してしまう。
【００１２】以上のガラス溶解炉の蓄熱室用耐火物とし
て求められる諸機能が、総合的に高められる条件は、Ｍ
ｇＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＺｒＯ2の４成分の合計が９
０重量％以上で、ＭｇＯ、ＭｇＡｌ2Ｏ4、Ｍｇ2Ｓｉ
Ｏ4、ＺｒＯ2の安定共存領域にあり、ＭｇＯ含有量が１
８．９重量％以上、ＳｉＯ2含有量が２．０重量％以
上、ＺｒＯ2含有量が４．０重量％以上の範囲にある事
が必要であると確認した。
て求められる諸機能が、総合的に高められる条件は、Ｍ
ｇＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＺｒＯ2の４成分の合計が９
０重量％以上で、ＭｇＯ、ＭｇＡｌ2Ｏ4、Ｍｇ2Ｓｉ
Ｏ4、ＺｒＯ2の安定共存領域にあり、ＭｇＯ含有量が１
８．９重量％以上、ＳｉＯ2含有量が２．０重量％以
上、ＺｒＯ2含有量が４．０重量％以上の範囲にある事
が必要であると確認した。
【００１３】
【作用】本発明の耐火組成物に於て、上述の如く組成範
囲を限定した理由は、次の理由による。
囲を限定した理由は、次の理由による。
【００１４】本発明の耐火組成物を作成するのに用いら
れる原料には、“Ｃａ”、“Ｆｅ”等の成分を含有して
いる原料がある為に、それらの成分が、ＭｇＯ、ＳｉＯ
2、Ａｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2、ＭｇＡｌ2Ｏ4、Ｍｇ2ＳｉＯ4と
反応して新たな鉱物を生成する。“Ｃａ”がＳｉＯ2、
Ａｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2と反応して鉱物を生成した場合、Ｃ
ａＯとして１０重量％までは、ＣａＺｒＯ3等の高融点
化合物が得られ、耐浸食性が低下する事は認められな
い。しかし、１０重量％より多く添加すると低融点鉱物
が生成されて、耐浸食性が低下する為、ＭｇＯ、Ａｌ2
Ｏ3、ＳｉＯ2、ＺｒＯ2の４成分の合計が９０重量％以
上でなければならない。“Ｆｅ”やその他の不純物につ
いても同様である。
れる原料には、“Ｃａ”、“Ｆｅ”等の成分を含有して
いる原料がある為に、それらの成分が、ＭｇＯ、ＳｉＯ
2、Ａｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2、ＭｇＡｌ2Ｏ4、Ｍｇ2ＳｉＯ4と
反応して新たな鉱物を生成する。“Ｃａ”がＳｉＯ2、
Ａｌ2Ｏ3、ＺｒＯ2と反応して鉱物を生成した場合、Ｃ
ａＯとして１０重量％までは、ＣａＺｒＯ3等の高融点
化合物が得られ、耐浸食性が低下する事は認められな
い。しかし、１０重量％より多く添加すると低融点鉱物
が生成されて、耐浸食性が低下する為、ＭｇＯ、Ａｌ2
Ｏ3、ＳｉＯ2、ＺｒＯ2の４成分の合計が９０重量％以
上でなければならない。“Ｆｅ”やその他の不純物につ
いても同様である。
【００１５】ＭｇＯの含有量が１８．９重量％未満で
は、耐火物に適した粒度に調整した場合、ＭｇＯの持つ
塩基性素材に対する耐浸食性の効果が得られない。Ｓｉ
Ｏ2の含有量が２．０重量％未満の場合、マグネシア原
料とジルコン原料及びシリカ含有原料から生成されるフ
ォルステライトの生成量が気相及び液相成分と反応し
て、高粘性成分を生成する事が出来る量に達せず、浸透
を抑える事が出来なくなる。更に、ＺｒＯ2含有量が
４．０重量％以下では、ジルコンが分解して生成するジ
ルコニア及び配合されるジルコニアによる耐浸食性が損
なわれ、なおかつジルコニアの一部が反応しても、高粘
性組成物を生成するだけのジルコニア含有量とならず、
ジルコニアによる耐浸透性も同時に失われる。
は、耐火物に適した粒度に調整した場合、ＭｇＯの持つ
塩基性素材に対する耐浸食性の効果が得られない。Ｓｉ
Ｏ2の含有量が２．０重量％未満の場合、マグネシア原
料とジルコン原料及びシリカ含有原料から生成されるフ
ォルステライトの生成量が気相及び液相成分と反応し
て、高粘性成分を生成する事が出来る量に達せず、浸透
を抑える事が出来なくなる。更に、ＺｒＯ2含有量が
４．０重量％以下では、ジルコンが分解して生成するジ
ルコニア及び配合されるジルコニアによる耐浸食性が損
なわれ、なおかつジルコニアの一部が反応しても、高粘
性組成物を生成するだけのジルコニア含有量とならず、
ジルコニアによる耐浸透性も同時に失われる。
【００１６】しかも、本発明の耐火組成物に於て、ジル
コン原料及びジルコニア含有原料を用いる効果は、ジル
コンが分解してジルコニアとフォルステライトを生成す
る際に気孔を形成するのでその気孔や、ジルコニア自体
の熱変化に伴う膨張または収縮の挙動がマグネシア原料
や生成したフォルステライトと異なり、耐火物として使
用する為の焼成時に、あるいは耐火物としての使用時に
加熱される時に、過度の膨張または収縮の防止や内部応
力の分散に寄与する結果として、耐熱衝撃性を高めるな
どの機能が向上する点もあるので、耐熱衝撃性をも損な
う結果となる。また、本発明の耐火組成物に於て、スピ
ネル原料及びアルミナを組み合わせて、上述の如く組成
範囲を限定した理由として、スピネルは、塩基性素材及
びアルカリ塩に対して、マグネシアと同等程度の耐浸食
抵抗性を備えており、なおかつ熱変化に伴う膨張または
収縮の挙動がマグネシア原料と異なる事や、アルミナか
らスピネルを生成する際に生じるマイクロクラックや気
孔が、過度の膨張または収縮の防止や内部応力の分散に
寄与する結果として、耐熱衝撃抵抗性を高めるなどの機
能が向上する点である。この為、特に耐熱衝撃抵抗性が
要求される使用条件では、スピネル原料の配合あるいは
アルミナを添加してスピネルを合成するのが有効であ
る。
コン原料及びジルコニア含有原料を用いる効果は、ジル
コンが分解してジルコニアとフォルステライトを生成す
る際に気孔を形成するのでその気孔や、ジルコニア自体
の熱変化に伴う膨張または収縮の挙動がマグネシア原料
や生成したフォルステライトと異なり、耐火物として使
用する為の焼成時に、あるいは耐火物としての使用時に
加熱される時に、過度の膨張または収縮の防止や内部応
力の分散に寄与する結果として、耐熱衝撃性を高めるな
どの機能が向上する点もあるので、耐熱衝撃性をも損な
う結果となる。また、本発明の耐火組成物に於て、スピ
ネル原料及びアルミナを組み合わせて、上述の如く組成
範囲を限定した理由として、スピネルは、塩基性素材及
びアルカリ塩に対して、マグネシアと同等程度の耐浸食
抵抗性を備えており、なおかつ熱変化に伴う膨張または
収縮の挙動がマグネシア原料と異なる事や、アルミナか
らスピネルを生成する際に生じるマイクロクラックや気
孔が、過度の膨張または収縮の防止や内部応力の分散に
寄与する結果として、耐熱衝撃抵抗性を高めるなどの機
能が向上する点である。この為、特に耐熱衝撃抵抗性が
要求される使用条件では、スピネル原料の配合あるいは
アルミナを添加してスピネルを合成するのが有効であ
る。
【００１７】更に、ＳｉＯ2の含有量が３４．６重量
％、ＺｒＯ2の含有量が７５．０重量％、Ａｌ2Ｏ3含有
量が６８．２重量％を越えると、耐火物に適した粒度に
調整した場合、ＭｇＯ−ＭｇＡｌ2Ｏ4−Ｍｇ2ＳｉＯ4−
ＺｒＯ2が安定に共存する領域外となり、塩基性素材に
対する耐浸食性の低い、低融点物質や領域外鉱物が耐火
物中に存在する事となる。その結果として、本発明の目
的である耐浸食性、耐反応性、耐熱衝撃性、高強度が低
下する。
％、ＺｒＯ2の含有量が７５．０重量％、Ａｌ2Ｏ3含有
量が６８．２重量％を越えると、耐火物に適した粒度に
調整した場合、ＭｇＯ−ＭｇＡｌ2Ｏ4−Ｍｇ2ＳｉＯ4−
ＺｒＯ2が安定に共存する領域外となり、塩基性素材に
対する耐浸食性の低い、低融点物質や領域外鉱物が耐火
物中に存在する事となる。その結果として、本発明の目
的である耐浸食性、耐反応性、耐熱衝撃性、高強度が低
下する。
【００１８】次に実施例によって、本発明の耐火組成物
について、具体的に数値を挙げて説明する。
について、具体的に数値を挙げて説明する。
【００１９】
【実施例】本発明の耐火組成物の実施例を第１表に示し
た。第１表には比較例として従来品についても併記し
た。これらの耐火物をガラスタンク窯の蓄熱室に供する
為に各耐火組成物１００重量％に結合剤を加えて混練
し、これを油圧プレスで１０００ｋｇ／ｃｍ2の圧力で
圧縮成形し、焼成した。その品質特性を第２表に示す。
第２表に於て耐熱衝撃性は、１２００℃に保たれた電気
炉で、耐火れんがの１つの面を１５分加熱した後取り出
して室温にて１５分自然冷却することを１サイクルとし
て、これを繰り返し亀裂の発達の状況を観察して評価を
行なった。耐浸食性は、坩堝法による浸食試験法によっ
て評価し、浸食剤として、無水硫酸ナトリウムを４０ｇ
及び鉛ガラスタンク窯の蓄熱室により採取した飛散物を
３０ｇ使用した。無水硫酸ナトリウムを浸食剤として用
いた時は１４５０℃で５時間加熱、飛散物を浸食剤とし
て用いた時は１０００℃で５０時間加熱した。浸食状況
を、最も良好な耐浸食性を示した耐火れんがを１００と
して、各々を対比させて指数値を示した。
た。第１表には比較例として従来品についても併記し
た。これらの耐火物をガラスタンク窯の蓄熱室に供する
為に各耐火組成物１００重量％に結合剤を加えて混練
し、これを油圧プレスで１０００ｋｇ／ｃｍ2の圧力で
圧縮成形し、焼成した。その品質特性を第２表に示す。
第２表に於て耐熱衝撃性は、１２００℃に保たれた電気
炉で、耐火れんがの１つの面を１５分加熱した後取り出
して室温にて１５分自然冷却することを１サイクルとし
て、これを繰り返し亀裂の発達の状況を観察して評価を
行なった。耐浸食性は、坩堝法による浸食試験法によっ
て評価し、浸食剤として、無水硫酸ナトリウムを４０ｇ
及び鉛ガラスタンク窯の蓄熱室により採取した飛散物を
３０ｇ使用した。無水硫酸ナトリウムを浸食剤として用
いた時は１４５０℃で５時間加熱、飛散物を浸食剤とし
て用いた時は１０００℃で５０時間加熱した。浸食状況
を、最も良好な耐浸食性を示した耐火れんがを１００と
して、各々を対比させて指数値を示した。
【００２０】これ等の本発明品の中、第２表の標示２か
らなる耐火物れんがを、格子れんがとして鉛ガラスタン
ク窯の蓄熱室の上段に使用した結果、従来品より最高
１．２倍の耐用が得られる。また、本発明品第２表の標
示１から成る耐火れんがを、鉛ガラスタンク窯の蓄熱室
の中段に格子れんがとして使用した結果、従来品より最
高１．４倍の耐用が得られた。
らなる耐火物れんがを、格子れんがとして鉛ガラスタン
ク窯の蓄熱室の上段に使用した結果、従来品より最高
１．２倍の耐用が得られる。また、本発明品第２表の標
示１から成る耐火れんがを、鉛ガラスタンク窯の蓄熱室
の中段に格子れんがとして使用した結果、従来品より最
高１．４倍の耐用が得られた。
【００２１】
【表２】
【００２２】
【表３】
【００２３】
【発明の効果】以上述べた如く、本発明の耐火組成物
は、高強度、耐熱衝撃性、耐浸食性共にガラスタンク窯
の蓄熱室用れんがとして優れた適性が期待される特徴を
有しており、実際に鉛ガラスタンク窯の蓄熱室に格子れ
んがとして用いた場合、従来の耐火れんがに比べて耐用
寿命が著しく向上されるものである。
は、高強度、耐熱衝撃性、耐浸食性共にガラスタンク窯
の蓄熱室用れんがとして優れた適性が期待される特徴を
有しており、実際に鉛ガラスタンク窯の蓄熱室に格子れ
んがとして用いた場合、従来の耐火れんがに比べて耐用
寿命が著しく向上されるものである。
【図１】本発明の４成分系ＭｇＯ−Ａｌ2Ｏ3−ＳｉＯ2
−ＺｒＯ2の状態図を示した図である。
−ＺｒＯ2の状態図を示した図である。
Claims (1)
- 【請求項１】組成物中の主となる成分が、ＭｇＯ−Ａｌ
2Ｏ3−ＳｉＯ2−ＺｒＯ2の４成分系で、ＭｇＯ、ＭｇＡ
ｌ2Ｏ4、Ｍｇ2ＳｉＯ4、ＺｒＯ2の安定共存領域にあ
り、ＭｇＯ、Ａｌ2Ｏ3、ＳｉＯ2、ＺｒＯ2の４成分の合
計が９０重量％以上で、なおかつ１８．９重量％以上の
ＭｇＯ、２．０重量％以上のＳｉＯ2、４．０重量％以
上のＺｒＯ2から成る事を特徴とする耐火組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3047956A JPH05194020A (ja) | 1991-03-13 | 1991-03-13 | 耐火組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3047956A JPH05194020A (ja) | 1991-03-13 | 1991-03-13 | 耐火組成物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05194020A true JPH05194020A (ja) | 1993-08-03 |
Family
ID=12789809
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3047956A Pending JPH05194020A (ja) | 1991-03-13 | 1991-03-13 | 耐火組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05194020A (ja) |
-
1991
- 1991-03-13 JP JP3047956A patent/JPH05194020A/ja active Pending
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