JPH07126080A - 軽量焼結アルミナクリンカーの製造方法 - Google Patents
軽量焼結アルミナクリンカーの製造方法Info
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- JPH07126080A JPH07126080A JP5292794A JP29279493A JPH07126080A JP H07126080 A JPH07126080 A JP H07126080A JP 5292794 A JP5292794 A JP 5292794A JP 29279493 A JP29279493 A JP 29279493A JP H07126080 A JPH07126080 A JP H07126080A
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- Japan
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B38/00—Porous mortars, concrete, artificial stone or ceramic ware; Preparation thereof
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Porous Artificial Stone Or Porous Ceramic Products (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 優れた耐スポーリング性及び断熱性を有し、
これを骨材とした耐火物を使用した炉の温度低下を抑制
する多孔質で強度が大きく、かつ再加熱収縮の小さい軽
量焼結アルミナクリンカーの製造方法の提供。 【構成】 アルミナの結晶形状の異なった２種以上の混
合粉末の平均粒子径が５μｍ以上〜６０μｍ以下の原料
を使用し、適量のバインダー及び適量の水をもって造粒
もしくは加圧成形し、この造粒物もしくは加圧成形物を
１８００℃以上の温度で焼成し、十分に発達したコラン
ダムの結晶から成る多気孔率、低嵩比重の焼結体を得
る。
これを骨材とした耐火物を使用した炉の温度低下を抑制
する多孔質で強度が大きく、かつ再加熱収縮の小さい軽
量焼結アルミナクリンカーの製造方法の提供。 【構成】 アルミナの結晶形状の異なった２種以上の混
合粉末の平均粒子径が５μｍ以上〜６０μｍ以下の原料
を使用し、適量のバインダー及び適量の水をもって造粒
もしくは加圧成形し、この造粒物もしくは加圧成形物を
１８００℃以上の温度で焼成し、十分に発達したコラン
ダムの結晶から成る多気孔率、低嵩比重の焼結体を得
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はバイヤー法アルミナを原
料として高純度で低密度、多気孔を有し、かつ強度が大
きく、再加熱収縮が小さく、断熱性の高いアルミナ焼結
体を製造する軽量焼結アルミナクリンカーの製造方法に
関するものである。
料として高純度で低密度、多気孔を有し、かつ強度が大
きく、再加熱収縮が小さく、断熱性の高いアルミナ焼結
体を製造する軽量焼結アルミナクリンカーの製造方法に
関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、耐火物の多孔質骨材として使用す
る高純度アルミナ造粒体加圧成形体は、高純度アルミナ
質粉末原料に木粉、オイルコークス等の可燃性有機物と
水を添加して造粒もしくは加圧成形した後、乾燥してこ
れを仮焼して有機物を除去して空隙を形成後、高温に加
熱して焼結することによって製造されていた。
る高純度アルミナ造粒体加圧成形体は、高純度アルミナ
質粉末原料に木粉、オイルコークス等の可燃性有機物と
水を添加して造粒もしくは加圧成形した後、乾燥してこ
れを仮焼して有機物を除去して空隙を形成後、高温に加
熱して焼結することによって製造されていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、有機物
の加熱除去には長時間を要し、回転窯で焼結する場合に
は、事前に別の焼成炉での仮焼を必要とし、しかも焼成
度合いにより炭素質が残存し、十分な強度を持った焼結
体が得られない場合が多い。
の加熱除去には長時間を要し、回転窯で焼結する場合に
は、事前に別の焼成炉での仮焼を必要とし、しかも焼成
度合いにより炭素質が残存し、十分な強度を持った焼結
体が得られない場合が多い。
【０００４】本発明は、上記のような課題に鑑み、その
課題を解決すべく創案されたものであって、その目的と
するところは、優れた耐スポーリング性及び断熱性を有
し、これを骨材とした耐火物を使用した炉の温度低下を
抑制する多孔質で強度が大きく、かつ再加熱収縮の小さ
い軽量焼結アルミナクリンカーの製造方法を提供するこ
とにある。
課題を解決すべく創案されたものであって、その目的と
するところは、優れた耐スポーリング性及び断熱性を有
し、これを骨材とした耐火物を使用した炉の温度低下を
抑制する多孔質で強度が大きく、かつ再加熱収縮の小さ
い軽量焼結アルミナクリンカーの製造方法を提供するこ
とにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明者等は、上記のよ
うな軽量焼結アルミナクリンカーを安価に製造する方法
について種々研究を行った結果、本発明に至った。
うな軽量焼結アルミナクリンカーを安価に製造する方法
について種々研究を行った結果、本発明に至った。
【０００６】本発明はボーキサイト鉱からバイヤー法に
よって得られた水酸化アルミニウムを焼成して得られた
結晶性の異なった２種以上のアルミナを原料として使用
し、これを混合または混合粉砕し、アルミナ原料混合粉
体の粒度を平均粒子径が５μｍ以上〜６０μｍ以下に調
整するか、又はアルミナ原料混合粉体の粒度を平均粒子
径が５μｍ以上、１２μｍ以上の粒子が２５％以上、か
つ１μｍ以下の粒子が５％以下の粒子に調整し、これを
成形した後焼成することによる気孔率の大きな軽量焼結
アルミナ焼結体を製造する方法である。
よって得られた水酸化アルミニウムを焼成して得られた
結晶性の異なった２種以上のアルミナを原料として使用
し、これを混合または混合粉砕し、アルミナ原料混合粉
体の粒度を平均粒子径が５μｍ以上〜６０μｍ以下に調
整するか、又はアルミナ原料混合粉体の粒度を平均粒子
径が５μｍ以上、１２μｍ以上の粒子が２５％以上、か
つ１μｍ以下の粒子が５％以下の粒子に調整し、これを
成形した後焼成することによる気孔率の大きな軽量焼結
アルミナ焼結体を製造する方法である。
【０００７】耐火物中に使用されるクリンカーは高温条
件下に長時間曝らされるので、この用途に使用する耐火
物原料の軽量焼結アルミナクリンカーは、高温で焼成し
焼結していて、その使用温度に当たる１５００℃乃至１
７００℃に再加熱されても再加熱による収縮が殆どない
事が必要である。
件下に長時間曝らされるので、この用途に使用する耐火
物原料の軽量焼結アルミナクリンカーは、高温で焼成し
焼結していて、その使用温度に当たる１５００℃乃至１
７００℃に再加熱されても再加熱による収縮が殆どない
事が必要である。
【０００８】この為には軽量焼結アルミナクリンカーの
結晶径が１０μｍ以上の大きさに成っている事が必要で
ある。また断熱効果、耐浸食性の観点から、気孔率は１
５％以上３０％以下であることが望ましい。
結晶径が１０μｍ以上の大きさに成っている事が必要で
ある。また断熱効果、耐浸食性の観点から、気孔率は１
５％以上３０％以下であることが望ましい。
【０００９】このような多孔質クリンカーを製造するに
は、結晶形状の異なるアルミナ２種以上を混合または混
合粉砕し、平均粒子径が５μｍ以上、好ましくは７μｍ
以上の原料を使用するか、さらに好ましくは結晶形状の
異なるアルミナ２種を使用し平均粒子径が５μｍ以上、
好ましくは７μｍ以上、１２μｍ以上の粒子が２５％以
上好ましくは５０％以上で、かつ１μｍ以下の粒子が５
％以下になるように混合または混合粉砕して使用する。
は、結晶形状の異なるアルミナ２種以上を混合または混
合粉砕し、平均粒子径が５μｍ以上、好ましくは７μｍ
以上の原料を使用するか、さらに好ましくは結晶形状の
異なるアルミナ２種を使用し平均粒子径が５μｍ以上、
好ましくは７μｍ以上、１２μｍ以上の粒子が２５％以
上好ましくは５０％以上で、かつ１μｍ以下の粒子が５
％以下になるように混合または混合粉砕して使用する。
【００１０】原料の混合または混合粉砕には振動ボール
ミル、チューブミル等を使用することが出来る。
ミル、チューブミル等を使用することが出来る。
【００１１】次に少量の有機質バインダー及び水を適量
加えて、パンペレタイザー、ブリケットマシン等の装置
を使用して成形する。
加えて、パンペレタイザー、ブリケットマシン等の装置
を使用して成形する。
【００１２】上記の様にして造粒、成形したアルミナを
加熱して焼結させるのであるが、焼結はガス炉及び電気
炉などの静止炉を使用して行うことも可能であるが、製
造コストの低減を計るためにはロータリーキルンを使用
することが望ましい。
加熱して焼結させるのであるが、焼結はガス炉及び電気
炉などの静止炉を使用して行うことも可能であるが、製
造コストの低減を計るためにはロータリーキルンを使用
することが望ましい。
【００１３】焼結に要する加熱温度は、１８００℃以上
好ましくは１８５０℃乃至１９００℃の範囲であって、
この加熱によってアルミナ造粒物成形体は、原形を壊す
ことなく結晶粒が十分に成長して強度が大きく多孔を有
する焼結体になる。
好ましくは１８５０℃乃至１９００℃の範囲であって、
この加熱によってアルミナ造粒物成形体は、原形を壊す
ことなく結晶粒が十分に成長して強度が大きく多孔を有
する焼結体になる。
【００１４】
【実施例】以下、本発明を実施例及び比較例により詳し
く説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定され
るものではなく、本発明の精神を逸脱しない範囲で種々
の改変をなし得ることは勿論である。
く説明するが、本発明はこれらの実施例のみに限定され
るものではなく、本発明の精神を逸脱しない範囲で種々
の改変をなし得ることは勿論である。
【００１５】〔実験例〕バイヤー法アルミナの単結晶の
大きさが５μｍの粉末と、単結晶の大きさが０．５μｍ
の粉末の２種をミルにて混合粉砕し粒度調整を行い、こ
れに０．５重量％バインダー及び１０重量％の水を添加
してプレス成形機にて１５mmΦ×１５mmＬの成形体を作
成し、この成形体を電気炉を使用して１８５０℃の温度
で２０分間加熱して焼結させた。このときの焼結体の物
理的性質を測定した結果を表１に示す。
大きさが５μｍの粉末と、単結晶の大きさが０．５μｍ
の粉末の２種をミルにて混合粉砕し粒度調整を行い、こ
れに０．５重量％バインダー及び１０重量％の水を添加
してプレス成形機にて１５mmΦ×１５mmＬの成形体を作
成し、この成形体を電気炉を使用して１８５０℃の温度
で２０分間加熱して焼結させた。このときの焼結体の物
理的性質を測定した結果を表１に示す。
【００１６】
【表１】
【００１７】〔実施例１〕単結晶粒子径０．５μｍグレ
ードのアルミナをボールミルにて平均粒子径が５μｍに
なるように粉砕し、これに単結晶粒子径５μｍグレード
のアルミナを５０％乃至１００％添加混合し、この混合
物に有機質バインダー（信越化学工業（株）のメトロー
ズ90sh-15000）０．３％、水１１％を加え混練機により
混練し、プレス成形機にて３００Ｋｇ／cm2 の圧力で成
形し、乾燥器により１１０℃にて２４時間乾燥後、電気
炉にて１８５０℃の温度で１０分間加熱して焼結させ
た。結果を表２に示す。
ードのアルミナをボールミルにて平均粒子径が５μｍに
なるように粉砕し、これに単結晶粒子径５μｍグレード
のアルミナを５０％乃至１００％添加混合し、この混合
物に有機質バインダー（信越化学工業（株）のメトロー
ズ90sh-15000）０．３％、水１１％を加え混練機により
混練し、プレス成形機にて３００Ｋｇ／cm2 の圧力で成
形し、乾燥器により１１０℃にて２４時間乾燥後、電気
炉にて１８５０℃の温度で１０分間加熱して焼結させ
た。結果を表２に示す。
【００１８】
【表２】
【００１９】〔実施例２〕結晶形状の異なるアルミナ原
料２種を、連続振動ミルにて平均粒子径１９μｍ乃至３
０μｍ及び１２μｍ以上粒子が５４％乃至７０％及び１
μｍ以下の粒子が１．５％乃至３％になるように混合粉
砕し、これにメチルセルロース及びリグニン（日本製紙
のサンエキスP252）を０．５％添加し、水１４％乃至１
８％を加えパンペレタイザーを用いて造粒し乾燥後、ロ
ータリーキルン（４００mmΦ×５５００mmＬで通過時間
１８０分）にて焼点温度１８５０℃乃至１９００℃の温
度に加熱し、焼結体を製造した。表３に原料粉砕後の平
均粒度構成及び焼結体の物性値を示す。
料２種を、連続振動ミルにて平均粒子径１９μｍ乃至３
０μｍ及び１２μｍ以上粒子が５４％乃至７０％及び１
μｍ以下の粒子が１．５％乃至３％になるように混合粉
砕し、これにメチルセルロース及びリグニン（日本製紙
のサンエキスP252）を０．５％添加し、水１４％乃至１
８％を加えパンペレタイザーを用いて造粒し乾燥後、ロ
ータリーキルン（４００mmΦ×５５００mmＬで通過時間
１８０分）にて焼点温度１８５０℃乃至１９００℃の温
度に加熱し、焼結体を製造した。表３に原料粉砕後の平
均粒度構成及び焼結体の物性値を示す。
【００２０】
【表３】
【００２１】上記焼結体をロールクラッシャーにて粒径
が１mm以下になるように破砕粒調し、これに市販品の焼
結アルミナ３２５meshF を１５重量％混合し、成形助材
メチルセルロース０．３重量％、水５．０重量％を添加
混練し、プレス成形機にて３００Ｋｇ／cm2 加圧し、８
０mm×２５mm×２０mmの成形体を作成した。これを１１
０℃の温度で乾燥後、１７００℃の温度で２時間加熱保
持し冷却後、加熱前の長さと加熱後の長さの差より再加
熱収縮を求めた。その結果と加熱後の供試体の物性を表
４に示す。
が１mm以下になるように破砕粒調し、これに市販品の焼
結アルミナ３２５meshF を１５重量％混合し、成形助材
メチルセルロース０．３重量％、水５．０重量％を添加
混練し、プレス成形機にて３００Ｋｇ／cm2 加圧し、８
０mm×２５mm×２０mmの成形体を作成した。これを１１
０℃の温度で乾燥後、１７００℃の温度で２時間加熱保
持し冷却後、加熱前の長さと加熱後の長さの差より再加
熱収縮を求めた。その結果と加熱後の供試体の物性を表
４に示す。
【００２２】
【表４】
【００２３】〔比較例１〕市販のアルミナ原料をボール
ミルにて平均粒子径が５μｍになるように粉砕し、これ
に木粉を２０重量％、バインダー（メチルセルロース）
０．５重量％、水１３重量％を添加し混練後、プレス成
形機にて３００Ｋｇ／cm2 の圧力で加圧成形を行い、こ
れを１００℃の温度で３時間乾燥後、電気炉内温度１０
００℃で仮焼後、ガス炉にて１８５０℃の温度で加熱し
て焼結体を得た。表５に物性値を示す。
ミルにて平均粒子径が５μｍになるように粉砕し、これ
に木粉を２０重量％、バインダー（メチルセルロース）
０．５重量％、水１３重量％を添加し混練後、プレス成
形機にて３００Ｋｇ／cm2 の圧力で加圧成形を行い、こ
れを１００℃の温度で３時間乾燥後、電気炉内温度１０
００℃で仮焼後、ガス炉にて１８５０℃の温度で加熱し
て焼結体を得た。表５に物性値を示す。
【００２４】
【表５】
【００２５】
【発明の効果】以上の記載より明らかなように、本発明
に係る軽量焼結アルミナクリンカーの製造方法によれ
ば、この軽量焼結アルミナを用いた耐火物は熔鋼との接
触稼動部に使用することが可能であり、この場合、多孔
質軽量であるため熱伝導率が低下するので熱の損失を改
善でき、熔鋼温度低下の低減が可能と成るとともに、熔
鋼脱酸生成物の付着によるビルドアップを抑えることが
可能となる。また、軽量であるため炉体の単位体積当た
りの耐火物の使用量が減少できる。
に係る軽量焼結アルミナクリンカーの製造方法によれ
ば、この軽量焼結アルミナを用いた耐火物は熔鋼との接
触稼動部に使用することが可能であり、この場合、多孔
質軽量であるため熱伝導率が低下するので熱の損失を改
善でき、熔鋼温度低下の低減が可能と成るとともに、熔
鋼脱酸生成物の付着によるビルドアップを抑えることが
可能となる。また、軽量であるため炉体の単位体積当た
りの耐火物の使用量が減少できる。
Claims (2)
- 【請求項１】 アルミナの結晶形状の異なった２種以上
の混合粉末の平均粒子径が５μｍ以上〜６０μｍ以下の
原料を使用し、適量のバインダー及び適量の水をもって
造粒もしくは加圧成形し、この造粒物もしくは加圧成形
物を１８００℃以上の温度で焼成し、十分に発達したコ
ランダムの結晶から成る多気孔率、低嵩比重の焼結体を
得ることを特徴とする軽量焼結アルミナクリンカーの製
造方法。 - 【請求項２】 請求項１において、アルミナの粒径が１
２μｍ以上の粒子が２５％以上、かつ１μｍ以下の粒子
が５％以下に成るように粉砕し、これに適量のバインダ
ー及び適量の水をもって造粒もしくは加圧成形し、この
造粒物もしくは加圧成形物を１８００℃以上の温度で焼
成し、多気孔率、低嵩比重の焼結体を得ることを特徴と
する軽量焼結アルミナクリンカーの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5292794A JPH07126080A (ja) | 1993-10-27 | 1993-10-27 | 軽量焼結アルミナクリンカーの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5292794A JPH07126080A (ja) | 1993-10-27 | 1993-10-27 | 軽量焼結アルミナクリンカーの製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07126080A true JPH07126080A (ja) | 1995-05-16 |
Family
ID=17786429
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5292794A Pending JPH07126080A (ja) | 1993-10-27 | 1993-10-27 | 軽量焼結アルミナクリンカーの製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07126080A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100439289C (zh) * | 2006-06-08 | 2008-12-03 | 汉中秦元新材料有限公司 | 采用超高温竖窑生产烧结板状刚玉的工艺方法 |
| JP2017505275A (ja) * | 2013-12-13 | 2017-02-16 | カルデリス フランス | 不定形耐火物組成物の製造のための珪アルミン酸塩含有集合体、その製造方法及びその使用 |
| CN116730712A (zh) * | 2023-06-20 | 2023-09-12 | 中铝山东有限公司 | 一种高体积密度板状刚玉的制备方法及应用 |
-
1993
- 1993-10-27 JP JP5292794A patent/JPH07126080A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| CN100439289C (zh) * | 2006-06-08 | 2008-12-03 | 汉中秦元新材料有限公司 | 采用超高温竖窑生产烧结板状刚玉的工艺方法 |
| JP2017505275A (ja) * | 2013-12-13 | 2017-02-16 | カルデリス フランス | 不定形耐火物組成物の製造のための珪アルミン酸塩含有集合体、その製造方法及びその使用 |
| CN116730712A (zh) * | 2023-06-20 | 2023-09-12 | 中铝山东有限公司 | 一种高体积密度板状刚玉的制备方法及应用 |
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