JPH08169783A - 塩基性耐火煉瓦の消化防止方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 塩基性煉瓦の消化を効果的に防止する簡便な
手段の提供。 【構成】 水の重量をａ（ｇ）、飽和溶解度をｂ
（ｇ）、溶質の重量をｃ（ｇ）とした場合、１００ｃ／
（ａ×ｂ）によって示される式の値が０．２〜１．０の
値を有する水溶液を煉瓦に含浸するかもしくは塗布した
のち、この水溶液を乾燥して塩基性耐火煉瓦の表面に硫
酸塩、硼酸、硼酸塩の１種又は２種以上の結晶被膜を形
成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、製鉄用の各種の炉、取
鍋、セメントロータリーキルン等の窯炉の内張り用耐火
物として使用される塩基性耐火煉瓦の消化防止方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】マグネシア煉瓦、マグネシア−クロム質
煉瓦、マグネシア−スピネル煉瓦等の塩基性耐火煉瓦
は、塩基性スラグに対する耐食性に優れていることか
ら、製鉄用の各種の炉、非鉄製錬用の炉、セメントロー
タリーキルン等の内張材として幅広く使用されている。

【０００３】しかしながら、反面、塩基性耐火煉瓦は優
れた耐火材であるが、保管中に煉瓦中のマグネシアが空
気中の水分を吸着することにより、 ＭｇＯ＋Ｈ₂ Ｏ→Ｍｇ（ＯＨ）₂ により水和反応を起こし、膨張、亀裂、粉化等のいわゆ
る消化現象を起こす欠点があることが知られている。

【０００４】この対策として、結晶粒界中のＣａＯ／Ｓ
ｉＯ₂ 比率の低いマグネシアクリンカーを使用すること
により消化を防止する方法、あるいは、真空パック梱包
により、煉瓦と空気の接触を遮断し、水和反応を防止す
る方法が知られている。

【０００５】ところが、前者においてマグネシアクリン
カーを使用した場合、粒界に融点の低いシリケート相が
多くなるために煉瓦の熱間強度が著しく低下するという
欠点を有しており、後者は、本質的にれんがの耐消化性
は改善されていないため、輸送中、保管中に梱包が破れ
たり、一旦梱包を解いてしまうとその消化防止機能は全
く発押されないことになる。

【０００６】また、他の対策として、特公昭４２−１４
４４４号公報には、塩基性煉瓦の気孔中にカルシウム又
はマグネシウムの塩類を注入し、次に炭酸アンモニウム
を反応させ、カルシウム又はマグネシウムの炭酸塩或い
は酸化物を耐火物中に沈積充填させる方法が示されてい
るが、耐火物に二度にわたる処理を行うため、工程が複
雑になるという欠点がある。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、塩基
性煉瓦の消化を効果的に防止する簡便な手段を提供する
ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、塩基性耐火煉
瓦の表面に硫酸塩、硼酸、硼酸塩の中の１種又は２種以
上の結晶被膜を形成する塩基性耐火煉瓦の消化防止方法
において、塩基性耐火煉瓦に、水の重量をａ（ｇ）、飽
和溶解度をｂ（ｇ）、溶質の重量をｃ（ｇ）とした場
合、１００ｃ／（ａ×ｂ）によって示される式の値が
０．２〜１．０の値を有する水溶液を含浸するかもしく
は塗布したのち、この水溶液を乾燥することを特徴とす
る。

【０００９】塩基性耐火煉瓦表面へ硫酸塩、硼酸、硼酸
塩の結晶の被膜は、塩基性耐火煉瓦に硫酸塩、硼酸、硼
酸塩等の水溶液を含浸するかもしくは塗布したのち、水
分を蒸発させて形成する。

【００１０】水溶液の溶質は、硫酸塩、塩化物、硼酸、
硼酸塩であり、例えば硫酸マグネシウム、硫酸アルミニ
ウム、硫酸鉄、硫酸カリウム、硫酸ナトリウム、塩化マ
グネシウム、塩化アルミニウム、塩化カルシウム、硼
酸、硼砂水溶液等を使用でき、これらの１種、又は水溶
液の混合により沈澱反応が起きない場合には２種以上を
使用できる。

【００１１】この水溶液は、水の重量をａ（ｇ）、飽和
溶解度をｂ（ｇ）、溶質の重量をｃ（ｇ）とした場合、
１００ｃ／（ａ×ｂ）によって表わされる式の値が０．
２〜１．０の値を有する水溶液好ましくは０．９〜０．
３の水溶液を使用するのが、表面に結晶を形成するのに
都合がよい。

【００１２】高濃度の水溶液を用いることは消化防止と
いう機能上何等支障はないが、含浸、乾燥後の煉瓦表面
に硫酸塩等の溶質が粉として析出することによる作業環
境の劣化があることと、経済性を考慮すると０．９以下
が好ましい。また、０．２より小さいと煉瓦表面に形成
される被膜が少なくなるため消化防止の効果が低下す
る。より確実な効果を得るという点で０．３以上が好ま
しい。

【００１３】本発明の消化防止方法を実施するために
は、真空、加圧処理容器を用いた処理を行うことで煉瓦
中に完全に溶液を含浸させることが好ましいが、水溶液
中に短時間浸漬する方法、刷毛塗り、スプレー吹付等の
処理した後、加熱、風乾により余分な水分を取り去る程
度の簡単な方法によっても、結晶による機能は十分に発
揮される。この水溶液は、保管期間、保管場所の湿度、
温度等の環境に応じて適宜使い分けることが可能であ
る。例えば、長期保管、或いは高温高湿等、消化現象が
起こり易い場合には高濃度水溶液を使用し、より強固な
被膜を形成したり、比較的消化に対する条件が緩やかな
場所で保管する場合には低濃度水溶液を使用すすればよ
い。

【００１４】本発明は、マグネシア煉瓦、マグネシア−
クロム質煉瓦、マグネシア−スピネル質煉瓦等のあらゆ
るマグネシア含有塩基性耐火煉瓦に適用できる。

【００１５】

【作用】マグネシア含有煉瓦表面への硫酸塩、塩化物、
硼酸、硼酸塩の結晶膜の形成によって、れんが表面が空
気中水分と接触するのを遮断する水分吸着防止材として
作用し、この作用がマグネシアの水和を防止する。

【００１６】

【実施例】

実施例１ あらかじめ焼成したマグネシア−スピネル煉瓦を表１に
示す各種水溶液に一時間浸漬し、その後１１０℃で２４
時間乾燥して表面に溶質の結晶膜を形成した煉瓦をオー
トクレーブ中で５気圧３時間保持の条件で消化性の試験
を行った。

【００１７】なお、水の重量をａ（ｇ）、飽和溶解度を
ｂ（ｇ）、溶質の重量をｃ（ｇ）とした場合、１００ｃ
／（ａ×ｂ）によって表わされる式の値が、０．９にな
るように調整した。

【００１８】消化性の試験の結果は、表１に示す通り
で、同表に示すＮｏ．１〜８のサンプルにおいてはオー
トクレーブテスト後において殆ど重量の増加が認められ
ず、サンプル中に亀裂、粉化等は認められなかった。こ
のように本発明の実施例１〜１０の場合は短時間での処
理時間で耐消化性を得たものである。

【００１９】一方、比較例として、結晶被膜を形成しな
いサンプルを比較例１とし、また、比較例２として、特
公昭４２−１４４４４号公報に記載された操作に従って
処理したものを用いた。これは実施例の場合と同様に、
マグネシア−スピネル煉瓦を硝酸カルシウム水溶液中に
１時間含浸し、その後１１０℃で２４時間乾燥させ（１
次処理）、更に炭酸アンモニウムの水溶液に１０時間浸
漬し、さらに、１１０℃で２４時間乾燥させた後、４０
０℃で５時間加熱する２次処理を施したものである。

【００２０】比較例２についてはオートクレーブテスト
後サンプルに重量増加が認められ、サンプルも崩壊に到
っており、また、比較例２は耐消化性良好であるもの
の、本発明の実施例の場合と比較して約３倍の処理時間
を要した。

【００２１】実施例２ 実施例１と同じマグネシア−スピネル煉瓦を使用し、２
５℃における飽和溶解度は３６．５ｇの硫酸マグネシウ
ム水溶液において、上記の１００ｃ／（ａ×ｂ）式の値
を変化させ、実施例１と同様の条件で試験を行った。表
２にテストに供した水溶液、表３に結果を示す。上記比
率が高いもの程消化防止に効果が見られ、比較例３のよ
うに比率が０．２以下になると消化防止機能が低下して
いる。

【００２２】

【表１】

【表２】

【表３】

【００２３】

【発明の効果】本発明によって以下の効果を奏する。

【００２４】（１）簡単な処理法によって塩基性煉瓦の
消化を効果的に防止できる。

【００２５】（２）特定濃度の硫酸塩、塩化物、硼酸、
硼酸塩の水溶液を含浸あるいは塗布するだけであり、従
来の消化防止方法の様に２次処理する必要が無いため、
処理時問を大幅に短縮できる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 塩基性耐火煉瓦の表面に硫酸塩、硼酸、
   硼酸塩の中の１種又は２種以上の結晶被膜を形成する塩
   基性耐火煉瓦の消化防止方法において、塩基性耐火煉瓦
   に、水の重量をａ（ｇ）、飽和溶解度をｂ（ｇ）、溶質
   の重量をｃ（ｇ）とした場合、１００ｃ／（ａ×ｂ）に
   よって示される式の値が０．２〜１．０の値を有する水
   溶液を含浸するかもしくは塗布したのち、この水溶液を
   乾燥することを特徴とする塩基性耐火煉瓦の消化防止方
   法。