JPH08259311A - マグネシア−カーボン質耐火れんがの製造方法 - Google Patents
マグネシア−カーボン質耐火れんがの製造方法Info
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Abstract
コストの低減をはかるために、使用済みのマグネシア−
カーボン質れんがをれんが骨材として再利用するに当た
り、従来のれんがと同等の特性を発現可能なマグネシア
−カーボン質れんがの製造方法を提供する。 【構成】 窯炉で使用済みのマグネシア−カーボン質耐
火れんがを、該れんがを構成している骨材の最大粒径以
下に粉砕して得られたれんが屑粉砕材5〜50重量部
に、マグネシアクリンカー及びカーボンを加えて合計1
00重量部とし、さらに酸化防止剤を含む添加物を加え
て、全体の組成がマグネシア69〜89重量%、カーボ
ン10〜30重量%、及び酸化防止を含む添加物1〜5
重量%になるよう混合調整したのち、バインダーを添加
して成形、乾燥する。特に、粉砕して得られたれんが屑
のうち粒径1mm未満の粒子を除去して得られたれんが
屑粉砕材を用いること、れんが屑粉砕材を100〜60
0℃で加熱処理したのちに用いるとよい。
Description
れるマグネシア−カーボン質耐火れんがの製造方法に関
する。
マグネサイト鉱石を仮焼した天然マグネシア、海水から
抽出した海水マグネシア、天然マグネシアを溶融して純
度を高めた電融マグネシアなどの粒径約5mm以下のマ
グネシアクリンカーと、鱗状黒鉛などの粒径約300μ
m以下のカーボンを原料とし、さらに酸化防止剤とし
て、Al,Mgなどの粒径数十μm以下の金属を添加し
て得られる粉体を、樹脂を用いて成形することにより製
造される。
ような非常に苛酷な環境で使用するため、従来から原料
の高級化が指向されてきた。マグネシアクリンカーとし
て電融品が多く使用されたり、カーボンとして高品質の
鱗状黒鉛が使用されている。
より苛酷な環境下においてもれんがに対する負荷が軽減
され、マグネシア−カーボン質れんがの高耐用化はそれ
ほど高いニーズではなくなってきて、むしろれんがコス
トの低減が重要となってきている。
−カーボン質れんがは、スラグの浸潤が生じにくいた
め、使用済みのれんがであっても稼働面より内部は使用
前のれんがと殆ど同じ品質を保持している。特にマグネ
シアは品質が劣化しない。カーボンは多少酸化消耗する
が、これは表面酸化して小さくなるのみであって鱗状黒
鉛の特性は低下していない。しかしながらこれらの使用
済みれんがは従来廃棄されていた。環境問題からもこれ
ら廃棄物の有効利用が望まれている。
質れんがを新たに使用するれんがに再生させることで、
れんが廃材を有効に活用し、従来のれんがと同等の特性
を発現可能なれんがを製造して、れんがコストの低減を
はかることを目的としている。
めに本発明では、窯炉で使用済みのマグネシア−カーボ
ン質耐火れんがを、該れんがを構成している骨材の最大
粒径以下に粉砕して得られたれんが屑粉砕材5〜50重
量部に、マグネシアクリンカー及びカーボンを加えて合
計100重量部とし、さらに酸化防止剤を含む添加物を
加えて、全体の組成がマグネシア69〜89重量%、カ
ーボン10〜30重量%、及び酸化防止剤を含む添加物
1〜5重量%になるよう混合調整したのち、バインダー
を添加して成形、乾燥することを特徴とする。
使用済みのマグネシア−カーボン質耐火れんがを、該れ
んがを構成している骨材の最大粒径以下に粉砕し、その
うち粒径1mm未満の粒子を除去して得られたれんが屑
粉砕材を用いるとさらによい。この場合も以下同様に、
れんが屑粉砕材5〜50重量部に、マグネシアクリンカ
ー及びカーボンを加えて合計100重量部とし、さらに
酸化防止剤を含む添加物を加えて、全体の組成がマグネ
シア69〜89重量%、カーボン10〜30重量%、及
び酸化防止剤を含む添加物1〜5重量%になるよう混合
調整したのち、バインダーを添加して成形、乾燥する。
特にれんが屑粉砕材は、粉砕後、または粒径1mm未満
の粒子を除去した後に、100〜600℃で加熱処理し
たものを用いるとよい。
は、カーボンが酸化されて気孔率が高くなっており、粗
粒のまま利用すると気孔を内在するために特性が低下す
る。そこで本発明では、使用済みのマグネシア−カーボ
ン質耐火れんがを、該れんがを構成している骨材の最大
粒径以下に粉砕して用いる。一般にれんがに使用されて
いる骨材の最大粒径は約5mmである。使用済みのマグ
ネシア−カーボン質耐火れんがを5mm以下に粉砕する
ことによって、マグネシア質の粒子とマグネシア−カー
ボン質の粒子とを得ることができる。
リンカーとなんら変わらない特性を持っている。マグネ
シア−カーボン質の粒子は、その形状ゆえに充填が困難
な鱗状黒鉛とマグネシア骨材とを、充填性を上げるため
に高圧成形して得られたれんがに基づく粒子であるか
ら、既に十分な緻密性を持ち合わせている。また粉砕し
て得られる粒子は原料粒子よりも表面の凹凸が大きいた
め、液状バインダーとの濡れ性が良く、強度の均質化に
効果的である。
〜50重量部に、マグネシアクリンカー及びカーボンを
加えて合計100重量部とし、さらに、酸化防止剤を含
む添加物を加えて、全体の組成がマグネシア69〜89
重量%、カーボン10〜30重量%、及び酸化防止剤を
含む添加物1〜5重量%になるよう混合調整したのち、
バインダーを添加して成形、乾燥してマグネシア−カー
ボン質耐火れんがを得る。
及びカーボンにおけるれんが屑粉砕材の含有量は5〜5
0重量%で、含有量が5重量%よりも少ない場合には従
来となんら変わらない特性が得られる。しかし、効果的
なれんがコストの低減と廃材の再利用がはかれない。一
方、含有量が多くなっていくと、特性は徐々に劣化し、
少なくとも従来なみの耐用性を維持するためには含有量
は50重量%が上限であることがわかった。
ネシア−カーボン質耐火れんがは、カーボンや酸化防止
剤が一部酸化されて未使用れんがと成分が異なっていた
り、粉砕によって、特に未使用れんがの微粉部に使用さ
れていた成分が減少するため、従来と同等の耐用性を維
持するためには成分調整を行う必要がある。
ア69〜89重量%、カーボン10〜30重量%、及び
酸化防止剤を含む添加物1〜5重量%になるようマグネ
シアクリンカー、カーボン、及び酸化防止剤を含む添加
物の配合量を調整する。それによって、本発明のマグネ
シア−カーボン質耐火れんがの全体の組成を従来の同れ
んがと同一にする。
マグネシアや焼結マグネシアなど、カーボンとしては鱗
状黒鉛など、酸化防止剤としてはAl−Mg金属など従
来と同じものを用いる。こうして全体の成分組成を調整
した後は、従来と同様にバインダーを添加して成形、乾
燥し、マグネシア−カーボン質耐火れんがを製造する。
として、窯炉で使用済みのマグネシア−カーボン質耐火
れんがを、該れんがを構成している骨材の最大粒径以下
に粉砕し、そのうち粒径1mm未満の粒子を除去して得
られるれんが屑粉砕材を用いるとさらによい。発明者ら
は、マグネシア−カーボン質耐火れんがの廃材を粉砕し
てその成分を分析したところ、スラグなどが混入した廃
材の場合、スラグは微粒子の部分に集まりやすいことを
見いだした。
特性を低下させる要因となり、除去する必要がある。種
々の廃材について粒径5mm以下に粉砕すると、スラグ
などの成分は経験的に粒径1mm未満の微粒子に含まれ
ることがわかった。そこで、本発明では粒径1mm未満
の粒子を除去した粉砕材を用いることを推奨する。
後または粒径1mm未満の粒子を除去した後に100〜
600℃で加熱処理して使用するとよい。前記したよう
に、マグネシア−カーボン質耐火れんがには酸化防止剤
としてAl,Siなどの金属が添加されている。これら
は、そのれんがが使用された後にあっても一部未酸化の
まま残り、れんが解体時の冷却水や、粉砕・保管時の吸
湿によって消化することが考えられる。従って、そのま
ま使用すれば新たに製造されるれんがを劣化させる。そ
こで残存する酸化防止剤を十分酸化して安定にするた
め、れんが屑粉砕材を予め100〜600℃で加熱処理
して用いる。
するには、最低100℃以上に加熱する必要がある。一
方れんが屑粉砕材に含まれているカーボンの酸化を抑制
するには、600℃が上限である。使用済みのれんがに
含まれている酸化防止剤を酸化するには前記温度範囲で
十分可能であるが、好ましくは400℃以上とするとよ
く、従って、好ましい温度範囲は400〜600℃であ
る。
ボン質耐火れんがの実施例及び比較例についてその特性
とともに表1に示す。用いたれんが屑は、転炉で使用済
みのマグネシア−カーボン質耐火れんがで、最大粒径5
mmのマグネシア骨材を用いて製造されたものである。
そこで、上記のれんが屑に付着しているスラグを除去し
た後、ジョークラッシャーによって粒径5mm以下に粉
砕し、5〜3mm、3〜1mm、1mm未満に分級し
た。また比較例として粒径10mm以下に粉砕して10
〜5mmのれんが屑粉砕材も得た。
ろ、未使用の場合のれんが成分に対し、粒径5〜3m
m、3〜1mmではマグネシアが約10%多くてカーボ
ンが約5%少なく、1mm未満ではマグネシアが約10
%少なくて、カーボンが約10%多かった。一方、粒径
10〜5mmは未使用とほぼ同一成分であった。
スについて各原料を比較例7のれんが(未使用れんが)
の粒度構成と鱗状黒鉛含有量とが同じになるように配合
し、さらに酸化防止剤として全てのれんがにAl−Mg
金属を2重量%添加し、れんがを作成して評価を行っ
た。
Fe=3重量%の合成スラグを用い、1700℃で8時
間の回転侵食試験を行なったときの溶損深さを、れんが
7の溶損深さを100としたときの相対値で示した。数
値が小さいほど耐スラグ溶損性に優れている。
のれんがを用い、1600℃の溶銑に90秒浸漬した後
に30秒水冷するというサイクルを15回繰り返し、れ
んが剥落するときの回数で示した。数値が大きいほど耐
熱スポール性に優れている。
を作成した後、更に還元雰囲気中1400℃で3時間焼
成したのち常温で試験を行った。曲げ強度指数はれんが
7の曲げ強度を100としたときの相対値で示し、数値
が大きいほど優れている。
を30ないし40重量%とした場合で、比較例7のれん
がと比較してほぼ同等の特性を示しており、実炉で問題
なく使用できた。実施例3のれんがは、れんが屑粉砕材
で粒径1mm未満のものを除去したれんがで、特に耐ス
ラグ溶損性に優れていた。
各々60、80重量%添加したれんがで、見かけ気孔率
が高く、耐スラグ溶損性、耐熱スポール性、及び曲げ強
度が低下していた。なお、実施例6のれんがは、使用済
みのれんがの最大骨材粒径以上の粒径である10〜5m
mのれんが屑を添加したれんがで、充填性が悪く、耐ス
ラグ溶損性や曲げ強度が劣った。
を500℃で焼成した後、実施例1のれんがと同一の粒
度構成で製造したれんがは、れんが製造直後の物性は実
施例1とほとんど変わらなかった。また、れんが製造後
に長期保管した際も、実施例1のれんがと比較して物性
の劣化は殆ど無かった。
高級原料を含有するれんが屑を有効利用することが可能
となるとともに、れんがコストの低減が図れる。
Claims (3)
- 【請求項1】 窯炉で使用済みのマグネシア−カーボン
質耐火れんがを、れんがを構成している骨材の最大粒径
以下に粉砕して得られたれんが屑粉砕材5〜50重量部
に、マグネシアクリンカー及びカーボンを加えて合計1
00重量部とし、さらに酸化防止剤を含む添加物を加え
て、全体の組成がマグネシア69〜89重量%、カーボ
ン10〜30重量%、及び酸化防止剤を含む添加物1〜
5重量%になるよう混合調整したのち、バインダーを添
加して成形、乾燥することを特徴とするマグネシア−カ
ーボン質耐火れんがの製造方法。 - 【請求項2】 窯炉で使用済みのマグネシア−カーボン
質耐火れんがを、該れんがを構成している骨材の最大粒
径以下に粉砕し、そのうち粒径1mm未満の粒子を除去
して得られたれんが屑粉砕材5〜50重量部に、マグネ
シアクリンカー及びカーボンを加えて合計100重量部
とし、さらに酸化防止剤を含む添加物を加えて、全体の
組成がマグネシア69〜89重量%、カーボン10〜3
0重量%、及び酸化防止剤を含む添加物1〜5重量%に
なるよう混合調整したのち、バインダーを添加して成
形、乾燥することを特徴とするマグネシア−カーボン質
耐火れんがの製造方法。 - 【請求項3】 れんが屑粉砕材として粉砕後または、粒
径1mm未満の粒子を除去した後に100〜600℃で
加熱処理したものを用いることを特徴とする請求項1ま
たは2に記載のマグネシア−カーボン質耐火れんがの製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP09322695A JP3639635B2 (ja) | 1995-03-28 | 1995-03-28 | マグネシア−カーボン質耐火れんがの製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP09322695A JP3639635B2 (ja) | 1995-03-28 | 1995-03-28 | マグネシア−カーボン質耐火れんがの製造方法 |
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| JPH08259311A true JPH08259311A (ja) | 1996-10-08 |
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| JP09322695A Expired - Fee Related JP3639635B2 (ja) | 1995-03-28 | 1995-03-28 | マグネシア−カーボン質耐火れんがの製造方法 |
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-
1995
- 1995-03-28 JP JP09322695A patent/JP3639635B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| US11156403B2 (en) | 2017-02-24 | 2021-10-26 | Jfe Steel Corporation | Graphite-containing refractory and method of producing graphite-containing refractory |
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| CN114147040B (zh) * | 2021-12-29 | 2024-06-11 | 中冶焦耐(大连)工程技术有限公司 | 一种废旧镁碳砖一体化处理装置及方法 |
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| JP3639635B2 (ja) | 2005-04-20 |
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