JPH10212158A - ガラス溶解窯用耐火物 - Google Patents
ガラス溶解窯用耐火物Info
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- JPH10212158A JPH10212158A JP9016447A JP1644797A JPH10212158A JP H10212158 A JPH10212158 A JP H10212158A JP 9016447 A JP9016447 A JP 9016447A JP 1644797 A JP1644797 A JP 1644797A JP H10212158 A JPH10212158 A JP H10212158A
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
- C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
- C03B5/42—Details of construction of furnace walls, e.g. to prevent corrosion; Use of materials for furnace walls
- C03B5/43—Use of materials for furnace walls, e.g. fire-bricks
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来のアルミナ・ジルコン質焼成れんがに比
べて高耐食性で高耐クリープ特性を有し、かつ電鋳れん
がに比べて安価なガラス溶解窯用耐火物を提供しようと
するものである。 【解決手段】 アルミナ、ムライト、ジルコンおよびバ
デライトを原料とし、Al2 O3 50〜80重量%、S
iO2 5〜20重量%、ZrO2 10〜35重量%であ
ることを特徴としている。
べて高耐食性で高耐クリープ特性を有し、かつ電鋳れん
がに比べて安価なガラス溶解窯用耐火物を提供しようと
するものである。 【解決手段】 アルミナ、ムライト、ジルコンおよびバ
デライトを原料とし、Al2 O3 50〜80重量%、S
iO2 5〜20重量%、ZrO2 10〜35重量%であ
ることを特徴としている。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス溶解窯の天
井および上部構造を構築するのに好適な耐火物に関す
る。
井および上部構造を構築するのに好適な耐火物に関す
る。
【0002】
【従来の技術】ガラス溶解窯は、ガラス原料の加熱、反
応、均一化、清澄等の機能を有する容器である。ところ
で、従来、ガラス溶解窯の上部側壁には焼結または溶融
アルミナおよびジルコンを原料とするアルミナ・ジルコ
ン質焼成れんが、アルミナ・ジルコン質電鋳れんが、ま
たはβ−アルミナ質電鋳れんがが使用されている。これ
らのれんがは、各種ガラスに対して高耐食性を有する。
応、均一化、清澄等の機能を有する容器である。ところ
で、従来、ガラス溶解窯の上部側壁には焼結または溶融
アルミナおよびジルコンを原料とするアルミナ・ジルコ
ン質焼成れんが、アルミナ・ジルコン質電鋳れんが、ま
たはβ−アルミナ質電鋳れんがが使用されている。これ
らのれんがは、各種ガラスに対して高耐食性を有する。
【0003】近年、ガラス溶解窯はガラスの高品質化や
熱効率の向上の観点から高温で操業することが行われて
いる。また、廃ガス中のNOx の低減や熱効率の向上等
の観点から酸素燃焼方式が採用されることになり、さら
に高温化する傾向にある。このため、ガラス溶解窯の上
部側壁を構築する耐火物にはより一層の高い耐食性、耐
クリープ性が要望されている。
熱効率の向上の観点から高温で操業することが行われて
いる。また、廃ガス中のNOx の低減や熱効率の向上等
の観点から酸素燃焼方式が採用されることになり、さら
に高温化する傾向にある。このため、ガラス溶解窯の上
部側壁を構築する耐火物にはより一層の高い耐食性、耐
クリープ性が要望されている。
【0004】前述したアルミナ・ジルコン質れんがやβ
−アルミナ質電鋳れんがは、耐食性および耐クリープ性
が優れているものの、汗かき現象が見られたり、複雑形
状の製造が困難であり、さらに高コストであるという問
題があった。
−アルミナ質電鋳れんがは、耐食性および耐クリープ性
が優れているものの、汗かき現象が見られたり、複雑形
状の製造が困難であり、さらに高コストであるという問
題があった。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来のアル
ミナ・ジルコン質焼成れんがに比べて高耐食性で高耐ク
リープ特性を有し、かつ電鋳れんがに比べて安価なガラ
ス溶解窯用耐火物を提供しようとするものである。
ミナ・ジルコン質焼成れんがに比べて高耐食性で高耐ク
リープ特性を有し、かつ電鋳れんがに比べて安価なガラ
ス溶解窯用耐火物を提供しようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明に係わるガラス溶
解窯用耐火物は、アルミナ、ムライト、ジルコンおよび
バデライトを原料とし、Al2 O3 50〜80重量%、
SiO2 5〜20重量%、ZrO2 10〜35重量%で
あることを特徴とするものである。
解窯用耐火物は、アルミナ、ムライト、ジルコンおよび
バデライトを原料とし、Al2 O3 50〜80重量%、
SiO2 5〜20重量%、ZrO2 10〜35重量%で
あることを特徴とするものである。
【0007】
【発明に実施の形態】以下、本発明のガラス溶解窯用耐
火物を詳細に説明する。本発明のガラス溶解窯用耐火物
は、アルミナ、ムライト、ジルコンおよびバデライトを
原料とし、Al2 O3 50〜80重量%、SiO2 5〜
20重量%、ZrO2 10〜35重量%の組成を有す
る。
火物を詳細に説明する。本発明のガラス溶解窯用耐火物
は、アルミナ、ムライト、ジルコンおよびバデライトを
原料とし、Al2 O3 50〜80重量%、SiO2 5〜
20重量%、ZrO2 10〜35重量%の組成を有す
る。
【0008】このようなガラス溶解窯用耐火物は、適度
に粒度調整された焼結または溶融アルミナ、溶融ムライ
ト、ジルコンおよびバデライトとバインダ、水のような
成形助剤を所定の割合で混合した後、耐火物の製造にお
いて公知の手法である混練、成形、乾燥、焼成を行うこ
とにより製造され、かさ比重が3.00以上で、かつ1
600℃、0.5MPaの条件下での24時間経過後の
クリープ変形率が2.0%以下の性質を有する。
に粒度調整された焼結または溶融アルミナ、溶融ムライ
ト、ジルコンおよびバデライトとバインダ、水のような
成形助剤を所定の割合で混合した後、耐火物の製造にお
いて公知の手法である混練、成形、乾燥、焼成を行うこ
とにより製造され、かさ比重が3.00以上で、かつ1
600℃、0.5MPaの条件下での24時間経過後の
クリープ変形率が2.0%以下の性質を有する。
【0009】前記焼結または溶融アルミナ、溶融ムライ
ト、ジルコンおよびバデライトとバインダ、水のような
成形助剤は、その成分組成がAl2 O3 50〜80重量
%、SiO2 5〜20重量%、ZrO2 10〜35重量
%になるように配合される。
ト、ジルコンおよびバデライトとバインダ、水のような
成形助剤は、その成分組成がAl2 O3 50〜80重量
%、SiO2 5〜20重量%、ZrO2 10〜35重量
%になるように配合される。
【0010】前記成形および焼成工程では、前記特性の
ガラス溶解窯用耐火物を得る観点から、成形時のかさ比
重を3.05以上、焼成を1600℃以上で1時間以上
行うことが好ましい。
ガラス溶解窯用耐火物を得る観点から、成形時のかさ比
重を3.05以上、焼成を1600℃以上で1時間以上
行うことが好ましい。
【0011】次に、(1)各原料の機能、(2)成分組
成を規定した理由等を説明する。 1−1)アルミナ アルミナは、焼結アルミナまたは溶融アルミナであるこ
とが好ましい。このような焼結アルミナまたは溶融アル
ミナは、それ自体、優れた耐熱性、耐食性を有する。ま
た、前記原料であるジルコンから解離した生成物である
シリカと反応して二次ムライトを形成することにより、
ガラス溶解窯用耐火物に高強度、高耐食性を付与する。
成を規定した理由等を説明する。 1−1)アルミナ アルミナは、焼結アルミナまたは溶融アルミナであるこ
とが好ましい。このような焼結アルミナまたは溶融アル
ミナは、それ自体、優れた耐熱性、耐食性を有する。ま
た、前記原料であるジルコンから解離した生成物である
シリカと反応して二次ムライトを形成することにより、
ガラス溶解窯用耐火物に高強度、高耐食性を付与する。
【0012】1−2)ムライト ムライトは、溶融ムライトを用いることが好ましい。こ
のような溶融ムライトは、ガラスに対して高耐食性を有
する。また、溶融ムライトの結晶は針状もしくは柱状の
組織を有し、滑り難い性質を有することからガラス溶解
窯用耐火物の耐クリープ性を向上させる。
のような溶融ムライトは、ガラスに対して高耐食性を有
する。また、溶融ムライトの結晶は針状もしくは柱状の
組織を有し、滑り難い性質を有することからガラス溶解
窯用耐火物の耐クリープ性を向上させる。
【0013】1−3)ジルコン このジルコンは、焼成中にシリコンとジルコニアに解離
し、シリカは前述したようにアルミナと反応して二次ム
ライトを形成することによりガラス溶解窯用耐火物に高
強度、高耐食性を付与する。また、ジルコニアは高融点
(2715℃)であり、ガラス溶解窯用耐火物の融点を
上昇させて耐クリープ性を向上する。
し、シリカは前述したようにアルミナと反応して二次ム
ライトを形成することによりガラス溶解窯用耐火物に高
強度、高耐食性を付与する。また、ジルコニアは高融点
(2715℃)であり、ガラス溶解窯用耐火物の融点を
上昇させて耐クリープ性を向上する。
【0014】1−4)バデライト このバデライトは、主成分がジルコニアであり、ガラス
溶解窯用耐火物の融点を上昇させて高耐クリープ化に寄
与する。また、バデライトはアルカリの存在下でガラス
化し易いシリカを含むジルコンに比べてガラス溶解窯用
耐火物の耐食性、耐クリープ性を向上させる効果が大き
い。
溶解窯用耐火物の融点を上昇させて高耐クリープ化に寄
与する。また、バデライトはアルカリの存在下でガラス
化し易いシリカを含むジルコンに比べてガラス溶解窯用
耐火物の耐食性、耐クリープ性を向上させる効果が大き
い。
【0015】2−1)Al2 O3 ガラス溶解窯用耐火物中のAl2 O3 量を50重量%未
満にすると、ガラス溶解窯用耐火物の耐食性や強度が低
下する。一方、ガラス溶解窯用耐火物中のAl2 O3 量
が80重量%を越えるとシリカ、ジルコニアのような他
の成分が相対的に減少するためガラス溶解窯用耐火物の
耐クリープ性が低下する。より好ましいAl2 O3 量
は、60〜75重量%である。
満にすると、ガラス溶解窯用耐火物の耐食性や強度が低
下する。一方、ガラス溶解窯用耐火物中のAl2 O3 量
が80重量%を越えるとシリカ、ジルコニアのような他
の成分が相対的に減少するためガラス溶解窯用耐火物の
耐クリープ性が低下する。より好ましいAl2 O3 量
は、60〜75重量%である。
【0016】2−2)SiO2 ガラス溶解窯用耐火物中のSiO2 量を5重量%未満に
すると、二次ムライトの生成量が減少してガラス溶解窯
用耐火物の耐食性や強度が低下する。一方、ガラス溶解
窯用耐火物中のSiO2 量が20重量%を越えるとガラ
ス溶解窯の上部側壁を構築する耐火物として利用した場
合、シリカ成分とガラス原料中のアルカリ成分が反応し
てガラス化し易くなって耐クリープ性が低下する。より
好ましいSiO2 量は、7〜15重量%である。
すると、二次ムライトの生成量が減少してガラス溶解窯
用耐火物の耐食性や強度が低下する。一方、ガラス溶解
窯用耐火物中のSiO2 量が20重量%を越えるとガラ
ス溶解窯の上部側壁を構築する耐火物として利用した場
合、シリカ成分とガラス原料中のアルカリ成分が反応し
てガラス化し易くなって耐クリープ性が低下する。より
好ましいSiO2 量は、7〜15重量%である。
【0017】2−3)ZrO2 ガラス溶解窯用耐火物中のZrO2 量を10重量%未満
にすると、ガラス溶解窯用耐火物の耐クリープ性が低下
する。一方、ガラス溶解窯用耐火物中のZrO2 量が3
5重量%を越えるとガラスに対するガラス溶解窯用耐火
物の耐食性が低下する。より好ましいZrO2 量は、1
5〜30重量%である。
にすると、ガラス溶解窯用耐火物の耐クリープ性が低下
する。一方、ガラス溶解窯用耐火物中のZrO2 量が3
5重量%を越えるとガラスに対するガラス溶解窯用耐火
物の耐食性が低下する。より好ましいZrO2 量は、1
5〜30重量%である。
【0018】本発明に係わるガラス溶解窯用耐火物は、
かさ比重が3.00以上であることが好ましい。耐火物
のかさ比重3.00未満にすると、耐食性、耐クリープ
性が低下する恐れがある。より好ましいガラス溶解窯用
耐火物のかさ比重は、3.10〜3.45である。
かさ比重が3.00以上であることが好ましい。耐火物
のかさ比重3.00未満にすると、耐食性、耐クリープ
性が低下する恐れがある。より好ましいガラス溶解窯用
耐火物のかさ比重は、3.10〜3.45である。
【0019】また、本発明に係わるガラス溶解窯用耐火
物は1600℃−0.5MPaの条件下での24時間経
過後のクリープ変形率が2.0%以下であることが好ま
しい。前記クリープ変形率が2.0%を越える耐火物
は、今後、ますます高温化するガラス溶解窯の上部側壁
に適用した場合、構築した耐火物のへたりや垂下が大き
くなって好ましくない。より好ましい耐火物の前記クリ
ープ変形率は、0〜1.5%である。
物は1600℃−0.5MPaの条件下での24時間経
過後のクリープ変形率が2.0%以下であることが好ま
しい。前記クリープ変形率が2.0%を越える耐火物
は、今後、ますます高温化するガラス溶解窯の上部側壁
に適用した場合、構築した耐火物のへたりや垂下が大き
くなって好ましくない。より好ましい耐火物の前記クリ
ープ変形率は、0〜1.5%である。
【0020】以上説明した本発明によれば、原料として
アルミナおよびジルコンにさらにムライトバデライトを
加え、かつその成分組成であるアルミナ、シリカおよび
ジルコニアの量を規定することによって、高い耐食性、
耐クリープ性を有するガラス溶解窯用耐火物を得ること
ができる。
アルミナおよびジルコンにさらにムライトバデライトを
加え、かつその成分組成であるアルミナ、シリカおよび
ジルコニアの量を規定することによって、高い耐食性、
耐クリープ性を有するガラス溶解窯用耐火物を得ること
ができる。
【0021】また、かさ比重を3.00以上に規定した
り、1600℃−0.5MPaの条件下での24時間経
過後のクリープ変形率を規定することによって、より一
層高い耐食性、耐クリープ性を有するガラス溶解窯用耐
火物を得ることができる。
り、1600℃−0.5MPaの条件下での24時間経
過後のクリープ変形率を規定することによって、より一
層高い耐食性、耐クリープ性を有するガラス溶解窯用耐
火物を得ることができる。
【0022】
【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。 (実施例1〜6)下記表1に示す成分組成の溶融アルミ
ナ、焼結アルミナ、溶融ムライト、ジルコンおよびバデ
ライトを粒度調整し、これらの原料を下記表2に示す割
合で配合し、有機バインダおよび水を加えたて後、常法
に従って混練し、成形し、さらに成形体(11.4cm
×6.5cm×23cm)を110℃で乾燥し、さらに
空気雰囲気中、1670℃で2時間焼成することにより
6種の耐火物を製造した。
ナ、焼結アルミナ、溶融ムライト、ジルコンおよびバデ
ライトを粒度調整し、これらの原料を下記表2に示す割
合で配合し、有機バインダおよび水を加えたて後、常法
に従って混練し、成形し、さらに成形体(11.4cm
×6.5cm×23cm)を110℃で乾燥し、さらに
空気雰囲気中、1670℃で2時間焼成することにより
6種の耐火物を製造した。
【0023】得られた各耐火物の見掛け気孔率、かさ比
重、圧縮強さ、熱間曲げ強さ(RT,1400℃)を測
定した。その結果を下記表2に併記した。また、得られ
た各耐火物について以下の方法でアルカリ耐食性、クリ
ープ変形率を調べた。その結果を下記表2に併記した。
重、圧縮強さ、熱間曲げ強さ(RT,1400℃)を測
定した。その結果を下記表2に併記した。また、得られ
た各耐火物について以下の方法でアルカリ耐食性、クリ
ープ変形率を調べた。その結果を下記表2に併記した。
【0024】(アルカリ耐食性)浸蝕剤としてNa2 C
O3 を用い、1500℃で50時間加熱する条件におい
て、るつぼ法にしたがって耐食性を評価した。
O3 を用い、1500℃で50時間加熱する条件におい
て、るつぼ法にしたがって耐食性を評価した。
【0025】(クリープ変形率)耐火物に0.5MPa
の荷重をかけ、1600℃で24時間保持した後、耐火
物の荷重方向における寸法変化率を測定した。
の荷重をかけ、1600℃で24時間保持した後、耐火
物の荷重方向における寸法変化率を測定した。
【0026】
【表1】
【0027】
【表2】
【0028】(比較例1〜6)前記表1に示す成分組成
の溶融アルミナ、焼結アルミナ、溶融ムライト、ジルコ
ンおよびバデライトを粒度調整し、これらの原料を下記
表3に示す割合で配合し、有機バインダおよび水を加え
たて後、常法に従って混練し、成形し、さらに成形体
(11.4cm×6.5cm×23cm)を110℃で
乾燥し、さらに空気雰囲気中、1670℃で2時間焼成
することにより6種の耐火物を製造した。
の溶融アルミナ、焼結アルミナ、溶融ムライト、ジルコ
ンおよびバデライトを粒度調整し、これらの原料を下記
表3に示す割合で配合し、有機バインダおよび水を加え
たて後、常法に従って混練し、成形し、さらに成形体
(11.4cm×6.5cm×23cm)を110℃で
乾燥し、さらに空気雰囲気中、1670℃で2時間焼成
することにより6種の耐火物を製造した。
【0029】得られた各耐火物の見掛け気孔率、かさ比
重、圧縮強さ、熱間曲げ強さ(RT,1400℃)を測
定した。その結果を下記表3に併記した。また、得られ
た各耐火物について実施例1と同様な方法でアルカリ耐
食性、クリープ変形率を調べた。その結果を下記表3に
併記した。
重、圧縮強さ、熱間曲げ強さ(RT,1400℃)を測
定した。その結果を下記表3に併記した。また、得られ
た各耐火物について実施例1と同様な方法でアルカリ耐
食性、クリープ変形率を調べた。その結果を下記表3に
併記した。
【0030】
【表3】
【0031】前記表2、表3から明らかなように実施例
1〜6の耐火物は、比較例1〜6の耐火物に比べて圧縮
強さ、曲げ強さおよびアルカリ耐食性がいずれも優れて
いることがわかる。
1〜6の耐火物は、比較例1〜6の耐火物に比べて圧縮
強さ、曲げ強さおよびアルカリ耐食性がいずれも優れて
いることがわかる。
【0032】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば従
来のアルミナ・ジルコン質れんがに比べて高耐食性で高
耐クリープ特性を有し、かつ電鋳れんがに比べて安価
で、ガラス溶解窯の天井および上部側壁を構築するのに
好適なガラス溶解窯用耐火物を提供することができる。
来のアルミナ・ジルコン質れんがに比べて高耐食性で高
耐クリープ特性を有し、かつ電鋳れんがに比べて安価
で、ガラス溶解窯の天井および上部側壁を構築するのに
好適なガラス溶解窯用耐火物を提供することができる。
Claims (4)
- 【請求項1】 アルミナ、ムライト、ジルコンおよびバ
デライトを原料とし、Al2 O3 50〜80重量%、S
iO2 5〜20重量%、ZrO2 10〜35重量%であ
ることを特徴とするガラス溶解窯用耐火物。 - 【請求項2】 前記アルミナは、焼結アルミナまたは溶
融アルミナであり、かつ前記ムライトは溶融ムライトで
あることを特徴とする請求項1記載のガラス溶解窯用耐
火物。 - 【請求項3】 かさ比重は、3.00以上であることを
特徴とする請求項1記載のガラス溶解窯用耐火物。 - 【請求項4】 1600℃、0.5MPaの条件下での
24時間経過後のクリープ変形率2.0%以下であるこ
とを特徴とする請求項1記載のガラス溶解窯用耐火物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9016447A JPH10212158A (ja) | 1997-01-30 | 1997-01-30 | ガラス溶解窯用耐火物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9016447A JPH10212158A (ja) | 1997-01-30 | 1997-01-30 | ガラス溶解窯用耐火物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10212158A true JPH10212158A (ja) | 1998-08-11 |
Family
ID=11916507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9016447A Pending JPH10212158A (ja) | 1997-01-30 | 1997-01-30 | ガラス溶解窯用耐火物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10212158A (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000020351A1 (de) * | 1998-10-05 | 2000-04-13 | The Morgan Crucible Company Plc | Hochtemperaturfester, hochbelastbarer, feinkeramischer, gesinterter konstruktionswerkstoff, verfahren zu seiner herstellung und ein bauteil aus einem keramikwerkstoff |
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| KR101146003B1 (ko) * | 2002-12-10 | 2012-05-15 | 마그네코/메트렐 인코포레이티드 | 유리용융용 노를 위한 내화물시스템 |
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| CN112225543A (zh) * | 2020-10-12 | 2021-01-15 | 郑州方铭高温陶瓷新材料有限公司 | 一种应用于玻璃窑炉蓄热室的熔铸成型筒型陶瓷砖及其制备方法 |
| CN115448709A (zh) * | 2022-10-21 | 2022-12-09 | 湖南旗滨医药材料科技有限公司 | 一种玻璃窑拉管机用抗侵蚀旋转管及其制备方法 |
-
1997
- 1997-01-30 JP JP9016447A patent/JPH10212158A/ja active Pending
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| KR101497729B1 (ko) * | 2007-06-19 | 2015-03-02 | 마그네코/메트렐 인코포레이티드 | Azs 내화성 조성물 |
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