JPS6060972A - 耐火性及びその低温焼成方法 - Google Patents

耐火性及びその低温焼成方法

Info

Publication number
JPS6060972A
JPS6060972A JP59169469A JP16946984A JPS6060972A JP S6060972 A JPS6060972 A JP S6060972A JP 59169469 A JP59169469 A JP 59169469A JP 16946984 A JP16946984 A JP 16946984A JP S6060972 A JPS6060972 A JP S6060972A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
refractory
lithium
mixture
compound
low
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP59169469A
Other languages
English (en)
Inventor
ジエームス・ダブリユ・ステンデラ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JIEI II BEIKAA CO ZA
Original Assignee
JIEI II BEIKAA CO ZA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by JIEI II BEIKAA CO ZA filed Critical JIEI II BEIKAA CO ZA
Publication of JPS6060972A publication Critical patent/JPS6060972A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

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
    • C04B37/00—Joining burned ceramic articles with other burned ceramic articles or other articles by heating
    • 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
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
    • C04B35/632—Organic additives
    • C04B35/634—Polymers
    • 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
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/03—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on magnesium oxide, calcium oxide or oxide mixtures derived from dolomite
    • C04B35/04—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on magnesium oxide, calcium oxide or oxide mixtures derived from dolomite based on magnesium oxide
    • C04B35/043—Refractories from grain sized mixtures
    • 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
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/01—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics
    • C04B35/03—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on magnesium oxide, calcium oxide or oxide mixtures derived from dolomite
    • C04B35/06—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products based on oxide ceramics based on magnesium oxide, calcium oxide or oxide mixtures derived from dolomite based on oxide mixtures derived from dolomite
    • 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
    • C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/66—Monolithic refractories or refractory mortars, including those whether or not containing clay
    • 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
    • C04B2103/00—Function or property of ingredients for mortars, concrete or artificial stone
    • C04B2103/0004—Compounds chosen for the nature of their cations
    • C04B2103/0006—Alkali metal or inorganic ammonium compounds
    • C04B2103/0008—Li
    • 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
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00034—Physico-chemical characteristics of the mixtures
    • C04B2111/00146—Sprayable or pumpable mixtures
    • C04B2111/00155—Sprayable, i.e. concrete-like, materials able to be shaped by spraying instead of by casting, e.g. gunite
    • 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
    • C04B2235/00—Aspects relating to ceramic starting mixtures or sintered ceramic products
    • C04B2235/02—Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30—Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32—Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3205—Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)
  • Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、耐火レンガ、特にランミング(rammi
ng)、キャスタビル(castable)、ビブラタ
ブル(vibratable)、プラスチック(pla
stic)、モルタル(mortar)及びガニング(
gunning)ミックス、更には耐火レンガ又は他の
耐火物形状物などに使用される耐火物の配合物を低温で
結合する耐火t/ンガに関する。またこの発明は、冷間
強度を向上した耐火物製品に関する。
〔従来の技術〕
耐火物成品にはセラミック結合剤として各種の材料が使
用されておシ、これらを用いることにより、セラミック
スを直接結合するには低すぎる温度でもセラミックスを
結合することができる。これらセラミック結合剤には、
珪酸ナトリウム、クロム酸、各種燐化合物がある。1だ
セラミック結合剤として炭酸ナトリウム、炭酸カリウム
も使用されている(米国特許、A234737、アルタ
ンズ等)。水ペースのシステムでは、これらの材料は水
に溶け、加熱、乾燥時に耐火物配合物の粒子表面に沈積
してこれらを結合する。
これら結合剤の目的は、耐火物配合物の粒子間における
直接結合を行うには低すぎる温度(例えば約1200℃
よシ低い温度)で、耐火物製品の強度を高めることにあ
る。一般にこれらの材料は、溶解して適切に作用しない
と、配合物全てに分散されず、そして、その結果乾燥固
形化時に好ましくない結果となる。しかし水は、多数2
.の非反応性CaOを含む耐火物にのみ用いることがで
き、死焼ドロマイトのように遊離CaOを多く含むもの
には使用できない。
英国のステイートレイレフラクトリブリック株式会社は
、高温強度(1200℃〜1500℃)が高い死焼マグ
ネシアレンガについて開゛示している。これは、アルカ
リ金属の酸化物、例えばリチウム、ナトリウム、カリウ
ム、又はこれらの化合物を1200℃以下で加熱し、こ
の加熱によって生じた酸化物と一時的な液体結合剤とを
マグネシアに加え、この混合物を加圧してレンガとし次
いでこのレンガを1200℃以上の温度で焼成してセラ
ミック結合をなす方法である(英国特許1085841
 、ステイーレイ)。耐火物の分野では、マグネシアレ
ンガをセラミック結合の生じる温度より低い温度で焼成
すると、冷間強度が非常に小さいことがよく知られてい
る。ステイーレイ法によれば、アルカリ金属化合物のう
ち炭酸ナトリウムが好適である。またステイーレイ法で
は、一時的な結合剤として亜硫酸塩アルカリ溶液、硫酸
マグネシウム又は硫酸などの水溶液を用いている。マグ
ネシアは、水溶性バインダーと反応して悪い結果をもた
らす遊離CaOを少ししかあるいは全く含んでおらず、
通常遊離CaOを材料の総量の50%以上含んでいる死
焼ドロマイトとは異なるものである。
英国特許1fz 1225966 (ステイーレイ社)
は、先の英国特許A 1085841の改良方法を示し
ている。この特許は、マグネシアにリチウム、ナトリウ
ム又はカリウムの酸化物とともに少量のカルシウム酸化
物又は炭酸カルシウムの如きカルシウム叡化物先駆体又
は「安定化ドロマイト」を加え、この後一時的な水溶性
結合剤を加え、焼成する方法である。安定化ドロマイト
は、ドロマイトと蛇紋石とを反応させて、珪酸2カルシ
ウム及び珪酸3カルシウム、かつ包針ニッケル鉱、マグ
ネシア及びマグネシアスピネルの混合物とすることによ
シ得られる生産物である。
ここでは、この方法で加えられるCaOは、シリカを含
まないカルシウム酸化物添加物を用いた場合5チよシ少
なくすべきであシ、CaOの一部が珪酸塩の形で拘束さ
れている場合10q6よシ少なくすべきであることが記
載されている。炭酸カルシウムと安定化ドロマイトは、
好ましい添加物である。そしてこの混合物を最大温度1
650℃で焼成したレンガは、高温強度が改善される。
米国特許煮2957752では、マグネシウム酸化物を
焼成条件で揮発可能なリチウム化合物と混合し、この混
合物を水和し、乾燥し、次いで1200℃〜1500℃
で焼成することにより、塩化マグネシウムから得られる
マグネシウム酸化物の密度を改善することが示されてい
る。
また別の特許には、リチウム化合物をマグネシウム酸化
物コーチイン及び結晶のドープ剤として、又ペリクレー
ゼ及び合成透揮石形成用触媒として、更にはM’gO+
 TlO2及びZ nO2を含むセラミック混合物中で
使用することが示されている。米国特許煮282313
4 、A 36997322、A 3476690及び
A 4146379及びソビエト連邦国特許A4870
45及びA 662531を参照。
〔問題点を解決するだめの手段〕
微細分割活性形態の遊離石灰(Cab)を少なくとも5
%含む耐火物配合物に少量%(例えば約0.1〜5.0
%)のリチウム化合物を微細に分割された乾燥固体とし
て混合し、一時的な非水溶性結合剤を加え、配合物を低
温(例えば400℃〜500℃)で加熱して一時的結合
剤を除去し、配合物を結合した場合、リチウム化合物を
含む配合物から作られた焼成製品は、リチウム化合物の
ないものに比べて冷間強度(室温でのMOR)がかなシ
改善されることがわかった。450℃で焼成した死焼ド
ロマイト配合物の耐火レンガは、リチウム化合物を加え
ることによシその冷間MOR強度が2倍以上となる。こ
こで使用する焼成とは、一時的結合剤を除去するに十分
な温度に加熱するすべての場合をいう。高温で焼成され
た場合も、レンガの冷間強度は、同様に改善される。し
かし、低温焼成の場合には、製品の強度を適切なものと
することができるという顕著な利点があることが認めら
れる。
この発明は、5%以上の遊離石灰(Cab)と0.1〜
5.0%のリチウム化合物と、必要によって加える一緒
的非水溶性結合剤とを含む非焼成耐火物組成物を含み、
ランミング、キャスタブル、ビブラタブル、グラスチッ
ク、モルタル及びガニングの混合物及びレンガあるいは
他の耐火物形状物などとともにこれら耐火物から作る最
終焼成生成物などの耐火物製品に有用であシ、冷間強度
を〜高めることができる。またこの発明は上述した耐火
物を製造する方法である。
レンガを製造するには、まず従来の耐火物技術で通常使
用する粒径の耐火物成分を乾燥混合する。この場合少な
くとも遊離石灰(Cab)を細かく分割した形で含有さ
せ、かつ細かく分割した転線固体リチウム化合物を全体
に均一に分散させる。次いで1〜loy!isの通常の
非水溶性液体又は固体結合剤を加え、この混合物を据置
き(emplacing)、成形(shaping)、
あるいは詰め固め(compacting) L、そし
て約400〜1200℃の温度で焼成する。この方法に
よれば、室温でのMORで明らかなように、4ootX
:程度の低い焼成温度で耐火物粒子の結合力が改善され
る。
死焼ドロマイトの如き石灰を含む耐火物に結合剤として
リチウム化合物を使用ずれば、水や他の溶媒に溶けずに
その効果を発揮する利点がある。従ってビブラタプルミ
ックスの如く全工程で乾燥状態でなければならない製品
を使用する場合に有効である。また非結合性CaOが水
ペースの結合システムで使えない程度存在するときはい
つでも、この結合剤を耐火物配合物に使用することがで
きる。
この発明で得られる製品の1つとして少なくとも5係の
遊離石灰(Cab)と約0.1〜5,0チのリチウム化
合物を含む細かい耐火物に粗大な耐火物を結合したもの
がある(チは混合物の全重量に対する%)。このものは
、約400〜1200℃の温度で焼成したもので、40
0psi以上の破壊値を有する。更に、製品としては粗
粒及び細粒の死焼ドロマイトとリチウム添加物を基本的
に備えたものが好ましい。
〔詳細な説明〕
耐火物配合物としては、ランミング、キャスティング、
ビプラタブル、グラスチック、モルタル及びガニング混
合物で使用する従来公知の耐火物配合物あるいは而づ火
レンガ又は他の耐火物形状物を作るのに使用される従来
公知の耐火物配合物などの任意のものを使用でき、ここ
には死焼ドロマイト中に細かく分割された形で元から存
在する遊離石灰あるいはCaO添加物として加えた遊離
石灰が少なくとも約5%含まれる。
ここでマグネ−シア(MgO)又は他の不活性な耐火物
配合物を使用する場合、細かく分割した遊離(free
)石灰(Cab)を予じめ添加するか、あるいはリチウ
ム化合物添加物とともに混合する。
好ましい耐火物配合物は、高品質の死焼ドロマイトで、
例えば約56%Ca0,40%MgO。
残部Fe2O,,5IO2及びAt206などの不純物
を含む組成である。ここで述べた種類の生成物に対し通
常の微粒測定を行なえば、全配合物重量に対しCaOを
5%以上含む微細粒子部分を含み、これは全耐火物の粗
大粒子に対し所望のmAシステムを形成する際にリチウ
ム添加物とともに協同作用をなす。
しかしこの発明は、ドロマイト配合物の使用又はドロマ
イトが使用される場所、上述した純度のドロマイトに限
定されない。死焼ドロマイト、死焼マグネシアや任意の
十分不活性fr lll1+火物材料に限らず、細かく
分割された形で生の拐料中あるいは添加物として少なく
とも5%のCa0を含む混合物であるならば、他の品質
のドロマイトも使用することができる。例えば、適切な
配合物は90チまでの粗粒と少なくとも約10チの細粒
とを含む。粗粒は、基本的に死焼ドロマイト又はこれに
所望の割合で他の耐火物配合物を加えた混合物である。
また細粒は、基本的に死焼ドロマイトからなり、必要な
微細分割されたCaOを提供する。微細部分は、通常ボ
ールミルで作シ、ボールミル微細粒(BMF )と称さ
れる。リチウム成分は、微細粒に混合してから粗粒に加
えることができる。
この発明に好適な代表的レンガ製造用粒度及びレンガ製
造条件は、米国特許A3108860及び従来技術に示
されている。レンガを作るたbに、配合物は一般に約7
0ミフロン〜約3Aインチの粒子寸法の粗粒と、約70
ミクロン未満の粒子寸法で大部分がタイラー標準ふるい
で200メツシユパスの微細粒である。しかしこの発明
は、レンガ−を作る粒子寸法及び条件に限定されない。
即ちこれら条件等は、ランミング、キャスティング、ビ
ブラタブル、グラスチック、モルタル及びガニング混合
物など、その用途に応じて変化し、このことは耐火物の
当業者によく知られていることである。
この発明は、全配合物中にCaO又はCaO含有微細粒
子を存在せしめて、タイラー標準ふるいで200メツシ
ー・ヤスの粒子寸法の遊離CaOヲ配合物の全重量に対
して少なくとも5チ含有させるようにしたものである。
遊離Ca0分が微細になればなるほど、リチウム化合物
と協同的に作用してその結合作用が向上する。従って死
焼ドロマイト又はCaO含有材料の微細分を、粗粒の死
焼ドロマイト又は他の配合物に加える場合、十分な量、
即ち微細分として200メツシユふるいサイズよシ細か
い必須量のCaOを得るのに十分な量を加えるのが重要
である。
この発明では、多くの乾燥固体リチウム化合物をリチウ
ム化合物の混合物に使用することができるが、化合物の
あるものは、以下に述べるように他のものよシよシ適切
であることが理解されよう。リチウム化合物は、耐火物
製品の焼成温度にてリチウム酸化物に分解するものであ
る必要はない。事実塩化リチウム・、フッ化リチウムの
如きリチウムハロゲン化合物はかなシ好適であシ、フッ
化リチウムは最適な化合物である。一方臭化リチウムは
、有効ではあるが、これを用いた場合一時的結合剤の選
択に注意して、加熱中に有機結合剤化合物との反応を防
止し、かつ製品への悪影響がないようにする必要がある
。耐火物製品の冷間強度を改良するに有益なリチウム化
合物の他の代表的な例として、硝酸リチウム及び炭酸リ
チウムがある。リチウム水酸化物は、製品の冷間強度を
改良するが水分を放出して分解するためフッ化物や塩化
物よシ望ましくはない。無機に限らず有機のリチウム化
合物を使用することもできるが、無機のものが好ましい
。というのはリチウムは、ドロマイト配合物の粒子上に
炭素沈積によ多結合するが、無機のものはこれを阻害す
る可能性が少ないためである。ガスを放出して分解する
リチウム化金物は、焼成温度で焼結又は溶融するものよ
シ望ましくはないが、焼成サイクル中に注意深く制御す
れは使用可能である。例えば、炭酸リチウムを用いた場
合、ゆっくシと加熱すべきである。リチウムは、この発
明のレンガ製造条件で使用される低い焼成温度で揮発し
たシ、他の金属酸化物の結晶構造内へ入ることはない。
この作用は、微細に分割したCaOと協同作用する結合
剤の作用であシ、この作用によ多配合粒子を一緒に保持
結合する。しかしこの発明は、どのように結果が得られ
たかということに関して理論によって限定されるべきで
ない、ということを理解すべきである。
フッ化ナトリウムの如き他のアルカリ金属化合物は、こ
の発明の低温結合システム中では、リチウム化合物よシ
好ましくはない。これは先に述べたステイートレイ英国
特許の高温セラミック結合システムと異なシ、ここでは
ナトリウム及びカリウム化合物が加熱により酸化物を生
じ、分解可能なリチウム化合物と同様にマグネシア粒子
の高温結合中で高温強度の改善に有効と思われる。更に
フッ化カルシウムの如き他のフッ化物は、低温で焼成し
た場合、耐火物混合の冷間強度に関してはあまシ効来が
ない。
耐火物配合物に加えるリチウム化合物又はその混合物は
、耐火物配合物の全重量に対して0.1〜5.0重量%
とすることができる。一般には、約1重量%よシ少なく
、通常0.5%が適切である。これを、CaOを含む配
合物の微細部分に加え又は混合してから粗粒部分に混合
することができる。
少なくとも5チのCaOを含み200メツシユよシ細か
い粒子寸法のものを微細部分に含む従来公知の代表的粒
子寸法の死焼ドロマイト配合物をかためて450℃で焼
成し、得られた耐火物レンガの室温における破壊強度を
調べだ。その結果は一時的結合剤と焼成前に行う加圧力
によって異なるが通常400 pstよシ小爆<、又1
00 psi−又はそれ以下である。この配合物に他の
条件を同じとして7.化リチウムの如きリチウム化合物
を0.5重量%加えると、冷間破壊(MOR)強度は通
常1000psiをとえる1強度の高いレンガを低温焼
成で作る。
ここで使う一時的結合剤は、耐火技術で公知の非水溶性
結合剤のものが好ましい。従って結合剤は、樹脂的a質
又はタール、オイル又はワックス、又はこれらの混合物
である。非水溶性結合剤は通常液状である。しかし粉末
ピッチの如き熱可塑性樹脂結合剤の固体粒子も、ある成
分とくにビブラタブル中及びガニング耐火物混合におい
て有益である。固体樹脂を用いる場合、約300下(1
49℃)以下で軟化するものが好ましい。結合剤は耐火
物混合物の重量に対し1〜10%、通常約2〜4%であ
る。米国特許点3108880では、潤滑剤あるいは一
時的結合剤としてパラフィンを用いた代表例が示されて
いる。
耐火物配合物、遊離CaO及びリチウム添加物を含む混
合物は、キャスティング、ビブラタプル又はガニング技
術によシキルン又は炉内に据付けられ、モルタルとして
使われ、レンガ又は他の形状に加圧され、そして焼成さ
れる。
以下本発明の実施例につき説明する。
実施例1 加圧レンガ 各種代表的なリチウム化合物をドロマイト耐火レンガ製
造用ドロマイト耐火物成分に加えた。
この混合物を加圧してレンガとし、このレンガを450
℃〜1200℃の範囲の温度で焼成し、室温で破壊強度
を調べた。リチウム化合物を加えない対照及び他の成分
について比較試験を行った。
手順 基本的な実験手順は、次の通シである。
■)標準の大きさの高純度死焼ドロマイト粒子(標準製
品中に使用される)を計シ、カウンターフローミキサー
内で焼いた。使用した粒度は次の通シである。
死焼ドロマイト 重量% −4メツシユ〜6メツシユ 30 −12メツシユ〜18メツシユ 2〇 −18メーツシユ〜20メツシユ 15−30メツシユ
〜60メツシユ 15 メールミル微細物(BMF ) (実質的に全てが一200メツシ、)20結合剤 3(
上記100重量%に対し)2) 100ポンド分の死焼
ドロマイトを用いた。
全ての乾燥成分を30秒混合した。次いで結合剤を加え
、死焼ドロマイトを更に2分間加えた。
次いで死焼ドロマイトを水圧型プレスで加圧して6X3
X9(インチ)のレンガとした。加圧力バレンガのグリ
ーンバルク密度が2.85 g/CC±0.02 g/
CCとなるように調整した。
3)レンガをフィンガースペースパンダ(bung)ス
タイルで配置した。加熱をガスキルン中で行った。加熱
スケジュールは、2時間で450℃まで昇温し、450
℃で2時間保持し、100!時の昇温速度で昇温して焼
成温度とし、この温度で4時間焼成し、そして50℃膚
の冷却速度で室温まで冷却した。
4)冷却後、レンガをチネウスオルセン圧縮測定計を用
いて歪速度0.4イン〃勢で破壊した。
5)別の方法で特定したもの以外については、リチウム
化合物の添加量を調整して最終物中にリチウム原子が重
量部で所定量生じはうにした(結合剤を勘定に入れてい
ない)。
6)1つを除き(B参照)全ての試料は、同じ非水溶性
有機結合剤A(燃焼油と・ぞラフインワックスとの混合
物)を用いた。
この結果は、リチウム化合物添加物のないもの、他のフ
ッ化物添加物を加えたもの、リチウム添加物を加えある
いは加えない死焼マグネシア集合物から得られた比較例
とともに表Iに示す。
結果及び論考 添加物を加えないものは、450℃、6oo℃及び10
00℃で焼成した死焼ドロマイトレンガの強度が約50
0 psi Lがなく、設備に取付けるに十分な強度と
はいえない。フッ化リチウム(1/2%LiF )とし
て、0.135%リチウムを加えたものは、同じ熱処理
のもので約2〜4倍冷間強度が上った。塩化リチウム、
硝酸リチウム及び炭酸リチウムもまた450℃の焼成温
度で冷間強度がかなシ増加した。−力水酸化リチウムで
は強度が少ししが増加しなかった。一時的加圧結合剤は
、非水溶性のものも、リチウム化合物に対して非反応性
のものも大差がなかった。
いずれの結合剤もリチウム化合物に良い結果を与える(
表り。リチウムの濃度を2倍にして0.27 % (1
% LiF)とすると0.135%のものよシ少ししか
良い結果が得られない。1200℃で加熱したレンガは
、添加物を加えなくてもセラミック結合が直接なされ、
低温処理のものよシ十分強度があった。450℃で焼成
したリチウム添加のレンガは、1200℃で焼成したリ
チウム添加物なしのレンガと同じ条件で略同じMOR(
破壊強度)を持っていた。水酸化リチウムを加え450
℃で熱処理したものは、他のリチウム化合物よシも少し
しか強度が増加しなかった。
これは水酸化物の分解で生じた水がドロマイトに悪影響
を及ぼすものと考えられる。臭化リチウムは、表には示
づれないが強度の増加について調べることはできないで
あろう。というのは、レンガをこの添加物を用いて作る
と、硬化時に一時的結合剤除去相中にクラックが生じて
、ふくれるためである。従ってリチウム化合物としては
、熱で分解してドロマイトや他の集合物に悪影響を及ぼ
すH2Oや他の分解物を放出しないもの、あるいは特定
の一時的結合剤と両立できるものが好ましい。
実施例2 ドロマイトラムの添加 次の実験は、ドロマイトランミング混合にリチウム化合
物を加えた場合の効果を示す。
手順 1)すべての乾燥成分を計シ、前述の如くミキサーに入
れた。次の粒度の高純度ドロマイト粒子を用いた。
粒子分布 重量% +4メツシユ 2〇 一4メツシュ+6メツシユ 20 −6メツシユ+12メツシユ 1〇 −18メツシユ+30メツシユ 30 BMF 30 粘度修正剤 175 液体結合剤 4.0 粘度修正剤は、塗料のレホロジー(raholugy)
制御に用いる市販の親油性のものを用いた。液体結合剤
は、実施例1のレンガの加圧結合剤として用いた+−2
の燃焼油又は他の非水溶性結合剤である。全ての乾燥物
を30秒混合乾燥した。
次いで液体を加えて3分間混合しつづけた。
2)レンガ[2X21/4 X9インチで、静水圧で5
5 pai加圧してラム密度とした。
3)次いでレンガをガス炉で実施例10450℃焼成と
同じ順序で焼成した。
4)次いで焼成レンガをチネウスオルセン圧縮試験機を
用いて歪速度0.4インf75jで調べた。
結果及び論考 その結果を表■に示す。
表■ 5個のレンガのMOR平均(psi)結合剤の使
用にかかわらず、リチウム化合物を加えることによシ顕
著な強度増加が見られた。
実施例3 ビブラタブル混合 ビブラタプル混合を以下の高純度焼成ドロマイト粒子及
び一時的結合剤から得た。
ドロマイト粒子分布 一4+6メツシユ 20% −6+12メツシユ 20チ −12+18メツシユ 10チ −60メツシユ 25% ボールミル微細物 25% 熱可塑性樹脂 3%(上記100%に添加)鉱油 4%
(〃) フッ化リチウム 0.75%(〃) 全ての添加物は、ドロマイト粒子の重量に対する重量%
を示している。混合物は振動によ多充填され、450℃
又はそれ以上で焼成した。
製品の物理的性質を表■に示す。同じ方法でリチウム添
加物を加えない製品の物理的性質については比較のため
表■に示す。この製品は、約800〜1000℃の焼成
温度で異形的なぜい弱領域を示し、このことはリチウム
添加物を含む混合物と比較することによシ、よシ明確と
なる。
表■ 物理的性質 260℃ 2,70 2.56 261538℃ 2.
66 2.52 771816℃ 2,65 2.45
 6211093℃ 2.68 2.48 69213
71℃ 2.67 2.53 935*LiFを0.7
5%加えた 表 ■ 物理的性質 260℃ 2.61 2.46 188538℃ 2.
64 2.51 707816℃ 2,64 2.45
 95 1093℃ 2.64 2.51 3531371 ℃
2.65 2.6 、p 1412*LiFを添加せず 実施例4 レンガの製造に通常使用される粗粒の死焼マグネシアを
死焼ドロマイ)&−ルミル微細物と混合した。その混合
割合は、粗粒マグネシア80重量部、微細ドロマイト2
0重量部である。
死焼ドロマイト微細物はふるい寸法で一200メツシー
で遊離CaOを約11重量%提供するり耐火物配合物の
全重量に対して1/2%、のLiFをドロマイト微細物
に混合し、これを粗粒マグネシア分に混合した。この混
合物から実施例1と同様にレンガを作シ450℃で焼成
した。その結果、リチウム添加物のないものから作った
レンガに比べて実施例1のレンガと同様に冷間強度が同
程度改善された。
この発明は、代表的な好ましい例でもって詳述されてい
るが、この発明の範囲を越えない範囲で修正、変形が可
能である。
出願人代理人弁理土鈴江武彦

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 (1) 耐火物製品を低温結合する方法において、20
    0メツシュ寸法粒度(タイラー標準ふるい)よシ細かい
    遊離CaOを少なくとも約5重量%含む耐火物配合物に
    対して、加熱しても水又は他の有害分解生成物を放出し
    て分解することのない微細分割された固体のリチウム化
    合物を耐火物配合物の重量に対して約0.1〜5.0重
    量係となるように乾燥混合し、又随意的にこの混合物に
    一時的非水溶性結合剤を加え、次いでこの混合物に据置
    き底形及び/又は結め固めを行ない、しかる後この混合
    物を400℃〜1200℃の温度で加熱する耐火物の低
    温焼成方法。 (2)リチウム化合物は約1.0重量%以下である特許
    請求の範囲第1項記載の耐火物の低温焼成方法。 (3) リチウム化合物は、フッ化リチウム、塩化リチ
    ウム、硝酸リチウム及び炭酸リチウムからなる群から選
    択されている特許請求の範囲第1項記載の耐火物の低温
    焼成方法。 (4) リチウム化合物はフッ化リチウムである特許請
    求の範囲第1項記載の耐火物の低温焼成方法。 (5)耐大物配合物は、ランミング、キャスクプル、ビ
    プラタブル、グラスチック、モルタル又はガニフグミッ
    クス中で用い、あるいけ耐火物レンガや他の耐火物形状
    物の製品に用いるものである特許請求の範囲第1項記載
    の耐火物の低温焼成方法。 (6)耐大物配合物は耐火物レンガ製造用混合物で、非
    水溶性液体結合剤を用い、混合物を所定形状に加圧して
    から焼成する特許請求の範囲第1項記載の耐火物の低温
    焼成方法。 (7)耐火物配合物はピブラタブル混合物で、混合物は
    振動によシ詰め固める特許請求の範囲第1項記載の耐火
    物の低温焼成方法。 (8)耐火物配合物はガニング用のもので、混合物をガ
    ニングによシ据え置いてから焼成する特許請求の範囲第
    1項記載の耐火物の低温焼成方法。 (9)耐火物配合物はつき固め用のもので、混合物をラ
    ンミングにより据え置きかつ詰め固めしてから焼成する
    特許請求の範囲第1項記載の耐火物の低温焼成方法。 00 低温ん合特性を持つ不焼成の耐火物組成で、耐火
    物配合物中に200メツシ一寸法(タイラー標準ふるい
    )よシ細かい遊離CaOを約5重*多含み、及び配合物
    の重量に対して約0.1〜5.0重量%のリチウム化合
    物を含有し、このリチウム化合物が乾燥混合物を加熱し
    ても水又は他の有害分解生成物を放出して分解するとと
    のない微細分割された固体リチウム化合物である耐火物
    。 ◇◇ リチウム化合物は約1.0重量1]少ない特許請
    求の範囲第10項記載の耐火物。 α力 リチウム化合物はフッ化リチウム、塩化リチウム
    、硝酸リチウム及び炭酸リチウムからなる群から選択さ
    れた特許請求の範囲第10項記載の耐火物。 (11リチウム化合物はフッ化リチウムである特許請求
    の範囲第10項記載の面1人物。 住→ 耐火物配合物は、死焼ドロマイトを含み、CaO
    はこのドロマイトの微細粒子中に存在する特許請求の範
    囲第10項記載のil大物。 α0 耐人物配合物は、死焼ドロマイトからなJ、Ca
    Oはこのドロマイトの微細粒子中にイ1−在する特許請
    求の範囲第10項記載の耐火物。 (IQ 耐火物配合物の1部は死焼マグネシアで、との
    死焼マグネシアか粗粒てあシ、死焼ドロマイトが微細粒
    である特許請求の範囲第14項記載の耐火物。 α力 耐火物配合物は、耐火物レンガ製造用のものであ
    る特許請求の範囲シ″J、10項、第15項又は裁16
    項に記載の面1大物。 α樟 非水溶性の一時的結合剤を約1〜10重量%含有
    する特許請求の範囲第10項記載の耐火物。 αつ 熱可塑性固体樹脂結合剤を約1〜10重量%含有
    する特許請求の範囲第10項記載の耐火物。 (ホ)耐火物配合物は耐火物ランミング、キャスタブル
    、ビプラタプル、グラスチック、モルタル又はガニング
    混合物用のものである特許請求の範囲第10項記載の耐
    火物。 01)不焼成で、据置き、成形及び/又は詰め固めた特
    許請求の範囲第10項ないし第16項のいずれか1に記
    載の耐火物。 (1)焼成耐火物成形物であって、この成形物は約40
    0〜1200℃で焼成され、室温での破壊強度が400
     psi以上である特許請求の範囲第10項ないし第1
    6項のいずれか1に記載の耐火物。 (23)焼成耐火物成形物であって、室温での破壊強度
    が1000psi以上である特許請求の範囲第22項記
    載の耐火物。
JP59169469A 1983-08-18 1984-08-15 耐火性及びその低温焼成方法 Pending JPS6060972A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US06/524,342 US4473654A (en) 1983-08-18 1983-08-18 Low temperature bonding of refractory aggregates and refractory products of improved cold strength
US524342 1995-09-06

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPS6060972A true JPS6060972A (ja) 1985-04-08

Family

ID=24088788

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59169469A Pending JPS6060972A (ja) 1983-08-18 1984-08-15 耐火性及びその低温焼成方法

Country Status (6)

Country Link
US (1) US4473654A (ja)
EP (1) EP0135773B1 (ja)
JP (1) JPS6060972A (ja)
KR (1) KR850001525A (ja)
CA (1) CA1226588A (ja)
DE (2) DE3476869D1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013213698A (ja) * 2012-03-30 2013-10-17 Ihi Corp 地殻様組成体及び地殻様組成体の製造方法

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4769352A (en) * 1984-07-23 1988-09-06 Norton Company Refractory cement containing lithium fluoride flux
US4939188A (en) * 1988-12-22 1990-07-03 Borden, Inc. Lithium-containing resole composition for making a shaped refractory article and other hardened articles
US5248707A (en) * 1990-08-02 1993-09-28 Borden, Inc. Accelerators for refractory magnesia
US5182347A (en) * 1990-08-02 1993-01-26 Borden, Inc. Accelerators for refractory magnesia
US5179177A (en) * 1990-08-02 1993-01-12 Borden, Inc. Method for retarding ambient temperature hardening of a phenolic resin composition
US5262495A (en) * 1990-08-02 1993-11-16 Borden, Inc. Retarders for curing phenolic resole resins containing an aggregate material
US5145913A (en) * 1990-08-02 1992-09-08 Borden, Inc. Retarders for curing phenolic resole resins
US5096983A (en) * 1990-08-02 1992-03-17 Borden, Inc. Method for making a phenolic resole resin composition having extended work life
US5218010A (en) * 1990-08-02 1993-06-08 Borden, Inc. Accelerators for refractory magnesia
US5268338A (en) * 1992-03-31 1993-12-07 The J. E. Baker Company Ceramic adhesive composition and use thereof
RU2125030C1 (ru) * 1996-06-04 1999-01-20 Шиманский Александр Федорович Способ получения периклаза
RU2135430C1 (ru) * 1998-10-08 1999-08-27 АООТ "Санкт-Петербургский институт огнеупоров" Способ получения высокоплотного известково-периклазового клинкера на основе природно-чистых доломитов
US6159886A (en) * 1999-07-28 2000-12-12 Phillips Petroleum Company Clay composition containing a tannin and a method for producing bricks therefrom

Family Cites Families (29)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US234737A (en) * 1880-11-23 Ernst f
US2957752A (en) * 1960-10-25 Process for increasing the density of
US2210326A (en) * 1937-04-01 1940-08-06 Canadian Refractories Ltd Bonding of calcium silicates
US2211789A (en) * 1937-11-19 1940-08-20 Austenal Lab Inc Refractory mold material
US2313086A (en) * 1939-09-05 1943-03-09 Univ Louisville Res Found Investment composition
US2313085A (en) * 1939-09-05 1943-03-09 Univ Louisville Res Found Investment composition
US2429872A (en) * 1943-06-10 1947-10-28 Corhart Refractories Co Lutings
FR62985E (fr) * 1952-06-25 1955-07-01 Onera (Off Nat Aerospatiale) Procédé de frittage
DE966229C (de) * 1952-09-11 1957-07-18 Westdeutsche Kalk Und Portland Feuerfeste basische Werkstoffe
DE1013563B (de) * 1953-01-26 1957-08-08 Westdeutsche Kalk Und Portland Feuerfeste Basische Werkstoffe
US2823134A (en) * 1955-02-18 1958-02-11 Armour Res Found Densifying magnesia
US3108860A (en) * 1960-09-26 1963-10-29 Harbison Walker Refractories Firing of dolomite and lime refractories
US3194671A (en) * 1962-06-28 1965-07-13 Zirconium Corp Of America Self-setting cements and methods of making the same
US3201738A (en) * 1962-11-30 1965-08-17 Gen Electric Electrical heating element and insulation therefor
GB1225966A (ja) * 1962-12-18 1971-03-24
GB1085841A (en) * 1962-12-18 1967-10-04 Steetley Refractory Brick Comp Improvements in or relating to methods of making magnesia refractory bricks
US3476690A (en) * 1962-12-19 1969-11-04 Eastman Kodak Co Optically useful elements of hot pressed lithium fluoride doped magnesium oxide and method of forming same
US3310618A (en) * 1965-06-28 1967-03-21 Basic Incorported Method of manufacturing basic refractories
US3582372A (en) * 1968-08-22 1971-06-01 Dresser Ind Binder for refractory products
US3658597A (en) * 1969-03-13 1972-04-25 Texas Instruments Inc Method of making fuel cell electrolyte matrix
US3697322A (en) * 1970-08-17 1972-10-10 Merck & Co Inc Magnesium oxide coatings
US3763085A (en) * 1971-08-23 1973-10-02 Baker Co J E Refractory composition
US3841886A (en) * 1972-04-13 1974-10-15 Motus Chem Inc Refractory cement incorporating fluxing component
FR2190755A1 (en) * 1972-05-24 1974-02-01 Norton Co Highly refractory oxide articles - bonded by alkaliflouborate and calcined at low temps
FR2229663A1 (en) * 1973-05-18 1974-12-13 Activite Atom Avance Insulating ceramic having controlled porosity - prepd. by sinter process comprising final sintering without over-pressure
SU487045A1 (ru) * 1973-07-06 1975-10-05 Ордена Трудового Красного Знамени Институт Проблем Материаловедения Ан Усср Шихта дл изготовлени керамического материала
US4131476A (en) * 1977-08-05 1978-12-26 Whitehead Brothers Company Additive for green molding sand
US4146379A (en) * 1977-08-24 1979-03-27 University Of Southern California Process for densifying polycrystalline articles
SU662531A1 (ru) * 1978-01-30 1979-05-15 Moroz Boris Состав дл синтеза диопсида

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013213698A (ja) * 2012-03-30 2013-10-17 Ihi Corp 地殻様組成体及び地殻様組成体の製造方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR850001525A (ko) 1985-03-30
CA1226588A (en) 1987-09-08
EP0135773A2 (en) 1985-04-03
DE135773T1 (de) 1985-09-26
EP0135773B1 (en) 1989-03-01
US4473654A (en) 1984-09-25
DE3476869D1 (en) 1989-04-06
EP0135773A3 (en) 1985-10-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4780142A (en) Hard setting refractory composition
CN102015578B (zh) 不定形耐火材料用粘合剂及不定形耐火材料
JP6411469B2 (ja) スピネル形成性耐火組成物、その製造方法およびその使用
EP0135773B1 (en) Low temperature bonding of refractory aggregates and refractory products of improved cold strength
JP4653317B2 (ja) クリンカー水硬性バインダー、使用とその製造方法
US6548436B2 (en) Cristobalite-free mullite grain having reduced reactivity to molten aluminum and method of producing the same
US2572688A (en) Magnesia refractory and method of
EP0293600B1 (de) Verfahren zur Herstellung eines feuerfesten Oxid -Kohlenstoff-Steins
US3333972A (en) Refractory products and method
JP2002234776A (ja) 溶鋼取鍋用不定形耐火組成物
US3378383A (en) High magnesia product and process of making the same
US3141784A (en) High temperature refractory
US4999325A (en) Rebonded fused brick
US5478786A (en) Manufacture of shaped refractory objects
US3030216A (en) Refractory composition
US3442670A (en) Carbon composition and process
US3248239A (en) Process of making magnesia chrome refractory brick of increased strength at elevated temperatures
JPS6120511B2 (ja)
GB2065632A (en) Zirconia/forsterite refractories
US3864136A (en) Direct bonded refractory brick having improved hot strength and its method of manufacture
JP2019123632A (ja) アルミナ−マグネシア質キャスタブル耐火物、及びその製造方法
JPS61117167A (ja) スピネル含有組成物
JPS62110B2 (ja)
US20040132608A1 (en) Multi-purpose refractory material
US3844802A (en) Burned periclase brick and method of making