JPS6090858A

JPS6090858A - 遊離石灰を含有する耐消化性耐火物骨材およびその製造方法

Info

Publication number: JPS6090858A
Application number: JP19714683A
Authority: JP
Inventors: 浩川上
Original assignee: FUAIZAA KUIGUREE KK
Current assignee: FUAIZAA KUIGUREE KK
Priority date: 1983-10-21
Filing date: 1983-10-21
Publication date: 1985-05-22

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】本発明は、消化防止処理ン施した耐火物骨材おに用いら
れており、該装置の寿命を延ばすのに役立っている。生
石灰は溶融温度が２５７２℃と高く、減圧下での蒸気圧
も低く安定である等、耐火物としての優れた性質を持つ
にもかかわらず、消化性が高いため耐火物としての実用
化が遅れている。消化、（水利）を防止するための技術
として現在、生石灰に各補添加物、例えば乾性油、合成
樹脂、ショ糖、ステアリン醸、ケイ酸およびその塩、ホ
ウ酸およびその塩等を添加することが行われているが、
使用目的によ、つては必ずしも満足すべき結果ン与えな
い。

本発明の１つの目的は、遊離石灰を含有する耐消化性（
水利抵抗性）耐火物骨材を提供することであり、その製
造方法を提供することが本発明の別の目的である。本発
明のもう一つの目的は、前記耐消化性耐火物骨材、追加
のクリンカー、結合剤および水を含有して成る不定形耐
火材を提供することである。

本発明によれば、遊離石灰を含有するクリンカーン炭酸
カルシウム保護層で被覆した耐消化性耐火物骨材が提供
される。更に、遊離石灰を含有するクリンカーを二酸化
炭素含有雰囲気中、少なくとも９５０°Ｃに加熱し、次
いで冷却して、クリンカー表面に炭酸カルシウム保護層
を形成させることン特徴とする耐消化性耐火物の製造方
法が提供される。男に加えて、遊離石灰を含有するクリ
ンカーを炭酸カルシウム保護層で抜機した耐消化性耐火
物骨材、追加のクリンカー、結合剤、および−水を含有
して成る不定形耐火材が提供される。

大気圧下、８９７℃で石灰（酸化カルシウム、（ＯａＯ
）、二酸化炭素（００２）、炭酸カルシウム（０ａＯ０
３）は、次式の如く、平衡状態にある。

高温にて、石灰を二酸化炭素と接触させると、石灰粒子
の表面に炭酸カルシウム膜が生成する。この炭酸カルシ
ウム表層が石灰粒子を被覆して、水分、湿気から保護す
るため石灰の消化が防止される。

本発明者らは遊離石灰を含有するクリンカーを二酸化炭
素含有雰囲気中、高温に加熱し、次いで冷却すると、ク
リンカー表面に、炭酸カルシウム保護層が形成され、消
化が防止されることを見い出し本発明を完成した。

本発明の耐消化性耐火物骨材の原料としては遊離石灰乞
含有するクリンカーが用いられるが、夾用的には焼成ラ
イムクリンカー、死焼ドロマイトクリンカ−１海水マグ
ネシアクリンカ−が好ましい。焼成ライムクリンカーと
は、石灰石（ライム）に酸化鉄を加え、１８００℃位の
高温で焼成したクリンカーである。死焼ドロマイトクリ
ンカ−とは、ドロマイト原石に酸化鉄を加え、１６５０
℃位で死焼（ｄｅａｄ　ｂｕｒｎｅｄ、　）　Ｌ／たク
リンカーである。

海水マグネシアクリンカ−とは、海水に溶存するマグネ
シウムイオンを苛性ソーダーなどにより水酸化マグネシ
ウムとして沈澱させ、１６．．００℃以上の高温で焼成
したクリンカーである。本明細書中、これら特定のクリ
ンカー及びその他のクリンカー類（例えば、電融ライム
タリン・カー、仮焼ドロマイトクリンカ−１安定化ドロ
マイトクリンカ−１電融マグネシアクリンカ−等）ン総
称してクリンカーと呼ぶ。

本発明の耐消化性耐火物骨材を製造する方法は原料クリ
ンカーを二酸化炭素含有雰囲気中、高温に加熱すること
、次いでクリンカーを冷却することの２工程から構成さ
れている。本発明者は焼成ライムクリンカーン用いて、
消化防止処理開始温度（加熱温度）、処理終了温度（冷
却温度）おＩびクリンカーがおかれる雰囲気中の二酸化
炭素濃度を変化させ、各温度、あるいは％濃度において
、重量増加率並びに粉化率を測定算出し、各実験条件に
おける消化防止効果を評価した。

まづ二酸化炭素濃度１００％雰囲気中、処理開始温度を
変化させ、該温度まで昇温加熱し、設定温概に到達する
と直ちに８００℃まで冷却して消化防止試験乞行なった
。この試験によって得られた結果ン第１表に、示す。

次いで、二酸化炭素濃度１００％雰囲気中、原料クリン
カーｖ１０００℃に昇温加熱し、１０００°Ｃに到達す
ると直ちに各設定温度まで冷却して、消化防止試験を行
なった。この試験によって得られた結果乞第２表に示す
。

二酸化炭素濃度の変化に基づ（消化防止試験は、各二酸
化炭素濃度の雰囲気１０００°Ｃに加熱昇温後、室温ま
で冷却して行った。この試験によって得られた結果を第
３表に示す。

第３表　二酸化炭素濃度による消化防止効果上記第１表
〜第６表に、対照として未処理クリンカー試料の重量増
加率と粉化率を示しである。

試料の分析方法は、学振法７、ドロマイトクリンカ−の
消化性試験方法（案）ＩＩ（耐火物手帳（１９７６））
によった。

上記第１表の試験結果より、本発明の骨材の製造方法に
おいては、消化防止処理開始温度（加熱温度）が少な（
とも９５０℃でなければならないことが理解される。こ
の温度以下であると充分な消化防止効果が得られない。

第２弐の試験結果より処理終了後の冷却温度は低い程有
利であることがわかるが、少な（とも約９００℃に、好
適には８００００以下、特に好適には室温まで冷却する
。

炭酸カルシウム層の生成は、加熱過程、あるいは冷却過
程中に起こりえるので、クリンカーを必ずしも加熱設定
温度、冷却設定温度で二酸化炭素雰囲気下保持する必要
はない。二酸化炭素濃度については、２０体積係でもか
なりの消化防止効果があることが第３表の試験結果より
明らかであるが、８０　（Ｖ／Ｖ）　％かそれ以上の濃
度が好ましい。本発明の製造方法において、二酸化炭素
濃度８０　（ｖ’ｖ）係以上の焼成炉の廃棄ガスン二酸
化炭素含有雰囲気として用いることは、経済的な面から
特に好ましい。

本発明の耐消化性耐火物骨材は、実施例中詳述するよう
に、添加物を加えて、耐消化性の向上を図った従来の石
灰骨材と比較して、重量増加率、粉化率共に優れており
、顕著な耐消化性を呈する。

この耐消化性耐火物骨材、追加のクリンカー、結合剤、
水を含有して成る不定形耐火材も本発明に包含される。

不定形耐火材ン調製するためには、本発明の耐消化性耐
火物骨材に適当な結合剤及び追加のクリンカー乞配合し
て水ン加え混練する。

適当な結合剤としては、ケイ酸塩、リン酸塩、硫酸塩、
アルミナセメント、粘土などが挙げられる。

本発明の不定形耐火材は、多電の酸化カルシウム分を含
むにもかかわらず、水と混練した、際に水利崩壊ンおこ
さず、乾燥後満足すべき圧縮強度を示した。本発明の不
定形耐火材は海水マグネシアクリンカ−から成る耐火材
とほぼ同等の圧縮強度ヶ示すが、本発明品がより安価な
焼成ライムクリンカー又は死焼ドロマットクリンカーを
原料に使用している点に特に注目すべきである。

以下に、実施例により、本発明をさらに詳しく説明する
が、本発明を限定するものと見做されるべきではない。

実施例１焼成法により製造した焼成ライムクリンカー（羽部ドロ
マイト工業（株）製、見かけ比ｍ−３．２６ｇ／ｃ１ｒ
Ｌ３；気孔率１．５７　’ｌｙ　；　ＯａＱ　９６．６
６％；工ｇ、１ｏｓｓ　Ｏ，５０％；最大粒径４龍以下
）を前型電気炉で、二酸化炭素濃度１００％の雰囲気中
、１０００℃まで約６時間かけて昇温加熱し、１０００
℃に達すると電気炉の熱源を止め室温まで自然冷却して
、耐火骨材”Ｙ＊ｊ！！！した。この骨材を前記の消化
性試験方法にて分析した結果ン第４表に示す（本発明品
１）。同様に死焼ドロマイトクリンカ−（羽部ドロマイ
ト工業（株）製、見かけ比重３．３５　ｇ／ｃＩｒＬ’
　；気孔率２．６８％；ＣａＯ６１，４ｔｓ；ＭｇＯ６
１，６％；　ｘｇ、ｘｏａθ０，５％；最大粒径４關以
下）を出発原料にして二酸化炭素で消化防止処理ン施し
た。得られた試料骨材を本発明品２としてその試験分析
結果を第４表に示す。゛比較の為に焼成ライムタリンカ
ーに添加物ン加えた従来品を調製して、分析した。焼成
ライムクリンカー１００１量部に対して、スピンドル油
、硼酸ソーダー又はケイ酸ソーダーを一１量部（スピン
ドル油は単独で、他の物質は５０チ水溶液として）添加
して、乾燥後前述と同様の試験方法にて分析した。得ら
れた結果は、比較量として表４に示す。

表　４　耐消化性の比較試験試　料　１重増加率（％）　粉化率（％）硼酸ソーダー
　７．５　１４．４ケイ酸ソーダー　８．２　１６．０表４から明らかなように、本発明品１および２は未処理
の試料に比較して、１賛増加率、粉化率ともに著しく、
低下しており消化がおこりにくいことが立証された。又
、焼成ライムタリンカーに各種添加物ン加えて加工した
従来品と比較しても、表面に炭醸カルシウム保饅層ン有
する本発明品が最も侵れた消化防止効果ン示している。

実施例２実施例１の方法によって調製した焼成ライムクリンカー
（表４、本発明品１）、海水マグネシアクリンカ−１（
宇部化学（株）製、見かけ比重３．３３９量ｃｍ’　；
気孔率２．００　％　；　（４０１，３％　；ＭｇＯ９
５，３％　を工ｇ、１０８ａ　〜０　％　＃最大粒径４
１１１以下）結合剤、および水を下記の成分比で混練し
、不定形耐火材（本発明品３）を得た。

海水マグネシアクリンカ−４６粉末ケイ酸ソーダー　４前述と同様の方法で、死焼ドロマイトクリンカ−（表４
、本発明品２）、海水マグネシアクリンカ−１結合剤お
よび水ン下記の成分比で混練し、不定形耐火材（本発明
品４）を得た。

成　分　亘量チマグネシアクリンカ−４６粉末ケイ酸ソーダー　４比較の為に、焼成ライムタリンカー（消化防止処理なし
）又は死焼ドロマイトクリンカ−（消化防止処理なし）
、海水マグネシアクリンカ−１結合剤および水を下記の
成分比で混練し、不定形耐火材（対照品１及び対照品２
）を得た。

海水マグネシアクリンカ−４６粉末ケイ酸ソーダー　４て１４都ノ同様に海水マグネシアクリンカ−のみ（未処理〕馨含む
不定形耐火材（対照品６）ン調製した。

海水マグネシアクリンカ−９６粉末ケイ酸ソーダー　４なお、上記すべての調製例においてクリンカーの粒度は
（最大粒径）４冨翼以下であり、粉末ケイ酸ソーグーの
粒度（最大粒径）　０．０’　７４１１１１以下である
。

これら耐火材各試料中の酸化マグネシウム酸化カルシウ
ム含量及び粒度分布を分析した結果７表５に示す。更に
これらの試料Ｚ１１０℃で１２時間乾燥後、圧縮強度を
測定した、その結果も表５に示されている。

表５の試験結果から明らかなごとく、消化防止処理ン施
していないクリンカー原料を配合してなる不定形耐火材
は、遊離石灰が水和し、耐火材そのものが水利崩壊して
、使用不能となった。対照的に、消化防止処理を施した
炭酸カルシウム保護層を有するタリンカー骨材からなる
耐火材は、乾燥後、充分な圧縮強度ン示した。しかもほ
とんど酸化マグネシウムからなる対照品３と比較して、
約半量の酸化カルシウムン含む本発明の耐火材は同等の
圧縮強度を示した。従って、これらの試験結果は、本発
明に係る不定形耐火材の利用価値を如実に実証したもの
である。

代理人　浅　村　皓

Claims

【特許請求の範囲】

（１）遊離石灰を含有するクリンカーを炭酸カルシウム
保護層で被覆した耐消化性耐火物骨材。
（２）　クリンカーが焼成ライムクリンカー、死焼ドロ
マイトクリンカ−および海水マグネシアクリンカ−から
なる群より選ばれる前記第１項に記載の耐消化性耐火物
骨材。
（３）クリンカーが焼成ライムクリンカー又は死焼ドロ
マイトクリンカ−である前記第２項に記載の耐消化性耐
火物骨材。
（４）遊離石灰を含有するクリンカーを二酸化炭素含有
雰囲気中、少なくとも９５０℃に加熱し、次いで冷却し
て、クリンカー表面に炭酸カルシウム保膜層を形成させ
ることＹ：特徴とする耐消化性耐火物骨材の製造方法。
（５）　クリンカーが焼成ライムクリンカー、死焼ドロ
マイトクリンカ−１および海水マグネシアクリンカ−か
らなる群より選ばれ、該二酸化炭素含有雰囲気が８０体
体積風上の二酸化炭素を含み、そして加熱後、８００℃
以下にクリンカーを冷却することｔ％徴とする前記第４
項に記載の製造方法。
（６）　クリンカーが焼成ライムクリンカー又は死焼ド
ロマイトクリンカ−であり、該二酸化炭素含有雰囲気が
焼成炉の廃棄ガスであることケ特徴とする前記第５項に
記載の製造方法。（７１遊離石灰を含有するクリンカーを炭酸カルシウム
保護層で被覆した耐消化性耐火物骨材、追加のクリンカ
ー、結合剤、および水馨含有して成る不定形耐火材。