JPS6283362A

JPS6283362A - 低膨張・高耐食性耐火物の製造方法

Info

Publication number: JPS6283362A
Application number: JP60225908A
Authority: JP
Inventors: 柳　弘来
Original assignee: Harima Refractories Co Ltd
Current assignee: Harima Refractories Co Ltd
Priority date: 1985-10-08
Filing date: 1985-10-08
Publication date: 1987-04-16

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）本発明は、高炉の内張りに適した低膨張・高耐食性耐火
物の製造方法に関する。

（従来の技術）コージェライト（２ＭｇＯ・２Ａ７ＩｚＣｈ・５Ｓｉ０
２）をシャモットあるいはアルミナに組み合わせること
は、例えば高炉ンヤフト部の内張り耐火物の製造におい
て行われている。コージェライトは熱膨張率が非常に小
さく、これを添加することによって耐火物の耐スポーリ
ング性を向とさせるためである。

（発明が解決しようとする問題点）しかし、１，４００で以上の高温を受けるとコーンエラ
イトは溶融するか又は他の物質に変化し、耐スポーリン
グ性の効果が十分発揮されないと共に、耐食性に劣ると
いう欠点があった。

本発明は、高温下においてもコージェライトがもつ低膨
張性を保ち、しかも耐食性を低下させない耐火原料を得
、これをシャモット及び／又はアルミナに対して特定の
割合で配合することにより、高炉の内張りなどに好適な
低膨張・高耐食性の耐火物を製造する方法を提供するこ
とを目的としている。

（問題点を解決するための手段）本発明者らの実験によると、ジルコンサンドを出発原料
としたＺｒ０ｚ・Ｓ＋Ｏｚ成分に、ＭｇＯ成分および５
ｉＯ＝成分を特定の割合で混合し、焼結又は溶融して得
た耐火原料の使用が好ましいことを知った。この耐火原
料は主成分としてコージェライトが生成しており、この
両生成分の熱膨張差とバデライトの変態膨張によって生
じたミクロクラックが熱衝撃を緩和し、耐スポーリング
性を向上させるものと思われる。また、耐食性の向上は
、主成分の一つであるバデライトが溶融金属あるいは溶
融スラグに対して耐食性に優れているからと思われる。

そして、本発明はこの耐火原料にシャモット及び／又は
アルミナを組み合わせる。これは高炉シャフト部の内張
りとして、耐アルカリ性を付与させるためである。

以上の見地よりなされた本発明の主要構成は、ジルコン
質原料をＺｒ０ｚ−８１０ｚ成分で５０〜９０ｗｔ％、
アルミナ質原料をＡｊｌｚＯ成分で７〜３５ｗｔ％、マ
グネシア質原料をＭｇＯ成分で３〜１５ｗｔ％からなる
混合物を焼結又は溶融して得た耐火原料１５〜６０ｗｔ
％と、残部がシャモット及び／又はアルミナよりなる配
合物を成形後、焼成する低膨張・高耐食性耐火物の製造
方法である。

マス、本発明においてジルコン質原料、アＪＬＩ　Ｅす
質原料およびマグネシア質原料を組み合わせで合成する
耐火原料の製造方法について詳述する。

ここで使用するジルコン質原料は、ジルコンサンドを出
発原料として得られる。ジルコン質原料はＺｒＯｓ・Ｓ
ｉＯ２成分として５Ｑｗｔ％未満ではバデライトの生成
が少なく耐火度、耐食性が不十分となり、９Ｑｗｔ％を
超えるとコージェライトの生成が少ないために耐スポー
リング性に劣る。

アルミナ質原料としては、例えばボーキサイト、シリマ
ナイト、カイアナイト、粘土、ばん土頁岩などが使用で
きる。その割合は１２０．成分として７ｗｔ％未満では
コージェライトの生成が少なくなって耐スポーリング性
に劣る。３５ｗｔ％を超えるとコランダム、スピネルな
どの生成量が多く、その分、コージェライトの生成が少
なくなって耐スポーリング性に劣る。

マグネシア質原料は、例えば海水マグネシア、天然マグ
ネサイト、滑石、ズン岩、じゃもん岩、苦土かんらん岩
などである。ＭｇＯ成分が３ｗｔ％未満ではコージェラ
イトの生成量が減って耐スポーリング性に劣る。１５ｗ
ｔ％を超えるとコランダム、スピネルなどの生成が多く
なってコージェライトの生成が少なく、この場合も耐食
性に劣る。

各原料においてさらに好ましい割合は、それぞれＺｒ０
２−　Ｓ　１ｏｚ７０〜８０Ｗｊ％、Ａ　７＋２０３１
０〜２５ｗｔ％、ＭｇＯ５〜ｌＱｗｔ％である。

各原料を以上のように組み合わせ、後は耐火原料の製造
における常法どおり、各原料を１００メツシユ程度以下
、好ましくは２００メツシユ以下に粒度調整する。焼成
により耐火原料を得るときは、これに有機質または無機
質の結合剤と必要によりさらに水分を添加混合してブリ
ケット状、棒状、粒状に成形し、乾燥後、例えばｉ、ａ
ｏｏ〜１，４５０℃の温度範囲で焼成する。一方、溶融
品の場合は、例えハｌｌ気炉で１，５００でニス且の一
忌産で溶融させる。

焼成又は溶融の処理により、耐火原料は次式で示される
化学反応によって、主成分としてコージェライトとバテ
ライトが生成する。

Ｚ　ｒ　０２　・Ｓ　ｉＯｘ　（ジルコン）　＋　Ａ　
ＩＩ　２０ａ　＋　Ｍ　ｇ　０→Ｚ　ｒｏｔ　（バテラ
イト）　＋　２Ｍｇ０．２ＡＡｚＯ３，５８ｉ０□（コ
ージェライト）なお、主成分のコージェライトおよびバデライト以外の
成分は、未反応のＺｒＯ２・ＳｉＯ２、ＡｊｂＯ３、Ｍ
ｇＯの他、Ｍｇ　Ｏ−８＋　Ｏｈ、Ｍｇ　Ｏ−Ａ　Ｊ２
０３、ＳｉＯ□・Ａ７１２０３などが生成されることも
ある。

本発明では、以上の耐火原料を１０〜６Ｑｗｔ％使用し
、残部をシャモット及び／又はアルミナからなる配合物
を成形し、焼成して目的とする耐火物を製造する。以上
の耐火原料が１５ｗｔ％未満であれば低膨張の効果が不
十分であり、６Ｑｗｔ％を超えるとシャモットあるいは
アルミナの割合が少なくなって耐アルカリ性に劣る。さ
らに好ましくは２０〜５５ｗｔ％である。成形にあたっ
ては有機質又は無機質の結合剤を外掛で約５ｗｔ％程度
添加し、混練したものを加圧成形する。焼成はｔ、ａｏ
ｏ〜１，４５０′ｃ程度が好ましい。

（実施−例）以下、本発明実施例と、その比較例を示す。

第１表は、耐火原料の製造例を示す。各成分の配合割合
と、焼成後に生成した鉱物組成を同時に示す。この耐火
原料はいずれも２００メソシユ以下に粒度調整したジル
コンサンド、焼結アルミナ、マグネシアクリンカ−およ
びシリカを、それぞれＺ　ｒＯｚ・Ｓ　ｉＯ−、Ａｌ２
Ｏ５、ＭｇＯ，Ｓ　ｉ　０２の成分に換算して配合し、
結合剤としてＰ、　Ｖ、　Ａを外掛け１ｗｔ％程度と適
量の水を添加し、成形し、乾燥後ｔ、ａｓ。

で×５時間で焼成した。

第２表は、第１表に示す耐火原料の一部と、シャモット
及び／又はアルミナとの組み合わせの割合を示す。これ
らは結合剤としてリグニンスルフオン酸ソーダを外掛け
で１，５ｗｔ％添加し、成形し、乾燥後１，４００　’
ｃ　Ｘ　５時間で焼成して耐火物を製造した。得られた
耐火物の試験結果を同表に示す。測定方法は次のとおり
。

耐スポーリング性；−辺が４０ｆｉ角の立方体に切り出
した試験片を加熱＃水冷により、キレツの大小を比較試験した。

耐　火　度、　ＪＩＳ、Ｒ２２０４−７６に準じて測定
。

耐　食　性；２０Ｗφ×高さ１５ｏ！ｏ１に切り出した
試験片を１．５００’ｃの溶鉄（銑鉄８０　ｗｔ％十高
炉スラグ２０ｗｔ％）中に６０分間浸漬させ、溶損寸法
を求めた。溶媒となる溶鉄に高炉スラグを組み合わせたのは、アルカリ浸食の影響を見るためである。

（効果）本発明により得られる耐火物は、実施例の試験結果から
も明らかなように、例えば１，４００で以との高温条件
下においても耐スポーリング性および耐食性に優れる。

したがって、本発明はライフサイクルの長く、しかも耐
アルカリ性が要求される高炉用内張り耐火物の製造方法
として好適である。

Claims

【特許請求の範囲】

ジルコン質原料をＺｒＯ＿２・ＳｉＯ＿２成分で５０〜
９０ｗｔ％、アルミナ質原料をＡｌ＿２Ｏ成分で７〜３
５ｗｔ％、マグネシア質原料をＭｇＯ成分で３〜１５ｗ
ｔ％からなる混合物を焼結又は溶融して得た耐火原料１
５〜６０ｗｔ％と、残部がシャモット及び／又はアルミ
ナよりなる配合物を成形後、焼成する低膨張・高耐食性
耐火物の製造方法。