JPS6324944B2 - - Google Patents
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- JPS6324944B2 JPS6324944B2 JP55147375A JP14737580A JPS6324944B2 JP S6324944 B2 JPS6324944 B2 JP S6324944B2 JP 55147375 A JP55147375 A JP 55147375A JP 14737580 A JP14737580 A JP 14737580A JP S6324944 B2 JPS6324944 B2 JP S6324944B2
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はマグネシアを含有した不焼成耐火物に
関するものである。従来この種の耐火物は各種工
業炉の内張りに使用されてきたが、近年の耐火物
焼成コスト増大に伴なつて更に使用範囲が拡大し
つつあることは周知の所である。かかる不焼成耐
火物の結合剤として従来から提案されているもの
には塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、珪酸
ナトリウム、縮合りん酸ナトリウム等の無機結合
剤やコールタールピツチ、フエノール樹脂等の炭
素質結合剤があるが、これらの中塩化物硫酸塩は
比較的低温で溶融、分解し、強度劣化を生じる欠
点を有している。また珪酸ナトリウムはマグネシ
アとの反応が比較的早期におこる為、耐火物の製
造工程上支障をきたすと同時にりん酸塩に比較し
てマグネシアとの反応生成物の耐熱性が劣ること
が知られている。フエノール樹脂のような炭素質
結合剤は耐熱性、耐食性共に際だつて優れている
ものの通常の雰囲気で使用された場合には酸化に
よる組織の脆弱化、強度劣化が顕著であり、使用
箇所が自ずから限定される。このような各種結合
剤の欠点を補うものとして近年縮合りん酸ナトリ
ウムの使用が提案されている。 縮合りん酸ナトリウムとはNa4P2O7の組成式
から成るピロりん酸ソーダからNa2O／P2O5が１
に接近したグラハム塩型のガラス状縮合りん酸ソ
ーダまで各種製造市販されているが、これらの内
マグネシア含有不焼成耐火物用としてはその平均
鎖長（ｎ）が10〜30の範囲にある通称ヘキサメタ
りん酸ソーダが賞用されている。この理由として
は縮合りん酸ソーダの中では耐火物の耐熱性に悪
影響を及ぼすアルカリ成分（Na2O）が少なく、
またマグネシアとの反応が常温では緩慢である為
に耐火物製造工程上の弊害がないことが挙げられ
る。 しかしながら相対的にアルカリ成分が少ないと
言えども組成中に30重量％以上のNa2Oを含有す
ることから、骨材との反応に直接寄与するP2O5
は必然的に70重量％以下になることは避けられ
ず、更にアルカリ成分が少なく、P2O5の多い結
合剤の開発が望まれている。このような条件を満
たす結合剤として従来から製造市販されているも
のにP2O5含有量の高い通称ウルトラポリりん酸
ソーダがあるが、これは水溶液のpHがかなりの
酸性側に位置する為、マグネシアのように弱アル
カリ性骨材とはすみやかな反応を生じ、不焼成耐
火物用の結合剤としては不適である。本発明者等
はかかる従来の結合剤の欠点を改良すべく種々研
究を重ねた結果、水酸化リチウム又は種々のリチ
ウム塩とりん化合物を反応せしめることによつて
得られるガラス状縮合りん酸リチウムがマグネシ
アを含有した耐火物に対して良好な化学結合性を
有し、かつP2O5含有量として80重量％を越える、
優れたバインダー効率を可能ならしめることを見
い出した。ここで使用される縮合りん酸リチウム
はLi2O／P2O5重量比として2.5／7.5〜1.5／8.5の
範囲にあるもので平均鎖長としてｎ≧４であり、
その１％水溶液のpHは６〜９の範囲である。
Li2O／P2O5比が2.5／7.5よりLi2Oの多い組成比を
有するものは従来の縮合りん酸ソーダとアルカ
リ／りん酸の比が同等となり、縮合りん酸リチウ
ムの特異性を発揮することが困難であり、また
Li2O／P2O5比が1.5／8.5よりLi2Oの少ない範囲の
組成比を有するものは、pHがかなりの酸性領域
となり、マグネシアとの反応速度が大きく実用的
でない。本発明に使用される縮合りん酸リチウム
の一例を挙げればLi2O19.3重量％、P2O580.4重量
％、１％水溶液pH6.8であり、従来のりん酸塩系
結合剤に比較して極めてP2O5含有量が多く、ア
ルカリ含有量が少ない。 本発明は上記縮合りん酸リチウムを使用して成
るが、その添加量に関しては骨材100重量部に対
して0.5〜５重量部の範囲が好ましい。0.5重量部
より少ない範囲では如何にP2O5含有量が多いと
言えども所望の結合強度を得ることができず、ま
た５重量部より多い範囲は耐火物の耐熱性、耐食
性に関して悪影響がみられ好ましくない。他の結
合剤、例えば水溶性高分子に属するデキストリ
ン、ポリビニルアルコール、メチルセルロースや
フエノール樹脂、ピツチ類等を本発明による縮合
りん酸リチウムと併用しても何ら支障はなく、ま
た他の無機結合剤の使用も縮合りん酸リチウムが
主たる結合剤の範囲である限りは可能である。本
発明に使用される骨材の主たるものは縮合りん酸
リチウムと良好な化学結合性を有するマグネシア
であるが、この種の耐火物の通例としてMgOと
しての化学成分が50重量％を越える範囲が好まし
く、具体的な原料として焼結及び電融マグネシ
ア、マグクロ、スピネル（MgO・Al2O3）等を主
体として、クロム鉱、酸化クロム、アルミナ、カ
ーボン、黒鉛、炭化珪素等を必要に応じて配合す
ることができる。また耐火物のCaO／SiO2調整
の為の添加剤であるカルシウム化合物やシリカ成
分を加えることも差し支えない。 本発明は以上のように各種原料を組み合せるこ
とによつてMgO成分として50重量％を越える範
囲に調整されたものに縮合りん酸リチウムを配合
して成るが、その混練、成型に関しては何ら特殊
性はなく既知の装置、方法を用いる事ができる。
乾燥はマグネシアと縮合りん酸リチウムの化学結
合が充分に進行する温度、具体的には100〜200℃
の範囲が適しているが、それよりやゝ高くても低
くても耐火物の品質に及ぼす影響はそれ程顕著で
はない。 以下、本発明による耐火物を詳細に説明するた
めに実施例を示す。 実施例 １〜７ 本発明による実施例を第１表に示した。ここで
用いた縮合りん酸リチウムは前述のLi2O 19.3
重量％、P2O5 80.4重量％の組成を有するもので
あり、またりん酸リチウムはLi2O 24.1重量％、
P2O5 75.5重量％であり、いずれも本発明の範囲
にある。りん酸リチウムはLi2O 26.9重量％、
P2O5 73.0重量％、りん酸リチウムはLi2O 12.5
重量％、P2O5 87.2重量％の組成を有し、その
Li2O／P2O5の重量比は1.25／8.75であつて本発明
の範囲外である。比較例として用いたヘキサメタ
りん酸ソーダはNa2O 33重量％、P2O5 67重量％
の組成からなる。実施例３で用いた炭酸カルシウ
ムは耐火物組成中のＣ／Ｓを調整するために使用
したものであり、実施例５、比較例１で使用した
レゾール型フエノール樹脂は含水分約40％、
pH8.8の水溶液である。 実施例１〜７からなる不焼成耐火物は、強度特
性、特に1200℃の熱間強度が比較例に比べて優れ
ており、本発明の優秀性を立証した。なお比較例
６の本発明の範囲よりもP2O5が多いりん酸リチ
ウムは、混練時にマグネシアとの反応を生じ、使
用不能であつた。 かかる不焼成耐火物は、製鉄用各炉の他にセメ
ントロータリーキルン、ガラス炉蓄熱室用耐火物
として好適であり、その応用範囲は極めて広い。 【表】
関するものである。従来この種の耐火物は各種工
業炉の内張りに使用されてきたが、近年の耐火物
焼成コスト増大に伴なつて更に使用範囲が拡大し
つつあることは周知の所である。かかる不焼成耐
火物の結合剤として従来から提案されているもの
には塩化マグネシウム、硫酸マグネシウム、珪酸
ナトリウム、縮合りん酸ナトリウム等の無機結合
剤やコールタールピツチ、フエノール樹脂等の炭
素質結合剤があるが、これらの中塩化物硫酸塩は
比較的低温で溶融、分解し、強度劣化を生じる欠
点を有している。また珪酸ナトリウムはマグネシ
アとの反応が比較的早期におこる為、耐火物の製
造工程上支障をきたすと同時にりん酸塩に比較し
てマグネシアとの反応生成物の耐熱性が劣ること
が知られている。フエノール樹脂のような炭素質
結合剤は耐熱性、耐食性共に際だつて優れている
ものの通常の雰囲気で使用された場合には酸化に
よる組織の脆弱化、強度劣化が顕著であり、使用
箇所が自ずから限定される。このような各種結合
剤の欠点を補うものとして近年縮合りん酸ナトリ
ウムの使用が提案されている。 縮合りん酸ナトリウムとはNa4P2O7の組成式
から成るピロりん酸ソーダからNa2O／P2O5が１
に接近したグラハム塩型のガラス状縮合りん酸ソ
ーダまで各種製造市販されているが、これらの内
マグネシア含有不焼成耐火物用としてはその平均
鎖長（ｎ）が10〜30の範囲にある通称ヘキサメタ
りん酸ソーダが賞用されている。この理由として
は縮合りん酸ソーダの中では耐火物の耐熱性に悪
影響を及ぼすアルカリ成分（Na2O）が少なく、
またマグネシアとの反応が常温では緩慢である為
に耐火物製造工程上の弊害がないことが挙げられ
る。 しかしながら相対的にアルカリ成分が少ないと
言えども組成中に30重量％以上のNa2Oを含有す
ることから、骨材との反応に直接寄与するP2O5
は必然的に70重量％以下になることは避けられ
ず、更にアルカリ成分が少なく、P2O5の多い結
合剤の開発が望まれている。このような条件を満
たす結合剤として従来から製造市販されているも
のにP2O5含有量の高い通称ウルトラポリりん酸
ソーダがあるが、これは水溶液のpHがかなりの
酸性側に位置する為、マグネシアのように弱アル
カリ性骨材とはすみやかな反応を生じ、不焼成耐
火物用の結合剤としては不適である。本発明者等
はかかる従来の結合剤の欠点を改良すべく種々研
究を重ねた結果、水酸化リチウム又は種々のリチ
ウム塩とりん化合物を反応せしめることによつて
得られるガラス状縮合りん酸リチウムがマグネシ
アを含有した耐火物に対して良好な化学結合性を
有し、かつP2O5含有量として80重量％を越える、
優れたバインダー効率を可能ならしめることを見
い出した。ここで使用される縮合りん酸リチウム
はLi2O／P2O5重量比として2.5／7.5〜1.5／8.5の
範囲にあるもので平均鎖長としてｎ≧４であり、
その１％水溶液のpHは６〜９の範囲である。
Li2O／P2O5比が2.5／7.5よりLi2Oの多い組成比を
有するものは従来の縮合りん酸ソーダとアルカ
リ／りん酸の比が同等となり、縮合りん酸リチウ
ムの特異性を発揮することが困難であり、また
Li2O／P2O5比が1.5／8.5よりLi2Oの少ない範囲の
組成比を有するものは、pHがかなりの酸性領域
となり、マグネシアとの反応速度が大きく実用的
でない。本発明に使用される縮合りん酸リチウム
の一例を挙げればLi2O19.3重量％、P2O580.4重量
％、１％水溶液pH6.8であり、従来のりん酸塩系
結合剤に比較して極めてP2O5含有量が多く、ア
ルカリ含有量が少ない。 本発明は上記縮合りん酸リチウムを使用して成
るが、その添加量に関しては骨材100重量部に対
して0.5〜５重量部の範囲が好ましい。0.5重量部
より少ない範囲では如何にP2O5含有量が多いと
言えども所望の結合強度を得ることができず、ま
た５重量部より多い範囲は耐火物の耐熱性、耐食
性に関して悪影響がみられ好ましくない。他の結
合剤、例えば水溶性高分子に属するデキストリ
ン、ポリビニルアルコール、メチルセルロースや
フエノール樹脂、ピツチ類等を本発明による縮合
りん酸リチウムと併用しても何ら支障はなく、ま
た他の無機結合剤の使用も縮合りん酸リチウムが
主たる結合剤の範囲である限りは可能である。本
発明に使用される骨材の主たるものは縮合りん酸
リチウムと良好な化学結合性を有するマグネシア
であるが、この種の耐火物の通例としてMgOと
しての化学成分が50重量％を越える範囲が好まし
く、具体的な原料として焼結及び電融マグネシ
ア、マグクロ、スピネル（MgO・Al2O3）等を主
体として、クロム鉱、酸化クロム、アルミナ、カ
ーボン、黒鉛、炭化珪素等を必要に応じて配合す
ることができる。また耐火物のCaO／SiO2調整
の為の添加剤であるカルシウム化合物やシリカ成
分を加えることも差し支えない。 本発明は以上のように各種原料を組み合せるこ
とによつてMgO成分として50重量％を越える範
囲に調整されたものに縮合りん酸リチウムを配合
して成るが、その混練、成型に関しては何ら特殊
性はなく既知の装置、方法を用いる事ができる。
乾燥はマグネシアと縮合りん酸リチウムの化学結
合が充分に進行する温度、具体的には100〜200℃
の範囲が適しているが、それよりやゝ高くても低
くても耐火物の品質に及ぼす影響はそれ程顕著で
はない。 以下、本発明による耐火物を詳細に説明するた
めに実施例を示す。 実施例 １〜７ 本発明による実施例を第１表に示した。ここで
用いた縮合りん酸リチウムは前述のLi2O 19.3
重量％、P2O5 80.4重量％の組成を有するもので
あり、またりん酸リチウムはLi2O 24.1重量％、
P2O5 75.5重量％であり、いずれも本発明の範囲
にある。りん酸リチウムはLi2O 26.9重量％、
P2O5 73.0重量％、りん酸リチウムはLi2O 12.5
重量％、P2O5 87.2重量％の組成を有し、その
Li2O／P2O5の重量比は1.25／8.75であつて本発明
の範囲外である。比較例として用いたヘキサメタ
りん酸ソーダはNa2O 33重量％、P2O5 67重量％
の組成からなる。実施例３で用いた炭酸カルシウ
ムは耐火物組成中のＣ／Ｓを調整するために使用
したものであり、実施例５、比較例１で使用した
レゾール型フエノール樹脂は含水分約40％、
pH8.8の水溶液である。 実施例１〜７からなる不焼成耐火物は、強度特
性、特に1200℃の熱間強度が比較例に比べて優れ
ており、本発明の優秀性を立証した。なお比較例
６の本発明の範囲よりもP2O5が多いりん酸リチ
ウムは、混練時にマグネシアとの反応を生じ、使
用不能であつた。 かかる不焼成耐火物は、製鉄用各炉の他にセメ
ントロータリーキルン、ガラス炉蓄熱室用耐火物
として好適であり、その応用範囲は極めて広い。 【表】
Claims (1)
- １ MgO成分が50重量％を越える範囲に調整さ
れた骨材100重量部に対して、結合剤として
Li2O／P2O5の重量比が2.5／7.5〜1.5／8.5の範囲
にある縮合りん酸リチウムを0.5〜５重量部使用
することを特徴とする耐火物の製造法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55147375A JPS5771861A (en) | 1980-10-20 | 1980-10-20 | Manufacture of refractories |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55147375A JPS5771861A (en) | 1980-10-20 | 1980-10-20 | Manufacture of refractories |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5771861A JPS5771861A (en) | 1982-05-04 |
| JPS6324944B2 true JPS6324944B2 (ja) | 1988-05-23 |
Family
ID=15428805
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55147375A Granted JPS5771861A (en) | 1980-10-20 | 1980-10-20 | Manufacture of refractories |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5771861A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024190742A1 (ja) | 2023-03-13 | 2024-09-19 | 黒崎播磨株式会社 | 不焼成塩基性れんがの製造方法 |
| WO2025069760A1 (ja) | 2023-09-26 | 2025-04-03 | 黒崎播磨株式会社 | 不焼成マグクロれんがの製造方法 |
-
1980
- 1980-10-20 JP JP55147375A patent/JPS5771861A/ja active Granted
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2024190742A1 (ja) | 2023-03-13 | 2024-09-19 | 黒崎播磨株式会社 | 不焼成塩基性れんがの製造方法 |
| EP4624440A1 (en) | 2023-03-13 | 2025-10-01 | Krosakiharima Corporation | Method for manufacturing unfired basic brick |
| WO2025069760A1 (ja) | 2023-09-26 | 2025-04-03 | 黒崎播磨株式会社 | 不焼成マグクロれんがの製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5771861A (en) | 1982-05-04 |
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