JP2000335978A - キャスタブル耐火物 - Google Patents
キャスタブル耐火物Info
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- 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
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-
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- 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
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Abstract
(57)【要約】
【課題】耐食性と耐スポーリング性の両方に優れたクロ
ミア含有低セメントキャスタブルを提供すること。 【解決手段】耐火性骨材６０〜８９重量％，耐火性超微
粉末１０〜３０重量％，アルミナセメント１〜１０重量
％，分散剤０．０１〜１重量％の組成で、耐火性骨材の
１部にアルミナセメント結合アルミナ・クロミア粗角を
使用した。 【効果】耐食性と耐スポーリング性のいずれにも優れた
クロミア含有低セメントキャスタブルが得られた。産業
廃棄物溶融炉用耐火物として有用である。
ミア含有低セメントキャスタブルを提供すること。 【解決手段】耐火性骨材６０〜８９重量％，耐火性超微
粉末１０〜３０重量％，アルミナセメント１〜１０重量
％，分散剤０．０１〜１重量％の組成で、耐火性骨材の
１部にアルミナセメント結合アルミナ・クロミア粗角を
使用した。 【効果】耐食性と耐スポーリング性のいずれにも優れた
クロミア含有低セメントキャスタブルが得られた。産業
廃棄物溶融炉用耐火物として有用である。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、灰，汚泥，ごみ等を溶
融処理する炉の内張り材として好適なクロミア含有低セ
メントキャスタブル耐火物に関する。
融処理する炉の内張り材として好適なクロミア含有低セ
メントキャスタブル耐火物に関する。
【０００２】
【従来の技術】クロミア含有耐火物は溶融ガラスやスラ
グに対して耐食性に優れていることから鉄鋼用，ガラス
溶融用又はセメント焼成用の耐火材として広範囲に使用
されている。近年，灰，汚泥，ごみ等を溶融する炉にお
いては、クロミアを比較的大量に含有する耐火物が使用
される傾向にある。クロミアを大量に含有する耐火物
は、耐食性には優れるが、耐スポーリングに劣る欠点が
ある。クロミア含有耐火物の耐スポーリング性を改善す
る方法として、ジルコニアの添加（特開平８−４８５７
４，特公昭６２−３６９８７），ジルコンの添加（特公
昭６２−３６９８６），縮合リン酸ナトリウムと炭酸カ
ルシウムの添加（特公昭６２−１９３９５），Ｃｒ２Ｏ
３−Ａｌ２Ｏ３−ＺｒＯ２−鉱化剤系の焼結または電融
骨材の活用（特開平３−１７４３６９），クロミア粗角
の添加（特開平６−２９３５７０）が提案されている。
グに対して耐食性に優れていることから鉄鋼用，ガラス
溶融用又はセメント焼成用の耐火材として広範囲に使用
されている。近年，灰，汚泥，ごみ等を溶融する炉にお
いては、クロミアを比較的大量に含有する耐火物が使用
される傾向にある。クロミアを大量に含有する耐火物
は、耐食性には優れるが、耐スポーリングに劣る欠点が
ある。クロミア含有耐火物の耐スポーリング性を改善す
る方法として、ジルコニアの添加（特開平８−４８５７
４，特公昭６２−３６９８７），ジルコンの添加（特公
昭６２−３６９８６），縮合リン酸ナトリウムと炭酸カ
ルシウムの添加（特公昭６２−１９３９５），Ｃｒ２Ｏ
３−Ａｌ２Ｏ３−ＺｒＯ２−鉱化剤系の焼結または電融
骨材の活用（特開平３−１７４３６９），クロミア粗角
の添加（特開平６−２９３５７０）が提案されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
クロミア含有耐火物を昇温あるいは降温の速度が速く、
しかも頻度の高い炉に適用するとスポーリングのため十
分な耐用が得られていない。
クロミア含有耐火物を昇温あるいは降温の速度が速く、
しかも頻度の高い炉に適用するとスポーリングのため十
分な耐用が得られていない。
【０００４】本発明は、耐食性に優れたクロミア含有低
セメントキャスタブル耐火物の耐食性を損なわずに耐ス
ポーリング性を向上させることを目的とする。
セメントキャスタブル耐火物の耐食性を損なわずに耐ス
ポーリング性を向上させることを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本願発明者は、上記した
問題点を改善するために種々検討した結果、アルミナセ
メント結合クロミア粗角を添加することが有効であるこ
とを見出し、本発明を完成するに至った。
問題点を改善するために種々検討した結果、アルミナセ
メント結合クロミア粗角を添加することが有効であるこ
とを見出し、本発明を完成するに至った。
【０００６】すなわち本発明のクロミア含有セメントキ
ャスタブル耐火物は、少なくともその一部がアルミナセ
メント結合アルミナ・クロミア粗角であるところの粒度
調整を施した耐火性骨材６５〜８９重量％，粒子径１０
μ以下の１種以上の耐火性超微粉末１０〜２５重量％，
アルミナセメント１〜１０重量％，分散剤０．０１〜１
重量％から成ることを特徴とする。
ャスタブル耐火物は、少なくともその一部がアルミナセ
メント結合アルミナ・クロミア粗角であるところの粒度
調整を施した耐火性骨材６５〜８９重量％，粒子径１０
μ以下の１種以上の耐火性超微粉末１０〜２５重量％，
アルミナセメント１〜１０重量％，分散剤０．０１〜１
重量％から成ることを特徴とする。
【０００７】
【作用】以下、本発明のクロミア含有低セメントキャス
タブルについて詳細に説明する。
タブルについて詳細に説明する。
【０００８】本発明で使用するアルミナセメント結合ア
ルミナ・クロミア粗角の粒子径は特にこだわらないが、
１０〜５ｍ／ｍ程度のものが最も良い。５ｍ／ｍ以下で
耐食性改善の効果は大きいが、耐熱衝撃性改善の効果が
少ない。一方１０ｍ／ｍより大きい粒子を使用すると耐
熱衝撃性改善の効果は大きいが、耐食性改善効果が少な
い。
ルミナ・クロミア粗角の粒子径は特にこだわらないが、
１０〜５ｍ／ｍ程度のものが最も良い。５ｍ／ｍ以下で
耐食性改善の効果は大きいが、耐熱衝撃性改善の効果が
少ない。一方１０ｍ／ｍより大きい粒子を使用すると耐
熱衝撃性改善の効果は大きいが、耐食性改善効果が少な
い。
【０００９】本発明においては、このようなアルミナセ
メント結合アルミナ・クロミア粗角の添加量を５〜３５
重量％とする。５重量％以下では耐食性，耐熱衝撃性い
ずれにも効果が少なく、３５重量％以上では耐食性が低
下する傾向がある。
メント結合アルミナ・クロミア粗角の添加量を５〜３５
重量％とする。５重量％以下では耐食性，耐熱衝撃性い
ずれにも効果が少なく、３５重量％以上では耐食性が低
下する傾向がある。
【００１０】本発明で使用するアルミナセメント結合ア
ルミナ・クロミア粗角は、たとえば以下の方法により調
整することができる。アルミナ１０〜９２重量％，酸化
クロム５〜７０重量，アルミナセメント３〜２０重量％
の合計１００重量％に水を４〜１０重量％加えて均一に
混合してスラリーとし型枠に流し込んで成形する。硬化
後、脱型し、乾燥と焼成を行う。焼成条件は１０００〜
１８００℃で５〜２０時間とする。冷却後粉砕して篩分
する。アルミナの一部をシリカフラワー等の超微粉原料
に置換することも可能である。また分散剤を加えてスラ
リーの粘性を下げると緻密な粗角を得やすい。本発明で
使用したアルミナ・クロミア粗角の特性の一例を表１に
示す。
ルミナ・クロミア粗角は、たとえば以下の方法により調
整することができる。アルミナ１０〜９２重量％，酸化
クロム５〜７０重量，アルミナセメント３〜２０重量％
の合計１００重量％に水を４〜１０重量％加えて均一に
混合してスラリーとし型枠に流し込んで成形する。硬化
後、脱型し、乾燥と焼成を行う。焼成条件は１０００〜
１８００℃で５〜２０時間とする。冷却後粉砕して篩分
する。アルミナの一部をシリカフラワー等の超微粉原料
に置換することも可能である。また分散剤を加えてスラ
リーの粘性を下げると緻密な粗角を得やすい。本発明で
使用したアルミナ・クロミア粗角の特性の一例を表１に
示す。
【００１１】
【表１】
【００１２】アルミナセメント結合アルミナ・クロミア
粗角の物性は、化学組成，添加水量，焼成温度，焼成雰
囲気によって変化するが、見掛気孔率は５．０〜１５．
０％のものが好ましく使用できる。
粗角の物性は、化学組成，添加水量，焼成温度，焼成雰
囲気によって変化するが、見掛気孔率は５．０〜１５．
０％のものが好ましく使用できる。
【００１３】アルミナセメント結合アルミナ・クロミア
粗角のＣｒ２Ｏ３含量は５重量％以上、好ましくは１０
重量％以上のものがよい。Ｃｒ２Ｏ３含量が５重量％以
下のアルミナセメント結合アルミナ・クロミア粗角を使
用すると耐スポーリング性は向上するが耐食性の低下が
大きいので好ましくない。
粗角のＣｒ２Ｏ３含量は５重量％以上、好ましくは１０
重量％以上のものがよい。Ｃｒ２Ｏ３含量が５重量％以
下のアルミナセメント結合アルミナ・クロミア粗角を使
用すると耐スポーリング性は向上するが耐食性の低下が
大きいので好ましくない。
【００１４】アルミナセメント結合アルミナ・クロミア
粗角のＣａＯ含量は０．５〜５．０％のものがよい。Ｃ
ａＯ含量０．５％以下では耐スポーリング性向上効果が
なく、５．０％以上では緻密な粗角が得られず耐食性低
下につながる。
粗角のＣａＯ含量は０．５〜５．０％のものがよい。Ｃ
ａＯ含量０．５％以下では耐スポーリング性向上効果が
なく、５．０％以上では緻密な粗角が得られず耐食性低
下につながる。
【００１５】アルミナセメント結合アルミナ・クロミア
粗角の焼成温度が１０００℃以下では焼結が不充分であ
るため、これを配合したキャスタブルの耐食性を低下さ
せると同時に溶出するＣａ＋＋イオンによってキャスタ
ブルの流動性を損なう問題点も有する。一方１８００℃
以上の高温で焼成すると過焼結となり粉砕コストが嵩む
ので適切でない。
粗角の焼成温度が１０００℃以下では焼結が不充分であ
るため、これを配合したキャスタブルの耐食性を低下さ
せると同時に溶出するＣａ＋＋イオンによってキャスタ
ブルの流動性を損なう問題点も有する。一方１８００℃
以上の高温で焼成すると過焼結となり粉砕コストが嵩む
ので適切でない。
【００１６】本発明において使用する耐火性骨材として
は、Ａｌ２Ｏ３含量が９５重量％以上の電融アルミナか
焼結アルミナ，クロミア粗角，ＭｇＯ含量９５％以上の
マグネシアクリンカー，ピクロクロマイト，電融マグク
ロクリンカー，スピネルクリンカー等が使用できる。そ
の他ボーキサイト，ムライト，ジルコン等の原料も使用
できるが、キャスタブル耐火物中の全ＳｉＯ２含量が６
重量％以下となるように配合量を制限しなければならな
い。ＳｉＯ２含量が６重量％を越すと灰，汚泥，ごみ等
の溶融スラグに対する耐食性が低下する。
は、Ａｌ２Ｏ３含量が９５重量％以上の電融アルミナか
焼結アルミナ，クロミア粗角，ＭｇＯ含量９５％以上の
マグネシアクリンカー，ピクロクロマイト，電融マグク
ロクリンカー，スピネルクリンカー等が使用できる。そ
の他ボーキサイト，ムライト，ジルコン等の原料も使用
できるが、キャスタブル耐火物中の全ＳｉＯ２含量が６
重量％以下となるように配合量を制限しなければならな
い。ＳｉＯ２含量が６重量％を越すと灰，汚泥，ごみ等
の溶融スラグに対する耐食性が低下する。
【００１７】耐火性超微粉末としては、アルミナ，酸化
クロム，粘土，シリカフラワー等が好ましい。１０μ以
下の粒子径の小さいものを使用することにより、流動性
が向上し緻密な施工体が得られる。
クロム，粘土，シリカフラワー等が好ましい。１０μ以
下の粒子径の小さいものを使用することにより、流動性
が向上し緻密な施工体が得られる。
【００１８】アルミナセメントとしては、Ａｌ２Ｏ３含
量が７０重量以上のものが良い。配合量１重量％以下で
は充分な強度が得られない。１０重量％以上ではキャス
タブルの耐食性を低下させる。
量が７０重量以上のものが良い。配合量１重量％以下で
は充分な強度が得られない。１０重量％以上ではキャス
タブルの耐食性を低下させる。
【００１９】分散剤はアルミナセメントと耐火性超微粉
末を分散させて減水効果をはかり、キャスタブル耐火物
の流動性を向上させるものである。たとえばヘキサメタ
燐酸ソーダ，トリポリ燐酸ソーダ，ピロ燐酸ソーダ等が
用いられる。添加量は外掛で０．０１〜１重量％とす
る。
末を分散させて減水効果をはかり、キャスタブル耐火物
の流動性を向上させるものである。たとえばヘキサメタ
燐酸ソーダ，トリポリ燐酸ソーダ，ピロ燐酸ソーダ等が
用いられる。添加量は外掛で０．０１〜１重量％とす
る。
【００２０】なお、アルミナセメント結合アルミナ・ク
ロミア粗角として前記諸特性が適合すれば、各種プラン
トで使用されたアルミナ・クロミア系キャスタブルの廃
材も使用可能である。廃材に付着したスラグ類を除去し
たあと粗砕して前記の温度で焼成後に粉砕し粒度調整を
行えば所要のものが得られる。この際、コークス等の還
元剤を共存させて焼成するとクロム成分を安定化させる
ことができるので好ましい方法である。
ロミア粗角として前記諸特性が適合すれば、各種プラン
トで使用されたアルミナ・クロミア系キャスタブルの廃
材も使用可能である。廃材に付着したスラグ類を除去し
たあと粗砕して前記の温度で焼成後に粉砕し粒度調整を
行えば所要のものが得られる。この際、コークス等の還
元剤を共存させて焼成するとクロム成分を安定化させる
ことができるので好ましい方法である。
【００２１】以下に本発明の実施例について説明する。
【００２２】
【実施例】従来例，実施例および比較例はいずれも表２
に示す原料を表３に示す割合で配合し、５〜６重量％の
水分を添加して３分間混練し、振動を加えながら、６５
×１１４×２３０ｍｍの並形試験枠に流し込み、１５〜
２０℃で２４時間養生した後、脱枠した。１１０℃×２
４時間乾燥した乾燥試片と、１４００℃×３時間焼成し
た焼成試片について、見掛気孔率と圧縮強さを測定し
た。物性値を表３に併記する。各物性の測定方法は以下
の通りである。
に示す原料を表３に示す割合で配合し、５〜６重量％の
水分を添加して３分間混練し、振動を加えながら、６５
×１１４×２３０ｍｍの並形試験枠に流し込み、１５〜
２０℃で２４時間養生した後、脱枠した。１１０℃×２
４時間乾燥した乾燥試片と、１４００℃×３時間焼成し
た焼成試片について、見掛気孔率と圧縮強さを測定し
た。物性値を表３に併記する。各物性の測定方法は以下
の通りである。
【００２３】耐熱衝撃性：６５×１１４×２３０ｍ／ｍ
の並形試片の６５×１１４ｍｍの面を１４００℃に保持
した電気炉中に１５分間保持し、次いで炉外に取り出し
て１５分間強制空冷する作業サイクルを４０回限度で行
った。剥落に至るまでの作業サイクルの回数で評価し
た。耐熱衝撃性は剥落までの作業サイクルの繰り返し数
が多い方が良好である。
の並形試片の６５×１１４ｍｍの面を１４００℃に保持
した電気炉中に１５分間保持し、次いで炉外に取り出し
て１５分間強制空冷する作業サイクルを４０回限度で行
った。剥落に至るまでの作業サイクルの回数で評価し
た。耐熱衝撃性は剥落までの作業サイクルの繰り返し数
が多い方が良好である。
【００２４】 侵食テスト：回転ドラム法によって行った。 サンプル形状・・・５０×５０×２３０ｍｍ スラグ・・・・・・ＣａＯ ２２．６％，ＳｉＯ２ ４４．１％， Ａｌ２Ｏ３ １３．２％，ＭｇＯ ２．７％ Ｆｅ２Ｏ３ １１．７％，その他 ５．７％ 温度・・・・・・・１６５０℃で１２時間保持。 従来例２（酸化クロムを７％含有）の溶損量を１００と
する溶損量で示した。溶損量の数値が小さいほど溶損が
小さい。
する溶損量で示した。溶損量の数値が小さいほど溶損が
小さい。
【００２５】見掛気孔率：６５×１１４×２３０ｍｍ並
形試片を各温度で処理後、ＪＩＳＲ２２０５に基づいて
判定した。
形試片を各温度で処理後、ＪＩＳＲ２２０５に基づいて
判定した。
【００２６】圧縮強さ：６５×１１４×２３０ｍｍに成
形した試片でＪＩＳＲ２２０６に基づいて判定した。
形した試片でＪＩＳＲ２２０６に基づいて判定した。
【００２７】
【表２】
【００２８】
【表３】
【００２９】
【発明の効果】本発明によりクロミア含有低セメントキ
ャスタブル耐火物の耐熱衝撃性が、耐食性の低下を伴わ
ずに改善できたので産業廃棄物溶融炉の厳しい運転条件
においても高耐用が期待できる。
ャスタブル耐火物の耐熱衝撃性が、耐食性の低下を伴わ
ずに改善できたので産業廃棄物溶融炉の厳しい運転条件
においても高耐用が期待できる。
Claims (1)
- 【請求項１】 粒度調整を施した耐火性骨材６０〜８
９重量％、粒子径１０μ以下の１種以上の耐火性超微粉
末が１０〜３０重量％，アルミナセメントが１〜１０重
量％，分散剤が０．０１〜１重量％よりなるクロミア含
有低セメントキャスタブル耐火物において、前記耐火性
骨材の少なくとも１部がアルミナセメント結合アルミナ
・クロミア粗角であることを特徴とするクロミア含有低
セメントキャスタブル耐火物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11184050A JP2000335978A (ja) | 1999-05-26 | 1999-05-26 | キャスタブル耐火物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11184050A JP2000335978A (ja) | 1999-05-26 | 1999-05-26 | キャスタブル耐火物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000335978A true JP2000335978A (ja) | 2000-12-05 |
Family
ID=16146506
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11184050A Pending JP2000335978A (ja) | 1999-05-26 | 1999-05-26 | キャスタブル耐火物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000335978A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100723129B1 (ko) * | 2001-08-24 | 2007-05-30 | 주식회사 포스코 | 턴디쉬 댐블록용 염기성 부정형 내화조성물 |
| US8569191B2 (en) | 2009-05-05 | 2013-10-29 | E I Du Pont De Nemours And Company | Refractory lining for titanium ore beneficiation |
| JP2015081225A (ja) * | 2013-10-22 | 2015-04-27 | 株式会社ヨータイ | 高クロミア質キャスタブル耐火物と、それを用いたプレキャストブロック、及びそれらの一方、または両方を内張りした廃棄物溶融炉 |
| CN105859308A (zh) * | 2016-03-30 | 2016-08-17 | 湖南湘钢瑞泰科技有限公司 | 一种耐火材料和风口组合砖 |
| CN106365600A (zh) * | 2016-08-26 | 2017-02-01 | 安徽沃木采暖科技有限公司 | 具有蓄热功能的壁炉内衬材料 |
| CN106380175A (zh) * | 2016-08-26 | 2017-02-08 | 安徽沃木采暖科技有限公司 | 具有蓄热功能的壁炉内衬材料的制备方法 |
| CN106986620A (zh) * | 2017-05-12 | 2017-07-28 | 介休市创新实业有限公司 | 硅酸钠窑炉专用复合浇注料 |
| CN114149267A (zh) * | 2021-11-18 | 2022-03-08 | 偏关县晋电化工有限责任公司 | 一种矿热炉出渣口保护料 |
| CN114873995A (zh) * | 2022-05-11 | 2022-08-09 | 上海利尔耐火材料有限公司 | 一种低膨胀高抗折中间包挡墙浇注料 |
-
1999
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