JP2004123501A

JP2004123501A - Refractory brick

Info

Publication number: JP2004123501A
Application number: JP2002326116A
Authority: JP
Inventors: Kazunari Imai; 今井　一成
Original assignee: Yotai Refractories Co Ltd
Current assignee: Yotai Refractories Co Ltd
Priority date: 2002-10-02
Filing date: 2002-10-02
Publication date: 2004-04-22

Abstract

【課題】耐熱スポーリング性、耐食性及びコーティング付着性に優れかつクロムを含まないセメントロータリーキルン等のキルンに使用される耐火物の提供。
【解決手段】マグネシアを主原料とし、Ｙ_２Ｏ_３を０．１〜１０重量％含有するマグネシア質耐火物を得る。Ｙ_２Ｏ_３を含むことで耐熱スポーリング性、耐食性及びコーティング付着性を改善することができる。すなわちＹ_２Ｏ_３が周囲のマグネシアに拡散することで、マグネシアの焼結を促進し耐食性を向上させ、またれんが内に拡散したＹ_２Ｏ_３がセメント鉱物と適度反応することで、コーティングの付着を高めることができる。この結果、セメントロータリーキルン用の内張りれんがとして好適である。
【選択図】　なしAn object of the present invention is to provide a refractory used in kilns such as a cement rotary kiln which is excellent in heat spalling resistance, corrosion resistance and coating adhesion and does not contain chromium.
A magnesia refractory containing magnesia as a main raw material and containing 0.1 to 10% by weight of Y ₂ O ₃ is obtained. By including Y ₂ O ₃ , heat spalling resistance, corrosion resistance and coating adhesion can be improved. That is, the diffusion of Y ₂ O ₃ into the surrounding magnesia promotes sintering of the magnesia to improve the corrosion resistance, and the Y ₂ O ₃ diffused into the brick reacts with the cement mineral moderately, thereby adhering the coating. Can be increased. As a result, it is suitable as a lining brick for a cement rotary kiln.
[Selection diagram] None

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はセメントロータリーキルン等のキルンに使用される内張り材に使用される耐熱スポーリング性、耐食性及びコーティング付着性に優れた耐火れんがに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
マグネシア含有れんがはセメントロータリーキルン等のキルンの内張り材として使用されている。これは、マグネシアがセメント原料に浸食されにくいためである。しかしながらマグネシア質れんがは、耐熱スポーリング性に劣るため、従来より第２成分の添加により耐熱スポーリング性の改善が図られている。
【０００３】
マグネシアを主原料としクロム鉱を含むマグネシア−クロム質耐火物は、優れた耐食性を有し、セメントロータリーキルンの焼点部で主に使用されている。しかしながら使用済みのマグネシア−クロム質耐火物は、６価クロムを含んでおり、廃棄するうえで環境への配慮が必要である。
【０００４】
マグネシアを主原料とし、ＭｇＯＡｌ_２Ｏ_３スピネルを含むマグネシア−スピネル質耐火物は優れた耐熱スポーリング性を有し、セメントロータリーキルンのコーティング脱着帯で主に使用されている。さらにこのマグネシア−スピネル質耐火物の耐食性およびコーティング付着性を改良してセメントロータリーキルンの焼点で使用することができるように改善を図った耐火物が特開平２−３０２３５９や特開平４−２３８８５５に開示されている。
【０００５】
しかしながら、特開平２−３０２３５９および特開平４−２３８８５５にあるような鉄を含有する耐火物は実機で使用される際に高温のセメント原料にさらされると浸食されるという問題がある。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来のマグネシア質耐火物より耐熱スポーリング性、耐食性およびコーティング付着性が優れ、かつクロムを含まない耐火物を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明においてＭｇＯを主原料としＹ_２Ｏ_３を０．１〜１０重量％含有させることにより課題を解決できることが判明した。
【０００８】
【作用】
本発明でマグネシア質耐火物に含まれるＹ_２Ｏ_３が周囲のマグネシアに拡散することで、マグネシアの焼結を促進し耐食性を向上させる。拡散したＹ_２Ｏ_３は、セメント鉱物と適度に反応してコーティングを強固に形成する。
【０００９】
Ｙ_２Ｏ_３配合量が１０重量％を越えると、Ｙ_２Ｏ_３のマグネシア中への拡散が進み、それにともない耐火物の過焼結が進み弾性率が高くなるため、耐熱スポーリング性が低下する。一方、Ｙ_２Ｏ_３の含有量が０．１重量％未満では、マグネシア質耐火物の焼結が不十分となり耐食性及びコーティング付着性に改善が認められない。
【００１０】
本発明のマグネシア質耐火物には、主原料のマグネシアに加えて、ＭｇＯＡｌ_２Ｏ_３スピネルを使用することができる。
【００１１】
本発明のマグネシア質耐火物には、Ｙ_２Ｏ_３を含むマグネシアおよび／またはアルミナ原料も使用できる。
【００１２】
【実施例】
本発明の耐火れんがについて実施例及び比較例をあげて説明する。
【００１３】
表１に示す配合に結合剤を加え、混練後、２００×２５０×１１０〜１００ｍｍに成形し、焼成した。得られたれんがを供試れんがとした。
【００１４】
耐熱スポーリング性は、供試れんがから並形を切りだし、１１４×６５ｍｍの面を先端として、先端から３分の１までを１４００℃に保持した炉内で１５分間保持し、次いで１５分間空温で強制空冷した。この操作を１０回繰り返し、剥落重量で比較した。
【００１５】
耐食性は、供試れんがから切り出した試料を回転可能なドラムに内張りしたものを、回転させながらプロパンガスバーナーを用いて、１６００℃に保持し、浸食剤としてセメント原料を５ｋｇ加えて、８時間浸食させた。冷却後、試料を切断し、浸食量で比較した。
【００１６】
コーティング付着性は特願２００１−１５０１５９に準じて強度を比較した。
【００１７】
実施例１，２と比較例１，２はＹ_２Ｏ_３添加量を比較したもので、Ｙ_２Ｏ_３を０．１〜１０重量％含有させることで、耐熱スポーリング性を維持し，耐食性及びコーティング付着性が優れていることがわかる。
【００１８】
実施例３，４と比較例３，４はＹ_２Ｏ_３を含むマグネシアあるいはＹ_２Ｏ_３を含むアルミナ原料を使用した場合であり、Ｙ_２Ｏ_３の含有量が１０重量％を越えると耐熱スポーリング性が低下することを示している。
【表１】

【００１９】
【発明の効果】
本発明のマグネシア耐火物は耐熱スポーリング性、耐食性及びのコーティング付着性に優れ、セメントロータリーキルン焼点部の寿命の延長に効果がある。また、クロムを含まないため、使用後の処理の際、環境への負荷を低減できる効果がある。[0001]
[Industrial applications]
The present invention relates to a firebrick excellent in heat spalling resistance, corrosion resistance and coating adhesion used for a lining material used in a kiln such as a cement rotary kiln.
[0002]
[Prior art]
Magnesia-containing bricks are used as lining materials for kilns such as cement rotary kilns. This is because magnesia is not easily eroded by the cement raw material. However, magnesia brick is inferior in heat-resistant spalling property, and therefore, improvement of heat-resistant spalling property has been conventionally attempted by adding a second component.
[0003]
Magnesia-chromium refractories containing magnesia as a main raw material and containing chromium ore have excellent corrosion resistance and are mainly used in the burning part of a cement rotary kiln. However, the used magnesia-chromium refractory contains hexavalent chromium and needs to be considered for the environment when discarded.
[0004]
Magnesia-spinel refractories containing magnesia as a main raw material and containing MgOAl ₂ O ₃ spinel have excellent heat-resistant spalling properties and are mainly used in coating desorption zones of cement rotary kilns. Further, a refractory which improves the corrosion resistance and coating adhesion of the magnesia-spinel refractory so that it can be used at the burning point of a cement rotary kiln is disclosed in JP-A-2-302359 and JP-A-4-238855. It has been disclosed.
[0005]
However, there is a problem that refractories containing iron as disclosed in JP-A-2-302359 and JP-A-4-238855 are eroded when exposed to a high-temperature cement raw material when used in an actual machine.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide a refractory which is superior in heat-resistant spalling property, corrosion resistance and coating adhesion to conventional magnesia refractories and does not contain chromium.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In the present invention, it has been found that the problem can be solved by using MgO as a main raw material and containing 0.1 to 10% by weight of Y ₂ O ₃ .
[0008]
[Action]
In the present invention, Y ₂ O ₃ contained in the magnesia-based refractory diffuses into surrounding magnesia, thereby promoting sintering of magnesia and improving corrosion resistance. The diffused Y ₂ O ₃ reacts moderately with the cement mineral to form a strong coating.
[0009]
If the amount of Y ₂ O ₃ exceeds 10% by weight, the diffusion of Y ₂ O ₃ into magnesia proceeds, and oversintering of the refractory proceeds to increase the elastic modulus, thereby deteriorating the heat-resistant spalling property. I do. On the other hand, when the content of Y ₂ O ₃ is less than 0.1% by weight, the sintering of the magnesia refractory becomes insufficient, and no improvement is observed in the corrosion resistance and the coating adhesion.
[0010]
For the magnesia-based refractory of the present invention, MgOAl ₂ O ₃ spinel can be used in addition to magnesia as a main raw material.
[0011]
For the magnesia refractory of the present invention, magnesia and / or alumina raw materials containing Y ₂ O ₃ can also be used.
[0012]
【Example】
The refractory brick of the present invention will be described with reference to examples and comparative examples.
[0013]
A binder was added to the composition shown in Table 1, kneaded, molded into a size of 200 × 250 × 110 to 100 mm, and fired. The obtained brick was used as a test brick.
[0014]
The heat-resistant spalling property is determined by cutting a regular shape from the test brick, holding the surface of 114 × 65 mm at the tip, up to one third from the tip in a furnace maintained at 1400 ° C. for 15 minutes, and then empty for 15 minutes. Forced air cooling at warm. This operation was repeated 10 times, and the comparison was made based on the peeling weight.
[0015]
The corrosion resistance was measured by lining a sample cut from a test brick on a rotatable drum, holding it at 1600 ° C using a propane gas burner while rotating, adding 5 kg of cement material as an erosion agent, and eroding for 8 hours. I let it. After cooling, the samples were cut and compared by the amount of erosion.
[0016]
The coating adhesion was compared in strength according to Japanese Patent Application No. 2001-150159.
[0017]
Examples 1 and 2 and Comparative Examples 1 and 2 compare the amount of Y ₂ O ₃ added. By containing 0.1 to 10% by weight of Y ₂ O ₃ , the heat-resistant spalling property is maintained and the corrosion resistance is improved. It can be seen that the coating adhesion is excellent.
[0018]
Examples 3 and 4 and Comparative Examples 3 and 4 shows a case where an alumina raw material containing magnesia or _Y 2 _{O 3} containing _Y 2 _{O _3,} the content of Y 2 _{O 3} exceeds 10 wt% heat This indicates that the spalling property decreases.
[Table 1]

[0019]
【The invention's effect】
The magnesia refractory of the present invention is excellent in heat spalling resistance, corrosion resistance, and coating adhesion, and is effective in extending the life of the burning part of a cement rotary kiln. Further, since it does not contain chromium, there is an effect that the burden on the environment can be reduced during the treatment after use.

Claims

In the lining material used in the kiln, such as a cement rotary kiln, a magnesia as a main raw material, Y ₂ O ₃ magnesia refractories, characterized in that it contains 0.1 to 10 wt%.

Magnesia refractories method of adding Y ₂ O ₃ is magnesia and / or alumina containing Y ₂ O ₃ in the refractory of claim 1.