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JPH0547501B2 - - Google Patents

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Publication number
JPH0547501B2
JPH0547501B2 JP63107291A JP10729188A JPH0547501B2 JP H0547501 B2 JPH0547501 B2 JP H0547501B2 JP 63107291 A JP63107291 A JP 63107291A JP 10729188 A JP10729188 A JP 10729188A JP H0547501 B2 JPH0547501 B2 JP H0547501B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
refractory
calcium carbonate
mgo
aragonite
type calcium
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP63107291A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH01278469A (ja
Inventor
Nobuyuki Unosaki
Hiromasa Ishii
Ichiro Tsucha
Masao Oguchi
Tatsuo Kawakami
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
JFE Refractories Corp
Original Assignee
Kawasaki Refractories Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kawasaki Refractories Co Ltd filed Critical Kawasaki Refractories Co Ltd
Priority to JP63107291A priority Critical patent/JPH01278469A/ja
Priority to US07/335,753 priority patent/US4923831A/en
Publication of JPH01278469A publication Critical patent/JPH01278469A/ja
Publication of JPH0547501B2 publication Critical patent/JPH0547501B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B35/00Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/622Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
    • C04B35/626Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
    • C04B35/63Preparing 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
    • C04B35/6303Inorganic additives
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
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    • C04B35/66Monolithic refractories or refractory mortars, including those whether or not containing clay
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    • C04B2235/02Composition of constituents of the starting material or of secondary phases of the final product
    • C04B2235/30Constituents and secondary phases not being of a fibrous nature
    • C04B2235/32Metal oxides, mixed metal oxides, or oxide-forming salts thereof, e.g. carbonates, nitrates, (oxy)hydroxides, chlorides
    • C04B2235/3205Alkaline earth oxides or oxide forming salts thereof, e.g. beryllium oxide
    • C04B2235/3208Calcium oxide or oxide-forming salts thereof, e.g. lime

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Description

【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野 本発明は、耐スポーリング性に優れたマグネシ
ア−カルシア質耐火物に関する。 従来技術とその問題点 転炉、塩基性製鋼炉、セメントロータリーキル
ンなどの各種の炉の内張材としては、ドロマイト
質耐火物が広く使用されてきた。しかしながら、
近年操業条件の苛酷化、例えば、転炉の場合に
は、炉の大型化、出鋼温度の上昇、吹錬時間の短
縮などに伴つて、耐スポーリング性、耐熱衝撃性
などにより優れた耐火物の出現が要求されるよう
になつて来ている。 この様な情勢に対応して、例えば、マグネシア
(以下MgOとする)原料を主成分とする塩基性耐
火物が開発されている。この耐火物は、高温基性
スラグに対する耐溶損性には優れているものの、
耐スポーリングに劣るという重大な欠点がある。
すなわち、MgOとスラグとの反応性が低いため、
侵入したスラグの融点に相当する温度を有するれ
んが内部までスラグが浸透し、浸透部に存在する
MgO結晶(ペリクレーズ)の結合組織をゆるめ
させる。その結果、れんがの温度が低下すると、
浸透部と非浸透部との間に物理的(熱膨脹係数、
気孔率、強度など)な違いを生じて、スポーリン
グを発生させ易くなる。また、MgOは、熱膨脹
係数が高いので、れんがの炉内側(高温側)と背
面側(低温側)との膨脹差によつても、スポーリ
ングを発生しやすい。従つて、MgO系れんがに
おいては、スラグの作用、炉体構造に起因する熱
歪、炉の使用サイクル(加熱と冷却との繰り返
し)に起因する熱的衝撃、機械的衝撃などの諸要
因が重なり合つて、れんがに熱スポーリングおよ
び構造スポーリングが生じ、炉体から徐々に剥落
して行き、遂には炉が使用不能となる。 MgO系れんがの上記の如き欠点を解消するた
めに、ジルコニア(より好ましくは安定化ジルコ
ニア)を配合したMgO−カルシア(CaO)系耐
火れんがが提案されている(特開昭49−96005号
公報参照)。このれんがにおいては、れんが内に
浸透したスラグとジルコニアとがれんが表面近傍
で反応して、スラグが高粘度となるので、スラグ
のそれ以上の浸透が防止され、もつて耐構造スポ
ーリング性が改善されるとされている。しかしな
がら、この耐火れんがでは、耐熱スポーリング性
の改善は、ほとんどなされていない。 また、MgO原料とともにドロマイト原料、
CaO原料などを配合したMgO−CaO質耐火物が
開発され、繁用されている。この様な耐火物は、
高強度ではあるが、やはり耐スポーリング性、耐
熱衝撃性等は、不十分である。特に、セメントロ
ータリーキルンなどの内張り材として使用する場
合には、通常はその焼成帯付近で耐火物表面にセ
メント成分からなるコーテイング層が形成され、
耐火物の寿命の延長が期待できるのであるが、実
際には、キルンの回転などによつてコーテイング
層が激しく脱着を繰返すため、耐火物表面が著し
い熱衝撃を受けて、スポーリングが発生する。 問題点を解決するための手段 本発明者は、上記の如き技術の現状に鑑みて
種々研究を重ねた結果、MgO−CaO系耐火原料
に特定粒径のアラゴナイト型炭酸カルシウムを特
定の割合で配合することにより、MgO−CaO系
耐火物が本来有している優れた特性(高強度な
ど)を損なうことなく、耐スポーリング性、耐熱
衝撃性などを改善し得ることを見出した。 すなわち、本発明は、MgO20〜95重量%と
CaO80〜5重量%とからなる耐火骨材100重量部
と粒径0.5〜10mmのアラゴナイト型炭酸カルシウ
ム0.5〜5重量部とを含有するマグネシア−カル
シア質耐火物に係る。 本発明において使用する耐火骨材としては、
MgOおよび/またはCaOを含む公知の塩基性耐
火材料が使用でき、具体的には、マグネシアクリ
ンカー、ドロマイトクリンカー、ライムクリンカ
ーなどが挙げられる。マグネシアクリンカーとし
ては、天然マグネシアクリンカー、海水マグネシ
アクリンカー、電融マグネシアクリンカーなどが
ある。ドロマイトクリンカーとしては、天然ドロ
マイトクリンカー、合成ドロマイトクリンカー、
電融ドロマイトクリンカーなどがある。本発明に
おいては、これらの一種または二種以上を使用し
て、MgO20〜95重量%(以下単に%とする)と
CaO80〜5%の割合となるように調整する。
MgOが20%未満の場合には、耐消化性が不十分
となるとともに、耐スラグ溶損性が低下する。一
方、MgOが95%を上回る場合には、耐スポーリ
ング性および耐スラグ浸透性が低下する。耐火骨
材の粒径は、通常10mm以下程度、より好ましくは
3mm程度以下である。 本発明で使用するアラゴナイト型炭酸カルシウ
ムとしては、公知のものがいずれも使用でき、必
要ならば、2種以上を混合して使用しても良い。
本発明耐火物の製造に際して、配合原料を使用す
ると、アラゴナイト型炭酸カルシウムは、焼成時
に330〜480℃でカルサイト型に転移し、この際、
急激な体積膨脹を伴う。そのため、れんが内に
は、多数のマイクロクラツクが発生する。本願発
明者の研究によれば、このマイクロクラツクが、
使用時に応力伝播防止効果を発揮して、熱スポー
リングによる亀裂の進展防止に極めて有効に作用
することが、判明した。本発明におけるこの様な
顕著な効果は、アラゴナイト型炭酸カルシウムを
使用する場合にのみ、奏されるものである。すな
わち、アラゴナイト型炭酸カルシウムに代えて、
例えば、精製された炭酸カルシウム(カルサイト
型CaCO3)を使用する場合には、亀裂進展防止
効果を発揮し得ない球状の〓間が形成されるに過
ぎず、耐スポーリング性の向上は認められない。
アラゴナイト型炭酸カルシウムの配合量は、耐火
骨材100重量部(以下単に部とする)に対し、0.5
〜5部とする。アラゴナイト型炭酸カルシウムの
配合量が、0.5部未満の場合には、れんが内に発
生するマイクロクラツクの量が少なすぎて、耐ス
ポーリング性向上の効果が不十分となる。一方、
5部を上回る場合には、組織の多孔質化が進行し
て、れんがの耐火性が低下する。アラゴナイト型
炭酸カルシウムの粒径は、特に限定されないが、
通常0.5〜10mm程度とし、より好しくは1〜3mm
程度である。アラゴナイト型炭酸カルシウムの粒
径が0.5mm未満の場合には、マイクロクラツクの
発生が低下する傾向があり、10mmを上回る場合に
は、マイクロクラツク以外の亀裂発生による多孔
質化が進行して、耐スポーリング性向上の効果が
減殺される傾向がある。アラゴナイト型炭酸カル
シウムの純度は、80%以上であることが望まし
い。この純度が低い場合には、低融点鉱物が生成
されて、れんがの耐火性が低下する。 本発明耐火物は、MgO−CaO耐火骨材にアラ
ゴナイト型炭酸カルシウムを配合し、さらに常法
に従つて、タール、液状フエノール樹脂、ポリウ
レタン、ポリプロピレン、ワツクスなどの公知の
非水系バインダーを添加し(通常耐火骨材100部
に対し、1〜5部程度)、混練し、成形し、焼成
することにより、製造される。非水系バインダー
の添加から焼成に至る工程は、常法通りなので、
特に詳述しないが、焼成は、1600〜1700℃程度で
おこなうことが好ましい。 本発明マグネシア−カルシア質耐火物は、各種
の炉の内張り用耐火物として、有用である。 発明の効果 本発明によれば、公知のマグネシア−カルシア
質耐火物に比して、耐スポーリング性および耐熱
衝撃性に優れたマグネシア−カルシア質耐火物が
得られる。しかも、本発明耐火物の強度などのそ
の他の物性は、従来品と同等以上である。 実施例 以下に比較例および実施例を示し、本発明の特
徴とするところをより一層明らかにする。 実施例 1〜3 第1表に示す割合(部)で各原料を配合し、該
配合物100部にバインダーとしてポリプロピレン
2部を加えて、混練し、並型に成形し、1650℃で
焼成した。 なお、第1表における各原料の粒径などは、以
下の通りであつた。 …天然マグネシアクリンカー、粒径3〜1mm …天然マグネシアクリンカー、粒径1mm未満 …天然ドロマイトクリンカー、粒径3〜1mm、
MgO=40%、CaO=60% …天然ドロマイトクリンカー、粒径1mm未満
MgO=40%、CaO=60% …アラゴナイト型炭酸カルシウム、粒径3〜1
mm
【表】 得られた耐火物について、以下のようにして特
性を調べた。 A…気孔率(%)、JIS R 2205による。 B…嵩比重、JIS R 2205による。 C…圧縮強さ(Kgf/cm2)、JIS R 2206による。 D…曲げ強さ(Kgf/cm2、1400℃)、JIS R
2213による。 E…耐スポーリング性、耐火物を1200℃に保持し
た電気炉に挿入し、15分間加熱−15分間空冷の
サイクルを繰返して、耐火物が剥落するまでの
サイクル数を調べた。 結果を第2表に示す。 比較例 1 アラゴナイト型炭酸カルシウムを使用しない以
外は実施例1と同様にして、耐火物を製造した。 結果を第2表に併せて示す。 比較例 2 アラゴナイト型炭酸カルシウムに代えて精製カ
ルサイト型炭酸カルシウム(粒径1mm以下)を使
用する以外は実施例1と同様にして、耐火物を製
造した。 結果を第2表に併せて示す。
【表】 第2表に示す結果から、アラゴナイト型炭酸カ
ルシウムを配合する本発明のマグネシア−カルシ
ア質耐火物は、これを配合しない従来のマグネシ
ア−カルシア質耐火物に比して、特に耐スポーリ
ング性および耐熱衝撃性に著るしく優れているこ
とが明らかである。 また、アラゴナイト型炭酸カルシウムに代えて
カルサイト型炭酸カルシウムを使用する場合に
は、効果の改善が殆んど認められないことも、明
らかである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 MgO20〜95重量%とCaO80〜5重量%とか
    らなる耐火骨材100重量部と粒径0.5〜10mmのアラ
    ゴナイト型炭酸カルシウム0.5〜5重量部とを含
    有するマグネシア−カルシア質耐火物。
JP63107291A 1988-04-28 1988-04-28 マグネシア−カルシア質耐火物 Granted JPH01278469A (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63107291A JPH01278469A (ja) 1988-04-28 1988-04-28 マグネシア−カルシア質耐火物
US07/335,753 US4923831A (en) 1988-04-28 1989-04-10 Magnesia-calcium oxide refractories

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP63107291A JPH01278469A (ja) 1988-04-28 1988-04-28 マグネシア−カルシア質耐火物

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Publication Number Publication Date
JPH01278469A JPH01278469A (ja) 1989-11-08
JPH0547501B2 true JPH0547501B2 (ja) 1993-07-16

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ID=14455376

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JP63107291A Granted JPH01278469A (ja) 1988-04-28 1988-04-28 マグネシア−カルシア質耐火物

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US (1) US4923831A (ja)
JP (1) JPH01278469A (ja)

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