JPH10212158A - Refractory for glass fusion furnace - Google Patents
Refractory for glass fusion furnaceInfo
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- JPH10212158A JPH10212158A JP9016447A JP1644797A JPH10212158A JP H10212158 A JPH10212158 A JP H10212158A JP 9016447 A JP9016447 A JP 9016447A JP 1644797 A JP1644797 A JP 1644797A JP H10212158 A JPH10212158 A JP H10212158A
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- C03—GLASS; MINERAL OR SLAG WOOL
- C03B—MANUFACTURE, SHAPING, OR SUPPLEMENTARY PROCESSES
- C03B5/00—Melting in furnaces; Furnaces so far as specially adapted for glass manufacture
- C03B5/16—Special features of the melting process; Auxiliary means specially adapted for glass-melting furnaces
- C03B5/42—Details of construction of furnace walls, e.g. to prevent corrosion; Use of materials for furnace walls
- C03B5/43—Use of materials for furnace walls, e.g. fire-bricks
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、ガラス溶解窯の天
井および上部構造を構築するのに好適な耐火物に関す
る。The present invention relates to a refractory suitable for constructing a ceiling and a superstructure of a glass melting furnace.
【０００２】[0002]
【従来の技術】ガラス溶解窯は、ガラス原料の加熱、反
応、均一化、清澄等の機能を有する容器である。ところ
で、従来、ガラス溶解窯の上部側壁には焼結または溶融
アルミナおよびジルコンを原料とするアルミナ・ジルコ
ン質焼成れんが、アルミナ・ジルコン質電鋳れんが、ま
たはβ−アルミナ質電鋳れんがが使用されている。これ
らのれんがは、各種ガラスに対して高耐食性を有する。2. Description of the Related Art A glass melting furnace is a container having functions of heating, reacting, homogenizing, refining, and the like of glass raw materials. By the way, conventionally, on the upper side wall of the glass melting furnace, sintered or fused alumina and zircon-based alumina-zircon baked brick, alumina-zircon-based electroformed brick, or β-alumina-based electroformed brick are used. I have. These bricks have high corrosion resistance to various glasses.
【０００３】近年、ガラス溶解窯はガラスの高品質化や
熱効率の向上の観点から高温で操業することが行われて
いる。また、廃ガス中のＮＯx の低減や熱効率の向上等
の観点から酸素燃焼方式が採用されることになり、さら
に高温化する傾向にある。このため、ガラス溶解窯の上
部側壁を構築する耐火物にはより一層の高い耐食性、耐
クリープ性が要望されている。In recent years, glass melting furnaces have been operated at high temperatures from the viewpoint of improving the quality of glass and improving thermal efficiency. Further, the oxyfuel combustion system from the viewpoint of improvement of reduction and thermal efficiency of the NO x in the waste gas will be is employed, there is a tendency to further high temperature. For this reason, refractories that construct the upper side wall of the glass melting furnace are required to have even higher corrosion resistance and creep resistance.
【０００４】前述したアルミナ・ジルコン質れんがやβ
−アルミナ質電鋳れんがは、耐食性および耐クリープ性
が優れているものの、汗かき現象が見られたり、複雑形
状の製造が困難であり、さらに高コストであるという問
題があった。The above-mentioned alumina-zircon brick and β
-Alumina electroformed brick has excellent corrosion resistance and creep resistance, but has problems such as perspiration and difficulty in manufacturing complicated shapes, and furthermore, high cost.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、従来のアル
ミナ・ジルコン質焼成れんがに比べて高耐食性で高耐ク
リープ特性を有し、かつ電鋳れんがに比べて安価なガラ
ス溶解窯用耐火物を提供しようとするものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention relates to a refractory for a glass melting furnace which has higher corrosion resistance and higher creep resistance than conventional alumina-zircon fired bricks and is less expensive than electroformed bricks. It is intended to provide.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】本発明に係わるガラス溶
解窯用耐火物は、アルミナ、ムライト、ジルコンおよび
バデライトを原料とし、Ａｌ2 Ｏ3 ５０〜８０重量％、
ＳｉＯ2 ５〜２０重量％、ＺｒＯ2 １０〜３５重量％で
あることを特徴とするものである。The refractory for a glass melting furnace according to the present invention is made of alumina, mullite, zircon and badderite, and contains 50 to 80% by weight of Al 2 O 3 ,
It is characterized in that SiO 2 is 5 to 20% by weight and ZrO 2 is 10 to 35% by weight.
【０００７】[0007]
【発明に実施の形態】以下、本発明のガラス溶解窯用耐
火物を詳細に説明する。本発明のガラス溶解窯用耐火物
は、アルミナ、ムライト、ジルコンおよびバデライトを
原料とし、Ａｌ2 Ｏ3 ５０〜８０重量％、ＳｉＯ2 ５〜
２０重量％、ＺｒＯ2 １０〜３５重量％の組成を有す
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the refractory for a glass melting furnace of the present invention will be described in detail. Glass melting furnace refractories of the present invention, alumina, mullite, zircon and baddeleyite as raw materials, Al 2 O 3 50 to 80 wt%, SiO 2. 5 to
20 wt%, having a composition of ZrO 2 10 to 35 wt%.
【０００８】このようなガラス溶解窯用耐火物は、適度
に粒度調整された焼結または溶融アルミナ、溶融ムライ
ト、ジルコンおよびバデライトとバインダ、水のような
成形助剤を所定の割合で混合した後、耐火物の製造にお
いて公知の手法である混練、成形、乾燥、焼成を行うこ
とにより製造され、かさ比重が３．００以上で、かつ１
６００℃、０．５ＭＰａの条件下での２４時間経過後の
クリープ変形率が２．０％以下の性質を有する。[0008] Such a refractory for a glass melting furnace is prepared by mixing a molding aid such as sintered or fused alumina, fused mullite, zircon and baddelite, binder and water in a predetermined ratio, which are appropriately adjusted in particle size. It is manufactured by kneading, molding, drying, and baking, which are known methods in the manufacture of refractories, and has a bulk specific gravity of 3.00 or more and 1
It has the property that the creep deformation rate after a lapse of 24 hours under the conditions of 600 ° C. and 0.5 MPa is 2.0% or less.
【０００９】前記焼結または溶融アルミナ、溶融ムライ
ト、ジルコンおよびバデライトとバインダ、水のような
成形助剤は、その成分組成がＡｌ2 Ｏ3 ５０〜８０重量
％、ＳｉＯ2 ５〜２０重量％、ＺｒＯ2 １０〜３５重量
％になるように配合される。The above-mentioned molding aid such as sintered or fused alumina, fused mullite, zircon and baddelite and a binder, and water are composed of 50 to 80% by weight of Al 2 O 3 , 5 to 20% by weight of SiO 2 , ZrO 2 is blended to be 10 to 35% by weight.
【００１０】前記成形および焼成工程では、前記特性の
ガラス溶解窯用耐火物を得る観点から、成形時のかさ比
重を３．０５以上、焼成を１６００℃以上で１時間以上
行うことが好ましい。In the forming and firing steps, it is preferable that the bulk specific gravity at the time of forming be 3.05 or more and the firing be performed at 1600 ° C. or more for 1 hour or more from the viewpoint of obtaining a refractory for a glass melting furnace having the above characteristics.
【００１１】次に、（１）各原料の機能、（２）成分組
成を規定した理由等を説明する。 １−１）アルミナ アルミナは、焼結アルミナまたは溶融アルミナであるこ
とが好ましい。このような焼結アルミナまたは溶融アル
ミナは、それ自体、優れた耐熱性、耐食性を有する。ま
た、前記原料であるジルコンから解離した生成物である
シリカと反応して二次ムライトを形成することにより、
ガラス溶解窯用耐火物に高強度、高耐食性を付与する。Next, (1) the function of each raw material and (2) the reason for defining the component composition will be described. 1-1) Alumina Alumina is preferably sintered alumina or fused alumina. Such sintered alumina or fused alumina itself has excellent heat resistance and corrosion resistance. Further, by reacting with silica, which is a product dissociated from zircon as the raw material, to form secondary mullite,
Provides high strength and high corrosion resistance to refractories for glass melting furnaces.
【００１２】１−２）ムライト ムライトは、溶融ムライトを用いることが好ましい。こ
のような溶融ムライトは、ガラスに対して高耐食性を有
する。また、溶融ムライトの結晶は針状もしくは柱状の
組織を有し、滑り難い性質を有することからガラス溶解
窯用耐火物の耐クリープ性を向上させる。1-2) Mullite It is preferable to use molten mullite. Such fused mullite has high corrosion resistance to glass. Further, the crystal of the molten mullite has a needle-like or columnar structure and has a non-slip property, so that the creep resistance of the refractory for a glass melting furnace is improved.
【００１３】１−３）ジルコン このジルコンは、焼成中にシリコンとジルコニアに解離
し、シリカは前述したようにアルミナと反応して二次ム
ライトを形成することによりガラス溶解窯用耐火物に高
強度、高耐食性を付与する。また、ジルコニアは高融点
（２７１５℃）であり、ガラス溶解窯用耐火物の融点を
上昇させて耐クリープ性を向上する。1-3) Zircon This zircon is dissociated into silicon and zirconia during firing, and silica reacts with alumina to form secondary mullite as described above, thereby providing a high strength refractory for a glass melting furnace. Imparts high corrosion resistance. Further, zirconia has a high melting point (2715 ° C.), and increases the melting point of the refractory for a glass melting furnace to improve the creep resistance.
【００１４】１−４）バデライト このバデライトは、主成分がジルコニアであり、ガラス
溶解窯用耐火物の融点を上昇させて高耐クリープ化に寄
与する。また、バデライトはアルカリの存在下でガラス
化し易いシリカを含むジルコンに比べてガラス溶解窯用
耐火物の耐食性、耐クリープ性を向上させる効果が大き
い。1-4) Badelite The main component of this budelite is zirconia, which increases the melting point of the refractory for glass melting furnaces and contributes to high creep resistance. Baderite also has a greater effect of improving the corrosion resistance and creep resistance of refractories for glass melting furnaces than zircon containing silica, which is easily vitrified in the presence of alkali.
【００１５】２−１）Ａｌ2 Ｏ3 ガラス溶解窯用耐火物中のＡｌ2 Ｏ3 量を５０重量％未
満にすると、ガラス溶解窯用耐火物の耐食性や強度が低
下する。一方、ガラス溶解窯用耐火物中のＡｌ2 Ｏ3 量
が８０重量％を越えるとシリカ、ジルコニアのような他
の成分が相対的に減少するためガラス溶解窯用耐火物の
耐クリープ性が低下する。より好ましいＡｌ2 Ｏ3 量
は、６０〜７５重量％である。2-1) If the amount of Al 2 O 3 in the refractory for an Al 2 O 3 glass melting furnace is less than 50% by weight, the corrosion resistance and strength of the refractory for a glass melting furnace are reduced. On the other hand, when the content of Al 2 O 3 in the refractory for a glass melting furnace exceeds 80% by weight, other components such as silica and zirconia are relatively reduced, so that the creep resistance of the refractory for a glass melting furnace is reduced. I do. A more preferred amount of Al 2 O 3 is 60 to 75% by weight.
【００１６】２−２）ＳｉＯ2 ガラス溶解窯用耐火物中のＳｉＯ2 量を５重量％未満に
すると、二次ムライトの生成量が減少してガラス溶解窯
用耐火物の耐食性や強度が低下する。一方、ガラス溶解
窯用耐火物中のＳｉＯ2 量が２０重量％を越えるとガラ
ス溶解窯の上部側壁を構築する耐火物として利用した場
合、シリカ成分とガラス原料中のアルカリ成分が反応し
てガラス化し易くなって耐クリープ性が低下する。より
好ましいＳｉＯ2 量は、７〜１５重量％である。[0016] 2-2) When the amount of SiO 2 SiO 2 glass melting furnace refractories in that less than 5 wt%, decreases the corrosion resistance and the strength of the glass melting furnace refractories generation amount of the secondary mullite is decreased I do. On the other hand, when the content of SiO 2 in the refractory for a glass melting furnace exceeds 20% by weight, when the refractory for constructing the upper side wall of the glass melting furnace is used, the silica component and the alkali component in the glass raw material react to react with the glass. And the creep resistance decreases. A more preferred amount of SiO 2 is 7 to 15% by weight.
【００１７】２−３）ＺｒＯ2 ガラス溶解窯用耐火物中のＺｒＯ2 量を１０重量％未満
にすると、ガラス溶解窯用耐火物の耐クリープ性が低下
する。一方、ガラス溶解窯用耐火物中のＺｒＯ2 量が３
５重量％を越えるとガラスに対するガラス溶解窯用耐火
物の耐食性が低下する。より好ましいＺｒＯ2 量は、１
５〜３０重量％である。[0017] 2-3) When the ZrO 2 amount of ZrO 2 glass melting furnace refractories in which less than 10% by weight, the creep resistance of the glass melting furnace refractories is reduced. On the other hand, when the amount of ZrO 2 in the refractory for a glass melting furnace is 3
If it exceeds 5% by weight, the corrosion resistance of the refractory for a glass melting furnace with respect to glass decreases. A more preferred amount of ZrO 2 is 1
5 to 30% by weight.
【００１８】本発明に係わるガラス溶解窯用耐火物は、
かさ比重が３．００以上であることが好ましい。耐火物
のかさ比重３．００未満にすると、耐食性、耐クリープ
性が低下する恐れがある。より好ましいガラス溶解窯用
耐火物のかさ比重は、３．１０〜３．４５である。The refractory for a glass melting furnace according to the present invention comprises:
The bulk specific gravity is preferably 3.00 or more. If the bulk specific gravity of the refractory is less than 3.00, corrosion resistance and creep resistance may decrease. The more preferable bulk specific gravity of the refractory for a glass melting furnace is 3.10 to 3.45.
【００１９】また、本発明に係わるガラス溶解窯用耐火
物は１６００℃−０．５ＭＰａの条件下での２４時間経
過後のクリープ変形率が２．０％以下であることが好ま
しい。前記クリープ変形率が２．０％を越える耐火物
は、今後、ますます高温化するガラス溶解窯の上部側壁
に適用した場合、構築した耐火物のへたりや垂下が大き
くなって好ましくない。より好ましい耐火物の前記クリ
ープ変形率は、０〜１．５％である。Further, the refractory for a glass melting furnace according to the present invention preferably has a creep deformation rate of 2.0% or less after a lapse of 24 hours under a condition of 1600 ° C. and 0.5 MPa. When the refractory having a creep deformation rate of more than 2.0% is applied to the upper side wall of a glass melting furnace where the temperature is further increased in the future, it is not preferable because the built-up refractory has large sag and droop. More preferably, the creep deformation rate of the refractory is 0 to 1.5%.
【００２０】以上説明した本発明によれば、原料として
アルミナおよびジルコンにさらにムライトバデライトを
加え、かつその成分組成であるアルミナ、シリカおよび
ジルコニアの量を規定することによって、高い耐食性、
耐クリープ性を有するガラス溶解窯用耐火物を得ること
ができる。According to the present invention described above, high corrosion resistance and high corrosion resistance can be obtained by adding mullite badelite to alumina and zircon as raw materials and defining the amounts of alumina, silica and zirconia, which are the component compositions thereof.
A refractory for a glass melting furnace having creep resistance can be obtained.
【００２１】また、かさ比重を３．００以上に規定した
り、１６００℃−０．５ＭＰａの条件下での２４時間経
過後のクリープ変形率を規定することによって、より一
層高い耐食性、耐クリープ性を有するガラス溶解窯用耐
火物を得ることができる。Further, by specifying the bulk specific gravity to be 3.00 or more and the creep deformation after 24 hours under the condition of 1600 ° C. and 0.5 MPa, higher corrosion resistance and creep resistance are further improved. Can be obtained.
【００２２】[0022]
【実施例】以下、本発明の実施例を詳細に説明する。 （実施例１〜６）下記表１に示す成分組成の溶融アルミ
ナ、焼結アルミナ、溶融ムライト、ジルコンおよびバデ
ライトを粒度調整し、これらの原料を下記表２に示す割
合で配合し、有機バインダおよび水を加えたて後、常法
に従って混練し、成形し、さらに成形体（１１．４ｃｍ
×６．５ｃｍ×２３ｃｍ）を１１０℃で乾燥し、さらに
空気雰囲気中、１６７０℃で２時間焼成することにより
６種の耐火物を製造した。Embodiments of the present invention will be described below in detail. (Examples 1 to 6) The particle size of molten alumina, sintered alumina, molten mullite, zircon, and badelite having the component compositions shown in Table 1 below was adjusted, and these raw materials were blended at the ratio shown in Table 2 below, and an organic binder and After adding water, the mixture is kneaded and molded according to a conventional method, and further molded (11.4 cm).
× 6.5 cm × 23 cm) was dried at 110 ° C., and further baked at 1670 ° C. for 2 hours in an air atmosphere to produce six types of refractories.
【００２３】得られた各耐火物の見掛け気孔率、かさ比
重、圧縮強さ、熱間曲げ強さ（ＲＴ，１４００℃）を測
定した。その結果を下記表２に併記した。また、得られ
た各耐火物について以下の方法でアルカリ耐食性、クリ
ープ変形率を調べた。その結果を下記表２に併記した。The apparent porosity, bulk specific gravity, compressive strength and hot bending strength (RT, 1400 ° C.) of each of the obtained refractories were measured. The results are shown in Table 2 below. Further, the obtained refractories were examined for alkali corrosion resistance and creep deformation rate by the following methods. The results are shown in Table 2 below.
【００２４】（アルカリ耐食性）浸蝕剤としてＮａ2 Ｃ
Ｏ3 を用い、１５００℃で５０時間加熱する条件におい
て、るつぼ法にしたがって耐食性を評価した。(Alkali corrosion resistance) Na 2 C
The corrosion resistance was evaluated according to the crucible method under the condition of heating at 1500 ° C. for 50 hours using O 3 .
【００２５】（クリープ変形率）耐火物に０．５ＭＰａ
の荷重をかけ、１６００℃で２４時間保持した後、耐火
物の荷重方向における寸法変化率を測定した。(Creep deformation rate) 0.5 MPa for refractory
After applying the load and holding at 1600 ° C. for 24 hours, the dimensional change rate of the refractory in the load direction was measured.
【００２６】[0026]
【表１】 [Table 1]
【００２７】[0027]
【表２】 [Table 2]
【００２８】（比較例１〜６）前記表１に示す成分組成
の溶融アルミナ、焼結アルミナ、溶融ムライト、ジルコ
ンおよびバデライトを粒度調整し、これらの原料を下記
表３に示す割合で配合し、有機バインダおよび水を加え
たて後、常法に従って混練し、成形し、さらに成形体
（１１．４ｃｍ×６．５ｃｍ×２３ｃｍ）を１１０℃で
乾燥し、さらに空気雰囲気中、１６７０℃で２時間焼成
することにより６種の耐火物を製造した。(Comparative Examples 1 to 6) The particle size of fused alumina, sintered alumina, molten mullite, zircon and badelite having the component compositions shown in Table 1 was adjusted, and these raw materials were blended in the proportions shown in Table 3 below. After adding the organic binder and water, the mixture is kneaded and molded according to a conventional method, and the molded body (11.4 cm × 6.5 cm × 23 cm) is further dried at 110 ° C., and further at 1670 ° C. for 2 hours in an air atmosphere. Six types of refractories were manufactured by firing.
【００２９】得られた各耐火物の見掛け気孔率、かさ比
重、圧縮強さ、熱間曲げ強さ（ＲＴ，１４００℃）を測
定した。その結果を下記表３に併記した。また、得られ
た各耐火物について実施例１と同様な方法でアルカリ耐
食性、クリープ変形率を調べた。その結果を下記表３に
併記した。The apparent porosity, bulk specific gravity, compressive strength and hot bending strength (RT, 1400 ° C.) of each refractory obtained were measured. The results are shown in Table 3 below. Further, with respect to each of the obtained refractories, alkali corrosion resistance and creep deformation were examined in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 3 below.
【００３０】[0030]
【表３】 [Table 3]
【００３１】前記表２、表３から明らかなように実施例
１〜６の耐火物は、比較例１〜６の耐火物に比べて圧縮
強さ、曲げ強さおよびアルカリ耐食性がいずれも優れて
いることがわかる。As is clear from Tables 2 and 3, the refractories of Examples 1 to 6 are all superior to the refractories of Comparative Examples 1 to 6 in compressive strength, bending strength and alkali corrosion resistance. You can see that there is.
【００３２】[0032]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば従
来のアルミナ・ジルコン質れんがに比べて高耐食性で高
耐クリープ特性を有し、かつ電鋳れんがに比べて安価
で、ガラス溶解窯の天井および上部側壁を構築するのに
好適なガラス溶解窯用耐火物を提供することができる。As described above in detail, according to the present invention, it has higher corrosion resistance and higher creep resistance than conventional alumina-zircon bricks, and is less expensive than electroformed bricks. A refractory for a glass melting furnace suitable for constructing a ceiling and an upper side wall of a kiln can be provided.
Claims (4)
デライトを原料とし、Ａｌ2 Ｏ3 ５０〜８０重量％、Ｓ
ｉＯ2 ５〜２０重量％、ＺｒＯ2 １０〜３５重量％であ
ることを特徴とするガラス溶解窯用耐火物。1. An alumina, mullite, zircon and baddelite raw material, Al 2 O 3 50-80% by weight, S
iO 2 5 to 20 wt%, the glass melting furnace refractories, which is a ZrO 2 10 to 35 wt%.
融アルミナであり、かつ前記ムライトは溶融ムライトで
あることを特徴とする請求項１記載のガラス溶解窯用耐
火物。2. The refractory for a glass melting furnace according to claim 1, wherein said alumina is sintered alumina or fused alumina, and said mullite is molten mullite.
特徴とする請求項１記載のガラス溶解窯用耐火物。3. The refractory for a glass melting furnace according to claim 1, wherein the bulk specific gravity is 3.00 or more.
２４時間経過後のクリープ変形率２．０％以下であるこ
とを特徴とする請求項１記載のガラス溶解窯用耐火物。4. The refractory for a glass melting furnace according to claim 1, wherein the creep deformation after 24 hours at 1600 ° C. and 0.5 MPa is 2.0% or less.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9016447A JPH10212158A (en) | 1997-01-30 | 1997-01-30 | Refractory for glass fusion furnace |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9016447A JPH10212158A (en) | 1997-01-30 | 1997-01-30 | Refractory for glass fusion furnace |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10212158A true JPH10212158A (en) | 1998-08-11 |
Family
ID=11916507
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9016447A Pending JPH10212158A (en) | 1997-01-30 | 1997-01-30 | Refractory for glass fusion furnace |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH10212158A (en) |
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