JP2942061B2 - アルミナージルコニア質電鋳耐火物 - Google Patents
アルミナージルコニア質電鋳耐火物Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は特に耐スポール性に優
れたアルミナ−ジルコニア質電鋳耐火物に関するもので
ある。
れたアルミナ−ジルコニア質電鋳耐火物に関するもので
ある。
【０００２】
【従来の技術】従来のガラス溶解炉に使用されているア
ルミナまたはジルコニア質電鋳耐火物としては、高アル
ミナ質、アルミナ・ジルコニア・シリカ質（以下ＡＺＳ
耐火物と言う）、高ジルコニア質がある。
ルミナまたはジルコニア質電鋳耐火物としては、高アル
ミナ質、アルミナ・ジルコニア・シリカ質（以下ＡＺＳ
耐火物と言う）、高ジルコニア質がある。
【０００３】高アルミナ質の電鋳耐火物は、ガラスに対
して侵蝕抵抗が大きく、またガラスに泡、コード等の欠
陥を生じさせない特徴を持ち、アルカリ蒸気に対しても
安定で、荷重下でも変形することがない。
して侵蝕抵抗が大きく、またガラスに泡、コード等の欠
陥を生じさせない特徴を持ち、アルカリ蒸気に対しても
安定で、荷重下でも変形することがない。
【０００４】ＡＺＳ耐火物は、例えば特開昭６２−６５
９８１号公報に開示されているように、ジルコニアを多
量に含んでいて、溶融ガラスに対して耐蝕性が大きい。
９８１号公報に開示されているように、ジルコニアを多
量に含んでいて、溶融ガラスに対して耐蝕性が大きい。
【０００５】さらに、最近ではジルコニアを９０％以上
含む高ジルコニア質の電鋳耐火物が特開平３−２８１７
５号公報に提案されており、その使用も増加しつつあ
る。ジルコニアを多量に含有している電鋳耐火物は溶融
ガラスや飛散した生バッチに対して非常に耐蝕性が大き
く、溶融ガラスと直接接触する部分での使用に於いて耐
蝕性の点で十分満足のできるものである。
含む高ジルコニア質の電鋳耐火物が特開平３−２８１７
５号公報に提案されており、その使用も増加しつつあ
る。ジルコニアを多量に含有している電鋳耐火物は溶融
ガラスや飛散した生バッチに対して非常に耐蝕性が大き
く、溶融ガラスと直接接触する部分での使用に於いて耐
蝕性の点で十分満足のできるものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の電鋳耐
火物には以下のような欠点があった。すなわち、高アル
ミナ質電鋳耐火物は耐スポール性に劣り、温度条件の厳
しい場所、例えばガラス溶解炉の上部構造に使用するに
は不都合であった。ＡＺＳ耐火物は使用中に耐火物表面
からガラス状のものが流れ落ち、それが溶融ガラスに欠
陥を生じる原因となっていた。高ジルコニア質電鋳耐火
物はその緻密さやジルコニアの結晶変態により耐スポー
ル性に劣るため使用温度や使用場所が極端に制限されて
いた。
火物には以下のような欠点があった。すなわち、高アル
ミナ質電鋳耐火物は耐スポール性に劣り、温度条件の厳
しい場所、例えばガラス溶解炉の上部構造に使用するに
は不都合であった。ＡＺＳ耐火物は使用中に耐火物表面
からガラス状のものが流れ落ち、それが溶融ガラスに欠
陥を生じる原因となっていた。高ジルコニア質電鋳耐火
物はその緻密さやジルコニアの結晶変態により耐スポー
ル性に劣るため使用温度や使用場所が極端に制限されて
いた。
【０００７】本発明の目的は、このようなアルミナまた
はジルコニア質電鋳耐火物の欠点を解消するものであ
り、Ａｌ2 Ｏ3 の含有量を８０％以上に維持させて、比
重および気孔率を大きく変化させることなく、溶融ガラ
スやアルカリ蒸気に対して高い耐蝕性を保持し、さらに
溶融ガラスに接した時に発生する泡を低く抑え、かつ耐
スポール性の高いアルミナ−ジルコニア質電鋳耐火物を
提供することである。
はジルコニア質電鋳耐火物の欠点を解消するものであ
り、Ａｌ2 Ｏ3 の含有量を８０％以上に維持させて、比
重および気孔率を大きく変化させることなく、溶融ガラ
スやアルカリ蒸気に対して高い耐蝕性を保持し、さらに
溶融ガラスに接した時に発生する泡を低く抑え、かつ耐
スポール性の高いアルミナ−ジルコニア質電鋳耐火物を
提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に種々の研究を重ねた結果、本発明者らは高アルミナ質
電鋳耐火物の鉱物構成について、発泡の原因と考えられ
るガラス相の構成成分を低くし、しかも熱衝撃時の応力
を緩和すると考えられるＺｒＯ2 を混在させることによ
って、比重および気孔率を大きく変化させることなく、
溶融ガラスやアルカリ蒸気に対して高い耐蝕性を保持
し、さらに溶融ガラスに接した時に発生する泡を低く抑
えて耐スポール性の高いアルミナ−ジルコニア質鋳造耐
火物が製造できることを見出した。
に種々の研究を重ねた結果、本発明者らは高アルミナ質
電鋳耐火物の鉱物構成について、発泡の原因と考えられ
るガラス相の構成成分を低くし、しかも熱衝撃時の応力
を緩和すると考えられるＺｒＯ2 を混在させることによ
って、比重および気孔率を大きく変化させることなく、
溶融ガラスやアルカリ蒸気に対して高い耐蝕性を保持
し、さらに溶融ガラスに接した時に発生する泡を低く抑
えて耐スポール性の高いアルミナ−ジルコニア質鋳造耐
火物が製造できることを見出した。
【０００９】本発明の要旨は重量％でＡｌ2 Ｏ3 が８０
〜９４％、ＺｒＯ2 が１．５〜１５％、その他の成分が
２．７〜６．４％である電鋳耐火物である。さらにその
他の成分としてＳｉＯ2 を０．６〜１．２％、Ｎａ2 Ｏ
を２〜５％、ＣａＯを０．１〜０．２％それぞれ含む電
鋳耐火物が好ましい。
〜９４％、ＺｒＯ2 が１．５〜１５％、その他の成分が
２．７〜６．４％である電鋳耐火物である。さらにその
他の成分としてＳｉＯ2 を０．６〜１．２％、Ｎａ2 Ｏ
を２〜５％、ＣａＯを０．１〜０．２％それぞれ含む電
鋳耐火物が好ましい。
【００１０】各組成の範囲についてその理由を述べる。
【００１１】ＺｒＯ2 が１．５％未満だと、ＺｒＯ2 の
効果が不十分であり、１５％を越えると、耐スポール性
と発泡性に劣る。
効果が不十分であり、１５％を越えると、耐スポール性
と発泡性に劣る。
【００１２】さらに、ＳｉＯ2 が０．６〜１．２％、Ｎ
ａ2 Ｏが２〜５％、ＣａＯが０．１〜０．２％であるの
が好ましいが、これらは大部分がガラス相の構成成分で
あり、多いと発泡が多くなりやすく、少ないと製品にク
ラック、コーナースポール等の欠陥が生じやすくなる。
ａ2 Ｏが２〜５％、ＣａＯが０．１〜０．２％であるの
が好ましいが、これらは大部分がガラス相の構成成分で
あり、多いと発泡が多くなりやすく、少ないと製品にク
ラック、コーナースポール等の欠陥が生じやすくなる。
【００１３】
【作用】前記構成により、本発明の耐火物は、比重およ
び気孔率を大きく変化させることなく、溶融ガラスに対
して低発泡性を維持しながら従来の高アルミナ質電鋳耐
火物に比べて耐蝕性を増加させ、さらには高アルミナ質
電鋳耐火物はもちろん、ＡＺＳ耐火物や高ジルコニア質
電鋳耐火物と比べても極めて優れた耐スポール性を奏す
る。
び気孔率を大きく変化させることなく、溶融ガラスに対
して低発泡性を維持しながら従来の高アルミナ質電鋳耐
火物に比べて耐蝕性を増加させ、さらには高アルミナ質
電鋳耐火物はもちろん、ＡＺＳ耐火物や高ジルコニア質
電鋳耐火物と比べても極めて優れた耐スポール性を奏す
る。
【００１４】これらの配合組成の電鋳耐火物がいかなる
機構でこのように優れた耐スポール性を発現するかにつ
いて、その詳細は不明であるが、組成中のジルコニア粒
子が一部アルミナと共晶をつくり、ジルコニア自身の変
態による膨脹収縮がコランダムの膨脹を相殺することに
より結果的に耐火物全体の膨脹を小さくしていると思わ
れる。
機構でこのように優れた耐スポール性を発現するかにつ
いて、その詳細は不明であるが、組成中のジルコニア粒
子が一部アルミナと共晶をつくり、ジルコニア自身の変
態による膨脹収縮がコランダムの膨脹を相殺することに
より結果的に耐火物全体の膨脹を小さくしていると思わ
れる。
【００１５】
【実施例】本発明の好適な実施例を説明する。
【００１６】
【表１】 重量％でＡｌ2 Ｏ3 が８０〜９４％、ＺｒＯ2 が２〜１
５％、ＳｉＯ2 が０．６〜１．２％、Ｎａ2 Ｏが２〜５
％の範囲になるように表１に示すように組成を種々変化
させてアルミナ−ジルコニア質電鋳耐火物を製造した。
５％、ＳｉＯ2 が０．６〜１．２％、Ｎａ2 Ｏが２〜５
％の範囲になるように表１に示すように組成を種々変化
させてアルミナ−ジルコニア質電鋳耐火物を製造した。
【００１７】溶解には上部解放式のアーク炉を用いた。
溶解後、溶解物を内寸法１００ｍｍ×２００ｍｍ×３０
０ｍｍのカーボン製鋳型に流し込み、約１分後にカーボ
ン製鋳型を取り外してアルミナ細粒中で冷却した。得ら
れた製品にはクラック、コーナースポール等の外観の欠
陥は無かった。さらに、そのようにして得られた製品に
ついて、耐スポール性、耐蝕性、発泡性等の物性試験を
行った。その結果を表２に比較例と併せて示す。
溶解後、溶解物を内寸法１００ｍｍ×２００ｍｍ×３０
０ｍｍのカーボン製鋳型に流し込み、約１分後にカーボ
ン製鋳型を取り外してアルミナ細粒中で冷却した。得ら
れた製品にはクラック、コーナースポール等の外観の欠
陥は無かった。さらに、そのようにして得られた製品に
ついて、耐スポール性、耐蝕性、発泡性等の物性試験を
行った。その結果を表２に比較例と併せて示す。
【００１８】
【表２】 次に各種物性試験の方法を示す。
【００１９】耐スポール性試験 各耐火物からそれぞれ２５ｍｍ×３０ｍｍ×５０ｍｍの
大きさの試験片を切り出し、この試験片を１２００℃の
炉内に入れ、３０分間保持した後、炉外に取り出し、大
気中または水中で３０分間冷却させる操作を繰り返し、
剥離が生じるまでのサイクル数をスポーリング回数とし
て耐スポール性を評価した。
大きさの試験片を切り出し、この試験片を１２００℃の
炉内に入れ、３０分間保持した後、炉外に取り出し、大
気中または水中で３０分間冷却させる操作を繰り返し、
剥離が生じるまでのサイクル数をスポーリング回数とし
て耐スポール性を評価した。
【００２０】耐蝕性試験 各耐火物からそれぞれ直径２０ｍｍ、長さ８０ｍｍの大
きさの試験片を切り出し、この試験片をソーダライムガ
ラスを満たした内寸法１５０ｍｍ×１２０ｍｍ×８０ｍ
ｍの東芝モノフラックス製のルツボに試験片がガラスに
浸るように設置し、１４００℃の炉内で１６８時間保持
した。加熱後、試験片を半切して侵蝕量（深さ）をノギ
スで測定して耐蝕性を評価した。
きさの試験片を切り出し、この試験片をソーダライムガ
ラスを満たした内寸法１５０ｍｍ×１２０ｍｍ×８０ｍ
ｍの東芝モノフラックス製のルツボに試験片がガラスに
浸るように設置し、１４００℃の炉内で１６８時間保持
した。加熱後、試験片を半切して侵蝕量（深さ）をノギ
スで測定して耐蝕性を評価した。
【００２１】発泡性試験 各耐火物からそれぞれ直径５０ｍｍ、厚さ２０ｍｍの大
きさの試験片を切り出し、試験面は平滑に研磨し、洗浄
し、乾燥する。この試験片を１２００℃の炉内に入れ、
１時間保持した後、試験片の上に内径３５ｍｍ、厚さ１
５ｍｍのアルミナ質のリングを乗せて、その中央にテス
トガラスを乗せ、２時間保持した。冷却後に、拡大鏡を
用いてガラス中に存在する泡を数えて発泡性を評価し
た。
きさの試験片を切り出し、試験面は平滑に研磨し、洗浄
し、乾燥する。この試験片を１２００℃の炉内に入れ、
１時間保持した後、試験片の上に内径３５ｍｍ、厚さ１
５ｍｍのアルミナ質のリングを乗せて、その中央にテス
トガラスを乗せ、２時間保持した。冷却後に、拡大鏡を
用いてガラス中に存在する泡を数えて発泡性を評価し
た。
【００２２】表１に示した実施例１〜２２は、いずれも
Ａｌ2 Ｏ3 が８０％以上の組成になっていて、ＺｒＯ2
が２〜１５％、ＳｉＯ2 が０．６〜１．２％、Ｎａ2 Ｏ
が２〜４．８％、ＣａＯが０．１〜０．２％である。そ
のような組成の各種電鋳耐火物を常法により製造した。
その結果、表２に示されているように、侵蝕率はＺｒＯ
2 添加量の増加とともに減少した。そして従来の高アル
ミナ質電鋳耐火物である比較例１〜３に比べても本発明
の各実施例は侵蝕率は小さく、耐蝕性の大きいことが認
められた。スポーリング回数は空冷で５４回以上、水冷
でも２８回以上であり、高い耐スポール性を示した。発
泡性は全般に小さく、特に実施例３，４，７〜１１，１
８が良好である。
Ａｌ2 Ｏ3 が８０％以上の組成になっていて、ＺｒＯ2
が２〜１５％、ＳｉＯ2 が０．６〜１．２％、Ｎａ2 Ｏ
が２〜４．８％、ＣａＯが０．１〜０．２％である。そ
のような組成の各種電鋳耐火物を常法により製造した。
その結果、表２に示されているように、侵蝕率はＺｒＯ
2 添加量の増加とともに減少した。そして従来の高アル
ミナ質電鋳耐火物である比較例１〜３に比べても本発明
の各実施例は侵蝕率は小さく、耐蝕性の大きいことが認
められた。スポーリング回数は空冷で５４回以上、水冷
でも２８回以上であり、高い耐スポール性を示した。発
泡性は全般に小さく、特に実施例３，４，７〜１１，１
８が良好である。
【００２３】比較例１，２，３，１３は表１に示されて
いるように従来の高アルミナ質およびＡＺＳ質の電鋳耐
火物である。表２に示すように、この種の電鋳耐火物の
スポーリング回数は多いものでも１０回であり、極端に
悪い。
いるように従来の高アルミナ質およびＡＺＳ質の電鋳耐
火物である。表２に示すように、この種の電鋳耐火物の
スポーリング回数は多いものでも１０回であり、極端に
悪い。
【００２４】比較例４，５は表１に示すようにＺｒＯ2
が１％であり、耐スポール性は表２に示すように不十分
である。
が１％であり、耐スポール性は表２に示すように不十分
である。
【００２５】比較例６〜１２は表１に示すようにＺｒＯ
2 が１５％を越えるものであり、表２に示すように侵蝕
率は少ないものの、耐スポール性および発泡性が不十分
である。
2 が１５％を越えるものであり、表２に示すように侵蝕
率は少ないものの、耐スポール性および発泡性が不十分
である。
【００２６】比較例１４〜１７は一般に耐スポール性が
電鋳耐火物より優れていると考えられる焼成耐火物であ
る。これらにおいてさえも耐スポール性は表２に示すよ
うに本発明の各実施例と同等またはやや優れている程度
である。言うまでもなく比較例１４〜１７の侵蝕性およ
び発泡性は著しく劣る。
電鋳耐火物より優れていると考えられる焼成耐火物であ
る。これらにおいてさえも耐スポール性は表２に示すよ
うに本発明の各実施例と同等またはやや優れている程度
である。言うまでもなく比較例１４〜１７の侵蝕性およ
び発泡性は著しく劣る。
【００２７】
【発明の効果】以上述べたように本発明に係るアルミナ
−ジルコニア質電鋳耐火物はＺｒＯ2を１．５〜１５％
の範囲にすることにより従来品に比較して比重および気
孔率を大きく変化させることなく耐蝕性および発泡性を
保持しつつ耐スポール性を大きく高めることができた。
そしてＺｒＯ2 が５〜１０％の範囲にあるとき特に耐ス
ポール性が効果的であった。 ◆
−ジルコニア質電鋳耐火物はＺｒＯ2を１．５〜１５％
の範囲にすることにより従来品に比較して比重および気
孔率を大きく変化させることなく耐蝕性および発泡性を
保持しつつ耐スポール性を大きく高めることができた。
そしてＺｒＯ2 が５〜１０％の範囲にあるとき特に耐ス
ポール性が効果的であった。 ◆
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 遠藤 茂男 東京都中央区日本橋久松町４番４号 糸 重ビル 東芝モノフラックス株式会社内 (56)参考文献 特開 昭51−89806（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) C04B 35/657 C04B 35/10
Claims (2)
- 【請求項１】 重量％でＡｌ2 Ｏ3 が８０〜９４％で、
ＺｒＯ2 が１．５〜１５％で、その他の成分が２．７〜
６．４％であることを特徴とするアルミナ−ジルコニア
質電鋳耐火物。 - 【請求項２】 前述のその他の成分は、ＳｉＯ2 が０．
６〜１．２％、Ｎａ2 Ｏが２〜５％、ＣａＯが０．１〜
０．２％であることを特徴とする請求項１に記載のアル
ミナ−ジルコニア質電鋳耐火物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4150023A JP2942061B2 (ja) | 1992-05-19 | 1992-05-19 | アルミナージルコニア質電鋳耐火物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4150023A JP2942061B2 (ja) | 1992-05-19 | 1992-05-19 | アルミナージルコニア質電鋳耐火物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05319912A JPH05319912A (ja) | 1993-12-03 |
| JP2942061B2 true JP2942061B2 (ja) | 1999-08-30 |
Family
ID=15487807
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4150023A Expired - Lifetime JP2942061B2 (ja) | 1992-05-19 | 1992-05-19 | アルミナージルコニア質電鋳耐火物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2942061B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9073773B2 (en) | 2011-03-11 | 2015-07-07 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Refractory object, glass overflow forming block, and process for glass object manufacture |
| US9174874B2 (en) | 2011-03-30 | 2015-11-03 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Refractory object, glass overflow forming block, and process of forming and using the refractory object |
| US9216928B2 (en) | 2011-04-13 | 2015-12-22 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Refractory object including beta alumina and processes of making and using the same |
| US9249043B2 (en) | 2012-01-11 | 2016-02-02 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Refractory object and process of forming a glass sheet using the refractory object |
| US11814317B2 (en) | 2015-02-24 | 2023-11-14 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Refractory article and method of making |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5706767B2 (ja) * | 2010-06-17 | 2015-04-22 | Ａｇｃセラミックス株式会社 | 断熱キャスタブル用粉体組成物及びそれを用いた断熱キャスタブル |
| KR102053603B1 (ko) | 2015-06-01 | 2019-12-09 | 생-고뱅 세라믹스 앤드 플라스틱스, 인코포레이티드 | 내화성 물품 및 이의 형성 방법 |
-
1992
- 1992-05-19 JP JP4150023A patent/JP2942061B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9073773B2 (en) | 2011-03-11 | 2015-07-07 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Refractory object, glass overflow forming block, and process for glass object manufacture |
| US9714185B2 (en) | 2011-03-11 | 2017-07-25 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Refractory object, glass overflow forming block, and process for glass object manufacture |
| US9174874B2 (en) | 2011-03-30 | 2015-11-03 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Refractory object, glass overflow forming block, and process of forming and using the refractory object |
| US9796630B2 (en) | 2011-03-30 | 2017-10-24 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Refractory object, glass overflow forming block, and process of forming and using the refractory object |
| US9216928B2 (en) | 2011-04-13 | 2015-12-22 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Refractory object including beta alumina and processes of making and using the same |
| US9249043B2 (en) | 2012-01-11 | 2016-02-02 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Refractory object and process of forming a glass sheet using the refractory object |
| US9902653B2 (en) | 2012-01-11 | 2018-02-27 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Refractory object and process of forming a glass sheet using the refractory object |
| US10590041B2 (en) | 2012-01-11 | 2020-03-17 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Refractory object and process of forming a glass sheet using the refractory object |
| US11814317B2 (en) | 2015-02-24 | 2023-11-14 | Saint-Gobain Ceramics & Plastics, Inc. | Refractory article and method of making |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05319912A (ja) | 1993-12-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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