JPH08104567A - ジルコニア耐火物 - Google Patents
ジルコニア耐火物Info
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- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- 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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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
的スポーリング特性に優れており、泡やストーンの欠陥
の発生に対しても良好であるジルコニア耐火物を提供す
ること。 【構成】 ZrO2 含有量が耐火物全体に対して55重
量%以上であり、粒径が12〜0.044mmである電
融ジルコニア粒を使用し、そのような電融ジルコニアを
耐火物全体に対して60重量%以上配合したジルコニア
耐火物。
Description
に使用するのに適したジルコニア耐火物に関し、特にジ
ルコニアを主成分とする焼成耐火物又は定形耐火物から
なるジルコニア耐火物に関するものである。
ルとしてアルミナ・ジルコニア・シリカ質鋳造耐火物
(以下AZS耐火物という)が広く使用されている。そ
して、このペービングタイルの下には、セメント材、ラ
ミング材、スタンプ材などの不定形耐火物が敷かれてい
る。この不定形耐火物は、通常、主材としてAZS耐火
物を粉砕して得られた粒が配合されており、ガラス中に
含まれる金属などによってペービングタイルが著しく侵
食されて溶融ガラスが侵入した際にも素地漏れを起こし
にくいという特徴がある。
ギー節約対策により、ガラス溶融炉は、今までになく断
熱を強化した保温構造になってきている。
今までの通常の温度より100〜150℃も上がるよう
になった。さらには、キャンペーンの延長により、ペー
ビングタイルの侵食が激しくなった。
層であるサブペーブが重要な役割を果たさざるを得なく
なってきた。
を使用した従来の不定形耐火物で構成したガラス溶融炉
では、十分な耐用が得られなくなってきている。
積によりペービングタイルの侵食が激しい傾向がある。
鉛は比重が大きいので、堆積し始めると、比重の小さい
ペービングタイルをどんどん侵食していく。
にAZS耐火物に代えて高耐食性の高ジルコニア鋳造耐
火物を使用する炉が増加しつつある。
ても、金属の侵食が皆無になることはない。また、操業
時の温度変化によって高ジルコニア鋳造耐火物に亀裂が
生じる場合もある。それゆえ、高ジルコニア鋳造耐火物
を使用しても、完全とはいえない。
用されるサブペーブの重要性が一層増しつつある。
性質としては、ペービングタイルが侵食された場合、溶
融ガラスや金属の耐火物への侵入をストップさせる耐食
性を持つこと、さらに溶融ガラスと接した時にガラスに
泡やストーンなどの欠陥を発生しにくいことなどがあげ
られる。
定形耐火物は、溶融ガラスと接触した場合に、耐食性、
あるいは泡やストーンなどの欠陥の発生に関して不十分
であった。これはAZS耐火物に含まれるアルミナが溶
融ガラスと接触すると、ガラス化して、結合材として使
用されている粘土、タブラーアルミナなどを溶かすのが
その主な理由である。
にも、耐食性や熱的スポーリング特性に優れ、泡やスト
ーンの欠陥の発生に対しても良好なジルコニア耐火物を
提供することである。
めに種々の研究を重ねた結果、本発明を完成した。本発
明は、ZrO2 の含有量が耐火物全体に対して55重量
%以上であり、電融ジルコニア粒の粒径が12〜0.0
44mmであり、電融ジルコニア粒が耐火物全体に対し
て60重量%以上配合されていることを特徴とするジル
コニア耐火物を要旨としている。
り、溶融ガラスと接触してもAZS耐火物粒の様にアル
ミナがガラス化することはなく、1900℃以上でもそ
のような反応は起こらない。また、電融ジルコニア粒
は、粒自身の硬度が大きく、緻密であることから、溶融
ガラスに対して高温での耐摩耗性が優れている。
5重量%以上になるように電融ジルコニア粒を加える。
55重量%未満であると、溶融ガラスに対する耐食性が
不十分である。。
して60重量%以上配合する。ジルコニア耐火物に使用
する電融ジルコニア粒の添加量が耐火物全体に対して6
0重量%よりも少ないと、溶融ガラスに対する耐食性が
不十分である。それゆえ、ジルコニア耐火物に使用する
電融ジルコニア粒の添加量は60重量%以上が好ましい
のである。
ジルコニア粒の添加量が過度に多いと、耐食性は強くな
るが、焼成耐火物として使用する場合に成形性やスポー
リング特性が劣ることがあるので、電融ジルコニア粒の
添加量は、より好ましくは耐火物全体に対して60〜8
5重量%である。
激な温度変化はない。しかし、ペービングタイルが激し
い侵食を受けて消失し、直接、溶融ガラスがサブペーブ
に接触すると、温度が急に上昇する。従って、耐侵食性
と共に耐熱スポーリング性も重要な特性の一つとなる。
径が12〜0.044mmであるため、耐侵食性と耐熱
スポーリング性の両方の特長を備えた耐火物が得られ
る。
大きすぎると、耐火物の成形性が悪く、逆に0.044
mmよりも小さすぎると、耐食性や耐熱スポーリング性
が劣る。この理由により、電融ジルコニアの粒度は粒径
を12〜0.044mmにするのである。
粒径12〜3.36mmのものを5〜25重量%、粒径
3.36〜0.5mmのものを30〜60重量%、粒径
0.5〜0.044mmのものを5〜25重量%とする
粒度配合である。
形の一辺である目開を有するフルイにより粒体をふるい
分けして決める。例えば、表3の粒径12〜3.36m
mの粒体は、12mmの目開きを有するフルイを通過し
て、3.36mmの目開きを有するフルイを通過しない
粒子群である。
重量%以上になるように電融ジルコニア粒を耐火物全体
に対して60重量%以上配合した耐火物であれば、溶融
ガラスに対する耐食性はAZS耐火物粒を使用した従来
の耐火物に比較して著しい強さを発揮する。しかし、ス
ポーリング特性を向上させるには前記の電融ジルコニア
の粒度配合が好適である。
珪溶融して造られたジルコニア粒が使用できるが、ガラ
ス溶融に使用されるZrO2 の含有量が80重量%以上
の高ジルコニア鋳造耐火物を破砕して得られた粒を使用
すると、次のような利点がある。すなわち、高ジルコニ
ア鋳造耐火物の粒は粒自身が膨脹収縮を抑える働きのあ
るガラス相を含んでいることから、この粒を配合した耐
火物は一層熱的スポーリング特性が向上する。また、ガ
ラス相に含まれるアルカリ金属酸化物やアルカリ土類金
属酸化物が酸素を運ぶことから、粒が酸化しやすく、溶
融ガラスに対する発泡性が著しく改善される。
て、電融ジルコニア粒以外の成分は、たとえば粘土やア
ルミナ、ジルコン、ムライト、スピネルなどの微粒子で
ある。これらの成分はマトリックス部分を形成してい
る。
コニア耐火物は、高ジルコニア鋳造耐火物の粗粒1と、
高ジルコニア鋳造耐火物の中粒2と、高ジルコニア鋳造
耐火物の小粒3と、粘土及びタブラ−アルミナ微粒から
なるマトリックス部4からなり、マトリックス部4には
微小な気孔(図示せず)が含まれている。
2及び小粒3のいずれも、各粒子は多数の微小なジルコ
ニア粒子aとガラスマトリックスbから成る。
〜表3に示すように種々配合して、これに適宜アルミナ
セメントを添加し、数%の水を加えて配合物を造り、そ
れらの配合物を常法により加圧成形し、1400〜15
00℃の温度で5時間焼成してジルコニア耐火物を作製
した。
試験を行った。その結果を表4に示す。
割合および表2に示す配合番号の化学組成であることを
示し、アルファベットは表3に示す記号の粒度配合であ
ることを示す。
本発明の範囲内であり、配合番号11〜14のものは本
発明の範囲外である。表3の記号の大文字はより好まし
い粒度配合を示すものである。
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、この試験片を試料ガラス(ソ
ーダライムガラス)を入れた内容積1600ccのルツ
ボに、試験片が溶融ガラスに浸るように設置し、145
0℃の炉内で48時間保持した。加熱後、試験片を半切
して断面に現れた凹部の深さをノギスで測定して、それ
を侵食量としてmm単位で表して評価した。
る。各耐火物から、それぞれ25mm×30mm×50
mmの大きさの試験片を切り出し、この試験片を140
0℃に加熱した炉の中に入れて30分間保持する。その
後、試験片を炉外に取り出して空気中において放冷す
る。この一連の操作を1サイクルとする。そして、試験
片の一部が剥落するまでのサイクル回数を表し、熱的ス
ポーリング特性として評価した。
本発明はこれに限らず、他にセメント材、スタンプ材、
ラミング材などの不定形耐火物を含むものである。それ
らを既知の方法で作製しガラス溶融炉だけでなくこの他
に灰溶融炉などの高温溶融炉にも使用できる。
ス溶融炉の炉底に使用した場合、溶融ガラスによる激し
い侵食作用や耐摩耗にも十分に優れて化学的にも安定性
が良い。さらに熱的スポーリング特性にも優れている。
溶融ガラスと接触した場合のストーンや発泡などの欠陥
の発生に対しても非常に良好である。たとえペーブ耐火
物が一部消失してもガラスを炉の外部に流出させること
がなく極めて安定である。侵食性の大きくないガラスを
溶融する場合は、ガラスと直接接触するペーブ耐火物と
して使用することもできる。
に示す断面図。
に示す拡大断面図。
(気孔を含む) a ジルコニア粒子 b ガラスマトリックス
Claims (4)
- 【請求項1】 ZrO2 の含有量が耐火物全体に対して
55重量%以上であり、電融ジルコニア粒の粒径が12
〜0.044mmであり、電融ジルコニア粒が耐火物全
体に対して60重量%以上配合されていることを特徴と
するジルコニア耐火物。 - 【請求項2】 前記電融ジルコニア粒の粒度は、粒径1
2〜3.36mmのものが5〜25重量%、粒径3.3
6〜0.5mmのものが30〜60重量%、粒径0.5
〜0.044mmのものが5〜25重量%である請求項
1に記載のジルコニア耐火物。 - 【請求項3】 前記電融ジルコニア粒が高ジルコニア鋳
造耐火物である請求項1または請求項2に記載のジルコ
ニア耐火物。 - 【請求項4】 ガラス溶融炉の炉底に使用する焼成耐火
物又は不定形耐火物である請求項1〜3のいずれか1項
に記載のジルコニア耐火物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25974994A JP3233384B2 (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | ジルコニア耐火物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP25974994A JP3233384B2 (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | ジルコニア耐火物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH08104567A true JPH08104567A (ja) | 1996-04-23 |
JP3233384B2 JP3233384B2 (ja) | 2001-11-26 |
Family
ID=17338422
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP25974994A Expired - Lifetime JP3233384B2 (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | ジルコニア耐火物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3233384B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004101466A1 (ja) * | 2003-05-14 | 2004-11-25 | Asahi Glass Ceramics, Co., Ltd. | ジルコニア質不定形耐火物 |
-
1994
- 1994-09-30 JP JP25974994A patent/JP3233384B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2004101466A1 (ja) * | 2003-05-14 | 2004-11-25 | Asahi Glass Ceramics, Co., Ltd. | ジルコニア質不定形耐火物 |
JPWO2004101466A1 (ja) * | 2003-05-14 | 2006-07-13 | 旭硝子セラミックス株式会社 | ジルコニア質不定形耐火物 |
JP4598672B2 (ja) * | 2003-05-14 | 2010-12-15 | Agcセラミックス株式会社 | ジルコニア質不定形耐火物 |
Also Published As
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---|---|
JP3233384B2 (ja) | 2001-11-26 |
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