JPH1029852A - Low calcium oxide magnesia-titania refractory material - Google Patents

Low calcium oxide magnesia-titania refractory material

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JPH1029852A
JPH1029852A JP8187126A JP18712696A JPH1029852A JP H1029852 A JPH1029852 A JP H1029852A JP 8187126 A JP8187126 A JP 8187126A JP 18712696 A JP18712696 A JP 18712696A JP H1029852 A JPH1029852 A JP H1029852A
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JP
Japan
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magnesia
refractory material
titania
particles
clinker
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JP8187126A
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Japanese (ja)
Inventor
Etsuji Kimura
悦治 木村
Susumu Okabe
進 岡部
Fumihiko Ogino
文彦 荻野
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Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
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Publication date
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  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve mechanical strength and corrosion resistance in a basic environment under low partial pressure of oxygen by specifying the impurity Ca content of magnesia clinker and suppressing the formation of calcium titanate at the grain boundaries of magnesia grains. SOLUTION: A mixture of 80-75wt.% magnesia clinker consisting of coarse magnesia grains of >=1mm average grain diameter, medium magnesia grains of 1-0.15mm average grain diameter and <=0.2wt.%, in total, of <=0.2wt.% (expressed in terms of CaO) Ca, <=0.2wt.% (expressed in terms of SiO2 ) Si and <=0.1wt.% (expressed in terms of Al2 O3 )Al as impurities with 20-25wt.% titania grains of <=0.15mm average grain diameter is sintered at 1,600-1,800 deg.C to obtain the objective magnesia-titania refractory material contg. 4-50wt.% magnesium o-titanate formed at the grain boundaries of magnesia grains.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、機械的強度に優
れ、鉄分の多い塩基性融体や焼成物に対しても優れた耐
食性を有し、塩基性環境下の製錬炉やキルンの耐火煉瓦
ないし炉心管の材料として好適な耐火材に関する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a smelting furnace and a kiln in a basic environment, which have excellent mechanical strength, have excellent corrosion resistance even to a basic melt containing a large amount of iron, and have excellent corrosion resistance. The present invention relates to a refractory material suitable as a material for a brick or a furnace tube.

【0002】[0002]

【従来技術】一般に、塩基性の融体や焼成物、あるいは
塩基性ガス等に接触する使用環境では塩基性耐火材が用
いられる。従来の塩基性耐火材の代表的なものはマグネ
シア(MgO)を主成分とした耐火材であるが、マグネシア
単味では耐スポーリング性や耐食性が不十分であるた
め、クロミア(Cr2O3)を含有させたマグネシア−クロミ
ア耐火材が多く用いられている。
2. Description of the Related Art Generally, a basic refractory material is used in a use environment where it is in contact with a basic melt, a fired product, or a basic gas. A typical conventional basic refractory material is a refractory material containing magnesia (MgO) as a main component.However, since the spalling and corrosion resistance of magnesia alone is insufficient, chromia (Cr 2 O 3 ) Is often used for refractory magnesia-chromia.

【0003】ところが、マグネシア−クロミア耐火材
は、通常の塩基性融体に対しては良好な耐食性を示す
が、カルシウムフェライトスラグ等のように鉄分の多い
塩基性高温融体に対しては耐食性に限界がある。これ
は、上記耐火材が高温下で鉄分の多い塩基性融体等に接
触したときに、耐火材中のマグネシアと融体中の鉄分が
反応して不安定な変質層が形成され、侵食が徐々に進行
するためである。
[0003] However, magnesia-chromia refractory material has good corrosion resistance to ordinary basic melts, but has poor corrosion resistance to basic high-temperature melts containing a large amount of iron such as calcium ferrite slag. There is a limit. This is because, when the refractory material comes in contact with a basic melt containing a large amount of iron at a high temperature, magnesia in the refractory material reacts with iron in the melt to form an unstable altered layer, and erosion occurs. This is because it progresses gradually.

【0004】そこで本発明者等は、マグネシアにチタニ
アを50%未満加えたマグネシア−チタニアクリンカー
からなり、マグネシアの粒界にオルトチタン酸マグネシ
ウム(Mg2TiO4)が介在した耐火材を提案した(特開平6-2
93556, 6-293580, 7-172904号)。この耐火材は鉄分の
多い塩基性融体に接触すると、融体中の鉄分と耐火材中
のオルトチタン酸マグネシウムが反応して高融点の複合
酸化物(スピネル固溶体)を生じ、これが耐火材の表面層
およびマグネシア等の耐火材粒子を覆うことにより優れ
た耐食性が得られる。
Accordingly, the present inventors have proposed a refractory material comprising a magnesia-titania clinker obtained by adding less than 50% of titania to magnesia, and magnesium orthotitanate (Mg 2 TiO 4 ) interposed at the magnesia grain boundary ( JP 6-2
93556, 6-293580, 7-172904). When this refractory material comes into contact with a basic melt containing a large amount of iron, the iron content in the melt and the magnesium orthotitanate in the refractory material react to form a high melting point composite oxide (spinel solid solution), which is Excellent corrosion resistance is obtained by covering the surface layer and the refractory particles such as magnesia.

【0005】このように上記マグネシア−チタニア耐火
材は塩基性融体等に対して優れた耐食性を有するが、不
純物として含有されるカルシウム量が多いと、次のよう
な問題を生じる。すなわち、耐火材の原料として用いら
れる通常のマグネシア(MgO)クリンカーには酸化カルシ
ウム(CaO)などの不純物がマグネシアの粒界に偏析して
いる。このような不純物の多いマグネシアクリンカーに
チタニア(TiO2)を加えてマグネシア−チタニア耐火材を
製造すると、骨材となるマグネシアクリンカーの粒界で
カルシウムがチタニアと反応し、クリンカー粒界にチタ
ン酸カルシウム(CaTiO3)を形成する。このチタン酸カル
シウムが形成されたマグネシア−チタニア煉瓦は、酸素
分圧が低い還元性雰囲気下で、鉄分の多い塩基性融体に
接触すると、この鉄分と上記チタン酸カルシウムが反応
し、マグネシアクリンカーの粒界に液相が形成され、煉
瓦の機械的強度が低下し、耐食性が劣化する。
As described above, the magnesia-titania refractory has excellent corrosion resistance to basic melts and the like. However, if the amount of calcium contained as an impurity is large, the following problems occur. That is, impurities such as calcium oxide (CaO) are segregated in the magnesia grain boundary in the ordinary magnesia (MgO) clinker used as a raw material of the refractory material. When titania (TiO 2 ) is added to magnesia clinker containing such impurities to produce a magnesia-titania refractory material, calcium reacts with titania at the grain boundaries of the magnesia clinker serving as aggregate, and calcium titanate is formed at the clinker grain boundaries. (CaTiO 3 ) is formed. When the magnesia-titania brick on which the calcium titanate is formed is brought into contact with a basic melt containing a large amount of iron under a reducing atmosphere having a low oxygen partial pressure, the iron and the calcium titanate react with each other to form a magnesia clinker. A liquid phase is formed at the grain boundaries, which lowers the mechanical strength of the brick and deteriorates its corrosion resistance.

【0006】カルシウムは、原料の不純物として含まれ
る以外に、焼結温度を下げる作用があるので焼結助剤と
して添加される場合もあるが、この場合にも上記と同様
の問題を生じる。
Calcium may be added as a sintering aid because it has a function of lowering the sintering temperature in addition to being contained as an impurity in the raw material. However, in this case, the same problem as described above occurs.

【0007】[0007]

【発明の解決課題】本発明はマグネシア−チタニア煉瓦
における上記問題を解決したものであり、機械的強度に
優れ、塩基性環境下においても優れた耐食性を有するマ
グネシア−チタニア耐火材を提供することを目的とす
る。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-mentioned problems in magnesia-titania brick, and provides a magnesia-titania refractory material having excellent mechanical strength and excellent corrosion resistance even in a basic environment. Aim.

【0008】すなわち、本発明によれば(1)マグネシ
ア粒子の間にオルトチタン酸マグネシウムが介在したマ
グネシア−チタニア耐火材であって、マグネシアクリン
カー中の不純物のカルシウム含有量を酸化物換算で0.
2%以下に制限することにより、マグネシア粒子の粒界
でのチタン酸カルシウムの生成を抑制した低CaOのマ
グネシア−チタニア耐火材が提供される。
That is, according to the present invention, there is provided (1) a magnesia-titania refractory material in which magnesium orthotitanate is interposed between magnesia particles, wherein the calcium content of impurities in the magnesia clinker is 0.1% in terms of oxide.
By limiting the content to 2% or less, a low-CaO magnesia-titania refractory material in which the generation of calcium titanate at the grain boundaries of magnesia particles is suppressed is provided.

【0009】また、本発明の上記耐火材は(2)マグネ
シアクリンカー中の不純物のカルシウム、珪素、アルミ
ニウムの含有量が各々酸化物換算で、CaO:0.2%
以下、SiO2:0.2%以下、Al23:0.1%以下
であって、これらの不純物合計量が0.2%以下である
上記(1)に記載の耐火材、(3)平均粒経1mm以上の粗
粒および平均粒経1〜0.15mmの中粒のマグネシア粒
子と、平均粒経0.15mm以下の微細なチタニア粒子と
の焼成クリンカーからなり、4〜50%のオルトチタン
酸マグネシウムを含む上記(1)または(2)に記載の耐火材
を含む。
In the refractory material of the present invention, (2) the content of impurities calcium, silicon and aluminum in the magnesia clinker is 0.2% CaO:
Hereinafter, the refractory material according to the above (1), wherein SiO 2 : 0.2% or less, Al 2 O 3 : 0.1% or less, and the total amount of these impurities is 0.2% or less, (3) 4) A calcined clinker comprising coarse magnesia particles having an average particle diameter of 1 mm or more and medium-sized magnesia particles having an average particle diameter of 1 to 0.15 mm and fine titania particles having an average particle diameter of 0.15 mm or less, and 4 to 50% The refractory material according to the above (1) or (2) containing magnesium orthotitanate is included.

【0010】[0010]

【具体的な説明】本発明の耐火材は、マグネシア−チタ
ニアクリンカーからなり、マグネシア粒子の間にオルト
チタン酸マグネシウムが介在したものであって、主成分
のマグネシアクリンカー中の不純物のカルシウム含有量
を酸化物換算で0.2%以下に制限することにより、マ
グネシア粒子の粒界でのチタン酸カルシウムの生成を抑
制し、更にカルシウム以外の不純物である珪素、アルミ
ナの含有量をおのおの酸化物換算で、SiO2:0.2%
以下、Al23:0.1%以下とし、これらの不純物合
計量(CaO+SiO2+Al2O3)を0.2%以下に限定することに
より塩基性融体に対しても、より優れた耐食性、優れた
機械強度を示したものである。
DETAILED DESCRIPTION The refractory material of the present invention is composed of magnesia-titania clinker, in which magnesium orthotitanate is interposed between magnesia particles, and reduces the calcium content of impurities in the main component magnesia clinker. By limiting the content to 0.2% or less in terms of oxides, the generation of calcium titanate at the grain boundaries of magnesia particles is suppressed, and the content of impurities other than calcium, silicon and alumina, is reduced in terms of each oxide. , SiO 2 : 0.2%
In the following, Al 2 O 3 : 0.1% or less, and by limiting the total amount of these impurities (CaO + SiO 2 + Al 2 O 3 ) to 0.2% or less, even for a basic melt, It shows better corrosion resistance and better mechanical strength.

【0011】本発明の耐火材を形成するマグネシア−チ
タニアクリンカーは、マグネシアが50%以上であっ
て、チタニアが50%未満のものである。この範囲内
で、マグネシアとチタニアとを焼成すると、両者の反応
によってオルトチタン酸マグネシウム(Mg2TiO4)が形成
される。これは高融点酸化物であり、耐火材の骨格とな
るマグネシア粒子の粒界に上記オルトチタン酸マグネシ
ウムが形成されることにより、高温下でも機械的強度に
優れた耐火材が得られる。
The magnesia-titania clinker forming the refractory material of the present invention has a magnesia of 50% or more and a titania of less than 50%. When magnesia and titania are calcined within this range, magnesium orthotitanate (Mg 2 TiO 4 ) is formed by the reaction of both. This is a high melting point oxide. By forming the above magnesium orthotitanate at the grain boundaries of magnesia particles serving as the skeleton of the refractory material, a refractory material having excellent mechanical strength even at high temperatures can be obtained.

【0012】また、上記オルト−チタン酸マグネシウム
は鉄分の多い塩基性スラグ等に接触すると、これがスラ
グ中の鉄と反応し、塩基性スラグに対して極めて安定な
複合酸化物(スピネル固溶体:Mg2TiO4-MgFe2O4)が形
成され、耐火材の表面に形成された上記複合酸化物によ
って塩基性スラグが耐火材内部に浸透するのを防止す
る。
When the above ortho-magnesium titanate comes in contact with a basic slag containing a large amount of iron, it reacts with the iron in the slag and becomes a complex oxide (spinel solid solution: Mg 2 TiO 4 -MgFe 2 O 4 ) is formed, and the above-described composite oxide formed on the surface of the refractory material prevents the basic slag from penetrating into the refractory material.

【0013】一方、チタニアがマグネシウムより多い場
合には、メタチタン酸マグネシウム(MgTiO3)または二チ
タン酸マグネシウム(MgTi2O5)が生成する。これらはオ
ルトチタン酸マグネシウムに比べて、塩基性スラグ等に
対する耐食性が低く、また溶融温度も低い。
On the other hand, when titania is higher than magnesium, magnesium metatitanate (MgTiO 3 ) or magnesium dititanate (MgTi 2 O 5 ) is produced. These have lower corrosion resistance to basic slag and the like and lower melting temperature than magnesium orthotitanate.

【0014】耐火材中のオルトチタン酸マグネシウムの
量は4〜50重量%、好ましくは4〜40重量%が適当
である。オルトチタン酸マグネシウムの量が上記範囲よ
り少ないと、マグネシア粒子の間に介在するオルトチタ
ン酸マグネシムが少なく、塩基性雰囲気下における耐久
性および熱安定性が向上しない。一方、オルトチタン酸
マグネシウム量が上記範囲を上回ると相対的にマグネシ
アの量が減少するので耐火材の強度が不足する。耐火物
中で上記含有量のオルトチタン酸マグネシウムを得るに
は、原料として、マグネシア80〜75%、チタニア2
〜25%が適当である。
Suitably, the amount of magnesium orthotitanate in the refractory is 4 to 50% by weight, preferably 4 to 40% by weight. If the amount of magnesium orthotitanate is less than the above range, the amount of magnesium orthotitanate interposed between the magnesia particles is small, and the durability and thermal stability in a basic atmosphere are not improved. On the other hand, when the amount of magnesium orthotitanate exceeds the above range, the amount of magnesia is relatively reduced, so that the strength of the refractory material is insufficient. In order to obtain the above content of magnesium orthotitanate in the refractory, 80 to 75% of magnesia, titania 2
~ 25% is appropriate.

【0015】また上記耐火材は、平均粒経1mm以上の粗
粒のマグネシア粒子および平均粒経1〜0.15mmの中
粒のマグネシア粒子と、平均粒経0.15mm以下の微細
なチタニア粒子との焼成クリンカーからなるものが好ま
しい。この場合、粗粒ないし中粒のマグネシア粒子の間
に微細なチタニアが入り込みオルトチタン酸マグネシウ
ムが形成されるので、耐火材の組織が緻密になり、機械
的強度が向上すると共に耐食性が増す。
The refractory material comprises coarse magnesia particles having an average particle diameter of 1 mm or more, medium magnesia particles having an average particle diameter of 1 to 0.15 mm, and fine titania particles having an average particle diameter of 0.15 mm or less. What consists of calcined clinker is preferable. In this case, fine titania enters between the coarse to medium magnesia particles to form magnesium orthotitanate, so that the structure of the refractory material becomes dense, mechanical strength is improved, and corrosion resistance is increased.

【0016】上記粗粒、中粒のマグネシアクリンカー
は、不純物のカルシウム含有量が酸化物換算で0.2%
以下である。カルシウム量が0.2%より多いと焼成中
にクリンカー粒子の粒界にチタン酸カルシウムが偏析す
る。この耐火材は、酸素分圧が高い場合(Po2:10-6atm
以上)には、鉄分の多い塩基性融体に接触しても、融体
中の鉄と反応して高温で安定なスピネル固溶体(Mg2TiO4
-MgFe2O4)を形成するが、酸素分圧が低い場合(Po2:10
-6atm未満)には融体中の二酸化鉄(Fe2O3)の一部が還元
されて一酸化鉄(FeO)となるため、これが上記耐火材に
接触するとクリンカー粒子の粒界のチタン酸カルシウム
と反応して液相の(CaTiO3-Ca2Fe2O5-FeO)を生じる。
融体中に一酸化鉄が含まれている場合にも同様の反応に
よりクリンカー内粒界に液相が生じる。このため耐火材
の機械的強度および耐食性が劣化する原因となる。
The coarse and medium magnesia clinker has a calcium content of impurities of 0.2% in terms of oxide.
It is as follows. If the amount of calcium is more than 0.2%, calcium titanate segregates at the grain boundaries of the clinker particles during firing. This refractory material has a high oxygen partial pressure (Po 2 : 10 -6 atm
In the above, the spinel solid solution (Mg 2 TiO 4
-MgFe 2 O 4 ), but the oxygen partial pressure is low (Po 2 : 10
-6 atm), a portion of the iron dioxide (Fe 2 O 3 ) in the melt is reduced to iron monoxide (FeO), and when this comes into contact with the refractory material, the titanium at the grain boundaries of the clinker particles Reacts with calcium phosphate to form liquid phase (CaTiO 3 -Ca 2 Fe 2 O 5 -FeO).
Even when iron monoxide is contained in the melt, a liquid phase is formed at the grain boundaries in the clinker by the same reaction. This causes the mechanical strength and corrosion resistance of the refractory material to deteriorate.

【0017】マグネシアクリンカー中のカルシウム含有
量が酸化物換算で0.2%未満であれば、この影響が少
なく優れた耐食性と機械的強度を維持することができ
る。カルシウム含有量の少ないマグネシアとしては、高
純度の電融マグネシアを用いることができる。
If the calcium content in the magnesia clinker is less than 0.2% in terms of oxide, the influence is small and excellent corrosion resistance and excellent mechanical strength can be maintained. As the magnesia having a small calcium content, high-purity fused magnesia can be used.

【0018】カルシウム以外の不純物として、珪素およ
びアルミニウムの含有量はおのおの酸化物換算で、Si
2:0.2%以下、Al23:0.1%以下であって、
カルシウムを含めた上記不純物合計量(CaO+SiO2+Al2O3)
が0.2%以下であるものが好ましい。珪素量がシリカ
換算で0.2%より多いと耐食性が低下する。アルミニ
ウム量がアルミナ換算で0.1%より多いと耐食性が低
下する。また、カルシアを含めたこれらの合計量が0.
2より多いと機械的強度と耐食性が低下する。
As impurities other than calcium, the contents of silicon and aluminum are expressed in terms of oxides.
O 2 : 0.2% or less, Al 2 O 3 : 0.1% or less,
The total amount of impurities including calcium (CaO + SiO 2 + Al 2 O 3 )
Is preferably 0.2% or less. If the amount of silicon is more than 0.2% in terms of silica, the corrosion resistance decreases. If the amount of aluminum is more than 0.1% in terms of alumina, the corrosion resistance decreases. In addition, the total amount of these including calcia is 0.
If it exceeds 2, the mechanical strength and the corrosion resistance decrease.

【0019】本発明の耐火材は、CaOを大幅に制限し
ているので、焼結温度は、他のマグネシア−チタン耐火
材よりもやや高く、1600〜1800℃が適当であ
る。
Since the refractory material of the present invention greatly restricts CaO, the sintering temperature is slightly higher than that of other magnesia-titanium refractory materials, and 1600 to 1800 ° C. is appropriate.

【0020】本発明の耐火材の製造方法としては、粗粒
・中粒のマグネシア粒子とチタニアの微粒子を均一に混
合して焼結することにより、マグネシアとチタニアを反
応させてマグネシア粒子の粒界にオルトチタン酸マグネ
シウム(Mg2TiO4)が形成された耐火材を製造することが
できる(ダイレクトボンド法)。または、第1段階とし
て、マグネシア粒子とチタニア粒子を焼成してオルトチ
タン酸マグネシウムとマグネシアの混合物とし、これを
粉砕して微粒子にした後に、第2段階として、この粉砕
した微粒子を耐火材の骨格となる粗粒・中粒のマグネシ
ア粒子に加えて一体に再焼結することにより製造するこ
とができる(セミリボンド法)。
In the method for producing a refractory material of the present invention, coarse and medium magnesia particles and titania fine particles are uniformly mixed and sintered, so that magnesia and titania react with each other to form a grain boundary of magnesia particles. A refractory material in which magnesium orthotitanate (Mg 2 TiO 4 ) is formed can be manufactured (direct bonding method). Alternatively, as a first step, magnesia particles and titania particles are fired to form a mixture of magnesium orthotitanate and magnesia, which is pulverized into fine particles. (Semi-ribboned method) in addition to the coarse and medium-sized magnesia particles and re-sintering them together.

【0021】[0021]

【発明の実施形態】以下に本発明の実施例を示す。実施例および比較例 表1に示す組成のマグネシア−チタニア混合粉末を用
い、上記製造法によって得た耐火材(実施例No.1〜No.
4)および市販のマグネシア系塩基性耐火煉瓦(比較例N
o.1〜No.3)について、表2の試験条件に従って耐食試
験を行った。この結果を表1に示した。さらに、一部の
試料についてチタン溶出量の変化を図1〜図3に示し
た。また、一部の試料について、耐食試験前の組織状態
と試験後(48時間浸漬後)の組織状態を顕微鏡観察
し、これを図4、図5に示した。
Embodiments of the present invention will be described below. EXAMPLES AND COMPARATIVE EXAMPLES The refractory materials (Examples No. 1 to No. 1) obtained by using the magnesia-titania mixed powder having the composition shown in Table 1 and obtained by the above-described production method
4) and commercially available magnesia-based basic refractory brick (Comparative Example N
o.1 to No.3) were subjected to a corrosion resistance test according to the test conditions in Table 2. The results are shown in Table 1. Further, changes in the amount of titanium eluted for some of the samples are shown in FIGS. Further, with respect to some of the samples, the microscopic observation was performed on the microstructure before the corrosion test and after the test (after immersion for 48 hours), and the results are shown in FIGS. 4 and 5.

【0022】表1に示すように、本実施例の試料は何れ
も機械的強度の低下が少なく、優れた耐食性を示した。
一方、比較例の試料は機械的強度が大幅に低下すること
が確認された。また、図4に示すように、カルシウム含
有量が多い比較試料ではマグネシア粒子の粒界にチタン
酸カルシウムが偏析しているのが確認された。この試料
は耐食試験後には、図5に示すように、スラグが煉瓦の
内部に浸透し、マグネシアが鉄と反応した複合酸化物
{(Mg-Fe)O}に変化しており、またその粒界にチタン酸カ
ルシウムと鉄との反応によって生じた液相(CaTiO3-Ca2
Fe2O5-FeO)が介在しているのが観察された。
As shown in Table 1, the samples of this example all showed little reduction in mechanical strength and exhibited excellent corrosion resistance.
On the other hand, it was confirmed that the sample of the comparative example had significantly reduced mechanical strength. Further, as shown in FIG. 4, it was confirmed that calcium titanate was segregated at the grain boundaries of the magnesia particles in the comparative sample having a large calcium content. After the corrosion test, this sample was a composite oxide in which slag penetrated into the brick and magnesia reacted with iron, as shown in Fig. 5.
{(Mg-Fe) O}, and a liquid phase (CaTiO 3 -Ca 2
Fe 2 O 5 -FeO) was observed.

【0023】図1は、実施例の試料No.1(MgO-TiO2
瓦)について、塩基性雰囲気下における酸素分圧の影響
を示したものであり、酸素分圧が低い場合にはチタンの
溶出量が増すことが判る。図2は、酸素分圧が低い塩基
性環境下におけるチタン溶出量を示したものであり、本
発明の実施例に係る試料はチタン溶出量が少ないのに対
して、カルシウム含有量の多い比較試料はチタン溶出量
が多く、耐食性が低い。図3は、本発明の実施例に係る
試料(MgO-TiO2系)とアルミナ含有量の多いスピネル煉
瓦(MgO-Al2O系)とについて、酸素分圧が高い塩基性環
境下におけるMgO-TiO2煉瓦中のチタン溶出量をMgO-Al2O
3スピネル煉瓦中のアルミナ溶出量を示したものであ
り、比較試料のスピネル煉瓦は酸素分圧が高くても本発
明のMgO-TiO2煉瓦よりチタン溶出量が格段に多く、耐食
性が劣る。
FIG. 1 shows the effect of oxygen partial pressure in a basic atmosphere on sample No. 1 (MgO-TiO 2 brick) of the example. It can be seen that the elution amount increases. FIG. 2 shows the amount of titanium eluted in a basic environment having a low oxygen partial pressure. The sample according to the example of the present invention has a small amount of titanium eluted, while a comparative sample having a large calcium content. Has a high titanium elution amount and low corrosion resistance. FIG. 3 shows MgO- in a basic environment with a high oxygen partial pressure for a sample (MgO-TiO 2 system) and a spinel brick with a high alumina content (MgO-Al 2 O system) according to an example of the present invention. The amount of titanium eluted in the TiO 2 brick is calculated as MgO-Al 2 O
3 shows the amount of alumina eluted in the spinel brick, and the spinel brick of the comparative sample has much higher titanium elution amount than the MgO-TiO 2 brick of the present invention even at a high oxygen partial pressure, and is inferior in corrosion resistance.

【0024】[0024]

【表1】 [Table 1]

【0025】[0025]

【表2】 [Table 2]

【0026】[0026]

【発明の効果】本発明の耐火材は、酸素分圧が低い塩基
性環境下においても、機械的強度に優れ、鉄分の多い塩
基性融体や焼成物に対しても優れた耐食性を有する。従
って、このような使用環境下の製錬炉やキルンの耐火煉
瓦、あるいは炉心管の材料として好適である。
The refractory material of the present invention has excellent mechanical strength even in a basic environment where the oxygen partial pressure is low, and has excellent corrosion resistance even to a basic melt containing a large amount of iron or a fired product. Therefore, it is suitable as a material for refractory bricks of smelting furnaces and kilns in such use environments, or for furnace tubes.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 実施例の耐火材試料について、酸素分圧が異
なる条件下でのチタン溶出量を示すグラフ。
FIG. 1 is a graph showing the amount of titanium eluted under conditions of different oxygen partial pressures for the refractory material samples of Examples.

【図2】 低酸素分圧下における実施例の試料と比較試
料のチタン溶出量を示すグラフ。
FIG. 2 is a graph showing titanium elution amounts of a sample of an example and a comparative sample under a low oxygen partial pressure.

【図3】 高酸素分圧下における実施例の試料のアルミ
ナ溶出量と比較試料を示すグラフ。
FIG. 3 is a graph showing the amount of alumina eluted from a sample of an example under a high oxygen partial pressure and a comparative sample.

【図4】 スラグ浸漬前の組織状態を示す顕微鏡写真FIG. 4 is a micrograph showing the microstructure before slag immersion

【図5】 スラグ浸漬後の組織状態を示す顕微鏡写真FIG. 5 is a micrograph showing the structure after immersion in slag.

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成8年7月17日[Submission date] July 17, 1996

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図4[Correction target item name] Fig. 4

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図4】 FIG. 4

【手続補正2】[Procedure amendment 2]

【補正対象書類名】図面[Document name to be amended] Drawing

【補正対象項目名】図5[Correction target item name] Fig. 5

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【図5】 FIG. 5

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 マグネシア粒子の間にオルトチタン酸マ
グネシウムが介在したマグネシア−チタニア耐火材であ
って、マグネシアクリンカー中の不純物カルシウム含有
量を酸化物換算で0.2重量%(以下%と略記)以下に
制限することにより、マグネシア粒子の粒界でのチタン
酸カルシウムの生成を抑制した低CaOのマグネシア−
チタニア耐火材。
1. A magnesia-titania refractory material in which magnesium orthotitanate is interposed between magnesia particles, wherein the content of impurity calcium in magnesia clinker is 0.2% by weight (hereinafter abbreviated as%) in oxide conversion. By limiting to the following, low CaO magnesia which suppresses generation of calcium titanate at the grain boundary of magnesia particles-
Titania refractory material.
【請求項2】 マグネシアクリンカー中の不純物のカル
シウム、珪素、アルミニウムの含有量が各々酸化物換算
で、CaO:0.2%以下、SiO2:0.2%以下、A
23:0.1%以下であって、これらの不純物合計量
が0.2%以下である請求項1に記載の耐火材。
2. The contents of calcium, silicon and aluminum as impurities in the magnesia clinker in terms of oxide, respectively, are CaO: 0.2% or less, SiO 2 : 0.2% or less, and A
2. The refractory material according to claim 1, wherein l 2 O 3 : 0.1% or less, and the total amount of these impurities is 0.2% or less.
【請求項3】 平均粒経1mm以上の粗粒および平均粒経
1〜0.15mmの中粒のマグネシア粒子と、平均粒経0.
15mm以下の微細なチタニア粒子との焼成クリンカーか
らなり、4〜50%のオルトチタン酸マグネシウムを含
む請求項1または2に記載の耐火材。
3. A magnesia particle having an average particle diameter of 1 mm or more, medium magnesia particles having an average particle diameter of 1 to 0.15 mm, and an average particle diameter of 0.1 mm.
3. The refractory material according to claim 1, comprising a calcined clinker with fine titania particles of 15 mm or less, and containing 4 to 50% of magnesium orthotitanate.
JP8187126A 1996-07-17 1996-07-17 Low calcium oxide magnesia-titania refractory material Withdrawn JPH1029852A (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101057638B1 (en) 2009-08-19 2011-08-19 (주)포스코켐텍 Highly fire resistant dolomite clinker and its manufacturing method
JP6450867B1 (en) * 2018-01-24 2019-01-09 日本碍子株式会社 Support substrate material and fuel cell

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