JPS6096570A - Manufacture of magnesia clinker - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 この発明は、＾嵩比重、大結晶粒で耐火物原料として適
したマグネシアクリンカ−の製ＭＡ方法に関Ｊるもので
ある。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Technical Field The present invention relates to an MA method for producing magnesia clinker, which has a bulk specific gravity and large crystal grains and is suitable as a raw material for refractories.

従来技術 １ｆ１３水マクネシン７クリンカーは、一般に消石灰と
海水との反応により生成した水酸化マグネシウムを成形
でるか、あるいは−疫６００〜１０００℃の温度で仮焼
して得られる軽焼マグネシアを成形したのち、１９００
℃以上の高温で焼成することにより得られる。このよう
にして得られたマグネシアクリンカ−の結晶径は２０〜
４０μである。Conventional technology 1f13 water magnesin 7 clinker is generally made by molding magnesium hydroxide produced by the reaction of slaked lime and seawater, or by molding light calcined magnesia obtained by calcining at a temperature of 600 to 1000°C. , 1900
Obtained by firing at a high temperature of ℃ or higher. The crystal diameter of the magnesia clinker thus obtained is 20~
It is 40μ.

マグネシアクリンカ−の結晶径を大きくりる方法として
Ｍ！ｌｌＯの純度を高める方法と、特開昭５８−１０４
０５４号で公開されたようにｚｒ　０２を添加物として
用いる方法がある。M! as a method to increase the crystal size of magnesia clinker! Method for increasing the purity of llO and JP-A-58-104
There is a method of using ZR 02 as an additive as disclosed in No. 054.

しかし、純度を高める方法は、−１ｆ８００℃〜１４０
０℃で焼成した酸化マグネシウムを水和し、酸化カルシ
ウムなどを除き、再瓜焼成することにより、ＭｇＯの純
Ｉｆを９９．５％以上にして、大結晶化するものであり
、酸化カルシウム等の不純物を除去する工程が複雑で製
造コストが大幅に上昇するという問題がある。However, the method to increase purity is -1f800℃~140℃
Magnesium oxide calcined at 0°C is hydrated, calcium oxide etc. are removed, and by remelting and calcining, the pure If of MgO becomes 99.5% or more and large crystallization occurs. There is a problem in that the process for removing impurities is complicated and the manufacturing cost increases significantly.

添加物を用いる方法に１１１シて、Ｚ「０２を用いて製
造した６０μ以上の結晶径をｂつンダネシアクリン力−
について現在時ｒ［出願中である。しかし、この方法に
よっても結晶径が１００μ以−トの７グネシアクリンカ
ーを得ることはガかしい、。According to the method using additives, the crystal diameter of 60μ or more produced using Z"02 is
Regarding the current time r [pending application. However, even with this method, it is difficult to obtain a 7-gnesia clinker with a crystal diameter of 100 μm or more.

嵩比重が人さく、かつ、大結晶のマクネジアクリンカ−
は、マグネシアカーボン耐火物などｌ−１）転力ｊ用の
耐火物としＵ、１４１めＵ　ｉｒ＋東な品種であり、特
に１００μ以上の結晶径のマグネシアクリンカ−は電融
マグネシアに代るべきものどじてめられている。MacNesia linker with high bulk density and large crystals
is a magnesia carbon refractory etc. l-1) As a refractory for rolling force j, it is a type of U, 141st U ir + east type, especially magnesia clinker with a crystal diameter of 100μ or more should be replaced with fused magnesia. I'm being bullied.

ところで、ングネシアに限らず酸化物は一般に結晶内の
気孔の逸散速度と結晶の成長速度により緻密度と結晶径
が決定すると考えられる。それで緻密化するには結晶内
の気孔の逸散速度が結晶成長速度より人きくな【ノれば
ならない。しかし、そのような状態では大結晶化づるに
は時間がかかり、大結晶化はむずかしいことになる。反
ス・１に、大結晶死重るということは、結晶内の気孔の
逸散速度より結ｒ、成長速度が人であることを意味し、
それは、結晶内部に気孔が開じ込められることであり、
緻密化づるのが困がなのである。Incidentally, it is thought that the density and crystal diameter of oxides, not limited to ngnesia, are generally determined by the dissipation rate of pores within the crystal and the growth rate of the crystal. Therefore, in order to achieve densification, the rate of dissipation of pores within the crystal must be faster than the rate of crystal growth. However, under such conditions, large-scale crystallization takes time and is difficult. On the other hand, the fact that a large crystal is dead weight means that the growth rate is faster than the dissipation rate of the pores in the crystal.
This is because pores are created inside the crystal.
It is difficult to make it precise.

従来、高比重が大きく、かつ、大結晶のマグネシアクリ
ンカ−を得るには電融法のように製造コストの極めて高
い方法によらざるを得なかった。Conventionally, in order to obtain magnesia clinker with a high specific gravity and large crystals, it has been necessary to use a method such as the electrofusion method, which is extremely expensive to produce.

目　的 この発明は、焼成法にＪ、って嵩比重が人さく、大結晶
のマグネシアクリンカ−を製造することを目的としてい
る。Purpose The purpose of the present invention is to produce magnesia clinker with large crystals and a bulk specific gravity using a J firing method.

構　成 この発明は、水酸化マグネシウム、あるいは軽焼マグネ
シアに対して、結晶径が２０μ以上であるマグネシアを
ＭｏＯ換ｔ？＋で０，２〜２０重間％配合したのち、焼
成することを特徴とする高密度、大結晶マグネシアクリ
ンカ−の製造方法であり、更に上記マグネシアが単結晶
あるいは５個以下の多結晶であることを実ＩＭ態様とす
るマグネシアクリンカ−の製造法である。Structure This invention uses MoO to replace magnesium hydroxide or light calcined magnesia with magnesia having a crystal diameter of 20μ or more. A method for producing a high-density, large-crystal magnesia clinker, which is characterized in that the magnesia is blended with 0.2 to 20% by weight and then fired, and further, the magnesia is a single crystal or a polycrystal of 5 or less. This is a method for producing magnesia clinker in an actual IM mode.

この発明によれば、例えば結晶径が２０μ以上であるン
グネシｊ７粉を軽焼マグネシアに０．２〜２０Φｍ％配
合し、２ｔ／ａｍ２（７）ｌＥ力で成形したベレン１〜
を１９００℃以上の高温で焼成したところ、高化ｔ１３
，４５　（ＩＪ　／　ＣＣ）以上で、かつ結晶径が　１
００μ以−トのングネシ）１クリンカーを得ることがで
・きた。According to this invention, for example, 0.2 to 20 Φm% of Ngnesi j7 powder having a crystal diameter of 20 μ or more is blended with lightly burnt magnesia, and belen 1 to
When fired at a high temperature of 1900°C or higher, the height increased to t13.
, 45 (IJ/CC) or more, and the crystal diameter is 1
It was possible to obtain a clinker with a thickness of 00μ or more.

配合り−るングネシノノの結晶の〜大きさは２（）μ以
上ならば効果があるが、５０〜７０μが特に望ましい。It is effective if the size of the crystals of Nunguneshinono to be blended is 2()μ or more, but 50 to 70μ is particularly preferable.

また、この７グネシアの配合ｍは０．２〜２０重量％が
望ましいが、２〜５％が特に望ましい。Further, the blend m of 7 gnesia is preferably 0.2 to 20% by weight, particularly preferably 2 to 5%.

この発明の範囲から外れて、配合覆るマグネシアの結晶
径が２０μ以下であると、大結晶化の効果は小さくなる
。また、結晶径が２０μ以−トのマグネシアの添加Φが
水酸化マグネシウムまたは軽焼マグネシアに対し、Ｍ（
１０換ｉ（゛０．２Φｈ１ソロ以上Ｃあると、Ａ′Ｊは
り大結晶化の効果は小さくなり、２０重量％以上である
と急ゐに嵩比重の低下が起る。If the crystal size of magnesia to be blended is 20 μm or less, which is outside the scope of the present invention, the effect of large crystallization will be reduced. In addition, the addition Φ of magnesia with a crystal diameter of 20μ or more is M(
If C is greater than 10% i(゛0.2Φh1 solo), the effect of large crystallization of A'J will be reduced, and if it is greater than 20% by weight, the bulk specific gravity will suddenly decrease.

この発明において、配合する７グネシア粉の形状は球形
や楕円体のように丸みを帯びたものが好ましく、針状の
ように縦横の比が大きい形のものは不適当である。In this invention, the shape of the 7-gnesia powder to be blended is preferably round, such as a sphere or an ellipsoid, and a needle-like shape with a large aspect ratio is inappropriate.

〕Ｉルミナの場合はその結晶成長を促進りるために約１
０μのアルミナを添加するという考えは１．Ｂ、Ｃｕｔ
ｌｅｒ　（ｒＫＩＮＩｌ’１ｃｓＯＦＮ−１１Ｇ　トＩ
　ＴＥＭＰＥＲＡＩ−Ｌ）　Ｒ」Ｗ、Ｄ、ＫＩＮＧＥＲ
Ｙ編、Ｍ　Ｉ　’Ｔ出版、１９５９年Ｐ　１２０）によ
り示されている。] In the case of I-lumina, about 1
The idea of adding 0μ alumina is 1. B.Cut
ler (rKINIl'1csOFN-11G
TEMPERAI-L) R”W, D, KINGER
Y, ed., MI'T Publishing, 1959, p. 120).

しかしマグネシアの場合は添加するマグネシアの形状は
特に吟味する必要があり、Ｃｕｔｌｅｒらが示している
例えば第２図に示すような剣状あるいはこれに近い形状
では、結晶成長の効果は全く現われない。すなわち、第
１図に示すように、針状あるいはこれに近い形状のもの
が少ないマグネシア粉において、この発明で期待してい
る効果が得られるものである。However, in the case of magnesia, the shape of the magnesia to be added must be particularly carefully examined; for example, in the sword-like shape shown in Cutler et al., as shown in FIG. That is, as shown in FIG. 1, the expected effects of the present invention can be obtained in magnesia powders that are rarely needle-shaped or similar in shape.

また、この発明において、配合りるマグネジノ？粉は５
周以下の多結晶体、好Ｊ、しくは単結晶の場合にその効
果が得られるものである以上、実施例によってこの発明
を具体的に説明づる。In addition, in this invention, magnesinino to be compounded? powder is 5
Since the effect can be obtained in the case of a polycrystalline material having a diameter of less than 100 nm, a polycrystalline material, or a single crystal, the present invention will be specifically explained with reference to Examples.

なお、この発明にＪ、す１！ノられだマグネシア７クリ
ンカーの高比重、見掛り気孔率、結晶径ｔＪ、　Ｉ：Ｉ
　４＜学術振興会第１２４分Ｈ会でＬｖ案された学振法
２、おＪ、び学振法３により測定したものでｄうる。In addition, J, Su1! for this invention! High specific gravity, apparent porosity, crystal diameter tJ, I:I of Noreda Magnesia 7 clinker
4<Measured using the JSPS Law 2, OJ, and JSPS 3 proposed at the 124th meeting of the Japan Society for the Promotion of Science.

実施例１ 化学組成がＭｕ　ＯＧ７．０％、Ｃａ０ｉ、１２９６、
Ｓ　ｉ　０２０．１４％、Ｚ　ｒｏ　２０．０９％。Example 1 Chemical composition: Mu OG7.0%, Ca0i, 1296,
S i 020.14%, Z ro 20.09%.

Δｌ　２０３０．（１４％、Ｆｅ　２０３０．０４％、
１”３２０３０．０ＯＬ＋６からなる水酸化マグネシウ
ムに、粒子径が４４へ・１４μで第１図に示Ｊような丸
みのあるマグネシア粉をＭ（１０換算で２■ｍ％配合し
、？ｆｊ型電気炉中で９（）ｏ″Ｃの温度に３　Ｉｌｌ
　＋−１１尿ノ４しく、軽焼マグネシアを冑だ。Δl 2030. (14%, Fe 2030.04%,
Magnesium hydroxide consisting of 1"32030.0OL+6 is mixed with M (2 m% in terms of 10%) of rounded magnesia powder with a particle size of 44 and 14μ as shown in Fig. 1. 3 Ill to a temperature of 9()o″C in a furnace
+-11 Urine No. 4, lightly burnt magnesia.

この軽力％７グネシアを２１．’Ｃｌ１ｌ’の圧力で円
柱状に成形したベレッｌ−（１０ＲＩＩｍ（＋）　×５
＋Ｉ１ｍ　ｌ−１）を酸素−プロパン炉で最高温度２０
００°Ｃに　１■、）。　間維持した。このようにして
得たマグネシアクリンカ−の高比重、見掛１１気孔率、
結晶径、および化学組成は表に示づとおりであった。This light weight%7 gnesia is 21. Beret l-(10RIIm(+) x 5
+I1ml l-1) in an oxygen-propane furnace at a maximum temperature of 20
1■,) at 00°C. It was maintained for a while. The magnesia clinker thus obtained has a high specific gravity, an apparent porosity of 11,
The crystal size and chemical composition were as shown in the table.

実施例２ 実施例１で用いた原料水酸化マグネシウムを箱型電気炉
で９５０℃の温度に３時間保持して４７た軽焼マグネシ
アに、同じく実ｆ！ｔＦ１１で用いたマグネシア粉を２
重量％配合し、２（／Ｃｌ１１２の圧力で成形したペレ
ツ１〜（１０ｍｍΦ、５ＩｌｌＩｌｌＨ）を酸素−プロ
パン炉で最高２０００℃に１時間保持した。このように
して得たマグネシアクリンカ−の嵩比重、見掛番ノ気孔
率、結晶径および化学組成は表に示づ゛とおりであった
。Example 2 The raw material magnesium hydroxide used in Example 1 was kept at a temperature of 950°C for 3 hours in a box-type electric furnace to produce light calcined magnesia. 2 magnesia powder used in tF11
Pellets 1 to (10 mm Φ, 5 Ill Ill H) were blended at a pressure of 2 (/Cl 112) and held at a maximum temperature of 2000°C for 1 hour in an oxygen-propane furnace.The bulk specific gravity of the magnesia clinker thus obtained, The apparent porosity, crystal diameter, and chemical composition were as shown in the table.

また、上記マグネシア粉の結晶径を変えｌこ場合の焼成
後のマグネジノ７クリンカーの嵩比重Ｊ３よび結晶径と
の関係は第３図のグラフに示したとおりであり、また上
記マグネシア粉の配合割合と焼成後のマグネシアクリン
カ−の高化ＴＩＪＪｊＪ、び結晶径どの関係は第４図の
グラフに示づとＪｙりである。In addition, the relationship between the bulk specific gravity J3 and the crystal diameter of Magnesino 7 clinker after firing is as shown in the graph of Fig. 3, and the blending ratio of the magnesia powder is The relationship between the height of the magnesia clinker after firing, TIJJjJ, and the crystal diameter is Jy as shown in the graph of FIG.

実施例３ 化学組成がＭｇ　０６７．０％、ｃａＱ　１．０４％、
Ｓ　１．０２０．１７％、ｌ　ｒ　Ｏ２０，１４％、Ｆ
　（＋　２０　：Ｉ　（１ｍ％、ＡＩ　２０３０．＋１
４％、Ｂ　２０３０．０ｆ３９６の水酸化７グネシウム
を多段焼炉ｉ”　ＩＱ　＋ｔ′：＋　ｔｉｎ！　１ｍ　
＋　２００　℃ニ１０　ｊｊ　ＩＡＩ　保Ｊｒｌ　Ｌ／
　Ｔ　６７　タ軽焼マグンシｊ′に、結晶径２０〜７４
μで、第１図に示（Ｊ　Ｊ、うに丸みを帯びたマグネジ
）！粉を３重量％配合し、２ｔ／ｃｍ２以上の圧力でツ
アー−しンド状に形成したベレットをＬｌ−クリ−キル
ンで最高ｔｉｅ　ｍ　１　’３５０℃で焼成しｌごマグ
ネシアクリンカ−の高比重、見掛り気孔率、結晶径Ｊ３
　Ｊ、び化学組成は表に示すとおりであった。Example 3 Chemical composition: Mg 067.0%, caQ 1.04%,
S 1.020.17%, l r O20.14%, F
(+ 20 :I (1m%, AI 2030.+1
4%, B 2030.0f396 7gnesium hydroxide in a multi-stage kiln i" IQ +t': + tin! 1m
+ 200 ℃ 10 jj IAI Ho Jrl L/
T 67 Ta light fired Magunshi j', crystal diameter 20-74
μ, shown in Figure 1 (J J, sea urchin rounded magnetic screw)! A pellet containing 3% by weight of powder and formed into a tournoid shape under a pressure of 2 t/cm2 or more is fired in an Ll-cry kiln at a maximum temperature of 350°C to obtain the high specific gravity of magnesia clinker. Apparent porosity, crystal diameter J3
J, and the chemical composition was as shown in the table.

比較例−１ 実施例３で用いた軽焼マグネシアを２ｔ／Ｃｌ１１２の
圧力で円柱状に成形しにベレッ１−（１０ＩｌｌＩｌｌ
Φ、５１１１１１１　Ｎ　）　ヲｎ’ｊｉ’Ｒ７ロバ＞
　ＪＬスＦ”’ＣＭ高温麿２０００℃に１１１１′Ｉ間
保持した。Comparative Example-1 The light burnt magnesia used in Example 3 was molded into a cylinder shape at a pressure of 2t/Cl112.
Φ, 5111111 N) Won'ji'R7 Donkey>
JL's F"'CM high temperature was maintained at 2000°C for 1111'I.

このようにしｒ　１１だマグネシア７クリンカーの嵩比
重、見掛番ノ気孔率、結晶径および化学組成は表に示Ｊ
とおりであ″）　ＩＣａ比較例２ 実施例２に用いた軽焼マグネシアに第２図に示しような
１１状で、結晶径４４〜１４μのマグネシア粉を２重量
％配合し、２ｔ／ｃｍ２の圧力で円柱状に成形したベレ
ｙ　ｌ−（１０１１１１１１（Ｄ、５１ＩＩＩ１１−１
）を最高温１良２０００℃に、　１１１？＋聞保持１．
　タ。このようにして得たマグネシアクリンカ−の物性
と化学組成は表に示すどＪ３りであった。The bulk specific gravity, apparent porosity, crystal diameter and chemical composition of magnesia 7 clinker are shown in the table J
ICa Comparative Example 2 2% by weight of magnesia powder having an 11-shape as shown in FIG. Beret y l- (10111111 (D, 51III11-1
) to a maximum temperature of 12000℃, 111? +Listening 1.
Ta. The physical properties and chemical composition of the magnesia clinker thus obtained were J3 as shown in the table.

３３く 効　果 以上説明したように、この発明【よ水酸化マグネシウム
または軽焼マグネシアに２０μ以−Ｆの結晶径のマグネ
シアを配合−りるという簡単、かつ、安価な方法で、高
比重が大きく、結晶の大きなマグネシアクリンカ−が製
造ｒ″きるという顕著な効果を奏する方法である。33. Effects As explained above, the present invention [a simple and inexpensive method of blending magnesia with a crystal diameter of 20 μm or more with magnesium hydroxide or lightly calcined magnesia] This method has the remarkable effect that it is possible to produce magnesia clinker with large crystals in less time.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図は、この発明で用いる７グネシ７わ）のｔｉｌｌ
磨品の反射顕微鏡写真、 第２図は、剣状マグネシウムの１ｔｌｌ磨品の反射顕微
鏡写真、 第３図は、実施例２で用いた軽焼マグネシアに配合する
マグネシア粉の結晶径を変化させた場合の焼成後のマグ
ネシアクリンカ−の嵩比重と結晶径との関係を示づグラ
フ、第４図は、実施例２で用いた軽焼マグネシアとマグ
ネシア粉の配合割合と焼成後のマグネシアクリンカ−の
嵩比重、結晶径との関係を示すグラフである。 、　−１胛 、パ 　、　、゛ 、、・　才、・２、図 ′ｗＪｉ＝割唐（ｗｔｙｔ＜３ｏ）Figure 1 shows the 7 mm (7 mm) till used in this invention.
Figure 2 is a reflection micrograph of a polished product of 1tll of sword-shaped magnesium. Figure 3 is a reflection micrograph of a 1tll polished product of sword-shaped magnesium. Figure 3 is a photograph of magnesia powder mixed in the light burnt magnesia used in Example 2 with varying crystal diameters. Figure 4 is a graph showing the relationship between the bulk specific gravity and crystal diameter of the magnesia clinker after firing in the case of Example 2. It is a graph showing the relationship between bulk specific gravity and crystal diameter. , -1胛、Pa 、 ゛、、・ さ、・2、Fig'wJi=Waritang (wtyt<3o)

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] （１）　水酸化マグネシウム、あるいは軽焼マグネシア
に対して、結晶径が２０μ以上であるマグネシアをＭｏ
Ｏ換粋で０．２〜２０重量％配合しＩこのち、焼成する
ことを特徴とする高密度、大結晶マグネシアクリンカ−
の製造方法。(1) Magnesia with a crystal diameter of 20μ or more is used as Mo
A high-density, large-crystal magnesia clinker characterized by blending 0.2 to 20% by weight of O and then firing.
manufacturing method. （２）結晶径が２０μ以上である上記マグネシアが、単
結晶あるいは５Ｎ以下の多結晶からなる特許請求の範囲
＋１１記載の方法。(2) The method according to claim 11, wherein the magnesia having a crystal diameter of 20μ or more is a single crystal or a polycrystal of 5N or less.