氧化锡质不定形耐火物用粉体组合物、氧化锡质不定形耐火物的制造方法、玻璃熔窑及废...的制作方法_3

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的氧化锡质不定形耐火物用粉体组合物通过设为运样的含有规定量的成 分的构成,在对施工得到的不定形耐火物进行例如1300°C、350小时的热处理时,在氧化锡 表面形成错石相、及氧化错相。此外,相对于Sn〇2、Zr〇2及SiO2的总量,SiO2含量为3摩尔% W上时,还残留二氧化娃相。因此,如果在使用前预先实施高溫处理,则也能够制造并使用 从刚使用起便能表现出优异的挥发抑制效果的耐火物。
[007引此时,如果相对于Sn化、Zr02及SiO2的含量的总和,SiO2的含有比率变少而小于1 摩尔%,则不会出现Zr02在SnO2中的固溶极限浓度降低的现象,在SnO2的挥发开始后的初 始阶段的挥发抑制效果的表现略微延迟,此外,由于Si化含量少,因此,即使氧化错析出,也 仅生成极少量的错石,挥发抑制效果的提高小。
[007引此外,如果相对于Sn化、Zr02及SiO2的含量的总和,ZrO2的含有比率变少而小于1 摩尔%,则由氧化错及错石带来的挥发抑制效果变得极小。
[0074] 进而,如果相对于SrA、Zr〇2及Si〇2的含量的总和,Si〇2的含有比率变多而超过15 摩尔%,则Si化的含量过多而SnO2的含量变少,对烙渣的耐侵蚀性降低。另一方面,如果相 对于Sn〇2、Zr〇2及SiO 2的含量的总和,SiO 2的含有比率变少而小于1摩尔%,则其存在于氧 化锡-氧化错固溶体的颗粒间而使Sn化的相对的表面积减少的效果变小,是不优选的。
[007引此外,如果相对于SrA、Zr02及5102的含量的总和,2'02的含有比率变多而超过30 摩尔%,则Zr02的含量过多而SnO2的含量变少,对烙渣的耐侵蚀性降低。
[0076] 运里,对于本发明的氧化锡质不定形耐火物而言,相对于Sn〇2、Zr〇2及SiO 2的含量 的总和,Zr〇2的含有比率优选在1~12摩尔%的范围。此外,相对于SnO2、Zr〇2及SiO2的 含量的总和,Si〇2的含有比率也优选在1~12摩尔%的范围。因此,相对于SnO2、Zr〇2及 Si〇2的含量的总和,SnO2的含有比例优选在76~98摩尔%的范围。
[0077] 需要说明的是,在使用前进行时的热处理的条件不取决于上述条件,通常进行 1200~1600°C、3~5小时的加热处理,因此,根据实际进行处理的热处理条件调节耐火组 合物中的Sn〇2、Zr〇2和SiO 2的配混量即可。
[0078] 需要说明的是,在上述耐火性配混物中,可W在不损害作为本发明的耐火物的特 性的范围含有其它成分。作为该其它成分,可W列举出氧化锡质不定形耐火物中使用的公 知的成分。
[0079]作为该其它成分,例如可W列举出CuO、Cu2〇、化〇、MnO、CoO、Li2〇、Al2〇3、Ti〇2、Ta2〇5、 Ce〇2、CaO、Sb2〇3、佩2〇5、Bi2〇3、U〇2、册〇2、化2化、MgO、Si〇2等氧化物。
[0080] 运些氧化物中,优选含有选自由化0、化0、Mn0、Co0及Li2〇组成的组中的至少1种 W上的氧化物。此外,化0、化〇、111〇、(:〇0、^2〇等作为烧结助剂有效发挥作用。含有运些烧 结助剂时,通过例如1400°C、5小时的般烧,在氧化锡颗粒之间形成颈部,能够进一步提高 耐火物的耐侵蚀性。因此,更优选含有选自由化0、化0、MnO、CoO、及LizO组成的组中的至 少1种W上的氧化物,特别优选含有化0。
[0081] 需要说明的是,对于本发明的优选的氧化锡质不定形耐火物用粉体组合物而言, 例如施工得到的不定形耐火物优选为在1300°C、-700mmHg、350小时的热处理后与Sn〇2含 量99摩尔%W上的氧化锡质不定形耐火物相比挥发速度变为1/5W下的耐火物。需要说 明的是,此时,使彼此开孔率差为2 %W下进行比较。运里,开孔率使用公知的阿基米德法来 计算。
[0082] W下,对本发明的氧化锡质不定形耐火物的制造方法进行说明。
[0083] 首先,称取所需量的如上所述地进行粒度配混而得到的骨料,进行均匀混合,得到 耐火性配混物,在该耐火性配混物中,称取规定量的结合剂(粉末原料)和/或分散剂进行 均匀混合,进而添加水分进行混合,再次进行均匀混合,由此形成巧±。然后,将得到的巧 ±成形为目标形状并进行涂布等,使其干燥,由此施工,得到氧化锡质不定形耐火物。为了 成形为目标形状,例如,使用振动机等进行即可,干燥可W在40°C的溫度下放置24小时来 进行。此外,为了从使用前的阶段起提高挥发抑制效果,预先在1200°CW上、优选1300~ 1450°C的高溫下进行热处理即可。
[0084]原料不限定于上述粉末的组合,对于作为挥发抑制成分的Zr〇2及SiO2的原料,可 W使用例如错石粉末。错石在Zr〇2固溶在SnO2内达到固溶极限浓度时发挥作为连接氧化 锡颗粒之间的颈部的作用。此外,作为Sn〇2及Zr〇2的原料,可W使用例如固溶有Zr〇2的氧 化锡颗粒。作为固溶有Zr化的氧化锡颗粒,可W使用例如将固溶有ZrO2的氧化锡烧结体粉 碎成目标粒度而得到的颗粒、将不定形耐火物粉碎并再利用而得到的颗粒。此外,可W使用 Zr、Si、化等单质金属的粉末、包含运些金属的金属盐化合物、氨氧化错狂r(0H)2)、错酸铜 (化Zr〇3)、碳酸铜(化C〇3)、或氨氧化铜(化(0H)2)等。其中,优选错酸铜(化Zr〇3)或碳酸铜 (OiC〇3)。
[00财在使用错石粉末作为挥发抑制成分即Zr02及SiO2的原料的情况下,SnO2中ZrO2的固溶量在12摩尔下的范围时,Sn02作为错石的离解促进剂起作用,因此,通过例如 1400°C、5小时的热处理,能够使错石离解为氧化错和二氧化娃,制造本发明的氧化锡质不 定形耐火物。
[0086] 进而,使用错石粉末作为原料的情况下,例如不需要将Zr〇2和SiO2的原料粉末分 开投入混合装置,能够简化制造工艺。此外,原料粉末的混合变容易,能够得到均匀的混合 物,因此,有助于制造工艺的缩短、产品的品质稳定性。
[0087] 本发明的氧化锡质不定形耐火物的制造方法除上述成形、涂布W外,还可W通过 注入、压入、喷吹等进行施工。喷吹时,通常,通过喷嘴气流输送骨料、结合剂及分散剂的混 合粉体组合物,在喷嘴部添加施工水并喷吹到壁面等来进行施工,但也可W对公知的施工 法进行改编。例如,也可W通过喷嘴气流输送骨料、分散剂,对运些被输送的颗粒,通过喷嘴 部添加结合剂的一部分或全部或者速凝剂等来进行施工。施工水分相对于不定形耐火物整 体设为例如2~11质量%、更优选为3~7质量%。此外,该施工不限定于害壁等的新施 工,还有用于修补的补充施工。需要说明的是,运里,速凝剂是用于显著加快粉体组合物的 凝结的混和剂。具体的种类没有任何限定,例如可W使用亚硝酸盐、硫酸盐、侣酸盐、碳酸盐 等。添加量相对于耐火性配混物100质量%,W外添比计优选为1~15质量%、更优选为 2~8质量%。
[0088] 注入施工中,预先在耐火性配混物中混合分散剂、施工水而得到巧±,然后使用模 具对该巧±进行施工。施工水分相对于不定形耐火物整体优选为例如3~7质量%。优选 在施工时赋予振动来促进填充。施工后进行养护及干燥。
[0089] 对于施工,除直接对玻璃烙害或废弃物烙害施工W外,还可W使用预先施工而制 得的预制品。此外,还可W组合直接施工和预制品两者。像运样将本发明的不定形耐火物 施工到壁面或天花板而得到的玻璃烙害或废弃物烙害能够得到获得上述不定形耐火物的 效果的害,是优选的。特别优选在与烙融玻璃、烙融烙渣直接接触的害的内壁具备本发明的 不定形耐火物。
[0090] 玻璃烙害或废弃物烙害中,在衬里利用不定形耐火物进行施工的情况下,有时也 部分使用耐火砖。此外,对于不定形耐火物的种类,也有时在不直接与烙渣接触的地方使用 绝热不定形耐火物等不同材质的不定形耐火物。由本发明得到的不定形耐火物在运样的每 个区域使用不同材质的耐火物的废弃物烙害中作为使用条件最严格的部位的衬里发挥其 优异的耐侵蚀性的效果。
[00川 实施例
[0092] W下,通过实施例及比较例对本发明进行具体说明,但本发明不限定于运些记载。
[0093] (例 1 ~28)
[0094] 首先,作为用于制造氧化锡质不定形耐火物用粉体组合物的原料,准备具有表1 所示的平均粒径和化学成分及纯度的粉末原料。
[0095] [表 1]
[0096]

[0097] 然后,W表2所示的比率调配氧化锡、氧化错、二氧化娃、错石、氧化侣、氧化铜、氧 化锋等各粉末。表2中的"氧化错-氧化锡"是表1所示的"12摩尔%氧化错-氧化锡",表 示固溶有12摩尔%的Zr化的氧化锡颗粒。该颗粒使用如下的颗粒:制造固溶有12摩尔% 的Zr〇2的氧化锡烧结体,用飄式破碎机巧etsch公司制造、BB51WC/WC)进行粉碎,通过筛 子进行分级而得到的颗粒。运里,固溶有Zr化的氧化锡烧结体如下来得到:使用旋转球磨 机,W乙醇作为介质,将88摩尔%的氧化锡粉末和12摩尔%的氧化错粉末及相对于SrA和 Ζ1?2的总量为0. 5质量%的氧化铜粉末混合并粉碎48小时,然后,对得到的浆料进行减压 干燥,W147MPa进行静压压制,形成成形体,将得到的成形体在大气氛围中W1400°C般烧5 小时,由此得到。
[0098][表 2]
[0099]
[0100] 如表2所示,用作耐火性配混物的原料组合使用粗粒(840μπιw上且小于 1700μm)、中粒(250μmW上且小于840μm)、细粒(75μmW上且小于250μm)、微粒 (15μπ?W上且小于75μπ?)、微粉(超过3μπ?且为ΙΟμπ?W下)、微细粉(0.ΙμL?W上且 3μmW下)。
[0101] 需要说明的是,表1及表2中,作为各粒径,记为(1700-840μm)、(840-250μm)、 (250-75μm)、(75-15μm)、(10-3μm)、(3-0. 1μm),该表述为如上所述的意思。
[0102] 将调配的各原料粉末均匀混合后,添加规定量的水分、分散剂,再次进行均匀混 合,使用振动机(SINF0NIATECHNOLOGYC0.,LTD.制造、商品名:Vibrato巧PackerVP-40) 制作成形体。将得到的成形体在大气氛
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