JP2006124561A - Silicate brick for coke oven - Google Patents
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Abstract
【課題】 鉱物組成が均一であり、且つ均一で低い熱膨張率を有し、長時間安定して使用することのできるコークス炉用珪石質煉瓦を提供する。
【解決手段】 上記課題を解決するためのコークス炉用珪石質煉瓦は、コークス炉を構成する煉瓦として使用された使用済み珪石質煉瓦の粉砕されたものを主原料として製造されることを特徴とする。その際に、前記使用済み珪石質煉瓦は、表面の付着物が除去された後に粉砕されることが好ましい。長期間に渡ってコークス炉を構成する煉瓦として使用されているので、トリジマイトを主とする均一な鉱物組成であり、熱膨張挙動の極めて安定した珪石質煉瓦を製造することができる。
【選択図】 なしPROBLEM TO BE SOLVED: To provide a siliceous brick for a coke oven having a uniform mineral composition, a uniform and low thermal expansion coefficient, and being able to be used stably for a long time.
A siliceous brick for a coke oven for solving the above-mentioned problems is characterized in that it is produced using a pulverized one of a used siliceous brick used as a brick constituting the coke oven as a main raw material. To do. In that case, it is preferable that the used siliceous brick is pulverized after the surface deposits are removed. Since it has been used as a brick constituting a coke oven for a long period of time, a siliceous brick having a uniform mineral composition mainly composed of tridymite and extremely stable thermal expansion behavior can be produced.
[Selection figure] None
Description
本発明は、コークス炉の炭化室と燃焼室との隔壁などを構成するための耐火煉瓦として使用される珪石質煉瓦に関するものである。 The present invention relates to a siliceous brick used as a refractory brick for constituting a partition wall between a carbonization chamber and a combustion chamber of a coke oven.
コークス炉は、石炭をコークスに乾留するための多数の炭化室と、石炭加熱用の燃料ガスを燃焼するための燃焼室とを交互に配列した構造であり、炭化室に装入された石炭は、両側の燃焼室内で燃焼する燃料ガスの燃焼熱によって加熱された隔壁を介して伝達される熱により、約１１００℃で２０時間程度加熱され乾留される。乾留終了後は、炭化室の両方のドアが開放され、生成したコークスは、コークス押出機によって排出側に押し出され、更に消火装置によって消火・冷却されて、製品コークスが製造される。この炭化室と燃焼室とを仕切る隔壁には珪石質煉瓦が用いられている。 The coke oven has a structure in which many carbonization chambers for carbonizing coal into coke and combustion chambers for burning fuel gas for heating coal are alternately arranged. Then, it is heated and dried at about 1100 ° C. for about 20 hours by the heat transmitted through the partition wall heated by the combustion heat of the fuel gas combusted in the combustion chambers on both sides. After the dry distillation is completed, both doors of the carbonization chamber are opened, and the produced coke is pushed out to the discharge side by a coke extruder, and further extinguished and cooled by a fire extinguishing device to produce product coke. Silica brick is used for the partition wall that partitions the carbonization chamber and the combustion chamber.
隔壁を構成する耐火煉瓦として珪石質煉瓦が使用される理由は次の通りである。即ち、（１）１０００℃以上の高温領域で機械的強度が大きいこと、（２）１０００℃以上の高温領域で体積変化が少ないこと、（３）材料が安価で多量に入手できること、（４）熱伝導性が比較的良好であることなどである。但し、珪石質煉瓦は、６００℃以下の低温領域における温度変化による体積変化が大きくスポーリングを起こし易い欠点があり、コークス炉といえども低温度域における温度変化の激しい箇所には適していない。 The reason why the siliceous brick is used as the refractory brick constituting the partition wall is as follows. (1) The mechanical strength is high in the high temperature region of 1000 ° C. or higher, (2) The volume change is small in the high temperature region of 1000 ° C. or higher, (3) The material is inexpensive and available in large quantities, (4) For example, the thermal conductivity is relatively good. However, the siliceous brick has a defect that volume change due to temperature change in a low temperature region of 600 ° C. or less is large and easily causes spalling, and even a coke oven is not suitable for a portion where temperature change is severe in a low temperature region.
珪石質煉瓦の主原料は石英（ＳｉＯ2 ）を主体とする珪岩であり、珪石質煉瓦は、この珪岩を粉砕し、粒度調整したものに石灰（ＣａＯ）などの焼結助剤及び成形用結合剤を添加して混練後、成形、乾燥、焼成して製造される。珪岩には、砂岩質珪岩、膠結性珪岩、再結晶珪岩（三河珪石、大連珪石）、複合珪岩（赤白珪石、青白珪石）などがある。 The main raw material of the siliceous brick is quartzite mainly composed of quartz (SiO 2 ). The siliceous brick is a combination of sintering aid such as lime (CaO) and sintered pulverized silica grains. It is manufactured by adding an agent and kneading, followed by molding, drying and firing. Examples of quartzite include sandstone quartzite, caustic quartzite, recrystallized quartzite (Mikawa quartzite, Dalian quartzite), and composite quartzite (red-white quartzite, blue-white quartzite).
石英は常温から加熱されると膨張し、５７３℃で急激に膨張してα−石英からβ−石英に変態する。一方、β−石英に変化すると温度上昇に伴って逆に収縮する。そして、８７０℃で高温型変態のトリジマイトに変態し、更に１２５０℃で高温型変態のクリストバライトに変態する。トリジマイト自体も１４７０℃でクリストバライトに変態する。 Quartz expands when heated from room temperature, rapidly expands at 573 ° C., and transforms from α-quartz to β-quartz. On the other hand, when it changes to β-quartz, it shrinks conversely as the temperature rises. Then, it transforms into a high temperature transformation tridymite at 870 ° C., and further transforms into a high temperature transformation cristobalite at 1250 ° C. Tridymite itself transforms to cristobalite at 1470 ° C.
このように、鉱物組成が石英のままでは温度変化によって激しい膨張・収縮を生じ、煉瓦自体が熱応力によって破壊される或いは煉瓦と煉瓦との目地が拡大するなどの不具合を起こすため、１２００〜１４００℃程度の高温域で焼成することにより、石英をトリジマイトに変態させ、珪石質煉瓦の熱膨張特性を安定させるようにしている。高温型変態の鉱物組成としては、トリジマイトの他にクリストバライトもあるが、珪石質煉瓦の主たる使用温度範囲である９００〜１４００℃の範囲では鉱物組成としてトリジマイトが安定であることと、トリジマイトの熱膨張が最も小さいことから、珪石質煉瓦ではトリジマイトに変態させている。但し、石英からトリジマイトへの変態には溶剤が必要であり、２質量％程度添加する石灰（ＣａＯ）がその役割をはたしている。 In this way, if the mineral composition remains quartz, it causes severe expansion and contraction due to temperature changes, and the brick itself is destroyed by thermal stress, or the joint between the brick and the brick expands, causing 1200 to 1400. By firing in a high temperature range of about ℃, the quartz is transformed into tridymite, and the thermal expansion characteristics of the siliceous brick are stabilized. In addition to tridymite, cristobalite is also available as a mineral composition for high-temperature transformation, but in the range of 900 to 1400 ° C., which is the main operating temperature range of siliceous bricks, tridymite is stable as a mineral composition, and thermal expansion of tridymite Is the smallest, so siliceous bricks are transformed into tridymite. However, a solvent is required for the transformation from quartz to tridymite, and lime (CaO) added in an amount of about 2% by mass plays the role.
しかしながら、石英からトリジマイトへの変態速度は極めて遅く、従って、１４００℃程度の高温域で焼成しても焼成工程のコストバランスなどから完全にトリジマイトへ変態させることは不可能であり、焼成後の珪石質煉瓦中には石英が残留する。また、石英からクリストバライトへの変態温度よりも高い温度で焼成することもあることから、トリジマイトに変態せずにクリストバライトに変態することもあり、珪石質煉瓦にはクリストバライトが含まれることも発生する。尚、これらの高温型変態は常温では准安定相として存在する。このようにして製造された珪石質煉瓦を用いて築炉されたコークス炉は、珪石質煉瓦の低温域における急膨張による損傷を回避するように、或いは珪石質煉瓦に応力が作用しないようにするために、所定の予熱・乾燥曲線に基づき６５〜８０日間程度かけて徐々に昇温され、所定の温度まで昇温された時点で実際の操業に供される。 However, the transformation rate from quartz to tridymite is extremely slow. Therefore, even if firing at a high temperature range of about 1400 ° C., it is impossible to completely transform to tridymite due to the cost balance of the firing process. Quartz remains in the quality brick. Moreover, since it may be fired at a temperature higher than the transformation temperature from quartz to cristobalite, it may be transformed into cristobalite without transformation into tridymite, and cristobalite may be contained in the siliceous brick. These high-temperature transformations exist as metastable phases at room temperature. Coke ovens built using siliceous bricks manufactured in this way should avoid damage due to rapid expansion of siliceous bricks at low temperatures or prevent stress from acting on siliceous bricks. Therefore, the temperature is gradually raised over a period of 65 to 80 days based on a predetermined preheating / drying curve, and is used for actual operation when the temperature is increased to a predetermined temperature.
石英が残留したり、クリストバライトが混在したりする珪石質煉瓦は、熱膨張率が均一でない上に熱膨張率が大きく、従って、長期間に渡る、装入、乾留、払出の繰り返し使用によって煉瓦での亀裂・剥離の発生、煉瓦の目地切れが起こり、その結果、コークス押し出し時の抵抗の増大、或いは、石炭装入時に目地切れ部を通しての黒煙の発生、更には、損傷部の拡大による炭化室の煉瓦の欠落などが発生し、排ガスの環境影響の増大や場合により操業不能に陥ることもある。 Silica bricks with residual quartz or mixed cristobalite have a non-uniform thermal expansion coefficient and a large thermal expansion coefficient.Therefore, the bricks are repeatedly used over a long period of time through charging, dry distillation, and discharging. Cracking / peeling and brick joint breakage occur, resulting in increased resistance when extruding coke, or generation of black smoke through the joint breakage during coal charging, and carbonization due to expansion of the damaged part. There may be missing bricks in the room, increasing the environmental impact of the exhaust gas, and in some cases making it impossible to operate.
従来、この問題点を解決するために、珪石質煉瓦の表面に耐磨耗性及び耐スポール性に優れたセラミックを塗布或いは接着させ、耐用性を高めていた（例えば特許文献１参照）。また、損傷が激しく補修では対処できない場合には、損傷した部位の隔壁を熱間状態で積み替えて対処していた（例えば特許文献２参照）。
しかしながら、特許文献１及び特許文献２などによる従来の方法は、珪石質煉瓦そのものを改善する技術ではなく、効果の波及する期間は自ずと限界があった。 However, the conventional methods according to Patent Document 1 and Patent Document 2 are not techniques for improving the siliceous bricks themselves, and the period during which the effect spreads is naturally limited.
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、鉱物組成が均一であり、且つ均一で低い熱膨張率を有し、長時間安定して使用することのできるコークス炉用珪石質煉瓦を提供することである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and the object thereof is a coke oven that has a uniform mineral composition, a uniform and low thermal expansion coefficient, and can be used stably for a long time. It is to provide siliceous bricks for use.
本発明者等は上記課題を解決すべく鋭意研究・検討を行なった。以下に、研究・検討結果を説明する。 The present inventors have intensively studied and studied to solve the above problems. The following describes the results of research and examination.
図１は、ＳｉＯ2 変態の転移関係を示す図、図２は、ＳｉＯ2 の鉱物組成の差による熱膨張率と温度との関係を示す図である。尚、図１及び図２は、鉄鋼便覧第II巻製銑・製鋼（日本鉄鋼協会編、第３版、１８２頁）に示されたものである。 FIG. 1 is a diagram showing the transition relationship of the SiO 2 transformation, and FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the thermal expansion coefficient and the temperature due to the difference in the mineral composition of SiO 2 . 1 and 2 are shown in Steel Handbook Volume II Steelmaking and Steelmaking (Edited by Japan Iron and Steel Institute, 3rd edition, page 182).
図１に示すように、石英は、５７３℃でα−石英からβ−石英に変態し、更に温度を上昇すると８７０℃でβ−石英からβ2 −トリジマイトに変態し、また、１２５０℃でβ−石英からβ−クリストバライトに変態する。石英から変態したβ2 −トリジマイト及びβ−クリストバライトは温度を下げると、β2 −トリジマイトは、１６３℃でβ1 −トリジマイトに、更に１１７℃でα−トリジマイトに変態し、一方、β−クリストバライトは２４１℃〜２７５℃でα−クリストバライトに変態する。これらは常温域でも准安定相或いは安定相として存在する。また、β2 −トリジマイトは１４７０℃でβ−クリストバライトに変態する。 As shown in FIG. 1, quartz transforms from α-quartz to β-quartz at 573 ° C., and further increases from 870 ° C. to β 2 -tridymite at 870 ° C., and at 1250 ° C. -Transformation from quartz to β-cristobalite. When β 2 -tridymite and β-cristobalite transformed from quartz are lowered in temperature, β 2 -tridymite is transformed into β 1 -tridymite at 163 ° C and further to α-tridymite at 117 ° C, while β-cristobalite is Transformation to α-cristobalite at 241 ° C to 275 ° C. These exist as a metastable phase or a stable phase even at room temperature. Β 2 -tridymite transforms to β-cristobalite at 1470 ° C.
ここで、α型→β型及びβ型→α型の変態は瞬間的に変態するが、β−石英→β2 −トリジマイト、β2 −トリジマイト→βクリストバライトなどの変態は極めて遅く、これらの変態を促進するためには溶剤または鉱化剤を必要とする。図１中に示す「緩」、「極緩」、「急」は変態の速度を定性的に表している。 Here, the transformation of α type → β type and β type → α type transforms instantaneously, but transformations of β-quartz → β 2 -tridymite, β 2 -tridymite → β cristobalite, etc. are extremely slow. In order to promote, a solvent or a mineralizer is required. “Slow”, “very slow”, and “sudden” shown in FIG. 1 qualitatively indicate the transformation speed.
一方、図２に示すように、石英、トリジマイト、クリストバライトの熱膨張率はそれぞれ異なっており、石英及びクリストバライトは、α−石英からβ−石英への変態及びα−クリストバライトからβ−クリストバライトへの変態の際に急激な膨張を示す。これに対してトリジマイトは、α型からβ1 型及びβ1 型からβ2 型への変態の際に不連続的な膨張を示すが、石英及びクリストバライトに比べると変態による膨張は極めて少ない。即ち、石英及びクリストバライトは、トリジマイトに比較して熱スポール性が悪く、耐火煉瓦用材料としては適していないことが分かる。図２中のα、βなどの符号は鉱物組成を表している。 On the other hand, as shown in FIG. 2, the coefficients of thermal expansion of quartz, tridymite and cristobalite are different, and quartz and cristobalite are transformed from α-quartz to β-quartz and from α-cristobalite to β-cristobalite. In this case, it shows rapid expansion. On the other hand, tridymite shows discontinuous expansion during transformation from α type to β 1 type and β 1 type to β 2 type, but the expansion due to transformation is very small compared to quartz and cristobalite. That is, it can be seen that quartz and cristobalite have poor thermal spalling properties compared to tridymite and are not suitable as refractory brick materials. Symbols such as α and β in FIG. 2 represent the mineral composition.
そこで、珪石質煉瓦は、原料中の石英をトリジマイトに変態させるために１２００〜１４００℃程度の温度で焼成されるが、β−石英からβ2 −トリジマイトへの変態速度は極めて遅いため、１４００℃程度の高温域で焼成しても焼成工程のコストバランスなどから、煉瓦製造段階においては完全にβ2 −トリジマイトへ変態させることは不可能であり、従来、焼成後の珪石質煉瓦中には石英が残留していた。 Therefore, the siliceous brick is fired at a temperature of about 1200 to 1400 ° C. in order to transform the quartz in the raw material into tridymite, but the transformation rate from β-quartz to β 2 -tridymite is extremely slow, so 1400 ° C. It is impossible to completely transform into β 2 -tridymite at the brick manufacturing stage due to the cost balance of the firing process even if fired in a high temperature range, and conventionally, quartz in the quartzite brick after firing has been impossible. Remained.
ところで、コークス炉の寿命は、現在においても１０年以上であり、今後更に伸びるものと予想される。この１０年以上もの長い期間、コークス炉に施工された珪石質煉瓦は、石炭からコークスへの乾留温度である約１１００℃の温度に保持されていることになる。 By the way, the coke oven has a lifetime of 10 years or more at present and is expected to further increase in the future. For a long period of more than 10 years, the siliceous bricks applied to the coke oven are maintained at a temperature of about 1100 ° C., which is the carbonization temperature from coal to coke.
この乾留温度は、珪石質煉瓦製造時の焼成温度よりは低いものの、β−石英からβ2 −トリジマイトへの変態温度（８７０℃）よりも十分に高い。また、珪石質煉瓦には、トリジマイトへの変態を促進させるための溶剤である石灰（ＣａＯ）が本来含有されている。従って、１０年間以上の長い期間に渡って約１１００℃に保持されていたコークス炉の珪石質煉瓦は、β−石英からβ2 −トリジマイトへの変態に十分な熱履歴を受けていたことになる。即ち、施工当初は残留石英が存在したとしても、コークス炉で使用される間にβ2 −トリジマイトへの変態が進み、残留石英はなくなっている或いは無視できるほど少なくなっているものと想到される。 Although this carbonization temperature is lower than the firing temperature at the time of producing siliceous brick, it is sufficiently higher than the transformation temperature (870 ° C.) from β-quartz to β 2 -tridymite. Moreover, the siliceous brick originally contains lime (CaO) which is a solvent for promoting the transformation to tridymite. Therefore, the siliceous brick of the coke oven, which has been maintained at about 1100 ° C. for a long period of 10 years or longer, has received a sufficient thermal history for transformation from β-quartz to β 2 -tridymite. . That is, even if residual quartz is present at the beginning of construction, it is thought that the transformation to β 2 -tridymite progresses during use in the coke oven, and the residual quartz is lost or negligibly small. .
これを確認するために、炉齢が１０年のコークス炉の隔壁から珪石質煉瓦を抜き出し、熱膨張率の測定及び鉱物組成の調査を行なった。鉱物組成の調査はＸ線回折法により実施した。その結果、コークス炉の隔壁から抜き出した珪石質煉瓦からは石英は検出されなかった。また、図３に、コークス炉の隔壁から抜き出した珪石質煉瓦の熱膨張率の測定結果の１例を示すように、コークス炉の操業温度範囲である７００〜１３００℃の温度範囲において、０．１０％程度の熱膨張率の変化しかなく、極めて均一な熱膨張特性であることが判明した。 In order to confirm this, siliceous brick was extracted from the partition wall of a coke oven with a furnace age of 10 years, and the coefficient of thermal expansion was measured and the mineral composition was investigated. The mineral composition was investigated by X-ray diffraction. As a result, quartz was not detected from the siliceous brick extracted from the partition wall of the coke oven. Moreover, as shown in FIG. 3 as an example of the measurement result of the coefficient of thermal expansion of the siliceous brick extracted from the partition wall of the coke oven, in the temperature range of 700 to 1300 ° C. which is the operating temperature range of the coke oven, 0. Only a change in the coefficient of thermal expansion of about 10% was found, and it was found that the characteristics were extremely uniform.
これらの結果から、コークス炉で使用済みの珪石質煉瓦は、珪石質煉瓦の原料として最適であるとの知見が得られた。 From these results, it was found that the siliceous bricks used in the coke oven are optimal as raw materials for the siliceous bricks.
本発明は、上記知見に基づいてなされたものであり、第１の発明に係るコークス炉用珪石質煉瓦は、コークス炉を構成する煉瓦として使用された使用済み珪石質煉瓦の粉砕されたものを主原料として製造されることを特徴とするものである。 The present invention has been made based on the above knowledge, and the siliceous brick for a coke oven according to the first invention is obtained by pulverizing a used siliceous brick used as a brick constituting the coke oven. It is manufactured as a main raw material.
第２の発明に係るコークス炉用珪石質煉瓦は、第１の発明において、前記使用済み珪石質煉瓦は、表面の付着物が除去された後に粉砕されることを特徴とするものである。 The siliceous brick for a coke oven according to the second invention is characterized in that, in the first invention, the used siliceous brick is pulverized after the surface deposits are removed.
本発明によれば、長期間に渡ってコークス炉を構成する煉瓦として使用された、石英からトリジマイトへの鉱物組成の変態に十分な熱履歴を受けた珪石質煉瓦を主原料として珪石質煉瓦を製造するので、鉱物組成が均一で且つ安定し、また、鉱物組成が均一なことから熱膨張が均一で且つ少ない、熱膨張挙動の極めて安定した珪石質煉瓦を製造することができる。この珪石質煉瓦をコークス炉に使用した場合には、長期間の繰り返し使用によっても煉瓦における亀裂の発生或いは煉瓦の目地切れなどを抑えることができ、長期間安定してコークス炉を操業することが可能となり、工業上有益な効果がもたらされる。 According to the present invention, a siliceous brick is used as a main raw material of a siliceous brick that has been used as a brick constituting a coke oven for a long period of time and has received a thermal history sufficient for transformation of the mineral composition from quartz to tridymite. Since it is produced, it is possible to produce a siliceous brick having a uniform and stable mineral composition and a uniform and low thermal expansion due to the uniform mineral composition and extremely stable thermal expansion behavior. When this siliceous brick is used in a coke oven, it is possible to suppress the occurrence of cracks in the brick or the breakage of bricks even after repeated use over a long period of time, and to operate the coke oven stably over a long period of time. This is possible and has industrially beneficial effects.
以下、本発明を具体的に説明する。 The present invention will be specifically described below.
本発明に係るコークス炉用の珪石質煉瓦は、コークス炉で使用されていた使用済みの珪石質煉瓦を原料として製造される。使用済みの珪石質煉瓦は、コークス炉の解体・改修などによって発生する廃棄煉瓦の中から珪石質煉瓦を分別して回収する。コークス炉の温度変化の激しい部位には粘土質煉瓦が施工されており、これらが混入すると純度が低下して高品位・高品質の珪石質煉瓦が得られなくなるので、分別して回収する必要がある。これは、珪石質煉瓦のＳｉＯ2 純分は９４質量％以上が必要であるからである。 The siliceous brick for a coke oven according to the present invention is produced using a used siliceous brick used in a coke oven as a raw material. The used siliceous bricks are collected by separating the siliceous bricks from the waste bricks generated by dismantling and repairing the coke oven. Clay bricks are installed in areas where the temperature of the coke oven changes drastically. If they are mixed, the purity decreases and high-quality, high-quality siliceous bricks cannot be obtained. . This is because the pure SiO 2 content of the siliceous brick needs to be 94% by mass or more.
また、コークス炉で使用済みの珪石質煉瓦の表面には、石炭の乾留過程で発生するタール状物質及び炭化水素系ガスが熱分解・炭化したカーボンの付着物が形成される。また、石炭に含まれるアルミナなどの灰分も付着する。これらの付着物を珪石質煉瓦と共に原料としてリサイクル使用すると、製造される珪石質煉瓦の品位が劣化するので、使用済み珪石質煉瓦の粉砕処理前までに煉瓦表面の付着物を除去することが好ましい。 Further, on the surface of the siliceous brick used in the coke oven, tar deposits generated during the carbonization process of coal and carbon deposits obtained by pyrolysis and carbonization of hydrocarbon gases are formed. Moreover, ash such as alumina contained in coal also adheres. When these deposits are recycled as raw materials together with siliceous bricks, the quality of the manufactured siliceous bricks deteriorates. Therefore, it is preferable to remove the deposits on the brick surface before pulverizing the used siliceous bricks. .
このようにして回収した珪石質煉瓦を粉砕して所定の粒度に調整する。得られた粉砕品の鉱物組成はトリジマイトが主体であり、石英からトリジマイトへの変態を促進させるための溶剤は基本的に必要としないが、必要に応じて溶剤として或いは石灰ボンドの形成を目的として石灰（ＣａＯ）または成型用結合剤を粉砕品に添加し、更に水を加えて混練し、その後、成形、乾燥、焼成して珪石質煉瓦を製造する。焼成温度は従来の珪石質煉瓦を製造する場合と同等の昇温カーブとすればよく、最高温度も従来と同等の１２００〜１４００℃とすればよく、また、保持時間も従来と同等か、或いは結合材が焼成する程度の時間を保持すればよい。成形方法も特別な方法を用いる必要はなく、従来の珪石質煉瓦の成形方法と同一方法とすればよい。即ち、フリクションプレス、油圧プレス、エアーランマーなどを用いて成形する。製造される珪石質煉瓦の化学組成は、ＳｉＯ2 ：９４質量％以上、ＣａＯ：およそ２質量％、Ｆｅ2 Ｏ3 ：１質量％未満、Ａｌ2 Ｏ3 ：２質量％未満であり、これは従来の珪石質煉瓦と同等である。 The recovered siliceous brick is crushed and adjusted to a predetermined particle size. The mineral composition of the obtained pulverized product is mainly tridymite and basically does not require a solvent to promote the transformation from quartz to tridymite, but for the purpose of forming a lime bond as a solvent as necessary. Lime (CaO) or a binder for molding is added to the pulverized product, water is further added and kneaded, and then molding, drying and firing are performed to produce a siliceous brick. The firing temperature may be a temperature rise curve equivalent to the case of manufacturing conventional siliceous bricks, the maximum temperature may be 1200 to 1400 ° C. equivalent to the conventional one, and the holding time is the same as the conventional one, or What is necessary is just to hold | maintain the time of the grade which a binder fires. It is not necessary to use a special method for the forming method, and it may be the same method as the conventional method for forming siliceous brick. That is, molding is performed using a friction press, a hydraulic press, an air rammer, or the like. The chemical composition of the manufactured siliceous brick is SiO 2 : 94% by mass or more, CaO: approximately 2% by mass, Fe 2 O 3 : less than 1% by mass, Al 2 O 3 : less than 2% by mass, Equivalent to conventional siliceous brick.
このようにして製造される本発明の珪石質煉瓦は、鉱物組成が実質的にトリジマイト単一相であるので、高温下での使用中にも相変態することがなく、鉱物組成並びに熱膨張挙動の極めて安定した珪石質煉瓦を得ることができる。この珪石質煉瓦をコークス炉に使用した場合には、長期間の繰り返し使用によっても煉瓦での亀裂の発生或いは煉瓦の目地切れなどを抑えることができ、長期間安定してコークス炉を操業することが可能となる。 The siliceous brick of the present invention thus produced has a mineral composition that is substantially a tridymite single phase, so that it does not undergo phase transformation even during use at high temperatures, and the mineral composition and thermal expansion behavior. Extremely stable siliceous brick can be obtained. When this siliceous brick is used in a coke oven, cracks in the brick or breakage of bricks can be suppressed even after repeated use over a long period of time, and the coke oven can be operated stably for a long period of time. Is possible.
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