JP2000356475A - 緻密質不定形耐火組成物の乾式吹付け施工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低水量の施工水分で高密度、高強度及び高耐
食性を有する緻密質不定形耐火物が得られる乾式吹付け
施工法を提供する。 【解決手段】 不定形耐火組成物の乾式吹付け施工方法
は、吹付け機１に接続された圧送ホース又は圧送配管２
の下流部に手前から順に注水口４、混練用配管３及びノ
ズル部７を設けてなる吹付け装置により行なう。ノズル
部７は水溶液注入口８、混合用配管９及び吹付けノズル
10により構成する。吹付け機１より空気圧送された不定
形耐火組成物粉体に、注水口４を通じて施工水分を添加
し、混練用配管３を通過する間に混練する。得られた混
練物に水溶液注入口８から凝集剤又は保形性付与剤の水
溶液を添加した後で、混合用配管９及び吹付けノズル10
を通じて吹付ける。

Description

【発明の詳細な説明】 【発明の属する技術分野】

【０００１】本発明は取鍋、タンディッシュ、樋等の溶
融金属容器及び雰囲気炉の内張り材として使用される緻
密質流し込み耐火物の乾式吹付け施工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、流し込み材の耐用性が向上するに
つれて溶融金属容器の内張り材は、煉瓦から施工が容易
な流し込み材へと移行してきている。 しかし省力化の点
では、流し込み施工方法にはまだ枠掛けという煩雑な作
業があるという問題がある。 その点、吹付け施工方法は
型枠が不要で応急かつ局部的補修が可能なため、一段と
省力化に寄与するとともに補修計画に対しても柔軟な対
応ができる。 そのため吹付け施工方法は増加の傾向にあ
る。 吹付け施工方法には大別すると、乾式吹付け法、半
乾式吹付け法、及び湿式吹付け法の三つの方法がある。

【０００３】乾式吹付け法は、不定形耐火物の粉体を吹
付けノズルの先端まで圧搾空気で圧送し、ノズル部で水
を添加して吹付ける方法である。 この方法は混練用ミキ
サが不要で、使用後の清掃が簡便である等の利点を有す
るが、ノズル内での粉体と水の混合が不均一になりやす
いために、施工した耐火物の耐用性が劣ったり、リバン
ドロスや発塵により作業環境が悪化する等の問題があ
る。 ノズル内での粉体と水の混合を良くする方法として
は、実開昭58-137465 号や同58-137466 号に開示された
ものがある。両考案は同一出願人のもので、いずれもノ
ズル部での注水が二段階になっており、さらに先端部分
の注水口の形状、配置に工夫がなされている。しかし、
短距離のノズル部内で粉体と水を混合するため、依然と
してその混合状態は不十分である。

【０００４】半乾式吹付け法は、予めミキサで必要施工
水分量の一部を不定形耐火物の粉体と混練し、得られた
混練物を乾式吹付け機により吹付けノズルまで空気圧送
し、ノズルで残りの水又は硬化剤を含んだ溶液あるいは
懸濁液を添加して吹付ける施工法である。 この施工法の
開示例としては、特開昭61-111973 号、及び特公平2-27
308 号、同6-17273 号、同5-63437 号、同5-21866 号等
がある。 これらの施工法では、発塵防止、リバンドロス
の減少という点ではある程度の改善が見られるものの、
基本的にはノズル部で瞬間的に水又は水溶液と材料を混
合しなければならないため、その混合度は良好でなく、
水量も変動しやすい。 その結果、吹付け材の付着性、施
工体の均質性及び充填性が悪い。

【０００５】湿式吹付け法は、必要施工水分量の全部を
事前に不定形耐火物の粉体と混練したものを吹付ける施
工法である。この場合ノズルで硬化調整剤や硬化剤を溶
かした水溶液を少量添加する場合もある。さらに湿式吹
付け法は、材料の圧送手段に応じて、空気圧送法とポン
プ圧送法とに区分される。

【０００６】湿式吹付け法の中でも特に、緻密質流し込
み不定形耐火組成物を水又はその他の混練液で混練して
流し込み軟度の作業性に調整したものを圧送ポンプで吹
付けノズルに圧送し、前記吹付けノズルで圧搾空気とと
もに保形性付与剤又は凝集剤を水溶液の状態で添加して
湿式吹付け施工する方法は、従来の乾式、半乾式又は湿
式吹付け施工法と比べて、施工性及び施工体の品質にお
いて格段に優れている。本出願人はこのような湿式吹付
け施工法の幾つかを先に提案した（特開平9-315872号、
同10-95678号、及び同10-118762 号）。

【０００７】施工性に関しては、上記湿式吹付け施工方
法は、リバンドロスや発塵が少なく、ノズルマンの技量
に依存する水量調節も必要でないため施工が安定してい
るという利点を有する。また施工体の品質に関しては、
施工体の組織が均一かつ緻密であるため、従来吹付け法
に比較して耐食性及び強度が格段に優れ、流し込み施工
体に比肩できる程である。しかしながら、湿式吹付け法
及び半乾式吹付け法は、ミキサで混練した材料を吹付け
機又は圧送ポンプを用いてノズルまで圧送するため、施
工後にミキサの清掃、ポンプ、ホース等に残留した材料
の清掃及び除去等の煩雑な作業が必要であるという短所
がある。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】従って本発明の目的
は、不定形耐火組成物粉体と施工水分との混合を良好に
することにより、従来の乾式吹付け法及び半乾式吹付け
法の問題点（リバンドロスによる環境の悪化、水分増加
による施工体品質の劣化等）や、半乾式及び湿式吹付け
の問題点（吹付け工程の煩雑さ、掃除の面倒さ）を解消
し、さらに簡単な装置により低水量の施工水分で高密
度、高強度及び高耐食性を有する緻密質不定形耐火物が
得られる乾式吹付け施工法を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に鋭意研究の結果、本発明者は、(イ) 不定形耐火組成物
の粉体をノズル部まで空気圧送する際に、ノズル部手前
で不定形耐火組成物粉体に施工水分を添加した後、混練
用配管内を流通させることにより、その強力な攪拌作用
により不定形耐火組成物粉体と施工水分との混練が短時
間で達成できること、及び(ロ) 不定形耐火組成物の混練
物に、ノズル部で凝集剤水溶液又は保形性付与剤水溶液
を添加した後、混合用配管内を流通させることにより、
その強力な攪拌作用により不定形耐火混練物と凝集剤水
溶液又は保形性付与剤水溶液とを短時間で均一に混合で
きることを発見した。本発明はかかる発見に基づき完成
したものである。

【００１０】すなわち、本発明の不定形耐火組成物の乾
式吹付け施工方法は、吹付け機に接続された圧送ホース
又は圧送配管の下流部に手前から順に注水口、混練用配
管及びノズル部を設け、前記ノズル部を水溶液注入口、
混合用配管及び吹付けノズルにより構成し、空気圧送さ
れた不定形耐火組成物粉体に、前記注水口を通じて施工
水分を添加したものを、前記混練用配管を通して混練
し、得られた混練物に前記水溶液注入口から凝集剤又は
保形性付与剤の水溶液を添加したものを前記混合用配管
及び前記吹付けノズルを通じて吹付けることを特徴とす
る。

【００１１】本発明の好ましい実施例では、混練用配管
はスタティックミキサ又は捩じり管であり、また混合用
配管はスタティックミキサ又は捩じり管である。スタテ
ィックミキサは、内径が20〜150mm 及び軸方向長さが20
mm以上のミキシングエレメントを有し、軸方向長さ／内
径の比が１〜4 の範囲内であるのが好ましい。また捩じ
り管は、内径が20〜150mm 及び捩じりピッチが50mm以上
であり、かつ捩じりピッチ／内径の比が１〜15の範囲内
であるのが好ましい。

【００１２】本発明に用いるのに適する第一の不定形耐
火組成物粉体の主成分は、粒径10mm以下に調整された耐
火性骨材70〜98重量％、及び粒径10μm 以下の耐火性超
微粉2 〜30重量％の合計100 重量％からなり、さらに分
散剤を上記主成分に対して外掛けで0.01〜1.0 重量％添
加する。

【００１３】また本発明に用いるのに適する第二の不定
形耐火組成物粉体の主成分は、粒径10mm以下に調整され
た耐火性骨材62〜97.5重量％、粒径10μm 以下の耐火性
超微粉2 〜30重量％、及びセメント0.5 〜8.0 重量％の
合計100 重量％からなり、さらに分散剤を上記主成分に
対して外掛けで0.01〜1.0 重量％添加する。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。 [1] 施工方法

【００１５】図１は本発明の乾式吹付け施工方法を概略
的に示す施工要領図であり、この図を参照して本発明の
乾式吹付け施工方法の実施の形態について説明する。

【００１６】前述したように本発明の乾式吹付け施工方
法の特徴の一つは、不定形耐火組成物の粉体を吹付け機
１により圧送ホース又は圧送配管２中をノズル部７まで
空気圧送する途中、ノズル部７の手前で注水口４から施
工水分を添加し、不定形耐火組成物粉体及び施工水分が
混練用配管３内を流通している間にそれらを混練し、ノ
ズル部７に到達するまでの間に良好な作業性の不定形耐
火組成物の混練物を得ることである。

【００１７】本発明の乾式吹付け施工方法のもう一つの
特徴は、上記混練物にノズル部７内に設けた水溶液注入
口８より凝集剤水溶液又は保形性付与剤水溶液を添加
し、混合用配管９内を流通している間に不定形耐火混練
物と凝集剤水溶液又は保形性付与剤水溶液を均一に混合
し、吹付けノズル10より被施工体面14に吹付けることで
ある。

【００１８】(1-A) 不定形耐火組成物粉体と施工水分と
の混練 (1-A-a) 施工水分 施工水分は水道水、工業用水及び戻水等、硬化性状に悪
影響を及ぼすような有害な物質が混入していない水であ
れば、いずれも使用できる。施工水分を添加する時の圧
力は通常の水道水圧程度であれば十分であるが、不定形
耐火組成物粉体を圧送する空気圧より低い場合は逆流の
危険性があるため、５kgf/cm² 以上が好ましい。また施
工水分は、プランジャーポンプやモーノポンプ等の定量
ポンプ６で供給するのが好ましい。

【００１９】また施工水分の水量は、緻密質不定形耐火
物を得るために非常に重要な因子であり、施工体の水分
量を少なくして均一に混合するほど緻密性が向上する。
不定形耐火組成物粉体は吹付けにより施工するため、吹
付けに必要な流動性が確保されていることも必要であ
る。流し込み軟度の水分量を添加し、ミキサで十分に混
練する湿式吹付け法は、この観点からみれば優れた方法
であるが、前記のように掃除の煩雑さという欠点を持
つ。本発明は湿式吹付け法程度の水分で施工可能であ
り、しかも湿式吹付け法の欠点を排除している。

【００２０】施工水分の水量は、使用する不定形耐火組
成物の粒度構成及び耐火性骨材の気孔率等により大きな
影響を受けるが、適正水量は、ミキサで混練した場合に
流し込み軟度の作業性が得られる程度の量である。具体
的には、不定形耐火組成物100 重量％に対して外掛けで
4.5 〜9.0 重量％が適当である。施工水分量が4.5 重量
％未満では施工材の湿潤性が不十分で施工ムラを生じ、
また9.0 重量％を超えると流落等が発生し、また施工体
の強度も低下する。好ましくは5.0 〜8.5 重量％であ
る。

【００２１】(1-A-b) 混練用配管 本発明で使用する混練用配管３としては、低水量の施工
水分と不定形耐火組成物粉体とを流通させるだけで、良
好な作業性を得られるものであればいずれのものでも良
いが、特にスタティックミキサ又は捩じり管が好まし
い。

【００２２】スタティックミキサ スタティックミキサは、動力を必要とせずに、螺旋状の
羽根（以下「ミキシングエレメント」と称する。）が設
置された配管内に２種類以上の流体を流通させることに
より、均一に混合することが可能な静止型混合機で、従
来より化学、食品、水処理関連技術分野等において使用
されているものである（例えば特公昭44-8290 号、特公
昭52-17246号を参照）。ミキシングエレメント15，15'
は、図２(a) ，(b) にそれぞれ示すように90°又は180
°捩じった形状のプレートを、隣接する端縁が直交する
ように連結固定したものが一般的であり、市販されてい
る。本発明では、入手が容易な点から上記角度のスタテ
ィックミキサを使用するのが好ましいが、これに限定さ
れることなく、使用する不定形耐火組成物粉体の種類、
設置できる混練用配管の長さ等の条件により、任意の捩
じり角のものを適宜選択して使用することができる。

【００２３】さらに隣接するミキシングエレメントの捩
じれ方向のずれも限定的ではなく、短時間で効率良く混
合を行うために、例えば時計周りのミキシングエレメン
トと反時計周りのミキシングエレメントを交互に連結し
た構造のスタティックミキサを用いるのが好ましい。

【００２４】本発明で使用するスタティックミキサにお
いて、ミキシングエレメント15，15' の内径16，16' は
20〜150mm が好ましい。内径16，16' が20mmより小さい
と、管内での閉塞を避けるため、必然的に使用できる不
定形耐火組成物粉体の最大粒子の大きさが限定され、結
果的に得られる施工体の耐用性が低下するために好まし
くない。また内径16，16' が150mm を超えると、通常の
乾式吹付け機用コンプレッサーでは、容量が足りずに圧
送が困難になるために好ましくない。より好ましい内径
16，16' は25〜100mm である。またミキシングエレメン
ト15，15' の軸方向長さは20mm以上が好ましい。

【００２５】ミキシングエレメント15，15' の軸方向長
さ17／内径16（又は軸方向長さ17'／内径16' ）の比
は、短時間で効率の良い混練を行うために特に重要であ
り、本発明では１〜４の範囲が好ましい。１より小さい
と、旋回角度が急になるため圧力損失が増大し、スタテ
ィックミキサ内を閉塞する恐れがあるため好ましくな
い。また４を超えると、混練効率が低下し、必要以上に
スタティックミキサが長くなるため好ましくない。さら
に好ましい比は1.5 〜３である。

【００２６】連結するミキシングエレメント15，15' の
数は、使用する不定形耐火組成物粉体の種類及び上記し
た各ミキシングエレメント15，15' の軸方向長さ17／内
径16の比に応じて、適宜選択可能であるが、混練用配管
３の効率を上げるためには、４つ以上、すなわち混練用
配管長として80mm以上である必要がある。

【００２７】スタティックミキサの材質としては、金
属、プラスチック、ゴム、セラミック、又はこれらの複
合材料等を適宜選択して使用することが可能であるが、
強度及び耐摩耗性等の点から、ステンレススチールや鋼
等の金属製品が好ましい。

【００２８】捩じり管 本発明の乾式吹付け施工方法では、上記スタティックミ
キサと同じ作用をする混練用配管３として、図３に示す
ような捩じり管の使用も可能である。図３(a)，(b) に
示すように、捩じり管20は、配管を一定方向に所定の間
隔に捩じった構造を有しており、管内内壁は、偏心した
楕円が連続した構造を有する。そのため２種以上の流体
が流通すると、管内内壁の構造により繰り返しせん断力
を受け、次第に均一に混合される。

【００２９】捩じり管20の内径18は、上記のスタティ
ックミキサの欄に記載したのと同じ理由により、20〜15
0mm であるのが好ましく、25〜100mm がより好ましい。
また図示するように180 °捩じった長さ（以下「捩じり
ピッチ19」と称す。）は50mm以上が好ましい。捩じりピ
ッチ19が50mm未満では、捩じり管20の製造が困難となる
ために好ましくない。

【００３０】捩じり管20の捩じりピッチ19／内径18の比
は、短時間で効率の良い混練を行うために特に重要であ
り、本発明では１〜15の範囲にあるのが好ましい。１よ
り小さいと、旋回角度が急になるため、圧力損失が増大
し、捩じり管20内を閉塞する恐れがあるため好ましくな
い。また15を超えると、混練効率が低下し、必要以上に
捩じり管20の長さが長くなるため好ましくない。さらに
好ましい範囲は２〜10である。

【００３１】捩じり管20の捩じり数は、使用する不定形
耐火組成物粉体の種類、各捩じりピッチ19等に応じて、
適宜選択することが可能であるが、混練用配管３として
の効果を得るためには６つ以上、すなわち混練用配管長
として300mm 以上である必要がある。

【００３２】捩じり管の材質としては、金属、プラスチ
ック、ゴム、セラミック、又はこれらの複合材料等が適
宜選択可能であるが、なかでもプラスチック又はゴム等
の弾力性のある材料が好ましい。その場合、流体の圧力
により捩じり管20が膨張するため、図３(b) に示すよう
に捩じり管20の周りを外管30で被覆した2 重管構造とす
るのが好ましい。

【００３３】上記スタティックミキサ又は捩じり管を有
する混練用配管３の設置場所は、ノズル部７と注水口４
との間であればいずれの場所も可能であるが、施工水分
と不定形耐火組成物粉体をいち早く混練して良好な作業
性を得るために、図１に示すように注水口４に隣接した
場所が好ましい。施工現場での吹付け作業を容易にする
ために、混練用配管３とノズル部７との間は、例えばゴ
ム製配管等のフレキシブルな配管で接続した方がより好
ましい。また混練用配管３の内径は、必ずしも粉体輸送
用圧送ホース又は圧送用配管と同一の径にする必要はな
く、それより大きくしてもよい。

【００３４】(1-B) 不定形耐火混練物と凝集剤水溶液又
は保形性付与剤水溶液との混合 (1-B-a) 凝集剤水溶液及び保形性付与剤水溶液 凝集剤水溶液 凝集剤水溶液としては、 H⁺ 、OH^- イオン、あるいはMg
²⁺、Ba²⁺、Ca²⁺、Al³⁺、SO₄ ^2- 、CO₃ ^2- 、Cr₂O₇ ^2- とい
った2 価又は3 価の陽イオン又は陰イオン（耐火性超微
粉の表面電荷と反対のもの）を溶出する電解質の水溶液
を使用する。このような電解質として例えば、塩化マグ
ネシウム、塩化カルシウム、ポリ塩化カルシウム、塩化
バリウム、塩化アルミニウム、ポリ塩化アルミニウム、
硫酸マグネシウム、硫酸アルミニウム、硝酸アルミニウ
ム、硫酸ナトリウム、重クロム酸カリウム、水酸化カル
シウム、硫酸、水酸化ナトリウム等が挙げられる。

【００３５】凝集剤水溶液の添加量は水溶液の濃度にも
よるが、不定形耐火組成物粉体（耐火性骨材＋耐火性超
微粉又は耐火性骨材＋耐火性超微粉＋セメント）100 重
量％に対して、外掛けで0.1 〜1.5 重量％が適当であ
る。凝集剤水溶液の添加量が0.1 重量％未満では凝集効
果が小さく、1.5 重量％超では施工体の緻密性が低下す
る。好ましい凝集剤の添加量は0.2 〜1.3 重量％であ
る。

【００３６】凝集剤水溶液は、定量ポンプ12を用いてノ
ズル部７内の水溶液注入口８を通して供給する。定量ポ
ンプ12としては、供給量の変動が小さいという点からモ
ーノポンプを使用するのが好ましい。

【００３７】保形性付与剤水溶液 本発明では上記凝集剤水溶液の代わりに珪酸アルカリ、
アルミン酸アルカリ等の水溶液を保形性付与剤水溶液と
して用いても良い。保形性付与剤水溶液は吹付け施工し
た瞬間に水を含有した不定形耐火組成物の流動性を消失
させ、保形性を持たせる作用を有する。

【００３８】珪酸アルカリとしては、SiO₂／R₂O （ただ
しR₂O はアルカリ金属酸化物）のモル比が2.0 〜3.3 で
あるのが好ましい。アルミン酸アルカリはR₂O ／Al₂O₃
（ただしR₂O はアルカリ金属酸化物）のモル比が１〜3
であるのが好ましい。

【００３９】保形性付与剤水溶液の添加量はいずれの場
合も、不定形耐火組成物粉体（耐火性骨材＋耐火性超微
粉、又は耐火性骨材＋耐火性超微粉＋セメント）100 重
量％に対して、外掛けで0.1 〜1 重量％が適当である。
0.1 重量％未満では保形性付与の効果が小さく、また1.
0 重量％超ではアルカリ成分が多くなって耐食性が低下
する。好ましい保形性付与剤水溶液の添加量は0.2 〜0.
8 重量％である。

【００４０】保形性付与剤水溶液の添加は、定量ポンプ
12を用いてノズル部７内の水溶液注入口８を通して供給
するのが好ましい。定量ポンプ12としては、供給量の変
動が小さいという点からモーノポンプを使用するのが好
ましい。

【００４１】(1-B-b) 混合用配管９ 本発明で使用する混合用配管９としては、不定形耐火混
練物とノズル部７内の水溶液注入口８より添加した凝集
剤水溶液又は保形性付与剤水溶液とを、吹付けノズル10
から噴出するまでの短い時間の間に均一に混合できるも
のであればいずれのものも使用可能であるが、特に(1-A
-b）の欄で記載したスタティックミキサ又は捩じり管を
使用するのが好ましい。混合用配管９としてのスタティ
ックミキサのミキシングエレメントの連結数及び捩じり
管の捩じり数は、所望の混合度合いだけでなく、凝集剤
又は保形性付与剤の凝結速度によっても左右される。す
なわち、凝結速度が速い場合は、吹付け材の凝結による
混合配管の閉塞を防止するため、ミキシングエレメント
の連結数及び捩じり管の捩じり数は少なくならざるを得
ない場合がある。混合度合の観点から、望ましいミキシ
ングエレメントの連結数及び捩じり管の捩じり数はそれ
ぞれ２つ以上である。

【００４２】[2] 不定形耐火組成物 本発明にはセメントを含まない不定形耐火組成物及びセ
メントを含む不定形耐火組成物のいずれも使用可能であ
る。

【００４３】(2-A) セメントを含まない不定形耐火組成
物 本発明に使用するセメントを含まない不定形耐火組成物
粉体の主成分は、(a）耐火性骨材及び(b）耐火性超微粉
の合計100 重量％からなり、さらに前記不定形耐火組成
物に対して(c）分散剤を外掛けで添加する。

【００４４】(2-A-a) 耐火性骨材 耐火性骨材は、電融アルミナ、焼結アルミナ、ボーキサ
イト、カイヤナイト、アンダリュサイト、ムライト、シ
ャモット、ロー石、珪石、アルミナ−マグネシアスピネ
ル、マグネシア、ジルコン、ジルコニア、炭化珪素、黒
鉛、ピッチ等からなる群から選ばれた少なくとも１種で
あり、必要に応じて２種以上を併用することができる。
その耐火性骨材の粒径は10mm以下である。10mm超になる
と施工時のリバンドロスが多くなる。耐火性骨材の配合
量は、耐火性骨材と耐火性超微粉から構成される不定形
耐火組成物100 重量％あたり70〜98重量％であるのが好
ましく、75〜95重量％であるのがより好ましい。

【００４５】(2-A-b）耐火性超微粉 耐火性超微粉としてはアルミナ、非晶質シリカ、シリ
カ、チタニア、ムライト、ジルコニア、クロミア、炭化
珪素、カーボン、粘土等の超微粉からなる群から選ばれ
た少なくとも１種を使用し、必要に応じて２種以上を併
用することができる。その耐火性超微粉の粒径は10μm
以下、好ましくは1 μm 以下である。粒径が10μm を超
えると分散剤との併用による減水効果が小さい。耐火性
超微粉の粒径が１μm 以下の場合、その効果は特に顕著
である。

【００４６】耐火性超微粉の配合量は、不定形耐火組成
物100 重量％に対して２〜30重量％であるのが好まし
い。2 重量％未満では減水効果が小さく、また30重量％
を超えると施工水量が増加するとともに耐火物施工後に
加熱焼成されたときの収縮が大きくなる。より好ましい
耐火性超微粉の配合量は５〜25重量％である。

【００４７】(2-A-c）分散剤 分散剤としてはヘキサメタリン酸ソーダ等の縮合燐酸の
アルカリ金属塩及び珪酸のアルカリ金属塩、あるいはカ
ルボン酸、フミン酸、アルキルスルホン酸、芳香族スル
ホン酸等の有機酸及びそのアルカリ金属塩のうち、１種
以上を用いる。分散剤の添加量は不定形耐火組成物100
重量％に対し、外掛けで0.01〜1.0 重量％であるのが好
ましい。分散剤の添加量が0.01重量％未満では耐火性超
微粉に対する十分な分散効果が得られず、また1.0 重量
％を超えると最適な分散状態が得られない。より好まし
い分散剤の添加量は0.03〜0.8 重量％である。

【００４８】(2-B）セメントを含有する不定形耐火組成
物 本発明のセメントを含まない不定形耐火組成物粉体の主
成分は、(a）耐火性骨材、(b）耐火性超微粉及び(c) セ
メントの合計100 重量％からなり、さらに前記不定形耐
火組成物に対して(d）分散剤を外掛けで添加する。

【００４９】(2-B-a）耐火性骨材 本発明に使用する耐火性骨材は、上記(2-A-a）の欄に記
載したものと種類及び粒径が同じである。耐火性骨材の
配合量は、耐火性骨材、耐火性超微粉及びセメントから
構成される不定形耐火組成物100 重量％あたり62〜97.5
重量％であるのが好ましい。より好ましい耐火性骨材の
配合量は、前記と同一の理由により67〜94.5重量％であ
る。

【００５０】(2-B-b）耐火性超微粉 耐火性超微粉の種類及び粒径は前記(2-A-b）と同一であ
る。耐火性超微粉の配合量は不定形耐火組成物100 重量
％あたり2 〜30重量％であるのが好ましい。より好まし
い耐火性超微粉の配合量は、前記と同一の理由により5
〜25重量％である。

【００５１】(2-B-c）セメント セメントの配合は施工体の強度向上のために行う。セメ
ントはどのような種類のものでも強度向上のために有益
であれば使用可能であるが、耐火性の面からアルミナセ
メントを使用することが望ましい。アルミナセメントは
JIS １種、２種及び３種クラスが適している。セメント
の配合量は、不定形耐火組成物100 重量％あたり0.5 〜
8.0 重量％であるのが好ましい。0.5 重量％未満ではセ
メント添加による強度向上効果が十分でなく、8.0 重量
％を超えると施工体の耐食性の低下が大きい。より好ま
しくは1.0 〜6.0 重量％である。

【００５２】(2-B-d）分散剤 分散剤の種類は前記(2-A-c）と同一である。分散剤の添
加量は、不定形耐火組成物100 重量％あたり外掛けで0.
01〜1.0 重量％であるのが好ましい。より好ましい分散
剤の添加量は前記と同一の理由により0.03〜0.8 重量％
である。

【００５３】[3] その他の成分 不定形耐火組成物に外掛けとして配合できるその他の成
分として、強度向上のための無機あるいは金属等の繊
維、乾燥時の爆裂防止剤としての金属アルミニウム粉
末、オキシカルボン酸塩及び有機繊維等がある。さらに
金属シリコン、フェロシリコン等の粉末状焼結助剤、炭
化ホウ素等の酸化防止剤も使用できる。

【００５４】

【実施例】本発明を以下の実施例及び比較例によりさら
に具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるも
のではない。

【００５５】本発明の乾式吹付け施工方法を下記の施工
設備を用いて実施し、従来の乾式、半乾式及び湿式吹付
け施工方法と比較した。使用した不定形耐火組成物の配
合を表１に、使用した混練用配管及び混合用配管や、凝
集剤及び保形性付与剤水溶液の種類及び量や、施工後の
施工体の特性等を表２及び表３に示す。なお各施工体の
特性は下記の要領で測定した。

【００５６】(1）本発明の乾式吹付け施工方法に使用す
る設備の概要 吹付け機：（株）佐山製作所のモルタルマスター吹付け
機 100M 型。吹付け量：10〜30kg／分。 施工水分添加用定量ポンプ： 流量が0.5 〜2.5 リット
ル／分の高圧タイプのプランジャーポンプ。 凝集剤水溶液及び保形性付与剤水溶液添加用定量ポン
プ： 流量が0.05〜0.48リットル／分のモーノポンプ。

【００５７】(2) 施工後の施工体の特性 嵩比重： 得られた施工体から試験片を切り出し、所定
の温度で焼成した後で測定した。 曲げ強度： 得られた施工体から試験片を切り出し、還
元性雰囲気中で1450℃×３時間焼成後、JIS-R2553 に基
づいて測定した。 リバンドロス： 吹付け施工時に、材料と被施工体面の
付着状況を目視にて観察した。

【００５８】

【表１】

【００５９】 注：(1）粒径5mm 超10mm以下、単位：重量％。 (2）粒径1mm 超5mm 以下、単位：重量％。 (3）粒径1mm 以下、単位：重量％。 (4）粒径150 μm 以下、単位：重量％。 (5）粒径1mm 以下、単位：重量％。 (6）粒径10μm 以下、単位：重量％。 (7）粒径１μm 以下、単位：重量％。 (8）粒径１μm 以下、単位：重量％。 (9）粒径10μm 以下、単位：重量％。 (10)JIS １種、単位：重量％。 (11)粒径0.5mm 以下、単位：重量％( 外掛け) 。 (12)粒径0.5mm 以下、単位：重量％( 外掛け) 。 (13)単位：重量％（外掛け）。

【００６０】

【表２】

【００６１】注：(1) 表１の不定形耐火組成物の配合。 (2) 施工方法の各表示の内容は以下の通りである。 本発明 ： 本発明の乾式吹付け施工方法。 乾式吹付け法： 不定形耐火組成物粉体をノズル部まで
空気圧送し、ノズル部で全施工水分を添加して吹付け
る。 半乾式吹付け法：混練機で全施工水分の約25重量％を添
加混練した混練物を空気圧送し、ノズル部で保形性付与
剤又は凝集剤とともに残りの施工水分を添加して吹付け
る。 湿式吹付け法： 混練機で施工水分を添加して混練した
ものをポンプで圧送し、ノズル部で圧搾空気とともに保
形性付与剤又は凝集剤を添加して吹付ける。 (3) 単位：重量％（外掛け）。 (4) 混練用配管として下記のものを用いた。 スタティックミキサ： ミキシングエレメントの連結数
は９つであり、各ミキシングエレメントは、時計周りと
反時計周りに180 °捩じり、それぞれ交互に各端縁で直
交するように結合したものを使用した。また各ミキシン
グエレメントは、内径が35mm、軸方向の長さが70mm（軸
方向長さ／内径の比は2.0 ）であり、材質はステンレス
製のものを使用した。 捩じり管： 内径が35mm、捩じりピッチが150mm で
あり、時計周りに12回捩じったものを使用した。また材
質はゴム製で補強のため、２重管構造とした。 (5) 混合用配管として下記のものを用いた。 スタティックミキサ： ミキシングエレメントの連結数
は２つであり、各ミキシングエレメントは、時計周りと
反時計周りに180 °捩じり、それぞれ交互に各端縁で直
交するように結合したものを使用した。また各ミキシン
グエレメントは、内径が35mm、軸方向の長さが70mm（軸
方向長さ／内径の比は2.0 ）であり、材質はステンレス
製のものを使用した。 捩じり管： 内径は35mm、各捩じりピッチは150m
m であり、時計周りに３回捩じったものを使用した。ま
た材質はゴム製で補強のため、２重管構造とした。 (6) 単位：重量％( 外掛け）。 (7) 濃度15重量％。 (8) 単位：重量％( 外掛け）。 (9) 濃度33重量％、SiO₂／Na₂O₃ のモル比＝2.17。 (10) 濃度38重量％、Na₂O／Al₂O₃ のモル比＝1.7 。 (11) 単位：重量％（外掛け）。 (12) 単位：Mpa 。 (13) 以下の基準で評価した。 ○ ：リバンドロスが少なく、良好。 △ ：リバンドロスが若干多く、やや不良。 ▲ ：リバンドロスが多く、不良。

【００６２】

【表３】

【００６３】注：(1) 〜(13) 表２と同じ。

【００６４】実施例１〜６は本発明の実施結果であり、
不定形耐火組成物粉体輸送用配管の途中に混練用配管、
さらにノズル部に混合用配管を設置するだけで、施工に
必要な水分量が比較例１の湿式吹付け法と同程度であ
り、施工後の施工体の強度及びリバンドロスも湿式吹付
け施工法と同程度に良好であった。

【００６５】これに対し、比較例２及び４は従来の乾式
吹付け法による実験例であるが、粉体と水分との混合状
態が悪いため必要水分量が非常に多くなり、施工体の強
度が不十分であった。また施工時のリバンドロスも多く
不良であった。比較例３は、半乾式吹付け法による実験
例であるが、必要水分量がやや多く施工体の強度も十分
でない。

【００６６】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の乾式吹付
け施工方法は、従来の粒度及び組成を有するセメントを
含まない不定形耐火組成物又はセメントを含有する不定
形耐火組成物に分散剤を添加した粉体を乾式吹付け機に
より空気圧送し、ノズル部の手前で注水口から流し込み
施工と同程度の量の施工水分を添加し、混練用配管を流
通させるとともに、さらにノズル部で凝集剤水溶液又は
保形性付与剤水溶液を添加し、混合用配管を流通させな
がら吹付けノズルより吹付け施工するものである。

【００６７】本発明の乾式吹付け施工方法により、リバ
ンドロスによる環境悪化や水分増加による施工体の品質
劣化等の従来の乾式吹付け法や半乾式吹付け法が有する
問題点や、吹付け工程が複雑になるとか、掃除が面倒で
あるとかの湿式吹付け法及び半乾式吹付け法が有する問
題点が解決され、簡単な工程で、優れた性状の緻密質不
定形耐火物が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の乾式吹付け施工方法の一例を示す施工
要領略図である。

【図２】スタティックミキサの具体例を示す部分概略図
であり、(a) はプレートの捩じり角が90°のものを示
し、(b) はプレートの捩じり角が180 °のものを示す。

【図３】捩じり管を示す斜視図であり、(a) は捩じり管
の一例を示し、(b) は捩じり管の周囲に設ける外管の一
例を示す。

【符号の説明】

1 ・・・乾式吹付け機 2 ・・・圧送ホース又は圧送配管 3 ・・・混練用配管 4 ・・・注水口 5 ・・・施工水分輸送管 6 ・・・施工水分添加用定量ポンプ 7 ・・・ノズル部 8 ・・・水溶液注入口 9 ・・・混合用配管 10・・・吹付けノズル 11・・・凝集剤又は保形性付与剤輸送管 12・・・凝集剤又は保形性付与剤添加用定量ポンプ 13・・・吹付け材料 14・・・被施工体面 15、15' ・・・ミキシングエレメント 16、16' ・・・ミキシングエレメントの内径 17、17' ・・・ミキシングエレメントの軸方向長さ 18・・・捩じり管の内径 19・・・捩じりピッチ 20・・・捩じり管 30・・・外管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 藤崎崇 福岡県北九州市戸畑区牧山新町１−１ 大 光炉材株式会社内 Ｆターム(参考） 4E014 BB00 BC01 4G033 AA24 AB01 AB04 BA02 4K051 AA02 AA03 AA04 AA05 AA06 AB03 AB05 LA02 LA11 LA12 LA14

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 不定形耐火組成物の乾式吹付け施工方法
   において、吹付け機に接続された圧送ホース又は圧送配
   管の下流部に手前から順に注水口、混練用配管及びノズ
   ル部を設け、前記ノズル部を水溶液注入口、混合用配管
   及び吹付けノズルにより構成し、空気圧送された不定形
   耐火組成物粉体に、前記注水口を通じて施工水分を添加
   したものを、前記混練用配管を通して混練し、得られた
   混練物に前記水溶液注入口から凝集剤又は保形性付与剤
   の水溶液を添加したものを前記混合用配管及び前記吹付
   けノズルを通じて吹付けることを特徴とする乾式吹付け
   施工方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の不定形耐火組成物の乾
   式吹付け施工方法において、前記混練用配管がスタティ
   ックミキサ又は捩じり管であり、前記混合用配管がスタ
   ティックミキサ又は捩じり管であることを特徴とする乾
   式吹付け施工方法。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の不定形耐火組成物の乾
   式吹付け施工方法において、前記スタティックミキサ
   は、ミキシングエレメントの内径が20〜150mm 、軸方向
   長さが20mm以上であり、かつ軸方向長さ／内径の比が１
   〜4 の範囲内であることを特徴とする乾式吹付け施工方
   法。
4. 【請求項４】 請求項２に記載の不定形耐火組成物の乾
   式吹付け施工方法において、前記捩じり管は、内径が20
   〜150mm 、捩じりピッチが50mm以上であり、かつ捩じり
   ピッチ／内径の比が１〜15の範囲内であることを特徴と
   する乾式吹付け施工方法。
5. 【請求項５】 請求項１〜４のいずれかに記載の不定形
   耐火組成物の乾式吹付け施工方法において、前記不定形
   耐火組成物粉体の主成分が粒径10mm以下に調整された耐
   火性骨材70〜98重量％、及び粒径10μm 以下の耐火性超
   微粉２〜30重量％の合計100 重量％からなり、さらに分
   散剤を上記主成分に対して外掛けで0.01〜1.0 重量％添
   加することを特徴とする乾式吹付け施工方法。
6. 【請求項６】 請求項１〜４のいずれかに記載の不定形
   耐火組成物の乾式吹付け施工方法において、前記不定形
   耐火組成物粉体の主成分が粒径10mm以下に調整された耐
   火性骨材62〜97.5重量％、粒径10μm 以下の耐火性超微
   粉2 〜30重量％、及びセメント0.5 〜8.0 重量％の合計
   100 重量％からなり、さらに分散剤を上記主成分に対し
   て外掛けで0.01〜1.0 重量％添加することを特徴とする
   乾式吹付け施工方法。
7. 【請求項７】 請求項１〜６のいずれかに記載の不定形
   耐火組成物の乾式吹付け施工方法において、前記保形性
   付与剤水溶液として珪酸アルカリ又はアルミン酸アルカ
   リを添加することを特徴とする乾式吹付け施工方法。