JP2001040558A - アルミナ繊維ブロック - Google Patents
アルミナ繊維ブロックInfo
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- JP2001040558A JP2001040558A JP11208878A JP20887899A JP2001040558A JP 2001040558 A JP2001040558 A JP 2001040558A JP 11208878 A JP11208878 A JP 11208878A JP 20887899 A JP20887899 A JP 20887899A JP 2001040558 A JP2001040558 A JP 2001040558A
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- Japan
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- block
- alumina
- alumina fiber
- fiber block
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐食性にすぐれたアルミナ繊維ブロックを提
供する。 【解決手段】 Ａｌ2 Ｏ3 の含有量が７０重量％以上で
あるアルミナ繊維の集合体からなるブロックにおいて、
粒径１５０μｍ以上のショットが１０重量％以下であ
り、嵩密度が０．０５〜０．０７ｇ／ｃｍ3 であり、ア
ルミナ繊維の集合体が２０％以上圧縮されている。
供する。 【解決手段】 Ａｌ2 Ｏ3 の含有量が７０重量％以上で
あるアルミナ繊維の集合体からなるブロックにおいて、
粒径１５０μｍ以上のショットが１０重量％以下であ
り、嵩密度が０．０５〜０．０７ｇ／ｃｍ3 であり、ア
ルミナ繊維の集合体が２０％以上圧縮されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はアルミナ繊維からな
るブロックに関し、特に耐食性に優れたアルミナ繊維ブ
ロックに関する。
るブロックに関し、特に耐食性に優れたアルミナ繊維ブ
ロックに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来から、工業炉の炉壁材として、無機
繊維で形成したマット、ブランケット又はフェルトを積
層して作られた無機繊維ブロックが多く使用されてい
る。
繊維で形成したマット、ブランケット又はフェルトを積
層して作られた無機繊維ブロックが多く使用されてい
る。
【０００３】無機繊維としては、アルミナシリカ繊維が
多く用いられている。最近では、より高温で使用できる
アルミナ繊維の使用も増加している。この種のアルミナ
繊維は、Ａｌ2 Ｏ3 を７０重量％以上含有する多結晶の
短繊維である。
多く用いられている。最近では、より高温で使用できる
アルミナ繊維の使用も増加している。この種のアルミナ
繊維は、Ａｌ2 Ｏ3 を７０重量％以上含有する多結晶の
短繊維である。
【０００４】これらのアルミナ繊維からなるブロックが
新設の炉に用いられる場合は、炉殻となる鉄材にブロッ
クを取付金具により取りつけて施工される。ブロック
が、耐火煉瓦や不定形耐火物を内張した既設の炉に用い
られる場合は、炉の内張耐火物の表面にブロックを接着
剤で接着して施工される。
新設の炉に用いられる場合は、炉殻となる鉄材にブロッ
クを取付金具により取りつけて施工される。ブロック
が、耐火煉瓦や不定形耐火物を内張した既設の炉に用い
られる場合は、炉の内張耐火物の表面にブロックを接着
剤で接着して施工される。
【０００５】しかし、このようなブロックは、長時間に
わたって高温に晒されると、徐々にブロックの継目（目
地）が開いていき、やがて性能が低下する。これを解決
するために、特開昭６３−２５６５７５号公報では、嵩
密度を限定し、かつ圧縮したブロックが提案されてい
る。
わたって高温に晒されると、徐々にブロックの継目（目
地）が開いていき、やがて性能が低下する。これを解決
するために、特開昭６３−２５６５７５号公報では、嵩
密度を限定し、かつ圧縮したブロックが提案されてい
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このようなブ
ロックを炉壁材として用いた場合は、無機繊維ブロック
は、炉内に発生するアルカリや、スケール等によるアタ
ックや、炉内温度条件により、劣化する。劣化が進む
と、極端な例では、ブロックの一部あるいは全部が落下
することがある。そのため、信頼性に欠けていた。特
に、ブロックを接着材で接着して施工した場合は、ブロ
ックの一部あるいは全部が落下する現象が多くなる。
ロックを炉壁材として用いた場合は、無機繊維ブロック
は、炉内に発生するアルカリや、スケール等によるアタ
ックや、炉内温度条件により、劣化する。劣化が進む
と、極端な例では、ブロックの一部あるいは全部が落下
することがある。そのため、信頼性に欠けていた。特
に、ブロックを接着材で接着して施工した場合は、ブロ
ックの一部あるいは全部が落下する現象が多くなる。
【０００７】工業炉（例えば、鋼材の加熱炉）では、ア
ルカリやスケールなどの不純物が飛散している。これら
の不純物は侵食性が強く、無機繊維を侵食する。このた
め炉内に施工した無機繊維ブロックは不純物により劣化
する。特に、無機繊維ブロックの目地は隙間が発生し易
く、侵食を受け易い。侵食が接着面に達すると、接着力
が低下して、無機繊維ブロックが落下することがある。
ルカリやスケールなどの不純物が飛散している。これら
の不純物は侵食性が強く、無機繊維を侵食する。このた
め炉内に施工した無機繊維ブロックは不純物により劣化
する。特に、無機繊維ブロックの目地は隙間が発生し易
く、侵食を受け易い。侵食が接着面に達すると、接着力
が低下して、無機繊維ブロックが落下することがある。
【０００８】また、最近では使用温度のより高い炉に
も、無機繊維ブロックが用いられることが多くなってき
た。
も、無機繊維ブロックが用いられることが多くなってき
た。
【０００９】従って、十分な耐熱性を有し、アルカリな
どの不純物に対する耐食性に優れ、目地開きの少ない無
機繊維ブロックが求められていた。
どの不純物に対する耐食性に優れ、目地開きの少ない無
機繊維ブロックが求められていた。
【００１０】特開昭６３−２５６５７５号公報に開示さ
れているブロックは、繊維に含まれるショットを全て取
り除くために、その処理に多くの手間と時間が必要であ
り、その製造が繁雑になる。
れているブロックは、繊維に含まれるショットを全て取
り除くために、その処理に多くの手間と時間が必要であ
り、その製造が繁雑になる。
【００１１】本発明の目的は、耐食性にすぐれたアルミ
ナ繊維ブロックを提供することである。
ナ繊維ブロックを提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】本発明の好ましい解決手
段は、前掲の請求項１乃至３に記載のアルミナ繊維ブロ
ックである。
段は、前掲の請求項１乃至３に記載のアルミナ繊維ブロ
ックである。
【００１３】
【発明の実施の形態】本発明によるアルミナ繊維ブロッ
クは、繊維に含まれるショットを少なくし、嵩密度を限
定し、繊維集合体を圧縮している。そうすることによ
り、アルミナ繊維製のブロックは、耐食性を改善し、柔
軟性を持たせたものである。
クは、繊維に含まれるショットを少なくし、嵩密度を限
定し、繊維集合体を圧縮している。そうすることによ
り、アルミナ繊維製のブロックは、耐食性を改善し、柔
軟性を持たせたものである。
【００１４】本発明によるアルミナ繊維ブロックを炉の
内張に使用すると、目地開きを抑制できるとともに、耐
食性を改善し、落下事故を防止することができる。
内張に使用すると、目地開きを抑制できるとともに、耐
食性を改善し、落下事故を防止することができる。
【００１５】本発明によるアルミナ繊維ブロックの嵩密
度は、０．０５〜０．０７ｇ／ｃｍ 3 が好ましい。ブロ
ックの落下を防止するためには、嵩密度は、できるだけ
小さいほうが重量が小さくて好ましい。しかし、あまり
小さすぎると、アルカリに対する侵食量が大きくなり、
目地開きも大きくなる。また、嵩密度が大き過ぎると、
ブロックの柔軟性が乏しくなって、施工性が悪くなる。
この理由により、嵩密度は、０．０５〜０．０７ｇ／ｃ
ｍ3 が好ましい。
度は、０．０５〜０．０７ｇ／ｃｍ 3 が好ましい。ブロ
ックの落下を防止するためには、嵩密度は、できるだけ
小さいほうが重量が小さくて好ましい。しかし、あまり
小さすぎると、アルカリに対する侵食量が大きくなり、
目地開きも大きくなる。また、嵩密度が大き過ぎると、
ブロックの柔軟性が乏しくなって、施工性が悪くなる。
この理由により、嵩密度は、０．０５〜０．０７ｇ／ｃ
ｍ3 が好ましい。
【００１６】無機繊維には、その製造方法に起因してシ
ョットと呼ばれる繊維にならなかった粒子が含まれてい
る。本発明のアルミナ繊維は前駆体法で製造するのが好
ましい。この前駆体法では、ショットは繊維化の条件
（例えば、繊維化される場所の温度と湿度や、繊維化さ
れる紡糸液の量）を調整することにより、ショット含有
量の異なる繊維が得られる。
ョットと呼ばれる繊維にならなかった粒子が含まれてい
る。本発明のアルミナ繊維は前駆体法で製造するのが好
ましい。この前駆体法では、ショットは繊維化の条件
（例えば、繊維化される場所の温度と湿度や、繊維化さ
れる紡糸液の量）を調整することにより、ショット含有
量の異なる繊維が得られる。
【００１７】本発明のアルミナ繊維ブロックに含まれる
ショットの量について述べると、粒径が１５０μｍ以上
のショットを、１０重量％以下にするのが好ましい。よ
り好ましくは、５〜１０重量％である。
ショットの量について述べると、粒径が１５０μｍ以上
のショットを、１０重量％以下にするのが好ましい。よ
り好ましくは、５〜１０重量％である。
【００１８】ショットが多過ぎると、ブロックの嵩密度
が大きくなり、侵食量が大きくなる。ショットを少くす
ることにより、繊維含有量を多くすることができる。繊
維含有量が多いと、面積が大きくなって、密度が小さく
ても、侵食は、ブロックの表面で止まり、内部深くへは
進行しない。
が大きくなり、侵食量が大きくなる。ショットを少くす
ることにより、繊維含有量を多くすることができる。繊
維含有量が多いと、面積が大きくなって、密度が小さく
ても、侵食は、ブロックの表面で止まり、内部深くへは
進行しない。
【００１９】粒径の大きいショットは、繊維を製造する
際の繊維化条件を調整することにより減らすことができ
る。しかし、粒径が１５０μｍ以上のショットを５重量
％未満とするためには、繊維化条件が狭くなり、その調
整が困難になる。この理由により、５重量％以上とする
ことが経済的に有利である。
際の繊維化条件を調整することにより減らすことができ
る。しかし、粒径が１５０μｍ以上のショットを５重量
％未満とするためには、繊維化条件が狭くなり、その調
整が困難になる。この理由により、５重量％以上とする
ことが経済的に有利である。
【００２０】本発明では、粒径が１５０μｍ以上のショ
ットの含有量を減らすことにより、柔軟性を有し、侵食
量の少ないブロックが得られる。粒径が１５０μｍ以上
のショットとは、通例、目開きが１５０μｍのフルイを
通過しないショットである。
ットの含有量を減らすことにより、柔軟性を有し、侵食
量の少ないブロックが得られる。粒径が１５０μｍ以上
のショットとは、通例、目開きが１５０μｍのフルイを
通過しないショットである。
【００２１】粒径が１５０μｍ未満の小さいショット
は、重量の割合が数％と少ないのが一般的であり、嵩密
度や侵食量に大きく影響しない。それゆえ、繊維に含ま
れる小さいショットの含有量を少なくしたり、取り除く
必要はない。
は、重量の割合が数％と少ないのが一般的であり、嵩密
度や侵食量に大きく影響しない。それゆえ、繊維に含ま
れる小さいショットの含有量を少なくしたり、取り除く
必要はない。
【００２２】アルミナ繊維の集合体は、マットまたはブ
ランケットであることが好ましい。マットは短繊維が二
次元或るいは三次元に絡み合ったシート状のものであ
り、ブランケットはマットにニードリンクや糸で縫製し
たものである。
ランケットであることが好ましい。マットは短繊維が二
次元或るいは三次元に絡み合ったシート状のものであ
り、ブランケットはマットにニードリンクや糸で縫製し
たものである。
【００２３】アルミナ繊維の集合体をブロックの形にす
る際に、加圧なしの状態に比較して、２０％以上圧縮す
るのが好ましい。圧縮とは、繊維集合体を積層方向のみ
加圧して、積層方向の寸法を小さくすることである。そ
して、２０％の圧縮とは、圧縮前の寸法が、圧縮後の寸
法より２０％大きいことである。２０％未満の圧縮で
は、使用時の目地開きが大きくなりがちである。
る際に、加圧なしの状態に比較して、２０％以上圧縮す
るのが好ましい。圧縮とは、繊維集合体を積層方向のみ
加圧して、積層方向の寸法を小さくすることである。そ
して、２０％の圧縮とは、圧縮前の寸法が、圧縮後の寸
法より２０％大きいことである。２０％未満の圧縮で
は、使用時の目地開きが大きくなりがちである。
【００２４】ショットが少なく、嵩密度の小さい繊維集
合体を圧縮することにより、耐侵食性に優れたブロック
が得られる。
合体を圧縮することにより、耐侵食性に優れたブロック
が得られる。
【００２５】
【実施例】繊維化条件を調整して、ショット含有量の異
なる種々のアルミナ繊維ブランケットを作った。このブ
ランケットを各種の厚さ×５０×２００ｍｍの大きさに
切断して、厚さ方向に複数枚積層した。この積層体の大
きさは５０×２４０（積層方向）×２００ｍｍとした。
この積層体を圧縮して、縫製することによって固定し
て、大きさが５０×２００（積層方向）×２００ｍｍの
実施例１及び２のアルミナ繊維ブロックを作った。ここ
で圧縮率は、圧縮前の寸法が２４０であり、圧縮後の寸
法が２００であるから、（２４０−２００）÷２００×
１００％＝２０％となる。
なる種々のアルミナ繊維ブランケットを作った。このブ
ランケットを各種の厚さ×５０×２００ｍｍの大きさに
切断して、厚さ方向に複数枚積層した。この積層体の大
きさは５０×２４０（積層方向）×２００ｍｍとした。
この積層体を圧縮して、縫製することによって固定し
て、大きさが５０×２００（積層方向）×２００ｍｍの
実施例１及び２のアルミナ繊維ブロックを作った。ここ
で圧縮率は、圧縮前の寸法が２４０であり、圧縮後の寸
法が２００であるから、（２４０−２００）÷２００×
１００％＝２０％となる。
【００２６】次に、各ブロックの特性を試験した。試験
の方法を以下に示す。
の方法を以下に示す。
【００２７】侵食量は次の方法で試験した。ブロックの
上に５ｇのＮａ2 ＣＯ3 を７ｃｍ角の面に均一に乗せ、
１２００℃で２４時間加熱した。加熱後のブロックの変
質深さを測定して侵食量とした。侵食量が少ないほど耐
侵食性に優れている。
上に５ｇのＮａ2 ＣＯ3 を７ｃｍ角の面に均一に乗せ、
１２００℃で２４時間加熱した。加熱後のブロックの変
質深さを測定して侵食量とした。侵食量が少ないほど耐
侵食性に優れている。
【００２８】目地開きは次の方法で試験した。５０×２
００×２００ｍｍのブロック９個をプラスチック耐火物
の上に、縦横各３個ずつ、ブランケットの積層方向が千
鳥となるように並べて施工し、１４００℃で２４時間加
熱後、ブロックの各目地に生じた隙間を測定した。目地
開きが小さいほど耐熱性に優れている。
００×２００ｍｍのブロック９個をプラスチック耐火物
の上に、縦横各３個ずつ、ブランケットの積層方向が千
鳥となるように並べて施工し、１４００℃で２４時間加
熱後、ブロックの各目地に生じた隙間を測定した。目地
開きが小さいほど耐熱性に優れている。
【００２９】落下の有無は次の方法で試験した。５０×
２００×２００ｍｍのブロックを、鋼材を加熱する炉の
天井部分の既に内張り済みの耐火物に接着材で接着し、
炉内を１３５０℃に加熱して１月間使用し、ブロックの
落下の有無を確認した。
２００×２００ｍｍのブロックを、鋼材を加熱する炉の
天井部分の既に内張り済みの耐火物に接着材で接着し、
炉内を１３５０℃に加熱して１月間使用し、ブロックの
落下の有無を確認した。
【００３０】次に比較試験を行った。比較例１について
実施例１〜２と同じ手順でブロックを作り、同様の試験
を行った。
実施例１〜２と同じ手順でブロックを作り、同様の試験
を行った。
【００３１】実施例１〜２と比較例１のアルミナ繊維ブ
ロックの構成及び特性を表１に示す。
ロックの構成及び特性を表１に示す。
【００３２】
【表１】
【００３３】
【発明の効果】本発明のアルミナ繊維ブロックは、軽量
で、しかも耐侵食性と耐熱性に優れ、さらに柔軟である
ため施工性に優れている。従って、このアルミナ繊維ブ
ロックを使用すれば、施工作業が容易である。迅速に施
工作業ができる。アルミナ繊維ブロックの落下事故を防
止できて、炉を長時間安定して使用できる。
で、しかも耐侵食性と耐熱性に優れ、さらに柔軟である
ため施工性に優れている。従って、このアルミナ繊維ブ
ロックを使用すれば、施工作業が容易である。迅速に施
工作業ができる。アルミナ繊維ブロックの落下事故を防
止できて、炉を長時間安定して使用できる。
【００３４】本発明のアルミナ繊維は、１５０μｍ以上
の粒径のショットを１０％以下であれば含有できるので
（すなわち、ショットを完全に取り除く必要がないの
で）製造が容易であり、安価である。
の粒径のショットを１０％以下であれば含有できるので
（すなわち、ショットを完全に取り除く必要がないの
で）製造が容易であり、安価である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 五十嵐 教之 東京都中央区日本橋久松町４番４号 糸重 ビル 東芝モノフラックス株式会社内 Ｆターム(参考） 4G030 AA36 AA66 BA21 BA33 CA04 4K051 AA00 AB03 BB04 BC01 BE03 4L047 AA02 AB02 CB05 CB10 CC14
Claims (3)
- 【請求項１】 Ａｌ2 Ｏ3 の含有量が７０重量％以上で
あるアルミナ繊維の集合体からなるブロックにおいて、
粒径１５０μｍ以上のショットが１０重量％以下であ
り、嵩密度が０．０５〜０．０７ｇ／ｃｍ3 であり、ア
ルミナ繊維の集合体が２０％以上圧縮されていることを
特徴とするアルミナ繊維ブロック。 - 【請求項２】 Ａｌ2 Ｏ3 の含有量が７０重量％以上で
あるアルミナ繊維の集合体からなるブロックにおいて、
粒径１５０μｍ以上のショットが５〜１０重量％であ
り、嵩密度が０．０５〜０．０７ｇ／ｃｍ3 であり、ア
ルミナ繊維の集合体が２０％以上圧縮されていることを
特徴とするアルミナ繊維ブロック。 - 【請求項３】 アルミナ繊維の集合体が、マットまたは
ブランケットであることを特徴とする請求項１又は２に
記載のアルミナ繊維ブロック。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11208878A JP2001040558A (ja) | 1999-07-23 | 1999-07-23 | アルミナ繊維ブロック |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11208878A JP2001040558A (ja) | 1999-07-23 | 1999-07-23 | アルミナ繊維ブロック |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001040558A true JP2001040558A (ja) | 2001-02-13 |
Family
ID=16563620
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11208878A Pending JP2001040558A (ja) | 1999-07-23 | 1999-07-23 | アルミナ繊維ブロック |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001040558A (ja) |
-
1999
- 1999-07-23 JP JP11208878A patent/JP2001040558A/ja active Pending
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060601 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20080117 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080318 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080515 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20080610 |