JP2001335375A - カーボン含有耐火物用断熱コーティング材 - Google Patents
カーボン含有耐火物用断熱コーティング材Info
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- JP2001335375A JP2001335375A JP2000151295A JP2000151295A JP2001335375A JP 2001335375 A JP2001335375 A JP 2001335375A JP 2000151295 A JP2000151295 A JP 2000151295A JP 2000151295 A JP2000151295 A JP 2000151295A JP 2001335375 A JP2001335375 A JP 2001335375A
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Abstract
に塗布することにより、カーボン含有耐火物に強固に結
合した発泡断熱コーティング層を形成することができ、
カーボン含有耐火物表面の酸化を防止することができる
と共に、優れた断熱効果有するカーボン含有耐火物用断
熱コーティング材を提供することにある。 【解決手段】 本発明のカーボン含有耐火物用コーティ
ング材は、未加熱状態の真珠岩原石、黒曜石原石及び松
脂岩原石からなる群から選択される1種または2種以上
を35〜60質量%、500〜1000℃の温度範囲で
軟化溶融するガラス粉末を2〜10質量%、粘土を3〜
25質量%及び残部がアルミナ、マグネシア、ジルコニ
ア及びシリカからなる群から選択された1種または2種
以上の耐火性粉末、またはこれらと500℃以上の温度
で熱処理し、結晶水を脱水した蛭石とを併用した混合物
に、液状バインダーを外掛で10〜150質量%配合し
てなることを特徴とする。
Description
物の表面酸化を防止すると共に、表面からの熱放散を抑
制する発泡断熱層を有効に形成し、且つ環境衛生上の問
題を生じないカーボン含有耐火物用断熱コーティング材
に関する。
には、例えばアルミナ−黒鉛質耐火物、ジルコニア−黒
鉛質耐火物のようなカーボン含有耐火物が広く使用され
ている。これらの耐火物は、予熱中及び使用中のカーボ
ン酸化を防止するために、表面に主としてガラス粉末よ
りなる酸化防止剤が塗布されている。また、これらの耐
火物は、通常、予熱終了後及び使用中に表面からの熱放
散による温度降下を防止するために、ガラスファイバー
あるいはセラミックファイバーよりなる断熱保温材を外
表面に巻き付けることが広く行なわれている。しかしな
がら、近年、ガラスファイバーやセラミックファイバー
などの繊維状物質からなる保温、断熱材の人体への有害
性が指摘され、環境衛生上の問題となっている。
特開平7−247174号公報には、300〜1200
℃で加熱処理された蛭石を3〜30質量%(重量%)
と、800℃以上の熱で中空組織化する黒曜石・真珠岩
・松脂岩・膨張頁岩の一種もしくは二種以上を未加熱状
態で1〜30質量%(重量%)と、400〜1500℃
の範囲で軟化溶融するガラス粉末、又は、ろう石・けい
石・シャモット・ムライト・アルミナ・溶融シリカ・ジ
ルコニア・マグネシアの一種もしくは二種以上の耐火粉
末を40〜96質量%(重量%)とからなる混合物に液
体バインダーを外掛けで20〜250質量%(重量%)
配合した断熱性を有する黒鉛含有耐火物の断熱性酸化防
止剤が開示されている。
保温を目的として、ファイバーを配合した保温材を使用
することは、環境衛生上問題がある。更に、ファイバー
としてセラミックファイバーを用いた保温材の場合、そ
の耐熱性から使用中には溶鋼温度に耐えられず、更に、
耐火物表面に塗布されている酸化防止剤との反応によっ
て溶融状態となり、充分な保温・断熱性を発揮し得ない
ということがしばしば問題となる。
は、未加熱状態の黒曜石、真珠岩、松脂岩、膨張頁岩
(以下、これらを「発泡性パーライト」と総称する)の
含有量は1〜30質量%の範囲内と規定されており、最
大値である30質量%を配合しても、実質的には加熱時
に充分な発泡断熱層が得られないという問題がある。更
に、該公報の発明では、発泡性パーライトは、加熱時発
泡する際に母材であるカーボン含有耐火物との密着性が
悪く、母材であるカーボン含有耐火物と発泡断熱層間に
間隙を生じて剥離に至る場合がある等の問題がある。
したカーボン含有耐火物用コーティング材を提供するこ
とにある。
含有耐火物用コーティング材は、未加熱状態の真珠岩原
石、黒曜石原石及び松脂岩原石(以下、「発泡性パーラ
イト原石」とも呼称する)からなる群から選択される1
種または2種以上を35〜60質量%、500〜100
0℃の温度範囲で軟化溶融するガラス粉末を2〜10質
量%、粘土を3〜25質量%及び残部がアルミナ、マグ
ネシア、ジルコニア及びシリカからなる群から選択され
た1種または2種以上の耐火性粉末から構成される混合
物に、液状バインダーを外掛で10〜150質量%配合
してなることを特徴とする。
ティング材は、未加熱状態の真珠岩原石、黒曜石原石及
び松脂岩原石からなる群から選択される1種または2種
以上を35〜60質量%、500〜1000℃の温度範
囲で軟化溶融するガラス粉末を2〜10質量%、粘土を
3〜25質量%及び残部が500℃以上の温度で熱処理
し、結晶水を脱水した蛭石と、アルミナ、マグネシア、
ジルコニア及びシリカからなる群から選択された1種ま
たは2種以上とからなる耐火性粉末から構成される混合
物に、液状バインダーを外掛で10〜150質量%配合
してなることを特徴とする。
物用コーティング材に、安定した酸化防止効果を付与
し、且つ発泡断熱コーティング層を形成するために、発
泡性パーライト原石の配合量;発泡した真珠岩、黒曜
石、松脂岩間の組織を結合すると共に発泡断熱層と耐火
物母材間の密着性を高めるためのガラス粉末の配合;結
合材としての粘土の配合量などを詳細に検討し、本発明
を完成したものである。
グ材において、発泡性パーライト原石の配合量は、35
〜60質量%の範囲内である。ここで、発泡性パーライ
ト原石の配合量が35質量%未満では、加熱時の発泡が
充分ではなく、有効な発泡断熱コーティング層を形成す
ることができないために好ましくない。また、発泡性パ
ーライト原石の配合量が60質量%を超えると、加熱時
の発泡量が過大となるため発泡断熱コーティング層の組
織を破壊し、実質的に発泡断熱コーティング層を形成す
ることができないために好ましくない。
ティング材において、粘土の配合量は3〜25質量%の
範囲内である。ここで、粘土の配合量が3重量%未満で
は、発泡断熱コーティング層組織の結合材、及び発泡断
熱コーティング層とカーボン含有耐火物母材との結合材
としての効果が充分ではなく、発泡断熱コーティング層
が該母材から剥離し易いために好ましくない。更に、粘
土の配合量が25質量%を超えると、加熱時及び使用時
に粘土成分に起因する焼結収縮が大きくなり、発泡断熱
コーティング層の収縮亀裂を生じ易いために好ましくな
い。
ティング材において、500〜1000℃の温度範囲で
軟化溶融するガラス粉末の配合量は2〜10質量%の範
囲内である。ここで、該ガラス粉末の配合量が2質量%
未満では、加熱時に発泡した真珠岩、黒曜石、松脂岩間
の組織を結合するに適度なガラス層が不足し、カーボン
含有耐火物の表面酸化を生じる原因となるために好まし
くない。また、該ガラス粉末の配合量が10質量%を超
えると、高温でのガラス成分の溶融が過大となり、発泡
断熱コーティング層そのものの溶融や液状化を生じ易い
ために好ましくない。なお、該ガラス粉末の軟化溶融温
度は、カーボン含有耐火物の一般的な予熱条件及び使用
中の温度条件を勘案して500〜1000℃の範囲内と
することが最適である。
ティング材には、上記各成分の残部として、アルミナ、
マグネシア、ジルコニア及びシリカからなる群から選択
された1種または2種以上の耐火性粉末を配合すること
ができる。これらの耐火性粉末は、カーボン含有耐火物
の加熱条件及び使用条件に応じて高温での発泡断熱コー
ティング層中でのガラス成分溶融物の粘性や耐火度の調
整のために配合されるものであり、その配合量は上記各
成分の配合量から必然的に5〜60質量%の範囲内とな
る。
ティング材には、上記耐火性粉末として500℃以上の
温度で熱処理し、結晶水を脱水した蛭石(バーミキュラ
イト)をアルミナ、マグネシア、ジルコニア及びシリカ
からなる群から選択された1種または2種以上と併用し
て、より低い温度域から断熱効果を発揮させることもで
きる。ここで、蛭石の配合割合は20質量%以下とする
ことが望ましい。これは、熱処理を施して結晶水を脱水
した蛭石は多孔質で、且つ密度が小さいために、コーテ
ィング材に使用した場合に体積が嵩張るためである。
〜1000℃の温度範囲で軟化溶融するガラス粉末及び
耐火性粉末は、1mm以下に粒度調整したものを使用す
ることが好ましい。粒度調整した各成分は、液状バイン
ダーと混合される。この液状バインダーはカーボン含有
耐火物表面へ断熱コーティング材を施工後、200℃以
下の温度範囲での乾燥で塗膜を形成することができる水
溶性バインダーが好ましく、例えば珪酸カリウム、リン
酸アルミニウム、コロイダルシリカ等を用いることがで
きる。液状バインダーの配合割合は、上記発泡性パーラ
イト原石、粘土、500〜1000℃の温度範囲で軟化
溶融するガラス粉末及び耐火性粉末よりなる混合物に対
して外掛で10〜150質量%の範囲内である。液状バ
インダーの配合割合が10質量%未満であると、炭素含
有耐火物表面にコーティング後に充分な塗膜を形成せ
ず、また、施工性も悪いために好ましくなく、また、1
50質量%を超えると、バインダー過剰となり、実質的
に施工不能となるために好ましくない。なお、液状バイ
ンダーの濃度は特に限定されるものではないが、通常2
0〜80質量%程度のものが使用される。
明のカーボン含有耐火物用コーティング材のカーボン含
有耐火物表面への施工方法は特に限定されるものではな
く、例えば刷毛塗り、吹付け等を適用することができ
る。
有耐火物用コーティング材を更に説明する。 実施例 以下の表1に記載する配合割合にて、本発明品及び比較
品のコーティング材を調製した。本発明品及び比較品の
コーティング材の諸特性を表1に併記する。
温度は520℃であり、蛭石は500℃で加熱処理して
結晶水を脱水したものである。刷毛塗布作業性は、塗布
時間にて評価したものである。吹付塗布作業性は、塗布
時間にて評価したものである。小片サンプル加熱テスト
は、100mm×100mm×40mmのカーボン含有
耐火物(組成:アルミナ65質量%、シリカ5質量%、
カーボン30質量%)に本発明品1〜10及び比較品1
1〜13のコーティング材を刷毛塗りし、120℃で1
0時間乾燥することにより約5mmの塗膜を形成した。
次に、これを500℃/時間の昇温速度で加熱し、12
00℃の温度に2時間維持した後に自然冷却し、塗膜状
況及びカーボン含有耐火物の酸化状況を観察したもので
ある。
有耐火物(組成:アルミナ50質量%、シリカ20質量
%、カーボン30質量%)よりなる試料(1)の温度測
定点(5)にサーモメーター(4)を取り付けた後、試
料(1)の外表面に上記本発明品1〜10及び比較品1
1〜13のコーティング材を吹付け塗布し、120℃で
10時間乾燥することにより約3mmの塗膜を形成し
た。次に、スチールケース(2)に試料(1)をセット
し、試料(浸漬ノズル)(1)の吐出孔部分2カ所から
ガスバーナー(3)を用いて最高温度1200℃で3時
間にわたり加熱した。ガスバーナーによる加熱を停止し
た後、スチールケース(2)から試料(1)を取り出
し、大気中に放置して降下温度を測定した。得られた結
果を表2に記載する。なお、比較のため、厚さ3mmの
セラミックペーパーを試料(1)の外表面に工作用接着
剤により貼り付たサンプルについても上記と同様にテス
トを行った。得られた結果をテスト番号14として表2
に併記する。また、比較のため、コーティング材を被覆
していない試料(1)についても上記と同様にテストを
行った。得られた結果をテスト番号15として表2に併
記する。
ティング材をカーボン含有耐火物の表面に塗布すること
により、カーボン含有耐火物に強固に結合した発泡断熱
コーティング層を形成することができ、カーボン含有耐
火物表面の酸化を防止することができると共に、優れた
断熱効果を提供することができるという効果を奏するも
のである。
効果を試験する際に、試料を加熱するために用いた装置
の概略図であり、(b)は加熱後試料の放冷時の温度降
下を測定する状態を示す図である。 1 試料 2 スチールケース 3 ガスバーナー 4 サーモメーター 5 温度測定点
Claims (2)
- 【請求項1】 未加熱状態の真珠岩原石、黒曜石原石及
び松脂岩原石からなる群から選択される1種または2種
以上を35〜60質量%、500〜1000℃の温度範
囲で軟化溶融するガラス粉末を2〜10質量%、粘土を
3〜25質量%及び残部がアルミナ、マグネシア、ジル
コニア及びシリカからなる群から選択された1種または
2種以上の耐火性粉末から構成される混合物に、液状バ
インダーを外掛で10〜150質量%配合してなること
を特徴とするカーボン含有耐火物用コーティング材。 - 【請求項2】 未加熱状態の真珠岩原石、黒曜石原石及
び松脂岩原石からなる群から選択される1種または2種
以上を35〜60質量%、500〜1000℃の温度範
囲で軟化溶融するガラス粉末を2〜10質量%、粘土を
3〜25質量%及び残部が500℃以上の温度で熱処理
し、結晶水を脱水した蛭石と、アルミナ、マグネシア、
ジルコニア及びシリカからなる群から選択された1種ま
たは2種以上とからなる耐火性粉末から構成される混合
物に、液状バインダーを外掛で10〜150質量%配合
してなることを特徴とするカーボン含有耐火物用コーテ
ィング材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000151295A JP3868186B2 (ja) | 2000-05-23 | 2000-05-23 | カーボン含有耐火物用断熱コーティング材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000151295A JP3868186B2 (ja) | 2000-05-23 | 2000-05-23 | カーボン含有耐火物用断熱コーティング材 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001335375A true JP2001335375A (ja) | 2001-12-04 |
JP3868186B2 JP3868186B2 (ja) | 2007-01-17 |
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Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2000151295A Expired - Fee Related JP3868186B2 (ja) | 2000-05-23 | 2000-05-23 | カーボン含有耐火物用断熱コーティング材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003027040A1 (fr) * | 2001-09-26 | 2003-04-03 | Shinagawa Refractories Co., Ltd. | Materiau de revetement thermo-isolant destine a un refractaire contenant du carbone |
CN102924099A (zh) * | 2012-11-16 | 2013-02-13 | 武汉钢铁(集团)公司 | 耐火隔热喷涂料及其制备方法与应用 |
WO2022163293A1 (ja) * | 2021-01-29 | 2022-08-04 | 明智セラミックス株式会社 | 耐火物の溶着防止構造 |
-
2000
- 2000-05-23 JP JP2000151295A patent/JP3868186B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2003027040A1 (fr) * | 2001-09-26 | 2003-04-03 | Shinagawa Refractories Co., Ltd. | Materiau de revetement thermo-isolant destine a un refractaire contenant du carbone |
CN102924099A (zh) * | 2012-11-16 | 2013-02-13 | 武汉钢铁(集团)公司 | 耐火隔热喷涂料及其制备方法与应用 |
WO2022163293A1 (ja) * | 2021-01-29 | 2022-08-04 | 明智セラミックス株式会社 | 耐火物の溶着防止構造 |
JP2022116676A (ja) * | 2021-01-29 | 2022-08-10 | 明智セラミックス株式会社 | 耐火物の溶着防止構造 |
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Publication number | Publication date |
---|---|
JP3868186B2 (ja) | 2007-01-17 |
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