JP2005067930A - Alumina cement, alumina cement composition, and monolithic refractory using it - Google Patents

Alumina cement, alumina cement composition, and monolithic refractory using it Download PDF

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正晃 海賀
Mitsuhiro Yoshioka
光洋 吉岡
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide alumina cement and an alumina cement composition, both of which, when converted into a monolithic refractory, are hardly influenced by a fire-resistant aggregate or an additive used jointly and can be given high strength. <P>SOLUTION: The alumina cement contains calcium aluminate containing calcium hexaaluminate (CaO-6Al<SB>2</SB>O<SB>3</SB>). The alumina cement composition contains α-Al<SB>2</SB>O<SB>3</SB>and calcium aluminate containing calcium hexaaluminate. A monolithic refractory containing the alumina cement or the alumina cement composition and a fire-resistant aggregate is also provided. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、鉄鋼関係の炉材、取鍋及びタンディッシュ等の内張材として使用されるアルミナセメント、アルミナセメント組成物及びそれを用いた不定形耐火物、詳しくは、従来のアルミナセメント、アルミナセメント組成物に比べて高強度を発現することを特徴とするアルミナセメント、アルミナセメント組成物及びそれを用いた不定形耐火物に関する。 The present invention relates to an alumina cement, an alumina cement composition, and an amorphous refractory using the same, and more specifically, conventional alumina cement, alumina The present invention relates to an alumina cement, an alumina cement composition, and an amorphous refractory using the same, which are characterized by exhibiting higher strength than a cement composition.

高炉や電気炉を中心とした鉄鋼分野を中心に使用されている耐火物は、近年、不定形耐火物の使用が増加している。不定形耐火物の中でも、バインダーとして水硬性を示すアルミナセメントと耐火骨材からなるキャスタブルの使用が多い。特に、取鍋の内張用として、アルミナマグネシア質、アルミナスピネル質、アルミナジルコニア質等のキャスタブルが使用されている。キャスタブルを使用する理由としては、特殊技能が不要、継ぎ足し補修が可能、均質な組織の施工が可能等が挙げられる。 In recent years, the use of amorphous refractories has been increasing in refractories used mainly in the steel field such as blast furnaces and electric furnaces. Among amorphous refractories, castables made of alumina cement and refractory aggregate exhibiting hydraulic properties are often used as binders. In particular, castables such as alumina magnesia, alumina spinel, and alumina zirconia are used for lining the ladle. Reasons for using the castable include that special skills are not required, repair can be performed, and a homogeneous structure can be applied.

取鍋の内張材として使用されるキャスタブルは、高温に曝される部分である為、使用温度に耐え得る強度を発現すること、またヒートサイクルによるキャスタブルの剥離・脱落を防止すること等が内張材の高寿命化につながる。 The castable used as the ladle lining material is a part exposed to high temperatures, so that it is strong enough to withstand the operating temperature, and it prevents the castable from peeling and dropping due to heat cycle. It will lead to longer life of the tension material.

その為、バインダーとして使用されるアルミナセメントにも、キャスタブル施工時に高強度、寸法安定性等が発現することが望まれている。 For this reason, it is desired that alumina cement used as a binder also exhibits high strength, dimensional stability, etc. during castable construction.

特に高強度化については、バインダー部分であるアルミナセメントに特定の添加剤を添加し、低水量でキャスタブルを施工することにより、キャスタブルの高強度化を図る事が報告されている。
特開2000―264685号公報 特開2000―351662号公報
In particular, it has been reported that the strength of castable can be increased by adding a specific additive to alumina cement as a binder portion and constructing the castable with a low amount of water.
Japanese Patent Laid-Open No. 2000-264685 Japanese Patent Laid-Open No. 2000-351562

しかし、これらの文献に記載されたアルミナセメント組成物を使用したキャスタブルは、特定の添加剤が必要であり、作業性を調節する為に他の添加剤を添加したり、耐火骨材の種類や粒度を変更すると高強度化が発現しない等、耐火骨材や併用する添加剤の影響を受けやすいという課題があった。   However, castables using the alumina cement compositions described in these documents require specific additives, and other additives may be added to control workability, There was a problem that it was easily affected by the refractory aggregate and the additive used in combination, such as an increase in strength when the particle size was changed.

上記の課題を解決するため、本発明者は種々検討を重ねた結果、鉱物相としてカルシウムヘキサアルミネート(CaO・6Al)を含むカルシウムアルミネートを含有してなるアルミナセメント、又はカルシウムヘキサアルミネートを含むカルシウムアルミネートとα―Alを含有してなるアルミナセメント組成物を使用することで前記課題が解消できる知見を得て本発明を完成するに至った。 In order to solve the above problems, the present inventor has made various studies, and as a result, an alumina cement containing calcium aluminate containing calcium hexaaluminate (CaO.6Al 2 O 3 ) as a mineral phase, or calcium hexahexa By using an alumina cement composition containing calcium aluminate containing aluminate and α-Al 2 O 3 , the inventors have obtained knowledge that the above problems can be solved and completed the present invention.

即ち、本発明は、鉱物相としてカルシウムヘキサアルミネート(CaO・6Al)を含むカルシウムアルミネートを含有してなるアルミナセメントであり、カルシウムアルミネート中のCaO・6Al含有量が5〜50質量%である該アルミナセメントであり、該アルミナセメントとα−Alを含有してなるアルミナセメント組成物であり、さらに、該アルミナセメント又は該アルミナセメント組成物と耐火骨材を含有してなる不定形耐火物である。 That is, the present invention is an alumina cement comprising a calcium aluminate containing calcium hexaaluminate (CaO · 6Al 2 O 3) as a mineral phase, the CaO · 6Al 2 O 3 content in the calcium aluminate 5-50% by mass of the alumina cement, the alumina cement composition comprising the alumina cement and α-Al 2 O 3 , and the alumina cement or the alumina cement composition and a refractory aggregate Is an amorphous refractory containing

本発明のアルミナセメント又はアルミナセメント組成物を用いたキャスタブルは、高強度発現性を有しており、取鍋の内張材等の耐火物分野のみならず、化学プラントのライニング材料等としても好適である。 The castable using the alumina cement or the alumina cement composition of the present invention has high strength and is suitable not only for the refractory field such as a ladle lining material but also as a lining material for a chemical plant. It is.

本発明で使用するカルシウムアルミネートは、カルシウムヘキサアルミネート(CaO・6Al)を含むものであり、CaO・6Al含有量が5〜50質量%であることが好ましい。 The calcium aluminate used in the present invention contains calcium hexaaluminate (CaO · 6Al 2 O 3 ), and the CaO · 6Al 2 O 3 content is preferably 5 to 50% by mass.

CaO・6Al含有量が5質量%未満では、従来品と強度に差が無く、本発明の効果が得られない。一方、50質量%を超えると、水硬性を示すカルシウムアルミネートが減少する為、養生強度や乾燥後の強度が低下する傾向にある。 When the content of CaO.6Al 2 O 3 is less than 5% by mass, there is no difference in strength from the conventional product, and the effect of the present invention cannot be obtained. On the other hand, when it exceeds 50% by mass, the calcium aluminate exhibiting hydraulic properties is decreased, so that the curing strength and the strength after drying tend to decrease.

本発明で使用するカルシウムアルミネート中の他の鉱物相としては、水硬性を示すCaO・Al、CaO・2Al、12CaO・7Al等が挙げられ、非晶質の存在も本発明の効果を阻害するものではない。 Other mineral phases calcium in aluminate to be used in the present invention, CaO · Al 2 O 3 showing the hydraulic, CaO · 2Al 2 O 3, 12CaO · 7Al 2 O 3 and the like, amorphous Presence does not inhibit the effect of the present invention.

カルシウムアルミネート中の鉱物組成は、アルミナセメントを粉末X線回折法により測定し、回折図形をリードベルト法等によって解析・定量することが可能である。 The mineral composition in calcium aluminate can be determined by measuring alumina cement by powder X-ray diffractometry and analyzing / quantifying the diffraction pattern by the lead belt method or the like.

本発明で使用するカルシウムアルミネートは、アルミナ原料としてボーキサイト、高アルミナ質、及び精製アルミナ等を、カルシア原料として石灰石や生石灰などを用い、電気炉、反射炉、及びロータリーキルン等で溶融又は焼成して得られるカルシウムアルミネートが使用可能である。   The calcium aluminate used in the present invention is melted or fired in an electric furnace, a reflection furnace, a rotary kiln, etc. using bauxite, high alumina, refined alumina, etc. as an alumina raw material, limestone, quicklime, etc. as a calcia raw material. The resulting calcium aluminate can be used.

一般のセメントにおける鉱物組成の記載方法に従い、CaOをC、AlをAとすると、本発明の目的とする鉱物組成を得るには、CA―CA―α―Al組成物を一時に合成する方法、CA、CA、CA、C12とα―Alを混合して目的の鉱物組成比にする方法等が挙げられる。 In order to obtain the target mineral composition of the present invention, assuming that CaO is C and Al 2 O 3 is A according to the description method of the mineral composition in general cement, the CA 2 -CA 6 -α-Al 2 O 3 composition is obtained. Examples include a method of synthesizing a product at one time, a method of mixing CA 6 , CA, CA 2 , C 12 A 7 and α-Al 2 O 3 to obtain a target mineral composition ratio.

一時に合成する場合は、コスト的には有利であるが、CA―CA―α―Alの3成分系しか作製できない為、鉱物組成が限定される。個別に鉱物を作製する場合は、鉱物組成の適正化は図れるものの、コスト的には不利であり、作製方法には一長一短がある。 When synthesizing at a time, although it is advantageous in terms of cost, since only a three-component system of CA 2 -CA 6 -α-Al 2 O 3 can be produced, the mineral composition is limited. When individual minerals are produced, the mineral composition can be optimized, but it is disadvantageous in terms of cost, and the production method has advantages and disadvantages.

本発明で使用するα―Alは、水酸化アルミニウムや仮焼アルミナなどのアルミナ源を、ロータリーキルン等の焼成装置や電気炉等の溶融装置によって、焼成又は溶融したものであり、焼結アルミナ、仮焼アルミナ、又は易焼結アルミナ等と呼ばれるものである。 Α-Al 2 O 3 used in the present invention is obtained by firing or melting an alumina source such as aluminum hydroxide or calcined alumina using a firing device such as a rotary kiln or a melting device such as an electric furnace. It is called alumina, calcined alumina, or easily sintered alumina.

本発明では、カルシウムアルミネートとα―Alを配合してアルミナセメント組成物とすることが可能であり、カルシウムアルミネートとα―Alの配合割合は、カルシウムアルミネート40〜100質量部に対し、α―Alを60〜0質量部が好ましい。Alの配合量を増加させると、耐火性は増加するが、養生強度や乾燥後の強度が低下し、流動性も低下する恐れがある。 In the present invention, calcium aluminate and α-Al 2 O 3 can be blended to make an alumina cement composition, and the blending ratio of calcium aluminate and α-Al 2 O 3 is 40 to 40 The amount of α-Al 2 O 3 is preferably 60 to 0 parts by mass with respect to 100 parts by mass. When the compounding amount of Al 2 O 3 is increased, the fire resistance is increased, but the curing strength and the strength after drying are decreased, and the fluidity may be decreased.

特に、マグネシア質骨材を配合してキャスタブルとした場合、アルミナセメント組成物中のα−Al含有量が多いと、高温下でマグネシアと反応してマグネシアスピネルを生成し、体積膨張する傾向がある。 In particular, when a magnesia aggregate is blended to form a castable, if the content of α-Al 2 O 3 in the alumina cement composition is large, it reacts with magnesia at a high temperature to generate magnesia spinel, and volume expansion Tend.

アルミナセメント又はアルミナセメント組成物の混合方法は、特に限定されるものではなく、各鉱物同士を混合後粉砕する、所謂、混合粉砕でも良く、あるいは、各々粉砕したものを混合しても良い。 The mixing method of the alumina cement or the alumina cement composition is not particularly limited, and so-called mixed pulverization in which each mineral is mixed and then pulverized, or pulverized ones may be mixed.

アルミナセメント又はアルミナセメント組成物の粉砕機としては、通常、粉塊物の微粉砕に使用される、例えばローラーミル、ジエットミル、チューブミル、ボールミル、振動ミル等の粉砕機が使用可能であり、特に限定されるものではない。 As the pulverizer for the alumina cement or the alumina cement composition, a pulverizer such as a roller mill, a jet mill, a tube mill, a ball mill, or a vibration mill, which is usually used for fine pulverization of a lump, can be used. It is not limited.

粉砕したアルミナセメント又はアルミナセメント組成物の平均粒径は、30μm以下が好ましく、より好ましくは10μm以下である。30μmより大きいと、強度発現性が低下する場合がある。 The average particle size of the pulverized alumina cement or alumina cement composition is preferably 30 μm or less, more preferably 10 μm or less. If it is larger than 30 μm, strength development may be reduced.

本発明では更に、硬化調整剤としてクエン酸、グルコン酸、酒石酸、リンゴ酸、及びサリチル酸又はこれらのナトリウム塩、カリウム塩等のヒドロキシカルボン酸又はその塩、ポリアクリル酸又はその塩、ポリメタクリル酸又はその塩、並びにメタクリル酸―アクリル酸共重合体又はその塩からなる群より選ばれる一種又は二種以上の添加剤を併用することが可能である。添加剤の使用量は、アルミナセメント又はアルミナセメント組成物100質量部に対して、0.05〜5質量部が好ましく、0.2〜3質量部がより好ましい。0.05質量部未満では、減水効果が少なく、強度低下を生じ、5質量部を超えると硬化遅延する為、強度低下が生じる傾向がある。 In the present invention, furthermore, as a curing regulator, citric acid, gluconic acid, tartaric acid, malic acid, and salicylic acid or hydroxycarboxylic acids such as sodium salts and potassium salts thereof or salts thereof, polyacrylic acid or salts thereof, polymethacrylic acid or One or two or more additives selected from the group consisting of the salt and a methacrylic acid-acrylic acid copolymer or a salt thereof can be used in combination. 0.05-5 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of alumina cement or an alumina cement composition, and, as for the usage-amount of an additive, 0.2-3 mass parts is more preferable. If the amount is less than 0.05 parts by mass, the water reducing effect is small and the strength is reduced. If the amount exceeds 5 parts by mass, the curing is delayed, and thus the strength tends to be reduced.

また、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素カリウム及び炭酸水素ナトリウム等の炭酸塩、トリポリリン酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウム及びリン酸アルミニウム等のリン酸塩、並びに、ホウ酸ナトリウムやホウ酸からなる群より選ばれる一種又は二種以上の無機塩類を併用することが可能である。無機塩類の使用量は、アルミナセメント又はアルミナセメント組成物100質量部に対して、0.05〜5質量部が好ましく、0.2〜3質量部がより好ましい。0.05質量部未満では、減水効果が少なく、強度低下が生じ、5質量部を超えると硬化遅延する為、強度低下が生じる傾向がある。   Also, selected from the group consisting of carbonates such as potassium carbonate, sodium carbonate, potassium bicarbonate and sodium bicarbonate, phosphates such as sodium tripolyphosphate, sodium hexametaphosphate and aluminum phosphate, and sodium borate and boric acid It is possible to use one or two or more inorganic salts in combination. 0.05-5 mass parts is preferable with respect to 100 mass parts of alumina cement or an alumina cement composition, and, as for the usage-amount of inorganic salt, 0.2-3 mass parts is more preferable. If the amount is less than 0.05 parts by mass, the water reducing effect is small and the strength is decreased. If the amount exceeds 5 parts by mass, the curing is delayed, and thus the strength tends to decrease.

本発明で使用する耐火骨材としては、溶融アルミナ、焼結アルミナ、仮焼アルミナ、及び易焼結アルミナ等のアルミナ、溶融マグネシア、焼結マグネシア、天然マグネシア、及び仮焼マグネシア等のマグネシア、溶融マグネシアスピネルや焼結マグネシアスピネル等のマグネシアスピネル、並びに、シリカヒューム、コロイダルシリカ、仮焼アルミナ、及び易焼結アルミナ等の超微粉、その他溶融シリカ、焼成ムライト、酸化クロム、ボーキサイト、アンダルサイト、シリマナイト、シャモット、ケイ石、ロー石、粘土、ジルコン、ジルコニア、ドロマイト、パーライト、バーミキシュライト、煉瓦屑、陶器屑、窒化珪素、窒化硼素、炭化珪素、及び窒化珪素鉄等が挙げられる。また、アルミナとジルコニアを溶融することで得られる、耐熱スポーリング性を向上させたアルミナ・ジルコニアクリンカー等の使用も可能である。 As the refractory aggregate used in the present invention, fused alumina, sintered alumina, calcined alumina, alumina such as easily sintered alumina, fused magnesia, sintered magnesia, natural magnesia, magnesia such as calcined magnesia, molten Magnesia spinel such as magnesia spinel and sintered magnesia spinel, and ultra fine powder such as silica fume, colloidal silica, calcined alumina, and easily sintered alumina, other fused silica, calcined mullite, chromium oxide, bauxite, andalusite, sillimanite , Chamotte, quartzite, rholite, clay, zircon, zirconia, dolomite, pearlite, vermiculite, brick scrap, earthenware scrap, silicon nitride, boron nitride, silicon carbide, and silicon nitride iron. In addition, it is possible to use alumina / zirconia clinker or the like obtained by melting alumina and zirconia and having improved heat spalling properties.

特に、本発明の不定形耐火物においては、耐火性、耐用性、及び耐食性の面から、アルミナ、マグネシア及び超微粉の中から選ばれる一種又は二種以上の耐火骨材を使用する事が望ましい。 In particular, in the amorphous refractory of the present invention, it is desirable to use one or more kinds of refractory aggregates selected from alumina, magnesia and ultrafine powder from the viewpoint of fire resistance, durability and corrosion resistance. .

本発明に係るアルミナとは、水酸化アルミニウムや仮焼アルミナなどのAl2O3源を、ロータリーキルン等の焼成装置や電気炉等の溶融装置によって、焼結又は溶融した物を、所定のサイズに粉砕し、篩い分けしたものであって、鉱物組成としては、α-アルミナやβ-アルミナ等と示される酸化アルミニウムであり、焼結アルミナ、仮焼アルミナ、及び易焼結アルミナ等と呼ばれるものであって、通常、Al2O3を90質量%以上含有するα−アルミナの使用が好ましい。 Alumina according to the present invention is obtained by sintering or melting an Al 2 O 3 source such as aluminum hydroxide or calcined alumina into a predetermined size by a sintering device such as a rotary kiln or a melting device such as an electric furnace. It is crushed and sieved, and the mineral composition is aluminum oxide indicated as α-alumina, β-alumina, etc., and it is called sintered alumina, calcined alumina, easily sintered alumina, etc. In general, it is preferable to use α-alumina containing 90% by mass or more of Al 2 O 3 .

本発明に係るマグネシアとは、水酸化マグネシウムや炭酸マグネシウムを溶融又は焼成した溶融マグネシア又は焼結マグネシアや、軽焼マグネシア、仮焼マグネシア等を所定のサイズに粉砕し、篩い分けしたもの等が使用可能である。 The magnesia according to the present invention is a molten magnesia or sintered magnesia obtained by melting or firing magnesium hydroxide or magnesium carbonate, light-burned magnesia, calcined magnesia, etc., pulverized to a predetermined size and sieved. Is possible.

耐火骨材の粒度は、通常、5〜3mm、3〜1mm、1mm下、200メッシュ下、及び325メッシュ下等のサイズのものを、要求物性に応じて配合する。 The particle size of the refractory aggregate is usually 5 to 3 mm, 3 to 1 mm, 1 mm, 200 mesh, 325 mesh or the like depending on the required physical properties.

本発明において、さらに、耐火骨材として、超微粉を使用することが可能である。超微粉とは、粒径10μm以下の粒子が80質量%以上占める耐火性微粉末であって、平均粒子径が1μm以下で、BET法による比表面積が10m2/g以上のものが、不定形耐火物に配合した際、流動性が確保でき、高強度化するため好ましい。具体的には、シリカヒューム、コロイダルシリカ、易焼結アルミナ、非晶質シリカ、ジルコン、炭化珪素、窒化珪素、酸化クロム、及び酸化チタン等の無機微粉が使用可能であり、このうち、シリカヒューム、コロイダルシリカ、及び易焼結アルミナの使用が好ましい。 In the present invention, it is also possible to use ultrafine powder as the refractory aggregate. Ultra fine powder is a refractory fine powder in which particles with a particle size of 10 μm or less occupy 80% by mass or more, and has an average particle size of 1 μm or less and a specific surface area of 10 m 2 / g or more by the BET method. When blended with a refractory, fluidity can be ensured and the strength is increased, which is preferable. Specifically, inorganic fine powders such as silica fume, colloidal silica, easily sintered alumina, amorphous silica, zircon, silicon carbide, silicon nitride, chromium oxide, and titanium oxide can be used. , Colloidal silica, and easily sintered alumina are preferred.

本発明の不定形耐火物中のアルミナセメント又はアルミナセメント組成物と耐火骨材の配合割合は、施工場所によって適宜決定すべきものであり特に限定されるものではなく、通常の不定形耐火物の製造方法に準じ、各材料を所定の配合になるように配合し、V型ブレンダー、コーンブレンダー、ナウターミキサー、パン型ミキサー、及びオムニミキサー等の混合機を用いて均一混合するか、あるいは、所定の割合で混練りする際、混練り機に直接秤り込む事も可能である。 The mixing ratio of the alumina cement or the alumina cement composition and the refractory aggregate in the amorphous refractory of the present invention should be determined as appropriate depending on the construction site, and is not particularly limited. Production of ordinary amorphous refractories In accordance with the method, each material is blended so as to have a predetermined blend, and mixed uniformly using a mixer such as a V-type blender, a cone blender, a nauter mixer, a pan-type mixer, and an omni mixer, or a predetermined blend. It is also possible to directly weigh into a kneader when kneading at a ratio of.

アルミナ原料とカルシア原料を所定の割合で配合し、ロータリーキルンにて焼成後、放冷して、数種類のカルシウムアルミネートを作製した。作製した各種カルシウムアルミネートを表1に示す鉱物組成になるように所定量混合し、平均粒径が6μmになるようにボールミルで粉砕した。この粉砕物100質量部に、クエン酸ナトリウム0.5質量部、炭酸ナトリウム0.5質量部、ポリアクリル酸0.5質量部を添加した。調整したアルミナセメント7部、耐火骨材93部、シリカフューム0.5質量部、ビニロン繊維0.15質量部に対して、4分フロー値が170±10mmになるように水を添加し、モルタルミキサーで4分間混練りし、不定形耐火物を得た。なお、材料の混練り及び養生は20℃の恒温室内で行った。作製した不定形耐火物について、流動性、可使時間、硬化時間、養生・乾燥・焼成強度を測定し、作業性と強度発現性を評価した。結果を表2に示す。 Alumina raw material and calcia raw material were blended at a predetermined ratio, fired in a rotary kiln and then allowed to cool to produce several types of calcium aluminate. The prepared calcium aluminates were mixed in a predetermined amount so as to have the mineral composition shown in Table 1, and pulverized with a ball mill so that the average particle size was 6 μm. To 100 parts by mass of the pulverized product, 0.5 part by mass of sodium citrate, 0.5 part by mass of sodium carbonate, and 0.5 part by mass of polyacrylic acid were added. Add 7 parts of alumina cement, 93 parts of refractory aggregate, 0.5 parts by weight of silica fume, 0.15 parts by weight of vinylon fiber, and add water so that the flow value for 4 minutes is 170 ± 10 mm. And kneading for 4 minutes to obtain an amorphous refractory. The materials were kneaded and cured in a constant temperature room at 20 ° C. The produced amorphous refractory was measured for fluidity, pot life, curing time, curing / drying / baking strength, and evaluated for workability and strength development. The results are shown in Table 2.

〈使用材料〉
アルミナ原料:焼結アルミナ粉、市販品
カルシア原料:生石灰、市販品
耐火骨材イ:市販焼結アルミナの粒度5〜3mm品17質量部、3〜1mm品25質量部、1〜0mm品25質量部、200メッシュ下品12質量部、325メッシュ下品4質量部平均粒子径2μmの微粉アルミナ4質量部、市販焼結マグネシア6質量部の混合品。
クエン酸ナトリウム:市販品
炭酸ナトリウム:市販品
ポリアクリル酸:市販品
シリカフューム:市販品、SiO98%以上、炭素1.3%以下
ビニロン繊維:市販品、ビニロン100%、長さ3mm
水:上水道水
<Materials used>
Alumina raw material: Sintered alumina powder, commercial calcia raw material: quick lime, commercial refractory aggregate a: commercial sintered alumina particle size 5-3 mm product 17 parts by mass, 3-1 mm product 25 parts by mass, 1-0 mm product 25 mass Part, 200 mesh inferior article 12 parts by mass, 325 mesh inferior article 4 part by mass 4 parts by mass of finely divided alumina having an average particle size of 2 μm, and commercially available sintered magnesia 6 parts by mass
Sodium citrate: Commercial product Sodium carbonate: Commercial product Polyacrylic acid: Commercial product Silica fume: Commercial product, SiO 2 98% or more, carbon 1.3% or less Vinylon fiber: Commercial product, vinylon 100%, length 3 mm
Water: tap water

〈測定方法〉
鉱物組成:日本電子社製X線回折装置JDX―3500を用い、粉末X線回折法によって測定した回折図形を、リードベルト法により解析した。
流動性:混練後4分及び30分放置した混練物のフロー値を、JISR2521準じて測定した。
硬化時間:作製した不定形耐火物500gをポリビーカーに移し取り、白金測温抵抗体と打点記録計により、注水から水和発熱のピークまでにかかった時間を測定した。
養生強度:作製した不定形耐火物を4×4×16cmの型枠に突き棒でスタンピングしながら打設し、表面をセメントナイフで平らに整えた後、24時間養生後の圧縮強度を測定した。
乾燥強度:養生強度測定用硬化体試片を110℃で24時間乾燥後、室温まで放冷し、圧縮強度を測定した。
焼成強度:乾燥強度測定用硬化体試片をシリコニット電気炉に入れ、800℃まで10℃/分の割合で昇温後、3時間保持し、室温まで放冷し、圧縮強度を測定した。
<Measuring method>
Mineral composition: X-ray diffractometer JDX-3500 manufactured by JEOL Ltd. was used, and the diffraction pattern measured by the powder X-ray diffraction method was analyzed by the lead belt method.
Flowability: The flow value of the kneaded material left for 4 minutes and 30 minutes after kneading was measured according to JIS R2521.
Curing time: 500 g of the produced amorphous refractory was transferred to a poly beaker, and the time taken from pouring water to the peak of hydration exotherm was measured with a platinum resistance temperature detector and a dot recording recorder.
Curing strength: The prepared amorphous refractory was placed on a 4 × 4 × 16 cm mold frame while stamping with a stick, and the surface was flattened with a cement knife, and then the compressive strength after curing for 24 hours was measured. .
Dry strength: A cured specimen for curing strength measurement was dried at 110 ° C. for 24 hours, allowed to cool to room temperature, and the compressive strength was measured.
Firing strength: A cured specimen for measuring dry strength was placed in a siliconite electric furnace, heated to 800 ° C. at a rate of 10 ° C./min, held for 3 hours, allowed to cool to room temperature, and measured for compressive strength.

Figure 2005067930
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Figure 2005067930
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表2から明らかなように、本発明のアルミナセメントを配合した不定形耐火物は、比較例に比べて高強度が得られた。 As is apparent from Table 2, the amorphous refractory compounded with the alumina cement of the present invention was higher in strength than the comparative example.

実施例1で得られた粉砕物100質量部に表3に示す量のα−Alを混合してアルミナセメント組成物を調製し、このアルミナセメント組成物にクエン酸ナトリウム0.5質量部、炭酸ナトリウム0.5質量部、ポリアクリル酸0.5質量部を添加した。調整したアルミナセメント組成物7部、耐火骨材93部、シリカフューム0.5質量部、ビニロン繊維0.15質量部に対して、4分フロー値が170±10mmになるように水を添加し、モルタルミキサーで4分間混練りし、不定形耐火物を得たこと以外は実施例1と同様に行った。結果を表3に示す。 An alumina cement composition was prepared by mixing 100 parts by mass of the pulverized product obtained in Example 1 with the amount of α-Al 2 O 3 shown in Table 3, and 0.5 mass of sodium citrate was added to the alumina cement composition. Part, 0.5 parts by weight of sodium carbonate and 0.5 parts by weight of polyacrylic acid were added. Water was added so that the flow value for 4 minutes was 170 ± 10 mm with respect to 7 parts of the prepared alumina cement composition, 93 parts of refractory aggregate, 0.5 parts by weight of silica fume, 0.15 parts by weight of vinylon fiber, The same procedure as in Example 1 was performed except that the mixture was kneaded for 4 minutes with a mortar mixer to obtain an amorphous refractory. The results are shown in Table 3.

Figure 2005067930
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表3から明らかなように、本発明のアルミナセメント組成物を配合した不定形耐火物は、比較例に比べて高強度が得られた。 As is apparent from Table 3, the amorphous refractory compounded with the alumina cement composition of the present invention has higher strength than the comparative example.

表4に示すようなカルシウムアルミネート、耐火骨材を使用したこと以外は実施例1と同様に行った。結果を表4に併記する。   It carried out similarly to Example 1 except having used the calcium aluminate as shown in Table 4, and a fireproof aggregate. The results are also shown in Table 4.

〈使用材料〉
耐火骨材ロ:市販焼結アルミナの粒度5〜3mm品17質量部、3〜1mm品25質量部、1mm下品25質量部、200メッシュ下品8質量部、325メッシュ下品4質量部、平均粒子径2μmの微粉アルミナ4質量部、市販焼結マグネシア10質量部の混合品。
耐火骨材ハ:市販焼結アルミナの粒度8〜5mm品10質量部、1mm下品12質量部、325メッシュ下品6質量部、市販電融アルミナ5〜3mm品12質量部、3〜1mm品16質量部、200メッシュ下品8質量部、市販合成スピネル1〜0mm20質量部、200メッシュ下品2質量部の混合品。
<Materials used>
Refractory aggregate b: 17-part mass particle size 5 to 3 mm product of commercially available sintered alumina, 25 mass part 3 to 1 mm product, 25 mass part 1 mm inferior product 8 mass part in 200 mesh inferior product 4 mass part in 325 mesh inferior product, average particle diameter A mixed product of 4 parts by mass of finely divided 2 μm alumina and 10 parts by mass of commercially available sintered magnesia.
Refractory aggregate C: Particle size 8 to 5 mm of commercial sintered alumina 10 parts by mass, 12 parts by mass of 1 mm inferior goods 6 parts by mass of 325 mesh ingots, 12 parts by mass of commercially available fused alumina 5 to 3 mm, 16 parts by mass of 3 to 1 mm Parts, 200 mesh vulgarity 8 parts by mass, commercially available synthetic spinel 1 to 0 mm 20 parts by mass, 200 mesh vulgarity 2 parts by mass.

Figure 2005067930
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表4から明らかなように、耐火骨材の種類が異なった場合でも本発明のアルミナセメント組成物を配合した不定形耐火物は、本発明のアルミナセメント組成物を配合しない比較例に比べて高強度が得られた。
As is apparent from Table 4, the amorphous refractory blended with the alumina cement composition of the present invention is higher than the comparative example not blended with the alumina cement composition of the present invention even when the types of refractory aggregates are different. Strength was obtained.

Claims (5)

鉱物相としてカルシウムヘキサアルミネート(CaO・6Al)を含むカルシウムアルミネートを含有してなるアルミナセメント。 An alumina cement containing calcium aluminate containing calcium hexaaluminate (CaO.6Al 2 O 3 ) as a mineral phase. CaO・6Al含有量が5〜50質量%であることを特徴とする請求項1記載のアルミナセメント。 Alumina cement according to claim 1, wherein the CaO · 6Al 2 O 3 content is characterized in that 5 to 50 mass%. 請求項1又は2記載のアルミナセメントとα―Alを含有してなるアルミナセメント組成物。 An alumina cement composition comprising the alumina cement according to claim 1 or 2 and α-Al 2 O 3 . 請求項1又は2記載のアルミナセメントと耐火骨材を含有してなる不定形耐火物。 An amorphous refractory comprising the alumina cement according to claim 1 or 2 and a refractory aggregate. 請求項3記載のアルミナセメント組成物と耐火骨材を含有してなる不定形耐火物。
An amorphous refractory comprising the alumina cement composition according to claim 3 and a refractory aggregate.
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JP2016504202A (en) * 2013-01-29 2016-02-12 ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ Calcium hexaaluminate-containing mold and facecoat composition and method for casting titanium and titanium aluminide alloys
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