JP2018016526A

JP2018016526A - 耐火物用骨材、その製造方法、及びそれを用いた耐火物

Info

Publication number: JP2018016526A
Application number: JP2016149712A
Authority: JP
Inventors: 良三野々垣; Ryozo Nonogaki; 厚徳小山; Atsunori Koyama; 慧平田; Satoshi Hirata; 達哉池田; Tatsuya Ikeda
Original assignee: Denka Co Ltd
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 2016-07-29
Filing date: 2016-07-29
Publication date: 2018-02-01
Anticipated expiration: 2036-07-29
Also published as: JP6752074B2

Abstract

【課題】高温での使用でも焼結収縮が少なく、剥離や崩壊を抑制するＣａＯ・６Ａｌ２Ｏ３（ＣＡ６）を結晶相とする多孔質で断熱性を有する耐火物用骨材の提供。【解決手段】粒径３〜６ｍｍ未満に篩分けしたときの嵩密度が０．６ｇ／ｃｍ３以下であり、粒径１ｍｍ未満に篩分けしたときの、レーザー散乱式粒子径分布測定装置による粒度測定において粒径２０μｍ以下の体積累計が３０％以下である耐火物用ＣＡ６粒子。【選択図】図１

Description

本発明は、鉄鋼関連の炉材等の耐火物分野等への利用が可能な、耐火物用骨材、その製造方法、及びそれを用いた耐火物に関するものであり、特に断熱性、施工性、長期安定性を有する耐火物用骨材とその製造方法に関する。

耐火物用骨材の大きな利用分野の一つである鉄鋼関連の耐火物分野において、従来の定形耐火物による築炉工法は、近年の機械化による施工の省力化のため、また、補修の省資源化のため、不定形耐火物を使用した築炉方法へと変換している。不定形耐火物を使用した築炉方法において、圧送ポンプを利用した大量施工の必要性が生じてきている。

一方、近年、環境問題よりＣＯ_２排出削減に取り組まなければならない状況になってきており、鉄鋼関連での加熱炉等に使用される耐火物の断熱性を高めることにより、ＣＯ_２排出量を削減することが検討されている。

従来の鉄鋼関連で使用される断熱材としては、断熱性を高めるために耐火物と支持体の間にセラミックファイバーを挿入する方法が主流であったが、平成２７年１１月より労働安全関連法においてリフラクトリーセラミックファイバー（ＲＣＦ）が「特定化学物質（第２類物質）」の「管理第２類物質」に追加される改定が施工されたこともあり、セラミックファイバーを用いなくても断熱性の高い耐火物の開発が進められている。

特許文献１では、耐火物用骨材にＣａＯ・６Ａｌ_２Ｏ_３（カルシウムヘキサアルミネート、以後ＣＡ６と記載）を結晶相とする多孔質な粒子を用いることで断熱性に優れた耐火物を提供することが提案されている。ＣＡ６を結晶相とする粒子が麟片状になりやすい性質を生かして製造されるものであり、提案されている耐火物用骨材は鱗片状のＣＡ６の一次結晶が凝集した多孔体構造の粒子である。多孔体であることから、断熱性が高く、耐熱性や機械的強度に優れており、セラミックファイバーを用いなくても断熱性の高い耐火物用の骨材として有望である。骨材の単位重さ当たりの気孔の体積（以下、気孔率という）が大きい程断熱性が高くなる。気孔率はＪＩＳＲ２２０５：１９９２「耐火れんがの見掛気孔率・吸水率・比重の測定方法」に定められる煮沸法による吸水率の測定方法で評価することができる。

特許文献２では、ＣＡ６を結晶相とした多孔質な断熱性骨材が粗粒域に配合され微粒域にはアルミナ質原料及びアルミナセメントが配合された耐火性粉体組成物と、施工水とを含む断熱耐火物が提案されており、鋼片加熱炉や均熱炉のスキッドパイプ又はそれを支えるサポートパイプ等を被覆する断熱材に利用可能であるとしている。

ＷＯ００／３０９９９号公報特開２００９−２０３０９０号公報

不定形耐火物の施工方法の一つとして、耐火物用骨材及びアルミナセメントを含むキャスタブルと水を混合した不定形耐火物用の材料を、型枠へ流し込む施工方法が行なわれている。施工後の不定形耐火物が高温使用時において収縮するような変形が生じると、常温に戻した時に冷却収縮が加わり、耐火物に剥離や崩壊が生じてしまい、断熱性が不充分となって、ＣＯ_２排出量の増大のほか、耐火物の補修によるコストアップが生じてしまう。

ＣＡ６粒子を骨材とした耐火物は、多孔体であるＣＡ６粒子が周りのアルミナ質原料とアルミナセメントからなるマトリックス部に分散した構造となる。特にＣＡ６粒子の周りのマトリックス部の熱的安定性が不充分な場合に、耐火物の剥離や崩壊が起こると考えられる。

本発明者は、上記課題を解消すべく、鋭意検討した結果、微粉の割合の低いＣＡ６粒子を用いて耐火物を製造した場合に、耐火物の高温使用時の収縮が抑えられ、耐火物の耐久性が改善される知見を得て、本発明を完成するに至った。

また、本発明者は、ＣＡ６粒子の製造において、原料にホウ砂を適量添加することにより、気孔率を高く維持しつつ微粉の割合の少ないＣＡ６粒子が得られやすくなり、このＣＡ６粒子を用いて耐火物を製造した場合に、耐火物の熱的安定性が改善される知見を得て、本発明に至ったものである。

即ち、本発明は、結晶相がＣＡ６であって、粒径３ｍｍ以上６ｍｍ未満に篩分けしたときの嵩密度が０．６ｇ／ｃｍ^３未満であり、粒径１ｍｍ未満に篩分けしたときの、レーザー散乱式粒度分布測定装置による粒度測定において、粒径２０μｍ以下の体積累計が３０％以下であることを特徴とする耐火物用骨材であり、好ましくは０．０２質量％以上０．４質量％以下のホウ素が含有されてなる不定形耐火物用骨材である。

また、本発明は、前記耐火物用骨材を用いて、アルミナセメントを結合材とした耐火物である。

更に、本発明は、カルシア原料、アルミナ原料、及び造孔剤を含む骨材原料を水と混合、成形後、１０００℃〜１７００℃で焼成して得られる前記耐火物用骨材の製造方法であって、前記骨材原料にホウ砂を添加すること特徴とする耐火物用骨材の製造方法であり、好ましくは、前記骨材原料に加えるホウ砂の添加量が０．１質量％以上４．０質量％以下である耐火物用骨材の製造方法である。

本発明により、結晶相がＣＡ６である耐火物用骨材において、微粉の割合の低いＣＡ６粒子を用いて耐火物を製造した場合に、高温使用時の収縮が充分に抑えられ、耐火物の耐久性改善が可能となる。

図１は本発明の実施例であるＣＡ６粒子の、粒径１ｍｍ未満に篩分けしたときの粒度分布を比較例と対比して示したものである。図２は本発明の実施例であるＣＡ６粒子のＸ線回折分析結果を比較例と対比して示したものである。

以下、本発明を詳細に説明する。

ＣＡ６粒子の製造においては、カルシア原料とアルミナ原料等の骨材原料を混合、若しくは混合粉砕して、最終的に合成されるカルシウムアルミネートのＣａＯとＡｌ_２Ｏ_３のモル比がおおよそ１：６の成分割合になるように配合し、水と混練して成形後、１０００℃〜１７００℃の温度で焼成して得られたものを、粉砕機によって粉砕して製造されるものである。

カルシア原料としては、粉末状の石灰石や生石灰、或いはＣａＯ・Ａｌ_２Ｏ_３（ＣＡ）、ＣａＯ・２Ａｌ_２Ｏ_３（ＣＡ２）、１２ＣａＯ・７Ａｌ_２Ｏ_３（Ｃ１２Ａ７）、３ＣａＯ・Ａｌ_２Ｏ_３（Ｃ３Ａ）等を用いることが可能であり、これらの原料を複数種組み合わせて用いても構わない。

アルミナ原料としては、アルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）、ギブサイト（Ａｌ（ＯＨ）_３）、ベーマイト（ＡｌＯ（ＯＨ））等を用いることが可能であり、これらの原料を複数種組み合わせて用いても構わない。ただし、多孔体のＣＡ６粒子を合成するにはアルミニウムの水和物であるギブサイトを用いることが優位であることが知られている。ギブサイトを含むアルミナ原料を用いることで、鱗片状のＣＡ６の一次結晶が凝集した多孔体構造のものが得られやすく好ましい。

また、より高い断熱性を発現させるためには、より気孔率の高いＣＡ６の多孔体を合成することが有効である。その為、本発明の耐火物用骨材の製造方法では原料に造孔剤を添加する。例えば、可燃性物質を造孔剤として原料に添加することで、焼成時に造孔剤が燃焼・気化し、合成されたＣＡ６粒子に空隙が形成され、気孔率の高いＣＡ６粒子が形成される。造孔剤としては、澱粉（コーンスターチ）、ポリビニルアルコール、メチルセルロース、アクリル樹脂、ラテックス等を用いることが可能である。中でも澱粉（コーンスターチ）を用いると、比較的安価で数十μｍの大きさの空隙を形成することが可能であり好ましい。

造孔剤にコーンスターチを用いる場合、その添加量は総原料中の５質量％以上５０質量％以下であることが好ましい。添加量が５質量％より少ないと造孔剤としての充分な効果が得られず、５０質量％より多い場合は気孔率が大きくなりすぎ、耐火物用骨材としての充分な機械的強度が得られない他、コストアップの要因にもなる為である。

本発明の耐火物用骨材の製造方法において、好ましくは骨材原料にホウ砂（Ｎａ_２Ｂ_４Ｏ_５（ＯＨ）_４・８Ｈ_２Ｏ）を添加する。ホウ砂を添加することで、焼成時にフラックスとして作用し、形成された液相を通して各種原料の物質拡散を促し、未反応原料の残留が抑制され、また、鱗片状のＣＡ６の一次結晶間の結合が強くなり、ＣＡ６粒子としての強度が高くなり、焼成したＣＡ６焼成物の粉砕工程において微粉の発生が少なくなるという効果が得られる。

骨材原料に加えるホウ砂の添加量は、０．１質量％以上４．０質量％以下であることが好ましい。添加量が０．１質量％より少ないと、焼成したＣＡ６焼成物の粉砕工程における微粉低減の効果が充分得られず、また、４．０質量％より多いと焼結の進行による焼き締まりが起こり、嵩密度が０．６ｇ／ｃｍ^３を超えると骨材の気孔率が低減して充分な断熱性が得られなくなるからである。

カルシア原料、アルミナ原料、造孔剤、ホウ砂等の原料を混合する方法としては、特に限定されるものでは無く、各材料を所定の割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、均一に混合することが可能である。混合時間は、特に限定されるものでは無く、混合機により最適値はあるが、５分以上が好ましく、１５分以上がより好ましい。混合時間の上限の指定は無い。

本発明の耐火物用骨材の製造方法では、カルシア原料、アルミナ原料、造孔剤、及びホウ砂等の原料を含む混合原料を水と混合、成形後、焼成炉に投入し、１０００℃〜１７００℃で焼成する。焼成温度が１０００℃より低いと焼成が不充分となり、未反応原料が残留し、またホウ砂を添加したときの、強度改善の効果が充分に得られず、粉砕時の微粉発生を抑制効果が不十分となり、高温使用での安定性不良の原因となる。また、焼成温度を１７００℃より高くしようとすると設備的に大掛かりとなってしまう一方で、ＣＡ６粒子の物性は１７００℃で焼成したものとほとんど変わらない。焼成方法としては、電気炉、シャトルキルン、ロータリーキルン等の設備を用いることが可能である。

本発明の耐火物用骨材の製造方法では、焼成したＣＡ６焼成物が粉砕機により適切な粒度に粉砕される。使用する粉砕機としては、限定されるものでは無いが、ボールミル、ハンマーミル、振動ミル、タワーミル、ローラーミル、ジェットミル等の粉砕機により得られる。

本発明者は、微粉割合が少なく、粒径１ｍｍ未満に篩分けしたときの、レーザー散乱式粒度分布測定装置による粒度測定において、粒径２０μｍ以下の体積累計が３０％以下であるＣＡ６粒子を用いて耐火物を製造した場合に、耐火物の高温使用時の収縮が抑えられ、耐火物の耐久性が改善されることを見出している。従来のＣＡ６粒子を用いた耐火物では、高温使用時に収縮するような変形が生じ、常温に戻した時に剥離や崩壊が起こってしまうが、この高温使用時の収縮が、耐火物中のセメント成分とＣＡ６粒子との反応による焼結収縮によるものであると考えた。そして、ＣＡ６粒子の微粉の割合を低減させたところ、セメント成分とＣＡ６粒子との接触面積が大幅に減少し、高温使用時の焼結収縮が抑えられ、耐久性が改善されることを見出した。

本発明の粒度測定では、レーザー散乱式粒度分布測定装置を用いる。粒子にレーザー光を照射したときの、レーザーの回折及び散乱光の強度パターンが粒子の大きさに依存することを利用し、回析及び散乱光の角度により異なる強度分布を観測・解析することで、粒子径分布を求めることができる。レーザー散乱式粒度分布測定装置は粉体試料の粒度分布を簡易的に測定できることから広く普及している。本発明のＣＡ６粒子は、粒径１ｍｍ未満に篩分けしたときの、レーザー散乱式粒度分布測定装置による粒度測定において、粒径２０μｍ以下の体積累計が３０％以下としている。これは、測定された粒径２０μｍ以下の粒子の累積体積の、（粒径１ｍｍ未満に篩分けされた）ＣＡ６粒子全体の体積に対する割合が３０％以下であることを言う。

本発明の、粒径１ｍｍ未満に篩分けしたときの、レーザー散乱式粒度分布測定装置による粒度測定において、粒径２０μｍ以下の体積累計が３０％以下であるＣＡ６粒子を得るためには、ＣＡ６焼成物を粉砕後、篩等を用いて粉砕工程で発生した微粉を取り除くことでも構わないが、本発明者は、前述のように、予め原料にホウ砂を添加し、０．０２質量％以上０．４質量％以下のホウ素を含有するＣＡ６焼成物を得ることで、ＣＡ６の一次結晶間の結合が強くなり、粉砕後の微粉の発生が少なく、微粉を取り除かなくても発明の効果が得られることを見出している。ホウ素含有量が０．０２質量％より少ないと粉砕時の微粉低減の効果が充分得られにくく、また、０．４質量％より多いと焼結の進行による焼き締まりが起こり、嵩密度が０．６ｇ／ｃｍ^３を超えると骨材の気孔率が低減して充分な断熱性が得られにくくなる。

本発明の不定形断熱耐火物は、結晶相がＣＡ６であって、粒径１ｍｍ未満に篩分けしたときの、レーザー散乱式粒子径分布測定装置による粒度測定において、粒径２０μｍ以下の体積累計が３０％以下である耐火物用骨材と、アルミナセメントとを含むキャスタブルに所定量の水を添加し、混錬したものを型枠に流し込みことによって成型される。

例えば、本発明のＣＡ６粒子を４０〜７０質量％、アルミナセメントを４０〜６０質量％、粒径４５μｍ未満のアルミナ微粉を０〜１０質量％を含むキャスタブルを使用する。ＣＡ６粒子の配合量が７０質量％より多いと耐火物としての強度が不足し、４０質量％より少ないと充分な断熱性が得られない。また、アルミナセメントの配合量が６０質量％より多いと充分な断熱性が得られず、４０質量％より少ないと耐火物としての強度が不足する。粒径４５μｍ未満のアルミナ微粉はアルミナセメントとの反応により断熱耐火物のマトリックス成分となり、アルミナ微粉を配合しない場合と比較して強度が改善されるが、アルミナ微粉を１０質量％より多くしてもそれ以上強度は改善しない。

本発明の不定形断熱耐火物の製造方法における各材量の混合方法は、特に限定されるものでは無いが、通常の不定形耐火物の製造方法に準じ、各構成原料を所定の割合になるように配合し、ボールミル、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方法が可能である

本発明の不定形断熱耐火物の施工において、前記キャスタブルに所定量の水を添加し、配合、混錬する。添加する水の配合量は、キャスタブルの合計量に対して外掛けで４０〜６０質量％であることが好ましい。４０質量％より少ないと充分な流動性が確保できず施工不良となりやすく、また６０質量％より多いと耐火物の密度が低下による強度低下を引き起こす為である。

以下、実施例に基づき本発明をさらに説明する。

［実施例１〜４、比較例１〜３］
カルシア原料として炭酸カルシウムまたは水酸化カルシウムを、アルミナ原料として水酸化アルミニウムを、造孔剤としてコーンスターチを、添加剤としてホウ砂を、表１に示す配合に計量後、ナウターミキサーを用いて混合した。なお、表１に示すカルシア原料とアルミナ原料の比率は、ＣａＯ・６Ａｌ_２Ｏ_３になるように設定されている。

＜使用材料＞
炭酸カルシウム：船尾鉱山製船尾石灰石、体積平均径：２４μｍ
水酸化カルシウム：位登産業製、体積平均径：６．７μｍ
水酸化アルミニウム：住友化学製Ｃ３０１Ｎ、体積平均径：１．８μｍ
コーンスターチ：日本コーンスターチ製Ｙ−３Ｐ
ホウ砂：和光純薬工業製Ｄｅｈｙｂｏｒ

混合された原料をパン型造粒機で約φ２０ｍｍ以下に成形し、アルミナ製の容器に入れ、電気炉中（大気雰囲気）で表１に示す温度で焼成を行った。その後、放冷して得られたＣＡ６焼成物をローラーミルで粉砕して、実施例２〜４、比較例１、２のＣＡ６を結晶相とする不定形耐火物用骨材を製造した。実施例１においては、比較例１と同じ方法で得られたＣＡ６粒子の骨材を、目開き２０μｍの篩で微粉を除去して得た。得られたＣＡ６粒子の骨材について、ホウ素含有量をＩＣＰ（ＩｎｄｕｃｔｉｖｅｌｙＣｏｕｐｌｅｄＰｌａｓｍａ）発光分析法により測定した。また、得られたＣＡ６粒子の骨材を、目開き１ｍｍの篩により粒径１ｍｍ未満に篩分けしたときのＣＡ６粒子の粒度をレーザー散乱式粒子径分布測定装置で測定した。一方、ロールミル粉砕後に得られたＣＡ６粒子を粒径３ｍｍ以上６ｍｍ未満に篩分けし、嵩密度、気孔率（ＪＩＳＲ２２０５：１９９２に基いて測定される吸水率）を測定した。結果を表１に示す。

＜嵩密度測定方法＞
内容積１５．８ｃｍ^３のガラス瓶に得られたＣＡ６粒子の骨材をガラス瓶の口から溢れるまで盛った後、数回タッピング（高さ１ｃｍより落下）後、ガラス瓶の口から溢れている骨材をすり切り、ガラス瓶の重さ増分を内容積で割った値を嵩密度とした。ここで、嵩密度の合否判定基準として、０．６ｇ／ｃｍ^３以下を○（合格）、０．６ｇ／ｃｍ^３を超えると×（不合格）とした。

＜レーザー散乱式粒子径分布測定＞
日機装株式会社製粒度分布測定機マイクロトラック「ＭＴ３３００ＥＸ」を用いて測定。
分散液：エタノール、粒子屈折率入力値：１．７６、溶媒屈折率入力値：１．３６

＜吸水率測定方法＞
ＪＩＳＲ２２０５：１９９２「耐火れんがの見掛気孔率・吸水率・比重の測定方法」に定められる煮沸法による吸水率の測定方法にて測定。

＜X線回折分析方法＞
株式会社リガク社製X線回折装置「ＭｉｎｉＦｌｅｘ」を用いて測定（Ｃｕ−Ｋα線によるＸ線回折）。操作角度：２０°〜７０°

実施例２、比較例１のＣＡ６粒子の骨材の粒径１ｍｍ未満に篩分けしたときの粒度分布の累積カーブを図１に示す。比較例１に対して、ホウ素を含有する実施例２には、微粉の割合が少なく、ホウ素を添加することによる微粉発生低減の効果が得られることが分かる。

表１より、実施例１〜４の粒径１ｍｍ未満に篩分けしたときの粒度測定において、粒径２０μｍ以下の体積累計が３０％以下であることが確認できた。比較例１、実施例２〜４の粒度測定結果と、ホウ素含有量の結果から、０．０２質量％以上のホウ素が含有されている場合に、粒径２０μｍ以下の体積累計が３０％以下になることが分かる。比較例２では、粒径２０μｍ以下の体積累計が３０％以下であるものの、ホウ素含有量が０．４質量％を超えると、吸水率（気孔率）が低くなり、嵩密度が０．６ｇ／ｃｍ^３以上の高い値を示し、断熱特性として不利となる。

一方、ホウ砂を添加せずにＣＡ６粒子を製造した比較例１の場合、粒径１ｍｍ未満に篩分けしたときの粒度測定において、粒径２０μｍ以下の体積累計が３０％を超える値となった。ホウ素を添加することによるＣＡ６粒子としての強度改善の効果が得られず、ロールミルによる粉砕時に微粉が多く発生したと考えられる。

実施例１〜４及び比較例１〜３のＣＡ６粒子の骨材のＸ線回折分析評価結果を表１に、実施例２、比較例３のＣＡ６粒子の骨材のＸ線回折スペクトルを図２に示す。実施例１〜実施例４及び比較例１、２のように、焼成温度が１４５０℃の場合、ほぼ単相のＣＡ６が形成されていることが分かる。一方、比較例３のＣＡ６粒子の骨材は０．０２質量％以上のホウ素を含有しているにも関わらず、粒径１ｍｍ未満に篩分けしたときの粒度測定において、粒径２０μｍ以下の体積累計が３０％を超える値となった。焼成温度が１０００℃より低い場合、ホウ素添加の効果が不充分となり、ＣＡ６焼成物の粉砕時に微粉発生低減の効果が得られにくくなったためと考えられる。また、未反応原料であるＡｌ_２Ｏ_３やＣａＯ、及び反応中間体のＣａＯ・２Ａｌ_２Ｏ_３（ＣＡ２）が多く残留しており、焼成温度が低すぎることが分かる。

［実施例５〜８、比較例４、５］
実施例１〜４及び比較例１、３で得られたＣＡ６粒子の骨材を、粒径３ｍｍ以上６ｍｍ未満（粗粒）、１ｍｍ以上３ｍｍ未満（中粒）、粒径１ｍｍ未満（微粒）に篩分けしたもの、平均粒径２μｍのアルミナ微粉、アルミナセメントを、表２に示す配合に計量後、所定量の水を添加し、万能ミキサーを用いて混合した後、４０ｍｍ×４０ｍｍ×１６０ｍｍの型枠に流し込み、温度２０℃で硬化、脱枠後、１１０℃で２４時間乾燥させ、ＣＡ６粒子を骨材とする耐火物を得た。

＜使用材料＞
アルミナ微粉：昭和電工製ＡＬ−１７０
アルミナセメント：デンカ製ハイアルミナセメントスーパー

耐火物の実炉使用条件を想定し、得られた耐火物を、電気炉を用いて１４００℃の加熱処理を３時間行った後の線変化率を測定した。結果を表２に示す。

＜線変化率の測定方法＞
ＪＩＳＲ２５５４（２００５）に準拠して測定。測定は上記サンプル作成のときに行う。まず、加熱処理前にサンプルの高さを測定する。このときの測定はノギスが面の中心に当たるように回転させて、９０度廻す毎に数値を読み取り、４つの数値の平均を焼成前高さとする。焼成後も同様に測定し、これを焼成後の高さとする。
ΔＬ＝（Ｌ−Ｌ’）／Ｌ
ΔＬ：線変化率（％）、Ｌ：加熱処理前高さ（ｍｍ）、Ｌ’：加熱処理後高さ（ｍｍ）。ここで、線変化率の合否判定基準として、±１．５％以内上を○（合格）、それ以外を×（不合格）とした。

表２の実施例６〜８より、実施例１〜４のＣＡ６粒子の骨材を用いて製造した耐火物では、線変化率が±１．５％以内に収まっていることが分かる。一方、微粉を多く含む比較例１及び３のＣＡ６粒子の骨材を用いた比較例４、５の耐火物の場合、線変化率が±１．５％の範囲外となった。比較例４の耐火物の場合、ＣＡ６粒子の骨材を目開き２０μｍの篩で微粉を除去したこと以外は、実施例１と同じ方法で得られたＣＡ６粒子骨材をしているにも関わらず、線変化率が±１．５％の範囲外となった。このことからも、ＣＡ６粒子の骨材に含まれる微粉を低減することで、耐火物とした場合に高温使用時の変形が抑えられ、耐久性が向上することを明確に示している。

不定形耐火物骨材としてのＣＡ６粒子の製造において、微粉を低減すること、即ち粒径１ｍｍ未満に篩分けしたときの、レーザー散乱式粒子径分布測定装置による粒度測定において粒径２０μｍ以下の体積累計が３０％以下とすることで、耐火物を製造した場合に、耐火物内の微粉のＣＡ６粒子に起因する高温加熱時の収縮が充分に抑えられ、耐火物の耐久性が改善される。また、原料にホウ砂を適量添加することにより、ＣＡ６粒子の強度が改善され、粉砕時の微粉発生が抑えられたＣＡ６粒子が製造可能である。

Claims

結晶相がＣａＯ・６Ａｌ_２Ｏ_３であって、粒径３ｍｍ以上６ｍｍ未満に篩分けしたときの嵩密度が０．６ｇ／ｃｍ^３以下であり、粒径１ｍｍ未満に篩分けしたときの、レーザー散乱式粒子径分布測定装置による粒度測定において、粒径２０μｍ以下の体積累計が３０％以下であることを特徴とする耐火物用骨材。
０．０２質量％以上０．４質量％以下のホウ素が含有されてなる請求項１記載の耐火物用骨材。
請求項１または２記載の耐火物用骨材を骨材とし、アルミナセメントを結合材とした耐火物。
カルシア原料、アルミナ原料、及び造孔剤を含む骨材原料を水と混合、成形後、１０００℃〜１７００℃で焼成して得られる請求項２記載の耐火物用骨材の製造方法であって、前記骨材原料にホウ砂を添加すること特徴とする請求項２記載の耐火物用骨材の製造方法。
前記骨材原料に加えるホウ砂の添加量が０．１質量％以上４．０質量％以下である請求項４記載の耐火物用骨材の製造方法。