JP2022101285A - Castable refractory composition, castable refractory, and method of producing castable refractory - Google Patents
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Abstract
Description
本開示は、不定形耐火組成物、不定形耐火物及び不定形耐火物の製造方法に関する。 The present disclosure relates to an amorphous refractory composition, an amorphous refractory, and a method for producing an amorphous refractory.
近年、不定形耐火組成物は、その施工性が向上しており、また補修が容易であることから様々な分野において広く使用されている。 In recent years, amorphous refractory compositions have been widely used in various fields because their workability has been improved and repairs are easy.
不定形耐火組成物は、一般的に、結合剤としてアルミナセメントを含むが、不定形耐火組成物がアルミナセメントを含むことにより、不定形耐火組成物により製造される不定形耐火物の耐熱性が低下する傾向にある。そのため、アルミナセメントの含有量を減らす試みが行われており、例えば、特許文献１では、アルミナセメントの含有量を減らし、骨材に耐火性粉末を添加した不定形耐火組成物等が提案されている。
The amorphous refractory composition generally contains alumina cement as a binder, but the amorphous refractory composition contains alumina cement, so that the heat resistance of the amorphous refractory produced by the amorphous refractory composition is increased. It tends to decrease. Therefore, attempts have been made to reduce the content of alumina cement. For example,
施工後の不定形耐火組成物は、昇温速度及び乾燥温度等の乾燥条件によっては、不定形耐火物に亀裂が発生するおそれ、及び耐火物中の水蒸気圧が急激に上昇する結果、爆裂現象が発生するおそれがあり、乾燥条件の設定は厳密に行う必要がある。
特許文献２においては、上記亀裂及び爆裂現象の発生を防止するため、不定形耐火組成物に塩基性有機酸アルミニウム及びポリビニルアルコールを含有させることが行われている。
また、特許文献３では、骨材と、塩基性乳酸アルミニウムと、アルミナセメントとを含む流し込み施工用耐火物が提案されている。
また、特許文献４では、骨材と、塩基性乳酸アルミニウムと、ポリビニルアルコール短繊維と、アルミナセメントとを含む流し込み施工用不定形耐火物が提案されている。
The amorphous refractory composition after construction may have cracks in the amorphous refractory depending on the drying conditions such as the heating rate and the drying temperature, and the water vapor pressure in the refractory rises sharply, resulting in an explosion phenomenon. May occur, and it is necessary to set the drying conditions strictly.
In
Further,
Further,
ボイラー等（例えば、発電ボイラ付きストーカ焼却炉等）の炉内等における不定形耐火物は、排熱回収効率の観点から高い熱伝導性が要求される。不定形耐火物の熱伝導を向上させる材料として炭化ケイ素が知られているが、かかる高熱伝導性の材料を使用すると、爆裂現象が発生しやすいため、より厳密な乾燥条件の管理が求められる。 Atypical refractories in a boiler or the like (for example, a stoker incinerator with a power generation boiler) are required to have high thermal conductivity from the viewpoint of exhaust heat recovery efficiency. Silicon carbide is known as a material for improving the thermal conductivity of amorphous refractories, but if such a material with high thermal conductivity is used, an explosion phenomenon is likely to occur, so stricter control of drying conditions is required.
その一方で、工期短縮等のため、高い昇温速度によっても、上記問題の生じない、急速昇温適性の高い不定形耐火組成物が求められている。しかしながら、現在のところ、熱伝導性及び急速昇温適性に優れる不定形耐火組成物は知られておらず、その開発が求められている。 On the other hand, in order to shorten the construction period and the like, there is a demand for an amorphous refractory composition having high suitability for rapid temperature rise, which does not cause the above problem even at a high temperature rise rate. However, at present, an amorphous refractory composition having excellent thermal conductivity and aptitude for rapid temperature rise is not known, and its development is required.
上記事情に鑑み、本開示は、優れた熱伝導性を維持しつつ、急速昇温適性に優れる不定形耐火組成物、当該不定形耐火組成物により形成される不定形耐火物、及びその製造方法を提供することを課題とする。 In view of the above circumstances, the present disclosure discloses an amorphous refractory composition having excellent suitability for rapid temperature rise, an amorphous refractory formed by the amorphous refractory composition, and a method for producing the same. The challenge is to provide.
上記課題を達成するための具体的手段は以下の通りである。 Specific means for achieving the above problems are as follows.
＜１＞ 炭化ケイ素と、乳酸アルミニウムと、有機繊維とを含む、不定形耐火組成物。
＜２＞ 骨材として、炭化ケイ素を含む、＜１＞に記載の不定形耐火組成物。
＜３＞ 耐火性粉末として、炭化ケイ素を含む、＜１＞又は＜２＞に記載の不定形耐火組成物。
＜４＞ 有機繊維が、ポリプロピレン繊維を含む、＜１＞～＜３＞のいずれか１つに記載の不定形耐火組成物。
＜５＞ ベントナイトをさらに含む、＜１＞～＜４＞のいずれか１つに記載の不定形耐火組成物。
＜６＞ 乳酸アルミニウムが、塩基性乳酸アルミニウム及び塩基性乳酸アルミニウムの水和物からなる群より選択される少なくとも１つを含む、＜１＞～＜５＞のいずれか１つに記載の不定形耐火組成物。
＜７＞ 有機繊維の繊維長が、１０μｍ～２０ｍｍである、＜１＞～＜６＞のいずれか１つに記載の不定形耐火組成物。
＜８＞ 不定形耐火組成物における乳酸アルミニウムの含有率が、０．１質量％～０．９質量％である、＜１＞～＜７＞のいずれか１つに記載の不定形耐火組成物。
＜９＞ 不定形耐火組成物における有機繊維の含有率が、０．００５質量％～０．５質量％である、＜１＞～＜８＞のいずれか１つに記載の不定形耐火組成物。
＜１０＞ 不定形耐火組成物における炭化ケイ素の含有率が、７０質量％～９５質量％である、＜１＞～＜９＞のいずれか１つに記載の不定形耐火組成物。
＜１１＞ 吹付け施工に用いられる、＜１＞～＜１０＞のいずれか１つに記載の不定形耐火組成物。
＜１２＞ ＜１＞～＜１１＞のいずれか１つに記載の不定形耐火組成物により形成される、不定形耐火物。
＜１３＞ ＜１＞～＜１１＞のいずれか１つに記載の不定形耐火組成物を施工対象物に吹き付け、乾燥させることを含む、不定形耐火物の製造方法。
<1> An amorphous refractory composition containing silicon carbide, aluminum lactate, and organic fibers.
<2> The amorphous refractory composition according to <1>, which contains silicon carbide as an aggregate.
<3> The amorphous refractory composition according to <1> or <2>, which contains silicon carbide as a refractory powder.
<4> The amorphous refractory composition according to any one of <1> to <3>, wherein the organic fiber contains polypropylene fiber.
<5> The amorphous refractory composition according to any one of <1> to <4>, further comprising bentonite.
<6> The amorphous form according to any one of <1> to <5>, wherein the aluminum lactate contains at least one selected from the group consisting of basic aluminum lactate and hydrates of basic aluminum lactate. Fire resistant composition.
<7> The amorphous refractory composition according to any one of <1> to <6>, wherein the organic fiber has a fiber length of 10 μm to 20 mm.
<8> The amorphous fire resistant composition according to any one of <1> to <7>, wherein the content of aluminum lactate in the amorphous fire resistant composition is 0.1% by mass to 0.9% by mass. ..
<9> The amorphous fire resistant composition according to any one of <1> to <8>, wherein the content of the organic fiber in the amorphous fire resistant composition is 0.005% by mass to 0.5% by mass. ..
<10> The amorphous refractory composition according to any one of <1> to <9>, wherein the content of silicon carbide in the amorphous refractory composition is 70% by mass to 95% by mass.
<11> The amorphous refractory composition according to any one of <1> to <10>, which is used for spraying construction.
<12> An amorphous refractory formed by the amorphous refractory composition according to any one of <1> to <11>.
<13> A method for producing an amorphous refractory, which comprises spraying the amorphous refractory composition according to any one of <1> to <11> onto a construction object and drying it.
本開示によれば、優れた熱伝導性を維持しつつ、急速昇温適性に優れる不定形耐火組成物、当該不定形耐火組成物により形成される不定形耐火物、及びその製造方法を提供できる。 According to the present disclosure, it is possible to provide an amorphous refractory composition having excellent suitability for rapid temperature rise, an amorphous refractory formed by the amorphous refractory composition, and a method for producing the same, while maintaining excellent thermal conductivity. ..
以下、本開示を実施するための形態について詳細に説明する。但し、本開示は以下の実施形態に限定されない。以下の実施形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合を除き、必須ではない。数値及びその範囲についても同様であり、本開示を制限するものではない。 Hereinafter, embodiments for carrying out the present disclosure will be described in detail. However, the present disclosure is not limited to the following embodiments. In the following embodiments, the components (including element steps and the like) are not essential unless otherwise specified. The same applies to the numerical values and their ranges, and does not limit this disclosure.
本開示において「～」を用いて示された数値範囲には、「～」の前後に記載される数値がそれぞれ最小値及び最大値として含まれる。
本開示中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本開示中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、合成例に示されている値に置き換えてもよい。
本開示において各成分は該当する化合物を複数種含んでいてもよい。組成物中に各成分に該当する物質が複数種存在する場合、各成分の含有率は、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の物質の合計の含有率を意味する。
In the present disclosure, the numerical range indicated by using "-" includes the numerical values before and after "-" as the minimum value and the maximum value, respectively.
In the numerical range described stepwise in the present disclosure, the upper limit value or the lower limit value described in one numerical range may be replaced with the upper limit value or the lower limit value of the numerical range described in another stepwise description. .. Further, in the numerical range described in the present disclosure, the upper limit value or the lower limit value of the numerical range may be replaced with the value shown in the synthesis example.
In the present disclosure, each component may contain a plurality of applicable compounds. When a plurality of substances corresponding to each component are present in the composition, the content of each component means the total content of the plurality of substances present in the composition unless otherwise specified.
（不定形耐火組成物）
本開示の不定形耐火組成物は、炭化ケイ素と、乳酸アルミニウムと、有機繊維とを含む。
(Amorphous refractory composition)
The amorphous refractory composition of the present disclosure contains silicon carbide, aluminum lactate, and organic fibers.
本開示の不定形耐火組成物によれば、優れた熱伝導性を維持しつつ、急速昇温適性に優れる不定形耐火組成物を提供できる。 According to the amorphous refractory composition of the present disclosure, it is possible to provide an amorphous refractory composition having excellent aptitude for rapid temperature rise while maintaining excellent thermal conductivity.
上記効果が奏される理由は以下のように推測されるが、これに限定されない。
本開示の不定形耐火組成物は、熱伝導性の高い炭化ケイ素を含んでいる。不定形耐火組成物に含まれる炭化ケイ素は一般的に緻密構造を有しているが、本開示の不定形耐火組成物が乳酸アルミニウム及び有機繊維を共に含んでおり、施工水添加に起因するゲル化により体積収縮した際、連続した気孔が形成される。上記気孔から、内部の水蒸気を外部に放出できるため、高い昇温速度とした場合であっても、亀裂及び爆裂現象の発生を防止でき、急速昇温適性が改良されると推測される。
The reason why the above effect is achieved is presumed as follows, but is not limited to this.
The amorphous refractory composition of the present disclosure contains silicon carbide having high thermal conductivity. Silicon carbide contained in the amorphous refractory composition generally has a dense structure, but the amorphous refractory composition of the present disclosure contains both aluminum lactate and organic fibers, and is a gel caused by the addition of construction water. When the volume shrinks due to the formation, continuous pores are formed. Since the water vapor inside can be released to the outside from the pores, it is presumed that the occurrence of cracks and explosions can be prevented even when the temperature rise rate is high, and the aptitude for rapid temperature rise is improved.
以下、本開示の不定形耐火組成物が含む各成分について説明する。 Hereinafter, each component contained in the amorphous refractory composition of the present disclosure will be described.
（炭化ケイ素）
本開示の不定形耐火組成物は、炭化ケイ素を含む。
本開示の不定形耐火組成物は、骨材として、炭化ケイ素を含んでいてもよく、耐火性粉末として、炭化ケイ素を含んでいてもよく、骨材及び耐火性粉末として、炭化ケイ素を含んでいてもよい。
本開示において、骨材として、炭化ケイ素を含むとは、平均粒子径３０μｍ以上１０ｍｍ以下の炭化ケイ素を含むことを意味する。
また、本開示において、耐火性粉末として、炭化ケイ素を含むとは、平均粒子径１μｍ以上３０μｍ未満の炭化ケイ素を含むことを意味する。
また、本開示において、骨材及び耐火性粉末として、炭化ケイ素を含むとは、平均粒子径３０μｍ以上１０ｍｍ以下の炭化ケイ素及び平均粒子径１μｍ以上３０μｍ未満の炭化ケイ素を含むことを意味する。
炭化ケイ素の平均粒子径は、ＪＩＳ Ｚ ８８１５：１９９４に準拠したふるい分け試験により測定できる。
また、１００μｍ以下の炭化ケイ素の平均粒子径は、ＪＩＳ Ｚ ８８２５：２０１３に準拠したレーザー回折式粒度分布測定法により測定でき、累積平均径が５０％となる粒子径である。
(Silicon carbide)
The amorphous refractory composition of the present disclosure comprises silicon carbide.
The amorphous fire-resistant composition of the present disclosure may contain silicon carbide as an aggregate, may contain silicon carbide as a fire-resistant powder, and may contain silicon carbide as an aggregate and a fire-resistant powder. You may.
In the present disclosure, the inclusion of silicon carbide as an aggregate means that silicon carbide having an average particle diameter of 30 μm or more and 10 mm or less is contained.
Further, in the present disclosure, the inclusion of silicon carbide as the refractory powder means that silicon carbide having an average particle diameter of 1 μm or more and less than 30 μm is contained.
Further, in the present disclosure, the inclusion of silicon carbide as the aggregate and the fire-resistant powder means that silicon carbide having an average particle diameter of 30 μm or more and 10 mm or less and silicon carbide having an average particle diameter of 1 μm or more and less than 30 μm are contained.
The average particle size of silicon carbide can be measured by a sieving test according to JIS Z 8815: 1994.
The average particle size of silicon carbide having a diameter of 100 μm or less can be measured by a laser diffraction type particle size distribution measuring method based on JIS Z 8825: 2013, and the cumulative average diameter is 50%.
また、搬送性の観点から、搬送管の内径に対する炭化ケイ素の平均粒子径は、１／１０～１／２が好ましく、１／７～１／３がより好ましい。
不定形耐火組成物に含まれる炭化ケイ素の総量１００質量％に対する、上記関係を満たす炭化ケイ素の割合は９０質量％以上が好ましく、９５質量％以上がより好ましい。
Further, from the viewpoint of transportability, the average particle size of silicon carbide with respect to the inner diameter of the transport pipe is preferably 1/10 to 1/2, more preferably 1/7 to 1/3.
The ratio of silicon carbide satisfying the above relationship with respect to 100% by mass of the total amount of silicon carbide contained in the amorphous refractory composition is preferably 90% by mass or more, more preferably 95% by mass or more.
不定形耐火組成物が、平均粒子径３０μｍ以上１０ｍｍ以下の炭化ケイ素（以下、特定炭化ケイ素Ａともいう。）を含む場合、最密充填による物性向上の観点から、不定形耐火組成物に含まれる炭化ケイ素の総量１００質量％に対する、特定炭化ケイ素Ａの含有率は、６０質量％～９８質量％が好ましく、７０質量％～９７質量％がより好ましく、８５質量％～９５質量％がさらに好ましい。 When the amorphous refractory composition contains silicon carbide having an average particle diameter of 30 μm or more and 10 mm or less (hereinafter, also referred to as specific silicon carbide A), it is included in the amorphous refractory composition from the viewpoint of improving physical properties by dense packing. The content of the specific silicon carbide A with respect to the total amount of silicon carbide of 100% by mass is preferably 60% by mass to 98% by mass, more preferably 70% by mass to 97% by mass, still more preferably 85% by mass to 95% by mass.
不定形耐火組成物が、平均粒子径１μｍ以上３０μｍ未満の炭化ケイ素（以下、特定炭化ケイ素Ｂともいう。）を含む場合、最密充填による物性向上の観点から、不定形耐火組成物に含まれる炭化ケイ素の総量１００質量％に対する、特定炭化ケイ素Ｂの含有率は、２質量％～４０質量％が好ましく、３質量％～３０質量％がより好ましく、５質量％～１５質量％がさらに好ましい。 When the amorphous refractory composition contains silicon carbide having an average particle diameter of 1 μm or more and less than 30 μm (hereinafter, also referred to as specific silicon carbide B), it is included in the amorphous refractory composition from the viewpoint of improving physical properties by dense packing. The content of the specific silicon carbide B with respect to the total amount of silicon carbide of 100% by mass is preferably 2% by mass to 40% by mass, more preferably 3% by mass to 30% by mass, still more preferably 5% by mass to 15% by mass.
熱伝導性の観点から、不定形耐火組成物における炭化ケイ素の含有率は、６０質量％～９５質量％が好ましく、７０質量％～９５質量％がより好ましく、８０質量％～９５質量％がさらに好ましい。 From the viewpoint of thermal conductivity, the content of silicon carbide in the amorphous fire resistant composition is preferably 60% by mass to 95% by mass, more preferably 70% by mass to 95% by mass, and further preferably 80% by mass to 95% by mass. preferable.
（乳酸アルミニウム）
乳酸アルミニウムとしては、Ａｌ（ＯＣＯＣＨ（ＯＨ）ＣＨ３）３で表される乳酸アルミニウム正塩、Ａｌ（ＯＨ）（ＯＣＯＣＨ（ＯＨ）ＣＨ３）２又はＡｌ（ＯＨ）２（ＯＣＯＣＨ（ＯＨ）ＣＨ３）で表される塩基性乳酸アルミニウム及びこれらの水和物等が挙げられる。
上記した中でも、乳酸アルミニウムは、塩基性乳酸アルミニウム及び塩基性乳酸アルミニウムの水和物からなる群より選択される少なくとも１つを含むことが好ましい。
また、乳酸アルミニウムとしては、クエン酸又はグリコール酸等との複合塩を使用してもよい。
(Aluminum lactate)
Examples of aluminum hydroxide include aluminum hydroxide positive salt represented by Al (OCOCH (OH) CH 3 ) 3 , Al (OH) (OCOCH (OH) CH 3 ) 2 or Al (OH) 2 (OCOCH (OH) CH 3 ). ), Basic aluminum hydroxide represented by) and hydrates thereof and the like.
Among the above, aluminum lactate preferably contains at least one selected from the group consisting of basic aluminum lactate and hydrates of basic aluminum lactate.
Further, as the aluminum lactate, a composite salt with citric acid, glycolic acid or the like may be used.
不定形耐火組成物における乳酸アルミニウムの含有率は、０．１質量％～０．９質量％が好ましく、０．２質量％～０．８質量％がより好ましく、０．３質量％～０．７質量％がさらに好ましい。
乳酸アルミニウムの含有率を０．１質量％以上とすることにより、急速昇温適性をより改良できる。
乳酸アルミニウムの含有率を０．９質量％以下とすることにより、本開示の不定形耐火組成物を用いて製造した不定形耐火物の養生収縮亀裂の発生を抑制できる。
The content of aluminum lactate in the amorphous fire resistant composition is preferably 0.1% by mass to 0.9% by mass, more preferably 0.2% by mass to 0.8% by mass, and 0.3% by mass to 0% by mass. 7% by mass is more preferable.
By setting the content of aluminum lactate to 0.1% by mass or more, the aptitude for rapid temperature rise can be further improved.
By setting the content of aluminum lactate to 0.9% by mass or less, it is possible to suppress the occurrence of curing shrinkage cracks in the amorphous refractory produced by using the amorphous refractory composition of the present disclosure.
（有機繊維）
有機繊維の種類は、特に限定されず、例えば、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、ポリエステル繊維、ポリビニルアルコール繊維及びセルロース繊維等が挙げられる。これらの中でも、急速昇温適性の観点からは、有機繊維はポリプロピレン繊維を含むことが好ましい。
本開示の不定形耐火組成物は、有機繊維を２種含んでもよい。
(Organic fiber)
The type of organic fiber is not particularly limited, and examples thereof include polypropylene fiber, polyethylene fiber, polyester fiber, polyvinyl alcohol fiber, and cellulose fiber. Among these, from the viewpoint of aptitude for rapid temperature rise, the organic fiber preferably contains polypropylene fiber.
The amorphous refractory composition of the present disclosure may contain two kinds of organic fibers.
有機繊維の繊維長は、１０μｍ～２０ｍｍが好ましく、１００μｍ～１５ｍｍがより好ましく、１．０ｍｍ～１０ｍｍが特に好ましい。
有機繊維の繊維長が１０μｍ以上であることにより、急速昇温適性をより改良できる。
有機繊維の繊維長が２０ｍｍ以下であることにより、気流搬送式吹付け機による搬送性を改良できる。
本開示の不定形耐火組成物は、繊維長の異なる２種以上の有機繊維を含んでもよい。
なお、本開示において、繊維長は、ＪＩＳ Ｌ １０１５：２０１０に準拠して測定する。
The fiber length of the organic fiber is preferably 10 μm to 20 mm, more preferably 100 μm to 15 mm, and particularly preferably 1.0 mm to 10 mm.
When the fiber length of the organic fiber is 10 μm or more, the aptitude for rapid temperature rise can be further improved.
When the fiber length of the organic fiber is 20 mm or less, the transportability by the air flow transport type sprayer can be improved.
The amorphous refractory composition of the present disclosure may contain two or more kinds of organic fibers having different fiber lengths.
In the present disclosure, the fiber length is measured in accordance with JIS L 1015: 2010.
有機繊維の繊度は、０．１ｄｔｅｘ～２０ｄｔｅｘが好ましく、０．５ｄｔｅｘ～１５ｄｔｅｘがより好ましい。
有機繊維の繊度が０．１ｄｔｅｘ以上であることにより、急速昇温適性をより改良できる。
有機繊維の繊度が２０ｄｔｅｘ以下であることにより、気流搬送式吹付け機による搬送性を改良できる。
なお、本開示において、繊度は、ＪＩＳ Ｌ １０１５：２０１０に準拠して測定する。
The fineness of the organic fiber is preferably 0.1 dtex to 20 dtex, more preferably 0.5 dtex to 15 dtex.
When the fineness of the organic fiber is 0.1 dtex or more, the aptitude for rapid temperature rise can be further improved.
When the fineness of the organic fiber is 20 dtex or less, the transportability by the air flow transport type sprayer can be improved.
In the present disclosure, the fineness is measured according to JIS L 1015: 2010.
本開示の不定形耐火組成物における有機繊維の含有率は、０．００５質量％～０．７質量％が好ましく、０．０１質量％～０．５質量％がより好ましく、０．０５質量％～０．４質量％がさらに好ましく、０．１質量％～０．３質量％が特に好ましい。
有機繊維の含有率を０．００５質量％以上とすることにより、急速昇温適性をより改良できる。
有機繊維の含有率を０．７質量％以下とすることにより、気流搬送式吹付け機による搬送性を改良できる。
The content of the organic fibers in the amorphous fire-resistant composition of the present disclosure is preferably 0.005% by mass to 0.7% by mass, more preferably 0.01% by mass to 0.5% by mass, and 0.05% by mass. -0.4% by mass is more preferable, and 0.1% by mass to 0.3% by mass is particularly preferable.
By setting the content of the organic fiber to 0.005% by mass or more, the aptitude for rapid temperature rise can be further improved.
By setting the content of the organic fiber to 0.7% by mass or less, the transportability of the airflow transport type sprayer can be improved.
（ベントナイト）
本開示の不定形耐火組成物は、ベントナイトを含んでもよい。
ベントナイトは、粘土鉱物モンモリロナイトを主成分とする弱アルカリ性粘土岩である。
また、ベントナイトは、石英、α－クリストバライト及びオパール等の珪酸鉱物を副成分として含みうる。
さらに、ベントナイトは、長石、マイカ及びゼオライト等のケイ酸塩鉱物、カルサイト、ドロマイト及びジプサム等の炭酸塩鉱物、硫酸塩鉱物、並びにパイライト等の硫化鉱物などを随伴しうる。
(Bentonite)
The amorphous refractory composition of the present disclosure may contain bentonite.
Bentonite is a weakly alkaline claystone whose main component is the clay mineral montmorillonite.
Bentonite may also contain silicate minerals such as quartz, α-cristobalite and opal as sub-ingredients.
Further, bentonite may be accompanied by silicate minerals such as feldspar, mica and zeolite, carbonate minerals such as calcite, dolomite and gypsam, sulfate minerals, and sulfide minerals such as pyrite.
急結作用の観点から、ベントナイトの平均粒子径は、４５μｍ以下が好ましく、１０μｍ以下がより好ましい。
また、ベントナイトの平均粒子径は、例えば、１μｍ以上であってもよい。
本開示において、ベントナイトの平均粒子径は、ＪＩＳ Ｚ ８８２５：２０１３に準拠したレーザー回折式粒度分布測定法により測定でき、累積平均径が５０％となる粒子径である。
From the viewpoint of rapid binding, the average particle size of bentonite is preferably 45 μm or less, more preferably 10 μm or less.
Further, the average particle size of bentonite may be, for example, 1 μm or more.
In the present disclosure, the average particle size of bentonite can be measured by a laser diffraction type particle size distribution measuring method based on JIS Z 8825: 2013, and the cumulative average diameter is 50%.
本開示の不定形耐火組成物におけるベントナイトの含有率は、０．５質量％～５質量％が好ましく、１質量％～３質量％がより好ましい。
ベントナイトの含有率を０．５質量％以上とすることにより、吹付け時の発塵を低減できる。
ベントナイトの含有率を５質量％以下とすることにより、不定形耐火組成物を用いて製造される耐火物の強度及び耐腐食性及び気流搬送式吹付け機による搬送性を改良できる。
The content of bentonite in the amorphous refractory composition of the present disclosure is preferably 0.5% by mass to 5% by mass, more preferably 1% by mass to 3% by mass.
By setting the content of bentonite to 0.5% by mass or more, dust generation during spraying can be reduced.
By setting the content of bentonite to 5% by mass or less, the strength and corrosion resistance of the refractory produced by using the amorphous refractory composition and the transportability by the airflow transport type sprayer can be improved.
（炭化ケイ素以外の耐火性粉末）
本開示の不定形耐火組成物は、上記したように、耐火性粉末として、炭化ケイ素を含んでいてもよいが、１種又は２種以上の炭化ケイ素以外の耐火性粉末を含んでもよい。
炭化ケイ素以外の耐火性粉末は、骨材間の隙間に入り込み、骨材同士を結合させることができるものであれば、その種類は、特に限定されない。その他の耐火性粉末としては、例えば、アルミナ、チタニア、ボーキサイト、ダイアスポア、ムライト、バン土頁岩、シャモット、パイロフィライト、シリマナイト、アンダリュウサイト、ケイ石、クロム鉄鉱、スピネル、マグネシア、ジルコニア、ジルコン、クロミア、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、炭化ホウ素、ホウ化チタン、ホウ化ジルコニウム及びシリカ等が挙げられる。
上記した材料は、全部又はその一部を液体に分散させたコロイドの状態で使用してもよい。
(Refractory powder other than silicon carbide)
As described above, the amorphous refractory composition of the present disclosure may contain silicon carbide as the refractory powder, but may also contain one or more types of refractory powder other than silicon carbide.
The type of the refractory powder other than silicon carbide is not particularly limited as long as it can enter the gaps between the aggregates and bond the aggregates to each other. Other refractory powders include, for example, alumina, titanium, bauxite, diaspore, mullite, van clay, chamotte, pyrophyllite, sillimanite, andalusite, silicon, chrome iron ore, spinel, magnesia, zirconia, zircon, etc. Examples thereof include chromia, silicon nitride, aluminum nitride, boron carbide, titanium bauxite, zirconite borate and silica.
The above-mentioned materials may be used in a colloidal state in which all or a part thereof is dispersed in a liquid.
炭化ケイ素以外の耐火性粉末の平均粒子径は、０．１μｍ以上３０μｍ未満が好ましく、０．５μｍ以上５μｍ未満がより好ましい。
本開示において、耐火性粉末の平均粒子径の測定は、ＪＩＳ Ｚ ８８２５：２０１３に準拠したレーザー回折式粒度分布測定法により測定でき、累積平均径が５０％となる粒子径である。
The average particle size of the refractory powder other than silicon carbide is preferably 0.1 μm or more and less than 30 μm, and more preferably 0.5 μm or more and less than 5 μm.
In the present disclosure, the average particle size of the fire-resistant powder can be measured by a laser diffraction type particle size distribution measurement method based on JIS Z 8825: 2013, and the cumulative average diameter is 50%.
本開示の不定形耐火組成物における炭化ケイ素以外の耐火性粉末の含有率は、１質量％～２４質量％が好ましく、３質量％～２０質量％がより好ましい。
炭化ケイ素以外の耐火性粉末の含有率を１質量％以上とすることにより、不定形耐火組成物を用いて製造される耐火物の強度及び耐腐食性を改良できる。
炭化ケイ素以外の耐火性粉末の含有率を２４質量％以下とすることにより、吹付け時の発塵を低減でき、且つ、気流搬送式吹付け機による搬送性を改良できる。
The content of the refractory powder other than silicon carbide in the amorphous refractory composition of the present disclosure is preferably 1% by mass to 24% by mass, more preferably 3% by mass to 20% by mass.
By setting the content of the refractory powder other than silicon carbide to 1% by mass or more, the strength and corrosion resistance of the refractory produced by using the amorphous refractory composition can be improved.
By setting the content of the refractory powder other than silicon carbide to 24% by mass or less, it is possible to reduce dust generation during spraying and improve the transportability by the airflow transport type sprayer.
（炭化ケイ素以外の骨材）
不定形耐火組成物は、上記したように、骨材として、炭化ケイ素を含んでいてもよいが、炭化ケイ素以外の骨材を１種又は２種以上含んでもよい。
炭化ケイ素以外の骨材としては、例えば、アルミナ、ボーキサイト、ダイアスポア、ムライト、カイヤナイト、バン土頁岩、シャモット、ケイ石、パイロフィライト、シリマナイト、アンダリュウサイト、クロム鉄鉱、スピネル、マグネシア、ジルコニア、ジルコン、クロミア、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、炭化ホウ素、黒鉛、ホウ化チタン及びホウ化ジルコニウム等が挙げられる。
(Aggregate other than silicon carbide)
As described above, the amorphous refractory composition may contain silicon carbide as an aggregate, but may contain one or more aggregates other than silicon carbide.
Aggregates other than silicon carbide include, for example, alumina, bauxite, diaspore, mullite, kayanite, van clay, chamotte, cay stone, pyrophyllite, sirimanite, andalucite, chromium iron ore, spinel, magnesia, zirconia, etc. Examples thereof include zircon, chromia, silicon nitride, aluminum oxide, boron carbide, graphite, titanium bauxite and zirconium bauxite.
炭化ケイ素以外の骨材の好ましい平均粒子径は、３０μｍ以上１０ｍｍ以下が好ましい。本開示の不定形耐火組成物は、平均粒子径の異なる２種以上の骨材を含んでもよい。 The preferred average particle size of the aggregate other than silicon carbide is preferably 30 μm or more and 10 mm or less. The amorphous refractory composition of the present disclosure may contain two or more kinds of aggregates having different average particle sizes.
熱伝導性の観点から、不定形耐火組成物における炭化ケイ素以外の骨材の含有率は、３０質量％以下が好ましく、２０質量％以下がより好ましく、５質量％以下が特に好ましい。 From the viewpoint of thermal conductivity, the content of aggregates other than silicon carbide in the amorphous refractory composition is preferably 30% by mass or less, more preferably 20% by mass or less, and particularly preferably 5% by mass or less.
（結合剤）
本開示の不定形耐火組成物は、１種又は２種以上の結合剤を含んでもよい。
結合剤の種類は、特に限定されず、例えば、アルミナセメント、ハイアルミナセメント、活性マグネシア、低反応性アルカリ土類金属酸化物と水溶性有機酸塩又は水溶性無機酸塩との組み合わせ、リン酸及びリン酸アルミニウム等のリン酸塩、ケイ酸ナトリウム及びケイ酸カリウム等のケイ酸塩、リグニンスルホン酸塩、並びに水溶性フェノールなどが挙げられる。
上記した中でも、常温から高温まで広い温度範囲において不定形耐火組成物を用いて製造される耐火物の強度を維持できるため、アルミナセメントが好ましい。
(Binder)
The amorphous refractory composition of the present disclosure may contain one or more binders.
The type of binder is not particularly limited, for example, alumina cement, high alumina cement, active magnesia, a combination of a low-reactive alkaline earth metal oxide and a water-soluble organic acid salt or a water-soluble inorganic acid salt, and a phosphoric acid. And phosphates such as aluminum phosphate, silicates such as sodium silicate and potassium silicate, lignin sulfonates, water-soluble phenols and the like.
Among the above, alumina cement is preferable because it can maintain the strength of the refractory produced by using the amorphous refractory composition in a wide temperature range from normal temperature to high temperature.
養生時の圧縮強度の観点からは、結合剤の平均粒子径は、４０μｍ未満が好ましく、２０μｍ未満がより好ましく、１５μｍ未満がさらに好ましい。
また、結合剤の平均粒子径は、例えば、１μｍ以上であってもよい。
本開示において、結合剤の平均粒子径の測定は、ＪＩＳ Ｚ ８８２５：２０１３に準拠したレーザー回折式粒度分布測定法により測定でき、累積平均径が５０％となる粒子径である。
From the viewpoint of compressive strength during curing, the average particle size of the binder is preferably less than 40 μm, more preferably less than 20 μm, and even more preferably less than 15 μm.
Further, the average particle size of the binder may be, for example, 1 μm or more.
In the present disclosure, the average particle size of the binder can be measured by a laser diffraction type particle size distribution measurement method based on JIS Z 8825: 2013, and the cumulative average diameter is 50%.
本開示の不定形耐火組成物における結合剤の含有率は、１質量％～１５質量％が好ましく、３質量％～１２質量％がより好ましい。
結合剤の含有率を１質量％以上とすることにより、不定形耐火組成物を用いて製造される不定形耐火物の強度及び耐腐食性を改良できる。また、硬化時間を短縮でき、工期をより短縮できる。
結合剤の含有率を１５質量％以下とすることにより、不定形耐火組成物の硬化時間を不定形耐火物の形成に適したものにできる。
また、本開示の不定形耐火組成物が、アルミナセメントを含む場合、不定形耐火組成物の硬化時間及び不定形耐火組成物により製造される不定形耐火物の耐熱性の観点から、不定形耐火組成物におけるアルミナセメントの含有率は、１質量％～１０質量％が好ましく、３質量％～９質量％がより好ましい。
The content of the binder in the amorphous refractory composition of the present disclosure is preferably 1% by mass to 15% by mass, more preferably 3% by mass to 12% by mass.
By setting the content of the binder to 1% by mass or more, the strength and corrosion resistance of the amorphous refractory produced by using the amorphous refractory composition can be improved. In addition, the curing time can be shortened and the construction period can be further shortened.
By setting the content of the binder to 15% by mass or less, the curing time of the amorphous refractory composition can be made suitable for forming the amorphous refractory.
When the amorphous refractory composition of the present disclosure contains alumina cement, the amorphous refractory is resistant from the viewpoint of the curing time of the amorphous refractory composition and the heat resistance of the amorphous refractory produced by the amorphous refractory composition. The content of alumina cement in the composition is preferably 1% by mass to 10% by mass, more preferably 3% by mass to 9% by mass.
（分散剤）
本開示の不定形耐火組成物は、１種又は２種以上の分散剤を含んでもよい。
分散剤の種類は、特に限定されず、例えば、リン酸系分散剤、カルボン酸系分散剤及びスルホン酸系分散剤等が挙げられる。
リン酸系分散剤としては、例えば、トリポリリン酸ナトリウム、テトラポリリン酸ナトリウム及びヘキサメタリン酸ナトリウム等の縮合リン酸塩が挙げられる。
カルボン酸系分散剤としては、例えば、ポリカルボン酸塩及びポリアクリル酸塩等が挙げられる。
スルホン酸系分散剤としては、例えば、メラミンスルホン酸塩及びβ－ナフタレンスルホン酸塩等が挙げられる。
(Dispersant)
The amorphous refractory composition of the present disclosure may contain one or more dispersants.
The type of the dispersant is not particularly limited, and examples thereof include a phosphoric acid-based dispersant, a carboxylic acid-based dispersant, and a sulfonic acid-based dispersant.
Examples of the phosphoric acid-based dispersant include condensed phosphates such as sodium tripolyphosphate, sodium tetrapolyphosphate and sodium hexametaphosphate.
Examples of the carboxylic acid-based dispersant include polycarboxylate and polyacrylic acid salt.
Examples of the sulfonic acid-based dispersant include melamine sulfonate and β-naphthalene sulfonate.
本開示の不定形耐火組成物における分散剤の含有率は、０．０５質量％～０．５質量％が好ましく、０．０７質量％～０．３質量％が好ましい。
分散剤の含有率を０．０５質量％以上とすることにより、不定形耐火組成物を用いて製造される耐火物の強度及び耐腐食性を改良できる。
分散剤の含有率を０．５質量％以下とすることにより、長期養生性を改良できる。
The content of the dispersant in the amorphous fire-resistant composition of the present disclosure is preferably 0.05% by mass to 0.5% by mass, preferably 0.07% by mass to 0.3% by mass.
By setting the content of the dispersant to 0.05% by mass or more, the strength and corrosion resistance of the refractory produced by using the amorphous refractory composition can be improved.
By setting the content of the dispersant to 0.5% by mass or less, the long-term curability can be improved.
本開示の不定形耐火組成物は、上記各成分を従来公知の方法により混練することにより製造できる。
混練には、オムニミキサー、パドルミキサー、ナウタミキサー、アイリッヒミキサー、ボルテックスミキサー又は連続混練装置を使用できる。
The amorphous refractory composition of the present disclosure can be produced by kneading each of the above components by a conventionally known method.
For kneading, an omni mixer, a paddle mixer, a Nauta mixer, an Erich mixer, a vortex mixer or a continuous kneading device can be used.
（不定形耐火組成物の用途）
本開示の不定形耐火組成物は、不定形耐火物の製造に使用できる。
不定形耐火物の製造は、吹付け施工により行ってもよく、流し込み施工により行ってもよく、打込み施工により行ってもよいが、本開示の不定形耐火組成物は、吹付け施工による不定形耐火物の製造により適している。また、工期短縮の観点からも、吹付け施工により行うことが好ましい。
吹付け施工は、乾式吹付け施工であっても、湿式吹付け施工であってもよいが、不定形耐火物の強度の観点からは、湿式吹付け施工が好ましい。
(Use of amorphous refractory composition)
The amorphous refractory composition of the present disclosure can be used for producing an amorphous refractory.
The amorphous refractory may be produced by spraying, pouring, or driving, but the amorphous refractory composition of the present disclosure has an amorphous refractory by spraying. More suitable for refractory manufacturing. Further, from the viewpoint of shortening the construction period, it is preferable to perform the spraying work.
The spraying work may be a dry spraying work or a wet spraying work, but from the viewpoint of the strength of the amorphous refractory, the wet spraying work is preferable.
（不定形耐火物）
本開示の不定形耐火物は、上記不定形耐火組成物により形成されたものである。
(Amorphous refractory)
The amorphous refractory of the present disclosure is formed by the above amorphous refractory composition.
（不定形耐火物の製造方法）
本開示の不定形耐火物の製造方法は、上記不定形耐火組成物を施工対象物に吹き付け、乾燥させることを含む。
また、本開示の不定形耐火組成物の製造方法は、施工対象物への吹き付け前に、不定形耐火組成へ施工水を加えることを含むことができる。
(Manufacturing method of amorphous refractories)
The method for producing an amorphous refractory of the present disclosure includes spraying the amorphous refractory composition onto an object to be constructed and drying it.
Further, the method for producing an amorphous fire-resistant composition of the present disclosure may include adding construction water to the amorphous fire-resistant composition before spraying on the object to be constructed.
以下、本開示の不定形耐火組成物を用いた不定形耐火物の製造方法の一例を、図１を参照しながら説明する。 Hereinafter, an example of a method for producing an amorphous refractory using the amorphous refractory composition of the present disclosure will be described with reference to FIG.
まず、図１において表される気流搬送式吹付け施工装置１について説明する。
図１に示したように、この吹付け施工装置１は、気流搬送機２と、搬送管３と、施工水添加手段４と、施工水添加部５と、吹付けノズル６と、コンプレッサー７と、を備える。
First, the airflow transport type spraying
As shown in FIG. 1, the spraying
気流搬送機２は、粉末状の不定形耐火組成物２１を、コンプレッサー７の圧縮空気を利用して所定の固体／気体比率で搬送管３内に搬送し、搬送された不定形耐火組成物２１は、さらに搬送管３の一端側（気流搬送機２側）から他端側（吹付けノズル６側）へ搬送する。
The
コンプレッサー７は、圧縮空気を気流搬送機２へ供給するものである。
不定形耐火組成物２１は、気流搬送機２において、コンプレッサー７から供給される圧縮空気により、搬送管３内を搬送される。
気流搬送機２としては、粉末状の不定形耐火組成物２１を、圧縮空気を利用して搬送管３内を搬送できるものであれば特に制限はないが、例えば、ＡＧＣプライブリコ株式会社製のニードガン（商品名）等の吹付け機等を使用できる。
The
The amorphous
The
粉末状の不定形耐火組成物２１を、連続的に所定の量、気流搬送機２に供給し、コンプレッサー７から供給される圧縮空気を利用して、搬送管３に送り込むことにより、時間当たりの不定形耐火組成物２１の搬送量を調整できる。
The powdery amorphous fire-
搬送管３内に送り込まれた不定形耐火組成物２１は、気流搬送機２に供給される圧縮空気により、搬送管３内を吹付けノズル６方向に搬送される。
搬送管３の長さは、特に限定されるものではないが、例えば、１０ｍ～２００ｍとできる。
The amorphous
The length of the
搬送管３は、圧縮空気により、粉末状の不定形耐火組成物２１を吹付けノズルまで搬送するための通路である。
また、搬送途中において施工水が不定形耐火組成物２１に添加され、不定形耐火組成物２１が湿潤状態となった場合であっても、圧縮空気により不定形耐火組成物は吹付けノズル６まで搬送される。
すなわち、搬送管３は、気流搬送機２と吹付けノズル６を接続して、粉末状の不定形耐火組成物２１及び湿潤状態の不定形耐火組成物２１を安定して搬送できるものであればよい。
The
Further, even when the construction water is added to the amorphous fire
That is, if the
この搬送管３は、特に限定されず、例えば、鋼等の金属製の搬送管、ゴム製の搬送管及びポリエチレン等の樹脂製の搬送管等が挙げられる。
ゴム製の搬送管及び樹脂製の搬送管は、現場の状況に合わせた配置ができ、且つ移動が容易であり好ましい。また、施工場所が高所である場合にも、安定した施工が可能であるため、ゴム製の搬送管及び樹脂製の搬送管は好ましい。
The
The rubber transport pipe and the resin transport pipe are preferable because they can be arranged according to the situation at the site and are easy to move. Further, a rubber transport pipe and a resin transport pipe are preferable because stable construction is possible even when the construction site is a high place.
搬送管３の内径は、搬送する不定形耐火組成物２１の量及び大きさ、並びに施工を行う現場環境等に応じ適宜変更することが好ましい。
例えば、単位時間当りの吹付け量の観点からは、搬送管３の内径は、６５ｍｍ以下が好ましい。
また圧力損失の防止という観点からは、搬送管３の内径は、２５ｍｍ以上が好ましい。
It is preferable that the inner diameter of the
For example, from the viewpoint of the amount of spraying per unit time, the inner diameter of the
Further, from the viewpoint of preventing pressure loss, the inner diameter of the
不定形耐火組成物２１においては、含有される成分が凝集等により塊を形成しうる。
搬送容易性の観点から、搬送管３の内径に対する、不定形耐火組成物２１に含有される上記塊の最大粒子直径の比（塊の最大粒子直径／搬送管の内径）は、１／１０～１／２が好ましく、１／７～１／３がより好ましい。
通常、搬送管の内径が３８ｍｍ～６５ｍｍであれば、上記条件を満たす。
なお、本開示において、上記塊の最大粒子直径の測定は、ＪＩＳ Ｚ ８８１５：１９９４に準拠したふるい分け試験により測定することができる。
In the amorphous
From the viewpoint of ease of transport, the ratio of the maximum particle diameter of the mass contained in the amorphous
Normally, if the inner diameter of the transport pipe is 38 mm to 65 mm, the above conditions are satisfied.
In the present disclosure, the maximum particle diameter of the mass can be measured by a sieving test based on JIS Z 8815: 1994.
搬送管３の長さは、不定形耐火組成物２１の搬送を安定して行うことができれば制限されない。
The length of the
施工水添加手段４は、粉末状の不定形耐火組成物２１が搬送されている搬送管３内に施工水を添加して不定形耐火組成物２１を湿潤状態とするものである。
湿潤状態となった不定形耐火組成物２１は、気流搬送機２による圧縮空気により吹付けノズル６まで搬送される。
施工水は、施工水添加手段４により、搬送管３の施工水添加部５において、不定形耐火組成物２１に添加される。
The construction water addition means 4 adds construction water into the
The amorphous
The construction water is added to the amorphous
施工水添加手段４は、例えば、ステンレス等からなる金属製の配管、ゴム製のホース又はポリエチレン等の樹脂製のホースが好ましい。
施工水添加手段４の内径は、添加する施工水の量及び施工現場の環境等により適宜選択すればよく、通常、９ｍｍ～２５ｍｍが好ましい。
施工水添加手段４の長さは、施工水供給源の位置に応じ適宜変更することが好ましいが、通常、施工水の供給源は気流搬送機２の近傍に配設されているため、施工水添加手段４は搬送管３と同程度の長さとなる。
As the construction water adding means 4, for example, a metal pipe made of stainless steel or the like, a rubber hose, or a resin hose such as polyethylene is preferable.
The inner diameter of the construction water adding means 4 may be appropriately selected depending on the amount of construction water to be added, the environment of the construction site, and the like, and is usually preferably 9 mm to 25 mm.
It is preferable to appropriately change the length of the construction water adding means 4 according to the position of the construction water supply source, but since the construction water supply source is usually arranged in the vicinity of the
施工水添加手段４は、搬送管３内へ施工水を供給できるように搬送管３の途中に設けられた、施工水添加部５の水添加口（図示せず）において接続される。
不定形耐火組成物２１及び施工水の混合性の観点、並びに不定形耐火組成物２１の堆積及び搬送管３の閉塞の防止の観点から、施工水添加部５の配置位置は、吹付けノズル６の先端から上流側に０．３ｍ～１ｍ離れた位置が好ましい。
The construction water addition means 4 is connected at a water addition port (not shown) of the construction
From the viewpoint of mixing of the amorphous fire
吹付け特性と施工体の物性の観点から、不定形耐火組成物２１の総量１００質量部に対する添加される施工水の添加量は、５質量部～１５質量部が好ましく、７質量部～１３質量部がより好ましい。
From the viewpoint of spraying characteristics and physical properties of the construction body, the amount of construction water added to 100 parts by mass of the total amount of the amorphous
なお、粉体、水及び空気の分散系の構造における研究では、一般には、かかる３つの系は種々の構造を取り得るが、搬送管内において湿潤状態の不定形耐火組成物２１は、粉体と水との連続した粒子に空気が閉じ込められた、いわゆる、「繊条（II）域」（梅屋：学振１３６委員会、不定形耐火物施工技術協議会研究会資料）を構成し、湿潤状態の不定形耐火組成物２１は、搬送管内を浮遊しながら搬送されるものと思われる。
しかし、これはメカニズムの推定であり、本開示の解釈を拘束するものではない。
In the study on the structure of the dispersion system of powder, water and air, in general, these three systems can have various structures, but the amorphous
However, this is an estimation of the mechanism and is not binding on the interpretation of this disclosure.
吹付けノズル６は、搬送管３の先端に取り付けられており、施工水の添加された不定形耐火組成物２１を施工対象物２２へ吹付けるものである。
吹付けノズル６は、特に限定されず、従来公知のものを使用できる。
なお、搬送用の圧縮空気は施工対象物２２に吹付けられた時の衝撃により外気中に脱気する。吹付けされた不定形耐火組成物２１は脱気後、急速に凝集し、その後硬化して不定形耐火物２３となり、強固な炉壁が形成される。なお、施工の際には必要に応じて型枠等を使用してもよい。
The
The
The compressed air for transportation is degassed into the outside air due to the impact when it is blown onto the
以下、上記実施形態を調製例により具体的に説明するが、上記実施形態はこれらの例に限定されない。例１～例９が実施例であり、例１０～例１１が比較例である。
また、表中の数値は特に断りのない限り「質量部」を意味する。
Hereinafter, the above-described embodiment will be specifically described with reference to the preparation examples, but the above-mentioned embodiment is not limited to these examples. Examples 1 to 9 are examples, and examples 10 to 11 are comparative examples.
In addition, the numerical values in the table mean "parts by mass" unless otherwise specified.
（例１～例１１）
表１に示した配合で各種成分を混練し、不定形耐火組成物を製造した。表１に示した各種成分の詳細は以下の通りである。
・炭化ケイ素：平均粒子径３０μｍ以上１０ｍｍ以下の炭化ケイ素及び平均粒子径１μｍ以上３０μｍ未満の炭化ケイ素の混合物（それぞれを質量基準で、７５．１５：５の比率で含む））
・アルミナ及びシリカの混合物（炭化ケイ素以外の骨材、平均粒子径３０μｍ以上１０ｍｍ以下）
・乳酸アルミニウム：塩基性乳酸アルミニウム
・有機繊維Ａ：繊維長５ｍｍ、繊度２ｄｔｅｘのポリプロピレン繊維
・有機繊維Ｂ：繊維長０．５ｍｍ、繊度２ｄｔｅｘのポリプロピレン繊維
・有機繊維Ｃ：繊維長２５ｍｍ、繊度２ｄｔｅｘのポリプロピレン繊維
・有機繊維Ｄ：繊維長３ｍｍ、繊度２ｄｔｅｘのＰＶＡ繊維（ビニロン）
・ベントナイト：平均粒子径１０μｍ未満
・炭化ケイ素以外の耐火性粉末：平均粒子径０．５μｍ以上５μｍ未満の、アルミナ及びシリカヒュームの混合物
・結合剤：アルミナセメント、平均粒子径１５μｍ未満
・分散剤：トリポリリン酸ナトリウム
(Examples 1 to 11)
Various components were kneaded with the formulations shown in Table 1 to produce an amorphous refractory composition. Details of the various components shown in Table 1 are as follows.
-Silicon carbide: A mixture of silicon carbide with an average particle diameter of 30 μm or more and 10 mm or less and silicon carbide with an average particle diameter of 1 μm or more and less than 30 μm (each included in a ratio of 75.15: 5 on a mass basis).
・ Mixture of alumina and silica (aggregate other than silicon carbide, average particle size 30 μm or more and 10 mm or less)
-Aluminum lactate: Basic aluminum lactate-Organic fiber A: Polypropylene fiber with a fiber length of 5 mm and a fineness of 2 dtex-Organic fiber B: Polypropylene fiber with a fiber length of 0.5 mm and a fineness of 2 dtex-Organic fiber C: Fiber length 25 mm and a fineness of 2 dtex Polypropylene fiber / Organic fiber D: PVA fiber (vinylon) with a fiber length of 3 mm and a fineness of 2 dtex.
-Bentnite: Average particle size less than 10 μm-Fire resistant powder other than silicon carbide: A mixture of alumina and silica fume with an average particle size of 0.5 μm or more and less than 5 μm-Binder: Alumina cement, average particle size less than 15 μm-Dispersant: Sodium tripolyphosphate
＜＜熱伝導性評価＞＞
例１～例１１において製造した不定形耐火組成物１００００ｇを１分間空練りし、その後、水を８００ｇ適宜添加し、３分間混練して混練物を得た。その混練物を１８０ｍｍ×１１４ｍｍ×６５ｍｍの型枠に突き込んで試験体を２個作製した。
２０℃の環境にて２４時間養生、８００℃で３時間焼成して、ＪＩＳ Ｒ ２２５１－１：２００７に準じて、熱伝導率を測定した。下記評価基準に基づいて評価した。評価結果を表１に示す。
（評価基準）
ＡＡ：熱伝導率が７Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上であった。
Ａ：熱伝導率が５Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上７Ｗ／（ｍ・Ｋ）未満であった。
Ｂ：熱伝導率が４Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上５Ｗ／（ｍ・Ｋ）未満であったが、実用上問題のない程度である。
<< Thermal conductivity evaluation >>
10000 g of the amorphous refractory composition produced in Examples 1 to 11 was air-kneaded for 1 minute, and then 800 g of water was appropriately added and kneaded for 3 minutes to obtain a kneaded product. The kneaded product was thrust into a mold having a size of 180 mm × 114 mm × 65 mm to prepare two test pieces.
After curing in an environment of 20 ° C. for 24 hours and firing at 800 ° C. for 3 hours, the thermal conductivity was measured according to JIS R 2251-1: 2007. Evaluation was made based on the following evaluation criteria. The evaluation results are shown in Table 1.
(Evaluation criteria)
AA: The thermal conductivity was 7 W / (m · K) or more.
A: The thermal conductivity was 5 W / (m · K) or more and less than 7 W / (m · K).
B: The thermal conductivity was 4 W / (m · K) or more and less than 5 W / (m · K), but there was no problem in practical use.
＜＜急速昇温適性評価＞＞
例１～例１１において製造した不定形耐火組成物１００００ｇを１分間空練りし、その後、水を８００ｇ適宜添加し、３分間混練して混練物を得た。その混練物を高さ１００ｍｍ×直径１００ｍｍの型枠に突き込んで円筒形試験体を２個作製した。
２０℃の環境にて２４時間養生した後、１０００℃雰囲気の電気炉に入れ、３０分後にこれを取り出し、目視により、爆裂の有無を観察し、下記評価基準に基づいて、急速昇温適性を評価した。評価結果を表１に示す。
（評価基準）
Ａ：円筒形試験体に爆裂の発生は見られなかった。
Ｂ：円筒状試験体に１個の爆裂箇所が見られた
Ｃ：円筒状試験体に２個以上の爆裂箇所が見られ、急速昇温適性に問題があった。
<< Rapid temperature rise aptitude evaluation >>
10000 g of the amorphous refractory composition produced in Examples 1 to 11 was air-kneaded for 1 minute, and then 800 g of water was appropriately added and kneaded for 3 minutes to obtain a kneaded product. The kneaded product was thrust into a mold having a height of 100 mm and a diameter of 100 mm to prepare two cylindrical test pieces.
After curing in an environment of 20 ° C for 24 hours, put it in an electric furnace in an atmosphere of 1000 ° C, take it out after 30 minutes, visually observe the presence or absence of explosion, and determine the suitability for rapid temperature rise based on the following evaluation criteria. evaluated. The evaluation results are shown in Table 1.
(Evaluation criteria)
A: No explosion was observed in the cylindrical test piece.
B: One explosion point was found in the cylindrical test piece C: Two or more explosion points were found in the cylindrical test piece, and there was a problem in the suitability for rapid temperature rise.
＜＜養生外観評価＞＞
下記評価基準に基づいて評価した。評価結果を表１に示す。
（評価基準）
例１～例１１において製造した不定形耐火組成物１００００ｇを１分間空練りし、その後、水を８００ｇ適宜添加し、３分間混練して混練物を得た。その混練物を４２０ｍｍ×４２０ｍｍ×４０ｍｍの型枠に突き込んで試験体を１個作製した。
２０℃の環境にて２４時間養生した後、目視により、試験体の外観を観察し、下記評価基準に基づいて、評価した。評価結果を表１に示す。
Ａ：試験体に養生収縮亀裂の発生は見られなかった。
Ｂ：試験体に養生収縮亀裂の発生が見られた。
<< Curing appearance evaluation >>
Evaluation was made based on the following evaluation criteria. The evaluation results are shown in Table 1.
(Evaluation criteria)
10000 g of the amorphous refractory composition produced in Examples 1 to 11 was air-kneaded for 1 minute, and then 800 g of water was appropriately added and kneaded for 3 minutes to obtain a kneaded product. The kneaded product was thrust into a mold having a size of 420 mm × 420 mm × 40 mm to prepare one test piece.
After curing in an environment of 20 ° C. for 24 hours, the appearance of the test piece was visually observed and evaluated based on the following evaluation criteria. The evaluation results are shown in Table 1.
A: No curing shrinkage cracks were observed in the test piece.
B: Curing shrinkage cracks were observed in the test piece.
本開示の不定形耐火組成物によれば、優れた熱伝導性を維持しつつ、急速昇温適性に優れることが示された。 According to the amorphous refractory composition of the present disclosure, it has been shown that the suitability for rapid temperature rise is excellent while maintaining excellent thermal conductivity.
１：気流搬送式吹付け施工装置、２：気流搬送機、３：搬送管、４：施工水添加手段、５：施工水添加部、６：吹付けノズル、７：コンプレッサー、２１：不定形耐火組成物、２２：施工対象物、２３：不定形耐火物 1: Airflow transport type spray construction equipment 2: Airflow conveyor 3: Conveyor pipe 4: Construction water addition means 5: Construction water addition part, 6: Spray nozzle, 7: Compressor, 21: Indeterminate fire resistance Composition, 22: Construction object, 23: Amorphous refractory
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2020
- 2020-12-24 JP JP2020215772A patent/JP2022101285A/en active Pending
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