JP2548085B2 - 不定形耐火物組成 - Google Patents
不定形耐火物組成Info
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- JP2548085B2 JP2548085B2 JP6033185A JP3318594A JP2548085B2 JP 2548085 B2 JP2548085 B2 JP 2548085B2 JP 6033185 A JP6033185 A JP 6033185A JP 3318594 A JP3318594 A JP 3318594A JP 2548085 B2 JP2548085 B2 JP 2548085B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】 本発明は転炉、取鍋、タンディ
ッシュ等の各種製鋼容器の内張用耐火物として、また、
製鋼用ランス及び各種炉蓋等に使用される不定形耐火組
成、特に予熱乾燥時におけるマグネシアの消化性防止に
有効な組成に関するものである。
ッシュ等の各種製鋼容器の内張用耐火物として、また、
製鋼用ランス及び各種炉蓋等に使用される不定形耐火組
成、特に予熱乾燥時におけるマグネシアの消化性防止に
有効な組成に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】製鋼容器等に使用される耐火物を構成す
る素材としてはマグネシア、ドロマイト、カルシア等の
塩基性素材が、これら素材の持つ耐食性や鋼を汚染しな
いなどの理由により使用されている。特に近年、取鍋に
おいては耐用性を向上させる目的で、アルミナ質あるい
はアルミナ−スピネル質の材料にマグネシア等の塩基性
材料を添加して使用される傾向がある。
る素材としてはマグネシア、ドロマイト、カルシア等の
塩基性素材が、これら素材の持つ耐食性や鋼を汚染しな
いなどの理由により使用されている。特に近年、取鍋に
おいては耐用性を向上させる目的で、アルミナ質あるい
はアルミナ−スピネル質の材料にマグネシア等の塩基性
材料を添加して使用される傾向がある。
【０００３】しかしながら、このように優れた性質を有
するマグネシア等の塩基性材料も、水を大量に使用し、
鋳込み用あるいは流し込み用として使用されるセメント
系キャスタブル耐火物に使用するには、大きな難点があ
る。即ち、水を加えて混練した場合には、マグネシア分
が水和して水酸化マグネシウムが生成されるため、施工
体の強度が小さく、加熱乾燥時に急激な脱水による亀裂
が生じたり、また、加熱時の水蒸気による水和の膨張に
より施工体が崩壊し易い。
するマグネシア等の塩基性材料も、水を大量に使用し、
鋳込み用あるいは流し込み用として使用されるセメント
系キャスタブル耐火物に使用するには、大きな難点があ
る。即ち、水を加えて混練した場合には、マグネシア分
が水和して水酸化マグネシウムが生成されるため、施工
体の強度が小さく、加熱乾燥時に急激な脱水による亀裂
が生じたり、また、加熱時の水蒸気による水和の膨張に
より施工体が崩壊し易い。
【０００４】この傾向は、添加されるマグネシアや遊離
マグネシアを含む耐火原料の量が増大するほど、また、
粒度が小さくなるほど大となる。
マグネシアを含む耐火原料の量が増大するほど、また、
粒度が小さくなるほど大となる。
【０００５】このような欠点を抑制するために、例えば
特開昭５８−９９１７７号公報に開示されたように非晶
質シリカを加えることにより消化性を防止する方法、特
開昭６１−２９１４６５号公報に開示されたようにリン
酸塩を添加して塩基性素材表面を不溶性リン酸塩で被覆
する方法、あるいは特開平２−２４８３７０号公報に開
示されたようにハロゲン化アンモニウム及びハロゲン化
アミンを加える方法等が提案されている。
特開昭５８−９９１７７号公報に開示されたように非晶
質シリカを加えることにより消化性を防止する方法、特
開昭６１−２９１４６５号公報に開示されたようにリン
酸塩を添加して塩基性素材表面を不溶性リン酸塩で被覆
する方法、あるいは特開平２−２４８３７０号公報に開
示されたようにハロゲン化アンモニウム及びハロゲン化
アミンを加える方法等が提案されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上記のスレーキング防
止の各種の提案の内、非晶質シリカを加えることにより
消化性を防止する方法では、ＳｉＯ2 などの添加が低融
物の生成を助長し、耐食性の低下や材料の過焼結による
亀裂や剥離を引き起こしている。
止の各種の提案の内、非晶質シリカを加えることにより
消化性を防止する方法では、ＳｉＯ2 などの添加が低融
物の生成を助長し、耐食性の低下や材料の過焼結による
亀裂や剥離を引き起こしている。
【０００７】一方、リン酸塩を添加して塩基性素材表面
を不溶性リン酸塩で被覆する方法では、処理が繁雑であ
ること、素材の粒度が小さくなると処理が困難であるこ
と、処理品を粉砕したり表面が摩耗するとスレーキング
防止効果が損なわれる等の難点がある。
を不溶性リン酸塩で被覆する方法では、処理が繁雑であ
ること、素材の粒度が小さくなると処理が困難であるこ
と、処理品を粉砕したり表面が摩耗するとスレーキング
防止効果が損なわれる等の難点がある。
【０００８】また、ハロゲン化アンモニウム及びハロゲ
ン化アミンを加える方法では、水を加えて混練した際及
び乾燥予熱の際に、ハロゲン化物が分解してアンモニア
等の不快なガスを発生し、作業環境を汚染する。その
他、ハロゲン化アンモニウム及びハロゲン化アミンは、
マグネシアを含有するセメント系キャスタブルにおい
て、流動性を阻害するため、燐酸塩等の解膠剤の添加が
多量に要る。そのため、耐食性の低下や過焼結による亀
裂や剥離を引き起こす。
ン化アミンを加える方法では、水を加えて混練した際及
び乾燥予熱の際に、ハロゲン化物が分解してアンモニア
等の不快なガスを発生し、作業環境を汚染する。その
他、ハロゲン化アンモニウム及びハロゲン化アミンは、
マグネシアを含有するセメント系キャスタブルにおい
て、流動性を阻害するため、燐酸塩等の解膠剤の添加が
多量に要る。そのため、耐食性の低下や過焼結による亀
裂や剥離を引き起こす。
【０００９】そこで本発明者等は、鋭意研究の結果、無
定形カオリン（以下、メタカオリンと記す）がマグネシ
ア及び／または遊離マグネシアを含む耐火原料を使用し
た不定形耐火物の耐消化性に効果があることを知見し、
本発明を完成した。
定形カオリン（以下、メタカオリンと記す）がマグネシ
ア及び／または遊離マグネシアを含む耐火原料を使用し
た不定形耐火物の耐消化性に効果があることを知見し、
本発明を完成した。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明では、マグネシア
及び／又は遊離マグネシアを含む耐火原料を使用した不
定形耐火物組成１００重量部に対して、無定形カオリン
（メタカオリン）微粉を０．１〜２０重量部添加する。
本発明の不定形耐火物組成の好ましい一例では、マグネ
シア及び／又は遊離マグネシアを含有する耐火原料７５
〜９９．５重量％を基本組成とし、これにマグネシア及
び／又は遊離マグネシアを含有する耐火原料の０．１〜
２０重量％（好ましくは０．３〜１０重量％）の割合で
メタカオリンが加えられる。
及び／又は遊離マグネシアを含む耐火原料を使用した不
定形耐火物組成１００重量部に対して、無定形カオリン
（メタカオリン）微粉を０．１〜２０重量部添加する。
本発明の不定形耐火物組成の好ましい一例では、マグネ
シア及び／又は遊離マグネシアを含有する耐火原料７５
〜９９．５重量％を基本組成とし、これにマグネシア及
び／又は遊離マグネシアを含有する耐火原料の０．１〜
２０重量％（好ましくは０．３〜１０重量％）の割合で
メタカオリンが加えられる。
【００１１】マグネシアとしては、海水マグネシア，焼
結マグネシア，電融マグネシア，天然マグネシア等が挙
げられ、遊離マグネシア耐火原料としては、焼結スピネ
ル，電融スピネル等が挙げられる。これらは単独で使用
しても良く、あるいは２種以上を併用しても良い。
結マグネシア，電融マグネシア，天然マグネシア等が挙
げられ、遊離マグネシア耐火原料としては、焼結スピネ
ル，電融スピネル等が挙げられる。これらは単独で使用
しても良く、あるいは２種以上を併用しても良い。
【００１２】結合剤としてのアルミナセメントは、特に
限定されることはなく、市販の各種アルミナセメントを
使用することが出来る。メタカオリンとしてはカオリン
粘土を焼成（例えば約５５０℃〜約９５０℃）して、結
晶構造的に無定形となった領域のものが使用できる。
限定されることはなく、市販の各種アルミナセメントを
使用することが出来る。メタカオリンとしてはカオリン
粘土を焼成（例えば約５５０℃〜約９５０℃）して、結
晶構造的に無定形となった領域のものが使用できる。
【００１３】メタカオリン粉は微細であることが望まし
く、具体的にはその８５重量％以上が４４μｍ以下で且
つ残余が７４μｍを越えないことが好ましい。
く、具体的にはその８５重量％以上が４４μｍ以下で且
つ残余が７４μｍを越えないことが好ましい。
【００１４】メタカオリンの使用量としては、マグネシ
ア及び／又は遊離マグネシアを含む耐火原料の重量の
０．１〜２０重量％の範囲内とする。メタカオリンの使
用量が０．１未満の場合は、無添加と同様にマグネシア
及び／又は遊離マグネシアを含む耐火原料の水和・脱水
による亀裂の発生や崩壊等を防止することが出来ない。
一方、メタカオリンが２０重量％を上回ると、耐食性、
耐火性、作業性が低下する傾向を生ずる。
ア及び／又は遊離マグネシアを含む耐火原料の重量の
０．１〜２０重量％の範囲内とする。メタカオリンの使
用量が０．１未満の場合は、無添加と同様にマグネシア
及び／又は遊離マグネシアを含む耐火原料の水和・脱水
による亀裂の発生や崩壊等を防止することが出来ない。
一方、メタカオリンが２０重量％を上回ると、耐食性、
耐火性、作業性が低下する傾向を生ずる。
【００１５】本発明の不定形耐火物組成には、必要に応
じて、更に種々の公知の耐火材料、金属粉末、分散剤等
を添加することが出来る。耐火材料としては、焼結アル
ミナ，電融アルミナ，電融ムライト，仮焼アルミナ等の
アルミナ系材料、クロム鉱、フォルステライト、耐火粘
土等が挙げられ、これらは適宜配合及び粒度調整して使
用することが出来る。
じて、更に種々の公知の耐火材料、金属粉末、分散剤等
を添加することが出来る。耐火材料としては、焼結アル
ミナ，電融アルミナ，電融ムライト，仮焼アルミナ等の
アルミナ系材料、クロム鉱、フォルステライト、耐火粘
土等が挙げられ、これらは適宜配合及び粒度調整して使
用することが出来る。
【００１６】金属粉末としては、金属シリコン，金属マ
グネシウム，アルミニウム，金属アルミニウム等が挙げ
られる。分散剤としては、縮合リン酸塩、リグニンスル
ホン酸塩、アルキルスルホン酸塩、ポリアクリル酸及び
その塩類等が挙げられる。
グネシウム，アルミニウム，金属アルミニウム等が挙げ
られる。分散剤としては、縮合リン酸塩、リグニンスル
ホン酸塩、アルキルスルホン酸塩、ポリアクリル酸及び
その塩類等が挙げられる。
【００１７】
【作用】本発明においては、水を加えて混練した場合、
メタカオリンが選択的にマグネシア表面に吸着し、消化
性を防止する他、天然マグネシアのような不純物を多量
に含有する低級マグネシアの場合においても同様な効果
が発揮される。
メタカオリンが選択的にマグネシア表面に吸着し、消化
性を防止する他、天然マグネシアのような不純物を多量
に含有する低級マグネシアの場合においても同様な効果
が発揮される。
【００１８】
【実施例】 本発明の不定形耐火物組成の耐消化性を検
証するため、複数種類の供試体を作製して実験を行っ
た。各実験例において使用されたメタカオリン（無定形
カオリン）は、カオリン粘土を構造水を失う５５０℃か
らメタカオリン格子が崩壊しない９５０℃の範囲で焼成
することによって作成され、結晶構造的に無定形となっ
たものである。 実験例１ 表１に示した粒度と表２に示した化学成分を有する原料
（メタカオリンと耐火粘土）を表３に示した通りに配合
して、水７．５〜１２重量部を加え、３分間混練した
後、４０×４０×１６０ｍｍの金型に鋳込み、２０℃で
２４Ｈｒ養生することによって、供試体（実施例Ｎｏ．
１〜Ｎｏ．６と比較例Ｎｏ．７〜Ｎｏ．１０）を作製し
た。
証するため、複数種類の供試体を作製して実験を行っ
た。各実験例において使用されたメタカオリン（無定形
カオリン）は、カオリン粘土を構造水を失う５５０℃か
らメタカオリン格子が崩壊しない９５０℃の範囲で焼成
することによって作成され、結晶構造的に無定形となっ
たものである。 実験例１ 表１に示した粒度と表２に示した化学成分を有する原料
（メタカオリンと耐火粘土）を表３に示した通りに配合
して、水７．５〜１２重量部を加え、３分間混練した
後、４０×４０×１６０ｍｍの金型に鋳込み、２０℃で
２４Ｈｒ養生することによって、供試体（実施例Ｎｏ．
１〜Ｎｏ．６と比較例Ｎｏ．７〜Ｎｏ．１０）を作製し
た。
【００１９】
【表１】
【００２０】
【表２】
【００２１】
【表３】
【００２２】該供試体を温度１１７℃、水蒸気圧１．８
気圧の圧力容器内に４時間を１サイクルとして３サイク
ル投入した。そして、各供試体について外観観察をした
後、線変化率と曲げ強さの試験を行い、作業性の評価も
行なった。これらの観察と試験および評価結果は表３に
示した通りである。
気圧の圧力容器内に４時間を１サイクルとして３サイク
ル投入した。そして、各供試体について外観観察をした
後、線変化率と曲げ強さの試験を行い、作業性の評価も
行なった。これらの観察と試験および評価結果は表３に
示した通りである。
【００２３】実験例２ 表１に示した粒度と表２に示した化学成分を有する原料
（メタカオリンと耐火粘土）を表４に示した通りに配合
して水６〜７．５重量部を加え、実験例１と同様に混
練、鋳込み、及び養生することによって供試体（実施例
No.11 〜No.15 と比較例No.16 〜No.20 ）を作製した。
各々の供試体を実験例１と同様の圧力容器に入れ、実験
例１と同様のスレーキングテストに供した。この結果は
表４に示した通りである。
（メタカオリンと耐火粘土）を表４に示した通りに配合
して水６〜７．５重量部を加え、実験例１と同様に混
練、鋳込み、及び養生することによって供試体（実施例
No.11 〜No.15 と比較例No.16 〜No.20 ）を作製した。
各々の供試体を実験例１と同様の圧力容器に入れ、実験
例１と同様のスレーキングテストに供した。この結果は
表４に示した通りである。
【００２４】
【表４】
【００２５】実験例１においては、実施例及び比較例と
も硬化性は良好であったが、比較例の耐火粘土６％及び
９％のものは粘性が大きく、流動せず、作業性は不良で
あった。実験例２においては、実施例及び比較例とも流
動性や硬化性などの作業性は良好であった。
も硬化性は良好であったが、比較例の耐火粘土６％及び
９％のものは粘性が大きく、流動せず、作業性は不良で
あった。実験例２においては、実施例及び比較例とも流
動性や硬化性などの作業性は良好であった。
【００２６】表３と表４に示された結果からも明らかな
ように、本発明に従って無定形カオリンを添加したセメ
ント系キャスタブル耐火物は、マグネシアを含有する耐
火物原料組成であっても、また、マグネシアと遊離マグ
ネシアの両者を含有する耐火原料組成（アルミナ−スピ
ネル質）であっても、耐スレーキング性は遥かに優れた
結果を示した。
ように、本発明に従って無定形カオリンを添加したセメ
ント系キャスタブル耐火物は、マグネシアを含有する耐
火物原料組成であっても、また、マグネシアと遊離マグ
ネシアの両者を含有する耐火原料組成（アルミナ−スピ
ネル質）であっても、耐スレーキング性は遥かに優れた
結果を示した。
【００２７】これに対して、耐スレーキング剤としてメ
タカオリンを添加しない供試体（比較例No.7及びNo.16
）と、無定形化していない耐火粘土使用の供試体（比
較例No.8〜No.10 及び比較例No.17 〜No.20 ）は、飽和
水蒸気中で短時間でスレーキングにより崩壊・粉化し
た。
タカオリンを添加しない供試体（比較例No.7及びNo.16
）と、無定形化していない耐火粘土使用の供試体（比
較例No.8〜No.10 及び比較例No.17 〜No.20 ）は、飽和
水蒸気中で短時間でスレーキングにより崩壊・粉化し
た。
【００２８】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、マグネシ
ア及び／又は遊離マグネシアを含む耐火原料を用いた不
定形耐火物組成に対して、所定量の無定形カオリン（メ
タカオリン）微粉を添加することによって、耐消化性に
優れた不定形耐火物が得られるのである。
ア及び／又は遊離マグネシアを含む耐火原料を用いた不
定形耐火物組成に対して、所定量の無定形カオリン（メ
タカオリン）微粉を添加することによって、耐消化性に
優れた不定形耐火物が得られるのである。
Claims (1)
- 【請求項１】 マグネシア及び／又は遊離マグネシアを
含む耐火原料を使用した不定形耐火物組成１００重量部
に対して、無定形カオリン（メタカオリン）微粉を０．
１〜２０重量部添加したことを特徴とする不定形耐火物
組成。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6033185A JP2548085B2 (ja) | 1994-02-04 | 1994-02-04 | 不定形耐火物組成 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6033185A JP2548085B2 (ja) | 1994-02-04 | 1994-02-04 | 不定形耐火物組成 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07215772A JPH07215772A (ja) | 1995-08-15 |
| JP2548085B2 true JP2548085B2 (ja) | 1996-10-30 |
Family
ID=12379444
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6033185A Expired - Fee Related JP2548085B2 (ja) | 1994-02-04 | 1994-02-04 | 不定形耐火物組成 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2548085B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2748409B1 (fr) * | 1996-05-10 | 1998-07-10 | Peugeot | Nouveau revetement isolant pour moule metallique et procede de realisation d'un tel revetement |
| CN109608210B (zh) * | 2018-12-21 | 2022-05-13 | 茂名高岭科技有限公司 | 一种偏高岭土基耐火材料及其制备方法 |
-
1994
- 1994-02-04 JP JP6033185A patent/JP2548085B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07215772A (ja) | 1995-08-15 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19960528 |
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