JP2614800B2 - 無機繊維質耐火レンガ - Google Patents
無機繊維質耐火レンガInfo
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- JP2614800B2 JP2614800B2 JP4161745A JP16174592A JP2614800B2 JP 2614800 B2 JP2614800 B2 JP 2614800B2 JP 4161745 A JP4161745 A JP 4161745A JP 16174592 A JP16174592 A JP 16174592A JP 2614800 B2 JP2614800 B2 JP 2614800B2
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- Japan
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- refractory brick
- parts
- refractory
- brick
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- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、無機繊維を多量に含有
する耐火レンガに関するものである。
する耐火レンガに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来のセラミック質耐火レンガは概して
耐熱衝撃性が悪く、急激な加熱と冷却を繰り返すとスポ
ーリングと呼ばれる亀裂や面剥離を起こし易い。また、
重く、断熱性はあまり良くない。耐熱性無機繊維を配合
した原料から製造された耐火レンガは、無機繊維の補強
作用により、無機繊維を含有しない耐火レンガと比べれ
ば耐熱衝撃性が改良されているが、原料混合物を脱水成
形する過程で繊維が面方向に配向し易く、このため、加
熱、冷却を繰り返すと層状剥離を起こし易い。
耐熱衝撃性が悪く、急激な加熱と冷却を繰り返すとスポ
ーリングと呼ばれる亀裂や面剥離を起こし易い。また、
重く、断熱性はあまり良くない。耐熱性無機繊維を配合
した原料から製造された耐火レンガは、無機繊維の補強
作用により、無機繊維を含有しない耐火レンガと比べれ
ば耐熱衝撃性が改良されているが、原料混合物を脱水成
形する過程で繊維が面方向に配向し易く、このため、加
熱、冷却を繰り返すと層状剥離を起こし易い。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、従来
の耐火レンガにおける上述のような問題点を解決し、耐
熱衝撃性にすぐれ、軽量で断熱性も良い耐火レンガを提
供することにある。
の耐火レンガにおける上述のような問題点を解決し、耐
熱衝撃性にすぐれ、軽量で断熱性も良い耐火レンガを提
供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明が提供することに
成功した耐火レンガは、耐熱性無機繊維粒状綿３０〜７
０重量％、耐火性無機質粉末０〜５０重量％、コロイダ
ルシリカ１０〜３０重量％からなる混合物に水を加えて
レンガ状に成形し、１２００〜１４００℃で焼成してな
る無機繊維質レンガである。
成功した耐火レンガは、耐熱性無機繊維粒状綿３０〜７
０重量％、耐火性無機質粉末０〜５０重量％、コロイダ
ルシリカ１０〜３０重量％からなる混合物に水を加えて
レンガ状に成形し、１２００〜１４００℃で焼成してな
る無機繊維質レンガである。
【０００５】
【作用】本発明の耐火レンガで補強材として使われた無
機繊維は、粒状綿であるため成形工程でも面方向配向を
生じないで粒状を保ったまま製品中に均一に分布してお
り、製品物性を方向性のないものにしている。粒状綿の
ままの無機繊維を含有する本発明の耐火レンガは、加熱
・冷却の繰り返し等による熱衝撃を受けても、製品中に
均一に分布した粒状の無機繊維によって亀裂の成長が阻
止されるためか、大きな亀裂にはならず、多数の細かい
亀裂を生じるだけである。また層状剥離も起こしにく
い。
機繊維は、粒状綿であるため成形工程でも面方向配向を
生じないで粒状を保ったまま製品中に均一に分布してお
り、製品物性を方向性のないものにしている。粒状綿の
ままの無機繊維を含有する本発明の耐火レンガは、加熱
・冷却の繰り返し等による熱衝撃を受けても、製品中に
均一に分布した粒状の無機繊維によって亀裂の成長が阻
止されるためか、大きな亀裂にはならず、多数の細かい
亀裂を生じるだけである。また層状剥離も起こしにく
い。
【０００６】以下、本発明の耐火レンガの製造法につき
説明する。原料の無機繊維としては、耐熱性が良好で粒
状綿に加工し易いものであればなんでもよいが、好まし
い具体例としては、アルミノシリケート質繊維、アルミ
ナ質繊維、シリカ質繊維、ムライト質繊維などがある。
綿状の原料粒状綿にするには、櫛状にかみ合った回転刃
の間を通して切断粉砕した後、回転篩上で転動させなが
ら粒状に成形し、最後に所定の粒度に篩分ける。粒状綿
の好適直径は、約１〜１０mmである。
説明する。原料の無機繊維としては、耐熱性が良好で粒
状綿に加工し易いものであればなんでもよいが、好まし
い具体例としては、アルミノシリケート質繊維、アルミ
ナ質繊維、シリカ質繊維、ムライト質繊維などがある。
綿状の原料粒状綿にするには、櫛状にかみ合った回転刃
の間を通して切断粉砕した後、回転篩上で転動させなが
ら粒状に成形し、最後に所定の粒度に篩分ける。粒状綿
の好適直径は、約１〜１０mmである。
【０００７】耐火性無機質粉末としては、アルミナ、ム
ライト、ステアタイト、フォルステライト、ジルコニア
などの、粒径１〜５０μm程度のものが適当である。各
原料は、無機繊維粒状綿３０〜７０重量％、耐火性無機
質粉末０〜５０重量％、およびシリカ質マトリックス１
０〜３０重量％からなる製品が得られるような比率で用
いる。まず粒状綿と無機質粉末に結合剤とするコロイダ
ルシリカおよび水を加え、全体が均一になるまで混合す
るが、過度に混合して粒状綿を単繊維状に解繊してしま
わないように注意する。水量は、全固形物に対し２５〜
１０００重量％程度が適当である。
ライト、ステアタイト、フォルステライト、ジルコニア
などの、粒径１〜５０μm程度のものが適当である。各
原料は、無機繊維粒状綿３０〜７０重量％、耐火性無機
質粉末０〜５０重量％、およびシリカ質マトリックス１
０〜３０重量％からなる製品が得られるような比率で用
いる。まず粒状綿と無機質粉末に結合剤とするコロイダ
ルシリカおよび水を加え、全体が均一になるまで混合す
るが、過度に混合して粒状綿を単繊維状に解繊してしま
わないように注意する。水量は、全固形物に対し２５〜
１０００重量％程度が適当である。
【０００８】均一なペースト状混合物が得られたなら
ば、それを成形用型に入れ、厚板状に脱水成形する。プ
レス圧は、最終製品の嵩比重が約０.７〜１.１になるよ
う、約２〜５kgf/cm2の範囲で調節することが望まし
い。得られた厚板状成形物は、約１１０〜１４０℃で十
分乾燥した後、１２００〜１４００℃で焼成し、コロイ
ダルシリカ由来のシリカ質マトリックスを形成させる。
その後、レンガ状に切断して、本発明の耐火レンガを得
る。
ば、それを成形用型に入れ、厚板状に脱水成形する。プ
レス圧は、最終製品の嵩比重が約０.７〜１.１になるよ
う、約２〜５kgf/cm2の範囲で調節することが望まし
い。得られた厚板状成形物は、約１１０〜１４０℃で十
分乾燥した後、１２００〜１４００℃で焼成し、コロイ
ダルシリカ由来のシリカ質マトリックスを形成させる。
その後、レンガ状に切断して、本発明の耐火レンガを得
る。
【０００９】
実施例１ アルミノシリケート繊維粒状綿(平均粒径5〜10mm) １００重量部 アルミナ粉末（平均粒径4〜5μm） ８５重量部 コロイダルシリカ ５０重量部 水 １００重量部 カルボキシメチルセルロース(セロゲン4H) ５重量部
【００１０】上記比率で原料をニーダーに入れ、均一に
なるまで混合した後、プレス成形用型に入れ、厚さ１４
０mmの厚板状に成形した。約１３０℃の熱風で乾燥後、
１３００℃で焼成し、得られた成形体をレンガ状に切断
した。破断面を観察したところ、原料の粒状綿は大部分
が製品中でも粒状を保っていた。
なるまで混合した後、プレス成形用型に入れ、厚さ１４
０mmの厚板状に成形した。約１３０℃の熱風で乾燥後、
１３００℃で焼成し、得られた成形体をレンガ状に切断
した。破断面を観察したところ、原料の粒状綿は大部分
が製品中でも粒状を保っていた。
【００１１】実施例２ アルミノシリケート繊維粒状綿(平均粒径5〜10mm) １００重量部 コロイダルシリカ ５０重量部 水 １００重量部 カルボキシメチルセルロース(セロゲン4H) ５重量部 原料配合を上記のとおりに変更したほかは実施例１と同
様にして、耐火レンガを製造した。破断面を観察したと
ころ、原料の粒状綿は大部分が製品中でも粒状を保って
いた。上記各例製品の特性値は下記のとおりであった。
様にして、耐火レンガを製造した。破断面を観察したと
ころ、原料の粒状綿は大部分が製品中でも粒状を保って
いた。上記各例製品の特性値は下記のとおりであった。
【００１２】 実施例１ 実施例２ 嵩比重 ０.８８ ０.７２ 曲げ強さ（kgf/cm2） １４ ８ 圧縮強さ（kgf/cm2） １８ １０ 1400℃・24H加熱による寸法変化 ０.０５％膨張 ０.３％収縮 熱伝導率(kcal/m・hr・℃) 温度 ４００℃ ０.２１ ０.２０ 温度 ８００℃ ０.２３ ０.２２ 温度１０００℃ ０.２５ ０.２５ 温度１２００℃ ０.２７ ０.２８
【００１３】比較例１ アルミノシリケート繊維（解繊品） １００重量部 アルミナ粉末（平均粒径４〜５μm） ８５重量部 コロイダルシリカ ５０重量部 水 ２０００重量部 硫酸アルミニウム（25％） １０重量部 アンモニア水（25％) １０重量部 有機質凝集剤・サンフロック（0.4％) ６０重量部 原料配合を上記のようにしたほかは実施例１と同様にし
てレンガを製造した。
てレンガを製造した。
【００１４】上記実施例１および比較例１の耐火レン
ガ、ならびに参考例として選んだ市販のセラミック質耐
火断熱レンガ（ＪＩＳ R2611によるＢ類６種）につい
て、下記の耐スポーリング試験を行なった。 試験方法：230mm×114mm×65mmの試験体を、あらかじめ
１４００℃に昇温した電気炉に入れ、２時間急速加熱し
た後、炉より取り出し、軸流ファン（風速１５m/sec，
風量６０m3/min）により２時間強制冷却する。この操作
を１サイクルとする加熱と冷却を繰り返し、外観変化を
観察する。
ガ、ならびに参考例として選んだ市販のセラミック質耐
火断熱レンガ（ＪＩＳ R2611によるＢ類６種）につい
て、下記の耐スポーリング試験を行なった。 試験方法：230mm×114mm×65mmの試験体を、あらかじめ
１４００℃に昇温した電気炉に入れ、２時間急速加熱し
た後、炉より取り出し、軸流ファン（風速１５m/sec，
風量６０m3/min）により２時間強制冷却する。この操作
を１サイクルとする加熱と冷却を繰り返し、外観変化を
観察する。
【００１５】試験結果は次のとおりであった。 実施例１製品および実施例２製品：小さなヘアクラック
が発生したが、１０サイクル経過後も試料の破断に至る
ような大きな亀裂は生じなかった。 参考例：１サイクルで大きな亀裂が発生し、中央部から
破断した。 比較例１製品：３サイクルで層状に破断し、かつ中央部
に大きな亀裂が生じた。
が発生したが、１０サイクル経過後も試料の破断に至る
ような大きな亀裂は生じなかった。 参考例：１サイクルで大きな亀裂が発生し、中央部から
破断した。 比較例１製品：３サイクルで層状に破断し、かつ中央部
に大きな亀裂が生じた。
【００１６】
【発明の効果】上述のように、本発明による耐火レンガ
はプレス成形過程で面方向配向を生じにくい粒状綿で方
向性なく一様に補強されているので、加熱・冷却の繰り
返しによる熱衝撃を受けても多数の細かな亀裂が生じる
だけで亀裂が大きくは成長しにくく、また層状剥離も起
こしにくいという特長を有する。したがって、本発明の
耐火レンガは耐火レンガを用いて構築される各種加熱
炉、燃焼炉等の寿命延長を可能にするだけでなく、従来
のセラミック質耐火レンガでは耐熱衝撃性が不十分で使
用できなかった分野（たとえば融雪装置、鍛造炉など）
にも使用可能である。従来のセラミック質耐火レンガと
比べると低比重で熱伝導率が小さく、かつ扱い易いこと
も本発明の耐火レンガの有利な点である。
はプレス成形過程で面方向配向を生じにくい粒状綿で方
向性なく一様に補強されているので、加熱・冷却の繰り
返しによる熱衝撃を受けても多数の細かな亀裂が生じる
だけで亀裂が大きくは成長しにくく、また層状剥離も起
こしにくいという特長を有する。したがって、本発明の
耐火レンガは耐火レンガを用いて構築される各種加熱
炉、燃焼炉等の寿命延長を可能にするだけでなく、従来
のセラミック質耐火レンガでは耐熱衝撃性が不十分で使
用できなかった分野（たとえば融雪装置、鍛造炉など）
にも使用可能である。従来のセラミック質耐火レンガと
比べると低比重で熱伝導率が小さく、かつ扱い易いこと
も本発明の耐火レンガの有利な点である。
Claims (1)
- 【請求項１】 耐熱性無機繊維粒状綿３０〜７０重量
％、耐火性無機質粉末０〜５０重量％、コロイダルシリ
カ１０〜３０重量％からなる混合物に水を加えてレンガ
状に成形し、１２００〜１４００℃で焼成してなる無機
繊維質耐火レンガ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4161745A JP2614800B2 (ja) | 1992-05-29 | 1992-05-29 | 無機繊維質耐火レンガ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4161745A JP2614800B2 (ja) | 1992-05-29 | 1992-05-29 | 無機繊維質耐火レンガ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05330932A JPH05330932A (ja) | 1993-12-14 |
| JP2614800B2 true JP2614800B2 (ja) | 1997-05-28 |
Family
ID=15741084
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4161745A Expired - Lifetime JP2614800B2 (ja) | 1992-05-29 | 1992-05-29 | 無機繊維質耐火レンガ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2614800B2 (ja) |
-
1992
- 1992-05-29 JP JP4161745A patent/JP2614800B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05330932A (ja) | 1993-12-14 |
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