JP2978049B2

JP2978049B2 - キャスタブル耐火物施工用型枠及び該型枠を用いたキャスタブル耐火物の施工方法

Info

Publication number: JP2978049B2
Application number: JP5347350A
Authority: JP
Inventors: 隆山村; 良介中村; 尚紀角村; 晃松尾; 棟義片山; 清隆榎木
Original assignee: Shinagawa Shiro Renga KK
Current assignee: Shinagawa Shiro Renga KK
Priority date: 1993-12-24
Filing date: 1993-12-24
Publication date: 1999-11-15
Anticipated expiration: 2014-11-15
Also published as: JPH07190636A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、取鍋、タンディッシュ
等の溶融金属容器、高炉樋のような溶融金属流路、その
他高温溶融金属を取り扱う炉等の内張りライニングを構
築するためのキャスタブル耐火物を施工する型枠、及び
これを用いたキャスタブル耐火物の施工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般にキャスタブル耐火物は、水と混練
され、型枠内に流し込み施工された後、添加されている
結合剤及び硬化剤等の作用により、自然硬化するいわゆ
る常温自硬性を有する。結合剤としては、アルミナセメ
ントが最も代表的であるが、珪酸塩や燐酸塩、シリカゾ
ル、有機高分子化合物等も用いられている。また、粘
土、アルミナ、シリカ等の超微粉を添加し、分散剤や凝
集剤を用いて結合剤の量の減少、添加水分量の削減、マ
トリックス組織の改善を図る方法が広く行われている。

【０００３】さらにキャスタブル耐火物の種類によって
は、常温自硬性ではなく、温度を加えることによって硬
化を生じる熱硬化性タイプのものも知られている。この
ような熱硬化性タイプのキャスタブル耐火物では、何ら
かの手段で施工後のキャスタブル耐火物に温度(熱)を供
給する必要があり、通常加熱養生が必須である。

【０００４】いずれにしても、キャスタブル耐火物を流
し込み施工し、続いて、型枠を外してもこの施工体が十
分に形状を保つだけの強度を発現したとき、即ち硬化し
た後に型枠が取り外される。その後、施工体内に含有さ
れている水分を取り除くため、乾燥及び予熱工程を含め
数十時間かけて受け入れる溶融金属に近い温度まで加熱
し、これにより溶融金属の受け入れによる熱衝撃に起因
する亀裂や剥離等の損傷を防止している。

【０００５】しかしながら、キャスタブル耐火物の硬化
時間は、温度に大きな影響を受け、特に気温が数度以下
と低い場合には、硬化のための養生時間が20〜30時間と
いう非常に長時間要することがある。これを回避し、且
つ安定した硬化体よりなる施工体を得るため、いわゆる
加熱養生技術が開発されている。

【０００６】例えば「耐火物」(vol.34，No.9，531〜53
4，1982)には、キャスタブル耐火物(流し込み材)に対す
る硬化時間短縮のための加熱養生条件、及びこの加熱養
生条件の施工体特性への影響について検討した結果が報
告されている。これによると、加熱養生技術は養生時間
の短縮及び養生後の強度向上に効果的であり、脱枠後の
乾燥時間も短縮可能であるが、加熱養生温度が200℃で
は施工体の一部に亀裂の発生が認められ、見掛気孔率の
バラツキもやや大きいので、加熱養生温度は150℃以
下、望ましくは100℃以下とするのが良好である旨開示
されている。

【０００７】また、実開昭58−6200号公報には、熱風導
管と熱風案内板とを設けた加熱養生装置が開示されてい
る。この加熱養生装置は、型枠内をバ−ナ−等を用いた
直接燃料燃焼による火炎加熱を行う場合、100℃以下の
温度に制御することが困難であるという認識に基づき提
案されたものであって、熱風を用いて加熱養生し、側壁
及び底部のキャスタブル耐火物施工体の全体をほぼ均一
に加熱するための装置である。

【０００８】この装置によれば、キャスタブル耐火物の
施工後の養生温度が低い場合には、加熱養生は養生時間
削減に非常に効果的な方法であるが、加熱温度が高すぎ
るとキャスタブル施工体に亀裂などの欠陥が生じ、この
ような欠陥を避けるためには正確な加熱温度制御が必要
で、熱風等を用いる必要があった。

【０００９】また、特開平5−92254号公報には、キャス
タブル耐火物と接する型枠面に粗目メッシュスクリ−ン
を用いる方法が開示されている。この方法においても、
キャスタブル耐火物の乾燥のために型枠内部を加熱する
工程が含まれているが、メッシュスクリ−ンを使用する
ため、この型枠は、取り外すことが出来ないので高温溶
融金属の流入によって溶融除去される。従って、施工毎
に新しい型枠を作製する必要があり、不経済であると共
に型枠作製のための手間を必要とする問題があった。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来の型枠
では、比較的高温で加熱養生する場合、又は、補修を目
的とする施工方法において、補修される内張りライニン
グの表面温度が高い場合には、例え外見上大きな問題が
なくても、キャスタブル耐火物の施工体に亀裂などの欠
陥が生じていた。この欠陥を回避するためには、加熱養
生温度を正確に制御する必要があり、また、補修される
内張りライニングの表面温度を十分低下させてからキャ
スタブル耐火物を施工する必要があった。

【００１１】本発明は、比較的高温で加熱養生する時に
発生する欠陥の原因について、また、補修を目的とする
施工方法において、補修される内張りライニングの表面
温度が高い場合に発生する欠陥の原因について、鋭意研
究を重ねた結果、本発明を完成したものであって、本発
明の第１の目的は、比較的高温で加熱養生しても、キャ
スタブル耐火物施工体に亀裂などの欠陥が生じない加熱
養生を可能とする型枠を提供することにある。また、本
発明の第２の目的は、加熱養生後、容易に脱枠が可能
で、且つ型枠のメンテナンス作業を特に必要としない型
枠を提供することにある。

【００１２】更に、本発明の第３の目的は、型枠内部を
比較的高温で加熱しても、亀裂などの欠陥を生じること
無くキャスタブル耐火物を加熱養生することができるキ
ャスタブル耐火物の施工方法を提供することにある。ま
た、本発明の第４の目的は、補修のための施工法におい
て、補修される内張りライニングの表面温度が100℃以
上の場合でも、キャスタブル耐火物施工体に亀裂などの
欠陥を生じない施工法を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】そして、本発明は、キャ
スタブル耐火物施工用型枠として、(1) この型枠面に10
ｃｍ²以下の開孔部を多数設け、且つ該開孔部の総面積
がキャスタブル耐火物と接する型枠面の面積100に対し
て0.3〜40％である型枠(第１発明)、(2) 前記開孔部の
各々にキャスタブル耐火物の通気率より高い通気率を持
つ耐熱性材料を充填した型枠(第２発明)、を要旨とし、
これにより前記第１及び第２の目的とする型枠を提供す
るものである。

【００１４】また、本発明のキャスタブル耐火物の施工
方法は、(3) 本発明の前記(2)の型枠を用いてキャスタ
ブル耐火物を加熱養生する施工方法(第３発明)、(4) 補
修される内張りライニングの表面温度が100℃以上であ
るときに前記(2)の型枠を所定の位置に設置した後、補
修される内張りライニングと前記型枠との間にキャスタ
ブル耐火物を流し込み施工する方法(第４発明)、を要旨
とし、これにより前記第３及び第４の目的とする施工方
法を提供するものである。

【００１５】以下、本発明を詳細に説明する。本発明
は、前記したとおり、比較的高温で加熱養生する際に発
生する亀裂などの欠陥の原因について研究した結果、完
成されたものである。そこで、まずこの研究成果につい
て説明する。

【００１６】一般的にキャスタブル耐火物は、コンクリ
−ト等と同様、水と混練した後流し込み施工される。施
工後そのまま常温で養生する場合には、何も問題が生じ
ないが、加熱養生するときには、水の挙動がキャスタブ
ル耐火物施工体の品質に大きく影響することが判明し
た。即ち、水は加熱と共に蒸発速度を早め、100℃以上
では急激な沸騰が生じる。実際には、例えば湯を沸かす
とき、60〜70℃から気泡が発生し始め、80〜90℃では十
分勢いのよい気泡の発生が観察される。

【００１７】流し込み施工されたキャスタブル耐火物内
部においても、同じようにかなり低温でも水分は気体を
放出し、大きな体積変化を生じようとしている。そし
て、100℃以下の加熱養生で亀裂などの欠陥が見当らな
いのは、沸騰にまで至っていないので、体積膨張に見合
う内部圧力の増大が緩やかであるためと考えられる。

【００１８】ところが、養生温度が100℃以上、即ち水
の沸点以上になると、急激な沸騰が生じようとする。こ
の時、キャスタブル耐火物施工体の表面積が十分大き
く、その表面から水蒸気の放散が自由であるならば、施
工体の内部圧力の上昇は殆どなく、亀裂などの欠陥が生
じることが少ない。

【００１９】しかしながら、従来のキャスタブル耐火物
施工用型枠は、キャスタブル耐火物と接する型枠面に鉄
板を用いることが一般的であるが、鉄板には通気性が全
くないため、加熱養生により発生した水蒸気等の気体
は、キャスタブル耐火物の投入口等の極く限られた開放
部分だけから放散する。従って、従来の型枠を用いて加
熱養生する場合、その加熱温度、加熱速度によって気体
の放散より気体発生の方が速くなり、施工体内部圧力が
上昇し、結果として施工体に亀裂などの欠陥が生じる。

【００２０】本発明における第１発明は、キャスタブル
耐火物を加熱養生するとき、水蒸気などの気体の放散を
阻害せず、施工体内部の圧力上昇を防止(抑制)すること
を目的とする型枠であり、施工用型枠のキャスタブル耐
火物と接する面に多数の開孔部を設けたことを特徴とす
るキャスタブル耐火物施工用型枠である。

【００２１】以下、第１発明の型枠について、図１を参
照して詳細に説明する。図１は、第１発明の型枠の使用
例を示す図であり、この型枠が容易に理解できるよう
に、一例として溶融金属流路に第１発明の型枠を用いた
場合を示す一部破断斜視図である。

【００２２】第１発明の型枠は、図１に示すように、型
枠１の内張りライニング用キャスタブル耐火物５と接す
る面に多数の開孔部２を設けた構造を有している。この
型枠１と鉄皮３の裏張りライニング材４との間にキャス
タブル耐火物５を流し込み、加熱養生すると、このキャ
スタブル耐火物５の温度上昇に伴って気体(水蒸気など)
が発生する。この気体を型枠１の開孔部２を通して放散
させるものである。なお、この型枠１の材質としては、
本発明において特に限定するものではないが、従来の型
枠と同様、鉄板を用いるのが有効であり、経済性の点で
も有利である。

【００２３】第１発明の型枠においては、各開孔部の面
積を10ｃｍ²以下とすることを特徴とする。開孔部の面
積が大きい方が気体の放散は容易であるが、開孔部の面
積が大き過ぎると、この開孔部を通してキャスタブル耐
火物自体が流出してしまう。

【００２４】キャスタブル耐火物は、通常粗粒から微粉
までを適正に粒度配合されている。粗粒のサイズは、用
途や目的によって異なるが、例えば30ｍｍ程度の大粗粒
を用いるような用途では、この大粗粒がある程度開孔部
を塞ぐので、各開孔部の面積が10ｃｍ²程度であって
も、キャスタブル耐火物が流出しにくい。しかし、粗粒
のサイズが数ｍｍ程度と小さい場合には、そのサイズに
応じて開孔部の面積を小さくする必要がある。

【００２５】第１発明の型枠において、この型枠に穿孔
した個々の開孔部の面積は、流し込み施工されるキャス
タブル耐火物に配合の粗粒の最大粒径とほぼ同程度、又
はそれ以下の大きさとするのが特に好ましいが、いずれ
にしてもこの開孔部の面積は、10ｃｍ²以下とする必要
がある。各開孔部の面積が10ｃｍ²より大きいと、キャ
スタブル耐火物の流出の問題だけでなく、第２発明の型
枠(後記参照)に係る“開孔部への充填材料の支持”が困
難になると共に、型枠としての全体強度の面でも好まし
くない。なお、各開孔部の形状は、丸型や角型、その他
小判型や十字型等とすることができ、本発明において特
に限定されるものではない。

【００２６】さらに、第１発明の型枠において、開孔部
の全体の面積がキャスタブル耐火物と接する型枠面の面
積100に対して0.3〜40％であることを特徴とする。開孔
部全体の面積率(以下“開孔部面積率”という)が大きい
方が、当然のことながら加熱によって発生する気体の放
散が容易であるが、40％を越えると、型枠としての強度
を維持することができず、また、キャスタブル耐火物と
接する面に反りが現われることがあり、脱枠を困難にす
る。

【００２７】一方、開孔部面積率が小さくなると、気体
の放散が阻害されることになるが、キャスタブル耐火物
施工体に前記したような欠陥が生じるか否かは、施工体
の形状やその大きさに関連性があり、また、加熱養生に
おける熱の供給速度とも関連するものであり、一概に規
定することが困難である。しかし、少なくとも100℃以
上の温度で加熱養生を行う場合には、0.3％以上の開孔
部面積率が有効である。なお、強度の面と気体の放散の
面の両者を考慮して、最も好ましい開孔部面積率は1.5
〜30％である。

【００２８】型枠の材料としては、従来の型枠と同様、
鉄板を素材とし、これに開孔部を設けたものが、前記し
たとおり好ましいが、必要な強度と耐熱性を有するもの
であれば、任意の材料を使用することができる。型枠の
強度は、当然のことながら同じ厚みの鉄板を用いると、
開孔部を設けない場合より低下するので、リブ等を設置
して補強することもでき、これも本発明に包含されるも
のである。

【００２９】本発明における第２発明は、前記第１発明
の型枠に設けた開孔部(キャスタブル耐火物と接する型
枠面の開孔部)に、キャスタブル耐火物より通気性の大
きい耐熱性材料を充填したことを特徴とする。

【００３０】実際の施工作業において、キャスタブル耐
火物と接する型枠面に開孔部を有すると、流動性を持つ
キャスタブル耐火物の一部がこの開孔部にも流れ込む。
この状態のまま加熱養生することには問題はないが、養
生後型枠を取り外す時(脱枠時)に、また、この型枠を再
使用する時に不都合が生じる。

【００３１】キャスタブル耐火物が開孔部に流れ込む状
態について、図２を参照して説明する。なお、図２は、
キャスタブル耐火物と開孔部を持つ型枠との接触状態を
模式的に示した断面図である。開孔部２を持つ型枠１に
キャスタブル耐火物５を流し込み施工すると、図２に示
すように、開孔部２にキャスタブル耐火物５が流入、充
填し、さらに開孔部２をはみ出して型枠内部８にまで流
出する。その結果、キャスタブル耐火物５が開孔部２に
充填され(図２の充填６参照)、また、型枠内８に向けて
はみ出す(図２のはみ出し７参照)。

【００３２】キャスタブル耐火物と接する型枠面の面積
に対する開孔部面積率が大きい方が水蒸気などの気体の
放散には効果的であるが、この開孔部面積率が大きい
と、図２に示すように、キャスタブル耐火物５の型枠内
部８への流出が顕著になる。この場合、キャスタブル耐
火物５の養生後の強度が高いと、キャスタブル耐火物５
の施工体と型枠１とが一体化してしまい、脱枠が非常に
困難になる。

【００３３】このように、キャスタブル耐火物５が開孔
部２に流入、充填した場合、仮に脱枠が可能であるとし
ても、開孔部２に硬化したキャスタブル耐火物５が付着
し、残存することが多く、折角設けた開孔部２をキャス
タブル耐火物５で一部閉塞することになる。一度使用し
た型枠は、何度も反復使用し、再使用するのが有利であ
るが、初めの何度かは特に問題がないけれども、使用回
数を重ねると、僅かな隙間へもキャスタブル耐火物が充
填していくので、ついには型枠に設けた開孔部の効果
(気体の放出効果)が大幅に削減されてしまうことにな
る。

【００３４】また、再使用時に多数の開孔部のそれぞれ
に付着又は充填されたキャスタブル耐火物を除去するこ
とは、大変な手間と時間を要する。本発明における第２
発明の型枠は、前記したような脱枠の困難性や開孔部の
気体放出効果の減少を防止するものである。

【００３５】即ち、第２発明の型枠は、多数の開孔部
に、予めキャスタブル耐火物の通気率より大きい通気率
を有する耐熱材料を充填しておくことを特徴とし、これ
により流し込み施工時のキャスタブル耐火物の開孔部へ
の流入や型枠内へのはみ出しを防止するものである。も
ともと本発明の型枠に設けた開孔部は、加熱養生に伴う
“気体放散による施工体内部圧力の上昇”を防止するた
めのものであり、耐熱材料を充填しても、通気性を確保
しなければならないことは、当然のことである。

【００３６】従って、第２発明の型枠において、開孔部
に充填されるべき材料は、高い通気性を有する必要があ
る。開孔部に充填される材料の持つべき必要で十分な通
気性の値に関して、本発明者等は種々検討した結果、施
工されるキャスタブル耐火物の乾燥後の通気率より大き
い通気率を有する材料であれば、施工体に生じる亀裂な
どの欠陥を防止し得ることが判明した。

【００３７】また、第２発明の型枠において、開孔部に
充填されるべき材料としては、高い通気性を有すること
に加えて、耐熱性を有する必要がある。型枠内部を加熱
して加熱養生するためには、この加熱養生温度に耐える
耐熱性を必要とするからである。通常、型枠を構成する
鉄板と同程度の耐熱性を有する材料であれば、十分使用
することができる。また、加熱養生温度が比較的低温に
限られる場合には、その養生温度で耐熱性を有する材料
を用いることができる。

【００３８】従って、第２発明の型枠において、開孔部
に充填する材料としては、通気性を有する樹脂、金属、
セラミックス等の材料が、必要とされる耐熱性に応じて
用いることができる。また、この種材料の形状、形態と
しては、開孔部の形状に見合う形状に加工成形したも
の、モルタルのような練り状や粉末状のもの等任意に使
用することができるが、後者の練り状や粉末状のもの
は、充填作業が簡単であるので、実用的である。

【００３９】キャスタブル耐火物より大きい通気率を確
保するためには、開孔部の形状に見合う形状に加工成形
した成形物を使用する場合、加工によって微細通気孔を
設けたり、あるいは微細パイプ状材料を用いて成形物を
形成することができる。また、モルタル状材料を使用す
る場合、これに耐熱性繊維材料等を混合する方法が簡便
であり、良好である。

【００４０】第２発明の型枠では、以上詳記したとお
り、型枠に設けた開孔部にキャスタブル耐火物より通気
性の大きい耐熱性材料を充填したことで、(1) 開孔部に
キャスタブル耐火物が流入しないので、脱枠は、従来の
鉄板製型枠を用いたと同様に非常に容易になる。(2) 開
孔部内にキャスタブル耐火物が付着、残存することがな
いので、これを除去する作業は必要でなく、反復使用し
ても気体放散効果には変化がない。(3) 通気性の大きい
材料を充填するので、気体放散効果が顕著であり、施工
体に亀裂などの欠陥が発生しない。という作用効果が生
じる。

【００４１】本発明における第３発明は、前記第２発明
の型枠を用いてキャスタブル耐火物を施工する方法に関
するものであり、型枠内部を加熱して加熱養生すること
を特徴とする。即ち、溶融金属容器や溶融金属流路等の
内張りライニングを施工する方法であり、この方法を前
記図１に基づいて説明すると、裏張りライニング材４と
型枠１(開孔部２への充填物については図示せず)との間
に内張りライニング用キャスタブル耐火物５を流し込
み、型枠内部８を加熱してキャスタブル耐火物５を加熱
養生する方法である。

【００４２】第３発明の施工方法における加熱養生温度
としては、150〜350℃が本発明の特徴(作用効果)を十分
に発揮させ得るので、好ましい。勿論150℃よりも低い
温度で加熱養生が可能な場合は、さらに欠陥の少ない施
工体を得ることができるので、より好ましいといえる。

【００４３】加熱養生手段としては、特に限定するもの
ではないが、通常ガスバ−ナ−を型枠内部(図１の型枠
内部８参照)に挿入し、燃焼させることで行い、これに
より低くても200〜300℃程度の温度にすることができ
る。従来の加熱養生法では、この温度範囲で加熱養生す
ると施工体に大きな亀裂等の欠陥が生じるが、第３発明
の施工方法では、全く問題なくこの温度範囲で加熱養生
することができる。ただし、養生温度が400℃を越える
と亀裂が発生する場合があり、好ましくないので400℃
以下にすべきである。

【００４４】第３発明の施工方法は、常温で自硬性を持
たない熱硬化性のキャスタブル耐火物を加熱養生する場
合に特に効果が顕著である。熱硬化性のキャスタブル耐
火物は、加熱しないと硬化しないものであり、このキャ
スタブル耐火物に対し急激な加熱を付与すると、単なる
亀裂にとどまらず、施工体が膨れる等の変形を生じるこ
ともある。しかし、第３発明の施工方法によれば、型枠
内部をバ−ナ−等を用いて加熱養生しても、亀裂などが
発生しない作用効果が生じる。

【００４５】本発明における第４発明は、前記第２発明
の型枠を用いて内張りライニングを補修する方法であっ
て、補修される内張りライニングの表面温度が100℃以
上であるときに第２発明の型枠を所定の位置に設置した
後、補修される内張りライニングと前記型枠との間にキ
ャスタブル耐火物を流し込み施工することを特徴とす
る。即ち、補修される内張りライニングの表面温度が10
0℃以上であっても、流し込み施工したキャスタブル耐
火物に亀裂等の欠陥を生じない施工方法である。

【００４６】耐火物内張りライニングは、溶融金属を保
持する等各種用途で使用されるが、いずれも高温で使用
されている。そして、使用中に内張りライニングの損傷
が大きくなると、使用を中断し、内張りライニングを冷
却した後にその表面側が補修される。通常数100℃程度
まではかなり短時間に温度低下するが、100℃以下迄冷
却するには、空気を送るなどの手当てがないと非常に長
時間を要する。

【００４７】従来の型枠を使用した施工方法の場合に
は、内張りライニングの温度をおよそ100℃以下に冷却
する必要があった。これは、内張りライニングの温度が
100℃以上の場合、キャスタブル耐火物に添加された水
が流し込みと同時に急激に蒸発しようとし、加熱養生を
行ったと類似の欠陥が生じるからである。

【００４８】100℃という温度は加熱養生と比べると高
くはないが、耐火物で形成された内張りライニングは、
高い比熱を持つので熱量としては非常に大きく、バーナ
ーによる加熱以上に急速に熱が伝達されるため、欠陥が
現れやすいものである。一方、施工の労力を考えると、
内張りライニングの冷却に長時間を要し、更に、気温の
低い時期に補修施工する場合には、流し込み施工後加熱
養生が必要であった。即ち、わざわざ一度冷却してか
ら、再度燃料を使って加熱しなければならないと言う無
駄があった。

【００４９】本発明の第４発明の方法は、このような無
駄を省略するために非常に有効な施工方法である。そし
て、第４発明の施工方法によれば、補修される内張りラ
イニングの表面温度が100℃以上であっても、水蒸気等
の気体の放散が容易であるので、亀裂などのない施工体
を得ることができる。また、第４発明の施工方法におい
ては、前記第３発明の施工方法と同様、熱硬化性のキャ
スタブル耐火物を施工する場合に特に効果が顕著であ
る。

【００５０】

【実施例】以下、本発明の実施例を従来例又は比較例と
共に挙げ、本発明をより詳細に説明する。

【００５１】（実施例１〜６）表１に示す開孔面積及び
開孔部面積率を有する型枠を用い、また、開孔部に高通
気性モルタルを充填又は充填しない型枠を用いて、５℃
の室内にてアルミナ−炭化珪素質キャスタブル耐火物の
流し込み施工を行った。続いて、同じく表１に示す温度
で加熱養生した。この場合の“流し込み施工時における
開孔部からの流出の有無”“脱枠に要する時間(ｈ)”
“脱枠後の亀裂状態”を表１に示す。

【００５２】実施例５及び実施例６は、実施例３及び実
施例４と同一の型枠(同一の開孔面積及び開孔部面積率
を有する型枠)を用い、同じ温度で加熱養生した例であ
るが、開孔部に高通気性モルタルを充填させたものであ
る点で相違する。この高通気性モルタルとしては、通常
の高アルミナ質モルタルにビニロン繊維を添加して高通
気性を与えたものであり、キャスタブルの通気率の数倍
以上の通気率を有している。

【００５３】（従来例１〜３）比較のため、従来例１〜
３として、開孔部を持たない従来の鉄板製型枠を使用
し、表１に示す温度で加熱養生した。この場合の“脱枠
に要する時間(ｈ)”“脱枠後の亀裂状態”を同じく表１
に示す。

【００５４】

【表１】

【００５５】表１から、実施例１及び実施例２では、個
々の開孔部面積が小さいので、流し込み施工時の開孔部
からの流出は全くないが、実施例３及び実施例４では、
極微量及び若干量の開孔部からのキャスタブル耐火物の
流出が認められた。実施例５及び実施例６では、実施例
３及び実施例４と同一型枠を用い、その開孔部に高通気
性モルタルを充填させたものである点で相違するが、実
施例３及び実施例４で認められる「流し込み施工時の開
孔部からのキャスタブル耐火物の流出」が抑制されてい
ることが理解できる。

【００５６】また、実施例５及び実施例６で使用したモ
ルタルは、前記したとおり、キャスタブルの通気率の数
倍以上の通気率を有している。このモルタルは通気性が
あるため、キャスタブルの脱枠に要する時間は、モルタ
ルを充填していない実施例３及び実施例４と差がなく、
また、脱枠後施工体に亀裂も認められなかった。

【００５７】このように、本発明で規定する開孔面積及
び開孔部面積率を有する型枠を用い、200℃又は250℃の
加熱養生した実施例１〜６では、脱枠に要する時間は2.
5〜3.0時間と非常に短縮されており、また、脱枠後施工
体に亀裂は全く認められなかった。これに対して、従来
例１は、通常実施されているように施工後室温(本実験
の場合５℃)にて自然養生したものであり、加熱養生し
ないものであるが、硬化時間が非常に長く、脱枠に要す
る時間は22時間も必要であった。

【００５８】また、従来例２は、70℃で加熱養生したも
のであり、そのため脱枠までの時間は大幅に短縮されて
はいるが、それでも実施例１〜６と比較すると２倍程度
であり、5.5時間を要している。更に、従来例３では、2
00℃で加熱養生を行ったものであるが、先行文献(前記
「耐火物」参照)にも指摘されているように、施工体に
は大きな亀裂が観察された。

【００５９】（実施例７〜１０）本実施例７〜１０は、
本発明における第４発明の一実施例を説明するための試
験例であり、継ぎ足し補修をする場合(実際の炉におけ
る継ぎ足し補修をする場合)を想定して実験室で行った
試験例である。

【００６０】即ち、この実施例７〜１０(試験例)では、
表２に示す開孔面積及び開孔部面積率を有する型枠で、
かつ開孔部に高通気性モルタルを充填又は充填しない型
枠を用い、継ぎ足し補修をする場合を想定して内張りラ
イニングの表面にキャスタブル耐火物を施した例であ
る。

【００６１】まず、予め内張りライニングの表面を150
℃に加熱した(実際の窯炉では、補修時に内張りライニ
ングを冷却し、所定温度に降温した後、補修用キャスタ
ブル耐火物を施工するものであるが、実験室での試験で
あるので、このような状態に近づけるために予め加熱し
た)。次に、表２に示す型枠を用い、熱硬化性のキャス
タブル耐火物(およそ60℃以上で硬化する熱硬化性キャ
スタブル耐火物)を流し込み施工し、続いて、表２に示
す温度で加熱養生した。このときの“流し込み施工時に
おける開孔部からの流出の有無”“脱枠に要する時間
(ｈ)”“脱枠後の亀裂状態”を表２に示す。

【００６２】実施例７、８、１０は、前記実施例５及び
６と同じ高通気性モルタルを開孔部に充填させた型枠を
使用した例である。また、実施例１０は、実施例９と同
一の型枠(同一の開孔面積及び開孔部面積率を有する型
枠)を用い、同じ温度で加熱養生した例であるが、開孔
部に高通気性モルタルを充填させたものである点で相違
する。

【００６３】（比較例１〜３）比較例１〜３として、開
孔部を持たない従来の鉄板製型枠を使用し、前記実施例
７〜１０(試験例)と同一条件で流し込み施工し(即ち予
め内張りライニングの表面を150℃に加熱しておいてか
ら熱硬化性のキャスタブル耐火物を流し込み施工し)、
続いて表２に示す温度で加熱養生した。この場合の“脱
枠に要する時間(ｈ)”“脱枠後の亀裂状態”を同じく表
２に示す。

【００６４】

【表２】

【００６５】表２から、実施例７及び８では、施工時の
開孔部からの流出がなく、また200℃の加熱養生で4〜4.
5時間で脱枠が可能であり、しかも脱枠後の施工体に
は、亀裂は認められず、良好な状態を呈していた。実施
例９では、施工時に開孔部から極微量のキャスタブル耐
火物の流出が認められたが、これと同じ型枠を用い、さ
らに型枠の開孔部に通気性耐熱モルタルを充填した実施
例１０では、開孔部からの流出がないことが認められ
た。また、実施例９及び実施例１０とも脱枠に要する時
間は同じ４時間であり、短時間で脱枠でき、しかも脱枠
後の施工体に亀裂が認められなかった。

【００６６】これに対して、比較例１の場合、加熱養生
していないので、硬化しないため24時間放置しても変化
がなく、脱枠は不可能であった。比較例２では、70℃で
加熱養生を行ったが、脱枠に要する時間は18時間と非常
に長く、しかも開孔部を持たない枠を使用しているの
で、150℃の内張りライニング表面に流し込まれた施工
体には亀裂も観察された。200℃で加熱養生した比較例
３では、脱枠後の施工体に大きな亀裂が観察され、実用
には供しない状況であった。

【００６７】なお、本発明は、前記実施例１〜１０に限
られるものではなく、いろいろな孔の大きさ／数の組み
合わせが可能であることはいうまでもない。

【００６８】

【発明の効果】本発明は、以上詳記したとおり、所定の
開孔部(開孔面積：10ｃｍ²以下、開孔部面積率：0.3〜4
0％)を有する型枠(第１発明)又はこの開孔部に高通気率
を有する耐熱材料を充填した型枠(第２発明)、及び、該
型枠を用いたキャスタブル耐火物の施工方法(第３発明)
又は内張りライニングを補修するための施工方法(第４
発明)であり、これにより容易に脱枠が可能で、しかも
反復使用可能な型枠を提供でき、かつ比較的高温で加熱
養生しても、キャスタブル耐火物施工体に亀裂などの欠
陥が生じない高温加熱養生をすることができる効果が生
じる。また、補修される内張りライニングの表面温度が
100℃以上の場合でも、キャスタブル耐火物施工体に亀
裂などの欠陥を生じない効果が生じる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１発明の型枠を溶融金属流路に用いた場合の
一部破断斜視図。

【図２】キャスタブル耐火物と開孔部を有する型枠との
接触状態を模式的に示した断面図。

【符号の説明】

１型枠２開孔部３鉄皮４裏張りライニング材５キャスタブル耐火物（内張りライニング材）６充填(開孔部へのキャスタブル耐火物の充填) ７はみ出し(キャスタブル耐火物はみ出し) ８型枠内部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者榎木清隆岡山県備前市福田381−67 (56)参考文献特開昭62−141494（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) F27D 1/16 B22D 41/02 B28B 1/26

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】溶融金属容器や溶融金属流路等の内張り
ライニングを構築するためのキャスタブル耐火物を所定
の形状に施工するための型枠において、キャスタブル耐
火物と接する型枠面に、個々の面積が10ｃｍ²以下であ
る開孔部を多数備え、且つ該開孔部の総面積がキャスタ
ブル耐火物と接する型枠面の面積100に対して0.3〜40％
であることを特徴とするキャスタブル耐火物施工用型
枠。
【請求項２】前記個々の面積が10ｃｍ²以下である開
孔部の各々に、キャスタブル耐火物の通気率より高い通
気率を持つ耐熱性材料を充填したことを特徴とする請求
項１記載のキャスタブル耐火物施工用型枠。
【請求項３】溶融金属容器や溶融金属流路等の内張り
ライニングを構築するためのキャスタブル耐火物の施工
方法において、請求項２記載の型枠を用いてキャスタブ
ル耐火物の流し込みを行った後、前記型枠内部を加熱
し、キャスタブル耐火物を加熱養生することを特徴とす
るキャスタブル耐火物の施工方法。
【請求項４】溶融金属容器や溶融金属流路等の内張り
ライニングを補修するめのキャスタブル耐火物の施工方
法において、補修される内張りライニングの表面温度が
100℃以上であるときに請求項２記載の型枠を所定の位
置に設置した後、補修される内張りライニングと前記型
枠との間にキャスタブル耐火物を流し込み施工すること
を特徴とするキャスタブル耐火物の施工方法。