JP2983689B2 - キャスタブル組成物 - Google Patents
キャスタブル組成物Info
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- JP2983689B2 JP2983689B2 JP3136916A JP13691691A JP2983689B2 JP 2983689 B2 JP2983689 B2 JP 2983689B2 JP 3136916 A JP3136916 A JP 3136916A JP 13691691 A JP13691691 A JP 13691691A JP 2983689 B2 JP2983689 B2 JP 2983689B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、アルミナを主成分とす
るキャスタブル組成物に関し、さらに詳しくは製鋼用取
鍋内張り用流し込み材や真空脱ガス炉などの不定形のキ
ャスタブル組成物に関する。
るキャスタブル組成物に関し、さらに詳しくは製鋼用取
鍋内張り用流し込み材や真空脱ガス炉などの不定形のキ
ャスタブル組成物に関する。
【０００２】
【従来の技術とその課題】近年、製鋼用取鍋材を主体と
する不定形キャスタブルに対する耐久性向上の要求に対
し、高純度なマグネシアやアルミナを主骨材とするアル
ミナセメント系キャスタブルが開発されており、各製鋼
所をはじめとし、その優秀性は実証されている(耐火物
1990-5月号 P281〜282、1990-7月号 P376〜381、及び19
90-8月号 P427〜434等、特開平1-83575号公報、特開平1
-87577号公報、特開平2-6373号公報、及び特開平2-3066
1号公報等)。
する不定形キャスタブルに対する耐久性向上の要求に対
し、高純度なマグネシアやアルミナを主骨材とするアル
ミナセメント系キャスタブルが開発されており、各製鋼
所をはじめとし、その優秀性は実証されている(耐火物
1990-5月号 P281〜282、1990-7月号 P376〜381、及び19
90-8月号 P427〜434等、特開平1-83575号公報、特開平1
-87577号公報、特開平2-6373号公報、及び特開平2-3066
1号公報等)。
【０００３】しかしながら、いずれも耐スポーリング性
や耐スラグ浸透性などのキャスタブル硬化体としての耐
久性向上を主眼にしたものであって、不定形キャスタブ
ルの重要な特性である施工時の可使時間が十分でなく、
特に、夏場など高温施工時にミキサー内で硬化するなど
のトラブルが発生するという課題があった。
や耐スラグ浸透性などのキャスタブル硬化体としての耐
久性向上を主眼にしたものであって、不定形キャスタブ
ルの重要な特性である施工時の可使時間が十分でなく、
特に、夏場など高温施工時にミキサー内で硬化するなど
のトラブルが発生するという課題があった。
【０００４】本発明者らは、前述の課題を解決すべく鋭
意研究を重ね、特定の成分を使用することによって、優
れた耐久性や耐スラグ性などの特性を劣化させることな
く、施工時の可使時間を確保できるとの知見を得て本発
明を完成するに至った。
意研究を重ね、特定の成分を使用することによって、優
れた耐久性や耐スラグ性などの特性を劣化させることな
く、施工時の可使時間を確保できるとの知見を得て本発
明を完成するに至った。
【０００５】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、アルミ
ナを主成分とする耐火骨材70〜95重量部、アルミナセメ
ント30〜５重量部、及び耐火骨材とアルミナセメントの
合計100重量部に対して、0.01〜３重量部のアルカリ金
属炭酸塩を配合してなるキャスタブル組成物である。
ナを主成分とする耐火骨材70〜95重量部、アルミナセメ
ント30〜５重量部、及び耐火骨材とアルミナセメントの
合計100重量部に対して、0.01〜３重量部のアルカリ金
属炭酸塩を配合してなるキャスタブル組成物である。
【０００６】以下本発明を詳しく説明する。
【０００７】本発明に係るアルミナとは、水酸化アルミ
ニウムや仮焼アルミナなどのAl2O3源を、ロータリーキ
ルン等の焼成装置や電気炉等の溶融装置によって焼結・
溶融したものを、所定のサイズに粉砕・篩分けしたもの
であって、鉱物組成としてはα-Al2O3やβ-Al2O3などと
示される酸化アルミニウムの形態のものであり、焼結ア
ルミナ、電融アルミナ、軽焼アルミナ、及び易焼結アル
ミナ等と呼ばれるものであって、通常、Al2O3を96重量
％以上含有するものである。本発明において、アルミナ
の粒度を限定する必要はなく、目的とする施工体の使用
条件に合せ設定すべきものである。
ニウムや仮焼アルミナなどのAl2O3源を、ロータリーキ
ルン等の焼成装置や電気炉等の溶融装置によって焼結・
溶融したものを、所定のサイズに粉砕・篩分けしたもの
であって、鉱物組成としてはα-Al2O3やβ-Al2O3などと
示される酸化アルミニウムの形態のものであり、焼結ア
ルミナ、電融アルミナ、軽焼アルミナ、及び易焼結アル
ミナ等と呼ばれるものであって、通常、Al2O3を96重量
％以上含有するものである。本発明において、アルミナ
の粒度を限定する必要はなく、目的とする施工体の使用
条件に合せ設定すべきものである。
【０００８】また、耐久性向上のために、マグネシアク
リンカー、スピネルコーティングしたマグネシア、粒界
にチタン酸マグネシウムを含有させたスピネル、及びペ
リクレース等を代替又は併用することも可能である。
リンカー、スピネルコーティングしたマグネシア、粒界
にチタン酸マグネシウムを含有させたスピネル、及びペ
リクレース等を代替又は併用することも可能である。
【０００９】さらに、必要に応じてシリカヒュームや超
微粉アルミナなどの無機質超微粉やキャスタブル硬化体
乾燥時の爆裂防止材として金属アルミ、有機質繊維、及
び乳酸アルミ等を配合することも可能である。
微粉アルミナなどの無機質超微粉やキャスタブル硬化体
乾燥時の爆裂防止材として金属アルミ、有機質繊維、及
び乳酸アルミ等を配合することも可能である。
【００１０】本発明に係るアルミナセメントは、ボーキ
サイト、バイヤーアルミナ、及びアルミ残灰等のAl2O3
源と、生石灰、石灰石、及び消石灰等のCaO源を使用し
て、溶融法及び／又は焼成法によって合成したカルシウ
ムアルミネートクリンカーを粉砕したものであって、そ
れに、さらにα-Al2O3を配合したものの使用も可能であ
る。アルミナセメント中の鉱物組成は、CaOをC、Al2O3
をAとすると、C3A、C12A7 、CA、C3A5、CA2、CA6、及び
α-A等であって、その他不純物として、2CaO・Al2O3・SiO
2やCaO・TiO2等を含有していても良い。特に、本発明に
おいてはキャスタブルとしての耐久性、耐火性、及び耐
スポーリング性等の面から、Al2O3が70重量％以上のア
ルミナセメントが好ましく、CaOが20重量％以下、Al2O3
が77重量％以上、及びSiO2が0.1重量％以下の成分割合
のアルミナセメントがより好ましい。
サイト、バイヤーアルミナ、及びアルミ残灰等のAl2O3
源と、生石灰、石灰石、及び消石灰等のCaO源を使用し
て、溶融法及び／又は焼成法によって合成したカルシウ
ムアルミネートクリンカーを粉砕したものであって、そ
れに、さらにα-Al2O3を配合したものの使用も可能であ
る。アルミナセメント中の鉱物組成は、CaOをC、Al2O3
をAとすると、C3A、C12A7 、CA、C3A5、CA2、CA6、及び
α-A等であって、その他不純物として、2CaO・Al2O3・SiO
2やCaO・TiO2等を含有していても良い。特に、本発明に
おいてはキャスタブルとしての耐久性、耐火性、及び耐
スポーリング性等の面から、Al2O3が70重量％以上のア
ルミナセメントが好ましく、CaOが20重量％以下、Al2O3
が77重量％以上、及びSiO2が0.1重量％以下の成分割合
のアルミナセメントがより好ましい。
【００１１】本発明におけるアルミナ又はアルミナとス
ピネルを主成分とする耐火骨材とアルミナセメントの割
合は、目的とする施工体の要求特性によって適宜決定す
べきものであって、通常、取鍋材に使用するアルミナ質
キャスタブルやアルミナ・スピネル質キャスタブルで
は、耐火骨材70〜95重量部、アルミナセメント30〜５重
量部であり、耐火骨材85〜94重量部、アルミナセメント
15〜６重量部が、アルカリ金属炭酸塩の可使時間延長効
果の面から好ましい。
ピネルを主成分とする耐火骨材とアルミナセメントの割
合は、目的とする施工体の要求特性によって適宜決定す
べきものであって、通常、取鍋材に使用するアルミナ質
キャスタブルやアルミナ・スピネル質キャスタブルで
は、耐火骨材70〜95重量部、アルミナセメント30〜５重
量部であり、耐火骨材85〜94重量部、アルミナセメント
15〜６重量部が、アルカリ金属炭酸塩の可使時間延長効
果の面から好ましい。
【００１２】また、本発明に係るアルカリ金属炭酸塩
は、アルミナセメントの水和反応、即ち、水和発熱時間
を著しく遅延することなく、作業性や可使時間を確保で
きるもので、具体的には、K2CO3、Na2CO3、KHCO3、及び
NaHCO3等の試薬や工業品が挙げられ、そのうちの一種又
は二種以上が使用可能である。アルカリ金属炭酸塩の粒
度はキャスタブル注水時に溶解し易い粉末品が好まし
い。特に、100mesh以下が好ましく、200mesh以下がより
好ましい。また、キャスタブルとしての長期貯蔵の面か
ら無水品が好ましい。アルカリ金属炭酸塩の可使時間延
長効果は、K2CO3＞Na2CO3＞KHCO3＞NaHCO3の順に良好で
あり、入手しやすさからNa2CO3を使用することがより好
ましい。
は、アルミナセメントの水和反応、即ち、水和発熱時間
を著しく遅延することなく、作業性や可使時間を確保で
きるもので、具体的には、K2CO3、Na2CO3、KHCO3、及び
NaHCO3等の試薬や工業品が挙げられ、そのうちの一種又
は二種以上が使用可能である。アルカリ金属炭酸塩の粒
度はキャスタブル注水時に溶解し易い粉末品が好まし
い。特に、100mesh以下が好ましく、200mesh以下がより
好ましい。また、キャスタブルとしての長期貯蔵の面か
ら無水品が好ましい。アルカリ金属炭酸塩の可使時間延
長効果は、K2CO3＞Na2CO3＞KHCO3＞NaHCO3の順に良好で
あり、入手しやすさからNa2CO3を使用することがより好
ましい。
【００１３】本発明におけるポイントはアルカリ金属炭
酸塩を配合することであって、通常、アルミナセメント
を配合したキャスタブルの可使時間延長や硬化遅延の目
的で使用されている、例えば、「耐火物 Vol 29 No.372
P30」に記載されているようなヘキサメタリン酸ナトリウ
ムやトリポリリン酸ナトリウムなどのリン酸類、ホウ
酸、及びクエン酸又はそれらの塩を、本発明の耐火骨材
を配合したキャスタブルに使用すると可使時間の確保が
不十分で、しかも、アルミナセメントの水和が著しく遅
延し、強度不足や硬化不良が発生する傾向がみられる。
酸塩を配合することであって、通常、アルミナセメント
を配合したキャスタブルの可使時間延長や硬化遅延の目
的で使用されている、例えば、「耐火物 Vol 29 No.372
P30」に記載されているようなヘキサメタリン酸ナトリウ
ムやトリポリリン酸ナトリウムなどのリン酸類、ホウ
酸、及びクエン酸又はそれらの塩を、本発明の耐火骨材
を配合したキャスタブルに使用すると可使時間の確保が
不十分で、しかも、アルミナセメントの水和が著しく遅
延し、強度不足や硬化不良が発生する傾向がみられる。
【００１４】本発明のキャスタブル組成物におけるアル
カリ金属炭酸塩の分析は、ＧＣ−ＭＳ、Ｃ13ＮＭＲ、Ｈ
ＰＬＣ、ＦＴ−ＩＲ、及び放射化分析法等で測定可能で
ある。アルカリ金属炭酸塩の使用量は、可使時間を確保
できる面からアルミナ又はアルミナとスピネルを主成分
とする耐火骨材とアルミナセメントの合計100重量部に
対して、0.01〜３重量部であり、特に、0.02〜１重量部
が好ましい。
カリ金属炭酸塩の分析は、ＧＣ−ＭＳ、Ｃ13ＮＭＲ、Ｈ
ＰＬＣ、ＦＴ−ＩＲ、及び放射化分析法等で測定可能で
ある。アルカリ金属炭酸塩の使用量は、可使時間を確保
できる面からアルミナ又はアルミナとスピネルを主成分
とする耐火骨材とアルミナセメントの合計100重量部に
対して、0.01〜３重量部であり、特に、0.02〜１重量部
が好ましい。
【００１５】さらに、本発明では、JIS R 2521記載の方
法によるフロー試験で、30℃、混練60分後のフロー値が
280mm以上となるアルミナセメントを使用することが好
ましく、300mm以上となるものがキャスタブルに配合し
た際、施工水量を減少でき、キャスタブルとしての可使
時間を確保できる面からより好ましい。
法によるフロー試験で、30℃、混練60分後のフロー値が
280mm以上となるアルミナセメントを使用することが好
ましく、300mm以上となるものがキャスタブルに配合し
た際、施工水量を減少でき、キャスタブルとしての可使
時間を確保できる面からより好ましい。
【００１６】前記各材料の混合方法は、特に規定される
ものではなく、Ｖ型ブレンダー、コーンブレンダー、ナ
ウタミキサー、パン型ミキサー、及びオムニミキサー
等、通常、キャスタブル製造に使用する機械が使用可能
で、各材料を所定割合で、プレミキシングしておくか、
あるいは、施工時に混合することも可能である。
ものではなく、Ｖ型ブレンダー、コーンブレンダー、ナ
ウタミキサー、パン型ミキサー、及びオムニミキサー
等、通常、キャスタブル製造に使用する機械が使用可能
で、各材料を所定割合で、プレミキシングしておくか、
あるいは、施工時に混合することも可能である。
【００１７】本発明において、アルカリ金属炭酸塩は、
耐火骨材やアルミナセメントにあらかじめ配合しておく
か、耐火骨材とアルミナセメントを混合時に配合する
か、注水時に配合するか、いづれの方法も可能である
が、混練水に予め溶解しておき、注水時に添加するのが
可使時間延長効果の均一性の面から好ましい。
耐火骨材やアルミナセメントにあらかじめ配合しておく
か、耐火骨材とアルミナセメントを混合時に配合する
か、注水時に配合するか、いづれの方法も可能である
が、混練水に予め溶解しておき、注水時に添加するのが
可使時間延長効果の均一性の面から好ましい。
【００１８】
【実施例】以下、本発明を実施例にて説明する。
【００１９】実施例１ 表１に示す配合に基づいて、各材料をオムニミキサーで
混合し、その混合物にアルカリ金属炭酸塩を配合し、キ
ャスタブル組成物を製造した。このキャスタブル組成物
を使用して、下記方法によって、35℃恒温室内で物性の
測定を行った。
混合し、その混合物にアルカリ金属炭酸塩を配合し、キ
ャスタブル組成物を製造した。このキャスタブル組成物
を使用して、下記方法によって、35℃恒温室内で物性の
測定を行った。
【００２０】 ＜使用材料＞ 耐火骨材α１：アルミナ、昭和電工社製商品名「SRW」、粒度３〜１mm 〃 α２： 〃 、 〃 、粒度１mm下 〃 α３： 〃 、 〃 、粒度200mesh下 〃 β１：スピネル、新日本化学社製商品名「SPL-S」、粒度３〜１mmアルミナセメント ：電気化学工業製商品名「ハイアルミナセメントスーパー２」 硬化調整剤ａ：炭酸ナトリウム、関東化学社製試薬１級
【００２１】 ＜測定方法＞ 初期フロー：フローテーブルにより15回タップした後の広がり径を、JIS R252 1 に準じて測定 可使時間 ：モルタルミキサーにて注水後５分間混練りしたキャスタブルをナ イロン袋内に入れ触指にて、硬化するまでに要した時間 発熱時間 ：同様に混練したキャスタブルを、少量ポリビーカーに採取し、白 金測温度抵抗体と打点記録計によって測定した、注水から発熱ピークまでにかか った時間
【００２２】
【表１】
【００２３】表１に示すように、本発明のキャスタブル
組成物はアルミナセメントの水和反応を大幅に遅延する
ことなく高温施工時の可使時間を向上でき、初期フロー
値が大きいことから、流動性も良好である。
組成物はアルミナセメントの水和反応を大幅に遅延する
ことなく高温施工時の可使時間を向上でき、初期フロー
値が大きいことから、流動性も良好である。
【００２４】実施例２ 耐火骨材α１を60重量部、α２を15重量部、及びα３を
15重量部配合した耐火骨材と、アルミナセメント10重量
部と、表２に示す量の硬化調整剤を使用したこと以外は
実施例１と同様に行った。結果を表２に併記する。
15重量部配合した耐火骨材と、アルミナセメント10重量
部と、表２に示す量の硬化調整剤を使用したこと以外は
実施例１と同様に行った。結果を表２に併記する。
【００２５】
【表２】
【００２６】実施例３ 表３に示すように硬化調整剤の種類と量を変化させたこ
と以外は実施例２と同様に行った。結果を表３に併記す
る。
と以外は実施例２と同様に行った。結果を表３に併記す
る。
【００２７】 ＜使用材料＞ 硬化調整剤ｂ：炭酸カリウム、関東化学社製、試薬１級 〃 ｃ：炭酸水素ナトリウム、 〃 、 〃 〃 ｄ：炭酸水素カリウム、 〃 、 〃 〃 ｅ：ヘキサメタリン酸ナトリウム、 〃 、 〃 〃 ｆ：ホウ酸、 〃 、 〃 〃 ｇ：クエン酸ナトリウム、 〃 、 〃
【００２８】
【表３】
【００２９】
【発明の効果】以上の実施例から明らかなように本発明
のキャスタブル組成物は、不定形キャスタブルの重要な
特性である施工時の可使時間を必要にして、かつ十分に
延長でき、しかも著しい硬化遅延を伴うことなく、流動
性も向上させることが可能である。そのため、耐火骨材
を使用したキャスタブルの持っている耐スポーリング
性、耐スラグ性、及び耐久性を損うことなく施工性を大
幅に改善でき、ミキサー内やホッパー内で発生していた
可使時間不足による硬化を防止できる。
のキャスタブル組成物は、不定形キャスタブルの重要な
特性である施工時の可使時間を必要にして、かつ十分に
延長でき、しかも著しい硬化遅延を伴うことなく、流動
性も向上させることが可能である。そのため、耐火骨材
を使用したキャスタブルの持っている耐スポーリング
性、耐スラグ性、及び耐久性を損うことなく施工性を大
幅に改善でき、ミキサー内やホッパー内で発生していた
可使時間不足による硬化を防止できる。
Claims (1)
- 【請求項１】 アルミナを主成分とする耐火骨材70〜95
重量部、アルミナセメント30〜５重量部、及び耐火骨材
とアルミナセメントの合計100重量部に対して、0.01〜
３重量部のアルカリ金属炭酸塩を配合してなるキャスタ
ブル組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3136916A JP2983689B2 (ja) | 1991-05-14 | 1991-05-14 | キャスタブル組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3136916A JP2983689B2 (ja) | 1991-05-14 | 1991-05-14 | キャスタブル組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04338174A JPH04338174A (ja) | 1992-11-25 |
| JP2983689B2 true JP2983689B2 (ja) | 1999-11-29 |
Family
ID=15186575
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3136916A Expired - Fee Related JP2983689B2 (ja) | 1991-05-14 | 1991-05-14 | キャスタブル組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2983689B2 (ja) |
-
1991
- 1991-05-14 JP JP3136916A patent/JP2983689B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04338174A (ja) | 1992-11-25 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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