JP3340298B2 - Alumina cement and amorphous refractories using it - Google Patents

Alumina cement and amorphous refractories using it

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JP3340298B2
JP3340298B2 JP00504296A JP504296A JP3340298B2 JP 3340298 B2 JP3340298 B2 JP 3340298B2 JP 00504296 A JP00504296 A JP 00504296A JP 504296 A JP504296 A JP 504296A JP 3340298 B2 JP3340298 B2 JP 3340298B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はアルミナセメント及
びそれを用いた不定形耐火物に関し、特に、従来品にな
い高温焼結性や高強度発現性を有するアルミナセメント
及びそれを用いた不定形耐火物に関する。本発明のアル
ミナセメント及びそれを用いた不定形耐火物は、アルミ
ナセメントが使用されている耐火物分野を中心に、セラ
ミックス材料、化学プラントのライニング、耐食材料、
触媒材料、及び土木建築分野等への利用が可能である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an alumina cement and an amorphous refractory using the same, and more particularly to an alumina cement having a high-temperature sintering property and a high strength developing property and an amorphous refractory using the same. About things. Alumina cement of the present invention and amorphous refractories using the same, mainly in the field of refractories alumina cement is used, ceramic materials, lining of chemical plants, corrosion-resistant materials,
It can be used for catalyst materials and civil engineering and construction fields.

【0002】[0002]

【従来の技術とその課題】アルミナセメントとは、CaO・
Al2O3、CaO・2Al2O3、及び12CaO・7Al2O3等と示される鉱
物組成の水硬性カルシウムアルミネートが主体となるよ
うに各種原料を配合し、溶融及び/又は焼成して製造し
たクリンカーを単独粉砕した水硬性セメント、又はその
クリンカーにアルミナや各種添加剤を配合し粉砕した水
硬性セメントをいう(秋山桂一著,セメント・コンクリー
トの化学;p225〜260,1984、荒井康夫著,セメントの材料
化学;p215〜218,1991、耐火物;Vol.29,p368〜374,197
7、耐火物;Vol.34,p634〜640,1982、耐火物;Vol.35,p19
0〜199,1983、及びTrans.J.Br.Ceram.Soc.;Vol.81(2),1
982)。
[Prior art and its problems] Alumina cement is CaO
Al 2 O 3, CaO · 2Al 2 O 3, and hydraulic calcium aluminate mineral compositions shown as 12CaO · 7Al 2 O 3 or the like is blended with various raw materials such that the main melting and / or calcined to Hydraulic cement obtained by crushing the produced clinker alone or hydraulic cement crushed by mixing alumina and various additives with the clinker (Keiichi Akiyama, Chemistry of Cement and Concrete; p225-260, 1984; Author, Material Chemistry of Cement; p215-218,1991; refractory; Vol.29, p368-374,197
7, refractory; Vol.34, p634 ~ 640,1982, refractory; Vol.35, p19
0-199,1983, and Trans.J.Br.Ceram.Soc .; Vol. 81 (2), 1
982).

【0003】これらアルミナセメントについては、ヨー
ロッパを中心に古くから研究が行われており、一般的な
アルミナセメントの製造方法、各種鉱物組成の特性、各
種添加剤による硬化調整方法、及び不定形耐火物への適
用方法等が提案された(T.D.Robson,High Alumina Cemen
ts and Concrete;p1〜45,1962、耐火物;Vol.34,p499〜5
03,1982、及びChemistry of Cement Clinker(Part1);S
ymposium held October 7-11,Vol.11968,Tokyo,p349〜3
65等)。
[0003] These alumina cements have been studied for a long time mainly in Europe, and generally include methods for producing alumina cement, characteristics of various mineral compositions, methods of adjusting hardening by various additives, and irregular refractories. (TDRobson, High Alumina Cemen)
ts and Concrete; p1-45,1962, refractory; Vol.34, p499-5
03,1982, and Chemistry of Cement Clinker (Part 1); S
ymposium held October 7-11, Vol.11968, Tokyo, p349〜3
65 etc.).

【0004】また、高耐火性と高温下での高強度発現性
を目的として、CaO・Al2O3や12CaO・7Al2O3からなる鉱物
組成に、α-Al2O3、カルボン酸類、及び無機炭酸塩等を
配合したアルミナセメント(特公昭50−28090号公報や特
開昭55−45507号公報)が、また、カルシウムアルミネー
トのクリンカーと、比表面積が1〜30m2/g、平均孔径が
0.05〜0.5μmの脳外表面形態をしたアルミナとを混合
粉砕した耐火性アルミン酸カルシウムセメント(特開昭5
2−111920号公報)などが提案されている。しかしなが
ら、これらアルミナセメントでは、高温使用時の焼結
性、耐磨耗性、及び耐食性が充分でなく、また、アルミ
ナセメントを結合材として、溶融シリカや炭化珪素など
のフィラーと混合してセラミック部材を製造する等の用
途では、粒度が粗く粗粉が多いことから、金型が目詰ま
りする等の課題があった。
Further, for the purpose of high fire resistance and high strength development under high temperature, α-Al 2 O 3 , carboxylic acids, and the like are added to the mineral composition composed of CaO.Al 2 O 3 and 12CaO.7Al 2 O 3 . Alumina cement blended with inorganic carbonates and the like (Japanese Patent Publication No. 50-28090 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-45507), and clinker of calcium aluminate, having a specific surface area of 1 to 30 m 2 / g, average Hole diameter
Refractory calcium aluminate cement mixed and ground with alumina having an outer brain surface morphology of 0.05 to 0.5 μm (JP-A-5
No. 2-111920) has been proposed. However, these alumina cements do not have sufficient sinterability, abrasion resistance, and corrosion resistance when used at high temperatures, and are mixed with a filler such as fused silica or silicon carbide using the alumina cement as a binder to form a ceramic member. In applications such as the production of dies, there are problems such as clogging of the mold due to the large particle size and the large amount of coarse powder.

【0005】これらの特許や文献に記載されているアル
ミナセメント組成物では、乾燥後、600〜1,800℃の高温
使用時の強度発現性を向上させるために微粉アルミナを
配合すると、可使時間が確保できなかったり、養生後の
強度発現性が低下するといった課題があった。
[0005] In the alumina cement compositions described in these patents and literatures, the pot life can be secured if fine alumina is blended after drying to improve strength when used at a high temperature of 600 to 1,800 ° C. There was a problem that it was not possible or the strength development after curing was reduced.

【0006】本発明者は、これら課題を解決すべく鋭意
検討した結果、アルミナセメントの粒度構成と化学成分
に着目し、45μm上の粗粉を削減し、特定の化学成分を
持たせれば良いとの知見を得て本発明を完成するに至っ
た。
As a result of intensive studies to solve these problems, the present inventors have focused on the particle size composition and chemical components of alumina cement, and have found that coarse powder over 45 μm should be reduced and a specific chemical component should be provided. With the knowledge described above, the present invention has been completed.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、粒度1
μm下、1〜2μm、2〜4μm、4〜8μm、8〜16
μm、16〜45μm、及び45μm上の粉末を有し、45μm
上の粗粉が1.0重量%以下であるアルミナセメントであ
り、また、粒度1μm下、1〜2μm、2〜4μm、4
〜8μm、8〜16μm、16〜45μm、及び45μm上の粉
末を有し、45μm上の粗粉が1.0重量%以下で、化学成
分のCaOが15〜30重量%、AlOが70〜85重量%である
アルミナセメントであり、該アルミナセメントと耐火骨
材を配合してなる不定形耐火物である。
That is, the present invention provides a method for producing a particle having a particle size of 1.
under μm, 1-2 μm, 2-4 μm, 4-8 μm, 8-16
μm, 16-45 μm, and 45 μm with powder on 45 μm
The upper coarse powder is alumina cement of 1.0% by weight or less, and the particle size is 1 μm, 1 to 2 μm, 2 to 4 μm,
Powder on 88 μm, 8-16 μm, 16-45 μm, and 45 μm
Alumina cement having a powder having a powder content of not more than 1.0% by weight on 45 μm, CaO of 15 to 30% by weight of a chemical component, and 70 to 85% by weight of Al 2 O 3. It is an irregular-shaped refractory containing an aggregate.

【0008】以下、本発明を詳細に説明する。Hereinafter, the present invention will be described in detail.

【0009】本発明で使用するアルミナセメントとは、
45μm上の粗粉が1.0重量%以下であり、また、45μm
上の粗粉が1.0重量%以下で、化学成分のCaOが15〜30重
量%、Al2O3が70〜85重量%であるアルミナセメントで
ある。
The alumina cement used in the present invention is:
The coarse powder on 45 μm is less than 1.0% by weight,
In coarse powder above 1.0 weight percent, CaO chemical components 15 to 30 wt%, Al 2 O 3 is alumina cement 70 to 85% by weight.

【0010】本発明で使用するアルミナセメントは、石
灰石や生石灰などのCaO原料と、ボーキサイトや赤ボー
キサイトなどの天然のAl2O3原料、これら天然のAl2O3
料をバイヤープロセス等の精製法で精製して得られた高
純度アルミナ、及びアルミ残灰等のAl2O3原料とを、熱
処理生成物中の鉱物組成が所定の割合になるように配合
し、電気炉、反射炉、縦型炉、高炉、平炉、キュポラ、
ロータリーキルン、シャフトキルン、及びシャトル窯等
の設備で、溶融及び/又は焼成して得られるクリンカー
を粉砕したり、このクリンカーにα-Al2O3や各種添加剤
を配合して混合粉砕して製造されるものである。焼成法
では、窯業協会誌;Vol.83(5),p239〜243,1975 にも記載
のように、CaO原料とAl2O3原料によるカルシウムアルミ
ネートの生成反応が固相拡散反応で進むため、クリンカ
ー中に多相の鉱物組成を形成しやすく、本発明の目的と
する鉱物組成が得られにくい傾向がある。そのため、本
発明では、焼成法で製造したクリンカーに比べて、カル
シウムアルミネートの鉱物組成割合を本発明の目的内で
製造しやすい溶融法でクリンカーを製造することが好ま
しい。溶融法では、カルシウムアルミネートの生成反応
が、熱力学的に進むため、比較的、簡単に本発明の目的
とする鉱物組成を得ることができる。溶融法でクリンカ
ーを製造する場合、CaO原料とAl2O3原料とを所定の割合
で混合及び/又は混合粉砕し、電気炉、平炉、又は反射
炉等の溶融炉で、1,500℃以上の高温で溶融するのが好
ましく、未反応原料が完全に無くなるまで溶融すること
がより好ましい。
[0010] Alumina cement used in the present invention, a CaO material, such as limestone or lime, natural Al 2 O 3 raw material, such as bauxite or red bauxite, purification methods such as those natural Al 2 O 3 raw material buyers process High-purity alumina obtained by purification in, and Al 2 O 3 raw materials such as aluminum residual ash are blended so that the mineral composition in the heat-treated product becomes a predetermined ratio, an electric furnace, a reflection furnace, and a vertical furnace. Mold furnace, blast furnace, open hearth, cupola,
Rotary kilns, shaft kilns, shuttle kilns and other equipment are used to pulverize clinker obtained by melting and / or firing, or to mix and pulverize this clinker with α-Al 2 O 3 and various additives. Is what is done. The firing method, the Ceramic Association Journal; Vol.83 (5), as described in P239~243,1975, CaO raw material and Al 2 O 3 for starting material by the formation reaction of the calcium aluminate proceeds by a solid-phase diffusion reaction In addition, a multiphase mineral composition is easily formed in the clinker, and the mineral composition intended in the present invention tends to be hardly obtained. Therefore, in the present invention, it is preferable to produce clinker by a melting method in which the mineral composition ratio of calcium aluminate is easily produced within the object of the present invention as compared with clinker produced by a firing method. In the melting method, the formation reaction of calcium aluminate proceeds thermodynamically, so that the desired mineral composition of the present invention can be obtained relatively easily. When clinker is manufactured by a melting method, a CaO raw material and an Al 2 O 3 raw material are mixed and / or mixed and pulverized at a predetermined ratio, and heated in a melting furnace such as an electric furnace, a flat furnace, or a reflection furnace at a high temperature of 1,500 ° C. or more. , And more preferably until the unreacted raw material completely disappears.

【0011】配合した原料を溶融後、高圧空気や水に接
触させて冷却し、アルミナセメントのクリンカーとする
ことが好ましい。これらクリンカーの粉砕・混合は、ク
リンカー同士を混合後、粉砕しても良く、あるいは、各
々粉砕したものを混合しても良く、特に、目的の鉱物組
成割合になるようにする手段は制限されるものではな
い。クリンカーは、通常、粉塊物の微粉砕に使用され
る、例えば、ローラーミル、ジェットミル、チューブミ
ル、ボールミル、及び振動ミル等の粉砕機で微粉砕後、
ミクロンセパレーターやサイクロンなどの空気分級機で
粗粉を削除することが必要である。一般にアルミナセメ
ントの粉砕に使用される粉砕機だけでは、粗粉を削減す
るにも限界があり、通常、45μm上の粗粉は10重量%以
上存在している。
[0011] It is preferable that the blended raw material is melted and then brought into contact with high-pressure air or water and cooled to obtain alumina cement clinker. In the pulverization and mixing of these clinkers, the clinkers may be mixed and then pulverized, or each pulverized mixture may be mixed. In particular, means for achieving the desired mineral composition ratio is limited. Not something. Clinker is usually used for pulverization of a lump, for example, after pulverization with a pulverizer such as a roller mill, a jet mill, a tube mill, a ball mill, and a vibration mill,
It is necessary to remove coarse powder with an air classifier such as a micron separator or cyclone. Generally, there is a limit in reducing coarse powders using only a pulverizer used for pulverizing alumina cement. Usually, 10 wt% or more of coarse powders having a size of 45 μm are present.

【0012】本発明では、アルミナセメント中の45μm
上の粗粉が1.0重量%以下になるように粗粉を除去する
ことが重要であり、0.8重量%以下になるようにするこ
とがより好ましい。45μm上が1.0重量%を越えると高
温使用時の焼結性、耐摩耗性、及び耐食性が低下する場
合がある。
In the present invention, 45 μm in alumina cement
It is important to remove the coarse powder so that the upper coarse powder is 1.0% by weight or less, and more preferably 0.8% by weight or less. If it exceeds 1.0% by weight on 45 μm, sinterability, abrasion resistance and corrosion resistance during high temperature use may be reduced.

【0013】また、本発明のアルミナセメントは、45μ
m上の粗粉の量だけでなく、粒度分布も重要であって、
アルミナセメントを使用した時の充填性から63μm上を
含まないことが好ましい。粒度分布としては、1μm下
5〜10重量%、1〜2μm3〜5重量%、2〜4μm10
〜20重量%、4〜8μm20〜30重量%、8〜16μm20〜
30重量%、16〜45μm20〜25重量%、及び45μm上1.0
重量%以下が好ましい。1μm下の微粉が多いと不定形
耐火物等に使用した際の可使時間が確保できない場合が
あり、2〜16μmの粒度が不足すると充填性が悪化する
場合がある。
Further, the alumina cement of the present invention has a particle size of 45 μm.
not only the amount of coarse powder on m, but also the particle size distribution,
It is preferable not to include 63 μm above from the filling property when alumina cement is used. As the particle size distribution, 5 to 10% by weight under 1 μm, 3 to 5% by weight of 1 to 2 μm, 2 to 4 μm 10
~ 20% by weight, 4 ~ 8μm 20 ~ 30% by weight, 8 ~ 16μm20 ~
30% by weight, 16 to 45 μm 20 to 25% by weight, and 1.0 on 45 μm
% By weight or less is preferred. If the amount of fine powder of 1 μm or less is too large, the pot life when used for an amorphous refractory or the like may not be secured, and if the particle size of 2 to 16 μm is insufficient, the filling property may be deteriorated.

【0014】さらに、本発明では、アルミナセメントの
化学成分のCaOが15〜30重量%、Al2O3が70〜85重量%に
なるように調整したものが、不定形耐火物に使用した
際、施工時の流動性と高温での焼結性に優れるため好ま
しく、CaOが18〜25重量%、Al2O3が72〜75重量%になる
ように調整したものがより好ましい。CaOが少ないと養
生後の強度発現性が不充分となる場合があり、CaOが多
すぎると高温での耐食性が低下する場合がある。
Further, in the present invention, alumina cement having a chemical composition of CaO of 15 to 30% by weight and Al 2 O 3 of 70 to 85% by weight is used as an amorphous refractory. preferably is excellent in sintering property at fluidity and high temperature during construction, CaO is 18-25 wt%, Al 2 O 3 is more preferable that was adjusted to 72 to 75 wt%. If the content of CaO is small, the strength development after curing may be insufficient, and if the content of CaO is too large, the corrosion resistance at high temperatures may be reduced.

【0015】本発明では、アルミナセメント中の粗粉の
量や化学成分の他に鉱物組成も重要であって、CaO・Al2O
3、CaO・2Al2O3、12CaO・7Al2O3、及びα-Al2O3から選ば
れた一種又は二種以上の鉱物組成を含有したアルミナセ
メントが使用できる。
In the present invention, the mineral composition is important in addition to the amount and chemical composition of the coarse powder in the alumina cement, and CaO.Al 2 O
3, CaO · 2Al 2 O 3 , 12CaO · 7Al 2 O 3, and α-Al 2 O 3 one selected from or alumina cement containing two or more mineral composition may be used.

【0016】本発明における鉱物組成の配合割合は、Cu
−Kα線を用いたX線回折分析によって分析可能であ
る。X線回折法による鉱物組成の定量方法として、回折
線の強度比測定法、内部標準法、Zevine法、及びX線回
折ピーク分離法等があり、本発明では、いずれの方法で
も定量可能である。ここでいう回折線の強度比測定法と
は、各鉱物組成の回折強度を相対的に現した値で示すも
のであり、内部標準法とは、内部標準物質と試料とを一
定の割合で混合し、成分濃度と回折線強度比との間には
直線関係が得られることを利用して、濃度が既知の標準
試料で検量線を作成し分析する方法である。また、Zevi
ne法とは、試料の平均質量吸収係数と回折線強度比とを
測定し、n次の連立方程式を解くことで各結晶相を定量
する方法である。ここで、平均質量吸収係数は、蛍光X
線分析法又は化学分析によって試料の成分を定量して算
出することができる。この他、試料の結晶やガラス相か
ら測定するX線回折ピーク分離法でも定量可能である。
本発明ではいずれの方法でも鉱物組成やガラス化率を定
量することが可能だが、測定が簡単で精度が良いZevine
法又は回折線の強度比測定法が好ましい。
In the present invention, the mixing ratio of the mineral composition is Cu
It can be analyzed by X-ray diffraction analysis using -Kα ray. As a method of quantifying the mineral composition by the X-ray diffraction method, there are an intensity ratio measurement method of a diffraction line, an internal standard method, a Zevine method, an X-ray diffraction peak separation method, and the like. In the present invention, any method can be used for quantification. . The method of measuring the intensity ratio of diffraction lines as used herein refers to a value that relatively represents the diffraction intensity of each mineral composition, and the internal standard method refers to a method in which an internal standard substance and a sample are mixed at a fixed ratio. This method is based on the fact that a linear relationship is obtained between the component concentration and the diffraction line intensity ratio, and a calibration curve is prepared and analyzed using a standard sample having a known concentration. Also, Zevi
The ne method is a method of measuring an average mass absorption coefficient and a diffraction line intensity ratio of a sample and quantifying each crystal phase by solving an n-order simultaneous equation. Here, the average mass absorption coefficient is the fluorescence X
The components of the sample can be quantified and calculated by a line analysis method or a chemical analysis. In addition, it can be quantified by an X-ray diffraction peak separation method measured from the crystal or glass phase of the sample.
In the present invention, it is possible to quantify the mineral composition and the vitrification rate by any of the methods.
Or the method of measuring the intensity ratio of diffraction lines is preferred.

【0017】本発明におけるクリンカーのガラス化率
は、溶融及び/又は焼成した高温のクリンカーの冷却速
度で調整可能であり、特に限定されるものではないが、
本発明のアルミナセメントやそれを用いた不定形耐火物
では、ガラス化率が高いと可使時間が長く取れるので好
ましい。ガラス化率は、粉末X線回折法による鉱物組成
の分析で、回折線の強度が弱いもの程ガラス化率が大き
いことを示す。本発明では、ガラス化率は10%以上が好
ましく、特に30%以上が可使時間確保の面でより好まし
い。ガラス化率は、粉末X線回折法による回折線の消失
で測定することが可能であり、ガラス化率(%)=100−
(ピーク面積/全回折線面積)×100から算出することが
可能である。一般に、溶融や焼成によって製造したクリ
ンカーを水や空気に接触させ冷却する方法が取られる
が、冷却時に急冷するとガラス化率は高くなる傾向があ
る。カルシウムアルミネートのなかで、12CaO・7Al2O3
3CaO・Al2O3のように、C/Aの大きいものは、ガラス化
率を上げると水和反応が促進されて急硬性を示す。これ
に対し、CA2や2CaO・5Al2O3などのようにC/Aの小さい
ものはガラス化率を高くすると硬化遅延性を示す。この
ため、CA2を主成分とする本発明のアルミナセメントの
ガラス化率は、可使時間確保の面から高い方が好まし
い。
The vitrification rate of the clinker in the present invention can be adjusted by the cooling rate of the molten and / or calcined high-temperature clinker, and is not particularly limited.
In the case of the alumina cement of the present invention and the amorphous refractory using the same, a high vitrification rate is preferable because a long pot life can be obtained. The vitrification ratio is determined by analyzing the mineral composition by the powder X-ray diffraction method. The lower the diffraction line intensity, the higher the vitrification ratio. In the present invention, the vitrification rate is preferably 10% or more, and more preferably 30% or more, from the viewpoint of ensuring the pot life. The vitrification ratio can be measured by disappearance of the diffraction line by the powder X-ray diffraction method, and the vitrification ratio (%) = 100−
It can be calculated from (peak area / total diffraction line area) × 100. Generally, a method is employed in which clinker produced by melting or baking is brought into contact with water or air to cool the clinker. However, rapid cooling during cooling tends to increase the vitrification rate. Among calcium aluminates, 12CaO ・ 7Al 2 O 3 and
A material having a large C / A, such as 3CaO.Al 2 O 3 , has a rapid hardening property when the vitrification rate is increased, because the hydration reaction is promoted. In contrast, CA 2 and 2CaO · 5Al 2 O 3 having a small C / A, such as shows a curing delayed to increase the vitrification ratio. For this reason, the vitrification rate of the alumina cement of the present invention containing CA 2 as a main component is preferably higher from the viewpoint of ensuring the pot life.

【0018】本発明のアルミナセメントのブレーンの比
表面積(ブレーン値)は、JIS R 2521記載の方法によって
測定できるもので、流動性、硬化性、及び強度発現性に
関与するため重要な管理ポントであって、粉砕したクリ
ンカーの粒度は、ブレーン値4,000〜12,000cm2/gが好ま
しく、5,000〜10,000cm2/gがより好ましく、6,000〜8,0
00cm2/gが最も好ましい。ブレーン値がこの範囲外では
流動性と強度発現性が低下する場合がある。
The specific surface area (Brain value) of the brane of the alumina cement of the present invention can be measured by the method described in JIS R 2521, and is an important control point because it is involved in fluidity, curability, and strength development. there are, particle size of the milled clinker is preferably Blaine 4,000~12,000cm 2 / g, more preferably 5,000~10,000cm 2 / g, 6,000~8,0
00 cm 2 / g is most preferred. If the Blaine value is out of this range, the fluidity and strength development may decrease.

【0019】また、平均粒子径は、レーザー回折法やレ
ーザー散乱法、あるいは沈降天秤法等の、一般的に使用
されている粒度分布測定機による粒度測定結果の値であ
って、50%平均径であり、20μm以下に微粉砕したもの
が流動性に優れ、高温での可使時間を確保できるため好
ましく、1 〜15μmがより好ましい。平均粒子径が20μ
mを越えると流動性が低下し、硬化が遅延する場合があ
る。
The average particle size is a value of a particle size measured by a generally used particle size distribution measuring device such as a laser diffraction method, a laser scattering method, or a sedimentation balance method, and is 50% average particle size. Finely pulverized to 20 μm or less is preferable since it has excellent fluidity and can secure a usable life at a high temperature, and is more preferably 1 to 15 μm. Average particle size is 20μ
If it exceeds m, the fluidity may decrease and curing may be delayed.

【0020】さらに、耐火度と高温下での焼結性を向上
させる目的で、本発明のアルミナセメントに、必要に応
じてα-Al2O3を配合することは好ましく、特に、アルミ
ナセメントのクリンカーと混合粉砕することが好まし
い。
Further, for the purpose of improving the fire resistance and the sinterability at high temperatures, it is preferable to add α-Al 2 O 3 to the alumina cement of the present invention, if necessary. It is preferable to carry out mixing and grinding with clinker.

【0021】特に、本発明では、BET比表面積が0.4
〜0.8m2/gのα-Al2O3を使用することが好ましく、BE
T比表面積が0.4〜0.8m2/gで、平均粒子径が40〜90μm
で、化学成分として、可溶性Na2Oが0.1重量%以下、可
溶性SO3が0.05重量%以下のα-Al2O3を使用することが
より好ましい。
In particular, in the present invention, the BET specific surface area is 0.4
It is preferred to use ~ 0.8 m 2 / g of α-Al 2 O 3 , BE
T specific surface area is 0.4-0.8m 2 / g, average particle size is 40-90μm
It is more preferable to use α-Al 2 O 3 containing 0.1% by weight or less of soluble Na 2 O and 0.05% by weight or less of soluble SO 3 as a chemical component.

【0022】α-Al2O3とは、バイヤープロセス等によっ
て高純度化処理された水酸化アルミニウムをロータリー
キルンで焼成して得られる精製アルミナであって、Al2O
3を90重量%以上含有する高純度アルミナであり、一般
には、高純度アルミナ、バイヤーアルミナ、易焼結アル
ミナ、又は軽焼アルミナと呼ばれるものである。
[0022] The α-Al 2 O 3, a purified alumina obtained by calcining a highly purified treated aluminum hydroxide by the buyer processes like in the rotary kiln, Al 2 O
High-purity alumina containing 90% by weight or more of 3 and is generally called high-purity alumina, Bayer alumina, easily sintered alumina, or lightly burned alumina.

【0023】本発明では、α-Al2O3のBET比表面積が
重要であって、0.4〜0.8m2/gが好ましく、0.5〜0.7m2/g
がより好ましい。BET比表面積が0.4m2/g未満では不
定形耐火物に使用した際の高温強度発現性が低下する場
合があり、0.8m2/gを越えるとアルミナセメントとして
の可使時間や流動性が確保できない場合がある。α-Al2
O3のBET比表面積は、原料となる水酸化アルミニウム
を、ロータリーキルン、トンネル窯、及びシャトル窯等
の焼成装置で焼成する際の焼成温度や焼成装置内の滞留
時間をコントロールすることで調整可能であって、焼成
温度を上げるとBET比表面積は小さくなり、焼成温度
を下げるとBET比表面積は大きくなる傾向を示す。B
ET比表面積0.4〜0.8m2/gのα-Al2O3は、1,200〜1,450
℃の温度で焼成することで製造可能である。
In the present invention, a significant BET specific surface area of α-Al 2 O 3 is preferably 0.4~0.8m 2 / g, 0.5~0.7m 2 / g
Is more preferred. If the BET specific surface area is less than 0.4 m 2 / g, the high-temperature strength developability when used for an amorphous refractory may decrease.If the BET specific surface area exceeds 0.8 m 2 / g, the pot life and fluidity of the alumina cement may decrease. In some cases, it cannot be secured. α-Al 2
The BET specific surface area of O 3 can be adjusted by controlling the sintering temperature and the residence time in the sintering apparatus when sintering aluminum hydroxide as a raw material in a sintering apparatus such as a rotary kiln, a tunnel kiln, and a shuttle kiln. Therefore, when the firing temperature is increased, the BET specific surface area tends to decrease, and when the firing temperature is decreased, the BET specific surface area tends to increase. B
Α-Al 2 O 3 with an ET specific surface area of 0.4 to 0.8 m 2 / g is 1,200 to 1,450
It can be manufactured by firing at a temperature of ° C.

【0024】さらには、α-Al2O3の粒子径も重要であっ
て、α-Al2O3の粒子径は40〜90μmが好ましい。粒子径
が小さいとクリンカーと混合粉砕した際に小さくなり過
ぎ、アルミナセメントとしての可使時間や流動性が確保
されない場合があり、粒子径が大きいと粉砕に時間を要
し、クリンカーと混合粉砕する際に細かく粉砕されず、
アルミナセメントにした際も粒子径が大きくなり、不定
形耐火物に使用した場合、高温下での強度発現性や流動
性が低下する場合がある。α-Al2O3の粒子径は、バイヤ
ー法にて水酸化アルミニウムを製造する際の水酸化アル
ミニウムの析出時間を調整することでコントロールでき
る。析出時間が長いと粒子径の大きい水酸化アルミニウ
ムを得ることができ、これを焼成したα-Al2O3も粒子径
が大きいものが得られる。
Further, the particle size of α-Al 2 O 3 is also important, and the particle size of α-Al 2 O 3 is preferably 40 to 90 μm. If the particle size is small, it becomes too small when mixed and pulverized with clinker, so that the pot life and fluidity as alumina cement may not be secured, and if the particle size is large, it takes time to pulverize, and it is mixed and pulverized with clinker When it is not finely crushed,
When alumina cement is used, the particle diameter increases, and when used for irregular-shaped refractories, strength development and fluidity at high temperatures may be reduced. The particle size of α-Al 2 O 3 can be controlled by adjusting the precipitation time of aluminum hydroxide when producing aluminum hydroxide by the Bayer method. If the precipitation time is long, aluminum hydroxide having a large particle diameter can be obtained, and α-Al 2 O 3 obtained by calcining the aluminum hydroxide also has a large particle diameter.

【0025】ここでいうバイヤー法によるアルミナの製
造方法とは、1881年オーストリアの化学者であるKarl J
osef Bayer によって発明されたアルミナの工業生産方
法であって、ボーキサイト中の不純物であるTiO2やFe2O
3が水酸化ナトリウム水溶液に不溶なこと、水酸化ナト
リウム水溶液に可溶なSiO2は、アルミナ分の溶解時に、
Na2OやAl2O3と反応して、ソーダライト化合物(3Na2O3・3
Al2O3・SiO2)を生成して不溶化することを利用して、不
純物を含まないアルミン酸ナトリウム水溶液を得た後、
この溶液を冷却して過飽和にすることで水酸化アルミニ
ウムの結晶を析出させ、それをロータリーキルン等の焼
成装置で焼成することで、目的とするα-Al2O3を得る製
造方法のことである。
The method of producing alumina by the Bayer method is described in 1881 by Karl J, an Austrian chemist.
An industrial production method of alumina invented by osef Bayer, in which bauxite impurities TiO 2 and Fe 2 O
3 is insoluble in aqueous sodium hydroxide, SiO 2 soluble in aqueous sodium hydroxide,
Reacts with Na 2 O and Al 2 O 3 to form a sodalite compound (3Na 2 O 3・ 3
Al 2 O 3・ SiO 2 ) is generated and insolubilized, and after obtaining an aqueous solution of sodium aluminate containing no impurities,
This solution is a method for producing a target α-Al 2 O 3 by precipitating aluminum hydroxide crystals by cooling and supersaturating the solution, and firing the crystals in a firing device such as a rotary kiln. .

【0026】本発明では、α-Al2O3のα粒子の大きさが
重要である。α粒子の大きさは、電子顕微鏡でα-Al2O3
粒子表面を観察することによって測定可能であり、2〜
5μmであることが好ましい。α粒子の大きさが2μm
より小さいと可使時間や流動性が確保できない場合があ
り、α粒子の大きさが5μmより大きいとクリンカーと
混合粉砕した後の粒度も大きくなり、不定形耐火物に使
用した場合の高温強度発現性が低下する場合がある。
In the present invention, the size of α particles of α-Al 2 O 3 is important. The size of the alpha particles, an electron microscope α-Al 2 O 3
It can be measured by observing the particle surface,
Preferably it is 5 μm. α particle size is 2μm
If the particle size is smaller than the above, the pot life and fluidity may not be secured. If the size of the α particles is larger than 5 μm, the particle size after being mixed and pulverized with clinker also becomes large, and the high-temperature strength is exhibited when used as an amorphous refractory. Performance may be reduced.

【0027】さらに、本発明では、α粒子の形状も重要
であって、形状が球形に近いほどアルミナセメントにし
た際の流動性が向上するため好ましいが、球形度が上が
るに連れて曲げ強度も低下する傾向がある。α粒子の形
状は幾何学形状を示すものであって、球形度や形状係数
から示され、球形度や形状係数は数値が小さい方が球形
に近いことを示すもので、形状係数が6であれば球を示
す。球形度は、例えば、ボールーミルでα-Al2O3を構成
するα粒子を解砕し、球形度=(4.84×k2/3)/f、(こ
こで、kは体積形状係数、fは面積形状係数)から算出
でき、形状係数は、形状係数=(α-Al2O3を解砕したα
粒子のBET比表面積)×(α-Al2O3を解砕したα粒子の
平均粒子径)×(α-Al2O3真比重)から算出できるもので
ある(化学工学便覧;改訂5版,p220〜224,1988)。α-Al2
O3のα粒子までの解砕は、バッチ式ボールミルやバッチ
式振動ミルなどによって可能であり、例えば、内容積10
リットルのミルにボール径10mmのアルミナボール1Kgと
α-Al2O3500gとを入れて、1時間程度粉砕することで解
砕することが可能である。本発明では、形状係数は19以
下が好ましく、16以下がより好ましい。この形状係数
は、α-Al2O3焼成時にα粒子の結晶形状を制御する目的
で、フッ化アルミニウム(AlF3)をα化の転化反応の触媒
としてキルン内に滞留させるが、その濃度を調節するこ
とで、形状制御が可能であって、フッ化アルミニウムの
滞留量が多いとα粒子の形状が扁平化するため、形状係
数を小さくするには、フッ化アルミニウムの量を低減す
ることが好ましい。
Furthermore, in the present invention, the shape of the α particles is also important, and it is preferable that the shape is closer to a sphere because the fluidity of alumina cement is improved, but as the sphericity increases, the bending strength also increases. Tends to decrease. The shape of the α particle indicates a geometric shape and is indicated by sphericity and shape factor. The smaller the sphericity and shape factor, the closer to a sphere, the closer the shape factor is 6. Indicates a ball. The sphericity is determined by, for example, crushing α particles constituting α-Al 2 O 3 by a ball mill, and sphericity = (4.84 × k 2/3 ) / f, where k is a volume shape factor, and f is Can be calculated from the area shape factor), and the shape factor can be calculated as shape factor = (α-Al 2 O 3 crushed α
(BET specific surface area of particles) × (average particle diameter of α particles obtained by crushing α-Al 2 O 3 ) × (true specific gravity of α-Al 2 O 3 ) (Chemical Engineering Handbook; Revised 5th edition) , p220-224,1988). α-Al 2
Disintegrated to α particles O 3 is possible by a batch-type ball mill or a batch type vibration mill, for example, the internal volume 10
It is possible to disintegrate the mixture by putting 1 kg of alumina balls having a ball diameter of 10 mm and 500 g of α-Al 2 O 3 into a liter mill and grinding them for about one hour. In the present invention, the shape factor is preferably 19 or less, more preferably 16 or less. This shape factor is used to control the crystal shape of α particles during firing of α-Al 2 O 3 , and aluminum fluoride (AlF 3 ) is retained in the kiln as a catalyst for the conversion reaction of α conversion, but its concentration is reduced. By adjusting the shape, the shape can be controlled, and if the amount of retained aluminum fluoride is large, the shape of the α particles is flattened. To reduce the shape factor, the amount of aluminum fluoride must be reduced. preferable.

【0028】また、α-Al2O3の純度は、高ければ高いこ
とにこしたことはないが、通常のバイヤープロセスによ
って製造されたアルミナであれば、Al2O398重量%以上
の純度の確保が可能であるので充分である。本発明で
は、Al2O3純度の他に、Na2OやSO3などの不純物の量も重
要である。本発明で使用するα-Al2O3は、バイヤー法で
α-Al2O3を製造する過程では、可溶性Na2Oが少なくなる
ように、得られた水酸化アルミニウムを充分洗浄し、そ
れを原料として焼成したものであって、ナトリウム分の
除去を行ったものであることが好ましい。可溶性Na2Oと
しては、0.1重量%以下が好ましく、0.05重量%以下が
より好ましい。可溶性Na2Oが多くなるとアルミナセメン
トにした際、Naイオンが硬化促進剤として働き、可使時
間や流動性が確保できなくなる場合がある。また、総Na
2Oは少ない方が好ましく、0.5重量%以下が好ましく、
0.35重量%以下の低ナトリウムタイプのものがより好ま
しい。総Na2Oが多いとアルミナセメントにした際、流動
性が低下したり、耐火性が低下したり、高温で収縮した
りする場合がある。可溶性SO3は、その大部分が水酸化
アルミニウムを焼成する際に、重油や石炭などの燃料か
らα-Al2O3中に含まれるものであり、その量は、0.05重
量%以下であることがアルミナセメントの品質特性上好
ましい。可溶性SO3の量が多いとアルミナセメントにし
た際の硬化が遅延する場合がある。
The purity of α-Al 2 O 3 has never been higher if it is higher. However, if the alumina is produced by a usual Bayer process, the purity of Al 2 O 3 is 98% by weight or more. It is enough because it is possible to secure. In the present invention, in addition to the Al 2 O 3 purity, the amount of impurities such as Na 2 O and SO 3 is also important. Α-Al 2 O 3 used in the present invention, in the process of producing the α-Al 2 O 3 in the Bayer process, as soluble Na 2 O is reduced, thoroughly washing the obtained aluminum hydroxide, it It is preferable that the material is calcined using as a raw material, and that the sodium content is removed. Soluble Na 2 O, preferably 0.1 wt% or less, more preferably 0.05 wt% or less. When the amount of soluble Na 2 O is increased, when alumina cement is used, Na ions may act as a hardening accelerator, making it impossible to ensure the pot life and fluidity. Also, total Na
2 O is preferably smaller, preferably 0.5% by weight or less,
A low sodium type of 0.35% by weight or less is more preferable. When the total amount of Na 2 O is large, when the alumina cement is used, the fluidity may be reduced, the fire resistance may be reduced, and the alumina cement may be shrunk at a high temperature. Most of the soluble SO 3 is contained in α-Al 2 O 3 from fuels such as heavy oil and coal when baking aluminum hydroxide, and its amount should be 0.05% by weight or less. Is preferred in terms of the quality characteristics of the alumina cement. If the amount of the soluble SO 3 is large, the curing of alumina cement may be delayed.

【0029】本発明のα-Al2O3の使用量は、アルミナセ
メント100重量部中、10〜55重量部であることが好まし
く、20〜30重量部がより好ましい。α-Al2O3の使用量が
多すぎると養生後の強度発現性と流動性が不足する場合
があり、少ないと焼結性が不充分で、高温使用時の強度
発現性向上効果が充分でない場合がある。
The amount of α-Al 2 O 3 used in the present invention is preferably 10 to 55 parts by weight, more preferably 20 to 30 parts by weight, per 100 parts by weight of alumina cement. If the amount of α-Al 2 O 3 is too large, the strength development and fluidity after curing may be insufficient, and if it is too small, the sinterability is insufficient and the effect of improving the strength development at high temperature use is sufficient. May not be.

【0030】本発明のアルミナセメントには、目的とす
るCaO・2Al2O3の他に、原料に起因するCaO・TiO2や4CaO・A
l2O3・Fe2O3などの不純物を含有しているものも使用可能
であるが、アルミナセメント中の不純物は少ない方が好
ましく、その合計量が5重量%以下であることが好まし
く、TiO2が0.6重量%以下、Fe2O3が0.5重量%以下、及
びMgOが0.5重量%以下がより好ましい。TiO2、Fe2O3
及びMgO等の不純物が多くなると、耐火度だけでなく、
強度発現性、高温下での硬化体としての体積安定性、及
び耐スポーリング抵抗性等の特性が悪化するばかりでな
く、スラグなどへの耐食性が低下する場合がある。
The alumina cement of the present invention includes, in addition to the desired CaO.2Al 2 O 3 , CaO.TiO 2 and 4CaO.A
Although those containing impurities such as l 2 O 3 and Fe 2 O 3 can be used, it is preferable that the amount of impurities in the alumina cement is small, and the total amount thereof is preferably 5% by weight or less, More preferably, TiO 2 is 0.6% by weight or less, Fe 2 O 3 is 0.5% by weight or less, and MgO is 0.5% by weight or less. TiO 2 , Fe 2 O 3 ,
And when impurities such as MgO increase, not only fire resistance,
Not only properties such as strength development, volume stability as a cured product under high temperature, and spalling resistance are deteriorated, but also corrosion resistance to slag and the like may be reduced.

【0031】さらに、本発明では、アルミナセメントや
それを用いた不定形耐火物の流動性の改善目的で、通
常、不定形耐火物に配合される、例えば、耐火物;33-5
9,p3〜7,1981、耐火物;3-393,p31〜34,1981、及び耐火
物;40-5,p270〜278,1988等に記載されている、硬化遅延
剤や硬化促進剤などの添加剤や、流動化剤等を併用する
ことが可能である。
Further, in the present invention, for the purpose of improving the fluidity of the alumina cement and the amorphous refractory using the same, the cement is usually blended with the amorphous refractory.
9, p3 to 7,1981, refractories; 3-393, p31 to 34,1981, and refractories; 40-5, p270 to 278, 1988, etc., such as curing retarders and curing accelerators Additives, fluidizers, etc. can be used in combination.

【0032】硬化遅延剤としては、カルボン酸類、アル
カリ金属炭酸塩、ホウ酸類、ポリアクリル酸類、ポリメ
タクリル酸類、及びリン酸類が挙げられ、そのうち、カ
ルボン酸又はそのアルカリ塩のカルボン酸類の使用が好
ましい。
Examples of the curing retarder include carboxylic acids, alkali metal carbonates, boric acids, polyacrylic acids, polymethacrylic acids, and phosphoric acids, of which the use of carboxylic acids or carboxylic acids of alkali salts thereof is preferred. .

【0033】ここで、カルボン酸類としては、オキシカ
ルボン酸類であって、具体的には、クエン酸、グルコン
酸、酒石酸、コハク酸、乳酸、リンゴ酸、及びサリチル
酸又はそれらのナトリウム塩、カリウム塩、及びカルシ
ウム塩等のアルカリ塩等が挙げられる。これらのうち、
クエン酸又はそのアルカリ塩、中でもクエン酸ナトリウ
ムやクエン酸カリウムの使用が好ましい。カルボン酸類
の純度は特に限定されるものではないが、現在、工業的
に精製されているカルボン酸類の使用が可能であって、
目的とするカルボン酸類の純度が80重量%程度以上が好
ましい。中でも、不純物として硫酸塩が0.05重量%以下
のクエン酸又はその塩や、20℃における1重量%濃度の
水溶液のpHが7〜10のクエン酸又はその塩を使用する
ことは、可使時間に優れるため好ましい。
Here, the carboxylic acids are oxycarboxylic acids, specifically, citric acid, gluconic acid, tartaric acid, succinic acid, lactic acid, malic acid, and salicylic acid, or their sodium and potassium salts, And alkali salts such as calcium salts. Of these,
It is preferable to use citric acid or an alkali salt thereof, especially sodium citrate or potassium citrate. The purity of the carboxylic acids is not particularly limited, but currently, it is possible to use industrially purified carboxylic acids,
The purity of the target carboxylic acid is preferably about 80% by weight or more. In particular, the use of citric acid or a salt thereof containing 0.05% by weight or less of sulfate as an impurity, or citric acid or a salt thereof having a pH of 7 to 10 in an aqueous solution having a concentration of 1% by weight at 20 ° C. is difficult to use. It is preferable because it is excellent.

【0034】アルカリ金属炭酸塩としては、無機の炭酸
塩のいずれも使用可能であるが、炭酸ナトリウム、炭酸
カリウム、炭酸水素ナトリウム、及び炭酸水素カリウム
等のアルカリ金属炭酸塩の使用が好ましく、その含水塩
や無水塩のいずれの使用も可能である。これらのうち、
炭酸ナトリウムの使用が好ましく、JIS K 1201やJISK 8
625で規定される炭酸ナトリウムを使用することが可能
である。アルカリ金属炭酸塩の粒度は、アルミナセメン
トと混合した際、水に溶解しやすいように、細かいもの
程好ましく、100メッシュ以下、特に、200メッシュ以下
が好ましい。アルカリ金属炭酸塩の純度は特に限定され
るものではないが、現在、工業的に精製されているアル
カリ金属炭酸塩の使用が可能であって、目的とする炭酸
塩の純度が80重量%程度以上のものの使用が好ましい。
As the alkali metal carbonate, any of inorganic carbonates can be used. However, it is preferable to use an alkali metal carbonate such as sodium carbonate, potassium carbonate, sodium hydrogen carbonate and potassium hydrogen carbonate. Either salt or anhydrous salt can be used. Of these,
The use of sodium carbonate is preferred, JIS K 1201 or JIS K 8
It is possible to use the sodium carbonate specified in 625. The particle size of the alkali metal carbonate is preferably as small as possible so as to be easily dissolved in water when mixed with the alumina cement, and is preferably 100 mesh or less, particularly preferably 200 mesh or less. The purity of the alkali metal carbonate is not particularly limited, but it is possible to use an alkali metal carbonate which is currently industrially purified, and the purity of the target carbonate is about 80% by weight or more. The use of

【0035】ホウ酸類とはホウ酸又はそのアルカリ塩を
いう。ホウ酸は、別名ボール酸、正ホウ酸、又はオルソ
ホウ酸と呼ばれ、H3BO4で示され、ピロホウ酸、テトラ
ホウ酸、及びメタホウ酸を含有するものである。ホウ酸
の製造方法は特に限定されるものではないが、通常、ホ
ウ酸の原鉱石に硫酸を加えて加熱分解し、ホウ酸を遊離
させて分離抽出後、精製する。ホウ酸のアルカリ塩とし
ては、ナトリウム塩、カリウム塩、及びカルシウム塩等
が挙げられ、そのうち、ナトリウム塩又はカリウム塩の
使用が好ましく、その含水化合物や無水化合物のいずれ
の使用も可能である。ホウ酸類の粒度は、アルミナセメ
ントに混合した際、水に溶解しやすいように小さければ
小さいほど好ましい。また、ホウ酸類の純度は特に限定
されるものではないが、現在、工業的に精製されている
ホウ酸の使用が可能であって、ホウ酸中のBO4分が80重
量%以上のものが好ましい。
The boric acids refer to boric acid or an alkali salt thereof. Boric acid is also called boric acid, orthoboric acid, or orthoboric acid, is denoted by H 3 BO 4 , and contains pyroboric acid, tetraboric acid, and metaboric acid. The method for producing boric acid is not particularly limited, but usually, the raw ore of boric acid is heated and decomposed by adding sulfuric acid to release and separate boric acid, followed by purification. Examples of the alkali salt of boric acid include a sodium salt, a potassium salt, and a calcium salt. Among them, the use of a sodium salt or a potassium salt is preferable, and any of a hydrated compound and an anhydrous compound thereof can be used. The particle size of the boric acids is preferably as small as possible so as to be easily dissolved in water when mixed with alumina cement. Further, the purity of boric acid is not particularly limited, but boric acid which is industrially purified can be used at present, and the boric acid having a BO 4 content of 80% by weight or more is used. preferable.

【0036】ポリアクリル酸類としては、ポリアクリル
酸又はこれらの塩で、ポリアクリル酸ナトリウム、ポリ
アクリル酸カリウム、及びポリアクリル酸アンモニウム
等が挙げられるが、これらの中で、性能、価格、入手し
易さ、及び取扱い易さ等からポリアクリル酸ナトリウム
の使用が最も好ましい。ポリメタクリル酸類としては、
ポリメタクリル酸又はこれらの塩で、ポリメタクリル酸
ナトリウム、ポリメタクリル酸カリウム、及びポリメタ
クリル酸アンモニウム等が挙げられるが、これらの中
で、性能、価格、入手し易さ、及び取扱い易さ等からポ
リメタクリル酸ナトリウムの使用が最も好ましい。リン
酸類としては、ヘキサメタリン酸、トリポリリン酸、及
びピロリン酸又はそのアルカリ塩等が挙げられる。
Examples of the polyacrylic acids include polyacrylic acid and salts thereof, such as sodium polyacrylate, potassium polyacrylate, and ammonium polyacrylate. The use of sodium polyacrylate is most preferred because of its easiness and ease of handling. As polymethacrylic acids,
In polymethacrylic acid or salts thereof, sodium polymethacrylate, polypotassium methacrylate, and polyammonium methacrylate, etc., among them, performance, price, availability, and ease of handling, etc. Most preferred is the use of polysodium methacrylate. Examples of the phosphoric acids include hexametaphosphoric acid, tripolyphosphoric acid, and pyrophosphoric acid or an alkali salt thereof.

【0037】また、硬化促進剤としては、水酸化ナトリ
ウム、水酸化カリウム、及び水酸化カルシウム等の水酸
化物や、炭酸リチウム等のリチウム塩が挙げられ、その
うちリチウム塩の使用が硬化促進作用が強い面から好ま
しい。
Examples of the curing accelerator include hydroxides such as sodium hydroxide, potassium hydroxide, and calcium hydroxide, and lithium salts such as lithium carbonate. Preferred from the strong side.

【0038】これら添加剤の使用量は、アルミナセメン
ト100重量部に対して、0.5〜2.5重量部が好ましく、1.0
〜2.0重量部がより好ましい。0.5重量部未満では作業性
が低下する傾向があり、2.5重量部を越えると硬化が遅
延したり、強度が低下する傾向がある。
The amount of these additives is preferably 0.5 to 2.5 parts by weight, preferably 1.0 to 2.5 parts by weight, based on 100 parts by weight of alumina cement.
~ 2.0 parts by weight is more preferred. If the amount is less than 0.5 part by weight, workability tends to decrease, and if it exceeds 2.5 parts by weight, curing tends to be delayed and strength tends to decrease.

【0039】流動化剤は、セメント分散性に優れる界面
活性剤を主成分とする混和剤であって、一般には、ナフ
タレンスルホン酸ホルマリン縮合物の塩(ナフタレン
系)、メラミン樹脂スルホン酸ホルマリン縮合物の塩(メ
ラミン系)、及びオレフィン/マレイン酸共重合物の塩
(カルボン酸系)等が使用可能であり、具体的にはβ−ナ
フタレンスルホン酸高縮合物のナトリウム塩、クレオソ
ート油スルホン酸縮合物のナトリウム塩、β−ナフタレ
ンスルホン酸低縮合物のナトリウム塩、及びポリオキシ
エチレンノニルフェニルエーテル等が挙げられる。流動
化剤の使用量は特に限定されるものではないが、アルミ
ナセメントと耐火骨材からなる不定形耐火物100重量部
に対し、0.5〜5重量部が好ましい。
The fluidizing agent is an admixture containing a surfactant excellent in cement dispersibility as a main component, and is generally a salt of a naphthalene sulfonic acid formalin condensate (a naphthalene type), a melamine resin sulfonic acid formalin condensate. (Melamine-based) and olefin / maleic acid copolymer salts
(Carboxylic acid type) and the like can be used.Specifically, sodium salts of highly condensed β-naphthalenesulfonic acid, sodium salts of creosote oil sulfonic acid condensate, sodium salts of β-naphthalenesulfonic acid low condensate And polyoxyethylene nonylphenyl ether. The use amount of the fluidizing agent is not particularly limited, but is preferably 0.5 to 5 parts by weight based on 100 parts by weight of the amorphous refractory made of alumina cement and refractory aggregate.

【0040】添加剤や流動化剤の配合方法は特に限定さ
れるものではなく、添加剤等を所定の割合になるように
配合し、あらかじめ粉砕したアルミナセメントと、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の混合機を用いて均
一混合するか、あるいは、所定の割合でアルミナセメン
トと添加剤等を配合後、振動ミル、チューブミル、ボー
ルミル、及びローラーミル等の粉砕機で混合粉砕するこ
とが可能である。また、本発明では、添加剤等を100〜4
00℃の温度で加熱し、アルミナセメントと混合するか、
又は、添加剤等とアルミナセメントとを一緒に混合した
ものを加熱する方法などが可能である。加熱方法として
は、粉砕と同時に加熱する方法、輸送時に熱風で加熱す
る方法、輸送機械を加熱する方法、及び貯蔵時に加熱す
る方法等が可能である。これらの添加剤は、ICP、I
CPA、GC−MS、NMR、HPLC、及びFT−I
R等の機器分析、キレート分析、及び放射化分析法等で
種類と量比とを特定化することが可能である。
The method of blending the additives and the fluidizing agent is not particularly limited, and the additives and the like are blended so as to have a predetermined ratio, and the pulverized alumina cement is mixed with a V-type blender, a corn blender, and a Nauta. A mixer, a pan-type mixer, and a homogenizer using a mixer such as an omni mixer, or after mixing alumina cement and additives in a predetermined ratio, a vibration mill, a tube mill, a ball mill, a roller mill, etc. It is possible to mix and pulverize with a pulverizer. Also, in the present invention, additives and the like 100 to 4
Heat at a temperature of 00 ° C and mix with alumina cement,
Alternatively, a method of heating a mixture of an additive or the like and alumina cement together is possible. As a heating method, a method of heating simultaneously with pulverization, a method of heating with hot air during transportation, a method of heating a transport machine, a method of heating during storage, and the like are possible. These additives are ICP, I
CPA, GC-MS, NMR, HPLC, and FT-I
The type and quantitative ratio can be specified by instrumental analysis such as R, chelate analysis, activation analysis, or the like.

【0041】本発明で使用する水は特に限定されるもの
ではなく、水道水、天然水、及び河川水等一般のコンク
リート用として使用される水が使用できるが、Na+
K+、Mg2 +、Ca2+、及びCl-等の可溶性成分の少ない水の
使用が好ましい。水の使用量は目的とする不定形耐火物
によって適宜決定され、特に限定されるものではない
が、水の使用量が多くなるとブリージングしたり強度発
現性が低下する傾向がある。そのため、流し込み施工す
る不定形耐火物では、通常、不定形耐火物100重量部に
対して、2〜20重量部が好ましい。一般的には、JIS R
2553記載の方法で測定したフロー値が130〜240mmになる
ように水を添加することが好ましい。
The water used in the present invention is not limited in particular, tap water, natural water, and the water used for the concrete river water or the like generally available, Na +,
K +, Mg 2 +, Ca 2+, and Cl - use of less water soluble components are preferred. The amount of water used is appropriately determined depending on the intended amorphous refractory, and is not particularly limited. However, when the amount of water used is large, there is a tendency that breathing or strength development is reduced. Therefore, in the case of the irregular-shaped refractory to be cast, it is usually preferable to use 2 to 20 parts by weight based on 100 parts by weight of the irregular-shaped refractory. Generally, JIS R
It is preferable to add water so that the flow value measured by the method described in 2553 is 130 to 240 mm.

【0042】本発明で使用する耐火骨材とは、耐火骨材
92〜99重量%とアルミナセメント1〜8重量%からなる
低セメントキャスタブルタイプに使用するとその効果が
より発揮するもので、通常、不定形耐火物に使用されて
いる耐火骨材が使用可能である。具体的には、マグネシ
ア質、マグネシアスピネル質、アルミナ質、カーボン
質、及び超微粉等が挙げられ、その他、溶融シリカ、焼
成ムライト、酸化クロム、ボーキサイト、アンダルサイ
ト、シリマナイト、シャモット、ケイ石、ロー石、粘
土、ジルコン、ジルコニア、ドロマイト、パーライト、
バーミキュライト、煉瓦屑、陶器屑、窒化珪素、窒化ホ
ウ素、炭化珪素、及び窒化珪素鉄等の使用が可能であ
る。特に、本発明の不定形耐火物では、耐食性、耐用性
(耐久性)、及び耐火性の面から、マグネシア質骨材、マ
グネシアスピネル質骨材、アルミナ質骨材、カーボン質
骨材、超微粉、及びシャモットや炭化珪素等の骨材の中
から選ばれた一種又は二種以上の耐火骨材を配合するこ
とが好ましい。また、鉄鋼製造プロセスの溶鋼工程に使
用する場合は、スラグ浸透抑制の面から、マグネシア質
骨材とアルミナ質骨材の併用又はマグネシアスピネル質
骨材とアルミナ質骨材の併用が好ましく、溶銑工程に使
用する場合は、電融アルミナや焼結アルミナなどのアル
ミナ質骨材、カーボン質骨材、超微粉、及び添加剤の併
用が好ましい。
The refractory aggregate used in the present invention is a refractory aggregate.
When used in a low cement castable type consisting of 92 to 99% by weight and 1 to 8% by weight of alumina cement, the effect is more pronounced, and refractory aggregates usually used for amorphous refractories can be used. . Specific examples include magnesia, magnesia spinel, alumina, carbon, and ultrafine powder, and the like, as well as fused silica, calcined mullite, chromium oxide, bauxite, andalusite, sillimanite, chamotte, silica stone, raw Stone, clay, zircon, zirconia, dolomite, perlite,
Vermiculite, brick waste, pottery waste, silicon nitride, boron nitride, silicon carbide, iron silicon nitride, and the like can be used. In particular, the amorphous refractories of the present invention have corrosion resistance and durability.
(Durability) and fire resistance, it is selected from magnesia aggregate, magnesia spinel aggregate, alumina aggregate, carbon aggregate, ultra fine powder, and aggregate such as chamotte and silicon carbide. Preferably, one or more refractory aggregates are blended. In addition, when used in the molten steel process of the steelmaking process, from the viewpoint of slag permeation suppression, the combined use of magnesia aggregate and alumina aggregate or the combined use of magnesia spinel aggregate and alumina aggregate is preferable. When used in combination, alumina aggregates such as fused alumina and sintered alumina, carbon aggregates, ultrafine powder, and additives are preferably used in combination.

【0043】ここで、マグネシア質骨材とは、海水法で
海水から抽出された水酸化マグネシウム、炭酸マグネシ
ウム、天然マグネシアであるマグネサイト、及び天然炭
酸マグネシウム等をロータリーキルン等で焼成して得ら
れる焼結マグネシアクリンカーを、その焼結マグネシア
クリンカーを電気炉等で溶融して得られる電融マグネシ
アクリンカーを、さらには、焼結マグネシアクリンカー
と電融マグネシアクリンカーの混合物等を所定のサイズ
に粉砕し、篩い分けしたものであって、MgOの純度が80
重量%以上のものが不定形耐火物に使用した際、耐食性
に優れる面で好ましく、SiO2やTiO2などの不純物が少な
いものが好ましく、MgOの純度が95重量%以上であり、C
aOが2重量%以下、SiO2が0.5重量%以下、及びB2O3
0.5重量%以下のマグネシアが、耐食性に優れる面から
好ましい。具体的には、溶融マグネシア、焼結マグネシ
ア、天然マグネシア、及び軽焼マグネシア等が使用可能
であり、この他、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マグネシ
ア、マグネシア粒子表面にカルシウムアルミネートを生
成させたマグネシア、塩基性煉瓦に使用される、高純
度、高嵩密度、及び粗大結晶粒の特殊なマグネシア、並
びに、耐熱スポーリング性を向上させたマグネシア・ジ
ルコニア等を粉砕した特殊なマグネシアも使用可能であ
る。マグネシアクリンカーにおけるMgO/Al2O3モル比
は、0.1/1〜1/1が好ましく、0.2/1〜0.4/1が
不定形耐火物に配合した際、耐用性に優れる面からより
好ましい。
Here, the magnesia-based aggregate refers to a calcined material obtained by calcining magnesium hydroxide, magnesium carbonate, magnesite that is natural magnesia, natural magnesium carbonate, etc. extracted from seawater by the seawater method using a rotary kiln or the like. The sintered magnesia clinker, the fused magnesia clinker obtained by melting the sintered magnesia clinker in an electric furnace or the like, and further, a mixture of the sintered magnesia clinker and the fused magnesia clinker is crushed to a predetermined size and sieved. It is divided, and the purity of MgO is 80
When it is used as an amorphous refractory, it is preferred that it has excellent corrosion resistance, and it is preferable that the content of impurities such as SiO 2 and TiO 2 is small, and the purity of MgO is 95% by weight or more.
aO is 2% by weight or less, SiO 2 is 0.5% by weight or less, and B 2 O 3 is
0.5% by weight or less of magnesia is preferable from the viewpoint of excellent corrosion resistance. Specifically, molten magnesia, sintered magnesia, natural magnesia, light-burned magnesia, and the like can be used.In addition, magnesia coated with spinel, magnesia containing magnesium titanate in grain boundaries, magnesia particles on the surface of magnesia particles Magnesia that produced calcium aluminate, high purity, high bulk density, and special magnesia of coarse crystal grains used for basic bricks, and crushed magnesia zirconia with improved heat spalling resistance Special magnesia can also be used. The MgO / Al 2 O 3 molar ratio in the magnesia clinker is preferably from 0.1 / 1 to 1/1, and more preferably from 0.2 / 1 to 0.4 / 1 from the viewpoint of excellent durability when blended with an amorphous refractory.

【0044】マグネシアスピネル質骨材とは、水酸化マ
グネシウムや仮焼マグネシア等のMgO原料と、水酸化ア
ルミニウムや仮焼アルミナ等のAl2O3原料とを、所定の
割合になるように配合し、ロータリーキルン等の焼成装
置を用いて、約1,800〜1,900℃の温度で反応・焼成させ
たマグネシアスピネルクリンカーを、また、電気炉など
の溶融装置にて溶融したマグネシアスピネルクリンカー
を、さらには、これらの焼成したものと溶融したものを
混合したマグネシアスピネルクリンカーを所定のサイズ
に粉砕し、篩い分けしたものである。具体的には、溶融
マグネシアスピネルや焼結マグネシアスピネルなどが挙
げられる。
Magnesia spinel aggregate is a mixture of a MgO raw material such as magnesium hydroxide or calcined magnesia and an Al 2 O 3 raw material such as aluminum hydroxide or calcined alumina in a predetermined ratio. Magnesia spinel clinker reacted and fired at a temperature of about 1,800 to 1,900 ° C. using a firing device such as a rotary kiln, and a magnesia spinel clinker melted by a melting device such as an electric furnace. A magnesia spinel clinker obtained by mixing a calcined material and a molten material is pulverized to a predetermined size and sieved. Specific examples include a molten magnesia spinel and a sintered magnesia spinel.

【0045】アルミナ質骨材とは、水酸化アルミニウム
や仮焼アルミナなどのAl2O3原料を、電気炉等の溶融装
置やロータリーキルン等の焼成装置で、溶融及び/又は
焼成したものを、所定のサイズに粉砕し、篩い分けした
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であり、電融アルミ
ナ、溶融アルミナ、焼結アルミナ、仮焼アルミナ、及び
易焼結アルミナ等と呼ばれるものである。通常、Al2O3
を90重量%以上含有するα-Al2O3の使用が最も好まし
い。具体的には、溶融アルミナ、焼結アルミナ、軽焼ア
ルミナ、及び易焼結アルミナ等が挙げられる。また、ア
ルミナとジルコニアクリンカーとを溶融して得られる、
耐熱スポーリング性を向上させたアルミナ・ジルコニア
クリンカー等の使用も可能である。
The alumina-based aggregate is obtained by melting and / or firing an Al 2 O 3 raw material such as aluminum hydroxide or calcined alumina in a melting device such as an electric furnace or a firing device such as a rotary kiln. And sieved. The mineral composition is α-Al 2 O 3 or β-Al 2 O 3
And the like, and are called electrofused alumina, fused alumina, sintered alumina, calcined alumina, easily sintered alumina, and the like. Usually Al 2 O 3
Most preferably, α-Al 2 O 3 containing 90% by weight or more is used. Specific examples include fused alumina, sintered alumina, lightly fired alumina, easily sintered alumina, and the like. Also obtained by melting alumina and zirconia clinker,
It is also possible to use alumina / zirconia clinker or the like having improved heat resistance spalling property.

【0046】カーボン質骨材としては、オイルピッチ、
タール、及び鱗状黒鉛等が挙げられる。
As the carbonaceous aggregate, oil pitch,
Tar and scale graphite.

【0047】耐火骨材は各種の粒度を要求物性に応じて
配合するもので、耐火骨材の粒度は、通常、5〜3mm、
4〜1mm、3〜1mm、1mm下、200メッシュ下、及び325
メッシュ下(45μm下)等に分けられている。
The refractory aggregate is prepared by mixing various particle sizes according to required physical properties. The particle size of the refractory aggregate is usually 5 to 3 mm,
4-1 mm, 3-1 mm, 1 mm below, 200 mesh below, and 325
It is divided under the mesh (below 45 μm).

【0048】本発明では、耐火骨材として、さらに、粒
径が微小の粉体である超微粉を使用することが可能であ
る。ここで、超微粉とは、粒径10μm以下の粒子が80重
量%以上の耐火性微粉末であって、平均粒子径が1μm
以下で、BET法による比表面積が10m2/g以上のもの
が、不定形耐火物に配合した際、流動性に優れ、高強度
発現性を有するため好ましい。具体的には、シリカヒュ
ーム、コロイダルシリカ、軽焼アルミナ、易焼結アルミ
ナ、非晶質シリカ、ジルコン、炭化珪素、窒化珪素、酸
化クロム、及び酸化チタン等の無機微粉が使用可能であ
り、このうち、シリカヒューム、コロイダルシリカ、及
び易焼結アルミナ微粉の使用が好ましい。特に、低セメ
ントキャスタブルに使用するシリカヒュームは、スラリ
ーにした際のpHが分散性を左右することから重要であ
って、弱酸性から酸性のものが特に可使時間が確保でき
る面から好ましい。
In the present invention, as the refractory aggregate, it is possible to use ultrafine powder having a fine particle diameter. Here, the ultrafine powder is a refractory fine powder in which particles having a particle diameter of 10 μm or less are 80% by weight or more and have an average particle diameter of 1 μm.
In the following, those having a specific surface area of 10 m 2 / g or more by the BET method are preferable because they have excellent fluidity and high strength when incorporated into an amorphous refractory. Specifically, inorganic fine powders such as silica fume, colloidal silica, light-burned alumina, easily sintered alumina, amorphous silica, zircon, silicon carbide, silicon nitride, chromium oxide, and titanium oxide can be used. Of these, use of silica fume, colloidal silica, and easily sintered alumina fine powder is preferred. In particular, silica fume used in low-cement castables is important because the pH of the slurry when forming a slurry affects the dispersibility, and a weakly acidic to acidic one is particularly preferred in terms of ensuring a usable life.

【0049】本発明の耐火骨材の使用量は、施工場所に
よって適宜決定すべきものであり、特に限定されるもの
ではないが、不定形耐火物100重量部中、50〜99重量部
が好ましく、耐食性の面から85〜90重量部がより好まし
い。耐火骨材として超微粉を使用した低セメントキャス
タブルでは、アルミナセメント1〜6重量部、耐火骨材
94〜98重量部、及びシリカヒューム5重量部以下とする
配合が著しく流動性と可使時間を確保できる面から好ま
しい。
The amount of the refractory aggregate of the present invention should be appropriately determined depending on the construction site, and is not particularly limited, but is preferably 50 to 99 parts by weight based on 100 parts by weight of the amorphous refractory. From the viewpoint of corrosion resistance, 85 to 90 parts by weight is more preferable. In the low cement castable using ultra fine powder as the refractory aggregate, 1 to 6 parts by weight of alumina cement, refractory aggregate
It is preferable to mix 94 to 98 parts by weight and 5 parts by weight or less of silica fume from the viewpoint that remarkable fluidity and working life can be secured.

【0050】本発明の不定形耐火物の製造方法は特に限
定されるものではないが、通常の不定形耐火物の製造方
法に準じ、各原料を所定の割合になるように配合し、V
型ブレンダー、コーンブレンダー、ナウターミキサー、
パン型ミキサー、及びオムニミキサー等の混合機を用い
て均一混合するか、あるいは、所定の割合で混練り施工
する際、混練り機に直接秤込むことも可能である。
Although the method for producing the amorphous refractory of the present invention is not particularly limited, each raw material is blended so as to have a predetermined ratio in accordance with the usual method for producing an irregular refractory.
Type blender, cone blender, Nauta mixer,
It is also possible to perform uniform mixing using a mixer such as a pan-type mixer and an omni mixer, or to directly weigh the mixture into a kneading machine when performing kneading at a predetermined ratio.

【0051】さらに、本発明の不定形耐火物には、硬化
体を乾燥する際に生じやすい爆裂を防止する目的で、金
属アルミニウムやシリコン合金などの金属粉末、ビニル
繊維やポリプロピレンなどの有機繊維、窒素含有ガス生
成物、及びデキストリン等の爆裂防止剤を必要に応じて
配合することも可能である。爆裂防止剤の使用量は目的
とする耐爆裂性に応じて適宜決定すべきもので一義的に
決定することはできないが、一般的には、不定形耐火物
100重量部に対して、0.05〜5重量部配合することが可
能である。
Further, the amorphous refractory of the present invention includes metal powders such as metal aluminum and silicon alloy, organic fibers such as vinyl fiber and polypropylene, for the purpose of preventing explosion which is likely to occur when the cured body is dried. It is also possible to add a nitrogen-containing gas product and an anti-explosion agent such as dextrin if necessary. The amount of the explosion-preventing agent to be used must be determined appropriately according to the intended explosion resistance and cannot be unambiguously determined.
It is possible to mix 0.05 to 5 parts by weight with respect to 100 parts by weight.

【0052】[0052]

【実施例】以下、実施例に基づき本発明をさらに説明す
る。
The present invention will be further described below with reference to examples.

【0053】実施例1 CaO原料とAl2O3原料とを配合し、電気炉にて溶融後、高
圧冷却エアーで溶融物を急冷して化学成分の異なるクリ
ンカーを合成し、ボールミルで粉砕し、さらに、ホソカ
ワミクロン社製ミクロンセパレーターを用い、空気分級
して45μm上の粗粉の量を調整して、Iglossが0.2重量
%で、TiO2、Fe2O3、及びMgOが各々0.1重量%未満で、
表1に示す45μm上の粗粉の量のアルミナセメントを製
造した。製造したアルミナセメント15重量部と、耐火骨
材a85重量部とを配合して不定形耐火物とし、この不定
形耐火物100重量部に対して、水9.5重量部を加え、ミキ
サーで5分間混練り後、流動性としてフロー値、硬化時
間、常温強度として養生強度と乾燥強度、及び高温強度
として焼成強度をそれぞれ測定した。測定は全て20℃恒
温室内で行った。結果を粗粉の量、化学成分とともに表
1に併記する。
Example 1 A mixture of a CaO raw material and an Al 2 O 3 raw material was melted in an electric furnace, and then the melt was quenched by high-pressure cooling air to synthesize clinkers having different chemical components. Furthermore, using a Hosokawa Micron micron separator, air classification was performed and the amount of coarse powder on 45 μm was adjusted. Igloss was 0.2% by weight, and TiO 2 , Fe 2 O 3 , and MgO were each less than 0.1% by weight. ,
Alumina cement was produced in the amount of coarse powder on 45 μm shown in Table 1. 15 parts by weight of the produced alumina cement and 85 parts by weight of refractory aggregate a were blended into an amorphous refractory, and 9.5 parts by weight of water was added to 100 parts by weight of the amorphous refractory, followed by mixing with a mixer for 5 minutes. After kneading, the flow value as a fluidity, the curing time, the curing strength and the drying strength as the room temperature strength, and the firing strength as the high temperature strength were measured. All measurements were performed in a constant temperature room at 20 ° C. The results are shown in Table 1 together with the amount of the coarse powder and the chemical components.

【0054】<使用材料> CaO原料 :市販生石灰 Al2O3原料 :バイヤー法で製造された高純度アルミナ、
市販品、Al2O3純度99重量%、平均粒子径70μm 耐火骨材a:焼結アルミナ、市販品、粒度5〜3mm40重
量%、粒度3〜1mm45重量%、1mm下10重量%、及び45
μm下5重量%
<Materials> CaO raw material: commercial quicklime Al 2 O 3 raw material: high-purity alumina produced by the Bayer method,
Commercial product, Al 2 O 3 purity 99% by weight, average particle size 70 μm Refractory aggregate a: sintered alumina, commercial product, particle size 5 to 3 mm 40% by weight, particle size 3 to 1 mm 45% by weight, 10% by weight under 1 mm, and 45
5% by weight under μm

【0055】<測定方法> 化学分析 :JIS R 2522に準じて測定 粗粉 :45μm篩い、又は63μm篩いを使用し、水
流によって篩い分けした後、篩い上分を乾燥させ、その
量を測定 フロー値 :流動性の評価、20℃恒温室内に混練り物を
所定時間放置した後、15回タッピングして測定 硬化時間 :温度記録計を用いて、20℃恒温室内に混練
り物を放置した際の注水から発熱温度が最大に到達する
までの時間 養生強度 :常温強度、4×4×16cmの型枠に混練り物
を入れ、20℃恒温室内で24時間養生後の圧縮強度 乾燥強度 :常温強度、24時間養生後、さらに、110℃
にて24時間乾燥後の圧縮強度 焼成強度 :高温強度、110℃で乾燥後、シリコニット
電気炉にいれ、1,000℃で3時間焼成した後、室温まで
放冷したものの圧縮強度
<Measurement method> Chemical analysis: Measured according to JIS R 2522 Coarse powder: Using a 45 μm sieve or 63 μm sieve, sieving by a water flow, drying the upper part of the sieve, and measuring the amount : Evaluation of fluidity, after leaving the kneaded material in a 20 ° C constant temperature room for a predetermined time, measuring by tapping 15 times. Curing time : From the water injection when the kneaded material was left in a 20 ° C constant temperature room using a temperature recorder Time until the exothermic temperature reaches the maximum Curing strength: room temperature strength Compressed strength after putting the kneaded material in a 4 × 4 × 16 cm mold for 24 hours in a constant temperature room at 20 ° C. Dry strength: normal temperature strength, 24 hours After curing, 110 ° C
Compressive strength after drying for 24 hours at a temperature Firing strength: High temperature strength, dried at 110 ° C, put in a siliconite electric furnace, baked at 1,000 ° C for 3 hours, and left to cool to room temperature, compressive strength

【0056】[0056]

【表1】 [Table 1]

【0057】表1に示すように、本発明のアルミナセメ
ントを配合した不定形耐火物は、流動性に優れ、高温焼
成後の強度発現性が高いものが得られた。
As shown in Table 1, the amorphous refractory blended with the alumina cement of the present invention had excellent fluidity and high strength after firing at high temperatures.

【0058】実施例2 Iglossが0.2重量%、CaOが33.5重量%、Al2O3が65.8重
量%、及びSiO2が0.7重量%で、TiO2、Fe2O3、及びMgO
が各々0.1重量%未満で、表2に示す粗粉の量のアルミ
ナセメントを用い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。
Example 2 0.2% by weight of Igloss, 33.5% by weight of CaO, 65.8% by weight of Al 2 O 3 and 0.7% by weight of SiO 2 , TiO 2 , Fe 2 O 3 and MgO
Was less than 0.1% by weight in each case, and the same procedure as in Example 1 was carried out except that the amount of alumina cement shown in Table 2 was used. The results are also shown in Table 2.

【0059】[0059]

【表2】 [Table 2]

【0060】実施例3 Iglossが0.2重量%、CaOが33.5重量%、Al2O3が65.8重
量%、及びSiO2が0.7重量%で、TiO2、Fe2O3、及びMgO
が各々0.1重量%未満のクリンカーを用い、アルミナセ
メントのCaO、Al2O3、及びSiO2が表3に示す量になるよ
うにα-Al2O3を配合し、ボールミルで混合粉砕し、安川
電機社製分級機商品名「マイクロカット」で45μm上の粗
粉の量を削減してアルミナセメントを製造した。製造し
たアルミナセメント3重量部、耐火骨材a79重量部、耐
火骨材b15重量部、及び耐火骨材c3重量部と添加剤A
0.03重量部、添加剤B0.05重量部を配合して不定形耐火
物とした。この不定形耐火物100重量部に対して、水7.5
重量部を加えて、ミキサーにて5分間混練りしたこと以
外は実施例1と同様に行った。結果を表3に併記する。
Example 3 0.2% by weight of Igloss, 33.5% by weight of CaO, 65.8% by weight of Al 2 O 3 and 0.7% by weight of SiO 2 , TiO 2 , Fe 2 O 3 and MgO
Using clinker of less than 0.1% by weight respectively, blending α-Al 2 O 3 so that CaO, Al 2 O 3 , and SiO 2 of the alumina cement become the amount shown in Table 3, and mixed and pulverized with a ball mill, Alumina cement was manufactured by reducing the amount of coarse powder above 45 μm with a Yaskawa Electric's classifier “Micro Cut”. 3 parts by weight of the produced alumina cement, 79 parts by weight of refractory aggregate a, 15 parts by weight of refractory aggregate b, 3 parts by weight of refractory aggregate c, and additive A
0.03 parts by weight of the additive B and 0.05 part by weight of the additive B were blended to obtain an amorphous refractory. For 100 parts by weight of this refractory, 7.5 parts of water
The same procedure as in Example 1 was carried out except that the parts by weight were added and kneaded with a mixer for 5 minutes. The results are also shown in Table 3.

【0061】<使用材料> 耐火骨材b:微粉アルミナ、市販品、粒度45μm下 耐火骨材c:超微粉、シリカヒューム、市販品 添加剤A :ホウ酸、関東化学社製試薬 添加剤B :トリポリ燐酸ナトリウム、関東化学社製試
薬 市販アルミナセメントα:市販品、Igloss0.2重量%、T
iO2とMgOは0.1重量%未満、Fe2O30.2重量% 市販アミナセメントβ:市販品、Igloss1.0重量%、TiO
2とMgOは0.1重量%未満、Fe 2O30.1重量%
<Materials Used> Refractory aggregate b: fine alumina powder, commercially available, particle size of 45 μm or less Refractory aggregate c: ultrafine powder, silica fume, commercially available additive A: boric acid, reagent manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd. additive B: Sodium tripolyphosphate, reagent manufactured by Kanto Chemical Co., Ltd. Commercial alumina cement α: Commercial product, Igloss 0.2% by weight, T
iO 2 and MgO are less than 0.1% by weight, Fe 2 O 3 0.2% by weight Commercial Amina cement β: Commercial product, Igloss 1.0% by weight, TiO
2 and MgO less than 0.1% by weight, Fe 2 O 3 0.1% by weight

【0062】<測定方法> 可使時間 :20℃恒温室内に混練り物をナイロン袋に移
し取り、触指にて硬化するまでに要した時間
<Measurement method> Pot life: Time required for transferring the kneaded material into a nylon bag in a constant temperature room at 20 ° C. and curing with a touch finger

【0063】[0063]

【表3】 [Table 3]

【0064】表3に示すように、本発明のアルミナセメ
ントを配合した不定形耐火物は、流動性に優れ、高温焼
成後の強度発現性が高いものが得られた。
As shown in Table 3, the amorphous refractories blended with the alumina cement of the present invention had excellent fluidity and high strength after firing at high temperatures.

【0065】実施例4 Iglossが0.3重量%、CaOが22.5重量%、Al2O3が77.2重
量%、及びSiO2が0.3重量%で、TiO2、Fe2O3、及びMgO
が各々0.1重量%未満で、粒度63μm上が0.1重量%未満
で、表4に示す粗粉の量のアルミナセメントを用いたこ
と以外は実施例3と同様に行った。結果を表4に併記す
る。
Example 4 0.3% by weight of Igloss, 22.5% by weight of CaO, 77.2% by weight of Al 2 O 3 and 0.3% by weight of SiO 2 , TiO 2 , Fe 2 O 3 and MgO
Was less than 0.1% by weight in each case, less than 0.1% by weight on a particle size of 63 μm, and the amount of coarse powder shown in Table 4 was used in the same manner as in Example 3 except that alumina cement was used. The results are also shown in Table 4.

【0066】[0066]

【表4】 [Table 4]

【0067】実施例5 市販アルミナセメントαを分級して45μm上を削減した
アルミナセメントと、比較のため市販アルミナセメント
αを使用したこと以外は実施例3と同様に行った。結果
を表5に示す。また、各アルミナセメントの粒度分布の
測定結果を図1と表6に示す。
Example 5 A commercial alumina cement α was classified and reduced in size by 45 μm, and the same operation as in Example 3 was performed except that a commercially available alumina cement α was used for comparison. Table 5 shows the results. 1 and Table 6 show the measurement results of the particle size distribution of each alumina cement.

【0068】<測定方法> 粒度分布 :シーラス社製モデル715 型レーザー式粒度
分布測定機で測定、溶媒として試薬1級のエタノールを
使用。
<Measurement Method> Particle size distribution: Measured with a Cirrus Model 715 type laser particle size distribution analyzer, using ethanol as the first grade reagent as a solvent.

【0069】[0069]

【表5】 [Table 5]

【0070】表5に示すように、本発明のアルミナセメ
ントを配合した不定形耐火物は、流動性に優れ、高温焼
成後の強度発現性の高いものが得られた。
As shown in Table 5, the amorphous refractory containing the alumina cement of the present invention was excellent in fluidity and high in strength after firing at high temperature.

【0071】[0071]

【表6】 [Table 6]

【0072】[0072]

【発明の効果】本発明のアルミナセメント及びそれを用
いた不定形耐火物は、従来品にない高流動性や高温焼結
性を有し、アルミナセメントが使用されている耐火物分
野を中心に、セラミックス材料、化学プラントのライニ
ング、耐食材料、触媒材料及び土木建築分野等への利用
が可能である。
The alumina cement of the present invention and the amorphous refractory using the same have high fluidity and high-temperature sinterability not found in conventional products, and are mainly used in the field of refractories in which alumina cement is used. It can be used for ceramic materials, lining of chemical plants, corrosion-resistant materials, catalyst materials and civil engineering and construction fields.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明のアルミナセメントと、市販のアルミナ
セメント(比較例)の粒度分布を示す。
FIG. 1 shows the particle size distributions of the alumina cement of the present invention and a commercially available alumina cement (comparative example).

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C04B 7/32 C04B 28/06 JICSTファイル(JOIS)──────────────────────────────────────────────────の Continuation of the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 7 , DB name) C04B 7/32 C04B 28/06 JICST file (JOIS)

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 粒度1μm下、1〜2μm、2〜4μ
m、4〜8μm、8〜16μm、16〜45μm、及び45μm
上の粉末を有し、45μm上の粗粉が1.0重量%以下であ
るアルミナセメント。
(1) a particle size of 1 μm, 1-2 μm, 2-4 μm
m, 4-8 μm, 8-16 μm, 16-45 μm, and 45 μm
Alumina cement having the above powder, wherein the coarse powder on 45 μm is 1.0% by weight or less.
【請求項2】 粒度1μm下、1〜2μm、2〜4μ
m、4〜8μm、8〜16μm、16〜45μm、及び45μm
上の粉末を有し、45μm上の粗粉が1.0重量%以下であ
り、化学成分のCaOが15〜30重量%、AlOが70〜85重
量%であるアルミナセメント。
2. Particle size: 1 μm, 1-2 μm, 2-4 μm
m, 4-8 μm, 8-16 μm, 16-45 μm, and 45 μm
An alumina cement having the above powder, wherein the coarse powder on 45 μm is 1.0% by weight or less, the chemical component CaO is 15 to 30% by weight, and the Al 2 O 3 is 70 to 85% by weight.
【請求項3】 請求項1又は2記載のアルミナセメント
と耐火骨材とを配合してなる不定形耐火物。
3. An amorphous refractory comprising the alumina cement according to claim 1 and a refractory aggregate.
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