JP3997136B2 - 鋳床に適した耐熱ブロック及び耐熱コンクリート - Google Patents
鋳床に適した耐熱ブロック及び耐熱コンクリート Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、製銑副産物である高炉スラグを骨材の原料とする鋳床に適した耐熱ブロック、及び鋳床（特に鋳床の表層用施工体）に適した耐熱コンクリートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば高炉の鋳床のように高温にさらされる部分がある床や壁材には、焼成した耐熱性レンガ（例えば、赤レンガ、粘度レンガ）が使用されてきた。しかし、この耐熱性レンガは、焼成のために熱エネルギーを必要とし、また原料に例えばアルミナ等を用いるため高価であった。
一方、高炉で銑鉄を製造する場合、副産物として高炉スラグ（例えば、高炉水砕スラグ、高炉徐冷スラグ等）が発生し、この有効利用が望まれていた。
そこで、多孔質の高炉水砕スラグ粒子と高炉徐冷スラグ粒子とからなる骨材に、バインダーとしてポルトランドセメントを使用し、高炉スラグを骨材の原料として用いた舗装用ブロックが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−２０８２９０号公報（第１頁）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した舗装用ブロックを高炉の鋳床に使用する場合には、以下の問題がある。
この舗装用ブロックは、骨材に単粒度（粒度分布が不均一）で強度の弱い高炉水砕スラグを用いるため、十分な強度が得られない。このため、舗装用ブロックを高炉の鋳床のように、例えば、高炉樋解体用特殊車両が走行したり、高炉から排出される溶銑を流す樋の修繕時において、溶銑の保温を行うための樋カバーの仮置きが行われたりする部分に使用する場合、これらの荷重や熱衝撃に耐えることが難しく、頻繁なブロックの取替や補修が必要となり不経済である。
また、高炉スラグを使用しない鋳床用組積物としては、結合材にアルミナセメントを使用した硬質レンガであるニューブリックが使用されているが、この組積物もやはり焼成が必要であったり、特殊な骨材とバインダーとの組合せを考慮する必要があり、熱エネルギーや材料コストから不経済である。
なお、前記した舗装用ブロックやニューブリックが使用可能であったとしても、例えば、狭い場所、部分的に厚みを厚くする必要がある場所、人が入れない場所等は、舗装用ブロックやニューブリックを設置できないという問題もある。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、経済的であると共に、耐熱性を備え、しかも一般の高炉水砕スラグを用いた耐熱ブロック、耐熱コンクリートより強度が高い鋳床に適した耐熱ブロック及び耐熱コンクリートを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的に沿う第１の発明に係る鋳床に適した耐熱ブロックは、ポルトランドセメント、高炉セメント、及びアルミナセメントのいずれか１又は２以上を主体とするセメント原料と、気孔率が一般の高炉水砕スラグより小さい高炉徐冷スラグ及び／又は高炉炉外水砕スラグからなり、粒径０．１５〜１３ｍｍの粒が９０質量％以上含まれている多孔性骨材とを含有し、セメント原料と多孔性骨材との配合割合を質量比で１：２〜１：５として、多孔性骨材の稠密性を高めた。このように、一般の高炉水砕スラグより気孔率が小さく、しかも強度が高い高炉徐冷スラグ及び／又は高炉炉外水砕スラグを、耐熱ブロックの多孔性骨材として使用するので、耐熱性を備えると共に、一般の高炉水砕スラグを用いた耐熱ブロックより強度を高めることが可能となる。また、耐熱ブロックに、アルミナセメントを含有させた場合、例えば８００℃程度の高温に耐える耐熱性を備えると共に、一般の高炉水砕スラグを用いた耐熱ブロックより強度を高めた耐熱ブロックを提供することが可能となる。
【０００６】
前記目的に沿う第２の発明に係る鋳床に適した耐熱ブロックは、ポルトランドセメント、高炉セメント、及びアルミナセメントのいずれか１又は２以上を主体とするセメント原料と、気孔率が一般の高炉水砕スラグより小さい高炉徐冷スラグ及び／又は高炉炉外水砕スラグからなり、粒径０．１５〜１３ｍｍの粒が９０質量％以上含まれている多孔性骨材と、製造時に可塑性を付与して前記多孔性骨材の稠密性を高め、中間品の形状維持を可能とする可塑剤とを含有し、セメント原料と多孔性骨材との配合割合を質量比で１：２〜１：５とし、しかも可塑剤をセメント原料に対して質量比で０．０００１〜０．００１とした。このように、一般の高炉水砕スラグより気孔率が小さく、しかも強度が高い高炉徐冷スラグ及び／又は高炉炉外水砕スラグを、耐熱ブロックの多孔性骨材として使用するので、耐熱性を備えると共に、一般の高炉水砕スラグを用いた耐熱ブロックより強度を高めることが可能となる。
また、耐熱ブロック中には、例えば型枠を使用して耐熱ブロックを製造する場合において、脱型時における中間品の形状維持を行う可塑剤が含まれているので、耐熱ブロックを形崩れさせることなく製造できる。そして、耐熱ブロックに、アルミナセメントを含有させた場合、例えば８００℃程度の高温度に耐える耐熱性を備えると共に、一般の高炉水砕スラグを用いた耐熱ブロックより強度を高めた耐熱ブロックを提供することが可能となる。更に、耐熱ブロック中には、例えば型枠を使用して耐熱ブロックを製造する場合において、脱型時における中間品の形状維持を行う可塑剤が含まれているので、耐熱ブロックを形崩れさせることなく製造できる。
【０００７】
ここで、多孔性骨材には、粒径０．１５〜１３ｍｍの粒が９０質量％以上含まれているので、多孔性骨材の粒度分布を所定の範囲で均一にし、稠密性の高い耐熱ブロックを容易に製造することが可能となる。
第１、第２の発明に係る鋳床に適した耐熱ブロックにおいて、耐熱ブロックの側部には、隣合う耐熱ブロックが互いに嵌合可能な掛合部が設けられていることが好ましい。このように構成することで、隣合う耐熱ブロックは、掛合部によって互いに嵌合するので、各耐熱ブロックの位置がずれることなく、設置時の位置を維持することが可能となる。
【０００８】
前記目的に沿う第３の発明に係る鋳床に適した耐熱コンクリートは、ポルトランドセメント、高炉セメント、及びアルミナセメントのいずれか１又は２以上に、ブレン値が５０００ｃｍ2 ／ｇ以上の微粉末を主体とするコンクリート用高炉スラグ微粉末を混合したセメント原料と、気孔率が一般の高炉水砕スラグより小さい高炉徐冷スラグ及び／又は高炉炉外水砕スラグからなり、粒径０．１５〜１３ｍｍの粒が９０質量％以上含まれている多孔性骨材とを含有し、セメント原料と多孔性骨材との配合割合を質量比で１：２〜１：５として、多孔性骨材の稠密性を高めた。このように、ポルトランドセメント及び／又は高炉セメントにコンクリート用高炉スラグ微粉末を混合したものをセメント原料として使用し、また一般の高炉水砕スラグより気孔率が小さく、しかも強度が高い高炉徐冷スラグ及び／又は高炉炉外水砕スラグを多孔性骨材として使用するので、例えば硬化前の耐熱コンクリートの中間品を、パイプを通して打込場所まで輸送し施工しても、耐熱性及び強度を備えた耐熱コンクリートを製造できる。
【０００９】
また、アルミナセメントを混合させたものをセメント原料として使用し、更に一般の高炉水砕スラグより気孔率が小さく、しかも強度が高い高炉徐冷スラグ及び／又は高炉炉外水砕スラグを多孔性骨材として使用した場合、例えば硬化前の耐熱コンクリートの中間品を、パイプを通して打込場所まで輸送し施工しても、８００℃程度の高温に耐える耐熱性を備えると共に、強度を有する耐熱コンクリートを製造できる。
【００１０】
ここで、多孔性骨材には、粒径０．１５〜１３ｍｍの粒が９０質量％以上含まれているので、多孔性骨材の粒度分布を所定の範囲で均一にし、施工後は稠密性の高い耐熱コンクリートを容易に製造することが可能となる。
第３の発明に係る鋳床に適した耐熱コンクリートにおいて、セメント原料中には、コンクリート用高炉スラグ微粉末が、セメント原料全体に対して内掛けで４０〜６０質量％含まれていることが好ましい。このように、セメント原料中のコンクリート用高炉スラグ微粉末量を規定することで、施工後の耐熱コンクリートの強度低下を防止できる。
【００１１】
第３の発明に係る鋳床に適した耐熱コンクリートにおいて、製造時における中間品の硬化を抑制して流動性を確保する遅延型混和剤が、セメント原料に対して質量比で０．０２５〜０．０６含まれていることが好ましい。このように、遅延型混和剤を添加するので、例えばパイプを通して打込場所まで輸送される耐熱コンクリートの中間品の硬化を、遅延型混和剤が添加されない場合よりも遅らせることができる。
第３の発明に係る鋳床に適した耐熱コンクリートにおいて、密度を低下させ製造時における中間品の軽量化を可能とする起泡剤が、セメント原料に対して質量比で０．００５〜０．０１含まれていることが好ましい。このように、起泡剤を添加するので、例えばパイプを通して打込場所まで輸送される耐熱コンクリートの中間品の密度を、起泡剤が添加されない場合よりも低減できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここに、図１（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本発明の一実施の形態に係る鋳床に適した耐熱ブロックの平面図、図２は同耐熱ブロックに使用する高炉徐冷スラグの粒度分布の説明図、図３は同耐熱ブロックに使用する高炉徐冷スラグの粒度分布の説明図、図４は同耐熱ブロックの製造方法の説明図、図５（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ溶銑大樋の断面図、溶銑樋の断面図、図６は本発明の一実施の形態に係る鋳床に適した耐熱コンクリートの製造方法の説明図、図７は本発明の一実施例に係る鋳床に適した耐熱ブロックの圧縮強度の説明図、図８は同耐熱ブロックの曲げ強度の説明図、図９は本発明の一実施例に係る鋳床に適した耐熱コンクリートの圧縮強度の説明図、図１０は同耐熱コンクリートの曲げ強度の説明図である。
【００１３】
図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、本発明の一実施の形態に係る鋳床に適した耐熱ブロック（以下、単に耐熱ブロックとも言う）１０、１１は、この耐熱ブロック１０、１１の側部に、隣合う耐熱ブロック１０、１１が互いに嵌合可能な掛合部１２が設けられたインターロッキングブロックと呼ばれるものである。また、耐熱ブロック１０、１１は、ポルトランドセメント、高炉セメント、及びアルミナセメントのいずれか１又は２以上を主体とするセメント原料と、気孔率が一般の高炉水砕スラグより小さい高炉徐冷スラグ及び／又は高炉炉外水砕スラグからなる多孔性骨材とを含有し、セメント原料と多孔性骨材との配合割合を質量比で１：２〜１：５としたものである。以下、詳しく説明する。
【００１４】
耐熱ブロック１０の形状は、図１（Ａ）に示すように、平面視して略正方形となっており、その大きさは、例えば長さＬ１及び幅Ｗ１が５０〜３００ｍｍ程度、厚みが５０〜１００ｍｍ程度のものである。
また、耐熱ブロック１０と形状のみが異なる耐熱ブロック１１の形状は、図１（Ｂ）に示すように、平面視して略長方形となっており、その大きさは、例えば長さＬ２が１００〜３００ｍｍ程度、幅Ｗ２が長さＬ２の１／３〜２／３程度、厚みが５０〜１００ｍｍ程度のものである。
ここで、耐熱ブロック１０、１１の周囲全てに設けられた掛合部１２は、平面視して波状となっており、そのピッチＰは例えば３０〜８０ｍｍ程度となっている。このように構成することで、複数の耐熱ブロック１０、１１を配置した場合、隣合う耐熱ブロック１０、１１の掛合部１２が噛み合い、耐熱ブロック１０、１１の位置ズレを防止できる。
【００１５】
次に、耐熱ブロック１０、１１に使用する原料について説明する。
高炉スラグは、その製造方法の違いにより、高炉水砕スラグ、高炉炉外水砕スラグ、高炉徐冷スラグ（それぞれ以下単に、水砕スラグ、炉外水砕スラグ、徐冷スラグとも言う）に分けられる。従って、製造方法が異なるもののその成分は同一であり、Ｃａ、Ｓｉ、Ａｌの酸化物を主成分としている。
高炉の炉前で製造され、従来の耐熱ブロックに使用されている一般的な水砕スラグは、約１５００℃の溶融スラグを吹製装置に流し、大量の高圧水（例えば、１〜３．５ｋｇ／ｃｍ2 ）を吹き付けて急冷して製造される。このため、製造された水砕スラグは、軟質で無数の気泡を有し、角ばった形状をなしているので、軽量で脆弱である。
【００１６】
この水砕スラグに対して、炉外水砕スラグは、硬質で重く、しかも磨砕機による処理を行っているため、丸みを帯びている。これは、前記したように製造技術が異なるためで、炉外水砕スラグは、高炉の系外の離れた所に溶融スラグを運搬した後製造するため、溶融スラグを吹製装置に流す時点では、溶融スラグの温度が、約１５００℃から約１３００℃程度まで低下している。この溶融スラグを吹製装置に流し、少量の低圧水を吹き付けて半急冷することで、硬質で角ばったスラグが製造される。なお、この角ばりがあるまま使用すると、耐熱ブロックを型枠を使用して製造する場合に、成形性及び脱型性に悪影響を及ぼすことになる。この欠点を改善するために、例えば互いの粒子を衝突させ合ったり、また粒子を耐摩耗材で構成されるライナーに衝突させたりする磨砕機（衝突破砕機）で、粒子にできた角ばりをとっている。
【００１７】
また、徐冷スラグは、溶融スラグをドライピット又は畑と呼ばれる冷却ヤードに流し込み、自然放冷と適度の散水によって冷却することで製造されるものである。この製造された徐冷スラグは、結晶質の岩石状となったもので、通常、サイジング設備で所定の粒度に破砕処理して使用される。
従って、炉外水砕スラグは、水砕スラグと徐冷スラグの間の性質を有するスラグであることが分かる。
なお、上記した水砕スラグ、炉外水砕スラグ、徐冷スラグの各気孔率を評価するため、それぞれの吸水率を測定した結果、１０％前後程度、１％前後程度、０を超え１％未満程度となった。この吸水率は、各スラグが有する気孔が外部（大気）と連続している場合に測定できるものであり、各スラグ内部に閉じ込められ、外部と孤立して存在する気孔は測定できない。しかし、各スラグの測定条件は同じであるため、各スラグの気孔率を比較評価する指標に使用することは可能である。なお、従来耐熱ブロックの骨材として使用していた砕石や砂利の吸水率は、略０％であった。
【００１８】
ここで、耐熱ブロック１０、１１に使用する多孔性骨材の粒度について説明する。
耐熱ブロックをインターロッキングブロックとして製造する場合には、強度発現を大きくし、しかも製造時における成形性、脱型性を確保できる粒度構成となるように、従来粒度の異なる骨材を人為的に配合する必要があった。そのため、粒径が粗い骨材（粗骨材）と細かい骨材（細骨材）とを数種類組合せ製造している。ここで、その配合の一例（混合後の骨材）と、上記した徐冷スラグの粒度分布とを、表１及び図２に示す。なお、混合後の骨材において、各篩目を通過する篩通過重量百分率は、各骨材の篩通過重量百分率に、その骨材の配合比率をそれぞれ乗じ、その各数値を合計した数値である。例えば、混合後の骨材において、５ｍｍの大きさの篩目を通過する篩通過重量百分率を求める場合は、以下の式によって求まる。
（５．１％×０．２４１）＋（９１．２％×０．１８９）＋（９９．４％×０．１０）＋（１００％×０．４７）＝７５．４％
これにより、混合後の骨材において、５ｍｍの大きさの篩目を通過する篩通過重量百分率は、７５．４％となる。
【００１９】
【表１】
【００２０】
ここで、図２中の左側の破線は細骨材の粒度規格範囲を、一方右側の破線は粗骨材の粒度規格範囲をそれぞれ示している。
図２に示すように、混合後の骨材の粒度分布（図中の×）は、骨材を数種類組合せることで、細骨材から粗骨材まで均一な粒度分布となり、インターロッキングブロックの製造に適した粒度分布となっていることが分かる。また、徐冷スラグ（図中の○）の場合についても、この粒度分布と略同様の線を描いているので、徐冷スラグをインターロッキングブロックの骨材として利用することが可能であることが分かる。なお、この徐冷スラグは、粒径０．１５〜１３ｍｍの粒が９０質量％以上含まれたものである。
【００２１】
なお、インターロッキングブロックには、骨材の粒度規格というものはなく、一般的には上記したように、なだらかな曲線で連続粒度となることが理想とされている。また、インターロッキングブロックに使用する骨材の粒度指標としては、図３に示すように、例えば最大寸法１５ｍｍ（図中の破線で囲まれた範囲）や、最密充填式から得られるＦｕｌｌｅｒカーブ（図中の実線）等が利用されている。この最大寸法１５ｍｍは、インターロッキングブロックの製造マニュアルで示されている望ましい粒度範囲、またＦｕｌｌｅｒカーブは、コンクリートを最も密に充填する骨材の粒度配列としてよく利用されているものである。
図３に示すように、徐冷スラグの粒度分布は、上記した破線と実線とで囲まれる範囲内に略納まるもので、粒度がインターロッキングブロックに適した構成となっていることを示している。
【００２２】
このように、徐冷スラグの粒度分布は均一であるため、従来インターロッキングブロックの骨材として使用していた砕石や砂利のように、所定の粒度分布を備えるよう、各粒径の骨材の配合割合を調整する必要がなくなる。従って、製造時間を短縮して稠密性の高いインターロッキングブロックを製造できるので、セメント原料の配合量を少なくしても、容易に十分な強度を備えたインターロッキングブロックを製造できる。また、これにより、製造時間の短縮を図ることができ、短納期の要求に対しても即座に対応することが可能となる。
なお、多孔性骨材として、徐冷スラグ及び炉外水砕スラグを使用する場合は、多孔性骨材中の徐冷スラグの配合割合を高めるか、又は予め炉外水砕スラグの粒度分布を均一にし、上記した範囲内に収まるように粒径の調整を行うことが好ましい。また、多孔性骨材として、炉外水砕スラグのみを使用する場合には、炉外水砕スラグの粒度分布を改善し、上記した範囲内に収まるように粒径の調整を行うことが好ましい。
【００２３】
ここで、多孔性骨材の粒度と耐熱性との関係について説明する。
多孔性骨材の粒度分布が前記したように広く、微細粒から粗粒まで存在することで、多孔性骨材が稠密につまる。これにより、隣合う多孔性骨材を結合するバインダー（セメント）量を少なくでき、しかも隣合う多孔性骨材の間隔が狭くなり、バインダーの厚みも薄くできる。このため、耐熱ブロックの表面に熱を受けた場合においても、断熱性の高いバインダーに熱がたまらず、比較的伝熱性が良好な多孔性骨材を通して熱が耐熱ブロックの内部へ逃げるため、バインダーが脆化する温度まで上昇しにくくなると推測される。
従って、多孔性骨材の粒度分布を広くすることで、耐熱ブロックが高温となった場合においても、従来の耐熱ブロックよりも強度低下が少ない、耐熱性を備えた耐熱ブロックを製造できると考えられる。
【００２４】
ポルトランドセメントとは、水硬性のカルシウムシリケートを主成分とするクリンカーに、適量の石膏を加え、微粉砕して製造されるセメントである。
また高炉セメントとは、乾燥した水砕スラグとクリンカー（珪酸質原料、鉄質原料、粘度、石灰石等の原料調合物を高温で半溶融状に焼成し、塊状に焼き固めたもの）に適量の石膏を加えて混合粉砕するか、又は別々に粉砕して均一に混合したものである。この高炉セメントには、高炉セメント中に含まれる水砕スラグの量によって、高炉セメントＡ〜Ｃ種まであるが、この実施の形態においては、高炉セメントＢ種を使用している。しかし、高炉セメントＡ種、又はＣ種を使用することも可能である。
なお、セメント原料として、ポルトランドセメント及び／又は高炉セメントの代わりに、アルミナセメントを使用することも、また、ポルトランドセメント及び／又は高炉セメントにアルミナセメントを加えることも可能である。セメント原料として、ポルトランドセメント及び／又は高炉セメントを使用した場合は、結晶水が失われ易いため、雰囲気温度が常温〜３００℃未満の部分への適用が主となり、アルミナセメントを使用した場合は、結晶水が失われにくいため、雰囲気温度が３００〜８００℃の部分へ適用することが可能となる。このように、セメント原料の種類を変更することで、３００℃を境とした用途別の耐熱ブロックをそれぞれ製造することが可能となる。
【００２５】
また、耐熱ブロック１０、１１中には、耐熱ブロック１０、１１の製造時において、型枠を使用して製造した中間品の形状維持を可能とする可塑剤を、セメント原料に対して質量比で０．０００１〜０．００１混入させている。
インターロッキングブロックのような、即時脱型タイプのコンクリート製品は、練り混ぜられたコンクリートの水分が少なく、流動性がほとんどない非可塑性コンクリートである。このようなコンクリートをそのまま成形すると、充填性が悪いため密実な成形品が得られにくく、強度も不利になりがち（低下しがち）である。前記した可塑剤は、この可塑性を付与するものである。
更に、この可塑剤にＡＥ（ａｉｒ−ｅｎｔｒａｉｎｉｎｇ）効果をもたせ、セメントペースト中に微細空気を連行させ、凍害防止などコンクリートの耐久性を高める効果を狙ったＡＥ可塑剤を使用することも可能である。
【００２６】
続いて、耐熱ブロック１０、１１中に占めるセメント原料と多孔性骨材との配合割合、可塑剤の配合割合、及び多孔性骨材の粒径の範囲をそれぞれ設定した理由について説明する。
耐熱ブロック１０、１１中のセメント原料と多孔性骨材との配合割合を、質量比で１：２〜１：５の範囲としたが、これより耐熱ブロック１０、１１中に占める多孔性骨材の量が少なくなると、耐熱ブロック１０、１１の成形や脱型を、型枠を用いて行うことが不可能となる。一方、多孔性骨材の配合割合がこれより大きくなると、バインダーの役目を有する耐熱ブロック１０、１１中に占めるセメント原料の量が少なくなり、製造した耐熱ブロック１０、１１は脆く、目標とする強度（インターロッキングブロックの規格値では、圧縮強度が３２．０ＭＰａ、曲げ強度が５．０ＭＰａ）が得られなくなる。従って、耐熱ブロック１０、１１の製造時における成形や脱型を更に良好にし、しかも目標とする強度を得るためには、セメント原料と多孔性骨材との配合割合を、質量比で１：２〜１：４．５、更には１：２〜１：４とすることが好ましい。
【００２７】
可塑剤の配合割合を、セメント原料に対して質量比で０．０００１未満とした場合、型枠を用いた耐熱ブロック１０、１１の製造時において、可塑剤の効果が十分発揮できなくなり、また脱型後の中間品に形崩れが発生し易くなり、製造した耐熱ブロック１０、１１の強度が低下する可能性がある。一方、可塑剤の配合割合を、セメント原料に対して質量比で０．００１超とした場合、耐熱ブロック１０、１１の製造時における可塑剤の効果の更なる上昇が望めなく、経済的でない。従って、耐熱ブロック１０、１１の強度を更に高めることができ、しかも可塑剤の効果を経済的に発揮させるには、可塑剤の配合割合を、セメント原料に対して質量比で０．０００２〜０．０００５、更には０．０００２〜０．０００４とすることが好ましい。
【００２８】
多孔性骨材の粒径が０．１５ｍｍより小さい場合、セメント原料と多孔性骨材との混練時において、混合物の粘性が高くなるので、型枠で成形した中間品の型枠からの脱型が困難となったり、またセメント原料の配合量を多くしなければならなく不経済である。一方、多孔性骨材の粒径が１３ｍｍより大きい場合、型枠による中間品の成形や、型枠からの中間品の脱型が困難となる。従って、混合物の粘性を高くすることなく経済的に、しかも型枠での中間品の成形や脱型を容易に行うため、多孔性骨材には、粒径０．１５〜１３ｍｍの粒が９０質量％以上含まれるように設定した。しかし、更に経済的で、しかも中間品の成形及び脱型を容易に行うため、多孔性骨材には、粒径０．１５〜１３ｍｍの粒が９２質量％以上、更には９３質量％以上とすることが好ましい。
【００２９】
続いて、本発明の一実施の形態に係る鋳床に適した耐熱ブロック１０の製造方法について、図４を参照しながら説明する。
まず、ポルトランドセメント、高炉セメント、及びアルミナセメントのいずれか１又は２以上を主体とするセメント原料と、高炉徐冷スラグ及び／又は高炉炉外水砕スラグからなる多孔性骨材と、可塑剤とを、前記した所定の配合割合となるように計量機１３を用いて計量し配合する。そして、これに水分を、セメント原料と多孔性骨材との合計質量の例えば１７〜２０質量％程度となるように、計量機１３を用いて計量した後添加し、混練機（例えば、ミキサー）１４を用いて混練する。なお、この実施の形態においては、可塑剤を入れているが、可塑剤を入れることなく混練することも可能である。
【００３０】
この混練が終了した混合物を、成型機１５に備えられ、製造する耐熱ブロック１０の形状に対応する形状を有した型枠に流し込む。そして、混合物の表層にプレス板を載せた後、型枠を載せている架台を振動させ、混合物の締め固めを行って中間品の製造を行う。中間品の製造が終了したら、型枠からプレス板を除去し、型枠から製造した中間品を脱型した後、水蒸気を使用する養生室１６において、製造した中間品の乾燥養生を行う。これにより、耐熱ブロック１０が製造される。
この製造した複数の耐熱ブロック１０を用い、互いに隣合う耐熱ブロック１０の掛合部１２を嵌合させ、図５（Ａ）、（Ｂ）に示す鋳床１７、１８に使用する。
なお鋳床１７は、溶銑大樋１９の外側周辺部に形成され、また鋳床１８は、溶銑樋２０の外側周辺部に形成されている。ここで、溶銑大樋１９、溶銑樋２０を構成する材料には、例えば赤レンガ、断熱レンガ等を使用している。
【００３１】
次に、本発明の一実施の形態に係る鋳床に適した耐熱コンクリートについて説明するが、耐熱コンクリートに使用する原料、即ち、ポルトランドセメント、高炉セメント、アルミナセメント、高炉徐冷スラグ、高炉炉外水砕スラグは、前記した耐熱ブロック１０、１１に使用する原料と同じ原料を使用するため、詳しい説明は省略する。
本発明の一実施の形態に係る鋳床に適した耐熱コンクリートは、ポルトランドセメント、高炉セメント、及びアルミナセメントのいずれか１又は２以上に、ブレン値が５０００ｃｍ2 ／ｇ以上の微粉末を主体（例えば、７０％以上、好ましくは８０％以上）とするコンクリート用高炉スラグ微粉末を混合したセメント原料と、気孔率が一般の高炉水砕スラグより小さい高炉徐冷スラグ及び／又は高炉炉外水砕スラグからなる多孔性骨材とを含有し、セメント原料と多孔性骨材との配合割合を質量比で１：２〜１：５としたものである。
【００３２】
耐熱コンクリートのセメント原料中には、ブレン値が５０００ｃｍ2 ／ｇ以上の微粉末を主体とするコンクリート用高炉スラグ微粉末が４０〜６０質量％含まれている。
このブレン値とは、粉末度の指標であり、１ｃｍ2 に入る粒子数で規定されている。従って、ブレン値が大きくなるに伴って粒子の粒径が細かくなり、比表面積が大きくなる。このように、比表面積が増大すると共に粒子の活性度が高くなり、初期強度が増加することになる。従って、ブレン値が５０００ｃｍ2 ／ｇ以上の微粉末を主体とするコンクリート用高炉スラグ微粉末を使用することで、耐熱コンクリートの稠密性を高めることができ、耐熱コンクリートが目的とする強度を備えることができる。なお、通常のコンクリート用高炉スラグはブレン値が３５００ｃｍ2 ／ｇ程度であり、ポルトランドセメントはブレン値が３０００ｃｍ2 ／ｇ程度である。
【００３３】
また、耐熱コンクリート中には、耐熱コンクリートの製造時における中間品の流動性確保を可能とする遅延型混和剤が、セメント原料に対して質量比で０．０２５〜０．０６０含まれている。なお、遅延型混和剤としては、例えば花王マイテイ１５０−Ｒ（花王（株）製）等を使用できる。
耐熱コンクリートの施工は、通常、前記した原料を混合した後、打込場所まで輸送しなければならないが、遅延型混和剤が添加されてなければ、輸送途中にある中間品が硬化し易くなり、作業性が悪くなる恐れがある。即ち、前記した遅延型混和剤は、輸送時における中間品の流動性を確保するものである。
【００３４】
そして、耐熱コンクリートには、耐熱コンクリートの製造時における中間品の軽量化を可能とする起泡剤が、セメント原料に対して質量比で０．００５〜０．０１含まれている。なお、起泡剤としては、例えばポゾリスＦＦ６０６（（株）ポゾリス物産製）等を使用できる。
耐熱コンクリートの施工は、前記したように、原料を混合した後、打込場所まで輸送しなければならないが、起泡剤が添加されてなければ、輸送途中にある中間品の密度が高くなり、輸送時における作業性が悪くなる恐れがある。即ち、前記した起泡剤は、輸送時における中間品の密度を低下させ、軽量化を図るものである。
なお、前記した遅延型混和剤及び起泡剤は、いずれか一方を予め耐熱コンクリートに添加させておくこともできるが、双方を添加しておくことも可能である。
【００３５】
続いて、耐熱コンクリート中に占めるセメント原料と多孔性骨材との配合割合、セメント原料中の各種セメントとコンクリート用高炉スラグ微粉末との配合割合、遅延型混和剤の配合割合、及び起泡剤の配合割合をそれぞれ設定した理由について説明する。
耐熱コンクリート中のセメント原料と多孔性骨材との配合割合を、質量比で１：２〜１：５の範囲としたが、これより耐熱コンクリート中に占める多孔性骨材の量が少なくなると、打込後の耐熱コンクリートが、目標とする前記したインターロッキングブロックの規格値と同等程度の強度を達成できなくなる。一方、多孔性骨材の配合割合がこれより大きくなると、バインダーの役目を有する耐熱コンクリート中に占めるセメント原料の量が少なくなり、打込後の耐熱コンクリートは脆く、上記した目標とする強度が得られなくなる。従って、打込後の耐熱コンクリートの強度が目標とする強度を達成するには、セメント原料と多孔性骨材との配合割合を、質量比で１：２〜１：４．５、更には１：２〜１：４とすることが好ましい。
なお、耐熱コンクリートに使用する多孔性骨材の粒径は、前記した耐熱ブロック１０、１１の場合のように厳密に考慮する必要はなく、例えば２５ｍｍ以下の粒径を備えた多孔性骨材を使用できるが、好ましくは、耐熱ブロック１０、１１で使用した多孔性骨材と同様、粒径０．１５〜１３ｍｍの粒が９０質量％以上含まれるように設定する。
【００３６】
また、コンクリート用高炉スラグ微粉末の配合割合を、セメント原料の４０質量％未満とした場合、セメント原料中の各種セメント量が多くなり、加熱雰囲気下においては、耐熱コンクリートにクラックが発生し、強度が大幅に低下する。一方、コンクリート用高炉スラグ微粉末の配合割合を、セメント原料の６０質量％超とした場合、セメント原料中のコンクリート用高炉スラグ微粉末量が多くなるため、耐熱コンクリートにはクラックが発生しないが、やはり強度が低下する。従って、耐熱コンクリートの強度を、加熱雰囲気下においても高いレベルで維持するには、セメント原料中にコンクリート用高炉スラグ微粉末を、４３〜５７質量％、更には４５〜５５質量％とすることが好ましい。
【００３７】
そして、遅延型混和剤の配合割合を、セメント原料に対して質量比で０．０２５未満とした場合、耐熱コンクリートの中間品の輸送時において、遅延型混和剤の効果が十分発揮できなくなり、例えば中間品が硬化し、作業性が悪くなる可能性がある。一方、遅延型混和剤の配合割合を、セメント原料に対して質量比で０．０６超とした場合、遅延型混和剤の効果の更なる上昇が望めなく、経済的でない。従って、遅延型混和剤の効果を経済的に、しかも十分に発揮させるには、遅延型混和剤の配合割合を、セメント原料に対して質量比で０．０２８〜０．０５７、更には０．０３〜０．０５５とすることが好ましい。
起泡剤の配合割合を、セメント原料に対して質量比で０．００５未満とした場合、耐熱コンクリートの中間品の輸送時において、起泡剤の効果が十分発揮できなくなり、例えば中間品の密度が高くなって軽量化を図ることができず、作業性が悪くなる可能性がある。一方、起泡剤の配合割合を、セメント原料に対して質量比で０．０１超とした場合、起泡剤の効果の更なる上昇が望めなく、経済的でない。従って、起泡剤の効果を経済的に、しかも十分に発揮させるには、起泡剤の配合割合を、セメント原料に対して質量比で０．００６〜０．０１、更には０．００７〜０．０１とすることが好ましい。
【００３８】
次に、本発明の一実施の形態に係る鋳床に適した耐熱コンクリートの製造方法について、図６を参照しながら説明する。
まず、ポルトランドセメント、高炉セメント、及びアルミナセメントのいずれか１又は２以上に、コンクリート用高炉スラグ微粉末を混合したセメント原料と、高炉徐冷スラグ及び／又は高炉炉外水砕スラグからなる多孔性骨材と、遅延型混和剤及び起泡剤のいずれか一方又は双方からなる添加剤とを、前記した所定の配合割合となるように計量機２１を用いて計量し配合する。そして、これに水分を、セメント原料の質量の例えば３０％程度、計量機２１を用いて計量した後添加し、混合機（例えば、ミキサー）２２を用いて混合する。なお、この実施の形態においては、ポルトランドセメント、高炉セメント、及びアルミナセメントのいずれか１又は２以上にコンクリート用高炉スラグ微粉末を混合しているが、コンクリート用高炉スラグ微粉末にポルトランドセメント、高炉セメント、及びアルミナセメントのいずれか１又は２以上を混合することも、またポルトランドセメント、高炉セメント、及びアルミナセメントのいずれか１又は２以上、コンクリート用高炉スラグ微粉末、及び多孔性骨材を、それぞれ計量機２１を用いて計量し配合した後、混合機２２で混合することも可能である。また、ここでは、添加剤を入れているが、添加剤を入れることなく混合することも可能である。
【００３９】
この混合が終了した混合物を、従来公知のコンクリートポンプ２３（例えば、油圧駆動のピストン式、軟練りコンクリートに適するスクイズ式、ゴムチューブによるしぼり出し式、らせん状の搬送部を備えたスクリュー式、圧縮空気によって圧送を行うコンクリートプレーサ等）により、打込場所まで輸送する。このとき、図５（Ａ）、（Ｂ）に示す鋳床１７、１８で、例えば前記した耐熱ブロック１０、１１を設置できない場所、例えば、狭い場所、部分的に厚みを厚くする必要がある場所、人が入れない場所等に、輸送してきた耐熱コンクリートの中間品を流し込み硬化させて、耐熱コンクリートを製造する。
【００４０】
【実施例】
本発明の一実施例に係る鋳床に適した耐熱ブロックを用いて、強度試験（圧縮強度試験、曲げ強度試験）を行った結果について、図７、図８、表２を参照しながら説明する。
【００４１】
【表２】
【００４２】
圧縮強度及び曲げ強度のいずれについても、本発明材であるケース１〜ケース１１は、インターロッキングブロックの規格値（圧縮強度３２．０ＭＰａ以上、曲げ強度５．０ＭＰａ以上）を満足していた。
また、本発明材の圧縮強度及び曲げ強度は、可塑剤を使用することで、使用しない場合よりも強度を高めることができた。即ち、可塑剤を使用した方が、強度の発現が大きいことが分かった。
そして、ポルトランドセメントと高炉セメントをそれぞれ使用した耐熱ブロックの強度を比較した場合、強度の差がほとんどないことが分かった。
【００４３】
なお、本発明材との比較を行った比較材１は、セメント原料と骨材との配合割合を、発明材と同じように質量比で１対３としたブロックであるが、骨材として徐冷スラグと軟質水砕スラグ（一般の高炉水砕スラグ）を使用し、その配合割合を質量比で１０対９０としたものである。その結果、圧縮強度及び曲げ強度は、共に規格値を大きく下回っている。
また、表２から分かるように、比較材２及び比較材３は、本発明材と同じように、セメント原料としてポルトランドセメント、骨材として徐冷スラグをそれぞれ使用したブロックであるが、セメント原料と骨材との配合割合を、それぞれ本発明材の範囲外の質量比、即ち１対５．５、１対１．５としたものである。その結果、比較材２は規格値を下回り、比較材３は型枠での中間品の成形が困難であった。
【００４４】
続いて、本発明の一実施例に係る鋳床に適した耐熱コンクリートを用いて、強度試験（圧縮強度試験、曲げ強度試験）を行った結果について、図９、図１０、表３を参照しながら説明する。
【００４５】
【表３】
【００４６】
なお、本発明材であるケース２１〜ケース２６、及び比較材１１〜比較材１３に使用したセメント原料（Ｃ）は、各種セメント（Ｄ）とブレン値が６０００ｃｍ2 ／ｇ以上の微粉末を主体とするコンクリート用高炉スラグ微粉末とで構成されている。また、セメント原料（Ｃ）と多孔性骨材（Ｂ）とは、質量比で（Ｃ）：（Ｂ）＝１：４である。
図９及び表３から明らかなように、セメント原料中にコンクリート用高炉スラグ微粉末が６０〜４０質量％含まれている本発明材であるケース２１〜ケース２４の圧縮強度は、常温では勿論のこと、８００℃で８時間（Ｈ）乾燥した後においても、その殆どが目標とするインターロッキングブロックの規格値（圧縮強度３２．０ＭＰａ以上）を満足していた。
【００４７】
アルミナセメント（ケース２１）とポルトランドセメント（ケース２３）をそれぞれ使用した耐熱コンクリートの圧縮強度を比較した場合、強度の差はほとんどないが、高温で乾燥させた場合は、アルミナセメントを使用した耐熱コンクリートの方が僅かに強度が高いことが分かる。
また、多孔性骨材の種類を変えたケース２３（高炉徐冷スラグ）とケース２６（高炉炉外水砕スラグ）とを比較した場合、圧縮強度の差がほとんどないことが分かる。
【００４８】
また、添加剤の添加の有無の影響について検討したケース２３（添加剤の添加無し）とケース２５（セメント原料（Ｃ）に対して質量比で遅延型混和剤：０．０４、起泡剤：０．０１添加）とを比較しても、添加剤の添加による圧縮強度の低下はなかった。なお、添加剤を添加したケース２５の中間品を使用して、中間品の流動性を評価するため、ＪＩＳ
Ａ １１０１に記載されたスランプ試験を行ったところ、スランプ値が６０分後で２０．５（ｃｍ）、１２０分後で２１．０（ｃｍ）であった。スランプ値の基準値はないが、中間品が完全に硬化してしまった場合は０（ｃｍ）となり、ポンプ車等で搬送する場合は１８（ｃｍ）程度が好ましく、例えば、土木や建築等に使用する場合は、この中間の数値を目標としている。従って、耐熱コンクリートの中間品は、スランプ値が大きく輸送に適したものであることが分かる。
【００４９】
なお、本発明材との比較を行った比較材１１〜比較材１３は、セメント原料と多孔性骨材との配合割合を、発明材と同じように質量比で１対４とした耐熱コンクリートであるが、比較材１１及び比較材１２はセメント原料中のコンクリート用高炉スラグ微粉末をそれぞれ７０質量％、３０質量％とし、比較材１３はセメント原料としてポルトランドセメントのみを使用し、しかも多孔性骨材として山砕石を使用している。その結果、比較材１１の圧縮強度は規格値を大きく下回り、また比較材１２の圧縮強度は、常温で規格値を満足するものの、８００℃の高温では、やはり規格値を大きく下回っている。なお、比較材１３の圧縮強度は、８００℃の高温においては、クラックが発生し測定ができなかった。
【００５０】
また、図１０及び表３から明らかなように、セメント原料中にコンクリート用高炉スラグ微粉末が６０〜４０質量％含まれている本発明材であるケース２１〜ケース２４の曲げ強度についても、上記した圧縮強度と略同様の傾向がみられ、常温では勿論のこと、２００℃で２４時間（Ｈ）乾燥した後においても、目標とするインターロッキングブロックの規格値（曲げ強度５．０ＭＰａ以上）を満足していた。
【００５１】
以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、前記実施の形態においては、ポルトランドセメント、高炉セメント、及びアルミナセメントのいずれか１又は２以上を主体とするセメント原料と、高炉徐冷スラグ及び／又は高炉炉外水砕スラグからなる多孔性骨材とで耐熱ブロックが製造される場合、また、ポルトランドセメント、高炉セメント、及びアルミナセメントのいずれか１又は２以上にコンクリート用高炉スラグ微粉末を混合したセメント原料と、気孔率が一般の高炉水砕スラグより小さい高炉徐冷スラグ及び／又は高炉炉外水砕スラグからなる多孔性骨材とで耐熱コンクリートが製造される場合についてそれぞれ説明した。しかし、この耐熱ブロック及び耐熱コンクリートの特性を損なうことなく、更に耐熱ブロック及び耐熱コンクリートの特性を向上させるため、例えば他のセメント原料や骨材が含まれた場合や、不可避的不純物が含まれた場合も本発明の権利範囲である。
【００５２】
なお、本発明の鋳床用耐熱ブロックを、通常の例えば赤レンガ、粘度レンガ又はニューブリックの代わりに使用する場合も本発明の権利範囲である。
また、前記実施の形態においては、耐熱ブロックの形状が、平面視して略正方形や略長方形の矩形状とした場合について説明した。しかし、耐熱ブロックの例えば設置場所や使用用途等に応じて、例えば平面視して略円形、略半円形、略正多角形等とすることも可能である。
そして、前記実施の形態においては、耐熱ブロックの周囲全てに掛合部を設けた場合について説明したが、必要に応じて設けないことも、また耐熱ブロックの周囲の一部（例えば、一辺）のみに掛合部を設けることも勿論可能である。
【００５３】
【発明の効果】
請求項１〜３記載の鋳床に適した耐熱ブロックにおいては、一般の高炉水砕スラグより気孔率が小さく、しかも強度が高い高炉徐冷スラグ及び／又は高炉炉外水砕スラグを、耐熱ブロックの多孔性骨材として使用するので、耐熱性を備えると共に、一般の高炉水砕スラグを用いた耐熱ブロックより強度を高めることが可能となる。従って、例えば従来製品コストが高かった赤レンガを使用していた鋳床に、セメント原料と、副産物からなる多孔性骨材とを含有した耐熱ブロックを使用できるので、経済的である。また、耐熱ブロックは、赤レンガのように焼成することなく、混練して型枠に流し込むだけで製造できるので、製造が容易で作業性が良好であり、熱エネルギーが必要なく経済的である。また、耐熱ブロックが、例えばアルミナセメントを含有している場合、例えば８００℃程度の高温に耐える耐熱性を備える。従って、高温度となる場所にも耐熱ブロックを配置できるので経済的である。
【００５４】
請求項２及びこれに従属する請求項３記載の鋳床に適した耐熱ブロックにおいては、耐熱ブロック中に、例えば型枠を使用して耐熱ブロックを製造する場合において、脱型時における中間品の形状維持を行う可塑剤が含まれており、耐熱ブロックを形崩れさせることなく製造できるので、製造が容易で作業性が良好である。また、耐熱ブロックが、例えばアルミナセメントを含有している場合、例えば８００℃程度の高温度に耐える耐熱性を備える。従って、高温度となる場所にも耐熱ブロックを配置できるので経済的である。そして、耐熱ブロック中には、例えば型枠を使用して耐熱ブロックを製造する場合において、脱型時における中間品の形状維持を行う可塑剤が含まれており、耐熱ブロックを形崩れさせることなく製造できるので、製造が容易で作業性が良好である。
【００５５】
請求項１及び２記載の鋳床に適した耐熱ブロックにおいては、多孔性骨材の粒度分布を所定の範囲で均一にするので、稠密性の高い耐熱ブロックを容易に製造することが可能となる。従って、耐熱ブロックの強度を更に高めることができるので、信頼性の高い耐熱ブロックを提供することが可能となる。
請求項３記載の鋳床に適した耐熱ブロックにおいては、隣合う耐熱ブロックが、掛合部によって互いに嵌合するので、各耐熱ブロックの位置がずれることなく、設置時の位置を維持することが可能となる。従って、例えば、重機のような重量物が、設置された複数の耐熱ブロック上を走行したとしても、耐熱ブロックは設置時の位置を維持するので、耐熱ブロックの位置修正を行うことなく、しかも安定した鋳床上で作業を行うことができ、作業性が良好となる。
【００５６】
請求項４〜７記載の鋳床に適した耐熱コンクリートにおいては、各種セメントにコンクリート用高炉スラグ微粉末を添加したものをセメント原料として使用し、また一般の高炉水砕スラグより気孔率が小さく、しかも強度が高い高炉徐冷スラグ及び／又は高炉炉外水砕スラグを多孔性骨材として使用するので、例えば硬化前の耐熱コンクリートの中間品を、パイプを通して打込場所まで輸送し施工しても、耐熱性及び強度を備えた耐熱コンクリートを製造できる。従って、従来ブロックの設置が困難であった場所、例えば、狭い場所、部分的に厚みを厚くする必要がある場所、人が入れない場所等でも、混合された耐熱コンクリートの中間品を流し込むだけで容易に施工できるので、各場所に応じた施工が可能となり、作業性が良好である。また、例えばアルミナセメントを混合させたものをセメント原料として使用し、また一般の高炉水砕スラグより気孔率が小さく、しかも強度が高い高炉徐冷スラグ及び／又は高炉炉外水砕スラグを多孔性骨材として使用した場合、例えば硬化前の耐熱コンクリートの中間品を、パイプを通して打込場所まで輸送し施工しても、８００℃程度の高温に耐える耐熱性を備えると共に、強度を有する耐熱コンクリートを製造できる。従って、高温度となる場所にも耐熱コンクリートを配置できるので経済的である。
【００５７】
多孔性骨材の粒度分布を所定の範囲で均一にするので、施工後は稠密性の高い耐熱コンクリートを容易に製造することが可能となる。従って、耐熱コンクリートの強度を更に高めることができるので、信頼性の高い耐熱コンクリートを提供することが可能となる。
請求項５記載の鋳床に適した耐熱コンクリートにおいては、セメント原料中のコンクリート用高炉スラグ微粉末量を規定することで、施工後の耐熱コンクリートの強度低下を防止できるので、安全性及び信頼性の高い耐熱コンクリートを提供することが可能となる。
請求項６記載の鋳床に適した耐熱コンクリートにおいては、遅延型混和剤を添加するので、例えばパイプを通して打込場所まで輸送される耐熱コンクリートの中間品の硬化を、遅延型混和剤が添加されない場合よりも遅らせることができる。従って、中間品を打込場所まで輸送する場合における輸送作業が容易になる。
請求項７記載の鋳床に適した耐熱コンクリートにおいては、起泡剤を添加するので、例えばパイプを通して打込場所まで輸送される耐熱コンクリートの中間品の密度を、起泡剤が添加されない場合よりも低減できる。従って、中間品の軽量化を図ることができ、打込場所まで輸送する場合における輸送作業が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本発明の一実施の形態に係る鋳床に適した耐熱ブロックの説明図である。
【図２】同耐熱ブロックに使用する高炉徐冷スラグの粒度分布の説明図である。
【図３】同耐熱ブロックに使用する高炉徐冷スラグの粒度分布の説明図である。
【図４】同耐熱ブロックの製造方法の説明図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ溶銑大樋の断面図、溶銑樋の断面図である。
【図６】本発明の一実施の形態に係る鋳床に適した耐熱コンクリートの製造方法の説明図である。
【図７】本発明の一実施例に係る鋳床に適した耐熱ブロックの圧縮強度の説明図である。
【図８】同耐熱ブロックの曲げ強度の説明図である。
【図９】本発明の一実施例に係る鋳床に適した耐熱コンクリートの圧縮強度の説明図である。
【図１０】同耐熱コンクリートの曲げ強度の説明図である。
【符号の説明】
１０、１１：耐熱ブロック、１２：掛合部、１３：計量機、１４：混練機、１５：成型機、１６：養生室、１７：鋳床、１８：鋳床、１９：溶銑大樋、２０：溶銑樋、２１：計量機、２２：混合機、２３：コンクリートポンプ
【発明の属する技術分野】
本発明は、製銑副産物である高炉スラグを骨材の原料とする鋳床に適した耐熱ブロック、及び鋳床（特に鋳床の表層用施工体）に適した耐熱コンクリートに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、例えば高炉の鋳床のように高温にさらされる部分がある床や壁材には、焼成した耐熱性レンガ（例えば、赤レンガ、粘度レンガ）が使用されてきた。しかし、この耐熱性レンガは、焼成のために熱エネルギーを必要とし、また原料に例えばアルミナ等を用いるため高価であった。
一方、高炉で銑鉄を製造する場合、副産物として高炉スラグ（例えば、高炉水砕スラグ、高炉徐冷スラグ等）が発生し、この有効利用が望まれていた。
そこで、多孔質の高炉水砕スラグ粒子と高炉徐冷スラグ粒子とからなる骨材に、バインダーとしてポルトランドセメントを使用し、高炉スラグを骨材の原料として用いた舗装用ブロックが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−２０８２９０号公報（第１頁）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記した舗装用ブロックを高炉の鋳床に使用する場合には、以下の問題がある。
この舗装用ブロックは、骨材に単粒度（粒度分布が不均一）で強度の弱い高炉水砕スラグを用いるため、十分な強度が得られない。このため、舗装用ブロックを高炉の鋳床のように、例えば、高炉樋解体用特殊車両が走行したり、高炉から排出される溶銑を流す樋の修繕時において、溶銑の保温を行うための樋カバーの仮置きが行われたりする部分に使用する場合、これらの荷重や熱衝撃に耐えることが難しく、頻繁なブロックの取替や補修が必要となり不経済である。
また、高炉スラグを使用しない鋳床用組積物としては、結合材にアルミナセメントを使用した硬質レンガであるニューブリックが使用されているが、この組積物もやはり焼成が必要であったり、特殊な骨材とバインダーとの組合せを考慮する必要があり、熱エネルギーや材料コストから不経済である。
なお、前記した舗装用ブロックやニューブリックが使用可能であったとしても、例えば、狭い場所、部分的に厚みを厚くする必要がある場所、人が入れない場所等は、舗装用ブロックやニューブリックを設置できないという問題もある。
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、経済的であると共に、耐熱性を備え、しかも一般の高炉水砕スラグを用いた耐熱ブロック、耐熱コンクリートより強度が高い鋳床に適した耐熱ブロック及び耐熱コンクリートを提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的に沿う第１の発明に係る鋳床に適した耐熱ブロックは、ポルトランドセメント、高炉セメント、及びアルミナセメントのいずれか１又は２以上を主体とするセメント原料と、気孔率が一般の高炉水砕スラグより小さい高炉徐冷スラグ及び／又は高炉炉外水砕スラグからなり、粒径０．１５〜１３ｍｍの粒が９０質量％以上含まれている多孔性骨材とを含有し、セメント原料と多孔性骨材との配合割合を質量比で１：２〜１：５として、多孔性骨材の稠密性を高めた。このように、一般の高炉水砕スラグより気孔率が小さく、しかも強度が高い高炉徐冷スラグ及び／又は高炉炉外水砕スラグを、耐熱ブロックの多孔性骨材として使用するので、耐熱性を備えると共に、一般の高炉水砕スラグを用いた耐熱ブロックより強度を高めることが可能となる。また、耐熱ブロックに、アルミナセメントを含有させた場合、例えば８００℃程度の高温に耐える耐熱性を備えると共に、一般の高炉水砕スラグを用いた耐熱ブロックより強度を高めた耐熱ブロックを提供することが可能となる。
【０００６】
前記目的に沿う第２の発明に係る鋳床に適した耐熱ブロックは、ポルトランドセメント、高炉セメント、及びアルミナセメントのいずれか１又は２以上を主体とするセメント原料と、気孔率が一般の高炉水砕スラグより小さい高炉徐冷スラグ及び／又は高炉炉外水砕スラグからなり、粒径０．１５〜１３ｍｍの粒が９０質量％以上含まれている多孔性骨材と、製造時に可塑性を付与して前記多孔性骨材の稠密性を高め、中間品の形状維持を可能とする可塑剤とを含有し、セメント原料と多孔性骨材との配合割合を質量比で１：２〜１：５とし、しかも可塑剤をセメント原料に対して質量比で０．０００１〜０．００１とした。このように、一般の高炉水砕スラグより気孔率が小さく、しかも強度が高い高炉徐冷スラグ及び／又は高炉炉外水砕スラグを、耐熱ブロックの多孔性骨材として使用するので、耐熱性を備えると共に、一般の高炉水砕スラグを用いた耐熱ブロックより強度を高めることが可能となる。
また、耐熱ブロック中には、例えば型枠を使用して耐熱ブロックを製造する場合において、脱型時における中間品の形状維持を行う可塑剤が含まれているので、耐熱ブロックを形崩れさせることなく製造できる。そして、耐熱ブロックに、アルミナセメントを含有させた場合、例えば８００℃程度の高温度に耐える耐熱性を備えると共に、一般の高炉水砕スラグを用いた耐熱ブロックより強度を高めた耐熱ブロックを提供することが可能となる。更に、耐熱ブロック中には、例えば型枠を使用して耐熱ブロックを製造する場合において、脱型時における中間品の形状維持を行う可塑剤が含まれているので、耐熱ブロックを形崩れさせることなく製造できる。
【０００７】
ここで、多孔性骨材には、粒径０．１５〜１３ｍｍの粒が９０質量％以上含まれているので、多孔性骨材の粒度分布を所定の範囲で均一にし、稠密性の高い耐熱ブロックを容易に製造することが可能となる。
第１、第２の発明に係る鋳床に適した耐熱ブロックにおいて、耐熱ブロックの側部には、隣合う耐熱ブロックが互いに嵌合可能な掛合部が設けられていることが好ましい。このように構成することで、隣合う耐熱ブロックは、掛合部によって互いに嵌合するので、各耐熱ブロックの位置がずれることなく、設置時の位置を維持することが可能となる。
【０００８】
前記目的に沿う第３の発明に係る鋳床に適した耐熱コンクリートは、ポルトランドセメント、高炉セメント、及びアルミナセメントのいずれか１又は２以上に、ブレン値が５０００ｃｍ2 ／ｇ以上の微粉末を主体とするコンクリート用高炉スラグ微粉末を混合したセメント原料と、気孔率が一般の高炉水砕スラグより小さい高炉徐冷スラグ及び／又は高炉炉外水砕スラグからなり、粒径０．１５〜１３ｍｍの粒が９０質量％以上含まれている多孔性骨材とを含有し、セメント原料と多孔性骨材との配合割合を質量比で１：２〜１：５として、多孔性骨材の稠密性を高めた。このように、ポルトランドセメント及び／又は高炉セメントにコンクリート用高炉スラグ微粉末を混合したものをセメント原料として使用し、また一般の高炉水砕スラグより気孔率が小さく、しかも強度が高い高炉徐冷スラグ及び／又は高炉炉外水砕スラグを多孔性骨材として使用するので、例えば硬化前の耐熱コンクリートの中間品を、パイプを通して打込場所まで輸送し施工しても、耐熱性及び強度を備えた耐熱コンクリートを製造できる。
【０００９】
また、アルミナセメントを混合させたものをセメント原料として使用し、更に一般の高炉水砕スラグより気孔率が小さく、しかも強度が高い高炉徐冷スラグ及び／又は高炉炉外水砕スラグを多孔性骨材として使用した場合、例えば硬化前の耐熱コンクリートの中間品を、パイプを通して打込場所まで輸送し施工しても、８００℃程度の高温に耐える耐熱性を備えると共に、強度を有する耐熱コンクリートを製造できる。
【００１０】
ここで、多孔性骨材には、粒径０．１５〜１３ｍｍの粒が９０質量％以上含まれているので、多孔性骨材の粒度分布を所定の範囲で均一にし、施工後は稠密性の高い耐熱コンクリートを容易に製造することが可能となる。
第３の発明に係る鋳床に適した耐熱コンクリートにおいて、セメント原料中には、コンクリート用高炉スラグ微粉末が、セメント原料全体に対して内掛けで４０〜６０質量％含まれていることが好ましい。このように、セメント原料中のコンクリート用高炉スラグ微粉末量を規定することで、施工後の耐熱コンクリートの強度低下を防止できる。
【００１１】
第３の発明に係る鋳床に適した耐熱コンクリートにおいて、製造時における中間品の硬化を抑制して流動性を確保する遅延型混和剤が、セメント原料に対して質量比で０．０２５〜０．０６含まれていることが好ましい。このように、遅延型混和剤を添加するので、例えばパイプを通して打込場所まで輸送される耐熱コンクリートの中間品の硬化を、遅延型混和剤が添加されない場合よりも遅らせることができる。
第３の発明に係る鋳床に適した耐熱コンクリートにおいて、密度を低下させ製造時における中間品の軽量化を可能とする起泡剤が、セメント原料に対して質量比で０．００５〜０．０１含まれていることが好ましい。このように、起泡剤を添加するので、例えばパイプを通して打込場所まで輸送される耐熱コンクリートの中間品の密度を、起泡剤が添加されない場合よりも低減できる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
ここに、図１（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本発明の一実施の形態に係る鋳床に適した耐熱ブロックの平面図、図２は同耐熱ブロックに使用する高炉徐冷スラグの粒度分布の説明図、図３は同耐熱ブロックに使用する高炉徐冷スラグの粒度分布の説明図、図４は同耐熱ブロックの製造方法の説明図、図５（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ溶銑大樋の断面図、溶銑樋の断面図、図６は本発明の一実施の形態に係る鋳床に適した耐熱コンクリートの製造方法の説明図、図７は本発明の一実施例に係る鋳床に適した耐熱ブロックの圧縮強度の説明図、図８は同耐熱ブロックの曲げ強度の説明図、図９は本発明の一実施例に係る鋳床に適した耐熱コンクリートの圧縮強度の説明図、図１０は同耐熱コンクリートの曲げ強度の説明図である。
【００１３】
図１（Ａ）、（Ｂ）に示すように、本発明の一実施の形態に係る鋳床に適した耐熱ブロック（以下、単に耐熱ブロックとも言う）１０、１１は、この耐熱ブロック１０、１１の側部に、隣合う耐熱ブロック１０、１１が互いに嵌合可能な掛合部１２が設けられたインターロッキングブロックと呼ばれるものである。また、耐熱ブロック１０、１１は、ポルトランドセメント、高炉セメント、及びアルミナセメントのいずれか１又は２以上を主体とするセメント原料と、気孔率が一般の高炉水砕スラグより小さい高炉徐冷スラグ及び／又は高炉炉外水砕スラグからなる多孔性骨材とを含有し、セメント原料と多孔性骨材との配合割合を質量比で１：２〜１：５としたものである。以下、詳しく説明する。
【００１４】
耐熱ブロック１０の形状は、図１（Ａ）に示すように、平面視して略正方形となっており、その大きさは、例えば長さＬ１及び幅Ｗ１が５０〜３００ｍｍ程度、厚みが５０〜１００ｍｍ程度のものである。
また、耐熱ブロック１０と形状のみが異なる耐熱ブロック１１の形状は、図１（Ｂ）に示すように、平面視して略長方形となっており、その大きさは、例えば長さＬ２が１００〜３００ｍｍ程度、幅Ｗ２が長さＬ２の１／３〜２／３程度、厚みが５０〜１００ｍｍ程度のものである。
ここで、耐熱ブロック１０、１１の周囲全てに設けられた掛合部１２は、平面視して波状となっており、そのピッチＰは例えば３０〜８０ｍｍ程度となっている。このように構成することで、複数の耐熱ブロック１０、１１を配置した場合、隣合う耐熱ブロック１０、１１の掛合部１２が噛み合い、耐熱ブロック１０、１１の位置ズレを防止できる。
【００１５】
次に、耐熱ブロック１０、１１に使用する原料について説明する。
高炉スラグは、その製造方法の違いにより、高炉水砕スラグ、高炉炉外水砕スラグ、高炉徐冷スラグ（それぞれ以下単に、水砕スラグ、炉外水砕スラグ、徐冷スラグとも言う）に分けられる。従って、製造方法が異なるもののその成分は同一であり、Ｃａ、Ｓｉ、Ａｌの酸化物を主成分としている。
高炉の炉前で製造され、従来の耐熱ブロックに使用されている一般的な水砕スラグは、約１５００℃の溶融スラグを吹製装置に流し、大量の高圧水（例えば、１〜３．５ｋｇ／ｃｍ2 ）を吹き付けて急冷して製造される。このため、製造された水砕スラグは、軟質で無数の気泡を有し、角ばった形状をなしているので、軽量で脆弱である。
【００１６】
この水砕スラグに対して、炉外水砕スラグは、硬質で重く、しかも磨砕機による処理を行っているため、丸みを帯びている。これは、前記したように製造技術が異なるためで、炉外水砕スラグは、高炉の系外の離れた所に溶融スラグを運搬した後製造するため、溶融スラグを吹製装置に流す時点では、溶融スラグの温度が、約１５００℃から約１３００℃程度まで低下している。この溶融スラグを吹製装置に流し、少量の低圧水を吹き付けて半急冷することで、硬質で角ばったスラグが製造される。なお、この角ばりがあるまま使用すると、耐熱ブロックを型枠を使用して製造する場合に、成形性及び脱型性に悪影響を及ぼすことになる。この欠点を改善するために、例えば互いの粒子を衝突させ合ったり、また粒子を耐摩耗材で構成されるライナーに衝突させたりする磨砕機（衝突破砕機）で、粒子にできた角ばりをとっている。
【００１７】
また、徐冷スラグは、溶融スラグをドライピット又は畑と呼ばれる冷却ヤードに流し込み、自然放冷と適度の散水によって冷却することで製造されるものである。この製造された徐冷スラグは、結晶質の岩石状となったもので、通常、サイジング設備で所定の粒度に破砕処理して使用される。
従って、炉外水砕スラグは、水砕スラグと徐冷スラグの間の性質を有するスラグであることが分かる。
なお、上記した水砕スラグ、炉外水砕スラグ、徐冷スラグの各気孔率を評価するため、それぞれの吸水率を測定した結果、１０％前後程度、１％前後程度、０を超え１％未満程度となった。この吸水率は、各スラグが有する気孔が外部（大気）と連続している場合に測定できるものであり、各スラグ内部に閉じ込められ、外部と孤立して存在する気孔は測定できない。しかし、各スラグの測定条件は同じであるため、各スラグの気孔率を比較評価する指標に使用することは可能である。なお、従来耐熱ブロックの骨材として使用していた砕石や砂利の吸水率は、略０％であった。
【００１８】
ここで、耐熱ブロック１０、１１に使用する多孔性骨材の粒度について説明する。
耐熱ブロックをインターロッキングブロックとして製造する場合には、強度発現を大きくし、しかも製造時における成形性、脱型性を確保できる粒度構成となるように、従来粒度の異なる骨材を人為的に配合する必要があった。そのため、粒径が粗い骨材（粗骨材）と細かい骨材（細骨材）とを数種類組合せ製造している。ここで、その配合の一例（混合後の骨材）と、上記した徐冷スラグの粒度分布とを、表１及び図２に示す。なお、混合後の骨材において、各篩目を通過する篩通過重量百分率は、各骨材の篩通過重量百分率に、その骨材の配合比率をそれぞれ乗じ、その各数値を合計した数値である。例えば、混合後の骨材において、５ｍｍの大きさの篩目を通過する篩通過重量百分率を求める場合は、以下の式によって求まる。
（５．１％×０．２４１）＋（９１．２％×０．１８９）＋（９９．４％×０．１０）＋（１００％×０．４７）＝７５．４％
これにより、混合後の骨材において、５ｍｍの大きさの篩目を通過する篩通過重量百分率は、７５．４％となる。
【００１９】
【表１】
ここで、図２中の左側の破線は細骨材の粒度規格範囲を、一方右側の破線は粗骨材の粒度規格範囲をそれぞれ示している。
図２に示すように、混合後の骨材の粒度分布（図中の×）は、骨材を数種類組合せることで、細骨材から粗骨材まで均一な粒度分布となり、インターロッキングブロックの製造に適した粒度分布となっていることが分かる。また、徐冷スラグ（図中の○）の場合についても、この粒度分布と略同様の線を描いているので、徐冷スラグをインターロッキングブロックの骨材として利用することが可能であることが分かる。なお、この徐冷スラグは、粒径０．１５〜１３ｍｍの粒が９０質量％以上含まれたものである。
【００２１】
なお、インターロッキングブロックには、骨材の粒度規格というものはなく、一般的には上記したように、なだらかな曲線で連続粒度となることが理想とされている。また、インターロッキングブロックに使用する骨材の粒度指標としては、図３に示すように、例えば最大寸法１５ｍｍ（図中の破線で囲まれた範囲）や、最密充填式から得られるＦｕｌｌｅｒカーブ（図中の実線）等が利用されている。この最大寸法１５ｍｍは、インターロッキングブロックの製造マニュアルで示されている望ましい粒度範囲、またＦｕｌｌｅｒカーブは、コンクリートを最も密に充填する骨材の粒度配列としてよく利用されているものである。
図３に示すように、徐冷スラグの粒度分布は、上記した破線と実線とで囲まれる範囲内に略納まるもので、粒度がインターロッキングブロックに適した構成となっていることを示している。
【００２２】
このように、徐冷スラグの粒度分布は均一であるため、従来インターロッキングブロックの骨材として使用していた砕石や砂利のように、所定の粒度分布を備えるよう、各粒径の骨材の配合割合を調整する必要がなくなる。従って、製造時間を短縮して稠密性の高いインターロッキングブロックを製造できるので、セメント原料の配合量を少なくしても、容易に十分な強度を備えたインターロッキングブロックを製造できる。また、これにより、製造時間の短縮を図ることができ、短納期の要求に対しても即座に対応することが可能となる。
なお、多孔性骨材として、徐冷スラグ及び炉外水砕スラグを使用する場合は、多孔性骨材中の徐冷スラグの配合割合を高めるか、又は予め炉外水砕スラグの粒度分布を均一にし、上記した範囲内に収まるように粒径の調整を行うことが好ましい。また、多孔性骨材として、炉外水砕スラグのみを使用する場合には、炉外水砕スラグの粒度分布を改善し、上記した範囲内に収まるように粒径の調整を行うことが好ましい。
【００２３】
ここで、多孔性骨材の粒度と耐熱性との関係について説明する。
多孔性骨材の粒度分布が前記したように広く、微細粒から粗粒まで存在することで、多孔性骨材が稠密につまる。これにより、隣合う多孔性骨材を結合するバインダー（セメント）量を少なくでき、しかも隣合う多孔性骨材の間隔が狭くなり、バインダーの厚みも薄くできる。このため、耐熱ブロックの表面に熱を受けた場合においても、断熱性の高いバインダーに熱がたまらず、比較的伝熱性が良好な多孔性骨材を通して熱が耐熱ブロックの内部へ逃げるため、バインダーが脆化する温度まで上昇しにくくなると推測される。
従って、多孔性骨材の粒度分布を広くすることで、耐熱ブロックが高温となった場合においても、従来の耐熱ブロックよりも強度低下が少ない、耐熱性を備えた耐熱ブロックを製造できると考えられる。
【００２４】
ポルトランドセメントとは、水硬性のカルシウムシリケートを主成分とするクリンカーに、適量の石膏を加え、微粉砕して製造されるセメントである。
また高炉セメントとは、乾燥した水砕スラグとクリンカー（珪酸質原料、鉄質原料、粘度、石灰石等の原料調合物を高温で半溶融状に焼成し、塊状に焼き固めたもの）に適量の石膏を加えて混合粉砕するか、又は別々に粉砕して均一に混合したものである。この高炉セメントには、高炉セメント中に含まれる水砕スラグの量によって、高炉セメントＡ〜Ｃ種まであるが、この実施の形態においては、高炉セメントＢ種を使用している。しかし、高炉セメントＡ種、又はＣ種を使用することも可能である。
なお、セメント原料として、ポルトランドセメント及び／又は高炉セメントの代わりに、アルミナセメントを使用することも、また、ポルトランドセメント及び／又は高炉セメントにアルミナセメントを加えることも可能である。セメント原料として、ポルトランドセメント及び／又は高炉セメントを使用した場合は、結晶水が失われ易いため、雰囲気温度が常温〜３００℃未満の部分への適用が主となり、アルミナセメントを使用した場合は、結晶水が失われにくいため、雰囲気温度が３００〜８００℃の部分へ適用することが可能となる。このように、セメント原料の種類を変更することで、３００℃を境とした用途別の耐熱ブロックをそれぞれ製造することが可能となる。
【００２５】
また、耐熱ブロック１０、１１中には、耐熱ブロック１０、１１の製造時において、型枠を使用して製造した中間品の形状維持を可能とする可塑剤を、セメント原料に対して質量比で０．０００１〜０．００１混入させている。
インターロッキングブロックのような、即時脱型タイプのコンクリート製品は、練り混ぜられたコンクリートの水分が少なく、流動性がほとんどない非可塑性コンクリートである。このようなコンクリートをそのまま成形すると、充填性が悪いため密実な成形品が得られにくく、強度も不利になりがち（低下しがち）である。前記した可塑剤は、この可塑性を付与するものである。
更に、この可塑剤にＡＥ（ａｉｒ−ｅｎｔｒａｉｎｉｎｇ）効果をもたせ、セメントペースト中に微細空気を連行させ、凍害防止などコンクリートの耐久性を高める効果を狙ったＡＥ可塑剤を使用することも可能である。
【００２６】
続いて、耐熱ブロック１０、１１中に占めるセメント原料と多孔性骨材との配合割合、可塑剤の配合割合、及び多孔性骨材の粒径の範囲をそれぞれ設定した理由について説明する。
耐熱ブロック１０、１１中のセメント原料と多孔性骨材との配合割合を、質量比で１：２〜１：５の範囲としたが、これより耐熱ブロック１０、１１中に占める多孔性骨材の量が少なくなると、耐熱ブロック１０、１１の成形や脱型を、型枠を用いて行うことが不可能となる。一方、多孔性骨材の配合割合がこれより大きくなると、バインダーの役目を有する耐熱ブロック１０、１１中に占めるセメント原料の量が少なくなり、製造した耐熱ブロック１０、１１は脆く、目標とする強度（インターロッキングブロックの規格値では、圧縮強度が３２．０ＭＰａ、曲げ強度が５．０ＭＰａ）が得られなくなる。従って、耐熱ブロック１０、１１の製造時における成形や脱型を更に良好にし、しかも目標とする強度を得るためには、セメント原料と多孔性骨材との配合割合を、質量比で１：２〜１：４．５、更には１：２〜１：４とすることが好ましい。
【００２７】
可塑剤の配合割合を、セメント原料に対して質量比で０．０００１未満とした場合、型枠を用いた耐熱ブロック１０、１１の製造時において、可塑剤の効果が十分発揮できなくなり、また脱型後の中間品に形崩れが発生し易くなり、製造した耐熱ブロック１０、１１の強度が低下する可能性がある。一方、可塑剤の配合割合を、セメント原料に対して質量比で０．００１超とした場合、耐熱ブロック１０、１１の製造時における可塑剤の効果の更なる上昇が望めなく、経済的でない。従って、耐熱ブロック１０、１１の強度を更に高めることができ、しかも可塑剤の効果を経済的に発揮させるには、可塑剤の配合割合を、セメント原料に対して質量比で０．０００２〜０．０００５、更には０．０００２〜０．０００４とすることが好ましい。
【００２８】
多孔性骨材の粒径が０．１５ｍｍより小さい場合、セメント原料と多孔性骨材との混練時において、混合物の粘性が高くなるので、型枠で成形した中間品の型枠からの脱型が困難となったり、またセメント原料の配合量を多くしなければならなく不経済である。一方、多孔性骨材の粒径が１３ｍｍより大きい場合、型枠による中間品の成形や、型枠からの中間品の脱型が困難となる。従って、混合物の粘性を高くすることなく経済的に、しかも型枠での中間品の成形や脱型を容易に行うため、多孔性骨材には、粒径０．１５〜１３ｍｍの粒が９０質量％以上含まれるように設定した。しかし、更に経済的で、しかも中間品の成形及び脱型を容易に行うため、多孔性骨材には、粒径０．１５〜１３ｍｍの粒が９２質量％以上、更には９３質量％以上とすることが好ましい。
【００２９】
続いて、本発明の一実施の形態に係る鋳床に適した耐熱ブロック１０の製造方法について、図４を参照しながら説明する。
まず、ポルトランドセメント、高炉セメント、及びアルミナセメントのいずれか１又は２以上を主体とするセメント原料と、高炉徐冷スラグ及び／又は高炉炉外水砕スラグからなる多孔性骨材と、可塑剤とを、前記した所定の配合割合となるように計量機１３を用いて計量し配合する。そして、これに水分を、セメント原料と多孔性骨材との合計質量の例えば１７〜２０質量％程度となるように、計量機１３を用いて計量した後添加し、混練機（例えば、ミキサー）１４を用いて混練する。なお、この実施の形態においては、可塑剤を入れているが、可塑剤を入れることなく混練することも可能である。
【００３０】
この混練が終了した混合物を、成型機１５に備えられ、製造する耐熱ブロック１０の形状に対応する形状を有した型枠に流し込む。そして、混合物の表層にプレス板を載せた後、型枠を載せている架台を振動させ、混合物の締め固めを行って中間品の製造を行う。中間品の製造が終了したら、型枠からプレス板を除去し、型枠から製造した中間品を脱型した後、水蒸気を使用する養生室１６において、製造した中間品の乾燥養生を行う。これにより、耐熱ブロック１０が製造される。
この製造した複数の耐熱ブロック１０を用い、互いに隣合う耐熱ブロック１０の掛合部１２を嵌合させ、図５（Ａ）、（Ｂ）に示す鋳床１７、１８に使用する。
なお鋳床１７は、溶銑大樋１９の外側周辺部に形成され、また鋳床１８は、溶銑樋２０の外側周辺部に形成されている。ここで、溶銑大樋１９、溶銑樋２０を構成する材料には、例えば赤レンガ、断熱レンガ等を使用している。
【００３１】
次に、本発明の一実施の形態に係る鋳床に適した耐熱コンクリートについて説明するが、耐熱コンクリートに使用する原料、即ち、ポルトランドセメント、高炉セメント、アルミナセメント、高炉徐冷スラグ、高炉炉外水砕スラグは、前記した耐熱ブロック１０、１１に使用する原料と同じ原料を使用するため、詳しい説明は省略する。
本発明の一実施の形態に係る鋳床に適した耐熱コンクリートは、ポルトランドセメント、高炉セメント、及びアルミナセメントのいずれか１又は２以上に、ブレン値が５０００ｃｍ2 ／ｇ以上の微粉末を主体（例えば、７０％以上、好ましくは８０％以上）とするコンクリート用高炉スラグ微粉末を混合したセメント原料と、気孔率が一般の高炉水砕スラグより小さい高炉徐冷スラグ及び／又は高炉炉外水砕スラグからなる多孔性骨材とを含有し、セメント原料と多孔性骨材との配合割合を質量比で１：２〜１：５としたものである。
【００３２】
耐熱コンクリートのセメント原料中には、ブレン値が５０００ｃｍ2 ／ｇ以上の微粉末を主体とするコンクリート用高炉スラグ微粉末が４０〜６０質量％含まれている。
このブレン値とは、粉末度の指標であり、１ｃｍ2 に入る粒子数で規定されている。従って、ブレン値が大きくなるに伴って粒子の粒径が細かくなり、比表面積が大きくなる。このように、比表面積が増大すると共に粒子の活性度が高くなり、初期強度が増加することになる。従って、ブレン値が５０００ｃｍ2 ／ｇ以上の微粉末を主体とするコンクリート用高炉スラグ微粉末を使用することで、耐熱コンクリートの稠密性を高めることができ、耐熱コンクリートが目的とする強度を備えることができる。なお、通常のコンクリート用高炉スラグはブレン値が３５００ｃｍ2 ／ｇ程度であり、ポルトランドセメントはブレン値が３０００ｃｍ2 ／ｇ程度である。
【００３３】
また、耐熱コンクリート中には、耐熱コンクリートの製造時における中間品の流動性確保を可能とする遅延型混和剤が、セメント原料に対して質量比で０．０２５〜０．０６０含まれている。なお、遅延型混和剤としては、例えば花王マイテイ１５０−Ｒ（花王（株）製）等を使用できる。
耐熱コンクリートの施工は、通常、前記した原料を混合した後、打込場所まで輸送しなければならないが、遅延型混和剤が添加されてなければ、輸送途中にある中間品が硬化し易くなり、作業性が悪くなる恐れがある。即ち、前記した遅延型混和剤は、輸送時における中間品の流動性を確保するものである。
【００３４】
そして、耐熱コンクリートには、耐熱コンクリートの製造時における中間品の軽量化を可能とする起泡剤が、セメント原料に対して質量比で０．００５〜０．０１含まれている。なお、起泡剤としては、例えばポゾリスＦＦ６０６（（株）ポゾリス物産製）等を使用できる。
耐熱コンクリートの施工は、前記したように、原料を混合した後、打込場所まで輸送しなければならないが、起泡剤が添加されてなければ、輸送途中にある中間品の密度が高くなり、輸送時における作業性が悪くなる恐れがある。即ち、前記した起泡剤は、輸送時における中間品の密度を低下させ、軽量化を図るものである。
なお、前記した遅延型混和剤及び起泡剤は、いずれか一方を予め耐熱コンクリートに添加させておくこともできるが、双方を添加しておくことも可能である。
【００３５】
続いて、耐熱コンクリート中に占めるセメント原料と多孔性骨材との配合割合、セメント原料中の各種セメントとコンクリート用高炉スラグ微粉末との配合割合、遅延型混和剤の配合割合、及び起泡剤の配合割合をそれぞれ設定した理由について説明する。
耐熱コンクリート中のセメント原料と多孔性骨材との配合割合を、質量比で１：２〜１：５の範囲としたが、これより耐熱コンクリート中に占める多孔性骨材の量が少なくなると、打込後の耐熱コンクリートが、目標とする前記したインターロッキングブロックの規格値と同等程度の強度を達成できなくなる。一方、多孔性骨材の配合割合がこれより大きくなると、バインダーの役目を有する耐熱コンクリート中に占めるセメント原料の量が少なくなり、打込後の耐熱コンクリートは脆く、上記した目標とする強度が得られなくなる。従って、打込後の耐熱コンクリートの強度が目標とする強度を達成するには、セメント原料と多孔性骨材との配合割合を、質量比で１：２〜１：４．５、更には１：２〜１：４とすることが好ましい。
なお、耐熱コンクリートに使用する多孔性骨材の粒径は、前記した耐熱ブロック１０、１１の場合のように厳密に考慮する必要はなく、例えば２５ｍｍ以下の粒径を備えた多孔性骨材を使用できるが、好ましくは、耐熱ブロック１０、１１で使用した多孔性骨材と同様、粒径０．１５〜１３ｍｍの粒が９０質量％以上含まれるように設定する。
【００３６】
また、コンクリート用高炉スラグ微粉末の配合割合を、セメント原料の４０質量％未満とした場合、セメント原料中の各種セメント量が多くなり、加熱雰囲気下においては、耐熱コンクリートにクラックが発生し、強度が大幅に低下する。一方、コンクリート用高炉スラグ微粉末の配合割合を、セメント原料の６０質量％超とした場合、セメント原料中のコンクリート用高炉スラグ微粉末量が多くなるため、耐熱コンクリートにはクラックが発生しないが、やはり強度が低下する。従って、耐熱コンクリートの強度を、加熱雰囲気下においても高いレベルで維持するには、セメント原料中にコンクリート用高炉スラグ微粉末を、４３〜５７質量％、更には４５〜５５質量％とすることが好ましい。
【００３７】
そして、遅延型混和剤の配合割合を、セメント原料に対して質量比で０．０２５未満とした場合、耐熱コンクリートの中間品の輸送時において、遅延型混和剤の効果が十分発揮できなくなり、例えば中間品が硬化し、作業性が悪くなる可能性がある。一方、遅延型混和剤の配合割合を、セメント原料に対して質量比で０．０６超とした場合、遅延型混和剤の効果の更なる上昇が望めなく、経済的でない。従って、遅延型混和剤の効果を経済的に、しかも十分に発揮させるには、遅延型混和剤の配合割合を、セメント原料に対して質量比で０．０２８〜０．０５７、更には０．０３〜０．０５５とすることが好ましい。
起泡剤の配合割合を、セメント原料に対して質量比で０．００５未満とした場合、耐熱コンクリートの中間品の輸送時において、起泡剤の効果が十分発揮できなくなり、例えば中間品の密度が高くなって軽量化を図ることができず、作業性が悪くなる可能性がある。一方、起泡剤の配合割合を、セメント原料に対して質量比で０．０１超とした場合、起泡剤の効果の更なる上昇が望めなく、経済的でない。従って、起泡剤の効果を経済的に、しかも十分に発揮させるには、起泡剤の配合割合を、セメント原料に対して質量比で０．００６〜０．０１、更には０．００７〜０．０１とすることが好ましい。
【００３８】
次に、本発明の一実施の形態に係る鋳床に適した耐熱コンクリートの製造方法について、図６を参照しながら説明する。
まず、ポルトランドセメント、高炉セメント、及びアルミナセメントのいずれか１又は２以上に、コンクリート用高炉スラグ微粉末を混合したセメント原料と、高炉徐冷スラグ及び／又は高炉炉外水砕スラグからなる多孔性骨材と、遅延型混和剤及び起泡剤のいずれか一方又は双方からなる添加剤とを、前記した所定の配合割合となるように計量機２１を用いて計量し配合する。そして、これに水分を、セメント原料の質量の例えば３０％程度、計量機２１を用いて計量した後添加し、混合機（例えば、ミキサー）２２を用いて混合する。なお、この実施の形態においては、ポルトランドセメント、高炉セメント、及びアルミナセメントのいずれか１又は２以上にコンクリート用高炉スラグ微粉末を混合しているが、コンクリート用高炉スラグ微粉末にポルトランドセメント、高炉セメント、及びアルミナセメントのいずれか１又は２以上を混合することも、またポルトランドセメント、高炉セメント、及びアルミナセメントのいずれか１又は２以上、コンクリート用高炉スラグ微粉末、及び多孔性骨材を、それぞれ計量機２１を用いて計量し配合した後、混合機２２で混合することも可能である。また、ここでは、添加剤を入れているが、添加剤を入れることなく混合することも可能である。
【００３９】
この混合が終了した混合物を、従来公知のコンクリートポンプ２３（例えば、油圧駆動のピストン式、軟練りコンクリートに適するスクイズ式、ゴムチューブによるしぼり出し式、らせん状の搬送部を備えたスクリュー式、圧縮空気によって圧送を行うコンクリートプレーサ等）により、打込場所まで輸送する。このとき、図５（Ａ）、（Ｂ）に示す鋳床１７、１８で、例えば前記した耐熱ブロック１０、１１を設置できない場所、例えば、狭い場所、部分的に厚みを厚くする必要がある場所、人が入れない場所等に、輸送してきた耐熱コンクリートの中間品を流し込み硬化させて、耐熱コンクリートを製造する。
【００４０】
【実施例】
本発明の一実施例に係る鋳床に適した耐熱ブロックを用いて、強度試験（圧縮強度試験、曲げ強度試験）を行った結果について、図７、図８、表２を参照しながら説明する。
【００４１】
【表２】
圧縮強度及び曲げ強度のいずれについても、本発明材であるケース１〜ケース１１は、インターロッキングブロックの規格値（圧縮強度３２．０ＭＰａ以上、曲げ強度５．０ＭＰａ以上）を満足していた。
また、本発明材の圧縮強度及び曲げ強度は、可塑剤を使用することで、使用しない場合よりも強度を高めることができた。即ち、可塑剤を使用した方が、強度の発現が大きいことが分かった。
そして、ポルトランドセメントと高炉セメントをそれぞれ使用した耐熱ブロックの強度を比較した場合、強度の差がほとんどないことが分かった。
【００４３】
なお、本発明材との比較を行った比較材１は、セメント原料と骨材との配合割合を、発明材と同じように質量比で１対３としたブロックであるが、骨材として徐冷スラグと軟質水砕スラグ（一般の高炉水砕スラグ）を使用し、その配合割合を質量比で１０対９０としたものである。その結果、圧縮強度及び曲げ強度は、共に規格値を大きく下回っている。
また、表２から分かるように、比較材２及び比較材３は、本発明材と同じように、セメント原料としてポルトランドセメント、骨材として徐冷スラグをそれぞれ使用したブロックであるが、セメント原料と骨材との配合割合を、それぞれ本発明材の範囲外の質量比、即ち１対５．５、１対１．５としたものである。その結果、比較材２は規格値を下回り、比較材３は型枠での中間品の成形が困難であった。
【００４４】
続いて、本発明の一実施例に係る鋳床に適した耐熱コンクリートを用いて、強度試験（圧縮強度試験、曲げ強度試験）を行った結果について、図９、図１０、表３を参照しながら説明する。
【００４５】
【表３】
なお、本発明材であるケース２１〜ケース２６、及び比較材１１〜比較材１３に使用したセメント原料（Ｃ）は、各種セメント（Ｄ）とブレン値が６０００ｃｍ2 ／ｇ以上の微粉末を主体とするコンクリート用高炉スラグ微粉末とで構成されている。また、セメント原料（Ｃ）と多孔性骨材（Ｂ）とは、質量比で（Ｃ）：（Ｂ）＝１：４である。
図９及び表３から明らかなように、セメント原料中にコンクリート用高炉スラグ微粉末が６０〜４０質量％含まれている本発明材であるケース２１〜ケース２４の圧縮強度は、常温では勿論のこと、８００℃で８時間（Ｈ）乾燥した後においても、その殆どが目標とするインターロッキングブロックの規格値（圧縮強度３２．０ＭＰａ以上）を満足していた。
【００４７】
アルミナセメント（ケース２１）とポルトランドセメント（ケース２３）をそれぞれ使用した耐熱コンクリートの圧縮強度を比較した場合、強度の差はほとんどないが、高温で乾燥させた場合は、アルミナセメントを使用した耐熱コンクリートの方が僅かに強度が高いことが分かる。
また、多孔性骨材の種類を変えたケース２３（高炉徐冷スラグ）とケース２６（高炉炉外水砕スラグ）とを比較した場合、圧縮強度の差がほとんどないことが分かる。
【００４８】
また、添加剤の添加の有無の影響について検討したケース２３（添加剤の添加無し）とケース２５（セメント原料（Ｃ）に対して質量比で遅延型混和剤：０．０４、起泡剤：０．０１添加）とを比較しても、添加剤の添加による圧縮強度の低下はなかった。なお、添加剤を添加したケース２５の中間品を使用して、中間品の流動性を評価するため、ＪＩＳ
Ａ １１０１に記載されたスランプ試験を行ったところ、スランプ値が６０分後で２０．５（ｃｍ）、１２０分後で２１．０（ｃｍ）であった。スランプ値の基準値はないが、中間品が完全に硬化してしまった場合は０（ｃｍ）となり、ポンプ車等で搬送する場合は１８（ｃｍ）程度が好ましく、例えば、土木や建築等に使用する場合は、この中間の数値を目標としている。従って、耐熱コンクリートの中間品は、スランプ値が大きく輸送に適したものであることが分かる。
【００４９】
なお、本発明材との比較を行った比較材１１〜比較材１３は、セメント原料と多孔性骨材との配合割合を、発明材と同じように質量比で１対４とした耐熱コンクリートであるが、比較材１１及び比較材１２はセメント原料中のコンクリート用高炉スラグ微粉末をそれぞれ７０質量％、３０質量％とし、比較材１３はセメント原料としてポルトランドセメントのみを使用し、しかも多孔性骨材として山砕石を使用している。その結果、比較材１１の圧縮強度は規格値を大きく下回り、また比較材１２の圧縮強度は、常温で規格値を満足するものの、８００℃の高温では、やはり規格値を大きく下回っている。なお、比較材１３の圧縮強度は、８００℃の高温においては、クラックが発生し測定ができなかった。
【００５０】
また、図１０及び表３から明らかなように、セメント原料中にコンクリート用高炉スラグ微粉末が６０〜４０質量％含まれている本発明材であるケース２１〜ケース２４の曲げ強度についても、上記した圧縮強度と略同様の傾向がみられ、常温では勿論のこと、２００℃で２４時間（Ｈ）乾燥した後においても、目標とするインターロッキングブロックの規格値（曲げ強度５．０ＭＰａ以上）を満足していた。
【００５１】
以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、前記実施の形態においては、ポルトランドセメント、高炉セメント、及びアルミナセメントのいずれか１又は２以上を主体とするセメント原料と、高炉徐冷スラグ及び／又は高炉炉外水砕スラグからなる多孔性骨材とで耐熱ブロックが製造される場合、また、ポルトランドセメント、高炉セメント、及びアルミナセメントのいずれか１又は２以上にコンクリート用高炉スラグ微粉末を混合したセメント原料と、気孔率が一般の高炉水砕スラグより小さい高炉徐冷スラグ及び／又は高炉炉外水砕スラグからなる多孔性骨材とで耐熱コンクリートが製造される場合についてそれぞれ説明した。しかし、この耐熱ブロック及び耐熱コンクリートの特性を損なうことなく、更に耐熱ブロック及び耐熱コンクリートの特性を向上させるため、例えば他のセメント原料や骨材が含まれた場合や、不可避的不純物が含まれた場合も本発明の権利範囲である。
【００５２】
なお、本発明の鋳床用耐熱ブロックを、通常の例えば赤レンガ、粘度レンガ又はニューブリックの代わりに使用する場合も本発明の権利範囲である。
また、前記実施の形態においては、耐熱ブロックの形状が、平面視して略正方形や略長方形の矩形状とした場合について説明した。しかし、耐熱ブロックの例えば設置場所や使用用途等に応じて、例えば平面視して略円形、略半円形、略正多角形等とすることも可能である。
そして、前記実施の形態においては、耐熱ブロックの周囲全てに掛合部を設けた場合について説明したが、必要に応じて設けないことも、また耐熱ブロックの周囲の一部（例えば、一辺）のみに掛合部を設けることも勿論可能である。
【００５３】
【発明の効果】
請求項１〜３記載の鋳床に適した耐熱ブロックにおいては、一般の高炉水砕スラグより気孔率が小さく、しかも強度が高い高炉徐冷スラグ及び／又は高炉炉外水砕スラグを、耐熱ブロックの多孔性骨材として使用するので、耐熱性を備えると共に、一般の高炉水砕スラグを用いた耐熱ブロックより強度を高めることが可能となる。従って、例えば従来製品コストが高かった赤レンガを使用していた鋳床に、セメント原料と、副産物からなる多孔性骨材とを含有した耐熱ブロックを使用できるので、経済的である。また、耐熱ブロックは、赤レンガのように焼成することなく、混練して型枠に流し込むだけで製造できるので、製造が容易で作業性が良好であり、熱エネルギーが必要なく経済的である。また、耐熱ブロックが、例えばアルミナセメントを含有している場合、例えば８００℃程度の高温に耐える耐熱性を備える。従って、高温度となる場所にも耐熱ブロックを配置できるので経済的である。
【００５４】
請求項２及びこれに従属する請求項３記載の鋳床に適した耐熱ブロックにおいては、耐熱ブロック中に、例えば型枠を使用して耐熱ブロックを製造する場合において、脱型時における中間品の形状維持を行う可塑剤が含まれており、耐熱ブロックを形崩れさせることなく製造できるので、製造が容易で作業性が良好である。また、耐熱ブロックが、例えばアルミナセメントを含有している場合、例えば８００℃程度の高温度に耐える耐熱性を備える。従って、高温度となる場所にも耐熱ブロックを配置できるので経済的である。そして、耐熱ブロック中には、例えば型枠を使用して耐熱ブロックを製造する場合において、脱型時における中間品の形状維持を行う可塑剤が含まれており、耐熱ブロックを形崩れさせることなく製造できるので、製造が容易で作業性が良好である。
【００５５】
請求項１及び２記載の鋳床に適した耐熱ブロックにおいては、多孔性骨材の粒度分布を所定の範囲で均一にするので、稠密性の高い耐熱ブロックを容易に製造することが可能となる。従って、耐熱ブロックの強度を更に高めることができるので、信頼性の高い耐熱ブロックを提供することが可能となる。
請求項３記載の鋳床に適した耐熱ブロックにおいては、隣合う耐熱ブロックが、掛合部によって互いに嵌合するので、各耐熱ブロックの位置がずれることなく、設置時の位置を維持することが可能となる。従って、例えば、重機のような重量物が、設置された複数の耐熱ブロック上を走行したとしても、耐熱ブロックは設置時の位置を維持するので、耐熱ブロックの位置修正を行うことなく、しかも安定した鋳床上で作業を行うことができ、作業性が良好となる。
【００５６】
請求項４〜７記載の鋳床に適した耐熱コンクリートにおいては、各種セメントにコンクリート用高炉スラグ微粉末を添加したものをセメント原料として使用し、また一般の高炉水砕スラグより気孔率が小さく、しかも強度が高い高炉徐冷スラグ及び／又は高炉炉外水砕スラグを多孔性骨材として使用するので、例えば硬化前の耐熱コンクリートの中間品を、パイプを通して打込場所まで輸送し施工しても、耐熱性及び強度を備えた耐熱コンクリートを製造できる。従って、従来ブロックの設置が困難であった場所、例えば、狭い場所、部分的に厚みを厚くする必要がある場所、人が入れない場所等でも、混合された耐熱コンクリートの中間品を流し込むだけで容易に施工できるので、各場所に応じた施工が可能となり、作業性が良好である。また、例えばアルミナセメントを混合させたものをセメント原料として使用し、また一般の高炉水砕スラグより気孔率が小さく、しかも強度が高い高炉徐冷スラグ及び／又は高炉炉外水砕スラグを多孔性骨材として使用した場合、例えば硬化前の耐熱コンクリートの中間品を、パイプを通して打込場所まで輸送し施工しても、８００℃程度の高温に耐える耐熱性を備えると共に、強度を有する耐熱コンクリートを製造できる。従って、高温度となる場所にも耐熱コンクリートを配置できるので経済的である。
【００５７】
多孔性骨材の粒度分布を所定の範囲で均一にするので、施工後は稠密性の高い耐熱コンクリートを容易に製造することが可能となる。従って、耐熱コンクリートの強度を更に高めることができるので、信頼性の高い耐熱コンクリートを提供することが可能となる。
請求項５記載の鋳床に適した耐熱コンクリートにおいては、セメント原料中のコンクリート用高炉スラグ微粉末量を規定することで、施工後の耐熱コンクリートの強度低下を防止できるので、安全性及び信頼性の高い耐熱コンクリートを提供することが可能となる。
請求項６記載の鋳床に適した耐熱コンクリートにおいては、遅延型混和剤を添加するので、例えばパイプを通して打込場所まで輸送される耐熱コンクリートの中間品の硬化を、遅延型混和剤が添加されない場合よりも遅らせることができる。従って、中間品を打込場所まで輸送する場合における輸送作業が容易になる。
請求項７記載の鋳床に適した耐熱コンクリートにおいては、起泡剤を添加するので、例えばパイプを通して打込場所まで輸送される耐熱コンクリートの中間品の密度を、起泡剤が添加されない場合よりも低減できる。従って、中間品の軽量化を図ることができ、打込場所まで輸送する場合における輸送作業が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ本発明の一実施の形態に係る鋳床に適した耐熱ブロックの説明図である。
【図２】同耐熱ブロックに使用する高炉徐冷スラグの粒度分布の説明図である。
【図３】同耐熱ブロックに使用する高炉徐冷スラグの粒度分布の説明図である。
【図４】同耐熱ブロックの製造方法の説明図である。
【図５】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ溶銑大樋の断面図、溶銑樋の断面図である。
【図６】本発明の一実施の形態に係る鋳床に適した耐熱コンクリートの製造方法の説明図である。
【図７】本発明の一実施例に係る鋳床に適した耐熱ブロックの圧縮強度の説明図である。
【図８】同耐熱ブロックの曲げ強度の説明図である。
【図９】本発明の一実施例に係る鋳床に適した耐熱コンクリートの圧縮強度の説明図である。
【図１０】同耐熱コンクリートの曲げ強度の説明図である。
【符号の説明】
１０、１１：耐熱ブロック、１２：掛合部、１３：計量機、１４：混練機、１５：成型機、１６：養生室、１７：鋳床、１８：鋳床、１９：溶銑大樋、２０：溶銑樋、２１：計量機、２２：混合機、２３：コンクリートポンプ
Claims (7)
- ポルトランドセメント、高炉セメント、及びアルミナセメントのいずれか１又は２以上を主体とするセメント原料と、気孔率が一般の高炉水砕スラグより小さい高炉徐冷スラグ及び／又は高炉炉外水砕スラグからなり、粒径０．１５〜１３ｍｍの粒が９０質量％以上含まれている多孔性骨材とを含有し、前記セメント原料と前記多孔性骨材との配合割合を質量比で１：２〜１：５として、前記多孔性骨材の稠密性を高めたことを特徴とする鋳床に適した耐熱ブロック。
- ポルトランドセメント、高炉セメント、及びアルミナセメントのいずれか１又は２以上を主体とするセメント原料と、気孔率が一般の高炉水砕スラグより小さい高炉徐冷スラグ及び／又は高炉炉外水砕スラグからなり、粒径０．１５〜１３ｍｍの粒が９０質量％以上含まれている多孔性骨材と、製造時に可塑性を付与して前記多孔性骨材の稠密性を高め、中間品の形状維持を可能とする可塑剤とを含有し、前記セメント原料と前記多孔性骨材との配合割合を質量比で１：２〜１：５とし、しかも前記可塑剤を前記セメント原料に対して質量比で０．０００１〜０．００１としたことを特徴とする鋳床に適した耐熱ブロック。
- 請求項１及び２のいずれか１項に記載の鋳床に適した耐熱ブロックにおいて、前記耐熱ブロックの側部には、隣合う前記耐熱ブロックが互いに嵌合可能な掛合部が設けられていることを特徴とする鋳床に適した耐熱ブロック。
- ポルトランドセメント、高炉セメント、及びアルミナセメントのいずれか１又は２以上に、ブレン値が５０００ｃｍ2 ／ｇ以上の微粉末を主体とするコンクリート用高炉スラグ微粉末を混合したセメント原料と、気孔率が一般の高炉水砕スラグより小さい高炉徐冷スラグ及び／又は高炉炉外水砕スラグからなり、粒径０．１５〜１３ｍｍの粒が９０質量％以上含まれている多孔性骨材とを含有し、前記セメント原料と前記多孔性骨材との配合割合を質量比で１：２〜１：５として、前記多孔性骨材の稠密性を高めたことを特徴とする鋳床に適した耐熱コンクリート。
- 請求項４記載の鋳床に適した耐熱コンクリートにおいて、前記セメント原料中には、前記コンクリート用高炉スラグ微粉末が、前記セメント原料全体に対して内掛けで４０〜６０質量％含まれていることを特徴とする鋳床に適した耐熱コンクリート。
- 請求項４及び５のいずれか１項に記載の鋳床に適した耐熱コンクリートにおいて、製造時における中間品の硬化を抑制して流動性を確保する遅延型混和剤が、前記セメント原料に対して質量比で０．０２５〜０．０６含まれていることを特徴とする鋳床に適した耐熱コンクリート。
- 請求項４〜６のいずれか１項に記載の鋳床に適した耐熱コンクリートにおいて、密度を低下させ製造時における中間品の軽量化を可能とする起泡剤が、前記セメント原料に対して質量比で０．００５〜０．０１含まれていることを特徴とする鋳床に適した耐熱コンクリート。
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