JP5853657B2 - 不定形耐火組成物 - Google Patents
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Description
なお、球に近い形状を表す指標を球形度と呼ぶが、その定義も、上述の特許文献によって様々であるが、いずれの評価方法でも、3次元を2次元に投影して解析し、それが円であれば、球と判定する方法を採用している。具体的には、観察する粒子少量をスライドガラスに乗せ,数滴の水を垂らし,カバーガラスをかけたプレパラートを作成する。そのプレパラートを光学顕微鏡などで観察して球形度を求める、あるいは投影画像を取り込んで画像解析するなどして球形度を求めていた。
即ち、耐火性球状粒子の安息角が32°以下となるためには、耐火性球状粒子ができるだけ真球に近い形状を有することと、耐火性球状粒子の表面が滑らかであることの双方の特性を持ち合わせる必要となる。耐火性球状粒子ができるだけ真球に近い形状を有することと、粒子表面が滑らかであることは、それぞれ安息角を低減する効果があるものの、その片方の特性だけでは、安息角の低減効果はある程度限られる。真球に近い耐火性球状粒子自体が回転することによって接触した別の耐火性球状粒子を回転させる効果がある。また、耐火性球状粒子の表面が滑らかなことによって耐火性球状粒子の表面で別の耐火性球状粒子が滑ることができるような特性とを併せ持つことにより、耐火性球状粒子の安息角が低下し、流し込み材の流動特性が向上する。流し込み材では水を添加して混練するため、耐火性球状粒子間に存在する水がいわば潤滑剤として働き、耐火性球状粒子の表面が極めて滑らかであれば、接触した別の耐火性球状粒子を滑らせることができるものと考えられる。
実施例1
以下の表1に示す配合割合を有するアルミナ・マグネシア質不定形耐火組成物において、従来から知られている球状粒子と、安息角が32°以下の耐火性球状粒子を使用した場合の添加水量と、耐食性の比較を行った。
ここで、通常粉砕粒は、純度99質量%以上のアルミナ成形体を焼成して得たクリンカーを粉砕し、分級したものであり、かさ密度3.82のものである;
ラウンド粒は、純度99質量%以上のアルミナ粉末の成形体を粉砕、整粒し、ロータリーキルンにて焼成したものであり、かさ密度は3.82のものである;
球状粒Aは、純度99質量%以上のアルミナ粉末をブリケットマシーンで球状粒に成形し、焼成・焼結した表面に凹凸を有するものであり、かさ密度は3.79のものである;
扁平粒は、純度99質量%以上のアルミナ粉末をブリケットマシーンで扁平粒に成形し、焼成・焼結したものであり、かさ密度は3.77のものである;
球状粒Bは、純度99質量%以上のアルミナを高温で溶融し、膜状に流出させ、そこに圧縮空気を吹付けて飛散、冷却させることにより作製した中空品であり、かさ密度は0.94のものである;
球状粒1は、ばん土頁岩をアーク溶解炉で溶解し、2100℃の温度で流出させ、そこに空気管からエアを吹付けて、溶融流出物を風砕することにより球状粒子としたものである。得られた球状粒子を分級したものを球状粒1とした。アルミナが95%の耐火性球状粒子であり、かさ密度は2.96のものである;
球状粒2は、アルミナとシリカを含む合成ムライト原料を2050℃の温度で溶解した他は球状粒1と同様の操作にて得られたアルミナが75%の耐火性球状粒子であり、かさ密度は2.06のものである;
球状粒3は、シャモットとアルミナの混合物を2000℃の温度で溶解した他は球状粒1と同様の操作にて得られたアルミナが63%の耐火性球状粒子であり、かさ密度は1.88のものである。
なお、上述のアルミナ質粒子の球形度は、プレパラートを作成し、光学顕微鏡で投影画像をパソコンに取り込み、画像解析により粒子投影断面の面積と同じ面積の真円の円周長/粒子投影断面の外周長で求めたものである
また、上述のアルミナ質粒子の安息角は、傾斜法を採用した三輪式円筒回転法安息角測定器を用いて測定したものである。
また、添加する粒子の密度が異なる場合、添加量はいずれも体積分率が比較例1と同等となるように調整した。球状粒B、球状粒1〜3が該当する。
また、添加水量が減ると耐食性が向上するが、これは施工体の気孔率の低下によるものと考えられる。
表1の参考品1(ベース配合物)と同一の配合を用い、球状粒1の添加量を変えて、添加水分量の変化を求めた。得られた結果を表2に示す。安息角が32°以下の粒子を3質量%以上添加すれば、十分な流動性向上効果が得られることが解る。
表3の参考品2(ベース配合物)を使用してムライト質不定形耐火組成物について、実施例1と同様な検討を行った。得られた結果を表3に示す。実施例1とほぼ同様な結果が得た。
Claims (1)
- 耐火性球状粒子を含む耐火性骨材に液体を添加、混練し、流動状態とした後に施工するための不定形耐火組成物において、耐火性球状粒子は粒子の光学顕微鏡での投影画像を画像解析して粒子投影断面の面積と同じ面積の真円の円周長/粒子投影断面の外周長で求めた球形度が0.97〜1.0で且つ風砕法により製造された安息角が32°以下のアルミナ質粒子であり、且つ耐火性球状粒子の配合量が3〜70質量%であることを特徴とする不定形耐火組成物の製造方法。
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