JP6670748B2 - キャスタブル耐火性組成物並びにモノリシック耐火性ライニングの形成及び補修におけるその使用 - Google Patents
キャスタブル耐火性組成物並びにモノリシック耐火性ライニングの形成及び補修におけるその使用 Download PDFInfo
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Description
本発明は、マグネシアベースのキャスタブル耐火性組成物に関する。本発明は、更に、マグネシアベースのキャスタブル耐火性組成物の使用、及び前記マグネシアベースのキャスタブル耐火性組成物を用いてモノリシック耐火性ライニングを製造する方法に関する。
耐火物は、それを高温用途における耐熱バリアとしての使用に適したものにする特性を有する材料である。マグネシア(酸化マグネシウム、MgO)耐火材料は、液化された金属及び/又はスラグによって生じる化学的及び機械的歪みから保護するために、冶金容器、レードル、炉、るつぼ及び他の装置のためのライニングとして鉄及び非鉄金属工業において広範囲に用いられてきた。マグネシア耐火物は、しばしば、性能を改善するために実質的な量の元素炭素又は炭素質化合物を含有する。従来、マグネシアライニングは、保護すべき容器又は設備の内壁に対してマグネシア又はマグネシア・カーボンれんがを組立てることによって製造されてきた。
不連続の予め形成したれんがから組立てられるライニングとは異なり、不定形耐火材料は継ぎ目のないライニングを形成する能力を有し、しばしばモノリシックと呼ばれる。モノリシックは、特に、液体金属やスラグ、又は他の任意の高温液体、固体又は気体を含有するか、それのフローを送るか、又はそれの工業用処理を容易にするのに適しているキューポラ炉床、キューポラサイフォン、溶鉱炉、主樋、副樋及び傾注樋、より一般的には、容器又は容器噴出部、レードル、タンデッシュ、反応チャンバ及びトラフのためのライニングとして有用である。酸化マグネシウム(モノリシック)耐火物は、好ましくは、アルカリ性材料に安定であるので、スラグ及び雰囲気が塩基性である領域において用いられる。
現在、マグネシア・カーボンモノリシック配合物は、一般的には用いられていない。キャスタブルマグネシア組成物は、マグネシア・カーボンれんがライニングを補修するための吹き付け材料として用いる場合がある。キャスタブルマグネシア・カーボン組成物の提供は、一方では、モノリシックマグネシア・カーボンライニングの取り付けが可能になり、もう一方では、れんがライニングとの適合性が改善されたマグネシア・カーボンれんがライニングを補修するための吹き付け材料としてのこれらの組成物の使用が可能になる。
耐火物の重要な特性は、その機械抵抗、化学抵抗及び熱抵抗である。機械抵抗は、一般に、破壊係数(MOR; 曲げ強さとしても知られる)及び冷間圧縮強さ(CCS)を用いて評価される。当該技術において、50kg/cm2以上のMOR値、100kg/cm2以上のCCS値が、モノリシック耐火物としての使用に許容され得ると考えられる。
従って、本発明の目的は、マグネシア及びカーボンをベースとし、且つ特性が改善されたキャスタブル耐火性組成物を提供することである。
本発明は、添付の特許請求の範囲において定義される。
特に、本発明は、乾燥画分及び湿潤画分(液体成分)からなるキャスタブル耐火性組成物によって具体化され、場合によっては、各画分は複数の乾燥成分又は複数の湿潤成分を含んでいる。本発明のキャスタブル耐火性組成物は、キャスタブル耐火性組成物の全質量に対して、50質量%と99質量%の間のマグネシア凝集体材料、及び0.1質量%と10質量%の間の炭素質材料、及び0.1質量%と5質量%の間の酸化防止剤、及び非水性結合剤を含んでいる。本発明によれば、キャスタブル耐火性組成物の含水率は2質量%以下であり、組成物中の固定炭素は約10質量%以下である。本発明によれば、酸化防止剤は、1つ以上の炭化物材料、又は1つ以上の窒化物材料、又は1つ以上のホウ化物材料、又は1つ以上の金属又は金属合金、又はこれらの組み合わせより選ばれてもよい。
本発明の一実施態様によれば、組成物の炭素質材料は、組成物のマグネシア凝集体材料の表面上のコーティングに少なくとも部分的に存在する。本発明の一実施態様によれば、マグネシア凝集体材料の表面上のコーティングは、更に、1つ以上の非水性結合剤、又は1つ以上の固体炭化水素、又は1つ以上の酸化防止剤、又はこれらの組み合わせを含んでいる。
本発明の一実施態様によれば、キャスタブル耐火性組成物に存在する炭素質材料は、天然黒鉛、合成黒鉛、石油コークス、カーボンブラック、可溶性カーボン、ピッチ、及びこれらの組み合わせより選ばれる。
本発明の一実施態様によれば、キャスタブル耐火性組成物に存在する非水性結合剤は、1つ以上のフェノール樹脂又は1つ以上のエポキシ化合物、又はこれらの組み合わせを含んでいる。或いは、キャスタブル耐火性組成物に存在する非水性結合剤は、1つ以上のエステル化脂肪酸、例えばエステル化植物油又はバイオディーゼル、又はこれらの組み合わせを含んでいる。エステル化脂肪酸は、1,000〜10,000の範囲内にある分子量及び/又は20〜150cpsの範囲内の粘度を有し得る。
本発明の更なる実施態様によれば、キャスタブル耐火性組成物は、更に、1つ以上の添加剤、例えば、分散剤、粘度調整剤、硬化剤、促進剤、界面活性剤、及び/又は架橋触媒を含んでもよい。
鋳造プロセス、噴霧鋳造プロセス、吹き付けプロセス、セルフフローイングプロセス、ラミングプロセス、ショットクリートプロセス又はパッチングプロセスによるモノリシック耐火性組成物の形成又は補修、例えばモノリシック耐火性ライニングの形成におけるキャスタブル耐火性組成物の使用もまた本発明の一部である。
本発明の一実施態様によれば、1つ以上の液体成分の混合物を準備する場合に液体成分の1つ以上の混合物に炭素質材料の少なくとも一部が含まれている。
本発明の一実施態様によれば、50kg/cm2以上、例えば50から200kg/cm2までの範囲内の破壊係数(MOR)、及び/又は100kg/cm2、例えば100から400kg/cm2までの範囲内の冷間圧縮強さ(CCS)、及び/又は5〜12%の範囲内の気孔率を有するモノリシック耐火性ライニングを与える方法が用いられる。方法の最終工程での硬化は、150℃〜250℃の温度で、例えば180℃〜220℃の温度で、例えば約200℃で、12〜36時間、例えば約24時間行われ得る。
下記の発明の詳細な説明及び実験結果の内容が本発明の例示的実施態様に関するものであり且つ特許請求の範囲の範囲を制限するものでないことが理解される。
添付の特許請求の範囲に記載の本発明は、キャスタブル耐火物材料として用いるための本質的に水分のないマグネシアベースの組成物を提供する。非水性結合剤、抗酸化剤及び炭素質材料とマグネシア凝集体材料との組み合わせがモノリシック耐火性ライニングの製造のためか、又は損傷した耐火性(れんが)構造を補修するための吹き付け組成物として用いることができるキャスタブル耐火性組成物を提供することがわかった。
本発明によれば、キャスタブル耐火性組成物は、50質量%〜99質量%のMgO、例えば凝集体MgOを含んでいる。キャスタブル耐火性組成物のマグネシア含有量は、約60質量%より多くてもよく、例えば約70質量%より多くてもよく、例えば約80質量%から98質量%まで、又は約85質量%から95質量%まででもよい。本発明のキャスタブル耐火性組成物に含まれるマグネシアは、市販の溶融マグネシアであってもよく、通常は約97%の純度を有する。
本発明のキャスタブル耐火性組成物に含まれるマグネシアは、5mmより小さい幅広い粒子径分布を有してもよく、実質量の、2〜5mmの粒径を有する粒子、及び1〜2mmの直径を有する粒子、及び0.5〜1mmの直径を有する粒子、及び0.5mmより小さい直径を有する粒子、及び170メッシュ(88μm)以下のサイズを有する粒子を含んでいる。
本発明の一実施態様において、本発明のキャスタブル耐火性組成物に用いられるマグネシアの粒子径分布は、多峰性分布、例えば二峰性分布である。本明細書に用いられる二峰性粒子径分布においては2つの異なったピークを示す曲線を表し、多峰性分布においては2つ以上の異なったピークを示す曲線を表している。例えば、本発明のキャスタブル耐火性組成物に含まれるマグネシアの粒子径分布を表している曲線は、2と5mmの間の粒子径に第1の最大ピーク、及び88μmより小さい粒子径に第2の最大ピークを有し得る。また、例えば、本発明のキャスタブル耐火性組成物に含まれるマグネシアの粒子径分布を表している曲線は、2と5mmの間の粒子径に第1の最大ピーク、及び約40μm、約18μm及び約4μmに3つの更なる最大ピークを有し得る。或いは、本発明の組成物に含まれるマグネシアは、(a) 1.5と4μm間の、又は結晶サイズに近いd50を有する粉末のマグネシア(溶融マグネシア又は海水死焼マグネシア又はアース死焼マグネシア); 又は(b) 1.5μmより小さいd50及び5〜500 m2.g-1の範囲内のBET比表面積を有する沈降(腐食性)マグネシア; 又は(c)ケイ酸マグネシウムの化学分解から得られ且つ1〜10m2.g-1の範囲内のBET比表面積を有するマグネシアからなる超微細成分を含んでもよい。
本発明のキャスタブル耐火性組成物に含まれる炭素質材料は、天然黒鉛、合成黒鉛、石油コークス、カーボンブラック、可溶性カーボン、ピッチ及びこれらの組み合わせが含まれる、幅広い種類の炭素質化合物より選ばれ得る。炭素質材料は、本発明の全キャスタブル耐火性組成物が10質量%以下の固定炭素を含むように選ばれ得る。当業者は、本発明の組成物の液体成分によって固定炭素が組成物に与えられないことを理解するであろう。従って、生成物中の固定炭素は、固体炭素質材料に由来するだけである。一実施態様において、炭素質材料がタール、木材又は木炭より選ばれることは好ましくない。
一実施態様において、炭素質材料は、中粒熱分解カーボンブラックとして存在する。一実施態様において、炭素質材料は、少なくとも部分的に、72メッシュより小さい(200μmより小さい)平均粒度を有する片状黒鉛として存在する。
一実施態様において、炭素質材料は、少なくとも部分的に、マグネシア粒子の表面上のコーティングにおいて黒鉛として本発明のキャスタブル耐火性組成物中に存在する。コーティングされたマグネシア粒子は、黒鉛粒子と有機結合剤とを混合し、続いてマグネシア粒子を前記黒鉛/結合剤の組み合わせで処理することにより得られる。本発明のマグネシア粒子上のコーティングにおける黒鉛の使用は、黒鉛の一般に生じる界面化学問題、例えばキャスタブルにおいて混合特性が悪くなり且つその流動性が低下することになる低湿潤性と高形状係数が回避されるという利点を有する。
本発明のキャスタブル耐火性組成物に含まれる酸化防止剤は、1つ以上の炭化物材料、又は1つ以上の窒化物材料、又は1つ以上のホウ化物材料、又は1つ以上の金属又は金属合金、又はこれらの組み合わせより選ばれる。より詳しくは、炭化ホウ素、炭化ケイ素、窒化ケイ素、ホウ化カルシウム、ホウ化ジルコニウム、アルミニウム金属、亜鉛金属、シリコン金属、バリウム金属、チタン金属、アルミニウム・マグネシウム合金、亜鉛・マグネシウム合金、亜鉛・アルミニウム・マグネシウム合金、及びこれらの組み合わせが含まれる種々の化学種より選ばれ得る。
一実施態様において、酸化防止剤は、アルミニウム金属及び/又は炭化ホウ素、例えばアルミニウム金属と炭化ホウ素の混合物である。一実施態様において、アルミニウム金属は、0.1質量%〜5質量%の量で、例えば1質量%〜3質量%、例えば約2質量%の量で本発明のキャスタブル耐火性組成物中に存在させることができる。一実施態様において、炭化ホウ素は、0.1質量%〜5質量%の量で、例えば0.5質量%〜2質量%、例えば約1質量%の量で本発明のキャスタブル耐火性組成物中に存在させることができる。
一実施態様において、酸化防止剤が窒化ケイ素鉄、SiAlON(酸窒化物)、又はアルカリ金属より選ばれることは好ましくない。
本発明のキャスタブル耐火性組成物に含まれる非水性結合剤は、(a)多価化合物、(b)エポキシ化合物、アミン硬化剤と組み合わせてもよい、(c)イソシアネート、(d)反応速度調整剤又は架橋剤、(e)ポリエステル樹脂、(g)希釈剤、(h)界面活性剤、及びこれらの組み合わせより選ばれ得る。
一実施態様において、本発明のキャスタブル耐火性組成物に含まれる非水性結合剤として用いるための多価化合物は、フェノールレゾール樹脂、ポリエーテルポリオール(ポリエチレングリコール、ポリプロピレングリコール、ポリテトラメチレングリコールを含める); 脂肪族及び/又は芳香族性ポリカーボネート、ポリカプロラクトン、アジピン酸エステル、テレフタレートからのポリエステルポリオール及びこれらの混合物より選ばれ得る。ポリヒドロキシル化天然油及び/又はその誘導体、例えばアマニ油、ヒマシ油もまた本発明に適切である。一実施態様において、水酸化物をもった成分の固有の含水率は、2.0質量%を超えない。本発明に使われる多官能性水素化合物は、600以上の分子量及び2つ以上の官能性を有してもよい。個々の多価化合物の例としては、更に、Valires RO 100.02、Valires RO 100.42、Valires RD 300.25、Corrosol 433264、Smithers Information Limited(2005年1月)によって発行された「Chemistry and Technology of Polyols for Polyurethanes」ページ400〜407、424〜431及び439〜455に記載されているような化合物が挙げられるがこれらに限定されない。一実施態様において、多価成分又は成分の混合物は、組成物の全質量に対して、1.0から6.0質量%までの範囲内の量で本発明のキャスタブル耐火性組成物に含まれなければならない。
一実施態様において、本発明のキャスタブル耐火性組成物に含まれる非水性結合剤として用いるためのポリエステル樹脂は、スチレンのないビニルポリエステル(例えば、メタクリレートに溶解した)であってもよく、これはペルオキシドとレドックス金属対(Alcotac Premium 100として商業的に知られている)で架橋可能である。これは、他の結合剤と組み合わせて用いてもよく、本発明の組成物においては反応性希釈剤として作用し得る。
一実施態様において、本発明のキャスタブル耐火性組成物に存在する結合剤は、1つ以上のエステル化脂肪酸(EFA)、例えばエステル化植物油及び/又はエステル化バイオディーゼルであり、凝集したマグネシア粒子上の黒鉛及びEFAのコーティングの一部として組成物中に存在する。一実施態様において、エステル化脂肪酸は、1,000〜10,000の範囲内にある分子量及び/又は20〜150cpsの範囲内の粘度を有する。
一実施態様において、結合剤が熱可塑性樹脂又は天然樹脂であることは好ましくない。
本発明のキャスタブル耐火性組成物は、2質量%以下の水、例えば1質量%以下の水、又は0.5質量%以下の水を含有するという点で特定のものである。本発明の組成物にはうまく行うために水が必要とされないので、組成物中に存在する水の量には技術的下限がない。本出願の導入部分に記載されているように、水は、マグネシアの水和から生じる、組成物中の水滑石の形成によりマグネシア含有耐火物の性能にしばしば有害である。組成物中の含水率の下限は、外部因子、例えば雰囲気中の水分、コスト及び部品や設備を乾燥する容易さ等によって決定される。組成物中に存在する水は、固有にそこにあるもので、別々の又は計画的な成分として含まれるものでない。本発明によれば、キャスタブル耐火性組成物は、固体及び(水を含まない)液体成分を有し、混合物をキャスタブル及び/又は吹き付け可能にする。水を含まない液体成分が、例えば冶金レードルで、取り付けるのに実際的であるようにそれが組成物に充分な流動性を与えて、硬化後にモノリシック耐火性ライニングを形成することがわかった。
本発明によれば、キャスタブル耐火性組成物は、10質量%以下の固定炭素を含んでいる。一実施態様において、キャスタブル耐火性組成物は、8質量%以下で3質量%以上の固定炭素、例えば6質量%以下の固定炭素、例えば3.5から5.5質量%までの固定炭素を含んでいる。固定炭素は、組成物中に存在する固体炭化水素に由来する。固体炭化水素の封入物は、最終生成物において熱伝導性、耐熱衝撃性、及び/又は耐食性を改善することを可能にする。
組成物中の固定炭素の量は、インド規格手順IS 1350(パート1、1984)に準じて定量される。この規格によれば、1gの材料を108℃で1時間乾燥する。質量減少が水分率(A)として報告される。次に、1gの材料を800℃で1時間処理し、残分が灰分(B)として報告される。次に、1gの材料を空気排除条件下に900℃で7分間処理する。質量減少、マイナス(A)が揮発分(C)として報告される。固定炭素は、100−A−B−Cパーセントとして求められる。
本発明に従って用いられる各種成分の固定炭素値を下記の表Aに示す:
キャスタブル耐火性組成物が、一方で、鋳造、振動鋳造、噴霧鋳造、吹き付け、セルフフローイング、ラミング、又はショットクリートによって、冶金容器のためのモノリシック耐火性ライニングを形成する際の使用に適していることがわかった。キャスタブル耐火性組成物は、マグネシア・カーボンれんがライニングを補修するための吹き付け又はパッチングの溶液としても適している。モノリシック耐火性ライニングを形成する方法及びマグネシア・カーボンれんがライニングを補修する方法は、当該技術において既知である。
これらの使用は、本出願よる本発明の一部をなしている。
本発明によれば、キャスタブル耐火性組成物は、(a)本発明のキャスタブル耐火性組成物の前記複数の乾燥成分の少なくとも一部の混合物を準備して、ドライミックスを得る工程; (b)用いられる硬化剤を除いて、本発明のキャスタブル耐火性組成物のいずれか1つの液体成分の1つ以上の混合物を準備して、液体混合物を得る工程; (c)ドライミックスと液体混合物とを混合して、更に1つ以上の非水性結合剤を添加してもよく、均質化したキャスタブル耐火性組成物を得る工程; (d)前記均質化したキャスタブル耐火性組成物に1つ以上の硬化剤を添加してもよい工程; (e)工程(c)又は(d)の終わりに得られた前記均質化したキャスタブル耐火性組成物を鋳造プロセス、振動鋳造プロセス、噴霧鋳造プロセス、吹き付けプロセス、セルフフローイングプロセス、ラミングプロセス、又はショットクリートプロセスを用いて取り付ける工程; 及び(f)工程(e)の終わりに得られた取り付けられた前記均質化したキャスタブル耐火性組成物を硬化して、モノリシック耐火性ライニングを得る工程によって得ることができる。工程(e)の終わりに、組成物を凝結させて、工程(f)での硬化のためにセラミック素地を準備する。凝結工程の間、組成物を簡単に室温にしておく。硬化工程(f)の間、凝結させたモノリシックライニングの強度及び安定性の発生ために結合形成が生じ、硬化工程(f)の間、150℃〜250℃の温度に、又は約200℃の温度に、12時間〜36時間、例えば約24時間、組成物を加熱してもよい。
別の一実施態様によれば、キャスタブル耐火性組成物における炭素質材料の少なくとも一部は、準備された固体混合物に含まれてなく、工程(b)の液体混合物に含まれているか又はそれに溶解されている。
以下において、破壊係数(MOR)及び冷間圧縮強さ(CCS)をインド規格IS10570に準じて測定した。フロー試験は欧州規格EN 1402に準じて行われた。
最初の実験によれば、本発明の非水性結合剤を含むマグネシアベースのキャスタブル耐火性組成物を水性系を含む組成物と比較した。組成物を90%相対湿度で80℃の温度において24時間凝結させた後に亀裂の目視観察を用いて、組成物について(a)混合後のフロー値及び(b)耐水和性を比較した。全液体量が示された組成物を表1に挙げる:
組成物のレオロジー特性を表2に示す:
追加実験は、比較例での水滑石形成が150℃の温度で最大に達することを示した。
非水性結合剤を用いる本発明の概念が水中より炭素(黒鉛)の分散液が良好且つ簡単であることを可能にし、これが一定の容積分率の液体において良好なフローによって示されると結論された。更にまた、非水性結合剤の存在により、水和試験において耐性が高くなるが、水性組成物は水和試験において耐性が非常に悪い。
本発明の4種のキャスタブル耐火性組成物を、マグネシアシリケート水和物結合剤(組成物中にヒュームドシリカ及び水が含まれる)を有する組成物とともに調製した。組成物を表3に示す:
組成物のレオロジー特性及び未硬化組成物のCCSを表4に示す:
実施例1〜5及び比較例2の組成物を種々の条件下で硬化/焼結させ、観測した破壊係数(MOR)、冷間圧縮強さ(CCS)、残存線膨張収縮率(PLC)、見掛け気孔率(AP)、かさ密度(BD)及び全孔隙率(TP)の物理データを表5〜7に示す:
実施例2〜5及び比較例2の組成物、並びに商業的に得られたMgO-Cれんがについて引き続きその耐食性を試験した。9060gのスチール(AFNOR XC 48)及び600gのスラグによる、それぞれ2時間の3溶融サイクルを用いる誘導炉を用いて耐食性を試験した。用いられるスラグは、次の組成を有した: Al2O3: 8.10質量%; CaO: 44.39質量%; Cr2O3: 0.14質量%; FeO: 15.44質量%; K2O: 0.18質量%; MgO: 5.58質量%; MnO: 1.82質量%; Na2O: 0.11質量%; P2O5: 0.97質量%; SO3: 0.70質量%; SiO2: 21.72質量%; TiO2: 0.66質量%; ZrO2: 0.05質量%; V2O5: 0.14質量%。各サイクル後、スラグを未反応スラグと置き換えた。高温計を用いて実際の温度は1654℃(平均)及び1743℃(最高)であった。商業的に入手したれんがは、Tata refractoriesから入手し、97.4%の純粋なMgO、及び3.7%の見掛け気孔率、2.98g/cm3のかさ密度、342kg/cm2のCCS、及び10.9質量%の元素分析による炭素含有量を含んでいる(製造業者によって示された)。腐食試験の結果を表8に示す。
マグネシア成分が多峰性粒子径分布を有する本発明のキャスタブル耐火性組成物を調製した。これを実施例1と比較し、組成物の成分を表9に示す:
従って、多峰性粒子径分布の使用により、本発明のキャスタブル耐火性組成物のレオロジー特性が更に改善されることが示された。
種々の界面活性剤を混合物に添加した本発明キャスタブル耐火性組成物を調製した。これらを実施例8と比較し、組成物の成分を表11に示す:
組成物のレオロジー特性を表12に示す:
炭素質材料の種々のグレード及び量を用いる本発明のキャスタブル耐火性組成物を調製した。これらを実施例11と比較し、組成物の成分を表13に示す。
他のモノリシックライニングの様に、使用後のMgO-Cライニングには、性能を延長するために補修が必要である。補修は、パッチングの前に清浄し且つ湿潤させなければならない未加工MgO-Cライニングの上にこて塗り/鋳造によって行われ得る。この場合には、湿潤させるために表15及び16に示される非水性スラリー、組成物及び選択された特性を用いた後に、表17、18及び19に示されるMgO-Cパッチング材料(実施例15、16)が適用される。
Claims (23)
- 複数の乾燥成分及び複数の湿潤成分からなるキャスタブル耐火性組成物であって、前記キャスタブル耐火性組成物が、キャスタブル耐火性組成物の全質量に対し、
前記乾燥成分として、
(a)50質量%と99質量%の間のマグネシア凝集体材料;
(b)0.1質量%と10質量%の間の炭素質材料;及び
(c)0.1質量%と5質量%の間の酸化防止剤;
を含み;
前記湿潤成分として、
(d)4.68質量%と5.73質量%の間の非水性結合剤;及び
(e)2質量%以下の水
を含み;
IS: 1350, パート1, 1984に準じて定量した組成物中の固定炭素が約10質量%以下であり;
前記非水性結合剤が、1つ以上のエポキシ化合物若しくは1つ以上のエポキシ化合物と1つ以上のフェノール樹脂の組み合わせ;又は 1つ以上のエステル化脂肪酸、又はこれらの組み合わせ; 又はイソシアネート、反応速度調整剤、架橋剤、ポリエステル樹脂、希釈剤 、界面活性剤又はこれらの組み合わせより選ばれ、ただし、前記非水性結合剤が、前記希釈剤及び前記1つ以上のエステル化脂肪酸を必須成分として含み、
前記酸化防止剤が1つ以上の炭化物材料、又は1つ以上の窒化物材料、又は1つ以上のホウ化物材料、又は1つ以上の金属又は金属合金、又はこれらの組み合わせより選ばれる、前記キャスタブル耐火性組成物。 - 前記炭素質材料が、前記マグネシア凝集体材料の表面上のコーティングに少なくとも部分的に存在する、請求項1に記載のキャスタブル耐火性組成物。
- 前記コーティングが、更に、1つ以上の非水性結合剤、又は1つ以上の固体炭化水素、又は1つ以上の酸化防止剤、又はこれらの組み合わせを含んでいる、請求項2に記載のキャスタブル耐火性組成物。
- 前記炭素質材料が、天然黒鉛、合成黒鉛、石油コークス、カーボンブラック、可溶性カーボン、ピッチ、及びこれらの組み合わせより選ばれる、請求項1〜3のいずれか1項に記載のキャスタブル耐火性組成物。
- 前記酸化防止剤が、炭化ホウ素、炭化ケイ素、窒化ケイ素、ホウ化カルシウム、ホウ化ジルコニウム、アルミニウム金属、亜鉛金属、シリコン金属、バリウム金属、チタン金属、1つ以上のアルミニウム・マグネシウム合金、1つ以上の亜鉛・マグネシウム合金、1つ以上の亜鉛・アルミニウム・マグネシウム合金、又はこれらの組み合わせより選ばれる、請求項1〜4のいずれか1項に記載のキャスタブル耐火性組成物。
- 前記酸化防止剤が、アルミニウム又は炭化ホウ素、又はこれらの混合物である、請求項1〜5のいずれか1項に記載のキャスタブル耐火性組成物。
- 前記1つ以上のエステル化脂肪酸が、エステル化植物油又はバイオディーゼル、又はこれらの組み合わせである、請求項1〜6のいずれか1項に記載のキャスタブル耐火性組成物。
- 前記エステル化脂肪酸が、1,000〜10,000の範囲内にある分子量及び/又は20〜150cpsの範囲内の粘度を有する、請求項1〜7のいずれか1項に記載のキャスタブル耐火性組成物。
- 前記湿潤成分として、(a)分散剤、(b)粘度調整剤、(c)硬化剤及び/又は(d)促進剤の1つ以上を更に含んでいる、請求項1〜8のいずれか1項に記載のキャスタブル耐火性組成物。
- 前記マグネシア凝集体材料が、二峰性粒子径分布を有すると、第1のピークが2と5mm粒子径の間の粗領域にあり、第2のピークが超微細粒子径領域にある、請求項1〜9のいずれか1項に記載のキャスタブル耐火性組成物。
- 鋳造、噴霧鋳造、吹き付け、セルフフローイング、ラミング、又はショットクリートによってモノリシック耐火性組成物の形成に用いるための請求項1〜10のいずれか1項に記載のキャスタブル耐火性組成物。
- 鋳造プロセス、振動鋳造プロセス、噴霧鋳造プロセス、吹き付けプロセス、セルフフローイングプロセス、ラミングプロセス、ショットクリートプロセス、又はパッチングプロセスにおける請求項1〜11のいずれか1項に記載のキャスタブル耐火性組成物の使用。
- モノリシック耐火性ライニングを形成するための又はマグネシア・カーボンれんがライニングを補修するための請求項12に記載の使用。
- 請求項1〜10のいずれか1項に記載のキャスタブル耐火性組成物を用いたモノリシック耐火性ライニングを製造する方法であって、
(a)前記キャスタブル耐火性組成物の前記複数の乾燥成分の混合物を準備して、ドライミックスを得る工程;
(b)前記1つ以上の硬化剤を除く、前記キャスタブル耐火性組成物の湿潤成分の1つ以上の混合物を準備して、液体混合物を得る工程;
(c)前記ドライミックスと前記液体混合物とを混合して、更に1つ以上の非水性結合剤を添加してもよく、均質化したキャスタブル耐火性組成物を得る工程;
(d)前記均質化したキャスタブル耐火性組成物に1つ以上の硬化剤を添加してもよい工程;
(e)工程(c)又は(d)の終わりに得られた前記均質化したキャスタブル耐火性組成物を、鋳造プロセス、振動鋳造プロセス、噴霧鋳造プロセス、セルフフローイングプロセス、ラミングプロセス、又はショットクリートプロセスを用いて取り付ける工程; 及び
(f)工程(e)の終わりに得られた、取り付けられた前記均質化したキャスタブル耐火性組成物を硬化して、モノリシック耐火性ライニングを得る工程
を含む、前記方法。 - 請求項1〜10のいずれか1項に記載のキャスタブル耐火性組成物を用いたモノリシック耐火性ライニングを製造する方法であって、
(a)前記キャスタブル耐火性組成物の前記複数の乾燥成分の混合物を準備して、ドライミックスを得る工程;
(b')前記キャスタブル耐火性組成物の湿潤成分の1つ以上の混合物を準備して、液体混合物を得る工程;
(c)前記ドライミックスと前記液体混合物とを混合して、更に1つ以上の非水性結合剤を添加してもよく、均質化したキャスタブル耐火性組成物を得る工程;
(e')工程(c)の終わりに得られた前記均質化したキャスタブル耐火性組成物を吹き付けプロセスを用いて取り付ける工程;
(f)工程(e')の終わりに得られた、取り付けられた前記均質化したキャスタブル耐火性組成物を硬化して、モノリシック耐火性ライニングを得る工程
を含む、前記方法。 - 工程(b)又は(b')において、場合によっては、前記炭素質材料の少なくとも一部が湿潤成分の1つ以上の混合物中に含まれている、請求項14又は15に記載の方法。
- 得られたモノリシック耐火性ライニングが、50kg/cm2以上の範囲内のMOR、及び/又は50kg/cm2以上の範囲内のCCS、及び/又は5〜12%の範囲内の気孔率を有する、請求項14〜16のいずれか1項に記載の方法。
- 請求項1〜10のいずれか1項に記載のキャスタブル耐火性組成物を用いたモノリシック耐火性ライニングを補修する方法であって、
(a)前記キャスタブル耐火性組成物の前記複数の乾燥成分の混合物を準備して、ドライミックスを得る工程;
(b)前記1つ以上の硬化剤を除く、前記キャスタブル耐火性組成物の湿潤成分の1つ以上の混合物を準備して、液体混合物を得る工程;
(c)前記ドライミックスと前記液体混合物とを混合して、更に1つ以上の非水性結合剤を添加してもよく、均質化したキャスタブル耐火性組成物を得る工程;
(d)前記均質化したキャスタブル耐火性組成物に1つ以上の硬化剤を添加してもよい工程;
(e)工程(c)又は(d)の終わりに得られた前記均質化したキャスタブル耐火性組成物を、補修すべきモノリシック耐火性ライニングにパッチングプロセスを用いて適用する工程; 及び
(f)工程(e)の終わりに得られた、適用された前記均質化したキャスタブル耐火性組成物を硬化して、補修されたモノリシック耐火性ライニングを得る工程
を含む、前記方法。 - 請求項1〜10のいずれか1項に記載のキャスタブル耐火性組成物を用いたモノリシック耐火性ライニングを補修する方法であって、
(a)前記キャスタブル耐火性組成物の前記複数の乾燥成分の少なくとも一部の混合物を準備して、ドライミックスを得る工程;
(b')前記キャスタブル耐火性組成物の湿潤成分の1つ以上の混合物を準備して、液体混合物を得る工程;
(c)前記ドライミックスと前記液体混合物とを混合して、更に1つ以上の非水性結合剤を添加してもよく、均質化したキャスタブル耐火性組成物を得る工程;
(e')工程(c)の終わりに得られた前記均質化したキャスタブル耐火性組成物を、補修すべきモノリシック耐火性ライニングにパッチングプロセスを用いて適用する工程; 及び
(f)工程(e')の終わりに得られた、適用された前記均質化したキャスタブル耐火性組成物を硬化して、補修されたモノリシック耐火性ライニングを得る工程
を含む、前記方法。 - 請求項1に記載のキャスタブル耐火性組成物を用いたモノリシック耐火性ライニングを製造する方法であって、
(a)前記キャスタブル耐火性組成物の前記複数の乾燥成分の混合物を準備して、ドライミックスを得る工程;
(b)前記1つ以上の硬化剤を除く、前記キャスタブル耐火性組成物の湿潤成分の1つ以上の混合物を準備して、液体混合物を得る工程;
(c)前記ドライミックスと前記液体混合物とを混合して、更に1つ以上の非水性結合剤を添加してもよく、均質化したキャスタブル耐火性組成物を得る工程;
(d)前記均質化したキャスタブル耐火性組成物に1つ以上の硬化剤を添加してもよい工程;
(e)工程(c)又は(d)の終わりに得られた前記均質化したキャスタブル耐火性組成物を、鋳造プロセス、振動鋳造プロセス、噴霧鋳造プロセス、セルフフローイングプロセス、ラミングプロセス、又はショットクリートプロセスを用いて取り付ける工程; 及び
(f)工程(e)の終わりに得られた、取り付けられた前記均質化したキャスタブル耐火性組成物を硬化して、モノリシック耐火性ライニングを得る工程
を含む、前記方法。 - 請求項1に記載のキャスタブル耐火性組成物を用いたモノリシック耐火性ライニングを製造する方法であって、
(a)前記キャスタブル耐火性組成物の前記複数の乾燥成分の混合物を準備して、ドライミックスを得る工程;
(b')前記キャスタブル耐火性組成物の湿潤成分の1つ以上の混合物を準備して、液体混合物を得る工程;
(c)前記ドライミックスと前記液体混合物とを混合して、更に1つ以上の非水性結合剤を添加してもよく、均質化したキャスタブル耐火性組成物を得る工程;
(e')工程(c)の終わりに得られた前記均質化したキャスタブル耐火性組成物を吹き付けプロセスを用いて取り付ける工程;
(f)工程(e')の終わりに得られた、取り付けられた前記均質化したキャスタブル耐火性組成物を硬化して、モノリシック耐火性ライニングを得る工程
を含む、前記方法。 - 請求項1に記載のキャスタブル耐火性組成物を用いたモノリシック耐火性ライニングを補修する方法であって、
(a)前記キャスタブル耐火性組成物の前記複数の乾燥成分の混合物を準備して、ドライミックスを得る工程;
(b)前記1つ以上の硬化剤を除く、前記キャスタブル耐火性組成物の湿潤成分の1つ以上の混合物を準備して、液体混合物を得る工程;
(c)前記ドライミックスと前記液体混合物とを混合して、更に1つ以上の非水性結合剤を添加してもよく、均質化したキャスタブル耐火性組成物を得る工程;
(d)前記均質化したキャスタブル耐火性組成物に1つ以上の硬化剤を添加してもよい工程;
(e)工程(c)又は(d)の終わりに得られた前記均質化したキャスタブル耐火性組成物を、補修すべきモノリシック耐火性ライニングにパッチングプロセスを用いて適用する工程; 及び
(f)工程(e)の終わりに得られた、適用された前記均質化したキャスタブル耐火性組成物を硬化して、補修されたモノリシック耐火性ライニングを得る工程
を含む、前記方法。 - 請求項1に記載のキャスタブル耐火性組成物を用いたモノリシック耐火性ライニングを補修する方法であって、
(a)前記キャスタブル耐火性組成物の前記複数の乾燥成分の混合物を準備して、ドライミックスを得る工程;
(b')前記キャスタブル耐火性組成物の湿潤成分の1つ以上の混合物を準備して、液体混合物を得る工程;
(c)前記ドライミックスと前記液体混合物とを混合して、更に1つ以上の非水性結合剤を添加してもよく、均質化したキャスタブル耐火性組成物を得る工程;
(e')工程(c)の終わりに得られた前記均質化したキャスタブル耐火性組成物を、補修すべきモノリシック耐火性ライニングにパッチングプロセスを用いて適用する工程; 及び
(f)工程(e')の終わりに得られた、適用された前記均質化したキャスタブル耐火性組成物を硬化して、補修されたモノリシック耐火性ライニングを得る工程
を含む、前記方法。
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