JP7003849B2 - Manufacturing method of castable refractory - Google Patents

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Description

本発明は、キャスタブル耐火物の製造方法、特に、製鐵用窯炉設備の内張り炉材に用いられるキャスタブル耐火物の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for producing a castable refractory, particularly a method for producing a castable refractory used as a lining furnace material for a steelmaking kiln facility.

キャスタブル耐火物は、築炉現場においてはミキサーを用いて水と混練し、得られた混練物を築炉箇所に振動を付与させながら流し込み施工するだけで、製鐵用窯炉設備の内張り炉材を築炉することができる。それ故、築炉作業の効率化、並びに、省力化を図る上でキャスタブル耐火物は非常に重要な耐火物として位置付けられている。 At the furnace construction site, the castable refractory is kneaded with water using a mixer, and the obtained kneaded material is simply poured into the furnace while applying vibration to the furnace site. Can be built. Therefore, the castable refractory is positioned as a very important refractory in order to improve the efficiency of the furnace construction work and save labor.

キャスタブル耐火物を用いた製鐵用窯炉設備の内張り炉材の築炉作業では、緻密な施工体を作製することが不可欠である。そのために、キャスタブル耐火物には最大粒子径が5μm以下の微細な耐火性原料が使用されている。その作用は、混練過程中に最大粒子径が5μm以下の耐火性原料が、個々の粒子として単独に存在するまでばらばらに分散し、キャスタブル耐火物を構成する骨材粒子の間隙を充填することで、緻密な施工体の作製に寄与することだと言われている。 In the construction work of the lining furnace material of the iron-making kiln furnace equipment using castable refractories, it is indispensable to produce a precise construction body. Therefore, a fine refractory raw material having a maximum particle size of 5 μm or less is used for the castable refractory. Its action is to disperse the refractory raw materials with a maximum particle size of 5 μm or less during the kneading process until they exist independently as individual particles, and fill the gaps between the aggregate particles that make up the castable refractory. It is said that it contributes to the production of a precise construction body.

しかしながら、最大粒子径が5μm以下の微細な耐火性原料は、大きな比表面積を有することに起因して付着力、表面エネルギーが大きいために、混練過程中には容易に最大粒子径が5μm以下の耐火性原料同士が合体して凝集する結果、個々の粒子として単独に存在するまでばらばらに分散することができず、緻密な施工体を作製できない課題があった。 However, since a fine refractory raw material having a maximum particle size of 5 μm or less has a large specific surface area and therefore has a large adhesive force and surface energy, the maximum particle size is easily 5 μm or less during the kneading process. As a result of the refractory raw materials coalescing and aggregating, there was a problem that they could not be dispersed separately until they existed independently as individual particles, and a dense work piece could not be produced.

このような課題を解決すべく、いくつかの提案がなされている。例えば、特許文献1では、キャスタブル耐火物において混練過程中で分散し難い平均粒径10μm以下の耐火性原料だけを取り出し、事前に前記耐火性原料と分散剤および水を混合して混合水溶液を調製した上で、この混合水溶液を用いて、平均粒径10μm以下の耐火性原料を含まないキャスタブル耐火物を混練し、その後流し込み成形を行うことを特徴とするキャスタブル耐火物の施工方法が開示されている。 Several proposals have been made to solve these problems. For example, in Patent Document 1, only a refractory raw material having an average particle size of 10 μm or less, which is difficult to disperse in a castable refractory during the kneading process, is taken out, and the refractory raw material is mixed with a dispersant and water in advance to prepare a mixed aqueous solution. Then, using this mixed aqueous solution, a castable refractory containing no refractory raw material having an average particle size of 10 μm or less is kneaded, and then a castable refractory is cast and molded. There is.

特許文献2では、平均粒径10μm以下の耐火性原料を含むキャスタブル耐火物と分散剤とを混練して不定形耐火混練物を製造する方法において、平均粒径10μm以下の耐火性原料の少なくとも一部と分散剤とを水に加え、乳化分散機を用い、耐火性原料の含有量を規定した混合水溶液を得た上で、その混合水溶液とキャスタブル耐火物の残部とを混練することを特徴とするキャスタブル耐火物の混練物の製造方法が開示されている。 In Patent Document 2, in a method of kneading a castable refractory containing a refractory raw material having an average particle size of 10 μm or less and a dispersant to produce an amorphous refractory kneaded product, at least one of the refractory raw materials having an average particle size of 10 μm or less. It is characterized by adding a portion and a dispersant to water, using an emulsifying disperser to obtain a mixed aqueous solution in which the content of the refractory raw material is specified, and then kneading the mixed aqueous solution and the balance of the castable refractory. A method for producing a kneaded product of a castable refractory is disclosed.

特許文献3では、鍋用不定形耐火物の製造方法において、所定量非晶質シリカ微粒子を用いる鍋用不定形耐火物が提案されている。そして、特許文献3においては、前記耐火物の構成原料の中で最小の粒径である非晶質シリカ微粒子を、乾式の粉体の形態ではなく、シリカゾルの形態で使用してもよい旨が開示されている。 Patent Document 3 proposes an amorphous refractory for pots using a predetermined amount of amorphous silica fine particles in a method for producing an amorphous refractory for pots. Further, in Patent Document 3, it is stated that amorphous silica fine particles having the smallest particle size among the constituent raw materials of the refractory may be used in the form of silica sol instead of the form of dry powder. It has been disclosed.

特開平8-239276号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 8-239276 特開2012-82117号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-82117 特開平5-185202号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-185202

しかしながら、特許文献1、2に記載の方法を用いても、緻密な施工体が作製できない課題が解決しないでいた。本発明者は、この原因を鋭意検討した結果、乳化分散機を用い平均粒径10μm以下の耐火性原料の少なくとも一部と分散剤と水とから混合水溶液を調整した場合でも、耐火性原料の中で最も粒子径の小さいシリカが分散せず、凝集していることを突き止めた。すなわち、従来技術では、キャスタブル耐火物の混練物の製造過程において最も粒子径の小さい、最大粒子径が1μm未満のシリカが分散せず、凝集しているために、緻密な施工体が作製できないことが明らかとなった。緻密な施工体が作成できない場合、耐食性が低下したり、施工体の強度が低下したりして、耐用性が劣るものとなってしまう。 However, even if the methods described in Patent Documents 1 and 2 are used, the problem that a precise construction body cannot be produced has not been solved. As a result of diligent investigation of the cause, the present inventor has used an emulsifying disperser to prepare a mixed aqueous solution of at least a part of a refractory raw material having an average particle size of 10 μm or less, a dispersant, and water. It was found that the silica with the smallest particle size was not dispersed but aggregated. That is, in the prior art, silica having the smallest particle diameter and a maximum particle diameter of less than 1 μm is not dispersed and aggregated in the manufacturing process of the kneaded material of the castable refractory, so that a dense construction body cannot be produced. Became clear. If a precise construction body cannot be created, the corrosion resistance is lowered and the strength of the construction body is lowered, resulting in inferior durability.

また、特許文献3では、ミキサーでの混練中にシリカゾルが、鍋用不定形耐火物の構成原料であるマグネシアと急速にゲル化反応を起こし、硬化するために、得られた混練物を築炉箇所に振動を付与させながら流し込み施工できない課題があった。 Further, in Patent Document 3, during kneading with a mixer, the silica sol rapidly gels with magnesia, which is a constituent material of an amorphous refractory for a pot, and hardens. There was a problem that it was not possible to pour in while applying vibration to the location.

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、緻密な施工体を作成可能であり施工性および耐用性に優れたキャスタブル耐火物を製造可能な、新規かつ改良されたキャスタブル耐火物の製造方法を提供することにある。 Therefore, the present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to be able to produce a precise work piece and to manufacture a castable refractory material having excellent workability and durability. , To provide a new and improved method for manufacturing castable refractories.

本発明者は、鋭意調査した結果、アルカリ性を示し、かつ、平均粒子径が50nm以上であるシリカゾルは、マグネシアやアルミナセメントなどの様に水と接触するとアルカリ性を示す耐火性原料と共存しても凝結しない現象を示すことを突き止めた。 As a result of diligent research, the present inventor has made that a silica sol that is alkaline and has an average particle size of 50 nm or more coexists with a refractory raw material that is alkaline when in contact with water, such as magnesia and alumina cement. It was found that it showed a phenomenon of non-condensation.

以上のことから、本発明者は、アルカリ性を示し、かつ、平均粒子径が50nm以上であるシリカゾルを使用し、分散剤を溶解させた前記シリカゾル水溶液に、最大粒子径が5μm以下の耐火性原料を分散させたスラリーを調製した上で、前記スラリーをアルミナセメント、並びに分散剤を含有する最小粒子径が5μm超の耐火性原料の混合物に加えて混練することにより、課題が解決すると考え、本発明を成すに至った。 From the above, the present inventor uses a silica sol that is alkaline and has an average particle size of 50 nm or more, and is a fire-resistant raw material having a maximum particle size of 5 μm or less in the silica sol aqueous solution in which a dispersant is dissolved. After preparing a slurry in which It led to the invention.

本発明の要旨とするところは、以下の通りである。
(1) シリカ原料を除く耐火性原料、シリカゾル及びアルミナセメントを含むキャスタブル耐火物の製造方法であって、
平均粒子径が50nm以上であるシリカを含有するアルカリ性のシリカゾル水溶液に、分散剤を溶解させる工程と、
更に前記シリカゾル水溶液に最大粒子径が5μm以下の耐火性原料を分散させてスラリーを得る工程と、
前記スラリーと、アルミナセメントと、分散剤と、最小粒子径が5μm超の耐火性原料とを混合して得られた混合物を混練する工程と、を有することを特徴とするキャスタブル耐火物の製造方法。
(2) 前記スラリーにおいて、前記最大粒子径が5μm以下の耐火性原料、及び前記シリカゾル水溶液由来の前記シリカの合計質量含有率が、30質量%以上70質量%以下であることを特徴とする(1)に記載のキャスタブル耐火物の製造方法。
(3) 前記シリカゾル水溶液は、25℃におけるpHが8.0以上13.0以下である、(1)または(2)に記載のキャスタブル耐火物の製造方法。
(4) 前記シリカゾル水溶液中の前記シリカの平均粒子径は、50nm以上500nm以下である、(1)~(3)のいずれか一項に記載のキャスタブル耐火物の製造方法。
The gist of the present invention is as follows.
(1) A method for producing a castable refractory containing a refractory raw material excluding a silica raw material, silica sol and alumina cement.
A step of dissolving a dispersant in an alkaline silica sol aqueous solution containing silica having an average particle size of 50 nm or more, and
Further, a step of dispersing a refractory raw material having a maximum particle size of 5 μm or less in the silica sol aqueous solution to obtain a slurry, and a step of obtaining a slurry.
A method for producing a castable refractory, which comprises a step of kneading a mixture obtained by mixing the slurry, alumina cement, a dispersant, and a refractory raw material having a minimum particle size of more than 5 μm. ..
(2) The total mass content of the refractory raw material having a maximum particle size of 5 μm or less and the silica derived from the silica sol aqueous solution in the slurry is 30% by mass or more and 70% by mass or less (1). The method for manufacturing a castable refractory according to 1).
(3) The method for producing a castable refractory according to (1) or (2), wherein the silica sol aqueous solution has a pH of 8.0 or more and 13.0 or less at 25 ° C.
(4) The method for producing a castable refractory according to any one of (1) to (3), wherein the average particle size of the silica in the silica sol aqueous solution is 50 nm or more and 500 nm or less.

本発明により、キャスタブル耐火物を用い緻密な施工体を作製することができ、製鐵用窯炉設備の寿命を延長させることができる結果、生産性が向上する。また、上述した本発明に係る方法は、流し込み施工が可能であり、施工性に優れている。 INDUSTRIAL APPLICABILITY According to the present invention, it is possible to manufacture a precise construction body using a castable refractory material, and as a result, the life of the iron-making kiln equipment can be extended, and as a result, productivity is improved. Further, the above-mentioned method according to the present invention can be cast and is excellent in workability.

以下に、本発明の好適な実施の形態について詳細に説明する。本実施形態に係るキャスタブル耐火物の製造方法は、シリカ原料を除く耐火性原料、シリカゾル及びアルミナセメントを含むキャスタブル耐火物の製造方法であって、
平均粒子径が50nm以上であるシリカを含有するアルカリ性のシリカゾル水溶液に、分散剤を溶解させる工程(第1の工程)と、
更にシリカゾル水溶液に最大粒子径が5μm以下の耐火性原料を分散させてスラリーを得る工程(第2の工程)と、
スラリーと、アルミナセメントと、分散剤と、最小粒子径が5μm超の耐火性原料とを混合して得られた混合物を混練する工程(第3の工程)と、を有する。以下、工程ごとに詳細に説明する。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail. The method for producing a castable refractory according to the present embodiment is a method for producing a castable refractory containing a fire-resistant raw material excluding silica raw material, silica sol and alumina cement.
A step of dissolving the dispersant in an alkaline silica sol aqueous solution containing silica having an average particle size of 50 nm or more (first step), and
Further, a step of dispersing a refractory raw material having a maximum particle size of 5 μm or less in an aqueous solution of silica sol to obtain a slurry (second step), and a step of obtaining a slurry.
It has a step (third step) of kneading a mixture obtained by mixing a slurry, an alumina cement, a dispersant, and a refractory raw material having a minimum particle size of more than 5 μm. Hereinafter, each step will be described in detail.

(第1の工程)
まず、第1の工程においては、平均粒子径が50nm以上であるシリカを含有するアルカリ性のシリカゾル水溶液に、分散剤を溶解させる。
(First step)
First, in the first step, the dispersant is dissolved in an alkaline silica sol aqueous solution containing silica having an average particle size of 50 nm or more.

このように、本実施形態においては、シリカ原料として、シリカゾル水溶液を使用する。シリカゾルを使用する理由は次の通りである。化学合成で製造されるシリカゾル水溶液は、乾式混合では凝集する最大粒子径が1μm未満の非晶質シリカ粒子が、水溶液中で安定に分散した状態で存在しているからである。 As described above, in the present embodiment, the silica sol aqueous solution is used as the silica raw material. The reasons for using silica sol are as follows. This is because in the silica sol aqueous solution produced by chemical synthesis, amorphous silica particles having a maximum particle diameter of less than 1 μm that aggregates in dry mixing exist in a stably dispersed state in the aqueous solution.

このようなシリカゾル水溶液中におけるシリカ(粒子)の平均粒子径は、例えば50nm以上500nm以下、好ましくは50nm以上300nm以下である。シリカの平均粒子径が上述した範囲内にあることにより、キャスタブル耐火物の構造を十分に緻密にすることができ、耐用性を向上させることができる。なお、本明細書において、「粒子径」とは、レーザー回折・散乱法により測定される粒子径をいい、「平均粒子径」とは、レーザー回折・散乱法により測定される体積基準平均粒子径(D50、メジアン径)をいう。
シリカゾル水溶液中のシリカの含有量は、例えば、20~40質量%のものが使用できる。
The average particle size of silica (particles) in such an aqueous solution of silica sol is, for example, 50 nm or more and 500 nm or less, preferably 50 nm or more and 300 nm or less. When the average particle size of silica is within the above range, the structure of the castable refractory can be sufficiently dense and the durability can be improved. In the present specification, the "particle size" means the particle size measured by the laser diffraction / scattering method, and the "average particle size" means the volume-based average particle size measured by the laser diffraction / scattering method. (D50, median diameter).
As the content of silica in the silica sol aqueous solution, for example, 20 to 40% by mass can be used.

また、本実施形態において、シリカゾル水溶液は、アルカリ性を呈する。マグネシアやアルミナセメント等の耐火物原料は水と接触するとアルカリ性を呈する。従来、このような耐火物原料とシリカゾルとを混合すると急速なゲル化が観測されていた。しかしながら、本実施形態において、シリカゾル水溶液は、予めアルカリ性を呈していることにより、マグネシアやアルミナセメント等の耐火性原料と混合した場合であっても大幅な液性の変化がなく、スラリー中におけるシリカの凝集、凝結が防止されている。この結果、耐火性原料と混合した場合であっても、シリカは均一に分散することができ、緻密なキャスタブル耐火物を製造することが可能となる。また、シリカは混合物中において均一に分散していることから、混合物の流動性も適度なものとなり施工性に優れたものとなる。 Further, in the present embodiment, the silica sol aqueous solution is alkaline. Refractory raw materials such as magnesia and alumina cement become alkaline when in contact with water. Conventionally, rapid gelation has been observed when such a refractory raw material and silica sol are mixed. However, in the present embodiment, since the silica sol aqueous solution is alkaline in advance, there is no significant change in liquid property even when mixed with a refractory raw material such as magnesia or alumina cement, and silica in the slurry. Aggregation and condensation are prevented. As a result, silica can be uniformly dispersed even when mixed with a refractory raw material, and a dense castable refractory can be produced. Further, since silica is uniformly dispersed in the mixture, the fluidity of the mixture becomes appropriate and the workability is excellent.

シリカゾル水溶液のpHは、アルカリ性を呈する範囲内であればよく、例えば25℃において8.0以上13.0以下、好ましくは8.0以上11.0以下である。シリカゾル水溶液のpHが上述した範囲内の場合、シリカゾル水溶液と耐火性原料とを混合した場合であってもシリカが混合物中でより確実に均一に分散することができる。 The pH of the silica sol aqueous solution may be in the range of alkalinity, and is, for example, 8.0 or more and 13.0 or less, preferably 8.0 or more and 11.0 or less at 25 ° C. When the pH of the silica sol aqueous solution is within the above range, silica can be more reliably and uniformly dispersed in the mixture even when the silica sol aqueous solution and the refractory raw material are mixed.

本工程においては、上述したようなシリカゾル水溶液に分散剤を溶解させる。シリカゾル水溶液に分散剤を溶解させるのは、シリカゾルと最大粒子径が5μm以下の耐火性原料を混合させた時に、最大粒子径が5μm以下の耐火性原料を分散させるためである。シリカゾル水溶液に分散剤と最大粒子径が5μm以下の耐火性原料を同時に加えて混合する場合には、分散剤がシリカゾル水溶液に溶解し、溶解した分散剤が前記耐火性原料の表面に吸着し、前記耐火性原料を分散させるという作用を発揮する前に、最大粒子径が5μm以下の耐火性原料同士が衝突し、凝集するからである。 In this step, the dispersant is dissolved in the silica sol aqueous solution as described above. The reason for dissolving the dispersant in the silica sol aqueous solution is to disperse the refractory raw material having a maximum particle diameter of 5 μm or less when the silica sol and the refractory raw material having a maximum particle diameter of 5 μm or less are mixed. When a dispersant and a refractory raw material having a maximum particle size of 5 μm or less are simultaneously added to the silica sol aqueous solution and mixed, the dispersant is dissolved in the silica sol aqueous solution, and the dissolved dispersant is adsorbed on the surface of the refractory raw material. This is because the refractory raw materials having a maximum particle size of 5 μm or less collide with each other and aggregate before exerting the action of dispersing the refractory raw materials.

分散剤には、後述する耐火性原料を分散可能であれば特に限定されず、例えばアルカリ金属リン酸塩、ポリカルボン酸塩、ポリアクリル酸塩、アルキルスルホン酸塩、芳香族スルホン酸塩などを使用することができ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。分散剤の濃度は、シリカゾル水溶液100質量%に対し0.1~0.6質量%の範囲であることが好ましい。尚、分散剤は粉末状、液体状いずれのものも使用できる。 The dispersant is not particularly limited as long as it can disperse a fire-resistant raw material described later, and examples thereof include alkali metal phosphates, polycarboxylates, polyacrylic acid salts, alkyl sulfonates, aromatic sulfonates and the like. It can be used, and one or more of these can be used. The concentration of the dispersant is preferably in the range of 0.1 to 0.6% by mass with respect to 100% by mass of the silica sol aqueous solution. As the dispersant, either powder or liquid can be used.

(第2の工程)
本工程においては、分散剤を溶解させたシリカゾル水溶液に最大粒子径が5μm以下の耐火性原料を分散させてスラリーを得る。キャスタブル耐火物に含まれる最大粒子径が5μm以下の耐火性原料を事前に分散剤が溶解したシリカゾル水溶液に分散させる理由は以下の通りである。最大粒子径が5μm以下の耐火性原料は、比表面積が大きいことに起因して付着力が強力であるため、最初からアルミナセメントと、分散剤と、最大粒子径が5μm以下をも含む耐火性原料の全部とに水を加えて混練する方法では、最大粒子径が5μm以下の耐火性原料同士が凝集したままであるからである。したがい、アルミナセメント等との混合に先立ち、本工程において最大粒子径が5μm以下の耐火性原料の分散を行う。
(Second step)
In this step, a fire-resistant raw material having a maximum particle size of 5 μm or less is dispersed in a silica sol aqueous solution in which a dispersant is dissolved to obtain a slurry. The reason why the refractory raw material having a maximum particle size of 5 μm or less contained in the castable refractory is dispersed in the silica sol aqueous solution in which the dispersant is dissolved in advance is as follows. Refractory raw materials with a maximum particle size of 5 μm or less have strong adhesive force due to their large specific surface area. Therefore, from the beginning, the refractory includes alumina cement, a dispersant, and a maximum particle size of 5 μm or less. This is because in the method of adding water to all the raw materials and kneading them, the refractory raw materials having a maximum particle size of 5 μm or less remain agglomerated. Therefore, prior to mixing with alumina cement or the like, a refractory raw material having a maximum particle size of 5 μm or less is dispersed in this step.

ここで、最大粒子径が5μm以下の耐火性原料は、シリカ(シリカ原料)を含まない。これにより、新たに追加したシリカが凝集してキャスタブル耐火物の構造の緻密性が失われることが防止される。一方で、本実施形態においては、耐火性原料におけるシリカ成分の代替として上述したシリカゾル由来のシリカを用いている。 Here, the refractory raw material having a maximum particle diameter of 5 μm or less does not contain silica (silica raw material). This prevents the newly added silica from aggregating and losing the denseness of the structure of the castable refractory. On the other hand, in the present embodiment, silica derived from the above-mentioned silica sol is used as a substitute for the silica component in the refractory raw material.

最大粒子径が5μm以下のシリカ以外の耐火性原料としては、一般に耐火物原料として使用されるものを用いることができる。その種類としては、例えば、アルミナ、マグネシア、チタニア、ジルコニア、イットリア、スピネル、ジルコン、ムライト、コーディエライト、SiC、Si、AlN、BC、BN、ZrB、カーボンからなるものを例示することができる。 As the refractory raw material other than silica having a maximum particle size of 5 μm or less, those generally used as refractory raw materials can be used. The types include, for example, alumina, magnesia, titania, zirconia, itria , spinel, zircon, mullite, cordierite, SiC, Si 3N 4 , AlN, B 4 C, BN, ZrB 2 , and carbon. It can be exemplified.

また、得られるスラリーにおいて、最大粒子径が5μm以下の耐火性原料、及び前記シリカゾル水溶液由来のシリカの合計質量含有率(固形分)が、30質量%以上70質量%以下であることが好ましい。分散剤を溶解させたシリカゾル水溶液に最大粒子径が5μm以下のシリカ以外の耐火性原料を分散させたスラリーにおいて、最大粒子径が5μm以下のシリカ以外の耐火性原料の質量とシリカゾル中のシリカ成分換算質量の質量含有率を30質量%以上70質量%以下とする理由は、緻密な組織を有する施工体が作製できるからである。スラリー中の質量含有率が30質量%未満では、耐火物原料の組成によっては、キャスタブル耐火物を構成する骨材粒子の間隙を充填する最大粒子径が5μm以下の耐火性原料の量が少ないために、緻密な組織を有する施工体が作製できない場合がある。スラリー中の質量含有率が70質量%超では、耐火物原料の組成によっては、スラリー中に存在する最大粒子径が5μm以下の耐火性原料の量が多過ぎるため、耐火性原料1個1個が隣接する距離が近くなり過ぎる結果、ファンデルワールス引力の作用で凝集してしまうため、緻密な組織を有する施工体が作製できない場合がある。
上記最大粒子径が5μm以下の耐火性原料、及び前記シリカゾル水溶液由来のシリカの合計質量含有率は、好ましくは40質量%以上70質量%以下である。
Further, in the obtained slurry, the total mass content (solid content) of the refractory raw material having a maximum particle size of 5 μm or less and the silica derived from the silica sol aqueous solution is preferably 30% by mass or more and 70% by mass or less. In a slurry in which a refractory raw material other than silica having a maximum particle size of 5 μm or less is dispersed in a silica sol aqueous solution in which a dispersant is dissolved, the mass of the refractory raw material other than silica having a maximum particle size of 5 μm or less and the silica component in the silica sol. The reason why the mass content of the reduced mass is 30% by mass or more and 70% by mass or less is that a construction body having a dense structure can be produced. When the mass content in the slurry is less than 30% by mass, the amount of the refractory raw material having a maximum particle diameter of 5 μm or less that fills the gaps between the aggregate particles constituting the castable refractory is small depending on the composition of the refractory raw material. In addition, it may not be possible to manufacture a construction body having a fine structure. If the mass content in the slurry is more than 70% by mass, the amount of the refractory raw material having a maximum particle size of 5 μm or less existing in the slurry is too large depending on the composition of the refractory raw material, so that each refractory raw material is present. As a result of the adjacent distances becoming too close, it may not be possible to produce a construction body having a fine structure because it aggregates due to the action of van der Waals attraction.
The total mass content of the refractory raw material having a maximum particle size of 5 μm or less and the silica derived from the silica sol aqueous solution is preferably 40% by mass or more and 70% by mass or less.

分散剤を溶解させたシリカゾル水溶液に最大粒子径が5μm以下のシリカ以外の耐火性原料を分散させる際には、人力による撹拌のほか、撹拌子を回転させる回転型撹拌装置、容器が回転あるいは振動・搖動する装置、気泡で撹拌する装置などを用いるようにしても良く、また、ノズルから吐出させた前記のシリカゾル水溶液を衝突させて、その衝突エネルギーで撹拌できるような装置を用いても良い。 When dispersing a fire-resistant raw material other than silica having a maximum particle size of 5 μm or less in a silica sol aqueous solution in which a dispersant is dissolved, in addition to manual stirring, a rotary stirrer for rotating a stirrer, a container rotates or vibrates. -A device that shakes, a device that stirs with bubbles, or the like may be used, or a device that can collide the silica sol aqueous solution discharged from the nozzle and stir with the collision energy may be used.

(第3の工程)
次に、本工程では、スラリーとアルミナセメントと、分散剤と、最小粒子径が5μm超の耐火性原料とを混合して得られた混合物を混練する。これにより、キャスタブル耐火物を製造することができる。
(Third step)
Next, in this step, a mixture obtained by mixing a slurry, alumina cement, a dispersant, and a refractory raw material having a minimum particle size of more than 5 μm is kneaded. This makes it possible to manufacture a castable refractory.

緻密な組織を有する施工体を作製するには、最小粒子径が5μm超の耐火原料に外掛けで添加する上記スラリーの量(スラリー全体の量)としては、7~20質量%が望ましい。 In order to produce a construction body having a fine structure, the amount of the slurry (the amount of the entire slurry) to be added externally to the refractory raw material having a minimum particle size of more than 5 μm is preferably 7 to 20% by mass.

本工程において、アルミナセメントとしては、例えば、CaO・Alを含有するアルミナセメントが使用できる。
アルミナセメントの配合割合は、最小粒子径が5μm超の耐火性原料100質量%に対し、2~6質量%の範囲であることが好ましい。アルミナセメントの配合割合が2質量%未満では、配合割合が少ないため、強度に劣る場合があり、6質量%超では耐食性に劣る場合がある。
In this step, as the alumina cement, for example , an alumina cement containing CaO / Al2O3 can be used.
The blending ratio of the alumina cement is preferably in the range of 2 to 6% by mass with respect to 100% by mass of the refractory raw material having a minimum particle size of more than 5 μm. If the compounding ratio of the alumina cement is less than 2% by mass, the compounding ratio is small, so that the strength may be inferior, and if it exceeds 6% by mass, the corrosion resistance may be inferior.

本工程において用いられる分散剤は、特に限定されず、アルカリ金属リン酸塩、ポリカルボン酸塩、ポリアクリル酸塩、アルキルスルホン酸塩、芳香族スルホン酸塩などを使用することができ、これらの1種又は2種以上を用いることができる。また、本工程において用いられる分散剤は、第1の工程において用いた分散剤と同一であってもよいし、異なっていてもよい。分散剤の濃度は、最小粒子径が5μm超の耐火性原料100質量%に対し0.1~0.6質量%の範囲であることが好ましい。尚、分散剤は粉末状、液体状いずれのものも使用できる。 The dispersant used in this step is not particularly limited, and alkali metal phosphates, polycarboxylates, polyacrylic acid salts, alkyl sulfonates, aromatic sulfonates and the like can be used. One kind or two or more kinds can be used. Further, the dispersant used in this step may be the same as or different from the dispersant used in the first step. The concentration of the dispersant is preferably in the range of 0.1 to 0.6% by mass with respect to 100% by mass of the refractory raw material having a minimum particle size of more than 5 μm. As the dispersant, either powder or liquid can be used.

また、最小粒子径が5μm超の耐火性原料としては、一般に耐火物原料として使用されるものを用いることができる。その種類としては、例えば、アルミナ、マグネシア、スピネル、ジルコン、ムライト、コーディエライト、シャモット、SiC、BCからなるものを例示することができる。なお、最小粒子径が5μm超の耐火性原料においても、凝集を避けるために、シリカ(シリカ原料)を含まない。 Further, as the refractory raw material having a minimum particle diameter of more than 5 μm, a material generally used as a refractory raw material can be used. Examples of the type include those consisting of alumina, magnesia, spinel , zircon, mullite, cordierite, chamotte, SiC, and B4C. Even in a refractory raw material having a minimum particle diameter of more than 5 μm, silica (silica raw material) is not contained in order to avoid aggregation.

最小粒子径が5μm超の耐火性原料の最大粒子径は、一般的なキャスタブル耐火物に用いられるものと同等でよいが、好ましくは30mm以下とする。最大粒径が30mm超であると、最大粒子径が5μm以下のシリカ以外の耐火性原料を事前に分散させたシリカゾル水溶液を用いても施工体の組織の緻密性が低下する場合があるからである。 The maximum particle size of the refractory raw material having a minimum particle size of more than 5 μm may be the same as that used for a general castable refractory material, but is preferably 30 mm or less. If the maximum particle size is more than 30 mm, the fineness of the structure of the construction body may decrease even if a silica sol aqueous solution in which a refractory raw material other than silica having a maximum particle size of 5 μm or less is dispersed in advance. be.

またスラリーに対し、上述した以外の材料を添加、混合してもよい。このような材料としては、例えば爆裂防止剤が挙げられる。爆裂防止剤としては、一般に使用されるものでよい。例えばビニロンファイバー、乳酸アルミニウム、発泡剤である金属アルミニウム、アゾジカルボンアミド等を挙げることができる。
爆裂防止剤の配合割合も一般的な処方でよい。例えば、最小粒子径が5μm超の耐火性原料100質量%に対して、外掛けで0.01~0.03質量%の範囲が望ましい。
Further, materials other than those described above may be added to and mixed with the slurry. Examples of such a material include an explosion inhibitor. As the anti-explosion agent, generally used ones may be used. For example, vinylon fiber, aluminum lactate, metallic aluminum as a foaming agent, azodicarbonamide and the like can be mentioned.
The compounding ratio of the anti-explosion agent may be a general prescription. For example, it is desirable that the outer diameter is in the range of 0.01 to 0.03% by mass with respect to 100% by mass of the refractory raw material having a minimum particle size of more than 5 μm.

分散剤を溶解させたアルカリ性のシリカゾル水溶液に最大粒子径が5μm以下のシリカ以外の耐火性原料を分散させたスラリーを、アルミナセメント、並びに分散剤を含有する最小粒子径が5μm超の耐火性原料に加えて混練する際に使用するミキサーとしてはボルテックスミキサー、ターボミキサー、二軸ミキサー、並びに、高速ミキサーのいずれでも使用できる。 A slurry in which a refractory raw material other than silica having a maximum particle size of 5 μm or less is dispersed in an alkaline silica sol aqueous solution in which a dispersant is dissolved, an alumina cement, and a refractory raw material having a minimum particle size of more than 5 μm containing a dispersant. In addition, any of a vortex mixer, a turbo mixer, a twin-screw mixer, and a high-speed mixer can be used as the mixer used for kneading.

以上のようにして得られるキャスタブル耐火物は、シリカゾルを採用し、またシリカが均一に分散していることから、緻密な組織構造を形成することが可能である。したがって、得られるキャスタブル耐火物により製造される施工体は、その物理的強度に優れている。さらに、得られるキャスタブル耐火物により製造される施工体は緻密な組織構造を有することから、耐食性にも優れている。したがって、キャスタブル耐火物により製造される施工体は、耐用性に優れる。 The castable refractory obtained as described above uses silica sol, and since silica is uniformly dispersed, it is possible to form a dense structural structure. Therefore, the construction body manufactured by the obtained castable refractory material is excellent in its physical strength. Further, since the construction body manufactured by the obtained castable refractory has a fine structural structure, it is also excellent in corrosion resistance. Therefore, the construction body manufactured by the castable refractory has excellent durability.

また、キャスタブル耐火物は、各材料の均一な分散に起因して、適度な流動性を有し、施工性にも優れている。 Further, the castable refractory has an appropriate fluidity due to the uniform dispersion of each material, and is excellent in workability.

以上の製造方法により得られるキャスタブル耐火物は、耐火物としての用途であれば任意の用途に利用することができる。特に、以上の製造方法により得られるキャスタブル耐火物は、緻密な施工体が要求される製鐵用窯炉設備の内張り炉材に好適である。 The castable refractory obtained by the above manufacturing method can be used for any purpose as long as it is used as a refractory. In particular, the castable refractory obtained by the above manufacturing method is suitable for the lining furnace material of the iron-making kiln furnace equipment, which requires a precise construction body.

以下、実施例及び比較例により本発明をさらに詳細に説明するが、本発明はこれら実施例及び比較例に限定されない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to these Examples and Comparative Examples.

<1.キャスタブル耐火物の製造>
(比較例1~5)
比較例1~4に係るキャスタブル耐火物としては、製鐵用窯炉設備の内張り炉材として使用される代表的な耐火物を選定した。比較例1と比較例2は高炉大樋の内張り炉材、比較例3は溶鋼鍋の内張り炉材、比較例4はタンディッシュの内張り炉材である。尚、比較例5は比較例3に示すキャスタブル耐火物につき、特開平8-239276号公報で開示されている方法を用いて製造した例である。
<1. Manufacture of castable refractories>
(Comparative Examples 1 to 5)
As the castable refractory material according to Comparative Examples 1 to 4, a typical refractory material used as a lining furnace material for the iron-making kiln furnace equipment was selected. Comparative Example 1 and Comparative Example 2 are blast furnace Ohi lining furnace materials, Comparative Example 3 is a molten steel pot lining furnace material, and Comparative Example 4 is a tundish lining furnace material. In addition, Comparative Example 5 is an example in which the castable refractory shown in Comparative Example 3 was manufactured by the method disclosed in JP-A-8-239276.

比較例1~4は、最大粒子径が30mm以下の耐火性原料100質量%に対し、外掛けでアルミナセメントと分散剤を配合したキャスタブル耐火物に、水を添加しボルテックスミキサーを用いて混練して製造した例である。 In Comparative Examples 1 to 4, water was added to a castable refractory in which alumina cement and a dispersant were mixed externally with respect to 100% by mass of a refractory raw material having a maximum particle size of 30 mm or less, and kneaded using a vortex mixer. This is an example of manufacturing.

シリカゾルの粒子径の測定は、レーザー回折式粒子径分布測定装置(島津製作所社製、SALD-3100)を使用した。粒子径は、体積基準で算出した。 A laser diffraction type particle size distribution measuring device (SALD-3100, manufactured by Shimadzu Corporation) was used to measure the particle size of the silica sol. The particle size was calculated on a volume basis.

(実施例1~4)
実施例1は比較例1の、実施例2は比較例2の、実施例3は比較例3の、実施例4は比較例4の原料配合を基に本発明に係るキャスタブル耐火物の製造方法を適用した例である。実施例1~4において、分散剤を溶解したシリカゾルと最大粒子径が5μm以下のシリカ以外の耐火性原料の混合はボールミルを用いて行った。ボールミル装置に分散剤を溶解したシリカゾルと最大粒子径が5μm以下のシリカ以外の耐火性原料を装填し、3時間混合することによりスラリーを調製した。得られたスラリーについて、表1に示す耐火性原料と、分散剤とを混合、混練し、混練物としてのキャスタブル耐火物を得た。尚、シリカゾルには日産化学社製の製品名スノーテックスの中でNa安定型アルカリ性ゾル(pH:10.0)を使用した。
(Examples 1 to 4)
Example 1 is Comparative Example 1, Example 2 is Comparative Example 2, Example 3 is Comparative Example 3, and Example 4 is a method for producing a castable refractory according to the present invention based on the raw material composition of Comparative Example 4. Is an example of applying. In Examples 1 to 4, the silica sol in which the dispersant was dissolved and the refractory raw material other than silica having a maximum particle size of 5 μm or less were mixed using a ball mill. A slurry was prepared by loading a silica sol in which a dispersant was dissolved and a refractory raw material other than silica having a maximum particle size of 5 μm or less into a ball mill device and mixing them for 3 hours. The obtained slurry was mixed and kneaded with the refractory raw material shown in Table 1 and the dispersant to obtain a castable refractory as a kneaded product. As the silica sol, Na + stable alkaline sol (pH: 10.0) was used in the product name Snowtex manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd.

(実施例5)
各材料の配合割合を、表1に示すように変更した以外は、実施例4と同様にしてキャスタブル耐火物を製造した。
(実施例6)
各材料の配合割合を、表1に示すように変更した以外は、実施例1と同様にしてキャスタブル耐火物を製造した。
(Example 5)
A castable refractory was produced in the same manner as in Example 4 except that the blending ratio of each material was changed as shown in Table 1.
(Example 6)
A castable refractory was produced in the same manner as in Example 1 except that the blending ratio of each material was changed as shown in Table 1.

(比較例6)
シリカゾルとして日産化学社製の製品名スノーテックスの中でNa安定型アルカリ性ゾル(粒子径:10~15nm、pH:10)を使用した以外は、実施例2と同様にしてキャスタブル耐火物を製造した。
(比較例7)
シリカゾルとして日産化学社製の製品名スノーテックスの中の酸性ゾル(粒子径:50~80nm、pH:4.0)を使用した以外は、実施例3と同様にしてキャスタブル耐火物を製造した。
(Comparative Example 6)
A castable refractory was produced in the same manner as in Example 2 except that Na + stable alkaline sol (particle diameter: 10 to 15 nm, pH: 10) was used in the product name Snowtex manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. as the silica sol. did.
(Comparative Example 7)
A castable refractory was produced in the same manner as in Example 3 except that an acidic sol (particle size: 50 to 80 nm, pH: 4.0) in the product name Snowtex manufactured by Nissan Chemical Industries, Ltd. was used as the silica sol.

<2.評価>
混練物の評価は、フリーフローとタップフローの測定、110℃、24時間の乾燥後の見掛気孔率と曲げ強度の測定、並びに、耐食性の測定により行った。
<2. Evaluation>
The kneaded product was evaluated by measuring free flow and tap flow, measuring apparent porosity and bending strength after drying at 110 ° C. for 24 hours, and measuring corrosion resistance.

混練物のフリーフローとタップフローの測定は、JIS-R 2521に規定されるフロー試験の要領に従い行った。キャスタブル耐火物の混練過程において最大粒子径が5μm以下の耐火性原料が十分に分散すると、得られた混練物のフリーフローとタップフローの測定値が向上するために、混練物の分散性の評価として採用した。 The free flow and tap flow of the kneaded product were measured according to the flow test procedure specified in JIS-R 2521. When the fire-resistant raw material having a maximum particle size of 5 μm or less is sufficiently dispersed in the kneading process of the castable refractory, the measured values of the free flow and tap flow of the obtained kneaded material are improved, so that the dispersibility of the kneaded material is evaluated. Adopted as.

110℃、24時間の乾燥後の見掛気孔率と曲げ強度の測定は以下の要領で行った。混練物を65mm×65mm×230mm形状の枠に振動を付与させながら流し込み成形した。その後、室温で24h養生してから脱枠し、110℃で24時間乾燥させて試料を作製した。見掛気孔率はJIS-R 2205:1992に準拠して測定した。また、曲げ強度は、JIS-R 2213:1995に準拠して、断面65mm×65mm、長さ230mmの試料を用いて、スパン100mmで測定を行った。 The apparent porosity and bending strength after drying at 110 ° C. for 24 hours were measured as follows. The kneaded product was cast and molded while applying vibration to a frame having a shape of 65 mm × 65 mm × 230 mm. Then, after curing at room temperature for 24 hours, the frame was removed, and the sample was dried at 110 ° C. for 24 hours to prepare a sample. The apparent porosity was measured according to JIS-R 2205: 1992. The bending strength was measured with a span of 100 mm using a sample having a cross section of 65 mm × 65 mm and a length of 230 mm in accordance with JIS-R 2213: 1995.

耐食性は、侵食材として高炉スラグを用いた回転侵食炉法により評価した。耐食性の評価試料は、混練物を所定寸法の金枠に振動を付与させながら流し込み、室温で24時間養生した後に、110℃で24時間乾燥させ、大気中で1000℃×6時間焼成することにより作製した。回転侵食炉法は、回転侵食炉内に、前記評価試料を内張りし、評価試料の表面温度が1600℃に到達した時点で、炉内にスラグを投入し30分経過後に溶融したスラグを排出し、新たにスラグを投入するという操作を4回繰り返すことにより試験を行った。試験後に試料を切断し、切断面における最大侵食深さを測定することにより耐食性を評価した。耐食性は比較例1、比較例2、比較例3、及び比較例4の試料の最大侵食深さを各々100%の長さとして実施例1、実施例2、実施例3、及び実施例4と相対評価した。また、実施例5については比較例4の試料の最大侵食深さを、実施例6については比較例1の試料の最大侵食深さを、比較例5については比較例3の試料の最大侵食深さを、比較例6については比較例2の試料の最大侵食深さを、比較例7については比較例3の試料の最大侵食深さを、各々100%として耐食性を相対評価した。数値が小さいほど、耐食性に優れることを意味する。 Corrosion resistance was evaluated by the rotary erosion furnace method using blast furnace slag as the erosion material. The corrosion resistance evaluation sample is prepared by pouring a kneaded product into a metal frame of a predetermined size while applying vibration, curing it at room temperature for 24 hours, drying it at 110 ° C. for 24 hours, and firing it in the air at 1000 ° C. for 6 hours. Made. In the rotary erosion furnace method, the evaluation sample is lined in the rotary erosion furnace, and when the surface temperature of the evaluation sample reaches 1600 ° C., slag is put into the furnace and the molten slag is discharged after 30 minutes. The test was conducted by repeating the operation of adding a new slag four times. After the test, the sample was cut and the corrosion resistance was evaluated by measuring the maximum erosion depth on the cut surface. Corrosion resistance is determined with Example 1, Example 2, Example 3, and Example 4 with the maximum erosion depth of the samples of Comparative Example 1, Comparative Example 2, Comparative Example 3, and Comparative Example 4 as a length of 100%, respectively. Relative evaluation. Further, for Example 5, the maximum erosion depth of the sample of Comparative Example 4, for Example 6, the maximum erosion depth of the sample of Comparative Example 1, and for Comparative Example 5, the maximum erosion depth of the sample of Comparative Example 3 The corrosion resistance was relatively evaluated by setting the maximum erosion depth of the sample of Comparative Example 2 for Comparative Example 6 and the maximum erosion depth of the sample of Comparative Example 3 for Comparative Example 7 to 100%. The smaller the value, the better the corrosion resistance.

表1、表2に、各実施例および各比較例におけるキャスタブル耐火物の原料配合と得られたキャスタブル耐火物の評価結果を示す。

Tables 1 and 2 show the raw material formulations of the castable refractory in each Example and each comparative example, and the evaluation results of the obtained castable refractory.

Figure 0007003849000001
Figure 0007003849000001

Figure 0007003849000002
Figure 0007003849000002

実施例1~4は、混練過程において最大粒子径が5μm以下の耐火性原料は凝集することなく分散した結果、比較例1~4の各々の測定値と比較すると、フリーフローとタップフローの測定値が向上し、110℃、24時間の乾燥後の見掛気孔率は低下し、緻密な施工体が作製できていることが分かる。その効果として、110℃、24時間の乾燥後の曲げ強度、並びに、耐食性が向上していることが確認できている。 In Examples 1 to 4, the refractory raw materials having a maximum particle size of 5 μm or less were dispersed without agglomeration in the kneading process, and as a result, free flow and tap flow were measured when compared with the measured values of Comparative Examples 1 to 4. It can be seen that the value is improved, the apparent porosity after drying at 110 ° C. for 24 hours is lowered, and a dense work piece can be produced. As an effect, it has been confirmed that the bending strength after drying at 110 ° C. for 24 hours and the corrosion resistance are improved.

実施例5は、スラリー中の質量含有率が30質量%未満であるために、緻密性が低下し、実施例4と比較すると、110℃、24時間の乾燥後の見掛気孔率は増大していることが分かる。そのため、110℃、24時間の乾燥後の曲げ強度の低下と、耐食性の低下が若干認められる。 In Example 5, since the mass content in the slurry is less than 30% by mass, the compactness is lowered, and the apparent porosity after drying at 110 ° C. for 24 hours is increased as compared with Example 4. You can see that. Therefore, a decrease in bending strength and a slight decrease in corrosion resistance after drying at 110 ° C. for 24 hours are observed.

実施例6は、スラリー中の質量含有率が70質量%超であるために、最大粒子径が5μm以下の耐火性原料が凝集し、実施例1と比較すると、フリーフローとタップフローの測定値の低下と、110℃、24時間の乾燥後の見掛気孔率の増大が生じ、緻密性が低下した。そのため、110℃、24時間の乾燥後の曲げ強度の低下と、耐食性の低下が若干認められる。
尚、実施例5、6は実用上問題ない特性であった。
In Example 6, since the mass content in the sol is more than 70% by mass, the refractory raw materials having a maximum particle size of 5 μm or less are aggregated, and the measured values of free flow and tap flow are compared with those of Example 1. And the apparent porosity increased after drying at 110 ° C. for 24 hours, resulting in a decrease in fineness. Therefore, a decrease in bending strength and a slight decrease in corrosion resistance after drying at 110 ° C. for 24 hours are observed.
It should be noted that Examples 5 and 6 had characteristics that did not cause any problem in practical use.

比較例5は、最大粒子径が5μm以下の耐火性原料と分散剤を水に加えて混合することによりスラリーを調製しているため、最も粒子径の小さいシリカが分散せず凝集した結果、実施例3と比較すると、フリーフローとタップフローの測定値の低下と、110℃、24時間の乾燥後の見掛気孔率の増大が生じ、緻密な施工体が作製できていないことが分かる。そのため、110℃、24時間の乾燥後の曲げ強度の低下と、耐食性の低下が認められる。 In Comparative Example 5, since the slurry was prepared by adding a refractory raw material having a maximum particle size of 5 μm or less and a dispersant to water and mixing them, silica having the smallest particle size did not disperse and aggregated. Compared with Example 3, it can be seen that the measured values of free flow and tap flow decreased, and the apparent porosity increased after drying at 110 ° C. for 24 hours, and a precise work piece could not be produced. Therefore, a decrease in bending strength and a decrease in corrosion resistance after drying at 110 ° C. for 24 hours are observed.

比較例6は、使用したシリカゾルがアルカリ性であるもシリカの平均粒子径が50nm未満であるために、混練過程中にシリカゾルが凝結したために、実施例2と比較しフリーフローとタップフローの測定値の低下と、110℃、24時間の乾燥後の見掛気孔率の増大が生じ、緻密な施工体が作製できていないことが分かる。そのため、110℃、24時間の乾燥後の曲げ強度の低下と、耐食性の低下が認められる。 In Comparative Example 6, although the silica sol used was alkaline, the average particle size of the silica was less than 50 nm, and the silica sol was condensed during the kneading process. Therefore, the measured values of free flow and tap flow were compared with those of Example 2. It can be seen that a precise construction body could not be produced due to a decrease in the apparent porosity and an increase in the apparent porosity after drying at 110 ° C. for 24 hours. Therefore, a decrease in bending strength and a decrease in corrosion resistance after drying at 110 ° C. for 24 hours are observed.

比較例7は、シリカゾルが酸性であるため、混練過程中でシリカゾルが凝結したために、実施例3と比較すると、フリーフローとタップフローの測定値の低下と、110℃、24時間の乾燥後の見掛気孔率の増大が生じ、緻密な施工体が作製できていないことが分かる。そのため、110℃、24時間の乾燥後の曲げ強度の低下と、耐食性の低下が認められる。 In Comparative Example 7, since the silica sol was acidic, the silica sol was condensed during the kneading process. Therefore, as compared with Example 3, the measured values of free flow and tap flow were lowered, and after drying at 110 ° C. for 24 hours. It can be seen that the apparent porosity has increased and a precise construction body has not been produced. Therefore, a decrease in bending strength and a decrease in corrosion resistance after drying at 110 ° C. for 24 hours are observed.

以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to these examples. It is clear that a person having ordinary knowledge in the field of technology to which the present invention belongs can come up with various modifications or modifications within the scope of the technical ideas described in the claims. , These are also naturally understood to belong to the technical scope of the present invention.

本発明によれば、キャスタブル耐火物の混練過程における最大粒子径が5μm以下の耐火性原料の凝集を解消できることで、緻密な組織を有し、耐用性に極めて優れた施工体、例えば製鐵用窯炉設備の内張り炉材を製造することができる結果、施工体、例えば製鐵用窯炉設備の寿命を大幅に延長させることができる。
According to the present invention, it is possible to eliminate the aggregation of refractory raw materials having a maximum particle size of 5 μm or less in the kneading process of a castable refractory material, thereby having a dense structure and extremely excellent durability, for example, for ironmaking. As a result of being able to manufacture the lining furnace material of the kiln equipment, the life of the construction body, for example, the iron-making kiln equipment can be significantly extended.

Claims (4)

シリカ原料を除く耐火性原料、シリカゾル及びアルミナセメントを含むキャスタブル耐火物の製造方法であって、
平均粒子径が50nm以上であるシリカを含有するアルカリ性のシリカゾル水溶液に、分散剤を溶解させる工程と、
更に前記シリカゾル水溶液に最大粒子径が5μm以下の耐火性原料を分散させてスラリーを得る工程と、
前記スラリーと、アルミナセメントと、分散剤と、最小粒子径が5μm超の耐火性原料とを混合して得られた混合物を混練する工程と、を有することを特徴とするキャスタブル耐火物の製造方法。
A method for producing a castable refractory containing a refractory raw material excluding silica raw material, silica sol and alumina cement.
A step of dissolving a dispersant in an alkaline silica sol aqueous solution containing silica having an average particle size of 50 nm or more, and
Further, a step of dispersing a refractory raw material having a maximum particle size of 5 μm or less in the silica sol aqueous solution to obtain a slurry, and a step of obtaining a slurry.
A method for producing a castable refractory, which comprises a step of kneading a mixture obtained by mixing the slurry, alumina cement, a dispersant, and a refractory raw material having a minimum particle size of more than 5 μm. ..
前記スラリーにおいて、前記最大粒子径が5μm以下の耐火性原料、及び前記シリカゾル水溶液由来の前記シリカの合計質量含有率が、30質量%以上70質量%以下であることを特徴とする請求項1に記載のキャスタブル耐火物の製造方法。 The first aspect of the slurry is characterized in that the total mass content of the refractory raw material having a maximum particle diameter of 5 μm or less and the silica derived from the silica sol aqueous solution is 30% by mass or more and 70% by mass or less. The method for manufacturing a castable refractory described. 前記シリカゾル水溶液は、25℃におけるpHが8.0以上13.0以下である、請求項1または2に記載のキャスタブル耐火物の製造方法。 The method for producing a castable refractory according to claim 1 or 2, wherein the silica sol aqueous solution has a pH of 8.0 or more and 13.0 or less at 25 ° C. 前記シリカゾル水溶液中の前記シリカの平均粒子径は、50nm以上500nm以下である、請求項1~3のいずれか一項に記載のキャスタブル耐火物の製造方法。





The method for producing a castable refractory product according to any one of claims 1 to 3, wherein the average particle size of the silica in the silica sol aqueous solution is 50 nm or more and 500 nm or less.





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