JP7383103B1 - キャスタブル乾式吹付材及びその施工方法 - Google Patents
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Abstract
Description
シリカゾルで混練されたキャスタブル耐火物からなり、
前記シリカゾルのシリカ濃度が10質量%以上20質量%未満であり、
前記シリカゾルに含まれるシリカ微粒子の平均粒子径が5~9.8nmであること、
を特徴とするキャスタブル乾式吹付材、を提供する。
シリカゾルで混練されたキャスタブル耐火物原料を用い、
前記シリカゾルのシリカ濃度を10質量%以上20質量%未満とし、
前記シリカゾルに含まれるシリカ微粒子の平均粒径を5~10nmとし、
前記キャスタブル耐火物原料を吹付成形した後、乾燥させること、
を特徴とするキャスタブル乾式吹付材の施工方法、も提供する。
本発明のキャスタブル乾式吹付材は、シリカゾルで混練されたキャスタブル耐火物からなり、シリカゾルのシリカ濃度が10質量%以上20質量%未満であり、シリカゾルに含まれるシリカ微粒子の平均粒子径が5~10nmであることを特徴とするものである。以下、主成分と添加成分及びキャスタブル乾式吹付材の特性について詳細に説明する。
主成分は本発明の効果を損なわない限りにおいて特に限定されず、流し込みキャスタブルに一般的に使用されているものを使用することができる。具体的には、例えば、アルミナ、ムライト、クロミア、マグネシア、スピネル、シリカ、ジルコニア、ジルコン等を使用することができ、これらを単独で使用してもよく、任意の組み合わせで混合してもよい。
本発明のキャスタブル乾式吹付材には、結合剤として、アルミナセメントが添加されている。アルミナセメントとしては、一般に市販されているものが使用でき、添加量は1~3質量%とすることが好ましい。セメントの含有量が1質量%未満ではキャスタブル耐火物の強度を向上させる効果に乏しく、3質量%を超える場合はCaO成分過多により、耐食性低下の原因となる。また、セメントの含有量を3質量%以下とすることで、キャスタブル乾式吹付材の耐熱性を改善させることができ、耐食性も向上させることができる。
本発明のキャスタブル乾式吹付材は、シリカゾルで混練されたキャスタブル耐火物からなるものである。
本発明のキャスタブル乾式吹付材には、任意の添加成分として、流し込みキャスタブルに一般的に使用されている原料を添加することができる。
本発明のキャスタブル乾式吹付材はシリカ濃度及びシリカ微粒子の平均粒径が最適化されたシリカゾルを用いて混練されたキャスタブル原料からなり、優れた耐爆裂性と高い熱間強度を有している。
本発明のキャスタブル乾式吹付材の施工方法は、シリカゾルで混練されたキャスタブル耐火物原料を用い、シリカゾルのシリカ濃度を10質量%以上20質量%未満とし、シリカゾルに含まれるシリカ微粒子の平均粒径を5~10nmとし、キャスタブル耐火物原料を吹付成形した後、乾燥させること、を特徴とするものである。
表1に実施例1~実施例7として示す割合で原料及び添加剤を調製し、混練液としてシリカゾルを添加して、1.0~2.0barの吹付圧にてアンカー付き鉄板の表面に施工を行い、本発明のキャスタブル乾式吹付材を得た。ここで、表1における「混練液」は、2種のシリカゾルを混合した場合は混合後の状態を示している(1種のみのシリカゾルを使用した場合は当該シリカゾルの値を示している。)。
各キャスタブル耐火物原料を吹付成形する際のポンプ圧送性及び得られた各キャスタブル乾式吹付材の耐爆裂性及び熱間強度を評価した。
原料及び添加剤に混練液を添加して混錬した状態の粘度にて、ポンプ圧送性を評価した。粘度が3mPa・s以下の場合を5、3mPa・sより大きく5mPa・s以下の場合を4、5mPa・sより大きく7mPa・s以下の場合を3、7mPa・sより大きく10mPa・s以下の場合を2、10mPa・s以上の場合を1として、得られた結果を表1に示す。
混練したキャスタブル耐火物原料を紙コップに流し込み、24時間自然養生した。養生後のサンプルを紙コップから取り出し、任意の温度に保温した電気炉に入れ、15分間加熱し、爆裂の有無を確認した。ここで、爆裂が全く認められない場合を5、クラックが発生した場合は、クラックの度合いで4(僅かにクラックが発生した場合)~2(クラックが顕著に発生した場合)とし、爆散しサンプルの形状が残らなかった場合を1として評価した。得られた結果を表1に示す。
30mm×30mm×120mmの試片を、熱間曲げ試験装置を用いて熱間強度を測定した。1300℃の大気雰囲気下で三点曲げ(支点間距離80mm)を行った結果を数値(MPa)で表示している。得られた結果を表1に示す。
表1に比較例1~比較例7として示す割合で原料を調整したこと以外は実施例と同様にして、キャスタブル乾式吹付材を得た。なお、比較例1ではシリカゾルを添加しておらず、水を添加している。また、実施例と同様にして、各キャスタブル乾式吹付材のポンプ圧送性、耐爆裂性及び熱間強度を評価し、得られた結果を基に総合評価を行った。得られた結果を表1に示す。
Claims (5)
- シリカゾルで混練されたキャスタブル耐火物からなり、
前記シリカゾルのシリカ濃度が10質量%以上20質量%未満であり、
前記シリカゾルに含まれるシリカ微粒子の平均粒子径が5~9.8nmであること、
を特徴とするキャスタブル乾式吹付材。 - セメントの含有量が3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乾式吹付材。 - 1300℃における曲げ強さが8MPa以上であること、
を特徴とする請求項1又は2に記載のキャスタブル乾式吹付材。 - シリカゾルで混練されたキャスタブル耐火物原料を用い、
前記シリカゾルのシリカ濃度を10質量%以上20質量%未満とし、
前記シリカゾルに含まれるシリカ微粒子の平均粒径を5~10nmとし、
前記キャスタブル耐火物原料を吹付成形した後、乾燥させること、
を特徴とするキャスタブル乾式吹付材の施工方法。 - シリカ微粒子の平均粒子径が異なる2種以上のシリカゾルを混合してシリカゾル混合液を調整し、
前記シリカゾル混合液を用いて前記キャスタブル耐火物原料を混錬すること、
を特徴とする請求項4に記載のキャスタブル乾式吹付材の施工方法。
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