JPH0124748B2

JPH0124748B2 -

Info

Publication number: JPH0124748B2
Application number: JP56198053A
Authority: JP
Inventors: Izumi Ooishi; Kazunori Ogasawara; Eiji Ishii; Yoshihiro Kadota; Tatsuo Kawakami; Toshio Yamane; Matsuichi Yoshimura; Toshihiko Kondo
Original assignee: Kawasaki Refractories Co Ltd; Kawasaki Steel Corp
Current assignee: JFE Steel Corp; JFE Refractories Corp
Priority date: 1981-12-08
Filing date: 1981-12-08
Publication date: 1989-05-12
Also published as: JPS5899177A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、マグネシア及び／又はスピネルを含
有するキヤスタブル耐火物に関する。マグネシア及びスピネルは、耐食性に優れてい
るので、コーテイング材、吹付材、スリンガー材
等の不定形耐火物の主材料として使用されてい
る。しかしながら、この様に優れた性質を有する
マグネシア及びスピネルも、水分を多量に使用
し、鋳込み用或いは流し込み用として使用される
セメント系キヤスタブル耐火物に使用するには、
大きな難点がある。即ち、水を加えて混練した場
合には、マグネシア分が水和して水酸化マグネシ
ウムが生成される為、施工体の強度が小さい、加
熱乾燥時に急激な脱水による亀裂が生じる。加圧
下の加熱時に施工体が崩壊しやすい。又水和によ
る凝結の為可使時間が短い等の欠点がある。更
に、マグネシア及び／又はスピネルの粗粒及び細
粒のみからなる鋳込み用不定形耐火物において
も、粗粒及び細粒に付着して混入する微粉のため
に、乾燥時に亀裂の発生や崩壊が生じやすく、こ
の傾向はマグネシア及び／又はスピネル微粉の粒
度が小さくなる程大となる。更に又、鋳込み用及
び流し込み用の耐火物組成物は、施工現場におい
て水を加え混練されるまでは、乾燥状態で貯蔵保
存されるのであるが、マグネシア及びスピネルは
消化しやすい為、空気中の水分により水和され、
硬化してしまう欠点もある。本発明者は、マグネシア及び／又はスピネルを
含むキヤスタブル耐火物特有の問題点を解消すべ
く種々研究を重ねた結果、非晶質シリカ微粉を添
加することによりその目的を達成し得ることを見
出し、更に研究を進めて遂に本発明を完成するに
いたつた。即ち、本発明は、マグネシア及び／又
はスピネル75〜99重量部及びアルミナセメント25
〜１重量部の合計100重量部からなる混合物に非
晶質シリカ微粉0.5〜40重量部を配合したことを
特徴とするキヤスタブル耐火物組成物に係る。本発明においては、マグネシア及び／又はスピ
ネル75〜99重量部及びアルミナセメント25〜１重
量部を基本組成とし、これにマグネシア及び／又
はスピネル重量の0.5〜40％の割合で非晶質シリ
カ微粉を配合する。マグネシアとしては海水マグネシア、焼結マグ
ネシア、電融マグネシア、天然マグネシア等が、
スピネルとしては焼結スピネル、電融スピネル等
が夫々例示される。これ等は、単独で使用しても
良く、或いは２種以上を併用しても良い。結合剤としてのアルミナセメントは、特に限定
されることはなく、市販の各種アルミナセメント
を使用することが出来る。非晶質シリカとしては、溶融シリカ、ホワイト
カーボン、或いは金属シリコン及びシリコン合金
の製造時に副生するいわゆるシリカフラワー等を
使用することが出来る。非晶質シリカ粉は、出来
るだけ微細であることが好ましく、具体的には、
その90重量％以上が44μｍ以下で且つ残余が74μ
ｍを超えないことが好ましい。非晶質シリカ微粉
の使用量は、マグネシア及び／又はスピネルの重
量の0.5〜40％（SiO₂として）の範囲内とする。
非晶質シリカの使用量がSiO₂として0.5重量％未
満の場合には、未添加の場合と同様にマグネシア
及び／又はスピネルの水和、脱水による亀裂の発
生や崩壊等を防止することが出来ない。一方、非
晶質シリカの量がSiO₂として40重量％を上回る
と、耐火性、耐食性、作業性等が低下する傾向を
生ずる。本発明組成物には、必要に応じ更に種々の公知
の耐火材料、金属粉末等を添加することが出来
る。耐火材料としては、焼結アルミナ、電融アル
ミ、電融ムライト、仮焼アルミナ等のアルミナ系
材料、クロム鉱、オリビン、フオルステライト、
耐火粘土等が挙げられ、これ等は適宜配合及び粘
度調整して使用される。金属粉末としては、金属
シリコン、フエロシリコン、金属アルミニウム等
の粉末が例示される。本発明組成物は、マグネシア及び／又はスピネ
ル、アルミナセメント及び非晶質シリカ、並びに
必要ならばその他の添加材料を加え、均一に混合
した状態で貯蔵される。使用に際しては、これに
必要量の水を加え、混練すれば良い。本発明キヤスタブル耐火物は、溶銑鍋、溶鋼
鍋、タンデイツシユ等の溶融金属容器用として、
又樋、窯炉炉壁用として有用である。本発明によれば、以下の如き顕著な効果が奏さ
れる。 (i) 水を加えて混練するに先立つ貯蔵中に消化を
生じ難いので、保存安定性に優れている。 (ii) 水を加えて混練した場合には、MgO−SiO₂
−H₂O系なる反応生成物が形成されてマグネ
シア分を安定させるので、可使時間が延長さ
れ、作業性が改善される。 (iii) マグネシア分の水和及び急激な脱水による亀
裂発生及び崩壊を効果的に防止し得る。 (iv) 天然マグネシアの如き不純物を多量含有する
低級マグネシアの使用も可能である。以下に実施例を示し、本発明の特徴とするとこ
ろをより一層明らかにする。なお、以下の各実施
例において使用する非晶質シリカＡ及びＢ並びに
結晶質シリカの粒度分布を夫々第１表乃至第３表
に示し、各シリカの化学組成（重量％）を第４表
に示す。

【表】

【表】実施例１第５表に示す配合物（No.１〜９）に水７重量部
を加え、５分間混練した後、40mm×40mm×160mm
の鋳型に鋳込み、20℃で16時間養生する。得られ
た試料No.１〜９を温度152℃、水蒸気圧４気圧の
オートクレーブ内に３時間保持する。次いで試料
の外観を肉眼観察するとともに、各種の試験を行
なう。結果は、第６表に示す通りである。

【表】

【表】第６表に示す結果から以下のことが明らかであ
る。 (1) シリカを全く使用しない場合（配合物No.１及
び試料No.１）及び結晶質シリカを使用する場合
（配合物No.２及び５並びに試料No.２及び５）に
は、成形体自体が粉化するので、物理的性質に
測定は全く不可能である。 (2) 粒度の比較的大きい非晶質シリカＡを使用す
る場合（配合物No.３、６、８及び９並びに試料
No.３、６、８及び９）には、成形体に亀裂を生
じており、使用量が７重量部以下では気孔率以
外の測定は不可能である。しかしながら、本実
施で採用した試験は、乾燥することなく水蒸気
圧４気圧という極めて苛酷な条件下に行なわれ
たものであるから、試料No.３、６、８及び９も
十分使用可能であると考えられる。 (3) 粒度の小さい非晶質シリカＢを使用する場合
（配合物No.４及び７並びに試料No.４及び７）は、
本実施例で採用する極めて苛酷な試験条件下に
も全く異常が認められず、極めて優れた物理的
性質を備えている。実施例２第７表に示す配合物（No.10〜12）に水７重量部
を加え、実施例１と同様にして混練、鋳込み及び
養生した後、110℃で10時間乾燥する。得られた
試料No.10〜12をオートクレーブに入れ、実施例１
と同様の消化性試験に供した結果は、第８表に示
す通りである。

【表】

【表】自然養生を充分に行なつて大部分の自由水を放
散させた後、更に乾燥を徐々に行なう本実施例に
おいては、非晶質シリカＡ及びＢを使用すること
（配合物No.11及び12並びに試料No.11及び12）によ
り、極めて優れた結果が得られている。これに対
し、結晶質シリカを使用する場合（配合物No.10及
び試料No.10）には、養生後に徐々に乾燥を行なう
という比較的緩やかな試験下にも亀裂が甚だしい
ので、到底実用し難いことが明らかである。実施例３第９表に示す配合物を十分に混合した後、ポリ
塩化ビニル製の袋に入れて密封し、夏期３ケ月間
貯蔵する。非晶質シリカ微粉を含む配合物No.13、
14及び15は、いずれも硬化しておらず、混合直後
と全く変らないのに対し、非晶質シリカ微粉を含
まない配合物No.16は、水分を吸収して硬化してい
た。尚、第９表中の数値は、重量部で示されてい
る。

【表】次いで、夏期３ケ月間保存後の各配合物に水を
加え、実施例１と同様にして混練、鋳込み及び養
生を行なつた後、40℃／hrの昇温速度で800℃ま
で加熱し、乾燥させ、試料No.13、14、15及び16を
得る。配合物No.13、14及び15の場合には、７重量部の
水をを加えることにより良好に混練作業が行なえ
たのに対し、配合物No.16の場合には、９重量部の
水が必要であつた。又、乾燥後の試料No.13、14及び15においては、
亀裂の発生は全く認められなかつたのに対し、試
料No.16には大きな亀裂が発生していた。更に、配合物No.15に水７重量部を加えて混練し
た後、これを溶鋼鍋に流し込み施工したところ、
乾燥時にも亀裂の発生はなく、極めて満足すべき
結果が得られた。実施例４第10表に示す配合物（No.17〜19）に水７重量部
を加え、５分間混練した後、実施例１と同様にし
て鋳込み及び養生を行ない、試料No.17〜19を得
る。得られた試料No.17〜19を実施例１と同様の条
件でオートクレーブ内に保持した後、実施例１と
同様にして外観を観察し且つ各種試験を行なう。
結果は第11表に示す通りである。

【表】

【表】第11表に示す結果から、マグネシアとして0.3
mm以下の微粉を使用するにもかかわらず、本実施
例製品は、極めて苛酷な試験条件にも耐え得る優
れた物理的性質を具備していることが明らかであ
る。

Claims

【特許請求の範囲】

１マグネシア及び／又はスピネル75〜99重量部
及びアルミナセメント25〜１重量部の合計100重
量部からなる混合物に非晶質シリカ微粉0.5〜40
重量部を配合したことを特徴とするキヤスタブル
耐火物組成物。