JPH02311B2 - - Google Patents
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- JPH02311B2 JPH02311B2 JP59083387A JP8338784A JPH02311B2 JP H02311 B2 JPH02311 B2 JP H02311B2 JP 59083387 A JP59083387 A JP 59083387A JP 8338784 A JP8338784 A JP 8338784A JP H02311 B2 JPH02311 B2 JP H02311B2
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
- C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
- C04B28/06—Aluminous cements
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- Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は、アルミニウム、アルミニウム合金の
溶湯の輸送保持に使用する樋、ルツボ、保持炉、
取鍋等の、溶湯に対し耐食性を有し断熱性の高い
容器を形成するための成形用耐火組成物に関す
る。 〔従来の技術〕 上記用途に対し珪酸カルシウムを主体とする板
状のものと、軽量キヤスタブル系耐火材が、アル
ミナ及びアルミニウム合金の溶湯に直接に接する
内張材として一般に使用されている。このうちの
珪酸カルシウム系の板状の製品は、断熱性、強度
の点では優れているが、結晶水を多量に含むた
め、加熱焼結する製造過程で、脱水による収縮が
大きく、例えば１ｍ×1.5ｍ×0.6ｍの溶槽状の大
型の容器等を製造する場合、亀裂の発生なく作る
ことが非常に困難なため、板状に成形焼結したも
のを組合せ、ほぞ組しモルタル接合する方法がと
られている。そのため目地部分よりの湯洩れ、目
地部分の目開き等の問題がある。 一方、軽量キヤスタブル系耐火材は、一体構造
物を作るのには適しているが、強度が小さく、脱
水による収縮も大きく一体構造の大形容器として
成形し使用するには、強度上問題がある。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明は、上記の問題を解決し、断熱性、強
度、、耐食性に優れたアルミニウム、アルミニウ
ム合金溶湯用の大形容器を容易に作ることのでき
る成形用耐火組成物を供することを目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 繊維状ウオラストナイトをハイアルミナセメン
トとの合計の35〜68重量％、ブレーン法での比表
面積が4000〜5000cm2/ｇのハイアルミナセメント
と、ブレーン法での比表面積が8000〜10000cm2/ｇ
のハイアルミナセメントとを、重量比で３：７〜
６：４の割合で繊維状ウオラストナイトとの合計
35〜65重量％、有機粘結剤を合計に対し外割
りで0.1〜0.5重量％、とよりなる成形用耐火組成
物、及び上記配合に更に長さ10mm以下の有機繊維
を合計に対し外割りで１〜0.01重量％を含有
せしめた成形用耐火物を構成したことを発明とす
るものである。 〔作用〕 本発明組成物はこれに水を加えて混和し、型に
鋳込み、硬化後脱型、乾燥、焼結して耐火断熱性
容器等を作るために使用するものである。 本発明の成形用耐火組成物に使用する繊維状ウ
オラストナイトは結晶水を含まないCaO・SiO2
結晶であり、特に針状結晶のものが断熱性、強
度、収縮性の点から好ましい。6CaO・6SiO2・
H2Oや5CaO・6SiO2・5H2O等は焼結の際の加熱
によつて脱水するとき収縮を生じ、大形の一体構
造の容器を製造するとき亀裂を生ずのるので適し
ない。配合量は、目的とする嵩密度、断熱性、強
度、作業性の点より決定される。配合量が多くな
ると、得られた製品の断熱性は良くなり、収縮も
小さくなるが、強度が低下し、作業性（鋳込成形
時の流動性）が低下する。また配合量が少ない場
合、作業性、強度の点では優れれたものとなる、
断熱性が低下し、収縮が大きくなる。このために
これの配合量をハイアルミナセメントとの合計の
35〜65重量％とする。 結合剤としてのセメントはウオラストナイトを
結合して硬化するに当り、硬化時間が適切である
こと、充分な強度を生じること、アルミニウムに
対する耐食性が優れていること、脱水による収縮
が小さいこと等が要求される。この要求に対し、
Al2O3含有量70重量％以上でFe2O含有量の少ない
ハイアルミナセメントが適する。セメントの粒径
は一般にブレーン法での比表面積で表わされ、比
表面積が8000〜10000cm2/ｇの比較的粒径の小さい
ハイアルミナセメントは、焼成時の収縮は大きい
が強度の大きなものが得られる。これに対し比表
面積が4000〜5000cm2/ｇの比較的粒径の大きいハ
イアルミナセメントは、焼成時の収縮は小さいが
焼成物の強度は小さくなる傾向を有する。 本発明では比表面積が4000〜5000cm2/ｇのもの
と、8000〜10000cm2/ｇのものとを重量比で３：７
〜６：４の割合で、繊維状ウオラストナイトとの
合計の35〜65重量％用いるようにした点に特徴が
ある。35重量％以下で強度が充分でなく、65重量
％を超えると嵩密度が大きくなり、断熱性が低下
する。またハイアルミナセメントの比表面積が
4000〜5000cm2/ｇのものと、8000〜10000cm2/ｇの
ものとを重量比で３：７〜６：４の割合で使用す
るようにしたのは、この範囲外では強度が不足す
るようになつたり、収縮が大きくなつてするよう
になるためである。 有機粘結剤は鋳込作業性の調節及びブリージン
グ現象を防止するために配合される。この有機粘
結剤としては、カルボキシメチルセルロース、メ
チルセルロース、ポリビニルアルコール等より選
ばれるが、繊維状ウオラストナイトとハイアルミ
ナセメントとの合計に対し外割りで0.5重量％を
超えるとセメントの硬化時間に影響を与える場合
があり、0.1重量％より少ないと、ブリージング
を生ずる場合があるのでこの範囲とする。 有機繊維を配合することにより、上記配合物に
水を添加した混練物の成形体の収縮を防止しなが
ら乾燥を２〜３倍早くすることができる。これは
繊維の周囲に接する固体粒子との間に生ずる毛細
管様空隙により外部への水分の蒸発が容易になる
ためと考えられる。加える繊維の長さが10mm以上
になると分散性が悪くなると共に鋳込性が悪くな
るので10mm以下のものを用いる必要がある。添加
量は繊維状ウオラストナイトとハイアルミナセメ
ントとの合計量に対し外割りで１重量％を超える
と分散性、鋳込性が悪くなり、0.01重量％未満で
は効果が生じないので１〜0.01％とする。 〔実施例〕 針状結晶のウオラストナイト（見掛径10〜50μ
ｍ、平均20μｍ、長さ100〜1000μｍ、平均約300μ
ｍ）、ハイアルミナセメント〔〕（比表面積8000
〜10000cm2/ｇ、Al2O379重量％、CaO18重量％、
Fe2O30.3重量％）、ハイアルミナセメント〔〕
（比表面積4000〜5000cm2/ｇ、Al2O374重量％、
CaO25重量％、Fe2O30.3重量％）、有機粘結剤
（メチルセルロース）、有機繊維（ポリプロピレ
ン、長さ５mm）を使用し、次表に示す配合に水を
加え、内寸法１ｍ×1.5ｍ×0.6ｍの浴槽状の金型
に鋳込んだ。Ａ、Ｂ共24時間金型中で養生した
後、Ａは乾燥後48時間かけて800℃まで昇温し、
800℃で４時間保持して焼成し、Ｂは乾燥後72時
間かけて800℃まで昇温し、800℃で４時間保持し
て焼成した。 参考例(1)は実施例１と同じ配合物を用い、同様
に混練、鋳込、焼成した。 これらについてアルミニウム溶湯に対する耐食
性の試験は、65×65×114〔mm〕のピースを切出
し、中心部に直径30mm、深さ70mmの孔を作り、こ
の孔の中に、JISH21171種、４種Ｃ、７種Ａ、８
種ＢおよびJIS H2103アルミニウム二次地金１種
をそれぞれ90ｇ入れ、30分で700℃に昇温し、700
℃に200時間保持し、冷却後二分割し、アルミニ
ウムとテストピースの接触面を観察した。その結
果、反応生成物は何れも皆無であつた。 参考例(2)のＧは従来市販の珪酸カルシウム板、
Ｈは同じく市販の軽量キヤスタブルの物理的性質
を参考として示したものである。
溶湯の輸送保持に使用する樋、ルツボ、保持炉、
取鍋等の、溶湯に対し耐食性を有し断熱性の高い
容器を形成するための成形用耐火組成物に関す
る。 〔従来の技術〕 上記用途に対し珪酸カルシウムを主体とする板
状のものと、軽量キヤスタブル系耐火材が、アル
ミナ及びアルミニウム合金の溶湯に直接に接する
内張材として一般に使用されている。このうちの
珪酸カルシウム系の板状の製品は、断熱性、強度
の点では優れているが、結晶水を多量に含むた
め、加熱焼結する製造過程で、脱水による収縮が
大きく、例えば１ｍ×1.5ｍ×0.6ｍの溶槽状の大
型の容器等を製造する場合、亀裂の発生なく作る
ことが非常に困難なため、板状に成形焼結したも
のを組合せ、ほぞ組しモルタル接合する方法がと
られている。そのため目地部分よりの湯洩れ、目
地部分の目開き等の問題がある。 一方、軽量キヤスタブル系耐火材は、一体構造
物を作るのには適しているが、強度が小さく、脱
水による収縮も大きく一体構造の大形容器として
成形し使用するには、強度上問題がある。 〔発明が解決しようとする問題点〕 本発明は、上記の問題を解決し、断熱性、強
度、、耐食性に優れたアルミニウム、アルミニウ
ム合金溶湯用の大形容器を容易に作ることのでき
る成形用耐火組成物を供することを目的とする。 〔問題点を解決するための手段〕 繊維状ウオラストナイトをハイアルミナセメン
トとの合計の35〜68重量％、ブレーン法での比表
面積が4000〜5000cm2/ｇのハイアルミナセメント
と、ブレーン法での比表面積が8000〜10000cm2/ｇ
のハイアルミナセメントとを、重量比で３：７〜
６：４の割合で繊維状ウオラストナイトとの合計
35〜65重量％、有機粘結剤を合計に対し外割
りで0.1〜0.5重量％、とよりなる成形用耐火組成
物、及び上記配合に更に長さ10mm以下の有機繊維
を合計に対し外割りで１〜0.01重量％を含有
せしめた成形用耐火物を構成したことを発明とす
るものである。 〔作用〕 本発明組成物はこれに水を加えて混和し、型に
鋳込み、硬化後脱型、乾燥、焼結して耐火断熱性
容器等を作るために使用するものである。 本発明の成形用耐火組成物に使用する繊維状ウ
オラストナイトは結晶水を含まないCaO・SiO2
結晶であり、特に針状結晶のものが断熱性、強
度、収縮性の点から好ましい。6CaO・6SiO2・
H2Oや5CaO・6SiO2・5H2O等は焼結の際の加熱
によつて脱水するとき収縮を生じ、大形の一体構
造の容器を製造するとき亀裂を生ずのるので適し
ない。配合量は、目的とする嵩密度、断熱性、強
度、作業性の点より決定される。配合量が多くな
ると、得られた製品の断熱性は良くなり、収縮も
小さくなるが、強度が低下し、作業性（鋳込成形
時の流動性）が低下する。また配合量が少ない場
合、作業性、強度の点では優れれたものとなる、
断熱性が低下し、収縮が大きくなる。このために
これの配合量をハイアルミナセメントとの合計の
35〜65重量％とする。 結合剤としてのセメントはウオラストナイトを
結合して硬化するに当り、硬化時間が適切である
こと、充分な強度を生じること、アルミニウムに
対する耐食性が優れていること、脱水による収縮
が小さいこと等が要求される。この要求に対し、
Al2O3含有量70重量％以上でFe2O含有量の少ない
ハイアルミナセメントが適する。セメントの粒径
は一般にブレーン法での比表面積で表わされ、比
表面積が8000〜10000cm2/ｇの比較的粒径の小さい
ハイアルミナセメントは、焼成時の収縮は大きい
が強度の大きなものが得られる。これに対し比表
面積が4000〜5000cm2/ｇの比較的粒径の大きいハ
イアルミナセメントは、焼成時の収縮は小さいが
焼成物の強度は小さくなる傾向を有する。 本発明では比表面積が4000〜5000cm2/ｇのもの
と、8000〜10000cm2/ｇのものとを重量比で３：７
〜６：４の割合で、繊維状ウオラストナイトとの
合計の35〜65重量％用いるようにした点に特徴が
ある。35重量％以下で強度が充分でなく、65重量
％を超えると嵩密度が大きくなり、断熱性が低下
する。またハイアルミナセメントの比表面積が
4000〜5000cm2/ｇのものと、8000〜10000cm2/ｇの
ものとを重量比で３：７〜６：４の割合で使用す
るようにしたのは、この範囲外では強度が不足す
るようになつたり、収縮が大きくなつてするよう
になるためである。 有機粘結剤は鋳込作業性の調節及びブリージン
グ現象を防止するために配合される。この有機粘
結剤としては、カルボキシメチルセルロース、メ
チルセルロース、ポリビニルアルコール等より選
ばれるが、繊維状ウオラストナイトとハイアルミ
ナセメントとの合計に対し外割りで0.5重量％を
超えるとセメントの硬化時間に影響を与える場合
があり、0.1重量％より少ないと、ブリージング
を生ずる場合があるのでこの範囲とする。 有機繊維を配合することにより、上記配合物に
水を添加した混練物の成形体の収縮を防止しなが
ら乾燥を２〜３倍早くすることができる。これは
繊維の周囲に接する固体粒子との間に生ずる毛細
管様空隙により外部への水分の蒸発が容易になる
ためと考えられる。加える繊維の長さが10mm以上
になると分散性が悪くなると共に鋳込性が悪くな
るので10mm以下のものを用いる必要がある。添加
量は繊維状ウオラストナイトとハイアルミナセメ
ントとの合計量に対し外割りで１重量％を超える
と分散性、鋳込性が悪くなり、0.01重量％未満で
は効果が生じないので１〜0.01％とする。 〔実施例〕 針状結晶のウオラストナイト（見掛径10〜50μ
ｍ、平均20μｍ、長さ100〜1000μｍ、平均約300μ
ｍ）、ハイアルミナセメント〔〕（比表面積8000
〜10000cm2/ｇ、Al2O379重量％、CaO18重量％、
Fe2O30.3重量％）、ハイアルミナセメント〔〕
（比表面積4000〜5000cm2/ｇ、Al2O374重量％、
CaO25重量％、Fe2O30.3重量％）、有機粘結剤
（メチルセルロース）、有機繊維（ポリプロピレ
ン、長さ５mm）を使用し、次表に示す配合に水を
加え、内寸法１ｍ×1.5ｍ×0.6ｍの浴槽状の金型
に鋳込んだ。Ａ、Ｂ共24時間金型中で養生した
後、Ａは乾燥後48時間かけて800℃まで昇温し、
800℃で４時間保持して焼成し、Ｂは乾燥後72時
間かけて800℃まで昇温し、800℃で４時間保持し
て焼成した。 参考例(1)は実施例１と同じ配合物を用い、同様
に混練、鋳込、焼成した。 これらについてアルミニウム溶湯に対する耐食
性の試験は、65×65×114〔mm〕のピースを切出
し、中心部に直径30mm、深さ70mmの孔を作り、こ
の孔の中に、JISH21171種、４種Ｃ、７種Ａ、８
種ＢおよびJIS H2103アルミニウム二次地金１種
をそれぞれ90ｇ入れ、30分で700℃に昇温し、700
℃に200時間保持し、冷却後二分割し、アルミニ
ウムとテストピースの接触面を観察した。その結
果、反応生成物は何れも皆無であつた。 参考例(2)のＧは従来市販の珪酸カルシウム板、
Ｈは同じく市販の軽量キヤスタブルの物理的性質
を参考として示したものである。
参考例(1)のＣに示すようにウオラストナイトが
ハイアルミナセメントとの合計の65重量％を超え
ると、発現強度の大きいハイアルミナセメントを
用いても強度が低下し、Ｄに示すように発現強度
の大きいハイアルミナセメント単独の使用では強
度のあるものが得られるが収縮が大きくなり、Ｅ
に示すように収縮の小さいハイアルミナセメント
単独の使用では収縮は小さいが焼成後の強度が小
さい。またＦに示すようにハイアルミナセメント
の合計がウオラストナイトとの合計の65重量％を
超えると嵩比重が大きくなつて断熱性の小さいも
のとなり亀裂も発生するようになる。 これに対し本発明の成形用耐火組成物によれ
ば、断熱性、強度を共に備え、亀裂の発生なく、
アルミニウム、アルミニウム合計溶湯に対し耐食
性ある大型の成形品を容易に作ることができ、有
機繊維を配合すれば、配合しない場合に比し焼成
に要する時間を短かくでき経済的に作ることがで
きる。
ハイアルミナセメントとの合計の65重量％を超え
ると、発現強度の大きいハイアルミナセメントを
用いても強度が低下し、Ｄに示すように発現強度
の大きいハイアルミナセメント単独の使用では強
度のあるものが得られるが収縮が大きくなり、Ｅ
に示すように収縮の小さいハイアルミナセメント
単独の使用では収縮は小さいが焼成後の強度が小
さい。またＦに示すようにハイアルミナセメント
の合計がウオラストナイトとの合計の65重量％を
超えると嵩比重が大きくなつて断熱性の小さいも
のとなり亀裂も発生するようになる。 これに対し本発明の成形用耐火組成物によれ
ば、断熱性、強度を共に備え、亀裂の発生なく、
アルミニウム、アルミニウム合計溶湯に対し耐食
性ある大型の成形品を容易に作ることができ、有
機繊維を配合すれば、配合しない場合に比し焼成
に要する時間を短かくでき経済的に作ることがで
きる。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 繊維状ウオラストナイトをのハイアル
ミナセメントとの合計の35〜65重量％、 ブレーン法での比表面積が4000〜5000cm2/ｇ
のハイアルミナセメントと、ブレーン法での比
表面積が8000〜10000cm2/ｇのハイアルミナセメ
ントとを重量比で３：７〜６：４の割合での
繊維状ウオラストナイトとの合計の35〜65重量
％、有機粘結剤を合計に対し外割りで0.1
〜0.5重量％、とよりなる成形用耐火組成物。 ２ 繊維状ウオラストナイトをのハイアル
ミナセメントとの合計の35〜65重量％、 ブレーン法での比表面積が4000〜5000cm2/ｇ
のハイアルミナセメントと、ブレーン法での比
表面積が8000〜10000cm2/ｇのハイアルミナセメ
ントとを重量比で３：７〜６：４の割合での
繊維状ウオラストナイトとの合計の35〜65重量
％、有機粘結剤を合計に対し外割りで0.1
〜0.5重量％、長さ10mm以下の有機繊維を
合計に対し外割りで１〜0.01重量％、よりなる
成形用耐火組成物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59083387A JPS60226438A (ja) | 1984-04-25 | 1984-04-25 | 成形用耐火組成物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59083387A JPS60226438A (ja) | 1984-04-25 | 1984-04-25 | 成形用耐火組成物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60226438A JPS60226438A (ja) | 1985-11-11 |
| JPH02311B2 true JPH02311B2 (ja) | 1990-01-05 |
Family
ID=13801006
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59083387A Granted JPS60226438A (ja) | 1984-04-25 | 1984-04-25 | 成形用耐火組成物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60226438A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62265151A (ja) * | 1986-05-12 | 1987-11-18 | ニチアス株式会社 | 成形材料 |
| JP4704263B2 (ja) * | 2006-03-31 | 2011-06-15 | ニチアス株式会社 | 不定形耐火物成形材料及び不定形耐火物成形体 |
| JP2008247720A (ja) * | 2007-03-30 | 2008-10-16 | Nichias Corp | 不定形耐火物成形材料および不定形耐火物成形体 |
| JP5639243B2 (ja) * | 2013-09-05 | 2014-12-10 | ニチアス株式会社 | 低融点金属鋳造装置用耐熱材料 |
-
1984
- 1984-04-25 JP JP59083387A patent/JPS60226438A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS60226438A (ja) | 1985-11-11 |
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