JPH0317790B2 - - Google Patents

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JPH0317790B2
JPH0317790B2 JP14802986A JP14802986A JPH0317790B2 JP H0317790 B2 JPH0317790 B2 JP H0317790B2 JP 14802986 A JP14802986 A JP 14802986A JP 14802986 A JP14802986 A JP 14802986A JP H0317790 B2 JPH0317790 B2 JP H0317790B2
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Description

【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野 本発明は、高度の耐磨耗性を特性とする耐火組
成物、特に耐火性キヤスタブルとして使用しうる
そのような組成物に関する。 従来の技術 耐火性キヤスタブルは水硬性組成物である。そ
れらは粒状の耐火性骨材および化学結合剤よりな
る。耐火性キヤスタブルは乾燥した形で輸送し、
水と混合して必要な稠度にしたら適所に、コンク
リートのように注いだり、詰めたりあるいは打込
んだり、ここで塗つたりあるいはエアーガンで吹
付けたりしうる。耐火性キヤスタブルは室温で水
によつて強力に硬化し、そして温度の上昇につれ
て必要なセラミツク結合となるまで、すぐれた強
さを維持する。キヤスタブルは不規則な形の炉の
ライニング、れんがでできたものの修繕および緊
急に必要とされる特殊な造形物の流し込成形に特
に適している。多数のキヤスタブル組成物が知ら
れており、様々な特性を持つ公知の組成物の各々
は、種々な用途に有用なものとなつている。 そのような用途の一つに、耐火性キヤスタブル
を、石油化学プロセスで使用される流動接触分解
装置に用いる移送ラインのライニングに使用する
ものがある。このような装置では、非常に磨耗性
の触媒が高速で移動し、そのため極度の浸蝕ポテ
ンシヤルが接触分解装置中に生じる。このような
装置では、初期には、耐磨耗性ライニングはホス
フエート結合耐火物からつくられていて、これら
は取り付けるのに大規模な固定と手でつき固める
必要があつた。フオスフエート結合耐火物の取り
付けの経費を減じるために、精製工業では、金属
シエルへの固定がそれほど大げさでなく、そして
比較的速く注入することのできる、ステンレス鋼
フアイバーを現場添加するキヤスタブルを使い始
めた。上記のことから、取り付け時間および経費
については改良されたが、耐磨耗性が強まること
が望まれた。 発明が解決しようとする問題点 石油化学関係の容器の耐磨耗性ライニングは、
一般に化学結合したまたはセメント結合した耐火
性組成物である。耐磨耗性は普通、強くて密な耐
火性粒子、たとえば焼成耐火粘土、およびアルミ
ニウムオルトホスフエートまたはアルミン酸カル
シウムセメントよりなる強力な結合剤を使うこと
によつて得られる。セメントの場合、耐磨耗性結
合は、多量のセメントを、またはヒユームドシリ
カ、10%より下の量のセメント、および少ない水
分で流動性にする表面活性剤の組合せを使用する
ことによつて得られる。少ない水分でキヤストす
ることによつて密度が改良され、その結果少ない
セメント量で高度に耐磨耗性の結合が生じる。 取り付け経費の節約をさらに進めようとするた
め、流動接触分解装置のオペレーターは、キヤス
トを移送ラインのより大きい部分で開始し、多く
のより小さい部分のアセンブリーは除いた。移送
ラインで使用された耐火性キヤスタブルは比較的
速硬性のセメントでできており、このような用途
に使用するのに対して十分な時間、流動性を持続
しなかつた。耐火物製造業者らはそれらの耐磨耗
性キヤスタブルを再配合し、キヤステインググレ
ードセメントを混入して可使時間を長くした。こ
れらの製品は要求される流動性および可使時間と
なつたが、強度および耐磨耗性はしばしば、通例
のアルミン酸カルシウムセメントを含有する類似
混合物より低かつた。 問題点を解決するための手段および作用 従つて、本発明の目的は、密度、強度および耐
磨耗性が改良された、すぐれた流動性および比較
的長い可使時間を特性とする耐火組成物を提供す
るものである。この目的は、0.5〜5重量%の揮
発シリカ、3.0〜15重量%の−65メツシユアルミ
ナ、10〜40重量%のアルミン酸カルシウムセメン
トそして残余が、シリカ、アルミナまたは耐火粘
土よりなる群から選択した耐火性骨材、よりなる
耐火組成物で達成される。 耐火性キヤスタブル組成物を高度に磨耗性の環
境の下で使用する場合、非常にすぐれた耐磨耗性
を有するキヤスタブルが要求される。さらに、比
較的大きな部材のライン、たとえば流動接触分解
装置で使用される移送ラインのライニング、に使
用するとき、キヤスタブルが取り付けられるよう
に、キヤスタブルはすぐれた流動性と比較的長い
可使時間を持たなければならない。 第一の一連の配合物を製造した(以下の表参
照)。種々の配合物において、断りがなければ全
てのパーセントは重量%に基づくものである。こ
の一連の配合物は、耐火粘土キヤスタブル中の微
細アルミナ含有量を0〜15%で増加させた場合の
効果を示す。明らかなように、密度、強度および
耐磨耗性は、アルミナ含有量が増加するにつれて
改良される。アルミナ含有量が0%の配合物にお
ける8.4c.c.損失から、アルミナ含有量が15%の配
合量における7.0c.c.損失への耐磨耗性の改良は、
アルミナ添加前に比較的すぐれた耐磨耗性を有す
る種類の耐火物に対しては有意である。微細な合
成アルミナは耐火物工業において、耐火物の結合
部分の耐火性を改良するため、および耐火物が適
当な粒度分布を有することを保証するための微細
物質として、一般に使用される。
【表】 cm3
第二の一連の配合物をつくり、0〜5%の揮発
シリカを同じ耐磨耗性耐火粘土キヤスタブルへ添
加した場合の効果を測定した。0.5%および2%
の揮発シリカの添加で、密度、強度および耐磨耗
性が改良された。揮発シリカの量が3%および5
%で配合物は粘稠となり、前のように流動しなか
つた。密度および強度は悪くなつたが、改良され
た耐磨耗性は保持された。揮発シリカはフエロシ
リコン製造の際の、サブミクロンの非晶質副生成
物であり、よく知られた耐火物原料である。これ
は主に、超微粒子源として、反応性シリカ源とし
ておよび流動性を改良する添加物として使用され
る。表に示すように、ほんの少量をセメント含
有配合物に使用しうるだけであり、さもないと流
動特性に悪い影響を及ぼす。
【表】
【表】 cm3
第三の一連の配合物をつくり、揮発シリカを微
細アルミナを含む耐火粘土へ加える効果を測定し
た。アルミナを2%までシリカに代えるにつれ
て、密度、強度および耐磨耗性が改良される。シ
リカ量3%では、配合物は粘性となり、流動性が
悪くなる。しかしながら、耐磨耗性は改良され続
ける。配合物Pは著しい耐磨耗性を有するが、配
合物Nの方が、組成物を比較的大規模な用途のた
めの耐火キヤスタブルとして用いる場合に必要な
特性である流動性がすぐれているので好ましい。
揮発シリカと微細アルミナを一緒に使う相乗効果
に注目すべきである。配合物NおよびPの耐磨耗
性は、各材料を別々に使用した表および表に
示すいずれの配合物よりもすぐれている。
【表】 第四に一連の配合物をつくつた。各配合物は本
発明に従つて配合した。各配合物は2%の揮発シ
リカおよび8%の三種類の微細アルミナを含有し
ていた。四つの配合物は全て高度の低温圧潰強度
および著しい耐磨耗性を持つていた。A−17およ
びA−15反応性アルミナはほぼ全部が、微細な焼
結コランダム(アルフア−アルミナ)結晶からな
る。これらは表面積が大きく結晶が小さいため熱
反応性である。すなわち、これらは比較的低温で
さらに焼結したりあるいは他の化合物と反応す
る。T−61板状アルミナも本質的には100%のコ
ランダム結晶であるが、この材料を高温にまで焼
結させたところ、粗い板状の非反応性結晶が生じ
た。A−2焼成アルミナは約90%のコランダム結
晶および10%のベーターアルミナ(Na2O・
11Al2O3)結晶である。A−2焼成アルミナの熱
反応性は、板状アルミナと反応性アルミナの間で
ある。表にこれらのアルミナの様々な特性を示
す。
【表】 1%の揮発シリカおよび9%の微細アルミナで
さらに三つの配合物を本発明に従つてつくつた。
配合物Tは焼成耐火粘土粒子を基礎材料とするも
のである。この種の配合物は、すぐれた耐磨耗性
を必要とする場合に使用されてきた。配合物Uは
融解石英粒子を基礎材料とするものである。この
配合物は、すぐれた耐磨耗性と低い熱伝導性との
組合せを必要とする場合に使用されてきた。配合
物Vは粗い板状アルミナを基礎材料とし、極限強
度および耐磨耗性を示す。板状アルミナは焼成耐
火粘土の10倍を越えるほど高価であるので、中程
度の特性の改良では高いコストは正当化されな
い。三つの配合物は、100%のシリカから、おお
よそ50%のシリカおよび45%のアルミナの耐火粘
土、100%のアルミナに至るまで使用しうる、基
礎材料粒子の種類を説明しようとするものであ
る。耐火粘土と板状アルミナの間のアルミナ含有
量を有する種々の高アルミナ粒子、たとえば焼成
ボーキサイト系カオリン、焼成ボーキサイト、カ
イアナイトおよびアンダルサイト、があり、これ
らも本発明において満足に使用しうる。さらに、
非アルミノシリケート、たとえば炭化珪素、窒化
珪素またはどのような酸性骨材も満足なものであ
る。
【表】
【表】 した後試料の容積減
少、cm3
次の一連の配合物は、セメント含有量の変化の
効果を示すものである。明らかなように、セメン
トが10%から40%に加するにつれて、低温圧潰強
さおよび耐磨耗性が一般に改良された。
【表】 た試料の容積減少、cm3
実施例 最後の一連の配合物は、揮発シリカおよび微細
アルミナ含有量の上限および下限を定め、並びに
流動特性および物理特性の組合せのすぐれたもの
を選択した好ましい配合物を説明するものであ
る。
【表】
【表】 少、cm3
【表】 発明の効果 本発明の組成物は、高度の耐磨耗性、すぐれた
流動性および長い可使時間を必要とする用途に使
用する耐火性キヤスタブルを提供するものであ
る。このような特性は流動接触分解装置の移送ラ
インのライニングに要求される。 本明細書では、全てのパーセントは重量%によ
るものであり、そして全てのメツシユサイズはタ
イラー標準シリーズに従つて測定した。 各配合物の耐火性骨材の製造に焼成クレーのみ
を使用したが、他の耐火性骨材、たとえばシリカ
およびアルミナ並びに他の酸性骨材も使用するこ
とができる。 本発明の好ましい具体例を説明してきたが、本
発明はこれに限定すべきではなく、特許請求の範
囲内で別なように具体化してもよい。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 0.5〜5重量%の揮発シリカ、3.0〜15重量%
    の−65メツシユアルミナ、10〜40重量%のアルミ
    ン酸カルシウムセメント、そして残余はシリカ、
    アルミナおよび耐火粘土からなる群から選択した
    耐火性骨材、よりなる耐火組成物。 2 上記組成物を、比較的高度の耐摩耗性を特性
    とする耐火性キヤスタブルとして使用するための
    調合水の添加を含む、特許請求の範囲第1項に記
    載の組成物。 3 耐火性骨材が4.5〜12重量%の−65メツシユ
    焼成粘土を含んでいる、特許請求の範囲第1項に
    記載の組成物。 4 −65メツシユアルミナが実質的に8重量%で
    ある、特許請求の範囲第3項に記載の組成物。 5 揮発シリカが実質的に2重量%である、特許
    請求の範囲第4項に記載の組成物。 6 −65メツシユアルミナが実質的に8重量%で
    ある、特許請求の範囲第1項に記載の組成物。 7 揮発シリカが実質的に2重量%である、特許
    請求の範囲第1項に記載の組成物。
JP61148029A 1985-06-24 1986-06-24 耐磨耗耐火組成物 Granted JPS61295277A (ja)

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US74826085A 1985-06-24 1985-06-24
US748260 1985-06-24

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JPS61295277A JPS61295277A (ja) 1986-12-26
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BR (1) BR8602887A (ja)
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DE (1) DE3621021A1 (ja)
GB (1) GB2176773B (ja)

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