JPH04338174A

JPH04338174A - キャスタブル組成物

Info

Publication number: JPH04338174A
Application number: JP3136916A
Authority: JP
Inventors: Yukio Sasagawa; 幸男笹川; Masakiyo Nishiyama; 西山　正清
Original assignee: Denki Kagaku Kogyo KK
Current assignee: Denka Co Ltd
Priority date: 1991-05-14
Filing date: 1991-05-14
Publication date: 1992-11-25
Anticipated expiration: 2014-11-29
Also published as: JP2983689B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、アルミナを主成分とす
るキャスタブル組成物に関し、さらに詳しくは製鋼用取
鍋内張り用流し込み材や真空脱ガス炉などの不定形のキ
ャスタブル組成物に関する。

【０００２】

【従来の技術とその課題】近年、製鋼用取鍋材を主体と
する不定形キャスタブルに対する耐久性向上の要求に対
し、高純度なマグネシアやアルミナを主骨材とするアル
ミナセメント系キャスタブルが開発されており、各製鋼
所をはじめとし、その優秀性は実証されている（耐火物
　１９９０−５月号　Ｐ２８１〜２８２、１９９０−７
月号　Ｐ３７６〜３８１、及び１９９０−８月号　Ｐ４
２７〜４３４等、特開平１−８３５７５号公報、特開平
１−８７５７７号公報、特開平２−６３７３号公報、及
び特開平２−３０６６１号公報等）。

【０００３】しかしながら、いずれも耐スポーリング性
や耐スラグ浸透性などのキャスタブル硬化体としての耐
久性向上を主眼にしたものであって、不定形キャスタブ
ルの重要な特性である施工時の可使時間が十分でなく、
特に、夏場など高温施工時にミキサー内で硬化するなど
のトラブルが発生するという課題があった。

【０００４】本発明者らは、前述の課題を解決すべく鋭
意研究を重ね、特定の成分を使用することによって、優
れた耐久性や耐スラグ性などの特性を劣化させることな
く、施工時の可使時間を確保できるとの知見を得て本発
明を完成するに至った。

【０００５】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、アルミ
ナを主成分とする耐火骨材、アルカリ金属炭酸塩、及び
アルミナセメントを配合してなるキャスタブル組成物で
ある。

【０００６】以下本発明を詳しく説明する。

【０００７】本発明に係るアルミナとは、水酸化アルミ
ニウムや仮焼アルミナなどのＡｌ２Ｏ３源を、ロータリ
ーキルン等の焼成装置や電気炉等の溶融装置によって焼
結・溶融したものを、所定のサイズに粉砕・篩分けした
ものであって、鉱物組成としてはα−Ａｌ２Ｏ３やβ−
Ａｌ２Ｏ３などと示される酸化アルミニウムの形態のも
のであり、焼結アルミナ、電融アルミナ、軽焼アルミナ
、及び易焼結アルミナ等と呼ばれるものであって、通常
、Ａｌ２Ｏ３を９６重量％以上含有するものである。本
発明において、アルミナの粒度を限定する必要はなく、
目的とする施工体の使用条件に合せ設定すべきものであ
る。

【０００８】また、耐久性向上のために、マグネシアク
リンカー、スピネルコーティングしたマグネシア、粒界
にチタン酸マグネシウムを含有させたスピネル、及びペ
リクレース等を代替又は併用することも可能である。

【０００９】さらに、必要に応じてシリカヒュームや超
微粉アルミナなどの無機質超微粉やキャスタブル硬化体
乾燥時の爆裂防止材として金属アルミ、有機質繊維、及
び乳酸アルミ等を配合することも可能である。

【００１０】本発明に係るアルミナセメントは、ボーキ
サイト、バイヤーアルミナ、及びアルミ残灰等のＡｌ２
Ｏ３源と、生石灰、石灰石、及び消石灰等のＣａＯ源を
使用して、溶融法及び／又は焼成法によって合成したカ
ルシウムアルミネートクリンカーを粉砕したものであっ
て、それに、さらにα−Ａｌ２Ｏ３を配合したものの使
用も可能である。アルミナセメント中の鉱物組成は、Ｃ
ａＯをＣ、Ａｌ２Ｏ３をＡとすると、Ｃ３Ａ、Ｃ１２Ａ
７、ＣＡ、Ｃ３Ａ５、ＣＡ２、ＣＡ６、及びα−Ａ等で
あって、その他不純物として、２ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・
ＳｉＯ２やＣａＯ・ＴｉＯ２等を含有していても良い。特に、本発明においてはキャスタブルとしての耐久性、
耐火性、及び耐スポーリング性等の面から、Ａｌ２Ｏ３
が７０重量％以上のアルミナセメントが好ましく、Ｃａ
Ｏが２０重量％以下、Ａｌ２Ｏ３が７７重量％以上、及
びＳｉＯ２が０．１重量％以下の成分割合のアルミナセ
メントがより好ましい。

【００１１】本発明におけるアルミナ又はアルミナとス
ピネルを主成分とする耐火骨材とアルミナセメントの割
合は、目的とする施工体の要求特性によって適宜決定す
べきものであって、特に限定されるものではないが、通
常、取鍋材に使用するアルミナ質キャスタブルやアルミ
ナ・スピネル質キャスタブルでは、耐火骨材７０〜９５
重量部、アルミナセメント３０〜５重量部の割合が好ま
しく、耐火骨材８５〜９４重量部、アルミナセメント１
５〜６重量部が、アルカリ金属炭酸塩の可使時間延長効
果の面からより好ましい。

【００１２】また、本発明に係るアルカリ金属炭酸塩は
、アルミナセメントの水和反応、即ち、水和発熱時間を
著しく遅延することなく、作業性や可使時間を確保でき
るもので、具体的には、Ｋ２ＣＯ３、Ｎａ２ＣＯ３、Ｋ
ＨＣＯ３、及びＮａＨＣＯ３等の試薬や工業品が挙げら
れ、そのうちの一種又は二種以上が使用可能である。ア
ルカリ金属炭酸塩の粒度はキャスタブル注水時に溶解し
易い粉末品が好ましい。特に、１００ｍｅｓｈ以下が好
ましく、２００ｍｅｓｈ以下がより好ましい。また、キ
ャスタブルとしての長期貯蔵の面から無水品が好ましい
。アルカリ金属炭酸塩の可使時間延長効果は、Ｋ２ＣＯ
３＞Ｎａ２ＣＯ３＞ＫＨＣＯ３＞ＮａＨＣＯ３の順に良
好であり、入手しやすさからＮａ２ＣＯ３を使用するこ
とがより好ましい。

【００１３】本発明におけるポイントはアルカリ金属炭
酸塩を配合することであって、通常、アルミナセメント
を配合したキャスタブルの可使時間延長や硬化遅延の目
的で使用されている、例えば、「耐火物　Ｖｏｌ　２９
　Ｎｏ．３７２　Ｐ３０」に記載されているようなヘキ
サメタリン酸ナトリウムやトリポリリン酸ナトリウムな
どのロン酸類、ホウ酸、及びクエン酸又はそれらの塩を
、本発明の耐火骨材を配合したキャスタブルに使用する
と可使時間の確保が不十分で、しかも、アルミナセメン
トの水和が著しく遅延し、強度不足や硬化不良が発生す
る傾向がみられる。

【００１４】本発明のキャスタブル組成物におけるアル
カリ金属炭酸塩の分析は、ＧＣ−ＭＳ、Ｃ１３ＮＭＲ、
ＨＰＬＣ、ＦＴ−ＩＲ、及び放射化分析法等で測定可能
である。アルカリ金属炭酸塩の使用量は、アルミナ又は
アルミナとスピネルを主成分とする耐火骨材とアルミナ
セメントの合計１００重量部に対して、０．０１〜３重
量部が可使時間を確保できる面から好ましく、特に、０
．０２〜１重量部がより好ましい。

【００１５】さらに、本発明では、ＪＩＳ　Ｒ　２５２
１記載の方法によるフロー試験で、３０℃、混練６０分
後のフロー値が２８０ｍｍ以上となるアルミナセメント
を使用することが好ましく、３００ｍｍ以上となるもの
がキャスタブルに配合した際、施工水量を減少でき、キ
ャスタブルとしての可使時間を確保できる面からより好
ましい。

【００１６】前記各材料の混合方法は、特に規定される
ものではなく、Ｖ型ブレンダー、コーンブレンダー、ナ
ウタミキサー、パン型ミキサー、及びオムニミキサー等
、通常、キャスタブル製造に使用する機械が使用可能で
、各材料を所定割合で、プレミキシングしておくか、あ
るいは、施工時に混合することも可能である。

【００１７】本発明において、アルカリ金属炭酸塩は、
耐火骨材やアルミナセメントにあらかじめ配合しておく
か、耐火骨材とアルミナセメントを混合時に配合するか
、注水時に配合するか、いづれの方法も可能であが、混
練水に予め溶解しておき、注水時に添加するのが可使時
間延長効果の均一性の面から好ましい。

【００１８】

【実施例】以下、本発明を実施例にて説明する。

【００１９】実施例１表１に示す配合に基づいて、各材料をオムニミキサーで
混合し、その混合物にアルカリ金属炭酸塩を配合し、キ
ャスタブル組成物を製造した。このキャスタブル組成物
を使用して、下記方法によって、３５℃恒温室内で物性
の測定を行った。

【００２０】＜使用材料＞耐火骨材α１：アルミナ、昭和電工社製商品名「ＳＲＷ
」、粒度３〜１ｍｍ　　　　〃　　α２：　　　　〃　
　、　　　　　　　　　　　　〃　　　　　　　　　　
　　、粒度１ｍｍ下　　　　〃　　α３：　　　　〃　
　、　　　　　　　　　　　　〃　　　　　　　　　　
　　、粒度２００ｍｅｓｈ下　　　　〃　　β１：スピ
ネル、新日本化学社製商品名「ＳＰＬ−Ｓ」、粒度３〜
１ｍｍアルミナセメント　　　　：電気化学工業製商品
名「ハイアルミナセメントスーパー２」硬化調整剤ａ：
炭酸ナトリウム、関東化学社製試薬１級

【００２１】＜測定方法＞ ■初期フロー：フローテーブルにより１５回タップした
後の広がり径を、ＪＩＳ　Ｒ２５２１　に準じて測定 ■可使時間　　：モルタルミキサーにて注水後５分間混
練りしたキャスタブルをナイロン袋内に入れ触指にて、
硬化するまでに要した時間■発熱時間　　：同様に混練
したキャスタブルを、少量ポリビーカーに採取し、白金
測温度抵抗体と打点記録計によって測定した、注水から
発熱ピークまでにかかった時間

【００２２】

【表１】

【００２３】表１に示すように、本発明のキャスタブル
組成物はアルミナセメントの水和反応を大幅に遅延する
ことなく高温施工時の可使時間を向上でき、初期フロー
値が大きいことから、流動性も良好である。

【００２４】実施例２耐火骨材α１を６０重量部、α２を１５重量部、及びα
３を１５重量部配合した耐火骨材と、アルミナセメント
１０重量部と、表２に示す量の硬化調整剤を使用したこ
と以外は実施例１と同様に行った。結果を表２に併記す
る。

【００２５】

【表２】

【００２６】実施例３表３に示すように硬化調整剤の種類と量を変化させたこ
と以外は実施例２と同様に行った。結果を表３に併記す
る。

【００２７】＜使用材料＞硬化調整剤ｂ：炭酸カリウム、関東化学社製、試薬１級
　　　　〃　　　　ｃ：炭酸水素ナトリウム、　　　　
〃　　　　、　　〃　　　　〃　　　　ｄ：炭酸水素カ
リウム、　　　　〃　　　　、　　〃　　　　〃　　　
　ｅ：ヘキサメタリン酸ナトリウム、　　　　〃　　　
　、　　〃　　　　〃　　　　ｆ：ホウ酸、　　　　〃
　　　　、　　〃　　　　〃　　　　ｇ：クエン酸ナト
リウム、　　　　〃　　　　、　　〃

【００２８】

【表３】

【００２９】

【発明の効果】以上の実施例から明らかなように本発明
のキャスタブル組成物は、不定形キャスタブルの重要な
特性である施工時の可使時間を必要にして、かつ十分に
延長でき、しかも著しい硬化遅延を伴うことなく、流動
性も向上させることが可能である。そのため、耐火骨材
を使用したキャスタブルの持っている耐スポーリング性
、耐スラグ性、及び耐久性を損うことなく施工性を大幅
に改善でき、ミキサー内やホッパー内で発生していた可
使時間不足による硬化を防止できる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】　　アルミナを主成分とする耐火骨材、ア
ルカリ金属炭酸塩、及びアルミナセメントを配合してな
るキャスタブル組成物。