JPH04362070A - 不定形耐火物 - Google Patents

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】本発明は不定形耐火物およびそれ
を使用した不定形耐火物の施工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】不定形耐火物は、使用前には粉状、練り
土状、および泥状などの一定の形状を持たない耐火物で
あるが、使用現場において施工するものであり、施工に
よって得られた耐火物は、目地のない一体構造のものが
得られ、複雑な形状ものであっても容易に製造すること
ができ、また部分的な補修等も可能であるので、高炉出
銑樋、取鍋等の内張り材や、耐火煉瓦の目地等をはじめ
として多くの分野で使用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】不定形耐火物は、粘土
質シャモット、シリマナイト、ムライトクリンカー、バ
ン土頁岩、ボーキサイト、溶融シリカ、クロム鉱、マグ
ネシアクリンカー、ジルコン、炭化ケイ素などの耐火物
の骨材に硬化剤を混合している。

【０００４】硬化剤としては各種のものが使用されてい
るが、水酸化カルシウム、酸化カルシウム、アルミナセ
メント、ポルトランドセメント等のような水によって不
定形耐火物の骨材を結合することが可能な物質で取扱が
容易であることから広く使用されている。また、こうし
たもの以外にも、水ガラス、各種の有機物からなる接着
性の物質なども硬化剤として使用されている。

【０００５】不定形耐火物には、耐火性骨材、硬化剤以
外に、硬化反応を促進する乾燥助剤としてアルミニウム
、マグネシウム、カルシウムなどの金属やそれらの合金
、酸化カルシウム、酸化第１鉄等の金属の酸化物等を混
合することが行われている。これらの金属、合金あるい
は金属酸化物は、硬化の際に加熱されると含有している
水と反応して水和反応を起こす。その結果発生する水和
反応の熱によって不定形耐火物の乾燥を促進するもので
あるが、同時に水和反応の際には水素、水蒸気等の気体
を発生する。こうした気体が硬化中に発生すると未硬化
の微粉部を浮上させ組織が不均一となったり、不定形耐
火物にひび割れあるいは亀裂等が生じ、得られる不定形
耐火物の特性に問題を生じていた。このような問題を解
決するために、硬化調整剤あるいは気体発生遅延剤を加
えることも行われているが、気象条件あるいは施工現場
の条件の違いにより、これらの調整剤が意図したとおり
には作用せず、安定した施工が困難であった。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、不定形耐火物
を流し込み施工した際に、アルミニウム、マグネシウム
、カルシウム等の金属、その合金あるいは酸化カルシウ
ム、酸化第一鉄等からなる乾燥助剤が不定形耐火物の硬
化が終了したのちに水和反応を起こすように、乾燥助剤
をカプセル化したものであり、乾燥助剤を含有するマイ
クロカプセルの被覆剤を不定形耐火物が硬化する温度以
上において破壊されるようにしたものである。

【０００７】本発明の乾燥助剤のカプセル化に使用する
被覆剤には、パラフィン、ピッチ等の石油あるいは石炭
系の物質、ポリエチレン、ポリビニルアルコール、フェ
ノール樹脂、エポキシ樹脂、フラン樹脂、ポリメタクリ
ル酸エチル等の合成樹脂を用いることができるが、カプ
セルの被覆剤は混練時の機械的な作用によっては破壊さ
れず、硬化後に更に加熱することによって破壊されるも
のであって、乾燥助剤と反応しないものであれば多くの
ものを使用することができる。

【０００８】不定形耐火物の硬化は一般には数１０℃の
温度で行われているので、これよりもわずかに高い温度
で破壊される被覆剤によって乾燥助剤を被覆することに
よって目的を達することが可能である。

【０００９】また、本発明の不定形耐火物には、硬化剤
をカプセル化して耐火性骨材に混合しても良いが、その
場合には、硬化剤の被覆剤を乾燥助剤のカプセルの被覆
剤が破壊されるよりも先に破壊されるようにしなければ
ならないことはいうまでもない。

【００１０】乾燥助剤の被覆の形成は、液中硬化被覆法
やメカノケミカル法によって行うことができる。乾燥助
剤を被覆したマイクロカプセルの径は１μｍ〜３００μ
ｍが好ましく、さらに好ましくは１０μｍ〜１００μｍ
である。

【００１１】また、被覆剤の厚みは１μｍ〜５０μｍが
好ましく、さらに好ましくは３μｍ〜１０μｍである。

【００１２】本発明の不定形耐火物に使用することが可
能な骨材には、電融アルミナクリンカー、焼結アルミナ
クリンカー、焼成カイヤナイト、シリマイト、合成ムラ
イトクリンカー、ボーキサイト、黒鉛、シャモット、電
融マグネシアクリンカー、焼結マグネシアクリンカー、
溶融シリカ等の多くのものを使用することができる。本
発明の不定形耐火物の硬化剤には、ケイ酸ナトリウム、
第１リン酸アルミニウム、アルミナセメント、ミョウバ
ン、塩化アンモニウム、水酸化ナトリウム等を使用する
ことができる。

【００１３】

【作用】本発明は、不定形耐火物として、被覆剤でマイ
クロカプセル化した乾燥助剤を含有するものであるが、
マイクロカプセルが混練または混合時には破壊されず、
硬化後の加熱によって破壊されるようにしたので、乾燥
助剤による水和反応によって発生する気体によって不定
形耐火物の組織が不均一となったり、硬化時にひび割れ
、爆裂が生じることがなく特性の優れた耐火物を得るこ
とができる。

【００１４】

【実施例】以下に、本発明の実施例を示し、本発明を詳
細に説明する。

【００１５】実施例１ 乾燥助剤としてアルミニウムを含有するマイクロカプセ
ルとして、融点６０℃〜６２℃のパラフィンで被覆する
ことによってマイクロカプセルの径が５０μｍ、被覆剤
の厚みが５μｍのマイクロカプセルを製造した。得られ
たマイクロカプセルを走査型電子顕微鏡で観察したとこ
ろ被覆に貫通孔は認められなかった。

【００１６】得られた乾燥助剤を含有するマイクロカプ
セルを、乾燥助剤の量が２重量％となるように、電融ア
ルミナクリンカー９５重量％、アルミナセメント３重量
％、水分５重量％（外掛け）と混合して５分間混練をし
た。

【００１７】５分間混練後の硬化は５０℃に加熱して硬
化反応を進め、更に６０℃に加熱して乾燥助剤を反応さ
せた。

【００１８】得れた耐火物には、微細な粒子の浮き上が
り、ひび割れ、亀裂等はなく、１４００℃加熱後の曲げ
強度は６０ｋｇ重／ｃｍ２　であり、部位別に調べた見
かけ気孔率の差は、平均値±２％であり、ほぼ均一な組
織になっていた。

【００１９】実施例２ 乾燥助剤としてシリコンを含有するマイクロカプセルを
、溶融温度６０℃のノボラック型フェノール樹脂で被覆
して径が１０μｍ、被覆剤の厚みは３μｍのものを製造
した。得られたマイクロカプセルを走査型電子顕微鏡で
観察したところ被覆に貫通孔は認められなかった。得ら
れた乾燥助剤を含有するマイクロカプセルを乾燥助剤の
量が３重量％となるように、電融アルミナクリンカー８
０重量％、炭化ケイ素１５重量％の耐火性骨材、２重量
％のケイ酸ナトリウムからなる硬化剤、水分５重量％（
外掛け）を混合して５分間混練した。

【００２０】５分間混練後の硬化は５０℃に加熱して硬
化反応を進め、更に６０℃に加熱して乾燥助剤を反応さ
せた。得られた耐火物には微細な粒子の浮き上がり、ひ
び割れ、亀裂はなく、１４００℃加熱後の曲げ強度は７
５ｋｇ重／ｃｍ２　、部位別に調べた見かけ気孔率の差
は平均値±２％であり、ほぼ均一な組織になっていた。 実施例３ 乾燥助剤として酸化カルシウムを含有するマイクロカプ
セルを、溶融温度６０℃のピッチで被覆して径が６０μ
ｍ、被覆剤の厚みは１０μｍのものを製造した。得られ
たマイクロカプセルを走査型電子顕微鏡で観察したとこ
ろ被覆に貫通孔は認められなかった。得られた乾燥助剤
を含有するマイクロカプセルを乾燥助剤の量が２重量％
となるように、電融アルミナクリンカー９５重量％の耐
火性骨材、３重量％のリン酸第１アルミニウムからなる
硬化剤、水分５重量％（外掛け）を混合して５分間混練
した。

【００２１】５分間混練後の硬化は５０℃に加熱して硬
化反応を進め、更に６０℃に加熱して乾燥助剤を反応さ
せた。得られた耐火物には微細な粒子の浮き上がり、ひ
び割れ、亀裂はなく、１４００℃加熱後の曲げ強度は６
５ｋｇ重／ｃｍ２　、部位別に調べた見かけ気孔率の差
は平均値±２％であり、ほぼ均一な組織になっていた。 比較例 乾燥助剤としてアルミニウムを含有するマイクロカプセ
ルを、溶融温度４８℃〜５０℃のパラフィンで被覆して
径が５０μｍ、被覆剤の厚みは５μｍのものを製造した
。得られたマイクロカプセルを走査型電子顕微鏡で観察
したところ被覆に貫通孔は認められなかった。

【００２２】得られた乾燥助剤を含有するマイクロカプ
セルを乾燥助剤の量が２重量％となるように、電融アル
ミナクリンカー９５重量％の耐火性骨材、アルミナセメ
ント３重量％からなる硬化剤、水分５重量％（外掛け）
を混合して５分間混練したのち、５０℃に加熱した。

【００２３】得られた耐火物には微細な粒子の浮き上が
り、ひび割れ、亀裂が認められ、１４００℃加熱後の曲
げ強度は６５ｋｇ重／ｃｍ２　、部位別に調べた見かけ
気孔率の差は平均値±３０％であり、不均一な組織であ
った。

【００２４】

【発明の効果】本発明の不定形耐火物は、混練時および
硬化時には破壊されず、その後の加熱条件において破壊
される被覆剤によって乾燥助剤を被覆したので、混合あ
るいは硬化時には乾燥助剤が水和反応することはなく、
硬化後において乾燥助剤と水との水和反応が起こるので
、水和反応の遅延剤を加えたりすることなく硬化後に確
実に乾燥助剤による水和反応を起こすことができる。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　不定形耐火物において、乾燥助剤を含
   有するマイクロカプセルを不定形耐火物の硬化温度以上
   の温度において破壊する被覆剤によって形成したことを
   特徴とする不定形耐火物。
2. 【請求項２】　　被覆剤が５０℃以上１００℃以下の融
   点を有する石油、石炭系物質、合成樹脂から選ばれる物
   質であることを特徴とする請求項１記載の不定形耐火物
   。
3. 【請求項３】　　乾燥助剤が金属、合金、金属酸化物か
   ら選ばれるものであることを特徴とする請求項１記載の
   不定形耐火物。