JPH05238836A - 耐火物用結合剤 - Google Patents
耐火物用結合剤Info
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- JPH05238836A JPH05238836A JP4073463A JP7346392A JPH05238836A JP H05238836 A JPH05238836 A JP H05238836A JP 4073463 A JP4073463 A JP 4073463A JP 7346392 A JP7346392 A JP 7346392A JP H05238836 A JPH05238836 A JP H05238836A
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- 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
- C04B35/00—Shaped ceramic products characterised by their composition; Ceramics compositions; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/622—Forming processes; Processing powders of inorganic compounds preparatory to the manufacturing of ceramic products
- C04B35/626—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B
- C04B35/63—Preparing or treating the powders individually or as batches ; preparing or treating macroscopic reinforcing agents for ceramic products, e.g. fibres; mechanical aspects section B using additives specially adapted for forming the products, e.g.. binder binders
- C04B35/6303—Inorganic additives
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 不定形耐火物分野において有用な耐火物用結
合剤を得る。 【構成】 アルカリ金属またはアンモニウムの炭酸塩ま
たは重炭酸塩と塩基性乳酸アルミニウム塩とを耐火物用
結合剤原料として使用することにより、耐火強度を低下
させずに、施工時の養成、乾燥過程での水和反応に伴う
亀裂発生、爆裂発生の現象を防止する。
合剤を得る。 【構成】 アルカリ金属またはアンモニウムの炭酸塩ま
たは重炭酸塩と塩基性乳酸アルミニウム塩とを耐火物用
結合剤原料として使用することにより、耐火強度を低下
させずに、施工時の養成、乾燥過程での水和反応に伴う
亀裂発生、爆裂発生の現象を防止する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は耐火物用結合剤に関し、
殊に各種製鉄窯炉の他、非鉄金属、窯業等の各種工業窯
炉に用いられる不定形耐火物分野に於いて有用な耐火物
用結合剤に関する。
殊に各種製鉄窯炉の他、非鉄金属、窯業等の各種工業窯
炉に用いられる不定形耐火物分野に於いて有用な耐火物
用結合剤に関する。
【０００２】
【従来の技術】不定形耐火物は、定形耐火物と比べて
目地のない一体構造にすることができる、施工者がさ
ほど熟練を要しない、機械化により工期が短縮できる
等多くの利点を有し、近年急速な伸びを示している。し
かしながらこの不定形耐火物は、施工後に注意深い乾燥
或いは昇温を怠ると、耐火物表面に亀裂が発生するだけ
でなく、耐火物中の水蒸気圧が急激に上昇し、爆裂現象
が発生する。
目地のない一体構造にすることができる、施工者がさ
ほど熟練を要しない、機械化により工期が短縮できる
等多くの利点を有し、近年急速な伸びを示している。し
かしながらこの不定形耐火物は、施工後に注意深い乾燥
或いは昇温を怠ると、耐火物表面に亀裂が発生するだけ
でなく、耐火物中の水蒸気圧が急激に上昇し、爆裂現象
が発生する。
【０００３】従来、このような爆裂現象を回避する手段
として、耐火物にアルミニウム粉末を添加することによ
り、高温乾燥時に水素ガスの発生と発熱によって脱水を
容易にする技術が知られている。(特開昭53-66917号公
報)また別の手段として、有機質短繊維等の繊維物を添
加することにより、同様に脱水を容易にする技術が知ら
れている。(特開昭60-71577号公報)しかし前者の方法に
よると、アルミニウム粉末の高温加熱による水素ガス発
生により爆発の危険性があり、また後者の方法では有機
質短繊維と耐火骨材との比重差が著しく大きいため、施
工時間が長い場合には混合後養成中に分離が生じ、その
結果として耐火物の強度低下を生じる等の問題がある。
として、耐火物にアルミニウム粉末を添加することによ
り、高温乾燥時に水素ガスの発生と発熱によって脱水を
容易にする技術が知られている。(特開昭53-66917号公
報)また別の手段として、有機質短繊維等の繊維物を添
加することにより、同様に脱水を容易にする技術が知ら
れている。(特開昭60-71577号公報)しかし前者の方法に
よると、アルミニウム粉末の高温加熱による水素ガス発
生により爆発の危険性があり、また後者の方法では有機
質短繊維と耐火骨材との比重差が著しく大きいため、施
工時間が長い場合には混合後養成中に分離が生じ、その
結果として耐火物の強度低下を生じる等の問題がある。
【０００４】このような情勢の中で、本発明者らは先に
不定形耐火物の結合剤として有用な塩基性乳酸アルミニ
ウム塩を提案し、結合強度の面で有用であることが確認
され(特公昭61-16745号公報)、その使用事例も多数報告
されている。更に、この塩基性乳酸アルミニウム塩を吹
付耐火物用に使用した場合は、爆裂防止効果があること
が報告されている。(特開昭63-265869号公報)
不定形耐火物の結合剤として有用な塩基性乳酸アルミニ
ウム塩を提案し、結合強度の面で有用であることが確認
され(特公昭61-16745号公報)、その使用事例も多数報告
されている。更に、この塩基性乳酸アルミニウム塩を吹
付耐火物用に使用した場合は、爆裂防止効果があること
が報告されている。(特開昭63-265869号公報)
【０００５】しかしながら、この塩基性乳酸アルミニウ
ム塩のみの使用では、実用段階に於いて未だ爆裂防止効
果が充分に発揮されていないのが現状である。例えば、
水和性のある塩基性骨材を使用した水系キャスタブル耐
火物に、この塩基性乳酸アルミニウム塩を使用した場
合、施工後に急激な昇温を行うと、水和水の脱水によっ
て耐火物中の水蒸気圧が急激に上昇し、爆裂現象が起こ
る。また、水和性のない中酸性骨材を使用した水系キャ
スタブル耐火物に於いても、結合剤としてアルミナセメ
ント類を用いる場合、セメントの水和量が大きいため、
上記の塩基性骨剤を用いた場合以上に爆裂現象が起こ
る。このように、塩基性乳酸アルミニウム塩が耐火物用
の結合剤として有用であるにも拘らず、爆裂現象を回避
する有効な手段は未だ見い出されていないのが現状であ
る。
ム塩のみの使用では、実用段階に於いて未だ爆裂防止効
果が充分に発揮されていないのが現状である。例えば、
水和性のある塩基性骨材を使用した水系キャスタブル耐
火物に、この塩基性乳酸アルミニウム塩を使用した場
合、施工後に急激な昇温を行うと、水和水の脱水によっ
て耐火物中の水蒸気圧が急激に上昇し、爆裂現象が起こ
る。また、水和性のない中酸性骨材を使用した水系キャ
スタブル耐火物に於いても、結合剤としてアルミナセメ
ント類を用いる場合、セメントの水和量が大きいため、
上記の塩基性骨剤を用いた場合以上に爆裂現象が起こ
る。このように、塩基性乳酸アルミニウム塩が耐火物用
の結合剤として有用であるにも拘らず、爆裂現象を回避
する有効な手段は未だ見い出されていないのが現状であ
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明者らはこれらの
実情に鑑み、塩基性乳酸アルミニウム塩の爆裂発生等の
問題について鋭意検討を重ねた。その結果、アルカリ金
属またはアンモニウムの炭酸塩または重炭酸塩とこの塩
基性乳酸アルミニウム塩とを併用することにより、その
施工作業性に優れ、養成、乾燥過程での水和反応に伴う
亀裂発生、爆裂発生の現象が起らないことを見い出し、
本発明を完成させるに至ったものである。
実情に鑑み、塩基性乳酸アルミニウム塩の爆裂発生等の
問題について鋭意検討を重ねた。その結果、アルカリ金
属またはアンモニウムの炭酸塩または重炭酸塩とこの塩
基性乳酸アルミニウム塩とを併用することにより、その
施工作業性に優れ、養成、乾燥過程での水和反応に伴う
亀裂発生、爆裂発生の現象が起らないことを見い出し、
本発明を完成させるに至ったものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明はアルカリ
金属またはアンモニウムの炭酸塩または重炭酸塩と塩基
性乳酸アルミニウム塩からなる耐火物用結合剤に関す
る。
金属またはアンモニウムの炭酸塩または重炭酸塩と塩基
性乳酸アルミニウム塩からなる耐火物用結合剤に関す
る。
【０００８】
【作用】本発明で使用する塩基性乳酸アルミニウム塩
は、Al2O3/乳酸(モル比)0.2〜2.0の組成を有するもので
あり、本願出願人によって既に商品名「タキセラム」と
して製造販売しているものである。
は、Al2O3/乳酸(モル比)0.2〜2.0の組成を有するもので
あり、本願出願人によって既に商品名「タキセラム」と
して製造販売しているものである。
【０００９】また、本発明で使用するアルカリ金属また
はアンモニウムの炭酸塩または重炭酸塩の種類として
は、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウ
ム、炭酸水素カリウム、炭酸カリウムナトリウム、炭酸
アンモニウム、重炭酸アンモニウム、炭酸リチウム、炭
酸セシウム、炭酸ルビジウムが挙げられる。尚、これら
以外の炭酸塩として、例えば炭酸カルシウム、炭酸バリ
ウム、炭酸セシウムの使用、あるいは水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム等の塩基性塩の使用では、その理由
は定かでないが本発明効果が得られない。
はアンモニウムの炭酸塩または重炭酸塩の種類として
は、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、炭酸カリウ
ム、炭酸水素カリウム、炭酸カリウムナトリウム、炭酸
アンモニウム、重炭酸アンモニウム、炭酸リチウム、炭
酸セシウム、炭酸ルビジウムが挙げられる。尚、これら
以外の炭酸塩として、例えば炭酸カルシウム、炭酸バリ
ウム、炭酸セシウムの使用、あるいは水酸化ナトリウ
ム、水酸化カリウム等の塩基性塩の使用では、その理由
は定かでないが本発明効果が得られない。
【００１０】本発明結合剤は、これを粉末として使用し
ても良いし、溶液として使用しても良い。また、添加順
序についても特段限定はなく、塩基性乳酸アルミニウム
塩とアルカリ金属またはアンモニウムの炭酸塩または重
炭酸塩とを各々骨材等の耐火材料に添加混合して使用す
れば良い。また、塩基性乳酸アルミニウム塩の使用量に
関しては、耐火材料に対して概ね0.1〜10重量％の範囲
である。
ても良いし、溶液として使用しても良い。また、添加順
序についても特段限定はなく、塩基性乳酸アルミニウム
塩とアルカリ金属またはアンモニウムの炭酸塩または重
炭酸塩とを各々骨材等の耐火材料に添加混合して使用す
れば良い。また、塩基性乳酸アルミニウム塩の使用量に
関しては、耐火材料に対して概ね0.1〜10重量％の範囲
である。
【００１１】アルカリ金属またはアンモニウムの炭酸塩
または重炭酸塩の使用量に関しては、使用する塩基性乳
酸アルミニウム塩の塩基度、耐火材料の種類、用途等に
より異なるが、大略耐火材料の使用量に対して0.02〜5
重量％の範囲が良い。即ち、アルカリ金属またはアンモ
ニウムの炭酸塩または重炭酸塩の使用量が0.02重量％を
下廻り少量過ぎると本発明の効果が得られず、また反対
に、5重量％を上廻る過剰の使用では、爆裂発生の防止
効果が得られないばかりでなく、結合強度が低下するこ
とより好ましくない。
または重炭酸塩の使用量に関しては、使用する塩基性乳
酸アルミニウム塩の塩基度、耐火材料の種類、用途等に
より異なるが、大略耐火材料の使用量に対して0.02〜5
重量％の範囲が良い。即ち、アルカリ金属またはアンモ
ニウムの炭酸塩または重炭酸塩の使用量が0.02重量％を
下廻り少量過ぎると本発明の効果が得られず、また反対
に、5重量％を上廻る過剰の使用では、爆裂発生の防止
効果が得られないばかりでなく、結合強度が低下するこ
とより好ましくない。
【００１２】本発明に使用する骨材としては、マグネシ
ア、カルシア、マグクロ、クロマグ、アルミナ、ジルコ
ニア、シャモット、炭化珪素等任意の骨材を使用するこ
とができ、必要に応じ塩基性乳酸アルミニウム塩の硬化
促進剤として、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水
ガラス、珪酸カリウム、アルミン酸ナトリウム等、或い
は粘土、シリカ、アルミナ、チタニア、クロミナ、炭化
珪素、カーボン等の材料、結合剤としてアルミナセメン
ト類、ρ-アルミナ等を併用しても良い。
ア、カルシア、マグクロ、クロマグ、アルミナ、ジルコ
ニア、シャモット、炭化珪素等任意の骨材を使用するこ
とができ、必要に応じ塩基性乳酸アルミニウム塩の硬化
促進剤として、水酸化カリウム、水酸化カルシウム、水
ガラス、珪酸カリウム、アルミン酸ナトリウム等、或い
は粘土、シリカ、アルミナ、チタニア、クロミナ、炭化
珪素、カーボン等の材料、結合剤としてアルミナセメン
ト類、ρ-アルミナ等を併用しても良い。
【００１３】
【実施例】以下に本発明の実施例を掲げ更に説明を行な
うが、本発明はこれらに限定されるものではない。ま
た、実施例に於て％は特に断わらない限り全て重量％を
示す。
うが、本発明はこれらに限定されるものではない。ま
た、実施例に於て％は特に断わらない限り全て重量％を
示す。
【００１４】（実施例１〜２）アルミナ骨材(Al2O399%
以上,昭和電工(株)製商品名ショウタフ゛ラー)、ハイアルミナセ
メント(電気化学(株)製)、塩基性乳酸アルミニウム塩
(多木化学(株)製,商品名タキセラムM160P,Al2O334.5%,乳酸4
8.0%,Al2O3/乳酸モル比0.63)を使用し、表１に示した割合
で炭酸ナトリウム(実施例１)、炭酸カリウム(実施例２)
を、また比較のために炭酸カルシウム(比較例１)、水酸
化ナトリウム(比較例２)を添加混合して成形体を調製し
た。尚、使用したアルミナ骨材の粒度構成は、1〜5mmが
56.7％、0.074〜1.0mmが10.1％、0.074mm以下が27.9％
であった。
以上,昭和電工(株)製商品名ショウタフ゛ラー)、ハイアルミナセ
メント(電気化学(株)製)、塩基性乳酸アルミニウム塩
(多木化学(株)製,商品名タキセラムM160P,Al2O334.5%,乳酸4
8.0%,Al2O3/乳酸モル比0.63)を使用し、表１に示した割合
で炭酸ナトリウム(実施例１)、炭酸カリウム(実施例２)
を、また比較のために炭酸カルシウム(比較例１)、水酸
化ナトリウム(比較例２)を添加混合して成形体を調製し
た。尚、使用したアルミナ骨材の粒度構成は、1〜5mmが
56.7％、0.074〜1.0mmが10.1％、0.074mm以下が27.9％
であった。
【００１５】表１に示した耐火材料を良く混練し、これ
を20mm×20mm×80mmの金型に振動成形機を使用して流し
込み、これを20℃で24時間放置し、養成時の亀裂発生の
有無を観察した。また、同様に混練成形した成形体を調
製し、これを500℃〜1000℃の範囲に於いて100℃ごとに
設定した電気炉中に入れ、30分後にこれを取り出し爆裂
の有無を観察した。最低の爆裂温度をその成形体の爆裂
温度とした。更に、同様に混練成形した成形体を調製
し、これを電気炉中に入れ50℃/10分の速度で昇温し、1
10℃、600℃及び1000℃で所定時間熱処理し、処理後室
温まで冷却した後、万能強度試験機(丸菱科学機器製作
所製)にて冷間曲げ強度を測定した。これらの結果を表
２に示した。
を20mm×20mm×80mmの金型に振動成形機を使用して流し
込み、これを20℃で24時間放置し、養成時の亀裂発生の
有無を観察した。また、同様に混練成形した成形体を調
製し、これを500℃〜1000℃の範囲に於いて100℃ごとに
設定した電気炉中に入れ、30分後にこれを取り出し爆裂
の有無を観察した。最低の爆裂温度をその成形体の爆裂
温度とした。更に、同様に混練成形した成形体を調製
し、これを電気炉中に入れ50℃/10分の速度で昇温し、1
10℃、600℃及び1000℃で所定時間熱処理し、処理後室
温まで冷却した後、万能強度試験機(丸菱科学機器製作
所製)にて冷間曲げ強度を測定した。これらの結果を表
２に示した。
【００１６】
【表１】
【００１７】
【表２】
【００１８】（実施例３〜４）マグネシア骨材(MgO 95%
以上)、塩基性乳酸アルミニウム塩(多木化学(株)製,商
品名タキセラムM160P)、シリカ超微粉及びアルミナ超微粉を
使用し、表３に示した割合で炭酸ナトリウム(実施例
３)、炭酸カリウム(実施例４)を、また比較のために炭
酸カルシウム(比較例３)、水酸化ナトリウム(比較例４)
を添加混合して成形体を調製した。尚、使用したマグネ
シア骨材の粒度構成は、2mm以上が26.2％、0.088〜2.0m
mが40.2％、0.088mm以下が33.6％であった。成形体の調
製方法は、実施例１と同様に行い、養成後の亀裂有無、
爆裂温度、冷間曲げ強度を同様に調べ、その結果を表４
に示した。
以上)、塩基性乳酸アルミニウム塩(多木化学(株)製,商
品名タキセラムM160P)、シリカ超微粉及びアルミナ超微粉を
使用し、表３に示した割合で炭酸ナトリウム(実施例
３)、炭酸カリウム(実施例４)を、また比較のために炭
酸カルシウム(比較例３)、水酸化ナトリウム(比較例４)
を添加混合して成形体を調製した。尚、使用したマグネ
シア骨材の粒度構成は、2mm以上が26.2％、0.088〜2.0m
mが40.2％、0.088mm以下が33.6％であった。成形体の調
製方法は、実施例１と同様に行い、養成後の亀裂有無、
爆裂温度、冷間曲げ強度を同様に調べ、その結果を表４
に示した。
【００１９】
【表３】
【００２０】
【表４】
【００２１】（実施例５）実施例１で使用した耐火材料
を表５に示した割合で用い、炭酸ナトリウムの添加量を
各々変化させて混合し成形体を調製した。成形体の調製
方法は実施例１と同様に行い、養成後の亀裂有無、爆裂
温度、冷間曲げ強度を同様に調べ、その結果を表６に示
した。
を表５に示した割合で用い、炭酸ナトリウムの添加量を
各々変化させて混合し成形体を調製した。成形体の調製
方法は実施例１と同様に行い、養成後の亀裂有無、爆裂
温度、冷間曲げ強度を同様に調べ、その結果を表６に示
した。
【００２２】
【表５】
【００２３】
【表６】
【００２４】
【発明の効果】本発明は、アルカリ金属またはアンモニ
ウムの炭酸塩または重炭酸塩と塩基性乳酸アルミニウム
塩とを耐火物用結合剤原料として使用するものであり、
不定形耐火物の施工時にその養成、乾燥過程での水和反
応に伴う亀裂発生、爆裂発生の現象を防止するばかりで
なく、耐火物強度の低下もなく、その施工が極めて容易
なものである。
ウムの炭酸塩または重炭酸塩と塩基性乳酸アルミニウム
塩とを耐火物用結合剤原料として使用するものであり、
不定形耐火物の施工時にその養成、乾燥過程での水和反
応に伴う亀裂発生、爆裂発生の現象を防止するばかりで
なく、耐火物強度の低下もなく、その施工が極めて容易
なものである。
Claims (1)
- 【請求項１】 アルカリ金属またはアンモニウムの炭酸
塩または重炭酸塩と塩基性乳酸アルミニウム塩からなる
耐火物用結合剤。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4073463A JPH05238836A (ja) | 1992-02-24 | 1992-02-24 | 耐火物用結合剤 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4073463A JPH05238836A (ja) | 1992-02-24 | 1992-02-24 | 耐火物用結合剤 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05238836A true JPH05238836A (ja) | 1993-09-17 |
Family
ID=13518982
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4073463A Pending JPH05238836A (ja) | 1992-02-24 | 1992-02-24 | 耐火物用結合剤 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH05238836A (ja) |
-
1992
- 1992-02-24 JP JP4073463A patent/JPH05238836A/ja active Pending
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