JPH06157173A - 高耐食性耐火物の製造方法 - Google Patents
高耐食性耐火物の製造方法Info
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- JPH06157173A JPH06157173A JP33550692A JP33550692A JPH06157173A JP H06157173 A JPH06157173 A JP H06157173A JP 33550692 A JP33550692 A JP 33550692A JP 33550692 A JP33550692 A JP 33550692A JP H06157173 A JPH06157173 A JP H06157173A
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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
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- C04B41/00—After-treatment of mortars, concrete, artificial stone or ceramics; Treatment of natural stone
- C04B41/45—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements
- C04B41/50—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials
- C04B41/5025—Coating or impregnating, e.g. injection in masonry, partial coating of green or fired ceramics, organic coating compositions for adhering together two concrete elements with inorganic materials with ceramic materials
- C04B41/5035—Silica
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
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- C04B2111/00551—Refractory coatings, e.g. for tamping
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 ムライト化の反応性を良好にすると共に、骨
材の選択範囲を広げ、かつ高強度、高耐食性の耐火物を
得る。 【構成】 耐食、耐火性骨材と結合材の混合物を成形
し、得られた成形体を乾燥又は乾燥後焼成し、乾燥後又
は焼成後の成形体にコロイド状シリカ液とコロイド状ア
ルミナ液の混合液を含浸させ、しかる後これを乾燥又は
乾燥後焼成することにより、極微粒のシリカとアルミナ
によって成形体又は焼成体の気孔が埋められると共に、
成形体等の実使用時の加熱又は焼成によって、１２００
℃程度の比較的低い温度で、かつ短時間にシリカとアル
ミナが反応して高融点のムライトとなる。
材の選択範囲を広げ、かつ高強度、高耐食性の耐火物を
得る。 【構成】 耐食、耐火性骨材と結合材の混合物を成形
し、得られた成形体を乾燥又は乾燥後焼成し、乾燥後又
は焼成後の成形体にコロイド状シリカ液とコロイド状ア
ルミナ液の混合液を含浸させ、しかる後これを乾燥又は
乾燥後焼成することにより、極微粒のシリカとアルミナ
によって成形体又は焼成体の気孔が埋められると共に、
成形体等の実使用時の加熱又は焼成によって、１２００
℃程度の比較的低い温度で、かつ短時間にシリカとアル
ミナが反応して高融点のムライトとなる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、溶鋼の鋳造の際に使用
するスライドゲート用プレート、ロングノズル、浸漬ノ
ズル、あるいはタンディッシュの内張り耐火物等として
用いられる高耐食性耐火物の製造方法に関する。
するスライドゲート用プレート、ロングノズル、浸漬ノ
ズル、あるいはタンディッシュの内張り耐火物等として
用いられる高耐食性耐火物の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】鋳造用耐火物の耐食性向上の手段として
は、タールピッチ、樹脂類、糖類等の炭素系物質を含浸
させることが一般に行われている。しかし、近年、超極
低炭素鋼の需要増加と共に、耐火物から鉄中に固溶する
炭素が問題となり、前記炭素系含浸材に代えて無機系含
浸材を用いた耐食性耐火物が着目されてきている。従
来、この種の耐食性耐火物の製造方法としては、電融ア
ルミナを主体とする配合物に、結合粘土等を加えて成形
し、得られた成形体を１５００〜１６００℃の温度で焼
成した後、コロイド状シリカ液又はエチルシリケート液
に浸漬して二次的に気孔率を低下させ、さらに実使用時
の熱によりアルミナとシリカの反応によってムライトを
生成させ、もって耐食性を向上させる方法が知られてい
る（特公昭４９−７５６１号公報参照）。
は、タールピッチ、樹脂類、糖類等の炭素系物質を含浸
させることが一般に行われている。しかし、近年、超極
低炭素鋼の需要増加と共に、耐火物から鉄中に固溶する
炭素が問題となり、前記炭素系含浸材に代えて無機系含
浸材を用いた耐食性耐火物が着目されてきている。従
来、この種の耐食性耐火物の製造方法としては、電融ア
ルミナを主体とする配合物に、結合粘土等を加えて成形
し、得られた成形体を１５００〜１６００℃の温度で焼
成した後、コロイド状シリカ液又はエチルシリケート液
に浸漬して二次的に気孔率を低下させ、さらに実使用時
の熱によりアルミナとシリカの反応によってムライトを
生成させ、もって耐食性を向上させる方法が知られてい
る（特公昭４９−７５６１号公報参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
無機系含浸材を用いた耐食性耐火物の製造方法において
は、シリカは、通常使用される耐火性材料中では低融物
に属し、これを含浸しているものは、気孔を埋めるとい
う点で耐食性向上に効果はあるものの、未だ不十分であ
る。すなわち、含浸したシリカのアルミナ骨材との反応
に際しては、骨材の電融アルミナが極めて安定性がある
ため、シリカとの反応性が悪く、反応自体の開始温度が
１４００℃以上と高いばかりか、反応しても電融アルミ
ナ粒子表面のみに止まり、実使用温度の１６００℃付近
では殆んどのシリカは未反応のまま残り、耐食性低下を
引き起こす。又、耐食、耐火性骨材は、アルミナ系に限
定される不具合がある。そこで、本発明は、ムライト化
の反応性を良好にすると共に、骨材の選択範囲を広げ、
かつ高強度、高耐食性が得られる高耐食性耐火物の製造
方法の提供を目的とする。
無機系含浸材を用いた耐食性耐火物の製造方法において
は、シリカは、通常使用される耐火性材料中では低融物
に属し、これを含浸しているものは、気孔を埋めるとい
う点で耐食性向上に効果はあるものの、未だ不十分であ
る。すなわち、含浸したシリカのアルミナ骨材との反応
に際しては、骨材の電融アルミナが極めて安定性がある
ため、シリカとの反応性が悪く、反応自体の開始温度が
１４００℃以上と高いばかりか、反応しても電融アルミ
ナ粒子表面のみに止まり、実使用温度の１６００℃付近
では殆んどのシリカは未反応のまま残り、耐食性低下を
引き起こす。又、耐食、耐火性骨材は、アルミナ系に限
定される不具合がある。そこで、本発明は、ムライト化
の反応性を良好にすると共に、骨材の選択範囲を広げ、
かつ高強度、高耐食性が得られる高耐食性耐火物の製造
方法の提供を目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するた
め、本発明の高耐食性耐火物の製造方法は、耐食、耐火
性骨材と結合材の混合物を成形し、得られた成形体を乾
燥又は乾燥後焼成し、乾燥後又は焼成後の成形体にコロ
イド状シリカ液とコロイド状アルミナ液の混合液を含浸
させ、しかる後これを乾燥又は乾燥後焼成する方法であ
る。前記混合液に含まれるシリカとアルミナに対するア
ルミナの割合が重量比で５０〜９０％であることが好ま
しい。
め、本発明の高耐食性耐火物の製造方法は、耐食、耐火
性骨材と結合材の混合物を成形し、得られた成形体を乾
燥又は乾燥後焼成し、乾燥後又は焼成後の成形体にコロ
イド状シリカ液とコロイド状アルミナ液の混合液を含浸
させ、しかる後これを乾燥又は乾燥後焼成する方法であ
る。前記混合液に含まれるシリカとアルミナに対するア
ルミナの割合が重量比で５０〜９０％であることが好ま
しい。
【０００５】
【作用】上記手段においては、極微粒のシリカとアルミ
ナによって成形体又は焼成体の気孔が埋められると共
に、成形体等の実使用時の加熱又は焼成によって、１２
００℃程度の比較的低い温度で、かつ短時間にシリカと
アルミナが反応して高融点のムライトとなる。
ナによって成形体又は焼成体の気孔が埋められると共
に、成形体等の実使用時の加熱又は焼成によって、１２
００℃程度の比較的低い温度で、かつ短時間にシリカと
アルミナが反応して高融点のムライトとなる。
【０００６】耐食、耐火性骨材としては、アルミナ、ム
ライト、ジルコニア等の単独、あるいは複合の焼結ある
いは電融原料の１種又は２種以上が用いられる。コロイ
ド状シリカ液の溶質としてのシリカとしては、５〜５０
ｍμの球形の極微粒が用いられ、好ましくは、１０〜２
０ｍμである。又、コロイド状アルミナ液の溶質として
のアルミナは、５×２００ｍμ程度の棒状の極微粒が用
いられ、好ましくは、１０×１００ｍμ程度である。極
微粒のシリカとアルミナは、それぞれどのような製法に
よるものでもよいが、粒径が近似していると、コロイド
状シリカは、一般に負の電荷を、又コロイド状アルミナ
は、正の電荷を有しているため、増粘、ゲル化し易く、
含浸には不適である。コロイド状シリカ液とコロイド状
アルミナ液の溶媒としては、水性、アルコール性等を問
わない。又、両液の安定剤として、酸あるいはアルカリ
を用いるのが一般的であるが、両液を混合した場合に互
いに反応しないようにｐＨをほぼ同じになるように調製
したものを使用する必要がある。更に、両液の分散質の
分散を良好にするため、界面活性剤を添加してもよい。
一方、コロイド状シリカ液の代わりに、エチルシリケー
トを使用してもよく、同様の作用効果を奏する。混合液
を含浸した成形体の乾燥は、１００℃程度の温度で行う
ことが好ましく、又、成形体への混合液の含浸は、繰り
返して行うことが好ましく、このようにすることによ
り、含浸量が増え、効果が顕著となる。
ライト、ジルコニア等の単独、あるいは複合の焼結ある
いは電融原料の１種又は２種以上が用いられる。コロイ
ド状シリカ液の溶質としてのシリカとしては、５〜５０
ｍμの球形の極微粒が用いられ、好ましくは、１０〜２
０ｍμである。又、コロイド状アルミナ液の溶質として
のアルミナは、５×２００ｍμ程度の棒状の極微粒が用
いられ、好ましくは、１０×１００ｍμ程度である。極
微粒のシリカとアルミナは、それぞれどのような製法に
よるものでもよいが、粒径が近似していると、コロイド
状シリカは、一般に負の電荷を、又コロイド状アルミナ
は、正の電荷を有しているため、増粘、ゲル化し易く、
含浸には不適である。コロイド状シリカ液とコロイド状
アルミナ液の溶媒としては、水性、アルコール性等を問
わない。又、両液の安定剤として、酸あるいはアルカリ
を用いるのが一般的であるが、両液を混合した場合に互
いに反応しないようにｐＨをほぼ同じになるように調製
したものを使用する必要がある。更に、両液の分散質の
分散を良好にするため、界面活性剤を添加してもよい。
一方、コロイド状シリカ液の代わりに、エチルシリケー
トを使用してもよく、同様の作用効果を奏する。混合液
を含浸した成形体の乾燥は、１００℃程度の温度で行う
ことが好ましく、又、成形体への混合液の含浸は、繰り
返して行うことが好ましく、このようにすることによ
り、含浸量が増え、効果が顕著となる。
【０００７】混合液に含まれるシリカとアルミナに対す
るアルミナの割合が重量比で５０〜９０％の範囲外とな
ると、ムライト（３Ａｌ2 Ｏ3 ・２ＳｉＯ2 ）組成にな
る割合が少なくなり、強度向上あるいは耐食性向上への
寄与が少なくなる。又、混合液の濃度は、固形分換算で
０．５〜２０％が好ましく、より好ましくは５〜１５％
である。濃度が０．５％未満では効果が少なく、２０％
を超えると含浸性が低下する。混合液の含浸方法として
は、成形体を混合液中に浸漬する方法、浸漬後加圧若し
くは減圧、あるいは超音波振動を混合液に付与させる
等、いかなる方法でもかまわない。このようにして混合
液を含浸された成形体は、必要に応じて周知の方法で乾
燥又は乾燥後焼成される。
るアルミナの割合が重量比で５０〜９０％の範囲外とな
ると、ムライト（３Ａｌ2 Ｏ3 ・２ＳｉＯ2 ）組成にな
る割合が少なくなり、強度向上あるいは耐食性向上への
寄与が少なくなる。又、混合液の濃度は、固形分換算で
０．５〜２０％が好ましく、より好ましくは５〜１５％
である。濃度が０．５％未満では効果が少なく、２０％
を超えると含浸性が低下する。混合液の含浸方法として
は、成形体を混合液中に浸漬する方法、浸漬後加圧若し
くは減圧、あるいは超音波振動を混合液に付与させる
等、いかなる方法でもかまわない。このようにして混合
液を含浸された成形体は、必要に応じて周知の方法で乾
燥又は乾燥後焼成される。
【０００８】
【実施例】以下、本発明の実施例について比較例と共に
説明する。 実施例１〜３、比較例１〜３ 耐食、耐火性骨材としてアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）及びム
ライトに、結合材として粘土を添加し、常法により混合
し、混合物を成形して高アルミナ質スライドゲート用プ
レートの成形体を多数得、これらを乾燥した。得られた
各成形体を、表１に示すように、シリカ（ＳｉＯ2 ）と
アルミナに対するアルミナの割合が７０重量％と一定
で、濃度を変えた混合液中に３０分間浸漬し、その間混
合液を収容した容器内をほぼ真空状態に維持した。混合
液の含浸後、各成形体を乾燥した後、再度浸漬した。こ
の操作を３回繰り返した後、１１０℃の温度で最終熱処
理を施して乾燥した。各成形体の見掛気孔率、かさ比
重、圧縮強さ及び耐食性指数は、それぞれ表１に示すよ
うになった。なお、耐食性指数は、高周波誘導炉にて溶
鋼を１６００℃の温度で溶解し、その中に４０×４０ｍ
ｍ角の棒状の試験片を１時間浸漬し、溶損部の断面積の
減少を、後述する比較例４の溶損を１００とした場合の
比で示した。従って、数値が小さいほど耐食性は良好と
なる。
説明する。 実施例１〜３、比較例１〜３ 耐食、耐火性骨材としてアルミナ（Ａｌ2 Ｏ3 ）及びム
ライトに、結合材として粘土を添加し、常法により混合
し、混合物を成形して高アルミナ質スライドゲート用プ
レートの成形体を多数得、これらを乾燥した。得られた
各成形体を、表１に示すように、シリカ（ＳｉＯ2 ）と
アルミナに対するアルミナの割合が７０重量％と一定
で、濃度を変えた混合液中に３０分間浸漬し、その間混
合液を収容した容器内をほぼ真空状態に維持した。混合
液の含浸後、各成形体を乾燥した後、再度浸漬した。こ
の操作を３回繰り返した後、１１０℃の温度で最終熱処
理を施して乾燥した。各成形体の見掛気孔率、かさ比
重、圧縮強さ及び耐食性指数は、それぞれ表１に示すよ
うになった。なお、耐食性指数は、高周波誘導炉にて溶
鋼を１６００℃の温度で溶解し、その中に４０×４０ｍ
ｍ角の棒状の試験片を１時間浸漬し、溶損部の断面積の
減少を、後述する比較例４の溶損を１００とした場合の
比で示した。従って、数値が小さいほど耐食性は良好と
なる。
【０００９】
【表１】
【００１０】表１からわかるように、混合液の濃度が１
０％の場合、最も気孔率が下がって１３．９％となり、
未含浸品である比較例１に比べて２．３％低下し、かさ
比重、圧縮強さ及び耐食性が最も向上している。そし
て、これより濃度が高くてもあるいは低くても各特性が
低下し、特に０．５％未満、あるいは２０％を超える
と、効果が低下していることがわかる。 実施例４〜５、比較例４〜６ 実施例１〜３と同様にして得た各成形体に、表２に示す
ように、濃度が１０％と一定で、シリカとアルミナに対
するアルミナの割合を変えた混合液中に浸漬する操作を
実施例１〜３と同様に施した。各成形体の見掛気孔率等
は、それぞれ表２に示すようになった。
０％の場合、最も気孔率が下がって１３．９％となり、
未含浸品である比較例１に比べて２．３％低下し、かさ
比重、圧縮強さ及び耐食性が最も向上している。そし
て、これより濃度が高くてもあるいは低くても各特性が
低下し、特に０．５％未満、あるいは２０％を超える
と、効果が低下していることがわかる。 実施例４〜５、比較例４〜６ 実施例１〜３と同様にして得た各成形体に、表２に示す
ように、濃度が１０％と一定で、シリカとアルミナに対
するアルミナの割合を変えた混合液中に浸漬する操作を
実施例１〜３と同様に施した。各成形体の見掛気孔率等
は、それぞれ表２に示すようになった。
【００１１】
【表２】
【００１２】表２からわかるように、混合液中のシリカ
とアルミナに対するアルミナの割合が９０重量％以下で
は気孔率の変動が小さいが、アルミナ含有量が増すほど
僅かに気孔率が高くなる一方、かさ密度も高くなってい
る。これは、アルミナとシリカの比重差に起因するもの
である。耐食性は、上記アルミナの割合が５０〜９０重
量％で優れており、５０重量％未満では気孔率は低い
が、低融物を生成し易いシリカが多いため耐食性は十分
でない一方、９０重量％を超えたアルミナ１００重量％
では含浸量が少なく、耐食性が不十分であることがわか
る。
とアルミナに対するアルミナの割合が９０重量％以下で
は気孔率の変動が小さいが、アルミナ含有量が増すほど
僅かに気孔率が高くなる一方、かさ密度も高くなってい
る。これは、アルミナとシリカの比重差に起因するもの
である。耐食性は、上記アルミナの割合が５０〜９０重
量％で優れており、５０重量％未満では気孔率は低い
が、低融物を生成し易いシリカが多いため耐食性は十分
でない一方、９０重量％を超えたアルミナ１００重量％
では含浸量が少なく、耐食性が不十分であることがわか
る。
【００１３】実施例６ 実施例１〜３と同様にして得た成形体に、表２に示すよ
うに、濃度が１０％で、シリカとアルミナに対するアル
ミナの割合を７０重量％とした混合液中に浸漬する操作
を実施例１〜３と同様に施した後、１２００℃の温度で
焼成した。得られた焼成体の見掛気孔率等は、それぞれ
表２に示すようになった。表１，表２からわかるよう
に、最終熱処理温度の異なる実施例２に比べ、一層耐食
性が向上していることがわかる。
うに、濃度が１０％で、シリカとアルミナに対するアル
ミナの割合を７０重量％とした混合液中に浸漬する操作
を実施例１〜３と同様に施した後、１２００℃の温度で
焼成した。得られた焼成体の見掛気孔率等は、それぞれ
表２に示すようになった。表１，表２からわかるよう
に、最終熱処理温度の異なる実施例２に比べ、一層耐食
性が向上していることがわかる。
【００１４】なお、上記各実施例においては、成形体の
乾燥後に混合液を含浸させる場合について述べたが、こ
れに限定されるものではなく、成形体の乾燥後に焼成
し、この焼成体に混合液を含浸させ、しかる後に乾燥又
は乾燥後再度焼成するようにしてもよく、ほぼ同様の作
用効果が得られる。
乾燥後に混合液を含浸させる場合について述べたが、こ
れに限定されるものではなく、成形体の乾燥後に焼成
し、この焼成体に混合液を含浸させ、しかる後に乾燥又
は乾燥後再度焼成するようにしてもよく、ほぼ同様の作
用効果が得られる。
【００１５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の高耐食性
耐火物の製造方法によれば、極微粒のシリカとアルミナ
によって成形体又は焼成体の気孔が埋められると共に、
成形体等の実使用時の加熱又は焼成によって、１２００
℃程度の比較的低い温度で、かつ短時間にシリカとアル
ミナが反応して高融点のムライトとなるので、従来に比
してムライト化の反応性を良好にすることができると共
に、骨材の選択範囲を広げることができ、かつ高強度、
高耐食性の耐火物を得ることができる。
耐火物の製造方法によれば、極微粒のシリカとアルミナ
によって成形体又は焼成体の気孔が埋められると共に、
成形体等の実使用時の加熱又は焼成によって、１２００
℃程度の比較的低い温度で、かつ短時間にシリカとアル
ミナが反応して高融点のムライトとなるので、従来に比
してムライト化の反応性を良好にすることができると共
に、骨材の選択範囲を広げることができ、かつ高強度、
高耐食性の耐火物を得ることができる。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 斉藤 幸治 愛知県刈谷市小垣江町南藤１番地 東芝セ ラミックス株式会社刈谷製造所内 (72)発明者 川村 俊夫 愛知県刈谷市小垣江町南藤１番地 東芝セ ラミックス株式会社刈谷製造所内
Claims (2)
- 【請求項１】 耐食、耐火性骨材と結合材の混合物を成
形し、得られた成形体を乾燥又は乾燥後焼成し、乾燥後
又は焼成後の成形体にコロイド状シリカ液とコロイド状
アルミナ液の混合液を含浸させ、しかる後これを乾燥又
は乾燥後焼成することを特徴とする高耐食性耐火物の製
造方法。 - 【請求項２】 前記混合液に含まれるシリカとアルミナ
に対するアルミナの割合が重量比で５０〜９０％である
ことを特徴とする高耐食性耐火物の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33550692A JPH06157173A (ja) | 1992-11-20 | 1992-11-20 | 高耐食性耐火物の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33550692A JPH06157173A (ja) | 1992-11-20 | 1992-11-20 | 高耐食性耐火物の製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06157173A true JPH06157173A (ja) | 1994-06-03 |
Family
ID=18289340
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33550692A Pending JPH06157173A (ja) | 1992-11-20 | 1992-11-20 | 高耐食性耐火物の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06157173A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005065176A3 (en) * | 2003-12-19 | 2005-12-15 | Motorola Inc | Method and system for charging batteries |
| JP2007153644A (ja) * | 2005-12-01 | 2007-06-21 | Ngk Insulators Ltd | 耐火物の製造方法及びこれにより得られた耐火物 |
| WO2009077509A1 (en) * | 2007-12-14 | 2009-06-25 | Dsm Ip Assets B.V. | Sol-gel process with a protected catalyst |
-
1992
- 1992-11-20 JP JP33550692A patent/JPH06157173A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2005065176A3 (en) * | 2003-12-19 | 2005-12-15 | Motorola Inc | Method and system for charging batteries |
| JP2007153644A (ja) * | 2005-12-01 | 2007-06-21 | Ngk Insulators Ltd | 耐火物の製造方法及びこれにより得られた耐火物 |
| WO2009077509A1 (en) * | 2007-12-14 | 2009-06-25 | Dsm Ip Assets B.V. | Sol-gel process with a protected catalyst |
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