JPH0653617B2 - 熱硬化性樋用流し込み材 - Google Patents
熱硬化性樋用流し込み材Info
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- JPH0653617B2 JPH0653617B2 JP2193860A JP19386090A JPH0653617B2 JP H0653617 B2 JPH0653617 B2 JP H0653617B2 JP 2193860 A JP2193860 A JP 2193860A JP 19386090 A JP19386090 A JP 19386090A JP H0653617 B2 JPH0653617 B2 JP H0653617B2
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- refractory
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- sodium silicate
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Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は高炉樋等の溶融金属容器の内張りに使用される
高強度、高耐食性を有する熱硬化性樋用流し込み材に関
するものである。
高強度、高耐食性を有する熱硬化性樋用流し込み材に関
するものである。
[従来の技術] 従来、高炉樋、取鍋、タンディッシュ等の溶融金属容器
の内張り材料の施工方法としては、スタンプ施工、振動
施工、流し込み施工等が知られている。このうち、スタ
ンプ施工については、その材料は所謂熱硬化性であり、
材料製造時に所定のバインダー、水分を添加し混練した
ものであり、大掛かりな施工装置が不必要で施工現場で
即使用できるものである。しかし、施工体として緻密な
組織が得られず、耐食性も不十分である。
の内張り材料の施工方法としては、スタンプ施工、振動
施工、流し込み施工等が知られている。このうち、スタ
ンプ施工については、その材料は所謂熱硬化性であり、
材料製造時に所定のバインダー、水分を添加し混練した
ものであり、大掛かりな施工装置が不必要で施工現場で
即使用できるものである。しかし、施工体として緻密な
組織が得られず、耐食性も不十分である。
従って、最近では流し込み施工が主体となっている。流
し込み施工の材料としては、粒度調整された耐火原料の
配合物に、低水分化を図るべく適性な分散剤及び乾燥助
剤としての金属Al粉を添加し、更に、硬化剤として2〜
10%程度のアルミナセメントを添加してなるものが主
体である。
し込み施工の材料としては、粒度調整された耐火原料の
配合物に、低水分化を図るべく適性な分散剤及び乾燥助
剤としての金属Al粉を添加し、更に、硬化剤として2〜
10%程度のアルミナセメントを添加してなるものが主
体である。
流し込み施工では、施工現場でこの材料に適性な水を加
え、ミキサーで混練し適性な流動性をもたせ、棒状バイ
ブレーター等で振動を加え充填していくものである。
え、ミキサーで混練し適性な流動性をもたせ、棒状バイ
ブレーター等で振動を加え充填していくものである。
この施工法には、材料、施工法の両面において下記のよ
うな問題がある: 硬化剤にアルミナセメントを使用するためCaOが入
り、マトリックスの低融点化が起こり、耐食性の低下を
来す; アルミナセメントの使用、及び施工体が低気孔率、低
通気性となるため、乾燥時に爆裂が生じ易い。そのた
め、通常は乾燥助剤として金属アルミニウム粉が使用さ
れている。この金属アルミニウム粉の添加は乾燥に対し
ては有効であるが、施工体に亀裂が生じ易く、組織劣化
を来す傾向にある; 材料は施工現場で所定の水分を添加し、大型ミキサ
ー、搬送装置を使用し混練、搬送を必要とするため、施
工面では煩雑である。また、充分な混練ができず、組成
の不均一性が生じ易い。
うな問題がある: 硬化剤にアルミナセメントを使用するためCaOが入
り、マトリックスの低融点化が起こり、耐食性の低下を
来す; アルミナセメントの使用、及び施工体が低気孔率、低
通気性となるため、乾燥時に爆裂が生じ易い。そのた
め、通常は乾燥助剤として金属アルミニウム粉が使用さ
れている。この金属アルミニウム粉の添加は乾燥に対し
ては有効であるが、施工体に亀裂が生じ易く、組織劣化
を来す傾向にある; 材料は施工現場で所定の水分を添加し、大型ミキサ
ー、搬送装置を使用し混練、搬送を必要とするため、施
工面では煩雑である。また、充分な混練ができず、組成
の不均一性が生じ易い。
上記問題点の解決策として特開昭63-162579号公報が提
唱されている。この熱硬化性不定型耐火物の材料自体は
常温では硬化性をもたず、加熱により添加水分が蒸発し
て硬化するものであり、硬化に長時間を要する。また、
硬化を早めるために急激に加熱すると亀裂が発生し易
く、組織体として充分とは言えない。
唱されている。この熱硬化性不定型耐火物の材料自体は
常温では硬化性をもたず、加熱により添加水分が蒸発し
て硬化するものであり、硬化に長時間を要する。また、
硬化を早めるために急激に加熱すると亀裂が発生し易
く、組織体として充分とは言えない。
[発明が解決しようとする課題] 従って、本発明の目的は、常温において流し込み施工可
能な流動性を有し、材料製造後の経時変化が少なく、施
工後、加熱により短時間で硬化し、高強度、高耐食性を
有する熱硬化性樋用流し込み材を提供することにある。
能な流動性を有し、材料製造後の経時変化が少なく、施
工後、加熱により短時間で硬化し、高強度、高耐食性を
有する熱硬化性樋用流し込み材を提供することにある。
[課題を解決するための手段] 即ち、本発明は耐火性骨材100重量部中に0.3mm〜1
0μmの耐火性微粉末を5重量部以上含有し、平均粒子
径10μm以下の耐火性超微粉末を8〜20重量部含有
してなり、且つ前記耐火性微粉末と耐火性超微粉末の合
計量が25重量部以上である耐火性骨材100重量部に
対し、 0.5〜3.0mmに粒度調整した珪酸ソーダガラスを0.1〜2.0
重量部並びに所定量の水を含有してなることを特徴とす
る熱硬化性樋用流し込み材に係る。
0μmの耐火性微粉末を5重量部以上含有し、平均粒子
径10μm以下の耐火性超微粉末を8〜20重量部含有
してなり、且つ前記耐火性微粉末と耐火性超微粉末の合
計量が25重量部以上である耐火性骨材100重量部に
対し、 0.5〜3.0mmに粒度調整した珪酸ソーダガラスを0.1〜2.0
重量部並びに所定量の水を含有してなることを特徴とす
る熱硬化性樋用流し込み材に係る。
[作用] 本発明の特徴は0.5〜3.0mmの珪酸ソーダガラス粒を使用
することにある。この珪酸ソーダガラス粒とは市販され
ている珪酸ソーダの原料であり、これをオートクレーブ
処理した後、粉末珪酸ソーダあるいは液状珪酸ソーダと
して市販されているものである。珪酸ソーダガラスは一
般に特開昭51-100108号公報及び特開昭55-167182号公報
に開示されているように微粉砕して不定形耐火物例えば
吹付材、コーチング材、振動成形材のバインダー、即ち
乾燥時のボンドマイグレーションによる爆裂抑制、他の
バインダーの硬化剤として使用されている。
することにある。この珪酸ソーダガラス粒とは市販され
ている珪酸ソーダの原料であり、これをオートクレーブ
処理した後、粉末珪酸ソーダあるいは液状珪酸ソーダと
して市販されているものである。珪酸ソーダガラスは一
般に特開昭51-100108号公報及び特開昭55-167182号公報
に開示されているように微粉砕して不定形耐火物例えば
吹付材、コーチング材、振動成形材のバインダー、即ち
乾燥時のボンドマイグレーションによる爆裂抑制、他の
バインダーの硬化剤として使用されている。
この種の珪酸ソーダガラスは難溶性ではあるが、例えば
シリカゾル、アルミナゾル等のバインダー、及びSi、FeS
iあるいはこれらを少量含むSiC並びに10μm以下のシ
リカフラワー等の超微粉と併用した場合、常温において
少量溶出した珪酸ソーダガラスと反応し、製造後、流動
性において経時変化を起こし、製造後からの日数が長い
場合は流動性不良を起こし使用不可能となる。また、施
工後、余った材料は次回施工時には使用できなくなる場
合もあり原単価が高くなる。
シリカゾル、アルミナゾル等のバインダー、及びSi、FeS
iあるいはこれらを少量含むSiC並びに10μm以下のシ
リカフラワー等の超微粉と併用した場合、常温において
少量溶出した珪酸ソーダガラスと反応し、製造後、流動
性において経時変化を起こし、製造後からの日数が長い
場合は流動性不良を起こし使用不可能となる。また、施
工後、余った材料は次回施工時には使用できなくなる場
合もあり原単価が高くなる。
しかしながら、特に樋用流し込み材の場合、緻密化のた
めには10μm以下の超微粉を8〜20重量部は添加配
合する必要があり、一般にSiCも使用される。
めには10μm以下の超微粉を8〜20重量部は添加配
合する必要があり、一般にSiCも使用される。
そこで、本発明者らは珪酸ソーダガラスの粒度に着目
し、種々検討を行った結果、珪酸ソーダガラスの粒度の
選定、即ち、粒度を粗くして使用することにより、常温
では著しく反応性が遅れ、加熱により60〜70℃より
溶解が始まり、短時間で硬化することを見出した。
し、種々検討を行った結果、珪酸ソーダガラスの粒度の
選定、即ち、粒度を粗くして使用することにより、常温
では著しく反応性が遅れ、加熱により60〜70℃より
溶解が始まり、短時間で硬化することを見出した。
上記バインダーの特徴を活用した本発明の流し込み材
は、常温においては製造後硬化することなく施工に必要
とする流動性を保持し、加熱あるいは施工体の残熱によ
りバインダーである珪酸ソーダガラスのゲル化及び材料
中に分散した超微粉の凝結作用あるいはSiC中のSi、FeSi
との反応により硬化するものである。
は、常温においては製造後硬化することなく施工に必要
とする流動性を保持し、加熱あるいは施工体の残熱によ
りバインダーである珪酸ソーダガラスのゲル化及び材料
中に分散した超微粉の凝結作用あるいはSiC中のSi、FeSi
との反応により硬化するものである。
使用する珪酸ソーダガラスの粒度は0.5〜3.0mmが好まし
い。この粒度に限定した理由は0.5mm未満を使用すると
以下の第1表のデータからも判るように反応性が大き
く、保存性が悪くなる。また、3.0mmを超えると、加熱
時に溶解不足となりバインダー効果が発現しない。
い。この粒度に限定した理由は0.5mm未満を使用すると
以下の第1表のデータからも判るように反応性が大き
く、保存性が悪くなる。また、3.0mmを超えると、加熱
時に溶解不足となりバインダー効果が発現しない。
次に、珪酸ソーダガラスの添加量としては、耐火性骨材
100重量部に対し0.1〜2.0重量部が好ましい。0.1重
量部未満ではバインダーとしての効果が少なく、2.0重
量部を超えるとナトリウム等のアルカリ金属が増加し、
材料の耐食性等を低下させる。また、使用する珪酸ソー
ダガラスの組成としてはSiO2/Na2Oモル比2.5以上のも
のが好ましい。
100重量部に対し0.1〜2.0重量部が好ましい。0.1重
量部未満ではバインダーとしての効果が少なく、2.0重
量部を超えるとナトリウム等のアルカリ金属が増加し、
材料の耐食性等を低下させる。また、使用する珪酸ソー
ダガラスの組成としてはSiO2/Na2Oモル比2.5以上のも
のが好ましい。
本発明に使用する耐火性骨材としては電融アルミナ、焼
結アルミナ、仮焼アルミナ、ボーキサイト、カイヤナイ
ト、紅柱石、ムライト、ロー石、珪石、アルミナ−マグ
ネシアスピネル、ジルコン、炭化珪素、窒化珪素、窒化
珪素鉄、珪素、フェロシリコン、黒鉛、無定形炭素、ピ
ッチ粉、粘土、ベントナイト、含水無定形シリカ、無水
無定形シリカ等からなる群より選択し、必要に応じて1
種または2種以上を併用することができる。この耐火性
骨材100重量部のうち、0.3mm〜10μmの耐火性微
粉末が5重量部以上で、且つ平均粒子径が10μm以下
の超微粉を8〜20重量部で且つこれらの合計量が25
重量部以上であることが必要である。0.3mm〜10μm
の耐火性微粉末が5重量部未満であったり、耐火性超微
粉末が8重量部未満であったり、合計量が25重量部未
満であると、輸送中に微粉の分離が起こり易く、均一な
混練物の供給ができない。そのため、施工現場において
は均一な施工体ができず、組織ムラを来し、耐用性も低
下する。また、耐火性超微粉末が8重量部未満で緻密な
施工体が得られない。
結アルミナ、仮焼アルミナ、ボーキサイト、カイヤナイ
ト、紅柱石、ムライト、ロー石、珪石、アルミナ−マグ
ネシアスピネル、ジルコン、炭化珪素、窒化珪素、窒化
珪素鉄、珪素、フェロシリコン、黒鉛、無定形炭素、ピ
ッチ粉、粘土、ベントナイト、含水無定形シリカ、無水
無定形シリカ等からなる群より選択し、必要に応じて1
種または2種以上を併用することができる。この耐火性
骨材100重量部のうち、0.3mm〜10μmの耐火性微
粉末が5重量部以上で、且つ平均粒子径が10μm以下
の超微粉を8〜20重量部で且つこれらの合計量が25
重量部以上であることが必要である。0.3mm〜10μm
の耐火性微粉末が5重量部未満であったり、耐火性超微
粉末が8重量部未満であったり、合計量が25重量部未
満であると、輸送中に微粉の分離が起こり易く、均一な
混練物の供給ができない。そのため、施工現場において
は均一な施工体ができず、組織ムラを来し、耐用性も低
下する。また、耐火性超微粉末が8重量部未満で緻密な
施工体が得られない。
本発明の流し込み材は、上記配合物に所定の流動性を与
えるべく適性な添加水分を加え混練したものよりなるも
のである。ここで所定の流動性とは、施工現場で棒状バ
イブレーター等の振動により充填できる流動性であり、
フロー値(JIS R2521耐火物用アルミナセメントのフロ
ー試験に準じる)で130〜140mm以上あれば充分で
ある。
えるべく適性な添加水分を加え混練したものよりなるも
のである。ここで所定の流動性とは、施工現場で棒状バ
イブレーター等の振動により充填できる流動性であり、
フロー値(JIS R2521耐火物用アルミナセメントのフロ
ー試験に準じる)で130〜140mm以上あれば充分で
ある。
なお、本発明の熱硬化性不定形耐火物には通常の流し込
み材に使用する分散剤が使用できる。分散剤としては、
例えばアルカリ金属リン酸塩、アルカリ金属カルボン酸
塩、アルカリ金属フミン酸塩、ポリカルボン酸ナトリウ
ム、アルキルスルホン酸ナトリウム、芳香族スルホン酸
ナトリウム等、及びこれらと同様な効果が得られる物質
から1種または2種以上を選択して使用することができ
る。
み材に使用する分散剤が使用できる。分散剤としては、
例えばアルカリ金属リン酸塩、アルカリ金属カルボン酸
塩、アルカリ金属フミン酸塩、ポリカルボン酸ナトリウ
ム、アルキルスルホン酸ナトリウム、芳香族スルホン酸
ナトリウム等、及びこれらと同様な効果が得られる物質
から1種または2種以上を選択して使用することができ
る。
[実施例] 実施例 第2表に示す配合割合の混合物に所定の水分を添加、混
練後、本発明品1〜3については混練物を保存し、10
日後に40×40×160mmの形状枠に鋳込み、80℃
で3時間加熱養生後、脱枠し、また、比較品について
は、混練後ただちに40×40×160mmの形状枠に鋳
込み、20℃で24時間養生後脱枠し、それぞれ105
℃で24時間乾燥後、第2表に記載の温度で焼成し、次
に、強度及び見掛気孔率を測定した。
練後、本発明品1〜3については混練物を保存し、10
日後に40×40×160mmの形状枠に鋳込み、80℃
で3時間加熱養生後、脱枠し、また、比較品について
は、混練後ただちに40×40×160mmの形状枠に鋳
込み、20℃で24時間養生後脱枠し、それぞれ105
℃で24時間乾燥後、第2表に記載の温度で焼成し、次
に、強度及び見掛気孔率を測定した。
耐食性の評価は回転ドラム侵食試験装置に前記の操作に
より作成した試料を105℃で24時間乾燥後、セット
し、1500℃で1時間スラグによる侵食を行った後、
スラグを排出し、15分間強制冷却する操作を5回行っ
た。使用スラグは高炉スラグで、1時間当たり1.2kg使
用した。
より作成した試料を105℃で24時間乾燥後、セット
し、1500℃で1時間スラグによる侵食を行った後、
スラグを排出し、15分間強制冷却する操作を5回行っ
た。使用スラグは高炉スラグで、1時間当たり1.2kg使
用した。
その結果、本発明品は比較品に比較して強度、見掛気孔
率において同等以上であり、耐食性もアルミナセメント
を使用しない等により優れるものである。
率において同等以上であり、耐食性もアルミナセメント
を使用しない等により優れるものである。
また、混練後から混練後10日経過したフロー値(JIS
R2521耐火物用アルミナセメントのフロー試験に準じ
る)の低下は少なく、10日後でも充分施工可能な状態
にあることが判る。
R2521耐火物用アルミナセメントのフロー試験に準じ
る)の低下は少なく、10日後でも充分施工可能な状態
にあることが判る。
[発明の効果] 本発明の熱硬化性樋用流し込み材は、材質面では熱硬化
性であり、硬化剤としてアルミナセメントを使用しない
等より高耐食性を有し、且つ高強度であり、炉材の耐久
性が向上した。また、施工面では混練物の供給により現
場での施工の省力化及び施工現場の粉塵、騒音抑制等の
環境改善の効果大である。
性であり、硬化剤としてアルミナセメントを使用しない
等より高耐食性を有し、且つ高強度であり、炉材の耐久
性が向上した。また、施工面では混練物の供給により現
場での施工の省力化及び施工現場の粉塵、騒音抑制等の
環境改善の効果大である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西 正明 東京都千代田区丸の内1丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 山口 篤 東京都千代田区丸の内1丁目1番2号 日 本鋼管株式会社内
Claims (1)
- 【請求項1】耐火性骨材100重量部中に0.3mm〜10
μmの耐火性微粉末を5重量部以上含有し、平均粒子径
10μm以下の耐火性超微粉末を8〜20重量部含有し
てなり、且つ前記耐火性微粉末と耐火性超微粉末の合計
量が25重量部以上である耐火性骨材100重量部に対
し、0.5〜3.0mmに粒度調整した珪酸ソーダガラスを0.1
〜2.0重量部並びに所定量の水を含有してなることを特
徴とする熱硬化性樋用流し込み材。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2193860A JPH0653617B2 (ja) | 1990-07-24 | 1990-07-24 | 熱硬化性樋用流し込み材 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2193860A JPH0653617B2 (ja) | 1990-07-24 | 1990-07-24 | 熱硬化性樋用流し込み材 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0483764A JPH0483764A (ja) | 1992-03-17 |
JPH0653617B2 true JPH0653617B2 (ja) | 1994-07-20 |
Family
ID=16314959
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2193860A Expired - Fee Related JPH0653617B2 (ja) | 1990-07-24 | 1990-07-24 | 熱硬化性樋用流し込み材 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0653617B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20050239630A1 (en) | 2002-06-28 | 2005-10-27 | Jun Oba | Powder composition for castable refractory and premixed material comprising the same, method for applying premixed material and refractory hardene product therefrom |
-
1990
- 1990-07-24 JP JP2193860A patent/JPH0653617B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0483764A (ja) | 1992-03-17 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
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LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |