JPH08259301A - Alumina cement composition and monolithic refractory using the same - Google Patents

Alumina cement composition and monolithic refractory using the same

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JPH08259301A
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Abstract

PURPOSE: To improve fluidity in a high-temperature application, development of strength, resistance to corrosion and spalling by using a specific alumina cement, an alkali metal carbonate, a carboxylic acid, boric acids and a polyacrylic acid. CONSTITUTION: This alumina cement composition is obtained by formulating 0.5-2.5 pts.wt. of 3 or more kinds of additives selected from among an alkali metal carbonates which are heat-treated at 10-400 deg.C and have <=100 mesh particle sizes, carboxylic acids, boric acids and polyacrylic acids to 100 pts.wt. of alumina cement comprising 70-50 pts.wt. of clinker which has a mineral composition of CaO.Al2 O3 and CaO.2Al2 O3 where CaO content is 25-33wt.% and Al2 O3 content is 75-67wt.%, and 30-50 pts.wt. of α-alumina and containing <=0.5wt.% of SiO2 , <=0.5wt.% of TiO2 , <=0.5wt.% of Fe2 O3 .

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、アルミナセメント組成
物及びそれを用いた不定形耐火物、詳しくは、従来のア
ルミナセメント組成物に比べて、高温施工時に、高流動
性、高強度発現性、耐食性、及び耐スポーリング性等が
良好なアルミナセメント組成物及びそれを用いた不定形
耐火物に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to an alumina cement composition and an amorphous refractory material using the same, more specifically, a high fluidity and a high strength developing property at the time of high-temperature construction as compared with a conventional alumina cement composition. The present invention relates to an alumina cement composition having good corrosion resistance, spalling resistance and the like, and an amorphous refractory material using the same.

【0002】[0002]

【従来の技術とその課題】従来、アルミナセメントやア
ルミナセメント組成物として、特定割合のCaO・Al
2O3、12CaO・7Al2O3、及び非晶質からなり、α-Al2O3
ヒドロオキシカルボン酸、及び無機炭酸塩を含有してな
るアルミナセメント組成物(特願昭45-129562号公報、特
開昭49-32921号公報、特開昭50-102617号公報、及び特
開昭55-121933号公報等)、水溶性のポリアクリル酸類
及び/又はメタクリル酸−アクリル酸共重合体とアルカ
リ金属炭酸塩を含有してなるアルミナセメント(特開昭5
5-75947号公報や特開昭55-75948号公報など)、並びに、
カルシウムアルミネート、ポリアクリル酸類、ホウ酸
類、及び炭酸塩又はカルボン酸類からなるアルミナセメ
ント組成物(特開平6-157097号公報)等が知られている。
また、アルミナセメントの鉱物組成と添加剤の種類のア
ルミナセメントの流動性、硬化性、及び強度発現性にお
よぼす影響についても公知である(HIGH ALUMINA CEMENT
S AND CONCRETES T.D. ROBSON 1962年発行)。
[Prior art and its problems] Conventionally, a specific ratio of CaO / Al has been used as an alumina cement or an alumina cement composition.
2 O 3 , 12CaO.7Al 2 O 3 , and amorphous, α-Al 2 O 3 ,
Alumina cement composition containing a hydroxycarboxylic acid, and an inorganic carbonate (Japanese Patent Application No. 45-129562, Japanese Patent Application Laid-Open No. 49-32921, Japanese Patent Application Laid-Open No. 50-102617, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-121933, etc.), an alumina cement containing a water-soluble polyacrylic acid and / or a methacrylic acid-acrylic acid copolymer and an alkali metal carbonate (Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-312058).
5-75947 and JP-A-55-75948), and
Alumina cement compositions (Japanese Patent Laid-Open No. 6-157097) composed of calcium aluminate, polyacrylic acids, boric acids, and carbonates or carboxylic acids are known.
In addition, the influence of the mineral composition of alumina cement and the types of additives on the fluidity, hardening, and strength development of alumina cement is also known (HIGH ALUMINA CEMENT
S AND CONCRETES TD ROBSON 1962).

【0003】これらのアルミナセメント又はアルミナセ
メント組成物は、常温施工時に高強度発現性、高耐火
性、及び高流動性等の特性改善を目的としたものであ
り、高温施工時には物性の低下が生じて好ましくなかっ
た。
These alumina cements or alumina cement compositions are intended to improve the properties such as high strength development, high fire resistance, and high fluidity when applied at room temperature, and the physical properties deteriorate when applied at high temperature. Was not preferable.

【0004】そして、従来のアルミナセメントの鉱物組
成は、流動性確保と強度発現性付与の面でCaO・Al2O3
主体とするものに限定されていた。このCaO・Al2O3の硬
化速度調整に、12CaO・7Al2O3のような早硬性カルシウム
アルミネートやCaO・2Al2O3のような硬化遅延のカルシウ
ムアルミネートを配合するものが提案されている(特公
昭44-4220号公報や特開昭54-139639号公報など)。しか
しながら、12CaO・7Al2O3は急硬性を示す特徴があり、添
加剤等で硬化調整を行っても、CaO・Al2O3を主体とする
アルミナセメントには、強度発現性の面で劣っており、
また、CaO・2Al2O3を配合すると、硬化遅延や強度発現性
が低下するなどの課題があった。
The mineral composition of conventional alumina cement has been limited to those mainly containing CaO.Al 2 O 3 in terms of securing fluidity and imparting strength development. Curing rate adjustment of the CaO · Al 2 O 3, is proposed which incorporated the calcium aluminate retarders such as fast hard calcium aluminate and CaO · 2Al 2 O 3, such as 12CaO · 7Al 2 O 3 (JP-B-44-4220 and JP-A-54-139639). However, 12CaO ・ 7Al 2 O 3 has the characteristic of exhibiting rapid hardening, and even if the curing adjustment is made with additives, etc., the strength of CaO ・ Al 2 O 3 -based alumina cement is inferior in terms of strength development. And
In addition, when CaO.2Al 2 O 3 is blended, there are problems such as retardation of curing and deterioration of strength development.

【0005】また、高温施工用には、水溶性無機フッ化
物を含有してなるアルミナセメント組成物があるが、水
溶性無機フッ化物は医薬外劇物で実用には適さないとい
う課題があった(特開昭61-86454号公報)。
Further, there is an alumina cement composition containing a water-soluble inorganic fluoride for high-temperature construction, but there is a problem that the water-soluble inorganic fluoride is not suitable for practical use as a non-medical deleterious substance. (JP-A-61-86454).

【0006】従来のアルミナセメントで流動性の高いも
のや、アルミナセメントに添加剤を加えて流動性を高め
たものでも、高温施工時には高流動性を得ることはでき
なかった。
It has not been possible to obtain high fluidity during high-temperature construction, even with conventional alumina cements having high fluidity or those obtained by adding additives to alumina cement to enhance fluidity.

【0007】このように、特許や文献にアルミナセメン
ト又はアルミナセメント組成物は多数記載されているも
のの、実際に工業化されているアルミナセメントの組成
は、CaO・Al2O3を主体にするものに限定され、アルミナ
セメントの硬化調整の目的で、また、高耐火性や強度発
現性付与の目的で、12CaO・7Al2O3、α-Al2O3、及び各種
添加剤を含有したものであり、高耐火性を確保する目的
でクリンカー中のCaO含有率を減少させた結果、5重量
%程度以下の若干量のCaO・2Al2O3を含有するものはあっ
ても、本発明のようにCaO・2Al2O3を積極的に使用したア
ルミナセメントはなかった。
As described above, although many alumina cements or alumina cement compositions are described in patents and literatures, the composition of alumina cements actually industrialized is mainly composed of CaO.Al 2 O 3. Limited, for the purpose of adjusting the hardening of alumina cement, and for the purpose of imparting high fire resistance and strength development, it contains 12CaO.7Al 2 O 3 , α-Al 2 O 3 , and various additives. As a result of reducing the CaO content in the clinker for the purpose of ensuring high fire resistance, even if some CaO.2Al 2 O 3 is contained in an amount of about 5% by weight or less, as in the present invention, There was no alumina cement that positively used CaO · 2Al 2 O 3 .

【0008】また、これらアルミナセメント又はアルミ
ナセメント組成物は、流動性、強度発現性、硬化性、及
び耐火性が良好であるが、現在、耐火物分野、特に、製
銑設備や製鋼設備を始めとする鉄鋼分野で要求される不
定形耐火物としては、流動性、強度発現性、耐火性、及
び耐食性等が不十分であるという課題があった。
Although these alumina cements or alumina cement compositions have good fluidity, strength development, curability, and fire resistance, they are currently used in the field of refractory materials, especially in ironmaking equipment and steelmaking equipment. As an amorphous refractory required in the steel field, there is a problem that fluidity, strength development, fire resistance, corrosion resistance, etc. are insufficient.

【0009】このため、不定形耐火物を構成する耐火物
骨材の組み合わせで、これらアルミナセメントの課題を
解決すべく検討されたが、十分ではなかった。
Therefore, a combination of refractory aggregates constituting an amorphous refractory has been studied to solve the problems of these alumina cements, but it was not sufficient.

【0010】また、鉄鉱分野で製造するメタルや、その
製造時に発生するスラグに対する耐食性をさらに向上さ
せるためには、マグネシア等の塩基性骨材を配合するこ
とが好ましく、混練水により硬化体が消化してクラック
が発生したり、アルミナセメントの硬化促進剤として機
能する、塩基性骨材から溶出するMgイオン等の可溶性成
分のために混練り時の流動性が低下し、施工時の可使時
間が短くなり、ミキサーやホッパー内で硬化する等のト
ラブルが発生しやすいという課題があった。特に、スラ
グライン、取り鍋の敷き部、鋼溶部、及び高炉内等の高
温施工時の補修等のように、高強度発現性、耐食性、及
び耐スポーリング性が要求される箇所に施工する不定形
耐火物には、従来のアルミナセメント又はアルミナセメ
ント組成物では、流動性と強度発現性が不足するという
課題があった。
Further, in order to further improve the corrosion resistance to the metal produced in the iron ore field and the slag generated during the production, it is preferable to add a basic aggregate such as magnesia, and the hardened material is digested with kneading water. As a result, cracking occurs, or it functions as a hardening accelerator for alumina cement, and because of soluble components such as Mg ions that are eluted from the basic aggregate, the fluidity during kneading is reduced, and the pot life during construction is reduced. However, there was a problem that problems such as hardening in the mixer and hopper were likely to occur. In particular, such as slag line, ladle laying part, molten steel part, repair in high temperature construction such as in blast furnace, etc., where high strength development, corrosion resistance, and spalling resistance are required. Amorphous refractory has a problem that conventional alumina cement or alumina cement composition lacks fluidity and strength development.

【0011】また、耐用性向上には、従来のアルミナセ
メントや従来技術では、多少の優劣はあるものの、大幅
な性能向上は期待できなかった。
In addition, although conventional alumina cement and conventional techniques have some advantages and disadvantages in terms of durability improvement, significant improvement in performance could not be expected.

【0012】本発明者は、これらの課題を解決するた
め、種々検討を重ねた結果、特定の鉱物組成と化学成分
からなる水硬性のクリンカー、α-Al2O3、及び特定の添
加剤を配合したアルミナセメント組成物を使用すること
によって前記課題が解消できる知見を得て本発明を完成
するに至った。
As a result of various studies to solve these problems, the present inventor has found that a hydraulic clinker having a specific mineral composition and chemical components, α-Al 2 O 3 , and a specific additive are used. The present invention has been completed with the knowledge that the above problems can be solved by using the blended alumina cement composition.

【0013】[0013]

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、鉱物組
成がCaO・Al2O3とCaO・2Al2O3であり、化学成分がCaO25〜
33重量%で、Al2O375〜67重量%であるクリンカー70〜5
0重量部と、α-Al2O330〜50重量部とからなる混合物100
重量部と、100〜400℃で熱履歴のあるカルボン酸類、ア
ルカリ金属炭酸塩類、ホウ酸類、ポリアクリル酸類又は
ポリメタクリル酸類の少なくとも3種以上の添加剤0.5
〜2.5重量部を配合してなるアルミナセメント組成物と
耐火骨材を含有してなる不定形耐火物である。
Means for Solving the Problems That is, the present invention is mineral composition is CaO · Al 2 O 3 and CaO · 2Al 2 O 3, chemical composition CaO25~
Clinker 70-5, which is 75-67 wt% Al 2 O 3 at 33 wt%
A mixture of 0 parts by weight and α-Al 2 O 3 30 to 50 parts by weight 100
Part by weight and at least three or more additives of carboxylic acids, alkali metal carbonates, boric acids, polyacrylic acids or polymethacrylic acids having a heat history at 100 to 400 ° C. 0.5
An amorphous refractory material containing an alumina cement composition containing about 2.5 parts by weight and a refractory aggregate.

【0014】以下、本発明を詳細に説明する。The present invention will be described in detail below.

【0015】本発明で使用するクリンカーは、鉱物組成
としてCaO・Al2O3とCaO・2Al2O3であり、その化学成分
が、CaO25〜33重量%で、Al2O375〜67重量%であり、こ
の鉱物組成と化学成分とを両立させることが重要であ
る。
[0015] clinker used in the present invention are CaO · Al 2 O 3 and CaO · 2Al 2 O 3 as the mineral composition, the chemical composition, in CaO25~33 wt%, Al 2 O 3 75~67 weight %, And it is important to make the mineral composition compatible with the chemical composition.

【0016】本発明のクリンカーは、赤ボーキサイト等
の天然原料をバイヤープロセス等の精製法により得られ
た高純度アルミナや、ボーキサイトなどのAl2O3原料
と、石灰石や生石灰などのCaO原料を、所定の成分割合
になるように配合し、電気炉、反射炉、縦型炉、平炉、
シャフトキルン、及びロータリーキルン等の設備で、溶
融及び/又は焼成して得られるものである。本発明で
は、溶融法に比べて、カルシウムアルミネート鉱物の生
成割合が本発明の範囲で製造しやすい焼成法でクリンカ
ーを製造することが好ましい。
The clinker of the present invention comprises high-purity alumina obtained by purifying natural raw materials such as red bauxite by a Bayer process or the like, Al 2 O 3 raw materials such as bauxite, and CaO raw materials such as limestone and quicklime. It is blended so that the prescribed component ratio is obtained, and electric furnace, reverberatory furnace, vertical furnace, open hearth furnace,
It is obtained by melting and / or firing with equipment such as a shaft kiln and a rotary kiln. In the present invention, it is preferable to produce the clinker by a calcination method in which the production rate of the calcium aluminate mineral is within the range of the present invention, as compared with the melting method, which facilitates production.

【0017】ここで、CaOをC、Al2O3をAとすると、本発
明の鉱物組成を得るには、CA−CA2の鉱物組成を一時に
合成する方法、CAの鉱物組成とCA2の鉱物組成を所定の
割合に配合する方法などがある。
Here, when CaO is C and Al 2 O 3 is A, a method of synthesizing the mineral composition of CA-CA 2 at a time, the mineral composition of CA and CA 2 can be used to obtain the mineral composition of the present invention. There is a method in which the mineral composition of is mixed in a predetermined ratio.

【0018】本発明における鉱物組成の含有割合は、Cu
−Kα線を用いたX線回折分析によって分析可能であ
り、X線回折法による鉱物組成の定量方法として、回折
線の強度比測定法、内部標準法、Zevine法、及びX線回
折ピーク分離法等があり、本発明においては、いずれの
方法でも定量可能である。
In the present invention, the content ratio of the mineral composition is Cu
-Able to be analyzed by X-ray diffraction analysis using Kα ray, and as a method for quantifying mineral composition by X-ray diffraction method, intensity ratio measurement method of diffraction line, internal standard method, Zevine method, and X-ray diffraction peak separation method In the present invention, any method can be used for quantification.

【0019】回折線の強度比測定法とは、各鉱物の回折
強度を相対的に現した値で示す方法であり、内部標準法
とは、内部標準物質と試料を一定の割合で混合し、成分
濃度と回折線強度比との間には直線関係が得られること
を利用して、濃度が既知の標準試料で検量線を作成し分
析する方法である。また、Zevine法とは、試料の平均質
量吸収係数と回折線強度比を測定し、n次の連立方程式
を解くことにより各結晶相を定量する方法であり、平均
質量吸収係数は蛍光X線分析法又は化学分析によって、
試料の成分を定量し、算出することができる。さらに、
X線回折ピーク分離法とは、試料の結晶やガラス相から
測定する方法である。
The method of measuring the intensity ratio of diffraction lines is a method of indicating the diffraction intensity of each mineral with a relative value, and the internal standard method is a method of mixing an internal standard substance and a sample at a fixed ratio, By utilizing the fact that a linear relationship is obtained between the component concentration and the diffraction line intensity ratio, this is a method of preparing and analyzing a calibration curve using a standard sample of known concentration. The Zevine method is a method of measuring the average mass absorption coefficient of a sample and the diffraction line intensity ratio, and quantifying each crystal phase by solving a simultaneous equation of order n. The average mass absorption coefficient is a fluorescent X-ray analysis. By method or chemical analysis,
The components of the sample can be quantified and calculated. further,
The X-ray diffraction peak separation method is a method of measuring from a crystal or glass phase of a sample.

【0020】本発明においてはいずれの方法を使用して
も、鉱物組成やガラス化率を定量することが可能である
が、測定が簡単で、精度が良いZevine法又は回折線の強
度比測定法の使用が好ましい。例えば、Zevine法による
本発明のクリンカー中の水硬性の鉱物組成比は、CA20〜
90重量部、CA280〜10重量部の範囲であることが好まし
く、CA40〜80重量部、CA260〜20重量部の範囲のものが
より好ましい。クリンカーの鉱物組成比がこの範囲外で
は、流動性、強度発現性、耐食性、及び耐スポーリング
性が悪化する場合がある。また、例えば、回折線強度比
にて測定した本発明のアルミナセメント組成物の鉱物組
成比は、CAの回折線に対するCA2の回折強度比CA2/CAが
0.1〜10.0になるように製造したものが好ましく、不定
形耐火物に配合した際の流動性、可使時間、硬化性、及
び強度発現性のバランスの面で、0.5〜5.0がより好まし
い。0.1未満では、高強度発現性、耐摩耗性、及び耐ス
ポーリング性等が悪くなり、10を越えると流動性や硬化
性が悪化する場合がある。ここでいう鉱物組成比とは、
CAのdが4.67Å、CA2のdが4.45Åの回折線の強度比で
ある。
In the present invention, it is possible to quantify the mineral composition and the vitrification rate by any method, but the measurement is simple and accurate, and the Zevine method or the diffraction line intensity ratio measurement method Is preferably used. For example, the hydraulic mineral composition ratio in the clinker of the present invention by the Zevine method is CA20-
90 parts by weight, preferably in the range of CA 2 80 to 10 parts by weight, CA40~80 parts, the range of CA 2 60 to 20 parts by weight is more preferable. If the mineral composition ratio of the clinker is outside this range, the fluidity, strength development, corrosion resistance, and spalling resistance may deteriorate. Further, for example, the mineral composition ratio of the alumina cement composition of the present invention measured by the diffraction line intensity ratio is such that the CA 2 diffraction intensity ratio CA 2 / CA to the CA diffraction line is
It is preferably manufactured so as to be 0.1 to 10.0, and more preferably 0.5 to 5.0 in terms of the balance of fluidity, pot life, curability, and strength development when compounded into an amorphous refractory. When it is less than 0.1, high strength development, abrasion resistance, spalling resistance and the like are deteriorated, and when it exceeds 10, fluidity and curability may be deteriorated. The mineral composition ratio here is
The d ratio of CA is 4.67Å, and the d of CA 2 is 4.45Å.

【0021】本発明で使用するクリンカーの化学成分比
は、CaO25〜33重量%、Al2O375〜67重量%であり、CaO2
7〜32重量%、Al2O373〜68重量%が好ましい。クリンカ
ーの化学成分がこの範囲外では、流動性、強度発現性、
耐食性、及び耐スポーリング性が不良となる場合があ
る。
The chemical component ratio of the clinker used in the present invention is CaO 25-33% by weight and Al 2 O 3 75-67% by weight.
7 to 32 wt% and Al 2 O 3 73 to 68 wt% are preferable. If the chemical composition of the clinker is outside this range, fluidity, strength development,
Corrosion resistance and spalling resistance may be poor.

【0022】本発明のアルミナセメント組成物には、目
的とする鉱物組成のCAやCA2、α-Al 2O3の他に、2CaO・Al
2O3・SiO2、CaO・TiO2、及び4CaO・Al2O3・Fe2O3等の不純物
を含有しているものも使用可能である。アルミナセメン
ト組成物中の不純物は少ない方が好ましく、SiO2が0.5
重量%以下、TiO2が0.5重量%以下、及びFe2O3が0.5重
量%以下であることが好ましく、特に、SiO2、TiO2、Fe
2O3、Na2O、K2O、及びMgO等の化学成分は、各成分とも
0.1重量%以下でより少ないものが好ましい。これら不
純物が多いと不定形耐火物に使用した際、該アルミナセ
メント組成物を使用した硬化体の高温での体積変化が大
きくなり、また、スラグ等への耐食性が低下するため好
ましくない。
The alumina cement composition of the present invention contains
CA or CA of the desired mineral composition2, Α-Al 2O3Besides, 2CaO ・ Al
2O3・ SiO2, CaO / TiO2, And 4CaO ・ Al2O3・ Fe2O3Impurities such as
It is also possible to use those containing. Alumina cement
The less impurities in the composition, the better2Is 0.5
Weight% or less, TiO2Is 0.5 wt% or less, and Fe2O3Is 0.5
The amount is preferably less than or equal to%, particularly SiO 22, TiO2, Fe
2O3, Na2OK2Chemical components such as O and MgO are
It is preferably less than 0.1% by weight and less. These
If a large amount of pure material is used, the alumina ceramic
The volume change of the cured product using the ment composition is high at high temperature.
It is preferable because it becomes harder and corrosion resistance to slag etc. decreases.
Not good.

【0023】また、アルミナセメント組成物の特性を損
なわない範囲で、未反応のCaOやAl2O3を少量含有するこ
とも可能である。未反応のCaOは2重量%以下が、ま
た、未反応のAl2O3は10重量%以下が好ましく、CaOが1.
0重量%以下、Al2O3が5.0重量%以下がより好ましい。
未反応原料がクリンカー中に存在すると、混練り時にCa
イオンが溶出したり、フィラーとして存在することで、
流動性が悪化したり、可使時間が短縮したりして、硬化
が早くなったり、そのアルミナセメントを使用した不定
形耐火物の強度発現性の低下や高温下での体積安定性が
悪くなる場合がある。
It is also possible to contain a small amount of unreacted CaO or Al 2 O 3 within the range that does not impair the characteristics of the alumina cement composition. Unreacted CaO is preferably 2% by weight or less, unreacted Al 2 O 3 is preferably 10% by weight or less, and CaO is 1.
More preferably, it is 0% by weight or less, and Al 2 O 3 is 5.0% by weight or less.
If unreacted raw material exists in the clinker, Ca
Ions elute or exist as a filler,
The fluidity deteriorates and the pot life is shortened to accelerate hardening, and the strength development of amorphous refractories using the alumina cement decreases, and volume stability at high temperatures deteriorates. There are cases.

【0024】焼成法でクリンカーを製造する場合、Al2O
3原料とCaO原料を所定の割合で混合及び/又は混合粉砕
し、ロータリーキルンにて1,000℃以上の高温で焼成す
るのが好ましく、1,450℃以上で焼成することがより好
ましい。また、溶融法でクリンカーを製造する場合、Al
2O3/CaOモル比が2〜6の範囲であり、溶融後、得られ
る鉱物組成がCA−CA2組成であることが重要であって、
溶融法ではCAとCA2の鉱物組成の成分比が熱力学的に決
定されるため、CaOが21.5〜35.4重量%、Al2O3が78.5〜
64.6重量%になるように原料配合することが好ましく、
CaOが25.0〜33.0重量%で、Al2O3が75.0〜67.0重量%の
成分比になるように原料配合することがより好ましい。
When the clinker is produced by the firing method, Al 2 O
It is preferable that the three raw materials and the CaO raw material are mixed and / or mixed and pulverized at a predetermined ratio, and fired at a high temperature of 1,000 ° C. or higher in a rotary kiln, and more preferably 1,450 ° C. or higher. Also, when manufacturing clinker by the melting method, Al
It is important that the 2 O 3 / CaO molar ratio is in the range of 2 to 6, and that the mineral composition obtained after melting is the CA-CA 2 composition,
In the melting method, the composition ratio of the mineral composition of CA and CA 2 is thermodynamically determined, so CaO is 21.5-35.4 wt% and Al 2 O 3 is 78.5-
It is preferable to mix the raw materials so as to be 64.6% by weight,
It is more preferable to mix the raw materials so that the component ratio of CaO is 25.0 to 33.0 wt% and Al 2 O 3 is 75.0 to 67.0 wt%.

【0025】配合した原料を、電気炉や平炉などの溶融
装置によって、1,500℃以上、より好ましくは1,700℃以
上の高温で溶融後、高圧空気や水に接触させて冷却した
クリンカーとするのが好ましい。
It is preferable that the compounded raw materials are melted at a high temperature of 1,500 ° C. or higher, more preferably 1,700 ° C. or higher by a melting device such as an electric furnace or an open furnace, and then the clinker is cooled by contacting with high pressure air or water. .

【0026】本発明においては、目的の鉱物組成になる
ように、CAとCA2からなる組成を一度に合成したり、あ
るいは、CAやCA2を所定の配合比で混合したり、組成比
の異なるCAとCA2からなるクリンカーを目的の鉱物組成
比になるように組み合わせることも可能である。
In the present invention, a composition consisting of CA and CA 2 is synthesized at once so that the desired mineral composition is obtained, or CA and CA 2 are mixed at a predetermined mixing ratio, or the composition ratio is changed. It is also possible to combine clinker consisting of different CA and CA 2 so as to obtain a desired mineral composition ratio.

【0027】これらのクリンカーの粉砕・混合は、クリ
ンカー同士を混合後、粉砕しても良く、あるいは、各々
粉砕したものを混合しても良く、特に目的の鉱物組成比
にする手段は制限されるものではない。クリンカーの粉
砕機としては、通常、粉塊物の微粉砕に使用される粉砕
機が使用できる。例えば、ローラーミル、ジェットミ
ル、チューブミル、ボールミル、及び振動ミル等が使用
可能である。
In the crushing / mixing of these clinker, the clinker may be mixed and then crushed, or the crushed crushers may be crushed and mixed, and the means for obtaining a desired mineral composition ratio is particularly limited. Not a thing. As a crusher for clinker, a crusher used for finely pulverizing powder mass can be used. For example, a roller mill, a jet mill, a tube mill, a ball mill, a vibration mill or the like can be used.

【0028】本発明におけるクリンカーのガラス化率
は、特に限定されるものではないが、一般にガラス化率
が高いと水硬性が強くなり、該クリンカーを用いた硬化
体は高強度発現性が得られる。このガラス化率は、溶融
及び/又は焼成した高温のクリンカーの冷却方法により
調整可能である。ガラス化率の程度は、粉末X線回折法
による鉱物組成の分析にて、回折線の強度が弱いもの
程、ガラス化率が大きいことを示す。
The vitrification rate of the clinker in the present invention is not particularly limited, but generally, if the vitrification rate is high, the hydraulic property becomes strong, and a cured product using the clinker can obtain high strength development. . This vitrification rate can be adjusted by a method of cooling the melted and / or fired high temperature clinker. The degree of vitrification shows that the weaker the intensity of the diffraction line is, the higher the vitrification rate is in the analysis of the mineral composition by the powder X-ray diffraction method.

【0029】クリンカーの粒度は、流動性、硬化性、及
び強度発現性に影響し、ブレーン法による比表面積で、
3,000cm2/g以上が好ましく、4,000cm2/g以上がより好ま
しく、4,500〜8,000cm2/gが最も好ましい。3,000cm2/g
未満では強度発現性や流動性が低下したり、適切な硬化
性が得られない場合がある。また、クリンカーの平均粒
子径としては、10μ以下に微粉砕したものが流動性と高
温での可使時間に優れるため好ましく、1〜7μがより
好ましい。1μ未満では強度発現性や流動性が低下する
場合があり、7μを越えると流動性が低下したり、硬化
遅延する場合がある。
The particle size of the clinker affects the fluidity, curability, and strength development, and is the specific surface area by the Blaine method.
Preferably 3,000 cm 2 / g or more, more preferably at least 4,000cm 2 / g, 4,500~8,000cm 2 / g being most preferred. 3,000 cm 2 / g
If it is less than the above range, strength developability and fluidity may be deteriorated, or appropriate curability may not be obtained. The average particle diameter of the clinker is preferably finely pulverized to 10 μm or less because of excellent fluidity and pot life at high temperature, and more preferably 1 to 7 μm. If it is less than 1 μm, the strength developability and fluidity may decrease, and if it exceeds 7 μm, the fluidity may decrease or curing may be delayed.

【0030】ここでいう平均粒子径とは、レーザー回折
法やレーザー散乱法、あるいは沈降天秤法等の一般的に
使用されている粒度分布測定機による測定結果の値であ
って、50%平均径である。
The average particle size referred to here is the value of the measurement result by a commonly used particle size distribution measuring instrument such as the laser diffraction method, the laser scattering method, or the sedimentation balance method. Is.

【0031】本発明で使用するα-Al2O3とは、アルミナ
セメント組成物を用いた不定形耐火物の、高耐火性、高
温強度発現性、及び体積安定性付与の面で有効であっ
て、その種類によって、アルミナセメント組成物の高流
動性、高強度発現性、早硬性、及び高耐火性などの特性
が大きく変わり、組み合わせるクリンカーとの相互作用
によって、初めて従来品に無い特性が発揮するもので、
バイヤープロセス等によって高純度化処理された水酸化
アルミニウムをロータリーキルン等で焼成して得られる
精製アルミナであって、Al2O3を90重量%以上含有する
高純度アルミナである。一般には、高純度アルミナ、バ
イヤーアルミナ、易焼結アルミナ、又は軽焼アルミナと
呼ばれるものである。
The α-Al 2 O 3 used in the present invention is effective in terms of imparting high fire resistance, high temperature strength development, and volume stability to an amorphous refractory material using an alumina cement composition. The properties of the alumina cement composition, such as high fluidity, high strength development, rapid hardening, and high fire resistance, vary greatly depending on the type, and the properties not present in conventional products are exhibited for the first time due to the interaction with the combined clinker. Is what
It is a refined alumina obtained by calcining aluminum hydroxide highly purified by a Bayer process or the like in a rotary kiln or the like, and is a high purity alumina containing 90% by weight or more of Al 2 O 3 . Generally, it is called high-purity alumina, Bayer alumina, easy-sintering alumina, or light-burning alumina.

【0032】α-Al2O3は、粉砕前の一次粒子径が平均粒
子径(Dp50)で、40〜100μ程度のものが好ましく、焼成
度は、BET法による比表面積であるBET比表面積0.
5〜100m2/gの範囲のものが好ましい。ここで、焼成度と
は、アルミナセメントの焼成度合いを表すものであり、
その程度は焼成物のBET比表面積で決められる。焼成
度が高くなると、α化率が高くなり、BET比表面積が
小さくなり、焼成度が低くなるとα化率が低くなり、B
ET比表面積が大きくなる。通常、この一次粒子径は、
バイヤープロセスにおける水酸化アルミニウムの析出速
度を遅くすると大径になり、逆に早くすると小径にな
る。
Α-Al 2 O 3 preferably has an average primary particle size (Dp50) of about 40 to 100 μ before pulverization, and the degree of calcination is a BET specific surface area of 0 by a BET method. .
Those having a range of 5 to 100 m 2 / g are preferable. Here, the degree of calcination represents the degree of calcination of alumina cement,
The degree is determined by the BET specific surface area of the fired product. The higher the degree of calcination, the higher the α-conversion rate and the smaller the BET specific surface area, and the lower the degree of calcination, the lower the α-conversion rate.
ET specific surface area becomes large. Usually, this primary particle size is
When the precipitation rate of aluminum hydroxide in the Bayer process is slowed down, the diameter becomes large, and conversely, when it becomes fast, the diameter becomes small.

【0033】本発明では、α-Al2O3の一次粒子径が30〜
60μで、アルミナの焼成度が、BET比表面積で2〜10
m2/gであることが好ましく、40〜50μで、6〜8m2/gが
より好ましい。α-Al2O3の焼成度は、比表面積が大きい
ものほど軽焼タイプであり、それを用いたアルミナセメ
ント組成物は、高温下で焼結性に優れるが収縮が大きく
なる。また、比表面積が大きいとそのアルミナセメント
組成物の流動性が低下し、逆に小さいと流動性が向上す
る。さらに、比表面積が大きいとその不定形耐火物の高
温での焼結性は向上するものの、過焼結により、耐スポ
ーリング性が低下し、収縮も大きくなる場合があり、比
表面積が小さいと逆になる。このため、本発明に配合す
るアルミナの選択は、アルミナセメント組成物の特性を
大きく左右するため、慎重に行うべきであり、不定形耐
火物に配合した際の要求品質に応じて、適宜決定すべき
ものであるが、流動性、硬化性、強度発現性、収縮率、
及び耐スポーリング性の面から、一次粒子径が30〜60μ
であり、焼成度がBET比表面積で2〜10m2/gのアルミ
ナの使用が好ましい。
In the present invention, the primary particle size of α-Al 2 O 3 is 30 to
At 60μ, the firing degree of alumina is 2 to 10 in terms of BET specific surface area.
is preferably m 2 / g, in 40~50μ, 6~8m 2 / g is more preferable. The degree of calcination of α-Al 2 O 3 is lighter as the specific surface area is larger, and the alumina cement composition using the same has excellent sinterability at high temperature but causes large shrinkage. Further, when the specific surface area is large, the fluidity of the alumina cement composition is lowered, and conversely, when it is small, the fluidity is improved. Further, if the specific surface area is large, the sinterability of the amorphous refractory material at high temperatures is improved, but oversintering may reduce spalling resistance and increase shrinkage, and if the specific surface area is small, The opposite is true. For this reason, the selection of alumina to be blended in the present invention greatly affects the properties of the alumina cement composition, and therefore should be carefully performed, and should be appropriately determined depending on the required quality when blended in an amorphous refractory. Although it is a kimono, fluidity, curability, strength development, shrinkage,
And from the aspect of spalling resistance, the primary particle size is 30-60μ
It is preferable to use alumina whose degree of calcination is 2-10 m 2 / g in terms of BET specific surface area.

【0034】また、α-Al2O3の純度は、高ければ高いほ
ど好ましく、通常のバイヤープロセスによって製造され
たアルミナであれば、Al2O398重量%以上の純度の確保
が可能である。本発明では、Al2O3純度の他に不純物と
してのNa2O量が問題であって、Na2Oが多いとそのアルミ
ナセメント組成物の流動性や耐火性が低下したり、高温
で収縮したりする場合があるため、Na2O量は少ない方
が、例えば、0.5重量%以下が好ましく、0.35重量%以
下の低ナトリウムのα-Al2O3がより好ましい。
Further, the higher the purity of α-Al 2 O 3 , the more preferable it is, and it is possible to secure the purity of 98% by weight or more of Al 2 O 3 in the case of alumina produced by a usual Bayer process. . In the present invention, the amount of Na 2 O as an impurity in addition to Al 2 O 3 purity is a problem, and when the amount of Na 2 O is large, the fluidity and fire resistance of the alumina cement composition are reduced, or the material shrinks at high temperatures. Therefore, it is preferable that the amount of Na 2 O is small, for example, 0.5% by weight or less, and 0.35% by weight or less of low sodium α-Al 2 O 3 is more preferable.

【0035】本発明においては、このα-Al2O3とクリン
カーとを配合し、粉砕機で混合粉砕するか、α-Al2O3
単独でアルミナセメント相当の粒度まで粉砕後、クリン
カー粉砕物と混合することも可能である。α-Al2O3を単
独で粉砕する場合は、Dp501〜10μ程度まで粉砕するこ
とが好ましい。本発明では、α-Al2O3をクリンカーと混
合粉砕した方がセメント粒子との馴染みが良く、アルミ
ナセメント組成物中で均一に混合することができ、それ
を用いた不定形耐火物の硬化体組織が均一になり、耐食
性が向上する。
In the present invention, this α-Al 2 O 3 and clinker are blended and mixed and pulverized by a pulverizer, or α-Al 2 O 3 is pulverized to a particle size corresponding to alumina cement alone and then clinker pulverized. It is also possible to mix with the thing. When pulverizing α-Al 2 O 3 alone, it is preferable to pulverize to Dp 501 to about 10 μm. In the present invention, it is better to mix and grind α-Al 2 O 3 with a clinker, and it is more compatible with cement particles, and can be uniformly mixed in an alumina cement composition, and curing of an amorphous refractory using it The body tissue becomes uniform and the corrosion resistance is improved.

【0036】α-Al2O3の配合割合は、クリンカーとα-A
l2O3からなるアルミナセメント100重量部に対し、30〜5
0重量部であり、35〜45重量部が好ましい。α-Al2O3
割合を増加させると耐火性や高温での焼結強度は増加す
るが、養生強度や乾燥強度が低下し、流動性も低下する
場合がある。特に好ましくは、配合するクリンカーの成
分組成との兼ね合いがあるが、α-Al2O3を配合した段階
での成分比がCaO10〜25重量%、Al2O390〜75重量%の割
合になるように調合することが好ましく、CaO15〜20重
量%、Al2O385〜80重量%が、流動性が良好で、高強度
が得られることからより好ましい。特に、マグネシア質
骨材配合の不定形耐火物では、アルミナセメント組成物
中のα-Al2O3が多いと、高温下でα-Al2O3とマグネシア
が反応し、マグネシアスピネルを生成する過程におい
て、体積膨張をする場合を示すため、アルミナセメント
中のα-Al2O3が90重量%を越えるように多量にα-Al2O3
を配合することは、目的とする不定形耐火物の配合骨材
の種類と添加量によっては好ましくない。なお、アルミ
ナセメント組成物を使用する不定形耐火物の目的特性に
よって、この成分範囲に限られるものではなく、流動的
に配合割合を変えることも可能である。
The blending ratio of α-Al 2 O 3 is as follows: clinker and α-A
30 to 5 per 100 parts by weight of alumina cement consisting of l 2 O 3
It is 0 part by weight, preferably 35 to 45 parts by weight. When the proportion of α-Al 2 O 3 is increased, the fire resistance and the sinter strength at high temperature are increased, but the curing strength and the dry strength are decreased, and the fluidity may be decreased. Particularly preferably, there is a balance with the component composition of the clinker to be blended, but the component ratio at the stage of blending α-Al 2 O 3 is CaO 10 to 25% by weight, Al 2 O 3 90 to 75% by weight. It is preferable to mix so that CaO 15 to 20% by weight and Al 2 O 3 85 to 80% by weight are preferable because they have good fluidity and high strength. In particular, in the case of amorphous refractory containing magnesia aggregate, if there is a large amount of α-Al 2 O 3 in the alumina cement composition, α-Al 2 O 3 and magnesia react at high temperature to form magnesia spinel. in the process, to show a case where the volume expansion of the alumina cement α-Al 2 O 3 is a large amount as exceeding 90 wt% α-Al 2 O 3
It is not preferable to mix the composition depending on the type and amount of the target aggregate compounded aggregate. The composition range is not limited to this range depending on the intended characteristics of the amorphous refractory using the alumina cement composition, and the mixing ratio can be fluidly changed.

【0037】本発明では、アルカリ金属炭酸塩類、カル
ボン酸類、ホウ酸類、ポリアクリル酸類のうち少なくと
も3種以上を添加剤として使用する。
In the present invention, at least three kinds of alkali metal carbonates, carboxylic acids, boric acids and polyacrylic acids are used as additives.

【0038】本発明で使用するアルカリ金属炭酸塩類と
しては、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナト
リウム、及び炭酸水素カリウム等の炭酸アルカリ金属塩
類の使用が好ましく、その含水塩や無水塩のいずれの使
用も可能である。これらのうち、炭酸ナトリウムの使用
が好ましく、JIS K 1201、JIS K 8625で規定される炭酸
ナトリウムを使用することが可能である。アルカリ金属
炭酸塩類の粒度は、アルミナセメントと混和した際、水
に溶解しやすいように、細かいもの程好ましく、100メ
ッシュ以下、特に、200メッシュ以下がより好ましい。
アルカリ金属炭酸塩類の純度は、特に限定されるもので
はなく、現在、工業的に精製されているアルカリ金属炭
酸塩の使用が可能であって、純度が80重量%程度以上の
ものの使用が好ましい。
As the alkali metal carbonates used in the present invention, it is preferable to use alkali metal carbonates such as sodium carbonate, potassium carbonate, sodium hydrogen carbonate, and potassium hydrogen carbonate, and any of its hydrated salt or anhydrous salt. Is also possible. Of these, sodium carbonate is preferably used, and sodium carbonate defined by JIS K 1201 and JIS K 8625 can be used. The particle size of the alkali metal carbonates is preferably as fine as possible so that it can be easily dissolved in water when mixed with alumina cement, and more preferably 100 mesh or less, particularly 200 mesh or less.
The purity of the alkali metal carbonate is not particularly limited, and it is possible to use an industrially refined alkali metal carbonate, and it is preferable to use one having a purity of about 80% by weight or more.

【0039】本発明で使用するカルボン酸類とは、オキ
シカルボン酸又はそのアルカリ塩である。オキシカルボ
ン酸としては、クエン酸、グルコン酸、酒石酸、コハク
酸、乳酸、リンゴ酸、及びサリチル酸等が挙げられ、そ
のアルカリ塩としては、ナトリウム塩、カリウム塩、及
びカルシウム塩等が挙げられる。これらのうち、クエン
酸又はそのアルカリ塩、中でもクエン酸ナトリウムやク
エン酸カリウムの使用が好ましい。カルボン酸類の粒度
は、アルミナセメントとの混和時、水に溶解しやすいよ
うに細かい程好ましく、100メッシュ以下、特に、200メ
ッシュ以下が好ましい。カルボン酸類の純度は、特に限
定されるものではないが、現在、工業的に精製されてい
るカルボン酸類の使用が可能であって、80重量%程度以
上が好ましい。中でも、不純物として硫酸塩が0.05重量
%以下のクエン酸又はその塩や、20℃における1重量%
濃度の水溶液のpHが7〜10の範囲のクエン酸又はその
塩を使用することは、可使時間に優れるため好ましい。
The carboxylic acids used in the present invention are oxycarboxylic acids or alkali salts thereof. Examples of the oxycarboxylic acid include citric acid, gluconic acid, tartaric acid, succinic acid, lactic acid, malic acid, salicylic acid, and the like, and examples of the alkali salt thereof include sodium salt, potassium salt, and calcium salt. Among these, it is preferable to use citric acid or an alkali salt thereof, especially sodium citrate or potassium citrate. The particle size of the carboxylic acid is preferably as fine as possible so that it can be easily dissolved in water when mixed with alumina cement, and is preferably 100 mesh or less, particularly preferably 200 mesh or less. The purity of the carboxylic acids is not particularly limited, but currently industrially purified carboxylic acids can be used, and preferably about 80% by weight or more. Among them, citric acid or its salts containing less than 0.05% by weight of sulfate as impurities, or 1% by weight at 20 ° C.
It is preferable to use citric acid or a salt thereof in which the pH of the aqueous solution having a concentration is in the range of 7 to 10 because the pot life is excellent.

【0040】本発明で使用するホウ酸類とは、ホウ酸又
はそのアルカリ塩である。ここで、ホウ酸とは、別名ボ
ール酸、正ホウ酸、又はオルソホウ酸と呼ばれるもの
で、H3BO4と表され、ピロホウ酸、テトラホウ酸、及び
メタホウ酸を含有するものである。ホウ酸の製造方法
は、特に限定されるものではなく、通常、ホウ酸の原鉱
石に硫酸を加えて加熱分解し、ホウ酸を遊離させて分離
抽出後精製して得られる。ホウ酸のアルカリ塩として
は、ナトリウム塩、カリウム塩、及びカルシウム塩等が
挙げられ、そのうち、ナトリウム塩又はカリウム塩の使
用が好ましく、その含水化合物や無水化合物のいずれの
使用も可能である。ホウ酸類の粒度は、アルミナセメン
トに混和した際、水に溶解しやすい様に小さいほど好ま
しい。また、ホウ酸類の純度は、特に限定されるもので
はないが、現在、工業的に精製されているホウ酸の使用
が可能であって、ホウ酸中のBO4分が80重量%以上のも
のの使用が好ましい。
The boric acid used in the present invention is boric acid or its alkali salt. Here, boric acid is also called boric acid, orthoboric acid, or orthoboric acid, and is represented by H 3 BO 4 , and contains pyroboric acid, tetraboric acid, and metaboric acid. The method for producing boric acid is not particularly limited, and it is usually obtained by adding sulfuric acid to a raw ore of boric acid for thermal decomposition, liberating boric acid, separating and extracting and purifying. Examples of the alkali salt of boric acid include sodium salt, potassium salt, calcium salt, and the like. Among them, the sodium salt or potassium salt is preferably used, and any of the hydrated compound and the anhydrous compound thereof can be used. The particle size of boric acid is preferably as small as possible so that it can be easily dissolved in water when mixed with alumina cement. In addition, the purity of boric acids is not particularly limited, but it is possible to use boric acid that is currently industrially refined, and bo 4 content in boric acid is 80% by weight or more. Use is preferred.

【0041】本発明で使用するポリアクリル酸類は、ポ
リアクリル酸やポリメタクリル酸又はその塩類で、ポリ
アクリル酸ナトリウム、ポリアクリル酸カリウム、及び
ポリアクリル酸アンモニウム等、又は、ポリメタクリル
酸ナトリウム、ポリメタクリル酸カリウム、及びポリメ
タクリル酸アンモニウム等が挙げらるが、これらの中
で、性能、価格、入手し易さ、及び取扱い易さ等からポ
リアクリル酸ナトリウム又はポリメタクリル酸ナトリウ
ムの使用が最も好ましい。
The polyacrylic acids used in the present invention are polyacrylic acid, polymethacrylic acid or salts thereof, such as sodium polyacrylate, potassium polyacrylate, ammonium polyacrylate, etc., or sodium polymethacrylate, polymethacrylate. Examples thereof include potassium methacrylate, polyammonium methacrylate, and the like, and of these, the use of sodium polyacrylate or sodium polymethacrylate is most preferable from the viewpoint of performance, price, availability, and ease of handling. .

【0042】添加剤の使用量は、クリンカーとα-Al2O3
の混合物であるアルミナセメント100重量部に対して、
0.5〜2.5重量部が好ましく、1.0〜2.0重量部がより好ま
しい。0.5重量部未満では作業性が低下する場合があ
り、2.5重量部を越えると硬化が遅延したり強度が低下
する場合がある。特に、アルカリ金属炭酸塩類、カルボ
ン酸類、及びホウ酸類を添加剤として用いる場合は、ア
ルカリ金属炭酸塩類100重量部に対して、カルボン酸類2
40〜290重量部とホウ酸類10〜60重量部の配合割合が好
ましく、アルカリ金属炭酸塩類、カルボン酸類、及びポ
リアクリル酸類を添加剤として用いる場合は、アルカリ
金属炭酸塩類100重量部に対して、カルボン酸類10〜50
重量部とポリアクリル酸類100〜150重量部の配合割合が
好ましく、アルカリ金属炭酸塩類、ホウ酸類、及びポリ
アクリル酸類を添加剤として用いる場合は、アルカリ金
属炭酸塩類100重量部に対して、ホウ酸類10〜60重量部
とポリアクリル酸類100〜150重量部の配合割合が好まし
く、カルボン酸類、ホウ酸類、及びポリアクリル酸類を
添加剤として用いる場合は、カルボン酸類100重量部に
対して、ホウ酸類10〜60重量部とポリアクリル酸類100
〜150重量部の配合割合が好ましく、アルカリ金属炭酸
塩類、カルボン酸類、ホウ酸類、及びポリアクリル酸類
を添加剤として用いる場合は、アルカリ金属炭酸塩類10
0重量部に対して、カルボン酸類5〜55重量部とホウ酸
類25〜75重量部とポリアクリル酸類125〜175重量部の配
合割合が好ましい。
The amounts of the additives used are clinker and α-Al 2 O 3
To 100 parts by weight of alumina cement, which is a mixture of
0.5 to 2.5 parts by weight is preferable, and 1.0 to 2.0 parts by weight is more preferable. If it is less than 0.5 part by weight, workability may be lowered, and if it exceeds 2.5 parts by weight, curing may be delayed or strength may be lowered. In particular, when alkali metal carbonates, carboxylic acids, and boric acids are used as additives, carboxylic acids 2 parts are added to 100 parts by weight of alkali metal carbonates.
A mixing ratio of 40 to 290 parts by weight and boric acids 10 to 60 parts by weight is preferable, and when using alkali metal carbonates, carboxylic acids, and polyacrylic acids as additives, relative to 100 parts by weight of alkali metal carbonates, Carboxylic acids 10-50
The mixing ratio of 100 parts by weight to 100 parts by weight of polyacrylic acid is preferable, and when using alkali metal carbonates, boric acids, and polyacrylic acids as additives, 100 parts by weight of alkali metal carbonates are added to boric acids. A mixing ratio of 10 to 60 parts by weight and polyacrylic acids 100 to 150 parts by weight is preferable, and when carboxylic acids, boric acids, and polyacrylic acids are used as an additive, boric acid is 10 parts by weight with respect to 100 parts by weight of carboxylic acids. ~ 60 parts by weight and polyacrylic acid 100
A blending ratio of up to 150 parts by weight is preferable, and when using alkali metal carbonates, carboxylic acids, boric acids, and polyacrylic acids as additives, alkali metal carbonates 10
A mixing ratio of 5 to 55 parts by weight of carboxylic acids, 25 to 75 parts by weight of boric acids, and 125 to 175 parts by weight of polyacrylic acids is preferable with respect to 0 parts by weight.

【0043】本発明における添加剤の配合方法は、特に
規定されるものではなく、各添加剤を所定の割合になる
ように配合し、あらかじめ粉砕したクリンカーとα-Al2
O3と、V型ブレンダ 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の混合機を
用いて均一混合するか、あるいは、所定の割合でクリン
カーとα-Al2O3に配合後、振動ミル、チューブミル、ボ
ールミル、及びローラーミル等の粉砕機で混合粉砕する
ことが可能である。
The method of blending the additives in the present invention is not particularly limited, and each additive is blended in a predetermined ratio and crushed in advance with α-Al 2
O 3 and H-mixer such as V-type blender cone blender, Nauta mixer, pan-type mixer, and omni mixer are mixed uniformly, or after blending with clinker and α-Al 2 O 3 at a predetermined ratio, It is possible to mix and grind with a grinder such as a vibration mill, a tube mill, a ball mill, and a roller mill.

【0044】本発明では、添加剤を100〜400℃の温度で
加熱したものをクリンカーとα-Al2O3の混合物と混合す
るか、クリンカー、α-Al2O3、及び添加剤を一緒に混合
したものを加熱して使用する。添加剤の加熱温度は100
〜400℃であり、150〜350℃が好ましい。この範囲外で
は流動性が悪くなり、適切な硬化時間が取れず、強度発
現性が低下する場合がある。
[0044] In the present invention, together or a material obtained by heating the additive at a temperature of 100 to 400 ° C. is mixed with a mixture of clinker and α-Al 2 O 3, clinker, α-Al 2 O 3, and the additive Heat and use the mixture. Additive heating temperature is 100
It is ~ 400 ° C, preferably 150 ~ 350 ° C. If it is out of this range, the fluidity may be deteriorated, an appropriate curing time may not be obtained, and the strength development may be deteriorated.

【0045】加熱方法としては、粉砕と同時に加熱する
方法、輸送時の熱風加熱、輸送機の加熱、及び貯蔵時の
加熱等が可能である。
As a heating method, a method of heating at the same time as crushing, hot air heating during transportation, heating of a transportation machine, heating during storage and the like are possible.

【0046】本発明のアルミナセメント組成物は、IC
P、ICPA、GC−MS、C13−NMR、HPLC、
及びFT−IR等の機器分析、キレート分析、並びに、
放射化分析法等で種類と量比を特定化することが可能で
ある。
The alumina cement composition of the present invention has an IC
P, ICPA, GC-MS, C13-NMR, HPLC,
And instrumental analysis such as FT-IR, chelate analysis, and
It is possible to specify the type and quantity ratio by activation analysis and the like.

【0047】本発明で使用する耐火骨材とは、通常、不
定形耐火物に使用されている耐火骨材が使用可能であっ
て、具体的には、溶融マグネシア、焼結マグネシア、天
然マグネシア、及び軽焼マグネシア等のマグネシア、溶
融マグネシアスピネルや焼結マグネシアスピネルなどの
マグネシアスピネル、溶融アルミナ、焼結アルミナ、軽
焼アルミナ、及び易焼結アルミナ等のアルミナ、シリカ
ヒューム、コロイダルシリカ、軽焼アルミナ、及び易焼
結アルミナ等の超微粉、その他、溶融シリカ、焼成ムラ
イト、酸化クロム、ボーキサイト、アンダルサイト、シ
リマナイト、シャモット、ケイ石、ロー石、粘土、ジル
コン、ジルコニア、ドロマイト、パーライト、バーミキ
ュライト、煉瓦葛、陶器葛、窒化珪素、窒化ホウ素、炭
化珪素、並びに、窒化珪素鉄等の使用が可能であり、こ
れらのうち、耐食性、耐用性、及び耐火性の面から、マ
グネシア、マグネシアスピネル、アルミナ、及び超微粉
の中から選ばれた一種又は二種以上の耐火骨材を使用す
ることが好ましい。
The refractory aggregate used in the present invention may be a refractory aggregate which is usually used for an irregular shaped refractory, and specifically, molten magnesia, sintered magnesia, natural magnesia, And magnesia such as light-burned magnesia, magnesia spinel such as molten magnesia spinel and sintered magnesia spinel, fused alumina, sintered alumina, light-burned alumina, and alumina such as easily sintered alumina, silica fume, colloidal silica, light-burned alumina , And ultrafine powder such as easily sintered alumina, fused silica, calcined mullite, chromium oxide, bauxite, andalusite, sillimanite, chamotte, silica stone, loamy stone, clay, zircon, zirconia, dolomite, perlite, vermiculite, brick Kudzu, pottery kudzu, silicon nitride, boron nitride, silicon carbide, and It is possible to use silicon oxide, iron, etc., among which, from the viewpoint of corrosion resistance, durability, and fire resistance, one or more refractory materials selected from magnesia, magnesia spinel, alumina, and ultrafine powder. It is preferred to use aggregate.

【0048】また、スラグ浸透抑制の面から、マグネシ
アとアルミナの組み合わせ、又は、マグネシアスピネル
とアルミナの組み合わせが好ましい。ここで、マグネシ
アとは、海水法により海水から抽出されたMg(OH)2、炭
酸マグネシア、天然MgOであるマグネサイト、又は天然
炭酸マグシアをロータリーキルン等で焼成して得られる
焼結マグネシアクリンカー、及び/又はその焼結マグネ
シアクリンカーを電気炉等で溶融して得られる電融マグ
ネシアクリンカーを、所定のサイズに粉砕し、篩い分け
したものであって、MgOの純度が80重量%以上のもの
が、耐食性に優れる面で好ましく、SiO2やTiO2等の不純
物が少ないものが好ましく、MgOの純度が95重量%以上
であり、CaOの含有率が2重量%以下、SiO2の含有率が
0.5重量%以下、B2O3の含有率が0.5重量%以下のマグネ
シアが、耐食性に優れる面から好ましい。
From the viewpoint of suppressing slag penetration, a combination of magnesia and alumina or a combination of magnesia spinel and alumina is preferable. Here, magnesia, Mg (OH) 2 , extracted from seawater by the seawater method, magnesia carbonate, magnesite that is natural MgO, or sintered magnesia clinker obtained by firing natural carbonate magsia in a rotary kiln, and the like, and / Or electrospun magnesia clinker obtained by melting the sintered magnesia clinker in an electric furnace or the like, crushed to a predetermined size, sieved, MgO purity of 80 wt% or more, It is preferable in terms of excellent corrosion resistance, and it is preferable that impurities such as SiO 2 and TiO 2 are small, the purity of MgO is 95% by weight or more, the content of CaO is 2% by weight or less, and the content of SiO 2 is
Magnesia having a content of 0.5% by weight or less and a B 2 O 3 content of 0.5% by weight or less is preferable from the viewpoint of excellent corrosion resistance.

【0049】この他、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マグネ
シア、マグネシア粒子表面にカルシウムアルミネートを
生成させたマグネシア、及び塩基性煉瓦に使用される、
特開平4-357110号公報に記載のような、高純度、高嵩密
度、及び粗大結晶粒の特殊なマグネシアクリンカー、並
びに、耐熱スポーリング性を向上させたマグネシア・ジ
ルコニアクリンカー等の特殊なマグネシアも使用可能で
ある。
In addition, it is used for spinel-coated magnesia, magnesia containing magnesium titanate at grain boundaries, magnesia for producing calcium aluminate on the surface of magnesia particles, and basic bricks.
As described in JP-A-4-357110, high purity, high bulk density, and special magnesia clinker of coarse crystal grains, and special magnesia such as magnesia zirconia clinker with improved heat spalling resistance are also available. It can be used.

【0050】また、マグネシアスピネルとは、水酸化マ
グネシウムや仮焼マグネシア等のMgO源と、水酸化アル
ミニウムや仮焼アルミナ等のAl2O3源を、所定の割合に
なる様に調合し、ロータリーキルン等の焼成装置を用い
て、約1,800〜1,900℃の温度で反応・焼結させてスピネ
ルクリンカーとしたもの、電気炉などの溶融装置にて溶
融した溶融マグネシアスピネルを、所定のサイズに粉砕
し、篩い分けしたもの、並びに、これらの焼成したもの
と溶融したものを混合したもの等である。マグネシアク
リンカーにおけるMgO/Al2O3の重量比は、0.1〜1が好
ましく、0.2〜0.4が不定形耐火物に配合した際、耐用性
に優れる面からより好ましい。
The magnesia spinel is a rotary kiln prepared by mixing MgO sources such as magnesium hydroxide and calcined magnesia with Al 2 O 3 sources such as aluminum hydroxide and calcined alumina in a predetermined ratio. Using a firing device such as, a spinel clinker by reacting and sintering at a temperature of about 1,800 to 1,900 ℃, molten magnesia spinel melted in a melting device such as an electric furnace, crushed to a predetermined size, It is a sieved product, a mixture of these baked products and melted products, and the like. The weight ratio of MgO / Al 2 O 3 in the magnesia clinker is preferably 0.1 to 1, and more preferably 0.2 to 0.4 from the viewpoint of excellent durability when blended with an amorphous refractory.

【0051】さらに、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、ロータリンキルン
等の焼成装置や電気炉等の溶融装置によって、焼結及び
/又は溶融したものを、所定のサイズに粉砕し、篩い分
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であり、焼結ア
ルミナ、仮焼アルミナ、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90重量%以上含有する
α-Al2O3の使用が最も好ましい。また、アルミナとジル
コニアクリンカーを溶融して得られる、耐熱スポーリン
グ性が向上したアルミナ・ジルコニアクリンカー等の使
用も可能である。
Further, alumina is obtained by sintering and / or melting an Al 2 O 3 source such as aluminum hydroxide or calcined alumina with a firing device such as a rotary kiln or a melting device such as an electric furnace. It was crushed to a predetermined size and sieved, and the mineral composition was α-Al 2 O 3 or β.
-Al 2 O 3 and the like, which is referred to as sintered alumina, calcined alumina, and easily sintered alumina, and is usually α-containing 90% by weight or more of Al 2 O 3. Most preferred is the use of Al 2 O 3 . Further, it is also possible to use alumina-zirconia clinker or the like which is obtained by melting alumina and zirconia clinker and has improved heat resistant spalling resistance.

【0052】耐火骨材の粒度は、通常、5〜3mm、3〜
1mm、1〜0mm、200メッシュ下、及び325メッシュ下等
のサイズのものを、要求物性に応じて配合する。耐火骨
材の粒度調整は、不定形耐火物の目的物性によって決定
されるものであり特に限定されるものではないが、不定
形耐火物100重量部中、アルミナセメント組成物が2〜1
5重量部、粒径1mm以下の焼結マグネシアが5〜20重量
部、残部が粒径1〜10mmの電融アルミナ及び/又は焼結
アルミナ、並びに、アルミナセメント組成物が2〜15重
量部、粒径1mm以下のマグネシアスピネルが5 〜20重量
部、残部が粒径1〜10mmの電融アルミナ及び又は焼結ア
ルミナを使用したものが、流動性がよく、強度発現性が
高く、スラグによる侵食が少ないので好ましい。耐火骨
材として、さらに粒径が微小の粉体である超微粉を使用
することが可能である。
The particle size of the refractory aggregate is usually 5 to 3 mm, 3 to
Those having sizes of 1 mm, 1 to 0 mm, under 200 mesh, under 325 mesh, etc. are blended according to the required physical properties. Grain size adjustment of the refractory aggregate is not particularly limited because it is determined by the target physical properties of the amorphous refractory, 100 parts by weight of the irregular refractory, the alumina cement composition 2-1
5 parts by weight, 5 to 20 parts by weight of sintered magnesia having a particle size of 1 mm or less, and the balance of 2 to 15 parts by weight of fused alumina and / or sintered alumina having a particle size of 1 to 10 mm, and an alumina cement composition. 5 to 20 parts by weight of magnesia spinel with a particle size of 1 mm or less and the balance of fused alumina and / or sintered alumina with a particle size of 1 to 10 mm have good fluidity, high strength development, and corrosion by slag. Is preferable because it is less. As the refractory aggregate, it is possible to use ultrafine powder which is a powder having a fine particle size.

【0053】ここで、超微粉とは、粒径10μ以下の粒子
が80重量%以上占める耐火性微粉末であって、平均粒子
径が1μ以下で、BET比表面積が10m2/g以上のもの
が、不定形耐火物の流動性が確保でき、高強度発現性を
有するため好ましい。具体的には、シリカヒューム、コ
ロイダルシリカ、易焼結アルミナ、非晶質シリカ、ジル
コン、炭化珪素、窒化珪素、酸化クロム、及び酸化チタ
ン等の無機微粉が使用可能であり、このうち、シリカヒ
ューム、コロイダルシリカ、及び易焼結アルミナが好ま
しい。
Here, the ultrafine powder is a refractory fine powder in which 80% by weight or more of particles having a particle diameter of 10 μ or less, an average particle diameter of 1 μ or less, and a BET specific surface area of 10 m 2 / g or more. However, the fluidity of the amorphous refractory material can be ensured, and high strength is exhibited, which is preferable. Specifically, silica fume, colloidal silica, easily sintered alumina, amorphous silica, zircon, silicon carbide, silicon nitride, chromium oxide, and inorganic fine powder such as titanium oxide can be used. , Colloidal silica, and easily sintered alumina are preferable.

【0054】耐火骨材の使用量は、施工場所によって適
宜決定すべきものであり、特に限定されるものではない
が、アルミナセメント組成物と耐火骨材からなる不定形
耐火物100重量部中、耐火骨材99.5〜50重量部が好まし
く、耐食性と強度発現性の面から98〜85重量部が好まし
い。
The amount of the refractory aggregate to be used should be appropriately determined depending on the construction site and is not particularly limited, but in 100 parts by weight of the amorphous refractory composed of the alumina cement composition and the refractory aggregate, the fire resistance is The aggregate is preferably 99.5 to 50 parts by weight, and is preferably 98 to 85 parts by weight from the viewpoint of corrosion resistance and strength development.

【0055】本発明の不定形耐火物の製造方法は、特に
規定されるものでは無いが、通常の不定形耐火物の製造
方法に準じ、各構成原料を所定の割合になるように配合
し、V型ブレンダー、コーンブレンダー、ナウターミキ
サー、パン型ミキサー、及びオムニミキサー等の混合機
を用いて均一混合するか、あるいは、所定の割合で混練
り施工する際、混練り機に直接秤込むことも可能であ
る。
The method for producing the irregular refractory material of the present invention is not particularly specified, but according to the ordinary method for producing the irregular refractory material, the constituent raw materials are blended in predetermined proportions, Use a mixer such as a V-type blender, a corn blender, a Nauter mixer, a pan-type mixer, and an omni mixer to uniformly mix, or when kneading at a predetermined ratio, directly weigh it into the kneader. Is also possible.

【0056】[0056]

【実施例】以下、実施例に基づき本発明をさらに説明す
る。
EXAMPLES The present invention will be further described below based on examples.

【0057】実施例1 Al2O3原料とCaO原料を用いて、生成物中の鉱物組成が所
定の割合になるように各原料を配合し、キルンによる焼
成法によって1,500℃で表1に示すクリンカーを製造し
た。製造したクリンカーとα-Al2O3とを、アルミナセメ
ント中のCaO量が約18重量%になるように配合して、こ
のアルミナセメント100重量部に対して、添加剤a100重
量部、添加剤b260重量部、及び添加剤c30重量部から
なる添加剤1.5重量部を配合して振動ボールミルを用い
て粉砕すると同時に200℃で加熱してアルミナセメント
組成物を得た。このアルミナセメント組成物20重量部と
耐火骨材α80重量部とを配合し、水/不定形耐火物比8.
7%で混練して、不定形耐火物を作製した。この不定形
耐火物の30℃のフロー値Iと発熱時間I、並びに、60℃
のフロー値IIと発熱時間IIを測定した。結果を表1に併
記する。
Example 1 Using Al 2 O 3 raw material and CaO raw material, the respective raw materials were blended so that the mineral composition in the product would be a predetermined ratio, and the results are shown in Table 1 at 1,500 ° C. by a kiln firing method. A clinker was manufactured. The produced clinker and α-Al 2 O 3 were mixed so that the amount of CaO in the alumina cement was about 18% by weight, and 100 parts by weight of this alumina cement added with 100 parts by weight of additive a and additives. Addition of 1.5 parts by weight of an additive consisting of 260 parts by weight of b and 30 parts by weight of additive c was pulverized using a vibrating ball mill and simultaneously heated at 200 ° C. to obtain an alumina cement composition. 20 parts by weight of this alumina cement composition and 80 parts by weight of refractory aggregate α are mixed to give a water / amorphous refractory ratio of 8.
The mixture was kneaded at 7% to produce an amorphous refractory material. Flow value I and heat generation time I of this amorphous refractory at 30 ℃, and 60 ℃
Flow value II and exothermic time II were measured. The results are also shown in Table 1.

【0058】<使用材料> Al2O3原料 :高純度アルミナ、石津製薬社製試薬 CaO原料 :高純度炭酸カルシウム、石津製薬社製試薬 添加剤a :炭酸ナトリウム、石津製薬社製試薬 添加剤b :クエン酸ナトリウム、石津製薬社製試薬 添加剤c :ホウ砂、石津製薬社製試薬 耐火骨材α:焼結アルミナ、昭和電工社製、粒度3〜1
mm28重量部、1〜0.5mm17重量部、0.5〜0.3mm15重量
部、0.3mm下14重量部、45μ下6重量部の混合品 クリンカーJ:試作品、CA−C12A7系クリンカー
<Materials used> Al 2 O 3 raw material: high-purity alumina, reagent made by Ishizu Pharmaceutical Co., Ltd. CaO raw material: high-purity calcium carbonate, reagent made by Ishizu Pharmaceutical Co., Ltd. additive a: sodium carbonate, reagent made by Ishizu Pharmaceutical Co., Ltd. additive b : Sodium citrate, reagent made by Ishizu Pharmaceutical Co., Ltd. Additive c: Borax, reagent made by Ishizu Pharmaceutical Co., Ltd. Fire-resistant aggregate α: Sintered alumina, Showa Denko KK, particle size 3 to 1
mm28 parts by weight, 1-0.5 mm17 parts by weight, 0.5-0.3 mm15 parts by weight, 0.3 mm below 14 parts by weight, 45μ below 6 parts by weight Clinker J: Prototype, CA-C 12 A 7 clinker

【0059】<測定方法> 化学成分 :CaOとAl2O3はJIS R 2522に準じて分析 鉱物組成 :リガク社製X線回折分析装置「RADII
B」による回折強度比d値、CA=4.67Å、CA2=4.45Å、C
12A7=4.89Åの回折線の強度 フロー値 :JIS R 2521に準じて、フローテーブル中央
の所定の位置にフローコーンを置きその中に不定形耐火
物を詰めて表面を平滑にし、フローコーンを上方に取り
去り、不定形耐火物の広がりの、最長と認められる径
と、これに直角の径との2方向の直径を測定し、その平
均をmm単位で表しフロー値とする。 発熱時間 :不定形耐火物を入れたポリビーカーを断熱
容器に入れ、測温抵抗体を差し込み、記録計により発熱
時間を測定し、混練を開始してから発熱曲線が発熱ピー
ク時間になるまでの時間を測定し発熱時間とした。
<Measurement method> Chemical composition: CaO and Al 2 O 3 are analyzed according to JIS R 2522 Mineral composition: Rigaku X-ray diffraction analyzer “RADII
Diffraction intensity ratio d value by "B", CA = 4.67Å, CA 2 = 4.45Å, C
12 A 7 = 4.89Å Diffraction line intensity Flow value: According to JIS R 2521, place a flow cone at a predetermined position in the center of the flow table and fill it with an irregular refractory to smooth the surface. Is taken upward, and the diameter of the spread of the irregular refractory material, which is recognized as the longest, and the diameter at right angles to it, are measured in two directions, and the average thereof is expressed in mm to obtain a flow value. Exothermic time: Put a poly beaker containing an indeterminate refractory into an insulating container, insert a resistance thermometer, measure the exothermic time with a recorder, and measure the exothermic curve from the start of kneading to the exothermic peak time. The time was measured and taken as the exothermic time.

【0060】[0060]

【表1】 [Table 1]

【0061】実施例2 クリンカーE60重量部とα-Al2O340重量部とを混合した
アルミナセメント100重量部に対して、添加剤a100重量
部と表2に示すような添加剤とを配合して表2に示す量
の添加剤を配合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。
Example 2 100 parts by weight of an alumina cement prepared by mixing 60 parts by weight of clinker E and 40 parts by weight of α-Al 2 O 3 were mixed with 100 parts by weight of an additive a and an additive as shown in Table 2. Then, the same procedure as in Example 1 was carried out except that the amounts of additives shown in Table 2 were blended. The results are also shown in Table 2.

【0062】<使用材料> 添加材d :ポリアクリル酸ナトリウム、日本純薬社製<Materials used> Additive material d: sodium polyacrylate, manufactured by Nippon Pure Chemical Co., Ltd.

【0063】[0063]

【表2】 [Table 2]

【0064】実施例3 アルミナセメント100重量部に対して、添加剤a100重量
部、添加剤b260重量部、及び添加剤c30重量部からな
る添加剤1.5重量部を配合し加熱温度を表3に示すよう
にし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。
Example 3 To 100 parts by weight of alumina cement, 1.5 parts by weight of an additive consisting of 100 parts by weight of additive a, 260 parts by weight of additive b, and 30 parts by weight of additive c were added, and the heating temperature is shown in Table 3. The same procedure as in Example 2 was performed except that the above procedure was performed. The results are shown in Table 3.
Also described in.

【0065】[0065]

【表3】 [Table 3]

【0066】実施例4 クリンカーEを用いて、アルミナセメント中のα-Al2O3
を表4に示すように配合したこと以外は実施例1と同様
に行った。結果を表4に併記する。
Example 4 Using Clinker E, α-Al 2 O 3 in alumina cement
Was carried out in the same manner as in Example 1 except that the ingredients were blended as shown in Table 4. The results are also shown in Table 4.

【0067】[0067]

【表4】 [Table 4]

【0068】実施例5 クリンカーEを用いて、不定形耐火物100重量部中の耐
火骨材の量を表5に示すようにしたこと以外は実施例1
と同様に行った。結果を表5に併記する。また、このア
ルミナセメント組成物8重量部と耐火骨材β92重量部を
配合し、水/不定形耐火物比6%で混練した場合、さら
に、このアルミナセメント組成物10重量部と耐火骨材γ
90重量部を配合し、水/不定形耐火物比比6.5%で混練
し場合も同様に行った。結果を表5に併記する。
Example 5 Example 1 was repeated except that the amount of refractory aggregate in 100 parts by weight of the amorphous refractory was changed to that shown in Table 5 using Clinker E.
I went the same way. The results are also shown in Table 5. When 8 parts by weight of the alumina cement composition and 92 parts by weight of the refractory aggregate β were mixed and kneaded at a water / irregular refractory ratio of 6%, 10 parts by weight of the alumina cement composition and the refractory aggregate γ were further mixed.
The same procedure was carried out when 90 parts by weight were mixed and kneaded at a water / irregular refractory ratio of 6.5%. The results are also shown in Table 5.

【0069】<使用材料> 耐火骨材β:粒度10〜5mm23重量部、5〜3mm14重量
部、3〜1mm20重量部、及び1〜0mm12重量部混合の住
友化学社製スピネルと、220メッシュ下18重量部と325メ
ッシュ下5重量部混合の昭和電工社製焼結アルミナの混
合品 耐火骨材γ:粒度5〜3mm20重量部、3〜1mm15重量
部、及び1〜0mm45重量部混合の昭和電工社製焼結アル
ミナと、粒度1mm以下の宇部化学社製焼結マグネシア10
重量部、並びに、粒度1mm以下のエルケム社製シリカヒ
ューム1.0重量部の混合品
<Materials to be used> Refractory aggregate β: particle size 10 to 5 mm 23 parts by weight, 5 to 3 mm 14 parts by weight, 3 to 1 mm 20 parts by weight, and 1 to 0 mm 12 parts by weight Spinel manufactured by Sumitomo Chemical Co., Ltd. and 220 mesh under 18 Showa Denko's mixture of 5 parts by weight and 5 parts by weight under 325 mesh Refractory aggregate γ: Grain size 5 to 3 mm 20 parts by weight, 3 to 1 mm 15 parts by weight, and 1 to 0 mm 45 parts by weight Showa Denko company Sintered alumina manufactured by Ube Chemical Co., Ltd. with a grain size of 1 mm or less 10
A mixture of 1 part by weight and 1.0 part by weight of silica gel fume manufactured by Elchem Co. with a particle size of 1 mm or less.

【0070】[0070]

【表5】 [Table 5]

【0071】実施例6 アルミナセメント100重量部に対して、添加剤a100重量
部と表6に示す添加剤とからなる添加剤1.5重量部を配
合したこと以外は実施例2と同様に行った。結果を表6
に併記する。
Example 6 The same procedure as in Example 2 was repeated except that 100 parts by weight of the alumina cement and 100 parts by weight of the additive a and 1.5 parts by weight of the additive shown in Table 6 were blended. The results are shown in Table 6.
Also described in.

【0072】<使用材料> 添加剤e :ホウ酸、石津製薬社製試薬 添加剤f :ホウ酸カリウム、石津製薬社製試薬 添加剤g :ポリアクリル酸、日本純薬社製 添加剤h :ポリメタクリル酸、日本純薬社製 添加剤i :ポリメタクリル酸ナトリウム、日本純薬社
<Materials used> Additive e: boric acid, a reagent manufactured by Ishizu Pharmaceutical Co., Ltd. additive f: potassium borate, a reagent manufactured by Ishizu Pharmaceutical Co., Ltd. additive g: polyacrylic acid, manufactured by Nippon Pure Chemical Co., Ltd. additive h: poly Methacrylic acid, manufactured by Nippon Pure Chemical Co., Ltd. Additive i: sodium polymethacrylate, manufactured by Nippon Pure Chemical Co., Ltd.

【0073】[0073]

【表6】 [Table 6]

【0074】実施例7 アルミナセメント100重量部に対して、添加剤a100重量
部、添加剤c30重量部、及び表7に示す添加剤からなる
添加剤1.5重量部を用いたこと以外は実施例2と同様に
行った。結果を表7に併記する。
Example 7 Example 2 was repeated except that 100 parts by weight of alumina cement, 100 parts by weight of additive a, 30 parts by weight of additive c, and 1.5 parts by weight of the additive shown in Table 7 were used. I went the same way. The results are also shown in Table 7.

【0075】<使用材料> 添加剤j :クエン酸、石津製薬社製試薬 添加剤k :酒石酸、石津製薬社製試薬 添加剤l :酒石酸ナトリウム、石津製薬社製試薬 添加剤m :グルコン酸、石津製薬社製試薬 添加剤n :グルコン酸ナトリウム、石津製薬社製試薬<Materials used> Additive j: citric acid, a reagent manufactured by Ishizu Pharmaceutical Co., Ltd. additive k: tartaric acid, a reagent manufactured by Ishizu Pharmaceutical Co., Ltd. additive 1: sodium tartrate, a reagent manufactured by Ishizu Pharmaceutical Co., Ltd. additive m: gluconic acid, Ishizu Pharmaceutical Reagent Additive n: Sodium Gluconate, Ishizu Pharmaceutical Reagent

【0076】[0076]

【表7】 [Table 7]

【0077】実施例8 実施例1で作製した不定形耐火物を用いて、4×4×16
cmの供試体を成形し、60℃で養生し、養生強度、乾燥強
度、及び焼成強度を測定した。結果を表8に示す。
Example 8 Using the irregular refractory material produced in Example 1, 4 × 4 × 16
A cm test piece was molded and cured at 60 ° C., and the curing strength, dry strength, and firing strength were measured. Table 8 shows the results.

【0078】<測定方法> 養生強度 :JIS R 2553に準じて、不定形耐火物を4×
4×16cmの型枠に打設し、表面をセメントナイフで平に
整えた後、24時間養生後の強度を測定 乾燥強度 :24時間養生後の供試体を110℃で24時間乾
燥後、室温まで放冷し、強度を測定 焼成強度 :乾燥後の共試体をシリコニット電気炉で、
800、1,000、1,200、及び1,400℃の各温度まで昇温後、
2時間保持し、室温まで放冷し、強度を測定
<Measurement method> Curing strength: According to JIS R 2553, 4 ×
After placing it in a 4 x 16 cm mold and flattening the surface with a cement knife, measure the strength after curing for 24 hours Drying strength: After drying the test specimen after curing for 24 hours at 110 ° C for 24 hours, room temperature Allow to cool and measure the strength. Firing strength: Dry the test sample in a silicon knit electric furnace.
After raising the temperature to 800, 1,000, 1,200, and 1,400 ℃,
Hold for 2 hours, let cool to room temperature, and measure strength

【0079】[0079]

【表8】 [Table 8]

【0080】実施例9 実施例2で作製した不定形耐火物を用いたこと以外は実
施例8と同様に行った。結果を表9に示す。
Example 9 Example 8 was repeated except that the irregular refractory material produced in Example 2 was used. The results are shown in Table 9.

【0081】[0081]

【表9】 [Table 9]

【0082】実施例10 実施例3で作製した不定形耐火物を用いたこと以外は実
施例8と同様に行った。結果を表10に示す。
Example 10 The procedure of Example 8 was repeated except that the irregular refractory material prepared in Example 3 was used. The results are shown in Table 10.

【0083】[0083]

【表10】 [Table 10]

【0084】実施例11 実施例4で作製した不定形耐火物を用いたこと以外は実
施例8と同様に行った。結果を表11に示す。
Example 11 The procedure of Example 8 was repeated except that the irregular refractory material prepared in Example 4 was used. The results are shown in Table 11.

【0085】[0085]

【表11】 [Table 11]

【0086】実施例12 実施例5で作製した不定形耐火物を用いたこと以外は実
施例8と同様に行った。結果を表12に示す。
Example 12 Example 8 was repeated except that the amorphous refractory material produced in Example 5 was used. The results are shown in Table 12.

【0087】[0087]

【表12】 [Table 12]

【0088】実施例13 実施例6で作製した不定形耐火物を用いたこと以外は実
施例8と同様に行った。結果を表13に示す。
Example 13 Example 13 was repeated except that the irregular refractory material produced in Example 6 was used. The results are shown in Table 13.

【0089】[0089]

【表13】 [Table 13]

【0090】実施例14 実施例7で作製した不定形耐火物を用いたこと以外は実
施例8と同様に行った。結果を表14に示す。
Example 14 Example 14 was repeated except that the irregular refractory material produced in Example 7 was used. The results are shown in Table 14.

【0091】[0091]

【表14】 [Table 14]

【0092】実施例15 実施例1で作製した不定形耐火物を用いて4×4×16cm
の供試体を成形し、スラグに対する耐食性と、加熱−冷
却の操作を繰り返した熱衝撃性の測定を行った。結果を
表15に併記する。
Example 15 Using the amorphous refractory material produced in Example 1, 4 × 4 × 16 cm
The test piece of No. 1 was molded, and the corrosion resistance to slag and the thermal shock resistance by repeating heating-cooling operations were measured. The results are also shown in Table 15.

【0093】<測定方法> 耐食性 :成形した供試体を、60℃で24時間養生し、
JIS R 2214に準じてφ2×2cmの孔を開け、その中にス
ラグを入れ、シリコニット炉で1,500℃、2時間保持
し、その後自然冷却した。冷却後、孔の中心から二分
し、侵食され、溶解した部分の面積を測定 熱衝撃性 :成形した供試体を、耐火物技術協会規格 J
RS 2118 に準じて、シリコニット炉で1,500℃、3時間
保持し、自然冷却する。この加熱−冷却の操作を繰り返
し、クラックの生じる回数を測定
<Measurement method> Corrosion resistance: A molded specimen is aged at 60 ° C. for 24 hours,
In accordance with JIS R 2214, a hole of φ2 × 2 cm was opened, slag was put in it, held at 1,500 ° C for 2 hours in a silicon knit furnace, and then naturally cooled. After cooling, measure the area of the part that is eroded and melted by dividing it from the center of the hole. Thermal shock resistance: Molded specimens are specified in Refractory Technology Association Standard J
According to RS 2118, hold in a silicon knit furnace at 1,500 ° C for 3 hours and let it cool naturally. Repeat this heating-cooling operation and measure the number of cracks

【表15】 [Table 15]

【0094】実施例16 実施例2で作製した不定形耐火物を用いたこと以外は実
施例15と同様に行った。結果を表16に併記する。
Example 16 Example 16 was repeated except that the amorphous refractory material produced in Example 2 was used. The results are also shown in Table 16.

【0095】[0095]

【表16】 [Table 16]

【0096】実施例17 実施例3で作製した不定形耐火物を用いたこと以外は実
施例15と同様に行った。結果を表17に併記する。
Example 17 Example 17 was repeated except that the irregular refractory material produced in Example 3 was used. The results are also shown in Table 17.

【0097】[0097]

【表17】 [Table 17]

【0098】[0098]

【発明の効果】本発明のアルミナセメント組成物を用い
ると、特に、高温施工時に、高流動性、高強度発現性、
耐食性、耐摩耗性、及び耐スポーリング性等が良好な不
定形耐火物が得られる。
When the alumina cement composition of the present invention is used, high fluidity, high strength development,
An amorphous refractory having good corrosion resistance, wear resistance, spalling resistance, etc. can be obtained.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 C04B 35/66 C04B 35/66 B N T ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification number Office reference number FI technical display location C04B 35/66 C04B 35/66 B NT

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 鉱物組成がCaO・Al2O3とCaO・2Al2O3であ
り、化学成分がCaO25〜33重量%で、Al2O375〜67重量%
であるクリンカー70〜50重量部と、α-Al2O330〜50重量
部とからなるアルミナセメント100重量部と、100〜400
℃で熱処理したアルカリ金属炭酸塩類、カルボン酸類、
ホウ酸類、及びポリアクリル酸類からなる群より選ばれ
た3種以上の添加剤0.5〜2.5重量部を配合してなるアル
ミナセメント組成物。
1. A mineral composition is CaO · Al 2 O 3 and CaO · 2Al 2 O 3, the chemical components CaO25~33 wt%, Al 2 O 3 75~67 wt%
100 to 400 parts by weight of alumina cement consisting of 70 to 50 parts by weight of clinker and 30 to 50 parts by weight of α-Al 2 O 3
Alkali metal carbonates, carboxylic acids, which were heat treated at ℃,
An alumina cement composition comprising 0.5 to 2.5 parts by weight of three or more additives selected from the group consisting of boric acids and polyacrylic acids.
【請求項2】 請求項1記載のアルミナセメント組成物
と耐火骨材を含有してなる不定形耐火物。
2. An amorphous refractory material comprising the alumina cement composition according to claim 1 and a refractory aggregate.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009096658A (en) * 2007-10-16 2009-05-07 Denki Kagaku Kogyo Kk Alumina cement composition, and monolithic refractory using the same
JP2009528972A (en) * 2006-03-07 2009-08-13 ケルネオ Binder for refractory concrete, adjustment of refractory concrete, refractory concrete and method for producing the same

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