JPH09188553A - 水硬性アルミナおよびその製造方法 - Google Patents
水硬性アルミナおよびその製造方法Info
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- JPH09188553A JPH09188553A JP8001772A JP177296A JPH09188553A JP H09188553 A JPH09188553 A JP H09188553A JP 8001772 A JP8001772 A JP 8001772A JP 177296 A JP177296 A JP 177296A JP H09188553 A JPH09188553 A JP H09188553A
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- alumina
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- hydraulic
- calcining
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- Compounds Of Alkaline-Earth Elements, Aluminum Or Rare-Earth Metals (AREA)
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【解決手段】 灼熱減量が８〜１５重量％，ＢＥＴ比表
面積が１００ｍ2 ／ｇ〜２５０ｍ2 ／ｇ、中心粒径が１
〜２０μｍでかつ再水和性を有する水硬性アルミナを用
いる。 【課題】 夏季、室外等での施工に於いて、硬化調整剤
を用いない場合であっても可使時間が長い、作業性に優
れた水硬性アルミナを提供する。
面積が１００ｍ2 ／ｇ〜２５０ｍ2 ／ｇ、中心粒径が１
〜２０μｍでかつ再水和性を有する水硬性アルミナを用
いる。 【課題】 夏季、室外等での施工に於いて、硬化調整剤
を用いない場合であっても可使時間が長い、作業性に優
れた水硬性アルミナを提供する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は水硬性アルミナおよ
びその製造方法に関する。更に詳細には、それ自身単独
で、あるいは他の骨材成分と混合し成形して耐火組成物
を形成し得るに於いて、該成形体に強度を賦与するため
のバインダー能を有する水硬性アルミナおよびその製造
方法に関するもので、特に夏季の使用に適した、水と混
合して硬化せしめるにおける可使時間が延長された水硬
性アルミナに関するものである。
びその製造方法に関する。更に詳細には、それ自身単独
で、あるいは他の骨材成分と混合し成形して耐火組成物
を形成し得るに於いて、該成形体に強度を賦与するため
のバインダー能を有する水硬性アルミナおよびその製造
方法に関するもので、特に夏季の使用に適した、水と混
合して硬化せしめるにおける可使時間が延長された水硬
性アルミナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】耐火物、各種成形体のバインダーとして
はアルミナセメント、粘土等各種の無機結合材が使用さ
れている。その中でも、再水和性を有するアルミナは実
質的にＣａ分を含まないため、高温耐熱性が優れている
とか耐Ｃｌ性が優れている等の特長が知られている（特
公昭５７−７５９０号公報）。再水和性を有するアルミ
ナは、アルミナセメントに比較して、このような特長を
有するものの、硬化速度の温度依存性が大きいため、冬
季の施工時に硬化が不十分であったり、逆に夏季におい
ては成形型に流し込む前に流動性を失い、作業性が悪い
との問題があった。
はアルミナセメント、粘土等各種の無機結合材が使用さ
れている。その中でも、再水和性を有するアルミナは実
質的にＣａ分を含まないため、高温耐熱性が優れている
とか耐Ｃｌ性が優れている等の特長が知られている（特
公昭５７−７５９０号公報）。再水和性を有するアルミ
ナは、アルミナセメントに比較して、このような特長を
有するものの、硬化速度の温度依存性が大きいため、冬
季の施工時に硬化が不十分であったり、逆に夏季におい
ては成形型に流し込む前に流動性を失い、作業性が悪い
との問題があった。
【０００３】これらの問題を解消するため、再水和性を
有するアルミナに、硬化調整剤を添加する方法が知られ
ている（特開昭５６−９２７２号公報）。硬化促進剤と
しては、Ｌｉ塩、アルミナセメント、アルミナセメント
水和物、アルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属水酸
化物、粘土類が挙げられており、可使時間延長剤として
は、気化製シリカ、分散剤、ポリリン酸類、アミノカル
ボン酸類、オキシアミノカルボン酸類、カルボン酸やオ
キシカルボン酸類又はそれらの塩類、塩化アルミニウム
類、石膏、蔗糖類、多価アルコール、食塩あるいはリン
酸化合物等が提示されている。また、再水和性アルミナ
の表面を水に対する常温での溶解度が約２０重量％以下
の固体状の有機物で被覆することにより硬化を抑制する
方法が知られている（特公昭５７−５７２４７号公
報）。
有するアルミナに、硬化調整剤を添加する方法が知られ
ている（特開昭５６−９２７２号公報）。硬化促進剤と
しては、Ｌｉ塩、アルミナセメント、アルミナセメント
水和物、アルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属水酸
化物、粘土類が挙げられており、可使時間延長剤として
は、気化製シリカ、分散剤、ポリリン酸類、アミノカル
ボン酸類、オキシアミノカルボン酸類、カルボン酸やオ
キシカルボン酸類又はそれらの塩類、塩化アルミニウム
類、石膏、蔗糖類、多価アルコール、食塩あるいはリン
酸化合物等が提示されている。また、再水和性アルミナ
の表面を水に対する常温での溶解度が約２０重量％以下
の固体状の有機物で被覆することにより硬化を抑制する
方法が知られている（特公昭５７−５７２４７号公
報）。
【０００４】一方、再水和性アルミナを水と混合して硬
化せしめる時の可使時間を延長する目的で単純に耐火組
成物中の水硬性アルミナの添加量を減らすことも可使時
間のみを考えれば当然思いつく手法であるが、このよう
な操作を行うと成形体の強度が不足し焼成時の保形性が
低下し製品歩留りが悪化する等の問題が生起する。更
に、バインダーとして再水和性アルミナ以外に硬化調整
剤を添加することは成形後の焼成物の強度、耐熱性、化
学的性質を変化させたり、また製造コストが上昇すると
いう問題があった。
化せしめる時の可使時間を延長する目的で単純に耐火組
成物中の水硬性アルミナの添加量を減らすことも可使時
間のみを考えれば当然思いつく手法であるが、このよう
な操作を行うと成形体の強度が不足し焼成時の保形性が
低下し製品歩留りが悪化する等の問題が生起する。更
に、バインダーとして再水和性アルミナ以外に硬化調整
剤を添加することは成形後の焼成物の強度、耐熱性、化
学的性質を変化させたり、また製造コストが上昇すると
いう問題があった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】このような事情下に鑑
み、本発明者等は上述したような硬化調整剤を用いるこ
となく、夏季の使用に於いても可使時間の長い水硬性ア
ルミナを見出すべく鋭意研究を重ねた結果、再水和性ア
ルミナの平均粒子径、ＢＥＴ比表面積と該アルミナが保
持する灼熱減量を特定範囲に調製する場合には上記目的
を満足する再水和性アルミナ、即ち夏季にも可使時間の
長い水硬性アルミナが得られることを見出し、本発明を
完成するに至った。
み、本発明者等は上述したような硬化調整剤を用いるこ
となく、夏季の使用に於いても可使時間の長い水硬性ア
ルミナを見出すべく鋭意研究を重ねた結果、再水和性ア
ルミナの平均粒子径、ＢＥＴ比表面積と該アルミナが保
持する灼熱減量を特定範囲に調製する場合には上記目的
を満足する再水和性アルミナ、即ち夏季にも可使時間の
長い水硬性アルミナが得られることを見出し、本発明を
完成するに至った。
【０００６】
【課題を解決するための手段】すなわち本発明は、灼熱
減量が８〜１５重量％、好ましくは９〜１３重量％、Ｂ
ＥＴ比表面積が１００ｍ2 ／ｇ〜２５０ｍ2 ／ｇ、中心
粒径が１〜２０μｍでかつ再水和性を有することを特徴
とする水硬性アルミナを提供するにある。
減量が８〜１５重量％、好ましくは９〜１３重量％、Ｂ
ＥＴ比表面積が１００ｍ2 ／ｇ〜２５０ｍ2 ／ｇ、中心
粒径が１〜２０μｍでかつ再水和性を有することを特徴
とする水硬性アルミナを提供するにある。
【０００７】また、本発明はギブサイトを瞬間仮焼して
再水和性アルミナを得る方法において、瞬間仮焼時の仮
焼部出口の熱ガス温度を約３５０℃〜５００℃としたこ
とを特徴とする、灼熱減量が８〜１５重量％、ＢＥＴ比
表面積が１００ｍ2 ／ｇ〜２５０ｍ2 ／ｇ、中心粒径が
約１〜２０μｍでかつ再水和性を有する水硬性アルミナ
の製造方法を提供するものである。
再水和性アルミナを得る方法において、瞬間仮焼時の仮
焼部出口の熱ガス温度を約３５０℃〜５００℃としたこ
とを特徴とする、灼熱減量が８〜１５重量％、ＢＥＴ比
表面積が１００ｍ2 ／ｇ〜２５０ｍ2 ／ｇ、中心粒径が
約１〜２０μｍでかつ再水和性を有する水硬性アルミナ
の製造方法を提供するものである。
【０００８】さらに本発明はギブサイトを瞬間仮焼して
再水和性を有するアルミナを得る方法において、瞬間仮
焼時の仮焼部出口の熱ガス温度を約５００℃〜８００℃
として得たアルミナを加湿させ灼熱減量が８〜１５重量
％、ＢＥＴ比表面積が１００ｍ2 ／ｇ〜２５０ｍ2 ／
ｇ、中心粒径が１〜２０μｍでかつ再水和性を有する水
硬性アルミナの製造方法を提供するものでもある。
再水和性を有するアルミナを得る方法において、瞬間仮
焼時の仮焼部出口の熱ガス温度を約５００℃〜８００℃
として得たアルミナを加湿させ灼熱減量が８〜１５重量
％、ＢＥＴ比表面積が１００ｍ2 ／ｇ〜２５０ｍ2 ／
ｇ、中心粒径が１〜２０μｍでかつ再水和性を有する水
硬性アルミナの製造方法を提供するものでもある。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下、本発明を詳細に説明する。
本発明に於いて再水和性アルミナとは、１００℃以下で
水と接触させると硬化性を呈するアルミナであり、より
具体的にはＸ線回折によりρアルミナおよびχアルミナ
を総量で少なくとも５０重量％含有し、残部が他の遷移
アルミナ、或いは無定形アルミナ等を含有した混合物の
パターンを示すアルミナをいう。このような再水和性ア
ルミナは、従来、代表的にはバイヤー法で得られるギブ
サイトを、熱ガス温度約４００℃〜１２００℃、線速度
約５ｍ／秒〜約５０ｍ／秒の気流中に同伴させて、接触
時間約０．１秒〜約１０秒間、瞬間仮焼して得られる。
本発明に於いて再水和性アルミナとは、１００℃以下で
水と接触させると硬化性を呈するアルミナであり、より
具体的にはＸ線回折によりρアルミナおよびχアルミナ
を総量で少なくとも５０重量％含有し、残部が他の遷移
アルミナ、或いは無定形アルミナ等を含有した混合物の
パターンを示すアルミナをいう。このような再水和性ア
ルミナは、従来、代表的にはバイヤー法で得られるギブ
サイトを、熱ガス温度約４００℃〜１２００℃、線速度
約５ｍ／秒〜約５０ｍ／秒の気流中に同伴させて、接触
時間約０．１秒〜約１０秒間、瞬間仮焼して得られる。
【００１０】瞬間仮焼に供するギブサイトの純度につい
ては異物を含まないものであれば特に制限はないが、通
常Ｎａ2 Ｏ含有量は約１重量％以下、好ましくは０．０
２〜１．０重量％程度のものが使用される。
ては異物を含まないものであれば特に制限はないが、通
常Ｎａ2 Ｏ含有量は約１重量％以下、好ましくは０．０
２〜１．０重量％程度のものが使用される。
【００１１】本発明者等は多数の実験結果より、仮焼し
たアルミナの硬化物性の指標として灼熱減量、ＢＥＴ比
表面積およびアルミナの中心粒径が有効であることがわ
かった。灼熱減量、ＢＥＴ比表面積が特定範囲内で、か
つ中心粒径が特定範囲内の水硬性アルミナは，水と混合
し硬化させる時の可使時間が延長され、また成形後ある
いは焼成後の強度も満足すべきものが得られることを見
いだした。市販の再水和性を有する水硬性アルミナとし
ては、例えば住友化学工業株式会社のカタログには５．
３〜５．６、ローヌプーラン社のカタログには５、アル
コア社のカタログには６．５〜７．５の灼熱減量のもの
が紹介されている。
たアルミナの硬化物性の指標として灼熱減量、ＢＥＴ比
表面積およびアルミナの中心粒径が有効であることがわ
かった。灼熱減量、ＢＥＴ比表面積が特定範囲内で、か
つ中心粒径が特定範囲内の水硬性アルミナは，水と混合
し硬化させる時の可使時間が延長され、また成形後ある
いは焼成後の強度も満足すべきものが得られることを見
いだした。市販の再水和性を有する水硬性アルミナとし
ては、例えば住友化学工業株式会社のカタログには５．
３〜５．６、ローヌプーラン社のカタログには５、アル
コア社のカタログには６．５〜７．５の灼熱減量のもの
が紹介されている。
【００１２】ここで可使時間とは、水硬性アルミナをバ
インダーとするキャスタブル耐火物を流し込み成形する
場合、流し込み施工が可能な時間範囲を示している。流
し込み成形の場合可使時間は成形物の大きさにより一義
的ではないが大型成形物の場合には通常約８０分〜約１
２０分の施工時間が要求される。しかしながら現在市販
されている水硬性アルミナは夏季室外での施工の場合に
はこの時間の下限以下になってしまうことがある。
インダーとするキャスタブル耐火物を流し込み成形する
場合、流し込み施工が可能な時間範囲を示している。流
し込み成形の場合可使時間は成形物の大きさにより一義
的ではないが大型成形物の場合には通常約８０分〜約１
２０分の施工時間が要求される。しかしながら現在市販
されている水硬性アルミナは夏季室外での施工の場合に
はこの時間の下限以下になってしまうことがある。
【００１３】灼熱減量は試料を１１００℃で２時間焼成
したときの減量を表し、化学的にはＡｌに結合したＯＨ
基もしくは表面に吸着したＨ2 Ｏ量を表すとされてい
る。灼熱減量が８重量％未満の場合には可使時間が短
く、１５重量％を越える場合は可使時間は長いものの成
形体硬化時間が長くなりすぎるため好ましくない。ま
た、ＢＥＴ比表面積が２５０ｍ2 ／ｇを越える場合には
所望とする可使時間が得られず、他方１００ｍ2 ／ｇ未
満の場合には再水和能が低下し所望とする硬化性能を有
するアルミナが得られない。灼熱減量が可使時間を長く
する機構については明確ではないが、灼熱減量がＯＨ基
と結合したＡｌの量を表しており、水に対するＡｌの溶
解を阻害しているため、再水和速度が小さくなるためと
考えられる。
したときの減量を表し、化学的にはＡｌに結合したＯＨ
基もしくは表面に吸着したＨ2 Ｏ量を表すとされてい
る。灼熱減量が８重量％未満の場合には可使時間が短
く、１５重量％を越える場合は可使時間は長いものの成
形体硬化時間が長くなりすぎるため好ましくない。ま
た、ＢＥＴ比表面積が２５０ｍ2 ／ｇを越える場合には
所望とする可使時間が得られず、他方１００ｍ2 ／ｇ未
満の場合には再水和能が低下し所望とする硬化性能を有
するアルミナが得られない。灼熱減量が可使時間を長く
する機構については明確ではないが、灼熱減量がＯＨ基
と結合したＡｌの量を表しており、水に対するＡｌの溶
解を阻害しているため、再水和速度が小さくなるためと
考えられる。
【００１４】本発明で提示される灼熱減量を制御する具
体的方法としては、 １）仮焼条件を限定する。 ２）加湿する ３）ギブサイトを混合する 等の方法があり、水硬性アルミナの可使時間に与える灼
熱減量は意外なことに瞬間仮焼条件により得られたアル
ミナ中に残存するＯＨによるもののみではないことがわ
かった。
体的方法としては、 １）仮焼条件を限定する。 ２）加湿する ３）ギブサイトを混合する 等の方法があり、水硬性アルミナの可使時間に与える灼
熱減量は意外なことに瞬間仮焼条件により得られたアル
ミナ中に残存するＯＨによるもののみではないことがわ
かった。
【００１５】上記１）の仮焼条件を限定する、本発明の
灼熱減量が８〜１５重量％、ＢＥＴ比表面積が１００ｍ
2 ／ｇ〜２５０ｍ2 ／ｇ、中心粒径が１〜２０μｍの再
水和性を有する水硬性アルミナの具体的製造方法として
は、従来公知の瞬間仮焼装置、焼成条件を用いるが、供
給した焼成原料であるギブサイトと同時に排出される熱
ガスの仮焼管出口温度を約３５０℃〜５００℃に制御す
ることにより得られる。仮焼管出口より排出される熱ガ
ス温度をこのようにするためには瞬間仮焼装置に導入す
る熱ガス温度、もしくは原料であるギブサイト供給量を
調節することにより制御できる。仮焼管出口を通過した
アルミナは、通常サイクロン、バグフィルター、電気集
塵機等公知の方法で気流より分離、回収される。分離、
回収と同時に、あるいはその後に冷却し再水和性アルミ
ナを得る。
灼熱減量が８〜１５重量％、ＢＥＴ比表面積が１００ｍ
2 ／ｇ〜２５０ｍ2 ／ｇ、中心粒径が１〜２０μｍの再
水和性を有する水硬性アルミナの具体的製造方法として
は、従来公知の瞬間仮焼装置、焼成条件を用いるが、供
給した焼成原料であるギブサイトと同時に排出される熱
ガスの仮焼管出口温度を約３５０℃〜５００℃に制御す
ることにより得られる。仮焼管出口より排出される熱ガ
ス温度をこのようにするためには瞬間仮焼装置に導入す
る熱ガス温度、もしくは原料であるギブサイト供給量を
調節することにより制御できる。仮焼管出口を通過した
アルミナは、通常サイクロン、バグフィルター、電気集
塵機等公知の方法で気流より分離、回収される。分離、
回収と同時に、あるいはその後に冷却し再水和性アルミ
ナを得る。
【００１６】上記に於いて２）の製造方法は、従来法と
略同一の焼成方法であり、仮焼管出口の熱ガス温度が約
５００℃〜約１０００℃の場合は、仮焼後のアルミナの
灼熱減量は８重量％未満であるが、これを加湿すること
により、灼熱減量８重量％〜１５重量％の水硬性アルミ
ナが得られる。加湿により導入されたＨ2 Ｏ分子は，上
記範囲ではアルミナ上で解離しＯＨ基として存在すると
考えられる。均一な加湿を行うためには、仮焼後のアル
ミナを加湿空気と接触させるのが実用的である。この操
作は、公知の粉体／ガス接触装置で実施できる。そのよ
うな装置としては、流動層、ロータリー形、皿型の装置
がある。
略同一の焼成方法であり、仮焼管出口の熱ガス温度が約
５００℃〜約１０００℃の場合は、仮焼後のアルミナの
灼熱減量は８重量％未満であるが、これを加湿すること
により、灼熱減量８重量％〜１５重量％の水硬性アルミ
ナが得られる。加湿により導入されたＨ2 Ｏ分子は，上
記範囲ではアルミナ上で解離しＯＨ基として存在すると
考えられる。均一な加湿を行うためには、仮焼後のアル
ミナを加湿空気と接触させるのが実用的である。この操
作は、公知の粉体／ガス接触装置で実施できる。そのよ
うな装置としては、流動層、ロータリー形、皿型の装置
がある。
【００１７】水硬性アルミナの灼熱減量を制御する第３
の方法として，多量のＯＨ基を含むギブサイトを混合さ
せる方法がある。ギブサイトの添加量としては添加後の
灼熱減量が８重量％ないし１５重量％となる範囲であれ
ばよく、通常、ギブサイト（付着水；１０重量％以下）
を仮焼管出口の熱ガス温度が約５００℃〜約１０００℃
で仮焼して得たアルミナ粉末に対し約５〜３０重量部添
加すればよい。添加するギブサイトの物性は公知のもの
であれば特に制限されない。
の方法として，多量のＯＨ基を含むギブサイトを混合さ
せる方法がある。ギブサイトの添加量としては添加後の
灼熱減量が８重量％ないし１５重量％となる範囲であれ
ばよく、通常、ギブサイト（付着水；１０重量％以下）
を仮焼管出口の熱ガス温度が約５００℃〜約１０００℃
で仮焼して得たアルミナ粉末に対し約５〜３０重量部添
加すればよい。添加するギブサイトの物性は公知のもの
であれば特に制限されない。
【００１８】水硬性アルミナの粒径は、中心粒径で約１
〜２０μｍ、好ましくは約１〜１５μｍであることが必
要である。中心粒径がこれ以上の場合、成形中に沈降し
たりハンドリングが困難であるばかりでなく、成形体の
バインダーとして十分な強度を持たない。中心粒径がこ
れ未満の場合は、かさ密度が低いためこれを含む耐火組
成物の必要水混合量が大きくなり好ましくない。
〜２０μｍ、好ましくは約１〜１５μｍであることが必
要である。中心粒径がこれ以上の場合、成形中に沈降し
たりハンドリングが困難であるばかりでなく、成形体の
バインダーとして十分な強度を持たない。中心粒径がこ
れ未満の場合は、かさ密度が低いためこれを含む耐火組
成物の必要水混合量が大きくなり好ましくない。
【００１９】灼熱減量を本発明の範囲に制御したアルミ
ナの中心粒径が上記範囲以上の場合、水硬性アルミナと
しての効果をより発揮するために粉砕を行う。瞬間仮焼
前に原料であるギブサイトを粉砕しても良いし、瞬間仮
焼後に粉砕しても良いし、ギブサイトを添加する場合は
添加後でも良い。粉砕は、ボールミル等、公知の装置を
用いればよい。
ナの中心粒径が上記範囲以上の場合、水硬性アルミナと
しての効果をより発揮するために粉砕を行う。瞬間仮焼
前に原料であるギブサイトを粉砕しても良いし、瞬間仮
焼後に粉砕しても良いし、ギブサイトを添加する場合は
添加後でも良い。粉砕は、ボールミル等、公知の装置を
用いればよい。
【００２０】灼熱減量を本発明の範囲に制御したアルミ
ナの中心粒径が上記範囲内であっても、成形体の強度向
上の目的で、粉砕を行うことは有効である。但しこの場
合にも粉砕後の中心粒径は１μｍ以上の範囲で粉砕する
必要がある。瞬間仮焼アルミナにギブサイトを添加する
場合は、添加後に粉砕することにより、粉砕しない場合
に較べ強度の大きな成形体が得られ一層好ましい。
ナの中心粒径が上記範囲内であっても、成形体の強度向
上の目的で、粉砕を行うことは有効である。但しこの場
合にも粉砕後の中心粒径は１μｍ以上の範囲で粉砕する
必要がある。瞬間仮焼アルミナにギブサイトを添加する
場合は、添加後に粉砕することにより、粉砕しない場合
に較べ強度の大きな成形体が得られ一層好ましい。
【００２１】本発明の水硬性アルミナは単独でアルミナ
成形体原料とすることもできる。また、公知の骨材成分
と混合し、耐火物、触媒担体、各種薬品の担体、吸着
剤、無機膜、吸着ボード、断熱材その他の成形体のバイ
ンダーとして利用できる。
成形体原料とすることもできる。また、公知の骨材成分
と混合し、耐火物、触媒担体、各種薬品の担体、吸着
剤、無機膜、吸着ボード、断熱材その他の成形体のバイ
ンダーとして利用できる。
【００２２】本発明の水硬性アルミナが適用できる骨材
の例としては、α−アルミナ、再水和性を有しない遷移
アルミナ、ムライト、シリカ、珪藻土、シリカアルミ
ナ、天然ゼオライト、合成ゼオライト、シャモット，水
酸化アルミニウム、粘土、タルク、ベントナイト、ゼオ
ライト、コージェライト、チタニア、ジルコンサンド、
ジルコニア、炭化珪素、クロミア、マグネシア等があ
り、また骨材の形状としては、粉状、塊状、発泡体、繊
維状等が利用できる。骨材成分のほか、成形性あるいは
多孔性を改良する目的の有機物を添加することもでき
る。骨材成分中に占める水硬性アルミナは通常１重量％
以上、好ましくは約３重量％以上の範囲で使用される。
の例としては、α−アルミナ、再水和性を有しない遷移
アルミナ、ムライト、シリカ、珪藻土、シリカアルミ
ナ、天然ゼオライト、合成ゼオライト、シャモット，水
酸化アルミニウム、粘土、タルク、ベントナイト、ゼオ
ライト、コージェライト、チタニア、ジルコンサンド、
ジルコニア、炭化珪素、クロミア、マグネシア等があ
り、また骨材の形状としては、粉状、塊状、発泡体、繊
維状等が利用できる。骨材成分のほか、成形性あるいは
多孔性を改良する目的の有機物を添加することもでき
る。骨材成分中に占める水硬性アルミナは通常１重量％
以上、好ましくは約３重量％以上の範囲で使用される。
【００２３】通常は、水硬性アルミナと水と骨材等成分
を混合した後、あるいは混合しながら公知の方法で成形
できる。水硬性アルミナがその効果を発揮するために
は、水の存在が不可欠である。水の量は、混合する他の
成分等により異なるが、水硬性アルミナ１００重量部あ
たり約２０〜２００重量部が必要である。本発明の水硬
性アルミナは、夏季使用に適したものであり、水温およ
び気温が約１０℃以上で、成形中の水の蒸発が実質上無
視できる温度以下で使用可能である。硬化速度あるいは
硬化後の強度を制御する目的で成形体を、水が実質的に
蒸発しないような条件で加熱あるいは冷却することも可
能である。
を混合した後、あるいは混合しながら公知の方法で成形
できる。水硬性アルミナがその効果を発揮するために
は、水の存在が不可欠である。水の量は、混合する他の
成分等により異なるが、水硬性アルミナ１００重量部あ
たり約２０〜２００重量部が必要である。本発明の水硬
性アルミナは、夏季使用に適したものであり、水温およ
び気温が約１０℃以上で、成形中の水の蒸発が実質上無
視できる温度以下で使用可能である。硬化速度あるいは
硬化後の強度を制御する目的で成形体を、水が実質的に
蒸発しないような条件で加熱あるいは冷却することも可
能である。
【００２４】本発明の水硬性アルミナは、このような広
い利用が考えられるが、いずれの場合においても熟成が
必要である。熟成は成形後の成形体を水が存在する条件
で静置することにより達成される。水が蒸発しやすい条
件下での熟成はシートをかぶせる等の処置が必要であ
る。熟成時間は、熟成温度により異なるが、約１分〜１
週間程度である。この時間内に水硬性アルミナは硬化
し、成形体に強度を賦与する。
い利用が考えられるが、いずれの場合においても熟成が
必要である。熟成は成形後の成形体を水が存在する条件
で静置することにより達成される。水が蒸発しやすい条
件下での熟成はシートをかぶせる等の処置が必要であ
る。熟成時間は、熟成温度により異なるが、約１分〜１
週間程度である。この時間内に水硬性アルミナは硬化
し、成形体に強度を賦与する。
【００２５】
【発明の効果】以上詳述した本発明の方法によれば、硬
化調整剤を用いることなく可使時間が延長された水硬性
アルミナが廉価に得られるものでその産業的効果は頗る
大である。
化調整剤を用いることなく可使時間が延長された水硬性
アルミナが廉価に得られるものでその産業的効果は頗る
大である。
【００２６】
【実施例】以下、本発明方法を実施例により、さらに詳
細に説明するが、本発明方法はかかる実施例により制限
されるものではない。なお、本文中において示した物性
値は次の測定法によった。 可使時間；２５℃の水硬性アルミナ１００ｇと２５℃の
水１５０ｇを混合し、ジャーに投入した後、室温２５℃
の雰囲気下で、長さ１６０ｍｍ、直径２ｍｍ綿糸での引
き揚げ荷重が１００ｇ重になる時間を測定した。 ＢＥＴ比表面積；測定装置として日機装４２００型を用
い、窒素吸着１点法で測定した。 灼熱減量；ＪＩＳ Ｈ１９０１に準拠し測定した。
細に説明するが、本発明方法はかかる実施例により制限
されるものではない。なお、本文中において示した物性
値は次の測定法によった。 可使時間；２５℃の水硬性アルミナ１００ｇと２５℃の
水１５０ｇを混合し、ジャーに投入した後、室温２５℃
の雰囲気下で、長さ１６０ｍｍ、直径２ｍｍ綿糸での引
き揚げ荷重が１００ｇ重になる時間を測定した。 ＢＥＴ比表面積；測定装置として日機装４２００型を用
い、窒素吸着１点法で測定した。 灼熱減量；ＪＩＳ Ｈ１９０１に準拠し測定した。
【００２７】実施例１ バイヤー工程で得られた中心粒径４２μｍのギブサイト
を約７００℃の熱ガス気流中に投入し瞬間仮焼した。こ
のときの瞬間仮焼管出口のガス温度は４１０℃であっ
た。次いで仮焼品をボールミルで２時間粉砕した。得ら
れた粉体の灼熱減量は１１重量％、ＢＥＴ比表面積は２
１５ｍ2 ／ｇ、中心粒径は１０μｍでありＸ線回折によ
る結晶形はρアルミナとχアルミナを主体とする再水和
性アルミナであった。 このアルミナの可使時間を測定
したところ、８８分であった。
を約７００℃の熱ガス気流中に投入し瞬間仮焼した。こ
のときの瞬間仮焼管出口のガス温度は４１０℃であっ
た。次いで仮焼品をボールミルで２時間粉砕した。得ら
れた粉体の灼熱減量は１１重量％、ＢＥＴ比表面積は２
１５ｍ2 ／ｇ、中心粒径は１０μｍでありＸ線回折によ
る結晶形はρアルミナとχアルミナを主体とする再水和
性アルミナであった。 このアルミナの可使時間を測定
したところ、８８分であった。
【００２８】実施例２ バイヤー工程で得られた中心粒径８μのギブサイトを約
８５０℃の熱ガス気流中に投入し瞬間仮焼した。このと
きの瞬間仮焼管出口のガス温度は５５０℃であった。こ
のものをボールミルで４時間粉砕した。得られた粉体の
灼熱原料は６重量％、ＢＥＴ比表面積は２６０ｍ2 ／
ｇ、中心粒径は３μｍであり、Ｘ線回折による結晶形は
ρアルミナとχアルミナを主体とする再水和性アルミナ
であった。次いでこのアルミナ１ｋｇを皿形造粒機に入
れ、２５分空気中で回転し、吸湿させた。吸湿後の灼熱
減量は１０重量％、ＢＥＴ比表面積は２３３ｍ2 ／ｇ、
中心粒径は３μｍであった。このアルミナの可使時間を
測定したところ、１２３分であった。
８５０℃の熱ガス気流中に投入し瞬間仮焼した。このと
きの瞬間仮焼管出口のガス温度は５５０℃であった。こ
のものをボールミルで４時間粉砕した。得られた粉体の
灼熱原料は６重量％、ＢＥＴ比表面積は２６０ｍ2 ／
ｇ、中心粒径は３μｍであり、Ｘ線回折による結晶形は
ρアルミナとχアルミナを主体とする再水和性アルミナ
であった。次いでこのアルミナ１ｋｇを皿形造粒機に入
れ、２５分空気中で回転し、吸湿させた。吸湿後の灼熱
減量は１０重量％、ＢＥＴ比表面積は２３３ｍ2 ／ｇ、
中心粒径は３μｍであった。このアルミナの可使時間を
測定したところ、１２３分であった。
【００２９】実施例３ 実施例１のギブサイトを約８５０℃の熱ガス気流中に投
入し瞬間仮焼した。このときの瞬間仮焼管出口のガス温
度は５３０℃であった。瞬間仮焼品５００ｇにバイヤー
工程で得られた中心粒径１μのギブサイトを２８ｇ添加
し、ボールミルで２時間粉砕した。得られた粉体の灼熱
減量は１３重量％、ＢＥＴ比表面積は１９８ｍ2 ／ｇ、
中心粒径は１２μｍであり、Ｘ線回折による結晶形はρ
アルミナとχアルミナを主体とする再水和性アルミナで
あった。このアルミナの可使時間を測定したところ、１
０１分であった。
入し瞬間仮焼した。このときの瞬間仮焼管出口のガス温
度は５３０℃であった。瞬間仮焼品５００ｇにバイヤー
工程で得られた中心粒径１μのギブサイトを２８ｇ添加
し、ボールミルで２時間粉砕した。得られた粉体の灼熱
減量は１３重量％、ＢＥＴ比表面積は１９８ｍ2 ／ｇ、
中心粒径は１２μｍであり、Ｘ線回折による結晶形はρ
アルミナとχアルミナを主体とする再水和性アルミナで
あった。このアルミナの可使時間を測定したところ、１
０１分であった。
【００３０】比較例１ 中心粒径が１μｍのギブサイトを添加すること以外は、
実施例３と同じ操作で無機結合材試料を得た。製品の灼
熱減量が６重量％、ＢＥＴ比表面積は２８０ｍ 2 ／ｇ、
中心粒径は１２μｍであり、Ｘ線回折による結晶形はρ
アルミナとχアルミナを主体とする再水和性アルミナで
あった。このアルミナの可使時間を測定したところ、６
４分であった。
実施例３と同じ操作で無機結合材試料を得た。製品の灼
熱減量が６重量％、ＢＥＴ比表面積は２８０ｍ 2 ／ｇ、
中心粒径は１２μｍであり、Ｘ線回折による結晶形はρ
アルミナとχアルミナを主体とする再水和性アルミナで
あった。このアルミナの可使時間を測定したところ、６
４分であった。
【００３１】比較例２ 加湿しなかった以外は実施例２と同じ操作で再水和性ア
ルミナを得た。得られた粉末の灼熱減量は５重量％、Ｂ
ＥＴ比表面積は２６０ｍ2 ／ｇ、中心粒径は３μｍであ
り、Ｘ線回折による結晶形はρアルミナとχアルミナを
主体とする再水和性アルミナであった。このアルミナの
可使時間を測定したところ、７４分であった。
ルミナを得た。得られた粉末の灼熱減量は５重量％、Ｂ
ＥＴ比表面積は２６０ｍ2 ／ｇ、中心粒径は３μｍであ
り、Ｘ線回折による結晶形はρアルミナとχアルミナを
主体とする再水和性アルミナであった。このアルミナの
可使時間を測定したところ、７４分であった。
【００３２】実施例４ 実施例１および３のアルミナ１００ｇと４Ａ型合成ゼオ
ライト２００ｇを各々混合後、水１６０ｇを混合し、２
０ｍｍ×５ｍｍの型枠に流し込んだ。２時間静置後、型
枠に入れたままポリエチレン製のフィルムで包み、乾燥
機にいれ８０℃で１６時間保持した。その後フィルムを
除き１１０℃で１６時間乾燥した。乾燥品の圧壊強度を
測定したところ、実施例１、３とも３０ｋｇ／ｃｍ2 で
あった。このことより本発明の水硬性アルミナを用いて
得たアルミナの強度は、可使時間の長短にかかわらない
ことがわかる。
ライト２００ｇを各々混合後、水１６０ｇを混合し、２
０ｍｍ×５ｍｍの型枠に流し込んだ。２時間静置後、型
枠に入れたままポリエチレン製のフィルムで包み、乾燥
機にいれ８０℃で１６時間保持した。その後フィルムを
除き１１０℃で１６時間乾燥した。乾燥品の圧壊強度を
測定したところ、実施例１、３とも３０ｋｇ／ｃｍ2 で
あった。このことより本発明の水硬性アルミナを用いて
得たアルミナの強度は、可使時間の長短にかかわらない
ことがわかる。
Claims (6)
- 【請求項１】 灼熱減量が８〜１５重量％、ＢＥＴ比表
面積が１００ｍ2 ／ｇ〜２５０ｍ2 ／ｇ、中心粒径が１
〜２０μｍでかつ再水和性を有することを特徴とする水
硬性アルミナ。 - 【請求項２】 水硬性アルミナが１００℃以下の温度で
復水性を示すアルミナであることを特徴とする請求項１
記載の水硬性アルミナ。 - 【請求項３】 再水和性を有する水硬性アルミナがρア
ルミナ及びχアルミナを総量で少なくとも５０重量％以
上含有するアルミナであることを特徴とする請求項１記
載の水硬性アルミナ。 - 【請求項４】 ギブサイトを瞬間仮焼して再水和性を有
するアルミナを得る方法において、瞬間仮焼時の仮焼部
出口の熱ガス温度を約３５０℃〜５００℃としたことを
特徴とする、灼熱減量が８〜１５重量％、ＢＥＴ比表面
積が１００ｍ 2 ／ｇ〜２５０ｍ2 ／ｇ、中心粒径が１〜
２０μｍでかつ再水和性を有する水硬性アルミナの製造
方法。 - 【請求項５】 ギブサイトを瞬間仮焼して再水和性を有
するアルミナを得る方法において、瞬間仮焼時の仮焼部
出口の熱ガス温度を約５００℃〜８００℃として得たア
ルミナを加湿させ、灼熱減量が８〜１５重量％、１００
ｍ2 ／ｇ〜２５０ｍ2 ／ｇ、中心粒径が１〜２０μでか
つ再水和性を有する水硬性アルミナの製造方法。 - 【請求項６】 ギブサイトを瞬間仮焼して再水和性を有
するアルミナを得る方法において、瞬間仮焼時の仮焼部
出口の熱ガス温度を約５００℃〜８００℃で得たアルミ
ナに未焼成のギブサイトを添加し、灼熱減量が８〜１５
重量％、１００ｍ2 ／ｇ〜２５０ｍ2 ／ｇ、中心粒径が
１〜２０μでかつ再水和性を有する水硬性アルミナの製
造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00177296A JP3704775B2 (ja) | 1996-01-09 | 1996-01-09 | 水硬性アルミナおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00177296A JP3704775B2 (ja) | 1996-01-09 | 1996-01-09 | 水硬性アルミナおよびその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09188553A true JPH09188553A (ja) | 1997-07-22 |
| JP3704775B2 JP3704775B2 (ja) | 2005-10-12 |
Family
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00177296A Expired - Fee Related JP3704775B2 (ja) | 1996-01-09 | 1996-01-09 | 水硬性アルミナおよびその製造方法 |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JP3704775B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003095711A (ja) * | 2001-09-27 | 2003-04-03 | Sumitomo Osaka Cement Co Ltd | 不焼成セメント硬化体およびその製造方法 |
| JP2005298227A (ja) * | 2004-04-06 | 2005-10-27 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | セラミックス構造体の製造方法及びセラミックス構造体 |
| JP2005298225A (ja) * | 2004-04-06 | 2005-10-27 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | セラミックス構造体用練土及びその製造方法 |
| JP2006056989A (ja) * | 2004-08-19 | 2006-03-02 | Mitsubishi Materials Corp | 水硬性アルミナ、それを用いた含水土用中性固化材、水硬性アルミナの製造方法、重金属溶出防止方法、及び高含水土の脱水固化処理方法 |
| JP2006248862A (ja) * | 2005-03-11 | 2006-09-21 | Daiichi Kigensokagaku Kogyo Co Ltd | Ａｌ−Ｏ系粒子を分散質とするゾル及びその製造方法並びにアルミナ粒子 |
| JP4690729B2 (ja) * | 2005-01-14 | 2011-06-01 | 三菱マテリアル株式会社 | 含水土中性固化材用の水硬性アルミナ組成物、及びその製造方法、並びに含水土用中性固化材、重金属溶出防止方法、及び高含水土の脱水固化処理方法 |
| JP2015155358A (ja) * | 2014-02-20 | 2015-08-27 | 黒崎播磨株式会社 | 不定形耐火物の流し込み施工方法 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3760602A4 (en) | 2018-02-28 | 2021-11-17 | Sumitomo Chemical Company Limited | COMPOSITION OF PARTICLES |
-
1996
- 1996-01-09 JP JP00177296A patent/JP3704775B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2005298227A (ja) * | 2004-04-06 | 2005-10-27 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | セラミックス構造体の製造方法及びセラミックス構造体 |
| JP2005298225A (ja) * | 2004-04-06 | 2005-10-27 | National Institute Of Advanced Industrial & Technology | セラミックス構造体用練土及びその製造方法 |
| JP4517104B2 (ja) * | 2004-04-06 | 2010-08-04 | 独立行政法人産業技術総合研究所 | セラミックス構造体の製造方法及びセラミックス構造体 |
| JP2006056989A (ja) * | 2004-08-19 | 2006-03-02 | Mitsubishi Materials Corp | 水硬性アルミナ、それを用いた含水土用中性固化材、水硬性アルミナの製造方法、重金属溶出防止方法、及び高含水土の脱水固化処理方法 |
| JP4680549B2 (ja) * | 2004-08-19 | 2011-05-11 | 三菱マテリアル株式会社 | 含水土中性固化材用の水硬性アルミナ組成物、及びその製造方法、並びに含水土用中性固化材、重金属溶出防止方法、及び高含水土の脱水固化処理方法 |
| JP4690729B2 (ja) * | 2005-01-14 | 2011-06-01 | 三菱マテリアル株式会社 | 含水土中性固化材用の水硬性アルミナ組成物、及びその製造方法、並びに含水土用中性固化材、重金属溶出防止方法、及び高含水土の脱水固化処理方法 |
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