JPH10182251A - Non-slumping alkali silicate based bond castable composition and application method therefor - Google Patents

Non-slumping alkali silicate based bond castable composition and application method therefor

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JPH10182251A
JPH10182251A JP8345076A JP34507696A JPH10182251A JP H10182251 A JPH10182251 A JP H10182251A JP 8345076 A JP8345076 A JP 8345076A JP 34507696 A JP34507696 A JP 34507696A JP H10182251 A JPH10182251 A JP H10182251A
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JP
Japan
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component
weight
alkali silicate
water
composition
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Application number
JP8345076A
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Japanese (ja)
Inventor
Koji Aida
広治 合田
Yoichi Tsuji
陽一 辻
Masanori Koga
正徳 古賀
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Kurosaki Refractories Co Ltd
Original Assignee
Kurosaki Refractories Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a non-slumping, high density and low water content castable composition using a binder very small in age-hardening property to eliminate the limit of application working time and to provide the application method therefor. SOLUTION: This non-slumping castable composition is composed of a 1st component capable of forcibly feeding by pump, which is prepared by kneading 100wt.% solid matter consisting of 0.5-5wt.% alkali silicate, 3-20wt.% fluid assistant and the balance refractory aggregate and fine powder with water of the quantity enough to attain the consistency capable of forcibly feeding by pump, and a 2nd component of a flocculant, which is added into the 1st composition at the time of working. Further <=5wt.% clay is added into 100wt.% solid matter being the 1st component.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、溶融金属容器、溶
融金属処理装置、セメントキルン、焼却炉等に使用する
新規な非スランプ性キャスタブル組成物に関し、また、
型や型枠を使用せずに上記のキャスタブル組成物を施工
する方法に関する。
The present invention relates to a novel non-slump castable composition for use in a molten metal container, a molten metal processing apparatus, a cement kiln, an incinerator and the like.
The present invention relates to a method for applying the castable composition without using a mold or a formwork.

【0002】[0002]

【従来の技術】ポルトランドセメントベースの湿式吹付
け用組成物及びその施工方法は古く、周知である。例え
ば、砂、礫及びポルトランドセメントを含む混合物を作
り、これを水と混練してポンプ圧送しうるコンシステン
シィとなし、次いでこのコンクリートをポンプに入れて
ノズルにまで導く。このノズルではセメント硬化促進剤
及び空気が加えられて、そのコンクリート材料を被吹付
け対象物の表面、例えば壁面に対して吹き付ける。その
表面ではコンクリートは、その吹付け表面から崩落(ス
ランプ)しないように充分に迅速に固くなる。このよう
な硬化は化学的硬化促進剤がポルトランドセメントと反
応して硬化作用を迅速に開始させる結果であり、それに
よってコンクリートの粘度が崩落(スランプ)を防止す
るのに充分高い水準までに急速に上昇する。
2. Description of the Prior Art Portland cement-based wet spray compositions and methods of applying them are old and well known. For example, a mixture containing sand, gravel and Portland cement is made, kneaded with water to a pumpable consistency, and then the concrete is pumped into a nozzle. In this nozzle, a cement hardening accelerator and air are added, and the concrete material is sprayed on the surface, for example, the wall surface of the object to be sprayed. At that surface, the concrete hardens quickly enough to not slump from the sprayed surface. Such hardening is the result of the chemical accelerator accelerating with the Portland cement to initiate the hardening action rapidly, whereby the viscosity of the concrete rapidly rises to a level high enough to prevent slumping. To rise.

【0003】しかしながら、これは土木建設等の用途に
とっては適当であるものの、耐火性コンクリートは結合
剤としてのポルトランドセメントと一緒では満足に使用
されない。なんとなればポルトランドセメントは耐火性
材料が置かれる高い温度及び腐食性環境に耐えられない
からである。従って、耐火性キャスタブルとして知られ
ている大多数の耐火性コンクリートは、ポルトランドセ
メントではなくアルミン酸カルシウムセメントを含んで
いる。アルミン酸カルシウムセメントは、はるかに高い
耐火性を有し、また高温耐火材用途において見られる環
境に対して一層高い耐食性を有する。
However, while this is suitable for applications such as civil engineering, refractory concrete is not used satisfactorily with Portland cement as a binder. This is because Portland cement cannot withstand the high temperatures and corrosive environments in which refractory materials are placed. Thus, the majority of refractory concrete, known as refractory castables, contains calcium aluminate cement rather than Portland cement. Calcium aluminate cements have much higher fire resistance and also have higher corrosion resistance to the environments found in high temperature refractory applications.

【0004】このようなアルミン酸カルシウムセメント
を結合剤として使用する湿式吹付け用のキャスタブル組
成物及びその施工方法としては、特開昭54−6100
5号公報に示されるものが知られている。しかしなが
ら、前記特開昭54−61005号公報に開示されてい
る組成物は、アルミン酸カルシウムセメントを20重量
%も含んでおり、また、添加水分量が10〜20重量%
と多いために、耐火材料としての耐食性及び高温での機
械的特性に劣る組成物となっている。そこで、U.S.
Patent5549745において、非スランプ性、
低水分、低アルミン酸カルシウムセメントのキャスタブ
ル組成物が示されている。
A castable composition for wet spraying using such a calcium aluminate cement as a binder and a method of applying the same are disclosed in JP-A-54-6100.
No. 5 is known. However, the composition disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-61005 contains calcium aluminate cement as much as 20% by weight, and the amount of water added is 10 to 20% by weight.
Therefore, the composition is inferior in corrosion resistance as a refractory material and mechanical properties at high temperatures. Then, U.S.A. S.
In Patent 5549745, non-slump property,
A castable composition of low moisture, low calcium aluminate cement is shown.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】U.S.Patent
5549745に示される非スランプ性、低水分、低ア
ルミン酸カルシウムセメントのキャスタブル組成物は、
耐火材料として充分な特性を有するものであるが、結合
剤として水硬性を示すアルミン酸カルシウムセメントを
使用するために、水との混練後に第1成分は徐々に硬化
が進行することになる。つまり、水との混練後は自硬性
を示すので、第1成分がポンプ圧送可能なコンシステン
シィを維持する時間内に施工を完了しなければならな
い。したがって、水との混練後の施工作業時間には制限
があるために、施工現場近くで第1成分を混練しなけれ
ばならないばかりか、断続的作業や長時間を要する作業
には適さないものである。また、施工作業を長時間中断
しなければならない状況になった場合は、第1成分を廃
棄処分せざるを得ないし、第1成分がポンプ内や搬送ホ
ース内で硬化した場合は、多大な損害が発生することに
なる。
Problems to be Solved by the Invention S. Patent
The castable composition of the non-slump, low moisture, low calcium aluminate cement shown in US Pat.
Although the material has sufficient properties as a refractory material, the first component gradually hardens after kneading with water because calcium aluminate cement showing hydraulic properties is used as a binder. In other words, after kneading with water, it exhibits self-hardening properties, so that the construction must be completed within a time period for maintaining the consistency in which the first component can be pumped. Therefore, since there is a limitation in the construction work time after kneading with water, not only must the first component be kneaded near the construction site, but it is not suitable for intermittent work or work requiring a long time. is there. Also, if the construction work has to be interrupted for a long time, the first component must be discarded. If the first component is hardened in the pump or the transfer hose, a great deal of damage will occur. Will occur.

【0006】本発明の課題は、施工作業時間の制限を無
くすために、自硬性の非常に小さい結合剤を使用した非
スランプ性、高密度、低水分のキャスタブル組成物及び
その施工方法を提供することにある。
[0006] An object of the present invention is to provide a non-slump, high-density, low-moisture castable composition using a binder having a very small self-hardening property and a method of applying the same, in order to eliminate the limitation of the working time. It is in.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】本発明は、0.5〜5重
量%の珪酸アルカリ、3〜20重量%の流動性助剤と、
残部の耐火性の骨材及び微粉からなる固形分100重量
%を、ポンプ圧送可能なコンシステンシィの達成に足り
る量の水とで混練したポンプ圧送可能第1成分、及び、
施工時に第1成分に対して添加される第2成分の凝集剤
とからなる非スランプ性キャスタブル組成物、さらに、
5重量%以下の粘土を第1成分の固形分100重量%中
に加えた非スランプ性キャスタブル組成物、及びそれら
のキャスタブル組成物の施工方法によって達成される。
According to the present invention, there is provided a composition comprising 0.5 to 5% by weight of an alkali silicate, 3 to 20% by weight of a flow aid,
A pumpable first component obtained by kneading the remaining 100% by weight of solids composed of refractory aggregate and fine powder with water in an amount sufficient to achieve a pumpable consistency, and
A non-slump castable composition comprising a second component coagulant added to the first component during construction;
This is achieved by a non-slump castable composition in which no more than 5% by weight of clay is added to 100% by weight of the solids of the first component, and a method of applying those castable compositions.

【0008】[0008]

【発明の実施形態】本発明のキャスタブル組成物の第1
成分は、耐火性の骨材と微粉、珪酸アルカリ、流動性助
剤と、ポンプ圧送可能なコンシステンシィを達成するの
に足りる量の水とからなり、混練される。さらに、その
第1成分は、施工時の非スランプ性を高める目的で粘土
を加えることができる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION First of the castable composition of the present invention.
The ingredients consist of refractory aggregates, fines, alkali silicates, flow aids and sufficient water to achieve pumpable consistency and are kneaded. Further, the first component can be added with clay for the purpose of increasing non-slump properties during construction.

【0009】耐火性の骨材及び微粉としては、溶融金属
容器、溶融金属処理装置、セメントキルン、焼却炉等の
耐火材料として適当ないずれのものであってもよく、例
えば、電融又は焼結アルミナ、仮焼アルミナ、ボーキサ
イト、電融又は合成ムライト、シリマナイト、アンダリ
ューサイト、カイヤナイト、バン土頁岩、シャモット、
ロー石、珪石、溶融シリカ、電融又は焼結マグネシア、
電融又は焼結スピネル、電融又は焼結ジルコニア、ジル
コン、クロム鉱、電融又は焼結マグネシア−ライム、電
融ジルコニア−ムライト、電融アルミナ−ジルコニア、
炭化珪素、窒化珪素、天然又は人造の黒鉛、石油コーク
ス、ピッチコークス、無煙炭、ピッチ等の無定形炭素等
が挙げられ、これらの内の1種又は2種以上を使用す
る。
The refractory aggregate and fine powder may be any suitable refractory material for a molten metal container, a molten metal processing apparatus, a cement kiln, an incinerator and the like. Alumina, calcined alumina, bauxite, electrofused or synthetic mullite, sillimanite, andalusite, kyanite, ban shale, chamotte,
Loaite, silica, fused silica, electrofused or sintered magnesia,
Electrofused or sintered spinel, electrofused or sintered zirconia, zircon, chromite, electrofused or sintered magnesia-lime, electrofused zirconia-mullite, electrofused alumina-zirconia,
Examples include silicon carbide, silicon nitride, natural or artificial graphite, petroleum coke, pitch coke, anthracite, amorphous carbon such as pitch, and the like. One or more of these are used.

【0010】黒鉛あるいは無定形炭素等の炭素成分を含
有するキャスタブル組成物の場合は、炭素の酸化防止や
強度向上の目的で、アルミニウム、アルミニウム−シリ
コン合金、アルミニウム−マグネシウム合金、シリコ
ン、マグネシウム等の金属粉、炭化珪素、炭化硼素等の
炭化物、硼化ジルコニウム等の硼化物、硼珪酸ガラス等
のガラス成分を使用することもできる。ただし、マグネ
シアや金属等の珪酸アルカリと反応する物質を使用する
場合は、それらの物質の表面をシランカップリング剤等
で表面処理することが望ましい。
In the case of a castable composition containing a carbon component such as graphite or amorphous carbon, aluminum, an aluminum-silicon alloy, an aluminum-magnesium alloy, silicon, magnesium or the like is used for the purpose of preventing carbon oxidation and improving strength. Metal powder, carbides such as silicon carbide and boron carbide, borides such as zirconium boride, and glass components such as borosilicate glass can also be used. However, when using a substance that reacts with alkali silicate such as magnesia or a metal, it is desirable to treat the surface of the substance with a silane coupling agent or the like.

【0011】尚、本発明で言う微粉とは、粒径が0.2
mm以下であり、実質的にその内の50重量%以上が7
4μm以下であるの前記原料のことを意味する。
The fine powder referred to in the present invention has a particle size of 0.2.
mm or less, and substantially 50% by weight or more of the
The above-mentioned raw material having a size of 4 μm or less is meant.

【0012】珪酸アルカリとしては、SiO2/R2Oモ
ル比=0.5〜4.0(Rはアルカリ金属)の水溶液、
あるいは、粉末を使用する。また、安定性を高める目的
でホウ酸等を含有した珪酸アルカリを使用することもで
きる。
As the alkali silicate, an aqueous solution of SiO 2 / R 2 O molar ratio = 0.5 to 4.0 (R is an alkali metal);
Alternatively, a powder is used. Further, an alkali silicate containing boric acid or the like can be used for the purpose of enhancing stability.

【0013】流動性助剤としては、仮焼アルミナ、珪酸
質微粒子、チタニア、カーボンブラック等の粒径10μ
m以下の超微粉や超微粒子の1種又は2種以上を使用す
る。ここで、珪酸質微粒子としては、シリコンあるいは
フェロシリコン製造時に副産物的に発生する蒸発(揮
発)シリカと呼ばれるものやホワイトカーボン、無水又
は含水無定形珪酸、シラス、および、シリカゾル等を使
用することができる。
As the fluidity aid, calcined alumina, siliceous fine particles, titania, carbon black and the like have a particle size of 10 μm.
One or more of ultrafine powder and ultrafine particles having a particle size of m or less are used. Here, as the siliceous fine particles, what is called evaporated (volatile) silica generated as a by-product during the production of silicon or ferrosilicon, white carbon, anhydrous or hydrous amorphous silicic acid, shirasu, silica sol, etc. it can.

【0014】粘土としては、ボールクレーに代表される
カオリン族粘土やベントナイトに代表されるモンモリロ
ナイト族粘土、あるいは、イライト族粘土等の1種又は
2種以上を使用する。
As the clay, one or more of kaolin family clay represented by ball clay, montmorillonite family clay represented by bentonite, and illite family clay are used.

【0015】粘土は、第1成分に可塑性を付与する可塑
剤としても働くが、可塑性を与える目的のためには、耐
火性不定形組成物において一般的に使用されている有機
性可塑剤を使用することもできる。
Clay also acts as a plasticizer that imparts plasticity to the first component. For the purpose of imparting plasticity, an organic plasticizer generally used in a refractory amorphous composition is used. You can also.

【0016】また、本発明の第1成分は、低水分で目的
のコンシステンシィを得る目的で添加される解膠剤、ス
ポーリングによる剥離を低減する目的で添加されるスチ
ールファイバー、乾燥時の爆裂を防止する目的で添加さ
れる有機繊維や金属アルミニウムを一般的耐火性不定形
組成における通常の慣用量で使用することができる。
The first component of the present invention comprises a deflocculant added for the purpose of obtaining a desired consistency at a low moisture content, a steel fiber added for the purpose of reducing spalling peeling, Organic fibers and metallic aluminum added for the purpose of preventing explosion can be used in the usual customary amounts in common refractory amorphous compositions.

【0017】添加水は、スイング弁ポンプ及びそれと共
に使用される吹付けノズルで使用するのに適当なポンプ
圧送可能なコンシステンシィを持った第1成分を得るこ
とが可能なできるだけ少ない量で添加されるようにす
る。
The added water is added in as small an amount as possible to obtain a first component having a pumpable consistency suitable for use with the swing valve pump and the spray nozzle used therewith. To be done.

【0018】第2成分の凝集剤は、第1成分に導入され
た解膠剤の効果を「圧倒」し、すなわち消失せしめ、第
1成分を即座に粘稠可塑性物に変えるように作用し、最
終的には、キャスタブル組成物がスランプを起こさない
で壁面に付着されるのに充分な粘着性と剛性を付与す
る。すなわち、凝集剤は、第1成分を凝集せしめると共
に、珪酸アルカリの硬化を促進する。
The flocculant of the second component acts to "overwhelm" or quench the effect of the deflocculant introduced into the first component and immediately convert the first component into a viscous plastic; Ultimately, the castable composition imparts sufficient tackiness and rigidity to adhere to the wall without slumping. That is, the coagulant causes the first component to coagulate and promotes the curing of the alkali silicate.

【0019】このような作用がある凝集剤としては、リ
ン酸アルミニウム等のリン酸塩、珪フッ化ソーダ等の珪
フッ化物、アルミン酸ソーダ等のアルミン酸塩、炭酸ソ
ーダ等の炭酸塩、水酸化カルシウム等の水酸化物、アル
ミン酸カルシウム、ポルトランドセメント等の水溶液、
懸濁液、あるいは粉体、あるいはアルコール等の有機溶
剤があり、これらの1種あるいは2種以上を使用する。
Examples of the coagulant having such an action include phosphates such as aluminum phosphate, silicates such as sodium silicate, aluminates such as sodium aluminate, carbonates such as sodium carbonate, and water. Hydroxides such as calcium oxide, calcium aluminate, aqueous solutions such as Portland cement,
There are suspensions, powders, and organic solvents such as alcohols, and one or more of these are used.

【0020】第1成分の固形分100重量%は、固形分
として0.5〜5重量%の珪酸アルカリ(好ましくは、
SiO2/R2Oモル比=0.5〜4.0でRはアルカリ
金属)、3〜20重量%の流動性助剤と、残部である耐
火性の骨材及び微粉で構成される。また、施工時の非ス
ランプ性を高める目的で、5重量%以下の粘土を第1成
分の固形分100重量%中に加える。
100% by weight of the solid content of the first component is 0.5 to 5% by weight of the solid content of the alkali silicate (preferably,
(SiO 2 / R 2 O molar ratio = 0.5 to 4.0, R is an alkali metal), 3 to 20% by weight of a flow aid, and the balance being refractory aggregate and fine powder. Also, in order to enhance the non-slump property at the time of construction, 5% by weight or less of clay is added to 100% by weight of the solid content of the first component.

【0021】珪酸アルカリの使用量は、固形分として
0.5〜5重量%とする。0.5重量%以上と制限する
のは、0.5重量%未満の添加量では結合部が充分に形
成されないために付着性が悪く低強度となるからであ
る。5重量%以下と制限するのは、5重量%を越えると
第1成分のコンシステンシィが増大して低水分ではポン
プ圧送できなくなるからである。
The amount of the alkali silicate used is 0.5 to 5% by weight as solid content. The reason for limiting the amount to 0.5% by weight or more is that if the added amount is less than 0.5% by weight, the bonding portion is not sufficiently formed, so that the adhesion is poor and the strength is low. The reason for limiting the content to 5% by weight or less is that if the content exceeds 5% by weight, the consistency of the first component is increased, so that pumping cannot be performed with low moisture.

【0022】流動性助剤の使用量は、3〜20重量%と
する。3重量%以上と制限するのは、3重量%未満の使
用量では流動性を改善する効果が不十分であるために、
低水分ではポンプ圧送が困難となるためである。また、
20重量%以下と制限するのは、20重量%を越えると
超微粒子であることに起因して高温時に過焼結現象を生
じるとともに、耐食性及び熱間強度等の高温での機械的
特性が低下する場合があるからである。特に、流動性助
剤としての珪酸質微粒子の使用量は10重量%以下にす
ることが望ましい。
The amount of the flow aid used is 3 to 20% by weight. The reason that the amount is limited to 3% by weight or more is that the effect of improving the fluidity is insufficient when the amount used is less than 3% by weight.
This is because pumping with low moisture becomes difficult. Also,
The reason why the content is limited to 20% by weight or less is that if the content exceeds 20% by weight, over-sintering occurs at a high temperature due to ultrafine particles and mechanical properties at a high temperature such as corrosion resistance and hot strength deteriorate. This is because there are cases where In particular, it is desirable that the amount of the siliceous fine particles used as the flow aid is 10% by weight or less.

【0023】水の添加量は、第1成分の比重と粒度構成
によって当然異なるが、通常、5.0〜8.0重量%の
水分量で容易にポンプ圧送可能な第1成分が得られる。
但し、第1成分を非常に長距離、そして、高所まで圧送
する場合は水分量を1〜3重量%程度多く添加する場合
もあり、また、断熱材のように意図的に材料の気孔率を
大きくする場合には、更に水の添加量を多くすることも
有り得る。
The amount of water to be added depends on the specific gravity and the particle size of the first component, but usually, the first component which can be easily pumped with a water content of 5.0 to 8.0% by weight is obtained.
However, when the first component is pumped to a very long distance and to a high place, the water content may be increased by about 1 to 3% by weight, and the porosity of the material may be intentionally increased like a heat insulating material. Is increased, the amount of water to be added may be further increased.

【0024】施工厚を大きくする必要がある場合は、施
工時の非スランプ性を高める目的で、5重量%以下の粘
土を第1成分の固形分100重量%中に加える。粘土の
使用量を最大で5重量%と制限するのは、使用量が多く
なると粘土中の水溶性成分の影響が大きくなり、可使時
間(水との混練後の第1成分がポンプ圧送可能なコンシ
ステンシィを維持する時間)が短くなるからである。
When it is necessary to increase the construction thickness, 5% by weight or less of clay is added to 100% by weight of the solid content of the first component in order to increase the non-slump property during construction. The reason for limiting the amount of clay used to a maximum of 5% by weight is that as the amount used increases, the effect of water-soluble components in the clay increases, and the pot life (the first component after kneading with water can be pumped. This is because the time for maintaining high consistency is shortened.

【0025】吹付けの直前に添加される第2成分である
凝集剤の添加量は、キャスタブル組成物の望ましい気孔
率(見掛け気孔率)に悪影響を与えることがあるので重
要である。気孔率は、強度及び耐食性のようなその他の
すべての性質がいずれのキャスタブル組成物の気孔率に
も直接的に比例することから、キャスタブル組成物にお
いて最も重要な物理的性質であると考えられる。一般的
に気孔率が増加すると、耐食性及び強度のいずれも低減
するので、気孔率はできるだけ小さいことが望ましい。
したがって、凝集剤の添加量は、キャスタブル組成物が
十分な速さで硬化し、かつ、高密度なキャスタブル組成
物として脱水後の気孔率が25%以下、好ましくは20
%以下となるように調整する。通常は、第1成分の固形
分100重量%に対して、外掛けで0.2〜3重量%の
範囲の添加量で前記条件が満たされる。添加量が0.2
重量%より少ないと、ノズル部で第1成分と均一に混合
することが困難である。また、3重量%より多いと、キ
ャスタブル組成物の硬化速度が大きくなり過ぎるために
施工体の気孔率が大きくなったり、凝集剤が水溶液や懸
濁液の場合はキャスタブル組成物全体の添加水分量が多
くなるために施工体の気孔率が大きくなることがあるの
で好ましいくない。
The amount of the second component, a flocculant, added immediately before spraying is important because it can adversely affect the desired porosity (apparent porosity) of the castable composition. Porosity is considered to be the most important physical property in castable compositions because all other properties, such as strength and corrosion resistance, are directly proportional to the porosity of any castable composition. Generally, when the porosity increases, both the corrosion resistance and the strength decrease, so that it is desirable that the porosity be as small as possible.
Therefore, the amount of the coagulant added is such that the castable composition cures at a sufficient speed, and the porosity after dehydration as a high-density castable composition is 25% or less, preferably 20% or less.
%. Usually, the above condition is satisfied with an addition amount in the range of 0.2 to 3% by weight based on 100% by weight of the solid content of the first component. 0.2 added
If the amount is less than the percentage by weight, it is difficult to uniformly mix the first component with the nozzle component. If the content is more than 3% by weight, the curing rate of the castable composition becomes too high, so that the porosity of the construction body becomes large. If the coagulant is an aqueous solution or a suspension, the water content of the entire castable composition is increased. This is not preferable because the porosity of the construction body may increase due to the increase in the porosity.

【0026】但し、断熱材料のように意図的に材料の気
孔率を大きくする場合は、第2成分である凝集剤の添加
量を多くすることもできる。即ち、耐食性や強度よりも
断熱性が望まれるキャスタブル組成物の場合は、気孔率
を25%より大きくすることもあり得る。
However, when the porosity of the material is intentionally increased as in the case of a heat insulating material, the amount of the coagulant as the second component can be increased. That is, in the case of a castable composition in which heat insulation is more desirable than corrosion resistance and strength, the porosity may be set to be larger than 25%.

【0027】本発明に使用されるスイング弁ポンプは材
料移送の非常に効率的な手段であり、したがって、本発
明は、従来に比べて非常に少ない水分量の第1成分を長
距離、そして、高所まで移送可能である。このスイング
弁ポンプは通常は鋼管及び/またはホースを介してノズ
ル装置に接続される。このようなノズル装置は空気ライ
ン配管を有し、ポンプ圧送可能な第1成分を、耐火材料
でライニングされるべき表面へ吹付けするためにその空
気ライン配管から空気がノズルに供給される。
[0027] The swing valve pump used in the present invention is a very efficient means of material transfer, and thus the present invention provides a first component having a much smaller amount of water than conventional ones over a long distance and It can be transported to high places. The swing valve pump is usually connected to the nozzle device via steel pipes and / or hoses. Such a nozzle arrangement has an air line line from which air is supplied to the nozzle for blowing a pumpable first component onto the surface to be lined with the refractory material.

【0028】本発明のさらなる一面は、第1成分が耐火
性容器あるいは装置の表面に向けて吹付けされようとし
ているときに、第2成分の凝集剤を、好ましくは上記の
空気ラインを介してノズルへ添加することである。
A further aspect of the present invention is that when the first component is about to be sprayed onto the surface of a refractory container or device, the second component coagulant is preferably applied via the air line described above. That is to add to the nozzle.

【0029】第2成分の凝集剤をノズルに対して供給す
るための装置は、スイング弁ポンプの所与の材料排出量
と釣り合うような容量を有すべきであり、また、空気ラ
イン内の空気圧(通常は約3.52〜7.03kg/c
2=約50〜100psi)以上の充分な圧力を発生
しうるべきである。
The device for supplying the second component flocculant to the nozzle should have a capacity to balance the given material output of the swing valve pump and the air pressure in the air line (Usually about 3.52 to 7.03 kg / c
m 2 = should be capable of generating sufficient pressure to about 50~100Psi) above.

【0030】[0030]

【実施例】本発明による実施例および比較例を表1、表
2、及び表3に示す。
Examples Examples and comparative examples according to the present invention are shown in Tables 1, 2 and 3.

【0031】本発明で規定している第1成分の実施例と
比較例の適用については、以下に示す耐火原料の骨材及
び微粉、珪酸アルカリ、流動性助剤を使用した。すなわ
ち、耐火原料の骨材及び微粉としては、純度99.5%
の電融アルミナ、純度98.6%の電融マグネシア、純
度99.7%の焼結アルミナ、純度99.3%の焼結ス
ピネル、純度95.4%の焼結マグネシア、純度93.
7%の炭化珪素、固定炭素量60.0%のピッチを使用
し、珪酸アルカリとしては2号粉末珪酸ソーダ(SiO
2/R2Oモル比=2.6)を使用し、流動性助剤として
は純度99.6%平均粒径1.5μmの仮焼アルミナと
純度96.0%平均粒径0.28μmの蒸発シリカを使
用したが、本発明の実施の形態に記載のものであれば同
等の効果が得られる。また、アルミン酸カルシウムセメ
ントとしてはラファージュ社製「SECAR71」を使
用し、解膠剤としてはポリアクリル酸ソーダとリグニン
スルホン酸ソーダを使用した。尚、マグネシアは表面を
シランカップリング剤で表面処理した原料を使用した。
微粉の平均粒径は、すべてレーザー回折法による測定値
である。
For the application of Examples and Comparative Examples of the first component specified in the present invention, the following refractory raw material aggregates and fine powders, alkali silicates, and flow aids were used. That is, the aggregate and fine powder of the refractory raw material have a purity of 99.5%.
Fused alumina, 98.6% pure fused magnesia, 99.7% pure sintered alumina, 99.3% pure sintered spinel, 95.4% pure sintered magnesia, 93.
7% silicon carbide and a pitch of 60.0% fixed carbon were used. As alkali silicate, No. 2 powdered sodium silicate (SiO
2 / R 2 O molar ratio = 2.6). As the fluidity aid, calcined alumina having a purity of 99.6% and an average particle size of 1.5 μm and a calcined alumina having a purity of 96.0% and an average particle size of 0.28 μm were used. Although evaporated silica was used, the same effect can be obtained as long as it is described in the embodiment of the present invention. Further, "SECAR71" manufactured by Lafarge Co., Ltd. was used as the calcium aluminate cement, and sodium polyacrylate and sodium ligninsulfonate were used as the deflocculants. As magnesia, a raw material whose surface was treated with a silane coupling agent was used.
All the average particle diameters of the fine powder are values measured by a laser diffraction method.

【0032】また、本発明で規定している第2成分とな
る凝集剤の例としては、40重量%アルミン酸カリウム
水溶液を使用したが、本発明の実施の形態に記載のもの
であれば同等の効果が得られる。
Further, as an example of the coagulant as the second component specified in the present invention, a 40% by weight aqueous solution of potassium aluminate was used, but the same as described in the embodiment of the present invention. The effect of is obtained.

【0033】表中の水と凝集剤の添加量は、第1成分の
固形分100重量%に対する外掛け(+表示)で表示し
ている。
The amounts of water and flocculant added in the table are indicated by the outer value (+) with respect to 100% by weight of the solid content of the first component.

【0034】吹付け施工は、表に記載した第1成分をミ
キサーで混練し、アレンタウン(Allentown)
製AP−10スイング弁ポンプを用いて、内径0.05
1m(2インチ)、長さ30.48m(100ft)の
ヘビーデューティホース内を圧送し、さらに先端に接続
した吹付けノズル部において、5.62kg/cm
2(80psi)、8.5m3/分(300cft)の圧
縮空気を第2成分の凝集剤とともに添加し、垂直に設置
した9.29m2(100ft2)の面積のシャモット質
れんが表面に吹付ける方法で実施した。ここで、凝集剤
移送には、35.15kg/cm2(500psi)ダ
イヤフラムケミカルポンプを使用した。
In the spraying operation, the first components shown in the table are kneaded with a mixer, and the mixture is mixed with Allentown.
0.05mm inside diameter using AP-10 swing valve pump
A 1-meter (2 inch), 30.48-m (100 ft) heavy-duty hose is pressure-fed and further sprayed at the spray nozzle connected to the tip at 5.62 kg / cm.
2 (80 psi), 8.5 m 3 / min (300 cft) of compressed air is added together with the coagulant of the second component and a vertically installed 9.29 m 2 (100 ft 2 ) area of chamotte brick is sprayed onto the surface. The method was performed. Here, a 35.15 kg / cm 2 (500 psi) diaphragm chemical pump was used for transferring the flocculant.

【0035】表中に示したポンプ圧送性の項目は、前記
条件で施工した場合おいて、ポンプのシリンダー圧力が
140.6kg/cm2(2000psi)以下で非常
にポンプ圧送性が良好であったものには『◎』印、ポン
プのシリンダー圧力が140.6kg/cm2(200
0psi)を越えたがポンプ圧送可能であったものに
は、『○』印、また、ポンプ圧送できなかったものには
『×』印を記入している。
The pumping performance items shown in the table were very good when the pump pressure was 140.6 kg / cm 2 (2000 psi) or less under the above conditions. The product was marked with “◎” and the pump cylinder pressure was 140.6 kg / cm 2 (200
0 psi) is marked with “○” for those that could be pumped, and “x” for those that could not be pumped.

【0036】表中に示した可使時間の項目は、水と混練
後に密封状態で25℃で保管した第1成分が120時間
以上経過してもポンプ圧送可能であったものには『◎』
印、120時間未満であったが10時間以上経過しても
ポンプ圧送可能であったものには『○』印、また、ポン
プ圧送可能な時間が10時間未満と可使時間の延長が不
十分なものには『×』印を記入している。
The usable life items shown in the table are indicated by “◎” when the first component stored in a sealed state at 25 ° C. after kneading with water can be pumped even after 120 hours or more has passed.
, "○" indicates that the pumping was possible even after 10 hours or more, but was less than 120 hours, and the pumping time was less than 10 hours and the pot life was not sufficiently extended. Are marked with “x”.

【0037】表中に示した付着率の項目は、前記条件で
施工した場合おいて、全施工重量に対する付着重量の割
合が95%以上と非常に良好であったものには『◎』
印、90%以上95%未満と良好であったものには
『○』印、また、90%未満と不良だったものには
『×』印を記入している。
The items of the adhesion rate shown in the table are "◎" when the ratio of the adhesion weight to the total construction weight was very good at 95% or more under the above-mentioned conditions.
A mark, “○” indicates that the sample was good at 90% or more and less than 95%, and “X” indicates a sample that was poor, at less than 90%.

【0038】表中に示した見掛け気孔率の項目は、前記
条件で施工した施工体から切り出した試験片を500℃
で3時間焼成後に測定した見掛け気孔率が20%以下で
あったものには『◎』印、20%より大きく25%以下
であったものには『○』印、25%より大きかったもの
には『×』印を記入している。
The items of the apparent porosity shown in the table are as follows.
When the apparent porosity measured after baking for 3 hours was 20% or less, a mark “◎” was given. When the apparent porosity was greater than 20% and 25% or less, a mark “○” was given. Is marked with “x”.

【0039】表中に示した残存線膨張収縮率の項目は、
前記条件で施工した施工体から切り出した試験片を使用
して、1500℃で3時間焼成の前後で残存線膨張収縮
率が0%以上と過焼結を示さなかったものには『◎』
印、0%より小さく−0.5%以上と過焼結が十分に小
さかったものには『○』印、−0.5%より小さく耐火
材料として不適切とされたものには『×』印を記入して
いる。
The items of the residual linear expansion / contraction rate shown in the table are as follows:
Using a test piece cut out from the construction body constructed under the above-mentioned conditions, a test piece having a residual linear expansion / shrinkage rate of 0% or more before and after firing at 1500 ° C. for 3 hours and showing no oversintering was indicated by “◎”.
Mark, “○” indicates that the oversintering was sufficiently small at less than 0% and −0.5% or more, and “×” indicates that the undersintering was less than -0.5% and was considered unsuitable as a refractory material. Has filled in the seal.

【0040】表1、表2、及び、表3に示す実施例1〜
20が本発明が規定する条件を満足する施工体の結果で
あり、可使時間(水との混練後の第1成分がポンプ圧送
可能なコンシステンシィを維持する時間)が非常に長
く、かつ、良好な施工体を得ることができた。
Examples 1 to 3 shown in Tables 1, 2 and 3
20 is the result of the construction body that satisfies the conditions defined by the present invention, the pot life (the time during which the first component after kneading with water maintains the pumpable consistency) is very long, and A good construction body could be obtained.

【0041】[0041]

【表1】 [Table 1]

【0042】[0042]

【表2】 [Table 2]

【0043】[0043]

【表3】 [Table 3]

【0044】表2の比較例1〜7を以下に説明する。Comparative Examples 1 to 7 in Table 2 are described below.

【0045】比較例1は、アルミン酸カルシウムセメン
トを7重量%使用した従来の組成物を示す。自硬性を示
すアルミン酸カルシウムセメントを使用しているため
に、本発明の実施例と比べると可使時間が短いものであ
った。
Comparative Example 1 shows a conventional composition using 7% by weight of calcium aluminate cement. Since the calcium aluminate cement showing self-hardening property was used, the pot life was shorter than that of the example of the present invention.

【0046】比較例2は珪酸アルカリの使用量が本発明
の規定範囲(0.5〜5重量%で変化させた実施例1、
2、3、4及び5)以下(0.3重量%)のために、付
着率が満足できるものではなかった。
In Comparative Example 2, the amount of the alkali silicate used was changed in the range specified in the present invention (0.5 to 5% by weight).
2, 3, 4 and 5) or less (0.3% by weight), the adhesion rate was not satisfactory.

【0047】比較例3は珪酸アルカリの使用量が本発明
の規定範囲(0.5〜5重量%で変化させた実施例1、
2、3、4及び5)より多い(7重量%)ために、ポン
プ圧送することができなかった。
In Comparative Example 3, the amount of alkali silicate used was changed in the range specified in the present invention (0.5 to 5% by weight).
It could not be pumped because of more than 2, 3, 4 and 5) (7% by weight).

【0048】比較例4は流動性助剤の使用量が本発明の
規定範囲(3〜20重量%で変化させた実施例3、6、
7及び8)以下(1重量%)のために、ポンプ圧送する
ことができなかった。
In Comparative Example 4, the amount of the flow aid used was changed within the range specified in the present invention (3 to 20% by weight).
7 and 8) Pumping could not be performed due to the following (1% by weight).

【0049】比較例5は流動性助剤の使用量が本発明の
規定範囲(3〜20重量%で変化させた実施例3、6、
7及び8)より多い(25重量%)ために、過焼結が大
きく耐火材料として不適切であった。
In Comparative Example 5, the amount of the flow aid used was changed within the range specified in the present invention (3 to 20% by weight).
7 and 8) (25% by weight), the oversintering was large and unsuitable as a refractory material.

【0050】比較例6は粘土(ボールクレー)の使用量
が本発明の規定範囲(5重量%以内で変化させた実施例
2、9、10及び11)より多い(7重量%)ために、
可使時間が短いものであった。
In Comparative Example 6, since the amount of clay (ball clay) used was larger than the specified range of the present invention (Examples 2, 9, 10 and 11 changed within 5% by weight) (7% by weight),
The pot life was short.

【0051】比較例7は第2成分である凝集剤の添加量
が多すぎたために、脱水後の見掛け気孔率が大きいもの
であった。
In Comparative Example 7, the apparent porosity after dehydration was large because the amount of the coagulant as the second component was too large.

【0052】重要なことは、本発明のキャスタブル組成
物が、充分に硬化してスランプを生じなくなるまでに所
定位置に保持するための型枠を設ける必要がなく、施工
することができることであり、もちろんこれによって労
働力及び時間を掛けてそのような型枠を設けそして除去
するコストが省かれる。
What is important is that the castable composition of the present invention does not need to be provided with a mold for holding the castable composition in a predetermined position until the composition hardens sufficiently to produce no slump, and can be applied. Of course, this saves the labor and time of installing and removing such forms.

【0053】[0053]

【発明の効果】本発明は、溶融金属容器、溶融金属処理
装置、セメントキルン、焼却炉等に使用する、時硬性の
非常に小さい結合剤を使用した非スランプ性、高密度、
低水分のキャスタブル組成物、及び、そのキャスタブル
組成物を型や型枠を設けることがなく、施工できる施工
方法を提供する。
Industrial Applicability The present invention provides a non-slump, high-density, extremely low-hardening binder for use in molten metal containers, molten metal processing equipment, cement kilns, incinerators and the like.
Provided is a castable composition having a low moisture content, and a construction method capable of constructing the castable composition without providing a mold or a formwork.

【0054】これによって、水との混練工程を施工現場
からの遠隔地で一括して行うことや、断続的な施工作業
や長時間を要する施工作業を行うことが可能となる。
This makes it possible to carry out the kneading process with water collectively at a location remote from the construction site, and to carry out intermittent construction work or construction work requiring a long time.

【0055】更に、労働力及び時間を掛けてそのような
型枠を設けそして除去する作業もなくなりコストが省か
れる。
In addition, there is no need for labor and time to install and remove such forms, thus saving costs.

Claims (4)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 0.5〜5重量%の珪酸アルカリ、3〜
20重量%の流動性助剤と、残部が耐火性の骨材及び微
粉からなる固形分100重量%を、水とで混練した第1
成分であって、前記水が混練された第1成分のポンプ圧
送可能なコンシステンシィの達成に足りる量で存在する
前記ポンプ圧送可能第1成分、及び、施工時に第1成分
に対して添加される第2成分の凝集剤とからなる非スラ
ンプ性珪酸アルカリ系ボンドキャスタブル組成物。
1. An alkali silicate of 0.5 to 5% by weight,
A first mixture obtained by kneading 20% by weight of a flow aid and 100% by weight of a solid content composed of refractory aggregate and fine powder with water with water.
A pumpable first component, wherein the water is present in an amount sufficient to achieve a pumpable consistency of the kneaded first component, and added to the first component during construction. A non-slump alkali silicate bond castable composition comprising a second component coagulant.
【請求項2】 5重量%以下の粘土を第1成分の固形分
100重量%中に含む請求項1記載の組成物。
2. The composition according to claim 1, wherein the composition contains not more than 5% by weight of clay in 100% by weight of the solid content of the first component.
【請求項3】 型及び型枠の使用なしで、スイング弁ポ
ンプ及び付帯吹付けノズルを用いてキャスタブル組成物
を吹付け施工する方法であって、0.5〜5重量%の珪
酸アルカリ、3〜20重量%の流動性助剤と、残部が耐
火性の骨材及び微粉からなる固形分100重量%を、前
記スイング弁ポンプ及び吹付けノズルを介してポンプ圧
送及び吹付け可能なコンシステンシィの達成に足りる量
の水とで混練したポンプ圧送可能な第1成分を作り、前
記第1成分の吹付け直前に吹付けノズル内で第2成分の
凝集剤を、第1成分に対して添加する吹付け施工方法。
3. A method for spraying a castable composition using a swing valve pump and an auxiliary spray nozzle without using a mold and a mold, comprising: 0.5 to 5% by weight of an alkali silicate, 2020% by weight of a flow aid and the remaining 100% by weight of solids composed of refractory aggregate and fine powder can be pumped and sprayed through the swing valve pump and the spray nozzle. A pumpable first component is kneaded with water in an amount sufficient to achieve the above, and a second component coagulant is added to the first component in a spray nozzle immediately before spraying the first component. Spraying method.
【請求項4】 5重量%以下の粘土を第1成分の固形分
100重量%中に含む請求項3記載の施工方法。
4. The method according to claim 3, wherein 5% by weight or less of clay is contained in 100% by weight of the solid content of the first component.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001302362A (en) * 2000-04-21 2001-10-31 Shinagawa Refract Co Ltd Monolithic refractory and method of executing the same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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