JPH10259064A

JPH10259064A - 非スランプ性コロイド系ボンドキャスタブル組成物及びその施工方法

Info

Publication number: JPH10259064A
Application number: JP9066450A
Authority: JP
Inventors: Koji Aida; 広治合田; Yoichi Tsuji; 陽一辻; Masanori Koga; 正徳古賀; Yukihiro Suekawa; 幸弘末川
Original assignee: Kurosaki Refractories Co Ltd
Current assignee: Kurosaki Refractories Co Ltd
Priority date: 1997-03-19
Filing date: 1997-03-19
Publication date: 1998-09-29

Abstract

(57)【要約】【課題】耐食性と熱間強度等の高温での機械的特性を
向上させ、基本的に結合剤としてのセメントを必要とし
ないか、若しくは多量に必要としない非スランプ性，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。【解決手段】０．５〜５重量％のコロイド粒子、１〜
２０重量％の流動性助剤、０．０１〜０．５重量％の解
膠剤と、残部が耐火性の骨材及び微粉からなる固形分１
００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、更に、含有する
カルシア成分の量が固形分１００重量％中で２重量％以
下となる量のアルミン酸カルシウムセメント及び／又は
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、その
施工方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【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
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。

【０００２】

【従来の技術】ポルトランドセメントペーストの湿式吹
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。

【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。

【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。

【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、
通常使用される耐火材料としては十分な耐食性と機械的
特性を提供できるが、セメント中に含まれるカルシアは
酸性あるいは中性の耐火材料と低融物を形成するので、
さらに耐食性と熱間強度等の高温での機械的特性を向上
させるには、カルシア成分つまりセメントの添加量は極
限まで減少させることが望ましい場合がある。

【０００６】本発明の目的は、耐食性と熱間強度等の高
温での機械的特性をさらに向上させるために、基本的に
結合剤としてのセメントを必要としないか、若しくは多
量に必要としない非スランプ性、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。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、０．５〜５重
量％の無機酸化物コロイド粒子、１〜２０重量％の流動
性助剤、０．０１〜０．５重量％の解膠剤と、残部が耐
火性の骨材及び微粉からなる固形分１００重量％を、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、アルミン
酸カルシウムセメントに含有されるカルシア成分の量が
第１成分の固形分１００重量％中で２重量％以内となる
量のアルミン酸カルシウムセメント及び／又は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。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明のキャスタブル組成物の第
１成分は、耐火性の骨材及び微粉，無機酸化物コロイド
粒子，流動性助剤，解膠剤と，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アルミン酸カルシウムセメントと粘
土の一方あるいは両方を加えることができる。

【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。

【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。

【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。

【００１２】無機酸化物コロイド粒子（以下「コロイド
粒子」と略記）としては、粒径が１〜５００ｎｍの珪酸
質，アルミナ質，ジルコニア質，ジルコン質等の粒子の
１種又は２種以上を使用する。市販品には、珪酸質コロ
イド粒子として日産化学（株）のスノーテックス，Ｃ
ＡＳ等が、アルミナ質コロイド粒子として日産化学
（株）のアルミナゾル等が有り、これらを使用すること
ができる。一般的にコロイド粒子としては、コロイド粒
子の安定性等の観点から、珪酸質コロイド粒子を使用す
ることが好ましい。コロイド粒子は凝集剤の添加によっ
て直ちに凝集して強度を発現し、さらに高温では耐火性
の微粉や流動性助剤として添加する超微粉とセラミック
ボンドを形成する。また、コロイド粒子自体には自硬性
がほとんど無いので、施工前の可使時間（水との混練後
にポンプ圧送可能なコンシステンシィを持続する時間）
が長く、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である。

【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，シラス等を使用することができる。

【００１４】解膠剤としては、耐火性不定形組成物に一
般的に使用されているいずれのものも本発明のために使
用されうる。例えば、縮合燐酸，ポリアクリル酸，ポリ
カルボン酸，ホスホン酸，フミン酸，アルキルスルホン
酸，芳香族スルホン酸等、あるいはそれらの塩類の１種
又は２種以上を使用する。

【００１５】これら流動性助剤と解膠剤の添加によっ
て、第１成分は低水分でポンプ圧送可能なコンシステン
シィとなる。

【００１６】アルミン酸カルシウムセメントとしては、
耐火性不定形組成物に一般的に使用されているいずれの
ものも本発明のために使用されうる。例えば、ＪＩＳの
第１種に相当するカルシア含有量１５〜２２重量％のも
の、ＪＩＳの第２種に相当するカルシア含有量２５〜３
０重量％のもの、ＪＩＳの第３種あるいは第４種に相当
するカルシア含有量３０〜４０重量％のもの、および、
その他のアルミン酸カルシウムセメントの１種又は２種
以上を使用する。

【００１７】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。

【００１８】アルミン酸カルシウムセメントと粘土は、
施工時の非スランプ性を高める目的で添加することがで
きる。しかし、アルミン酸カルシウムセメントの添加量
が多くなると高温での低融物の生成量が多くなるので、
高い耐食性や熱間強度等の高温での機械的特性が望まれ
る場合は、その添加量は制限される。

【００１９】また、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。無論、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。

【００２０】また、本発明の第１成分は、一般的耐火性
不定形組成において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
を通常の慣用量で使用することができる。

【００２１】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。

【００２２】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十分な粘着性と剛性を付与す
る。すなわち、凝集剤は、第１成分を凝集せしめ強度を
発現する。

【００２３】このような作用がある凝集剤としては、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，塩化カルシウム等の塩化物，水酸化ソーダや水酸化
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があ
り、これらの１種あるいは２種以上を使用する。

【００２４】第１成分の固形分１００重量％は、０．５
〜５重量％のコロイド粒子、１〜２０重量％の流動性助
剤、０．０１〜０．５重量％の解膠剤と、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、第１成分の固形分１００重量
％中のアルミン酸カルシウムセメントに含有されるカル
シア成分の量が２重量％以内となる量のアルミン酸カル
シウムセメント、５重量％以下の粘土の一方あるいは両
方を第１成分の固形分１００重量％中に加えることがで
きる。

【００２５】コロイド粒子の添加量は、固形分で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％を越えると低水分で
はポンプ圧送が困難となるからである。

【００２６】流動性助剤の添加量は、１〜２０重量％と
する。１重量％以上と制限するのは、１重量％未満の添
加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
特性の改善効果が低下する場合があるからである。特
に、コロイド粒子として珪酸質粒子を使用する場合、流
動性肋剤としての珪酸質微粒子の添加量は、珪酸質コロ
イド粒子と珪酸質微粒子の合計が１０重量％以下になる
ようにすることが望ましい。

【００２７】解膠剤の添加量は、０．０１〜０．５重量
％とする。解膠剤の添加量を０．０１重量％以上と制限
するのは、０．０１重量％未満の添加量では解膠剤とし
ての効果が発現しないために低水分でポンプ圧送可能な
第１成分が得られないからである。また、０．５重量％
以下と制限するのは、添加量が０．５重量％を越えると
第２成分である凝集剤の凝集効果が低下してキャスタブ
ル組成物の付着性が低下するとともに、第１成分の解膠
性が低下して低水分ではポンプ圧送できなくなったり、
強度等の機械的特性が低下したり、耐食性が低下する場
合があるからである。ただし、通常、市販のコロイド粒
子は水に分散した状態で販売されており、それらには解
膠作用のある添加剤が含まれている。したがって、市販
のコロイド粒子を使用する時は、本発明同様に適用範囲
内で添加したものとみなし、新たに解膠剤を添加する必
要が無い場合もある。

【００２８】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。

【００２９】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、アルミン酸カルシ
ウムセメントに含有されるカルシア成分の量が第１成分
の固形分１００重量％中で２重量％以下となる量のアル
ミン酸カルシウムセメント、５重量％以下の粘土の一方
あるいは両方を固形分１００重量％中に加える。アルミ
ン酸カルシウムセメントの使用量を第１成分の固形分１
００重量％中に含有されるカルシア成分の量で２重量％
以下、粘土の使用量を５重量％以下と制限するのは、こ
れらの使用量が多くなると高温での低融物の生成量が多
くなり、耐食性及び熱間強度等の高温での機械的特性の
改善効果が低下するからである。尚、粘土を３重量％以
上添加する場合、アルミン酸カルシウムセメントの添加
量は、第１成分の固形分１００重量％中のアルミン酸カ
ルシウムセメントに含有されるカルシア成分の量を１．
５重量％以下にすることが望ましい。

【００３０】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、以下同じ）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くない。

【００３１】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。

【００３２】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。

【００３３】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。

【００３４】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
ｍ²＝約５０〜１００ｐｓｉ）以上の充分な圧力を発生
しうるべきである。

【００３５】

【実施例】本発明による実施例および比較例を表１，表
２，表３，及び，表４に示す。

【００３６】本発明で規定している第１成分の実施例の
適用については、以下に示す耐火原料の骨材と微粉、コ
ロイド粒子、流動性助剤、解膠剤、アルミン酸カルシウ
ムセメントと粘土を使用した。すなわち、耐火原料の骨
材と微粉としては、純度９９．５重量％の電融アルミ
ナ、純度９９．７重量％の焼結アルミナ、純度９９．３
重量％の焼結スピネル、純度９５．４重量％の焼結マグ
ネシア、純度９７．８重量％の珪石、純度９８．８重量
％のジルコン、純度９３．７重量％の炭化珪素、固定炭
素量６０．０重量％のピッチを使用した。コロイド粒子
としては、日産化学（株）社製の水に珪酸質コロイド粒
子を分散させた「ＣＡＳ４０」を使用した。流動性助剤
としては、純度９９．６重量％平均粒径１．５μｍの仮
焼アルミナ、純度９６．０重量％平均粒径０．２８μｍ
の蒸発シリカと、純度９８．６重量％平均粒径１．６μ
ｍのジルコンを使用した。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。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、粘土としてはボー
ルクレーを使用した。尚、ここに示したものは実施例に
限定されるものではなく、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。ここで、スピネル
の純度はアルミナ量とマグネシア量の合計値、ジルコン
の純度はジルコニア量とシリカ量の合計値であり、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。

【００３７】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。

【００３８】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。ここで、表中に示した水の添加量は「ＣＡＳ４
０」中の水の量を含めた値である。実施例５と比較例３
は、所定のコロイド粒子量となる「ＣＡＳ４０」中の水
の量が所定の添加水分量より多くなるので、「ＣＡＳ４
０」中の水を蒸発させて添加水分量を調整した。

【００３９】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（３００ｃｆｍ）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。なお、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。

【００４０】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において、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（２０
００ｐｓｉ）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。

【００４１】表中に示した付着率の項目は、前記条件で
施工した場合において、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。

【００４２】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。

【００４３】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
して測定した１５００℃で３時間焼成の前後での残存線
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。

【００４４】表中に示した熱間曲げ強度の項目は、前記
条件で施工した施工体から切り出した断面口４０ｍｍ，
長さ１６０ｍｍの試験片を用い、１５００℃の電気炉
内，スパン１００ｍｍの３点曲げ強度を測定し、その熱
間曲げ強度が比較例１（アルミン酸カルシウムセメント
を結合剤とした例）の熱間曲げ強度の２００％以上と非
常に熱間強度が大きかったものには『◎』印、１５０％
以上で２００％未満と熱間強度が大きかったものには
『○』印、１５０％未満と熱間強度の向上が不十分だっ
たものには『×』印を記入している。

【００４５】また、表中に示した耐食性の項目は、前記
条件で施工した施工体から試験片を切り出し、スラグ回
転試食試験をＣａＯ／ＳｉＯ₂（モル比）＝１．２のス
ラグを用いて１６００℃で行い、その浸食速度が比較例
１（アルミン酸カルシウムセメントを結合剤とした例）
の浸食速度の６０％以下と非常に耐食性が良好だったも
のには『◎』印、６０％より大きく９０％以下と耐食性
が良好だったものにはものには『○』印、９０％より大
きく耐食性の向上が不十分だったものには『×』印を記
入している。

【００４６】表１、表２、及び、表４に示す実施例１〜
２８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、基本的に結合剤としてのセメントを必要としない
若しくは多量に必要としない良好な施工体を得ることが
できた。

【００４７】［表１］

【００４８】［表２］

【００４９】［表４］

【００５０】表３に比較例１〜１０を示す。

【００５１】［表３］

【００５２】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。アルミン酸
カルシウムセメントの添加量が多いために、本発明の実
施例と比べると耐食性と熱間強度が劣ったものであっ
た。

【００５３】比較例２はコロイド粒子の使用量が本発明
の規定範囲（０．５〜５重量％、実施例１，２，３，４
及び５）より少ない（０．３重量％）ために、付着率が
満足できるものではなかった。

【００５４】比較例３はコロイド粒子の使用量が本発明
の規定範囲（０．５〜５重量％、実施例１，２，３，４
及び５）より多い（７重量％）ために、低水分ではポン
プ圧送することができなかった。

【００５５】比較例４は流動性助剤の使用量が本発明の
規定範囲（１〜２０重量％、実施例３，６・７及び８）
より少ない（０．５重量％）ために、低水分ではポンプ
圧送することができなかった。

【００５６】比較例５は流動性肋剤の使用量が本発明の
規定範囲（１〜２０重量％、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り、また、耐食性と熱間強度の向上
も小さいものであった。

【００５７】比較例６は解膠剤の使用量が本発明の規定
範囲（０．０１〜０．５重量％、実施例２，９及び１
０）より少ない（０．００５重量％）ために、低水分で
はポンプ圧送することができなかった。

【００５８】比較例７は解膠剤の使用量が本発明の規定
範囲（０．０１〜０．５重量％、実施例２，９及び１
０）より多い（０．７重量％）ために、付着性が悪いも
のであった。

【００５９】比較例８はアルミン酸カルシウムセメント
（ＳＥＣＡＲ７１）の使用量が本発明の規定範囲（第１
成分の固形分１００重量％に対するアルミン酸カルシウ
ムセメントに含有されるカルシア成分の量が２重量％以
内、実施例２，１１，１２，１３，１７及び１８）より
多い（第１成分の固形分１００重量％に対するアルミン
酸カルシウムセメントに含有されるカルシア成分の量が
２．４重量％）ために、付着性は非常に良好であった
が、耐食性と熱間強度の向上が小さいものであった。

【００６０】比較例９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、実施例２，１４，
１５，１６，１７及び１８）より多い（７重量％）ため
に、付着性は非常に良好であったが、耐食性の向上が小
さいものであった。

【００６１】比較例１０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く、
本発明の実施例と比べると耐食性が劣ったものであっ
た。

【００６２】重要なことは、本発明のキャスタブル組成
物が、それ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。

【００６３】

【発明の効果】本発明によって、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、基
本的に結合剤としてのセメントを必要としないか、若し
くは多量に必要としない非スランプ性，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なく施工できる施工方法を提供
できるようになった。

【００６４】これによって、耐食性と熱間強度等の高温
での機械的特性を向上させるとともに、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コストを
省くことが可能となった。

【００６５】また、本発明によって、施工前の可使時間
（水との混練後にポンプ圧送可能なコンシステンシィを
持続する時間）が長く、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った。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者古賀正徳福岡県北九州市八幡西区東浜町１番１号黒崎窯業株式会社不定形事業部八幡不定形工場内 (72)発明者末川幸弘千葉県木更津市築地７番地の１黒崎窯業株式会社不定形事業部木更津工場内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】０．５〜５重量％の無機酸化物コロイド
粒子、１〜２０重量％の流動性助剤、０．０１〜０．５
重量％の解膠剤と、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コ
ロイド系ボンドキャスタブル組成物。
【請求項２】アルミン酸カルシウムセメントに含有さ
れるカルシア成分の量が第１成分の固形分１００重量％
中で２重量％以内となる量のアルミン酸カルシウムセメ
ント、及び／又は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。
【請求項３】無機酸化物コロイド粒子が珪酸質粒子で
あることを特徴とする請求項１又は２記載の組成物。
【請求項４】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％の無
機酸化物コロイド粒子、１〜２０重量％の流動性助剤、
０．０１〜０．５重量％の解膠剤と、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。
【請求項５】アルミン酸カルシウムセメントに含有さ
れるカルシア成分の量が第１成分の固形分１００重量％
中で２重量％以内となる量のアルミン酸カルシウムセメ
ント、及び／又は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４記載の施工方法。
【請求項６】無機酸化物コロイド粒子が珪酸質粒子で
あることを特徴とする請求項４又は５記載の施工方法。