JPH11157891A - アルミナセメント及びそれを用いた不定形耐火物 - Google Patents

アルミナセメント及びそれを用いた不定形耐火物

Info

Publication number
JPH11157891A
JPH11157891A JP9317839A JP31783997A JPH11157891A JP H11157891 A JPH11157891 A JP H11157891A JP 9317839 A JP9317839 A JP 9317839A JP 31783997 A JP31783997 A JP 31783997A JP H11157891 A JPH11157891 A JP H11157891A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
alumina cement
clinker
weight
alumina
average particle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP9317839A
Other languages
English (en)
Inventor
Hirotomo Sakai
裕智 酒井
Yuji Koga
祐司 古賀
Masakiyo Nishiyama
正清 西山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Denka Co Ltd
Original Assignee
Denki Kagaku Kogyo KK
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Denki Kagaku Kogyo KK filed Critical Denki Kagaku Kogyo KK
Priority to JP9317839A priority Critical patent/JPH11157891A/ja
Publication of JPH11157891A publication Critical patent/JPH11157891A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00Hydraulic cements
    • C04B7/36Manufacture of hydraulic cements in general
    • C04B7/48Clinker treatment
    • C04B7/52Grinding ; After-treatment of ground cement

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来品にない流動性や、安定した硬化性状が
得られ、強度発現性も向上するアルミナセメントやそれ
を用いた不定形耐火物を提供すること。 【解決手段】 鉱物組成CaO ・Al2O3 を主成分とし、平
均粒子径が6μm以下のクリンカーと、平均粒子径が6
μm以下のα-Al2O3とを含有してなるアルミナセメント
であり、鉱物組成CaO ・Al2O3 を主成分とするクリンカ
ーとα-Al2O3とを混合粉砕してなる平均粒子径が6μm
以下のアルミナセメントであり、該アルミナセメントと
耐火骨材とを含有してなる不定形耐火物を構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、鉄鋼関係の炉材等
の耐火物分野、化学プラントのライニング等、耐食性が
要求される分野、及び土木建築分野等への利用が可能な
アルミナセメント及びそのアルミナセメントを用いた不
定形耐火物に関し、特に作業性や強度発現性に優れたア
ルミナセメント及びそのアルミナセメントを用いた不定
形耐火物に関する。
【0002】
【従来の技術とその課題】アルミナセメントの大きな利
用分野の一つである耐火物分野において、従来の定形耐
火物による築炉工法は、近年、機械化による施工の省力
化や省人化のため、また、限りない補修の省資源化のた
め、不定形耐火物を使用した築炉工法へと変換してい
る。また、近年の不定形耐火物を利用した築炉工法への
急激な変換により、圧送ポンプを利用した大量施工の必
要性が生じてきている。
【0003】一方、不定形耐火物の施工方法の一つとし
て、アルミナセメント、耐火骨材、及び水を混合した不
定形耐火物用の材料を型枠へ流し込む、流し込み施工が
行われているが、流し込みの際の充填不良や鋳込み不良
を防止しなければならないという課題があった。即ち、
不定形耐火物用の材料の流動性を高め、充填性向上のた
めに、加振機、例えば、棒状バイブレーター等で振動を
加える加振作業が充分でなく、不定形耐火物用の材料の
充填不良が発生するという課題があった。また、流し込
み施工後の施工体の材料として、不定形耐火物施工後の
乾燥処理時に発生する内部蒸気圧に耐え得る材料強度が
望まれているが、材料強度が不足する場合においては乾
燥処理時の爆裂による施工体の崩落又は施工体使用開始
後の耐久性の低下が発生するという課題があった。これ
を改善するために、アルミナセメントにヒドロキシカル
ボン酸塩や無機炭酸塩などを配合したアルミナセメント
組成物、ポリメタクリル酸等を含有したアルミナセメン
ト、及び粒子形状が角状であるアルミナセメント等、種
々の添加剤が添加されたアルミナセメントが提案されて
いる(特公昭55− 45507号公報、特公昭60− 54898号公
報、及び特公昭63− 384号公報等)。しかしながら、こ
れらの技術においても、作業性の改善に伴う材料強度の
低下が発生する場合があり、強度発現性の面から十分に
満足できないという課題があった。
【0004】本発明者は、前記課題を解決するために種
々検討した結果、特定の材料を使用することによって、
従来技術のもつ課題を克服し、不定形耐火物の構成材料
の一つであるアルミナセメントに関し、不定形耐火物用
の材料の流し込み施工時に必要とされる作業性や強度発
現性に優れるという知見を得て、本発明を完成するに至
った。
【0005】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、鉱物組
成CaO ・Al2O3 を主成分とし、平均粒子径が6μm以下
のクリンカーと、平均粒子径が6μm以下のα-Al2O3
を含有してなるアルミナセメントであり、鉱物組成CaO
・Al2O3 を主成分とするクリンカーとα-Al2O3とを混合
粉砕してなる平均粒子径が6μm以下のアルミナセメン
トであり、該アルミナセメントと耐火骨材とを含有して
なる不定形耐火物である。
【0006】以下、本発明を詳細に説明する。
【0007】本発明で使用するクリンカーとは、アルミ
ナ原料としてボーキサイト、高アルミナ質、及び精製ア
ルミナ等を、カルシア原料として、石灰石や生石灰など
を用い、電気炉、反射炉、平炉、及びロータリーキルン
等で溶融及び/又は焼成して得られる水硬性成分CaO ・
Al2O3 を主成分とするものである。本発明のクリンカー
の鉱物組成は、CaO ・Al2O3 を主成分とし、CaO ・2Al2
O3、12CaO ・7Al2O3、2CaO・Al2O3 ・SiO2、及び4 CaO
・Al2O3 ・Fe2O3 を含有したクリンカーである。
【0008】本発明で使用するα-Al2O3としては、水酸
化アルミニウムや仮焼アルミナなどのアルミナ源を、ロ
ータリーキルン等の焼成装置や電気炉等の溶融装置によ
って、焼成及び/又は溶融したものであり、焼結アルミ
ナ、仮焼アルミナ、又は易焼結アルミナ等と呼ばれるも
のである。
【0009】本発明において、クリンカーとα-Al2O3
平均粒子径は6μm以下であり、4μm以下が好まし
い。6μmを越えると作業生が低下したり、粒子の充填
性が悪くなり、強度低下を起こすことがある。本発明で
は、クリンカーとα-Al2O3を各々平均粒子径6μm以下
に粉砕し、その後、混合してアルミナセメントとするこ
とも可能であり、クリンカーとα-Al2O3を混合粉砕し
て、全体の平均粒子径を6μm以下とすることも可能で
ある。本発明のクリンカーやα-Al2O3の平均粒子径の測
定は、遠心沈降法、レーザー回折法、光散乱法、遮光
法、光子相関法、FFF法、HDC法、及び沈降法等の
一般的な粒度測定方法が使用出来る。
【0010】本発明において、クリンカーとα-Al2O3
各々粉砕する、また、クリンカーとα-Al2O3を混合粉砕
する際の粉砕方法は、特に限定されるものでは無いが、
例えば、振動ミル、ローラーミル、チューブミル、ボー
ルミル、タワーミル、ジェットミル、及び衝撃式粉砕機
等の一般的粉砕機の使用が可能であり、セパレーター、
アスピレーター、及びサイクロン等の一般的な分級機等
の併用が好ましい。
【0011】また、クリンカーとα-Al2O3を各々粉砕し
てから混合する方法としては、特に限定されるものでは
無いが、例えば、ナウターミキサー、オムニミキサー、
傾動ミキサー、パン型ミキサー、V型ブレンダー、及び
コーンブレンダー等の混合機を用いて均一混合する方法
が可能である。
【0012】また、粉砕時の粉砕助剤として、水、エチ
レングリコール、ジエチレングリコール、及びポリエチ
レングリコール等を併用しても良い。使用量は、特に限
定されるものではないが、クリンカーとα-Al2O3からな
る粉砕材料 100重量部に対して、0.05〜10重量部が好ま
しく、0.1 〜1重量部がより好ましい。0.05重量部未満
では粉砕助剤としての効果が期待できず、10重量部を越
えて使用すると強度低下を引き起こす場合がある。
【0013】本発明におけるクリンカ−とα-Al2O3の配
合割合は、クリンカー/α-Al2O3の重量比で、0.5 /1
〜6/1が好ましく、2/1〜4/1がより好ましい。
0.5/1未満では強度低下を引き起こすことがあり、6
/1を越えると作業性を低下する場合がある。
【0014】本発明ではさらに、クエン酸、グルコン
酸、酒石酸、リンゴ酸、及びサリチル酸又はこれらのナ
トリウム塩、カリウム塩、及びカルシウム塩等のヒドロ
キシカルボン酸又はその塩、ポリアクリル酸又はその
塩、ポリメタクリル酸又はその塩、並びにメタクリル酸
−アクリル酸共重合体又はその塩等からなる群より選ば
れた一種又は二種以上の有機酸類を適宜に使用すること
が可能である。有機酸類の使用量は、アルミナセメント
100重量部に対して、0.05〜5重量部が好ましく、0.2
〜3重量部がより好ましい。0.05重量部未満では添加効
果がほとんど無く、5重量部を越えると硬化遅延する傾
向がある。
【0015】また、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭
酸水素ナトリウム、及び炭酸水素カリウム等の炭酸塩、
トリポリリン酸ナトリウム、ヘキサメタリン酸ナトリウ
ム、酸性ヘキサメタリン酸ナトリウム、及びリン酸アル
ミニウム等のリン酸塩、並びに、ホウ酸ナトリウムやホ
ウ酸などからなる群より選ばれた一種又は二種以上の無
機酸類を適宜に使用することが可能である。無機酸類の
使用量は、アルミナセメント 100重量部に対して、0.05
〜5重量部が好ましく、0.2 〜3重量部がより好まし
い。0.05重量部未満では添加効果が無く、5重量部を越
えると硬化遅延する傾向がある。
【0016】本発明で使用する耐火骨材とは、アルミナ
セメントキャスタブルに使用することが好ましいもので
あるが、通常の不定形耐火物に使用されている耐火骨材
であれば特に限定されるものでは無い。具体的には、マ
グネシア質耐火骨材として、溶融マグネシア、燒結マグ
ネシア、天然マグネシア、及び軽焼マグネシア等が、ま
た、マグネシアスピネル質耐火骨材として、溶融マグネ
シアスピネルや燒結マグネシアスピネルなどが、さらに
は、アルミナ質耐火骨材として、溶融アルミナ、シリカ
ヒューム、非晶質シリカ、コロイダルシリカ、酸化クロ
ム、及び酸化チタン等が挙げられ、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、シリコナイト、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、煉瓦屑、陶器屑、窒化珪素、
窒化ホウ素、炭化珪素、及び窒化珪素鉄等の使用が可能
である。耐火骨材の使用量は、アルミナセメントと耐火
骨材からなる不定形耐火物 100重量部中、耐火骨材80〜
99重量部が好ましく、90〜97重量部がより好ましい。80
重量部未満では充分な耐火性が得られない場合があり、
99重量部を越えると耐火骨材の接着が弱くなり、硬化不
良や崩落などが発生する場合がある。
【0017】本発明で使用する水は特に限定されるもの
ではなく、水道水、天然水、及び河川水等の一般のコン
クリート用として使用される水が使用できるが、Na+
K +、Mg2+、Ca2+、及びCl- 等の可溶性成分の少ない水
の使用が好ましい。水の使用量は目的とする不定形耐火
物によって適宜決定され、特に限定されるものではない
が、不定形耐火物 100重量部に対して、2〜10重量部が
好ましい。水量が多いとブリージングを起こしたり強度
低下が発生する場合がある。水の添加方法は特に限定さ
れるものではなく、ミキサー等により混練する際、アル
ミナセメントと耐火骨材とを混合後に添加する方法、ア
ルミナセメントと水をあらかじめ混合後に耐火骨材を添
加する方法等がある。水の添加の際には、均等に添加で
きるように、一定速での添加が可能な定量ポンプ等の使
用が好ましい。
【0018】本発明の不定形耐火物の製造方法は特に限
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方法が可能である。
【0019】さらに、本発明の不定形耐火物は、その硬
化体を乾燥する際に生じやすい爆裂を防止する目的で、
金属アルミニウムやシリコン合金などの金属粉末、ビニ
ル繊維やポリプロピレンなどの有機繊維、窒素含有ガス
生成物、及びデキストリン等の爆裂防止剤を必要に応じ
て配合することも可能である。爆裂防止剤の使用量は、
目的とする耐爆裂性に応じて適宜決定すべきもので、一
義的に決定することはできないが、一般的には、不定形
耐火物 100重量部に対して、0.05〜5重量部程度配合す
ることが好ましく、1〜4重量部がより好ましい。0.05
重量部未満では爆裂防止効果がでない場合があり、5重
量部を越えると流動性が低下する場合がある。
【0020】
【実施例】以下、実施例に基づき本発明をさらに説明す
る。
【0021】実施例1 アルミナ源とカルシア源を用いて、1,600 ℃で溶融し、
鉱物組成CaO ・Al2O385重量%、CaO ・2Al2O315重量%
のクリンカーを製造した。製造したクリンカーとα-Al2
O3をローラーミルで粉砕しアルミナセメントを製造し
た。製造したアルミナセメント 100重量部、細骨材 200
重量部、及び水60重量部を20℃で混合してモルタルと
し、そのフロー値、発熱時間、養生圧縮強度、及び乾燥
圧縮強度を測定した。結果を表1に併記する。
【0022】<使用材料> アルミナ源:高アルミナ質アルミナ カルシア源:生石灰 α-Al2O3 :焼結アルミナ、市販品 細骨材 :豊浦珪砂 水 :水道水
【0023】<測定方法> 平均粒子径:エタノール溶媒中で超音波によりサンプル
を分散後、島津製レーザー回折装置で測定。平均粒子径
測定後のアルミナセメントを18%の塩酸溶液中に3時間
浸漬し、クリンカー分を溶解後、残ったα-Al2O3分につ
き平均粒子径を測定した。クリンカーの平均粒子径はク
リンカー/α-Al2O3の重量比により算出した。 フロー値 :JIS R 2521に準じて測定。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、その中にモル
タルを詰め、表面を平滑にする。次に、フローコーンを
上方に取り去り、モルタルの広がった直径を測定した。
広がりの測定は、モルタルが広がった最大径とこれに直
角の方向とをノギスで測定し、その平均値をmmで表し、
これをフロー値とした。 発熱時間 :モルタルをい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、記録計により発熱曲線
を測定し、混練を開始してから発熱曲線がピークに達す
るまでの時間を測定して発熱時間とした。 養生圧縮強度:JIS R 2521に準じて測定。4×4×16cm
の型枠にモルタルを詰め、20℃恒温室内で24時間養生後
に圧縮強度を測定 乾燥圧縮強度:4×4×16cmの型枠にモルタルを詰め、
20℃恒温室内で24時間養生後、さらに 110℃で24時間乾
燥した後の圧縮強度を測定
【0024】
【表1】
【0025】表1から、平均粒子径6μm以下のクリン
カーとα-Al2O3を使用することにより、流動性や強度発
現性が向上することが明らかである。
【0026】実施例2 クリンカー/α-Al2O3の重量比を3/1で混合粉砕して
アルミナセメントを製造し、有機酸類や無機酸類を使用
したこと以外は、実施例1と同様の内容に行った。結果
を表2に併記する。
【0027】<使用材料> 有機酸類 :酒石酸、和光純薬社製試薬一級 無機酸類 :ホウ酸、和光純薬社製試薬一級
【0028】
【表2】
【0029】表2から、平均粒子径6μm以下のクリン
カーとα-Al2O3を使用し、さらに、有機酸類及び/又は
無機酸類を添加することにより、流動性や強度発現性が
向上することが明らかである。
【0030】実施例3 実施例1で製造したクリンカーをボールミルで粉砕し、
実施例1で使用したα-Al2O3を振動ミルで粉砕し、表3
に示す平均粒子径のクリンカーとα-Al2O3を調製した。
調製したクリンカーとα-Al2O3を混合してアルミナセメ
ントとしたこと以外は実施例1と同様に行った。結果を
表3に併記する。
【0031】
【表3】
【0032】表3から、クリンカーとα-Al2O3を各々粉
砕後、混合して平均粒子径が6μm以下のアルミナセメ
ントとすることにより、流動性や強度発現性が向上する
ことが明らかである。
【0033】実施例4 実施例2と同様の方法で製造したアルミナセメントと、
表4に示す耐火骨材、並びに不定形耐火物 100重量部に
対して、6重量部の水を混合し、モルタルミキサーで混
練後、不定形耐火物供試体を作成したこと以外は、実施
例1と同様に評価を行った。結果を表4に併記する。
【0034】<使用材料> 耐火骨材イ:焼結アルミナ、粒度1〜4mm、市販品 耐火骨材ロ:焼結アルミナ、粒度1mm以下、市販品 耐火骨材ハ:シリカフューム、超微粉、市販品
【0035】
【表4】
【0036】表4から、本発明の不定形耐火物は、流動
性、強度発現性が向上することが明らかである。
【0037】
【発明の効果】本発明のアルミナセメントは、従来品に
ない流動性や、安定した硬化性状が得られ、強度発現性
も向上するものであった。また、本発明のアルミナセメ
ントを耐火物分野に使用した場合、ポンプ施工や無振動
施工などの省力化施工対応が可能であり、従来品に見ら
れた材料分離による硬化不良や、バイブレーター不足に
よる充填不足等のトラブル発生が防止でき、かつ、施工
体乾燥時の爆裂による施工体の崩落や耐久性の低下が防
止できる。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鉱物組成CaO ・Al2O3 を主成分とし、平
    均粒子径が6μm以下のクリンカーと、平均粒子径が6
    μm以下のα-Al2O3とを含有してなるアルミナセメン
    ト。
  2. 【請求項2】 鉱物組成CaO ・Al2O3 を主成分とするク
    リンカーとα-Al2O3とを混合粉砕してなる平均粒子径が
    6μm以下のアルミナセメント。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載のアルミナセメント
    と耐火骨材とを含有してなる不定形耐火物。
JP9317839A 1997-11-19 1997-11-19 アルミナセメント及びそれを用いた不定形耐火物 Pending JPH11157891A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9317839A JPH11157891A (ja) 1997-11-19 1997-11-19 アルミナセメント及びそれを用いた不定形耐火物

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP9317839A JPH11157891A (ja) 1997-11-19 1997-11-19 アルミナセメント及びそれを用いた不定形耐火物

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH11157891A true JPH11157891A (ja) 1999-06-15

Family

ID=18092638

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP9317839A Pending JPH11157891A (ja) 1997-11-19 1997-11-19 アルミナセメント及びそれを用いた不定形耐火物

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH11157891A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009022716A1 (ja) 2007-08-10 2009-02-19 Kao Corporation 水硬性粉体の製造方法
US8235315B2 (en) 2007-08-10 2012-08-07 Kao Corporation Method for producing hydraulic powder
JP2016169113A (ja) * 2015-03-11 2016-09-23 品川リフラクトリーズ株式会社 耐爆裂性キャスタブル

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009022716A1 (ja) 2007-08-10 2009-02-19 Kao Corporation 水硬性粉体の製造方法
US8235315B2 (en) 2007-08-10 2012-08-07 Kao Corporation Method for producing hydraulic powder
US8322638B2 (en) 2007-08-10 2012-12-04 Kao Corporation Method for producing hydraulic powder
JP2016169113A (ja) * 2015-03-11 2016-09-23 品川リフラクトリーズ株式会社 耐爆裂性キャスタブル

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Lee et al. Castable refractory concretes
JPH0737344B2 (ja) 塩基性質不定形耐火物
CN108472722B (zh) 包含沸石型微结构的可浇筑耐火材料组合物及其用途
JP2007303011A (ja) 無機繊維及びそれを用いた不定形耐火物
JP4023916B2 (ja) アルミナセメント、アルミナセメント組成物、その不定形耐火物、及びそれを用いた吹付施工方法
JP4234330B2 (ja) 不定形耐火組成物
JP2005060203A (ja) 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
KR102499146B1 (ko) 복수의 도포 방법에 적합한 단일 첨가제 내화 재료
JP5031239B2 (ja) アルミナセメント、アルミナセメント組成物及び不定形耐火物
JPH11157891A (ja) アルミナセメント及びそれを用いた不定形耐火物
JPH11322380A (ja) アルミナセメント及びそれを用いた不定形耐火物
JP2000203953A (ja) 高炉樋用キャスタブル耐火物
JP2604310B2 (ja) 流し込み施工耐火物
JPH0360461A (ja) スピネル構造とコランダム構造とからなるクリンカーおよび耐火物
JP2562767B2 (ja) 流し込み施工耐火物
JP2007210805A (ja) アルミナセメント、アルミナセメント組成物及び不定形耐火物
JP4576367B2 (ja) 廃棄物溶融炉用クロムフリー不定形耐火物およびこれを内張りに使用した廃棄物溶融炉
JPH09165239A (ja) アルミナセメント物質、それを含有してなるアルミナセメント、及びそれを用いた不定形耐火物
JP3310099B2 (ja) アルミナセメント及びそれを用いた不定形耐火物
JP4588239B2 (ja) アルミナセメント、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
JP3290818B2 (ja) 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
JP6964787B2 (ja) コークス炉用プレキャストブロック及びこれを使用したコークス炉
JP2004307293A (ja) 不定形耐火組成物
JP2005067930A (ja) アルミナセメント、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
JP4388190B2 (ja) 溶鋼取鍋湯当たり部用不定形耐火物