JPH11157948A

JPH11157948A - 金属ファイバー添加不定形耐火物

Info

Publication number: JPH11157948A
Application number: JP9317250A
Authority: JP
Inventors: Koji Aida; 広治合田; Takashi Nishi; 敬西; Minoru Kataoka; 稔片岡; Seiji Aso; 誠二麻生; Yasunori Kanegae; 安則鐘ケ江; Mitsuaki Hisatsune; 光昭久恒
Original assignee: Kurosaki Refractories Co Ltd; Nippon Steel Corp
Current assignee: Kurosaki Refractories Co Ltd; Nippon Steel Corp
Priority date: 1997-11-18
Filing date: 1997-11-18
Publication date: 1999-06-15

Abstract

(57)【要約】【課題】不定形耐火物の耐熱スポーリング性、耐
衝撃性、耐剥離性を大幅に向上する目的で、不定形耐火
物中に長さが２０ｍｍ以上３５ｍｍ以下、断面積が０．
０７ｍｍ²以上０．５ｍｍ²以下の金属ファイバーを多量
に、かつ、簡単な混練方法で均一に分散させた不定形耐
火物の提供。【解決手段】長さが２０ｍｍ以上３５ｍｍ以下で断面
積が０．０７ｍｍ²以上０．５ｍｍ²以下の金属ファイバ
ー（Ａ）の添加量が不定形耐火物中に１．０体積％以上
３．５体積％以下と、長さが１０ｍｍ以上２０ｍｍ未満
で断面積が０．０７ｍｍ²以上０．５ｍｍ²以下の金属フ
ァイバー（Ｂ）の添加量が金属ファイバー（Ａ）の１／
５（体積比）以上で不定形耐火物中に１．５体積％以下
で含まれ、かつ、全金属ファイバーの全添加量が不定形
耐火物中に１．２体積％以上４．５体積％以下である金
属ファイバー添加不定形耐火物。

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、焼却炉等に使用され
る金属ファイバーを添加した不定形耐火物、特に、高い
耐熱スポーリング性、耐衝撃性、耐剥離性が要求される
ランス、タンディッシュ、受銑部および受鋼部等に用い
る金属ファイバー添加不定形耐火物に関する。

【０００２】

【従来の技術】建築や構造物用のコンクリートあるいは
不定形耐火物を強化する目的で金属ファイバーを添加し
た材料は、繊維強化コンクリートあるいは繊維強化セラ
ミックスと呼ばれ、広く利用されている。

【０００３】不定形耐火物の場合、金属ファイバーの添
加は、曲げ強度、引張り強度、破壊エネルギー等の機械
的特性を大きく改善するので、この金属ファイバーを添
加した不定形耐火物は、高い耐熱スポーリング性、耐衝
撃性、耐剥離性が要求されるランス、タンディッシュ、
受銑部および受鋼部等の耐火物として使用されている。

【０００４】不定形耐火物に金属ファイバーを添加する
ものとしては、例えば、太さ１０μｍ〜３ｍｍ，長さ５
〜１００ｍｍの耐熱性金属ファイバーを耐火キャスタブ
ルに０．０１〜３０重量％添加したものが特開昭４９−
１２０９０７号公報に示されている。

【０００５】ところで、金属ファイバーをコンクリート
や不定形耐火物に添加することによって強度が向上する
機構は、一般的には繊維間隔説によって説明されている
（例えば、コンクリート工学ハンドブック：ｐ．６８２
−８４朝倉書店発行）。

【０００６】これは、材料の破壊の原因となる欠陥周囲
の応力集中は金属ファイバーによって緩和され、この応
力緩和の効果は金属ファイバー間の間隔が小さいほど大
きくなると説明したものである。この繊維間隔説に従う
と、添加する金属ファイバーの添加量が多いほど、ま
た、金属ファイバーのアスペクト比（長さ／径）が大き
いほど金属ファイバー間の間隔が小さくなり、強度が高
くなる。

【０００７】また、金属ファイバーの添加によって破壊
エネルギーが増加する機構は、一般的には繊維の引き抜
き効果によって説明されている（例えば、耐火物３
０，ｐ．３３４−３３７）。

【０００８】したがって、添加する金属ファイバーの添
加量が多いほど、また、金属ファイバーが長い、つま
り、アスペクト比が大きいほど破壊エネルギーは大きく
なる。このように、不定形耐火物の耐熱スポーリング
性、耐衝撃性、耐剥離性を改善する目的で金属ファイバ
ーを添加する場合、アスペクト比の大きい金属ファイバ
ーを多量に添加することが有効であることが報告されて
いる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実際に
不定形耐火物に添加される金属ファイバーは、長さが２
０〜３５ｍｍ，断面積が０．０７〜０．５ｍｍ²で、添
加量は最大でも５重量％（およそ１．５〜２．０体積
％）程度に制限されている。

【００１０】これは、長さ２０ｍｍ以上の金属ファイバ
ーを１．５〜２．０体積％以上添加すると、不定形材料
の混練時に金属ファイバーが絡み合って、金属ファイバ
ーを均一に分散させることが不可能となり、金属ファイ
バーが欠陥となって不定形耐火物の機械的特性を逆に低
下させるようになるからである。

【００１１】また、長さが２０〜３５ｍｍ，断面積が
０．０７〜０．５ｍｍ²の金属ファイバーを不定形耐火
物中に均一に１．５〜２．０体積％程度添加するために
は、混練時に金属ファイバーを少しずつ添加したり、分
散機を使用したりする必要があり、通常の不定形材料の
混練方法では、添加量は１〜１．５体積％に制限されて
いる。

【００１２】長さが２０ｍｍ未満あるいは断面積が０．
５ｍｍ²より大きい金属ファイバーであれば１〜１．５
体積％以上に多量に添加することが可能であるが、この
ようなアスペクト比が小さい金属ファイバーでは前述し
たように不定形耐火物の機械的特性を向上する効果が小
さい。

【００１３】そこで、本発明は、不定形耐火物の耐熱ス
ポーリング性、耐衝撃性、耐剥離性を大幅に向上させる
目的で、不定形耐火物中に長さが２０ｍｍ以上で断面積
が０．０７ｍｍ²以上０．５ｍｍ²以下の金属ファイバー
を多量に、かつ、簡単な混練方法で均一に分散させた不
定形耐火物を提供することを課題とするものである。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明の金属ファイバー添加不定形耐火物は、長さ
が２０ｍｍ以上３５ｍｍ以下で断面積が０．０７ｍｍ²
以上０．５ｍｍ²以下の金属ファイバー（Ａ）の添加量
が不定形耐火物中に１．０体積％以上３．５体積％以下
と、長さが１０ｍｍ以上２０ｍｍ未満で断面積が０．０
７ｍｍ²以上０．５ｍｍ²以下の金属ファイバー（Ｂ）の
添加量が金属ファイバー（Ａ）の１／５（体積比）以上
で不定形耐火物中に１．５体積％以下で含まれ、かつ、
全金属ファイバーの全添加量が不定形耐火物中に１．２
体積％以上４．５体積％以下とする。

【００１５】なお、本発明における不定形耐火物中への
金属ファイバーの添加量は、金属ファイバーおよび気孔
を含む乾燥後の不定形耐火物全体に対する内掛けの値の
意味である。

【００１６】本発明者らは、長さが２０〜３５ｍｍで断
面積が０．０７〜０．５ｍｍ²の金属ファイバーを単独
で添加した場合、その添加量は最大で１．０〜１．５体
積％に制限されるが、長さが１０〜２０ｍｍで断面積が
０．０７〜０．５ｍｍ²の金属ファイバーを併用する
と、前記の長さが２０〜３５ｍｍのファイバーの添加量
を３．５体積％まで増加しても、簡単な混練方法で均一
に分散させた不定形耐火物を得ることができることを見
い出した。

【００１７】さらに好ましくは、本発明の耐火物は、長
さが２０ｍｍ以上３０ｍｍ以下で断面積が０．１ｍｍ²
以上０．３ｍｍ²以下の金属ファイバー（Ａ）の添加量
が不定形耐火物中に１．５体積％以上３．０体積％以下
と、長さが１０ｍｍ以上２０ｍｍ未満で断面積が０．１
ｍｍ²以上０．３ｍｍ²以下の金属ファイバー（Ｂ）の添
加量が金属ファイバー（Ａ）の１／５〜３／５（体積
比）以上で不定形耐火物中に１．５体積％以下で含ま
れ、かつ、全金属ファイバーの全添加量が不定形耐火物
中に２．０体積％以上４．０体積％以下とすることが望
ましい。

【００１８】また、不定形耐火物の耐剥離性を特に高め
る目的で、長さが３５ｍｍ以上で断面積が０．０７ｍｍ
²以上０．５ｍｍ²以下の金属ファイバーを添加する場合
は、全金属ファイバー中の添加量を０．５体積％以下に
制限すれば、均一に分散させることが可能である。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の不定形耐火物は、金属フ
ァイバー、耐火性の骨材と微粉、流動性助材および分散
剤等の少量の添加物によって構成される。

【００２０】金属ファイバーは、長さが２０ｍｍ以上３
５ｍｍ以下で断面積が０．０７ｍｍ²以上０．５ｍｍ²以
下の金属ファイバー（Ａ）を不定形耐火物中に１．０体
積％以上３．５体積％以下と、長さが１０ｍｍ以上２０
ｍｍ未満で断面積が０．０７ｍｍ²以上０．５ｍｍ²以下
の金属ファイバー（Ｂ）を金属ファイバー（Ａ）の１／
５（体積比）以上で不定形耐火物中に１．５体積％以下
となるように添加する。

【００２１】金属ファイバー添加量の体積％表示（Ｖ
Ｍ）は、次式によって重量％表示（ＷＭ）に変換され
る。

【００２２】ＷＭ＝１００×ＶＭ×ρＭ／（（１００−
ＶＭ）×ρＣ＋ＶＭ×ρＭ）ここで、ρＣは金属ファイバーを除くキャスタブルの乾
燥後のカサ密度であり、ρＭは金属ファイバーの密度で
ある。

【００２３】不定形耐火物の耐熱スポーリング性、耐衝
撃性、耐剥離性が大幅に向上する効果は、主に、長さが
２０ｍｍ以上３５ｍｍ以下で断面積が０．０７ｍｍ²以
上０．５ｍｍ²以下の金属ファイバー（Ａ）によって得
られる。

【００２４】この金属ファイバー（Ａ）の長さを２０ｍ
ｍ以上、添加量を１．０体積％以上と制限するのは、２
０ｍｍ未満の長さ、あるいは１．０体積％未満の添加量
では、耐熱スポーリング性、耐衝撃性、耐剥離性を向上
させる効果が小さいからである。

【００２５】金属ファイバー（Ａ）の長さを３５ｍｍ以
下、添加量を３．５体積％以下と制限するのは、３５ｍ
ｍを超える長い長さ、あるいは、３．５体積％を超える
添加量では、後述するように長さが２０ｍｍ以上３５ｍ
ｍ以下の金属ファイバーの分散性を向上するために長さ
が１０ｍｍ以上２０ｍｍ未満の金属ファイバーを併用し
ても、混練時に金属ファイバーが絡み合って均一に分散
させることが困難になるからである。

【００２６】また、金属ファイバー（Ａ）の断面積を
０．０７ｍｍ²以上と制限するのは、０．０７ｍｍ²より
小さい断面積では、金属ファイバーの強度が小さくな
り、さらに金属ファイバーの引き抜き効果が小さくなる
ために、耐熱スポーリング性、耐衝撃性、耐剥離性を向
上させる効果が小さいからである。

【００２７】金属ファイバー（Ａ）の断面積を０．５ｍ
ｍ²以下と制限するのは、断面積が大きいと、同一添加
量での金属ファイバーの本数が少なく、耐熱スポーリン
グ性、耐衝撃性、耐剥離性を向上させる効果が小さくな
るからである。

【００２８】この多量に添加した長さが２０ｍｍ以上３
５ｍｍ以下の金属ファイバー（Ａ）を均一に分散させる
目的で、長さが１０ｍｍ以上２０ｍｍ未満で断面積が
０．０７ｍｍ²以上０．５ｍｍ²以下の金属ファイバー
（Ｂ）を添加する。

【００２９】金属ファイバー（Ｂ）は、金属ファイバー
（Ａ）に比べて耐熱スポーリング性、耐衝撃性、耐剥離
性を向上させる効果は小さいが、併用する金属ファイバ
ー（Ａ）を均一に分散させる効果を有する。

【００３０】金属ファイバー（Ｂ）の長さを１０ｍｍ以
上２０ｍｍ未満と制限するのは、１０ｍｍ未満、あるい
は、２０ｍｍ以上の長さでは、２０ｍｍ以上３５ｍｍ以
下の金属ファイバーの絡みを防止する効果が小さいから
である。

【００３１】金属ファイバー（Ｂ）の断面積を０．０７
ｍｍ²以上０．５ｍｍ²以下と制限するのは、０．０７ｍ
ｍ²未満では金属ファイバーの剛性が小さく、０．５ｍ²
より大きいと同一添加量での金属ファイバーの本数が少
ないために、２０ｍｍ以上３５ｍｍ以下の金属ファイバ
ーの絡みを防止する効果が小さいからである。

【００３２】金属ファイバー（Ｂ）の添加量を金属ファ
イバー（Ａ）の１／５（体積比）以上で不定形耐火物中
に１．５体積％以下と制限するのは、金属ファイバー
（Ａ）の１／５未満の添加量では金属ファイバー（Ａ）
の絡みを防止する効果が小さく、不定形耐火物に対して
１．５体積％より多く添加すると相対的に金属ファイバ
ー（Ａ）の添加量が少なくなり、耐熱スポーリング性、
耐衝撃性、耐剥離性を向上させる効果が小さくなるから
である。

【００３３】前述したように不定形耐火物の熱的スポー
リング性、耐衝撃性、耐剥離性を大幅に向上する効果は
主に金属ファイバー（Ａ）によって得られるので、金属
ファイバー（Ｂ）を必要以上に添加することなく、金属
ファイバー（Ｂ）は金属ファイバー（Ａ）の添加量の１
／５〜３／５（体積比）の添加量にすることがより好ま
しい。

【００３４】このように、２０ｍｍ以上３５ｍｍ以下と
１０ｍｍ以上２０ｍｍ未満の金属ファイバー（Ａ）及び
（Ｂ）を併用すると、長い金属ファイバー（Ａ）を従来
より多量に添加しても均一に分散できるのは、絡み難い
短い金属ファイバー（Ｂ）が長い金属ファイバー（Ａ）
の間に入ることによって長い金属ファイバー（Ａ）の絡
みが押さえられるためだと考えられる。

【００３５】また、金属ファイバーの全添加量は、不定
形耐火物中に１．２体積％以上４．５体積％以下とす
る。

【００３６】全添加量を１．２体積％以上と制限するの
は、これより少ない添加量では耐熱スポーリング性、耐
衝撃性、耐剥離性を向上させる効果が小さいからであ
り、全添加量を４．５体積％以下と制限するのは、これ
より多い添加量では、不定形耐火物が溶融スラグや溶融
金属等の高温溶融物と接触した場合の耐食性が低下する
からである。

【００３７】金属ファイバーの断面形状は、円形、楕円
形、多角形、あるいはそれらの組み合わせのいずれでも
よい。

【００３８】金属フアイバーの不定形耐火物への噛み込
みを大きくして、金属ファイバーの引き抜き効果を高め
る目的で、１本の金属ファイバーの断面積を連続的ある
いは不連続的に変化させることも可能である。

【００３９】本発明で０．０７ｍｍ²以上０．５ｍｍ²以
下と規定した金属ファイバーの断面積は平均の断面積で
あり、上記の目的で１本の金属ファイバー断面積を変化
させる場合は、０．０３ｍｍ²以上ｌｍｍ²以下程度の範
囲で変化させることが可能である。

【００４０】また、金属ファイバーの不定形耐火物への
噛み込みを大きくして、金属ファイバーの引き抜き効果
を高める目的で、金属ファイバーに捩りを加えたり、波
形にすることも可能である。

【００４１】金属ファイバーの材質としては、耐熱性の
高い金属、例えば、Ｆｅ−Ｃｒ系ステンレス，Ｆｅ−Ｃ
ｒ−Ｎｉ系ステンレスや、これらのステンレスファイバ
ーの高温での耐酸化性をさらに高める目的でＡｌを添加
したものを使用する。

【００４２】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、粘土、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、チタニア、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、カーボ
ンブラック、ピッチ等の無定形炭素等が挙げられ、これ
らのうちの１種又は２種以上を使用することができる。
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。本発明で言う微粉とは、粒径が
０．２ｍｍ以下であり、実質的にそのうちの５０重量％
以上が７４μｍ以下である前記原料のことを意味する。

【００４３】結合剤としては、アルミナセメント等のセ
メント、マグネシア−シリカ系の水硬組成物、水硬性遷
移アルミナ、珪酸アルカリ、リン酸塩、粘土、コロイド
粒子等の１種又は２種以上を使用することができる。

【００４４】流動性助材としては、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
ることができる。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。

【００４５】分散剤としては、耐火性不定形材料に一般
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。

【００４６】硬化遅延剤や硬化促進剤等の可使・硬化時
間調整剤、耐爆裂性を改善する目的の有機繊維やアルミ
系金属粉、可塑性を調整する目的の高分子有機材料等の
不定形材料に通常使用されている副原料も、必要に応じ
て添加することができる。

【００４７】本発明の不定形耐火物は、混練時に金属フ
ァイバーを少しずつ添加したり、分散機を使用したりす
る必要はなく、金属ファイバーとプレミックスした不定
形材料を通常の不定形耐火材料用のミキサーで混練する
ことで、金属ファイバーを不定形耐火物中に均一に分散
することが可能である。

【００４８】また、流し込み施工法、圧送流し込み施工
法、圧送圧入施工法、乾式吹付け、半湿式吹付け、湿式
吹付け等の吹付け施工法、こて塗り施工法、振動施工
法、打ち込み施工法等で施工することが可能である。

【００４９】

【実施例】本発明の実施例および比較例で使用した不定
形耐火物の、金属ファイバーを除く部分の配合とカサ密
度を表１に示す。

【００５０】耐火原料の骨材と微粉として、アルミナ分
が約７０％の焼結ムライト、アンダリューサイトと、純
度９９．７％の電融アルミナを使用した。流動性助材と
して、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。結合剤として、ＪＩＳの第２種に相当す
るアルミナセメントを使用した。また、分散剤として縮
合リン酸ソーダを使用した。

【００５１】

【表１】本発明による実施例および比較例を表２〜表７に示す。

【００５２】金属ファイバーとしては、ＳＵＳ３１０Ｓ
製（密度７．９８ｇ／ｃｍ³）で、断面形状が四角形
で、長さ方向に約３ｍｍピッチで波形状になったもの
で、表２〜表７の中に記載した長さと断面積のものを使
用した。

【００５３】表２〜表７に示した金属ファイバーの添加
量は、表１に示した不定形耐火物の１１０℃乾燥後のカ
サ比重より計算した値である。

【００５４】なお、上記記載の内容は本発明を限定する
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。

【００５５】表２〜表７に記載の「混合性」は、表１に
記載した不定形材料に表２〜表７に記載した金属ファイ
バーを添加して混練した不定形耐火物約５０ｋｇを、２
５ｍｍ間隔の網を通すことによって金属ファイバーの絡
み合い（ファイバーボール）を発見する方法で、全く金
属ファイバーの絡み合いが発見されなかったものには
「◎」印、極僅かに見つけられたが実用上問題ないと判
断されたものには「〇」印、良好な施工体を得ることが
できないと判断されたものには「×」印を記入してい
る。

【００５６】表２〜表７に記載の「耐食性」は、表１に
記載した不定形材料に表２〜表７に記載した金属ファイ
バーを添加して混練した不定形耐火物を流し込み成形し
て得られた試験片を、１１０℃で２４時間乾燥後、Ｃａ
Ｏ／ＳｉＯ₂（モル比）＝１．２のスラグを用いて１６
００℃でスラグ回転試食試験を行い、その浸食速度が比
較例１を１００％として、１１５％以下の浸食速度を示
す程の耐食性があったものには「◎」印、１１５％より
大きく１３０％以下と耐食性が良好だったものにはもの
には「〇」印、１３０％より大きく耐食性の低下が大き
いと判断されたものには「×」印を記入している。

【００５７】表２〜表７に記載の「破壊エネルギー」
は、表１に記載した不定形材料に表２〜表７に記載した
金属ファイバーを添加して混練した不定形耐火物を４０
×４０×１６０ｍｍの形状に流し込み成形後、大気中で
１０００℃で３時間焼成した試験片を使用し、スパン１
００ｍｍの３点曲げ試験で得られた応力−歪み曲線から
破壊エネルギー（応力−歪み曲線で囲まれた面積に相
当）を求め、その破壊エネルギーが比較例１を１００％
として３００％以上と非常に大きかったものには「◎」
印、１２０％以上で３００％未満と十分に大きかったも
のには「○」印、１２０％未満と破壊エネルギーの向上
が不十分であったものには「×」印を記入している。

【００５８】表２、表３、表４、及び表５に示す実施例
１〜４１は、本発明が規定する条件を満足する不定形耐
火物である。

【００５９】長さが２０ｍｍ以上３５ｍｍ以下、断面積
が０．０７ｍｍ²以上０．５ｍｍ²以下の金属ファイバー
（Ａ）を１．０体積％以上３．５体積％以下と多量に、
かつ、簡単な混練方法で均一に分散させた不定形耐火物
を得ることができ、その結果、破壊エネルギーを大きく
向上させることができた。

【００６０】

【表２】

【表３】

【表４】

【表５】表６と表７に比較例１〜１７を示す。

【００６１】

【表６】

【表７】比較例１は、長さ３０ｍｍ，断面積０．１５ｍｍ²の金
属ファイバーを１体積％添加した従来の例を示す。

【００６２】本発明の実施例と比べると破壊エネルギー
が小さく、したがって、耐熱スポーリング性、耐衝撃
性、耐剥離性が本発明の実施例より劣ったものであっ
た。

【００６３】比較例２は、本発明で規定する１０ｍｍ以
上２０ｍｍ未満の金属ファイバーを添加してない例であ
り、金属ファイバーを均一に混練することができなかっ
た。比較例３は、本発明で規定する２０ｍｍ以上３５ｍ
ｍ以下の金属ファイバーの添加量が規定量より少なく、
かつ、金属ファイバーの全添加量が規定量より少ない例
であり、本発明の実施例と比べると破壊エネルギーが小
さかった。

【００６４】比較例４は、本発明で規定する２０ｍｍ以
上３５ｍｍ以下の金属ファイバーの添加量が規定量より
少ない例であり、均一に混合することは可能であるが、
本発明と比べると破壊エネルギーが小さかった。

【００６５】比較例５は、本発明で規定する２０ｍｍ以
上３５ｍｍ以下の金属ファイバーの添加量が規定量より
多く、かつ、金属ファイバーの全添加量が規定量より多
い例であり、金属ファイバーを均一に混練することがで
きなかった。

【００６６】比較例６は、金属ファイバーの全添加量が
本発明の規定量より多い例であり、耐食性の低下が大き
かった。

【００６７】比較例７は、本発明で規定する１０ｍｍ以
上２０ｍｍ未満の金属ファイバーの添加量が規定量より
少ない例であり、金属ファイバーを均一に混練すること
ができなかった。

【００６８】比較例８は、本発明で規定する１０ｍｍ以
上２０ｍｍ未満の金属ファイバーの添加量が規定量より
多い例であり、耐食性の低下が大きかった。

【００６９】比較例９は、本発明で規定する２０ｍｍ以
上３５ｍｍ以下の金属ファイバーを添加してない例、あ
るいは、長い方（２０ｍｍ以上３５ｍｍ以下）の金属フ
ァイバーが本発明の規定よりも短い例であり、本発明の
実施例と比べると破壊エネルギーが小さかった。

【００７０】比較例１０は、長い方（２０ｍｍ以上３５
ｍｍ以下）の金属ファイバーが本発明の規定よりも長い
例であり、金属ファイバーを均一に混練することができ
なかった。

【００７１】比較例１１は、短い方（１０ｍｍ以上２０
ｍｍ未満）の金属ファイバーが本発明の規定よりも短い
例であり、金属ファイバーを均一に混練することができ
なかった。

【００７２】比較例１２は、短い方（１０ｍｍ以上２０
ｍｍ未満）の金属ファイバーが本発明の規定よりも長い
例であり、金属ファイバーを均一に混練することができ
なかった。

【００７３】比較例１３は、３５ｍｍより長い金属ファ
イバーの添加量が１体積％と多い例であり、金属ファイ
バーを均一に混練することができなかった。

【００７４】比較例１４は、本発明で規定する２０ｍｍ
以上３５ｍｍ以下の金属ファイバーの断面積が規定より
小さい例で、本発明と比べると破壊エネルギーが小さか
った。比較例１５は、本発明で規定する２０ｍｍ以上
３５ｍｍ以下の金属ファイバーの断面積が規定より大き
い例で、本発明と比べると破壊エネルギーが小さかっ
た。比較例１６は、本発明で規定する１０ｍｍ以上２
０ｍｍ未満の金属ファイバーの断面積が規定より小さい
例で、金属ファイバーを均一に混練することができなか
った。

【００７５】比較例１７は、本発明で規定する１０ｍｍ
以上２０ｍｍ未満の金属ファイバーの断面積が規定より
大きい例で、金属ファイバーを均一混練することができ
なかった。

【００７６】

【発明の効果】本発明によって、不定形耐火物中に長さ
が２０ｍｍ以上３５ｍｍ以下、断面積が０．０７ｍｍ²
以上０．５ｍｍ²以下の金属ファイバーを多量に、か
つ、簡単な混練方法で均一に分散させた不定形耐火物を
得ることが可能となり、不定形耐火物の耐熱スポーリン
グ性、耐衝撃性、耐剥離性が大幅に向上する。

【００７７】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、焼却炉等に使用される金属ファイ
バーを添加した不定形耐火物、特に、高い耐熱スポーリ
ング性、耐衝撃性、耐剥離性が要求されるランス、タン
ディッシュ、受銑および受鋼部等の不定形耐火物の耐用
を大幅に向上させる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者西敬福岡県北九州市八幡酉区東浜町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)発明者片岡稔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)発明者麻生誠二大分県大分市大字西ノ洲１番地新日本製鐵株式会社大分製鐵所内 (72)発明者鐘ケ江安則大分県大分市大字西ノ洲１番地新日本製鐵株式会社大分製鐵所内 (72)発明者久恒光昭大分県大分市大字西ノ洲１番地新日本製鐵株式会社大分製鐵所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】長さが２０ｍｍ以上３５ｍｍ以下で断面
積が０．０７ｍｍ²以上０．５ｍｍ²以下の金属ファイバ
ー（Ａ）の添加量が不定形耐火物中に１．０体積％以上
３．５体積％以下と、長さが１０ｍｍ以上２０ｍｍ未満
で断面積が０．０７ｍｍ²以上０．５ｍｍ²以下の金属フ
ァイバー（Ｂ）の添加量が金属ファイバー（Ａ）の１／
５（体積比）以上で不定形耐火物中に１．５体積％以下
で含まれ、かつ、全金属ファイバーの全添加量が不定形
耐火物中に１．２体積％以上４．５体積％以下である金
属ファイバー添加不定形耐火物。