JPS5828231B2 - 流動鋳込耐火物 - Google Patents
流動鋳込耐火物Info
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- JPS5828231B2 JPS5828231B2 JP55108926A JP10892680A JPS5828231B2 JP S5828231 B2 JPS5828231 B2 JP S5828231B2 JP 55108926 A JP55108926 A JP 55108926A JP 10892680 A JP10892680 A JP 10892680A JP S5828231 B2 JPS5828231 B2 JP S5828231B2
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、水に対して難溶性のトリポリリン酸アルミニ
ウムとアルカリ金属珪酸塩を主要結合材とした流動鋳込
耐火物の改善に関する。
ウムとアルカリ金属珪酸塩を主要結合材とした流動鋳込
耐火物の改善に関する。
アルミナセメントを主要結合材としない流動鋳込耐入物
として、出願人は先に特願昭５２−４０６９９号によっ
て有効な耐火物を提供した。
として、出願人は先に特願昭５２−４０６９９号によっ
て有効な耐火物を提供した。
即ち主要結合材としてアルカリ金属珪酸塩と水に難溶性
トリポリリン酸アルミニウムの組合せたものを使用し、
これを耐火性材料に対して少量添加することからなるが
、この流動鋳込耐火物は、キャスタブル耐火物が使用で
きない過酷な条件下にある高炉の出銑樋の耐火ライニン
グ材として採用され、実績をあげており、しかも従来の
つき固め方式の樋材より溶銑、廖滓に対する耐蝕性は良
好で炉材寿命を延長し、使用炉材の原単位をほぼ半減さ
せるという大きな効果が認められている。
トリポリリン酸アルミニウムの組合せたものを使用し、
これを耐火性材料に対して少量添加することからなるが
、この流動鋳込耐火物は、キャスタブル耐火物が使用で
きない過酷な条件下にある高炉の出銑樋の耐火ライニン
グ材として採用され、実績をあげており、しかも従来の
つき固め方式の樋材より溶銑、廖滓に対する耐蝕性は良
好で炉材寿命を延長し、使用炉材の原単位をほぼ半減さ
せるという大きな効果が認められている。
その効果の一例としてキャスタブル耐火物では短命な鋼
塊加熱炉炉壁に使用された場合であっても前記流動鋳込
耐入物では急乾燥によって爆裂することなくしかも稼動
中にスポーリングすることなく耐用し、キャスタブル耐
火物の約２倍の炉寿命が期待されるという大きな効果を
あげている。
塊加熱炉炉壁に使用された場合であっても前記流動鋳込
耐入物では急乾燥によって爆裂することなくしかも稼動
中にスポーリングすることなく耐用し、キャスタブル耐
火物の約２倍の炉寿命が期待されるという大きな効果を
あげている。
しかしながら前記流動鋳込耐火物は施工に際して加水混
練して、必要な形状の成形用枠の間に流し込んで、放置
して硬化させるが常温では硬化はするものの硬化強度が
、小さいため、脱枠の際、施工体が枠と一緒に運動して
、その剪断応力により、脱枠後施工体の表面が変形した
り施工体内部に微亀裂が発生して、構造的な弱点を生ず
ることから炉寿命を低下させることがある。
練して、必要な形状の成形用枠の間に流し込んで、放置
して硬化させるが常温では硬化はするものの硬化強度が
、小さいため、脱枠の際、施工体が枠と一緒に運動して
、その剪断応力により、脱枠後施工体の表面が変形した
り施工体内部に微亀裂が発生して、構造的な弱点を生ず
ることから炉寿命を低下させることがある。
これは作業工程上１０時間以下の時間で脱枠しなげれば
ならない場合に顕著となり、また、施工体厚みが約３０
０ｍ１１１を越え、厚くなる程その傾向が大きくなる。
ならない場合に顕著となり、また、施工体厚みが約３０
０ｍ１１１を越え、厚くなる程その傾向が大きくなる。
したかって施工上は止むを得ず成形枠の外側から加熱し
てから後、脱枠することで対処しているが大変煩雑な作
業となる。
てから後、脱枠することで対処しているが大変煩雑な作
業となる。
本発明の目的は上述の流動鋳込耐火物に関して、その性
能を維持しながら上記のような問題を改善した材料を提
供することにある。
能を維持しながら上記のような問題を改善した材料を提
供することにある。
即ち、本発明の要旨は特願昭５２−４０６９９号により
提供された流動鋳込耐火物に対して、さらに、おだやか
に水和するカルシウム珪酸塩、カルシウムアルミン酸塩
の一種あるいは二種を組合せて少量添加することにある
。
提供された流動鋳込耐火物に対して、さらに、おだやか
に水和するカルシウム珪酸塩、カルシウムアルミン酸塩
の一種あるいは二種を組合せて少量添加することにある
。
以下に本発明を構成する各材料について説明する。
耐火性材料および結合材のうち、アルカリ金属珪酸塩、
水に難溶性トリポリリン酸アルミニウムについては特願
昭５２−４０６９９号で記載シたものを使用できる。
水に難溶性トリポリリン酸アルミニウムについては特願
昭５２−４０６９９号で記載シたものを使用できる。
但し、これらの配合割合については次の如く、構成する
。
。
まず耐火性材料１００重量部に対し、水に難溶性トリポ
リリン酸アルミニウムを０．１〜２重量部アルカリ金属
珪酸塩を０．２〜２重量部、粘土０．５〜５重量部、お
よび有機糊料を粘土に対して１／ｌＯ〜２７５重量部、
さらに本発明の特徴とする硬化助長材として水硬性のあ
るカルシウム珪酸塩、カルシウムアルミン酸塩のうちの
一種または二種を０．２〜４重量部添加するものである
。
リリン酸アルミニウムを０．１〜２重量部アルカリ金属
珪酸塩を０．２〜２重量部、粘土０．５〜５重量部、お
よび有機糊料を粘土に対して１／ｌＯ〜２７５重量部、
さらに本発明の特徴とする硬化助長材として水硬性のあ
るカルシウム珪酸塩、カルシウムアルミン酸塩のうちの
一種または二種を０．２〜４重量部添加するものである
。
この硬化助長材は、珪酸アルカリと水に難溶性リン酸ア
ルミニウムの硬化を促進することだけでなく、それを使
用した流動鋳込材の耐熱性や耐食性を大巾に低下させる
ことなく、それ自体がおだやかに水と反応して硬化する
こと、多少吸湿性がある程度を許容範囲とした常温での
安定性を有すること、および取扱の上で危険性めないこ
と等性能上および使用上から求められる多くの条件を満
たさねばならない。
ルミニウムの硬化を促進することだけでなく、それを使
用した流動鋳込材の耐熱性や耐食性を大巾に低下させる
ことなく、それ自体がおだやかに水と反応して硬化する
こと、多少吸湿性がある程度を許容範囲とした常温での
安定性を有すること、および取扱の上で危険性めないこ
と等性能上および使用上から求められる多くの条件を満
たさねばならない。
本発明者等はこれを充分満足するものとして前記の如く
、水硬性カルシウム珪酸塩および、水硬性カルシウムア
ルミン酸塩が好適であることを知見したものである。
、水硬性カルシウム珪酸塩および、水硬性カルシウムア
ルミン酸塩が好適であることを知見したものである。
これらは既に市販品としては、それぞれポルトランドセ
メント、アルミナセメントがあり、経済性その他の面で
心配がなく本発明の実施を容易にせしめる。
メント、アルミナセメントがあり、経済性その他の面で
心配がなく本発明の実施を容易にせしめる。
なお上記の硬化助長の添加物は、流動鋳込耐大物の性能
特に溶融金属に対する耐食性からみて大量添加は好まし
いものでなく、耐火性材料１００重量部に対して４重量
部を越えると劣化が顕著となり、また０、２重量部を下
廻ると硬化強度助長の効果がなくなり、従って、この範
囲内で使用されるべきである。
特に溶融金属に対する耐食性からみて大量添加は好まし
いものでなく、耐火性材料１００重量部に対して４重量
部を越えると劣化が顕著となり、また０、２重量部を下
廻ると硬化強度助長の効果がなくなり、従って、この範
囲内で使用されるべきである。
本発明による流動鋳込耐大物は、以下のような硬化機構
が考えられる。
が考えられる。
即ち、結合材としてのアルカリ金属珪酸塩は加えられた
水によって水性ゾルを形成するが、水に難溶性トリポリ
リン酸アルミニウムの緩慢な作用によって徐々にゲル化
して硬化していくが、常温では硬化強度の域でとどまっ
てしまう。
水によって水性ゾルを形成するが、水に難溶性トリポリ
リン酸アルミニウムの緩慢な作用によって徐々にゲル化
して硬化していくが、常温では硬化強度の域でとどまっ
てしまう。
そこにおだやかに水と反応するカルシウム珪酸塩、カル
シウムアルミン酸塩が共存すると、それ自体が水利化合
物を生成して硬化強度を高めると同時に水利時の反応熱
によってアルカリ金属珪酸塩の水性ゾルのゲル化を促進
して、流動鋳込耐大物の硬化強度を大巾に増加させるこ
とになる。
シウムアルミン酸塩が共存すると、それ自体が水利化合
物を生成して硬化強度を高めると同時に水利時の反応熱
によってアルカリ金属珪酸塩の水性ゾルのゲル化を促進
して、流動鋳込耐大物の硬化強度を大巾に増加させるこ
とになる。
得られた硬化強度は、アルカリ金属珪酸塩とトリポリリ
ン酸アルミニウムの反応から、またカルシウム珪酸塩、
カルシウムアルミン酸塩、それぞれの水との反応から得
られたものの加算したものよりはるかに大きな強度とな
っているので、これらの多成分バインダーの間には何ら
かの反応が進行して相乗効果として硬度強度が増加する
ものとみられる。
ン酸アルミニウムの反応から、またカルシウム珪酸塩、
カルシウムアルミン酸塩、それぞれの水との反応から得
られたものの加算したものよりはるかに大きな強度とな
っているので、これらの多成分バインダーの間には何ら
かの反応が進行して相乗効果として硬度強度が増加する
ものとみられる。
また、硬化強度の増加によって結合材の添加量を特願昭
５２−４０６９９号よりさらに低くすることが可能とな
り、耐火材１００重量部に対し水に難溶性トリポリリン
酸アルミニウムを０．１〜２重量部、アルカリ金属珪酸
塩を０．２〜２重量部の添加で十分な強度があり、使用
に差し支えない。
５２−４０６９９号よりさらに低くすることが可能とな
り、耐火材１００重量部に対し水に難溶性トリポリリン
酸アルミニウムを０．１〜２重量部、アルカリ金属珪酸
塩を０．２〜２重量部の添加で十分な強度があり、使用
に差し支えない。
なお水を加えて施工する際の施工性を向上させるための
発熱性金属等を添加することは本発明の実施をさまたげ
るものでない。
発熱性金属等を添加することは本発明の実施をさまたげ
るものでない。
硬化助長材としては上記のようなもの以外におだやかな
作用をもつ水硬性物質を新しく加えることもできるが、
これも本発明の主旨に沿うものであり、本発明の応用と
して有効である。
作用をもつ水硬性物質を新しく加えることもできるが、
これも本発明の主旨に沿うものであり、本発明の応用と
して有効である。
以下実施例について述べる。
実施例
溶銑や尋滓にさらされ、かつ温度変化の著るしいという
点で不定形耐火物の中で最も過酷な条件で使用される出
銑樋材について、従来品（特願昭５２−４０６９９号）
と比較して本発明の詳細な説明する。
点で不定形耐火物の中で最も過酷な条件で使用される出
銑樋材について、従来品（特願昭５２−４０６９９号）
と比較して本発明の詳細な説明する。
「表−１」には従来使用されている出銑樋材と本発明に
係る樋材の原料構成を示した。
係る樋材の原料構成を示した。
これらの原料は耐火物用として既に市販されているもの
を使用した。
を使用した。
但し、新規な物質である水に難溶性のトリポリリン酸ア
ルミニウムについては特願昭５２−４０６９９号で説明
しているものを使用した。
ルミニウムについては特願昭５２−４０６９９号で説明
しているものを使用した。
「表−１」に示す組成の粉体者１０ｋｇを市販のＶ型粉
体混合機でそれぞれ１０分間混合した後、市販の回転羽
根附きの品用式混線機に移し、それぞれ所定量の水道水
を加えて各５分間混練した。
体混合機でそれぞれ１０分間混合した後、市販の回転羽
根附きの品用式混線機に移し、それぞれ所定量の水道水
を加えて各５分間混練した。
※※ 各混線物の一部は、５０山径×５０ｍｖｔ高さの
円柱状の成形体が得られる肉厚３關の鉄製型枠の中にそ
れぞれを鋳込み、恒温恒湿室（温度２０℃湿度８０％で
、以下恒温恒湿室は同じ条件である。
円柱状の成形体が得られる肉厚３關の鉄製型枠の中にそ
れぞれを鋳込み、恒温恒湿室（温度２０℃湿度８０％で
、以下恒温恒湿室は同じ条件である。
）で養生し、４時間、１０時間、１６時間、２４時間の
各時間経過、それぞれの養生体を取出して、脱枠し電動
リング加圧式圧縮試験機で圧壊して強度を測定した。
各時間経過、それぞれの養生体を取出して、脱枠し電動
リング加圧式圧縮試験機で圧壊して強度を測定した。
また混線物の一部は７５間径×７５朋高さの大きな円柱
状の成形体が得られる肉厚５ｍｍの鉄製型枠の中にそれ
ぞれを鋳込み、恒温恒湿室で２４時間養生した後、取出
して脱枠し、既に４００℃に加熱しであるニクロム線発
熱体電気炉の中へ挿入して急加熱し、それぞれが急乾燥
に耐えるかどうかを調べた。
状の成形体が得られる肉厚５ｍｍの鉄製型枠の中にそれ
ぞれを鋳込み、恒温恒湿室で２４時間養生した後、取出
して脱枠し、既に４００℃に加熱しであるニクロム線発
熱体電気炉の中へ挿入して急加熱し、それぞれが急乾燥
に耐えるかどうかを調べた。
また混線物の一部は、上記と同様な方法で形威し、養生
した後、１１０℃で２４時間乾燥し、還元雰囲気にした
炭化珪素発熱体で１４５０℃まで昇温（昇温速度５℃／
ｍ１ｎ）Ｌ、そこで２時間保持して放冷して焼威し、次
にそれぞれの焼成体を１２００℃に加熱しである炭化珪
素発熱体電気炉中へ挿入して急加熱し、１０分間保持し
て炉外へ取出し、急冷して３０分放置するという急熱急
冷の操作を３回くり返してそれぞれの熱スポールに対す
る抵抗性を調べた。
した後、１１０℃で２４時間乾燥し、還元雰囲気にした
炭化珪素発熱体で１４５０℃まで昇温（昇温速度５℃／
ｍ１ｎ）Ｌ、そこで２時間保持して放冷して焼威し、次
にそれぞれの焼成体を１２００℃に加熱しである炭化珪
素発熱体電気炉中へ挿入して急加熱し、１０分間保持し
て炉外へ取出し、急冷して３０分放置するという急熱急
冷の操作を３回くり返してそれぞれの熱スポールに対す
る抵抗性を調べた。
また混線物の一部はＪＩＳＢ、２５５３に指定された４
０朋Ｘ４ ｏｍｖｔ×１６０ｖｔｍの成形体が得られる
型枠の中にそれぞれを鋳込み、恒温恒湿で２４時間養生
した後脱枠し、１１０℃で２４時間乾燥した後上記と同
じ方法で焼成し、それぞれの焼成体を１４５０℃に加熱
しである炭化珪素発熱体電気炉中に挿入して１時間保持
し、常法により熱間での曲げ強さを測定した。
０朋Ｘ４ ｏｍｖｔ×１６０ｖｔｍの成形体が得られる
型枠の中にそれぞれを鋳込み、恒温恒湿で２４時間養生
した後脱枠し、１１０℃で２４時間乾燥した後上記と同
じ方法で焼成し、それぞれの焼成体を１４５０℃に加熱
しである炭化珪素発熱体電気炉中に挿入して１時間保持
し、常法により熱間での曲げ強さを測定した。
また混線物の一部はＪＩＳＲ２５５３に指定される型枠
に準じて、かつ２０ ｍｍ高さ×３６醋上辺×５３ｍｍ
底辺の台形の断面をもち１２０１ｎ１ｎ長さの成形体が
得られる型枠の中にそれ※※ぞれを鋳込み、上記と同じ
ように養生し、乾燥した後、ニクロム線発熱体電気炉へ
挿入しコークス粒に埋めて３５０℃まで昇混しく昇温速
度５℃／ｍ１ｎ）、そこで２時間保持して放冷して焼成
した。
に準じて、かつ２０ ｍｍ高さ×３６醋上辺×５３ｍｍ
底辺の台形の断面をもち１２０１ｎ１ｎ長さの成形体が
得られる型枠の中にそれ※※ぞれを鋳込み、上記と同じ
ように養生し、乾燥した後、ニクロム線発熱体電気炉へ
挿入しコークス粒に埋めて３５０℃まで昇混しく昇温速
度５℃／ｍ１ｎ）、そこで２時間保持して放冷して焼成
した。
それぞれの焼成体（８ケ）を組合せて８角形の筒として
無鉛ルツボに挿入し、黒鉛ルツボと筒との間をアルミナ
粉でよく充填して、ルツボ毎回転侵蝕機にセットし、酸
素〜プロパンガスを送風しながら加熱し高炉滓と高炉銑
を投入して１５８０℃で溶解しながら５時間保持して、
耐食性を調べた。
無鉛ルツボに挿入し、黒鉛ルツボと筒との間をアルミナ
粉でよく充填して、ルツボ毎回転侵蝕機にセットし、酸
素〜プロパンガスを送風しながら加熱し高炉滓と高炉銑
を投入して１５８０℃で溶解しながら５時間保持して、
耐食性を調べた。
試験結果を表−２に示す。
本発明の実施によって、流動鋳込耐火物の硬化強度を短
時間で、増加させることができる。
時間で、増加させることができる。
詳しくは、脱枠のために必要強度は従来の半分以下の時
間で得られ、あるいは同じ時間の養生であれば、２倍以
上の硬化強度が得られるので、従来のように短・時間脱
枠を要求される場合の煩雑な加熱処理の手段を必要とせ
ずに、脱枠することができる。
間で得られ、あるいは同じ時間の養生であれば、２倍以
上の硬化強度が得られるので、従来のように短・時間脱
枠を要求される場合の煩雑な加熱処理の手段を必要とせ
ずに、脱枠することができる。
さらに脱枠時の衝撃によって施工体組織の脆弱化がなく
なるので炉寿命の延長と安定化がはかられる。
なるので炉寿命の延長と安定化がはかられる。
加えて、施工体の厚いことが要求される用途では脱枠前
に加熱できる場合のみ適用できるという制約をうけたも
のが本発明によって広い用途での使用を可能にしたもの
である。
に加熱できる場合のみ適用できるという制約をうけたも
のが本発明によって広い用途での使用を可能にしたもの
である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 耐火材料１００重量部に対し、水に難岩比トリポリ
リン酸アルミニウムを０．１〜２重量部、アルカリ金属
珪酸塩を０．２〜２重量部、水硬性のあるカルシウム珪
酸塩、カルシウムアルミン酸塩のうちの一種または二種
を０．２〜４重量部さらに粘土０．５〜５重量部、およ
び有機糊料を上記粘土に２ 対して一一〜−重量部からなる配合物を加水混練０
５ したことを特徴とする流動鋳込耐火物。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55108926A JPS5828231B2 (ja) | 1980-08-08 | 1980-08-08 | 流動鋳込耐火物 |
| US06/288,300 US4377413A (en) | 1980-08-08 | 1981-07-30 | Refractory composition for flow casting |
| BR8105144A BR8105144A (pt) | 1980-08-08 | 1981-08-06 | Composicao refrataria para usinagem por fluxo |
| DE19813131434 DE3131434A1 (de) | 1980-08-08 | 1981-08-07 | Feuerfeste zusammensetzung fuer den fliessguss |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55108926A JPS5828231B2 (ja) | 1980-08-08 | 1980-08-08 | 流動鋳込耐火物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5734084A JPS5734084A (en) | 1982-02-24 |
| JPS5828231B2 true JPS5828231B2 (ja) | 1983-06-14 |
Family
ID=14497151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55108926A Expired JPS5828231B2 (ja) | 1980-08-08 | 1980-08-08 | 流動鋳込耐火物 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4377413A (ja) |
| JP (1) | JPS5828231B2 (ja) |
| BR (1) | BR8105144A (ja) |
| DE (1) | DE3131434A1 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62148354A (ja) * | 1985-12-19 | 1987-07-02 | 日本坩堝株式会社 | 塩基性流し込み成形材 |
| US5098873A (en) * | 1988-10-05 | 1992-03-24 | Comalco Aluminum Limited | Low cement refractory |
| GB9305346D0 (en) * | 1993-03-16 | 1993-05-05 | Shaw Richard D | Improvements in the manufacture of shaped refractory objects |
| GB2286977A (en) * | 1994-02-24 | 1995-09-06 | Lee Chwen Chern | Inorganic coating composition |
| JP3389572B2 (ja) * | 1998-12-15 | 2003-03-24 | 日本坩堝株式会社 | 金属溶融装置の出湯口充填材 |
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