JPS5874580A - キヤスタブル耐火物の施工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、キャスタブル耐火物の施工方法に関するもの
であり、特に本発、明は゛、塩基性耐火物。

中性耐火物−酸性耐火物の何れか１種ま、たは一種から
なるキャスタブル耐火物の施工方法に関するものである
。

従来キャスタブル耐火物はその粒度が調整声れ１０〜／
り≦添加され、水と混練されて目的の場所に施工される
と、３０〜６０分間位で硬化が始まり、約６時間経過後
には充分硬化し、略評時間後には最終強度が生起する耐
火物である。鴨たがってキャスタブル耐火物は、施工が
簡便であるばかりでな、＜、耐火煉瓦に近い性能が保有
されるため、広く使用されている。しかしながら、キャ
スタブル耐火物は施工後便用温度まで上昇する間に９０
０℃附近でアルミナセメント水和物であるＯａＯ・ム１
２０３−１０　ＨｇＯ１７）針状結晶力“粒状結晶１変
化５１強度力“低下するばかりでなく、比較的高温にお
いて水和物の脱水反応が生起すやため、急速加熱の際に
は爆裂現象が起り易く、施工後最終使用温度に至るまで
の間のｉ燥加熱！極めて慎重に行わなければならないと
いう欠点がやる。さらにまた施工後のキャスタブル耐火
物中にはアルミナセメンを中に含まれる０＆Ｏの混入が
避けられないため、この、ＯａＯにより耐火度の低下は
避けられないという欠点がある。　　　。

本発明は、従来の施工後のキャスタブル耐火物の有する
前記諸欠点を除去磨改善したキャスタブル耐火−の施工
方法を提供することを目的とし、塩基性耐火物、中性耐
火物、酸性耐火物のなめ）力）ら選ばれる何れか１種ま
たは塩基性耐火物と中性耐火物もしくは中性耐火物と讃
性耐大物とからなる粉粒体にその重量のＯ，コ〜１％の
珪弗化ソーダを添加混合した混合物ｉｏｏ重量部に珪酸
ソーダ濃度１０−　＃−及び正燐酸濃度ｏ、ｔ　−ｔ、
ｓ　％の水溶液６〜ｇｏ重量部を添加混合して施工する
ことを特徴とするキャスタブル耐火物の施工方法によっ
て前記目的を達成することができる。

次に本発明の詳細な説明する。

従来水ガラスと珪弗化ソーダあるいは珪弗化アンモニウ
ムとを耐火材料粉粒体に添加混合させて硬化させる水ガ
ラス系キャスタブル耐火唆の施工方法は周知であり、こ
の施工方法により例えば耐酸キャスタブル耐火物が施工
されている。この場合の耐火物の硬化機構は下記（１）
式の反応による。

Ｊ　（Ｎａ２０　・、Ｓｉｎｇ）　＋Ｎａ２８１Ｆ６−
４Ｎ＆Ｆ＋Ｎａ２ＳｉＯ３＋ＪｎＳｉ０ｇ＋ＪＨ２０・
・−・・（１）上記の反応により生成されるＪ　１５１
０ｇが結合ボンド゛の機能を果し、例えば珪酸ソーダ濃
度１ｓ−ｚ弧の水溶液を、珪弗化ソーダ２％を含有する
耐火物粉粒体７００重量部に対し通常／−〜／１重量部
添加混合すると、約７０分間で硬化し、圧縮強さ１００
１９／ｅ１ｍ２の硬化物が得られる。この際珪弗化ソー
ダは耐火物粉粒体中にコ％は存在することは必要であり
、これよりも少ない場合には、硬化物の強度は急激に減
少する。しかしながら珪弗化ソーダをＪ％以上添加して
なる硬化物は、加熱乾燥時に有害な弗素ガスが排出され
るという欠点がある。

本発明によれば、上記欠点を除去するため水ガラス水溶
液に予め弱酸である正燐酸を小量のある範囲内で加える
と、 Ｊ（Ｎａ２０・３Ｓ１０♀）＋λＨ３Ｐ０４＝コＮａ３
ＰＯ４＋９８１０２士、？ＨｇＯ−・・・・（２） 上記（２）式の反応により５１０２ゲルが生成し易い状
態の水溶液となり、僅少量の珪弗化ソーダを含有する耐
火物粉粒体に、この水溶液を添加混合すると、所定時間
例えば３０分〜ダ時間の範囲内で硬化することができる
こと、ならびに有害な弗素ガスの発生を無視し得ること
を知見して本発明を完成に正燐酸の水ガラス水溶液中の
濃度とキャスタブル耐火物粉粒体の硬化時間との関係を
第１図に示す実験結果について説明する。珪酸ソーダ濃
度／１％の水溶液中の正燐酸の濃度を０．／　−／、１
％の範囲内で変化させた溶液を珪弗化ソーダθ、Ｓ％を
含有する合成ムライト粉ｉｏｏ重一部に対し７３重量部
を添加混合して、硬化時間を測定し姓。−図より判るよ
うに正燐酸濃度シ、０襲の溶液の場合硬化時間は約１時
間であり、正燐酸濃度０．２％の溶液の場合硬化時間は
約炉時間である”。

−力漕液中の正燐酸濃度をＯｏざ３％と一定にし、添加
量も前記粉１００重量部に対し１３重蓋部と一定とし、
前記粉中の珪弗化ソーダの重量率を変化させた結果を第
２図に示す。同図によれば、珪弗化ソーダ八〇％のとき
は硬化時間は約１時間であるが、珪弗化ソーダ０．コ一
のときはダ時間であることが判る。

本発明において耐火物粉粒体に添加される珪弗化ソーダ
の重量を限定する理由は、珪弗化ソーダが前記粉粒体の
重量の０．−一より少ないと施工後乾燥時にクラックが
発生し、一方／％より多いと□施工後の強度が□低下す
るだけでなく、乾燥時に有害な弗素の発生が多くなるか
らであり、珪弗化ソー−は０．Ｊ　−／％の範囲内に限
定する必要がある。

本発明において、水溶液中の珪酸ソーダ濃度を゛限定す
る理由は、珪陵ソーダ濃度が１０％より少ないと施工後
結合ボンドとなるｎ８１０ｇの生成量が少なくなり硬化
が弱く、一方オ囁より多いと′水溶液の流動性が少な（
なって耐火物粉粒体との均一な混合が困難となるため、
施工後乾燥時な硬化ムラ□が発生するからであり、前記
濃度は１０−．２ｊ−蝿の範囲内にする必要がある。

本発明において、水溶液中の正燐酸濃度を限定する理由
は、前記濃度がｏ、ｉ％より少ないと水溶液中の珪酸ソ
ーダど反応して生ずるゲルの生成量が極めて少ないため
硬化時間が長くなり過ｔ’Ｌｘ用上不便であり、一方／
Ｊ％より多いと硬化時間が短か過ぎて施工上不便である
からであり、水溶液中の正燐酸濃度は０．／　−／、７
％の範囲内にする必要がある。

本発明において、粉粒体と珪弗化ソーダの混合物への水
溶液の添加量を限定する理由は、混合物１００重量部に
対し水溶液が６重量部より少ないとこの水溶液を混合物
に添加混合しても湿潤粘着状態とならないため施工が困
−であり、一方５０重量部より多いと前記混合物に添加
混合された場合流動性が大き過ぎて施工が困難になるか
らであり、水溶液の添加量は６〜３０重量部の範囲内に
する必要がある。

本発明において、キャスタブル耐火物として塩基性耐火
物、中性耐火物−酸性耐火物を対象とし、塩基性耐火物
としてはマグネシア／竺、ドロマイト質あるいはスピネ
ル質耐火物資、中性耐火物としては高アルミナ質、りｐ
ム質伊ジルコン質あるいは炭化珪素質耐火物を、酸性耐
火物としては珪石質書蝋石質あるいは粘土質耐火物を有
利１’−’Ｉｃ　ｌ１ｍることができる。なお上記耐火
物の一種を用いるときは、塩基性耐火物と中性耐火物と
の粉粒体を、また中性耐火物と酸性耐火物との粉粒体を
用いることができる。しかし塩基性耐火物と酸性耐火物
とは混合して用いると耐火度が著しく低下するので使用
することはできない。

本発明においてキャスタブル耐火物の粉粒体は使用目的
により粒度調整されたものであり、それら粒度調整され
た粉粒体は中実のもの、中空のものあるいは多孔性のも
のの何れか１種または２種以上を使用することができる
。

次に本発明を実施例について比較例と比較して説明する
。

一夾Ｕ 第　　ｌ　　表 第　　−表 第１表及び第２表に示す材料ｉｏｏ重量部に対し、珪酸
ソーダ濃ｆｊ１１０〜！３％―正燐酸濃度０．３〜θ、
５％の水溶液（この水溶液は正燐酸に水を添加して所定
正燐酸濃度とした後３号水ガラスを添加して所定濃度と
した）８〜３５重量部を添加して電気炉内壁ホットスポ
ット部の熱間補修に使用した場合、従来の珪酸ソーダ粉
末を混合した吹付材に較べて接着性が良く、リバウンド
ロスも！−の範囲内であった。又耐久性は一〜３チャー
ヂに耐え、従来品に、較べて約−倍の耐久性が示され、
且つ著しく厚く吹きつけることが可能であった。

次に本発明を下郷第３表に示す材料ならびに重量組成で
実施した。

第　　３　　表 第３表記載の重量組成よりなる材料の粒度分布は下記第
亭表の５如くであった。

第　　ｑ　　表　　　　“ 第３及びダ表に示す材料ｉｏｏ重量部に対し、珪酸ソー
ダ濃度１６〜ｉｔ％を正燐酸濃度０．３〜ｏ、ｇ％の水
溶液（この水溶液は正燐酸に水を添加して所定正燐酸濃
度としだ後３号水ガラスを添加して所定濃度とした。）
ＩＯ−Ｘ重量部を添加混合した鎌、溶鋼鍋にごて塗り施
工した。

一方比較のため第３表に示すアルミナセメントを用いる
従来のキャスタブル耐火材料によるごて塗りを溶鋼鍋に
施工した。

第　　５　　表 第　　６　　表 □゛　　　　１　　り　　　　　表 第６表および第７表に示す材料１００ム童部に対し、珪
酸ソーダ濃度ｕ−ｎ％伊正燐−濃度０１．２〜０．５％
の水溶液（この水溶液は正燐酸に水を添加して所定正燐
酸濃度とした後３号水ガラスを添加して所定濃度とした
。）　／＜７〜１３重菫部を添加して混練した後、溶鋼
取鍋の側壁に流し込み施工した。

一方、比較例としてアルミナセメントを用いる従来のキ
ャスタブル耐火材料を溶鋼取鍋の側七に流し込み施工し
た。その結果、比較′例では乾燥時に爆裂が発生したの
に対し本発明は乾燥亀裂もなく、急速乾燥が可能であっ
た。

本発明に、よれば、比較のため行った従来方法に比し、
溶鋼取鍋として使用した結果の寿命はへＳ倍と長く、か
つ本発明によれば乾燥亀裂も少ないだけでなく、急速乾
燥も可能であり、乾燥時間を短縮するこζができ、例え
ば１９０″Ｃ／時間で強度の低下なしに完全に脱水する
ことができた。また本発明によれば耐久性が火箸いこと
はζ不純物がＮ１２０θｊ　％　ｅ　Ｐ２Ｏ５θ、０１
％と極め゛て少なく、耐火度を低下させないことによる
ためである。

以上本発明の施工方法によれば、短時間で乾燥すること
ができ、かつ耐久性が大きいこと力・ら、従来法に比し
、非常に優れている。

【図面の簡単な説明】

第１図は耐火物粉粒体と珪弗化ソーダとの混合物に添加
される珪酸ソーダと正燐酸との水浴液中の正燐酸濃度と
粉粒体の硬化時間との関係を示す図、第一図は耐火物粉
粒体と珪弗化ソーダとの混合物中の珪弗化ソーダの隙と
粉粒体の硬化時間との関係を示す図である。− ％　１ｉ−ｊＤｌｊ９’Ｇ、、４−／：’：Ｗ’ｉｉｋ
［ぐ五日均剌ｙ、ｚひ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、塩基性耐火物を中性耐火ｅ１１．性耐火物の何れか
   １種または塩基性耐火物と中性耐火、物、あるいは中性
   耐火物と酸性耐火物からなｔ粉粒体にその重量の０．−
   〜／％（Ｆ）珪弗化ソーダを添加混合した混合物１００
   重量部に珪酸ソーダ濃度１０〜コ襲及ｑ正燐酸濃度０．
   １〜７．３％の水溶液６〜．３０重量部を添加混合して
   施工すやことを特徴とするキャスタイル耐火物の施工方
   法。