JPS59203776A - 水硬性耐火組成物 - 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】 〔技術分野〕 本発明は主として流し込み用又は吹付、スタンプ、コテ
塗或いはブロック化用として使用できる不定形耐火物に
関する。

〔技術的背景〕

従来、水硬性を有するキャスタブル耐火物の代表的なも
のにアルミナセメントを結合剤としたセメントボンドキ
ャスタブルがあり広く利用されている。しかしこの種の
キャスタブル耐火物の欠点は、アルミナセメントの主成
分であるＣａＯが耐火物の耐火性を著しく低下せしめ、
高温域での物性の劣化を招き、これが故に化学的、物理
的、耐食性にも限界が生じていた。

近年、これらセメントボンドキャスタブルの欠点を是正
すべく、耐火粘土を結合剤として解膠剤、凝膠剤を添加
して流動性、硬化性を付与したクレーボンドキャスタブ
ルが開発された。

このクレーボンドキャスタブル耐火物は粘土をアルカリ
金属リン酸塩を代表とする分散剤の作用によって解膠状
態を得、低水量での施工を可能とし、一方では、適当な
凝膠剤からＣａ＋　＋　、　Ｍｇ＋　＋などの多価イオ
ンを溶出せしめ、電気二重層の厚さを減少しζ電位を減
少させ、凝膠状態となることを利用して、緻密な硬化体
を得んとするものである。このクレーボンドキャスタブ
ルの凝膠剤には例えばアルミナセメント、ポルトランド
セメント、マグネシア粉末等が使用されているが、本質
的にその使用量が少ないためにセメントボンドキャスタ
ブルのような耐火性の低下をきたすことは少ない。しか
しながら、これも凝膠剤の無添加品に比較すればやはり
、例えば熱間曲げ強さはＡ〜％に低下する。更に溶銑、
溶鋼を受ける熔湯容器の内張り等での長時間の熱負荷、
スラグ、メタルの浸食作用に対してもその化学的、物理
的耐食性は大巾な低下をきたす。しかも同理由により粘
土の使用そのものが高温物性、耐食性向上への妨げとな
っている。

事実、粘土量を低減もしくは無添加にすると高温物性、
耐食性は著しく向上するが、解膠、凝膠作用を受けるも
のがないため例えば流し込み施工に必要な流動性を得る
ことができない。

クレーボンドキャスタブルには、この他にも養生強度が
低い、乾燥時の爆裂現象が起きやすい等の欠点がある。

これらクレーボンドキャスタブルの諸欠点を改良する方
法として蒸発シリカ、無定形珪酸を代表例とする超微粉
珪酸質粉末と水硬性セメント、分散剤、金属アルミニウ
ムの四者組合せによる高強度タイプの水硬性耐火組成物
（特願昭５５−７４４０５号）が開発された。

一種のポゾラン反応と金属アルミニウムの水和発熱反応
による熱養生等の相乗効果を狙ったもので確かに粘土の
無添加により養生強度、中間温度域での強度等物性は改
良された。

しかしこの種の水硬性耐火物はアルミナセメントを０．
５〜１０重量％使用するため高温域での長時間の熱負荷
、溶湯容器の内張りにおけるメタル、スラグに対する耐
食性には限界があった。つまりアルミナセメント使用に
よる高温域での低融物（アノーサイトやゲーレナイト）
の生成の結果、高温熱間における強度の低下が著しく、
従って耐食性も低下する。

加えて０．１〜１０重量％の珪酸質粉末を含むため高温
下においてシリカガラスの生成が過度になり高温物性、
耐食性が低下するという欠点を有していた。

〔発明の目的〕

本発明はこれら従来のアルミナセメントポンドキャスタ
ブル、クレーボンドキャスタブル、珪酸質粉末とセメン
ト、分散剤、金属アルミニウム系の水硬性キャスタブル
が有していた諸々の欠点を解決し、高温下における物性
を著しく向上せめし溶湯容器内張りにおいてもメタル、
スラグの化学的、物理的耐食性に優れた水硬性耐火組成
物を提供せんとするものである。

〔発明の構成〕

本発明はその一部がコロイド領域に属するαアルミナの
極微粉を使用することによって凝膠剤を必要とせずに自
硬性を有する水硬性耐火組成物に関するものである。そ
の目的とするところはαアルミナの極微粉を解膠するこ
とによって得られる流動性と水硬性を利用することによ
って、高温時のフラックス成分となる粘土や珪酸質粉末
、セメン）！９ｆを排除し高温時の物性を向上せしめ、
化学的、物理的な耐食性を向上せしめんとするにある。

本発明の詳細な説明を以下に行う。

本発明は予め粒度調整された耐火性骨材に中心粒径が１
μ以下望ましくは０．５μ以下でしかも、その比表面積
が５Ｍ２７ｇ以上を有するαアルミナの極微粉を５〜３
０重量部と分散剤０．０１〜１重量部からなる水硬性耐
火組成物である。

耐火性骨材としては電融または焼結アルミナ、仮焼アル
ミナ、ボーキサイト、パン土頁岩、シリマナイト、カイ
ヤナイト、ブルーサイト、合成ムライト、シャモット、
ロー石、珪石、溶融シリカ、スピネル、炭化珪素、窒化
珪素、シリコン、黒鉛、無定形炭素、ジルコン、ジルコ
ニア、クロム鉱等が挙げられ、一種または二種以上を使
用する。

αアルミナの中心粒度は１μ以下望ましくは０．５μ以
下で比表面積は５Ｍ”／ｇ以上望ましくは７Ｍ’／ｇ以
上の微粉を使用する。この使用量としては３重量部より
少ない量では流動性が低下し、養生後強度、乾燥強度も
低い。また３０重量部より多い量では再び流動性が低下
し粘性が高くなる。

この種のαアルミナと分散剤との組合せで凝膠剤を必要
とせずに自硬性を有するメカニズムに関して、使用骨材
中の可溶性Ｃａ、　Ｎａ、　ＡＱ＋　Ｍｇ等の多価イオ
ンが作用しているものと考えられる。

本発明に使用する分散剤はαアルミナ極微粉の分散を図
り、低水量域での流動性を得るためのもので、アルカリ
金属りん酸塩、アルカリ土属カルボン酸塩、アルカリ金
属フミン酸塩、アルカリ金属ケイ酸塩、アルキルスルフ
オン酸ナトリウム、芳香族スルフオン酸ナトリウム、お
よびアンモニウム塩等が有効である。

低水量で良好な分散状態を得るには０．０１〜１重量部
の範囲内で加えるのがよい。

以下に流し込み材の実施例を挙げて説明を加える。

比較例１は従来のアルミナセメントボンドによるキャス
タブルである。１５００℃焼成後では３．５％の収縮を
おこし多くの低融物を作っている。

比較例２はクレーボンドキャスタブルであるが強度弱く
、気孔率も高い。

比較例３はシリカ微粉、金属アルミ、セメントの混合系
であるがやはり強度低く、気孔率も高い。

実施例１では混練水量も６％と大巾低下し高強度、緻密
になっている。特に熱間強度は１３０ｋｇ／ｃｍｌと極
端に高い。

比較例４は高強度なタイプのクレーボンドキャスタブル
で主に高炉樋に使用される流し込み樋材である。熱間強
度は２０．５ｋｇ／ｃｎ！と通常品より比較的高いが本
発明品に比較して２の耐食性である。

比較例５は同じくシリカ極粉−アルミナセメントー金属
アルミニウム系の流し込み樋材であるがこれもクレーボ
ンドと同様本発明品に比較してＡの耐食性にすぎない。

実施例２は本発明による流し込み樋材であるが熱間強度
１２０ｋｇ　／　ｃａと従来品に比し約６倍に向上し、
耐食性も２倍に向上している。実施例３は乾燥時の耐爆
裂性向上を目的に金属アルミを使用した例である。金属
アルミを使用しても実施例２と同様著しく高強度であり
、耐食性も優れている。

実施例４は、実施例３と同様に金属アルミを使用し、α
アルミナ１μアンダーを３０重量部使用したものである
。曲げ強さ６５　ｋｒ　／　ｃｔｌ見掛気孔率２０．４
％と従来品とあまり変らないが、混練水量は減少し熱間
強度については１４５．２ｋｇ／ｃ＋Ｊと非常に高い数
値を示した。

Ｏ 尚、本発明品をスタンプ材、吹付材、コテ塗り材として
使用する場合も通常より少ない水量で良好な作業性が得
られる。又本発明品に有機、又は無機繊維を加えること
により、より充分な強度と耐食性の効果が得られる。

特許出願人　　　黒崎窯業株式会社 代理人　手掘　益（ばか２名） １

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、粒度調整された耐火性骨材と中心粒径が１μ以下比
   表面積が５Ｍ”／ｇ以上のαアルミナ極微粉を３〜３０
   重量部、と分散剤０．０１〜１重量部からなることを特
   徴とする水硬性耐火組成物。