JPS59217679A

JPS59217679A - 乾式不定形耐火物

Info

Publication number: JPS59217679A
Application number: JP58093831A
Authority: JP
Inventors: 健一佐藤; 春雄三井; 恭信鳥谷; 山根　利夫; 川上　辰男
Original assignee: Kawasaki Refractories Co Ltd
Current assignee: JFE Refractories Corp
Priority date: 1983-05-26
Filing date: 1983-05-26
Publication date: 1984-12-07
Also published as: JPH0321505B2

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、高炉出銑樋、タンディシュ、取鍋等の溶融金
属用容器の内張りに使用される、新規バインダーを配合
した乾式不定形耐火物に関する。

一般に、高炉出銑樋等の内張り材としては、スタンプ材
、流し込み材、湿式振動成形材、乾式振動成形材等が使
用されている。しかしながら、これらのうち乾式振動成
形材以外のものはいずれも水を用いて混練されているた
め、乾燥コントロールが難しい、即ち乾燥に長時間を要
し、爆裂等のトラブルも発生し易いという欠点がある。

また、乾式振動成形材は、上記欠点はないが、施工時に
粉じんが発生して作業環境を悪くするという欠点がある
のに加えて、バインダーとしてフェノール樹脂等の熱硬
化性樹脂を用いることが多いため強度の低下等の欠点が
ある。例えば、粉末フェノール樹脂をバインダーとして
用いた成形材は、施工体初期の強度は高いが、温度が上
昇するにつれて強度が低下する。即ち、フェノール樹脂
のかさ比重が小さいため施工体の気孔率が大きくなるこ
と、成形材混合時にフェノール樹脂が静電気を帯びるた
め耐火性骨材の微粉が樹脂をコーティングして組織が不
均一になること、施工体を硬化する際の急速加熱時や通
続初期にフェノールレジンが一部分解するため組織が脆
弱化すること等により施工体の強度が低下して寿命が短
くなる。また、常温で施工する場合、振動充填後の施工
体の保形性が極めて悪く、わずかの衝撃でも崩れるため
脱枠前に予備加熱をしてフェノール樹脂を熱硬化させる
必要があり、一方熱間で施工する場合、成形材投入中又
は振動充填中に部分的に熱硬化して施工体に巣ができる
ため強度が低下して寿命が短くなる。

本発明者は、従来の乾式振Ｉｉｂ成形材における上記欠
点を解消することを目的として、特に乾式振動成形材の
新規バインダーを開発するために鋭意研究し、カリミョ
ウバン（硫酸アルミニウムカリウム１２水和物）等の硫
酸基含有化合物の水和物と酒石酸又は酒石酸塩の水和物
とはそれぞれ単独では何ら粘結性を有していないのにも
かがゎらず、これら２種の水和物を混合すると常温で粘
結性を有する粘稠物質になること、この粘稠物質は振動
によってチクソトロピックな挙動を示すこと、この粘稠
物質は振動停止後又は始めがら振動させな１．パ場合は
徐′に５化１ｉ２・００硬化は加熱により促進されるこ
と等の新事実を発見した。下記第１表に上記研究におけ
る一実験例を示す。

第　　１　　表本発明者は、上記発見に基づき、更に研究を続けた結果
、上記粘稠物質は乾式振動成形材のバインダーとして極
めて好適に使用できること、この場合バインダーの粘稠
性のため振動成形時の粉じんの発生を防止できること、
脱枠後の保形性が極めて良好なこと、急速加熱が可能で
あり施工時開が短縮できること、施工体の強度が高いこ
と、上記粘稠物質−は乾式振動成形材のみならずスタン
プ材等のバインダーとしても好適であること等を見出し
、本発明を完成するに至った。

即ち本発明は、耐火性骨材１００重量部に対して、硫酸
基含有化合物の水和物０．５〜５重世部及び酒石酸又は
酒石酸塩の水和物０．５〜５重爪部をバインダーとして
配合したことを特徴とする乾式不定形耐火物に係る。

本発明における耐火性骨材としては、特に限定されるこ
となく、この種の耐火物に通常用いられるものがいずれ
も使用でき、例えばアルミナ、ムライト、シリカ、ロウ
石、シャモット、ジルコン、マグネシア、クロム、スピ
ネル、炭化珪素（ＳｉＣ）、炭’ｆＬ、シリコン、アル
ミニウム（今月粉末）等を挙げることができ、これらの
１種又は２種以上を粒度調整して用いる。粒度調整は、
この種の耐火物において通常行なわれる調整と同様で良
いが、念のため一例を挙げれば、粒度１０〜８　ｍｍ程
度のものを１０〜４０重ム部程度、粒度３〜１　ｍｍ程
度のものを１０〜６０重六部程度、粒度１〜００７４　
ｍｍ程度のものを４０重量部以下程度、粒度０．０７４
　ｍｍ以下程度のものを４０重量部以下程度配合する。

本発明における硫酸基含有化合物の水和物としては、例
えば硫酸アルミニウム水和物、硫酸アルミニウムアンモ
ニウム水和物、硫酸アルミニウムカリウム水和物、硫酸
アルミニウムグアニジウム水和物、硫酸アルミニウムセ
シウム水和物、硫酸アルミニウムナトリウム水和物、硫
酸アルミニウムルビジウム水和物等のアルミニウム化合
物、硫酸クロムアンモニウム水和物、硫酸クロムカリウ
ム水和物、硫酸クロム水和物等のクロム化合物、硫酸マ
グ箪シウム水和物、硫酸マグネシウムアンモニウム水和
物、硫酸マグネシウムカリウム水和物、硫酸マグネシウ
ムナトリウム水和物等のマグネシウム化合物、硫酸カル
シウム水和物等のカルシウム化合物を挙げることができ
、これらの少なくとも１種を用いる。これらはいずれも
粉末状で用いるのが好ましい。使用量は、耐火性骨材１
００広量部に対して０．５〜５重ｈ１部である。０．５
重量部より少ないと強度が得られず、また５重へ部より
多いと充填性、耐食性が低下する。

本発明における酒−石酸又は酒石酸塩の水和物としては
、例えばＤＬ−又はｍｅｓ、ｏ−酒石酸水和物、ＤＬ−
又はｍｅｓｏ−酒石酸カリウム水和物、ＤＬ−又はｍｅ
ｓｏ−酒石酸水素す）　ＩＪウム水和物、ＤＬ−又はｍ
ｅｓｏ−Ｆｊ石酸ナトリウムカリウム永和物等を挙げる
ことができ、これらの少なくとも１種を用いる。これら
はいずれも粉末状で用いるのが好ましい。使用量は、耐
火性骨材１００重量部に対して０．５〜５重８部である
。０．５重量部より少ないと強度が得られず、また５重
量部より多いと充填性、耐食性が低下する。

本発明においては、新規バインダーとして、上記２種の
水和物を併用することを必須とする。その併用割合とし
ては、特に限定されないが、１：５〜５：１種度である
のが好ましい。この範囲外の場合には施工体の強度が低
下する傾向がある。

本発明においては、上記２種の水和物が接触混合される
ことにより粘結性を有する粘稠物質となってバインダー
としての機能を発揮し、次いでそれが硬化することによ
り強度の高い施工体が得られるのであるが、バインダー
の添加量或いは施工条件等に応じて、上記の様なバイン
ダーの経時変化を調整することができる。例えば、灯油
、軽油等の燃料油、マシン油、タービン油、スピンドル
油、シリンダー油等の潤滑油等を更に添加することによ
り、上記経時変化を遅らせて施工時の作業性を向上させ
ることができる。特に、熱間施工においては、上記燃料
油、潤滑油等が揮発するのに−伴ってバインダーの効果
が徐々に発揮されるので好都合である。上記燃料油、潤
滑油等を使用する場合の使用量は、耐火性骨材１００重
量部に対して、通常１〜５Ｍ量部程度である。

また本発明においては、中温域から高温域まで、即ち４
００〜１２００°Ｃ程度における強度の安定化を図るた
めに、Ｈ８ＢＯ３、Ｎａ２Ｂ４Ｏ７、ＮａＦ　。

Ｎａ２ｓｉＦ６、ＮａＣ１，ＮａＨＣＯＢ等を補助バイ
ンダーとして併用しても良い。上記補助バインダーを使
用する場合の使用量は、耐火性骨材１００重景重量対し
て、通常０．５〜５重量部程度である。

本発明の乾式不定形耐火物を振動成形材として使用する
場合は、通常耐火性骨材等に前記２種の水和物の一方を
予め添加混合しておき、振動充填直前に、もう一方を添
加混合して振動施工する。

その際の加振力によって前記２種の水和物が共融反応し
、粘稠物質となり、これのチクソトロピツクな特性のた
めに充填性が良く、且つ脱枠後の保形性の極めて良好な
施工体が得られる。上記振動施工の条件は、従来と同様
で良く、３〜２０分間程度、１２００〜４８００ＶＰＭ
　　程度の振動を与えて充填し、振動停止後１０〜６０
分同程度施工体を保持した後脱枠する。振動停止後、バ
インダーの硬化が開始し、常温の場合脱枠後８０〜６０
分間程度で硬化が終了する。この際、加熱した場合又は
熱間の場合には、硬化が促進される。例えば１００〜２
００°Ｃ程度の温度の場合は１０〜２０分間程度で硬化
する。尚、硬化は耐火物使用中にも進行し、強度がより
高められる。

また、本発明の乾式不定形耐火物をスタンプ材として使
用する場合は、耐火性骨材等に前記２種の水和物を添加
混合した後（この場合は同時に添加しても良い）、バイ
ンダーが粘稠物質となって耐火物全体が混線状態になる
まで混合してから、スタンプ施工する。施工方法は従来
と同様であり、施工後の硬化は上記と同様である。

本発明の乾式不定形耐火物は、高炉出銑樋、タンディシ
ュ、取鍋等の溶融金属容器の内張り材として、振動施工
、スタンプ施工等により、極めて好適に使用でき、その
場合前記特定の新規バインダーを用いたことにより、以
下の如き顕著な効果が得られる。

（１）振動成形時に粉じんが殆んど発生しないので、作
業環境が良好である。

（２）脱枠後の保形性が極めて良好である。

（３）急速加熱してもバインダーの分解等は起こらず、
施工時間が短縮できる。

（４）　　施工体の強度が高い。即ち、下記実施例から
明らかな梯に、従来のフェノール樹脂をバインダーとす
る乾式振動成形材に比して、２倍以上の強度が得られ、
また従来の流し込み材と同程度以上である。

（５）施工体の耐久性も充分である。即ち、下記実施例
から明らかな様に、従来のフェノール樹脂をバインダー
とする乾式振動成形材よりも優れ、従来の流し込み材と
同程度の耐久性が得られる。

以下、実施例を挙げて、本発明を更に具体的に２　　　
　説明する。

実施例下記第２表に示す配合組成の本発明又は比較の乾式不定
形耐火物（比較量２は通常の流し込み材である）を用い
て、充分に混合した後、金型に投入し、テーブルバイブ
レーク−にて８６００　ＶＰＭの振動を８分間与えて充
填した。成形体の形状は１００　ｍｍ〆Ｘ　１２０　ｍ
ｍの円柱形である。その後１１０°Ｃで２４時間乾燥し
成形体を取り出したが、はぼ完全に硬化していた。

次に上記で得られた各成形品の強度及び耐久性（スラグ
テスト）を調べた。結果を下記第３表に示す。表中、酸
化とあるのは酸化雰囲気（空気中）で乾燥又は焼成した
ことを、還元とあるのは還元雰囲気（成形体をコークス
中に埋めこんで）で焼成したことをそれぞれ示す。

次に、本発明品ｌについて、その施工性を確認するため
に小型のモデル高炉出銑樋を用いて振動成形実馳を行な
った。下記に施工体形成までの一連の過程を示す。テス
トに供した材料の重量は１５０Ｋｆであり、振動機の周
波数は８６００ＶＰＭである。

耐火性骨材にＤＬ−酒石酸ナトリウムカリウム４水和物
粉末を添加混合し、次いで硫酸アルミニウムカリウム１
２水和物粉末を添加混合し、この材料を直ちに樋内に投
入した（樋表面はあらかじめ３００°Ｃに加熱しておい
た）。

］７振動充填　（振動時間１５分） ↓ 振動後１０分施工体の保持２　　　　　↓ 脱枠施工体　（保形性良好）振動成形時に粉じんの発生は殆んどなく、また振動成形
で得られた施工体の保形性は良く、又硬化も充分で、脱
枠に際しての崩れは全くみられなかった。特に、底部の
締まり具合は非常に良好であった。

（以上）

Claims

【特許請求の範囲】

■　耐火性骨材１００重量部に対して、硫酸基含有化合
物の水和物０．５〜５重へ部及び酒石酸又は酒石０塩の
水和物０．５〜５重量部をバインダーとして配合したこ
とを特徴とする乾式不定形耐火物。