JPS5988378A - 軽量耐火物及びその製造方法 - 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】 本発明は各種焼成炉の炉体構造用あるいは焼成用道具材
として用いられる軽量耐火物及びその製造方法に関する
。

各種焼成炉の炉体構造用あるいは焼成用道具材として用
いられる耐火物は自動化、省力化等を目的として軽量化
が指向されている。

ところで、従来、上述したような耐火物は一般に以下の
ような方法によシ製造されている。

まず、天然原料あるいは人工原料の粒度調整を行ない、
これらの原料に水及び有機質又は無機質の結合剤等を加
えて混練する。次に、この混線物をプレス加工、鋳込成
形等で所定形状に成形する。つづいて、この成形体を焼
成（不焼成の場合もある）することによシ耐人物を製造
する。

しかし、こ−うした方法で製造される耐火物製品は、原
料及び製造工程の選択を行なっても軽量化には限界があ
シ、一般にはカサ比重を約１．０以下とすること位困難
であると考えられる。

そこで、中空状原料を主原料として使用したシ、原料の
一部に乾燥工程又は焼成工程で気化又は炭化し消滅する
原料を使用することによシ耐大物中の空隙部分を増加さ
せた軽量耐火物や、原料に発泡材を添加し、原料混合時
、乾燥時あるいは焼成時に発泡させた軽量耐火物が知ら
れている。

しかし、上述したような軽量耐火物は、耐火物構成粒子
間の結合力が弱いため強度が低い。

特に、・焼成用道具材耐火物として高温下で使用する際
、耐火物自体に変形や亀裂が発生し、こうした変形等に
起因して被焼成物に変音が生じた）、空隙部が多いこと
から耐火物表面に凹凸があシ、被焼成物の表面に傷がつ
く等の欠点がある。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、高強度
化を達成し得る軽量耐火物及びそうした軽量耐火物を簡
便に製造でき、かつその表面の平滑度を高め得る軽量耐
火物の製造方法を提供しようとするものである。

す々わち、本願第１の発明は耐火材原料粉末と耐火材繊
維とを無定形シリカによって結合し、かつ耐火材原料粉
末の含有率が９０〜５０ｗｔ％耐火材繊維の含有率が１
０〜５０ｗｔ％であ）、無定形シリカの含有量が耐火材
原料粉末及び耐火材繊維１００重量部に対して０．５〜
１０重量部であることを特徴とする軽量耐火物である。

本発明において用いられる耐火材原料粉末としてはアル
ミナ質、アルミナムライト質、ムライト質等のものを挙
げることができる。

また、本発明において用いられる耐火材繊維としてはア
ルミナ質、アルミナムライト質、ムライト質等のものを
挙げることができる。

これらの含有率を上記範囲に限定したのは、耐火材原料
粉末の含有率が９０　ｗｔ％を超え、耐火材繊維の含有
率が１０ｗｔ％未満であると、軽量化の効果が小さいた
めであシ、また耐火材原料粉末の含有率が５０ｗｔ％未
満であ夛、耐火材繊維の含有率が５０　ｗｔ％を超える
と、強度を向上させることができないためである。

本発明において無定形シリカの含有量を耐火材原料粉末
及び耐火材繊維１００重量部に対して０．５〜１０重量
部としたのは、０．５重量部未満であると両者を結合さ
せる力が弱く、成形できないためである。また、１０重
量部を超えると、無定形シリカの再結晶化によシ組織の
脆弱化を招き、特に高温時に強度の低下を招くうえに、
軽量化できないためである。

また、本願第２の発明は９０〜５０　ｗｔ％の耐人材原
料粉末、１０〜５０ｗｔ％の耐火材繊維及びこれら１０
０重量部に対して０．５〜１０重量部の無定形シリカを
水に分散させて泥漿を得る工程と、該泥漿を吸引濾過法
によ多所定形状に成形する工程と、該成形体を１４５０
〜１６００℃で焼成する工程とを具備したことを特徴と
する軽量耐火物の製造方法である。

本発明の如く、泥漿を吸引ｆ適法によって成形すれば、
他のプレス成形法等に比べて外圧の影響が非常に少なく
、カサ比重を小さくして、軽量化することができ、また
、軽量耐火物の表面を平滑にすることができる。

また、本発明において成形体の焼成温度を上記範囲に限
定したのは、１４５０℃未満であると焼結不足によシ強
度を向上することができないためであシ、１６００℃を
超えると耐火材繊維の脆弱化を招き、やはシ強度を向上
することができないためである。

以下、本発明の実施例を製造方法を併記して説明する。

実施例１〜８及び比較例１〜８ 耐火材繊維としてアルミナ質繊維（実施例１〜６及び比
較例１〜４，７．８）及びムライト質繊維（実施例７，
８及び比較例５，６）を用い、それぞれ下記表に示す重
量部の各耐火材繊維に、結合剤としてそれぞれ下記表に
示す重量部の無定形シリカを添加し、水中で攪拌して耐
火材繊維を分散（屑綿）させた。次に、上記水中に耐火
材原料粉末としてそれぞれ下記表に示す重量部の焼結ア
ルミナを添加混合し、泥漿化した。各泥漿中のＳｉＯ□
及びＡｔ２０５の組成を下記表に併記する。つづいて、
前記各泥漿をプフナーロート状の型に投入し、吸引ｆ適
法によシ脱水し、成形した。つづいて、各成形体を下記
表に示す温度で焼成し、耐火材繊維含有耐火物を得た。

得られた各耐火物の見掛気孔率、カサ比重及び室温と１
３００℃における曲げ強さをそれぞれ下記表に併記する
。

なお、下記表中参照例１．２は従来の軽量耐火物であシ
、参照例１はアルミナ中空粒耐火材原料を使用したもの
、参照例２は粘土質軽量骨材を使用したものである。

上記表から明らかなように比較例１，２の耐火物はアル
ミナ質繊維の含有率が少なく、焼結アルミナ含有率が多
いので従来の軽量耐火物（参照例１，２、以下同様）に
比べて強度は向上したもののカサ比重が大きく軽量化で
きない。

また、比較例５，６の軽量耐火物は無定形シリカの添加
量が本発明の範囲外であるので、いずれもカサ比重が大
きい。また、比較例３，４の軽量耐火物は焼成温度が本
発明の範囲外であるので、いずれも強度が向上していな
い。更に、比較例７，８の軽量耐火物はアルミナ質繊維
の含有率が多く、焼結アルミナの含有率が少ないのでか
なシカサ比重は小さいけれども強度はほとんど向上して
いない。これに対して実施例１〜８の軽量耐火物は従来
の軽量耐火物と比較すると、いずれも軽量化及び高強度
化を達成することができた。また、実施例１〜８の軽量
耐火物の表面は平滑であシ、焼成用道具材として用いて
も被焼成物に傷をつけないことが確認され以上詳述した
如く本発明によれば、高強度化を達成し得る軽量耐火物
及びそうした軽量耐火物を簡便に製造でき、かつその表
面の平滑度を高め得る軽量耐火物の製造方法を提供でき
るものである。

出願人代理人　　弁理士　鈴　江　武　彦ＡＡ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）　　耐火材原料粉末と耐火材繊維とを無定形シリ
   カによって結合し、かつ耐火材原料粉末の含有率が９０
   〜５０　ｗｔ％、耐火材繊維の含有率が１０〜５０ｗｔ
   ％であシ、無定形シリカの含有量が耐火材原料粉末及び
   耐火材繊維１００重量部に対して０．５〜１０重量部で
   あることを特徴とする軽量耐火物。
2. （２）耐火材原料粉末９０〜５０ｗｔ％及び耐火材繊維
   １０〜５０ｗｔ％からなる骨材１００重量部に対して無
   定形シリカを０．５〜１０重量部添加し、これらを水に
   分散させて泥漿を得る工程と、該泥漿を吸引ｆ過法によ
   シ所定形状に成形する工程と、該成形体を１４５０〜１
   ６００℃で焼成する工程とを具備したことを特徴とする
   軽量耐火物の製造方法。