JPS6114176A - 流し込み施工用不定形耐火物 - 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】 （産業の利用分野） 本発明は、例えば取鍋、タンプッシュ、均熱炉。

加熱炉、真空脱ガス炉、コークス炉、ガラス炉。

炉蓋などの、各種工業窯炉の内張りに使用される流し込
み施工用不定形耐火物に関するものである。

（従来技術の問題点） 工業窯炉の内張りは、省力化、経済性などから流し込み
施工が行われるようになった。しかし、この方法は従来
のレンガ積みと異なり、結合剤。

施工水分の添加量が多く、充填密度が小さいために、構
造的強度および耐スポーリング性に劣る。

また、施工後、中子を取り外した後で行う加熱乾燥時に
、水分の急激な蒸発に狸って亀裂や爆裂が生じやすい。

この加熱乾燥時の亀裂、爆裂対策として、アルミニウム
粉を添加することは、既に特開昭５３−６６９１７号な
どで提案されている。すなわち、施工水分とアルミニウ
ム粉とが反応してＨ２ガスを発生し、このＨ２ガスで施
工体中に水蒸気の進路となる気孔を形成するものである
。しかし、粉末状のアルミニウムは発火や粉塵爆発が懸
念される危険物であり、取り扱いを厳重に注意せねばな
らず、安全面から使用を差し控えざるを得ない場合があ
った。また、繊維でないためにスサ的効果が望めな（こ
・ 不定形耐火物に繊維状物質を添加し、そのスサ的効果で
構造的強度や耐スポーリング性を向上させることも既に
知られている。ところが流し込み施工は、材料の充填を
図るために必ず振動を与えることから、繊維材質として
従来一般的な有機質繊維やステンレス鋼繊維では不定形
耐火物と比重分離を生じやすく、繊維が均一に分散した
施工体が得られなかった。なお、有機質繊維の比重は１
．５以下、ステンレス鋼繊維の比重は７，８、不定形耐
火物の比重は約２〜４である。

また、有機質繊維は低温で軟化溶融するため、使用中の
高温下ではスサ的効果が全く失なわれる。

ステンレス鋼繊維も８００℃以上で酸化し、Ｆｅ２Ｏ。

を生成して脆弱化する。さらに、ステンレス鋼では、酸
化に伴なう体積膨張で耐火物組織を破壊する欠点がある
。セラミック繊維の使用も考えられるが、可撓性に欠け
るためか、スサ的効果が少ない。

（問題点を解決するための手段） 本発明は、上記従来の欠点を解決することを目的とし、
その特徴とするところは、耐火性骨材。

結合剤および解こう剤からなる不定形耐火物に、アルミ
ニウム短繊維を前記耐火性骨材に対する外掛けで４．８
ｗｔ％以下添加してなる流し込み施工用不定形耐火物で
ある。

以下、本発明で使用する配合物およびそれらの好ましい
割合について詳述する。

まず耐火性骨材は、電融または焼結のアルミナ、天然コ
ランダム、合成ムライト、焼成ばん土頁岩、焼成ボーキ
サイト、シリマナイト、アンダリューサイト、カイアナ
イト、仮焼アルミナ、シャモット、ロー石、珪石、ジル
コン、ジルコニア、スピネル、粘土、クロム鉄鉱、マグ
ネシア、炭化珪素などから選ばれる１種または２種以上
を使用できる。その粒度は、最大粒子径２〜１００程度
とし、□従来の流し込み不定形耐火物と同様、粗粒、中
粒。

微粒に適宜調整する。なお、施工時の流動性を向上させ
るために、５μｍｍ以下が全体の１〜２０　ｗｔ％を占
めるように粒度調整するのが好ましい。

結合剤は、例えばアルミナセメント、ボルトランドセン
ント、マグネシア粉、アルカリ金属リン　　　九酸塩、
アルカリ土類金属のリン酸塩、ホウ酸塩、ケイ酸塩、第
１リン酸アルミニウムなどから選ばれる１種または２種
以上が使用できる。添加割合２は、その種類に合せ、耐
火性骨材に対する外掛けで０．５〜２０　ｗｔ％程度の
範囲内で調整する。

解こう剤は、施工時の流動性を向上させる。例えばトリ
ポリりん酸ソーダ、ヘキサメタりん酸ソーダ、ウルトラ
ポリりん酸ソーダ、酸性へキサメタりん酸ソーダ、ホウ
酸ソーダ、炭酸ソーダ、ピロりん酸ソーダなどの無機塩
、クエン酸ソーダ。

酒石酸ソーダ、ポリアクリル酸ソーダ、スルホン酸ソー
ダなどの有機塩から選ばれる１種または２種以上である
。割合は、主原料に対して外掛けで０．０１〜Ｑ、５　
ｗｔ％が好ましい。

アルミニウムの短繊維は、純度９８ｗｔ％以上の純アル
ミナの他、Ｍｇ　、　Ｍｎ　、　Ｓｉなどを組合せた純
度９０、ｗｔ％以上のアルミニウム合金でもよい。直径
は０．０１〜２′Ｈ程度。長さは直径に合せて、例えば
２〜４０１１３１にするのが好ましい。長さ方向に対す
る直角の断面形状は、円形、多角形など、いずれでもよ
い。添加割合は、微量でも効果があるが、耐火性骨材に
対する外掛けで４．８ｗＬ％を超えると分散性が悪く、
しかも不定形耐火物の耐食性を低下させる。好ましくは
０．５〜４　ｗｔ％である。

耐火性骨材、結合剤および解こう剤の種類は上記したも
のに限らず、流し込み施工用不定形耐火物に使用可能で
あればそれらを使用できる。また、本発明の効果を損な
わない範囲において、さらに既知の繊維類、金属粉、窒
化珪素、炭素、サイアロンなどを少量添加してもよい。

（効　果） 本発明の流し込み施工用不定形耐火物は以上の構成から
なり、その効果はつぎのとおりである。

本発明で使用するアルミニウム短繊維は比重が約２．７
で、不定形耐火物の比重的２〜４と一致するため、有機
質繊維やステンレス鋼繊維の場合のよう、な比重分離が
なく、例えば炉壁のように高さ方向に長尺な施工体であ
っても均一な分散状態を保つ。

アルミニウム短繊維は使用中の高温で、酸化によって表
面にＡＩ　２０３被膜を生成し、繊維の強度劣化を防止
する。酸化による体積膨張も少ない。また、表面に生成
したＡｌ２Ｏ３被膜は耐火性骨材と同じ金属酸化物であ
り、耐火物組織とのなじみがよく、スサ的効果が太きい
。

また、本発明ではアルミニウムが繊維状であり、取り扱
い上、粉末の場合のような発火、爆裂などの危険性がな
い。しかも、Ｈ２ガスによる気孔が繊維に沿って形成さ
れるためか、亀裂、爆裂などの防止効果がアルミニウム
粉よりむしろ大きいことが確認された。

（実施例） つぎに本発明実施例とその比較例をあげ、それらの試験
結果を示す。

第１表は、各個で使用した金属繊維の化学成分と寸法を
示す。

第２表は、各個の配合組成と試験結果である。

施工水分は、流し込み施工用不定形耐火物の全体に対す
る外掛けで７〜ＩＱ　ｗｔ％とした。

第１表 ※試験方法 （１）残存線変化率 ＪＩＳ・・Ｒ２６５４にもとづいて測定。

（２）冷間曲げ強さ ４０　Ｘ　４０　Ｘ　１６０朋の試験片を１４５０℃Ｘ
２Ｈで焼成し、冷却後、スパン１００寵で測定。

（８）熱間曲げ強さ ４０　Ｘ　４０　Ｘ　１６０　’Ｉ”の試験片を１４５
０１Ｓで２時間保定後、スパン１００酊で熱間測定。

（４）耐スポーリング性 １４５０℃文８０分加熱後、３０分水冷し、亀裂が確認
される゛までこれをくり返した。

（５）耐爆裂性 ８５０　Ｘ　８５０　Ｘ　２０Ｏｎの型枠に振動を付与
しつつ鋳込み、得られた成形体の片面をプロパンガスバ
ーナで加熱乾燥し、爆裂の有無を確認した。

上記第２表の試験結果からも明らかなとおり、本発明に
よる流し込み施工用不定形耐火物の実施例は、比較例に
比べていずれも良好な結果が得られた。また、アルミニ
ウム短繊維は取り扱い上、。

発火、粉塵爆発の危険性もなく、−安全面からも良好で
あった。ここでは示していないが、耐火性骨材などを第
２表に示す以外の種類に変化させたところ、同様の結果
が得られた。

これらの流し込み施工用不定形耐火物の一部を、窯炉に
実際に施工した。本発明実施例を使用したものは加熱乾
燥時の亀裂や爆裂がなく、耐用寿命も従来品に比べて１
．８倍以上であった。

特許出願人　播磨耐火煉瓦株式会社 へ・

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）耐火性骨材、結合剤および解こう剤からなる不定
   形耐火物に、アルミニウム短繊維を前記耐火性骨材に対
   する外掛けで４．８ｗｔ％以下添加してなる流し込み施
   工用不定形耐火物。
2. （２）アルミニウム短繊維のアルミニウム純度が９０ｗ
   ｔ％以上である特許請求の範囲第１項記載の流し込み施
   工用不定形耐火物。