JPS6140883A - 成形耐火性物品の処理方法 - 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】 産業上の利用分野 本発明は、溶融アルミニウム金属と接触して使用するた
めの耐火性物品を製造する方法、ならびにそのようにし
て製造される物品に関する。さらに詳しくは、本発明は
溶融アルミニウム金属による攻撃に対する耐火性物品の
抵抗を増強するための処理に関している。この明細書に
おいて使用される「アルミニウム金属」なる用語は、汚
染物及び不純物？含むアルミニウム、アルミニウム基合
金ならびに純粋な元素アルミニウムを包含するものであ
る。

従来の技術 溶融アルミニウム金属の鋳造、貯留、輸送、ならびに取
扱い及び処理等のその他の作業においては、溶融アルミ
ニウムとの接触のために耐火物からなる物品を用いるの
が、一般的である。そのような物品の例は、直接チル鋳
造操作でしばしば用いられる浸漬管、フロート及びホッ
ト・トップ；溶融金属ン導くための溝ライニング材、チ
ャンネル及びパイプ類：ならびに溶融炉及び貯留容器の
ライニング材：である。これらの耐火性物品は。

断熱、苛酷な熱的及び化学的条件下で品質劣化させずに
溶融金属？保留すること、及び周囲の支持構造物の保護
、の役割を果す。高強度、低熱伝導性、低価格、特定の
目的用途について適切な密度。

溶融アルミニウム金属による化学的攻撃に対する良好な
抵抗は、前記及びその他のアルミニウム取扱いの目的の
ために耐火物を選択する際の重要な要件である。溶融ア
ルミニウム金属と接触する物品馨作るために多種多様な
耐火物材料が使用されてきており１例えば種均の密度、
気孔率及び組成の繊維状（例えばボード型）及び非繊維
状（例えば高密度の注型適性なレンガ型）耐火物；中で
もアルミナ、シリカ、珪酸カルシウム及び珪酸アルミニ
ウムのような酸化物は、頻繁に用いられろ耐火物紙取の
成分である。本発明の対象となる耐火性物品は、現場で
（ライニング材の場合）または成形型、圧縮機もし７く
はその他の装置で、注型法、圧縮法またはこて塗り法等
により賦形され５る最初は湿潤状態の耐火組成物から一
般的に成形され。

そして使用前に固化及び焼成されるか、あるいは少なく
とも完全に乾燥される。

溶融アルミニウム金属による攻撃に対する満足すべき抵
抗、ならびにその他の望ましい性質及び貢ｇ（例えば低
価格）？合せ示す耐火性物品の提供は、アルミニウム工
業界において長い間の問題である。普通使用される耐火
物のほとんどのも（ｎは、Ｓ１０□（普通は珪酸塩の形
で）娶含み、それと溶融アルミニウムが化学反応するの
である。Ｍｇ含有アルミニウム合金は、耐火物類に対し
著しく攻撃的であり、例えば４．５係のＭｇＹ含む米国
アルミニウム協会記号ＡＡ５１８２の合金は、耐火物乞
特に強く攻撃する。耐火物質に対するＡｌ　−Ｍ　ｇ合
金の攻撃に関与する反応の例としては、下記のものがあ
る。

４Ａｔ＋５８ｉ０　　→２α−Ａｔ２Ｏ３＋６Ｓｉ２Ｍ
ｇ＋ＳｉＯ□　→２Ｍｇ０　＋５１５Ｍｇ＋Ａｔ２Ｏ３
→５Ｍｇ０　＋　２部４ＭｇＯ＋Ｎｔ２Ｏ３　→ＭｇＯ
−Ａｔ２Ｏ３（スピネル）Ｌｉ’Ｙ（普通の痕跡量でさ
えも）さむアルミニウム金属は、Ｌｌの高反応性の故に
、耐火物に対して一層攻撃的である傾向がある。

従って、溶融アルミニウム金属の攻撃に対する耐火性物
品の抵抗乞、耐火物組成物に（耐火性物品？それから成
形する前に）、溶融金属による最終成形物品の濡れまた
は攻撃乞・軽減する添加剤ン配合することにより、増強
することが提案されてきている。しかし、そσ】ような
添加物は、強度θ）ような望ましいその他の性質に悪影
響乞与えろことがあり、また時として、添加物配合耐火
組成物の配合または取扱いに特別の注意乞払う８簀があ
る。

本発明の主要目的は、溶融アルミニウム金属と接触して
用いられる耐火性成形物品を処理して、使用の際に溶融
アルミニウムに露出されるようになっている（耐火性物
品の）表面部分？、溶融アルミニウム金属による攻撃か
ら保護する方法？提供することにある。

問題点を解決するための手段 本発明の方法は、広義には、成形耐火性物品の該表面部
分（アルミニウムへの露出部分）乞弗化珪素酸マグネシ
ウムの水溶液で含浸して、かくしてその後の段階での熱
分解のときに溶融アルミニウム金属による攻撃に対する
該表面部分の抵抗を増強する種類の弗化物乞、該抵抗ン
増強するのに効果的な量で与えうる弗化珪素酸マグネシ
ウム沈着物を該表面部分に定着させる工程；しかる後に
少なくとも含浸表面部分ン加熱してそこに沈着された弗
化珪素酸マグネシウム娶分解してその場で該弗化物を生
成させろ工程；乞含むものである。

この明細書で用いられる「弗化珪素酸マグネシウム」な
る用語は、ＭｇＳｉＦ６・６Ｈ２Ｏならびに。

無水物Ｍ　ｇ　Ｓ　ｉＦ　６（ヘキサフルオロ珪酸マグ
ネシウム）ン包含するものである。また「表面部分」と
は、耐火性物品の表面の部分のうち溶融金属に露出され
るようになっている部分（単数または複数）と共に、そ
の表面に適用された水溶液で含浸されうろ該物品の表面
隣接領域馨も指すものである。

「成形物品」なる用語は、注型法、圧縮法またはその他
の耐火物成形法によって（弗化珪素酸マグネシウム溶液
での含浸前に）その使用のための実質的な最終形状に成
形され、固化された物品乞意味する。この明細書におい
ては、特に指示しない限り、「割合」、「百分率」及び
１部」はすべて重量基準である。

作用 詳しく述べると、含浸用溶液は、ＭｇＳｉＦ６・６Ｈ２
Ｏの水溶液である。物品の含浸された表面部分は乾燥さ
せ、その含浸用溶液の自由水を除去し。

また好ましくは適度に加熱して沈着Ｍｇ５ｉ）’　　・
６Ｈ２Ｏ”ｋ脱水してＦ’ら弗化珪素酸マグネシウムの
分解のためのさら／に高い温度に加熱する。多くの応用
については、水溶液中０）４化珪素酸マグネシウム（Ｍ
ｇ　Ｓ　Ｌ　Ｆ　６・６Ｈ２Ｏで表わして）の濃度が約
１００〜約５００Ｓｌ−’＃の範囲であり、また物品の
含浸された表面部分に沈着する弗化珪累酸マグネシウム
の量が表面積１００ｃｒｎ２当り約１．０〜約２５　ｆ
Ｐ（Ｍｇ　Ｓ　ＩＦ　ｇ・６Ｈ２Ｏ）の範囲であるのが
好ましい。

また分解工程は、少なくとも含浸表面部分（あるいは物
品全体）乞約３００〜約５００℃の温度に加熱して実施
してから、その物品乞ｍ融金属に接触させるのが好まし
い。しかしながら分解は。

単に、物品の含浸された表面部分馨溶融金属と接触させ
ろとき（すなわちその物品の初期使用中）に起こる加熱
によって実施することも可能である。

本発明方法によって成形耐火性物品の処理表面部分に定
着された弗化物（通常は、すなわち典型的には１分解生
成物ＭｇＦ２から主としてなる）は。

濡れ抵抗性馨示し、この性質は未処理耐火物乞高度に攻
撃するＬｉ含有アルミニウム合金やＭｇ含有アルミニウ
ム合金等を含めた６融アルミニウム金属による攻撃から
耐火性物品を効果的に保護する。本発明方法は多種多様
な耐火物材料から構成される耐火性物品？処理するのに
採用することができる。耐火物材料の例としては、アル
ミナ、シリカ、珪酸アルミニウム、及び珪酸カルシウム
からなる群より選択される少なくとも１種の酸化物ン含
むもＱ）である。例えば、本発明方法で処理される物品
は、繊維状耐火物０）圧縮体、あるいは、非繊維状の注
型適性耐火物の注型体（キャスティング）であろう。特
にすぐれた結果は、珪酸アルミニウムからなる耐火物材
料から作られた物品の処理の場合に達成される。

含浸工程で用いられろ浴液は、結晶性Ｍｇ　Ｓ　ｔ　Ｆ
　６・６８２Ｏ　ン水に溶解させて作るのが好ましいが
。

Ｈ２ＳｉＦ６の種水溶液にＭｇＯ及びＨＦ’Ｙ添加して
弗化珪素酸マグネシウム生成反応？させろことにより作
るのも好ましい。若干の場合には、殊に溶液が酸性であ
ったり、あるいは含浸されるべき表面部分が比較的多孔
性であったりする場合には。

コロイド状アルミナの水性分散液馨、その浴液に配合し
てから含浸馨行なうのが有利であり、このようなときに
は、コロイド状アルミナ、が被処理物品の含浸表面部分
上に弗化珪累酸マグネシウムと共に沈着される。コロイ
ド状アルミナが酸性浴液を変性し、そして多孔性表面部
分の平滑性を増進させるので有利である。後者の目的（
平滑化）のためには、コロイド状アルミナの分散液は、
沈着コロイド状アルミナによって表面部分σ】細孔を少
なくとも部分的に満たすことによって表面部分の気孔率
乞低減させるのに効果のある割合で含浸用溶液に添加さ
れる。含浸用溶液へのコロイド状アルミナの配合は、約
′５〜約１０係の固型分馨含むコロイド状アルミナ分散
液の少量乞弗化珪素酸マグネシウム水溶液の多量と混合
することにより行なうのが便宜であり、好ましい。組成
においては。

このように含浸用６液に配合されるコロイド状アルミナ
の量は約１５係（乾燥基準）までとしうろ。

さらに本発明の一特定態様によれば、ｇ形耐火性物品の
処理には、（前記の弗化珪素酸マグネシウム溶液での最
初の含浸の後に）物品の当該表面部分・に、珪酸アルミ
ニウム及び珪酸カルシウムからなる群より選択される珪
酸塩？バインダーと混合したもの馨適用し、その層が乾
燥したときに。

その層乞弗化珪素酸マグネシウム水溶液で含浸する追加
の二工程乞含めることができる。これらの追加工程は、
弗化珪累酸マグネシウム分解のための物品（または少な
くともその処理済表面部分）の加熱の前に実施すること
ができる。本発明のこのような態様の処理には、適用し
た被覆層？焼成する工程を含めることもできろ。いずれ
の場合にも、弗化珪素酸マグネシウム溶液での（徘覆層
の）最後の含浸後に、物品乞加熱して５その被覆上に沈
着している弗化珪素酸マグネシウムを充分に分解させ、
濡れ防止性弗化物乞生成させる。この加熱は、物品０）
使用前に実施するか、あるいは物品がその初期使用時に
溶融アルミニウム金属と接触するときのもたらされる熱
によってなされる。

そのような被覆における珪酸塩は、珪酸アルミニウムで
あるのが好ましく、繊維状融合珪酸アルミニウムン粉砕
することにより作られた微細針状物であるのが最も好ま
しい。そしてその被覆物の組成は、主要割合の珪酸塩及
び小割合のカオリンからなる粉末混合物と、バインダー
（例：コロイド状シリカ分散液）とから主に構成される
。この粉末混合物は、さらに、小割合のα−Ａｔ２Ｏ３
粉禾及び／または小割合のＢａＳＯ４粉末乞追加成分と
して含んでいてもよい。上記の適用され、乾燥された被
覆層の含浸は、濃度２Ｏ０ｆｉ’、＃のＭｇＳｉＦ２・
６Ｈ２Ｏの水溶ｅ、乞表面積１００　ｃｍ２当り約１０
〜約２ＯＣＣ１その層に適用することによって沈着サレ
る量に等しい量の弗化珪素酸マグネシウム乞その層に沈
着させる沈着相溶ｉを適用することにより実施するのが
好ましい。乾燥後のその被覆層の厚さは、約０．１〜約
６ｕの範囲であるのが好ましい。

本発明方法のさらに別態様においては、上記の粉末混合
物と小割合のバインダースラリーとから主になる被覆組
成物（初期にパテ状稠度？有する）を用いて、補修用細
片（パッチ）馨作り、あるいは亀裂割れ目ぞ充填し、あ
るいはその他の方法で成形耐火性物品ン構成しく乾燥さ
せて）、これらを次いで本発明方法により、弗化珪素酸
マグネシウム溶液での表面含浸、及びそ０１ＭｇＳｉＦ
６分解のための加熱に付すこともできろ。

本発明は、上記様々の態様のいずれかによって処理され
た成形耐火性物品をも、その範囲に包含するものである
。そσ〕ような物品は、それらの処理された表面部分に
、弗化珪素酸マグネシウムの沈着及び分解によって定着
された濡れ抵抗性の弗化物が存在し、これが溶融アルミ
ニウム金属による攻撃に対して大きな抵抗を与えること
によって。

特徴付けられろものである。

さらに広義には１本発明は、溶融アルミニウム金属と接
触させろために露出される成形耐火性物品の表面部分に
弗化珪素酸マグネシウム乞沈着させ、少なくとも当該表
面部分ヶ加熱して、沈着弗化珪素酸マグネシウム２分解
させ、その場に、溶融アルミニウム金屑による攻撃に対
しての当該表面部分の抵抗を増強させろことからなる。

溶融アルミニウム金属による攻撃から成形耐火性物品乞
保護する方法も提供する。沈着工程では、当該表面部分
上に弗化珪累酸マグネシウムと一緒にコロイド状アルミ
ナ馨沈着させてもよい。この広義の本発明方法は、沈着
工程後に当該表面部分に、珪素アルミニウム及び珪酸カ
ルシウムよりなる群から選択される珪酸塩からなる初期
には流動性の被覆層馨適用し、その被覆層が乾燥した後
に、弗化珪素酸マグネシウムンその上に沈着させる諸工
程を含んでもよい。

さらに別の見方では１本発明は、使用の際に溶融金属ア
ルミニウム露出されるような成形耐火性物の表１１１］
部分上に、ＭｇＦ２からなる弗化物ｔ、溶融アルミニウ
ム金属による攻撃に対する該表面部分の抵抗ン増強させ
るのに効果的な量で、定着させろことからなる。溶融ア
ルミニウム金属と接触用の成形耐火性物品の処理方法も
提供する。

本発明は、その種々Ｏ）見方及び態様において、被処理
表面部分に形成された濡れ抵抗性の、保護性の弗化物の
作用によって、高攻撃性の（例えばＬｉ及び／またはＭ
ｇ含有）アルミニウム溶融による攻ギにさえも抵抗し、
従って５本発明によって処理されない同様な物品と比較
して有利な長い有効寿命？もつ、多様な種類の成形耐火
性物品が提供する。殊に１本発明による処理は、そのよ
うな両度攻撃性金属に露出された無処理耐火性物品の表
面部分に生成する有害な高接着性の外殻状物の発現を著
しく低減ないし防止する。コロイド状アルミナの沈着、
または珪酸塩被覆層の適用乞行う態様の本発明方法は、
被処理表面部分の細孔娶充填し、そして表面粗度を平滑
化することにより。

外殻状物が物品に機械的に付着ないしは係合されるよう
になりう石部位を除く追加利益乞も得えろ。

なんとなれば、七〇）ような外殻状物は生成の際Ｋ。

平滑面から容易に除去されうるからである。本発明によ
る処理は、多くの場合に、被処理物品の強度にも貢献す
る。前記の結果が、物品乞成形するのに特殊な、または
変性された耐火組成物（このようなものは望ましい物理
的及び／または化学的性質を時には低減させる）？使用
するのではなく、既成形物品の牢なる表面適用（塗布）
によって（典型的には表面より下位のある程度の含浸が
伴なわれる）、達成さねゐことは、特に有利である。

従って、従来σ】、すなわち慣用的な耐火性物品は本発
明方法によって有利に保護され５る。

本発明の特徴及び利点を、以下に詳しい説明により、さ
らに明かにする。

本発明馨、溶融アルミニウム金属と接触して使用される
ための成形耐火物品の処理方法、ならびに処理された物
品に、具体化して以下説明する。

例えば１本発明は、溶融アルミニウム金属乞寿造。

保貯蔵、輸送、分配、あるいはその他の取扱いもしくは
処理するのに採用される多様な慣用成形耐火性賦形物１
例えば、溝（トラフ）、チャンネル、容器ライニング、
レンガ、タイル、ホット響トップ、浸漬管、フロート及
びパイプ等（しかしこれらに限定されない）の処理に採
用できろ。こわらの物品は、繊維状耐火物Ｃ例先ば、ボ
ードまたは硬質化フェルトの形）、または非繊維状耐火
物（例えば、高密度のレンガ・タイプの耐火物）から構
成され、また高気孔率、中度気孔率あるいは低気孔率、
または高密度５中密度あるいは低密度でありうる。本発
明方法で処理される物品？製造しうる材料の例は（これ
に限定されないが）、珪酸カルシウム（例：珪灰石）ボ
ード（板）、及びそれから加工された多様な賦形物；珪
酸アルミニウムの繊維または粉末で、コロイド状シリカ
で硬質化されたもの：高アルミナ含量（Ａｔ２Ｏ３〉８
０係）注型適性材、ならびに低アルミナ含量注型適性材
、及びレンガ：るつぼに使用されるようなグラファイト
化粘土；等である。さらに一般的に述べれば１本発明方
法によって処理されうる物品の製造に適当な組成物のう
ちで特筆すべきものは、一種またはそれ以上の酸化物（
例えばアルミナ、珪酸アルミニウム、珪酸カルシウム）
？実質的な量で含む耐火物である。

本発明方法での処理に付す前に、処理されるべき耐火性
物品は１通常は、溶融金属の処理取扱い操作での使用の
ための最終的形状及び寸法に既に成形されている。その
ような成形物品の製造加工ならびにその原料組成は、前
述のように従来のものであってよく、従ってここではさ
らには説明する必要がないであろう。

本発明方法の−例においては、上記の如き成形耐火性物
品は、それを溶融アルミニウム金属による攻撃から保護
するために、溶融アルミニウム金属に窯出されるであ−
ろう物品表面７ａ＝ＭｇＳｉＦ２・６Ｈ２Ｏの水溶液で
含浸し１次いで少なくともその含浸表面部分？加熱して
、その含浸表面とその隣接部においてＭｇ５ｔＦ６Ｙ分
解して、溶融会読による物品の化学的攻ｇＡを防止する
濡れ抵抗性（保護）弗化物？生成させることにより、処
理される。単位表面積当りに適用される弗化珪素酸マグ
ネシウムの量は、熱分解して、溶融アルミニウムによる
攻撃に対する処理表面の抵抗？増強するのに有効な量の
弗化物を与えるように選定される。

ＭｇＳｉＦ６の分解は下記反応式（１）で表わしうる。

Ｍｇ５ｉＦ　　−＋ＭｇＦ２　＋　５ｔＦ６　　　　　
ｆｌ）に のようにして得られる保護的な弗化物は、分解生成物の
ＭｇＦ２からなるか、またはそれン主に含む。若干の場
合には、別の、あるいは追加の保護的な弗化物が分解反
応の結果として生成されうる。

例えば１分解生成物ＭｇＦ２と耐火物基質中の１種また
はそれ以上の化合物との反応により、別の弗化物が生じ
うる。例えば、物品が珪灰石のような珪酸カル７ウム製
である場合１分解反応の結果として得られろ保護的な弗
化物には、ＣａＦ　　ｌらびにＭｇＦ２が含まれうる。

また、繊維性珪酸アルミニウムから加工された物品？処
理する場合にも。

生成される弗化物は、高密度耐火性のトパーズ、Ａｔ２
Ｓ　ｉＯ，（Ｆ　、０Ｈ）２のある量をＭｇＦ２と共に
含みうる。しかし、現在のところ、ＭｇＦ２は得られる
主要な保護付与弗化物であると考えられる。

成形物品の表ｔｂｖ含浸するのに使用する溶液は。

市販品として得られる結晶性ＭｇＳｉＦ６・６Ｈ２Ｏｉ
’ｋ。

適量の水に溶解させて作るのが、便宜である。例えば、
本発明のために好ましい処方の一つ（以下「処方Ｉ」と
称する）では、４００ｉｉ’の結晶性ＭｇＳｉＦ６・６
Ｈ２Ｏン２ｔの水に混合、溶解して。

２Ｏ０　ｆｔ／ｌの弗化珪素酸マグネシウム濃度の溶液
とする。かかる濃度においては、溶液は、典型的には被
処理成形耐火性物品の表面に面積１００ｍ　当り約２５
ＣＣの量で適用されるが、これよりも少ない量は高度に
硬質化されたボード、レンガまたは高密度注型適性材の
表面に適用され、また。

これよりも多い量（例えば表面積１００ｃｒｎ２当り５
０〜５［１］ＣＣまで）は、比較的高多孔性の中度に硬
質化されたボードの表面へ適用され５る。

別法として、ＭｇＳ＋　Ｆ６・６Ｈ□０溶液は、Ｈ２Ｓ
ｉＦ６及びＭｇＯから作ることもできろ。２１］ＯＣＣ
のＭｇ　Ｓ　ｉ　Ｆ　ｓ　・、、６　Ｈｚ　Ｏ溶ｉ’＆
作るための−例示操作では（「処方［ＩＪ）、２６．５
部のシリカゲル（約１０係の水分）ｖｌ　５０部の水に
分散させそして１０８部の４８チＨＦ溶液と混合したも
の馨用いて、下記の反応（２）によりＨｚ　Ｓ　ＩＦ　
６　　馨作り、ＳｉＯ＋　６ＨＦ　−＊Ｉ−］２ＳｉＦ
６　＋　Ｈ２Ｏ（２）そして１３部０１Ｍｇ０粉末乞次
いで添加して、Ｍｇ　Ｓ　＋　Ｆ　６・６Ｈ２Ｏの下記
反応（３）により得ろ。

Ｈ２ＳＩＦ６＋ＭｇＯ→Ｍ　ｇ　Ｓ　ＩＦ　６＋　Ｈ２
Ｏ（３１ここに得られる濃度では、耐火性物品表面積１
００ｃｍ２１ｃ対してコ”　ＭｇＳ　ＩＦ　ｅ　・６Ｈ
２ｏｇ　ｉ　１０　ＣＣ”適用は、表面積１００ｃｒｎ
２当り１．２Ｌｉ−のＭｇＦ２に対応し：表面積１００
α２に対してこの溶液１５ＣＣｎ適用は、表面積１０［
１ｚ２当り１．８ｚのＭｇＦ２に対応する。

さらに別の例（Ｍ　ｇ　Ｓ　ＩＦ　６・６Ｈ２ＯがＨ２
ＳｉＦ６及びＭｇＯから作られる場合に好ましい具体例
）に帖いては、　５７ｇ−の微細ＭｇＯ粉宋乞、７０’
Ｃに予熱された２５ｑｂＨ２ＳｉＦ６　溶液７６０のに
対して、激しく攪拌しながら徐々に添加し１次いで４８
％ＨＦ溶液１ｏｃｃｖ添加する。得られるＭｇＳｉＦ６
・６Ｈ２Ｏ溶液（処方−ｍ）は、製造されたままの濃度
で使用しても、あるいは適用前にその容積の２倍以下の
水で稀釈して使用することもできる。例えば得られた［
処方ＩＩＩ　ＪのＭｇＳｉＦ６・６Ｈ２Ｏ溶液を、７６
０ＣＣの水で稀釈したもの（処方■）は１例えば表面積
１００副　当り約２５ＣＣσ〕量で成形耐火性物品の〕
表面へ適用できる（表面の気孔率に応じてこねよりも少
ない量または多い量となりうる）。

上記Ｑ）各例示から、ＭｇＳｉＦ６・６Ｈ２Ｏの水溶液
の濃度は広範囲に変えうろことが明らかであろう。

２Ｏ０Ｐ／ｚ（またはそわ以下）のような低濃度及び４
００９−／ｌのような高濃度も本発明では有利に用いら
れており１本発明にとって好ましい範囲は約１００〜約
５００ｆ／−／ｌの広い範囲である。

一般的に述べれば、さらに稀釈された酸液も１例＋Ｌば
非常に多孔性の表面の、完全かつ深い含浸のために用い
ることができ、そしてさらに濃い溶液は低気孔率物品の
実質上表面部分のみを処理するのに使用できる。しかし
、非常に多孔質の物品の小表面積部分に迅速に適用する
ために高濃度の溶液乞用いろことは、ＨｇＳｉＦ６の適
切な沈着？達成しつつ適用域を限定しようとする場合に
は、有利でありうる。その場合もし稀釈溶液を用いるな
らば、保護されるべき領域が所要の沈着物を受ける前に
、含浸域が多孔性耐火物の液滲透効果によって、所望保
護域よりも拡大してしまうであろう。

学位面積当りに適用される溶液の量も、もちろん溶液の
濃度、ならびに表面の気孔率に応じて広範囲に変りうる
。単位面積当りの沈着Ｍｇ　Ｓ　ｓ　Ｆ　６　の量の例
Ｙ、ＭｇＦ２当量として表わせば１表面積１０Ｃ１ｙ＋
＋２当り１．２１ないし４ｙ−の範囲である。

上記の濃度及び単位面積当りの沈着Ｍｇ　Ｓ　ｉＦ　ｓ
の量の数値は、いずれも例示であり１本発明の広い概念
はそれらの例示数値に限定されるものではないＯ 本発明のさらに別の具体例においては、耐火性物品の表
面への適用前に弗化珪素酸マグネシウム溶液に一定量の
コロイド状アルミナ？配合してもよい。添加されるコロ
イド状アルミナの好ましい上限値は、溶液１を当り約１
５？（乾燥基準）である。この目的のために適当なアル
ミナ材料は、塩酸、酢酸またはモノクロル酢酸のような
酸の稀釈酸で安定なコロイド状水性分散液（固型分５〜
１０　％）Ｙ形成するアルミナ−水和物の微細白色粉末
である市販品「デイスビュラル（Ｄｉｓｐｕｒ１１）（
ｃ）工程（ａ）＝商標）」である。この市販品は、ドイ
ツ共和国連邦のコンデア社（Ｃｏｎｄｅａ　Ｃｏ、）の
製品であり、米国ではニュー・ヨーク州チャドウツクス
のレメ）　（Ｒｅｍｅｔ　）　　コーポレーションから
購入できる。

「デイスピュラル」粉末から標準的なコロイド状アルミ
ナ水性分散液ン作るには、９０ｙ−の「デイスピュラル
」粉末及びＩＱＣＣの濃塩酸乞７６０ＣＬの水中で４５
分間混合し、−晩かげて沈静化させた後に、底の沈降物
乞除去廃棄する。本発明方法の実施に用いるのに適当な
コロイド状アルミナ分散物乞含有する弗化珪素酸マグネ
シウム溶液の処方のいくつかの例は下記の通りである（
しかしこれに限定されるものではない）： 処方Ｉ−Ａ：処方１ｒ２ｔｃｎ水［４００Ｐ）Ｍｇ　Ｓ
　ＩＦ　６・６Ｈ２ＯＹ溶解）に、上記のようにして作
られた「デイスビュラル」粉末の標準水性懸濁液２Ｏ０
ｍＪｖ添加し、１０〜２Ｏ分間激しく混合する。

処方１−Ａ：激しく攪拌されている７６部の水に対して
、０．４部の６６チＨＣ４及び２．２〜４．５部（処理
されるべき耐火性物品表面の気印率に応じて変わる）の
「デイスピュラル」粉末ン添加し。

６０〜６Ｑ分間攪拌乞続けろ。得られたコロイド状分散
液娶同容量の処方■溶液（５７？のＭｇＯ。

１０ｍの４８％ｌ１−ＩＦ及び７６０　ｃｌ−）２５　
％　Ｈ２ＳｉＦ６溶ｉン用いて作ったＭｇＳｉＦ６・６
Ｈ２Ｏ溶液）と混合する。

処方ＩＶ−Ａ：　２Ｏ　Ｏｆｆ、の上記「デイスビュラ
ル」粉末の標準水性分散液Ｙ、５６０ＣＣの水で稀釈し
、処方■（７６０ｃｃの水で稀釈した処方旧溶液）と混
合する。

処方Ｉ−Ａ及びＩＶ−Ａは１本発明のために特に好まし
い。

所与の濃度については、融合シリカまたは注型適性アル
ミナのような非常に高密度の耐火物に対して使用される
よりも、多量ｃ単位面積当り）の溶液が非常に多孔性の
成形耐火性物品（例えば珪灰石から製造された物品）の
表面に適用される。

高密度物品の場合、その相対的非多孔性耐火物表面が吸
収し５ろよりも多くの溶液乞適用することは無駄である
。しかし、多孔性の耐火物はより多くの溶液？吸収する
ことにより保護される深さが増し、また多孔性の耐火物
は高密度耐火物よりも一般に低い強度であるので、溶液
の吸収量が多いことによって、得られる強度向上効果の
利益は相対的に高い。通常の密度の耐火物（例えば「フ
ァイバーフラックス」耐火材から作られた中度硬化物品
）についての前述の表面積１００　ｃｍ２当り約２５Ｃ
Ｃの溶液の量の数値は、高度に硬質化されたボード、レ
ンガ及び高密度注型物については多少低くなり、また比
較的高気孔性の物品については３０−５　Ｑｃｃ／　１
００ｔｙｎ２までの値となるが、これらの値は、前述の
好ましい処方１−Ａ、ＩＶ−Ａ。

■及び■の溶液を本発明で適用するのに好ましいもので
ある。これらの処方溶液は、約２Ｏｏ　ｙ−／ｌの弗化
珪素酸マグネシウム濃度であり、前記の割合でコロイド
状アルミナ乞含むものと、含まないものである。

コロイド状アルミナが存在する場合に、それは細孔（気
孔）充填剤として機能し、また強酸性溶液を変性する作
用もなす。この後者の機能（酸性溶液の変性）は、弗化
珪素酸マグネシウムを酸の存在下にＨｚ　Ｓ　ｒ　Ｆ　
６及びＭｇＯから製造する場合に重要である。なんとな
れば、そのような場合にはその溶液にコロイド状アルミ
ナを添加するのが極めて好ましいからである。他方、溶
液ン単に市販の結晶性ＭｇＳｉＦ６・６Ｈ２Ｏ１２水に
溶解して製造する場合には（この製造は便宜であり、好
ましい）。

アルミナによる酸性変性効果は・必要でなく、従って、
アルミナの細孔充填機能が所望される用途を除き、アル
ミナ？使用しなくてもよい。殊に、高密度高アルミナ注
型物品または高密度融合シリカ注型物品に適用するため
に結晶性ＭｇＳｉＦ６・６Ｈ２Ｏ乞溶解することにより
作った溶液には、コロイド状アルミナが含まれないのが
非常に好ましい。なんとなれば、これらの場合には、コ
ロイド状アルミナの存在は、耐火性物品表面への弗化珪
素酸マグネシウム溶液の滲入を著しく妨害するからであ
る。しかしながら、：２Ｏイド状アルミナを、一層多孔
性の耐火物に適用される溶液に配合し、それにより物品
の表面の平滑化を助長することは、有利である。細孔ン
充填することによる重要な効果は、溶融金属と接してい
る耐火物表面に発現する沈着物の機械的付着や固着を低
減することである。

本発明方法の実施において、上述のような弗化珪素酸マ
グネシウム水溶液（コロイド状アルミナン含むものまた
は含まないもの）による成形耐火性物品表面の含浸ば、
典型的には、そして多くの例において好ましくは、処理
表面に対して該溶液乞ハケ塗り（ブラッシング）して、
整位面積当りに所望される量を適用する。採用しうるそ
の他の適用方法の例としては、噴霧法及び浸漬法がある
。

どの適用方法乞用いたとしても、その目的は、制御され
た実質的に均一な塗布乞行なって処理表面を充分に被覆
することである。適用溶液は、物品表面に重なるだけで
なく、物品の表面隣接領域内の細孔（気孔）中へ吸収さ
れる（物品が多孔質である限りにおいて）。またコロイ
ド状アルミナが存在する場合には、それは細孔を多少充
填する。

処理表面下への滲透の深さは、耐火性物品の気孔率、及
び単位面積当りの溶液適用量のような因子によって決定
される。使用の際に溶融アルミニウム金属に露出され、
従って溶融アルミニウム金属による濡れに付される耐火
性物品表面のみ乞、溶液で含浸すれば足りる。

含浸後、耐火性物品の処理表面２乾燥させて、適用溶液
の自由水を除去しなげればならない。乾燥は、単に物品
乞室温で適当時間（例えば−晩）放置することにより、
あるいは例えば１００℃で数時間加熱することにより、
実施できる。含浸及び乾燥によって、物品の処理表面上
及び表面隣接領域中に、弗化珪素酸ぐグネシウムの沈着
物が定着される。その沈着物は、この時点ではまだ水和
物の形（ＭｇＳｉＦ６・６Ｈ２Ｏ）である。

好ましくは、いずれかの後続工程を実施する前に、物品
を加熱して沈着弗化珪素酸マグネシウム娶脱水して、無
水物Ｍ　ｇ　Ｓ　ＩＦ　ｅ　に変える。この脱水２行な
うには約２Ｏ０℃に加熱するのが有効である。安全のた
めに、処理表面がパイプのような閉じた系内に置かれる
場合には脱水を行うことは特に重要である。

物品（または少なくともその含浸表面及び表面隣接領域
）７５次いで沈着Ｍｇ５ｔＦ６Ｙ分解するに足るだけ加
熱し、それによってその処理表面及び隣接したところで
濡れ抵抗性、保護性弗化物（すなわち溶融アルミニウム
金属による耐火物の繻れまたは攻撃乞防ぐ弗化物）乞生
成させる。この加熱工程は、物品温度を約３００〜約５
００℃に上昇させる制御された加熱操作として実施する
のが好ましいけれども、処理物品が溶融金属と接して実
使用される初期段階に上記分解反応乞生じさせることも
可能である（なんとなれば、処理表面が溶融アルミニウ
ム金属と接触すると物品の表面及び隣接領域がＭｇＳｉ
Ｆ６０分解温度にま分解熱されることになるからである
。）。

本発明方法による製品は、沈着Ｍ　ｇ　Ｓ　ｒ　Ｆ　ｓ
　の分解の結果としてその場で生成された濡れ抵抗性弗
化物によって、溶融アルミニウム金属による攻撃から保
護された金属接触用表面（及びその隣接領域のい（分か
）χ有する成形耐火性物品である。

溶融金属による攻撃が開始する場合、それらの表面領域
の保護のために５本発明処理物品は、無処理物品や他の
方法による処理物品と比較して溶融アルミニウム金属に
よる攻撃に対して大きな抵抗ン示すことが判明した。特
に１本発明処理物品は。

通常耐火物に対して極めて攻撃的である溶融アルミニウ
ム金属（例えばリチウム含有アルミニウム及び４．５％
マグネシウム含有アルミニウム合金等の溶融物）との長
い接触時間の後にも実質上書されることがない状態にと
どまっている。溶融金属に露出されるときに処理済の耐
火物上に形成されるような外殻状物（スケール等の沈着
物）は、無処理物品の場合に物品表面に重度にかつ強固
に接着（機械的に固着しているものとは異なり、軽度で
あり、また容易に除去できる。このような有利な効果は
、多様な組成の既成形、慣用耐火性物品に応用できる経
済的かつ単純な表面処理によって達成される。

前記の、コロイド状アルミナ乞含むか含まないＭｇＳｉ
Ｆ６・６Ｈ２Ｏ水溶液による含浸及びそのＭｇ　Ｓ　Ｉ
Ｆ　６　ゑ加熱による分解でなされる成形耐火性物品表
面処理自体は攻撃的なＬｉ含有及びＭｇ含有アルミニウ
ム溶融物による攻撃にさえも耐える高度に効果的な保護
を耐火性物品に与えるが。

さらに大きな保護は、″本発明により、物品の弗化珪素
酸マグネシウム含浸表面に珪酸塩被覆乞適用し、しかる
後にその被覆ン弗化珪素酸マグネシウム溶液ンさらに適
用して含浸し、次いで加熱してそのＭｇＳｉＦ６　ｋ分
解することにより、得られる。

本発明のかかる態様で使用される珪酸塩被覆は。

主要割合の微粉砕珪酸アルミニウムまたは珪酸カルシウ
ム、小割合のカオリン（Ａ１２Ｏ３・２ＳｉＯ□・２Ｈ
２Ｏ）（例えば低鉄含量の精製白色ジョーシア粘土）、
及びバインダー（例えばコロイド状シリカ）からなり、
これに少量の微粉砕α−Ａｔ２Ｏ３及び／またはＢ　ａ
　Ｓ　Ｏ４が加えられることもある。

上記珪酸塩は珪酸アルミニウムであるのが好ましく、本
発明の弗化珪素酸マグネシウム処理は、珪酸アルミニウ
ム乞用いた場合に溶融アルミニウムの攻撃に対する最も
効果的な保護を与えることが判明した。使用される珪酸
アルミニウムは、長さ約１０ミクロン、巾（直径）約１
〜２ミクロンの微細針状物の形に粉砕された繊維状融合
珪酸アルミニウムであるのが、最も好ましい。そのよう
な針状物は１例えば、カーポランダム社の商標［ファイ
バースラックス（Ｆｉｂｅｒｆｒａｘ）Ｊ　で市販され
ている融合珪酸アルミニウムを粉砕することにより製造
できろ。

本発明にとって好ましい処方においては、上記被覆は下
記の表に示した粉末混合物から調製される。

（珪酸アルミニウム カオリン　　　　　　　　　　　　　６０／Ｉ　　　５
０〜９０〃粉砕α−Ａｔ　Ｏ粉末　　　　１２Ｏ／／　
　　　０〜２Ｏ０〃♀　３ 微細Ｂａ５Ｏ粉末　　　　　　８Ｑｔｔ　　　　Ｏ〜１
００／／かかる粉末混合物は、最初に水で稀釈されたコ
ロイド状シリカ硬質化剤中にスラリー化されて。

被覆組成物をなす。適当なコロイド状シリカ硬質化剤の
一例は、商標［カオウール・リジダイザ−（Ｋａｏｗｏ
ｏｌ　Ｒｉｇｉｄｉｚｅｒ）Ｊ（バブコック・アンド・
ウィルコック社）で市販されている製品であり。

このものは、４０チのシリカ固型分（６００℃で１時間
焼成時）を含む負電荷シリカ粒子の水性分散液（ゾル）
であり、普通は種々の無機繊維、殊に珪酸アルミニウム
繊維のための結合剤として使用される。典型的には、前
述の粉末混合物の添加前に初期コロイド状シリカ分散液
（すなわち市販濃度のもの）は、同溶積の水で稀釈され
るけれども、個々の場合に応じてその他の稀釈度（例え
ば７５ｑｂ初期コロイド状分散液、２５チ水）を使用し
うる。

本発明方法で使用するための別の一例の被覆処方におい
ては、前記表中の「典型例」の欄の粉末混合物１００？
ン、５０１５０水稀釈「ｂオウール・リジダイザー」分
散液（水１部、初期コロイド状シリカ分散液１部）の６
０ＣＣ中にスラリー化させる（処方Ｖ）。比較的高多孔
性の耐火物表面に適用するためには、粉末混合物の割合
を低減させ１例えば前記［−典型例」粉末混合物１００
　ＰＹ５０１５０水稀釈［カオウール・リジダイザー分
散液中にスラリー化させる（処方■）。初期コロイド状
シリカ分散液の水での稀釈度を下げると（例えば５０１
５０でなく７５／２５にすると）。

溶融アルミニウムによる被覆耐火性物品の濡れに対する
被覆の保護が多少低減するが、その被覆により物品に与
えられる強度の増加が内きくなる。

約５０１５［］ないし約７５／２５の稀釈度範囲は。

未稀釈硬質化剤（すなわち初期コロイド状シリカ分散液
）：稀釈用水の比として本発明の目的に好ましいが、硬
質化剤乞稀釈しないで使用することも可能である。

α−ＡｔＯ及びＢａ５Ｏ，は前記粉末混合物の任意成分
であるけれども、殊に浸漬管やフロートのような物品に
適用するためには、両者馨使用して。

被覆物品に平滑な光沢ある表面ン与えるのが一般には好
ましい。高度の表面平滑性が必要とされない場合には５
それらの任意成分は省略してもよいことがある。

若干の場合には、微細珪酸カルシウム（例えば珪灰石）
の粉末乞、上明粉末混合物の珪酸アルミニウム成分の代
りに用いることができ、従って上記表中の１典型例」粉
末混合物中の７６０部の「ファイバーフラックス」粉末
の代りに７６０部の珪灰石ン用い、他の成分はそのまＮ
とすることができる。珪灰石を用いた被覆処方は、「フ
ァイバーフラックス」または同様な珪酸アルミニウムを
用いた被覆と比較して、耐火性が低く、接着性か弱く、
また４、５チマグネシウム含有アルミニウム合金による
攻撃に対する抵抗が低く、従って無硬質化多孔性断熱用
耐火物の表面に適用されたときには亀裂する傾向が高く
なる。しかし、珪灰石のコストは珪酸アルミニウムのコ
ストとよりも低いので、珪灰石を用いる被覆処方は低価
格であり、種４の低規格用途には満足すべきものである
。

珪酸塩核種ン用いる本発明方法の態様における第１の工
程は、成形耐火性物品ｃ″ｆなわち、溶融アルミニウム
金属と接触して用いられる物品）の表面ｗ、ＭｇＳｉＦ
６−６Ｈ２Ｏ水溶液で含浸することである。この含浸工
程は、前述の方式で実施することができ、好ましくは上
記［処方−ＩＪ（水に溶解したＭ　ｇ　Ｓ　ＩＦ　６・
６Ｈ２Ｏ）Ｙ用い、その溶液中にはコロイド状アルミナ
？含ませない。なんとなれば、アルミナはその溶液の酸
性度を変えるために必要でなく、また珪酸塩被覆が次に
適用される場合には、表面細孔乞充填することが不要で
あるからである。溶液の適用量は１次に被覆が適用され
ない場合と同じであってよく５例えば表面積１００Ｉｙ
ｎ　当り約２５ＣＣであり（２Ｏ０１％／ｌの弗化珪素
酸マグネシウム濃度において）、あるいは基質（すなわ
ち耐火物表面）の気孔率に応じてこれよりも低（または
高くできる。含浸された表面は、例えば約１００℃に加
熱することにより、または室温で一晩程度放置すること
により、珪酸塩被覆の適用前に、乾燥されなければなら
ない。

また処理物品が過度に硬質化された物品である場合には
、その過変硬質化処理によってもたらされた表面のシリ
カ沈着物は、例えばブラシノにより除去されるべきであ
る。

次に、物品の弗化珪素酸マグネシウム含浸表面に、珪酸
塩被覆が比較的薄いスラリーの状態で（最も好ましくは
ハケ塗り法で）適用されて、保護されるべき表面全体に
わたって拡がっている薄い連続被覆層が与え・られる。

この被覆は１例えば１００〜２Ｏ０℃に加熱することに
より、または室温で一晩放置することにより、乾燥され
る。乾燥被覆の厚さは約０．１〜約０．５１１ｆｍであ
るのが好ましい。乾燥された被覆の表面は、次いで、弗
化珪素酸マグネシウム水溶液？さらに適用することによ
’）ｆ浸される。この溶液も、好ましくは、コロイド状
アルミナを含まない「処方−Ｉ」溶液であるが、最初の
未被覆物品表面の含浸のために用いられたのよりもいく
分か低い適用量（例えば２Ｏ０ｆ−／ｌの溶液濃度で１
表面積１００　ｃｍ２当り約１０〜２Ｏ９Ｃ）とするの
が典型的である。この溶液含浸被覆も１例えば約２Ｏ０
　’Ｃで約２時間加熱することにより乾燥される。

珪酸塩被覆は、物品’に５００℃までの温度に加熱する
ことにより焼成することができ、及び／または、珪酸塩
被覆工程の前及び後の両方に適用された弗化珪素酸マグ
ネシウムは、被覆後の最後の含浸後に例えば３００〜５
００　’Ｃに物品ン加熱することにより分解することか
できる。別法として。

その分解は、処理物品が実使用されるときに溶融金属と
接触することから生じろ加熱によって実施してもよい。

いずれの場合にも、前述の態様におけるように、被覆の
上下両方に存在するＭｇ５ｉ６は加熱により分解して、
溶融アルミニウム金属による物品の攻撃？防止するのに
有効な耐濡れ性弗化物ｃ主としてＭｇＦ２からなると信
じられろ）娶生成する。

この操作の製品は、−またはそれ以上の表面領域に保護
性弗化物を有じ、そしてそれらの表面上に、それ自体が
第２の弗化珪累酸マグネシウム含浸工程からもたらされ
た保護性弗化物を担持している連続珪酸塩被覆を有して
いる、成形耐火性物品である。この被覆は、殊にそれが
珪酸アルミニウムからなるときには、物品表面に強固に
接着しており、溶融アルミニウム金属の攻撃から物品を
保護すると共に強度を増加する寄与ンなし、またそれは
外殻状沈着物の機械的固着乞低減するように表面乞平滑
化する前述のように、本発明のＭｇ　Ｓ　ｔ　Ｆ　ｅ　
　による処理それ自体は、珪酸アルミニウム乞用いた場
合に溶融金属の攻撃の防止に最も効果的であるので、珪
酸アルミニウム被覆乞採用する本発明の態様の重要な応
用分野の一つは、珪酸アルミニウム以外の耐火物で構成
された成形物品を保護処理することである。すたその被
覆の表面平滑化効果は、かかる本発明態様乞、粗表面ま
たは高多孔性表面？有する成形耐火性物品（珪酸アルミ
ニウムから構成された物品ン含む）のいずれにも応用可
能とする。

所望ならば、直前に述べた操作を繰返えすことにより（
すなわち弗化珪素酸マグネシウム溶液の適用及び珪酸塩
被覆の適用を交番に続けることにより）、そして各適用
後に完全な乾燥を行なうことにより、成形耐火性物品表
面上に多層被覆を構築することができる。その際に、前
に適用された珪酸塩被覆層に対する弗化珪素酸マグネシ
ウム溶液の適用（１回当り）は、前記のように比較的少
量とするのが好ましく１例えば２Ｏ０　ｔ／Ｌの濃度の
溶液については面積１００ｃ＋＋＋　　当り１０〜２Ｏ
ＣＣとするのが好ましい。また１本発明方法によってそ
れ以前に処理及び／または被覆された耐火性物品は、そ
の表面を清浄化して沈着物及び残留物乞まず除去すれば
、実使用の後にも同じ方法で再処理または再被覆して再
使用に提しうる。

本発明のさらに別の態様においては、前記の表に例示し
た珪酸アルミニウム組成物であって、コロイド状シリカ
バインダーと共に薄い水性スラリーとして前記の被覆層
を与えるようにしたものは。

バインダー使用量乞適切に削減することにより、パッチ
ング（当て補修）、充填または接合の目的のためのパテ
として、あるいは注型のためのパテとしてさえも使用で
きる。例えば、前記表中の「典型例」粉末混合物で、少
量の前述のコロイド状シリカ分散ｉ（未稀釈のもの、ま
たは水で５部係以上の濃度に稀釈されたもの）と混合さ
れてパテ状のコンシスチンシイ（稠度）とされたものは
。

乾燥したときに、鋼１種々のレンガ、アルミナ及びシリ
カ系注型物、珪酸アルミニウムまたは珪酸カルシウム・
ベースの組成物から作られたあらゆる耐火性ボードに対
して、相容性であり、また８００℃にまでの温度に加熱
されるとそれらの物・品に強固に接着する。このタイプ
の別のパテ組成物は、５部１５０水稀釈コロイド状シリ
力分散液１．８〜２．２部に対し、前記「典型例」粉末
混合物７１０部含むものである。このようなノくテ材料
は鋼に直接に適用でき、亀裂？充填するのに、当て補修
（バッチ）？するのＶＣ，あるいは耐火物同志？接合す
るのに使用できる。この態様の本発明方法は、パッチ、
充填、接合部、または珪酸アルミニウムパテからなる別
の物体（このものは成形耐火性物品の一部馨なす）？形
成し、固化し、乾燥する工程；その物体等の露出表面乞
Ｍ　ｇ　Ｓ　Ｉ　Ｆ　ａ・６Ｈ２Ｏ水溶液で含浸する工
程；（溶融金属と接触して使用する前またはその使用の
際に）加熱してＭｇＳｉＦ６’ｌｉ分解して保護性弗化
物乞その場に生成させる工程：ン含む。この場合にも処
理パッチやその他の物体に、溶融アルミニウムによる攻
撃に対してのすぐれた抵抗を賦与する。

本発明のさらに別の態様例においては、直前に述べたパ
テ組成物に類似している珪酸アルミニウム組成物である
が、好ましくは塗料ハケ等による適用に適した稠度（コ
ンシスチンシイ）ｔもつ組成物が、鉄または鋼の表面に
直接適用されて、その上に保護被覆層を形成する。この
層は、乾燥すると、それ自体が成形耐火性物品を構成す
るものであり、その乾燥被覆層の表面にＭｇＳｉＦ６・
水溶液を適用することにより含浸され１次いで加熱され
るとそのＭｇ　Ｓ　ＩＦ　ｇ　が分解されてその場に保
護性弗化物が形成される。

実施例 本発明をさらに説明するために、以下の特定の実施例？
示す。

実施例１゜ 外径２．５　ｃｍ　、内径１ｃｒｎ、長さ１２ｃｒｎの
浸漬管乞１２本、ＣａＯ−８ｉＯ２（珪灰石）ボードか
ら加工して作った。このらの管のうちの６本？「処方Ｉ
Ａ」溶液中に浸して処理し、被処理表面１００　ｃｍ２
当り約２ＯＣ１’適用し、他方残りの６本は処理しなか
った。処理済の管は５００℃に１時間加熱した。

６本の処理管及び６本の無処理管からなる一つの群を、
Ａｔ−４，５係Ｍｇ合金の７５０℃の溶融物中に４８時
間漬けた。別の６本の処理管及び６本の無処理管からな
る一群χ、５０ｐｐｍのＬｉ及び５０ｐｐｍのＮａＹ含
むＡｔ−０，５１Ｍｇ合金の７５０℃の溶融物中に４８
時間漬けた。両方の場合に。

無処理管は強度に接着性の黒い外殻状物でおおわれ、こ
れを除去するのは極めて困難であり、除去すると管の表
面が崩れた。これとは対照的に、処理された管は、濡れ
、浸食または金属の攻撃の兆候ヶ全く示さず、その代り
に薄い、光沢のある。

非接着性の外殻状物（沈着物）？生じさせたが。

これらは指で剥離させることにより容易に除去できた。

実施例２゜ 直径２．５ｚ、長さ３０ｃｒｎの４本ｆ）棒と、珪灰石
（ＣａＯ−８ｉＯ□）ボードから加工して作った。２本
の棒ン「処方１−Ａｌｆｉに浸して処理し、被処理面積
１００ｍ　　当り約１５の？適用し１次いでそれらｖ５
００℃で約１時間熱処理した。残りの２本は無処理のま
まであった。

４本＋７）棒すべて乞、Ａｔ−４，５％Ｍｇ合金の７５
０℃の溶融物中に９６時間漬けなから３００　ｒ、ｐ、
ｍでスピン回転させた。

実施例１と同様に、処理された棒は濡れ、侵食または金
属による攻撃の兆候？示さなかったが。

無処理の棒は１重質な、暗灰色、強接着性外殻状物でお
おわれていた。

実施例６゜ 「カオウールーリジダイザ（Ｋａｏｗｏｏｌ　Ｒｉｇｉ
ｄｉｚｅｒ）Ｊ（シリカゲル）で処理された「〕７アイ
バーフラツクス（Ｆｉｂｅｒｆｒａｘ）Ｊ　　（珪酸ア
ルミニウム）ペーパーＣＯ，５ｍ厚）？固く巻くことに
よって、直径約５ｃｍ、長さ６０ｍの４本の棒２作った
。２（１０℃で乾燥後、２本の棒を［処方（−ＡＪ浴溶
液５分間浸漬し、２Ｏ０℃で乾燥し１次いで５００℃で
１時間熱処理した。残りの２本の棒は無処理のままであ
った。

４本の棒すべて？、実施例２に記賊したのと同じ条件下
（ただしスピン回転は１週間すなわち約１７０時間継続
し、溶融金属乞毎日交換）で浸漬スピン試験に付した。

処理された棒については。

化学的攻撃または侵食の兆候が認められなかったが、無
処理棒は重質な強接着性の黒い外殻状物でおおわれてい
た。

実施例４゜ 硬質化処理済の［カオウール（Ｋａ　ｏｗｏ　ｏ　ｌ　
）Ｊ（ＡｔＯ−８ＩＯ２）繊維質耐火物から作られ、連
続鋳造作業において溶融アルミニウム金属の分配に用い
られる４個の溶融アルミニウム用容器？、１週間にわた
り連続プラント実使用で試験した。

これらの容器はその際に７００℃またはそれ以下のオー
ダーの温度の種々の低合金含量アルミニウム合金の取扱
いに用いられた。

４個の容器のうちの２個は実使用前に、本発明による処
理を受けた。この処理は、処理面積１００ｃｒｎ２当り
「処方Ｉ」溶液ｖ１５〜２Ｏｃｃの量でプラツシ塗布し
、約２Ｏ０　’Ｃで一晩乾燥し、軟質多孔性ボード（板
）について前述の珪酸アルミニウム被覆処方（［処方■
Ｊ）Ｙブラツシ塗布して。

薄い平滑！ｍｔ形成し、約２Ｏ０℃で一晩乾燥し。

「処方ｌ」溶液’ａ’　１５〜２Ｏ　ＣＣ／　’１００
　ｃｍ２の量でブラツシ塗布し、２Ｏ０℃で乾燥し１次
いで、５００℃で１時間加熱することにより行なった。

残りの２１１ｉ１の容器は無処理のままであった。

２個の無処理容器はわずか４８時間の実使用の後に重大
なあげた傷及び表面変化？示したが、処理された容器は
１００時間の連続笑使用後にも新品同様な状態のままで
あった。

実施例５゜ 予め柔軟化した０、３ｃｒｎ厚の「ファイバーフラック
ス−ペーパー（Ｆｉｂｅｒｆｒａｘ　ｐａｐｅｒ　）Ｊ
　（Ａｔ２Ｏ３・Ｓ　ｉｏ　２フアイバー）及びコロイ
ド状シリカ硬質化剤乞用いて、内径２１．６ｃｙ＋＋、
壁厚１．９ｔＯＹ＋＋、長さ４５、７　ａｎｆ１４本の
円筒体？作った。これらのうち２本は、「処方１−ＡＪ
溶液ン２Ｏ　ｃｃ／　１００　ｃｍ２の量でブラツシ塗
布することにより処理し、残りの２本は処理しなかった
。各円筒体σ′）一端部？閉鎖し、垂直位置にして、そ
れぞれの円筒体に溶融したＡｔ−４，５％Ｍｇ合金乞満
たして７５０℃の炉中で７２時間保持した。

炉から取出して空にしたところ、無処理円筒体は合金に
より著しく攻撃され、それらの表面が強接着性暗灰色外
殻状物で硬くかつもろくされていることが判った。それ
らの付着物はハンマーどたがね２用いなければ除去でき
なかった。その変化した灰黒色表面物質ｖＸ線回折分析
したところ、それは主にα−Ａｔ２Ｏ３とＳ１２含むこ
とが示された。これらは合金中のＡｔ及びＭｇによる下
記の還元反応に由来するものであることは明白である。

ＡｔＯｅＳＩＯ＋ＡＬ→α−Ａｔ２Ｏ３＋Ｓ１Ａｔ　Ｏ
−８ｉｎ２＋Ｍｇ　＋ＭｇＯ＋Ａ７＋Ｓｉ処理された円
筒体は合金による化学的攻撃乞受けておらず、それらの
薄い、明白の外殻状物は手で容易に剥離できた。

実施例６゜ 高アルミナ含量の注型適性耐火物から作った深さ１．５
２ｍ、直径２．４４ｔｎの大型溶融アルミニウム貯留容
器は、アルミニウム金属によって著しく攻撃され、硬い
暗灰色のα−Ａｔ２Ｏ３＋ＳＬ混合物を形成しており、
このものは多くの個所で過度に亀裂し砕ける傾向にあっ
た。損傷？適当に補修した後に、この容器の内壁を、コ
ロイド状シリカゲルで硬質化された０、　５　ｃｍの「
ファイバーフラックス・ペーパー」の二重層で被覆した
。室温で２日間乾燥した後、処理面積１００ｃｍ２当り
約１５ＣＣの量の１処方１−ＡＪ溶液乞七のライニング
材にブラツシ塗布し１次いでその表面を電熱によって３
００℃に２日間加熱した。

この容器乞２月間の連続使用に付し、この間にこの容器
で種々のアルミニウム合金（例えばＡｔ−４，５％Ｍｇ
合金）乞取扱った。上記の操作期間後に、内容物乞排出
し冷却した後の容器乞検査したところ、ライニング材は
、はとんど完全無欠のままであり、金属による攻撃か“
ら壁面ン完全に保護していた。

実施例Ｚ 高アルミナ含量耐火物（８０チくＡｔ２Ｏ３）から６枚
のタイル（寸法５０ｃｍＸ５０ｃｍ×５ｃｍ）乞注型成
形し、乾燥し、８００℃で焼成した。１枚のタイルは無
処理のまま残こし、別の１枚２［処方１−ＡＪ溶液中に
６分間浸漬した。第３のタイルは、実施例４に記載され
るのと同様な「処方ｌ」／珪酸アルミニウム被覆／「処
方Ｉ」処理に付したが、この場合には被覆処方（「処方
■」）を、レンガ密度の物質を与えるのに適当になるよ
うに選し、そして適用被覆の厚さを１／６２〜１／１３
インチ（約０，８〜１．６闘）となるようにした。次い
でこれら６枚のタイルすべてＹ、Ａｔ−４，５４Ｍｇ合
金溶融物中に７５０℃で９６時間にわたり懸架した。

これらのタイル？検査したところ、無処理タイルは合金
により著しく攻撃されたこと、「処方Ｉ−ＡＪ溶液で処
理したタイルは７２〜９６時間の漬漬経過中にいく？か
の局部的変化（暗褐色はん点）を発現したこと、しかる
に［処方ＩＪ／珪酸塩被覆／［処方ＩＪ７）完全な処理
を受けたタイルには認めうる金属攻撃がなかったこと、
が判明した。

実施例８゜ 実施例７のようにして６枚のタイルを作り、処理しそし
て試験した。しかしこの場合には、タイルは粉砕した融
合シリカの注型適性耐火物乞原料として製造した。「ｈ
方Ｉ−ＡＪ処理と、珪酸塩被覆を行なった完全処理との
両場合には、溶融金属の攻撃からの満足すべき保護が得
られたが、無処理タイルは著しく変化を受け、高接着性
の外殻状物でおおわれており、このものはたがねとハン
マーを用いてさえも除去するのが困難であった。

実施例９ 数個の寸法１５　Ｘ　４０　Ｘ　４０　ａｇの鋼ブロッ
クのそれぞれの１５　Ｘ　４０　ｌＩｊの一面に、巾１
０ｊｌＪ、長さ６５間、深さ１０＋ｍのキャビティ（く
ぼみ）を機械加工で設げ１次いでそれらのキャビティに
処方物？充填した。この処方物は５珪酸アルミニウム粉
末混合物（前記「表ｊ中の典型例の混合物とコロイド状
シリカバインダーとからなるものであり、「処方Ｖ」と
０相異点は、「処方■」の粉末１００？当り標準６０Ｃ
ｃｆｆ１５０１５０水稀釈シリカゲルの代りに、２Ｏ部
の５’０１５０水稀釈シリカゲル乞用いることによって
パテ様の稠度にした点のみである。キャビティ充填後の
各ブロック？′５００℃で処理し、後に珪酸アルミニウ
ム充填物面に１処方１−ＡＪ浴溶液適用した。

次いで、これらのブロック乞、溶融アルミニウムへの露
出、次いでアルミニウムとの接触を解くことを繰返し交
番に行なうサイクル操作に付した。

これによりブロックが交番の加熱・冷却を受けることに
なった。そのようなサイクル操作？１５時間以上行なっ
た後にも、ブロック中の珪酸アルミニウム充填物は、亀
裂や、キャビティの鋼表面との緊密な条触からの分離等
の好ましくない傾向の劣化乞全く示さなかった。

実施例１０ １０５Ｏ０のＭｇＳｉＦ６・６Ｈ２Ｏ結晶ｖ　１．５　
ｔの熱い水道水に激しく攪拌しながら添加し、すべての
結晶が溶解するまでその攪拌Ｙ１０〜２ｏ分間継続した
。その攪拌の進行中に、標準的な［ディスビウラル（Ｄ
ｉｓｐｕｒ１１）（ｃ）工程（ａ））Ｊコロイド状アル
ミナ懸濁液２Ｏ０ｍ１を添加し、さらに約２Ｏ分間攪拌
乞続けた。

得られた濃厚溶液／懸濁液に繊細な、高多孔性キャスタ
ー・ノーズピースの先端を浸漬した。この−回の浸漬は
、２Ｏ０１１−／ｌの弗化珪素酸マグネシウム濃度の［
処方１−ＡＪ浴溶液のほぼ２回の浸漬に相当するもので
あり、その限定された領域（すなわち浸漬先端部分）以
外へ液馨滲み出さずに強固な保護（Ｍｇ　Ｓ　ｒ　Ｆ　
６　が加熱で分解されたとき）を与えた。

実施例１１ 耐久性のある不亀裂性の被覆？得るために。

０．５ｔのコロイド状シリカバインダー中に上記「表」
２）與型例混合物１Ｆ４Ｙ添加してなる比較的高濃度Ｑ
）スラリー馨、直径約２フィート（約６０ｃｍ　）、高
さ４フイート（約１２Ｏｃｒｎ）の大型の鋳鉄製インペ
ラー（スクラップアルミニウム？溶融アルミニウムと共
に約７５０℃で高速混合する容器中で使用されるもの）
に２回ブラツシ塗布した。

約２Ｏ０℃で乾燥後、その塗布被覆表面に「処方１−Ａ
」溶液？１表面積１００ｃｎ１２当り約１ｇ−ノ量で適
用することにより処理した。このように被覆処理された
インペラーの有効寿命は、無処理のインペラーや普通の
市販調合物で被覆されたインペラーの２〜６日間の寿命
に比較して約２週間にまで増加した。

本発明が上記の特定の例で記載された態様及び特長に限
定されるものでなく１本発明の精神？逸脱することなく
別の態様でも実施されうろことは、了解されよう。

（外５名）

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. （１）溶融アルミニウム金属と接触して使用するための
   成形耐火性物品を処理する方法であって、使用の際に溶
   融アルミニウム金属に露出される該成形物品の表面部分
   上に、溶融アルミニウム金属による攻撃に対する該表面
   部分の抵抗を増強するのに効果的な量のＭｇＦ＿２から
   なる弗化物を定着させることからなる上記処理方法。
2. （２）（ａ）成形耐火性物品の該表面部分を弗化珪素酸
   マグネシウムの水溶液で含浸して、かくして後の段階で
   の熱分解のときに、溶融アルミニウム金属による攻撃に
   対する該表面部分の抵抗を増強する種類の弗化物を該抵
   抗を増強するのに効果的な量で与えうる弗化珪素酸マグ
   ネシウム沈着物を該表面部分に定着させ、しかる後に、 （ｂ）少なくともその含浸表面部分を加熱してそこに沈
   着されている弗化珪素酸マグネシウムを分解してその場
   で該弗化物を生成させる、 各工程からなる特許請求の範囲第１項に記載の方法。
3. （３）含浸用溶液はＭｇＳｉＦ＿６・６Ｈ＿２Ｏの水溶
   液であり、工程（ａ）において耐火性物品の含浸済の表
   面部分を乾燥して含浸用溶液の自由水を除去する特許請
   求の範囲第２項に記載の方法。
4. （４）工程（ａ）において該表面部分上に沈着される弗
   化珪素酸マグネシウムの量は、表面積１００ｃｍ＾２当
   りＭｇＳｉＦ＿６・６Ｈ＿２Ｏとして１．０〜２５グラ
   ムである特許請求の範囲第２または３項に記載の方法。
5. （５）工程（ｂ）は、該耐火性物品が溶融アルミニウム
   金属と接触される前に、該物品の少なくとも該長面部分
   を３００〜５００℃の温度に加熱することにより実施す
   る特許請求の範囲第２〜４項のいずれかに記載の方法。
6. （６）工程（ｂ）は、該物品の該表面部分を溶融アルミ
   ニウム金属と接触させることにより実施する特許請求の
   範囲第２〜４項のいずれかに記載の方法。
7. （７）該耐火性物品は、アルミナ、シリカ、珪酸アルミ
   ニウム及び珪酸カルシウムからなる群より選択される少
   なくとも１種の酸化物からなる耐火物より構成されてい
   る特許請求の範囲第１〜６項のいずれかに記載の方法。
8. （８）耐火物は繊維状耐火物よりなり、該耐火性物品は
   その圧縮体である特許請求の範囲第７項に記載の方法。
9. （９）耐火物は注型適性耐火物よりなり、該耐火性物品
   はその注型体である特許請求の範囲第７項に記載の方法
   。
10. （１０）該表面部分は多孔性であり；該表面部分の気孔
    率を沈着コロイド状アルミナでその細孔を少なくとも部
    分的に満たすことにより低減させるのに足る量のコロイ
    ド状アルミナの水性分散液を、該含浸用溶液に配合する
    こと；を特徴とする特許請求の範囲第７項に記載の方法
    。
11. （１１）（ｃ）工程（ａ）の後かつ工程（ｂ）の前に、
    該含浸済の表面部分に対して、珪酸アルミニウム及び珪
    酸カルシウムからなる群より選択される珪酸塩をバイン
    ダーと混合してなる被覆層を施し、 （ｄ）その被覆層が乾燥した後に弗化珪素酸マグネシウ
    ム水溶液でその被覆層を含浸する、 各工程を含む特許請求の範囲第２〜１０のいずれかに記
    載の方法。
12. （１２）該被覆層を焼成する工程を含む特許請求の範囲
    第１１項に記載の方法。
13. （１３）珪酸アルミニウムは、繊維性の融合珪酸アルミ
    ニウムを微粉砕することにより作られた微細針状物の形
    である特許請求の範囲第１１または１２項に記載の方法
    。
14. （１４）該被覆物は、主に （ｉ）主要割合の該珪酸塩及び小割合のカオリンと、 （ｉｉ）バインダーと、 からなる特許請求の範囲第１１〜１３項のいずれかに記
    載の方法。
15. （１５）該粉末混合物が小割合の微粉砕アルファ・アル
    ミナをさらに含む特許請求の範囲第１４項に記載の方法
    。