JPS616170A - 耐火断熱ブロック体 - Google Patents
耐火断熱ブロック体Info
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- JPS616170A JPS616170A JP59124290A JP12429084A JPS616170A JP S616170 A JPS616170 A JP S616170A JP 59124290 A JP59124290 A JP 59124290A JP 12429084 A JP12429084 A JP 12429084A JP S616170 A JPS616170 A JP S616170A
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- titanium compound
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Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
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。
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〕
本発明は各種窯炉、その他の加熱装置に使用される耐火
断熱性に優れたブロック体に関するも、のである。
断熱性に優れたブロック体に関するも、のである。
最近省エネルギーの観点から、各種窯炉を始めとする種
々の加熱装置には断熱材が広く使用されている。しかし
比較的低温で使用できる断熱材は多いが、高温で使用さ
れる耐火断熱材となると限られてくる。
々の加熱装置には断熱材が広く使用されている。しかし
比較的低温で使用できる断熱材は多いが、高温で使用さ
れる耐火断熱材となると限られてくる。
従来の耐火断熱材はその素材自身の熱伝導率に限界があ
るため、密充填させると熱伝導率が増加するので、耐火
断熱体の内部に独立した密閉気孔を多くすることに努力
が払われている。しかしながら、気孔を多くした耐火断
熱体では、その強度が小さくなり、必然的に用途が限ら
れていた。
るため、密充填させると熱伝導率が増加するので、耐火
断熱体の内部に独立した密閉気孔を多くすることに努力
が払われている。しかしながら、気孔を多くした耐火断
熱体では、その強度が小さくなり、必然的に用途が限ら
れていた。
例えば、アスベストや珪藻土を用いる断熱材はその断熱
特性は優れているが、耐熱性に劣り、強度も小さい。ま
たアスベストには発癌性の問題もある。一方、中空アル
ミナを使用した断熱体は耐熱性には優れているけれども
、断熱性の面で十分でない。さらに最近注目され始めた
セラミック繊維やアルミナ繊維も熱伝導率の点でなお不
十分である。
特性は優れているが、耐熱性に劣り、強度も小さい。ま
たアスベストには発癌性の問題もある。一方、中空アル
ミナを使用した断熱体は耐熱性には優れているけれども
、断熱性の面で十分でない。さらに最近注目され始めた
セラミック繊維やアルミナ繊維も熱伝導率の点でなお不
十分である。
このように耐火断熱材の熱伝導率と強度とは相反する特
性であり、耐火断熱材としては強度が高くて、しかも熱
伝導率も非常に低い耐火断熱体が望まれている。
性であり、耐火断熱材としては強度が高くて、しかも熱
伝導率も非常に低い耐火断熱体が望まれている。
本発明に用いられるチタン酸カリウム繊維を始めとする
チタン化合物系繊維は繊維自体の熱伝導率が他の断熱材
料、特に無機繊維と比べても非常に小さいので、ブロッ
ク体とする際に密充填して強度を向上させても熱伝導率
を低く保つことができるのである。
チタン化合物系繊維は繊維自体の熱伝導率が他の断熱材
料、特に無機繊維と比べても非常に小さいので、ブロッ
ク体とする際に密充填して強度を向上させても熱伝導率
を低く保つことができるのである。
本発明のブロック体の断熱体の主体となるものは、チタ
ン酸カリウム繊維などのチタン酸アルカリ金属繊維、チ
タン酸バリウム繊維などのチタン酸アルカリ土類金属繊
維、その他のチタン酸金属繊維、アナターゼ型あるいは
ルチル型のチタニア繊維などのチタン化合物系繊維やそ
の水和物繊維の中から選ばれた１種あるいは２種以上で
ある。
ン酸カリウム繊維などのチタン酸アルカリ金属繊維、チ
タン酸バリウム繊維などのチタン酸アルカリ土類金属繊
維、その他のチタン酸金属繊維、アナターゼ型あるいは
ルチル型のチタニア繊維などのチタン化合物系繊維やそ
の水和物繊維の中から選ばれた１種あるいは２種以上で
ある。
特にチタン酸カリウム繊維あるいはチタニア繊維を含ん
でいることが好ましい。これらチタン化合物系各種繊維
にその他の無機繊維を混合して用いることも可能である
。
でいることが好ましい。これらチタン化合物系各種繊維
にその他の無機繊維を混合して用いることも可能である
。
この繊維にバインダーとしてアルミナゾルを加える。こ
のバインダーとしてはアルミナゾルが最も適しており、
シリカゾルやケイ酸ソーダなどのケイ酸系バインダーを
使用すると、焼成時にチタン化合物系繊維と反応し、ブ
ロック体の収縮が大きく、変形を起こし表面には亀甲状
の亀裂を生じ使用できない。またリン酸系パンンダーも
成形後の乾燥で亀裂を生じ、やはり好ましくない。
のバインダーとしてはアルミナゾルが最も適しており、
シリカゾルやケイ酸ソーダなどのケイ酸系バインダーを
使用すると、焼成時にチタン化合物系繊維と反応し、ブ
ロック体の収縮が大きく、変形を起こし表面には亀甲状
の亀裂を生じ使用できない。またリン酸系パンンダーも
成形後の乾燥で亀裂を生じ、やはり好ましくない。
アルミナゾルの添加量は、チタン化合物系繊維１００重
量部に対し、５〜３０重量部である。添加量が５重量部
未満では結合効果が乏しく、３０重量部を越えると、ア
ルミナの熱伝導率が大きいため、ブロック体としての熱
伝導率が上昇して、いずれも好ましくない。
量部に対し、５〜３０重量部である。添加量が５重量部
未満では結合効果が乏しく、３０重量部を越えると、ア
ルミナの熱伝導率が大きいため、ブロック体としての熱
伝導率が上昇して、いずれも好ましくない。
バインダーとしてアルミナゾルのみでは成形乾燥後の累
地強度が乏しい場合はハンドリング時に角欠は等を生じ
好ましくないので、サンサルエキス、パルプ廃液、ＣＭ
Ｃ，その他リグニン塩などの副バインダーをチタン化合
物系繊維１００重量部に対し、０．０５〜２．０重量部
加えることもできる。
地強度が乏しい場合はハンドリング時に角欠は等を生じ
好ましくないので、サンサルエキス、パルプ廃液、ＣＭ
Ｃ，その他リグニン塩などの副バインダーをチタン化合
物系繊維１００重量部に対し、０．０５〜２．０重量部
加えることもできる。
その添加量が０．０５重量部未満では添加効果に乏しく
、２重量部を越えると乾燥時に亀裂を住じるようになる
。
、２重量部を越えると乾燥時に亀裂を住じるようになる
。
またチタン化合物系繊維は微粉体であり、成形時のラミ
ネーション発生に対して不十分であり、成形金型との摩
擦抵抗を緩和するために、ステアリン酸アルミニウムや
その他のステアリン酸塩のような減摩剤を、チタン化合
物系繊維１００重量部に対し、０．０５〜２．０重量部
加えることもできる。
ネーション発生に対して不十分であり、成形金型との摩
擦抵抗を緩和するために、ステアリン酸アルミニウムや
その他のステアリン酸塩のような減摩剤を、チタン化合
物系繊維１００重量部に対し、０．０５〜２．０重量部
加えることもできる。
その添加量が０．０５重量部未満では添加効果に乏しく
、２重量部を越えると乾燥後の強度を低下させるので好
ましくない。
、２重量部を越えると乾燥後の強度を低下させるので好
ましくない。
以上述べた原材料、すなわちチタン化合物系繊維、アル
ミナゾル、必要に応じて副バインダーと減摩剤とをよく
混合し、水分を外掛けで１０〜４５重量％加え、混練後
成形する。その後乾燥を経て９５０〜１１５０°Ｃの温
度で焼成することにより耐火断熱ブロック体が得られる
。
ミナゾル、必要に応じて副バインダーと減摩剤とをよく
混合し、水分を外掛けで１０〜４５重量％加え、混練後
成形する。その後乾燥を経て９５０〜１１５０°Ｃの温
度で焼成することにより耐火断熱ブロック体が得られる
。
このような配合により、微粉体特有のラミネーションが
防止され、繊維がうまくからみ合い、焼結しにくいと言
われるチタン化合物もバインダーのアルミナゾルの焼結
効果ともあいまって、亀裂や変形のない高強度を有する
焼結体を得ることができるのである。
防止され、繊維がうまくからみ合い、焼結しにくいと言
われるチタン化合物もバインダーのアルミナゾルの焼結
効果ともあいまって、亀裂や変形のない高強度を有する
焼結体を得ることができるのである。
このように本発明の耐火断熱ブロック体はチタン酸カリ
ウム繊維等のチタン化合物系繊維をアルミナゾルで結合
して製造されるため、軽量で高強度を有し、しかも熱伝
導率が非常に低いため、従来品の場合に断熱効果が十分
でなかったり、あるいは強度が不足して長期にわたって
使用すると、亀裂を生じたり隙間を生じたりして、構造
体全体に緩みを生じて加熱炉等の寿命を縮めていた個所
に使用されると、非常に大きな効果が発揮できるもので
ある。
ウム繊維等のチタン化合物系繊維をアルミナゾルで結合
して製造されるため、軽量で高強度を有し、しかも熱伝
導率が非常に低いため、従来品の場合に断熱効果が十分
でなかったり、あるいは強度が不足して長期にわたって
使用すると、亀裂を生じたり隙間を生じたりして、構造
体全体に緩みを生じて加熱炉等の寿命を縮めていた個所
に使用されると、非常に大きな効果が発揮できるもので
ある。
実施例 １〜２、比較例 １〜２
第１表に示した配合を混練、成形後、実施例１の試料は
１０００°Ｃ１２０ｈｒ、実施例２は１１０口０Ｃ１１
０ｈｒ比較例１と２の試料はそれぞれ１２００°Ｃ，１
４００’Ｃでいずれも７２ｈｒ焼成して試料を得た。
１０００°Ｃ１２０ｈｒ、実施例２は１１０口０Ｃ１１
０ｈｒ比較例１と２の試料はそれぞれ１２００°Ｃ，１
４００’Ｃでいずれも７２ｈｒ焼成して試料を得た。
得られた試料の物性を第１表に示す。
実施例１および２の試料はいずれも熱伝導率は非常に小
さく、しかも低温でも高温でもその値はほとんど変わら
ず、強度も比較的大きく、再加熱しても収縮はわずかで
ある。これに対し、比較例２の試料は強度と再加熱収縮
率においては勝っているが、熱伝導率ははるかに大きい
値をしめしており、断熱特性の点で実施例１および２が
はるかに優れている。一方比較例１の試料は熱伝導率は
比較的小さいが、強度は弱い。このように本発明による
耐火断熱ブロック体は熱伝導率と強度の両方の特性を同
時に満足するものである。
さく、しかも低温でも高温でもその値はほとんど変わら
ず、強度も比較的大きく、再加熱しても収縮はわずかで
ある。これに対し、比較例２の試料は強度と再加熱収縮
率においては勝っているが、熱伝導率ははるかに大きい
値をしめしており、断熱特性の点で実施例１および２が
はるかに優れている。一方比較例１の試料は熱伝導率は
比較的小さいが、強度は弱い。このように本発明による
耐火断熱ブロック体は熱伝導率と強度の両方の特性を同
時に満足するものである。
実施例 ３
内のりが２６５ｘ２０５ｘ２３０ ｍｍのシリコニット
電気炉の天井を２分し、一方を比較例１とし、他方をそ
れぞれ実施例１．２および比較例２とし、内部を１００
０”Ｃに保ち、定常状態となった時の外表面の温度を測
定した。なお、この際天井以外の壁は比較例１の材質と
し、壁の厚さはいずれも５５ｍｍとした。
電気炉の天井を２分し、一方を比較例１とし、他方をそ
れぞれ実施例１．２および比較例２とし、内部を１００
０”Ｃに保ち、定常状態となった時の外表面の温度を測
定した。なお、この際天井以外の壁は比較例１の材質と
し、壁の厚さはいずれも５５ｍｍとした。
その結果は、比較例１が２２３°Ｃであったのに対して
、比較例２は３１０°Ｃ１実施例１は１４５°Ｃであり
、実施例２は１５０°Ｃで、本発明による実施例の試料
が抜群の成績をしめし、本発明の優秀さを実証した。
、比較例２は３１０°Ｃ１実施例１は１４５°Ｃであり
、実施例２は１５０°Ｃで、本発明による実施例の試料
が抜群の成績をしめし、本発明の優秀さを実証した。
Claims (3)
- （１）チタン酸アルカリ金属繊維、チタン酸アルカリ土
類金属繊維、チタニア繊維等のチタン化合物系繊維の中
より選ばれた１種あるいは２種以上をアルミナゾルを用
いて結合したことを特徴とする耐火断熱ブロック体。 - （２）チタン化合物系繊維がチタン酸カリウム繊維であ
ることを特徴とする特許請求の範囲（１）記載の耐火断
熱ブロック体。 - （３）チタン化合物系繊維がチタニア繊維であることを
特徴とする特許請求の範囲（１）記載の耐火断熱ブロッ
ク体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59124290A JPS616170A (ja) | 1984-06-15 | 1984-06-15 | 耐火断熱ブロック体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59124290A JPS616170A (ja) | 1984-06-15 | 1984-06-15 | 耐火断熱ブロック体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS616170A true JPS616170A (ja) | 1986-01-11 |
| JPH0460940B2 JPH0460940B2 (ja) | 1992-09-29 |
Family
ID=14881678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59124290A Granted JPS616170A (ja) | 1984-06-15 | 1984-06-15 | 耐火断熱ブロック体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS616170A (ja) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4961207A (ja) * | 1972-05-03 | 1974-06-13 |
-
1984
- 1984-06-15 JP JP59124290A patent/JPS616170A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4961207A (ja) * | 1972-05-03 | 1974-06-13 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0460940B2 (ja) | 1992-09-29 |
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