JPS62132760A - 乾式ラミング材 - 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、乾式ラミング材に関する。

従来の技術 乾式ラミング材は、低周波炉、高周波炉等のライニング
、電気炉の炉床のライニング、溶銑樋のライニング等に
使用され、酸性ラミング材（シリカ系）、中性ラミング
材（アルミナ系）及び＠基柱ラミング材（マグネシア系
）の三種類に大別される。

シリカ系ラミング材の主たる用途は、低周波炉のライニ
ングであり、焼結助剤として有水硼酸、無水硼酸等を添
加して、施工されている。

アルミナライニング材は、低周波炉、Ｕ周波炉、゛保持
炉などのライニングに使用され、また、アルミナにＳｉ
Ｃやカーボン等を添加して、溶銑樋のライニング用とし
ても使用されている。アルミナライニング材は、前者の
用途では、バインダー無添加で用いられることが多く、
また後者の用途では、乾燥後の強度を発現させて、中子
を脱枠できるように、合成樹脂、ピッチなどの有機物や
リン酸塩等を添加して施工されている。

マグネシア系ラミング材は、高周波炉のライニングや電
気炉の炉床のライニング等に使用され、高周波炉のライ
ニングには、バインダー無添加で使用され、また、電気
炉の炉床のライニングには、ニガＩＪ　ｆｊどを添加し
て、半乾式で施工される場合とバインダー無添加で乾式
で施工される場合とがある。また最近では、マグネシア
及びドロマイトクリンカ−にフリット、結晶水を有する
酸性リン酸塩、硫酸マグネシウム、硼酸などを添加して
、加熱により強度を発現させようとする試みもなされて
いる（特公昭５９−６８８８）。

発明が解決しようとする問題点 上述した如き従来の乾式ラミング材には、以下の様な各
種の問題点がある。

１、乾式ラミング材は、水分がほとんどないために、施
工時に発塵が多い。

２、乾式で充填するので、特に振動施工をする場合には
、充填性に限界がある。

８、ラミング材の乾燥時の強度が低く中子を脱枠すると
施工体が剥離したり、崩壊することが多い。このため中
子を脱枠せずに昇温し、受湯する場合が多く、中子に多
大の費用を要する。

問題点を解決するための手段 本発明者は、上述した如き従来技術の問題点に鑑みて、
乾式ラミング材の発塵の抑制、充填性の向上、戟燥強度
の向上等を図るべく、鋭意研究を重ねてきた。その結果
、乾式ラミング材中に重炭酸ソーダ及び有礪酸を配合す
ると、保存中に両者が反応して、ラミング材中に均一に
水分を生じ、その結果、施工中の発塵を防止でき、かつ
充填性を向上でき、更に乾燥時の施工体の強度を向上さ
せることができることを見出した。

本発明者は、更に引き続く研究を行なった結果、上記重
炭酸ソーダ及び有機酸を含有する乾式ラミング材に、更
に粉状の熱可塑性樹脂と硬化剤との混合物、又は熱硬化
性樹脂を配合することにより、５００”Ｃ以下の温度域
での乾燥体の強度をより向上させることができ、更にこ
れに水に難溶性のリン酸塩、及び／又は難溶性ケイ酸塩
を添加することにより、５００°Ｃ以上から焼結温度ま
での温度域での乾燥体の強度を向上させることができる
ことを見出した。本発明は、これらの知見に基づくもの
である。

即ち、本発明は、以下に示す乾式ラミング材を提供する
ものである。

■　耐火骨材１００重量部、重炭酸ソーダ１〜５重量部
及び有機酸１〜５重量部を含有することを特徴とする乾
式ラミング材。

■　ｍｌ（人骨材１００重量部、重炭酸ソーダ１〜５重
量部、有機酸１〜５重量部並びに粉末状熱可塑性樹脂と
硬化剤との混合物又は粉末熱硬化性樹脂１〜５重量部を
含有することを特徴とする乾式ラミング材。

■　耐火骨材１００重量部、重炭酸ソーダ１〜５重量部
、有機酸１〜５重量部、粉末熱可塑性樹脂と硬化剤との
混合物又は粉末熱硬化性樹脂１〜５重量部並びに難溶性
リン酸塩及び／又は難溶性ケイ酸塩１〜５重量部を含有
することを特徴とする乾式ラミング材。

本発明乾式ラミング材では、耐火骨材としては、従来の
酸性ラミング材又は中性ラミング材に用いられているも
のと同様のものを使用できる。

酸性ラミング材の耐火骨材としては、通常のシリカ質骨
材を使用でき、例えば白珪石、溶融石英等を例示できる
。また、酸性ラミング材では、必要に応じて、焼結助剤
としての硼酸を耐火骨材１００重量部に対して２重量部
程度まで配合することができる。

中性ラミング材の耐火骨材としては、電融アルミナ、焼
結アルミナ等のアルミナ質骨材又は、これらのアルミナ
質骨材にＳ　ｉＣ１カーボン等を添加した耐火骨材を例
示できる。ｓｉｃ、カーボン等の添加量は、通常、アル
ミナ寅骨材１００重社部に対して、２０恵量部程度まで
とすれはよい。

耐火骨材は適宜粒度調整して用いればよく、粒度調整し
た耐火骨材の一例として、粒度５〜１ｍｍ３０〜４０重
！ｉｋ％、粒度１〜０．０７４ｍｍ　８０〜５０重量％
、粒に０．０？４ｍｍ以下２０〜８０Ｍ１！１％からな
る１人骨材を例示することができる。

本発明ラミング材には、施工時の発塵防止及び充填性向
上の目的で重炭酸ソーダ及び有機酸を配合する。重炭酸
ソーダ及び有機酸を配合したラミング材では、保存中に
両者が反応して水分を生じる。これは以下の如き反応に
基づくと弯えられる。

ＮａＨＣＯ３＋Ｒ−ＣＯＯＨ−”Ｒ−ＣＯＯＮａ＋ＣＯ
ｇ＋Ｈ２０％＠な反応により、ラミング材の保存中に、
該ラミング材中にほぼ均一に水分が生じ、その結果、施
工中の発塵を抑制でき、また充填性を向上させることが
できる。更に、重炭酸ソーダ及び有１＆ｍの添加により
、乾燥時の施工体の強度を向上させることもできる。

重炭酸ソーダ及び有機酸の配合量は、耐火骨材１００重
鯰部に対して、各々１〜５１！量部程度とする。配合量
が各々１１部を下回ると水の生成量が少ないために充分
な効果を得難く、一方各々５重量部を上回ると水の生成
量が過剰となって、乾燥後の施工体がポーラスとなった
り、或いは、ソーダ量が過剰となって、耐用性が低下す
るので好ましくない。重炭酸ソーダと有機酸は、上記反
応式からもわかるように、等モル数で用いることが望ま
しい。また、焼結助剤として硼酸を配合する場合には、
硼酸が重炭酸ソーダと反応して水を生じるので有機酸の
配合量を若干減少させることができる。

重炭酸ソーダとしては、特に試薬級のものを用いる必要
はなく、市販の工業用で充分である。

有機酸は、粉末状、顆粒状、結晶状等のものを用いるこ
とが適当であり、結晶状のものを用いる場合には、粒度
１皿程度以下に粉砕して使用することが好ましい。使用
に適する有機酸としては、シュウ酸、フマル酸、コハク
酸、イタコン酸、マレイン酸、マロン酸、クエン酸、酒
石酸等を例示できる。尚、無ＪａＭｌは、液体のものが
多く、固体の場合にも、酸性度が高いので取り扱い難く
、またラミング材中に不純物（Ｃ１、５０４２乙Ｐ２Ｏ
５ト等）が残存するなどの欠点があるので不過当である
。

本発明ラミング材では、前記した重炭酸ソーダ及び有機
酸を含有するラミング材に、更に粉末状熱可塑性樹脂に
硬化剤を加えて熱硬化性とした混合物、又は粉末状熱硬
化性樹脂を配合することによって、５００″Ｃ程度以下
の温度域での施工体の強度をより向上させることができ
、その結果、乾燥した施工体から中子を脱枠する場合に
も、施工体の剥離や崩壊を防止することができる。好ま
しい粉末状熱硬化性樹脂としては、レゾールタイプのフ
ェノール樹脂を例示でき、また好ましい粉末状熱可塑性
樹脂としては、ノボラック型のフェノール樹脂を例示で
きる。熱可塑性ｗ脂の硬化剤としては、ヘキサメチレン
テトラミンを例示でき、熱可塑性樹脂１００重量部に対
して５〜１０虚址部程度便用することが適当である。

熱硬化性樹脂、又は硬化剤を加えた熱可塑性樹脂の使用
量は、耐火骨材１００重量部に対して、１〜５重量部、
好ましくは２〜４重量部程度とする。１重量部を下回る
使用量では、充分な強度が得られず、５重社部を上回る
と、樹脂の燃焼後に施工体がポーラスとなって、耐用性
が低下するので不適当である。

本発明ラミング材では、更に、難溶性のリン酸塩及び／
又はケイ酸塩を配合することによって、焼結前の施工体
の５００”Ｃ以上の温度域での強度を向上させて、ラミ
ング材の保形性を向上させることができる。ｈａ性リン
酸塩としては、例えば、ヘキサメタリン酸ソーダにＡｔ
　Ｏ５ｉｎ２．λ１ｇｏ。

ＴｉＯ□を添加して製造される軟化点３８０〜４７０′
Ｃ程度のリン酸塩で、いわゆる複合リン酸ガラスを挙げ
ることができる。難溶性ケイ酸塩としては、水ガラス製
造工程の途中でできるカレントを粉砕して得られるいわ
ゆる無氷水ガラスを例示できる。

難溶性リン酸塩及び難溶性ケイ酸塩は、ともに常温では
水に溶解し難く、乾燥時に昇温とともに強度を発現し、
５００°Ｃ以上の温度域でラミング材に保形性を付与で
きる。また、これらの難溶性塩の強度発現は、少麓の水
の存在下で促進されるので、重炭酸ソーダと有機酸との
反応で生ずる水分が強度の発現を助長する。尚、可溶性
のリン酸塩やケイ酸塩は、保存中に吸湿して、硬化する
ので不適当である。

難溶性のリン酸塩及び／又はケイ酸塩の配合量は、耐火
骨材１００重量部に対して、１〜５重量部とすれはよい
。

本発明乾式ラミング材の施工方法は、常法ｌこ従えばよ
く、例えば、低周波炉、高周波炉等に施工するには、従
来から用いられているランマーや自動築炉機を使用すれ
ばよく、また溶銑樋の施工には振動モーターを用いる振
動成型機等を使用すればよい。

本発明乾式ラミング材は、施工時に発塵が少なく、充填
性が良好であり、更に、乾燥時の施工体は充分な強度を
有す″る。また、熱硬化性樹脂、又は、硬化剤を添加し
た熱可塑性樹脂を配合する場合には、乾燥過程における
５００”Ｃ＆！度以下の温度域での施工体の強度がより
向上し、施工体の剥離や崩壊を生ずることなく、中子を
脱枠することができる。更に、難溶性のリン酸塩及び／
又はケイ酸塩を配合したものでは、乾燥過程における５
００“Ｃ以上の温度域での保形性を向上させることが可
能となる。

本発明乾式ラミング材は、上記した如き優れた特性を有
するものであり、酸性ラミング材は、低周波炉のライニ
ング等に有用であり、中性ラミング材のうち、アルミナ
質耐人骨材を用いるものは、低周波炉、高周波炉等のラ
イニングに、またアルミナにｓｉｃ、　　カーボン等を
添加した耐火骨材を用いるものは、溶銑樋や電気炉の出
鋼樋などに有用である。

実施例 以下実施例を示して本発明の詳細な説明する。

実施例１〜８及び比較例１〜２ 下記第１表に示す組成を有するシリカ系ラミング材を用
いて、４０Ｘ４０Ｘ１６０ｍｍの型に１ｏ　ｏ　ｋｇ／
ｃｍの成型圧でプレス成型し、１１０１１１００″Ｃ×
８時間焼成の各条件で処理した試料を作製した。これら
の試料の圧縮強度、カサ比重、及び乾燥または焼成によ
る線変化率の測定粕果を第２表に示す。また、第１表に
示す組成物の充填カサ比重を以下の方法で測定した結果
も第２表にあわせて示す。

０充填カサ比犀の測定：　１　ｋｇのラミング材を５０
０ｃｃのメスシリンダーに投入し、テーブル゛　バイブ
レータ−上で、Ｌ、：（Ｇ、８．０Ｇの各振動加速度下
で１分間振動させた後、容積を続みとり、充填カサ比重
を求めた。

本発明ラミング材では、１１０℃乾燥後の施工体、及び
９００”Ｃ焼成後の施工体の圧縮強度はほぼ２０　ｋｇ
ｆ／ｃｍ２以上であり、低周波炉等に施工後、中子を抜
くのに十分な強度であると判断された。これに対して、
比較例１及び２のラミング材では、１１０°Ｃ乾燥後の
施工体及び９００”Ｃ焼成後の施工体は強度が非常に低
く、容易に崩壊した。

また、実際に、実施例８のラミング材を８を低周波炉に
施工したところ、１３００”ｃで乾燥後中子を抜くこと
ができ、その後１５００″Ｃまで昇熱したが剥離などは
認められなかった。この低周波炉は、約６０チヤージの
耐用を示し、従来品と同程度の耐用性であった。

実施例４〜５及び比較例８ 第８表に示す組成の高アルミナ質ラミング材について、
充填カサ比重、線変化率、カサ比１及び圧縮強度の測定
結果を第４表に示す。

第　　３　　表 第　　４　　表 本発明ラミング材の１１０”Ｃ乾燥後、及び９００℃焼
成後の圧縮強度は、はぼ４０　ｋｇｆ／ｃｍ２以上であ
り、充分な強度を示したのに対して、比較例８のラミン
グ材は、乾燥後の施工体及び９００　”Ｃ焼成後の施工
体は、強度が非電に低く、容易に崩壊した。

また、実施例４のラミング材を１を高周波炉に施工し、
３００−Ｃで乾燥させたところ、中子を脱枠しても、施
工体は、崩壊することはなく、その後１５００℃まで昇
温しても施工体の剥離や崩壊は生じなかった。この高周
波炉は５ｏチヤージの耐用性を示し、従来品と同程度の
耐用性であった。

（以　上）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　耐火骨材１００重量部、重炭酸ソーダ１〜５重量部
   及び有機酸１〜５重量部を含有することを特徴とする乾
   式ラミング材。 ２　耐火骨材１００重量部、重炭酸ソーダ１〜５重量部
   、有機酸１〜５重量部並びに粉末状熱可塑性樹脂と硬化
   剤との混合物又は粉末熱硬化性樹脂１〜５重量部を含有
   することを特徴とする乾式ラミング材。 ３　耐火骨材１００重量部、重炭酸ソーダ１〜５重量部
   、有機酸１〜５重量部、粉末熱可塑性樹脂と硬化剤との
   混合物又は粉末熱硬化性樹脂１〜５重量部並びに難溶性
   リン酸塩及び／又は難溶性ケイ酸塩１〜５重量部を含有
   することを特徴とする乾式ラミング材。