JPS63162579A

JPS63162579A - 熱硬性不定形耐火物

Info

Publication number: JPS63162579A
Application number: JP61308318A
Authority: JP
Inventors: 寄田　栄一; 浜崎　佳久; 光畑　憲二
Original assignee: Shinagawa Refractories Co Ltd
Current assignee: Shinagawa Refractories Co Ltd
Priority date: 1986-12-26
Filing date: 1986-12-26
Publication date: 1988-07-06

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］本発明は高充填性及び高耐食性を有する熱硬性不定形耐
火物に関する。

［従来の技術］従来使用されているセメントを主成分とするキャスタブ
ル耐火物にはセメントに起因するＣａＯ１Ｆｅ２０ｎ等
が含まれている。これらの成分は耐火物の機械的強度及
び耐摩耗性を向上するが、耐火物の耐火性と著しく低下
する。

最近、キャスタブル耐火物の改良品として低セメントキ
ャスタブルが開発され、セメントかｔ、のＣａＯを大巾
に低減し、耐火性の向上を図っているや一般的に、キャスタブル耐火物は水硬性のため、水を混
練してから直ちに施工し、数時間後に硬化するように設
定されている。従って、必ず施工現場で混練することに
なる。

一方、材質面では、一般的にキャスタブル耐火物はアル
ミナセメントを硬化剤として常温から屹燥強度をだすよ
うになっている。最近、低セメントキャスタブルが開発
され、２〜１０％程度のアルミナセメントで超微粉原料
と共に解膠剤を使用して低水分で施工できるようにし、
常温から使用温度まで高強度の材料が得られるようにな
った。

耐食性及び耐摩耗性を必要とする場所では、これらの低
セメントキャスタブルが広く使用されている。しかし、
これらの低セメントキャスタブルはまだアルミナセメン
トを添加しているため、ＣａＯが入り、Ａ　１ｚＯｘ　
　Ｓ　ｉ○２系、Ａｌ２ｚＯｘ系、ジルコン系、Ａｌ２
０３−ＭｇＯ系ではスラグテストによる耐食性の劣化が
生ずる。また、低セメントキャスタブルの大きな欠点の
１つに乾燥中の爆裂がある。この原因は施工体が高充填
性になったため、通気性が大巾に減少し、乾燥中の施工
体温度の上昇と共に内部で蒸発した水蒸気が気孔を通っ
て施工体表面に出られなくなり、施工体内の蒸気圧が上
がり、施工体の破壊を生ずる。

上述のような低セメントキャスタブルは耐火れんかに比
較しても遜色のない耐用性を得ることができ、多くの応
用がなされ、広範囲に使用されている。

しかし、これらの低セメントキャスタブルにも上述のよ
うな大きな欠点がある。これらをまとめると以下のよう
になる： ■硬化時間が季節により大きく影響を受け、夏期になる
と施工中、ひどい場合にはミキサーで混練中に硬化が始
まったり、冬期には数日間まったく硬化しなかったりし
て施工性に欠ける。

■低セメントキャスタブルは低気孔率で、低通気性であ
るために、施工体を乾燥中に非常に爆裂し易い。

■現場にて、ミキサーをおき水を添加して施工しなけれ
ばならないので大型の設備が必要となる。

一方、熱硬性不定形耐火物としてプラスチック耐火物、
ラミングミックス等のエアーランマーで施工・成形する
材料があるが、高強度、高耐食性の施工体が得られない
欠点がある。また、エアーランマーを使用して施工を行
なう場合には、白ろう病の問題も生じ、実用できないの
が現状である。

［発明が解決しようとする問題点］本発明の目的は最低水分量で、流動性を付与させ、施工
体組織の向上することと、セメントを混入させないこと
により耐火性及び耐食性の向上を図った熱硬性耐火組織
を得ることにある。

［問題点を解決するための手段］従って、本発明は粒度調整された電融アルミナ、焼結ア
ルミナ、仮焼アルミナ、ボーキサイト、カイヤナイト、
シリマナイト、紅柱石、ムライト、シャモット、ロー石
、珪石、アルミナ−マグネシアスピネル、炭化珪素、黒
鉛、窒化珪素、窒化珪素鉄、フェロシリコン、珪素、無
定形炭素、と・ンチ粉、ジルコン、ジルコニア、クロム
及びマクネシアからなる群より選択された１種または２
種以上の耐火骨材９５〜８０重量部、５０％以上が粒子
径１０μｍ以下であり且つ比表面績がＬｏｎ’／ｇ以上
の耐火微粉末の１種または２種以上を５〜２０重量部及
び活性な分散剤の１種または２種以上を耐火骨材及び耐
火微粉末１００重量部に対し０．０１〜１重量部、から
なる熱硬性不定形耐火［作　用〕本発明の熱硬性不定形耐火組成物は温度の影響による低
セメントキャスタブルの硬化時の問題点分克服するもの
であり、キャスタブル組成物からセメント原料を抜いて
水硬性の性質をなくし、熱硬性としたものである。

ここで、本明細書に記載する術語「熱硬性」とは、水を
入れて混練した材料が乾燥し、水が蒸発して硬化するこ
とを意味するものである。キャスタブル組成物を熱硬性
にすることにより、耐火物製造時に水を添加して製品を
遣るため、施工現場での混練作業が不要となり、大きな
メリットがある。

また、キャスタブル組成物からアルミナセメントを抜く
ことにより、耐火性を向上させると共に耐爆裂性を向上
させることができる。従来、キャスタブル組成物からア
ルミナセメントを抜けば、＋２２燥後及び各温度での強
度低下をきたすのではないかと懸念されていたが、耐火
超微粉末及び分散剤を適量使用することにより、アルミ
ナセメント無添加でも高強度な施工体を得ることができ
る。

本発明の熱硬性不定形耐火組成物に使用する耐火骨材は
電融アルミナ、焼結アルミナ、仮焼アルミナ、ボーキサ
イト、カイヤナイト、シリマナイト、紅柱石、ムライト
、シャモット、ロー石、珪石、アルミナ−マグネシアス
ピネル、炭化珪素、黒鉛、窒化珪素、窒化珪素鉄、フェ
ロシリコン、珪素、無定形炭素、ピッチ粉、ジルコン、
ジルコニア、クロム及びマクネシア等からなる群より選
択することができる。これらの耐火骨材は必要に応じて
１種または２種以上を併用することができる。耐火骨材
の添加・配合量は９５〜８０重量部である。

本発明の熱硬性不定形耐火組成物に使用する耐火微粉末
は例えば粘土、ベントナイト、含水無定形シリカ、無水
無定形シリカ、含水無定形アルミナ、無水無定形アルミ
ナ、無定形チタニア、無定形アルミノシリケート、酸化
クロム、活性炭、シャモット、高アルミナ、ジルコン、
炭化珪素、ムライト、シリコン、ジルコニア及びこれら
の同効物から選択することができる。これらの耐火超微
粉末は１種または２種以−ヒを併用することができる。

これらの耐火微粉末の粒子径は１０μｍ以下が５０％以
上である。また、これらの耐火微粉末は更に比表面積が
Ｌｏｎ’／ｙ以上であることが必要である。上述のよう
な粒子径及び比表面積をもつ耐火微粉末を使用するのは
、特に後述する分散剤による減水効果が閉著であるため
である。耐火微粉末の添加配合量は５〜２０重量部であ
る。添加配合量が５重量部未満であると、耐火骨材粒子
間に充分に存在させることができず、低水分化及び高充
填化を図ることができないために好ましくない。また、
該添加量合量が２０重量部を超えると、水分添加量の増
加を招き、添加効果が期待できず、また、耐火物として
も屹燥収縮及び焼成収縮が大きくなり、施工体としての
欠陥も生ずるために好ましくない。

本発明の熱硬性不定形耐火組成物に使用する分散剤は例
えばアルカリ金属りん酸塩、アルカリ金属カルボン酸塩
、アルカリ金属フミン酸塩、ポリカルボン酸ナトリウム
、アルキルスルホン酸ナトリウム、芳香族スルホン酸ナ
トリウム及びこれらの酸のアンモニウム塩等、及びこれ
らと同様な効果が得られる物質から選択することができ
る。これらの分散剤の添加配合量は耐火骨材及び耐火微
粉末１００重景重量たり０．０１〜１重醍部である。添
加量か量が０．０１重量部未満であると、良好な分散状
態を得ることができず、また、１重量部を超えると最適
分散状態が得られず、更に、ナトリウム等のアルカリ金
属が増加し、耐火物の性能上好ましくない。

従来のキャスタブル組成物を施工する場合には、施工場
所にミキサーを設置し、１〜５％／バッチ程度の水を添
加後、混練、排出、搬送後に、バイブレータ−等を使用
して鋳込んでいた。一方、本発明の熱硬性不定形耐火物
を施工する渇きには、工場で水を添加・混練しているた
め、施工現場では、フレコンあるいは輸送容器より直接
施工場所へバイブレータ−等を使用して鋳込むことがで
きる。このため、施工現場に大掛かりなミキサー搬送装
置等の施工機械を必要としない。施工水分は工場で予め
混練することができるので、従来のキャスタブルに比べ
約０．５％程度低減することもできるが、経時変化等を
考慮するとほぼ同量である。

［実　施　例］実」１倒」− 下記の第１表に記載する成分く本発明品１及び２、及び
比較品１）を混合してなる組成物に所定の水を加え、混
練した後、４０Ｘ４０Ｘ１６０＋ｎｍの形状をもつ枠に
鋳込み、本発明品１及び２については１０５℃で２４時
間加熱・養生した後、脱枠し、また、比較品１の低セメ
ントキャスタブルについては、２０±３℃で２４時間養
生後、脱枠し、１０５℃で２４時間乾燥後、第１表に記
載の温度で焼成し、その線変化率、強度及び見掛気孔率
を測定した。得られた結果を第１表に記載する。

その結果、本発明品１及び２は強度、物性的に同質の低
セメントキャスタブルに比べて同等以」−であることが
分かった。また、混練後７日を経過しても、フロー値（
ＪＩＳＲ２５２１耐火物用アルミナセメントのフロー試
験に準じる）の低下は小さく、充分に施工可能であると
考えられる。

更に、本発明品１及び２かち得られた混練物を７０Ｉφ
×８０１１１ｍ高さの円管に流し込み、１０５℃で２４
時間養生し、硬化後直ちに脱枠し、８００℃の灯油炉に
投入した。その結果、本発明品１及び２の組成をもつ施
工体は爆裂しなかったが、比較晶１の組成をもつ施工体
は爆裂を生じた。

これはアルミナセメントに起因する水和物の生成が少な
く、低温での通気性が小さいためと考えられる。

・Ｊ・Ｉ −、４：、−−３第　　　１　　　ｋ１總」引２− 下記の第２表に記載する成分く本発明品３及び比較晶２
）を混合してなる組成物に所定の水を加え、混練した後
、実施例１と同様の操作を用いて試料を作成し、線変化
率、強度及び見掛気孔率を測定した。得られた結果を第
２表に併記する。

その結果、比較品２の低セメントキャスタブルでは、１
５００℃での焼成後に、アルミナセメントに起因する焼
成収縮及び過焼結が認められた。

一方、本発明品３では、この傾向がなく、更に、強度、
物性的にも低セメントキャスタブルの比較品２に比べ良
好な特性を有し、また、耐爆裂性においても、良好な結
果が得られた。また、混練後、７日経過しても、フロー
値の低下は小さく、施工現場で、ミキサーを必要とせず
に充分施工可能なものである。

第２表 ′−ＩＳＵＩ！例３下記の第２表に記載する成分く本発明品４及び５、及び
比較品３）を混きしてなる組成物に所定の水を加え、混
練した後、実施例１と同様の操作を用いて試ｔ（を作成
し、線変化率、強度及び見掛気孔率を測定した。得られ
た結果を第２表に併記する。

その結束、低セメントキャスタブルの比歓品３と比較し
て本発明品４及び５は１５００°Ｃ焼成後において、ア
ルミナセメントに起因する焼結収縮が少なく、強度、物
性的に比較品３に比べて良好な特性を得ることができた
。また、転炉スラグを使用した１６００℃での侵食テス
トにおいても、比較品３に比べて良好な結果が得られた
。

７・〒１、′り（、凛ｊ（＊１）比鮫晶３を１００とする。

［発明の効果］本発明の熱硬性不定形耐火組成物はアルミナセメントに
起因するＣａＯが存在せず、それによって高耐火性を得
ろことができ、また、低アルミナセメントキャスタブル
では問題となる耐爆裂性を向上することができる。

Claims

【特許請求の範囲】電融アルミナ、焼結アルミナ、仮焼アルミナ、ボーキサ
イト、カイヤナイト、シリマナイト、紅柱石、ムライト
、シャモット、ロー石、珪石、アルミナ−マグネシアス
ピネル、炭化珪素、黒鉛、窒化珪素、窒化珪素鉄、フェ
ロシリコン、珪素、無定形炭素、ピッチ粉、ジルコン、
ジルコニア、クロム及びマグネシアからなる群より選択
された１種または２種以上の耐火骨材９５〜８０重量部
、５０％以上が粒子径１０μｍ以下であり且つ比表面積
が１０ｍ＾３／ｇ以上の耐火微粉末の１種または２種以
上を５〜２０重量部、及び活性な分散剤の１種または２種以上を耐火骨材及び耐火
微粉末１００重量部に対し０．０１〜１重量部、からなる熱硬性不定形耐火物。