JPS63309366A - 溶融金属表面保温剤 - 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〕 本発明は溶融金属表面保温剤に関するものである。

〔従来技術〕

従来の溶融金属表面保温剤は、主原料として、発熱性物
質、断熱性物質の車体または、混合物が使用され、補助
原料として、熱膨張性物質、結合剤、水等を加へ転動造
粒、又は押出成型、圧縮成型等により成型乾燥又は焼煎
されたものが主に使用されている。

主原料の１つである発熱性物質は、その燃焼、反応等に
よる発熱を利用し溶融金属表面を高温被覆することによ
って保温するとともに酸素の侵入を防ぎ酸化を防止する
ものであり、穀物の茎、皮殻、木粉、製紙廃滓等又は、
それらの炭化物、或は石炭、コークス、木炭、および酸
化発熱性金属などが単独又は二種以上混合されて使用さ
れている。

主原料の他の１つである断熱性物質は、熱の伝導、拡散
性の低い不燃性又は難燃性物質により、溶融金属表面を
被覆して保温するとともに、燃焼性原料と併用する場合
には、その燃焼時間を調整する燃焼抑制原料として利用
されるものであり、珪砂、シリカ、石炭灰、黒曜石等が
単独又は、二種以上の混合物として使用されている。

補助原料である熱膨張性物質は、保温剤が溶融金属表面
に於て加熱されることによっ・て、保温剤粒塊の嵩密度
を減少させ、断熱性を向上させるため、若しくは、保温
剤粒塊を適度な粒度に崩壊拡散させ溶融金属表面を万遍
なく被覆するために付加されるものであり、真珠石、膨
張黒曜石および、ハーシキ°ニライト等が単独又は、二
種以上の混合物として使用されている。

また、これらの配合原料の結合剤としては、植物性有機
結合剤（例えば、小麦粉、澱粉、米粉等）あるいは、無
機質結合剤（例えば水ガラス、セメント等）が使用され
ている。前記従来技術の例として特公昭５２−１６８５
号、特公昭５２−１６０４４号、特公昭５２−２０４２
０号がある。

〔発明が解決しようとする問題点〕

これらの原料の中で、断熱性物質、熱膨張性物質及び無
機質結合剤の多種配合は保温剤粒塊の高密度化を招き、
単位重量当りの保温効率を減殺し、原単位を悪化させる
ばかりでなく、ノロの発生量を増大させ、鉄鋼築造に於
ける取鍋、鋳造用鋳型やタンデソシュ、注入ノズル等に
付着残留することによる操業上のトラブルを誘発するこ
とが多い。

又、発熱性物質や結合剤に植物性物質（例えば、穀物の
茎、皮殻、又はその炭化物、小麦粉、澱粉等）を使用す
れば嵩密度の小さい良好な保温剤を得易い反面、断熱性
物質、例えば珪砂、シリカ、石炭灰等、熱膨張性物質例
えば真珠石、膨張黒曜石等、と嵩密度化が大きく、混練
成型工程で分離が起き易く、特に転勤造粒では成型粒径
の大小、品質のバラツキが起き易い。又一方、押出成型
、圧縮成型法では、その欠点は無くなるが、逆に転勤造
粒法に比べて成型品の嵩密度が高くなり、保温特性とし
て、好ましくない。

更に、この押出成型法では押出時の界壁と成型品内容物
の滑り摩擦の大きい粘結剤や、骨材粒子を使用した場合
成型作業は著しく困難となる。又これを防ぐために、圧
縮成型法を採用すると設備費が高くつくと同時に生産能
率が非常に悪い欠点が生ずる。

この成型品の乾燥焼煎では、一般にロータリーキルン方
式や、流動乾燥、振動乾燥方式等が用いられているが乾
燥前の湿った成型品の強度が小さいと、この乾燥工程、
例えばロータリーキルン乾燥や、流動、振動乾燥等で粉
化し、保温剤としての使用時、発塵が起り使用上好まし
くない。

〔問題点を解決するだめの手段〕

上記問題点は本発明によれば各種原料を配合成型して成
る溶融金属表面保温剤において、球状粒子を含む石炭灰
と馬鈴薯かすを他の配合原料と共に混合成型、乾燥して
成ることを特徴とする溶融金属表面保温剤によって解決
される。

即ち、本発明の一つのポイントは、各種原料を配合し、
成型乾燥又は焼煎して成る溶融金属表面保温剤に於て、
粒形の大きさ及び品質の均一性を保つため、押出成型法
を採用するに当り、原料に球状の粒子を含む石炭灰を添
加すると界壁と成型品の滑り摩擦を極めて低下させ、押
出成型の生産性を掻めて向上させることを見出したこと
による。

これは、石炭灰の球状の粒子がボールヘアリング的役割
をはたし押出成型時の器壁の抵抗を極端に低下させる効
果を出していると考えられる。

更に本発明の、もう一つのポイントは押出成型品の乾燥
前の強度を上げる方法として４４μ以下の球形粒子６０
％以上を含む石炭灰と馬鈴薯かすの乾燥粉を配合し、混
合後、水を添加して一度混練し押出成型機にかけること
により、乾燥前の湿った成型品でも極めて強度の大きい
成型品が得られることを見出したことである。ここで馬
鈴薯かすとは、馬鈴薯から澱粉を製造する際に副生ずる
繊維質のかすを指し、従来処理に困っていたもので、通
常は水分を含んだ状態のものであるが、この場合必要に
応じて脱水、乾燥粉化して使用している。

この前記湿った混練成型品はロータリーキルンや振動乾
燥機、流動乾燥機等の衝撃を受は易い焼煎工程或は乾燥
工程でも粉化率は極めて小さくすることが可能となり、
成品歩留篩分工程の省略化などが可能となった。

これは、馬鈴薯かすの中に含まれる、ＲＰＪ）質と繊難
質が単なる混合だけでなく混練工程を経ることによって
粘性と靭性の両方が同時に発生するためと考へられる。

これは、澱粉質に水を添加、加熱して粘性を発生させて
から混練するのとは異なり、ミキシング復水を加えて混
練することにより粘性と靭性の両方を発生させることに
特徴がある。

即ち澱粉等のバインダーに水を添加、加熱して粘性を発
生させてからの混合では混合が極めて難かしくなり、品
質むらになり易い欠点が出て来る。

本発明はこの欠点も克服しているわけである。

又４４μ以下の球形粒子６０％以上を含む石炭灰を添加
することは、成型品の湿った状況の強度を向上させるた
めに効果があり、特にこれ以上の大きい粒子を含む場合
強度は極端に低下する。

又当然のことながら石炭灰はＳｉＯ□を主成分とするも
ので断熱物質としての性質を持っており、その主原料と
しての効果をもつ。

更に転勤造粒法に比べて押出成型法の成型品の嵩密度が
高くなる欠点については、この配合馬鈴薯かすの粉状品
（澱粉工場から副生ずるもの）を配合すると、これは繊
維質を含むため、成型乾燥時に膨張し成型品の強度を落
さずに嵩密度を低下させる効果があると、ともに、炭素
を４０％以上含み、発熱量も高いので保温剤の発熱性物
質、酸素庶断剤としての働きをもっている。

以上のように本発明によれば、発熱性物質として馬鈴薯
かすの乾燥粉、断熱性物質として４４μ以下の球形粒子
６０％以上を含む石炭灰を配合することにより、補助原
料として、熱膨張性物質、結合剤の添加が全く不要とな
り、保温特性として重要な嵩密度の低下、製造時の粉化
防止による添加時の発塵防止、更に成型、造粒時の生産
能率向上によるコスト低減など、製造使用上の両方に於
て、その効果は大きい。

なお、馬鈴薯かすの乾燥粉の添加量は２％以下では、そ
の効果は小さく、５０％以上では燃焼発煙が多くなり過
ぎて好ましくない。

望ましくは、５〜３０％の範囲が最適である。

又、球状粒子を含む石炭灰の添加量は５％以上であれば
押出成型時の潤滑効果が表われる。

次にその実施例を示す。

実施例−１゜ 直径４４μ以下の微小球形粒子９０％を含む石炭灰Ａ　
４８０ｋｇに乾燥馬鈴薯かすの粉化品８４９　ｋｇ、コ
ークス粉Ｃ１６ｋｇを混合機１に装入し、混練機に−ダ
）２で水りを８０ｋｇ添加、混練し、成型機３に装入す
る。成型機３は、前押出成型機で８龍φのダイスより円
筒形の成型品として押出される。これをロータリーキル
ン型の乾燥炉４で乾燥し、次の品質の乾燥保温剤Ｅが得
られた（第２表）。

なおダイスの形状を変えれば板状や、マカロリー等の形
状をもった保温剤も効率良（製造することが出来る。

これは本発明が押出成型時、成型品の強度、靭性が高い
特徴による。なお第３表に乾燥澱粉かす粉の分析例を示
す。

以下余白 第１表　石炭灰の性状分析例 実施例−２゜ 直径４４μ以下の微小球形粒子９０％を含む石炭灰Ａ　
８００ｋｇと馬鈴薯かすの乾燥粉Ｂ　２００ｋｇを混合
機１に装入し、良く混合後、混練機２に装入、水Ｃ２０
０ｋｇを添加混練し、成型機３に装入する。

成型機３は、前押出成型機で８龍ψのダイスより円筒形
の成型品として押出される。これをロータリーキルン型
の乾燥炉４で乾燥し、第２表のような品質の保温剤Ｅが
得られた。

以下余白 （注）※１　成型嵩密度とあるのは成型乾燥品の単体の
嵩密度の測定値を示す。

※２　充填嵩密度とは、５〜３０龍成型乾燥品をｌｌα
スジリンダ−に充填した時の、嵩密度を示す。

※３　衝撃粉化率とは、成型乾燥した保温剤２００ｇを
ポリエチレンの袋に入れ、高さ１ｍの箇所からコンクリ
ート床面に落下させ、それを１０回繰返し、５１重以下
に粉化した量を測定する。

※４　保温特性（上昇温度）の測定は第２図の様に一定
の熱量で加熱赤熱した鉄板上にテスト用保温剤を厚さ５
０賜朧になるように、均一にのせ、鉄板の全面を覆って
、鉄板の温度上昇度を比較した。第３図がその上昇温度
の比較を示した図である。

※、　保温剤底面酸素濃度とは第２図でテスト用保温剤
５を５０鰭の厚さに覆った時の赤熱鉄板６上の酸素濃度
を酸素濃度計１０で測定したもので保温剤添加３０分後
の酸素濃度を表わしている。なお、第２図で７は加熱用
ガスバーナー、８は温度記録計、９は吸引ガス導管を示
す。

第４図はこの保温剤添加後の鉄板上の酸素濃度の変化を
比較したものでこの酸素濃度の低いほど酸素庶断能力の
高い保温剤と云える。

〔発明の効果〕

以上の説明から解るように、本発明による保温剤は従来
品に比べて製造が簡単で生産能率が上るばかりでなく、
保温特性、酸素庶断性能の優れた保温剤である。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の保温剤の製造工程の概略を示し、第
２図は保温特性比較測定装置を示す図であり、第３図は
従来品と本発明実施例−１の保温特性の上昇温度比較を
示したもので、第４図は保温剤底面（鉄板上）の酸素濃
度の変化を示した図である。 １・・・混合機、　　　　　　２・・・混練機、３・・
・成型機、　　　　　４・・・乾燥炉、５・・・テスト
用保温剤、　６・・・赤熱鉄板、７・・・加熱用ガスバ
ーナー、 ８・・・温度記録計、　　　９・・・吸引ガス導管、１
０・・・酸素濃度計。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、各種原料を配合成型して成る溶融金属表面保温剤に
   おいて、球状粒子を含む石炭灰と馬鈴薯かすを他の配合
   原料と共に混合成型、乾燥して成ることを特徴とする溶
   融金属表面保温剤。 ２、前記石炭灰が直径４４μ以下の球形粒子６０％以上
   を含み且つ前記馬鈴薯かす、その他との総重量に対して
   前記球状粒子の石炭灰が５％以上含有することを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の保温剤。