TW201817854A

TW201817854A - 抗氧化劑及其施工方法

Info

Publication number: TW201817854A
Application number: TW106123754A
Authority: TW
Inventors: 田中辰児
Original assignee: 日商黑崎播磨股份有限公司
Priority date: 2016-07-20
Filing date: 2017-07-17
Publication date: 2018-05-16
Also published as: WO2018016361A1; JP2018012619A

Abstract

本發明之課題為，於被施工於包含水及非氧化物之耐火物施工成形體的表面之抗氧化劑中，提昇耐爆裂性及接著性。　　本發明之解決手段為，一種被施工於包含水及非氧化物之耐火物施工成形體的表面之抗氧化劑，其包含玻璃粉末與水溶性之增黏劑，或玻璃粉末與水溶性之增黏劑與分散劑，前述玻璃粉末之含量為95質量%以上，前述水溶性之增黏劑之含量為0.5質量%以上，前述玻璃粉末、前述水溶性之增黏劑及前述分散劑以外的物質之含量為4質量%以下(包含0)，前述水溶性之增黏劑之分解消失溫度為350℃以下。

Description

抗氧化劑及其施工方法

[0001] 本發明係關於被施工於包含水及非氧化物之耐火物施工成形體的表面之抗氧化劑及其施工方法。

[0002] 作為於耐火物之技術領域中所使用的抗氧化劑，於專利文獻1及2中揭示有含有玻璃粉末者。　　[0003] 但，專利文獻1及2之抗氧化劑由於皆是被施工於實質上不含水之耐火物(磚)的表面，因此若將此抗氧化劑施工於包含水的耐火物施工成形體，典型而言係脫框後的高爐通管用不定形耐火物施工成形體的表面，則在之後的昇溫乾燥步驟中，耐火物施工成形體中的水會蒸發，而於該耐火物施工成形體產生爆裂。又，於如專利文獻1及2般之含有玻璃粉末之以往的抗氧化劑中，對於耐火物施工成形體的表面之接著性並不充分。 [先前技術文獻] [專利文獻] 　　[0004] 　　[專利文獻1] 日本特開平7-277858號公報　　[專利文獻2] 日本特開2006-9274號公報

[發明所欲解決之課題] 　　[0005] 本發明所欲解決之課題為，於被施工於包含水及非氧化物之耐火物施工成形體的表面之抗氧化劑中，提昇耐爆裂性及接著性。 [用以解決課題之手段] 　　[0006] 依據本發明之一觀點，提供以下之抗氧化劑。　　「一種抗氧化劑，其係被施工於包含水及非氧化物之耐火物施工成形體的表面之抗氧化劑，　　其包含玻璃粉末與水溶性之增黏劑，或玻璃粉末與水溶性之增黏劑與分散劑，　　前述玻璃粉末之含量為95質量%以上，前述水溶性之增黏劑之含量為0.5質量%以上，前述玻璃粉末、前述水溶性之增黏劑及分散劑以外的物質之含量為4質量%以下(包含0)，　　前述水溶性之增黏劑之分解消失溫度為350℃以下」。　　[0007] 依據本發明之另一觀點，提供一種抗氧化劑之施工方法，其係將本發明之抗氧化劑施工於脫框後的高爐通管用不定形耐火物施工成形體的表面。 [發明效果] 　　[0008] 高爐通管用不定形耐火物施工成形體等之包含水及非氧化物的耐火物施工成形體，一般而言係昇溫至350℃以上來進行乾燥，本發明之抗氧化劑係由於含有分解消失溫度為350℃以下的水溶性之增黏劑，因此在350℃以上之真正的乾燥之前，增黏劑便會消失，其係成為耐火物施工成形體中所包含的水(蒸氣)之散逸，而可確保耐爆裂性。　　[0009] 另外，專利文獻1及2之抗氧化劑，由於含有多量的二氧化矽粉末、黏土等之本發明所使用的玻璃粉末、水溶性之增黏劑及分散劑以外的物質(以下稱為「多餘的物質」)，因此導致熔點上昇，抗氧化劑會收縮而容易剝離。相對於此，本發明之抗氧化劑係將玻璃粉末與水溶性之增黏劑，或玻璃粉末與水溶性之增黏劑與分散劑作為主體，且「多餘的物質」為4質量%以下(包含0)，並且玻璃粉末多達95質量%以上而佔抗氧化劑的大部分，因此，可藉由水溶性之增黏劑而如前述般地確保耐爆裂性。　　[0010] 又，本發明之抗氧化劑係由於含有玻璃粉末多達95質量%以上，因此玻璃粉末會溶化而滲入耐火物施工成形體的表面之凹凸，藉此而提昇接著性，並且充分發揮因玻璃粉末所致之抗氧化效果。相對於此，專利文獻1及2之抗氧化劑係由於玻璃粉末未達95質量%，且如前述般含有多量「多餘的物質」，因此無法得到玻璃粉末溶化而滲入耐火物施工成形體的表面之凹凸的作用效果。亦即，本發明之抗氧化劑係將「多餘的物質」抑制在4質量%以下(包含0)，並且含有玻璃粉末多達95質量%以上，正因如此，玻璃粉末會均勻地分布於耐火物施工成形體的表面，或滲入其表面之凹凸。再者，專利文獻1及2之抗氧化劑係如前述般，由於包含多量的「多餘的物質」，因此導致熔點上昇，抗氧化劑會收縮而容易剝離，但，本發明之抗氧化劑係將「多餘的物質」抑制在4質量%以下(包含0)，且包含多量的玻璃粉末，因此，亦可解決收縮而剝離的問題。　　[0011] 於本發明中，較佳係「多餘的物質」之含量為少，最佳係0質量%，亦即不包含。另外，作為「多餘的物質」係可列舉專利文獻1、2所使用的黏土、二氧化矽粉末、碳化硼等。　　[0012] 如上述般，依據本發明，可提昇抗氧化劑之耐爆裂性及接著性，良好地施工於高爐通管用不定形耐火物施工成形體等之包含水及非氧化物的耐火物施工成形體的表面，而可防止不定形耐火物施工成形體中之非氧化物於乾燥時進行氧化。

[0013] 本發明之抗氧化劑係被施工於包含水及非氧化物之耐火物施工成形體的表面。亦即，施工對象之耐火物施工成形體係因為包含水而爆裂會成為問題，且因為包含非氧化物而氧化會成為問題。耐火物施工成形體中之水的含量，一般而言係3質量%以上、30質量%以下。作為非氧化物係可列舉：碳、碳化矽、金屬矽、金屬鋁、Al-Mg合金等。　　[0014] 本發明之抗氧化劑係包含玻璃粉末與水溶性之增黏劑，或玻璃粉末與水溶性之增黏劑與分散劑，該等以外之「多餘的物質」為4質量%以下(包含0)。並且，玻璃粉末之含量係設為95質量%以上，水溶性之增黏劑之含量係設為0.5質量%以上。於玻璃粉末之含量未達95質量%時，無法得到充分的接著性提昇效果，而抗氧化效果亦不充分。又，於水溶性之增黏劑之含量未達0.5質量%時，無法確保充分的耐爆裂性，又，附著性亦無法確保。　　[0015] 如前述般，包含水及非氧化物的耐火物施工成形體，一般而言係昇溫至350℃以上來進行乾燥，因此，於本發明中，為了確保乾燥時之耐爆裂性，作為水溶性之增黏劑係使用分解消失溫度為350℃以下者。藉此，在350℃以上之真正的乾燥之前，增黏劑便會消失，其係成為耐火物施工成形體中所包含的水(蒸氣)之散逸，而可確保耐爆裂性。作為分解消失溫度為350℃以下之水溶性之增黏劑係可列舉：羧甲基纖維素(CMC)、甲基纖維素(MC)、葡萄糖、麥芽糖(maltose)、蔗糖、乳糖(lactose)、纖維二糖等，可使用由此等中選出的1種或2種以上之組合。　　[0016] 作為玻璃粉末係可使用包含Na₂ O、B₂ O₃ 、P₂ O₅ 、K₂ O、Al₂ O₃ 、CaO、Pb₂ O₃ 、SiO₂ 等的成分之例如硼矽酸玻璃、磷酸玻璃或矽酸玻璃。本發明所使用之玻璃粉末的軟化點，就與水溶性之增黏劑之分解消失溫度為350℃以下的關係而言，較佳為350℃以上。亦即，藉由在水溶性之增黏劑確實地分解消失之後玻璃粉末會軟化，而可藉由水溶性之增黏劑確實地確保耐爆裂性，並且接著性亦更加提昇。進而，若亦考慮使玻璃粉末所致之抗氧化效果早期發揮的點，則玻璃粉末之軟化點較佳為350℃以上、950℃以下，更佳為350℃以上、600℃以下。另外，玻璃粉末之粒度係只要適當調整即可，例如調整為粒度1mm以下。　　[0017] 於本發明中，雖亦可不使用分散劑，但就提昇抗氧化劑全體之分散性而提昇施工性的點而言，以使用分散劑為佳。又，若使用分散劑，則可減低於抗氧化劑之施工時使用的施工水之量，結果，有助於附著性提昇，且亦有助於爆裂防止或接著性提昇，因此，就此點而言亦以使用分散劑為佳。作為分散劑係可列舉：三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、超聚磷酸鈉、酸性六偏磷酸鈉、硼酸鈉、碳酸鈉、聚偏磷酸等之無機鹽、檸檬酸鈉、酒石酸鈉、聚丙烯酸、聚丙烯酸鈉、磺酸鈉、聚羧酸鹽、β-萘磺酸鹽類、三聚氰胺磺酸鹽類、萘磺酸等。分散劑之使用量較佳係未達4.5質量%。　　[0018] 本發明之抗氧化劑係在添加適量的施工水並進行混練之後，施工於包含水及非氧化物之耐火物施工成形體，典型而言係脫框後之高爐通管用不定形耐火物的表面。藉此，可防止耐火物施工成形體中之非氧化物於乾燥時進行氧化。又，本發明之抗氧化劑，較佳係使用石頭漆用槍、聚樂塗料(juraku)用槍及瓷磚(tile)漆用槍來進行噴附施工。石頭漆用槍、聚樂塗料用槍及瓷磚漆用槍係適於高黏性物之噴附施工之故。使用有石頭漆用槍、聚樂塗料用槍、瓷磚漆用槍之噴附施工法本身係為周知，分別記載於例如日本特開2011-231589號公報、日本特開2006-9274號公報、日本特開2009-248068號公報。 [實施例] 　　[0019] 於表1所示之各例的抗氧化劑中添加施工水80質量%進行混練後，將該混練物使用石頭漆用槍，於試驗用耐火物施工成形體(φ100×100)的表面進行噴附施工，而得到測試樣品。在此，試驗用耐火物施工成形體係模擬脫框後之高爐通管用不定形耐火物施工成形體者，其為Al₂ O₃ -SiC-C系之不定形耐火物(SiC：19質量%，Totel C：3.9質量%，低水泥型)之脫框預硬化處理品(未乾燥品)且含有水6質量%者。接著，針對所得之測試樣品，利用以下要領評估耐爆裂性、接著性、附著性及耐氧化性。　　[0020] (1)耐爆裂性　　將測試樣品投入500～800℃之環境內，以該測試樣品的爆裂之有無進行評估。於表1中，將無爆裂以○表記，將有爆裂以×表記。　　[0021] (2)接著性　　將測試樣品進行昇溫乾燥(1000℃×5h)之後，利用塑膠槌敲打，以抗氧化劑剝落與否進行評估。於表1中，將無剝離以○表記，將有些許剝離以△表記，將有顯著剝離以×表記。　　[0022] (3)附著性　　以抗氧化劑之施工時的抗氧化劑之垂流的有無進行評估。於表1中，將無垂流以○表記，將有些許垂流以△表記，將有顯著垂流以×表記。　　[0023] (4)耐氧化性　　在將測試樣品進行乾燥昇溫(1000℃×5h)之後，將測試樣品切割，以切割後之剖面之氧化(白色化)的有無進行評估後於表1中，將無白色之未氧化的情況視為有耐氧化性而以○表記，將白色之有氧化的情況視為無耐氧化性而以×表記。　　[0024][0025] 如表1所示般，含有分散劑，且不含有「多餘的物質」的本發明之實施例1～3係可得到耐爆裂性、接著性、附著性及耐氧化性任一者皆為良好的結果。於不含有分散劑的本發明之實施例4中，雖附著性稍微劣化但為實用上無問題的水準，於作為「多餘的物質」而含有4質量%之黏土之實施例5中，雖接著性稍微劣化但為實用上無問題的水準。　　[0026] 另一方面，比較例1係作為「多餘的物質」而含有7質量%之黏土，且玻璃粉末之含量為少的例子，其接著性及耐氧化性差。又，比較例2係水溶性之增黏劑之含量為少的例子，其附著性差，且無法得到能承受之後的評估之測試樣品。因而，針對比較例2，耐爆裂性、接著性及耐氧化性之評估係無法進行。

Claims

一種抗氧化劑，其係被施工於包含水及非氧化物之耐火物施工成形體的表面之抗氧化劑，　　其包含玻璃粉末與水溶性之增黏劑，或玻璃粉末與水溶性之增黏劑與分散劑，　　前述玻璃粉末之含量為95質量%以上，前述水溶性之增黏劑之含量為0.5質量%以上，前述玻璃粉末、前述水溶性之增黏劑及前述分散劑以外的物質之含量為4質量%以下(包含0)，　　前述水溶性之增黏劑之分解消失溫度為350℃以下。
如請求項1之抗氧化劑，其中，前述玻璃粉末之軟化點為350℃以上、950℃以下。
一種抗氧化劑之施工方法，其係將請求項1或請求項2之抗氧化劑施工於脫框後的高爐通管用不定形耐火物施工成形體的表面。
如請求項3之抗氧化劑之施工方法，其係使用石頭漆用槍、聚樂塗料(juraku)用槍或瓷磚(tile)漆用槍，將前述抗氧化劑進行噴附施工。