WO2006106879A1

WO2006106879A1 - 不定形耐火物の吹付け施工法

Info

Publication number: WO2006106879A1
Application number: PCT/JP2006/306750
Authority: WO
Inventors: Yasushi Ono; Eiji Motoki; Katsumi Nonaka
Original assignee: Asahi Glass Ceramics Co., Ltd.; Plibrico Japan Company Ltd.
Priority date: 2005-03-30
Filing date: 2006-03-30
Publication date: 2006-10-12
Also published as: CN101151497A; JPWO2006106879A1

Abstract

　高品位な特性を有する施工体が得られる新規な不定形耐火物の吹付け施工方法を提供する。　耐火性骨材、耐火性粉末、結合剤及び分散剤を含む粉末状の不定形耐火組成物を圧搾空気により輸送管中を空気輸送し、該空気輸送途中、上記不定形耐火組成物に対して、水注入口にて施工水を添加して湿潤状態にせしめ、次いで、急結剤注入口にて不定形耐火組成物の輸送方向に沿って該輸送方向に対して８５度以下の角度にて、粉末の急結剤を圧搾空気により湿潤状態の不定形耐火組成物に添加して吹付けることを特徴とする不定形耐火物の吹付け施工方法。

Description

明細書

不定形耐火物の吹付け施工法

技術分野

[0001] 本発明は、吹付け材料の混練作業を不要とし、輸送管内での閉塞を伴わずに、長距離の輸送による施工を可能にし、かつ余分な水分添加を必要としないために施工された不定形耐火物は高品位な特性を有する新規な不定形耐火物の吹付け施工法に関する。

背景技術

[0002] 不定形耐火物の有力な施工法として吹付け施工法が知られている。この施工法は流し込み工法に比べて流し込み用の型枠を必要とせず、また、形状が複雑で枠組みが困難な箇所にも容易に施工ができるため、近年ますます多くの分野で広範に使用されている。かかる吹付け施工法には大別して、空気圧送方式の乾式吹付け施工法とポンプ圧送方式の湿式吹付け施工法がある力各々には下記の利点及び難点がある。

[0003] 乾式吹付け施工法は、水との結合により硬化するアルミナセメント等の硬化剤と、吹付け時の付着性を良くするためのクレー等の耐火性粉末を含んだ粉末状の吹付け用耐火材を、空気圧送方式の吹付け機に供給し、輸送用配管内を空気圧送する。圧送された粉末状の吹付け用耐火材に吹付けノズル部で施工水を添加し、ノズル内で粉末状の吹付け用耐火材を施工水を含んだ粘性の高レ、付着性状態とし、これをノズルを通じて吹付けして、炉壁構築部に付着させて硬化させ、耐火炉壁を構築する施工法である。

[0004] かかる乾式吹付け施工法は、吹付け用耐火材を粉末状で空気圧送するので、輸送配管の閉塞が起こらないために輸送が容易であり、長距離輸送が可能である。このため、吹付け機械を設置した地点から遠く離れた場所や高所での施工が可能である。反面、乾式吹付け施工法は、粉末状の吹付け用耐火材と施工水とをノズル内で混合させて粘性のある吹付け耐火材とするため、施工水と吹付け用耐火材との接触時間が短い。その結果、施工水が粉末状の吹付け用耐火材に充分均一に混合されないために、施工された耐火炉壁の品質が不均一になり、強度の大きい安定した高品質の耐火物が得られ難い傾向がある。

[0005] 一方、湿式吹付け施工法は、乾式吹付け法で得られる耐火物よりも品質がより均一で、物性が優れた炉壁を得るために開発され、近年多く採用されている施工法である。湿式吹付け施工法は、吹付け用耐火材と施工水とを予め充分に混練した「坏土」と称する混練物を製造する。かかる坏土は、ミキサーを用いてポンプ圧送が可能な流動性フロー値 (JISコーン使用）が 200mm前後になるまで混練し、これを圧送ポンプに供給して輸送管内を輸送する。そして、ノズノレ部で坏土を凝集させるための急結剤を添加し、圧縮空気を供給することにより、炉壁構築部に吹付け、比較的瞬間的に凝集させて炉壁等の耐火物を構築する。

[0006] かかる湿式吹付け施工法においては、上記のように圧送ポンプに吹付け材料を供給するにあたり、ミキサーを用いて充分な流動性が出るまで吹付け材料を混練する必要があるため、大型のミキサーと多くの人員を必要とする。また、ポンプで圧送するため適正な流動性を得るための混練水量の管理が難しぐ例えば、流動性が小さいとポンプ中又は搬送管内で閉塞を起こしてしまう。流動性を大きくするために混練水を添加し過ぎると吹付け用耐火材に含まれる細粒の耐火骨材と微粉状の耐火粉末が分離し、材料の搬送が不可能となる。このように湿式吹付け施工法は現場での施工時の不安定要素が多い。

[0007] さらに、湿式吹付け施工法においては、混練された坏土をポンプ圧送にて長距離搬送施工するには、坏土の粘度が大きいために大型のポンプが必要であり、搬送距離も乾式吹付け施工法に比べて短ぐ水平距離で高々 100m程度である。さらにポンプを用いた湿式吹付け施工法においては施工完了時、搬送管内に混練された坏土が残るため、材料のロスが多ぐその取り出しの清掃に多くの人員と時間を要するとレ、う問題もある。

[0008] また、特許文献 1には、不定形耐火組成物を空気搬送した後に吹付けノズノレの手前で、流し込み成形が可能な程度の量の施工水分と圧縮空気を添加し、次いで、吹付けノズル部で凝集剤又は保型性付与剤を添加して吹付け施工する方法が開示されている。しかし、この方法の場合、施工水を添加した後の吹付け材料の混合性が不充分になり易ぐ吹付け材料のノズノレ部分での閉塞が起こり易い。この結果、凝集剤を水などで希釈することで凝集性を緩慢にした水溶液の形態で添加する必要がある。結果として、不定形耐火組成物中に余分な水分が添加され、吹付け施工された炉壁の強度が下がるなどの問題があった。

[0009] さらに、特許文献 2には、特許文献 1の改良法が提案されている。即ち、吹付け機に接続された圧送管の下流部に注水口、特定の混練用配管及び吹付けノズル部を設け、空気圧送された不定形耐火組成物に注水口を通じて施工水分を添加し、上記混練用配管を通して混練する。そして、混練物に前記ノズル部に設けた水溶液注入口力、ら凝集剤の水溶液を添加し吹付けノズノレより吹付ける方法である。しかし、このような特定の混練用配管を使用する方法においても、なお、急結剤を添加した後の吹付け材料は閉塞し易いために、急結剤としては液状のものが必要とされるために不定形中に余分な水分が添加され、吹付け施工された耐火物特性が不充分であるという問題があった。

特許文献 1 :特開平 10— 316478号公報

特許文献 2：特開 2000— 356475号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0010] 本発明は、上記したような、従来の乾式吹付け施工法及び湿式吹付け施工法の有する難点を解決し、吹付け材料の混練作業を不要とし、輸送管内での閉塞を伴わずに、長距離の輸送施工を可能にし、かつ余分な水分添カ卩を必要としない為に施工された不定形耐火物は高品位な特性を有する新規な、不定形耐火物の吹付け施工方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0011] 本発明者は、上記の目的を達成するために鋭意研究を進めたところ、以下の構成を要旨とする吹付け施工方法を使用することにより、上記の目的が達成できることを見出し、本発明に到達した。

(1)耐火性骨材、耐火性粉末、結合剤及び分散剤を含む粉末状の不定形耐火組成物を圧搾空気により輸送管中を空気輸送し、該空気輸送途中、上記不定形耐火組成物に対して、水注入口にて施工水を添加して湿潤状態にせしめ、次いで、急結剤注入口にて不定形耐火組成物の輸送方向に沿って該輸送方向に対して 85度以下の角度にて、粉末の急結剤を圧搾空気により湿潤状態の不定形耐火組成物に添カロして吹付けノズルより吹付けることを特徴とする不定形耐火物の吹付け施工方法。

(2)急結剤注入口における輸送管を、枝管の内径/主管の内径の比率が 0. 2〜1 を有し、かつ主管に対する枝管の角度が 85度以下である Y字管で構成し、粉末の急結剤を枝管を通じて主管中を輸送される湿潤状態の不定形耐火組成物に添加する上記（1)に記載の吹付け施工方法。

(3)上記水注入口が上記急結剤注入口の:!〜 10m上流の範囲に位置させ、かつ上記急結剤注入口を吹付けノズルの先端部〜 2. 5m上流の範囲に位置させる上記（1 )又は（2)に記載の吹付け施工方法。

(4)不定形耐火組成物に、予め、流動性を示さない程度の施工水を添加して、空気輸送する上記（1)〜（3)のいずれかに記載の不定形耐火物の吹付け施工方法。

(5)粉末の急結剤を、分散剤を除く上記不定形耐火組成物 100質量部に対して乾量基準で 0· 05〜3質量部添加する上記（1)〜（4)のいずれかに記載の吹付け施工方法。

(6)水注入口から急結剤注入口までの上記不定形耐火組成物の輸送管がゴムホースである上記（1)〜（5)のいずれかに記載の吹付け施工方法。

(7)添加される施工水の量が、上記不定形耐火組成物 100質量部に対して 4〜： 15 質量部である上記（1)〜（6)のいずれかに記載の吹付け施工方法。

(8)上記耐火性粉末の一部又は全部が、平均粒子直径が 10 _β m以下の耐火性超微粉を含有する上記（1)〜（7)のいずれかに記載の吹付け施工方法。

(9)前記結合剤がアルミナセメントである上記（1)〜（8)のいずれかに記載の吹付け施工方法。

発明の効果

本発明の吹付け施工方法によれば、輸送管に供給される吹付け材料は粉末状の不定形耐火組成物であるので混練作業を不要とし、また、吹付け材料は輸送管内での圧搾空気により閉塞を伴わずに、長距離の輸送施工を可能にする。また、不定形耐火組成物に添加された施工水は、好ましくはゴムホース内を空気輸送する過程で、従来の特別な混練用配管を使用することなく極めて短時間に不定形耐火組成物と均一に混合される。また、施工水が添加され湿潤状態にされた不定形耐火組成物には、粉末状の急結剤が不定形耐火組成物に対し、上記の特定の角度にて、好ましくは特定の Y字管にて極めて効果的にかつ均一に添加されるので、余分な水分添カロを必要としなレ、。このため、施工された不定形耐火物は、緻密で、均質な高品位を有する。

図面の簡単な説明

[0013] [図 1]本発明の代表的な吹付け施工を実施する概略図。

符号の説明

[0014] 1 :吹付け機

2 :輸送管

21 :輸送管

22 :輸送管

3 :水注入口

4 :急結剤注入口

5 :吹付けノズノレ

6 :圧搾空気供給管

7 :水定量供給管

8 :粉末急結合剤定量供給管

9 :急結剤注入角度

発明を実施するための最良の形態

[0015] (吹付け材料の説明）

本発明の吹付け施工法における吹付け材料は、耐火性骨材、耐火性粉末、結合剤及び分散剤を含む粉末状の不定形耐火組成物である。ここで、耐火性骨材としては、ァノレミナ、ボーキサイト、ダイァスポア、ムライト、カイャナイト、バン土頁岩、シャモット、ケィ石、ノイロフィライト、シリマナイト、アンダリユウサイト、クロム鉄鉱、スピネル、マグネシア、ジルコユア、ジノレコン、クロミア、窒化ケィ素、窒化アルミニウム、炭化ケィ素、炭化ホウ素、黒鉛などの炭素、ホウ化チタン及びホウ化ジノレコニゥムから選ばれる 1種以上の使用が好ましい。本発明において耐火性骨材は、平均粒子直径が 30 /i mを超えるものをレ、う。

[0016] これらの耐火性骨材は、粒子直径が好ましくは 12mm以下、特には 10mm以下が好ましレ、。また、粒度としては、 2種類以上、例えば粗粒、中粒及び細粒の組み合わせが使用できる。この場合、耐火性骨材の粒子の 95質量％以上が、輸送管の内径との関係において、耐火性骨材の最大粒子直径/圧送配管の内径の比率が 1Z7〜 1/3であるのが好ましい。さらに耐火性骨材としては、周知の結合レンガ、不定形耐火物、スライディングゲートなどのセラミックスを含む成形体若しくはこれらの焼結体の粉砕物又は、これらの使用済み品の粉砕物なども使用できる。

[0017] また、不定形耐火組成物に含まれる耐火性粉末は、耐火性骨材の隙間を坦めて耐火性骨材を結合する結合部を形成するもので、平均粒子直径が 10 x m以下、さらには 5 μ ΐη以下の耐火性超微粉が好ましく使用される。耐火性超微粉としては、アルミナ、シリカ、ヒュームドシリカ、球状化シリカなどが好ましレ、。アルミナ、シリカ、ヒュームドシリカ、球状化シリカは、粉末だけでなぐその一部又は全部がアルミナゾル、シリカゾル、コロイダルシリカなどの形態で使用してもよレ、。耐火粉末の一部又は全部、好ましくは 20質量％以上は耐火性超微粉であるのが好ましい。

[0018] 耐火性粉末としては、上記の耐火性超微粉に加えて、耐火性超微粉よりも粒度は大きいが、平均粒子直径が 30 μ ΐη以下の他の材料をカ卩えることができる。かかる材料としては、アルミナ、チタニア、ボーキサイト、ダイァスポア、ムライト、バン土頁岩、シャモット、パイロフイライト、シリマナイト、アンダリユウサイト、ケィ石、クロム鉄鉱、スピネル、マグネシア、ジルコユア、ジノレコン、クロミア、窒化ケィ素、窒化アルミニウム、炭化ケィ素、炭化ホウ素、ホウ化チタン、ホウ化ジルコニウム、ベントナイト、耐火粘土、カオリン又はシリカなどの無定形シリカが挙げられる。これらは、単独で又は併用して使用される。しかしながら、本発明の不定形耐火組成物には、従来の乾式施工法の耐火材料において含まれている如き、耐火粘土、カオリン、ベントナイトなどの水分を加えた場合に急激に粘度が上昇するような粘土質材料はできるだけ少なくするのが好ましい。該粘土質材料は、耐火性骨材 100質量部に対して好ましくは 3質量部以下であるのが好適である。

[0019] 本発明の不定形耐火組成物に含まれる結合剤は、不定形耐火物を結合させる機能を有するもので、好ましくは、アルミナセメントが使用される。アルミナセメントを結合剤として使用した場合には、施工体は常温から高温までの広い範囲で強度を維持できる。結合剤としては、リン酸、リン酸アルミニウムなどのリン酸塩、ケィ酸ナトリウム、ケィ酸カリウムなどのケィ酸塩、リグニンスルホン酸塩、水溶性フヱノールなどを使用することもできる。結合剤は、耐火性骨材 100質量部に対して、好ましくは 2. 5〜20質量部、特には 5〜： 12質量部含有させるのが好適である。

[0020] 本発明の不定形耐火組成物に含まれる分散剤は、不定形耐火組成物の粉末に施ェ水を添加した場合に粘性が増大し、輸送管が閉塞するのを防止する役割を果たす。分散剤としては、トリポリリン酸ナトリウム、テトラポリリン酸ナトリウム、へキサメタリン酸ナトリウムなどの縮合リン酸塩、ポリカルボン酸塩、ポリアクリル酸塩などのカルボン酸塩、及びメラミンスルホン酸塩、；3—ナフタレンスルホン酸塩などのスルホン酸塩から選ばれる 1種以上が好ましい。分散剤は、耐火性骨材、耐火性粉末及び結合剤の合量 100質量部に対して 0. 02〜1質量部添加することが好ましい。

(施工方法の説明）

図 1は、本発明の好ましい一態様の吹付け施工方法を実施する概略図である。上記した不定形耐火組成物の粉末は、予め充分に混合された後、吹付け機 1に投入された後、輸送管 2を通して空気輸送される。吹付け機 1は、バッチ式又は連続投入式のものがあるが、粉体を定量供給できるものであれば特に制限なく使用できる。輸送駆動源として、通常コンプレッサー（図示しない）より圧搾空気供給管 6を通じて圧搾空気が供給される。ここで、使用される輸送管 2の内径は、好ましくは 90mm以下、特には 65mm以下が好ましい。輸送管の内径が 65mmを超えると単位時間当たりの吹付け量が大きくなり過ぎる。一方、輸送管の内径が過度に小さいと圧力損失が生じるので、好ましくは 20mm以上、特には 25mm以上が好ましレ、。本発明では、極めて大量の施工 (数十トン/時間)も原理的には可能であり、輸送管の内径を上記範囲よりも大きくして実施可能であり、その場合は、大規模なコンプレッサーを使用する。

[0021] 輸送管 2の長さは、吹付け機 1の能力にも関係する力 100m以上、また 200mもの長距離の輸送ができる。また、輸送管 2としては、金属製やゴム製などが使用できる。

[0022] 輸送管 2を輸送された粉末状の不定形耐火組成物には、水注入口 3で施工水が添カロされる。水注入口 3には、水定量供給管 7が接続されており、水定量供給装置（図示しない）により施工水が供給される。

[0023] 水注入口 3の位置は、吹付け機 1の能力にも関係する力急結剤注入口 4の好ましくは l〜50mの上流である。施工水の添加が、上記よりも下流の位置にて添加されたときには、不定形耐火組成物が施工水と混合状態になる前に、急結剤が添加され十分な混合が成されず緻密な施工物が得られなレ、。一方、上記より上流の位置で施工水の添カ卩が行われる場合は、施工水の添加でより圧送抵抗が大きくなり、輸送管が閉塞されて輸送量が低下する傾向があるので好ましくない。水注入口 3の位置は、なかでも、急結剤注入口 4より、 1〜： 10m上流が好ましい。

[0024] 本発明で不定形耐火組成物に添加される施工水の量は、耐火物の吹付け施工に必要な実質上全量の施工水が添加される。ここで、実質上とは、ほとんど全ての必要な量ということで、場合により少量の水を他の位置で加えることもできる。例えば、粉体の舞い上がりを防止するために少量の水を不定形耐火組成物に添加し、所謂プレモィストとしてもよい。このようなプレモイストにするためにプレダンプナ一などが適宜使用できる。例えば、不定形耐火組成物をプレダンプナ一により定量切り出し搬送して、吹付け機に供給する過程で周知の水スプレーノズノレ等で施工水の一部を噴霧し添加するのが好ましい。本発明では、かかる水の添加により不定形耐火組成物は、湿潤状態になった後でも輸送管に付着するような粘性にはならない。これは本発明で水を添加した湿潤状の不定形耐火組成物についての特異な現象である。

[0025] 不定形耐火組成物に対する施工水の添加量は、不定形耐火組成物に含まれる成分の種類及びそれらの量によっても左右される力不定形耐火組成物 100質量部に対して好ましくは 4〜： 15質量部、特に好ましくは 5〜： 13質量部である。なお、上記プレモイストを実施する場合においては、添加する施工水の量は、輸送管に供給する不定形耐火組成物に 100質量部に対して好ましくは 5質量部以下、特に好ましくは 3 質量部以下である。

[0026] 施工水が添加された不定形耐火組成物を輸送する輸送管 21は、前記輸送管 2と同様に、金属製やゴム製などが使用でき、輸送管 2と内径で概ね同一のものが好ましレ、。特に、ゴムホースとすることにより、上記特許文献 2に記載されるような特別の混練用管を使用することなぐ不定形耐火組成物を極めて短時間に施工水との均一な混合状態にすることができる。これは、ゴムホースの内面の摩擦係数が相対的に大きく乱流攪拌の効果が得られるためと推定される。また、ゴムホースを使用した場合には、耐摩耗性に優れ、かつ、吹付けノズル 5を操作する際にホースの可撓性を利用できるので好ましい。

[0027] 輸送管 21をゴムホースで構成する場合、ゴムホースの材質としては、特に、耐磨耗性、耐圧性、可撓性を有するものが好ましぐ好ましくは、天然ゴムとスチレンゴムの混合されたものが好適に使用される。

[0028] 本発明では、次レ、で、急結剤注入口 4にて、湿潤状態の不定形耐火組成物に対して急結剤が添加される。急結剤の添力卩は吹付けノズルの先端部〜 2. 5m上流の範囲、より好ましくは 0. 3〜2. 5m上流の範囲の位置にて行われる。急結剤の添加が、上記より下流の位置で行われたときには、急結剤が不定形耐火組成物に十分に均一に混合されないために凝集効果が発揮されないばかりか、特にノズル部分で添加する場合は閉塞を起こすので好ましくない。一方、上記よりも上流の位置で急結剤が添加されるときには、輸送管の途中で不定形耐火組成物が凝固してしまい、輸送管 22及び吹付けノズル 5を閉塞するおそれがある。

[0029] 急結剤の注入する角度 9は、急結剤を、施工水と共に混合状態の不定形耐火組成物に注入し、均一に効率よく凝集させ、かつ、急結剤注入口 4及び輸送管 22での閉塞を防止する上で重要であることが判明した。即ち、急結剤の注入角度が 85度以下である場合においてこの目的が達成でき、 85度より大きい場合には、急結剤注入口 4での閉塞や凝集物の付着を起こしてしまう。なかでも、急結剤の注入角度は、好ましくは 45度以下、特に好ましくは 40度以下が好適である。一方、注入角度は、好ましくは 5度以上、特には 10度以上であるのが好適である。

[0030] 本発明において、急結剤としては、粉末のものが使用される。粉末状急結剤を水で希釈した液状急結剤は、希釈に使用される水が余分となり、吹付け施工する不定形耐火組成物に必要以上の水分が取り込まれる。この結果、吹付け時の凝集発現が遅れダレを起こして満足な施工体が得られなかったり、不定形耐火組成物の吹付け施ェ後の緻密性が劣化し、ひいては、耐火物性能に劣ることになる。

[0031] 粉末の急結剤の添加には粉末の添力卩量を均一に制御できる装置が好ましく使用でき、通常は、粉末急結剤定量供給管 8を通じて、圧搾空気をキャリア一として急結剤が添加される。

[0032] 急結剤の添加は、好ましくは Y字管を使用して行われる。 Y字管は、その主管を不定形耐火組成物の輸送に、その枝官を急結剤の添加に使用される。 Y字管は、金属製、ゴム製、又はプラスチック製のものが使用できる。不定形組成物が輸送される Y 字管の主管は輸送管 21と、概ね同一の内径のものが好ましい。また、 Y字管の枝管の内径 Z主管の内径の比率は 0. 2〜1が好ましい。

[0033] また、輸送管 22は、前記輸送管 21と同様にゴムホースとすることが好ましい。ゴムホースとしては、既知の耐圧性、耐磨耗性、柔軟性を有するものが選ばれるが、好ましくは、前記輸送管 21と同じものが使用される。上記した Y字管が使用される場合、輸送管 22と Y字管とを一体製の金属構造等とすることが好ましい。

[0034] 本発明で使用される粉末の急結剤としては、ケィ酸ナトリウム、ケィ酸カリウムなどのケィ酸塩、アルミン酸ナトリウム、アルミン酸カリウム、アルミン酸カルシウムなどのアルミン酸塩、炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸水素ナトリウムなどの炭酸塩、硫酸ナトリゥム、硫酸カリウム、硫酸マグネシウムなどの硫酸塩、 CaO 'Al O、 12CaO - 7Al〇

、 CaO - 2A1〇、 3CaO -Al〇、 3CaO - 3Al O - CaF、 HCaO - 7Al〇 - CaFなどのカルシウムアルミネート類、酸化カルシウム、水酸化カルシウム、塩化カルシウム及びこれらの複合物又は混合物から選ばれる 1種以上が選ばれる。また、上記に限定されることなぐ既知の急結剤及び凝集剤と呼ばれる物質も使用できる。

[0035] 急結剤の添加量は、急結剤の種類によっても変化するので、急結剤の種類と、急結剤注入角度 9及び急結剤注入口 4から吹付けノズル 5に至る輸送経路の形状及び構成に応じて注入量を調整するのが好ましレ、。

[0036] 上記急結剤のなかでも、入手が容易であり、また安価であり、かつその特性が優れていることから、アルミン酸ナトリウムの粉末を使用するのが好ましい。アルミン酸ナトリゥムは湿潤状態の不定形耐火組成物中に注入すると加水分解して Na〇Hの他に A1 (OH) のゲルを生じて不定形耐火組成物を急速に硬化させる。また、その融点が高

3

レ、ので施工体耐火物の耐火度を低下させることがなレ、。

[0037] 急結剤の添加量は、分散剤を除く不定形耐火組成物 100質量部に対して、乾量基準の質量で 0. 05〜3質量部とするのが好ましい。 0. 05質量部より少ないと、性能のよい急結剤であっても急結速度が不足して吹付け施工された耐火物が流れ落ちるおそれがあり、一方、 3質量部を超えて多く注入すると急速に硬化して吹付け施工が難しくなつたり、耐熱性や耐食性などの耐火物としての性能が低下することになる。

[0038] 本発明の吹付け施工方法においては、不定形耐火組成物に対する急結剤の添加量を吹付け施工中に変化させることにより耐久性などの特性に優れた施工体を得ること力 Sできる。例えば、耐火炉壁の隙間を補修するような場合、施工開始時には急結剤を添加せず、施工の最終段階、好ましくは、終了直前に急結剤を注入する方法や施工開始時には、所定量の急結剤の数質量％〜数十質量％の急結剤を注入し、施ェの経過とともに急結剤の量を増やしていき、最後に所定量の急結剤を注入する方法などが選ばれる。このような急結剤の注入法を採用することにより施工体の内部には急結剤が少ないか又は含まれないため耐火特性に優れ、一方、表面付近は充分な急結剤があるため強度特性に優れる施工体が得られる。また、本吹付け施工方法においては、必要に応じて、不定形耐火組成物 100質量部に対して、好ましくは、 0 . 002-0. 2質量部の遅延剤を添加することにより、凝集時間を制御でき、安定して耐火物を吹付け施工できる。遅延剤には、シユウ酸、ホウ酸、リンゴ酸、クェン酸、リグニンスルホン酸塩などの弱酸が好ましく使用できる。また、上記遅延効果成分を、前記急結剤に予め添加して使用するのも好ましい例である。

[0039] 急結剤が添加された不定形耐火組成物は、輸送管 22を通して輸送を行い、吹付けノズル 5より輸送用の空気とともに所定の壁面に吹付けされる。すなわち、湿潤状の不定形耐火組成物は吹付けの対象とされる炉壁構築部等に高圧で吹付けられる。なお、輸送用空気は炉壁構築部に吹付けられたときの衝撃により外気中に脱気する。吹付けされた不定形耐火物は脱気後、急結剤の効果で急速に凝集しその後硬化して施工体となり、強固な炉壁が構築される。なお、施工の際には必要に応じて型枠などを使用してもよい。実施例

[0040] 以下に、実施例を挙げて、本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はかかる実施例により制限して解釈されるべきでないことはもちろんである。

[0041] 試験材料：表 1に各試験にぉレ、て使用した不定形耐火組成物中の各成分の内訳を示す。数値の単位は質量部である。

[0042] 試験方法：表 2及び表 3に各試験の方法及び結果を示した。各試験にぉレ、て、輸送管 2は、内径 38mm、長さ 100mのゴムホースであり、輸送管 21は、内径 38mmのゴムホースであり、輸送管 22は、下記の金属製の Y字管との一体構造とした。また、急結剤の添加は、主管と枝管の角度（急結剤の添加'注入角度）がそれぞれ、 30度、 45度、 85度及び 90度の 4種類の金属製の Y字管（主管の内径 38mm、枝管の内径 22mm)を用いた。また、各 Y字管の上流部はゴム製輸送管 21とネジ接続し、 Y字管の下流部は、吹付けノズル (長さ 300mmのものを使用） 5を取り付けたゴム製輸送管 22にネジ接続した。

[0043] 不定形耐火組成物に対する施工水の添加は、急結剤注入口の上流で表 2及び表 3に示される位置にて、水定量供給装置を使用し、不定形耐火組成物中に添加した施工水が可及的に均一に拡散するようにした。また、急結剤の添加は、吹付けノズノレの上流で表 2及び表 3に示されるように位置にて、急結剤添加装置（日本プライブリコ社製 Qガン)を用いて、圧縮空気と供に行った。

[0044] 表 2及び表 3における施工水及び急結剤の添加量は不定形耐火組成物 100質量部に対する添加量 (質量部）である。

[0045] 吹付けは、吹付け機（日本プライブリコ社製、商品名ニードガン 400)を使用し、不定形耐火組成物の吐出量で、約 3トン/時間で、縦 1000mm X横 1000mm X厚み 15 Ommの吹付けパネルに吹付け施工を行った。

[0046] リバウンドロスは、吹付け時に跳ね返って脱落した不定形耐火物の質量 (添加施工水及び急結剤を含む）を、吹付けパネルに付着した不定形耐火物の質量 (添加施工水及び急結剤を含む）で割った値を％で算出した。施工体の切断面観察及び物性の測定は、各試験毎に、縦 400mm X横 400mm X厚み 100mmの吹付けパネルに吹付け施工を行レ、乾燥後の施工体にっレ、て行つた。 [0047] 表 2からわかるように、実施例:!〜 3で急結剤の添加角度が 30度から 85度以下の場合、急結剤の添加角度が 85度の場合に Y字管の内壁に若干の付着が見られる点を除き、良好な施工性が得られた。比較例 1では、急結剤の添加角度が 90度であり、この場合には、急結剤を添加した下流部の吹付け材料の付着が大きく閉塞傾向となり、また吐出時に脈動現象が見られた。また、リバウンドロス量が多ぐ施工体の切断面観察でラミネーシヨンと充填不良が見られた。また、実施例:!〜 3では、添加する施工水量が比較例 1に対して少なぐ施工体の耐火物としての性能が優れていることがわかる。

[0048] 表 3では、急結剤の添加角度を 30度とし、実施例 4〜6で表 1に示した各不定形耐火組成物 1〜 3を使用して吹付け施工方法で実施した。さらに、比較例 2〜4では、各不定形耐火組成物:!〜 3を流し込み施工して試験を行った。流し込み施工は、縦 40 mm X横 160mm X厚み 40mmの形体で厚み方向に錡込んで乾燥し物性を測定し、かつ厚み方向の切断面を観察した。

[0049] 表 3からわかるように、本発明の吹付け施工方法によれば、成分及び添加施工水量の異なる種々の不定形耐火組成物を使用しても、急結剤注入口やその下流部での閉塞がなぐかつ得られる施工体の断面が良好であった。さらに、同じ各不定形耐火組成物を使用して流し込み施工した施工体との比較でも遜色なく良好な物性を有していることがわかる。

[0050] [表 1]

不定形耐火組成物の種類組成物 1 組成物 2 組成物 3 耐火性骨材

シャモット粗粒： 10-3. 5mm 10

中粒： 3. 5-1. 18mm 25

細粒： 1. 18-0. 15mm 20

粉粒： -0. 15腿 10

(平均粒子直径： 75 m)

ホ' -キサイト粗粒： 10 - 3. 5mm 10

中粒： 3. 5-1. 18謹 25

細粒： 1. 18-0. 15匪 20

粉粒： -0. 15腿 10

(平均粒子直径：75 m)

電融アルミナ粗粒 10-3. 5mm 10 中粒 3. 5-1. 18mm 25 細粒 1. 18-0. 15mm 20 粉粒 -0. 15腿 10

(平均粒子直径： 75 m)

耐火性粉末

アルミナ 7. 5 7. 5 7. 5

(平均粒子直径： 4 tm)

ヒュームドシリカ 7. 5 7. 5 7. 5

(平均粒子直径： 0. 5 /m)

ポーキサイト 15 15

(平均粒子直径： 20 m)

焼結アルミナ 15

(平均粒子直径： 20 m)

結合剤：アルミナセメント

(アルミナ 70%クラス） 5 5 5 分散剤：トリポリ燐酸ソ一ダ 0. 1 0. 1 0. 1 遅延剤：硼酸 0. 02 0. 02 0. 02 ] 実施例 1 実施例 2 実施例 3 比較例 1 不定形耐火組成物組成物 2 組成物 2 組成物 2 組成物 2 の種類

施工水の添加位置 3. 5 m 3. 5m 3. 5 m 3. 5 m

(急結剤注入口から

の長さ）

急結剤の添加位置 430mm 430mm 430腿 430腿

(吹付けノズル先端

部からの長さ（讓)）

急結剤の添加角度 30度 45度 85度 90度急結剤の種類粉末状アルミン粉末状 7ルミン粉末状アルミン粉末状アルミン酸ナトリウム酸ナトリウム酸ナトリウム酸ナトリウム急結剤の添加量％ 1 1 1 1 添加施工水量％ 7. 3 7. 3 7. 5 8. 2 リノ'ゥンドロス（％) 8 8 10 18 急結剤注入口下流部なしなし γ字管の内 Y字管及びの閉塞部に僅かに吹付けノス'ル付着の内部に付着大施工体の切断面観察ラミネーシヨンなしなしなしあり充填性良好良好良好不良 3]

実施例 4 実施例 5 実施例 6 比較例 2 比較例 3 比較例 4 不定形耐火組成物組成物 1 組成物 2 組成物 3 組成物 1 組成物 2 組成物 3 の種類

成分 (質量％)

52 80 90 52 80 90

Si0₂ 44 14 8 44 14 8 施工水の添加位置 3. 5m 3. 5m 3. 5m

(急結剤注入口か

らの長さ）急結剤の添加位置 430龍 430m 430mm

(吹付けノズル先

端部からの長さ）

急結剤の添加角度 30度 30度 30度、\\

急結剤の種類粉末状粉末状粉末状

アルミン酸アルミン酸アルミン酸

ナトリウムナトリウムナトリウム

急結剤の 1 1 1

添加量％

添加施工水量％ 7. 3 7. 0 6. 5 7. 8 7. 4 7. 0 リ Λ'ゥンド Dス（％) 8 7 7

急結剤注入口下流なしなしなし

部の閉塞

嵩密度

l itre乾燥後 2. 27 2. 78 2. 87 2. 29 2. 80 2. 90 曲強さ（MPa)

110で乾燥後 12. 13 12. 67 14. 35 12. 31 12. 02 13. 76 施工体の切断面

ラミネ一シヨンなしなしなしなしなしなし充填性良好良好良好良好良好良好なお、 2005年 3月 30曰に出願された曰本特許出願 2005— 099191号の明糸田書、特許請求の範囲、図面及び要約書の全内容をここに引用し、本発明の明細書の開示として、取り入れるものである。

Claims

請求の範囲

[1] 耐火性骨材、耐火性粉末、結合剤及び分散剤を含む粉末状の不定形耐火組成物を圧搾空気により輸送管中を空気輸送し、該空気輸送途中、上記不定形耐火組成物に対して、水注入口にて施工水を添加して湿潤状態にせしめ、次いで、急結剤注入口にて不定形耐火組成物の輸送方向に沿って該輸送方向に対して 85度以下の角度にて、粉末の急結剤を圧搾空気により湿潤状態の不定形耐火組成物に添加して吹付けノズルより吹付けることを特徴とする不定形耐火物の吹付け施工方法

[2] 急結剤注入口における輸送管を、枝管の内径/主管の内径の比率が 0. 2〜： 1. 0 であって、かつ主管に対する枝管の角度が 85度以下である Y字管で構成し、粉末の急結剤を、上記 Y字管の枝管を通じて主管中を輸送される湿潤状態の不定形耐火組成物に添加する請求項 1に記載の不定形耐火物の吹付け施工方法。

[3] 上記水注入口が上記急結剤注入口の:!〜 10m上流の範囲に位置させ、かつ上記急結剤注入口を吹付けノズルの先端部〜 2. 5m上流の範囲に位置させる請求項 1 又は 2に記載の吹付け施工方法。

[4] 不定形耐火組成物に、予め、流動性を示さない程度の施工水を添加して空気輸送する請求項:!〜 3のいずれかに記載の不定形耐火物の吹付け施工方法。

[5] 粉末の急結剤を、分散剤を除く上記不定形耐火組成物 100質量部に対して乾量基準で 0. 05〜3質量部添加する請求項:!〜 4のいずれかに記載の不定形耐火物の吹付け施工方法。

[6] 水注入口から急結剤注入口までの不定形耐火組成物の輸送管がゴムホースである請求項:!〜 5のいずれかに記載の不定形耐火物の吹付け施工方法。

[7] 添加される施工水の量が、上記不定形耐火組成物 100質量部に対して 4〜： 15質量部である請求項:!〜 6のいずれかに記載の不定形耐火物の吹付け施工方法。

[8] 上記耐火性粉末の一部又は全部が、平均粒子直径が 10 μ m以下の耐火性超微粉である請求項：!〜 7のいずれかに記載の不定形耐火物の吹付け施工方法。

[9] 前記結合剤がアルミナセメントである請求項 1〜8のいずれかに記載の不定形耐火物の吹付け施工方法。