JPH0260634B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

［産業上の利用分野］ 本発明は可撓性を有する石灰質耐火物、特に、
常温で変形可能な石灰質耐火物に関する。 ［従来の技術］ 石灰質耐火物は次の特徴を有する： 融点が2600℃と高い； 高温真空下で安定である； 脱硫、脱リン能を有する。 このため各種耐火物として種々の検討が行なわ
れてきた。しかし、CaOと水との水和反応による
消化速度が極めて速く、このことは石灰耐火物の
製造上及び使用上の問題となり、使用されていな
いのが現状である。 このCaOの消化を防止するために、石灰クリン
カーの安定化を図る種々の努力が払われてきた。
すなわち、Fe₂O₃、Al₂O₃、Cr₂O₃、TiO₂、SiO₂、
P₂O₅、MgO、MnO₂といつた酸化物を混在させ
て安定化する方法やCaF₂、LiFといつたフツ化物
で安定化する方法、高温焼成あるいは溶融するこ
とによりCaOの結晶を大きくし、消化を遅らせる
方法または溶融したCaOを吹き飛ばして急冷し安
定化する方法、更には焼成した石灰クリンカーの
表面にCO₂ガスを吸着させ、炭酸カルシウムの被
膜を形成して消化を防止するといつた方法が取ら
れているが、いずれもCaOの消化を防止するには
至つていない。石灰クリンカーの量的な保管や粉
砕粒調あるいは混練時においてCaOの消化が問題
となり、石灰耐火物を造る上で大きな障害となつ
ている。 上述のようなCaOの消化の問題を考慮しなくて
よい石灰質耐火物として以下に記載する石灰石を
利用した耐火物が挙げられる。例えば本発明者の
一部が係る特開昭55−51763号公報には石灰石あ
るいは苦灰石に珪酸塩あるいはリン酸塩を添加し
た吹付材、コーテイング材、不焼成れんがとして
使用する石灰質耐火物が記載されている。また、
特開昭54−20016号公報にはマグネシア95〜40重
量部と石灰石５〜60重量部からなる骨材に結合剤
を添加した吹付材が提案されている。また、セラ
ミツクデータブツク1980年の第211〜218頁には石
灰石にCaCl₂を添加して焼成したれんがあるいは
石灰石にCaCl₂を添加し高温でホツトプレスした
れんが等が記載されている。しかし、吹付材ある
いはコーテイング材といつた不定形耐火物では使
用現場に吹付機あるいはミキサーといつた装置が
必要であり、簡単に施工できない欠点がある。れ
んがとして使用する場合にも炉形状にあつた形の
れんがを製作する必要があり簡便さに欠ける。 一方、可撓性を有する材質として特開昭47−
23423号公報にはセメントに樹脂エマルジヨン及
びセメントに対し0.01〜５重量％のセメントの硬
化を阻害する物質を配合した可撓性のあるラテツ
クスセメント組成物が提案されている。また、特
公昭45−7196号公報にはポリビニルホルマール樹
脂に粉末状石膏を主体とする無機質粉末及び無機
質繊維あるいは有機質繊維を配合した可撓性成形
物が記載されている。また、特開昭55−7514号公
報には無機耐火物粉末単独あるいは無機耐火物粉
末及び無機繊維または有機繊維またはそれら両者
に結合剤として合成樹脂エマルジヨンまたはゴム
ラテツクスまたはそれら両者を添加した可撓性耐
火ボードが記載されている。 ［発明が解決しようとする問題点］ 上述の特開昭47−23423号公報及び特公昭45−
7196号公報の可撓性材料はいずれも高温における
収縮が大きく、耐火物構造体として使用すること
は不可能であり、またセメント質可撓性材料は多
量のSiO₂を含有するため溶鋼等に溶融金属と接
触するところでは好ましくない。特公昭45−7196
号公報の可撓性成形物は石膏を主体としており、
多量のＳを含有するため、セメント質可撓性材料
と同様に好ましいものではない。特開昭55−7514
号公報は無機耐火物粉末を使用しているが、CaO
クリンカーやドロマイトクリンカーは耐火ボード
を製造中に消化し、また使用までの保管中にも消
化するために、実際上使用できない欠点がある。
従つて、現在まで可撓性のある消化しない石灰質
耐火物は使用されていない。 ［問題点を解決するための手段］ 本発明は既に使用したタンデイツシユの側壁の
ような凹凸を有する面が曲面を有する誘導炉、取
鍋等の炉、あるいはタンデイツシユカバー等の炉
蓋に簡便に内張り施工し、炉の断熱性を高めると
共に溶鋼中の介在物やＳ，Ｐの吸収または酸素を
減少することができる可撓性の石灰質耐火物を提
供するにある。 従つて、本発明は石灰石または苦灰石またはそ
れら両者10〜100重量部及びマグネシアクリンカ
ー０〜90重量部よりなる骨材、アルカリ金属化合
物またはハロゲン化化合物の１種または２種以上
0.1〜20重量部、及び最低造膜温度50℃以下の酢
酸ビニル樹脂エマルジヨンまたはゴムラテツクス
またはそれら両者を樹脂分として３〜50重量部含
有してなる可撓性石灰質耐火物を提供することに
ある。 ［作用］ 本発明は石灰石または苦灰石の生原料または耐
火粉末のマグネシアクリンカーまたはそれら両者
よりなる骨材にアルカリ金属化合物またはハロゲ
ン化化合物またはそれら両者、及び合成樹脂エマ
ルジヨンまたはゴムラテツクスまたはそれら両者
を添加配合してなる可撓性石灰質耐火物である。 本発明において、骨材としては石灰石または苦
灰石またはそれら両者を使用する。これらを溶鋼
中で用いる場合には耐食性に問題はないが、スラ
グと接触する部分では耐食性が劣るため、耐火物
に耐食性を付与するために石灰石または苦灰石ま
たはそれら両者をマグネシアクリンカーと置換す
る必要がある。マグネシアクリンカーの添加配合
量は石灰石または苦灰石またはそれら両者10〜
100重量部に対し０〜90重量部である。マグネシ
アクリンカーの添加配合量が90重量部を超えると
鋼中の介在物の吸収能が低下すること及び断熱性
が低下するために好ましくない。 本発明に使用する石灰石及び苦灰石は特に限定
されるものではなく、通常製鋼用石灰の原料とし
て用いられている石灰石あるいは耐火物用ドロマ
イトクリンカーの原料として用いられている苦灰
石であつてもよく、通常耐火物に用いられている
粒度のものが適用できる。 また、マグネシアクリンカーも特に限定される
ものではなく、耐火物用として利用されているも
のであればよく、粒度も特に限定されるものでは
なく、通常耐火物として使用されている粒度であ
ればよい。 結合剤としてアルカリ金属化合物またはハロゲ
ン化化合物またはそれら両者を使用する。これら
の結合剤を用いると石灰石あるいは苦灰石の焼結
が阻止でき、収縮はほとんど起こらない。また、
耐火物中のCaOが活性であり、また断熱性の高い
多孔体が得られる。結合剤としてはアルカリ金属
リン酸塩、例えばヘキサメタリン酸ナトリウム、
リン酸３ナトリウム、リン酸１カリウム等；アル
カリ金属珪酸塩、例えば１号珪酸ソーダ、２号珪
酸ソーダ、３号珪酸ソーダ、珪酸カリウム、珪酸
リチウム等；アルカリ金属ホウ酸塩、例えばホウ
砂等；アルカリ金属硫酸塩、例えば硫酸ナトリウ
ム等；アルカリ金属アルミン酸塩、例えばアルミ
ン酸ソーダ等；アルカリ金属炭酸塩、例えば重
曹、炭酸ナトリウム等のアルカリ金属の無機化合
物並びにクエン酸ソーダ、ギ酸ソーダ、リグニン
スルフオン酸ソーダ等の各種アルカリ金属を含有
するアルカリ金属有機化合物、及びフツ化カリウ
ム、フツ化ナトリウム、フツ化カルシウム、フツ
化マグネシウム等のフツ化物や塩化リチウム、塩
化カリウム、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、
塩化マグネシウム、塩化バリウム、塩化アルミニ
ウム、塩化鉄等の塩化物等のハロゲン化化合物が
使用できる。上述のアルカリ金属化合物及びハロ
ゲン化化合物を併用することもできる。これらの
アルカリ金属化合物及びハロゲン化化合物を使用
することにより耐火物に多孔性を付与することが
でき、樹脂の焼失後、または石灰石、苦灰石の炭
酸ガス解離後、高温下にさらされてもほとんど収
縮しない構造体として使用できる。 上述のアルカリ金属化合物またはハロゲン化化
合物またはそれら両者を石灰質耐火物に使用しな
いと10〜20％もの収縮を引き起こし、耐火構造体
として使用できない。 アルカリ金属化合物またはハロゲン化化合物の
添加配合量は0.1〜20重量部が好ましく、添加配
合量が0.1重量部未満であると収縮抑制効果が働
きにくくなり、耐火構造体として使用できなくな
り好ましくない。また、添加配合量が20重量部を
超えると耐食性が劣り、またこれ以上添加しても
顕著な効果は得られない。 上述の石灰石及び苦灰石または石灰石、苦灰石
及びマグネシアクリンカーにアルカリ金属化合物
またはハロゲン化化合物またはそれら両者からな
る石灰質耐火物に可撓性を付与するために水性懸
濁液の合成樹脂エマルジヨン及びゴムラテツクス
を３〜50重量部添加する。すなわち、合成樹脂エ
マルジヨン及びゴムラテツクスとして酢酸ビニル
エマルジヨン、エチレン・酢酸ビニルエマルジヨ
ン、酢酸ビニル・アクリル酸エステルエマルジヨ
ン、スチレン・ブタジエンラテツクス、アクリロ
ニトリルブタジエンラテツクス等が使用でき、こ
れらの１種または２種以上を併用することができ
る。合成樹脂エマルジヨン及びゴムラテツクスは
最低造膜温度（MFT）が50℃以下のものが好ま
しい。最低造膜温度が50℃を超えると乾燥後の石
灰質耐火物は充分な可撓性を発現しない場合があ
る。 合成樹脂エマルジヨン及びゴムラテツクスの添
加量は３〜50重量部が好ましく、３重量部未満で
は可撓性が充分でなく、施工時、特に曲面施工時
に亀裂を生じ、施工体として問題を生ずる。合成
樹脂エマルジヨン及びゴムラテツクスの添加量が
多いほど可撓性は向上するが、50重量部を超える
と施工後の予熱時または受鋼時に合成樹脂エマル
ジヨン及びゴムラテツクスの消失により石灰質耐
火物の組織が脆弱化するため好ましくない。 本発明の可撓性石灰質耐火物は上述の配合物を
混練し、練土状あるいはペースト状態にしてプレ
ス成形、振動による流し込み成形あるいはローラ
ーによる成形を行なつた後、100〜150℃で乾燥す
ることによつて得られる。 本発明の可撓性石灰質耐火物は誘導炉、取鍋、
タンデイツシユ等の曲面あるいは凹凸を有する炉
の内張り耐火物として容易に施工できると共に目
地部分を減少することができる。更に、石灰石、
苦灰石を用いた石灰質耐火物であるため、消化の
心配がなく、長期間の保存が可能である。更に、
使用前に1000℃以上の温度で加熱することが望ま
しいが、用途によつては使用時まで予熱する必要
がない。加熱時に樹脂分が消失してもアルカリ金
属化合物またはハロゲン化化合物またはそれら両
者により強度を有し、且つCO₂の解離後も収縮を
起こさず、見掛気孔率60％程度の多孔体となり断
熱性を有し、更に活性なCaOを有する石灰質耐火
物を提供することができる。この活性なCaOは溶
鋼中の介在物あるいはＰやＳを顕著に吸収するこ
とができるとともに高温下でも安定であるため鋼
中の酸素を高めることもないので、高品位の鋼の
生産が容易となる特徴を有するものである。 ［実施例］ 以下に実施例を挙げ、本発明可撓性石灰質耐火
物を更に説明する。 実施例 以下の第１表に記載する配合物を混練後、１ｍ
×１ｍ×30mmの形状に500Kg／m²にてプレス成形
し、110℃で20時間乾燥した。可撓性石灰質耐火
物の特性と1500℃焼成後の特性を第１表に併記す
る。

【表】 第１表に示すように可撓性石灰質耐火物は20〜
40mmの可撓度を有すると共に最大折損荷重は15Kg
であつた。 比較品は可撓性がほとんどなく、また比較品
は焼成後の収縮が非常に大きく、内張り耐火材
として構造的に使用できないことがわかる。 参考例（試料試験例） 本発明品と従来のマグネシア質の可撓性ボー
ドとを500Kg誘導炉の内張りに用いて鋼のＳ及び
酸素量について比較を行なつた。この結果、本発
明品はマグネシア質の可撓性ボードに比べＳが1/
３に、酸素量が1/2となり、本発明品は施工性に優
れ且つ鋼の清浄化に対しても極めて優れた効果を
発揮することが判明した。 ［発明の効果］ 本発明可撓性石灰質耐火物は以下に記載する効
果をもつ： (1) 可撓性であるため凹凸面、曲面等への施工が
容易である； (2) 石灰石あるいは苦灰石を使用した石灰質耐火
物であるため消化の心配が全くない； (3) 本発明品を内張り施工した後、使用前あるい
は使用時に900℃以上の温度で加熱することに
より活性なCaOが得られる； (4) この活性なCaOにより鋼中の介在物やＳ，Ｐ
あるいは全酸素量を減少させることができる； (5) 1000℃以上の温度で加熱することにより優れ
た断熱性を有した石灰質耐火物となる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 石灰石または苦灰石またはそれら両者10〜
   100重量部及びマグネシアクリンカー０〜90重量
   部よりなる骨材、アルカリ金属化合物またはハロ
   ゲン化化合物の１種または２種以上0.1〜20重量
   部、及び最低造膜温度50℃以下の酢酸ビニル樹脂
   エマルジヨンまたはゴムラテツクスまたはそれら
   両者を樹脂分として３〜50重量部含有してなる可
   撓性石灰質耐火物。