JPH0442867A

JPH0442867A - 低セメントキャスタブル耐火物

Info

Publication number: JPH0442867A
Application number: JP2147877A
Authority: JP
Inventors: Tetsuo Hasegawa; 哲夫長谷川
Original assignee: YOOTAI KK
Current assignee: YOOTAI KK
Priority date: 1990-06-06
Filing date: 1990-06-06
Publication date: 1992-02-13

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、低セメントキャスタブル耐火物の強度と耐爆
裂性の改良に関するものである。

〈従来技術と問題点〉一般にキャスタブル耐火物は結合剤としてアルミナセメ
ントが１０重量％以上添加されているため、５００℃〜
１１００℃の中間温度域で脱水により強度劣化を起こす
問題と、１３００℃以上の高温度域でアルミナセメント
中のＣａＯが融剤として働き、キャスタブル耐火物の耐
熱性と耐食性を低下させる問題があることが知られてい
る。

このような問題を是正するため、アルミナセメントの添
加量を１０重量％以下に減らし、それだけ粒子径１０μ
以下の超微粉を添加すると共に分散剤を０．Ｏ１〜０．
５重量９６添加し、低水分で施工する低セメントキャス
タブル耐火物が開発されている。

この種の低セメントキャスタブルは、緻密・高強度であ
り、耐熱性と耐食性に秀れる特長を有している反面、急
激な加熱乾燥を行うと爆裂や剥離崩壊現象を示しやすい
欠点を有している。

上記の問題を解決する手段として、特開昭５２−６２１
３３号に提案されているような無機繊維を添加する方法
、特開昭５９−１９０２７８号に提案されているような
有機繊維を添加する方法、あるいは特開昭５８−７８４
７７号に提案されている金属アルミニウムを添加する方
法などがあるが、耐爆裂性は改善できても、施工体の組
織を悪くするマイナスもあり、満足のゆくものとなって
いない。

〈問題点を解決するための手段〉本発明は温水可溶性ポリビニルアルコール繊維を添加す
ることにより、上記従来の欠点を解決したものである。

その特徴とするところは、粒度調整を施した耐火性骨材
が６７〜８９重量％、粒子径ｌＯμ以下の１種以上の耐
火性超微粉末が１０〜２５重量％、アルミナセメントが
１〜８重量％、分散剤が外掛て０．Ｏ１〜０．５重量％
、温水可溶性ポリビニルアルコール繊維が外掛で０゜０
５〜１．０重量％よりなる低セメントキャスタブル耐火
物である。

〈作　用〉以下、本発明の低セメントキャスタブルについて詳細に
説明する。

本発明に使用する粒度調整を施した耐火性骨材は電融ア
ルミナ、電融ムライト、焼結アルミナ、合成ムライト、
ボーキサイト、シリマナイト、パン土頁岩などの高アル
ミナ質原料、珪石、ロー石、シャモットなどの珪酸質原
料、マグネシアクリンカ−クロム鉱、スピネルなどの塩
基性原料、その他、ジルコン、ジルコニア、炭化珪素、
黒鉛など一般に耐火物原料として使用されるもののうち
１種以上が６７〜８９重量％である。

耐火性超微粉は粒子径が１０μ以下、好ましくは３μ以
下のアルミナ、粘土、シリカフラワー　チタニア、酸化
クロムのうち１種以上が１０〜２５重量％である。１０
重量％以下では流動性が不充分であり、高密度・高強度
の施工体が得られない。２５重量％を超えると、加水混
線時の抵抗が大きくなり、流し込み施工が困難になる。

また、加熱収縮が大きくなり耐熱性が低下する問題につ
ながる。

アルミナセメントは一般に市販されている電化ハイアル
ミナセメントスーパー、電化ハイアルミナセメント、ア
ルコアＣＡ　−２５、セカ〜ル２５０等が使用できる。

添加量は１〜８重量％が良いｂ１重量９６以下では充分
な強度か得られない。８重量％以上の添加は、未水和の
まま残るアルミナセメントの量が多くなり、強度発現の
目的では無駄である。また余分なアルミナセメントはＣ
ａＯ成分を増量させ、キャスタブル耐火物の耐食性を低
下させる。

分散剤はアルミナセメントと耐火性超微粉を分散させて
減水効果をはかり、キャスタブル耐火物の流動性を向上
させるものである。

例えばトリポリ燐酸ソーダ、ヘキサメタ燐酸ソーダ、ピ
ロ燐酸ソーダ、ホウ酸ソーダ、炭酸ソーダ等が用いられ
る。添加量は、外掛て０．０１〜０．５重量％とする。

０．０１重量％未満ではアルミナセメントおよび耐火性
超微粉の分散性が乏しくなり、キャスタブル耐火物の強
度を低下させる。０．５重量％を超えると、分散してい
たものが再凝集し、増粘する。

温水可溶性ポリビニルアルコール繊維を使用する目的は
次のように大別される。

■　低セメントキャスタブルの常温および中間温度域で
の組織と強度を改善すること。

■　低セメントキャスタブル施工体のブリージング現象
を防止すること。

■　低セメントキャスタブル施工体の加熱乾燥時の耐爆
裂性を改善すること。

■　低セメントキャスタブルの適性水分範囲をひろげる
こと。

それぞれについて以下に詳細に説明する。

■については、温水可溶性ポリビニルアルコール繊維を
添加することにより、低セメントキャスタブル施工体の
常温および中間温度域の組織を緻密にし、強度を高める
働きがある。

従って、セメントキルンのバーナノズルとが口元部にこ
の材料を適用すると、アンカースタッドの部分が安定化
し、耐用を伸ばすことができる。■については、従来よ
り、低セメントキャスタブルは、ブリージング現象によ
り施工表面に微粉が集まって、熱を受けた時に異常に収
縮したり予期以上に耐蝕性が低下する問題があった。温
水可溶性ポリビニルアルコール繊維は表面に親水基を有
し、比重が小さく、非常に分散性が良いのでブリージン
グ現象を防止することができる。形状が繊維状であるこ
とも効いているよってある。■の耐爆裂性の改善は、加
熱乾燥時に、温水可溶性ポリビニルアルコール繊維が溶
解し通気空隙を形成することによる。■の適性水分範囲
については、従来より低セメントキャスタブルは適性水
分範囲が狭まく、約１％くらいであった。この適性範囲
をこえた水分を加えると、施工体の強度が急激に低下す
るため、添加水量に細心の注意を払わねばならなかった
。

温水可溶性ポリビニルアルコール繊維は保水力があり、
適性水分範囲を約２％に広げることができ、使いやすい
材料となる。

上述のような機能を有する温水可溶性ポリビニルアルコ
ール繊維としては、直径が１〜３０μ、長さが２〜１０
ｗｍ、水への溶解温度が４０〜９０℃のものが好ましく
使用できる。

前記温水可溶性ポリビニルアルコール繊維の直径が１μ
未満の場合は形成される通気空隙が小さ過ぎるため、水
蒸気爆裂の防止に役立たない。また、３０μよりも太く
なると組織がポーラスとなり、耐食性を低下させる問題
を生じる。

温水可溶性ポリビニルアルコール繊維の長さが２１未満
では、ブリージング現象防止効果が少なく、また、通気
空隙が連続化しないので、爆裂防止効果が劣る。

更に温水可溶性ポリビニルアルコール繊維の溶解温度が
４０℃未満であると、混線時に溶解してしまうので所望
の通気空隙を形成することができない。また混線時の粘
性を上昇させ、組織を悪くする。溶解温度が９０℃以上
であるとブリージング現象防止効果と適性水分範囲を広
げる働きがそこなわれる。

なお、温水可溶性ポリビニルアルコール繊維を使用して
耐爆裂性を改善した耐火物として特開平１−２２４２７
４号がある。これは添加水量約２０％で施工する吹付耐
大物であるのに対して、本発明は添加水量約７％で施工
する低セメントキャスタブル耐火物に関するものである
。吹付耐大物が吹付圧力の助けて緻密・高強度化するの
に対し、低セメントキャスタブルは分散剤の作用で可能
な限り添加水量を減し、アルミナセメントの凝集力によ
って緻密・高強度化するものである。本発明に使用する
ポリビニルアルコール繊維は分散剤の働きを助けて、超
微粉とアルミナセメントの分散性を向上させ施工体を緻
密・高強度化する目的で使用するものである。通常の低
セメントキャスタブル耐火物では、緻密・高強度にすれ
ば必す爆裂しやすくなるが、本発明のようにポリビニル
アルコール繊維を低セメントキャスタブルに添加すると
、その働きによって緻密・高強度になっても、爆裂しや
すくならないという大きな特長がある。また、ポリビニ
ルアルコール繊維の使用により本発明において発現する
ブリージング現象の防止効果は流し込み耐火物に独特な
必要な特性であって、吹付耐大物では問題にならぬ特性
である。

〈実施例〉次いで、実施例により本発明の特徴を具体的に説明する
。

第１表に示す配合割合でキャスタブル耐火物を製造し、
その物性値を測定したところ、同表に示す結果が得られ
た。第１表に示す雰囲気温度において、それぞれ記載の
添加水量を加えて混練し、その可使時間、硬化時間、見
掛気孔率、曲げ強さ、耐爆裂性を下記の方法により測定
した。

■　可使時間は加水混線後施工できなくなる時間である
。

■　硬化時間は加水混練後脱枠可能になる時間である。

■　見掛気孔率は振動成形により４０Ｘ４０Ｘ１６０ｍ
ｓ＋の試験床を成形し、各温度で熱処理後ＪＩＳ−Ｒ２
２０５にもとづいて測定した。

■　曲げ強さは前項と同じ方法で試験片を作製し、ＪＩ
Ｓ−Ｒ２５５３にもとづいてスノ々ン１００値厘で測定
した。

■　耐爆裂性試験用の試験片は１００　ｘ　ｔｏｏ　ｘ
１００■の型枠を使用して振動成形し、２４時間養成後
ただちに各試験温度の電気炉へ投入し、３０分間保持し
、爆裂したものをＸ、爆裂しなかったものをＯとした。

第１表において、比較例１はアルミナセメント添加量が
１０重量％以上の通常のキャスタブルである。比較例２
．３は爆裂防止用の添加剤を加えていない低セメントキ
ャスタブルである。比較例４．５．６は爆裂防止剤とし
て金属アルミニウムまたはビニロン繊維を加えた従来の
低セメントキャスタブル耐火物である。実施例１〜５は
本発明によるポリビニルアルコール繊維を加えた低セメ
ントキャスタブル耐火物である。比較例と対比すると次
のことが明らかである。

■　ポリビニルアルコール繊維を添加すると、硬化時間
が短くなる傾向かある。５℃の低温において、通常の低
セメントキャスタブル耐火物の硬化時間は２４時間以上
であるか、本発明により２４時間以内におさめることが
できる。

■　ポリビニルアルコール繊維を添加することにより、
低セメントキャスタブル耐火物の２４時間養成後および
１１０℃の乾燥後の見掛気孔率を下げ、曲げ強さを向上
させることができる。

■　ポリビニルアルコール繊維を添加することにより低
セメントキャスタブルの耐爆裂性が改善できる。

〈発明の効果〉以上のように本発明によれば、低セメントキャスタブル
の耐爆裂性をそこなうことなく、硬化時間を短くし、緻
密・高強度の施工体を得ることができる。

Claims

【特許請求の範囲】

　粒度調整を施した耐火性骨材が８７〜８９重量％、粒
子径１０μ以下の１種以上の耐火性超微粉末が１０〜２
５重量％、アルミナセメントが１〜８重量％、分散剤が
外掛で０．０１〜０．５重量％、温水可溶性ポリビニル
アルコール繊維が外掛０．０５〜１．０重量％よりなる
低セメントキャスタブル耐火物。