JPH0460940B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPH0460940B2 JPH0460940B2 JP59124290A JP12429084A JPH0460940B2 JP H0460940 B2 JPH0460940 B2 JP H0460940B2 JP 59124290 A JP59124290 A JP 59124290A JP 12429084 A JP12429084 A JP 12429084A JP H0460940 B2 JPH0460940 B2 JP H0460940B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- fibers
- titanium compound
- fiber
- strength
- thermal conductivity
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Landscapes
- Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
- Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)
Description
〔産業上の利用分野〕
本発明は各種窯炉、その他の加熱装置に使用さ
れる耐火断熱性に優れたブロツク体に関するもの
である。 〔従来の技術〕 最近省エネルギーの観点から、各種窯炉を始め
とする種々の加熱装置には断熱材が広く使用され
ている。しかし比較的低温で使用できる断熱材は
多いが、高温で使用される耐火断熱材となると限
られてくる。 従来の耐火断熱材はその素材自身の熱伝導率に
限界があるため、密充填させると熱伝導率が増加
するので、耐火断熱体の内部に独立した密閉気孔
を多くすることに努力が払われている。しかしな
がら、気孔を多くした耐火断熱体では、その強度
が小さくなり、必然的に用途が限られていた。 例えば、アスベストや珪藻土を用いる断熱材は
その断熱特性は優れているが、耐熱性に劣り、強
度も小さい。またアスベストには発癌性の問題も
ある。一方、中空アルミナを使用した断熱材は耐
熱性には優れているけれども、断熱性の面で十分
でない。さらに最近注目され始めたセラミツク繊
維やアルミナ繊維も熱伝導率の点でなお不十分で
ある。 〔発明が解決しようとする問題〕 このように耐火断熱材の熱伝導率と強度とは相
反する特性であり、耐火断熱材としては強度が高
くて、しかも熱伝導率も非常に低い耐火断熱体が
望まれている。 本発明に用いられるチタン酸カリウム繊維を始
めとするチタン化合物系繊維は繊維自体の熱伝導
率が他の断熱材料、特に無機繊維と比べても非常
に小さいので、ブロツク体とする際に密充填して
強度を向上させても熱伝導率を低く保つことがで
きるのである。 しかし、チタン化合物系繊維は非常に焼結しに
くく、特に本発明のような気孔率の大きい耐火断
熱体とする場合には、焼結による十分な強度が得
られないという欠点を有している。 〔発明の構成〕 本発明のブロツク体の断熱体の主体となるもの
は、チタン酸カリウム繊維などのチタン酸アルカ
リ金属繊維、チタン酸バリウム繊維などのチタン
酸アルカリ土類金属繊維、その他のチタン酸金属
繊維、アナターゼ型あるいはルチル型のチタニア
繊維などのチタン化合物系繊維やその水和物繊維
の中から選ばれた１種あるいは２種以上である。
特にチタン酸カリウム繊維あるいはチタニア繊維
を含んでいることが好ましい。これらチタン化合
物系各種繊維にその他の無機繊維を混合して用い
ることも可能である。 この繊維にバインダーとしてアルミナゾルを加
える。このバインダーとしてはアルミナゾルが最
も適しており、焼結しにくいチタン化合物系繊維
のバインダーとして最適であることが判明した。
一方、シリカゾルやケイ酸ソーダなどのケイ酸系
バインダーを使用すると、焼成時にチタン化合物
系繊維と反応し、ブロツク体の収縮が大きく、変
形を起こし表面には亀甲状の亀裂を生じ使用でき
ない。またリン酸系バインダーも成形後の乾燥で
亀裂を生じ、やはり好ましくない。 アルミナゾルの添加量は、チタン化合物系繊維
100重量部に対し、５〜30重量部である。添加量
が５重量部未満では係合効果が乏しく、30重量部
を越えると、アルミナの熱伝導率が大きいため、
ブロツク体としての熱伝導率が上昇して、いずれ
も好ましくない。 バインダーとしてアルミナゾルのみでは成形乾
燥後の素地強度が乏しい場合はハンドリング時に
角欠け等を生じ好ましくないので、サンサルエキ
ス、パルプ廃液、CMC、その他リグニン塩など
の副バインダーをチタン化合物系繊維100重量部
に対し、0.05〜2.0重量部加えることもできる。
その添加量が0.05重量部未満では添加効果に乏し
く、２重量部を越えると乾燥時に亀裂を生じるよ
うになる。 またチタン化合物系繊維は微粉体であり、成形
時のラミネーシヨン発生に対して不十分であり、
成形金型との摩擦抵抗を緩和するために、ステア
リン酸アルミニウムやその他のステアリン酸塩の
ような減摩剤を、チタン化合物系繊維100重量部
に対し、0.05〜2.0重量部加えることもできる。
その添加量が0.05重量部未満では添加効果に乏し
く、２重量部を越えると乾燥後の強度を低下させ
るので好ましくない。 以上述べた原材料、すなわちチタン化合物系繊
維、アルミナゾル、必要に応じて副バインダーと
減摩剤とをよく混合し、水分を外掛けで10〜45重
量％加え、混練後成形する。その後乾燥を経て
950〜1150℃の温度で焼成することにより耐火断
熱ブロツク体が得られる。 このような配合により、微粉体特有のラミネー
シヨンが防止され、繊維がうまくからみ合い、焼
結しにくいと言われるチタン化合物もバインダー
のアルミナゾルの焼結効果ともあいまつて、亀裂
や変形のない高強度を有する焼結体を得ることが
できるのである。 〔発明の効果〕 このように本発明の耐火断熱ブロツク体はチタ
ン酸カリウム繊維等のチタン化合物系繊維をアル
ミナゾルで結合して製造されるため、軽量で高強
度を有し、しかも熱伝導率が非常に低いため、従
来品の場合に断熱効果が十分でなかつたり、ある
いは強度が不足して長期にわたつて使用すると、
亀裂を生じたり隙間を生じたりして、構造体全体
に緩みを生じて加熱炉等の寿命を縮めていた個所
に使用されると、非常に大きな効果が発揮できる
ものである。 〔実施例〕 実施例１〜２，比較例１〜２ 第１表に示した配合を混練、成形後、実施例１
の試料は1000℃、20hr、実施例２は1100℃、10hr
比較例１と２の試料はそれぞれ1200℃、1400℃で
いずれも72hr焼成して試料を得た。 得られた試料の物性を第１表に示す。 実施例１および２の試料はいずれも熱伝導率は
非常に小さく、しかも低温でも高温でもその値は
ほとんど変わらず、強度も比較的大きく、再加熱
しても収縮はわずかである。これに対し、比較例
２の試料は強度と再加熱収縮率においては勝つて
いるが、熱伝導率ははるかに大きい値をしめして
おり、断熱特性の点で実施例１および２がはるか
に優れている。一方比較例１の試料は熱伝導率は
比較的小さいが、強度は弱い。このように本発明
による耐火断熱ブロツク体は熱伝導率と強度の両
方の特性を同時に満足するものである。
れる耐火断熱性に優れたブロツク体に関するもの
である。 〔従来の技術〕 最近省エネルギーの観点から、各種窯炉を始め
とする種々の加熱装置には断熱材が広く使用され
ている。しかし比較的低温で使用できる断熱材は
多いが、高温で使用される耐火断熱材となると限
られてくる。 従来の耐火断熱材はその素材自身の熱伝導率に
限界があるため、密充填させると熱伝導率が増加
するので、耐火断熱体の内部に独立した密閉気孔
を多くすることに努力が払われている。しかしな
がら、気孔を多くした耐火断熱体では、その強度
が小さくなり、必然的に用途が限られていた。 例えば、アスベストや珪藻土を用いる断熱材は
その断熱特性は優れているが、耐熱性に劣り、強
度も小さい。またアスベストには発癌性の問題も
ある。一方、中空アルミナを使用した断熱材は耐
熱性には優れているけれども、断熱性の面で十分
でない。さらに最近注目され始めたセラミツク繊
維やアルミナ繊維も熱伝導率の点でなお不十分で
ある。 〔発明が解決しようとする問題〕 このように耐火断熱材の熱伝導率と強度とは相
反する特性であり、耐火断熱材としては強度が高
くて、しかも熱伝導率も非常に低い耐火断熱体が
望まれている。 本発明に用いられるチタン酸カリウム繊維を始
めとするチタン化合物系繊維は繊維自体の熱伝導
率が他の断熱材料、特に無機繊維と比べても非常
に小さいので、ブロツク体とする際に密充填して
強度を向上させても熱伝導率を低く保つことがで
きるのである。 しかし、チタン化合物系繊維は非常に焼結しに
くく、特に本発明のような気孔率の大きい耐火断
熱体とする場合には、焼結による十分な強度が得
られないという欠点を有している。 〔発明の構成〕 本発明のブロツク体の断熱体の主体となるもの
は、チタン酸カリウム繊維などのチタン酸アルカ
リ金属繊維、チタン酸バリウム繊維などのチタン
酸アルカリ土類金属繊維、その他のチタン酸金属
繊維、アナターゼ型あるいはルチル型のチタニア
繊維などのチタン化合物系繊維やその水和物繊維
の中から選ばれた１種あるいは２種以上である。
特にチタン酸カリウム繊維あるいはチタニア繊維
を含んでいることが好ましい。これらチタン化合
物系各種繊維にその他の無機繊維を混合して用い
ることも可能である。 この繊維にバインダーとしてアルミナゾルを加
える。このバインダーとしてはアルミナゾルが最
も適しており、焼結しにくいチタン化合物系繊維
のバインダーとして最適であることが判明した。
一方、シリカゾルやケイ酸ソーダなどのケイ酸系
バインダーを使用すると、焼成時にチタン化合物
系繊維と反応し、ブロツク体の収縮が大きく、変
形を起こし表面には亀甲状の亀裂を生じ使用でき
ない。またリン酸系バインダーも成形後の乾燥で
亀裂を生じ、やはり好ましくない。 アルミナゾルの添加量は、チタン化合物系繊維
100重量部に対し、５〜30重量部である。添加量
が５重量部未満では係合効果が乏しく、30重量部
を越えると、アルミナの熱伝導率が大きいため、
ブロツク体としての熱伝導率が上昇して、いずれ
も好ましくない。 バインダーとしてアルミナゾルのみでは成形乾
燥後の素地強度が乏しい場合はハンドリング時に
角欠け等を生じ好ましくないので、サンサルエキ
ス、パルプ廃液、CMC、その他リグニン塩など
の副バインダーをチタン化合物系繊維100重量部
に対し、0.05〜2.0重量部加えることもできる。
その添加量が0.05重量部未満では添加効果に乏し
く、２重量部を越えると乾燥時に亀裂を生じるよ
うになる。 またチタン化合物系繊維は微粉体であり、成形
時のラミネーシヨン発生に対して不十分であり、
成形金型との摩擦抵抗を緩和するために、ステア
リン酸アルミニウムやその他のステアリン酸塩の
ような減摩剤を、チタン化合物系繊維100重量部
に対し、0.05〜2.0重量部加えることもできる。
その添加量が0.05重量部未満では添加効果に乏し
く、２重量部を越えると乾燥後の強度を低下させ
るので好ましくない。 以上述べた原材料、すなわちチタン化合物系繊
維、アルミナゾル、必要に応じて副バインダーと
減摩剤とをよく混合し、水分を外掛けで10〜45重
量％加え、混練後成形する。その後乾燥を経て
950〜1150℃の温度で焼成することにより耐火断
熱ブロツク体が得られる。 このような配合により、微粉体特有のラミネー
シヨンが防止され、繊維がうまくからみ合い、焼
結しにくいと言われるチタン化合物もバインダー
のアルミナゾルの焼結効果ともあいまつて、亀裂
や変形のない高強度を有する焼結体を得ることが
できるのである。 〔発明の効果〕 このように本発明の耐火断熱ブロツク体はチタ
ン酸カリウム繊維等のチタン化合物系繊維をアル
ミナゾルで結合して製造されるため、軽量で高強
度を有し、しかも熱伝導率が非常に低いため、従
来品の場合に断熱効果が十分でなかつたり、ある
いは強度が不足して長期にわたつて使用すると、
亀裂を生じたり隙間を生じたりして、構造体全体
に緩みを生じて加熱炉等の寿命を縮めていた個所
に使用されると、非常に大きな効果が発揮できる
ものである。 〔実施例〕 実施例１〜２，比較例１〜２ 第１表に示した配合を混練、成形後、実施例１
の試料は1000℃、20hr、実施例２は1100℃、10hr
比較例１と２の試料はそれぞれ1200℃、1400℃で
いずれも72hr焼成して試料を得た。 得られた試料の物性を第１表に示す。 実施例１および２の試料はいずれも熱伝導率は
非常に小さく、しかも低温でも高温でもその値は
ほとんど変わらず、強度も比較的大きく、再加熱
しても収縮はわずかである。これに対し、比較例
２の試料は強度と再加熱収縮率においては勝つて
いるが、熱伝導率ははるかに大きい値をしめして
おり、断熱特性の点で実施例１および２がはるか
に優れている。一方比較例１の試料は熱伝導率は
比較的小さいが、強度は弱い。このように本発明
による耐火断熱ブロツク体は熱伝導率と強度の両
方の特性を同時に満足するものである。
【表】
実施例 ３
内のりが265×205×230mmのシリコニツト電気
炉の天井を２分し、一方を比較例１とし、他方を
それぞれ実施例１、２および比較例２とし、内部
を1000℃に保ち、定常状態となつた時の外表面の
温度を測定した。なお、この際天井以外の壁は比
較例１の材質とし、壁の厚さはいずれも55mmとし
た。 その結果は、比較例１が223℃であつたのに対
して、比較例２は310℃、実施例１は145℃であ
り、実施例２は150℃で、本発明による実施例の
試料が抜群の成績をしめし、本発明の優秀さを実
証した。
炉の天井を２分し、一方を比較例１とし、他方を
それぞれ実施例１、２および比較例２とし、内部
を1000℃に保ち、定常状態となつた時の外表面の
温度を測定した。なお、この際天井以外の壁は比
較例１の材質とし、壁の厚さはいずれも55mmとし
た。 その結果は、比較例１が223℃であつたのに対
して、比較例２は310℃、実施例１は145℃であ
り、実施例２は150℃で、本発明による実施例の
試料が抜群の成績をしめし、本発明の優秀さを実
証した。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ チタン酸アルカリ金属繊維、チタン酸アルカ
リ土類金属繊維、チタニア繊維等のチタン化合物
系繊維の中より選ばれた１種あるいは２種以上を
アルミナゾルを用いて結合したことを特徴とする
耐火断熱ブロツク体。 ２ チタン化合物系繊維がチタン酸カリウム繊維
であることを特徴とする特許請求の範囲１記載の
耐火断熱ブロツク体。 ３ チタン化合物系繊維がチタニア繊維であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲１記載の耐火断熱
ブロツク体。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59124290A JPS616170A (ja) | 1984-06-15 | 1984-06-15 | 耐火断熱ブロック体 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP59124290A JPS616170A (ja) | 1984-06-15 | 1984-06-15 | 耐火断熱ブロック体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS616170A JPS616170A (ja) | 1986-01-11 |
| JPH0460940B2 true JPH0460940B2 (ja) | 1992-09-29 |
Family
ID=14881678
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP59124290A Granted JPS616170A (ja) | 1984-06-15 | 1984-06-15 | 耐火断熱ブロック体 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS616170A (ja) |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3775141A (en) * | 1972-05-03 | 1973-11-27 | Du Pont | Hardened inorganic refractory fibrous compositions |
-
1984
- 1984-06-15 JP JP59124290A patent/JPS616170A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS616170A (ja) | 1986-01-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JPS59111985A (ja) | セラミツク材料と金属の複合体 | |
| CZ298998B6 (cs) | Mikroporézní tepelne izolacní teleso | |
| JPH0260630B2 (ja) | ||
| JP2002533286A5 (ja) | ||
| CN106278202A (zh) | 轻质耐火砖及其制备方法 | |
| US1458725A (en) | Refractory composition | |
| JPH0460940B2 (ja) | ||
| KR20110104713A (ko) | 알루미나 졸 바인더가 첨가된 부정형 내화물 | |
| JPH01148757A (ja) | パッチング補修材 | |
| JPS62283885A (ja) | 機能部品焼成用の多孔性耐火成形体 | |
| JP6166854B1 (ja) | 珪石質耐火煉瓦およびその製造方法 | |
| JPH0472787B2 (ja) | ||
| KR0142909B1 (ko) | 무기섬유를 이용한 부정형 내화제 조성물 | |
| KR960004393B1 (ko) | 고강도 내화단열 캐스타블 조성물 | |
| JPS6055464B2 (ja) | 自己施釉磁器 | |
| JPH0443871B2 (ja) | ||
| JPH0259477A (ja) | キャスタブル耐火物 | |
| JPS6046970A (ja) | 高強度、安定のチタン酸アルミニウム焼結体の製造方法 | |
| SU948965A1 (ru) | Огнеупорна масса | |
| JPS6134205B2 (ja) | ||
| KR20030051107A (ko) | 다공질 세라믹 내화재 및 그 제조방법 | |
| JPS63263387A (ja) | 特殊雰囲気炉用内張り耐火物 | |
| JPS5815461B2 (ja) | コ−デイエライト質の緻密質低膨脹焼結体 | |
| JPH0319194B2 (ja) | ||
| JPH0331665B2 (ja) |