JPH04952B2 - - Google Patents

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JPH04952B2
JPH04952B2 JP60130799A JP13079985A JPH04952B2 JP H04952 B2 JPH04952 B2 JP H04952B2 JP 60130799 A JP60130799 A JP 60130799A JP 13079985 A JP13079985 A JP 13079985A JP H04952 B2 JPH04952 B2 JP H04952B2
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Description

【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕 本発明は各種製鉄窯炉の他、非鉄金属、窯業等
の各種工業窯炉に用いられる不定形耐火組成物に
関する。 〔従来の技術〕 不定形耐火物は、一般に粉末状の材料と、水ま
たはバインダー水溶液とを混合し施工される。し
かしながらMgOやCaOのような塩基性成分を含
む不定形耐火物は、水分との混合で、水和反応、
いわゆる消化現象を生じ、養生中または乾燥中に
亀裂を生じたり崩壊したりする場合が多い。 このような欠点を抑制するため、塩基性骨材を
含む耐火物には、特開昭52−32908号公報、特開
昭53−113812号公報、特開昭57−129864号公報、
特開昭58−99177号公報に開示された添加剤を用
いる方法がある。 〔発明が解決しようとする問題点〕 しかしながら前記公報に示されたいずれの添加
剤においても消化抑制効果の点および不定形耐火
物としての施工作業上の点で十分満足できる性能
を発揮しているとは言い難い。 すなわち、特開昭52−32908号公報および特開
昭53−113812号公報はいずれも有機物からなる消
化抑制剤を開示しているが、前者は耐火レンガ製
造時のバインダー効果をも合わせもつた添加剤で
あるが、水溶液として骨材に混合した後、加圧成
形した場合の効果は認められるが、流し込み材等
には水溶液濃度が高く、利用が困難である。 また後者の場合、主としてスリンガー材等には
有効であるが、流し込み材、コーテイング材、吹
付け材等には効果が十分でなく、多量に用いると
施工体の強度低下を招き好ましくない。 一方特開昭57−129864号公報および特開昭58−
99177号公報には無機質の消化抑制剤が開示され
ているが、前者は水溶液中および低温度域での乾
燥には効果は大きいが、100℃以上のオートクレ
ーブ状態を生じる条件での乾燥では効果は十分で
ない。また後者では、流し込み材やコーテイング
材に一般に用いられるシリカフラワー等が含まれ
るが少量の添加では効果が乏しく、多量に用いる
と塩基性骨材の耐食性を低下させ好ましくない。 〔問題点を解決するための手段〕 本発明は上述の事情に鑑みなされたもので、そ
の目的とするところは、施工作業性に優れ、かつ
施工中、養生中および乾燥過程での水もしくは水
蒸気との共存下、耐火物成形体に、水和反応に伴
う亀裂発生または崩壊現象を生じない塩基生骨材
をからなる不定形耐火組成物を提供することにあ
る。 従来塩基性骨材を含まない耐火物には、リン酸
や水溶性リン酸アルミニウム等が結合剤として用
いられていた。しかしこれらの結合剤は塩基性骨
材を含有した不定形耐火物には実用されていな
い。 しかしながら本発明者らはこのような塩基性骨
材とリン酸等との反応性に着目し、急激な反応で
はなく緩慢な反応を生じさせ、かつ塩基性骨材全
体とは反応させず、塩基性骨材の粒子表面での
み、もしくは水に溶解した塩基性イオンとのみ反
応させることにより、塩基性骨材を安定化し、消
化現象を抑制する方法を種々検討した結果、本発
明に到つた。すなわち本発明はマグネシアクリン
カー、スピネルクリンカー、マグネシア−クロム
クリンカー、ドロマイトクリンカーおよび石灰ク
リカーの1種または2種以上からなる不定形耐火
物に、陽イオンとしてアルミニウム、クロミウ
ム、鉄、マグネシウム、カルシウム、カリウム、
リチウム、ホウ素、亜鉛、鉛、バリウム、ビスマ
スおよび銀の1種または2種以上をもち、水に不
溶性もしくは40℃以下の水に対し溶解度が2.5
g/100ml以下の難溶性であり、かつ水サスペン
ジヨンが酸性を示すリン酸塩を、前記クリンカー
の合量100重量部に対し0.02〜20重量部を添加す
ることを特徴とする不定形耐火組成物である。 本発明に用いるマグネシアクリンカー、スピネ
ルクリンカー、マグネシア−クロムクリンカー、
ドロマイトクリンカーおよび石灰クリカーは市販
されている各種グレードの海水マグネシウムシア
クリンカー、天然マグネシアクリンカー、電融マ
グネシアクリンカー、焼結スピネルクリンカー、
電融スピネルクリンカー、天然ドロマイトクリン
カー、合成ドロマイトクリンカー、焼結石灰クリ
ンカー、電融石灰クリンカー等が使用できる。好
ましくは耐火組成物を構成する粒度を自由に選択
できるよう粉砕可能な塊状物または各種粒度に分
類されたものが良い。 これらのクリンカーは単独もしくは2種以上混
合して使用する。 本発明に使用されるリン酸塩は、水に不溶性若
しくは40℃以下の水に対し溶解度が2.5g/100ml
以下の難溶性であり、かつ水サスペンジヨンが酸
性を示すものである。低温の水に対する溶解度が
大きいと水との混練中もしくは施工中に塩基性骨
材との反応が急速に進行し、凝結等を生じ、施工
困難となる。またサスペンジヨン状態でのPHがア
ルカリ性である場合、消化抑制効果に乏しい。 上記の水に不溶性もしくは難溶性のリン酸塩、
オルソリン酸基または縮合リン酸基を持ち、アル
ミニウム、クロム、マグネシウム、カルシウム、
カリウム、リチウム、ホウ素、亜鉛、鉛、バリウ
ム、ビスマス、銀等との塩を形成しているものが
適用される。例えばリン酸アルミニウムの場合、
オルソリン酸基の中でもAl(H2PO43は水溶性で
あるが、AlH3(PO42、Al2(HPO43および
AlPO4は水に不溶であり、本発明に使用できる。
AlPO4等には無定形を含め各種の結晶型のものが
あるが、いずれでもよい。またメタリン酸アルミ
ニウム、トリポリリン酸アルミニウム等の縮合リ
ン酸塩も難溶性であり使用可能である。アルミニ
ウム以外の塩でも同様に考えることができ、また
2種以上が複合されたものや、固溶体を形成して
いるものも使用できる。 水に不溶性もしくは難溶性のリン酸塩の添加量
は使用するクリンカーの種類および配合比率によ
り変化する。すなわち比較的水に対して安定なマ
グネシアークロムクリンカーやアルミナリツチな
スピネルクリンカー等には極く少量の添加で効果
が見られるが、マグネシアリツチなスピネルクリ
ンカーやマグネシアクリンカーでは多少添加量が
増加する。またCaOを多く含み、水に活性なドロ
マイトクリンカーや石灰クリンカーではさらに多
量に添加する必要がある。もちろん各クリンカー
中のMgOやCaOの結晶状態や結晶サイズによつ
ても添加量が変化する。また各クリンカーを種々
な割合で配合した場合には、それぞれの配合割合
に応じて添加量を決定すべきである。いずれにし
ても各クリンカーの合量100重量部に対し0.02〜
20重量部の範囲で添加する。0.02重量部未満の添
加では急乾燥時のオートクレーブ状態では亀裂を
生じることがあり、また20重量部を超える添加で
は、その割には効果が上らず不経済である。 本発明の不定形耐火組成物には従来の一般の不
定形耐火物に用いられていると同様に、必要に応
じてセメント類、珪酸ソーダ、水溶性リン酸ソー
ダ等の無機結合剤や各種樹脂等の有機結合剤、各
種水溶性リン酸ソーダやカルボン酸塩等の分散
剤、各種硫酸塩、炭酸塩、水酸化物、塩化物、硼
化物、カルボン酸等の硬化調整剤等を用いること
ができる。但し本発明の不定形耐火組成物におい
ては、特に流し込み施工を行う場合、必ずしも結
合剤を必要としない。これはクリンカーから溶出
したMgやCaイオンによりPHが上昇し、これによ
つて微量のリン酸が溶出してMg2+、Ca2+と化合
物を徐々に形成し、施工体組織が強化されるため
であると考えられる。 本発明の耐火組成物の粒度構成は、流し込み、
吹付け、パツチング、コーテイング、ラミング等
の施工方法に適した骨材の粒度構成を与えること
ができ、まら必要に応じて流動性、粘性等の特性
を改善するために、粘土類やシリカ微粉、アルミ
ナ微粉等を添加してもよい。 〔作用〕 本発明の不定形耐火組成物は水に不溶性または
難溶性のリン酸塩を含むので、水に対し安定であ
り、不定形耐火組成物を水と混合し施工する間は
ほとんど反応しないが、水添加後の時間経過とと
もに、各クリンカーから溶出するMg2+やCa2+
オンのため、水のPHが上昇し、これに伴い微量の
リン酸成分が溶出し、Mg2+やCa2+と化合物を形
成し、消化現象による亀裂の発生や崩壊を生じな
いものと思われる。 〔実施例〕 実施例 1 第1表に示す割合で配合物を調製し、配合物
100重量部に対し6.5重量部の水を加え、混練後40
×40×160mmの形状に流し込み施工を行い、24時
間室温に放置養生し試料とした。 各配合物の試料を110℃で24時間乾燥した後、
曲げ強度と気孔率を測定した。また別の試料では
養生後直ちに5気圧×3時間の条件でオートクレ
ーブテストを行つた。オートクレーブテスト後崩
壊していない試料については曲げ強度と気孔率を
測定した。 それぞれの結果を第1表に示した。 第1表から明らかなように本発明による配合物
は5気圧×3時間という苛酷な条件下でも亀裂発
生や崩壊は全く見られない。さらに本発明の配合
物ではオートクレーブテスト後の曲げ強度は乾燥
後の試料よりも増大しており、かつ気孔率も低下
している。一方比較例ではオートクレーブテスト
で崩壊したり強度低下を示し、またAl(H2PO43
のような水に可溶性でかつ酸性のリン酸塩では混
練中に反応が起こり施工できなかつた。
【表】
【表】 実施例 2 第2表に示す割合で配合物を調製し、それぞれ
の施工方法に応じて水を添加、混練後230×230×
300mmのブロツクに成形し、24時間室温で養生後、
110℃で3時間引続き200℃で24時間の乾燥を行い
乾燥後の外観状態を観察した。このような大型ブ
ロツクの乾燥テストは施工体の通気性の違いによ
り内部蒸気圧が一定でないため、実炉で乾燥中に
生じる欠陥の程度を把握できる現実的な方法であ
る。 第2表に示すように比較例ではいずれも乾燥後
亀裂を発生したり、崩壊を生じているが、本発明
の配合物では作業生も良好で乾燥後も全く変化が
ない。
【表】
【表】 * ポリソルビツトの溶液の水
〔発明の効果〕 本発明は塩基性骨材をからなる不定形耐火組成
物に水に不溶性もしくは難溶性のリン酸塩を添加
することにより施工時において作業性、すなわち
流動性、粘性、充填性等に優れ、かつ施工中、養
生中および乾燥中において塩基生骨材の水和反応
による亀裂の発生や崩壊のない施工体を得ること
ができ、流し込み材、スリンガー材、吹付け材、
コーテイング材、ラミング等いかなる施工方法に
も適用できる。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 マグネシアクリンカー、スピネルクリンカ
    ー、マグネシア−クロムクリンカー、ドロマイト
    クリンカーおよび石灰クリンカーの1種または2
    種以上からなる不定形耐火物に、陽イオンとして
    アルミニウム、クロミウム、鉄、マグネシウム、
    カルシウム、カリウム、リチウム、ホウ素、亜
    鉛、鉛、バリウム、ビスマスおよび銀の1種また
    は2種以上をもち、水に不溶性もしくは40℃以下
    の水に対し溶解度が2.5g/100ml以下の難溶性で
    あり、かつ水サスペンジヨンが酸性を示すリン酸
    塩を、前記クリンカーの合量100重量部に対し
    0.02〜20重量部を添加することを特徴とする不定
    形耐火組成物。
JP60130799A 1985-06-18 1985-06-18 不定形耐火組成物 Granted JPS61291465A (ja)

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GB8614738A GB2177081B (en) 1985-06-18 1986-06-17 Homogeneous refractory compositions
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