JPH054875A

JPH054875A - 吹付耐火物

Info

Publication number: JPH054875A
Application number: JP3181782A
Authority: JP
Inventors: Nobuyuki Unosaki; 暢之鵜崎; Yasunobu Toritani; 恭信鳥谷; Nobuaki Muroi; 信昭室井; Haruo Mitsui; 春雄三井; Masao Oguchi; 征男小口
Original assignee: Kawasaki Refractories Co Ltd
Current assignee: JFE Refractories Corp
Priority date: 1991-06-25
Filing date: 1991-06-25
Publication date: 1993-01-14

Abstract

(57)【要約】【目的】耐火材粗粒と耐火材微粉との結合力を向上さ
せることにより、耐火性、耐食性を向上させるととも
に、リバウンドロスを押え、発じんによる作業環境の悪
化を防止する。【構成】耐火材粗粒を、液体界面活性剤及び／または
液体バインダで濡らし、その表面に耐火材微粉を付着さ
せて造殻，造粒する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、耐火物に関し、詳し
くは、吹付用ノズルから被施工面に吹き付けて施工する
吹付耐火物に関する。

【０００２】

【従来の技術】溶鋼などの溶融金属容器、高炉、あるい
は加熱炉などに施される内張り耐火物の施工方法には種
々の方法があり、一般的には、耐火れんがを積み上げる
れんが積み法、不定形耐火物に振動を付与することによ
り流動性を与えて所定の形状に成形する振動施工法、流
動性や自硬性を付与した耐火材料を使用する流し込み施
工法、あるいは、エアーランマーを用いて連続的にスタ
ンプ成形するスタンプ施工法などの方法が用いられてい
る。

【０００３】しかし、上記のいずれの施工方法にも、施
工に要する時間（作業時間）が長いという共通の欠点が
ある。さらに、エアーランマーを使用し、圧縮空気によ
り先端部の槌を上下させて施工するスタンプ施工法にお
いては、エアーランマーからの振動により、作業者に振
動病が発生するという問題点がある。

【０００４】一方、これら以外の施工方法として、耐火
物をノズルから被施工面に吹き付けて施工する吹付施工
法が知られており、この吹付施工法は、施工速度が大き
く、枠組みが不要であり、さらには、熱間施工が可能で
あるなど、種々の特徴を有している。したがって、短時
間で施工を行う必要がある場合や、高温であったり、Ｃ
Ｏガスなどの有毒ガスが発生していたりして、作業者が
近づけないような環境下で耐火物を施工する場合などに
おいては、ノズルから耐火物を吹き付けて施工する吹付
施工法は、きわめて有効な施工方法である。

【０００５】この吹付施工法には、大きく分けて、乾式
吹付施工法と湿式吹付施工法の２種類がある。このう
ち、本発明が関連する乾式吹付施工法は、乾燥した耐火
材に硬化剤、硬化促進剤、界面活性剤などを添加、混合
し、乾燥状態にある混合物を空気により圧送して、ノズ
ルに供給するとともに、ノズル内で、別の経路から供給
される水と混合して、これを被施工面に吹き付けて施工
する方法である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この乾式吹付
施工法では、施工された耐火物の耐火性、耐食性が必ず
しも十分ではないという問題点がある。また、吹き付け
た耐火物が被施工面に付着せずにロスになる、いわゆる
リバウンドロスが発生するため、被施工面への付着率は
通常約８０％が限界であり、効率上の問題点があるとと
もに、被施工面に付着しなかった耐火物（の微粉）が粉
じんとなって空気中に飛散し、作業環境を悪化させると
いう深刻な問題点がある。

【０００７】このリバウンドロスの原因は、耐火材と水
との混合をノズル内で行なうため、耐火材粗粒と耐火材
微粉の接着（結合）が不十分であることによるものであ
り、さらに、耐火材粗粒と耐火材微粉の結合の弱さは、
施工された耐火物の寿命低下の原因ともなる。

【０００８】また、従来の吹付耐火物では、通常、硬化
剤として、アルミナセメントなどのセメントを使用する
が、セメントは、ＣａＯ，ＳｉＯ₂を多量に含んでお
り、実使用中に、耐火物に悪影響を及ぼし、寿命低下の
一因ともなっている。

【０００９】この発明は、上記問題点を解決するもので
あり、耐火材粗粒と耐火材微粉との結合力を向上させる
ことにより、例えば、流し込み材などの耐火材と比較し
ても遜色がない耐火性、耐食性を有し、かつ、リバウン
ドロスが小さく、効率的であるとともに、発じんによる
作業環境の悪化の少ない吹付耐火物を提供することを目
的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、この発明の吹付耐火物は、吹付用のノズルに供給
し、該ノズル内で、別経路から供給された水と混合して
吹付施工を行う吹付耐火物であって、耐火材粗粒の表面
を、液体界面活性剤及び液体バインダの少なくとも一方
で濡らし、その表面に耐火材微粉を付着させて造粒した
ことを特徴としている。

【００１１】上記の耐火材粗粒の表面を濡らすための液
体バインダとしては、常温では硬化しないが、加熱，脱
水することにより硬化する水溶液などが好ましい。な
お、好適な液体バインダの例としては、水ガラス（ケイ
酸ナトリウム水溶液）を挙げることができる。

【００１２】

【作用】この発明の吹付耐火物においては、耐火材粒子
（粗粒）の表面を液体界面活性剤及び液体バインダの少
なくとも一方で濡らすことにより、該液体界面活性剤及
び／または液体バインダを介して、耐火材粗粒の表面に
耐火材微粉の殻を形成（造殻）する。

【００１３】この発明では、上記造殻、すなわち、耐火
材粗粒の表面に耐火材微粉の殻を形成するための処理方
法を特に限定しないが、液体界面活性剤及び／または液
体バインダを耐火材粗粒に添加し、ミキサーで混合した
後、耐火材微粉または超微粉を加えながら、さらに混合
することによって、上記造殻状態を形成することができ
る。

【００１４】このようにして、造殻，造粒された吹付耐
火物は、耐火材微粉が液体界面活性剤及び／または液体
バインダにより耐火材粗粒の表面に確実に付着するた
め、吹付用のノズル内で耐火材微粉が、耐火材粗粒の表
面から遊離することがなく、ノズルの閉塞が防止され
る。

【００１５】耐火材粗粒と耐火材微粉の配合割合は、耐
火材粗粒５０〜９５重量部に対して、耐火材微粉５〜５
０重量部を配合することが望ましい。耐火材微粉の割合
が５重量部未満である場合には、十分な殻を耐火材粗粒
の表面に形成することができず、また、５０重量部を越
えると耐火材粗粒への接着が悪くなり、液体界面活性剤
及び／または液体バインダを介して良好な造殻状態を形
成することが困難になるからである。

【００１６】なお、上記耐火材粗粒及び耐火材微粉の原
料としては、例えば、アルミナ質，ジルコン質などの耐
火材原料を用いることが可能であり、さらに、マグネシ
ア質，ＳｉＣ質などの耐火材原料を使用することも可能
である。

【００１７】また、上記液体界面活性剤及び／または液
体バインダは、耐火材粗粒の表面をできるだけ均一に濡
らすことができるように添加することが望ましく、その
使用量（添加量）は、耐火材粗粒と耐火材微粉を配合し
た配合材料１００重量部に対して、０．０５〜５重量部
の範囲で使用することが望ましい。これは、液体界面活
性剤及び／または液体バインダの添加量が０．０５重量
部未満では耐火材粒子（耐火材粗粒）を均一に濡らすこ
とができず、良好な造殻状態を形成することが困難にな
り、また、添加量が５重量部を越えると液体分が過多に
なって、その粘着性などによりノズルに安定供給するこ
とが困難になるためである。なお、液体界面活性剤と液
体バインダは、いずれか一方を用いることによりこの発
明の所期の効果を得ることが可能であるが、より良好な
造殻状態を形成するためには、両者を併用することが好
ましい。

【００１８】なお、この発明においては、造殻用の液体
界面活性剤として、リグニンスルホン酸ナトリウム系，
ナフタレンスルホン酸系，アミン系，カルボニル酸系，
リン酸ナトリウム系などの種々の界面活性剤またはその
溶液を単独であるいは混合して用いることができる。

【００１９】さらに、液体バインダとしては、種々の物
質や溶液が知られているが、この発明の吹付耐火物にお
いては、常温では液体で、過熱，脱水することにより硬
化するタイプのものを用いることが好ましい。

【００２０】なお、この液体バインダの好適な例として
は、水ガラス（ケイ酸ナトリウム水溶液（ゾル））を挙
げることができるが、これに限らず、その他のゾルなど
を液体バインダとして用いることができる。

【００２１】

【実施例】以下、この発明の実施例を比較例とともに示
して、発明の特徴をさらに詳しく説明する。なお、以下
の実施例は、この発明をアルミナ−ＳｉＣ−Ｃ質高炉樋
用吹付耐火物に適用した場合の例である。

【００２２】下記の表１に示すような配合割合で各成分
を配合し、耐火材粗粒の表面に耐火材微粉の殻を形成
（造殻）することにより、この発明の吹付耐火物（耐火
物粒子（造粒子））を作成した（実施例１〜３）。な
お、比較のため、液体界面活性剤及び液体バインダを添
加しない従来の吹付耐火物（耐火物粒子）を作成し、こ
れを比較例とした。

【００２３】

【表１】

【００２４】耐火材粗粒に耐火材微粉を付着させる（造
殻する）にあたっては、種々の方法を用いることが可能
であるが、例えば、粒径が３〜１mmの耐火骨材と１mm〜
の耐火骨材の２種類を配合した耐火材粗粒に対して、液
体界面活性剤と炭素微粉とを混合したものを添加し、さ
らに、水ガラスを添加して、ミキサーで混合する。それ
から、これに、アルミナ微粉，シリカ微粉及び易焼結ア
ルミナ微粉を添加、混合して、上記耐火材粗粒の表面に
これらの耐火材微粉を付着させ、造殻、造粒する。な
お、上記の造殻に適したミキサーとしては、オムニミキ
サー，傾斜パンミキサー，回転円筒型混合機などがあ
る。

【００２５】このようにして造殻，造粒された、実施例
１〜３及び比較例の吹付耐火物を用いて、吹付施工を行
ない、吹付工程での挙動を観察するとともに、施工され
た耐火物の物性や耐食性を測定した。その結果を表２に
示す。

【００２６】

【表２】

【００２７】添加水分表２において、「添加水分」は、別経路から吹付用ノズ
ルに供給した水の量であり、造殻された耐火物粒子（吹
付耐火物）と添加水分の合計量に対する添加水分の割合
を重量％で示している。なお、実施例の吹付耐火物にお
いては、添加水分が少なく、ノズルへの耐火物の付着が
効果的に抑制されるため、ノズルの閉塞を防止して、作
業性を向上させることができる。

【００２８】付着率表２において、「付着率」は、吹付けた耐火物の量に対
する被施工面に付着した量の割合を示しており、実施例
の吹付耐火物では、耐火材微粉が液体界面活性剤及び／
または液体バインダを介して耐火材粗粒の表面に確実に
付着しており、添加水分が少なくても、吹き付けた耐火
物のリバウンドが少なく、９０％以上の付着率を達成で
きることがわかる。

【００２９】発じんまた、実施例の吹付耐火物においては、付着率が従来例
よりも高くリバウンドロスが著しく少ないため、粉じん
の発生（発じん）が抑制され、作業環境の悪化を効果的
に軽減することができる。

【００３０】気孔率，曲げ強さ実施例の吹付耐火物では、上述のように添加水分を少な
くして吹付施工を行なうことができることから、比較例
よりも気孔率が小さくなっており、それにともなって、
機械的強度が向上し、高温での曲げ強さが大きくなって
いる。

【００３１】耐食性表２において、「耐食性指数」は、１５５０℃×５Ｈｒ
の高周波炉浸漬テストにおける比較例の溶損量を１００
とした場合の実施例の溶損量を指数的に表わしたもので
あり、その値が小さい方が耐食性に優れていることを意
味する。表２の耐食性指数から、この実施例の吹付耐火
物は高温において優れた耐食性を有していることがわか
る。これは、上述のように、この実施例１〜３の吹付耐
火物においては、添加水分が少なく、気孔率が低いこと
によるものであり、さらに、実施例１，２においては、
低融点物質であるアルミナセメントを配合していないこ
とにもよるものである。

【００３２】

【発明の効果】上述のように、この発明の吹付耐火物に
おいては、耐火材粗粒の表面を液体界面活性剤及び／ま
たは液体バインダで濡らし、該液体界面活性剤及び／ま
たは液体バインダを介して、耐火材粗粒の表面に耐火材
微粉の殻（層）を形成（造殻）するようにしているの
で、耐火材微粉が耐火材粗粒の表面に確実に付着する。
その結果、添加水分を少なくしても、耐火物のリバウン
ドロスを押えて９０％以上の付着率を達成することがで
きるとともに、粉じんの発生を抑制して作業環境の悪化
を防止することができる。また、吹付時の添加水分を少
なくすることができるため、気孔率を低く押えて、機械
的強度及び耐火性，耐食性を向上させることができる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者三井春雄兵庫県赤穂市中広字東沖1576番地の２川崎炉材株式会社内 (72)発明者小口征男兵庫県赤穂市中広字東沖1576番地の２川崎炉材株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】吹付用のノズルに供給し、該ノズル内
で、別経路から供給された水と混合して吹付施工を行う
吹付耐火物であって、耐火材粗粒の表面を、液体界面活
性剤及び液体バインダの少なくとも一方で濡らし、その
表面に耐火材微粉を付着させて造粒したことを特徴とす
る吹付耐火物。
【請求項２】前記耐火材粗粒の表面を濡らすための液
体バインダが、常温では硬化しないが、加熱脱水するこ
とにより硬化するものであることを特徴とする請求項１
記載の吹付耐火物。
【請求項３】前記液体バインダが、水ガラスであるこ
とを特徴とする請求項１または２記載の吹付耐火物。