JPH057355B2

JPH057355B2 -

Info

Publication number: JPH057355B2
Application number: JP58150654A
Authority: JP
Inventors: Kan Hanaoka; Makio Ikadai; Tsutomu Takatori
Original assignee: Kawasaki Refractories Co Ltd
Current assignee: JFE Refractories Corp
Priority date: 1983-08-17
Filing date: 1983-08-17
Publication date: 1993-01-28
Also published as: JPS6042284A

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、新規な軽量耐火断熱ブロツク及びそ
の製造法に関する。加熱炉等に使用される耐火断熱材は、その組織
内に気孔や空気層を作ることにより空気の断熱性
を利用して、熱伝導度の低下を図るものであり、
一般に耐火断熱れんが、セラミツクフアイバー製
断熱材、軽量キヤスタブル耐火物等が使用されて
いる。これらの内、耐火断熱れんがには、強度が
充分でない。最高使用温度が通常1600℃程度と低
い等の欠点がある。また、セラミツクフアイバー
をウエツトフエルト状等に加工した断熱材には、
軽量で断熱性が大きい反面、使用されるフアイバ
ーが非晶質であるので、使用時間の経過や温度の
上昇と共に結晶が析出して粗大化するための柔軟
性を失つて粉化したり、収縮して高温での長期間
の使用に耐えないという大きな欠点がある。ま
た、軽量キヤスタブル耐火物には、軽量骨材及び
石灰分（CaO）を含むために高温での長期間の使
用に耐えない、施工が煩雑である、水分を多量に
使用するために施工後の乾燥に多大の時間と熱源
を必要とする等の欠点がある。本発明者は、上記諸欠点のない耐火断熱材、即
ち軽量で、最高使用温度が高く、充分な強度を有
し、しかも使用中の劣化が少なく、長期間安定な
耐火断熱材を開発する目的で鋭意研究した結果、
耐火原料及びバインダーを含有してなる棒状又は
（及び）紐状の成形体を焼成することにより目的
が達成できることを見出し、本発明を完成するに
至つた。即ち本発明は、耐火原料及びバインダーを含有
してなり、その断面の径が0.3〜５mmの棒状又は
（及び）紐状の成形体が、不規則に又は（及び）
規則的に配列されて焼結し一体化しており、かさ
比重が0.7以上である軽量耐火断熱ブロツク、並
びに耐火原料及びバインダーを含有してなり、その
断面の径が0.3〜５mmの棒状又は（及び）紐状の
成形体素地又はこれを乾燥若しくは仮焼したもの
を、成形枠内に不規則又は（及び）規則的に配列
して充填し、次いで焼成してかさ比重が0.7以上
となるように一体化することを特徴とする軽量耐
火断熱ブロツクの製造法に係る。本発明の軽量耐火断熱ブロツクは、上記特定の
棒状又は（及び）紐状の成形体が、不規則に又は
（及び）規則的に配列されて焼結し、一体化して
いるものであり、構造上非常に多くの空隙を有し
ているので軽量で且つ断熱性に富んでおり、しか
も充分な強度を有する。ここで、棒状又は（及
び）紐状の成形体が不規則に又は（及び）規則的
に配列されて焼結しとは、例えば(1)一定の又は
様々の形状（長さ、断面の形状及び径等のこと）
の棒状成形体が不規則にからみ合つて焼結してい
ても良いし、(2)一定の形状の棒状成形体が不規則
にからみ合つた層とそれとは形状の異なる一定の
形状の棒状成形体が不規則にからみ合つた１又は
複数の層とが交互に又は棒状成形体の形状（例え
ば長さ）の順に連続して若しくは不連続に重なり
合つて焼結していても良いし、(3)一定の又は様々
の形状の棒状成形体を一定方向に配列した層とそ
れとは異なる方向（例えば直角方向）に配列した
層とが交互に重なり合つて焼結していても良い
し、(4)一定の又は様々の形状の棒状成形体と一定
の又は様々な形状の紐状成形体とが不規則にから
みあつて焼結していても良いし、(5)一定の又は
様々な形状の紐状成形体が不規則に又は規則的に
折り畳まれて焼結していても良いし、(6)一定の又
は様々な形状の紐状成形体が不規則に又は規則的
に折り畳まれた層と一定の又は様々の形状の棒状
成形体が不規則にからみ合つた又は規則的に配列
された層とが交互に重なり合つて焼結していても
良いことを示す。本発明の軽量耐火断熱ブロツクは、例えば以下
の如くして製造される。即ち、耐火原料、バインダー、水等を混練し、
押し出し成形機等を用いて、棒状又は紐状に押し
出して成形する。棒状成形体は、紐状成形体素地
又はこれを乾燥若しくは仮焼したものを適宜切断
して得ても良いし、通常の成形体から棒状に切り
出して得ても良い。棒状成形体又は紐状成形体の
断面は、円形、楕円形、正方形、矩形、多角形等
任意の形状であつて良く、又中実でも中空でも良
いが、その径は0.3〜５mm程度とするのが良い。
尚、本発明でいう径とは、断面が円形の場合は勿
論直系であるが、円形以外の場合の径Ｄは次式で
求めたものをいう。

【式】（Ｓは断面積を示す）。径が0.3mmより小さいものは製造が困
難で、焼成後のブロツクの組織が密となつて断熱
効果が低下する傾向があり、又５mmを越えるもの
は焼成後のブロツクの組織が疎となつて強度が低
下する傾向があるので好ましくない。また、棒状
成形体又は紐状成形体は、直線状又は彎曲状のい
ずれでも良いし、ねじれていても良い。棒状と紐
状とは、本来連続的な概念であるので、いずれで
も良い本発明においては、棒状成形体の長さは一
切限定されないが、取り扱いの便宜上から、長さ
は通常３〜300mm程度とすることが多い。上記で用いる耐火原料としては、特に限定され
ず、酸性、中性及び塩基性いずれのものでも良
く、例えばアルミナ、ムライト、バン土頁岩、ジ
ルコン、ジルコニア、スピネル、マグネシア、粘
土、ドロマイト、シリカ、シヤモツト、クロム、
ライム等を挙げることができ、これらの１種又は
２種以上を組合わせて、必要とする使用条件（例
えば最高使用温度、必要とする強度、炉壁等の被
熱物との反応性等）に適したものを選んで使用す
る。耐火原料として炭素、炭化珪素、窒化物等を
併用しても良い。これらの耐火原料は常法に従つ
て適宜粒度調整して使用する。また、バインダー
としては、特に限定されず、例えばメチルセルロ
ース、ポリビニルアルコール、デキストリン、リ
グニンスルホン酸ソーダ、ピツチ、タール、レジ
ン等の有機系のもの、ケイ酸ソーダ、ケイ酸カリ
ウム、リン酸アルミニウム、リン酸マグネシウム
等の無機系のものを挙げることができ、これらの
少なくとも１種を用いる。上記耐火原料及びバインダーを、必要に応じて
水等を加えて、常法に従つて混練した後、上述し
た様に棒状又は紐状に成形する。次に、得られた棒状成形体又は（及び）紐状成
形体を、素地のままで又はこれを乾燥若しくは仮
焼して、耐火物製等の成形枠内に充填して、通常
1000〜2000℃程度好ましくは1350〜1900℃の温度
で焼成して一体化する。棒状成形体又は（及び）
紐状成形体を成形枠に充填する際には、前記の如
き本発明ブロツクの構造に応じて、不規則に又は
（及び）規則的に配列して充填する。この際、必
要に応じて、振動を与えても良いし、充填した後
に適度の圧力で押し付けても良い。また、焼成は
成形枠に充填したままで行なつても良いし、成形
枠から取り出して行なつても良い。焼成温度は、
使用する原料の組成及び焼成後にブロツクとして
必要とされる強度等の諸性質を考慮し、且つ断熱
ブロツクとして使用中に品質の変化や組織の収縮
等のない安定なものとするため、上記範囲内で、
使用温度とほぼ同等又はそれ以上の温度を選択す
る。焼成時間も、同様に適宜決定すれば良い。ま
た、上記で使用する成形枠は、任意の形状のもの
が使用できるので、例えば直方体、立方体は勿論
のこと、角柱形、円柱形、円筒形、球形等、又は
これらを組み合わせた不規則な形状のブロツク
を、使用目的に応じて、いずれも製造することが
できる。本発明の軽量耐火断熱ブロツクは、使用する耐
火原料、棒状成形体又は（及び）紐状成形体の長
さ、断面の形状及び径、配列の仕方、焼成温度等
を種々選択して組み合わせることにより、製品の
強度、空隙の量（かさ比重）、密度、最高使用温
度等を、使用目的に応じて、適宜調整することが
できる。本発明の軽量耐火断熱ブロツクは、従来知られ
ていない新規な構造のものであり、軽量で且つ充
分な強度を有し、最高使用温度を高くすることが
でき、施工が容易でしかも使用中の劣化が少なく
長期間安定である。従つて、本発明の軽量耐火断
熱ブロツク、例えばタンデイツシユカバー、取鍋
等の各種溶鉱容器カバー、各種樋カバー、加熱
炉、均熱炉、電気炉等の耐火断熱材として好適に
使用できる。以下、実施例を挙げて、本発明を更に具体的に
説明する。実施例１アルミナ71重量％及びシリカ29重量％を含有す
るシヤモツト97重量部とカオリン粘土３重量部か
らなる粒度調整された耐火原料を液体バインダー
（メチルセルロース15重量％水溶液）30重量部で
混練した後、押し出し成形機により、断面が直径
１mmの円形で長さが10〜120mmの棒状成形体素地
を得た。これを焼成台車上に組んだ成形枠（高ア
ルミナ質れんがを組合わせた400×400×150（mm）
のもの）に充填してトンネルキルンで最高温度
1600℃で６時間焼成したところ、個々の棒状成形
体が不規則にからみあつて焼結し一体化した空隙
の多い軽量で充分な強度を有するブロツクを得
た。実施例２実施例１と同一組成で直径を３mmとした棒状成
形体の素地を作り、実施例１と同一の成形枠内に
まず直径１mmの棒状成形体を厚さ約20mm充填した
後、直径３mmの棒状成形体を約３mmの厚さに充填
し、更にこの上に直径１mmの棒状成形体次いで３
mmの棒状成形体を充填するという方法を繰返し、
２種類の棒状成形体を層状に充填した状態で、ト
ンネルキルンにより、1600℃で６時間焼成した。
かくして、実施例１と同様に棒状成形体が不規則
にからみあつて、焼結し一体化したブロツクを得
た。実施例１及び２で得た各ブロツクの物性値を第
１表に示した。第１表により、本発明の軽量耐火
断熱ブロツクは、軽量で且つ充分な強度を有する
ことが判る。尚、比較のため、市販品例（Ａ社：
アルミナ−シリカ系超軽量耐火断熱レンガ）を第
１表に併記した。

【表】

Claims

【特許請求の範囲】１耐火原料及びバインダーを含有してなり、そ
の断面の径が0.3〜５mmの棒状又は（及び）紐状
の成形体が、不規則に又は（及び）規則的に配列
されて焼結し一体化しており、かさ比重が0.7以
上である軽量耐火断熱ブロツク。２耐火原料及びバインダーを含有してなり、そ
の断面の径が0.3〜５mmの棒状又は（及び）紐状
の成形体素地又はこれを乾燥若しくは仮焼したも
のを、成形枠内に不規則又は（及び）規則的に配
列して充填し、次いで焼成してかさ比重が0.7以
上となるように一体化することを特徴とする軽量
耐火断熱ブロツクの製造法。