JPH06191908A - アルミナセメント及びアルミナセメント組成物 - Google Patents

アルミナセメント及びアルミナセメント組成物

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JPH06191908A
JPH06191908A JP34481892A JP34481892A JPH06191908A JP H06191908 A JPH06191908 A JP H06191908A JP 34481892 A JP34481892 A JP 34481892A JP 34481892 A JP34481892 A JP 34481892A JP H06191908 A JPH06191908 A JP H06191908A
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JP
Japan
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alumina cement
alumina
cao
composition
weight
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Pending
Application number
JP34481892A
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English (en)
Inventor
Kengo Shimada
賢吾 島田
Yukio Sasagawa
幸男 笹川
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Denka Co Ltd
Original Assignee
Denki Kagaku Kogyo KK
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Publication date
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    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B7/00Hydraulic cements
    • C04B7/32Aluminous cements

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Curing Cements, Concrete, And Artificial Stone (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 鉄鋼関係の炉材等の耐火物に使用が可能な、
特定の化学組成や粒子形状を含有するアルミナセメント
及びアルミナセメント組成物、特に、30℃以上の施工雰
囲気においても著しく優れた作業性、強度発現性、耐熱
性、及び早強性を示すアルミナセメント及びアルミナセ
メント組成物を提供すること。 【構成】 鉱物組成としてCaO・Al2O3を主成分としたク
リンカーとアルミナを含有し、化学組成として、Al2O3
が70重量%以上、CaOが30重量%以下で、形状係数が30
以下であることを特徴とするアルミナセメント、該アル
ミナセメントの製造方法、並びに、該アルミナセメント
と耐火骨材を含有してなるアルミナセメント組成物を構
成とする。 【効果】 本発明のアルミナセメントを使用すると、従
来のものに比較して30℃以上の施工雰囲気においても著
しく優れた作業性や強度発現性を示す効果を奏する。ま
た、耐熱性や早強性に優れたものであることから、耐火
骨材と配合し耐火物等へ使用することが可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、鉄鋼関係の炉材等の耐
火物に使用が可能な、特定の化学組成や粒子形状を含有
するアルミナセメント及びアルミナセメント組成物、特
に、30℃以上の施工雰囲気においても著しく優れた作業
性、強度発現性、耐熱性、及び早強性を示すアルミナセ
メント及びアルミナセメント組成物に関する。
【0002】
【従来の技術とその課題】従来、アルミナセメントは、
30℃以上の高温雰囲気の施工においては、作業性が悪く
なり、施工が難しくなったり、強度発現性が悪くなり、
剥離やひび割れなどが発生するなどの課題があった。
【0003】これを改善するために、アルミナセメント
にヒドロオキシカルボン酸塩や無機炭酸塩などを配合し
てなるアルミナセメント組成物、ポリメタクリル酸等を
含有してなるアルミナセメント、及び粒子形状が角状で
あるアルミナセメント等、種々の添加剤が添加されたア
ルミナセメント等が提案されている(特公昭50-28090号
公報、特公昭55-45507号公報、特公昭56-22822号公報、
特公昭60-54897号公報、特公昭60-54898号公報、及び特
公昭63-384号公報等)。
【0004】しかしながら、このような、添加剤を添加
したアルミナセメント等では、高温施工下における作業
性や強度発現性などが十分に満足できないという課題が
あった。
【0005】本発明者は、前記課題を解消すべく種々検
討した結果、特定のアルミナセメントが、従来技術のも
つ課題を克服し、作業性や強度発現性などに優れるとい
う知見を得て本発明を完成するに至った。
【0006】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、鉱物組
成としてCaO・Al2O3類を含有したクリンカーと、アルミ
ナからなり、化学組成として、Al2O3が70重量%以上、C
aOが30重量%以下で、形状係数が30以下であることを特
徴とするアルミナセメントであり、該クリンカーとアル
ミナを混合・粉砕して、化学組成として、Al2O3が70重
量%以上、CaOが30重量%以下で、形状係数が30以下で
あるアルミナセメントの製造方法であり、さらには、該
アルミナセメントと耐火骨材を含有してなるアルミナセ
メント組成物である。
【0007】以下、本発明を詳細に説明する。
【0008】本発明に係る鉱物組成としてCaO・Al2O3
を含有したクリンカーとは、アルミナ原料として、ボー
キサイト、高アルミナ質、及び精製アルミナ等を、カル
シア原料として、石灰石や生石灰など用い、電気炉、反
射炉、平炉、及びロータリーキルン等で、溶融及び/又
は焼成して得られるものである。
【0009】本発明のクリンカーの鉱物組成は、CaO・Al
2O3、CaO・Al2O3とCaO・2Al2O3、CaO・Al2O3と12CaO・7Al2O
3、並びに、CaO・Al2O3、CaO・2Al2O3、及び12CaO・7Al2O3
を含有したクリンカーである。
【0010】本発明のクリンカーの粒度としては、ブレ
ーン値で3,000〜8,000cm2/g程度が好ましい。
【0011】また、本発明のクリンカーの形状係数は、
特に限定されるものではないが、20〜40程度が好まし
い。
【0012】本発明に係るアルミナとは、α−Al2O3を8
0重量%以上含有する高アルミナ質アルミナや精製アル
ミナなどである。
【0013】アルミナの形状係数は、15以下が好まし
い。15を超えると該アルミナセメント組成物を使用した
際の作業性が悪くなる傾向がある。
【0014】また、アルミナの粒度としては、ブレーン
値で3,000〜8,000cm2/g程度が好ましい。
【0015】アルミナは、耐火度や耐食性の面から、ア
ルミナセメント中のAl2O3が70重量%以上、CaOが30重量
%以下となるように配合する。Al2O3が70重量%未満
で、CaOが30重量%を超えると、耐火性や中間温度域で
の強度発現性などの物性が低下する傾向がある。
【0016】本発明において、アルミナセメント組成物
の形状係数が30以下となるように粉砕する。
【0017】形状係数は30以下であると、30℃以上での
作業性が優れている。形状係数は、25以下が好ましく、
20以下がより好ましい。アルミナセメント組成物の形状
係数が30を超えると、作業性が悪くなる傾向がある。
【0018】ここで、形状係数とは、真比重、平均粒
径、及び比表面積の積で示されるものである。真比重、
平均粒径、及び比表面積の測定法は、特に制限されるも
のではなく、一般的な粉体分析方法で求めることが可能
である。例えば、JIS R 2521 に準じてルシャテリエ比
重瓶を用いて真比重を、レーザー回折法の粒度分布の50
%径の値として平均粒径を、さらに、N2ガス吸着BET
法を用いて比表面積を、測定することが可能である。
【0019】本発明では、クリンカーとアルミナを混合
・粉砕してアルミナセメントを製造する。
【0020】クリンカーとアルミナは、混合してから粉
砕してもよいし、クリンカーとアルミナをそれぞれ粉砕
後、混合することも可能である。
【0021】本発明において、クリンカーとアルミナの
混合方法は、化学組成として、Al2O 3が70重量%以上、C
aOが30重量%以下となるように混合されれば、特に限定
されるものではなく、一般的な装置の使用が可能であ
る。
【0022】また、本発明において、クリンカーとアル
ミナの混合物の、また、クリンカーやアルミナの粉砕方
法は、アルミナセメントの粒度が、ブレーン値で3,000
〜8,000cm2/g程度になるように粉砕すれば、特に、限定
されるものではないが、例えば、振動ミル、ローラーミ
ル、及びジェットミル等の一般的な粉砕機の使用が可能
であり、形状係数を小さくする面から、振動ミルやロー
ラーミルを使用し、粉砕時間を長く取る方法、摩砕的な
粉砕方法、アルミナセメント粒子同志を気相中に分散さ
せ、微粒子の造粒作用による表面改質法、及びバーナに
よる高温火炎中にアルミナセメント粒子を通過させ、溶
融又は溶融状態にして冷却する方法等がある。
【0023】本発明に係る耐火骨材としては、シリカ
質、アルミナ質、ジルコニア質、クロミア質、カルシア
質、シャモット質、マグネシア質、マグクロ質、スピネ
ル質、炭化珪素、及びカーボン等が挙げられる。
【0024】耐火骨材の使用量は、アルミナセメント10
0重量部に対して、100〜4,000重量部が好ましく、400〜
3,000重量部がより好ましい。100重量部未満では、耐火
性や高温強度発現性が低下するおそれがある。4,000重
量部を超えると、作業性や硬化性が低下する傾向があ
る。
【0025】本発明では、さらに、本発明の特性を損な
わない範囲において、例えば、ヒドロオキシカルボン酸
又はその塩等、ポリアクリル酸又はその塩等、ポリメタ
クリル酸又はその塩等、メタクリル酸−アクリル酸共重
合体又はその塩等、及び無機炭酸塩等を適宜併用するこ
とも可能である。
【0026】
【実施例】以下、実施例に基づき本発明をさらに説明す
る。
【0027】実施例1 アルミナ源として高アルミナ質アルミナ、カルシア源と
して生石灰を用いて生成物中の鉱物組成が所定のものに
なるように、1,600℃で溶融し、クリンカーを製造し
た。このクリンカーとアルミナを、化学組成が所定のも
のになるように混合し、ローラーミルで粉砕し、ブレー
ン値5,000±300cm2/g程度のアルミナセメントを製造し
た。このアルミナセメント100重量部と、細骨材200重量
部と、水60重量部とを、20℃で混合し、そのフロー値、
発熱時間、及び曲げ・圧縮強度を測定した。結果を表1
に示す。
【0028】<使用材料>アルミナセメント A:CaO24.5%、Al2O373.6%、CaO・Al2O3、Al2
O3アルミナセメント B:CaO24.4%、Al2O373.7%、CaO・Al2O3、CaO
・2Al2O3、Al2O3アルミナセメント C:CaO24.4%、Al2O373.5%、CaO・Al2O3、12C
aO・7Al2O3、Al2O3アルミナセメント D:CaO24.6%、Al2O373.5%、CaO・Al2O3、CaO
・2Al2O3、12CaO・7Al2O3、Al2O3アルミナセメント E:CaO18.0%、Al2O380.1%、CaO・Al2O3、Al2
O3アルミナセメント F:CaO 9.1%、Al2O388.0%、CaO・Al2O3、Al2
O3アルミナセメント G:CaO24.3%、Al2O373.6%、CaO・2Al2O3、Al
2O3アルミナセメント H:CaO24.6%、Al2O373.4%、12CaO・7Al2O3
Al2O3アルミナセメント I:CaO36.7%、Al2O353.4%、CaO・Al2O3、Al2
O3 細骨材 :豊浦標準砂
【0029】<測定方法> フロー値 :JIS R2521 に準じて測定。フローテーブル
中央の所定の位置にフローコーンを置き、その中にモル
タルを詰め表面を平滑にする。次ぎに、フローコーンを
上方に取り去りモルタルのひろがりの直径を測定した。
ひろがりの測定は、最長と認められる径と、これに直角
の径の2方向を測定し、その平均をmm単位で表し、これ
をフロー値とした。 発熱時間 :モルタルを入れたポリビーカーを断熱容器
に入れ、測温抵抗体を差し込み、記録計により発熱曲線
を測定し、混練を開始してから発熱曲線がピークに達す
るまでの時間を測定して、発熱時間とした。 強度 :JIS R2521 に準じて、24時間養生後の供試
体の曲げ強度と圧縮強度を測定した。
【0030】
【表1】
【0031】表1から明らかなように、本発明のアルミ
ナセメントは、従来のものに比較して20℃の施工雰囲気
において、著しく優れた作業性や強度発現性を示す。
【0032】実施例2 30℃で、アルミナセメント、細骨材、及び水を混合した
こと以外は実施例1と同様に行った。結果を表2に示
す。
【0033】
【表2】
【0034】表2から明らかなように、本発明のアルミ
ナセメントは、従来のものに比較して30℃の施工雰囲気
においても、著しく優れた作業性や強度発現性を示す。
【0035】実施例3 アルミナセメントの中心粒径を変え、20℃で、アルミナ
セメント、細骨材、及び水を混合したこと以外は実施例
1と同様に行った。結果を表3に示す。
【0036】
【表3】
【0037】表3から明らかなように、本発明のアルミ
ナセメントは、従来のものに比較して20℃の施工雰囲気
において、著しく優れた作業性や強度発現性を示す。
【0038】実施例4 アルミナセメントの中心粒径を変え、30℃で、アルミナ
セメント、細骨材、及び水を混合したこと以外は実施例
1と同様に行った。結果を表4に示す。
【0039】
【表4】
【0040】表4から明らかなように、本発明のアルミ
ナセメントは、従来のものに比較して30℃の施工雰囲気
においても、著しく優れた作業性や強度発現性を示す。
【0041】実施例5 アルミナセメント20重量部に対して、耐火骨材として、
オタビシャモットの粗粒(3.5〜1.5mm)24重量部、中粒
(1.5〜0.7mm)16重量部、及び微粒(0.7mm以下)40重量部
を混合し、水・アルミナセメント組成物比72%、20℃で
混練したこと以外は実施例1と同様に行った。結果を表
5に示す。
【0042】
【表5】
【0043】表5から明らかなように、本発明のアルミ
ナセメント組成物は、従来のものと比較して20℃の施工
雰囲気において、著しく優れた作業性や強度発現性を示
す。
【0044】実施例6 30℃でアルミナセメント組成物を混練したこと以外は実
施例5と同様に行った。結果を表6に示す。
【0045】
【表6】
【0046】表6から明らかなように、本発明のアルミ
ナセメント組成物は、従来のものと比較して30℃の施工
雰囲気においても、著しく優れた作業性や強度発現性を
示す。
【0047】
【発明の効果】本発明のアルミナセメントを使用する
と、従来のものに比較して30℃以上の施工雰囲気におい
ても著しく優れた作業性や強度発現性を示す効果を奏す
る。また、耐熱性や早強性に優れたものであることか
ら、耐火骨材と配合し耐火物等へ使用することが可能と
なった。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 鉱物組成としてCaO・Al2O3を主成分とし
    たクリンカーとアルミナを含有し、化学組成として、Al
    2O3が70重量%以上、CaOが30重量%以下で、形状係数が
    30以下であることを特徴とするアルミナセメント。
  2. 【請求項2】 鉱物組成としてCaO・Al2O3を主成分とし
    たクリンカーとアルミナを混合・粉砕し、化学組成とし
    て、Al2O3が70重量%以上、CaOが30重量%以下、形状係
    数が30以下であることを特徴とするアルミナセメントの
    製造方法。
  3. 【請求項3】 請求項1又は2記載のアルミナセメント
    と耐火骨材を含有してなるアルミナセメント組成物。
JP34481892A 1992-12-24 1992-12-24 アルミナセメント及びアルミナセメント組成物 Pending JPH06191908A (ja)

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JP (1) JPH06191908A (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CZ300721B6 (cs) * 2007-06-25 2009-07-22 Výzkumný ústav anorganické chemie, a. s. Smes pro výrobu hlinitanových cementu
JP4452425B2 (ja) * 1999-06-14 2010-04-21 花王株式会社 温熱剤

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4452425B2 (ja) * 1999-06-14 2010-04-21 花王株式会社 温熱剤
CZ300721B6 (cs) * 2007-06-25 2009-07-22 Výzkumný ústav anorganické chemie, a. s. Smes pro výrobu hlinitanových cementu

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