JPH0687666A - セラミックファイバー入り耐火断熱キャスタブル - Google Patents
セラミックファイバー入り耐火断熱キャスタブルInfo
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- JPH0687666A JPH0687666A JP4262902A JP26290292A JPH0687666A JP H0687666 A JPH0687666 A JP H0687666A JP 4262902 A JP4262902 A JP 4262902A JP 26290292 A JP26290292 A JP 26290292A JP H0687666 A JPH0687666 A JP H0687666A
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Abstract
小さく、耐火断熱性に優れた常温硬化性キャスタブルを
提供することにある。 【構成】 主成分がAl2O3−SiO2質耐火材料に解砕
粒径が10〜50mmのセラミックファイバー粒状綿5〜
20重量%を加えたもの100重量%に対して起泡剤
0.1〜0.5重量%を添加してなるもの。
Description
等の内張り材或いは加熱炉のスキッドパイプ、ポスト等
の被覆材として使用される耐火断熱キャスタブルに関
し、特に、流し込み作業性が良好で、乾燥・加熱収縮が
小さい常温硬化性セラミックファイバー入り耐火断熱キ
ャスタブルに関するものである。
ポール性、耐衝撃性、通気性に優れているので各種不定
形耐火物に広く使用されているが、それらはセラミック
ファイバーを主体に、耐火骨材、無機質結合剤、有機質
増粘剤等を従的に使用したものが多い。例えば特公昭5
3−43713号、特公昭56−26791号、特公昭
59−174579号等の各公報が開示例として挙げら
れる。これらはファイバーが多いので練り土状にして塗
り込めたり、スタンプしたりして使用され、流し込み施
工としては不適あるいは少なくとも良好とはいえない。
次にキャスタブルの開示例としては特公昭54−688
16号公報があるが、これは綿状物質と起泡剤を必須成
分としている。そしてその綿状物質は平均繊維長が10
mm以下と規制され、その規制のねらいとするところは繊
維単体の分散性を良好にするためである。従って、これ
に使用される繊維は、長繊維をフレットミル等で細かく
粉砕されたものが例示されている。同公報でも指摘して
いる様に、このような短繊維は分散性は良好であるが、
それを使用したキャスタブルは軽量断熱性が劣り、また
特公昭59−174579号公報の指摘のように施工体
の収縮が大きいとの欠点を有する。また、一般的に軽量
断熱化するためにセラミックファイバーの使用量を増や
すと、混練水量は必然的に大巾に増加し、その結果骨材
の沈降分離、場合によっては鋳込み表面での水浮き、い
わゆるブリージング現象が発生し、作業性自体も流動性
が悪化する。
点を改善すべく、通常、耐火粘土や有機増粘剤を多量に
加えて保水性、粘性を高めてやるといった手段がとられ
るが、このような対策は、(1) 乾燥収縮が大きくなる、
(2) 耐火粘土の焼結によって高温加熱収縮が大きくな
る、(3) 有機増粘剤の多量使用が水硬性結合剤の水和反
応を遅延させるといった問題点が生ずる。
術の問題点を改善すべくなされたもので、その目的とす
るところは、流し込み作業性が良好で、乾燥・加熱収縮
が小さく、耐火断熱性に優れた常温硬化性キャスタブル
を提供することにある。
成するために、本発明に係る耐火断熱キャスタブルで
は、主成分がAl2O3−SiO2質耐火材料に解砕粒径が
10〜50mmのセラミックファイバー粒状綿5〜20重
量%を加えたもの100重量%に対して起泡剤0.1〜
0.5重量%を添加してなるものである。
は、結晶質、ガラス質を問わず耐熱性の高い人工無機質
繊維をさし、組成としてはアルミナ質、ムライト質、ア
ルミナ−シリカ質、ジルコニア質等が該当する。そして
繊維形状として粒状綿を使用する。ここでは繊維単体の
分散はむしろ好ましくない。即ち繊維長が短くて分散性
がよいと、繊維と耐火性微粉がよく反応焼結して収縮が
大きくなるのに加えて空隙率も低下する。従って繊維は
飽くまでも解砕、分散せずに粒状の塊を成していること
が必要である。それは粒状綿を骨格として粒状綿間を耐
火性微粉、無機質結合剤で充填させる組織構造をとるこ
とによって、繊維と耐火性微粉の接触を抑制し、かつ粒
状綿の空隙を保持するためである。その結果、繊維と耐
火性微粉との焼結は抑制されて加熱収縮の小さいそして
高断熱性のキャスタブルができるのである。粒径として
は10〜50mmが適切で、10mm以下ではファイバーと
無機質結合剤の反応による加熱収縮が大きくなるのに加
えて断熱性も低下する。一方50mm以上になるとキャス
タブルの流動性の悪化および強度低下が著しい。一般に
粒状セラミックファイバーは、バルク、ブランケット等
を解繊して提供される。
泡剤の下記作用によってキャスタブルの流動性を良く
し、収縮の小さい均一な施工体を提供することにある。
すなわち、(1) キャスタブルの混練時に連行される微細
な球状の気泡がボールベアリングの働きをして、キャス
タブルの流動性を良くする。(2) 空気が連行された分混
練水量が減少することと、界面活性作用により混練水の
表面張力が低下することによって養生・乾燥収縮が小さ
くなる。(3) 微細な気泡が骨材の沈降分離および水浮き
(ブリージング)を防止する。骨材の分離が起ると、微
粉の多い施工体上部の方が下部より加熱収縮が大きいの
で反り変形を生じ易いし、施工体自体の組織も不均一に
なる。そこで、従来骨材の沈降分離防止のため粘土、シ
リカフラワー等の超微粒子或いは有機増粘剤を多量に使
用するという方法がよく採用されているが、これは前述
のごとく超微粒子とセラミックファイバーの焼結を促進
して加熱収縮を大きくしたり、また有機増粘剤が水硬性
結合剤の硬化を遅らせるという弊害をもたらす。起泡剤
を添加することによってこれらの超微粒子、有機増粘剤
の使用量は大幅に少なくて済み、その結果上記諸問題は
一挙に解決されるのである。起泡剤の選定にあたって
は、気泡の形状が細かく均一で、かつアルカリに対する
安定性が良く、そして結合剤の硬化特性に影響の少ない
ことが重要である。一般的にはアルキルベンゼンスルホ
ン酸塩、アルキル硫酸エステル塩といったアニオン系界
面活性剤が適している。適正添加量は0.1〜0.5%
で、少ないと上記効果が発揮できないし、多すぎると気
泡量が増え施工体強度が低下する。
すると、耐火骨材としては、アルミナ、ボーキサイト、
ムライト、シャモット、ジルコニア、ジルコン、珪石等
を1種又は2種以上を適宜混合して使用する。耐火性微
粉としてはシリカフラワー、仮焼アルミナ或いは焼結・
電融アルミナ等の超微粉(数ミクロン以下)の1種又は
2種以上を適宜混合して使用する。水硬性無機結合剤と
しては、ρアルミナ、アルミナセメント、アルミナゾル
等が使用可能である。なおアルミナセメントは、Al2O
3含有量70%以上のものが好ましい。
スルホン酸塩、リグニンスルホン酸塩等の分散剤、メチ
ルセルロース、カルボキシルメチルセルロース等の有機
増粘剤を少量使用する。
セラミックファイバー粒状綿の粒径および使用量を変え
て、それらの線変化率、混練水量への影響を調べた。そ
の場合、セラミックファイバーには高アルミナ質(Al2
O3 80%,SiO2 20%)を、結合剤にはρアルミ
ナを、起泡剤にはアルキルベンゼンスルホン酸塩を使用
した。試片の作成は、粉末材料を流し込み軟度の水量で
混練し4×4×16cmの鉄製型枠に鋳込み、24時間養
生後脱枠し、110℃で24時間乾燥後試験に供した。
図1に、ファイバー粒径をパラメーターにしてファイバ
ー配合量と1500℃×3時間焼成後線変化率の関係を
示す。ファイバー量が少なくなるにつれて線変化率は大
きくなり(線変化率が大きいとは絶対値が大きいことを
意味する。以下同様。)、その傾向はファイバー粒径が
小さくなるほど著しくなる。実炉での経験上この値の上
限としては2.2%以下が好ましいが、これを50mmの
ファイバーにあてはめると、その配合量は最低5%以上
は必要である。図2にはファイバー配合量をパラメータ
ーにしてファイバー粒状綿の粒径の混練水量におよぼす
影響を調べた。混練水量は流し込み作業性の良悪の指標
を表わし、良好な作業性を示す混練水量は概略75%以
下である。ファイバー粒径が大きくなるとファイバー適
性配合量上限値は小さくなり、ファイバー粒径が10mm
の場合、その上限値は20%、50mmの場合は10%以
下となる。図1と図2の結果から適性範囲を総合的に判
断すると、ファイバー粒径は10mmから50mmで、その
使用量は5%から20%である。
る。 実施例 表1を基本配合して焼成後材質調査を行った。高温物性
はいずれも各温度で3時間焼成後のものである。その結
果を表2に示す。いずれも作業性が良好で乾燥後ならび
に1200℃、1400℃焼成後の線変化率が小さい。
実施例1、2で起泡剤量が多い方が、嵩比重、線変化率
ともやや小さくなる傾向があることが分かる。実施例
3、4ではセラミックファイバーの量と粒径の影響を示
していて、セラミックファイバーの量が少ないと焼成後
強度が大きくなり、その分嵩比重、線変化率とも大きく
なる。加熱炉の予熱帯および加熱帯のスキッドおよびポ
ストに被覆材として、実施例1の配合材を使用した。そ
の使用経過状況を表3に示すが、いずれも良好である。 比較例 比較例の配合と焼成後材質調査結果を実施例と同じ表2
に示す。比較例1〜3では起泡剤を添加していないの
で、骨材の沈降分離が起こったり、またそれを改善すべ
く粘土の添加、有機増粘剤の増量を行ったものは粘性が
高くなって作業性が不良になったり、焼成後の線変化率
が大きくなったりしている。比較例4は、セラミックフ
ァイバー量が少ないので嵩比重、線変化率が大きく、比
較例5は、反対にセラミックファイバー量が多すぎて流
動性が悪く、強度がほとんど発現していない。 (以下余白)
ミックファイバー入り耐火断熱キャスタブルは、比較的
低水量にして流し込み作業性が良好で、かつ120〜1
500℃以上の高温耐火性を有し、乾燥・加熱収縮の小
さい軽量断熱耐火物である。更に、起泡剤の空気連行作
用により低水量での施工性が向上する。
メーターにしてファイバー配合量と線変化率の関係を示
したグラフである。
ラメーターにしてファイバー粒径と混練水量の関係を示
したグラフである。
Claims (1)
- 【請求項1】 主成分がAl2O3−SiO2質耐火材料に
解砕粒径が10〜50mmのセラミックファイバー粒状綿
5〜20重量%を加えたもの100重量%に対して起泡
剤0.1〜0.5重量%を添加してなることを特徴とす
る耐火断熱キャスタブル。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4262902A JPH0811714B2 (ja) | 1992-09-03 | 1992-09-03 | セラミックファイバー入り耐火断熱キャスタブル |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4262902A JPH0811714B2 (ja) | 1992-09-03 | 1992-09-03 | セラミックファイバー入り耐火断熱キャスタブル |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0687666A true JPH0687666A (ja) | 1994-03-29 |
| JPH0811714B2 JPH0811714B2 (ja) | 1996-02-07 |
Family
ID=17382200
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4262902A Expired - Lifetime JPH0811714B2 (ja) | 1992-09-03 | 1992-09-03 | セラミックファイバー入り耐火断熱キャスタブル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0811714B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018039697A (ja) * | 2016-09-07 | 2018-03-15 | 黒崎播磨株式会社 | 断熱不定形耐火物 |
| JP2020083706A (ja) * | 2018-11-27 | 2020-06-04 | 日本特殊炉材株式会社 | 吹付材用繊維質骨材、吹付材用原料粉末、及び吹付材 |
-
1992
- 1992-09-03 JP JP4262902A patent/JPH0811714B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2018039697A (ja) * | 2016-09-07 | 2018-03-15 | 黒崎播磨株式会社 | 断熱不定形耐火物 |
| JP2020083706A (ja) * | 2018-11-27 | 2020-06-04 | 日本特殊炉材株式会社 | 吹付材用繊維質骨材、吹付材用原料粉末、及び吹付材 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0811714B2 (ja) | 1996-02-07 |
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