JPH09183673A

JPH09183673A - 不定形耐火物

Info

Publication number: JPH09183673A
Application number: JP7351321A
Authority: JP
Inventors: Noboru Nakamura; 登中村; Koji Saito; 幸治斎藤
Original assignee: Toshiba Ceramics Co Ltd
Current assignee: Coorstek KK
Priority date: 1995-12-27
Filing date: 1995-12-27
Publication date: 1997-07-15

Abstract

(57)【要約】【課題】繰返し使用に十分に耐え得る耐火性、断熱
性、炉内物質との難反応性、適正な強度、熱履歴による
容積安定性と耐スポーリング性等の特性を有し、かつ築
炉時の良好な作業環境性と高付着性を具備した吹付け用
の不定形耐火物を提供する。【解決手段】アルミナ、ムライト、シャモット、珪
石、炭化ケイ素、マイクロシリカ、粘土等の耐火物から
選んだ一種以上の耐火物原料を用い、この耐火物原料
が、粒度０．５〜３．５ｍｍの粗粒原料５０〜７０重量
％と、粒度０．１２５〜０．５ｍｍの微粒原料１〜７重
量％と、０．１２５ｍｍの篩を９５％以上通過する粒度
を持つ微粉原料からなり、前記粒度構成の耐火物原料に
対して、保水剤、糊剤、減水剤等の添加剤一種以上とア
ルミナセメント等の硬化材を、微粉原料との合量で２５
〜４５重量％配合したことを特徴とする不定形耐火物。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、吹き付け用の不
定形耐火物に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】吹き付け用の不定形耐火物は、工業窯炉
の耐火ライニングの形成及び補修用として用いられる。

【０００３】特開昭６２−２６５１８１号公報の吹付耐
火物は、炉壁面への付着性、接着強度、耐用性を高める
ために、キャスタブル耐火物に少量の無機カルシウム塩
と有機カルシウム塩を添加する構成になっている。ま
た、アミンシリケートを、無機カルシウム塩と有機カル
シウム塩と共に添加することによって、付着性と接着強
度を高めることも提案されている。

【０００４】また、特開昭６３−１５６０８０号公報の
補修用吹付材は、付着性と耐ホッピング性を高めるため
に、耐火物に対してアクリル系重合体である膨潤性有機
物を少量添加する構成になっている。この補修用吹付材
は、添加した膨潤性有機物によって、粘性及び吸水性を
高め、炉壁面への付着性を高めることを意図したもので
ある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】工業窯炉の耐火ライニ
ングを形成・補修するための吹付け用不定形耐火物は、
一般に、次の諸特性を具備しなければならない。それ
は、耐火性、断熱性、炉内物質との難反応性、適正な強
度、熱履歴による容積安定性、耐スポーリング性、易解
体性、及び築炉時の易作業性等である。特に、易作業性
に関しては、適正な施工水分幅、高付着性、粉塵発生が
少ないこと等が挙げられる。

【０００６】しかしながら、従来の吹付け用不定形耐火
物は、付着性を高めるために増粘材、保水剤、糊剤等が
比較的多量に添加されることが多かった。

【０００７】このため、付着性は向上できるが、施工体
の特性が低下しがちであった。すなわち、強度の低下、
使用中の摩耗及び収縮、亀裂発生、剥離、ポーラス化に
よる炉内物質との反応等の不具合が生じ、耐用寿命の低
下をきたしている。

【０００８】前述の特開昭６２−２６５１８１号公報及
び特開昭６３−１５６０８０号公報に開示された吹付け
用耐火物も、十分に満足できる耐用寿命を享受するには
至っていない。

【０００９】このような従来技術の問題点に鑑み、本発
明は、繰返し使用に十分に耐え得る耐火性、断熱性、炉
内物質との難反応性、適正な強度、熱履歴による容積安
定性と耐スポーリング性等の特性を有し、かつ築炉時の
良好な作業環境性と高付着性を具備した吹付け用の不定
形耐火物を提供することを目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本願発明は、アルミナ、
ムライト、シャモット、珪石、炭化ケイ素、マイクロシ
リカ、粘土等から選んだ一種以上の耐火物原料を用い、
この耐火物原料が、粒度０．５〜３．５ｍｍの粗粒原料
５０〜７０重量％と、粒度０．１２５〜０．５ｍｍの微
粒原料１〜７重量％と、０．１２５ｍｍの篩を９５％以
上通過する粒度を持つ微粉原料からなり、前記粒度構成
の耐火物原料に対して、保水剤、糊剤、減水剤等の添加
剤一種以上とアルミナセメント等の硬化材を、微粉原料
との合量で２５〜４５重量％配合したことを特徴とする
不定形耐火物を要旨としている。

【００１１】

【発明の実施の形態】本発明者達は、施工体の特性を高
めるため増粘剤や糊剤の添加を極力抑え、それにも拘ら
ず十分な付着力を付与するため、不定形耐火物の骨材の
粒度構成に着目した。そして、骨材の粒度構成に関して
鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成するに至ったので
ある。

【００１２】本発明の不定形耐火物の骨材は、アルミ
ナ、ムライト、シャモット、珪石、炭化ケイ素、マイク
ロシリカ、粘土等の耐火物から一種以上の耐火物原料が
適宜選定される。勿論、これらの耐火物以外にも、一般
に使用されている不定形耐火物用の原料を必要に応じて
用いることもできる。

【００１３】耐火物原料の粒度構成は、粒度０．５〜
３．５ｍｍの粗粒原料５０〜７０重量％と、粒度０．１
２５〜０．５ｍｍの微粒原料１〜７重量％と、０．１２
５ｍｍの篩を９５％以上通過する粒度を持つ微粉原料か
らなる。なお、本明細書では、０．５〜３．５ｍｍの粒
度を有するものを粗粒、０．１２５〜０．５ｍｍの粒度
を有するものを微粒、０．１２５ｍｍの篩を９５％以上
通過する粒度を有するものを微粉と呼ぶことにする。

【００１４】このような粒度構成の耐火物原料に対し
て、保水剤、糊剤、減水剤等の添加剤一種以上とアルミ
ナセメント等の硬化材が、微粉原料との合量で２５〜４
５重量％添加される。

【００１５】アルミナ、ムライト、シャモット、珪石、
炭化ケイ素等の耐火物の一種以上の粗粒原料（０．５〜
３．５ｍｍ）の配合量を５０〜７０重量％に限定した理
由を述べる。

【００１６】粗粒原料よりも粗い耐火物原料、すなわち
粒度が３．５ｍｍを超える原料が含まれる場合には、リ
バンドロスが増加して作業性や付着性の低下が生じる。
このような観点から、粗粒原料の最大径は、０．５〜３
ｍｍの範囲に制限することが好ましい。

【００１７】粗粒の配合量が７０重量％を超える場合に
は、前記特性のうち特に容積安定性、強度等を良好な水
準に維持できず、またリバンドロスも急激に増加し、作
業性や付着性の低下が生じる。

【００１８】一方、粗粒の配合量が５０重量％未満の場
合には、結果的に微粒原料や微粉原料が増加し、収縮が
増大したり、耐熱衝撃性、強度、容積安定性等が低下
し、作業性や付着性も低下してしまう。

【００１９】このような観点から、粗粒原料の配合量
は、５５〜６５重量％とすることが好ましい。また、最
適な粗粒の配合量は、５７〜６３重量％である。

【００２０】次に、アルミナ、ムライト、シャモット、
珪石、炭化ケイ素等の耐火物の一種以上の微粒原料
（０．１２５〜０．５ｍｍ）の配合量を１〜７重量％に
限定した理由を述べる。なお、微粒の配合量を１〜７重
量％に限定したことは、本発明の重要なポイントの１つ
である。

【００２１】微粒の配合量が１重量％未満の場合には、
収縮が増加し、強度や容積安定性等も低下してしまう。

【００２２】一方、微粒の配合量が７重量％を超える場
合には、連続粒に近づくため、粒と粒のぶつかり合いが
生じて、付着性が低下してしまう。

【００２３】このような観点から、微粒の配合量は、２
〜６重量％が好ましい。また、最適な微粒の配合量は、
３〜５重量％である。

【００２４】次に、微粉と添加材の配合割合の限定理由
を述べる。０．１２５ｍｍの篩を９５％以上通過するア
ルミナ、ムライト、シャモット、珪石、炭化ケイ素、マ
イクロシリカ、粘土等の耐火物から選んだ一種以上の微
粉原料と、保水剤、糊剤、減水剤等の添加剤一種以上
と、アルミナセメント等の硬化剤は、合量で２５〜４５
重量％配合する構成になっている。

【００２５】微粉原料と添加剤と硬化剤の合量が２５重
量％未満の場合には、付着性が低下したり、強度等の特
性にも問題が生じる。

【００２６】反対に、これらの合量が４５重量％を超え
る場合には、収縮が増加し、強度や容積安定性が低下し
てしまう。

【００２７】このような観点から、微粉原料と添加剤と
硬化剤の合量は、３０〜４０重量％とするのが好まし
い。また、最適な態様では、微粉原料と添加剤と硬化剤
の合量は３４〜３９重量％とする。

【００２８】微粉原料の内のアルミナセメントの添加量
は、１０〜２０重量％とするのが好ましい。その理由
は、１０％以下では付着性が低下したり、適正な強度が
得られず、２０％以上では耐火性及び耐食性が低下する
からである。

【００２９】保水剤、糊剤、減水剤としては、通常用い
られているものを必要に応じて使用できる。

【００３０】また、硬化材としてはアルミナセメントの
他に、アルミナセメントの硬化促進剤等も併用すること
ができる。

【００３１】本発明の不定形耐火物は、耐火物原料の粒
度構成を前述のように限定し、その作用によって高付着
性を得る構成になっている。このため、糊剤等の添加剤
は従来の不定形耐火物に比べて大幅に低減することがで
きる。添加剤は、微粉原料と硬化剤との合量で２５〜４
５重量％添加する構成になっているが、添加剤自体の添
加量は保水剤、糊剤、減水剤の合量が１重量％以下にす
ることが好ましい。

【００３２】

【実施例】以下、本発明の実施例１〜３及び比較例４〜
７を説明する。

【００３３】表１に示す配合量で骨剤（粗粒）、微粒、
微粉、硬化材を配合し、これに微量の保水剤と糊剤を添
加し、所定の水分を加えて万能ミキサーにて１分間混練
した。そして、４０×４０×１６０ｍｍの型枠を用いて
叩き込み成形を行い、物性評価試験用の耐火物サンプル
を製造した。

【００３４】また、混練した不定形耐火物を吹付機（型
式アリバー４００Ｆ：商品名）で、図１の吹付け試験用
鉄枠にそれぞれ２００ｋｇづつ吹付けて、付着性試験を
行った。試験用鉄枠１０は多数のスタッド１１を有して
おり、鉄枠の寸法はＢが９００ｍｍ、Ｃが２２００ｍ
ｍ、Ｄが１２００ｍｍであった。

【００３５】試験結果を表１に示した。付着性について
は、丸印は良好を示し、三角印は若干劣ることを示して
いる。

【００３６】表１を見ると、実施例１〜３では、実際の
使用に問題が生じない程度の残存収縮率及び圧縮強さが
得られた。また、付着性も良好であった。

【００３７】これに対して、比較例４では付着性は良好
であったが、収縮率が大きく容積安定性及び強度面で良
好な特性が得られなかった。

【００３８】比較例５〜７では、残存収縮率と圧縮強さ
は十分であったが、付着性が劣っていた。なお、実施例
では、耐火物原料としてシャモットを用いた場合を記し
たが、アルミナ、ムライト、珪石、炭化ケイ素等を用い
ても、同様の結果であった。

【００３９】

【表１】

【００４０】

【発明の効果】本発明の不定形耐火物によれば、粉塵発
生が少ない良好な作業環境を確保することができ、ま
た、高付着性や十分な強度が得られ、その他の諸特性も
良好なものとなるため、各種工業炉への適応が十分に可
能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例の不定形耐火物の吹付け試験に用いた試
験用鉄枠を示す正面図。

【図２】図１の試験用鉄枠のＡ−Ａ断面図。

【符号の説明】

１０試験用鉄枠１１スタッド１２試験ゾーン１３壁面１４ベース

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】アルミナ、ムライト、シャモット、珪
石、炭化ケイ素、マイクロシリカ、粘土等の耐火物から
選んだ一種以上の耐火物原料を用い、この耐火物原料
が、粒度０．５〜３．５ｍｍの粗粒原料５０〜７０重量
％と、粒度０．１２５〜０．５ｍｍの微粒原料１〜７重
量％と、０．１２５ｍｍの篩を９５％以上通過する粒度
を持つ微粉原料からなり、前記粒度構成の耐火物原料に
対して、保水剤、糊剤、減水剤等の添加剤一種以上とア
ルミナセメント等の硬化材を、微粉原料との合量で２５
〜４５重量％配合したことを特徴とする不定形耐火物。
【請求項２】粗粒原料の配合割合を５５〜６５重量％
としたことを特徴とする請求項１記載の不定形耐火物。
【請求項３】微粒原料の配合割合を２〜６重量％とし
たことを特徴とする請求項１記載の不定形耐火物。
【請求項４】微粉原料と添加剤と硬化材の合量を３０
〜４０重量％としたことを特徴とする請求項１記載の不
定形耐火物。