JPH09235167A

JPH09235167A - 軽量耐火断熱れんがの製造方法

Info

Publication number: JPH09235167A
Application number: JP8046198A
Authority: JP
Inventors: Kiyotaka Horikiri; 清隆堀切; Kunio Takeuchi; 邦夫武内
Original assignee: Shinagawa Refractories Co Ltd
Current assignee: Shinagawa Refractories Co Ltd
Priority date: 1996-03-04
Filing date: 1996-03-04
Publication date: 1997-09-09

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明の目的は、所望の気孔率、即ち嵩比重
を有するように充填密度を調節することができる軽量耐
火断熱れんがの製造方法を提供することにある。【解決手段】本発明の軽量耐火断熱れんがの製造方法
は、耐火性中空粒３０〜７０重量％及び耐火性粉体７０
〜３０重量％よりなる耐火性原料１００重量部に、外掛
で３〜１２重量部のガス硬化性樹脂を添加、配合してな
る杯土を型枠内にて所定の形状に成形し、次に、該型枠
に該ガス硬化性樹脂を硬化可能なガスを導入して該ガス
硬化性樹脂を硬化させた後、脱枠することを特徴とす
る。また、本発明の他の方法は、耐火性粉体よりなる耐
火性原料１００重量部に、外掛で３〜１２重量部のガス
硬化性樹脂及び該耐火性原料に対して１０〜４０容量％
の可燃性物質を添加、配合してなる杯土を型枠内にて所
定の形状に成形し、次に、該型枠に該ガス硬化性樹脂を
硬化可能なガスを導入して該ガス硬化性樹脂を硬化させ
た後、脱枠し、更に、焼成することにより可燃性物質を
除去することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、軽量耐火断熱れん
がの製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】軽量耐火断熱れんがの製造方法として、耐火材料と可
燃性物質を所定の混合比で配合した杯土を成形し、乾燥
後、焼成して可燃性物質を除去することからなる方法が
知られている。例えば、可燃性物質として微細なオガ屑
(鋸屑)や、亜炭、石炭、コークス、発泡スチロール等を
使用したものが広く製造されている。

【０００３】また、軽量耐火骨材を主要原料とし、結
合剤として粘土等を使用した杯土を所定の形状に成形
し、乾燥後、焼成することにより軽量耐火断熱れんがを
得る方法も既に開示されている。例えば、軽量耐火骨材
として発泡粒(アルミナバブル、ジルコニアバブル)等を
使用したものが製造されている。また、軽量耐火骨材と
して中空骨材を使用したものが、例えば特開昭60−2511
82号公報に開示されている。

【０００４】また、耐火材料と可燃性物質とからなる
混合物からチクソトロピー応用による泥漿杯土を調製
し、泥漿鋳込法にて所定の形状に成形し、乾燥後、焼成
して軽量耐火断熱れんがを得る方法も知られている。

【０００５】更に、軽量耐火骨材を主要原料とし、チ
クソトロピー応用による泥漿杯土を調製し、泥漿鋳込法
にて所定の形状に成形し、乾燥して得られた不焼成品か
らなる軽量耐火物または該不焼成品を更に焼成して軽量
耐火断熱れんがを得る方法も知られている。

【０００６】また、耐火原料と可燃性物質の混合物ま
たは軽量耐火骨材に結合剤としてセメントを使用してな
るキャスタブルを流し込み成形後、乾燥するか、乾燥
後、焼成することにより軽量耐火断熱れんがを得る方法
も知られている。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】軽量耐火断熱れんが
は、その気孔による空気断熱を目的とするものであり、
上記及びの方法においては、できるだけ充填密度を
下げる必要がある。しかし、充填密度を下げることによ
り成形後の強度が下がり、脱枠、乾燥、焼成工程等で破
損がでやすいため、取り扱い可能な程度に充填密度を上
げる必要がある。即ち、充分な取り扱い強度を得るため
に、充填密度を上げるが、充填密度を上げると気孔量が
減少し、製造時の優れた取り扱い性と、得られる軽量耐
火断熱れんがの優れた断熱特性を両方同時に具備させる
ことは困難である。また、の方法において、可燃性物
質としてオガ屑や発砲スチロール等を使用した杯土は、
成形後脱枠時に通称「スプリングバック」と称する成形
体が膨らむ現象を生じ、これに伴う亀裂、寸法不良等を
生ずることがある。更に、の方法において、軽量耐火
骨材として中空原料を使用すると、この中空原料は強度
が弱く、杯土を成形に供する場合に中空原料が破壊する
危険性があった。

【０００８】また、上記及びの泥漿鋳込法では、鋳
込−硬化−脱枠までかなりの時間(通常数時間〜数十時
間)を必要とし、このために多数の型枠を取り揃える必
要があり、製造コストの面で問題がある。また、泥漿鋳
込法においては、杯土の調製、管理にはかなりの注意が
必要である。

【０００９】更に、上記のキャスタブルによる流し込
み成形では、上記及びと同様に多数の型枠を必要と
する他、結合剤として使用するセメントのＣａＯ分が得
られる軽量耐火断熱れんが中に不純物として残存するた
め、れんがの耐用性を阻害する恐れがある。

【００１０】従って、本発明の目的は、所望の気孔率、
即ち嵩比重を有するように充填密度を調節することがで
きる軽量耐火断熱れんがの製造方法を提供することにあ
る。

【００１１】

【課題を解決するための手段】即ち、本発明に係る軽量
耐火断熱れんがの製造方法は、耐火性中空粒３０〜７０
重量％及び耐火性粉体７０〜３０重量％よりなる耐火性
原料１００重量部に、外掛で３〜１２重量部のガス硬化
性樹脂を添加、配合してなる杯土を型枠内にて所定の形
状に成形し、次に、該型枠に該ガス硬化性樹脂を硬化可
能なガスを導入して該ガス硬化性樹脂を硬化させた後、
脱枠することを特徴とする(以下、第１発明という)。

【００１２】また、本発明に係る軽量耐火断熱れんがの
製造方法は、耐火性粉体よりなる耐火性原料１００重量
部に、外掛で３〜１２重量部のガス硬化性樹脂及び該耐
火性原料に対して１０〜４０容量％の可燃性物質を添
加、配合してなる杯土を型枠内にて所定の形状に成形
し、次に、該型枠に該ガス硬化性樹脂を硬化可能なガス
を導入して該ガス硬化性樹脂を硬化させた後、脱枠し、
更に、焼成することにより可燃性物質を除去することを
特徴とする(以下、第２発明という)。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明の第１発明において、耐火
性原料は、耐火性中空粒及び耐火性粉体から構成され
る。耐火性中空粒としては、例えば中空アルミナ、中空
ジルコニア等を例示することができる。また、耐火性粉
体としては、例えば焼結アルミナ、仮焼アルミナ粉、ジ
ルコニア粉、珪石粉、珪石れんが粉、カルサインドクレ
イ、粘土等を例示することができる。なお、該耐火性中
空粒と耐火性粉体の配合割合は、耐火性中空粒３０〜７
０重量％、好ましくは５０〜６０重量％の範囲内であ
る。ここで、耐火性中空粒の配合割合が３０重量％未
満、即ち耐火性粉体の配合割合が７０重量％を超える
と、嵩比重が上がるために好ましくなく、また、耐火性
中空粒の配合割合が７０重量％を超えると、即ち耐火性
粉体の配合割合が３０重量％未満であると、強度が下が
るために好ましくない。

【００１４】次に、本発明の第１発明においては、上記
配合割合を有する耐火性原料１００重量部に対して外掛
で３〜１２重量部のガス硬化性樹脂を結合剤として添
加、配合して杯土を調製する。ここで、ガス硬化性樹脂
としては、炭酸ガス硬化性樹脂(商品名フェニックス１
０００Ｐ：神戸理化学社製)等を例示することができ
る。ここで、ガス硬化性樹脂の添加配合量が３重量部未
満であると、成形体を充分に硬化することができないた
めに好ましくなく、また、該添加配合量が１２重量部を
超えてもガスによる硬化の際に、時間が掛かり、未硬化
の部分ができ易いために好ましくない。なお、ガス硬化
性樹脂を添加、配合することにより、杯土に粘土、セメ
ント等の慣用の結合剤を使用しなくても成形工程に供す
ることができる。

【００１５】なお、耐火性原料として珪石質原料を使用
する場合には、石英をクリストバライトへ転移させるた
めに作用する鉱化剤として石灰を添加することもでき
る。石灰の添加量は、耐火性原料１００重量部に対して
外掛で５重量％以下の量である。ここで、石灰の添加量
が５重量％を超えると、過剰の石灰がれんがの内部組織
内において、ＣａＯ−ＳｉＯ₂系の各種低融点結晶、低
融点ガラスとなってれんがの熱間特性、例えば荷重軟化
点(ＪＩＳＲ２３０３)等が低下する恐れがあるために
好ましくない。

【００１６】本発明の第１発明の方法においては、上述
のような配合を有する杯土を、型枠に充填して所望の形
状に成形するが、この成形工程において、脱枠後の成形
体の強度を確保する目的で、過度に充填密度を上げる必
要はない。これは杯土を成形後にガス硬化性樹脂を硬化
可能なガスにより硬化させて脱枠後の成形体の強度を確
保することができ、脱枠後の成形体の取り扱いも容易で
あるためである。従って、所望の充填密度で成形体を成
形することができ、所望の気孔率、即ち嵩密度を有する
軽量耐火断熱れんがを得ることができる。

【００１７】型枠中にガス硬化性樹脂を硬化可能なガス
を導入することにより、該ガス硬化性樹脂を硬化させた
後に、型枠から成形体を取り出し、そのまま不焼成品と
して軽量耐火断熱れんがとすることもでき、また、所望
により焼成して焼成品として軽量耐火断熱れんがとする
こともできる。なお、本発明において、型枠へのガス硬
化性樹脂を硬化可能なガスの導入方法は特に限定される
ものではなく、任意の方法により行うことができる。

【００１８】次に、本発明の第２発明によれば、耐火性
原料として耐火性粉体を使用し、これにガス硬化性樹脂
と可燃性物質を添加配合してなるものを杯土として使用
するものである。ここで、耐火性粉体としては、上記第
１発明の項において例示したものを使用することができ
る。また、ガス硬化性樹脂についても第１発明と同様で
ある。

【００１９】本発明の第２発明においては、耐火性粉体
よりなる耐火性原料に対して１０〜４０容積％、好まし
くは２０〜３０容積％の可燃性物質を配合する。ここ
で、可燃性物質の配合割合が１０容積％未満であると所
望の気孔率、即ち嵩比重を有する軽量耐火断熱れんがが
得られないために好ましくなく、また、４０容積％を超
えると成形後の体積膨張による亀裂、焼成工程における
可燃性物質の燃焼ガスによる亀裂が生ずることがあるた
めに好ましくない。なお、可燃性物質としては発泡スチ
ロール、モミガラ、オガ屑等を使用することができる。

【００２０】本発明の第２発明において、上述のような
配合割合を有する杯土は、第１発明と同様に型枠内で所
望の形状とし、ガス硬化性樹脂を硬化し、脱枠すること
ができる。

【００２１】次に、本発明の第２発明においては、脱枠
した成形体を焼成することにより可燃性物質を燃焼、除
去する。該成形体の焼成条件は特に限定されるものでは
なく、可燃性物質を完全に燃焼、除去することができれ
ば良い。

【００２２】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を更に説明す
る。実施例１３００ｍｍ×２００ｍｍ×２００ｍｍの寸法を有する型
枠に、以下の表１に記載する配合割合を有する杯土を充
填し、成形した。成形後、型枠上面に蓋をして炭酸ガス
を表１に記載する量及び時間で通気することにより炭酸
ガス硬化性樹脂を硬化させ、次に、型枠より取り出し、
脱枠後の成形体の強度を測定した。なお、成形体の強度
はＪＩＳＲ２２０６に準じて測定したものである。得
られた結果を表１に併記する。また、炭酸ガス処理を行
わなかった比較品１にあっては脱枠することができなか
った。更に、得られた成形体につき１７５０℃で３時間
焼成後の成形体の物性を表１に併記する。なお、圧縮強
度はＪＩＳＲ２２０６に準じて測定したものであり、
曲げ強度はＪＩＳＲ２２１３に準じて測定したもので
ある。

【００２３】

【表１】

【００２４】実施例２３００ｍｍ×２００ｍｍ×２００ｍｍの寸法を有する型
枠に、以下の表２に記載する配合割合を有する杯土を充
填し、成形した。成形後、型枠上面に蓋をして炭酸ガス
を表２に記載する量及び時間で通気することにより炭酸
ガス硬化性樹脂を硬化させ、次に、型枠より取り出し、
脱枠後の成形体の強度を実施例１と同様の方法にて測定
した。得られた結果を表２に併記する。また、炭酸ガス
処理を行わなかった比較品２にあってはかろうじて脱枠
することができたが、その後の取り扱い中に縁部が破損
してしまった。更に、得られた成形体につき１７５０℃
で３時間焼成後の成形体の物性を表２に併記する。

【００２５】

【表２】

【００２６】実施例３２３０ｍｍ×１１４ｍｍ×６５ｍｍの寸法を有する型枠
に、以下の表２に記載する配合割合を有する杯土を充填
し、成形した。成形後、型枠に炭酸ガスを表３に記載す
る量及び時間で通気することにより炭酸ガス硬化性樹脂
を硬化させ、次に、型枠より取り出し、脱枠後の成形体
の強度を実施例１と同様の方法にて測定した。得られた
結果を表３に併記する。また、炭酸ガス処理を行わなか
った比較品３にあっては脱枠後に発泡スチロールのスプ
リングバック現象によりやや膨らみ、亀裂が生じ、その
後の取り扱い中に破損してしまった。更に、得られた成
形体につき１４２０〜１４６０℃で３時間焼成すること
により発泡スチロールを燃焼、除去することにより本発
明の軽量耐火断熱れんがを得た。得られた供試体の物性
を表３に併記する。

【００２７】

【表３】

【００２８】

【発明の効果】本発明の第１発明によれば、比較的強度
の弱い耐火性中空粒を使用した杯土においても、成形時
に耐火性中空粒を破壊しない程度の加圧成形圧で成形体
を製造することができ、耐火性中空粒の配合効果を充分
に発揮することができるという効果がある。また、本発
明の第２発明によれば、可燃性物質の配合に起因する脱
枠時のスプリングバック現象を防止することができ、こ
れに伴う亀裂、寸法不良等をも防止することができると
いう効果がある。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】耐火性中空粒３０〜７０重量％及び耐火
性粉体７０〜３０重量％よりなる耐火性原料１００重量
部に、外掛で３〜１２重量部のガス硬化性樹脂を添加、
配合してなる杯土を型枠内にて所定の形状に成形し、次
に、該型枠に該ガス硬化性樹脂を硬化可能なガスを導入
して該ガス硬化性樹脂を硬化させた後、脱枠することを
特徴とする軽量耐火断熱れんがの製造方法。
【請求項２】耐火性粉体よりなる耐火性原料１００重
量部に、外掛で３〜１２重量部のガス硬化性樹脂及び該
耐火性原料に対して１０〜４０容量％の可燃性物質を添
加、配合してなる杯土を型枠内にて所定の形状に成形
し、次に、該型枠に該ガス硬化性樹脂を硬化可能なガス
を導入して該ガス硬化性樹脂を硬化させた後、脱枠し、
更に、焼成することにより可燃性物質を除去することを
特徴とする軽量耐火断熱れんがの製造方法。
【請求項３】ガス硬化性樹脂が炭酸ガス硬化性樹脂で
あり、ガスが炭酸ガスである請求項１または２記載の軽
量耐火断熱れんがの製造方法。