JPH10182246A

JPH10182246A - 非スランプ性マグネシア−シリカ系ボンドキャスタブル組成物及びその施工方法

Info

Publication number: JPH10182246A
Application number: JP8345066A
Authority: JP
Inventors: Koji Aida; 広治合田; Yoichi Tsuji; 陽一辻; Masanori Koga; 正徳古賀
Original assignee: Kurosaki Refractories Co Ltd
Current assignee: Krosaki Harima Corp
Priority date: 1996-12-25
Filing date: 1996-12-25
Publication date: 1998-07-07

Abstract

(57)【要約】【課題】耐食性と熱間強度等の高温での機械的特性を
向上させ、基本的に結合剤としてのセメントを必要とし
ないか、若しくは多量に必要としない非スランプ性、高
密度、低水分のキャスタブル組成物、及びその施工方法
を提供すること。【解決手段】０．５〜３０重量％のマグネシア微粉、
０．５〜１０重量％の珪酸質微粒子、０．０１〜０．５
重量％の解膠剤と、残部が耐火性の骨材及び微粉からな
る固形分１００重量％を、ポンプ圧送可能なコンシステ
ンシィの達成に足りる量の水とで混練したポンプ圧送可
能第１成分、及び、施工時に第１成分に対して添加され
る第２成分の凝集剤とからなる非スランプ性キャスタブ
ル組成物、さらに、アルミン酸カルシウムセメントが含
有するカルシア成分の量が第１成分の固形分１００重量
％中で２重量％以下となる量のアルミン酸カルシウムセ
メント、及び／又は５重量％以下の粘土を第１成分の固
形分１００重量％中に加えた非スランプ性キャスタブル
組成物、及び、その施工方法。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶融金属容器、溶
融金属処理装置、セメントキルン、焼却炉等に使用する
新規な非スランプ性キャスタブル組成物に関し、また、
型や型枠を使用せずに上記のキャスタブル組成物を施工
する方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ポルトランドセメントベースの湿式吹付
け用組成物及びその施工方法は古く、周知である。例え
ば、砂、礫及びポルトランドセメントを含む混合物を作
り、これを水と混練してポンプ圧送しうるコンシステン
シィとなし、次いでこのコンクリートをポンプに入れて
ノズルにまで導く。このノズルではセメント硬化促進剤
及び空気が加えられて、そのコンクリート材料を被吹付
け対象物の表面、例えば壁面に対して吹き付ける。その
表面ではコンクリートは、その吹付け表面から崩落（ス
ランプ）しないように十分に迅速に固くなる。このよう
な硬化は化学的硬化促進剤がポルトランドセメントと反
応して硬化作用を迅速に開始させる結果であり、それに
よってコンクリートの粘度が崩落（スランプ）を防止す
るのに十分高い水準までに急速に上昇する。

【０００３】しかしながら、これは土木建設等の用途に
とっては適当であるものの、耐火性コンクリートは結合
剤としてのポルトランドセメントと一緒では満足に使用
されない。なんとなればポルトランドセメントは耐火性
材料が置かれる高い温度及び腐食性環境に耐えられない
からである。従って、耐火性キャスタブルとして知られ
ている大多数の耐火性コンクリートは、ポルトランドセ
メントではなくアルミン酸カルシウムセメントを含んで
いる。アルミン酸カルシウムセメントは、はるかに高い
耐火性を有し、また高温耐火材用途において見られる環
境に対して一層高い耐食性を有する。

【０００４】このようなアルミン酸カルシウムセメント
を結合剤として使用する湿式吹付け用のキャスタブル組
成物及びその施工方法としては、特開昭５４−６１００
５号公報に示されるものが知られている。しかしなが
ら、前記特開昭５４−６１００５号公報に開示されてい
る組成物は、アルミン酸カルシウムセメントを２０重量
％も含んでおり、また、添加水分量が１０〜２０重量％
と多いために、耐火材料としての耐食性及び高温での機
械的特性に劣る組成物となっている。

【０００５】そこで、Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ５５４９７
４５において、非スランプ性、低水分、低アルミン酸カ
ルシウムセメントのキャスタブル組成物が示されてい
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】Ｕ．Ｓ．Ｐａｔｅｎｔ
５５４９７４５に示される非スランプ性、低水分、低ア
ルミン酸カルシウムセメントのキャスタブル組成物は、
通常使用される耐火材料としては十分な耐食性と機械的
特性を提供できるが、セメント中に含まれるカルシアは
酸性あるいは中性の耐火材料と低融物を形成するので、
さらに耐食性と熱間強度等の高温での機械的特性を向上
させるには、カルシア成分つまりセメントの添加量は極
限まで減少させることが望ましい場合がある。

【０００７】本発明の課題は、耐食性と熱間強度等の高
温での機械的特性をさらに向上させるために、基本的に
結合剤としてのセメントを必要としないか、若しくは多
量に必要としない非スランプ性、高密度、低水分のキャ
スタブル組成物及びその施工方法を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、０．５〜３０
重量％のマグネシア微粉、０．５〜１０重量％の珪酸質
微粒子、０．０１〜０．５重量％の解膠剤と、残部が耐
火性の骨材及び微粉とからなる固形分１００重量％を、
ポンプ圧送可能なコンシステンシィの達成に足りる量の
水とで混練したポンプ圧送可能第１成分、及び、施工時
に第１成分に対して添加される第２成分の凝集剤とから
なる非スランプ性キャスタブル組成物、さらに、アルミ
ン酸カルシウムセメントに含有されるカルシア成分の量
が第１成分の固形分１００重量％中で２重量％以下とな
る量のアルミン酸カルシウムセメント、及び／又は５重
量％以下の粘土を第１成分の固形分１００重量％中に加
えた非スランプ性キャスタブル組成物、及びそれらのキ
ャスタブル組成物の施工方法によって達成される。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明のキャスタブル組成物の第
１成分は、耐火性の骨材と微粉、マグネシア微粉、珪酸
質微粒子、解膠剤と、ポンプ圧送可能なコンシステンシ
ィを達成するのに足りる量の水とで混練される。さら
に、その第１成分は、施工時の非スランプ性を高める目
的でアルミン酸カルシウムセメントと粘土の一方あるい
は両方を加えることができる。

【００１０】耐火性の骨材及び微粉（マグネシアの微粉
は除く）としては、溶融金属容器、溶融金属処理装置、
セメントキルン、焼却炉等の耐火材料として適当ないず
れのものであってもよく、例えば、電融又は焼結アルミ
ナ、仮焼アルミナ、ボーキサイト、電融又は合成ムライ
ト、シリマナイト、アンダリューサイト、カイヤナイ
ト、バン土頁岩、シャモット、ロー石、珪石、溶融シリ
カ、電融又は焼結マグネシア、電融又は焼結スピネル、
電融又は焼結ジルコニア、ジルコン、クロム鉱、電融又
は焼結マグネシア−ライム、電融ジルコニア−ムライ
ト、電融アルミナ−ジルコニア、チタニア、炭化珪素、
窒化珪素、天然又は人造の黒鉛、石油コークス、ピッチ
コークス、無煙炭、カーボンブラック、ピッチ等の無定
形炭素等が挙げられ、これらの内の１種又は２種以上を
使用する。

【００１１】黒鉛あるいは無定形炭素等の炭素成分を含
有するキャスタブル組成物の場合は、炭素の酸化防止や
強度向上の目的で、アルミニウム、アルミニウム−シリ
コン合金、アルミニウム−マグネシウム合金、シリコ
ン、マグネシウム等の金属粉、炭化珪素、炭化硼素等の
炭化物、硼化ジルコニウム等の硼化物、硼珪酸ガラス等
のガラス成分を使用することもできる。

【００１２】本発明で言う微粉とは、粒径が０．２ｍｍ
以下であり、実質的にその内の５０重量％以上が７４μ
ｍ以下であるの前記原料のことを意味する。

【００１３】マグネシア微粉としては、電融又は焼結マ
グネシア、あるいは、水酸化マグネシウムや炭酸マグネ
シウムを４００〜１０００℃で焼成した活性マグと呼ば
れる粉末の１種又は２種以上を使用する。焼結マグネシ
アとしては、通常サイクロン粉と呼ばれるマグネシア焼
成キルンでの集塵粉も使用することができる。

【００１４】珪酸質微粒子としては、シリコンあるいは
フェロシリコン製造時に副産物的に発生する蒸発（揮
発）シリカと呼ばれるものやホワイトカーボン、無水又
は含水無定形珪酸、シラス、および、シリカゾル等の１
種又は２種以上を使用する。

【００１５】珪酸質微粒子は、第１成分に流動性を付与
する流動性助剤としても働く。無論、前記した耐火性の
微粉の中で、粒径が１０μｍ以下の仮焼アルミナ、チタ
ニアやカーボンブラック等の微粉も流動性助剤としての
機能を有する。

【００１６】マグネシア微粉と珪酸質微粒子は、キャス
タブル組成物においてマグネシア−シリカ−水系の結合
部として水硬性を示し、さらに高温においては脱水し、
マグネシア−シリカ系あるいはマグネシア−シリカを含
む系のセラミックボンドを形成する。したがって、マグ
ネシア微粉の粒径は７５μｍ以下で、珪酸質微粒子の粒
径は１０μｍ以下であることが望ましい。それは、７５
μｍより大きいマグネシア、１０μｍより大きい珪酸質
微粒子では、マグネシア−シリカ−水系の結合部が、さ
らに高温においてはマグネシア−シリカ系あるいはマグ
ネシア−シリカを含む系のセラミックボンドが充分に形
成されないために低強度となるからである。

【００１７】解膠剤としては、縮合燐酸、ポリアクリル
酸、ポリカルボン酸、ホスホン酸、フミン酸、アルキル
スルホン酸、芳香族スルホン酸等、あるいはそれらの塩
類の１種又は２種以上を使用する。

【００１８】アルミン酸カルシウムセメントとしては、
耐火性不定形組成物に一般的に使用されているいずれの
ものも本発明のために使用されうる。例えば、ＪＩＳの
第１種に相当するカルシア含有量１５〜２２重量％のも
の、ＪＩＳの第２種に相当するカルシア含有量２５〜３
０重量％のもの、ＪＩＳの第３種あるいは第４種に相当
するカルシア含有量３０〜４０重量％のもの、および、
その他のアルミン酸カルシウムセメントの１種又は２種
以上を使用する。

【００１９】粘土としては、ボールクレーに代表される
カオリン族粘土やベントナイトに代表されるモンモリロ
ナイト族粘土、あるいは、イライト族粘土等の１種又は
２種以上を使用する。

【００２０】アルミン酸カルシウムセメントと粘土は、
施工時の非スランプ性を高める目的で添加することがで
きる。しかし、アルミン酸カルシウムセメントの使用量
が多くなると高温での低融物の生成量が多くなるので、
高い耐食性や熱間強度等の高温での機械的特性が望まれ
る場合は、その使用量は制限される。

【００２１】また、粘土は、第１成分に可塑性を付与す
る可塑剤としても働く。無論、可塑性を与える目的のた
めには、耐火性不定形組成物において一般的に使用され
ている有機性可塑剤を使用することもできる。

【００２２】また、本発明の第１成分は、一般的耐火性
不定形組成においてスポーリングによる剥離を低減する
目的で添加されるスチールファイバー、乾燥時の爆裂を
防止する目的で添加される有機繊維や金属アルミニウム
を通常の慣用量で使用することができる。

【００２３】添加水は、スイング弁ポンプ及びそれと共
に使用される吹付けノズルで使用するのに適当なポンプ
圧送可能なコンシステンシィを持った第１成分を得るこ
とが可能なできるだけ少ない量で添加されるようにす
る。

【００２４】混練された第１成分は、吹付けノズル部で
第２成分の凝集剤が添加されるまでは、ポンプ圧送可能
なコンシステンシィを持続する必要があるが、このポン
プ圧送可能なコンシステンシィを持続する時間である可
使時間は、マグネシア微粉と珪酸質微粒子の比表面積と
添加量によって調整することが可能である。つまり、マ
グネシア微粉の比表面積を小さく、あるいは添加量を少
なくするか、珪酸質微粒子の比表面積を大きく、あるい
は添加量を多くすると、可使時間は長くなる。

【００２５】また、温度や材料設計上の問題から、それ
でも必要な可使時間が確保できない場合は、第１成分に
ヘキサフルオロケイ酸、オキシカルボン酸、縮合燐酸、
ポリアクリル酸等、あるいはそれらの塩類である凝集硬
化遅延作用のある添加剤を使用したり、シランカップリ
ング剤等で表面処理したマグネシア微粉をマグネシア微
粉の一部あるいは全部に使用することで、凝集速度及び
硬化速度即ちマグネシア−シリカ−水系の結合部の形成
速度を遅くして可使時間を延長することも可能である。

【００２６】第２成分の凝集剤は、第１成分に導入され
た解膠剤の効果を「圧倒」し、すなわち消失せしめ、第
１成分を即座に粘稠可塑性物に変えるように作用し、最
終的には、キャスタブル組成物がスランプを起こさない
で壁面に付着されるのに充分な粘着性と剛性を付与す
る。すなわち、凝集剤は、第１成分を凝集せしめると共
に、マグネシア−シリカ−水系の結合部の生成による水
硬を促進する。

【００２７】このような作用がある凝集剤としては、ア
ルミン酸ソーダ等のアルミン酸塩、炭酸ソーダ等の炭酸
塩、珪酸ソーダ等の珪酸アルカリ、塩化カルシウム等の
塩化物、水酸化ソーダや水酸化カルシウム等の水酸化
物、アルミン酸カルシウム、ポルトランドセメント等の
水溶液、懸濁液あるいは粉体があり、これらの１種ある
いは２種以上を使用する。

【００２８】第１成分の固形分１００重量％は、０．５
〜３０重量％のマグネシア微粉、０．５〜１０重量％の
珪酸質微粒子、０．０１〜０．５重量％の解膠剤と、残
部が耐火性の骨材及び微粉とで構成される。また、施工
時の非スランプ性を高める目的で、アルミン酸カルシウ
ムセメントが含有するカルシア成分の量が第１成分の固
形分１００重量％中で２重量％以内となる量のアルミン
酸カルシウムセメント、５重量％以下の粘土の一方ある
いは両方を第１成分の固形分１００重量％中に加える。

【００２９】マグネシア微粉の使用量は、０．５〜３０
重量％とする。マグネシア微粉の使用量を０．５重量％
以上と制限するのは、たとえ粒径が非常に小さく活性度
の高い活性マグネシアを使用しても０．５重量％未満の
使用量では結合部が充分に形成されないために付着性が
悪く、また、低強度となるからである。３０重量％以下
と制限するのは、３０重量％を越えると低水分の第１成
分として適する粒度構成が得られなくなり、低水分では
ポンプ圧送が困難となるからである。

【００３０】珪酸質微粒子の使用量は、０．５〜１０重
量％とする。珪酸質微粒子の使用量を０．５重量％以上
と制限するのは、０．５重量％未満の使用量では前述し
たのと同様に結合部が充分に形成されないために低強度
となるからであり、１０重量％以下と制限するのは、１
０重量％を越えると耐食性及び熱間強度等の高温での機
械的特性の改善効果が低下するからである。

【００３１】解膠剤の使用量は、０．０１〜０．５重量
％とする。解膠剤の使用量を０．０１重量％以上と制限
するのは、０．０１重量％未満の使用量では解膠剤とし
ての効果が発現しないために低水分でポンプ圧送可能な
第１成分が得られないからである。また、０．５重量％
以下と制限するのは、使用量が０．５重量％を越えると
第２成分である凝集剤の凝集効果が低下してキャスタブ
ル組成物の付着性が低下するとともに、第１成分の解膠
性が低下して低水分ではポンプ圧送できなくなったり、
強度等の機械的特性が低下したり、耐食性が低下する場
合があるからである。

【００３２】水の添加量は、第１成分の比重と粒度構成
によって当然異なるが、通常、５．０〜８．０重量％の
水分量で容易にポンプ圧送可能な第１成分が得られる。
但し、第１成分を非常に長距離、そして、高所まで圧送
する場合は水分量を１〜３重量％程度多く添加する場合
もあり、また、断熱材のように意図的に材料の気孔率を
大きくする場合には、更に水の添加量を多くすることも
有り得る。

【００３３】施工厚を大きくする必要がある場合は、施
工時の非スランプ性を高める目的で、アルミン酸カルシ
ウムセメントが含有するカルシア成分の量が第１成分の
固形分１００重量％中で２重量％以下となる量のアルミ
ン酸カルシウムセント、５重量％以下の粘土の一方ある
いは両方を第１成分の固形分１００重量％中に加える。
アルミン酸カルシウムセメントの使用量をアルミン酸カ
ルシウムセメントが含有するカルシア成分の量で第１成
分の固形分１００重量％中に２重量％以下とし、粘土の
添加量を５重量％と制限するのは、これらの使用量が多
くなると高温での低融物の生成量が多くなり、耐食性及
び熱間強度等の高温での機械的特性の改善効果が低下す
るからである。尚、粘土を３重量％以上使用する場合、
アルミン酸カルシウムセメントの使用量は、アルミン酸
カルシウムセメントに含有されるカルシア成分の量を第
１成分の固形分１００重量％中で１．５重量％以下にす
ることが望ましい。

【００３４】吹付けの直前に添加される第２成分である
凝集剤の添加量は、キャスタブル組成物の望ましい気孔
率（見掛け気孔率）に悪影響を与えることがあるので重
要である。気孔率は、強度及び耐食性のようなその他の
すべての性質がいずれのキャスタブル組成物の気孔率に
も直接的に比例することから、キャスタブル組成物にお
いて最も重要な物理的性質であると考えられる。一般的
に気孔率が増加すると、耐食性及び強度のいずれも低減
するので、気孔率はできるだけ小さいことが望ましい。
したがって、凝集剤の添加量は、キャスタブル組成物が
十分な速さで硬化し、かつ、高密度なキャスタブル組成
物として脱水後の気孔率が２５％以下、好ましくは２０
％以下となるように調整する。通常は、第１成分の固形
分１００重量％に対して、外掛けで０．２〜３重量％の
範囲の添加量で前記条件が満たされる。添加量が０．２
重量％より少ないと、ノズル部で第１成分と均一に混合
することが困難である。また、３重量％より多いと、キ
ャスタブル組成物の硬化速度が大きくなり過ぎるために
施工体の気孔率が大きくなったり、凝集剤が水溶液や懸
濁液の場合はキャスタブル組成物全体の添加水分量が多
くなるために施工体の気孔率が大きくなることがあるの
で好ましいくない。

【００３５】但し、断熱材料のように意図的に材料の気
孔率を大きくする場合は、第２成分である凝集剤の添加
量を多くすることもできる。即ち、耐食性や強度よりも
断熱性が望まれるキャスタブル組成物の場合は、気孔率
を２５％より大きくすることもあり得る。

【００３６】本発明に使用されるスイング弁ポンプは材
料移送の非常に効率的な手段であり、したがって、本発
明は、従来に比べて非常に少ない水分量の第１成分を長
距離、そして、高所まで移送可能である。このスイング
弁ポンプは通常は鋼管及び／またはホースを介してノズ
ル装置に接続される。このようなノズル装置は空気ライ
ン配管を有し、ポンプ圧送可能な第１成分を、耐火材料
でライニングされるべき表面へ吹付けするためにその空
気ライン配管から空気がノズルに供給される。

【００３７】本発明のさらなる一面は、第１成分が耐火
性容器あるいは装置の表面に向けて吹付けされようとし
ているときに、第２成分の凝集剤を、好ましくは上記の
空気ラインを介してノズルへ添加することである。

【００３８】第２成分の凝集剤をノズルに対して供給す
るための装置は、スイング弁ポンプの所与の材料排出量
と釣り合うような容量を有すべきであり、また、空気ラ
イン内の空気圧（通常は約３．５２〜７．０３ｋｇ／ｃ
ｍ²＝約５０〜１００ｐｓｉ）以上の充分な圧力を発生
しうるべきである。

【００３９】

【実施例】本発明による実施例は表１、表２、表４に、
比較例を表３に示す。

【００４０】本発明で規定している第１成分の実施例の
適用については、以下に示す耐火原料の骨材と微粉、マ
グネシア微粉、珪酸質微粒子、解膠剤、アルミン酸カル
シウムセメントと粘土を使用した。すなわち、耐火原料
の骨材と微粉としては、純度９９．５％の電融アルミ
ナ、純度９８．６％の電融マグネシア、純度９９．７％
の焼結アルミナ、純度９９．３％の焼結スピネル、純度
９５．４％の焼結マグネシア、純度９９．６％平均粒径
１．５μｍの仮焼アルミナ、純度９３．７％の炭化珪
素、固定炭素量６０．０％のピッチを使用した。マグネ
シア微粉としては、純度９８．１％の焼結マグネシアを
粉砕し、７５μｍの篩を通過したもの（平均粒径２０．
４μｍ）、あるいは、純度９９．９％平均粒径１．５μ
ｍ（ＢＥＴ比表面積２０ｍ²／ｇ）の活性マグを使用し
た。珪酸質微粒子としては、純度９６．０％平均粒径
０．２８μｍの蒸発シリカを使用した。解膠剤として
は、ポリアクリル酸ソーダとリグニンスルホン酸ソーダ
を使用した。また、アルミン酸カルシウムセメントとし
てはラファージュ社製「ＳＥＣＡＲ７１」を使用し、粘
土としてはボールクレーを使用した。尚、ここに示した
ものは実施例に限定されるものではなく、本発明の実施
の形態に記載のものであれば同等の効果が得られる。こ
こで、微粉の平均粒径は、すべてレーザー回折法による
測定値である。

【００４１】また、本発明で規定している第２成分とな
る凝集剤の例としては、９．０重量％のＫ₂Ｏと２０．
６重量％のＳｉＯ₂からなる珪酸カリウム水溶液を使用
したが、その他本発明の実施の形態に記載のものであれ
ば同等の効果が得られることは言うまでもない。

【００４２】表中の水と凝集剤の添加量は、第１成分の
固形分１００重量％に対する外掛け（＋表示）で表示し
ている。

【００４３】吹付け施工は、表に記載した第１成分をミ
キサーで混練し、アレンタウン（Ａｌｌｅｎｔｏｗｎ）
製ＡＰ−１０スイング弁ポンプを用いて、内径０．０５
１ｍ（２インチ）、長さ３０．４８ｍ（１００ｆｔ）の
ヘビーデューティホース内を圧送し、さらに先端に接続
した吹付けノズル部において、５．６２ｋｇ／ｃｍ
²（８０ｐｓｉ）、８．５ｍ³／分（３００ｃｆｔ）の圧
縮空気を第２成分の凝集剤とともに添加し、垂直に設置
した９．２９ｍ²（１００ｆｔ²）の面積のシャモット質
れんが表面に吹付ける方法で実施した。ここで、凝集剤
移送には、３５．１５ｋｇ／ｃｍ²（５００ｐｓｉ）ダ
イヤフラムケミカルポンプを使用した。

【００４４】表中に示したポンプ圧送性の項目は、前記
条件で施工した場合おいて、ポンプのシリンダー圧力が
１４０．６ｋｇ／ｃｍ²（２０００ｐｓｉ）以下で非常
にポンプ圧送性が良好であったものには『◎』印、ポン
プのシリンダー圧力が１４０．６ｋｇ／ｃｍ²（２００
０ｐｓｉ）を越えたがポンプ圧送可能であったものに
は、『○』印、また、ポンプ圧送できなかったものには
『×』印を記入している。

【００４５】表中に示した付着率の項目は、前記条件で
施工した場合おいて、全施工重量に対する付着重量の割
合が９５％以上と非常に良好であったものには『◎』
印、９０％以上９５％未満と良好であったものには
『○』印、また、９０％未満と不良だったものには
『×』印を記入している。

【００４６】表中に示した見掛け気孔率の項目は、前記
条件で施工した施工体から切り出した試験片を５００℃
で３時間焼成後に測定した見掛け気孔率が２０％以下で
あったものには『◎』印、２０％より大きく２５％以下
であったものには『○』印、２５％より大きかったもの
には『×』印を記入している。

【００４７】表中に示した熱間曲げ強度の項目は、前記
条件で施工した施工体から切り出した断面□４０ｍｍ、
長さ１６０ｍｍ試験片を用い、１５００℃の電気炉内、
スパン１００ｍｍの３点曲げ強度を測定し、その熱間曲
げ強度が比較例１（アルミン酸カルシウムセメントを結
合剤とした例）の熱間曲げ強度の２００％以上と非常に
熱間強度が大きいものには『◎』印、１５０％以上で２
００％未満と熱間強度が大きいものには『○』印、１５
０％未満と熱間強度の向上が不十分なものには『×』印
を記入している。

【００４８】また、表中に示した耐食性の項目は、前記
条件で施工した施工体から試験片を切り出し、スラグ回
転試食試験をＣａＯ／ＳｉＯ₂（モル比）＝１．２のス
ラグを用いて１６００℃で行い、その浸食速度が比較例
１の浸食速度の６０％以下と非常に耐食性が良好なもの
には『◎』印、６０％より大きく９０％以下と耐食性が
良好なものにはものには『○』印、９０％より大きく耐
食性の向上が不十分なものには『×』印を記入してい
る。

【００４９】表１、表２及び表４に示す実施例１〜２７
が本発明が規定する条件を満足する施工体の結果であ
り、基本的に結合剤としてのセメントを必要としない若
しくは多量に必要としない良好な施工体を得ることがで
きた。

【００５０】［表１］

【００５１】［表２］

【００５２】［表４］

【００５３】表３に比較例１〜１０を示す。

【００５４】［表３］

【００５５】比較例１は、アルミン酸カルシウムセメン
トを７重量％使用した従来の組成物を示す。アルミン酸
カルシウムセメントの添加量が多いために、本発明の実
施例と比べると耐食性と熱間強度が劣ったものであっ
た。

【００５６】比較例２はマグネシア微粉の使用量が本発
明の規定範囲（０．５〜３０重量％で変化させた実施例
１、２、３、４及び５）以下（０．３重量％）のため
に、付着率が満足できるものではなかった。

【００５７】比較例３はマグネシア微粉の使用量が本発
明の規定範囲（０．５〜３０重量％で変化させた実施例
１、２、３、４及び５）より多い（３５重量％）ため
に、低水分ではポンプ圧送することができなかった。

【００５８】比較例４は珪酸質微粒子の使用量が本発明
の規定範囲（０．５〜１０重量％で変化させた実施例
６、７及び８）以下（０．３重量％）のために、付着率
が満足できるものではなかった。

【００５９】比較例５は珪酸質微粒子の使用量が本発明
の規定範囲（０．５〜１０重量％で変化させた実施例
６、７及び８）より多い（１２重量％）ために、耐食性
と熱間強度の向上が小さいものであった。

【００６０】比較例６は解膠剤の使用量が本発明の規定
範囲（０．０１〜０．５重量％で変化させた実施例３、
９及び１０）以下（０．００５重量％）のために、低水
分ではポンプ圧送することができなかった。

【００６１】比較例７は解膠剤の使用量が本発明の規定
範囲（０．０１〜０．５重量％で変化させた実施例３、
９及び１０）より多い（０．７重量％）ために、付着性
が悪く、耐食性の向上が小さいものであった。

【００６２】比較例８はアルミン酸カルシウムセメント
（ＳＥＣＡＲ７１）の使用量が本発明の規定範囲（第１
成分の固形分１００重量％に対するアルミン酸カルシウ
ムセメントに含有されるカルシア成分の量が２重量％以
内で変化させた実施例２、１１、１２、１３、１７及び
１８）より多い（第１成分の固形分１００重量％に対す
るアルミン酸カルシウムセメントに含有されるカルシア
成分の量が２．４重量％）ために、付着性は非常に良好
であったが、耐食性と熱間強度の向上が小さいものであ
った。

【００６３】比較例９は粘土（ボールクレー）の使用量
が本発明の規定範囲（５重量％以内で変化させた実施例
２、１４、１５、１６、１７及び１８）より多い（７重
量％）ために、付着性は非常に良好であったが、耐食性
の向上が小さいものであった。

【００６４】比較例１０は第２成分である凝集剤の添加
量が多すぎたために、脱水後の見掛け気孔率が大きく、
本発明の実施例と比べると耐食性が劣ったものであっ
た。

【００６５】重要なことは、本発明のキャスタブル組成
物が、それが充分に硬化してスランプを生じなくなるま
でに所定位置に保持するための型枠を設ける必要なく、
施工することができることであり、もちろんこれによっ
て労働力及び時間を掛けてそのような型枠を設けそして
除去するコストが省かれる。

【００６６】

【発明の効果】本発明は、溶融金属容器、溶融金属処理
装置、セメントキルン、焼却炉等に使用する、基本的に
結合剤としてのセメントを必要としないか、若しくは多
量に必要としない非スランプ性、高密度、低水分のキャ
スタブル組成物、及び、そのキャスタブル組成物を型や
型枠を設けることなく施工できる施工方法を提供しす
る。

【００６７】これによって、耐食性と熱間強度等の高温
での機械的特性を向上させるとともに、労働力及び時間
を掛けて型枠を設けそして除去する作業及びコストを省
くことが可能となる。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】０．５〜３０重量％のマグネシア微粉、
０．５〜１０重量％の珪酸質微粒子、０．０１〜０．５
重量％の解膠剤と、残部が耐火性の骨材及び微粉からな
る固形分１００重量％を、水とで混練した第１成分であ
って、前記水が混練された第１成分のポンプ圧送可能な
コンシステンシィの達成に足りる量で存在する前記ポン
プ圧送可能第１成分、及び、施工時に第１成分に対して
添加される第２成分の凝集剤とからなる非スランプ性マ
グネシア−シリカ系ボンドキャスタブル組成物。
【請求項２】アルミン酸カルシウムセメントに含有さ
れるカルシア成分の量が第１成分の固形分１００重量％
中で２重量％以内となる量のアルミン酸カルシウムセメ
ント、及び／又は５重量％以下の粘土を第１成分の固形
分１００重量％中に含む請求項１記載の組成物。
【請求項３】型及び型枠の使用なしで、スイング弁ポ
ンプ及び付帯吹付けノズルを用いてキャスタブル組成物
を吹付け施工する方法であって、０．５〜３０重量％の
マグネシア微粉、０．５〜１０重量％の珪酸質微粒子、
０．０１〜０．５重量％の解膠剤と、残部が耐火性の骨
材及び微粉とからなる固形分１００重量％を、前記スイ
ング弁ポンプ及び吹付けノズルを介してポンプ圧送及び
吹付け可能なコンシステンシィの達成に足りる量の水と
で混練したポンプ圧送可能な第１成分を作り、前記第１
成分の吹付け直前に吹付けノズル内で第２成分の凝集剤
を、第１成分に対して添加する吹付け施工方法。
【請求項４】アルミン酸カルシウムセメントに含有さ
れるカルシア成分の量が第１成分の固形分１００重量％
中で２重量％以下となる量のアルミン酸カルシウムセメ
ント、及び／又は５重量％以下の粘土を第１成分の固形
分１００重量％中に含む請求項３記載の施工方法。