JPH10182248A - Non-slumping very low cement based bond castable composition and working method thereof - Google Patents
Non-slumping very low cement based bond castable composition and working method thereofInfo
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Abstract
Description
【0001】[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。The present invention relates to a novel non-slump castable composition for use in a molten metal container, a molten metal processing apparatus, a cement kiln, an incinerator and the like.
The present invention relates to a method for applying the castable composition without using a mold or a formwork.
【0002】[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)しないように充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
るのに充分高い水準までに急速に上昇する。2. Description of the Prior Art Portland cement-based wet spray compositions and methods of applying them are old and well known. For example, a mixture containing sand, gravel and Portland cement is made, kneaded with water to a pumpable consistency, and then the concrete is pumped into a nozzle. In this nozzle, a cement hardening accelerator and air are added, and the concrete material is sprayed on the surface, for example, the wall surface of the object to be sprayed. At that surface, the concrete hardens quickly enough to not slump from the sprayed surface. Such hardening is the result of the chemical accelerator accelerating with the Portland cement to initiate the hardening action rapidly, whereby the viscosity of the concrete rapidly rises to a level high enough to prevent slumping. To rise.
【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。However, while this is suitable for applications such as civil engineering, refractory concrete is not used satisfactorily with Portland cement as a binder. This is because Portland cement cannot withstand the high temperatures and corrosive environments in which refractory materials are placed. Thus, the majority of refractory concrete, known as refractory castables, contains calcium aluminate cement rather than Portland cement. Calcium aluminate cements have much higher fire resistance and also have higher corrosion resistance to the environments found in high temperature refractory applications.
【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。A castable composition for wet spraying using such a calcium aluminate cement as a binder and a method of applying the same are disclosed in JP-A-54-6100.
No. 5 is known. However, the composition disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 54-61005 contains calcium aluminate cement as much as 20% by weight, and the amount of water added is 10 to 20% by weight.
Therefore, the composition is inferior in corrosion resistance as a refractory material and mechanical properties at high temperatures.
【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。Therefore, U.S. Pat. S. Patent 55497
At 45, a castable composition of a non-slump, low moisture, low calcium aluminate cement is shown.
【0006】[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
特性を有しているが、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
させるためには、カルシア成分つまりセメントの添加量
を極限まで減少させることが望ましい場合がある。Problems to be Solved by the Invention S. Patent
The castable composition of the non-slump, low moisture, low calcium aluminate cement shown in US Pat.
Although it has sufficient corrosion resistance and mechanical properties as a commonly used refractory material, calcia contained in cement forms a low melt with acidic or neutral refractory material,
Furthermore, in order to improve mechanical properties at high temperatures such as corrosion resistance and hot strength, it may be desirable to reduce the addition amount of the calcia component, that is, the cement, to the limit.
【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、結合剤と
してのセメント量を非常に少なくした非スランプ性、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。[0007] An object of the present invention is to provide a non-slump, high-density, low-moisture material with a very small amount of cement as a binder in order to further improve mechanical properties at high temperatures such as corrosion resistance and hot strength. An object of the present invention is to provide a castable composition and a method for applying the same.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】本発明は、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が固形
分100重量%中で0.2〜1重量%となる量のアルミ
ン酸カルシウムセメントと、粘土と珪酸質微粒子を合計
で1〜15重量%と、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
集剤とからなる極低セメント系ボンドキャスタブル組成
物、及びその施工方法によって達成される。According to the present invention, there is provided a calcium aluminate cement in which an amount of a calcia component contained in the calcium aluminate cement is 0.2 to 1% by weight based on 100% by weight of solids, A total of 1 to 15% by weight of clay and siliceous fine particles, 0.01 to 0.5% by weight of a deflocculant, and a balance of solids 100 consisting of refractory aggregate and fine powder
% By weight of a pumpable first component kneaded with water in an amount sufficient to achieve a pumpable consistency, and a second component coagulant added to the first component during construction. The present invention is achieved by an extremely low cement bond castable composition and a method for applying the same.
【0009】[0009]
【発明の実施形態】本発明のキャスタブル組成物の第1
成分は、耐火性の骨材及び微粉、アルミン酸カルシウム
セメント、粘土と珪酸質微粒子の一方あるいは両方、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からなり混練される。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION First of the castable composition of the present invention.
The ingredients consist of refractory aggregates and fines, calcium aluminate cement, one or both of clay and siliceous particulates, a deflocculant, and a sufficient amount of water to achieve a pumpable consistency. Kneaded.
【0010】耐火性の骨材及び微粉としては、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、ピッチ、カー
ボンブラック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。The refractory aggregate and fine powder may be any suitable refractory materials for molten metal containers, molten metal processing equipment, cement kilns, incinerators and the like. Alumina, calcined alumina, bauxite, electrofused or synthetic mullite, sillimanite, andalusite, kyanite, ban shale, chamotte,
Loaite, silica, fused silica, electrofused or sintered magnesia,
Electrofused or sintered spinel, electrofused or sintered zirconia, zircon, chromite, electrofused or sintered magnesia-lime, electrofused zirconia-mullite, electrofused alumina-zirconia,
Titania, silicon carbide, silicon nitride, natural or artificial graphite,
Examples thereof include petroleum coke, pitch coke, anthracite, pitch, and amorphous carbon such as carbon black, and one or more of these are used.
【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。In the case of a castable composition containing a carbon component such as graphite or amorphous carbon, aluminum, an aluminum-silicon alloy, an aluminum-magnesium alloy, silicon, magnesium or the like is used for the purpose of preventing carbon oxidation and improving strength. Metal powder, carbides such as silicon carbide and boron carbide, borides such as zirconium boride, and glass components such as borosilicate glass can also be used.
【0012】尚、本発明で言う、微粉とは粒径が0.2
mm以下であり、実質的にその内の50重量%以上が7
4μm以下であるの前記原料のことを意味する。In the present invention, fine powder has a particle size of 0.2.
mm or less, and substantially 50% by weight or more of the
The above-mentioned raw material having a size of 4 μm or less is meant.
【0013】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。As calcium aluminate cement,
Any of the commonly used refractory amorphous compositions can be used for the present invention. For example, a calcia content of 15 to 22% by weight corresponding to the first type of JIS, and a calcia content of 25 to 3 corresponding to the second type of JIS
0% by weight, 30 to 40% by weight of calcia content corresponding to the third or fourth type of JIS, and
One or more of other calcium aluminate cements are used.
【0014】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。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が、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。As the clay, one or more of kaolin family clay represented by ball clay, montmorillonite family clay represented by bentonite, and illite family clay are used. Clay also acts as a plasticizer that imparts plasticity to the first component. Of course, for the purpose of imparting plasticity, an organic plasticizer generally used in a refractory amorphous composition is used. Can also be used.
【0015】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。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が、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。Examples of the siliceous fine particles include those called evaporated (volatile) silica which is generated as a by-product during the production of silicon or ferrosilicon, white carbon, anhydrous or hydrous amorphous silicic acid, shirasu, and silica sol.
Use two or more species. The siliceous fine particles also function as a flow aid to impart flow to the first component, but of course,
Among the refractory fine powders described above, fine powders such as calcined alumina, titania, and carbon black having a particle size of 10 μm or less also have a function as a flow aid.
【0016】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。As the deflocculant, one or more of condensed phosphoric acid, polyacrylic acid, polycarboxylic acid, phosphonic acid, humic acid, alkylsulfonic acid, aromatic sulfonic acid and the like, or salts thereof are used. .
【0017】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。The first component of the present invention is a steel fiber added for the purpose of reducing spalling peeling in a general refractory amorphous composition, and an organic fiber added for the purpose of preventing explosion during drying. And metallic aluminum can be used in the usual customary amounts.
【0018】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。The addition water is added in as small an amount as possible to obtain a first component having a pumpable consistency suitable for use with the swing valve pump and the spray nozzle used therewith. To be done.
【0019】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、アルミニウムイオンとカルシウムイオンのキ
レート作用のある化合物を添加することで延長すること
が可能である。The kneaded first component needs to maintain a pumpable consistency until the coagulant of the second component is added at the spray nozzle portion. The pot life, which is the time for maintaining the tension, can be extended by adding a compound capable of chelating aluminum ions and calcium ions.
【0020】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、キャスタブル材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、ア
ルミン酸カルシウムセメントの水和による水硬を促進す
る。The coagulant of the second component acts to "overwhelm" the effect of the deflocculant introduced into the first component, ie, to extinguish it and immediately convert the first component into a viscous plastic, Eventually, the castable material will have sufficient tackiness and rigidity to adhere to the wall without slumping. That is, the coagulant causes the first component to coagulate and promotes hydraulic setting by hydration of the calcium aluminate cement.
【0021】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。Examples of the coagulant having such an action include aluminates such as sodium aluminate, carbonates such as sodium carbonate, alkali silicates such as sodium silicate, chlorides such as calcium chloride, sodium hydroxide and hydroxide. There are aqueous solutions, suspensions and powders of hydroxides such as calcium, calcium aluminate, Portland cement and the like, and one or more of these are used.
【0022】第1成分の固形分100重量%は、アルミ
ン酸カルシウムセメント含有されるカルシア成分の量が
第1成分である固形分に対して0.2〜1重量%となる
量のアルミン酸カルシウムセメント、合計で1〜15重
量%となる量の粘土と珪酸質微粒子のいずれか一方又は
両方と、0.01〜0.5重量%の解膠剤と、残部であ
る耐火性の骨材及び微粉で構成される。The solid content of 100% by weight of the first component is such that the amount of the calcia component contained in the calcium aluminate cement is 0.2 to 1% by weight based on the solid content of the first component. A cement, an amount of clay and / or siliceous fine particles in an amount of 1 to 15% by weight in total, 0.01 to 0.5% by weight of a deflocculant, the balance of refractory aggregate and It is composed of fine powder.
【0023】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
ア成分の量が第1成分の固形分100重量%に対して
0.2〜1重量%となるようにする。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
トに含有されるカルシア成分の量が固形分100重量%
中に0.2重量%以上となるように制限するのは、それ
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
着性が悪く低強度となるからである。また、固形分10
0重量%中で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1重量%以下となるように制限す
るのは、アルミン酸カルシウムセメント中のカルシア成
分の量がこれ以上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。The amount of the calcium aluminate cement used is such that the amount of the calcia component contained in the calcium aluminate cement is 0.2 to 1% by weight based on 100% by weight of the solid content of the first component. The amount of calcium aluminate cement used is determined by the amount of the calcia component contained in the calcium aluminate cement being 100% by weight solids.
The reason why the content is limited to 0.2% by weight or more is that if the amount used is less than that, the bonding portion is not sufficiently formed, so that the adhesion is poor and the strength is low. In addition, solid content 10
The reason why the amount of the calcia component contained in the calcium aluminate cement is limited to 1% by weight or less in 0% by weight is that when the amount of the calcia component in the calcium aluminate cement is further increased, the low temperature at a high temperature becomes low. This is because the amount of generated melt increases, and the effect of improving mechanical properties at high temperatures such as corrosion resistance and hot strength decreases.
【0024】粘土と珪酸質微粒子の使用量は、合計の使
用量が1〜15重量%であり、粘土と珪酸質微粒子のど
ちらか一方の使用でもかまわない。粘土と珪酸質微粒子
の合計の使用量を1重量%以上と制限するのは、1重量
%未満の使用量では付着性が悪く低強度となるからであ
る。また、粘土と珪酸質微粒子の合計の使用量を15重
量%以下と制限するのは、15重量%を越えると超微粒
子であることに起因して高温時に過焼結現象を生じると
ともに、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場合があるからである。特に、珪酸
質微粒子の使用量は10重量%以下にすることが望まし
い。The total amount of the clay and the siliceous fine particles used is 1 to 15% by weight, and either one of the clay and the siliceous fine particles may be used. The reason why the total usage of the clay and the siliceous fine particles is limited to 1% by weight or more is that if the usage is less than 1% by weight, the adhesion is poor and the strength becomes low. In addition, the reason why the total use amount of the clay and the siliceous fine particles is limited to 15% by weight or less is that if it exceeds 15% by weight, the particles are excessively fine particles, resulting in oversintering at high temperatures, corrosion resistance and corrosion resistance. This is because the effect of improving mechanical properties at high temperatures such as hot strength may be reduced. In particular, it is desirable that the use amount of the siliceous fine particles be 10% by weight or less.
【0025】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、添加量が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。The amount of the peptizer used is 0.01 to 0.5% by weight. The use amount of the deflocculant is limited to 0.01% by weight or more because the effect as a deflocculant is not exhibited when the use amount is less than 0.01% by weight. Is not obtained. 0.5% by weight
When the amount added exceeds 0.5% by weight, the coagulant effect of the coagulant, which is the second component, is reduced, so that the adhesion of the castable composition is reduced and the peptizing property of the first component is reduced. The pump pressure can not be pumped with low moisture,
This is because mechanical properties such as strength may be reduced, or corrosion resistance may be reduced.
【0026】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。The amount of water to be added depends on the specific gravity and the particle size of the first component, but usually, the first component which can be easily pumped with a water content of 5.0 to 8.0% by weight is obtained.
However, when the first component is pumped to a very long distance and to a high place, the water content may be increased by about 1 to 3% by weight, and the porosity of the material may be intentionally increased like a heat insulating material. Is increased, the amount of water to be added may be further increased.
【0027】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。The amount of the second component, a flocculant, added immediately before spraying is important because it can adversely affect the desired porosity (apparent porosity) of the castable composition. Porosity is considered to be the most important physical property in castable compositions because all other properties, such as strength and corrosion resistance, are directly proportional to the porosity of any castable composition. Generally, when the porosity increases, both the corrosion resistance and the strength decrease, so that it is desirable that the porosity be as small as possible.
Therefore, the amount of the coagulant added is such that the castable composition cures at a sufficient speed, and the porosity after dehydration as a high-density castable composition is 25% or less, preferably 20% or less.
%. Usually, the above condition is satisfied with an addition amount in the range of 0.2 to 3% by weight based on 100% by weight of the solid content of the first component. 0.2 added
If the amount is less than the percentage by weight, it is difficult to uniformly mix the first component with the nozzle component. If the content is more than 3% by weight, the curing rate of the castable composition becomes too high, so that the porosity of the construction body becomes large. If the coagulant is an aqueous solution or a suspension, the water content of the entire castable composition is increased. This is not preferable because the porosity of the construction body may increase due to the increase in the porosity.
【0028】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。However, when the porosity of the material is intentionally increased as in the case of a heat insulating material, the amount of the coagulant as the second component can be increased. That is, in the case of a castable composition in which heat insulation is more desirable than corrosion resistance and strength, the porosity may be set to be larger than 25%.
【0029】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。The swing valve pump used in the present invention is a very efficient means of material transfer, and therefore the present invention provides a first component having a much lower moisture content than in the prior art.
It can be transported over long distances and high places. The swing valve pump is usually connected to the nozzle device via steel pipes and / or hoses. Such a nozzle arrangement has an air line line from which air is supplied to the nozzle for blowing a pumpable first component onto the surface to be lined with the refractory material.
【0030】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。A further aspect of the present invention is that when the first component is about to be sprayed onto the surface of a refractory container or device, the coagulant of the second component is applied, preferably via the air line described above. That is to add to the nozzle.
【0031】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。The device for supplying the second component flocculant to the nozzle should have a capacity to balance the given material output of the swing valve pump and the air pressure in the air line (Usually about 3.52 to 7.03 kg / c
m 2 = should be capable of generating sufficient pressure to about 50~100Psi) above.
【0032】[0032]
【実施例】本発明による実施例および比較例を表1、表
2、表3、及び表4に示す。Examples Examples and comparative examples according to the present invention are shown in Tables 1, 2, 3 and 4.
【0033】本発明で規定している第1成分の実施例と
比較例の適用については、以下に示す耐火原料の骨材と
微粉、アルミン酸カルシウムセメント、粘土、珪酸質微
粒子、解膠剤を使用した。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9
8.6%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。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の「SECAR7
1」を使用し、粘土としてはボールクレーを使用し、珪
酸質微粒子としては純度96.0%平均粒径0.28μ
mの蒸発シリカを使用した。また、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。尚、ここに示したものは実施例に限定されるもので
は無く、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。The application of the examples and comparative examples of the first component specified in the present invention are as follows: Aggregate and fine powder of refractory raw materials, calcium aluminate cement, clay, siliceous fine particles, and peptizer are used. used. That is, as the refractory raw material aggregate and fine powder, 99.5% pure fused alumina, 9 pure purity
8.6% electrofused magnesia, 99.7% purity sintered alumina, 99.3% purity spinel, 95.4% purity
Magnesia, purity 99.6%, average particle size 1.5μm
Calcined alumina, silicon carbide having a purity of 93.7%, and a pitch having a fixed carbon amount of 60.0% were used. As a calcium aluminate cement, "SECAR7" manufactured by Lafarge
1 ", ball clay is used as clay, and purity is 96.0% and average particle diameter is 0.28 μm as siliceous fine particles.
m of evaporated silica were used. As the peptizer, sodium polyacrylate and sodium ligninsulfonate were used. It should be noted that what is shown here is not limited to the examples, and equivalent effects can be obtained as long as they are described in the embodiments of the present invention. Here, all the average particle diameters of the fine powder are values measured by a laser diffraction method.
【0034】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、40重量%アルミン酸カリウム
水溶液を使用したが、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。As an example of the coagulant as the second component specified in the present invention, a 40% by weight aqueous solution of potassium aluminate was used, but the same as described in the embodiment of the present invention. The effect of is obtained.
【0035】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。The amounts of water and flocculant added in the table are indicated by an outer value (+) with respect to 100% by weight of the solid content of the first component.
【0036】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。In the spraying operation, the first components listed in the table are kneaded with a mixer, and the mixture is mixed with Allentown.
0.05mm inside diameter using AP-10 swing valve pump
A 1-meter (2 inch), 30.48-m (100 ft) heavy-duty hose is pressure-fed and further sprayed at the spray nozzle connected to the tip at 5.62 kg / cm.
2 (80 psi), 8.5 m 3 / min (300 cft) of compressed air is added together with the coagulant of the second component and a vertically installed 9.29 m 2 (100 ft 2 ) area of chamotte brick is sprayed onto the surface. The method was performed. Here, a 35.15 kg / cm 2 (500 psi) diaphragm chemical pump was used for transferring the flocculant.
【0037】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。The items of pumping performance shown in the table were very good when the pump pressure was 140.6 kg / cm 2 (2000 psi) or less under the above conditions. The product was marked with “◎” and the pump cylinder pressure was 140.6 kg / cm 2 (200
0 psi) is marked with “○” for those that could be pumped, and “x” for those that could not be pumped.
【0038】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。The items of the adhesion rate shown in the table are "◎" when the ratio of the adhesion weight to the total construction weight was very good at 95% or more under the above conditions.
A mark, “○” indicates that the sample was good at 90% or more and less than 95%, and “X” indicates a sample that was poor, at less than 90%.
【0039】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。The items of the apparent porosity shown in the table are as follows.
When the apparent porosity measured after baking for 3 hours was 20% or less, a mark “◎” was given. When the apparent porosity was greater than 20% and 25% or less, a mark “○” was given. Is marked with “x”.
【0040】表中に示した残存線膨張収縮率の項目は、
前記条件で施工した施工体から切り出した試験片を使用
して、1500℃で3時間焼成の前後で残存線膨張収縮
率が0%以上と過焼結を示さなかったものには『◎』
印、0%より小さく−0.5%以上と過焼結が十分に小
さかったものには『○』印、−0.5%より小さく耐火
材料として不適切とされたものには『×』印を記入して
いる。The items of the residual linear expansion / contraction rate shown in the table are:
Using a test piece cut out from the construction body constructed under the above-mentioned conditions, a test piece having a residual linear expansion / shrinkage rate of 0% or more before and after firing at 1500 ° C. for 3 hours and showing no oversintering was indicated by “◎”.
Mark, “○” indicates that the oversintering was sufficiently small at less than 0% and −0.5% or more, and “×” indicates that the undersintering was less than -0.5% and was considered unsuitable as a refractory material. Has filled in the seal.
【0041】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の使
用量が多い例)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。The items of the hot bending strength shown in the table are the cross section □ 40 mm cut out from the construction body constructed under the above conditions,
Using a 160 mm long test piece in an electric furnace at 1500 ° C,
The three-point bending strength of a span of 100 mm was measured, and the hot bending strength was 200% or more of the hot bending strength of Comparative Example 1 (an example in which a large amount of calcium aluminate cement was used), and the hot bending strength was extremely large. Is "◎" mark, 150% or more 2
If the hot strength is as high as less than 00%, mark "O", 15
If it is less than 0%, the improvement of hot strength is insufficient, and the mark "x" is entered.
【0042】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。In the corrosion resistance items shown in the table, a test piece was cut out from the construction body constructed under the above conditions, and a slag rotation tasting test was performed using a slag of CaO / SiO 2 (molar ratio) = 1.2. The test was performed at 1600 ° C., and the erosion rate was 60% or less of the erosion rate of Comparative Example 1 and marked with “耐” when the corrosion resistance was very good, and when the erosion rate was greater than 60% and 90% or less, the corrosion resistance was good. Is marked with a “○”, and those with a corrosion resistance greater than 90% and insufficiently improved are marked with a “x”.
【0043】表1、表2、及び、表4に示す実施例1〜
25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、結合剤としてのアルミン酸カルシウムセメントの
使用量を極限まで少なくした良好な施工体を得ることが
できた。Examples 1 to 3 shown in Tables 1, 2 and 4
No. 25 is the result of the construction body satisfying the conditions specified by the present invention, and a good construction body in which the amount of the calcium aluminate cement used as the binder was minimized was obtained.
【0044】[表1] [Table 1]
【0045】[表2] [Table 2]
【0046】[表4] [Table 4]
【0047】表3に比較例1〜10を示す。Table 3 shows Comparative Examples 1 to 10.
【0048】[表3] [Table 3]
【0049】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。Comparative Example 1 shows a conventional composition using 7% by weight of calcium aluminate cement. Because of the large amount of calcium aluminate cement, the corrosion resistance and hot strength were inferior to those of the examples of the present invention.
【0050】比較例2はアルミン酸カルシウムセメント
の使用量が本発明の規定範囲(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成分の全固
形分100重量%に対して0.2〜1重量%で変化させ
た実施例1、2、3及び4)以下(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
全固形分100重量%に対して0.1重量%)のため
に、付着率が満足できるものではなかった。In Comparative Example 2, the amount of the calcium aluminate cement used was within the range specified in the present invention (the amount of the calcia component contained in the calcium aluminate cement was 0.2% based on 100% by weight of the total solids of the first component). Examples 1, 2, 3 and 4) in which the amount of the calcia component contained in the calcium aluminate cement was 0.1 wt% based on 100 wt% of the total solid content of the first component. %), The adhesion rate was not satisfactory.
【0051】比較例3はアルミン酸カルシウムセメント
の使用量が本発明の規定範囲(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成分の全固
形分100重量%に対して0.2〜1重量%で変化させ
た実施例1、2、3及び4)より多い(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
分の全固形分100重量%に対して1.5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。In Comparative Example 3, the amount of the calcium aluminate cement used was within the range specified in the present invention (the amount of the calcia component contained in the calcium aluminate cement was 0.2% based on 100% by weight of the total solids of the first component). (Examples 1, 2, 3 and 4) varied by 11% by weight. The amount of the calcia component contained in the calcium aluminate cement was 1.5 to 100% by weight of the total solid content of the first component. % By weight), the improvement in corrosion resistance and hot strength was small.
【0052】比較例4及び5は粘土と珪酸質微粒子の使
用量が本発明の規定範囲(粘土と珪酸質微粒子の合計が
1〜15重量%で変化させた実施例5、6、7、8、
9、10、11、12、13及び14)以下(0.5重
量%)のために、付着率が満足できるものではなかっ
た。In Comparative Examples 4 and 5, the amounts of clay and siliceous fine particles used were within the specified range of the present invention (Examples 5, 6, 7, 8 in which the total amount of clay and siliceous fine particles was changed from 1 to 15% by weight). ,
9, 10, 11, 12, 13 and 14) or less (0.5% by weight), the adhesion rate was not satisfactory.
【0053】比較例6及び7は粘土と珪酸質微粒子の使
用量が本発明の規定範囲(粘土と珪酸質微粒子の合計が
1〜15重量%で変化させた実施例5、6、7、8、
9、10、11、12、13及び14)より多い(1
8.0重量%)ために、過焼結が大きく耐火材料として
不適切であり、また、熱間強度の向上も小さいものであ
った。In Comparative Examples 6 and 7, the amounts of clay and siliceous fine particles used were within the specified range of the present invention (Examples 5, 6, 7, 8 in which the total amount of clay and siliceous fine particles was changed from 1 to 15% by weight). ,
9, 10, 11, 12, 13, and 14)
(8.0% by weight), which resulted in large oversintering, which was unsuitable as a refractory material, and that the improvement in hot strength was small.
【0054】比較例8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2、
15及び16)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。In Comparative Example 8, the amount of the deflocculant was changed in the range specified in the present invention (0.01 to 0.5% by weight).
15 and 16) Due to the following (0.005% by weight), pumping could not be performed with low moisture.
【0055】比較例9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2、
15及び16)より多い(0.7重量%)ために、付着
性が悪いものであった。In Comparative Example 9, the amount of the deflocculant was changed in the range specified in the present invention (0.01 to 0.5% by weight).
15 and 16) (0.7% by weight), the adhesion was poor.
【0056】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いも
のであった。In Comparative Example 10, the apparent porosity after dehydration was large because the amount of the coagulant as the second component was too large.
【0057】重要なことは、本発明のキャスタブル組成
物が、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。What is important is that the castable composition of the present invention can be applied without the need to provide a mold for holding the castable composition in a predetermined position until the composition hardens sufficiently to generate a slump. This saves the labor and time of installing and removing such forms.
【0058】[0058]
【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、結合剤と
してのアルミン酸カルシウムセメントの使用量を極限ま
で少なくした非スランプ性、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。Industrial Applicability The present invention provides a non-slump, high-density, extremely low-amount calcium aluminate cement as a binder for use in molten metal containers, molten metal processing equipment, cement kilns, incinerators and the like. And a low-moisture castable composition and a method for applying the same.
【0059】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ことが可能となる。This makes it possible to improve mechanical properties at high temperatures such as corrosion resistance and hot strength.
【0060】更に、キャスタブル組成物が、充分に硬化
してスランプを生じなくなるまで所定位置に保持するた
めの型や型枠を設けることなく施工することができると
ともに、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。Further, the castable composition can be applied without providing a mold or a mold for holding the castable composition in a predetermined position until the castable composition hardens sufficiently to produce no slump. The cost of providing and removing such forms is eliminated.
Claims (2)
れるカルシア成分の量が固形分100重量%中で0.2
〜1重量%となる量のアルミン酸カルシウムセメント
と、粘土と珪酸質微粒子が合量で1〜15重量%と、
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、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
なる極低セメント系ボンドキャスタブル組成物。1. The amount of a calcia component contained in a calcium aluminate cement is 0.2% in a solid content of 100% by weight.
Calcium aluminate cement in an amount of 11% by weight, and clay and siliceous fine particles in a total amount of 1 to 15% by weight,
A first component obtained by kneading 0.01 to 0.5% by weight of a deflocculant and 100% by weight of a solid content consisting of a refractory aggregate and fine powder with water, the water being kneaded; From the pumpable first component present in an amount sufficient to achieve the pumpable consistency of the first component pumped and the second component coagulant added to the first component during construction. Ultra low cement bond castable composition.
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、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固形分100
重量%中で0.2〜1重量%となる量のアルミン酸カル
シウムセメントと、粘土と珪酸質微粒子を合量で1〜1
5重量%と、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。2. A method for spraying and casting a castable composition using a swing valve pump and an attached spraying nozzle without using a mold and a mold, wherein the amount of calcia component contained in the calcium aluminate cement is determined. Has a solid content of 100
0.2 to 1% by weight of calcium aluminate cement, and clay and siliceous fine particles in a total amount of 1 to 1% by weight.
5% by weight, 0.01 to 0.5% by weight of a deflocculant, and 100% by weight of a solid content composed of a refractory aggregate and fine powder
Is kneaded with a sufficient amount of water to achieve a pumpable and sprayable consistency through the swing valve pump and the spray nozzle to form a pumpable first component, and blow the first component. Second in the spray nozzle just before spraying
A spraying construction method in which a coagulant of a component is added to the first component.
Priority Applications (2)
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|---|---|---|---|
| JP8345081A JPH10182248A (en) | 1996-12-25 | 1996-12-25 | Non-slumping very low cement based bond castable composition and working method thereof |
| KR1019970073544A KR100511588B1 (en) | 1996-12-25 | 1997-12-24 | Spray construction method of castable composition for non-slump spray |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP8345081A JPH10182248A (en) | 1996-12-25 | 1996-12-25 | Non-slumping very low cement based bond castable composition and working method thereof |
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2019503964A (en) * | 2015-12-16 | 2019-02-14 | カルデリス フランス | Castable refractory composition containing zeolite microstructure and use thereof |
| CN113816670A (en) * | 2020-06-18 | 2021-12-21 | 上海普厚景观设计有限公司 | High-strength concrete brick containing recycled aggregate and preparation method |
-
1996
- 1996-12-25 JP JP8345081A patent/JPH10182248A/en active Pending
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| JP2019503964A (en) * | 2015-12-16 | 2019-02-14 | カルデリス フランス | Castable refractory composition containing zeolite microstructure and use thereof |
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| JP2022075664A (en) * | 2015-12-16 | 2022-05-18 | カルデリス フランス | Castable refractory composition containing zeolite microstructure and its use |
| CN113816670A (en) * | 2020-06-18 | 2021-12-21 | 上海普厚景观设计有限公司 | High-strength concrete brick containing recycled aggregate and preparation method |
| CN113816670B (en) * | 2020-06-18 | 2022-12-09 | 上海普厚景观设计有限公司 | High-strength concrete brick containing recycled aggregate and preparation method thereof |
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