JPH11217254A - アルミナセメント組成物及びそれを用いた不定形耐火物 - Google Patents
アルミナセメント組成物及びそれを用いた不定形耐火物Info
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- JPH11217254A JPH11217254A JP10022002A JP2200298A JPH11217254A JP H11217254 A JPH11217254 A JP H11217254A JP 10022002 A JP10022002 A JP 10022002A JP 2200298 A JP2200298 A JP 2200298A JP H11217254 A JPH11217254 A JP H11217254A
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- C04B28/00—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
- C04B28/02—Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements containing hydraulic cements other than calcium sulfates
- C04B28/06—Aluminous cements
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来品に無い高強度、高流動性、及び高耐食
性を有するアルミナセメント組成物や不定形耐火物耐火
物を提供すること。 【解決手段】 アルミナセメントとポリイタコン酸類を
含有する、また、さらに、アルカリ金属炭酸塩及び／又
はポリアクリル酸類、ポリメタクリル酸類、アクリル酸
類−メタクリル酸類共重合体からなる群より選ばれた一
種又は二種以上の添加剤を含有するアルミナセメント組
成物、該アルミナセメント組成物と耐火骨材とを含有す
る不定形耐火物を構成とする。
性を有するアルミナセメント組成物や不定形耐火物耐火
物を提供すること。 【解決手段】 アルミナセメントとポリイタコン酸類を
含有する、また、さらに、アルカリ金属炭酸塩及び／又
はポリアクリル酸類、ポリメタクリル酸類、アクリル酸
類−メタクリル酸類共重合体からなる群より選ばれた一
種又は二種以上の添加剤を含有するアルミナセメント組
成物、該アルミナセメント組成物と耐火骨材とを含有す
る不定形耐火物を構成とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、アルミナセメント
組成物及びそれを用いた不定形耐火物、特に、従来品に
無い高強度発現性、高流動性、及び高耐食性を有するア
ルミナセメント組成物及びそれを用いた不定形耐火物に
関する。
組成物及びそれを用いた不定形耐火物、特に、従来品に
無い高強度発現性、高流動性、及び高耐食性を有するア
ルミナセメント組成物及びそれを用いた不定形耐火物に
関する。
【０００２】本発明のアルミナセメント組成物及びそれ
を用いた不定形耐火物は、アルミナセメントが使用され
ている耐火物分野、化学プラントのライニング、及び耐
食材料等への利用が可能である。
を用いた不定形耐火物は、アルミナセメントが使用され
ている耐火物分野、化学プラントのライニング、及び耐
食材料等への利用が可能である。
【０００３】
【従来の技術とその課題】従来、アルミナセメント又は
アルミナセメント組成物として、特定割合の CaO・Al2O
3 (CA)、 12CaO・7Al2O3 (C12A7)、及び非晶質からな
り、α−アルミナ、ヒドロオキシカルボン酸、及び無機
炭酸塩を含有してなるアルミナセメント組成物、水溶性
のポリアクリル酸類及び／又はメタクリル酸−アクリル
酸共重合体と、アルカリ金属炭酸塩とを含有してなるア
ルミナセメント、特定のCaO/Al2O3 比を持つ無定形カル
シウムアルミネート（非晶質カルシウムアルミネート）
を含有するアルミナセメントや、CA、 CaO・2Al2O3 (CA
2)、3CaO・Al2O3 (C3A) 、C12A 7 、及び 11CaO・7Al2O3
・CaF2等の一種又は二種以上の鉱物組成に対応する非晶
質カルシウムアルミネートを主成分とするアルミナセメ
ント、少なくとも80重量％以上のカルシウムアルミネー
ト相のクリンカーと特定の比表面積をもつアルミナを含
有してなるアルミナセメント、アルミナセメントクリン
カーにアルミナ質微粉を含有してなるアルミナセメン
ト、並びに、CA2 を主体にし、C12A7 、微粉アルミナ、
及びスルホン酸系アニオン界面活性剤を配合してなるア
ルミナセメント等が提案されている（特開昭49− 32921
号公報、特開昭50−102617号公報、及び特開昭55−1219
33号公報等、特開昭55− 75947号公報や特開昭55− 759
48号公報など、特開昭61−132556号公報、特開昭61− 7
7659号公報、及び特開平 2−175638号公報等、特開昭52
−111920号公報や特公昭47− 40694号公報など、並び
に、特開昭55−121934号公報や特開昭55−144456号公報
など）。
アルミナセメント組成物として、特定割合の CaO・Al2O
3 (CA)、 12CaO・7Al2O3 (C12A7)、及び非晶質からな
り、α−アルミナ、ヒドロオキシカルボン酸、及び無機
炭酸塩を含有してなるアルミナセメント組成物、水溶性
のポリアクリル酸類及び／又はメタクリル酸−アクリル
酸共重合体と、アルカリ金属炭酸塩とを含有してなるア
ルミナセメント、特定のCaO/Al2O3 比を持つ無定形カル
シウムアルミネート（非晶質カルシウムアルミネート）
を含有するアルミナセメントや、CA、 CaO・2Al2O3 (CA
2)、3CaO・Al2O3 (C3A) 、C12A 7 、及び 11CaO・7Al2O3
・CaF2等の一種又は二種以上の鉱物組成に対応する非晶
質カルシウムアルミネートを主成分とするアルミナセメ
ント、少なくとも80重量％以上のカルシウムアルミネー
ト相のクリンカーと特定の比表面積をもつアルミナを含
有してなるアルミナセメント、アルミナセメントクリン
カーにアルミナ質微粉を含有してなるアルミナセメン
ト、並びに、CA2 を主体にし、C12A7 、微粉アルミナ、
及びスルホン酸系アニオン界面活性剤を配合してなるア
ルミナセメント等が提案されている（特開昭49− 32921
号公報、特開昭50−102617号公報、及び特開昭55−1219
33号公報等、特開昭55− 75947号公報や特開昭55− 759
48号公報など、特開昭61−132556号公報、特開昭61− 7
7659号公報、及び特開平 2−175638号公報等、特開昭52
−111920号公報や特公昭47− 40694号公報など、並び
に、特開昭55−121934号公報や特開昭55−144456号公報
など）。
【０００４】また、アルミナセメントの鉱物組成と添加
剤の種類についての基本特性を述べた文献として、「HI
GH ALUMINA CEMENT AND CONCRETES.（T.D ROBSON 1962
年発行）」がある。
剤の種類についての基本特性を述べた文献として、「HI
GH ALUMINA CEMENT AND CONCRETES.（T.D ROBSON 1962
年発行）」がある。
【０００５】これらの特許や文献に記載されているアル
ミナセメント又はアルミナセメント組成物は、高強度発
現性、高耐火性、及び高流動性等の特性改善を目的とし
たものであるが、いずれも一長一短があり、従来の市販
品の範疇を逸脱するものではなかった。
ミナセメント又はアルミナセメント組成物は、高強度発
現性、高耐火性、及び高流動性等の特性改善を目的とし
たものであるが、いずれも一長一短があり、従来の市販
品の範疇を逸脱するものではなかった。
【０００６】本発明者は、前記課題を解決すべく鋭意研
究を重ねた結果、特定のアルミナセメント組成物が強度
発現性と流動性に優れ、適度の可使時間や硬化時間が得
られることを知見して本発明を完成するに至った。
究を重ねた結果、特定のアルミナセメント組成物が強度
発現性と流動性に優れ、適度の可使時間や硬化時間が得
られることを知見して本発明を完成するに至った。
【０００７】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、アルミ
ナセメントとポリイタコン酸類を含有してなるアルミナ
セメント組成物であり、アルミナセメントとポリイタコ
ン酸類に、アルカリ金属炭酸塩及び／又はポリアクリル
酸類、ポリメタクリル酸類、アクリル酸類・メタクリル
酸類共重合体からなる群より選ばれた一種又は二種以上
の添加剤を含有してなるアルミナセメント組成物であ
り、該アルミナセメント組成物と耐火骨材とを配合して
なる不定形耐火物である。
ナセメントとポリイタコン酸類を含有してなるアルミナ
セメント組成物であり、アルミナセメントとポリイタコ
ン酸類に、アルカリ金属炭酸塩及び／又はポリアクリル
酸類、ポリメタクリル酸類、アクリル酸類・メタクリル
酸類共重合体からなる群より選ばれた一種又は二種以上
の添加剤を含有してなるアルミナセメント組成物であ
り、該アルミナセメント組成物と耐火骨材とを配合して
なる不定形耐火物である。
【０００８】以下、本発明を詳細に説明する。
【０００９】本発明で使用するアルミナセメントは、赤
ボーキサイト等の天然原料をバイヤープロセス等の精製
法により精製して得られた高純度アルミナや、ボーキサ
イトなどのアルミナ原料と、石灰石や生石灰などのカル
シア原料とを、所定の成分割合になるように配合し、電
気炉、反射炉、縦型炉、平炉、シャフトキルン、及びロ
ータリーキルン等の設備で、溶融及び／又は焼成して得
られるクリンカーを粉砕したものである。アルミナセメ
ント中の鉱物組成の含有割合は、Ｘ線回折によって分析
可能であって、CAが30〜100 重量％、CA2 が０〜50重量
％、C12A7 が０〜20重量％が好ましい。CAが30重量％未
満では強度発現性が低下する傾向があり、CA2 が50重量
％を越えると硬化遅延や強度発現性の低下が発生する傾
向がある。また、C12A7 が20重量％を越えると、流動性
がとれず可使時間が短くなる傾向がある。アルミナセメ
ントの化学成分は、CaO 20〜40重量％でAl2O3 80〜60重
量％であることが好ましい。CaO が20重量％未満ではCA
2 や未反応のα−アルミナ等の遅延性や非水硬性の鉱物
が生成したり残留しやすくなり、硬化遅延と強度発現性
が低下する傾向がある。また、CaO が40重量％を越える
とC12A7 、C3A 、及び未反応のCaO 等の急硬性の鉱物が
生成しやすくなり、流動性がとれず、可使時間が短くな
る傾向がある。アルミナセメント中の鉱物組成として、
CA、CA2 、及びC12A7 の鉱物の他に、原料から混入する
不純物により生成する2CaO・Al2O3 ・SiO2、 CaO・Ti
O2、及び4CaO・Al2O3 ・Fe2O3 等の不純物を含有してい
るものも使用可能である。焼成法で本発明のアルミナセ
メントを製造する場合は、通常、アルミナ原料とカルシ
ア原料とを所定の割合で混合、若しくは、混合粉砕し、
又は一部混合後、さらに混合粉砕し、例えば、ロータリ
ーキルンを用いて、1,000 〜1,600 ℃の温度で焼成して
得られるクリンカーを粉砕する。また、アルミナセメン
トのガラス化率は特に限定されるものではないが、一般
にガラス化率が高いと水硬性が強くなり、高強度の硬化
体が得られる。ガラス化率は溶融及び／又は焼成した高
温のクリンカーを冷却する度合いにより調整可能であ
り、急冷するとガラス化率が高くなる。このガラス化率
は、粉末Ｘ線回折による鉱物組成の分析で測定可能で、
その程度は、回折線の強度が弱いもの程ガラス化率が大
きいことを示す。アルミナセメントの粉砕には、通常、
粉塊物の微粉砕用に使用される、例えばローラーミル、
ジェットミル、チューブミル、ボールミル、及び振動ミ
ル等の粉砕機の使用が可能である。
ボーキサイト等の天然原料をバイヤープロセス等の精製
法により精製して得られた高純度アルミナや、ボーキサ
イトなどのアルミナ原料と、石灰石や生石灰などのカル
シア原料とを、所定の成分割合になるように配合し、電
気炉、反射炉、縦型炉、平炉、シャフトキルン、及びロ
ータリーキルン等の設備で、溶融及び／又は焼成して得
られるクリンカーを粉砕したものである。アルミナセメ
ント中の鉱物組成の含有割合は、Ｘ線回折によって分析
可能であって、CAが30〜100 重量％、CA2 が０〜50重量
％、C12A7 が０〜20重量％が好ましい。CAが30重量％未
満では強度発現性が低下する傾向があり、CA2 が50重量
％を越えると硬化遅延や強度発現性の低下が発生する傾
向がある。また、C12A7 が20重量％を越えると、流動性
がとれず可使時間が短くなる傾向がある。アルミナセメ
ントの化学成分は、CaO 20〜40重量％でAl2O3 80〜60重
量％であることが好ましい。CaO が20重量％未満ではCA
2 や未反応のα−アルミナ等の遅延性や非水硬性の鉱物
が生成したり残留しやすくなり、硬化遅延と強度発現性
が低下する傾向がある。また、CaO が40重量％を越える
とC12A7 、C3A 、及び未反応のCaO 等の急硬性の鉱物が
生成しやすくなり、流動性がとれず、可使時間が短くな
る傾向がある。アルミナセメント中の鉱物組成として、
CA、CA2 、及びC12A7 の鉱物の他に、原料から混入する
不純物により生成する2CaO・Al2O3 ・SiO2、 CaO・Ti
O2、及び4CaO・Al2O3 ・Fe2O3 等の不純物を含有してい
るものも使用可能である。焼成法で本発明のアルミナセ
メントを製造する場合は、通常、アルミナ原料とカルシ
ア原料とを所定の割合で混合、若しくは、混合粉砕し、
又は一部混合後、さらに混合粉砕し、例えば、ロータリ
ーキルンを用いて、1,000 〜1,600 ℃の温度で焼成して
得られるクリンカーを粉砕する。また、アルミナセメン
トのガラス化率は特に限定されるものではないが、一般
にガラス化率が高いと水硬性が強くなり、高強度の硬化
体が得られる。ガラス化率は溶融及び／又は焼成した高
温のクリンカーを冷却する度合いにより調整可能であ
り、急冷するとガラス化率が高くなる。このガラス化率
は、粉末Ｘ線回折による鉱物組成の分析で測定可能で、
その程度は、回折線の強度が弱いもの程ガラス化率が大
きいことを示す。アルミナセメントの粉砕には、通常、
粉塊物の微粉砕用に使用される、例えばローラーミル、
ジェットミル、チューブミル、ボールミル、及び振動ミ
ル等の粉砕機の使用が可能である。
【００１０】また、アルミナセメント中には、耐食性や
焼成強度発現性を付与させる意味でα−アルミナを混合
して使用することも可能である。ここで、α−アルミナ
は、バイヤープロセス等によって高純度化処理された水
酸化アルミニウムをロータリーキルン等で焼成して得ら
れる精製アルミナであって、一般には、高純度アルミ
ナ、バイヤーアルミナ、易焼結アルミナ、及び軽焼アル
ミナ等と呼ばれるものである。α−アルミナの純度は高
ければ高いほど好ましいが、通常のバイヤープロセスに
よって製造されたアルミナであれば、90重量％以上の純
度は確保可能であり、それで充分であり、98重量％以上
がより好ましい。α−アルミナの一次粒子径は、平均粒
子径で20〜 100μｍが好ましく、30〜60μｍがより好ま
しく、40〜50μｍが最も好ましい。20μｍ未満では流動
性が低下しやすく、100 μｍを越えると不定形耐火物に
使用した際の焼結強度が低下しやすい。通常、この一次
粒子径は、バイヤープロセスにおける水酸化アルミニウ
ムの析出速度に関連し、析出速度を遅くすると粒子径の
大きいものが得られ、逆に早くすると粒子径の小さいも
のが得られる。また、α−アルミナの焼成度は、ＢＥＴ
法による比表面積で 0.1〜10m2/gが好ましく、１〜８m2
/gがより好ましい。焼成度は、比表面積が大きいほど軽
焼タイプのアルミナであることを示し、高温下で使用し
た際、焼結性に優れるが収縮が大きくなる傾向がある。
α−アルミナは、Al2O3 純度の他に不純物としてのNa2O
量が問題であって、Na 2Oが多いとアルミナセメントにし
た際、流動性や耐火性の低下、高温での収縮発生等の課
題が発生するため、Na2O量は少ない方が好ましく、0.5
重量％以下が好ましく、0.3 重量％以下の低ソーダタイ
プのものがより好ましい。α−アルミナの配合量を増加
させると、耐火性や高温での焼結強度は増加するが、養
生強度や乾燥後の強度が低下し、流動性も低下する傾向
があるので、アルミナセメント中のα−アルミナの含有
量は０〜50重量％が好ましく、20〜40重量％がより好ま
しい。
焼成強度発現性を付与させる意味でα−アルミナを混合
して使用することも可能である。ここで、α−アルミナ
は、バイヤープロセス等によって高純度化処理された水
酸化アルミニウムをロータリーキルン等で焼成して得ら
れる精製アルミナであって、一般には、高純度アルミ
ナ、バイヤーアルミナ、易焼結アルミナ、及び軽焼アル
ミナ等と呼ばれるものである。α−アルミナの純度は高
ければ高いほど好ましいが、通常のバイヤープロセスに
よって製造されたアルミナであれば、90重量％以上の純
度は確保可能であり、それで充分であり、98重量％以上
がより好ましい。α−アルミナの一次粒子径は、平均粒
子径で20〜 100μｍが好ましく、30〜60μｍがより好ま
しく、40〜50μｍが最も好ましい。20μｍ未満では流動
性が低下しやすく、100 μｍを越えると不定形耐火物に
使用した際の焼結強度が低下しやすい。通常、この一次
粒子径は、バイヤープロセスにおける水酸化アルミニウ
ムの析出速度に関連し、析出速度を遅くすると粒子径の
大きいものが得られ、逆に早くすると粒子径の小さいも
のが得られる。また、α−アルミナの焼成度は、ＢＥＴ
法による比表面積で 0.1〜10m2/gが好ましく、１〜８m2
/gがより好ましい。焼成度は、比表面積が大きいほど軽
焼タイプのアルミナであることを示し、高温下で使用し
た際、焼結性に優れるが収縮が大きくなる傾向がある。
α−アルミナは、Al2O3 純度の他に不純物としてのNa2O
量が問題であって、Na 2Oが多いとアルミナセメントにし
た際、流動性や耐火性の低下、高温での収縮発生等の課
題が発生するため、Na2O量は少ない方が好ましく、0.5
重量％以下が好ましく、0.3 重量％以下の低ソーダタイ
プのものがより好ましい。α−アルミナの配合量を増加
させると、耐火性や高温での焼結強度は増加するが、養
生強度や乾燥後の強度が低下し、流動性も低下する傾向
があるので、アルミナセメント中のα−アルミナの含有
量は０〜50重量％が好ましく、20〜40重量％がより好ま
しい。
【００１１】本発明で使用するポリイタコン酸類として
は、分子量が5,000 〜10,000であって、ナトリウム塩や
カリウム塩などの使用が可能であるが、入手しやすさか
らナトリウム塩の使用が好ましい。特に、水に可溶で、
固形分92重量％以上、25℃における40重量％濃度のスラ
リー粘度が1,000cps以下の可溶性タイプのものの使用
が、アルミナセメントの流動性を向上する面から好まし
く、 100〜1,000cpsのものを使用することがより好まし
く、300 〜800cpsのものを使用することが最も好まし
い。スラリー粘度は、Ｂ型粘度計によって測定できるも
ので、重合度を表しており、重合度が高いものほど粘度
も大きくなる傾向にある。ポリイタコン酸類のスラリー
のイオン性やｐＨは特に限定されるものではないが、ア
ルミナセメントと配合した際、より大きな流動性を得る
ために、ポリイタコン酸類がアニオン性で、かつ、25℃
における１重量％濃度の水溶性スラリーのｐＨが中性か
らアルカリ性であることが重要で、特に、ｐＨが7.5 〜
10のものが好ましい。また、ポリイタコン酸類は、あら
かじめアルミナセメントにプレミックスすることがで
き、施工時に別途に投入したり、混合したりする手間が
削減できる面から、粉末タイプであることが好ましい。
ポリイタコン酸類の粉末化は、液状品をスプレードライ
ヤー等の乾燥機で乾燥処理するなどして製造することが
可能である。ポリイタコン酸類の使用量は、アルミナセ
メント 100重量部に対して、0.2 〜5.0 重量部が好まし
く、0.5 〜2.0 重量部が、硬化遅延が少なく、高流動性
が確保できる面からより好ましい。
は、分子量が5,000 〜10,000であって、ナトリウム塩や
カリウム塩などの使用が可能であるが、入手しやすさか
らナトリウム塩の使用が好ましい。特に、水に可溶で、
固形分92重量％以上、25℃における40重量％濃度のスラ
リー粘度が1,000cps以下の可溶性タイプのものの使用
が、アルミナセメントの流動性を向上する面から好まし
く、 100〜1,000cpsのものを使用することがより好まし
く、300 〜800cpsのものを使用することが最も好まし
い。スラリー粘度は、Ｂ型粘度計によって測定できるも
ので、重合度を表しており、重合度が高いものほど粘度
も大きくなる傾向にある。ポリイタコン酸類のスラリー
のイオン性やｐＨは特に限定されるものではないが、ア
ルミナセメントと配合した際、より大きな流動性を得る
ために、ポリイタコン酸類がアニオン性で、かつ、25℃
における１重量％濃度の水溶性スラリーのｐＨが中性か
らアルカリ性であることが重要で、特に、ｐＨが7.5 〜
10のものが好ましい。また、ポリイタコン酸類は、あら
かじめアルミナセメントにプレミックスすることがで
き、施工時に別途に投入したり、混合したりする手間が
削減できる面から、粉末タイプであることが好ましい。
ポリイタコン酸類の粉末化は、液状品をスプレードライ
ヤー等の乾燥機で乾燥処理するなどして製造することが
可能である。ポリイタコン酸類の使用量は、アルミナセ
メント 100重量部に対して、0.2 〜5.0 重量部が好まし
く、0.5 〜2.0 重量部が、硬化遅延が少なく、高流動性
が確保できる面からより好ましい。
【００１２】本発明で使用するアルカリ金属炭酸塩（以
下、炭酸アルカリという）としては、無機炭酸塩のいず
れも使用可能であるが、炭酸ナトリウム、炭酸カリウ
ム、及び炭酸カルシウム等が好ましく、その含水塩や無
水塩のいずれの使用も可能である。これらのうち、炭酸
ナトリウムの使用が好ましく、JIS K 1201、JIS K 862
4、及びJIS K 8625で規定される炭酸ナトリウムが使用
可能である。炭酸アルカリの粒度は、アルミナセメント
と混和した際、水に溶解しやすいように、細かい程好ま
しく、100 メッシュ以下が好ましく、200 メッシュ以下
がより好ましい。炭酸アルカリの純度は特に限定される
ものではないが、現在、工業的に精製されている炭酸ア
ルカリの使用が可能であって、目的とする炭酸アルカリ
の純度が80重量％程度以上のものの使用が好ましい。炭
酸アルカリの使用量は、アルミナセメント100 重量部に
対して、0.2 〜5.0重量部が好ましく、0.5 〜2.0 重量
部が、高強度発現性が得られるのでより好ましい。
下、炭酸アルカリという）としては、無機炭酸塩のいず
れも使用可能であるが、炭酸ナトリウム、炭酸カリウ
ム、及び炭酸カルシウム等が好ましく、その含水塩や無
水塩のいずれの使用も可能である。これらのうち、炭酸
ナトリウムの使用が好ましく、JIS K 1201、JIS K 862
4、及びJIS K 8625で規定される炭酸ナトリウムが使用
可能である。炭酸アルカリの粒度は、アルミナセメント
と混和した際、水に溶解しやすいように、細かい程好ま
しく、100 メッシュ以下が好ましく、200 メッシュ以下
がより好ましい。炭酸アルカリの純度は特に限定される
ものではないが、現在、工業的に精製されている炭酸ア
ルカリの使用が可能であって、目的とする炭酸アルカリ
の純度が80重量％程度以上のものの使用が好ましい。炭
酸アルカリの使用量は、アルミナセメント100 重量部に
対して、0.2 〜5.0重量部が好ましく、0.5 〜2.0 重量
部が、高強度発現性が得られるのでより好ましい。
【００１３】本発明で使用するポリアクリル酸類とは、
ポリアクリル酸やその誘導体又はそれらのアルカリ塩で
あって、具体的には、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸
のアルカリ塩、及びポリアクリル酸エステル共重合体又
はそのアルカリ塩等であり、共重合体としては架橋分岐
型が好ましい。ポリアクリル酸のアルカリ塩としては、
ナトリウム塩、カリウム塩、及びカルシウム塩等が使用
可能であるが、入手しやすさからナトリウム塩の使用が
好ましく、なかでも低重合度の水に可溶な重合体で、固
形分が90重量％以上、25℃における40重量％濃度のスラ
リー粘度が 10,000cps以下の可溶性重合度タイプのもの
の使用が、アルミナセメントの流動性を向上する面から
好ましく、50〜2,000cpsの粘度のものが好ましい。スラ
リー粘度は、Ｂ型粘度計によって測定できるもので、重
合度を現しており、重合度が高い程、粘度も大きくなる
傾向にある。ポリアクリル酸類の水性スラリーのイオン
性やｐＨは特に限定されるものではないが、アルミナセ
メントと配合した際、より大きな流動性を得るために、
ポリアクリル酸類がアニオン性で、かつ、25℃における
１重量％スラリーのｐＨが中性からアルカリ性であるこ
とが好ましく、特に、ｐＨが7.5〜11のものがより好ま
しい。
ポリアクリル酸やその誘導体又はそれらのアルカリ塩で
あって、具体的には、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸
のアルカリ塩、及びポリアクリル酸エステル共重合体又
はそのアルカリ塩等であり、共重合体としては架橋分岐
型が好ましい。ポリアクリル酸のアルカリ塩としては、
ナトリウム塩、カリウム塩、及びカルシウム塩等が使用
可能であるが、入手しやすさからナトリウム塩の使用が
好ましく、なかでも低重合度の水に可溶な重合体で、固
形分が90重量％以上、25℃における40重量％濃度のスラ
リー粘度が 10,000cps以下の可溶性重合度タイプのもの
の使用が、アルミナセメントの流動性を向上する面から
好ましく、50〜2,000cpsの粘度のものが好ましい。スラ
リー粘度は、Ｂ型粘度計によって測定できるもので、重
合度を現しており、重合度が高い程、粘度も大きくなる
傾向にある。ポリアクリル酸類の水性スラリーのイオン
性やｐＨは特に限定されるものではないが、アルミナセ
メントと配合した際、より大きな流動性を得るために、
ポリアクリル酸類がアニオン性で、かつ、25℃における
１重量％スラリーのｐＨが中性からアルカリ性であるこ
とが好ましく、特に、ｐＨが7.5〜11のものがより好ま
しい。
【００１４】本発明で使用するポリメタクリル酸類と
は、メタクリル酸メチル等の非官能性モノマー、メタク
リル酸ジエチルアミノエチル等の一官能性モノマー、及
びジメタクリル酸エチレン等の多官能性モノマーに分類
されるメタクリルモノマー、ポリメタクリル酸又はその
アルカリ金属塩、並びに、ポリアクリル酸エステル共重
合体を含むメタクリル酸エステル系合成樹脂であり、水
に溶解したときのイオン性がアニオン性であることが好
ましく、スラリーのｐＨが中性からアルカリ性であるこ
とが重要で、特に、ｐＨが７〜12のものが好ましい。ポ
リメタクリル酸のアルカリ金属塩としては、ナトリウム
塩、カリウム塩、及びカルシウム塩等が挙げられるが、
アルミナセメントと併用する効果の面からナトリウム塩
の使用が好ましい。ポリメタクリル酸類の重合度は、50
〜100,000 程度が好ましい。重合度が大き過ぎるとアル
ミナセメントと混練りする時にフロー値が小さくなり、
流動性が低下する傾向がある。
は、メタクリル酸メチル等の非官能性モノマー、メタク
リル酸ジエチルアミノエチル等の一官能性モノマー、及
びジメタクリル酸エチレン等の多官能性モノマーに分類
されるメタクリルモノマー、ポリメタクリル酸又はその
アルカリ金属塩、並びに、ポリアクリル酸エステル共重
合体を含むメタクリル酸エステル系合成樹脂であり、水
に溶解したときのイオン性がアニオン性であることが好
ましく、スラリーのｐＨが中性からアルカリ性であるこ
とが重要で、特に、ｐＨが７〜12のものが好ましい。ポ
リメタクリル酸のアルカリ金属塩としては、ナトリウム
塩、カリウム塩、及びカルシウム塩等が挙げられるが、
アルミナセメントと併用する効果の面からナトリウム塩
の使用が好ましい。ポリメタクリル酸類の重合度は、50
〜100,000 程度が好ましい。重合度が大き過ぎるとアル
ミナセメントと混練りする時にフロー値が小さくなり、
流動性が低下する傾向がある。
【００１５】本発明で使用するアクリル酸類−メタクリ
ル酸類共重合体としては、分子量が5,000〜20,000の共
重合体であって、ナトリウム塩やカリウム塩などの使用
が可能であるが、入手しやすさからナトリウム塩の使用
が好ましい。特に、本発明では、アクリル酸類−メタク
リル酸類共重合体（以下、アクリル共重合体という）の
ナトリウム塩、なかでも、水に可溶な重合体で、固形分
95重量％以上、25℃における40重量％濃度のスラリー粘
度が 10,000cps以下の可溶性重合度タイプのものの使用
が、アルミナセメントの流動性を向上する面から好まし
く、 100〜2,000cpsのものを使用することがより好まし
く、 300〜1,000cpsのものを使用することが最も好まし
い。アクリル酸類とメタクリル酸類の共重合の割合は、
アクリル酸類／メタクリル酸類が重量比で９／１〜４／
６であることが好ましく、８／２〜５／５が分散作用に
優れより好ましい。特に好ましいアクリル共重合体の組
み合わせは、アクリル酸ナトリウム／メタクリル酸ナト
リウムの重量比が８／２〜５／５である。アクリル酸類
の割合が少な過ぎると、メタクリル酸類の特徴を強く示
し、混練り時の粘性が高くなり、また硬化遅延を生じや
すくなるばかりでなく、共重合が不可能となる傾向があ
り、アクリル酸類の割合が多過ぎると、アクリル酸類の
特徴が強くなり、流動性と凝集時間が早くなる傾向があ
る。アクリル共重合体のスラリーのイオン性やｐＨは特
に限定されるものではないが、アルミナセメントと配合
した際、より大きな流動性を得るために、アクリル共重
合体がアニオン性で、かつ、25℃における１重量％濃度
のスラリーのｐＨが中性からアルカリ性であることが重
要で、特に、ｐＨが7.5 〜11が好ましい。
ル酸類共重合体としては、分子量が5,000〜20,000の共
重合体であって、ナトリウム塩やカリウム塩などの使用
が可能であるが、入手しやすさからナトリウム塩の使用
が好ましい。特に、本発明では、アクリル酸類−メタク
リル酸類共重合体（以下、アクリル共重合体という）の
ナトリウム塩、なかでも、水に可溶な重合体で、固形分
95重量％以上、25℃における40重量％濃度のスラリー粘
度が 10,000cps以下の可溶性重合度タイプのものの使用
が、アルミナセメントの流動性を向上する面から好まし
く、 100〜2,000cpsのものを使用することがより好まし
く、 300〜1,000cpsのものを使用することが最も好まし
い。アクリル酸類とメタクリル酸類の共重合の割合は、
アクリル酸類／メタクリル酸類が重量比で９／１〜４／
６であることが好ましく、８／２〜５／５が分散作用に
優れより好ましい。特に好ましいアクリル共重合体の組
み合わせは、アクリル酸ナトリウム／メタクリル酸ナト
リウムの重量比が８／２〜５／５である。アクリル酸類
の割合が少な過ぎると、メタクリル酸類の特徴を強く示
し、混練り時の粘性が高くなり、また硬化遅延を生じや
すくなるばかりでなく、共重合が不可能となる傾向があ
り、アクリル酸類の割合が多過ぎると、アクリル酸類の
特徴が強くなり、流動性と凝集時間が早くなる傾向があ
る。アクリル共重合体のスラリーのイオン性やｐＨは特
に限定されるものではないが、アルミナセメントと配合
した際、より大きな流動性を得るために、アクリル共重
合体がアニオン性で、かつ、25℃における１重量％濃度
のスラリーのｐＨが中性からアルカリ性であることが重
要で、特に、ｐＨが7.5 〜11が好ましい。
【００１６】ポリアクリル酸類、ポリメタクリル酸類、
及びアクリル酸類−メタクリル酸類共重合体からなる群
より選ばれた一種又は二種以上の添加剤は、ＧＣ−Ｍ
Ｓ、Ｃ 13−ＮＭＲ、ＨＰＬＣ、イオンクロマト、及びＦ
Ｔ−ＩＲ等の機器分析や放射化分析等で分析することが
可能である。また、あらかじめアルミナセメントにプレ
ミックスでき、施工時に別途に投入したり、混合したり
する手間が削減できる面から、粉末タイプであることが
好ましい。添加剤の粉末化は、液状品をスプレードライ
ヤー等の乾燥機で乾燥処理することで可能である。添加
剤の組み合わせは、アルミナセメントによって適宜選択
できるもので特に限定されるものではない。添加剤の使
用量は、アルミナセメント 100重量部に対して、添加剤
の合計量が0.2 〜5.0 重量部になるように配合すること
が好ましく、添加剤の合計量が0.8〜2.0 重量部になる
ように配合することが、硬化遅延が少なく、高流動性が
確保できる面からより好ましい。
及びアクリル酸類−メタクリル酸類共重合体からなる群
より選ばれた一種又は二種以上の添加剤は、ＧＣ−Ｍ
Ｓ、Ｃ 13−ＮＭＲ、ＨＰＬＣ、イオンクロマト、及びＦ
Ｔ−ＩＲ等の機器分析や放射化分析等で分析することが
可能である。また、あらかじめアルミナセメントにプレ
ミックスでき、施工時に別途に投入したり、混合したり
する手間が削減できる面から、粉末タイプであることが
好ましい。添加剤の粉末化は、液状品をスプレードライ
ヤー等の乾燥機で乾燥処理することで可能である。添加
剤の組み合わせは、アルミナセメントによって適宜選択
できるもので特に限定されるものではない。添加剤の使
用量は、アルミナセメント 100重量部に対して、添加剤
の合計量が0.2 〜5.0 重量部になるように配合すること
が好ましく、添加剤の合計量が0.8〜2.0 重量部になる
ように配合することが、硬化遅延が少なく、高流動性が
確保できる面からより好ましい。
【００１７】本発明において、添加剤の配合方法は特に
限定されるものではなく、各添加剤を所定の割合になる
ように配合し、あらかじめ粉砕したアルミナセメントと
Ｖ型ブレンダー、コーンブレンダー、ナウタミキサー、
パン型ミキサー、及びオムニミキサー等の混合機を用い
て均一混合するか、あるいは、所定の割合でアルミナセ
メントに配合後、振動ミル、チューブミル、ボールミ
ル、及びローラーミル等の粉砕機で混合粉砕することが
可能である。
限定されるものではなく、各添加剤を所定の割合になる
ように配合し、あらかじめ粉砕したアルミナセメントと
Ｖ型ブレンダー、コーンブレンダー、ナウタミキサー、
パン型ミキサー、及びオムニミキサー等の混合機を用い
て均一混合するか、あるいは、所定の割合でアルミナセ
メントに配合後、振動ミル、チューブミル、ボールミ
ル、及びローラーミル等の粉砕機で混合粉砕することが
可能である。
【００１８】さらに、個々の添加剤又は添加剤の混合物
を、100 〜200 ℃の温度で30分以上、好ましくは60〜 1
80分、乾燥又は軽焼の熱処理をすることは、アルミナセ
メントに配合した際の流動性が向上するため好ましく、
特に、120 〜180 ℃で熱処理したものの効果が著しい。
を、100 〜200 ℃の温度で30分以上、好ましくは60〜 1
80分、乾燥又は軽焼の熱処理をすることは、アルミナセ
メントに配合した際の流動性が向上するため好ましく、
特に、120 〜180 ℃で熱処理したものの効果が著しい。
【００１９】本発明で使用する耐火骨材とは、通常、不
定形耐火物に使用されている耐火骨材が使用可能であっ
て、具体的には、溶融マグネシア、焼結マグネシア、天
然マグネシア、及び軽焼マグネシア等のマグネシア、溶
融マグネシアスピネルや焼結マグネシアスピネルなどの
マグネシアスピネル、溶融アルミナ、焼結アルミナ、軽
焼アルミナ、及び易焼結アルミナ等のアルミナ、シリカ
フューム、コロイダルシリカ、軽焼アルミナ、及び易焼
結アルミナ等の超微粉、その他、溶融シリカ、焼成ムラ
イト、酸化クロム、ボーキサイト、アンダルサイト、シ
リマナイト、シャモット、ケイ石、ロー石、粘土、ジル
コン、ジルコニア、ドロマイト、パーライト、バーミキ
ュライト、煉瓦屑、陶器屑、窒化珪素、窒化ホウ素、炭
化珪素、及び窒化珪素鉄等の使用が可能である。特に、
本発明の不定形耐火物においては、耐食性、耐用性、及
び耐火性の面から、マグネシアスピネル、アルミナ、及
び超微粉のなかから選ばれた一種又は二種以上の耐火骨
材を使用することが好ましい。
定形耐火物に使用されている耐火骨材が使用可能であっ
て、具体的には、溶融マグネシア、焼結マグネシア、天
然マグネシア、及び軽焼マグネシア等のマグネシア、溶
融マグネシアスピネルや焼結マグネシアスピネルなどの
マグネシアスピネル、溶融アルミナ、焼結アルミナ、軽
焼アルミナ、及び易焼結アルミナ等のアルミナ、シリカ
フューム、コロイダルシリカ、軽焼アルミナ、及び易焼
結アルミナ等の超微粉、その他、溶融シリカ、焼成ムラ
イト、酸化クロム、ボーキサイト、アンダルサイト、シ
リマナイト、シャモット、ケイ石、ロー石、粘土、ジル
コン、ジルコニア、ドロマイト、パーライト、バーミキ
ュライト、煉瓦屑、陶器屑、窒化珪素、窒化ホウ素、炭
化珪素、及び窒化珪素鉄等の使用が可能である。特に、
本発明の不定形耐火物においては、耐食性、耐用性、及
び耐火性の面から、マグネシアスピネル、アルミナ、及
び超微粉のなかから選ばれた一種又は二種以上の耐火骨
材を使用することが好ましい。
【００２０】マグネシアスピネルとは、水酸化マグネシ
ウムや仮焼マグネシアなどのマグネシア原料と、水酸化
アルミニウムや仮焼アルミナなどのアルミナ原料とを、
所定の割合になるように調合し、ロータリーキルン等の
焼成装置を用いて、約1,800〜1,900 ℃の温度で反応・
焼結させてスピネルクリンカーとしたもの、電気炉など
の溶融装置で溶融した溶融マグネシアスピネルを所定の
サイズに粉砕し、篩い分けしたもの、さらには、これら
焼成したものと溶融したものを混合したものなどであ
る。マグネシアスピネルにおける MgO／Al2O3 の重量比
は、１／１〜 0.1／１が好ましく、 0.4／１〜 0.2／１
が不定形耐火物に配合した際、耐久性に優れる面からよ
り好ましい。
ウムや仮焼マグネシアなどのマグネシア原料と、水酸化
アルミニウムや仮焼アルミナなどのアルミナ原料とを、
所定の割合になるように調合し、ロータリーキルン等の
焼成装置を用いて、約1,800〜1,900 ℃の温度で反応・
焼結させてスピネルクリンカーとしたもの、電気炉など
の溶融装置で溶融した溶融マグネシアスピネルを所定の
サイズに粉砕し、篩い分けしたもの、さらには、これら
焼成したものと溶融したものを混合したものなどであ
る。マグネシアスピネルにおける MgO／Al2O3 の重量比
は、１／１〜 0.1／１が好ましく、 0.4／１〜 0.2／１
が不定形耐火物に配合した際、耐久性に優れる面からよ
り好ましい。
【００２１】また、アルミナとは、水酸化アルミニウム
や仮焼アルミナなどのアルミナ原料を、ロータリーキル
ン等の焼成装置や電気炉等の溶融装置によって、焼結及
び／又は溶融した物を、所定のサイズに粉砕し、篩い分
けしたものであって、鉱物組成としては、α-Al2O3やβ
-Al2O3などと示される酸化アルミニウムであり、焼結ア
ルミナ、仮焼アルミナ、及び易焼結アルミナ等と呼ばれ
るものであって、通常、Al2O3 を90重量％以上含有する
α−アルミナの使用が最も好ましい。また、アルミナと
ジルコニアを溶融することで得られる、耐熱スポーリン
グ性を向上させたアルミナ・ジルコニアクリンカー等の
使用も可能である。
や仮焼アルミナなどのアルミナ原料を、ロータリーキル
ン等の焼成装置や電気炉等の溶融装置によって、焼結及
び／又は溶融した物を、所定のサイズに粉砕し、篩い分
けしたものであって、鉱物組成としては、α-Al2O3やβ
-Al2O3などと示される酸化アルミニウムであり、焼結ア
ルミナ、仮焼アルミナ、及び易焼結アルミナ等と呼ばれ
るものであって、通常、Al2O3 を90重量％以上含有する
α−アルミナの使用が最も好ましい。また、アルミナと
ジルコニアを溶融することで得られる、耐熱スポーリン
グ性を向上させたアルミナ・ジルコニアクリンカー等の
使用も可能である。
【００２２】耐火骨材の粒度は、通常、５〜３mm、３〜
１mm、１〜０mm、200 メッシュ下、及び325 メッシュ下
等のサイズのものを、要求物性に応じて配合する。
１mm、１〜０mm、200 メッシュ下、及び325 メッシュ下
等のサイズのものを、要求物性に応じて配合する。
【００２３】本発明において、耐火骨材として、さら
に、粒径が微小の粉体である超微粉を使用することが可
能である。超微粉とは、粒径10μｍ以下の粒子が80重量
％以上占める耐火性微粉末であって、平均粒子径が１μ
ｍ以下で、ＢＥＴ法による比表面積が10m2/g以上のもの
が、不定形耐火物に配合した際、流動性が確保でき、高
強度を有するため好ましい。具体的には、シリカフュー
ム、コロイダルシリカ、易焼結アルミナ、非晶質シリ
カ、ジルコン、炭化珪素、窒化珪素、酸化クロム、及び
酸化チタン等の無機微粉が使用可能であり、このうち、
シリカフューム、コロイダルシリカ、及び易焼結アルミ
ナの使用が好ましい。耐火骨材の使用量は施工場所によ
って適宜決定すべきものであり特に限定されるものでは
ないが、アルミナセメント組成物と耐火骨材からなる不
定形耐火物 100重量部中、耐火骨材99.5〜50重量部であ
ることが好ましく、耐食性と強度発現性の面から、98〜
85重量部であることがより好ましい。耐火骨材の粒度
は、不定形耐火物の要求物性によって適宜決定されるも
ので特に限定されるものではない。
に、粒径が微小の粉体である超微粉を使用することが可
能である。超微粉とは、粒径10μｍ以下の粒子が80重量
％以上占める耐火性微粉末であって、平均粒子径が１μ
ｍ以下で、ＢＥＴ法による比表面積が10m2/g以上のもの
が、不定形耐火物に配合した際、流動性が確保でき、高
強度を有するため好ましい。具体的には、シリカフュー
ム、コロイダルシリカ、易焼結アルミナ、非晶質シリ
カ、ジルコン、炭化珪素、窒化珪素、酸化クロム、及び
酸化チタン等の無機微粉が使用可能であり、このうち、
シリカフューム、コロイダルシリカ、及び易焼結アルミ
ナの使用が好ましい。耐火骨材の使用量は施工場所によ
って適宜決定すべきものであり特に限定されるものでは
ないが、アルミナセメント組成物と耐火骨材からなる不
定形耐火物 100重量部中、耐火骨材99.5〜50重量部であ
ることが好ましく、耐食性と強度発現性の面から、98〜
85重量部であることがより好ましい。耐火骨材の粒度
は、不定形耐火物の要求物性によって適宜決定されるも
ので特に限定されるものではない。
【００２４】本発明において、アルミナセメント組成物
と耐火骨材を配合してなる不定形耐火物に、さらに、リ
ン酸類を併用することは、不定形耐火物の構成材料であ
る１mm以下の微粉をマトリックス中へ分散させる面か
ら、また、超微粉の分散作用や解こう作用を有する面か
らも好ましい。
と耐火骨材を配合してなる不定形耐火物に、さらに、リ
ン酸類を併用することは、不定形耐火物の構成材料であ
る１mm以下の微粉をマトリックス中へ分散させる面か
ら、また、超微粉の分散作用や解こう作用を有する面か
らも好ましい。
【００２５】リン酸類としては、ヘキサメタリン酸、ト
リポリリン酸、ウルトラリン酸、ピロリン酸、及びオル
トリン酸又はこれらの塩が挙げられる。リン酸類の塩と
しては、ナトリウム、カリウム、及びカルシウム塩のう
ちの一種又は二種以上が挙げられ、ヘキサメタリン酸と
トリポリリン酸が分散作用に優れるため好ましく、入手
のしやすさからそのナトリウム塩の使用が好ましく、飽
和水溶液のｐＨがアルカリ性であって、ｐＨが 8.0〜1
1.0がより好ましい。リン酸類の粒度は、200 メッシュ
以下程度のものが、混練り時に溶解しやすく、分散作用
が優れるた好ましく、品質的には、一般に医薬品や食品
添加物などとして市販されているものが使用可能であ
る。
リポリリン酸、ウルトラリン酸、ピロリン酸、及びオル
トリン酸又はこれらの塩が挙げられる。リン酸類の塩と
しては、ナトリウム、カリウム、及びカルシウム塩のう
ちの一種又は二種以上が挙げられ、ヘキサメタリン酸と
トリポリリン酸が分散作用に優れるため好ましく、入手
のしやすさからそのナトリウム塩の使用が好ましく、飽
和水溶液のｐＨがアルカリ性であって、ｐＨが 8.0〜1
1.0がより好ましい。リン酸類の粒度は、200 メッシュ
以下程度のものが、混練り時に溶解しやすく、分散作用
が優れるた好ましく、品質的には、一般に医薬品や食品
添加物などとして市販されているものが使用可能であ
る。
【００２６】本発明の不定形耐火物の製造方法は特に限
定されるものではなく、通常の不定形耐火物の製造方法
に準じ、各材料を所定の割合になるように配合し、Ｖ型
ブレンダー、コーンブレンダー、ナウタミキサー、パン
型ミキサー、及びオムニミキサー等の混合機を用いて均
一混合するか、あるいは、所定の割合で混練り施工する
際、混練り機に直接秤込むことも可能である。
定されるものではなく、通常の不定形耐火物の製造方法
に準じ、各材料を所定の割合になるように配合し、Ｖ型
ブレンダー、コーンブレンダー、ナウタミキサー、パン
型ミキサー、及びオムニミキサー等の混合機を用いて均
一混合するか、あるいは、所定の割合で混練り施工する
際、混練り機に直接秤込むことも可能である。
【００２７】さらに、本発明の不定形耐火物に、アルカ
リ性の水と反応し水素ガスを発生する金属アルミニウム
や金属マグネシウムなどの発泡材や、ビニロンファイバ
ー、ポリプロピレンファィバー、及び塩化ビニールファ
イバー等の有機繊維、乳酸アルミニウム等の塩基性コロ
イド、窒素ガス発生分解繊維、並びに、フミン酸類等の
爆裂防止材等を必要に応じて、硬化体乾燥時の爆裂防止
の目的で配合することも可能である。また、従来から流
動性、可使時間、硬化時間、及び強度発現性等の性状を
改善する目的で使用されている、メラミン類、ナフタレ
ンスルホン酸類、ポリカルボン酸類、及びホルムアルデ
ヒドの縮合物等の界面活性剤、ＡＥ減水剤、及びデキス
トリンや澱粉などの糖類等を必要に応じて配合すること
も可能である。
リ性の水と反応し水素ガスを発生する金属アルミニウム
や金属マグネシウムなどの発泡材や、ビニロンファイバ
ー、ポリプロピレンファィバー、及び塩化ビニールファ
イバー等の有機繊維、乳酸アルミニウム等の塩基性コロ
イド、窒素ガス発生分解繊維、並びに、フミン酸類等の
爆裂防止材等を必要に応じて、硬化体乾燥時の爆裂防止
の目的で配合することも可能である。また、従来から流
動性、可使時間、硬化時間、及び強度発現性等の性状を
改善する目的で使用されている、メラミン類、ナフタレ
ンスルホン酸類、ポリカルボン酸類、及びホルムアルデ
ヒドの縮合物等の界面活性剤、ＡＥ減水剤、及びデキス
トリンや澱粉などの糖類等を必要に応じて配合すること
も可能である。
【００２８】
【実施例】以下、実施例に基づき本発明をさらに説明す
る。
る。
【００２９】実施例１ アルミナ原料とカルシア原料を、所定の割合で配合し、
ロータリーキルンを用い、1,400 〜1,600 ℃で焼成後、
放冷して表１に示すアルミナセメントを製造した。その
化学成分と鉱物組成を表１に示す。アルミナセメント 1
00重量部とポリイタコン酸類１重量部とを配合し、振動
ミルで粉砕してアルミナセメント組成物を製造した。ア
ルミナセメント組成物10重量部、焼結アルミナ80重量
部、超微粉α10重量部、及び水6.5 重量部を添加し、モ
ルタルミキサーで３分間混練りして不定形耐火物を得
た。この不定形耐火物について、流動性、可使時間、硬
化時間、養生、乾燥、及び焼成の圧縮強度、並びに、耐
食性を測定した。結果をを表２に示す。なお、材料の混
練から養生は20℃恒温室内で行った。
ロータリーキルンを用い、1,400 〜1,600 ℃で焼成後、
放冷して表１に示すアルミナセメントを製造した。その
化学成分と鉱物組成を表１に示す。アルミナセメント 1
00重量部とポリイタコン酸類１重量部とを配合し、振動
ミルで粉砕してアルミナセメント組成物を製造した。ア
ルミナセメント組成物10重量部、焼結アルミナ80重量
部、超微粉α10重量部、及び水6.5 重量部を添加し、モ
ルタルミキサーで３分間混練りして不定形耐火物を得
た。この不定形耐火物について、流動性、可使時間、硬
化時間、養生、乾燥、及び焼成の圧縮強度、並びに、耐
食性を測定した。結果をを表２に示す。なお、材料の混
練から養生は20℃恒温室内で行った。
【００３０】＜使用材料＞ アルミナ原料：仮焼アルミナ、平均粒子径50μｍ カルシア原料：石灰石粉、100 メッシュ下、CaCO3 純度
98％ ポリイタコン酸類：ポリイタコン酸ナトリウム、市販品 焼結アルミナ：焼結アルミナ、５〜１mm 20 重量部、１
〜０mm 20 重量部、48Ｆ25 重量部、325 Ｆ 15 重量部 超微粉α ：易焼結アルミナ、平均粒子径1.0 μｍ
98％ ポリイタコン酸類：ポリイタコン酸ナトリウム、市販品 焼結アルミナ：焼結アルミナ、５〜１mm 20 重量部、１
〜０mm 20 重量部、48Ｆ25 重量部、325 Ｆ 15 重量部 超微粉α ：易焼結アルミナ、平均粒子径1.0 μｍ
【００３１】＜測定方法＞ 化学成分 ：JIS R 2522に準じて分析 鉱物組成 ：理学社製Ｘ線回折装置「ＲＡＤIIＢ」によ
る回折強度比ｄ値、CA＝4.67Å、CA2 ＝4.45Å、C12A7
＝4.89Å、及びα−アルミナ＝2.55Åの回折線の強度を
用いてZevin 法により各鉱物量を算出 流動性 ：３分混練り後、30分放置した混練り物を用
いて、フローテーブルにより15回タップした後の広がり
径を、JIS R 2521に準じて測定 可使時間 ：調製した不定形耐火物をビニール袋に移し
取り、流動性が無くなるまでにかかった時間 硬化時間 ：調製した不定形耐火物 500ｇをポリビーカ
ーに移し取り、注水から水和発熱のピークまでにかかっ
た時間を白金測温抵抗体と打点記録計で測定 養生圧縮強度：調製した不定形耐火物を４×４×16cmの
型枠に突き棒でスタンピングしながら打設し、表面をセ
メントナイフで平に整えた後、24時間養生後の圧縮強度
を油圧測定機にて測定 乾燥圧縮強度：養生後の硬化体試片を 110℃で24時間乾
燥後、室温まで放冷し、圧縮強度を油圧測定機にて測定 焼成圧縮強度：乾燥後の硬化体試片をシリコニット電気
炉に入れ、1,000 ℃までは10℃／分の昇温速度、1,000
℃以上は５℃／分で1,500 ℃まで昇温後、３時間保持
し、室温まで放冷し、圧縮強度を油圧測定機にて測定 耐食性 ：調製した不定形耐火物を４×４×16cmの型
枠に流し込み、24時間養生後の硬化した供試体を 110℃
で24時間乾燥後、1,500 ℃で３時間焼成し、 CaO／SiO2
=2.0、全Feが10重量％のスラグ500gが入った1,550 ℃の
高周波炉内に３時間浸漬させた後の、深さ方向の溶損寸
法を測定。溶損寸法が3.0 mm以上は耐火物として使用不
可
る回折強度比ｄ値、CA＝4.67Å、CA2 ＝4.45Å、C12A7
＝4.89Å、及びα−アルミナ＝2.55Åの回折線の強度を
用いてZevin 法により各鉱物量を算出 流動性 ：３分混練り後、30分放置した混練り物を用
いて、フローテーブルにより15回タップした後の広がり
径を、JIS R 2521に準じて測定 可使時間 ：調製した不定形耐火物をビニール袋に移し
取り、流動性が無くなるまでにかかった時間 硬化時間 ：調製した不定形耐火物 500ｇをポリビーカ
ーに移し取り、注水から水和発熱のピークまでにかかっ
た時間を白金測温抵抗体と打点記録計で測定 養生圧縮強度：調製した不定形耐火物を４×４×16cmの
型枠に突き棒でスタンピングしながら打設し、表面をセ
メントナイフで平に整えた後、24時間養生後の圧縮強度
を油圧測定機にて測定 乾燥圧縮強度：養生後の硬化体試片を 110℃で24時間乾
燥後、室温まで放冷し、圧縮強度を油圧測定機にて測定 焼成圧縮強度：乾燥後の硬化体試片をシリコニット電気
炉に入れ、1,000 ℃までは10℃／分の昇温速度、1,000
℃以上は５℃／分で1,500 ℃まで昇温後、３時間保持
し、室温まで放冷し、圧縮強度を油圧測定機にて測定 耐食性 ：調製した不定形耐火物を４×４×16cmの型
枠に流し込み、24時間養生後の硬化した供試体を 110℃
で24時間乾燥後、1,500 ℃で３時間焼成し、 CaO／SiO2
=2.0、全Feが10重量％のスラグ500gが入った1,550 ℃の
高周波炉内に３時間浸漬させた後の、深さ方向の溶損寸
法を測定。溶損寸法が3.0 mm以上は耐火物として使用不
可
【００３２】
【表１】
【００３３】
【表２】
【００３４】表２に示すように、本発明のアルミナセメ
ント組成物を配合した不定形耐火物は、流動性が良好
で、可使時間が確保でき、適度な硬化時間が得られ、高
強度発現性や高耐食性が得られた。
ント組成物を配合した不定形耐火物は、流動性が良好
で、可使時間が確保でき、適度な硬化時間が得られ、高
強度発現性や高耐食性が得られた。
【００３５】実施例２ 表１ののアルミナセメント100重量部と、表３に示す
ポリイタコン酸類を配合し、振動ミルで粉砕してアルミ
ナセメント組成物を製造したこと以外は実施例１と同様
に行った。結果を表３に併記する。
ポリイタコン酸類を配合し、振動ミルで粉砕してアルミ
ナセメント組成物を製造したこと以外は実施例１と同様
に行った。結果を表３に併記する。
【００３６】
【表３】
【００３７】表３に示すように、本発明のアルミナセメ
ント組成物を配合した不定形耐火物は、比較例に比べて
流動性が良好で、可使時間が確保でき、適度な硬化時間
が得られ、高強度発現性や高耐食性が得られた。
ント組成物を配合した不定形耐火物は、比較例に比べて
流動性が良好で、可使時間が確保でき、適度な硬化時間
が得られ、高強度発現性や高耐食性が得られた。
【００３８】実施例３ 表１のアルミナセメントと、表４に示すα−アルミナ
を混合してアルミナセメント組成物を製造したこと以外
は実施例１と同様に行った。結果を表４に併記する。
を混合してアルミナセメント組成物を製造したこと以外
は実施例１と同様に行った。結果を表４に併記する。
【００３９】＜使用材料＞ α−アルミナ：平均粒子径５μｍ、ＢＥＴ比表面積１m2
/g、市販品
/g、市販品
【００４０】
【表４】
【００４１】表４に示すように、本発明のアルミナセメ
ント組成物を配合した不定形耐火物は、流動性が良好
で、可使時間が確保でき、適度な硬化時間が得られ、高
強度発現性や高耐食性が得られた。
ント組成物を配合した不定形耐火物は、流動性が良好
で、可使時間が確保でき、適度な硬化時間が得られ、高
強度発現性や高耐食性が得られた。
【００４２】実施例４ 表１のアルミナセメント 100重量部、ポリイタコン酸
類１重量部、及び表５に示す炭酸アルカリを配合し、振
動ミルで粉砕してアルミナセメント組成物を製造したこ
と以外は実施例１と同様に行った。結果を表５に併記す
る。
類１重量部、及び表５に示す炭酸アルカリを配合し、振
動ミルで粉砕してアルミナセメント組成物を製造したこ
と以外は実施例１と同様に行った。結果を表５に併記す
る。
【００４３】＜使用材料＞ 炭酸アルカリ：炭酸ナトリウム、市販品
【００４４】
【表５】
【００４５】表５に示すように、本発明のアルミナセメ
ント組成物を配合した不定形耐火物は、流動性が良好
で、可使時間が確保でき、適度な硬化時間が得られ、高
強度発現性や高耐食性が得られた。
ント組成物を配合した不定形耐火物は、流動性が良好
で、可使時間が確保でき、適度な硬化時間が得られ、高
強度発現性や高耐食性が得られた。
【００４６】実施例５ 表１のアルミナセメント 100重量部、ポリイタコン酸
類１重量部、炭酸アルカリ 0.5重量部、及び表５に示す
添加剤を配合し、振動ミルで粉砕してアルミナセメント
組成物を製造したこと以外は実施例１と同様に行った。
結果を表６に併記する。
類１重量部、炭酸アルカリ 0.5重量部、及び表５に示す
添加剤を配合し、振動ミルで粉砕してアルミナセメント
組成物を製造したこと以外は実施例１と同様に行った。
結果を表６に併記する。
【００４７】＜使用材料＞ 添加剤ａ ：ポリアクリル酸ナトリウム、市販品 添加剤ｂ ：ポリメタクリル酸ナトリウム、市販品 添加剤ｃ ：アクリル酸−メタクリル酸共重合体のナト
リウム塩、アクリル酸ナトリウム／メタクリル酸ナトリ
ウム重量比７／３、市販品
リウム塩、アクリル酸ナトリウム／メタクリル酸ナトリ
ウム重量比７／３、市販品
【００４８】
【表６】
【００４９】表６に示すように、本発明のアルミナセメ
ント組成物を配合した不定形耐火物は、流動性が良好
で、可使時間が確保でき、適度な硬化時間が得られ、高
強度発現性や高耐食性が得られた。
ント組成物を配合した不定形耐火物は、流動性が良好
で、可使時間が確保でき、適度な硬化時間が得られ、高
強度発現性や高耐食性が得られた。
【００５０】
【発明の効果】本発明のアルミナセメント組成物及びそ
れを用いた不定形耐火物は、従来品に無い高強度、高流
動性、高耐食性を有するものである。そして、このアル
ミナセメント組成物を耐火物分野に使用した場合、強度
発現性が良く、流動性、耐食性が向上する効果を奏す
る。また、耐火物分野のみならず、高強度発現性、高流
動性、耐食性が要求される化学プラントのライニング材
料や耐食材料としても使用可能である。
れを用いた不定形耐火物は、従来品に無い高強度、高流
動性、高耐食性を有するものである。そして、このアル
ミナセメント組成物を耐火物分野に使用した場合、強度
発現性が良く、流動性、耐食性が向上する効果を奏す
る。また、耐火物分野のみならず、高強度発現性、高流
動性、耐食性が要求される化学プラントのライニング材
料や耐食材料としても使用可能である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０４Ｂ 35/66 Ｃ０４Ｂ 35/66 Ｌ //(Ｃ０４Ｂ 28/06 24:26 22:10 24:26）
Claims (4)
- 【請求項１】 アルミナセメントとポリイタコン酸類を
含有してなるアルミナセメント組成物。 - 【請求項２】 アルミナセメント、ポリイタコン酸類、
及びアルカリ金属炭酸塩を含有してなる請求項１記載の
アルミナセメント組成物。 - 【請求項３】 ポリアクリル酸類、ポリメタクリル酸
類、及びアクリル酸類−メタクリル酸類共重合体からな
る群より選ばれた一種又は二種以上の添加剤を含有して
なる請求項１又は２記載のアルミナセメント組成物。 - 【請求項４】 請求項１〜３記載のうちの１項記載のア
ルミナセメント組成物と耐火骨材とを配合してなる不定
形耐火物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02200298A JP4027487B2 (ja) | 1998-02-03 | 1998-02-03 | アルミナセメント組成物及びそれを用いた不定形耐火物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02200298A JP4027487B2 (ja) | 1998-02-03 | 1998-02-03 | アルミナセメント組成物及びそれを用いた不定形耐火物 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11217254A true JPH11217254A (ja) | 1999-08-10 |
| JP4027487B2 JP4027487B2 (ja) | 2007-12-26 |
Family
ID=12070812
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02200298A Expired - Fee Related JP4027487B2 (ja) | 1998-02-03 | 1998-02-03 | アルミナセメント組成物及びそれを用いた不定形耐火物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4027487B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4806399B2 (ja) * | 2004-04-26 | 2011-11-02 | サソル・ノース・アメリカ・インコーポレーテツド | 高ｐＨ分散性ナノアルミナ |
-
1998
- 1998-02-03 JP JP02200298A patent/JP4027487B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4806399B2 (ja) * | 2004-04-26 | 2011-11-02 | サソル・ノース・アメリカ・インコーポレーテツド | 高ｐＨ分散性ナノアルミナ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4027487B2 (ja) | 2007-12-26 |
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