JPS598673A

JPS598673A - 流動耐火物

Info

Publication number: JPS598673A
Application number: JP57118927A
Authority: JP
Inventors: 花田　明; 誠尾形; 秀明大橋
Original assignee: Nippon Crucible Co Ltd; Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Crucible Co Ltd; Nippon Steel Corp
Priority date: 1982-07-07
Filing date: 1982-07-07
Publication date: 1984-01-17

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】この発明は高炉出銑口孔造部、高炉出銑樋あるいはタン
プッシュ等の溶融金属容器内張りに使用する流動耐火物
に関する。

流動耐火物は加水混練した耐火物を中子等の型枠内に流
し込んで施工体を成形するのに使用されている。加水混
練物は施工するまではその流動性が変化せず、施工完了
後に速やかに型枠を施工体から取りはずしかできる程度
の凝結強度を有することが望ましい。そして施工体から
型枠を取りはずした（以下、脱型という。）後では、施
工体に含まれる水分を除去するために、加熱乾燥を行う
際の加熱によって混練物に含有する結合材が硬化焼結す
る。

従来、流動耐火物としては一般にアルミナセメントを結
合材とした水硬性キャスタブル耐火物が主体であったが
、この種の水硬性キャスタブル耐火物を前記高炉出銑口
孔造部等の使用条件の苛酷なところで使用すると、アル
ミナセメントに起因する爆裂およびＣａＯ含有による耐
食性の不足が生ずる。また加水混練後、施工に必要な時
間（以下可使時間という）が短かい等の欠点がある。こ
の改善のため、本出願人はアルミナセメントを使用しな
い流動耐火物を特願昭５２−４０６９９号で提案した。

この流動耐火物の概略は結合材として、アルミナセメン
トを全く使用しない流動耐火物であつて、アルカリ金属
塩と水に難溶性のトリポボ１．１１Ｊン酸アルミニウム
を結合材とＬ２て使用するものである。

トリポリリン酸アルミニウム粉末はアルカリ金属塩を硬
化させ、高温において両者が焼結するが、アルミナセメ
ントにみられるような爆裂および耐食性の不足等はなく
、トリポリリン酸アルミニウムの緩慢な作用によって可
使時間は十分長くなる。

しかしながらこの耐火物は、大補修時のごとき十分な施
工時間がとれ、加熱条件等が計書的スケジュールに沿っ
て行うことができる場合には問題ないのであるが、高炉
出銑口孔造部のごとく、従来使用しているスタンプ材が
短時間で乾燥完了することができるのに比して、流動耐
火物では水分使用量が多いから乾燥時間に多く時間をか
けなければならない。従って前記高炉出銑口孔造部など
では脱型時間をできるたけ短かくしなければならないが
、この耐火物では硬化が緩慢すぎる欠点があった。

そこで本出願人は、この改良のため特願昭５３−１０．
８９２６号において、結合材として前記トリポリリン酸
アルミニウムおよびアルカリ金属塩のほか、少量のアル
ミナセメントを前記諸成分と共に使用することを提案し
、これによって短時間脱型の問題を克服した。アルミナ
セメントを使用することは、その使用量が通常の水硬性
キャスタブルより著しく少ないから、水硬性キャスタブ
ルにみられる耐食性の劣化、爆裂性などの欠点は現われ
ない。しかしながら、これらの発明をさらに詳細に研究
してみると、トリポリリン酸アルミニウムはアルカリ金
属珪酸塩に対しては、その作用は緩慢ではあるが硬化剤
として作用し、アルミナセメントに対しては硬化遅延剤
として作用している。

一方、アルカリ金属珪酸塩はアルミナセメントに対して
は硬化促進剤として作用する。従ってアルカリ金属珪酸
塩とアルミナセメントの両者を含有するこの耐火物は高
炉出銑口孔造部にみられるように、施工被体面に残熱が
ある部所等の反応促進′の要素が加わると施工後の硬化
開始から完了までの時間が短かすぎてマッドガン先端部
と孔造材表面とのすり合せ面の研削作業が困蒔になって
しまうという欠点がある。このような作業条件のもとで
も満足に使用できるようにするためには、１−ＩＪポリ
リン酸アルミニウムの添加量を多くするという調整策を
とる必要がでてくるが、この場合には多量に加えたトリ
ポリリン酸アルミニウムのアルミナセメントに対する硬
化遅延効果が働いて硬化が進まず、短時間脱型を困斧に
するという弊害があったりするほか、トリポリリン酸ア
ルミニウムの使用量が増加するという問題があった。

本発明は以上に述べた問題を改善した流動耐火物に係る
。この発明は耐火性材料１００重帳部に対し、重量で水
硬性カルシウムアルミン酸塩０．２〜４部、水に難溶性
のトリポＩＪ　ＩＪン酸酸層ルミニウム００Ｆｒ−２部
、耐火粘土０．５〜５部、分散剤０．０１〜０．５部お
よび必要により金属アルミニウム０．１〜１部を添加し
、加水混練することを特徴とする流動耐火物である。耐
火性材料は焼結アルミナ、電融アルミナ、仮焼アルミナ
、炭化珪素、窒化珪素、黒鉛およびフールピッチ等が使
用できる。カ　５− ルシウムア、ルミン酸塩はアルミナセメントが代表的な
ものである。カルシウムアルミン酸塩は前記耐火性材料
１００重量部に対して４重量部を超えると耐食性劣化が
顕著となり、また０、２重量部を下回ると硬化強度助長
の効果がなくなり、従ってこの範囲内で使用する。

水に難溶性のトリポリリン酸アルミニウムは前記カルシ
ウムアルミン酸塩の硬化遅延剤として作用する。従って
混練後の耐火物の可使時間は著しく延長される。トリポ
リリン酸アルミニウムの添加量は、アルミナセメントと
アルカリ金属珪１１［とが併用されている特願昭５５−
１０８９２６号の発明よりさらに低くすることが可能と
なる。すなわち添加量の範囲は耐火性材料１００重量部
に対して、水に難溶性のトリポリリン酸アルミニウム０
゜０５〜２重量部である。０６０５重量部以下では、硬
化遅延の効果が生じ輸く、２重量部以上では施工後の施
工体の硬化の障害になる。水に難溶性のトリポリリン酸
アルミニウムにつψては特願昭５２−４０６９９号で記
載したものを使用できる。耐火粘＝　６− 土は耐火物の成形性付与剤および結合材となる。

耐火性材料に対して耐火粘土０．５重量部以下では配合
物のセグリゲーションがみられる。また流動性がなくな
るので、流動性を確保するために余分の添加水が必要と
なる等の欠点が現われる。５重量部以」二添加すると、
配合物の粘性が増大する。

この場合も所定の流動性を確保しようとすれば余分の添
加水が必要となる。−１：た分散剤としてピロリン酸ソ
ーダ、縮合有機酸アルカリ塩等を０．０１〜０．５重量
部添加する。分散剤は配合物中の微粉部分の分散をよく
するから徴用成分の添加量を極小にすることができ、ま
た減水することができる。

さらに必要により金属アルミニウムを耐火性利料１００
重量部に対し、０，１〜１重量部添加する。

金属アルミニウムを添加すると、金属アルミニウムがア
ルカリ性の水と反応して発熱し、この発熱が施工体の乾
燥を促進するから、施工体部分は短時間で乾燥すること
ができる。金属アルミニウム粉末には、現在市販されて
いるフレーク粉とアトマイズ粉のいづれも使用でき、ア
ルミニウム合金であっても、前記の目的に沿うものは使
用できる。

次に本発明の実施例について述べる。

実施例１゜重量で、電融アルミナ７０部、仮焼アルミナ５部、炭化
珪素２０部およびコールピッチ５部からなる耐火性材料
１００部に対し、耐火粘土４部、アルミナセメント２部
、および水に罹溶性のトリポリリン酸アルミニウム粉末
０．０６部にビロリン酸ソーダ粉末０．１部、縮合有機
酸ソーダ０．０３部に水６．３部を添加し混練した。

実施例２゜重量で、電融アルミナ７０部、仮焼アルミナ５部、炭化
珪素２０部およびコールピッチ５部からなる耐火性材料
１００部に対し、耐火粘土４部、アルミナセメント２部
、および水に離溶性のトリポリリン酸アルミニウム粉末
０．０６　部、ピロリン酸ソーダ粉末０．１部および金
属アルミニウム粉末０．５部、縮合有機酸ソーダ０．０
３部に水６．３部を添加し混練した。

実施例３゜重量で、電融アルミナ７０部、仮焼アルミナ７部、炭化
珪素１８部およびコールピッチ５部からなる耐火性材料
１００部に対し、耐火粘土２部、アルミナセメント２部
、水にＩｆ溶性のトリポリリン酸アルミニウム粉末０．
２部、ピロリン酸ソーダ粉末０．１部および金属アルミ
ニウム粉末０．５部、縮合有機酸ソーダ０，０３部に水
５．７部を添加し混練した。

第１表において、これらの実施例の物理的性質および高
炉出銑口孔活部に使用した結果を示す。

第１表における物理的性質を測定する試験体の作成およ
び測定方法について述べる。

各実施例の混練物を内法４０Ｘ４０Ｘ］６０ｍｍの金型
に流し込み試験体を成形した。温度２０±３゛Ｃ２湿度
８０〜８５％の条件下で１５時間養生した後、型を外し
、１０５〜ｌ　ｌ　Ｏ’Ｏの乾燥器で乾燥したのち、８
００’Ｏおよび１，４５０’Ｏで焼成した。１１０゛Ｏ
乾燥物、８００°Ｃ焼成物および１，４５０゛Ｏ焼成物
について残存線変化率、曲げ強さ、気孔率およびかさ密
度を測定した。８００Ｃ乾燥物については、８００Ｃに
おけ−９＝る熱間曲げ強さを、ｌ、／１５０’Ｃ焼成物については
、１．４５０’Ｏにおける熱間曲げ強さをそれぞれ測定
した。

次に各実施例の耐火物を高炉内容積４，０００ｍｍ級の
高炉の高炉出銑口孔活部に使用した結果について述べる
。

使用量はいづれも約１，０ＯＯｋＩｌであった。従来の
スタンプ材の場合も約］　、　０ＯＯＪであるので使用
量はほぼ同量で変りなかった。

死活部の施工に要した時間は、実施例の場合、４名作業
で約４０分要した。これは従来のスタンプ材の場合が４
名作業で約２時間要していたのに比較して著しく作業時
間が短縮した。施工後、施工体は硬化を始め、約２〜２
．５時間で脱型することができた。加熱乾燥後、マッド
ガンとのすり合せ面の研削作業を行い、施工完了した。

通続タップ数、死活部材としての耐食性についてもほと
んど大差なく、申し分なく使用することができた。

第１表における耐食性は通続量］　、　０００）ン当り
の耐火物の直径方向の損耗量（ｍｍ）で示した。スタン
　１０− プ材の場合、通続タップ数は約１５０〜２２０回であり
、耐食性としての損耗量は１．４〜１．８晒である。

また、炉内から噴出するガスに対するシール性について
は、スタンプ材の場合より良好であった。

従来のスタンプ材においては、スタンプ施工のため充填
むらを生じまた層間接着性が悪く、このため施工体にガ
スによる亀裂や剥離が起り、炉内から噴出するガスを抑
止することが困雛であるに対し、本発明の耐火物では構
造的に一体構造を得ることができるから、スタンプ材に
比してガスシール性に優れている。

第１表

Claims

【特許請求の範囲】

（１）重量で、耐火性材料１００部に対し、水硬性カル
シウムアルミン酸塩０．２〜４部、水［ＮＩ溶性のトリ
ポリリン酸アルミニウム０．０５〜２部、耐火粘土０．
５〜５部、分散剤０．０１〜０．５部添加し、加水混練
することを特徴とする流動耐火物。
（２）重量で、耐火性材料１００部に対し、水硬性カル
シウムアルミン酸塩０．２〜４部、水に難溶性のトリポ
リリン酸アルミニウム０．０５〜２部、耐火粘土０．５
〜５部、分散剤０．１〜０．５部および金属アルミニウ
ム粉末０．１〜１部添加し、加水混練することを特徴と
する流動耐火物。