JPS5997578A

JPS5997578A - 機械加工可能な繊維ボ−ド

Info

Publication number: JPS5997578A
Application number: JP58210005A
Authority: JP
Inventors: ロバ−ト・エル・フア−マ−; トマス・エイ・ジヨンソン; ウイリアム・ジ−・ロング
Original assignee: Babcock and Wilcox Co
Current assignee: Babcock and Wilcox Co
Priority date: 1982-11-15
Filing date: 1983-11-10
Publication date: 1984-06-05
Also published as: ES8608995A1; ES8504535A1; ES539602A0; AU2099583A; BR8305896A; ZA838196B; CA1214794A; ES527236A0; EP0109196A1

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】本光明は、溶融アルミニウム及びその合金と接触下で使
用する為の、機械加工可能な繊維ボード（板）製晶に閃
するものである。

溶融アルミニウム及びその合金の取扱いにおいて、溶湯
に対して化学的に不活性な、低熱伝専率を有する耐火製
品自体或いは耐火材ライニング部品を使用することがき
わめて所望される。これら製品は、例えば、邪魔板或い
はライニング樋システム用に使用されるプレスポード或
いは溶湯を移送過程中内部を通して注ぐ管状部材の形態
をとりうる。

アルミニウム業界においてはこれらボード製品の機械加
工は一般に標準的な木工用機械及び技術を使用して達成
されているから、これら製品の機械加工性は重要である
。広く様々の形状のものが使用されるから、整寸された
部品を注文するより部材を機械加工した方が安上りであ
る。代表的用途は、切断、ドリリング、タッピング、心
残し中ぐり、ねじ切り或いはミリング、サンディング、
臂曲表向或いは段付き形状、角ばった形状或いは不規則
な形状を形成させるＡ旋盤のような成形機械の使用或い
は使用中保持されねばならない縁辺を創出する技術を必
要としよう。例えば、連続溝ねじが管状部材に旋回削り
されよう。

寸法安定性、スポーリング耐性並びに熱及び機械的衝撃
への耐性のような溶融アルミニウム用途において好都合
な他の望ましい性質をも具備する材料がこれまで使用さ
れてきた。米国特許第３、２６９．８４９及び３，２９
４．５６２号に開示されるような繊維質耐火材がこの点
で特に有用性を持つことが知られている。しかしながら
、こうした耐火材は所定員のアスベスト繊維を含有して
いる。

ところが、アスベストは今やアスベスト症、肺ガン及び
中皮＋１ｎｊという少くとも３．つの主たる病気の原因
として因果関係づけられた。多くのアルミニウム工場が
周り（（に粉塵を発生する恐れのある木工用機械を使用
しての作業を慣用としているという事実に由り、アスベ
スト繊維を有する耐火材を使用することはいまやきわめ
て所望されざるものとなっている。しかし、多くの繊維
質耐火組成物はアスベスト繊維糸製品の代替として使用
しえない。

何故なら、これまでの代替品を使用すると、繊維或いは
組成物が劣化したり（溶融アルミニウムと反応）、耐熱
性が不充分であったり、或いは溶融アルミニウムへの曝
露に除して上述した所望される性質を示さなかったりし
たからである。

従って、機械加工作業に適応ししかもこれまで使用され
たアスベスト繊維耐火材と同様の性状を具備する、アス
ベスト耐火製品の代替物への必要性が存在している。結
合材として粘土を使用する繊維質耐火材が米国特許第３
．５１０．　！＋　９４　＋３．３４８，９５７１及び
４，２５４８１２号に開示されているが、これらではま
だ性能不足である。

本発明は、アスベストを含有せずしかもアスベストを含
有する製品と同様の有益な性質を具備する、溶融アルミ
ニウム用途において使用する為の、耐火繊維及びアルミ
ン酸カルシウムセメントを含有する機械加工可能な耐火
製品に向けられる。耐火セラミック繊維、アルミン酸カ
ルシウムセメント、必要なら添加剤及び水から成る組成
物が所望の形状にプレス或いは押出成形されそして後水
分を除去する為乾燥される。乾燥製品は特定の用途にあ
わせて機械加工される。

本発明の目的は、溶融アルミニウムと共に使用すること
のできる低密度耐火繊維及びセメント耐火製品を提供す
ることである。

本発明のまた別の目的は、標準的な木工用等の加工機械
及び技術を使用しても優れた機械加工性を有する低密度
耐火製品を提供することである。

本発明に従えば、耐火繊維、アルミン酸カルシウムセメ
ント及び必要なら結着剤としての少最の粘土を包吉する
機械加工可能な繊維ボード製品が提供される０本組成物において使用される繊維は、５〜９５ｉｔ％ア
ルミナ（残部は大半５ｉ０２）を含む一般的なアルミノ
珪酸塩繊維、ガラス繊維、或いは砂岩、石灰岩、製鋼工
場スラグ等のような原料から作製される多くのミネラル
ウール（鉱物綿）繊維のし）ずれか或いは組合せであり
うる。１０〜９０重景％の計において使用されうる。過
通なアルミノ珪酸塩セラミック繊維は「カオウール」の
商品名の下で製造されている。「カオウール」セラミッ
ク繊維は代表的に４５％アルミナ及び５２％シリカ並び
に少柑の不純物から成る化学的組成を有する。

このセラミック繊維は、約３２００’Ｆ（１７６０℃）
の融点、低熱伝導率、低熱容景を有しそして熱衝撃に対
してきわめて耐性がある。

本発明において使用するに適当なアルミン酸カルシウム
セメントは、レハイ　ポルトランドセメン）社（Ｌｅｈ
ｉｇｈ　Ｐｏｒｔｌａｎｄ　Ｃｅｍｅｎｔ　Ｃｏｍｐａ
ｎｙ　）から販売されるレフコン（Ｒｓｆｃｏｎ　）及
びアルミニウムカンパニーオプアメリカオプボーキサイ
ト社から販売されるＣＡ−２５である。アルミン酸カル
シウムセメントは、繊維ボードが使用される温度に耐え
うるから、ポルトランドセメントより好ましい。使用さ
れるセメントの量は、セメント及び繊維の総取散に基い
て１０〜９０束猷％の範囲にあり、ボードの最終性質に
影響を与える。一般に、セメント量の増大は、一層硬質
の、一層高密度の、−増強力なそして熱伝導性の増大せ
るボードの生成を意味する。セメント対繊維比について
は限界値が存在し、それ以下では標準的な木工技術を使
用して良好な機械加工が困難となる。この比率は約１：
８である。セメント含量は恐らくは最大使用温度及びア
ルミニウム侵食に耐える能力にほとんど影響を持たない
であろう。

ベントナイト粘土、カオリン粘土、アルミナ（ボーキサ
イト）及びパイ四フィライトのようなアルミニウム含水
珪酸塩から選択される添加剤が混合物の成形性を向上し
そしてボードの最終強度を向上する為に０〜２５％、好
ましくは０〜１５％の量において添加されうる。粘土添
加鰍の増大は成形中の水除去速度を非常に遅くする。機
械的強度、機械加工性、溶融アルミニウム耐食性及び耐
火性へのこれら添加剤の影暢は完全には解明されていな
いが、左程に大きくはないと考えられる。

結着剤として同様に機能しうる他の添加剤は、コロイド
シリカ及びコロイドアルミナである。くえん酸や硼酸の
ような遅延剤がセメントの水和反応を制御するのに添加
されうる。凝集剤がスラリー中のセメントの細分粒子を
団結して脱水中のそれらの損失を防止しそして水除去を
容易ならしめる為に添加されつる。良好な結果を与えた
凝集剤の例は、酸、アルカリ、或いは陽イオン或いは陰
イオン長鎖ポリマー或いは帯′ｗＬ澱粉のような帯電物
質である。本発明の好ましい具体例は、７０〜８０重社
％アルミン酸カルシウムセメント、２０〜３０重景％耐
火繊維及び１０東量％以下の粘土、アルミナ及びアルミ
ニウム含水珪酸塩から選択される添加剤から実質成るも
のである。

本緘維ボードの製造１稈において、耐火繊維はセメント
及び水と混和される。この混合物からボードを成形する
のに幾つかの方法が使用されうるけれども、スラリープ
レス法が多く採用される。

使用しうる他の方法は、混合物を型内に流し込むか或い
は非スラリー型混合物を賦形体にプレスすることを含む
。繊維及びセメント並びに他の添加剤が水に混合されて
、約１５重量％前後の固形分から成るスラリーを形成す
る。繊維及びセメント混合物に添加される水の実際量は
、使用される成形法の型式及び製品の意図する使途に依
存する。

１５重憾％固形分という粘稠度は満足すべき製品を得る
為に臨界的なものではない。混合後、スラリーは型内に
置かれそして多孔パンチでプレスされ、水の大半を搾り
出す。この浸潤プレス賦形体は乾燥されて最終賦形体を
生成する。乾燥未焼成成形体はその後標準的な木工用機
械を使用して機械加工されうる。製品が焼成されるか否
かは意図する最終用途に依存する。

製品ボードは２５〜９０、好ましくは５０〜６５　ｐｃ
ｆの密度を有する。

例１〜１２これら例のすべてにおいて、総固形分重量に基いて表に
示した比率下の各械成分が水と混合されてｒ＋　１５　
ｒｌｊハ七％固形分のスラリーを形成した。混イ、を伸
、スラリーは型内に置かれそしてスラリーを脱水するべ
くプレスされた。代表的に、例７の製品か、耐火材に対
してもつとも苛酷な侵食をもたらすことで知られる溶融
アルミニウム合金７０７５中に１４００下（７６０℃）
において４８時間浸濃された。この繊維ボードは化学的
侵食或いは溶融アルミニウム浸透の兆候を全く示さなか
った。

Claims

【特許請求の範囲】１）１０〜９０重坦％アルミン酸カルシウムセメント及
び１０〜９０重Ｍ％耐火繊維を含む機械加工可能な繊維
ボード。２）耐火繊維がアルミノ珪酸塩繊維、ガラス繊維及びミ
ネラルウール繊細の群から達択される特ｙｒｆＷＩＶ求
の範囲第１項記載の繊維ボード。３）ボードが２５〜９０　ｐｃｆの密度を有する特許請
求の範囲第１項記載の繊維ボード。４）ｔｏ〜９ＯＮ畑％アルミン酸カルシウム七メント、
１０〜９ｏ重量％耐火＃ｉｅｉ維及び２５重が％以下の
粘土、アルミナ及びアルミニウム含水珪酸の群から選択
される少くとも一極の添加剤を含む機械加工ｒｊＪ能な
繊維ボード。５）耐火繊維がアルミノ珪酸塩繊維、ガラス繊維及びミ
ネラルウール繊細の群がら達択きれる特ｒ′ＰＫｎ求の
範囲第４項記載の繊維ボード。６）繊維ボードが１５重量％以下の愈の粘土を含む特許
請求の範囲第４項記載の繊維ボード。７）ボードが２５〜９０　ｐｃｆの密度を有する特許請
求の範囲第４項記載の繊維ボード。８）７０〜８０重鼠％アルミン彬カルシウムセメント、
２０〜３０重Ｎ％耐火鍬維及び１０重景％以下の粘土、
アルミナ及びアルミニウム含水珪酸塩から選択される添
加剤から実質成り、溶融アルミニウム取扱い用の５０〜
６５　ｐｅｆの密度を有する特許請求の範囲第４項記載
のｈＡ維ボード。