JPS6033279A - 耐火性被覆材 - Google Patents

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】 （産業上の利用分野） 本発明は窯炉、煙道等′に使用される耐火物或いは建築
用板等の基材表面に塗布して耐火性を増大させる耐火性
被覆材およびこの耐火性被覆材よりなる保護層を表面に
被着形成した耐火物に関するものである◇ （従来技術） 窯炉等の高温雰囲気に烙らされる部分に使用される耐火
物の表面にはムライト、アルミナ等の粒状物を主成分と
してこれに粘土あるいは水ガラス等の粘着剤を添加した
耐火性被覆材を塗布して耐火物表面とその内部で焼成嘔
れる被焼成品との融着防止を図るとともに耐火物表面の
損傷防止を図っていたが、従来の被覆材を耐火物主体の
表面に被覆すると粘着剤として含まれる水ガラス等がガ
ラス化し、耐火物主体との熱膨張差によりクラックを生
じて剥離するために耐火物主体の保護機能が十分ではな
く、高温雰囲気による耐火物主体の酸化を十分に防止す
ることができないうえに断熱性が不十分であるために熱
衝撃綬衝効果が小もくて耐大物の寿命延長に十分寄与す
ることができない等の欠点があり、また、従来の耐火性
被覆材は保全、補修の施工頻度を高くする必快があるた
め施工コストが高くなる欠点％あった。

（発明の目的） 本発明は前記のような欠点をなくして剥離の虞れがない
うえ耐酸化性、耐熱衝撃性が良好で耐火物表面を有効に
検層することができる耐火性被覆材およびこれを被覆し
た耐火物を目的として完成されたものである。

（発明の構成） 本発明はセラミックス繊維３５〜！；０重紙％と無機バ
インダ−５０〜ｔＳ重量％とを主成分としてこれに適量
の有機性粘結剤を添加したことを特徴とする第１の発明
とセラミックス繊維３５〜ｊＯ重量％と無機バインダー
ｊＯ−乙ｊ重社％とを主成分としてこれに適量の有機性
粘結剤を添加した耐火性被覆材よりなる保護層を基材表
面に被着形成したことを特徴とする第２の発明とからな
るものである。

本発明に使用されるセラミックス繊維は使用温度を考慮
して選択されるものであって、例えば使用温度がδＯＯ
〜７６００℃である場合にはこの温度に耐えるアルミナ
を主成分とするアルミナ繊維とすることが好ましい。こ
のセラミックス繊維は粉砕後脱鉄され≦Ｏ〜３００メツ
シュ程度に篩分けて短繊維とする。一方、無機バインダ
ーとしてはセラミックス繊維をアルミナ繊維とする場合
ものが・よい。その理由はシリカが３重量％未満である
とバインダーとしての能力が低下して剥離し易くなり、
逆に７０重ｆｆｉ％を越えると耐火性被覆層の表面にシ
リカが融出して焼成品等との融着防止効果が小さくなる
からであり、また、シリカの粒径は均質性を高めて粒子
間の結合力の低下により接着力が小ａくなることのない
ようｊ〜３０μｍ程度とすることが好ましい。これらの
セラミックス繊維と無機バインダーとは、セラミックス
繊維３　！；−ｊ　０重量％に対して無機バインダー５
０〜６５重量％の比率で混合するとともに粉末状のカル
ボキシμメチルセｐロース、ポリビニルアルコ−Ａ／あ
るいはグリセリン等の有機性一時的粘結剤を例えば０２
〜／、０重量％程度の適量添加して耐火性被覆材とする
。セラミックス繊維と無機バインダーとの混合比率を上
述のように限定したのは、第１図に示されるように無機
ノ（インダーの含有率がｓｏ−ｇｔ重量％であるときに
耐火物表面への施工に好適な２３〜３０ポアズの粘性を
得ることができるためである。このようにして得られた
耐火性被覆材は耐火物主体や耐熱金属等の基材の表面に
対してスプレィ、”刷毛塗り、ディッピング等の適宜の
方法によりθ／　％　２ａｌｌ程度の厚ざで鋏蟇歯右妥
コーティングして保護層を被着形成する。但し、窯内の
壁面に使用するライニング耐火物を基材とする場合には
その表面に対しては断熱性を増す効果を重視して２層１
以上の厚さに被覆してもよい。このようにして得られた
耐火性被覆材はにはシロキサン結合が形成されて強固な
結合組織となるうえ基材を耐火物主体とした場合は仮焼
後においては耐火物主体と反応して表面に融着し、かつ
耐火物組織中に部分的に浸透して通気性のない保護層が
形成されることとなる。なお、第２図に示すように炭化
珪素質の耐火物主体を基材（１）とし、その表面にはセ
ラミックス繊維としてアルミる保護層（２）を被着形成
した場合には該保護層（２）の表層側がアルミナリッチ
な層（，２ａ）が形成されてその下方にシリカリッチな
層（２ｂ）が形成され、これらの２層により耐火物劣化
の原因となる酸素及び燃焼ガスの浸入を防止するので特
に優れた酸化防止効果を得ることができる。

（実施例） ７０メツシユに粉砕されたアルミナ短繊維とｌｊＯメツ
シュのアルミナ短繊維とを同重社ずつ混合したセラミッ
クス繊維３８重量％にシリカゾルを主成分とする無機バ
インダー６１．８型肌％を結合剤として添加すると七も
にカルボキシルメチルセルロース０２重社％を添加した
粘度１０ポアズの耐火性被覆材を炭化珪素を主成分とす
る板状の耐火物の表面に０７〜／ＩＩＩＩの範囲内に０
７朋ずつ厚さを変えて塗布し、これを最高温度／３！；
０°Ｃの焼成炉中に１２時間曝した後取出して衝撃抵抗
値を測定したところ、第３図に示すとおりの結果が得ら
れた。即ち、保護膜の厚さを／　ＮＨとした場合には保
護膜のない耐火物に比較してｌ弘倍の衝撃抵抗値を得る
ことができた。なお、保護層の膜厚を大きくすれば衝撃
抵抗値は増加するものの同図に示すように剥離発生率が
増加するので、実用上保護層の膜厚は０７〜／朋程度が
適切である。

次に、上記と同一の保護層が形成された板状の耐火物を
焼成炉内において３００〜ワＯＯ°Ｃに昇温したのも直
ちに常温の炉外へ取出して急冷し、亀裂発生状態を観察
したところ保護層が形成場れた耐火物表面に亀裂の発生
は詔められず、また、第弘図に示芒れるように急冷によ
る熱衝撃を受けた後も曲は強度は保護層のない耐火物に
比較してりｏｏ′ｃの急冷温度差において約／Ｓ％の向
上を示した。また、本実施例の保護層が形成された耐火
物を最高使用温度／３！；０″Ｃや焼成炉に継続的に使
用したきころ、保護層のない耐火物に対して約−倍の寿
命を示した。なお、以上の実施例では基材として炭化珪
素を主成分とする耐火物を用いたが、本発明の耐火性被
覆材はその他の耐火物や耐熱金属等にも適用できるもの
である０（発明の効果） 本発明は以上の説明からも明らかなように、セラミック
ス繊維と無機バインダーとを主成分としてこれに適量の
有機性粘結剤を添加したものであるから剥離の虞れがな
いうえ耐酸化性、断熱性、耐熱衝撃性等が良好で、窯炉
、煙道その他の高温算囲気にさらされる部分に使用嘔れ
る耐大物等の耐火材の損傷を防止してその寿命を延長す
ることができるもので、保全、補修の施行頻度を低下さ
せることができるから施工コストを低減できる経済的利
益もあり、優れた耐火性被覆材およびこれを被覆した耐
火物として産業の発達に寄与するところ極めて大である
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る耐火性被覆材の粘度とこれに含有
式れる無機バインダーの含有率との関係を示すグラフ、
第２図は本発明に係る耐火性被覆材を被覆した耐火物の
部分断面図、第３図は本発明に係る耐火性被覆材を被覆
した耐火物における保護層の膜厚と衝撃抵抗値および剥
離発生率との関係を示すグラフ、第グ図は本発明に係る
耐火性被覆材を被覆した耐火物における急冷温度差と該
急冷後の常温曲げ強度との関係を示すグラフである。 （１）：基材、（２）：保護層。 第２図 ２ａ 第３図 八（配　ハ１　（乍Ｖ屁）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 ｌ、セラミックス繊維３ｊ−５０重景％と無機バインダ
   ー５０〜６５重量％とを主成分としてこれに適量の有機
   性粘結剤を添加したことを特徴とする耐火性被覆材。 ２、セラミックス繊維をアルミナ繊維とシ、無機バイン
   ダーをシリカゾルとした特許請求の範囲第１項記載の耐
   火性被覆材。 ３、セラミックス繊維３！；−３０重量％と無機バイン
   ダー５０〜６５重量％とを主成分としてこれに適量の有
   機性粘結剤を添加した耐火性被覆材よりなる保護層を基
   材表面に被着形成したことを特徴とする耐火性被覆材を
   被覆した耐火物。