JPS62265151A - 成形材料 - Google Patents

成形材料

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JPS62265151A
JPS62265151A JP61106696A JP10669686A JPS62265151A JP S62265151 A JPS62265151 A JP S62265151A JP 61106696 A JP61106696 A JP 61106696A JP 10669686 A JP10669686 A JP 10669686A JP S62265151 A JPS62265151 A JP S62265151A
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alumina cement
molding material
molten metal
fibers
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JP61106696A
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桜井　誠二
薫 海野
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Nichias Corp
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Nichias Corp
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22—CASTING; POWDER METALLURGY
    • B22D—CASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D41/00—Casting melt-holding vessels, e.g. ladles, tundishes, cups or the like
    • B22D41/02—Linings
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • 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
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C04—CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04B—LIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00—Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/0087—Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00 for metallurgical applications

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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、耐熱性、断熱性、溶融”金属に対する
耐性、電気絶縁性、機械加工性等が良好で断熱材や電気
絶縁材として好適な成形物を与える水硬性め成形材料に
関するものであ石□。
本発明による成形材料は、特に、低融点金属鋳造装置の
たあの内張材および受湯容器を製造するのに有用である
。パ従来の技術　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　・・アルミニウムなど比較的ｆ庄融占の令尾゛
の信′岳契Ｍ１−匂いｆ溶湯と接触する部材たとえば樋
、溶湯保持炉、取鍋等を製造、構築らしくは補修するた
めの内張材として、いわゆるキャスタブル耐火物が広く
利用されている。キャスタブル耐火物は、適量の水と混
練してから型枠に流し込んで硬化させ、乾燥後焼晟して
付着水および結晶水を除くことにより、使用中の水蒸気
発生がなく耐火性も良い内張材を形成させるものである
。
上述のような鋳造装置内張り用のキャスタブル耐火物と
しては、アルミニウム等の溶湯１こ濡れ難く耐食性も比
較的良好なアルミナセメント系のものが従来普通に使わ
れている。しかしなが呟従来のアルミナセメント系キャ
スタブル耐火物によ′る内張材は、曲げ強度が充分でな
く、また、受湯前の焼成時あるいは使用開始後溶湯と接
触したときの温度上昇によりアルミナセメント水和物が
急激に分解脱水反応を起こすと強度低下と収縮による亀
裂を生じ易いという問題があった。
三のため、受湯前の焼成は通常１〜２週間を費して極め
て徐引＝昇温しながら行わ乞ければならず、また複雑な
形状に成形する三とも困難であった。
発明が解決しようとする問題点 本発明の目的は、焼成または高温での使用による亀裂そ
生しにくく、強度や断熱性等の物性も良好なキャスタブ
ル耐火物を提供することにある。
本発明の池の目的は、キャスタブル耐火物として使うほ
かにも、耐熱性、断熱性、溶融金属に対する耐性、電気
絶縁性、機械加工性等が要求される各種成形体の製造に
使用可能な、多用途の水硬性成形材料を提供することに
ある。
問題点を解決するための手段 本発明が提供する成形材料は、ガラスａＪｎｏ、１〜７
重量％、ワラストナイト繊ｍ２０〜６０重量％およびア
ルミナセメン）４０〜８０重量％の混合物からなる。
本発明の成形材料において、アルミナセメントは、従来
のアルミナセメント系キャスタブル耐火物におけるもの
と同様、アルミニウム等の溶湯に濡れ難く耐食性のよい
結合剤として使われている。特殊なものは必要でなく、
普通に市販されているＡ　Ｉ　２０３約４０〜８０重量
％、ＣａＯ約Ｉ　５〜４０重量％の組成のものから用途
に応じて適当なものを用いることができる。ワラストナ
イ）繊維は、周知のとおり、直径が約３〜５０μｍ、長
さが約１１６ＩＩ以下、アスペクト比（長さ／直径）が
約３〜２０の、繊維状形態をとったメタカルシウムシリ
ケー）　（ＣａＳｉＯｉ−融点１５４０℃）である、そ
の適量（２０〜６０重量％）を配合すると、焼成過程で
の亀裂発生を防止するとともに成形物の耐熱性と断熱性
を良くし、さらに強度を高める作用がある。２０重量％
未満では配合効果が充分でな（、一方、６０重量％をこ
えると、かえって強度を低下させるばかりか耐食性を悪
くする。またプラス繊維は、焼成過程での亀裂発生防止
と成形物の補強のために使われ、直径が１〜３０ＪＩｍ
程度で長さが３〜２５ＩＩＩＩＩ＋程度の耐アルカリ性
繊維、なかでもノルコニ７Ｉ＆分を含有するものが好ま
しい、配合量は少なくとも０．１重量％が必要であるが
、多量配合は均一分散が困難になるだけでなく、かえっ
て成形物の耐熱性および耐食性を悪化させ、さらにはア
ルミナセメントの凝結を阻害することにもなるので、約
７重量％が上限になる。
なお、一般的なセメント製品やケイ酸カルシウム成形体
にガラス繊維あるいはワラストナイ）ａＪｔｔを加えた
場合の補強作用は公知であるが、アルミナセメントを結
合剤とした成形物もしくはその半製品が高温度に加熱さ
れたと軽アルミナセメント水和物が起こす分解脱水反応
に基づき生じる亀裂を、ガラス繊維とワラストナイト繊
維との併用により防止できることは知られていない、ｆ
ｆラス繊維は、亀裂の成長を抑制する作用にすぐれては
いるが、上記理由によりその配合量が制限されるため、
これのみで亀裂の発生を防止することは困難である。ま
た、ワラストナイト繊維だけでも、高温加熱時の亀裂発
生を抑えることはできない、これは、ワラストナイト繊
維が繊維状であるとはいえごく短いものであるため、一
旦亀裂が発生するとその成長を抑えることができないか
らである。アルミナセメント硬化物との親和性がよく多
量配合が可能なワラストナイト繊維により微細亀裂の発
生を極力防止し、発生した微細亀裂もその成長をガラス
繊維により拘束することによって初めて、アルミナセメ
ント系成形物の亀裂発生防止が可能になる。
本発明の成形材料に多量に配合されているワラストナイ
ト繊維はまた、成形物を切削など機械加工が可能なもの
とするのに役立っている。
発明の効果 本発明による成形材料は、従来のキャスタブル耐火物そ
の池の水硬性成形材料と同様に、適量の水を加えて混練
したのち、所定形状の型枠に流し込み、振動鋳込みする
などの方法により成形し、乾燥後、アルミナセメント水
和物の脱水呻必要な約７００℃以上の温度で焼成するこ
とにより、寸法および組成の安定した耐熱性成形物とす
ることができるが、その際、焼成のための昇温を数時間
で完了するような急速昇温焼成を行なっても亀裂を生じ
ることがない、したがって、従来のキャスタブル耐火物
を用いる場合に比べてきわめて短時間で且つ少ない熱エ
ネルギー消費量で、耐熱性のよい成形物を得ることがで
きるし、複雑な形状の成形物も、亀裂発生のおそれなく
製造することができる。
本発明の成形材料は、これより得られる成形物が溶融金
属に濡れず、耐熱性がよく、断熱性もあり、また機械加
工が可能で電気絶縁性もよい（体積抵抗ＩＱ＋３Ω−ｃ
Ｉ１１程度、表面抵抗ＩＱＮΩ程度）という特長がある
から、これを生かして、いわゆるキャスタブル耐火物と
しての使い方のほかに、一般的な鋳造装置部材、炉材、
電気絶縁材料等製造のための成形材料として使用するこ
とができる、用途の広いものである。
ヌ１廻 以下、実施例および比較例を示して本発明を説明する。
実施例　１ 第１表に示した配合の成形材料と水とを充分混練したも
のを型枠に流し込んで２４時間養生し、脱型後１００°
Ｃで２４時間乾燥し、さらに毎時１００℃の昇温速度で
７００℃まで昇温し、この温度に３時間保って焼成する
ことによりアルミナセメント水和物の分解脱水を行い、
中空パイプ（肉厚２０ｍｍ、外径１００ｍｍ、長さ１０
０１００Ｏ、柵（肉厚５０關、幅３００１ＩＩＩ６、長
さ２００Ｏｎ＋ｎ＋）及ゾ板（肉厚２５ＩＬＩＩＩｌ、
幅６００開、長さ９００關）を製造した。なお、製造に
用いた材料は次のようなものである。
〃ラスｍ、ｍ　：　Ｚｒ０２１７重量％を含有する耐ア
ルカリ性ガラス繊維；直径１５１１ｍ ワラストナイトａ維：平均長さ２ＳＯＩＩｍのものアル
ミナセメント　：　Ａ１．０，７４重量％、Ｃａ０２３
重量％の化学組成のもの また、比較例３，４は、下記組成の市販キャスタブル耐
火物である。
比較例３：耐火シャモッ）８０％、アルミナセメント２
０％からなるいわゆる耐火キャスタブル系のもの比較例
４：軽量骨材６０％、アルミナセメント４０％からなる
いわゆる軽量キャスタブル系のもの上記のうち板の製造
例の経過を示すデータおよび中空パイプ（焼成済み製品
）について観察された亀裂の有無を、第１表−二併せて
示す。
上記成形物のうち実施例３によるものを、アルミグイキ
ャスト工場における樋、ラドル、トラフ、保持炉、取鍋
、移送第 パイプなど、溶湯と接する部材として使用したところ、
溶湯付着がなく、保温性がよく、湯もれもない、長期間
安定した根菜が可能な装置が構成された。
また、各実施例成形物を鉛、スズ、亜鉛の各溶湯に対し
て２００時間接触させた結果、溶湯に濡れず、且つすぐ
れた耐食性を示すことが確認された。
１表

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）ガラス繊維０．１〜７重量％、ワラストナイト繊
    維２０〜６０重量％およびアルミナセメント４０〜８０
    重量％の混合物からなる成形材料。
  2. （２）ガラス繊維が、ジルコニア成分を含有する耐アル
    カリ性ガラス繊維である特許請求の範囲第１項記載の成
    形材料。
  3. （３）ガラス繊維が平均長さ３〜２５ｍｍのものである
    特許請求の範囲第１項記載の成形材料。
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