JPS627676A - 可撓性石灰質耐火物 - 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］ 本発明は可撓性を有する石灰質耐火物、特に、常温で変
形可能な石灰質耐火物に関する。

［従来の技術］ 石灰質耐火物は次の特徴を有する： 融点が２６００℃と高い； 高温真空下で安定である； 脱硫、脱リン能を有する。

このため各種耐火物として種々の検討が行なわれてきた
。しかし、ＣａＯと水との水和反応による消化速度が極
めて速く、このことは石灰耐火物の製造上及び使用上の
問題となり、使用されていないのが現状である。

このＣａＯの消化を防止するために、石灰クリンカーの
安定化を図る種々の努力が払われてきた。

すなわち、ＦｅｚＯ，、Ａ　Ｉ　２０３、Ｃｒ２Ｏ５、
Ｔ　ｉ　Ｏ２、Ｓ　ｉ　Ｏ２、Ｐ２Ｏ６、ＭｇＯ、Ｍ　
ｎ　Ｏ２といった酸化物を混在させて安定化する方法や
Ｃａ　Ｆ　２、ＬｉＦといったフッ化物で安定化する方
法、高温焼成あるいは溶融することによりＣａＯの結晶
を大きくし、消化を遅らせる方法または溶融したＣａＯ
を吹き飛ばして急冷し安定化する方法、更には焼成した
石灰クリンカーの表面にＣＯ２ガスを吸着させ、炭酸カ
ルシウムの被膜を形成して消化を防止するといった方法
が取られているが、いずれもＣａＯの消化を防止するに
は至っていない。石灰クリンカーの量的な保管や粉砕粒
調あるいは混練時においてＣａＯの消化が問題となり、
石灰耐火物を造る上で大きな障害となっている。− 上述のようなＣａＯの消化の問題を考広しなくてよい石
灰質耐火物として以下に記載する石灰石を利用した耐火
物が挙げられる。例えば本発明者の一部が係る特開昭５
５−５１７６３号公報には石灰石あるいは苦灰石に珪酸
塩あるいはリン酸塩を添加した吹付材、コーテイング材
、不焼成れんがとして使用する°石灰質耐火物が記載さ
れている。また、１１間昭５４−２００１６号公報には
マグネシア９５〜４０重量部と石灰石５〜６０重量部か
らなる骨材に結合剤を添加した吹付材が提案されている
。また、セラミックデータブック１９８０年の第２１１
〜２１８頁には石灰石にＣａＣｌ２を添加して焼成しな
れんがあるいは石灰石にＣａＣｌ２を添加し高温でホッ
トプレスしたれんが等が記載されている。しかし、吹付
材あるいはコーテイング材といった不定形耐火物では使
用現場に吹１寸機あるいはミキサーといった装置が必要
であり、簡単に施工できない欠点がある。れんがとして
使用する場なにも炉形状にあった形のれんがを製作する
必要があり簡便さに欠ける。

一方、可撓性を有する材質として特開昭４７−２３４２
３号公報にはせメンＩ・に樹脂エマルジョン及びセメン
ｌ〜に対し０．０１〜・５重量％のセメントの硬化を阻
害する物質を配りした可撓性のあるラテックスセメント
組成物が提案されている。また、特公昭４５−７１９６
号公報にはポリビニルホルマール樹脂に粉末状石膏を主
体とする無機質粉末及び無ａ！質繊維あるいは有機１丁
繊維を配きした可撓性成形物が記載されている。また、
特開昭５５．−７５１４号公報には無機耐火物粉末中独
あるいは無機耐火物粉末及び無ｖ！１繊維または有機繊
維またはそれら両者に結合剤として合成樹脂エマルジョ
ンまたはゴムラテックスまたはそれら両者を添加した可
撓性耐火ボードが記載されている。

［発明が解決しようとする問題点］ 上述の特開昭４７−２３４２３号公報及び特公昭４５−
７１９６号公報の可撓性材料はいずれも高温における収
縮が大きく、耐火物構造体として使用することは不可能
であり、またセメント質可撓性材料は多量の５ｉｎ２を
含有するため溶鋼等の溶融金属と接触するところでは好
ましくない。特公昭４５−７１９６号公報の可撓性成形
物は石膏を主体としており、多量のＳを含有するため、
セメント質可撓性材料と同様に好ましいものではない。

特開昭５５−７５１４号公報は無機耐火物粉末を使用し
ているが、ＣＬＩＯタリンカーやドロマイトクリンカ−
は耐火ボードを製造中に消化し、また使用までの保管中
にも消化するために、実際上使用できない欠点がある。

従って、現在まで可撓性のある消化しない石灰質耐火物
は１！ｔ！用されていない。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は既に使用したタンディツシュの側壁のような凹
凸を有する面や曲面を有する誘導炉、取鍋笠の炉、ある
いはタンディツシュカバー等の炉蓋に簡便に内張り施工
し、炉の断熱性を高めると共に溶鋼中の介在物やＳ、Ｐ
の吸収または酸素を減少することができる可撓性の石灰
質耐火物を提供するにある。

従って、本発明は石灰石または苦灰石またはそれら両者
１０〜１００重量部及びマグネジアク）ユンカー〇〜９
ＯｆｆｉＪｉ部よりなる骨材、アルカリ金層化合物また
はハロゲン化化合物の１種または２種以上０．１〜２０
重量部及び樹脂分としてき成樹脂エマルジョンまたはゴ
ムラテックスまたはそれら両者を３〜５０重量部を含有
してなる可撓性石灰質耐火物を提供するにある。

［作用コ 本発明は石灰石または苦灰石の生原「Ｆまたは耐火粉末
のマグネシアクリンカ−またはそれら両者よりなる骨材
にアルカリ金属化６物またはハロゲン化化合物またはそ
れら両者、及びき成樹脂エマルジョンまたはゴムラテッ
クスまたはそれら両者な添加配合してなる可撓性石灰質
耐火物である。

本発明において、骨材としては石灰石または苦灰石また
はそれら両者を使用する。これらを溶鋼中で用いる場合
には耐食性に問題はないが、スラグと接触する部分では
耐食性が劣るため、耐火物に耐食性を付与するために石
灰石または苦灰石またはそれら両者をマグネシアクリン
カ−と置換する必要がある。マグネシアクリンカ−の添
加配合量は石灰石または苦灰石またはそれら両者１０〜
１００ｆｆｌ量部に対し０〜９０重量部である。マグネ
シアクリンカ−の添加配キ量が９０重量部を超えると鋼
中の介在物の吸収能が低下すること及び断熱性が低下す
るために好ましくない。

本発明に使用する石灰石及び苦灰石は特に限定されるも
のではなく、通常製鋼用石灰のＷ、料として用いられて
いる石灰石あるいは耐火物用ドロマイトクリンカ−の原
料として用いられている苦灰石であってもよく、通常耐
火物に用いられている粒度のものが適用できる。

また、マグネシアクリンカ−も特に限定されるものでは
なく、耐火物用として利用されているものであればよく
、粒度も特に限定されるものではなく、通常耐火物とし
て使用されている粒度であればよい。

結合剤としてアルカリ金属化合物またはハロゲン化化合
物またはそれら両者を使用する。これらの結合剤を用い
ると石灰石あるいは苦灰石の焼結が阻止でき、収縮はほ
とんど起こらない。また、耐火物中のＣａＯが活性であ
り、また断熱性の高い多孔体が得られる。結合剤として
はアルカリ金属リン酸塩、例えばヘキサメタリン酸ナト
リウム、リン酸３ナトリウム、リン酸１力リウム等：ア
ルカリ金属珪酸塩、例えば１号珪酸ソーダ、２号珪酸ソ
ーダ、３号珪酸ソーダ、珪酸カリウム、珪酸リチウム等
；アルカリ金属ホウ酸塩、例えばホウ砂等；アルカリ金
Ｒ硫酸塩、例えば硫酸ナトリウム等；アルカリ金馬アル
ミン酸塩、例えばアルミン酸ソーダ等；アルカリ金属炭
酸塩、例えば重曹、炭酸ナトリウム等のアルカリ金属の
無機化合物並びにクエン酸ソーダ、ギ酸ソーダ、リグニ
ンスルフオン酸ソーダ等の各種アルカリ金属を３存する
アルカリ金属有機化合物、及びフッ化カリウム、フッ化
ナトリウム、フッ化カルシウノ＼、フン（ヒマグネシウ
ム等のフッ化物や塩化リチウム、塩化カリウム、塩化ナ
トリウム、塩（ヒカルシウ１１、塩化マグネシウム、塩
化バリウム、塩化アルミニウム、塩化鉄等の塩化物等の
ハロゲン化化合物が使用てきる。上述のアルカリ金属化
合物及びハロゲン化化合物を併用することもできる。こ
れらのアルカリ金属化合物及びハロゲン化化合物を使用
することにより耐火物に可撓性を付与することができ、
樹脂の焼失後、または石灰石、苦灰石の炭酸ガス解雛後
、高温下にさらされてもほとんど収縮しない構造体とし
て使用できる。

上述のアルカリ金属化き物またはハロゲン化化合物また
はそれら両者を石灰質耐火物に使用しないと１０〜２０
％もの収縮を引き起こし、耐火構造体として使用できな
い。

アルカリ金属化合物またはハロゲン化化合物の添加配合
量は０．１〜２０重量部が好ましく、添加配合量が０．
１重量部未満であると収縮抑制効果が働きにくくなり、
耐火構造体として使用できなくなり好ましくない、また
、添加配合量が２０重置部を超えると耐食性が劣り、ま
たこれ以上添加しても顕著な効果は得られない。

上述の石灰石及び苦灰石または石灰石、苦灰石及びマグ
ネシアクリンカ−にアルカリ金属化き物またはハロゲン
化化合物またはそれら両者からなる石灰質耐火物に可撓
性を付与するために水性懸濁液のき成樹脂エマルジョン
及びゴムラテックスを３〜５０重量部添加する。すなわ
ち、き成樹脂エマルジョン及びゴムラテックスとして酢
酸ビニルエマルジョン、エチレン・酢酸ビニルエマルジ
ョン、酢酸ビニル・アクリル酸エステルエマルジョン、
スチレン・ブタジェンラテックス、アクリロニトリルブ
タジェンラテックス等が使用でき、これらの１種または
２種以上を併用することができる。合成樹脂エマルジョ
ン及びゴムラテックスは最低造膜温度（Ｍ　Ｆ　Ｔ　）
が５０℃以下のものが好ましい。最低造膜温度が５０℃
を超えると乾燥後の石灰質耐火物は充分な可撓性を発現
しない場自がある。

合成樹脂エマルジョン及びゴムラテックスの添加量は３
〜５０重量部が好ましく、３重量部未満では可撓性が充
分てなく、施工時、特に曲面施工時に亀裂を生じ、施工
体として問題を生ずる。合成樹脂エマルジョン及びゴム
ラテックスの添加旦が多いはど可撓性は向上するが、５
０重量部を超えると施工後の予熱時または受鋼時に合成
樹脂エマルジョン及びゴムラテックスの消失により石灰
質耐火物の組織が脆弱化するため好ましくない。

本発明の可撓性石灰質耐火物は上述の配合物を混練し、
練土状あるいはペースト状態にしてプレス成形、振動に
よる流し込み成形あるいはローラーによる成形を行なっ
た後、１００〜１５０℃で乾燥することによって得られ
る。

本発明の可撓性石灰質耐火物は誘導炉、取鍋、タンディ
ツシュ等の曲面あるいは凹凸を有する炉の内張り耐火物
として容易に施工できると共に目地部分を減少すること
ができる。更に、石灰石、苦灰石を用いた石灰質耐火物
であるため、消化の心配がなく、長期間の保存が可能で
ある。更に、１・ｊ！川用に１０００℃以上の温度で加
熱することが望ましいが、用途によっては使用時まで予
熱する必要がない。加熱時に樹脂分が消失してもアルカ
リ金属化き物またはハロゲン化化合物またはそれら両者
により強度を有し、且っＣＯ□の解離後も収縮を起こさ
ず、見掛気孔率６０％程度の多孔体となり断熱性を有し
、更に活性なＣａＯを有する石灰質耐火物を提供するこ
とができる。この活性なＣａＯは溶鋼中の介在物あるい
はＰ＋Ｓを顕著に吸収することができるとともに高温下
でも安定であるため鋼中の酸素を高めることもないので
、高品位の鋼の生産が容易となる特徴を有するものであ
る。

［実施例］ 以下に実施例を挙げ、不発明可゛撓性石灰質耐火物を更
に説明する。

及１健 以下の第１表に記載する配合物を混練後、１　ｍＸ１ｎ
＋Ｘ３０＋＋＋ｎ＋の形状に５００　ｋｇ／　ｍ２にて
プレス成形し、１１０℃で２０時間乾燥した。可撓性石
灰質耐火物の特性と１５００℃焼成後の特性を第１表に
併記する。

第１ｋに示すように可撓性石灰質耐火物は２０゜〜４０
ｍｍの可撓度を存すると共に最大折損荷重は１５ｋｇで
あった。

比較品■は可撓性がほとんどなく、また比較品■は焼成
後の収縮が非常に大きく、内張り耐火材として構造的に
使用できないことがわかる。

４″：ヂ１゛［１ニー一 本発明品■と従来のマグネシア資の可撓性ボードとを５
００ｋｇ誘導炉の内張りに用いて鋼のＳ及び酸素量につ
いて比較を行なった。この結果、本発明品はマグネシア
質の可撓性ボードに比べＳが１／３に、酸素量が１／２
となり、本発明品は施工性に優れ且つ鋼の清浄化に対し
ても極めて優れた効果を発揮することが判明した。

［発明の効果〕 本発明可撓性石灰質耐火物は以下に記載する効果をもつ
： （１）可撓性であるため凹凸面、曲面等への施工が容易
である； （２）石灰石あるいは苦灰石を使用した石灰質耐火物で
あるため消化の心配が全くない；（３）本発明品を内張
り施工した後、使用前あるいは使用時に９００°Ｃ以上
の温度で加熱することにより活性なＣａＯが得られる；
（４）この活性なＣａＯにより鋼中の介在物やＳ、Ｐあ
るいは全酸素量を減少させることができる； （５）　１０００℃以上の温度で加熱することにより潰
れた断熱性を有した石灰質耐火物となる。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　石灰石または苦灰石またはそれら両者１０〜１００重
   量部及びマグネシアクリンカー０〜９０重量部よりなる
   骨材、アルカリ金属化合物またはハロゲン化化合物の１
   種または２種以上０．１〜２０重量部及び樹脂分として
   合成樹脂エマルジョンまたはゴムラテックスまたはそれ
   ら両者を３〜５０重量部を含有してなる可撓性石灰質耐
   火物。