JP2000226268A

JP2000226268A - 耐火物吹付け施工方法およびその施工方法に使用する吹付け耐火物

Info

Publication number: JP2000226268A
Application number: JP11030710A
Authority: JP
Inventors: Kozo Yamada; 孝三山田; Toichi Shirama; 統一白曼
Original assignee: Harima Ceramic Co Ltd
Current assignee: Harima Ceramic Co Ltd
Priority date: 1999-02-08
Filing date: 1999-02-08
Publication date: 2000-08-15

Abstract

(57)【要約】【課題】耐火物の吹付け施工において、吹付け耐火物
の耐食性および付着率を向上させる。【解決手段】施工水分の添加で予め泥しょう状に調整
した吹付け耐火物を吹き付ける際、ノズル内で前記吹付
け耐火物に対し、粉末急結剤および耐火物微粉の混合物
を添加することを特徴とした、耐火物吹付け施工方法で
ある。吹付け耐火物に対する粉末急結剤の添加が、耐火
物微粉との組み合わせによって安定し、吹付け耐火物の
耐食性および付着率の向上を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【0001】

【発明の属する技術分野】本発明は、耐火物吹付け施工
方法とそれに使用する吹付け耐火物に関する。

【0002】

【従来の技術】高温炉、溶融金属容器、溶融金属処理装
置等における内張りの形成あるいは内張りの補修におい
て、吹付け施工が行われている。吹付け施工は、迅速な
施工が可能、施工枠を使用しない等のメリットがある。

【0003】この吹付け施工方法として、施工水分の添加で
予め泥しょう状に調整した吹付け耐火物を吹き付ける
際、ノズル内で前記吹付け耐火物に急結剤を添加する方
法が知られている。例えば特開平10-182246号公報、特
開平10−95678号公報等（ここでは、急結剤を凝集剤と
表示されている）に見られるとおりである。

【0004】この施工方法はノズル内で急結剤を添加するこ
とで、吹付け耐火物の貯留中での硬化、あるいは材料内
で吹付け耐火物が硬化する圧送管閉塞といった問題が回
避される。

【0005】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この吹付け施
工は多量の施工水分を添加して行われるため、施工体が
多孔質となって耐食性に劣る。また、施工時に吹付け耐
火物のハネ返り、ダレ落ちが生じ、付着率の向上が望ま
れている。本発明は、従来の耐火物吹付け施工方法にお
ける上記問題の改善を目的とする。

【0006】

【課題を解決するための手段】本発明は、施工水分の添
加で予め泥しょう状に調整した吹付け耐火物を吹き付け
る際、ノズル内で前記吹付け耐火物に対し、粉末急結剤
および耐火物微粉の混合物を添加することを特徴とし
た、耐火物吹付け施工方法である。

【0007】この種の吹付け施工において、ノズル内で添加
する急結剤は液状または粉末のいずれかが使用される
が、本発明では粉末急結剤を使用する。粉末急結剤は溶
剤成分（水分）を含む液状急結剤に比べ、吹付け耐火物
に添加する施工水分の絶対量が少なくなり、その分、施
工体の気孔率が低く押さえられるためである。

【0008】粉末急結剤は、ノズル内において圧搾空気をも
って吹付け耐火物に添加される。しかし、粉末急結剤は
液状急結剤と違って、吹付け耐火物に対する添加が連続
的に行われず、安定しない。その結果、吹付け耐火物へ
の急結剤の添加が不均一となり、吹付け施工体の耐食性
および付着率が低下する。

【0009】粉末急結剤は一般に耐火原料にくらべてかさ比
重が小さいこと、ならびに添加量が少ないことで、キャ
リアーガスとしての圧搾空気によってその流れが寸断さ
れやすく、このことが連続的な添加ができない原因と考
えられる。

【0010】本発明によれば、ノズル内での粉末急結剤の添
加を耐火物微粉と混合した状態で行うことで、添加物全
体としてのかさ比重が大きくなる。その結果、圧搾空気
による急結剤の流れの寸断が防止され、吹付け耐火物に
対する急結剤の添加が連続的、かつ均一なものとなり、
吹付け施工体の耐食性および付着率の改善を図ることが
できる。

【0011】吹付け耐火物は、圧送管閉塞などの問題がない
ように、十分な流動性を備えていることが必要である。
しかし、吹付け耐火物は流動性が高いと付着性が低下す
る。また、高流動性を得るには施工水分を増さなければ
ならず、その分、施工体は気孔率が高くなって耐食性が
低下する。

【0012】本発明での吹付け耐火物は、粉末急結剤と共に
耐火物微粉が添加されることで吹付け直後の粘性が高く
なり、付着率向上に寄与する。これは、耐火物微粉の添
加で吹付け耐火物中の水分含有率が低下することに起因
している。

【0013】しかも、耐火物微粉の添加位置がノズル内であ
ることで、吹付け耐火物の粘性が高くなるのはノズルか
ら噴出した後であって、圧送管内での流通時には粘性が
低い状態で保たれており、圧送管閉塞の問題を生じるこ
ともない。

【0014】

【発明の実施の形態】本発明で使用する吹付け耐火物の
材質は、耐火性骨材を主材とし、必要により、さらに結
合剤、有機繊維、金属繊維、分散剤、金属粉、増粘剤、
硬化促進剤、硬化遅延剤等を組み合わせる。

【0015】吹付け耐火物における耐火骨材の具体例は、ア
ルミナ、ボーキサイト、ばん土けつ岩、ムライト、ろう
石、けい石、シャモット、アンダルサイト、ケイ石、溶
融シリカ、マグネシア、マグネシア−カルシア、Ａｌ２
Ｏ３−ＭｇＯ系スピネル、クロム鉱、シリマナイト等か
ら選ばれる一種以上を主材にする。

【0016】必要に応じ、前記種類の耐火骨材に対して、例
えばジルコニア、炭素、炭化珪素、粘土、仮焼アルミ
ナ、軽焼マグネシア、揮発シリカ、ピッチ等から選ばれ
る一種以上を組み合わせてもよい。

【0017】耐火骨材の粒径調整は従来と特に変りなく、施
工時の流動性・付着性、施工体の緻密性等を考慮して粗
粒、中粒、微粒に調整する。

【0018】結合剤としては例えばアルミナセメント、マグ
ネシアセメント等が挙げられる。その添加割合は、耐火
骨材100ｗｔ％に対し、結合剤の種類に応じて１〜１５
ｗｔ％の範囲で調整するのが好ましい。なお、ノズル内
で添加する急結剤として前記結合剤の成分を使用する場
合は、吹付け耐火物に対するこの結合剤の添加は必ずし
も必要ではない。

【0019】有機繊維はポリプロピレン、ナイロン、ＰＶ
Ａ、ポリエチレン、アクリル、ポリエステル、パルプな
どである。金属繊維の具体例は、ステンレス鋼、鉄、ア
ルミニウムなどである。その最適な添加割合は、繊維の
材質によって異なる。耐火性骨材１００ｗｔ％に対して
有機繊維は０．０５〜１ｗｔ％、金属繊維は０．５〜７
ｗｔ％が好ましい。

【0020】分散剤は、吹付け耐火物の流動性を向上させる
効果を持つ。その具体例としては、トリポリリン酸ソー
ダ、ヘキサメタリン酸ソーダ、ポリアクリル酸ソーダ、
ポリアクリルリン酸ソーダ、ポリカルボン酸、リグニン
スルホン酸ソーダなどである。好ましい添加量は、骨材
１００ｗｔ％対し、０．０１〜１ｗｔ％である。

【0021】金属粉は、アルミニウム、シリコン、フェロシ
リコン、アルミニウム合金、シリコン合金等である。そ
の添加量は、効果は、耐火骨材１００ｗｔ％対し、０．
０１〜１ｗｔ％が好ましい。

【0022】増粘剤としては、ベントナイト、ＣＭＣ、イソ
バン等であり、その添加割合は耐火骨材１００ｗｔ％対
し、５ｗｔ％以下がが好ましい。

【0023】以上の配合物よりなる吹付け耐火物は、施工水
分の添加で予め泥しょう状に調整したものを吹付ける。
その際の施工水分量は従来法と特に変りなく、吹付け耐
火物100ｗｔ％に対し5〜15ｗｔ％が好ましい。

【0024】ノズル先端近傍で添加する粉末急結剤は、アル
ミン酸ソーダ、ケイ酸ソーダ、リン酸ソーダ、炭酸ソー
ダ、塩化カルシウム,水酸化カルシウム酸化カルシウ
ム、アルミン酸カルシウム、水酸化マグネシウム、ポル
トランドセメント、硫酸ばん土等である。

【0025】粉末急結剤と混合させる耐火物微粉は、例えば
アルミナ、シリカ、アルミナ−シリカ、ばん土けつ岩、
ムライト、ろう石、シャモット、アンダルサイト、ケイ
石、マグネシア、マグネシア−カルシア、Ａｌ２Ｏ３−
ＭｇＯ系スピネル、クロム鉱、ボーキサイト、シリマナ
イト等から選ばれる一種以上である。

【0026】粉末急結剤に混合させるこの耐火物微粉の粒径
は、１ｍｍ以下の範囲内で平均0.05〜0.5ｍｍが好まし
い。

【0027】このノズル内で添加する粉末急結剤と耐火物微
粉との混合物において、粉末急結剤と耐火物微粉のそれ
ぞれの割合は、双方の効果を損わないために粉末急結剤
10〜80ｗｔ％、耐火物微粉20〜90ｗｔ％が好ましい。

【0028】粉末急結剤10がｗｔ％未満かあるいは耐火物微
粉が90ｗｔ％を超えると、吹付け耐火物の付着性が低下
する。粉末急結剤が80ｗｔ％を超え、耐火物微粉が20ｗ
ｔ％未満では90ｗｔ％を超えると、吹付け耐火物の付着
性と同時の耐食性が低下する。

【0029】また、施工水分添加後の吹付け耐火物に対す
る、粉末急結剤および耐火物微粉を含む混合物の添加割
合は0.5〜5ｗｔ％が好ましい。添加量が少な過ぎると連
続的な添加ができなくなる。

【0030】図1は、本発明による吹付け施工方法における
吹付け装置のイメージである。施工の添加で予め泥しょ
う状に調整した吹付け耐火物を、圧送管（5）を介して
ノズル（1）内に圧送する。吹付け耐火物は、ノズル
（1）に接続した急結剤導入管（2）から、粉末急結剤と
耐火物微粉との混合物が圧搾空気をもって添加された
後、ノズルから噴出される。そして、吹付け対象の壁面
（3）に吹付け施工体（4）を形成する。

【0031】吹付け耐火物に対する粉末急結剤と耐火物微粉
との混合物の添加は、圧縮空気をもって行う。また、図
には示していないが、吹付け耐火物のノズルに対する供
給は、スクイズ式、スクリュー式、ピストン式、ロータ
リー式等の圧送装置を用いる。

【0032】

【実施例】以下に本発明実施例およびその比較例を示
す。表１は、本発明実施例およびその比較例で使用した
吹付け耐火物である。表２は吹付け耐火物の材質、ノズ
ル内にて吹付け耐火物に添加した粉末急結剤、耐火物微
粉の材質、および吹付け試験結果を示す。

【0033】吹付け施工では、スクイズ式圧送ポンプを使用
し、耐火物垂直壁に吹付けた。吹付け耐火物に対する急
結剤（本発明実施例では耐火物微粉との混合物）の添加
割合は、外掛け1.5〜2ｗｔ％に調整した。

【0034】付着性は、跳ね返り損失（ダレ落ちを含む）か
ら換算した。耐食性は、吹付け施工体から切り出した試
験片について、溶融金属侵食試験を行った。なお、耐食
性の試験値は比較例の結果を100とした指数であり、数
値が大きいほど損耗が大きい。

【0035】

【表１】

【0036】

【表２】

【0037】本発明の実施例は、いずれも付着性および耐食
性に優れており、本発明の効果が確認される。これに対
し比較例１は、ノズル内にて吹付け耐火物に粉末急結剤
を添加する際、耐火物微粉を組み合わせない従来方法に
相当するものであり、付着性および耐食性ともに実施例
より劣る。

【0038】また、表３に示した実施例１の方法において、
粉末急結剤と共に吹付け耐火物に添加する耐火物微粉の
添加量のみを変化させ（耐火物微粉の増減に合わせて粉
末急結剤の割合も変動させ、耐火物微粉と粉末急結剤の
合量で100ｗｔ％に調整した。）、この耐火物微粉量の
変化に伴う吹付け耐火物の耐食性の変化を試験した。

【0039】その結果を示したのが図１のグラフである。耐
食性の程度は指数で示し、数値が小さいほど耐食性に優
れていることを示す。このグラフから、耐火物微粉の添
加が耐食性を向上させることが確認される。なお、耐火
物微粉の割合が過多になると、粉末急結剤の割合が少な
くなり過ぎ、これが原因して耐食性が低下する傾向にあ
る。

【0040】以上の実施例では吹付け対象壁面が室温の状態
で行ったが、本発明の方法は、炉壁の熱間補修のように
高温状態の壁面に対しても同様の効果を得ることができ
る。

【0041】

【効果】本発明の吹付け施工方法によれば、以上の実施
例の試験結果が示すように、吹付け耐火物の付着率およ
び吹付け施工体の耐食性を著しく向上させることができ
る。その結果、施工に伴う工数および吹付け耐火物の使
用量が低減し、さらに施工対象の高温炉・溶融金属容器
等の稼働率向上に大きく貢献する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の吹付け施工方法のイメージ図である。

【図２】粉末急結剤と共に吹付け耐火物に添加する耐火
物微粉の添加量と、吹付け耐火物の耐食性の変化を示し
たグラフである。

【符号の説明】

１ノズル２急結剤供給管３壁面４吹付施工体５圧送管

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】施工水分の添加で予め泥しょう状に調整
した吹付け耐火物を吹き付ける際、ノズル内で前記吹付
け耐火物に対し、粉末急結剤および耐火物微粉の混合物
を添加することを特徴とした、耐火物吹付け施工方法。
【請求項２】ノズル内で吹付け耐火物に添加する混合
物が、粉末急結剤10〜80ｗｔ％、耐火物微粉20〜90ｗｔ
％を含む、請求項１記載の耐火物吹付け施工方法。
【請求項３】請求項１または２記載の耐火物吹付け施
工方法に使用す吹付け耐火物。