JPH0442867A - 低セメントキャスタブル耐火物 - Google Patents
低セメントキャスタブル耐火物Info
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- JPH0442867A JPH0442867A JP2147877A JP14787790A JPH0442867A JP H0442867 A JPH0442867 A JP H0442867A JP 2147877 A JP2147877 A JP 2147877A JP 14787790 A JP14787790 A JP 14787790A JP H0442867 A JPH0442867 A JP H0442867A
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Landscapes
- Ceramic Products (AREA)
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。
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、低セメントキャスタブル耐火物の強度と耐爆
裂性の改良に関するものである。
裂性の改良に関するものである。
〈従来技術と問題点〉
一般にキャスタブル耐火物は結合剤としてアルミナセメ
ントが10重量%以上添加されているため、500℃〜
1100℃の中間温度域で脱水により強度劣化を起こす
問題と、1300℃以上の高温度域でアルミナセメント
中のCaOが融剤として働き、キャスタブル耐火物の耐
熱性と耐食性を低下させる問題があることが知られてい
る。
ントが10重量%以上添加されているため、500℃〜
1100℃の中間温度域で脱水により強度劣化を起こす
問題と、1300℃以上の高温度域でアルミナセメント
中のCaOが融剤として働き、キャスタブル耐火物の耐
熱性と耐食性を低下させる問題があることが知られてい
る。
このような問題を是正するため、アルミナセメントの添
加量を10重量%以下に減らし、それだけ粒子径10μ
以下の超微粉を添加すると共に分散剤を0.O1〜0.
5重量96添加し、低水分で施工する低セメントキャス
タブル耐火物が開発されている。
加量を10重量%以下に減らし、それだけ粒子径10μ
以下の超微粉を添加すると共に分散剤を0.O1〜0.
5重量96添加し、低水分で施工する低セメントキャス
タブル耐火物が開発されている。
この種の低セメントキャスタブルは、緻密・高強度であ
り、耐熱性と耐食性に秀れる特長を有している反面、急
激な加熱乾燥を行うと爆裂や剥離崩壊現象を示しやすい
欠点を有している。
り、耐熱性と耐食性に秀れる特長を有している反面、急
激な加熱乾燥を行うと爆裂や剥離崩壊現象を示しやすい
欠点を有している。
上記の問題を解決する手段として、特開昭52−621
33号に提案されているような無機繊維を添加する方法
、特開昭59−190278号に提案されているような
有機繊維を添加する方法、あるいは特開昭58−784
77号に提案されている金属アルミニウムを添加する方
法などがあるが、耐爆裂性は改善できても、施工体の組
織を悪くするマイナスもあり、満足のゆくものとなって
いない。
33号に提案されているような無機繊維を添加する方法
、特開昭59−190278号に提案されているような
有機繊維を添加する方法、あるいは特開昭58−784
77号に提案されている金属アルミニウムを添加する方
法などがあるが、耐爆裂性は改善できても、施工体の組
織を悪くするマイナスもあり、満足のゆくものとなって
いない。
〈問題点を解決するための手段〉
本発明は温水可溶性ポリビニルアルコール繊維を添加す
ることにより、上記従来の欠点を解決したものである。
ることにより、上記従来の欠点を解決したものである。
その特徴とするところは、粒度調整を施した耐火性骨材
が67〜89重量%、粒子径lOμ以下の1種以上の耐
火性超微粉末が10〜25重量%、アルミナセメントが
1〜8重量%、分散剤が外掛て0.O1〜0.5重量%
、温水可溶性ポリビニルアルコール繊維が外掛で0゜0
5〜1.0重量%よりなる低セメントキャスタブル耐火
物である。
が67〜89重量%、粒子径lOμ以下の1種以上の耐
火性超微粉末が10〜25重量%、アルミナセメントが
1〜8重量%、分散剤が外掛て0.O1〜0.5重量%
、温水可溶性ポリビニルアルコール繊維が外掛で0゜0
5〜1.0重量%よりなる低セメントキャスタブル耐火
物である。
〈作 用〉
以下、本発明の低セメントキャスタブルについて詳細に
説明する。
説明する。
本発明に使用する粒度調整を施した耐火性骨材は電融ア
ルミナ、電融ムライト、焼結アルミナ、合成ムライト、
ボーキサイト、シリマナイト、パン土頁岩などの高アル
ミナ質原料、珪石、ロー石、シャモットなどの珪酸質原
料、マグネシアクリンカ−クロム鉱、スピネルなどの塩
基性原料、その他、ジルコン、ジルコニア、炭化珪素、
黒鉛など一般に耐火物原料として使用されるもののうち
1種以上が67〜89重量%である。
ルミナ、電融ムライト、焼結アルミナ、合成ムライト、
ボーキサイト、シリマナイト、パン土頁岩などの高アル
ミナ質原料、珪石、ロー石、シャモットなどの珪酸質原
料、マグネシアクリンカ−クロム鉱、スピネルなどの塩
基性原料、その他、ジルコン、ジルコニア、炭化珪素、
黒鉛など一般に耐火物原料として使用されるもののうち
1種以上が67〜89重量%である。
耐火性超微粉は粒子径が10μ以下、好ましくは3μ以
下のアルミナ、粘土、シリカフラワー チタニア、酸化
クロムのうち1種以上が10〜25重量%である。10
重量%以下では流動性が不充分であり、高密度・高強度
の施工体が得られない。25重量%を超えると、加水混
線時の抵抗が大きくなり、流し込み施工が困難になる。
下のアルミナ、粘土、シリカフラワー チタニア、酸化
クロムのうち1種以上が10〜25重量%である。10
重量%以下では流動性が不充分であり、高密度・高強度
の施工体が得られない。25重量%を超えると、加水混
線時の抵抗が大きくなり、流し込み施工が困難になる。
また、加熱収縮が大きくなり耐熱性が低下する問題につ
ながる。
ながる。
アルミナセメントは一般に市販されている電化ハイアル
ミナセメントスーパー、電化ハイアルミナセメント、ア
ルコアCA −25、セカ〜ル250等が使用できる。
ミナセメントスーパー、電化ハイアルミナセメント、ア
ルコアCA −25、セカ〜ル250等が使用できる。
添加量は1〜8重量%が良いb1重量96以下では充分
な強度か得られない。8重量%以上の添加は、未水和の
まま残るアルミナセメントの量が多くなり、強度発現の
目的では無駄である。また余分なアルミナセメントはC
aO成分を増量させ、キャスタブル耐火物の耐食性を低
下させる。
な強度か得られない。8重量%以上の添加は、未水和の
まま残るアルミナセメントの量が多くなり、強度発現の
目的では無駄である。また余分なアルミナセメントはC
aO成分を増量させ、キャスタブル耐火物の耐食性を低
下させる。
分散剤はアルミナセメントと耐火性超微粉を分散させて
減水効果をはかり、キャスタブル耐火物の流動性を向上
させるものである。
減水効果をはかり、キャスタブル耐火物の流動性を向上
させるものである。
例えばトリポリ燐酸ソーダ、ヘキサメタ燐酸ソーダ、ピ
ロ燐酸ソーダ、ホウ酸ソーダ、炭酸ソーダ等が用いられ
る。添加量は、外掛て0.01〜0.5重量%とする。
ロ燐酸ソーダ、ホウ酸ソーダ、炭酸ソーダ等が用いられ
る。添加量は、外掛て0.01〜0.5重量%とする。
0.01重量%未満ではアルミナセメントおよび耐火性
超微粉の分散性が乏しくなり、キャスタブル耐火物の強
度を低下させる。0.5重量%を超えると、分散してい
たものが再凝集し、増粘する。
超微粉の分散性が乏しくなり、キャスタブル耐火物の強
度を低下させる。0.5重量%を超えると、分散してい
たものが再凝集し、増粘する。
温水可溶性ポリビニルアルコール繊維を使用する目的は
次のように大別される。
次のように大別される。
■ 低セメントキャスタブルの常温および中間温度域で
の組織と強度を改善すること。
の組織と強度を改善すること。
■ 低セメントキャスタブル施工体のブリージング現象
を防止すること。
を防止すること。
■ 低セメントキャスタブル施工体の加熱乾燥時の耐爆
裂性を改善すること。
裂性を改善すること。
■ 低セメントキャスタブルの適性水分範囲をひろげる
こと。
こと。
それぞれについて以下に詳細に説明する。
■については、温水可溶性ポリビニルアルコール繊維を
添加することにより、低セメントキャスタブル施工体の
常温および中間温度域の組織を緻密にし、強度を高める
働きがある。
添加することにより、低セメントキャスタブル施工体の
常温および中間温度域の組織を緻密にし、強度を高める
働きがある。
従って、セメントキルンのバーナノズルとが口元部にこ
の材料を適用すると、アンカースタッドの部分が安定化
し、耐用を伸ばすことができる。■については、従来よ
り、低セメントキャスタブルは、ブリージング現象によ
り施工表面に微粉が集まって、熱を受けた時に異常に収
縮したり予期以上に耐蝕性が低下する問題があった。温
水可溶性ポリビニルアルコール繊維は表面に親水基を有
し、比重が小さく、非常に分散性が良いのでブリージン
グ現象を防止することができる。形状が繊維状であるこ
とも効いているよってある。■の耐爆裂性の改善は、加
熱乾燥時に、温水可溶性ポリビニルアルコール繊維が溶
解し通気空隙を形成することによる。■の適性水分範囲
については、従来より低セメントキャスタブルは適性水
分範囲が狭まく、約1%くらいであった。この適性範囲
をこえた水分を加えると、施工体の強度が急激に低下す
るため、添加水量に細心の注意を払わねばならなかった
。
の材料を適用すると、アンカースタッドの部分が安定化
し、耐用を伸ばすことができる。■については、従来よ
り、低セメントキャスタブルは、ブリージング現象によ
り施工表面に微粉が集まって、熱を受けた時に異常に収
縮したり予期以上に耐蝕性が低下する問題があった。温
水可溶性ポリビニルアルコール繊維は表面に親水基を有
し、比重が小さく、非常に分散性が良いのでブリージン
グ現象を防止することができる。形状が繊維状であるこ
とも効いているよってある。■の耐爆裂性の改善は、加
熱乾燥時に、温水可溶性ポリビニルアルコール繊維が溶
解し通気空隙を形成することによる。■の適性水分範囲
については、従来より低セメントキャスタブルは適性水
分範囲が狭まく、約1%くらいであった。この適性範囲
をこえた水分を加えると、施工体の強度が急激に低下す
るため、添加水量に細心の注意を払わねばならなかった
。
温水可溶性ポリビニルアルコール繊維は保水力があり、
適性水分範囲を約2%に広げることができ、使いやすい
材料となる。
適性水分範囲を約2%に広げることができ、使いやすい
材料となる。
上述のような機能を有する温水可溶性ポリビニルアルコ
ール繊維としては、直径が1〜30μ、長さが2〜10
wm、水への溶解温度が40〜90℃のものが好ましく
使用できる。
ール繊維としては、直径が1〜30μ、長さが2〜10
wm、水への溶解温度が40〜90℃のものが好ましく
使用できる。
前記温水可溶性ポリビニルアルコール繊維の直径が1μ
未満の場合は形成される通気空隙が小さ過ぎるため、水
蒸気爆裂の防止に役立たない。また、30μよりも太く
なると組織がポーラスとなり、耐食性を低下させる問題
を生じる。
未満の場合は形成される通気空隙が小さ過ぎるため、水
蒸気爆裂の防止に役立たない。また、30μよりも太く
なると組織がポーラスとなり、耐食性を低下させる問題
を生じる。
温水可溶性ポリビニルアルコール繊維の長さが21未満
では、ブリージング現象防止効果が少なく、また、通気
空隙が連続化しないので、爆裂防止効果が劣る。
では、ブリージング現象防止効果が少なく、また、通気
空隙が連続化しないので、爆裂防止効果が劣る。
更に温水可溶性ポリビニルアルコール繊維の溶解温度が
40℃未満であると、混線時に溶解してしまうので所望
の通気空隙を形成することができない。また混線時の粘
性を上昇させ、組織を悪くする。溶解温度が90℃以上
であるとブリージング現象防止効果と適性水分範囲を広
げる働きがそこなわれる。
40℃未満であると、混線時に溶解してしまうので所望
の通気空隙を形成することができない。また混線時の粘
性を上昇させ、組織を悪くする。溶解温度が90℃以上
であるとブリージング現象防止効果と適性水分範囲を広
げる働きがそこなわれる。
なお、温水可溶性ポリビニルアルコール繊維を使用して
耐爆裂性を改善した耐火物として特開平1−22427
4号がある。これは添加水量約20%で施工する吹付耐
大物であるのに対して、本発明は添加水量約7%で施工
する低セメントキャスタブル耐火物に関するものである
。吹付耐大物が吹付圧力の助けて緻密・高強度化するの
に対し、低セメントキャスタブルは分散剤の作用で可能
な限り添加水量を減し、アルミナセメントの凝集力によ
って緻密・高強度化するものである。本発明に使用する
ポリビニルアルコール繊維は分散剤の働きを助けて、超
微粉とアルミナセメントの分散性を向上させ施工体を緻
密・高強度化する目的で使用するものである。通常の低
セメントキャスタブル耐火物では、緻密・高強度にすれ
ば必す爆裂しやすくなるが、本発明のようにポリビニル
アルコール繊維を低セメントキャスタブルに添加すると
、その働きによって緻密・高強度になっても、爆裂しや
すくならないという大きな特長がある。また、ポリビニ
ルアルコール繊維の使用により本発明において発現する
ブリージング現象の防止効果は流し込み耐火物に独特な
必要な特性であって、吹付耐大物では問題にならぬ特性
である。
耐爆裂性を改善した耐火物として特開平1−22427
4号がある。これは添加水量約20%で施工する吹付耐
大物であるのに対して、本発明は添加水量約7%で施工
する低セメントキャスタブル耐火物に関するものである
。吹付耐大物が吹付圧力の助けて緻密・高強度化するの
に対し、低セメントキャスタブルは分散剤の作用で可能
な限り添加水量を減し、アルミナセメントの凝集力によ
って緻密・高強度化するものである。本発明に使用する
ポリビニルアルコール繊維は分散剤の働きを助けて、超
微粉とアルミナセメントの分散性を向上させ施工体を緻
密・高強度化する目的で使用するものである。通常の低
セメントキャスタブル耐火物では、緻密・高強度にすれ
ば必す爆裂しやすくなるが、本発明のようにポリビニル
アルコール繊維を低セメントキャスタブルに添加すると
、その働きによって緻密・高強度になっても、爆裂しや
すくならないという大きな特長がある。また、ポリビニ
ルアルコール繊維の使用により本発明において発現する
ブリージング現象の防止効果は流し込み耐火物に独特な
必要な特性であって、吹付耐大物では問題にならぬ特性
である。
〈実施例〉
次いで、実施例により本発明の特徴を具体的に説明する
。
。
第1表に示す配合割合でキャスタブル耐火物を製造し、
その物性値を測定したところ、同表に示す結果が得られ
た。第1表に示す雰囲気温度において、それぞれ記載の
添加水量を加えて混練し、その可使時間、硬化時間、見
掛気孔率、曲げ強さ、耐爆裂性を下記の方法により測定
した。
その物性値を測定したところ、同表に示す結果が得られ
た。第1表に示す雰囲気温度において、それぞれ記載の
添加水量を加えて混練し、その可使時間、硬化時間、見
掛気孔率、曲げ強さ、耐爆裂性を下記の方法により測定
した。
■ 可使時間は加水混線後施工できなくなる時間である
。
。
■ 硬化時間は加水混練後脱枠可能になる時間である。
■ 見掛気孔率は振動成形により40X40X160m
s+の試験床を成形し、各温度で熱処理後JIS−R2
205にもとづいて測定した。
s+の試験床を成形し、各温度で熱処理後JIS−R2
205にもとづいて測定した。
■ 曲げ強さは前項と同じ方法で試験片を作製し、JI
S−R2553にもとづいてスノ々ン100値厘で測定
した。
S−R2553にもとづいてスノ々ン100値厘で測定
した。
■ 耐爆裂性試験用の試験片は100 x too x
100■の型枠を使用して振動成形し、24時間養成後
ただちに各試験温度の電気炉へ投入し、30分間保持し
、爆裂したものをX、爆裂しなかったものをOとした。
100■の型枠を使用して振動成形し、24時間養成後
ただちに各試験温度の電気炉へ投入し、30分間保持し
、爆裂したものをX、爆裂しなかったものをOとした。
第1表において、比較例1はアルミナセメント添加量が
10重量%以上の通常のキャスタブルである。比較例2
.3は爆裂防止用の添加剤を加えていない低セメントキ
ャスタブルである。比較例4.5.6は爆裂防止剤とし
て金属アルミニウムまたはビニロン繊維を加えた従来の
低セメントキャスタブル耐火物である。実施例1〜5は
本発明によるポリビニルアルコール繊維を加えた低セメ
ントキャスタブル耐火物である。比較例と対比すると次
のことが明らかである。
10重量%以上の通常のキャスタブルである。比較例2
.3は爆裂防止用の添加剤を加えていない低セメントキ
ャスタブルである。比較例4.5.6は爆裂防止剤とし
て金属アルミニウムまたはビニロン繊維を加えた従来の
低セメントキャスタブル耐火物である。実施例1〜5は
本発明によるポリビニルアルコール繊維を加えた低セメ
ントキャスタブル耐火物である。比較例と対比すると次
のことが明らかである。
■ ポリビニルアルコール繊維を添加すると、硬化時間
が短くなる傾向かある。5℃の低温において、通常の低
セメントキャスタブル耐火物の硬化時間は24時間以上
であるか、本発明により24時間以内におさめることが
できる。
が短くなる傾向かある。5℃の低温において、通常の低
セメントキャスタブル耐火物の硬化時間は24時間以上
であるか、本発明により24時間以内におさめることが
できる。
■ ポリビニルアルコール繊維を添加することにより、
低セメントキャスタブル耐火物の24時間養成後および
110℃の乾燥後の見掛気孔率を下げ、曲げ強さを向上
させることができる。
低セメントキャスタブル耐火物の24時間養成後および
110℃の乾燥後の見掛気孔率を下げ、曲げ強さを向上
させることができる。
■ ポリビニルアルコール繊維を添加することにより低
セメントキャスタブルの耐爆裂性が改善できる。
セメントキャスタブルの耐爆裂性が改善できる。
〈発明の効果〉
以上のように本発明によれば、低セメントキャスタブル
の耐爆裂性をそこなうことなく、硬化時間を短くし、緻
密・高強度の施工体を得ることができる。
の耐爆裂性をそこなうことなく、硬化時間を短くし、緻
密・高強度の施工体を得ることができる。
Claims (1)
- 粒度調整を施した耐火性骨材が87〜89重量%、粒
子径10μ以下の1種以上の耐火性超微粉末が10〜2
5重量%、アルミナセメントが1〜8重量%、分散剤が
外掛で0.01〜0.5重量%、温水可溶性ポリビニル
アルコール繊維が外掛0.05〜1.0重量%よりなる
低セメントキャスタブル耐火物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2147877A JPH0442867A (ja) | 1990-06-06 | 1990-06-06 | 低セメントキャスタブル耐火物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2147877A JPH0442867A (ja) | 1990-06-06 | 1990-06-06 | 低セメントキャスタブル耐火物 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0442867A true JPH0442867A (ja) | 1992-02-13 |
Family
ID=15440247
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2147877A Pending JPH0442867A (ja) | 1990-06-06 | 1990-06-06 | 低セメントキャスタブル耐火物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0442867A (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0839775A1 (en) * | 1996-10-29 | 1998-05-06 | North American Refractories Company | Hydraulically-bonded monolithic refractories containing a calcium oxide free binder comprised of a hydratable alumina source and magnesium oxide |
CN1117710C (zh) * | 1999-10-22 | 2003-08-13 | 中国科学院化学研究所 | 一种低水泥耐火浇注料及其制备方法 |
JP2012091987A (ja) * | 2010-10-29 | 2012-05-17 | Kuraray Co Ltd | 不定形耐火物の耐爆裂性向上に適した繊維およびそれを添加した不定形耐火物 |
CN103693980A (zh) * | 2013-12-20 | 2014-04-02 | 中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司 | 轻质微孔隔热浇注料及制备方法 |
CN111116215A (zh) * | 2020-01-10 | 2020-05-08 | 长兴南冶冶金材料有限公司 | 一种热风炉用高温陶瓷耐磨自流浇注料 |
-
1990
- 1990-06-06 JP JP2147877A patent/JPH0442867A/ja active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP0839775A1 (en) * | 1996-10-29 | 1998-05-06 | North American Refractories Company | Hydraulically-bonded monolithic refractories containing a calcium oxide free binder comprised of a hydratable alumina source and magnesium oxide |
CN1117710C (zh) * | 1999-10-22 | 2003-08-13 | 中国科学院化学研究所 | 一种低水泥耐火浇注料及其制备方法 |
JP2012091987A (ja) * | 2010-10-29 | 2012-05-17 | Kuraray Co Ltd | 不定形耐火物の耐爆裂性向上に適した繊維およびそれを添加した不定形耐火物 |
CN103693980A (zh) * | 2013-12-20 | 2014-04-02 | 中钢集团洛阳耐火材料研究院有限公司 | 轻质微孔隔热浇注料及制备方法 |
CN111116215A (zh) * | 2020-01-10 | 2020-05-08 | 长兴南冶冶金材料有限公司 | 一种热风炉用高温陶瓷耐磨自流浇注料 |
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