JPH10324575A - セルフフロータイプの流し込み耐火組成物及びその湿式吹付け施工方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 低水分量で混練しても自己流動性に優れ、か
つ耐用性を損なわないセルフフロータイプの流し込み耐
火組成物、及びこれを湿式吹付け施工方法に適用するこ
とにより、緻密で耐用性に優れた施工体を型枠なしで得
る方法を提供する。 【解決手段】 本発明のセルフフロ−タイプの流し込み
耐火組成物は、粒径75μm 以下の耐火性微粉35〜50重量
％と、シリカフュ−ム0.5 〜６重量％と、残部が粒径10
mm以下に調整された耐火性骨材との合計100 重量％に対
して、分散剤0.01〜1.0 重量％及び分離防止剤を外掛け
で添加してなる。このセルフフロータイプの流し込み耐
火組成物を水で混練して流しこみ軟度の作業性に調整
し、圧送ポンプで吹付けノズルに輸送し、前記吹付けノ
ズルで圧搾空気とともに凝集剤を添加して、吹付け施工
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は取鍋、タンデイッシ
ュ、樋等の溶融金属容器の内張り材として使用されるセ
ルフフロータイプの流しこみ耐火組成物、及びその湿式
吹付け施工方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】不定形耐火物、特に流し込み耐火物は施
工の柔軟性、あるいは品質の安定性等が評価されるにつ
れて近年その需要を増加させ、雰囲気炉はもちろん溶湯
容器の分野にまで広く用途を拡大してきている。その背
景には、耐用性の向上を図るべく、アルミナセメントの
使用量を減少させるとともに、耐火性微粉の分散・凝集
の作用を利用して、添加水量をできる限り減少させた、
いわゆる凝集タイプと呼ばれる流し込み耐火物の開発・
改良がある。その改良過程において施工体の組織は増々
緻密になり耐用性は向上してきている反面、混練した凝
集タイプの流し込み耐火物の自己流動性は低下してきて
いる。

【０００３】通常、凝集タイプの流し込み耐火物を施工
する場合、まず最初に、耐火性微粉の分散作用を利用し
て、できる限り低水分量で流し込み軟度の流動性がでる
までミキサーで流し込み耐火組成物と水を混練する。そ
の後型枠によって仕切られた施工空間内に混練した流し
込み耐火物を鋳込むが、その時従来の凝集タイプの流し
込み耐火物は、一旦ミキサーの撹拌力がなくなると、耐
火性微粉、分散剤及び混練水からなるペ−スト状の部分
（以下マトリックス部分と称する）と耐火性骨材が分離
を起こして流動性が低下するため、そのままの状態では
材料は施工空間内に均質に充填しない。

【０００４】そのために、型枠に取り付けられたバイブ
レーターや棒状バイブレーター等を用いて流し込み耐火
物を十分に加振する必要がある。すなわちバイブレータ
ーの振動によってマトリックス部分と耐火性骨材を再び
分散・流動状態にしてやることで、流し込み耐火物は自
重により容易に施工空間内の隅々まで均質に充填するこ
とができる。しかし十分に加振しないと、流し込み耐火
物は良好な流動状態にならないため、均質な充填が得ら
れず、その結果得られる施工体の組織は不均質となり耐
用性は低下する。また逆に加振しすぎると、一旦分散し
ていたマトリックス部分と耐火性骨材が再び分離を起こ
すため、やはり得られる施工体の組織は不均質となり耐
用性は低下する。

【０００５】そこで最近では、混練時の添加水量が少な
い場合でも、加振せずに自重のみによって、容易にかつ
均質に充填するような優れた自己流動性をもったタイプ
（以下、セルフフロータイプと称する）の流し込み耐火
物の開発が行われている。このようなセルフフロータイ
プの流し込み耐火物を用いて施工を行えば、加振のバラ
ツキによる施工不良がないので品質の安定した施工体が
得られるとともに、加振しなくてもよいため、施工シス
テムの合理化、省力化が可能である。

【０００６】セルフフロータイプの流し込み耐火物に関
する技術の開示例としては、特開平7-187815号、同7-69
745 号及び同7-237977号等がある。すなわち、特開平7-
187815号では従来公知のキャスタブル耐火物にフライア
ッシュを添加することで混練物の粘性を下げ、自己流動
性の付与・増大を行う技術が開示され、また特開平7-69
745 号及び同7-237977号等には、耐火性微粉中に粒径５
μm 以下のアルミナ微粉とブレーン値を限定したアルミ
ナセメントを併用することにより、低水分量で自己流動
性を向上させ、もって加振することなく狭い隙間を充填
するとともにポンプ圧送性を良好にした不定形耐火物に
ついての技術が開示されている。

【０００７】しかし上記各例のいずれもが低水分量で流
し込み耐火物の自己流動性を向上させるための技術につ
いては開示しているものの、流し込み耐火物中のマトリ
ックス部分と耐火性骨材の分離を防止するための技術に
関しては何ら開示されていない。そのため混練した直後
の流し込み耐火物は自己流動性に優れるが、時間の経過
とともに上記分離による自己流動性の低下が起こりやす
い。

【０００８】一方湿式吹付け施工方法については、緻密
質流し込み耐火組成物（凝集タイプの流し込み耐火組成
物）を水またはその他の混練液で混練して流しこみ軟度
の作業性に調整したものを圧送ポンプで吹付けノズルに
輸送し、前記吹付けノズルで圧搾空気とともに保形性付
与剤又は凝集剤を水溶液で添加して湿式吹付け施工する
施工方法が、従来の乾式、半乾式又は湿式吹付け施工方
法と比べて、施工性及び施工体の品質において格段に優
れていることが見出され、このような湿式吹付け施工す
る施工方法に関して、本出願人は先に幾つかの特許を出
願した（特願平8-179913号、同8-269399号、同8-293215
号）。

【０００９】施工性に関しては、上記湿式吹付け施工方
法は、従来のいずれの吹付け施工方法に比べてもリバン
ドロスや発塵が少なく、ノズルマンの技量に依存する水
量調節も必要でないため、施工が安定しているという利
点を有する。また施工体の品質に関しては、施工体の組
織が均質かつ緻密であるため、従来のいずれの吹付け施
工方法に比較しても耐食性及び強度が格段に優れ、流し
込み施工体に比肩できる程である。

【００１０】しかしこの新規な湿式吹付け施工方法にも
材料と被施工体との接着性が十分でないという問題があ
ることが分かった。ノズルから噴射された材料は瞬時の
現象ではあるが、まだ流動性が残存している状態で付着
し、その後凝集剤の効果が急速に発現して保形・接着す
るという機構をとるのが、良好な接着性を得るという点
で好ましい。それは、保形性の発現が早すぎると材料が
施工体表面の凹凸の隅々まで付着充填するのが損なわれ
るからである。従って材料は流落しない範囲で、できる
だけ良好な流動性を示すのが良い。吹付け施工という瞬
時の現象でも、やはり施工材料の流動特性が材料の接着
性に影響を及ぼすといえる。

【００１１】この点で従来の凝集タイプの流し込み耐火
物は流動性に劣る分、湿式吹付け施工における接着性が
十分でない。この課題は施工体厚みが大きい場合は左程
問題にならないが、施工体厚みが小さい場合、熱応力等
によって施工体と被施工体との接着面から剥離するとい
う現象を惹起しやすい。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の目的
は、低水分量で混練しても自己流動性に優れ、かつ耐用
性を損なわないセルフフロータイプの流し込み耐火組成
物を提供することである。

【００１３】本発明のもう１つの目的は、かかる流し込
み耐火組成物を湿式吹付け施工方法に適用することによ
り、吹付け時の付着性並びに接着性に優れ、流し込み耐
火組成物とも比肩できるほどの緻密で耐用性をもった施
工体を型枠なしで作製する方法を提供することである。

【００１４】分散剤が存在する水中では、耐火性微粉は
一般に負に帯電（分散剤の種類、pH等の条件によっては
正に帯電）するので、粒子同士は反発するが、その析力
がvan der Waals 引力を上回るために分散する。その時
凝集粒子間に捕捉された包含水は自由水となって流動性
に寄与する。さらに流動性を得るために必要最低限の水
分量で混練すれば、耐火性微粉は分散剤の働きによって
均質に分散した状態であるため分離は起こらない。その
ため耐火性微粉、分散剤及び上記水分量の混練水から構
成されるマトリックス部分自体は、非常に優れた流動性
を示す。

【００１５】上記マトリックス部分のみで構成される流
し込み耐火組成物を使用すれば、加振の必要なく充填す
るため極めて均質な施工体が得られるが、得られる施工
体には乾燥及び焼結収縮によって大きな亀裂が容易に発
生し、剥離や損傷が起こるおそれが大きい。また溶湯容
器の内張材としてこれを用いた場合には、溶融金属及び
スラグ等による侵食も著しい。いずれにしてもマトリッ
クス部分のみで構成される流し込み耐火組成物の施工体
では満足な耐用性は得られない。

【００１６】このような問題を克服するために、通常凝
集タイプの流し込み耐火組成物には耐火性微粉及び分散
剤とともに多量の耐火性骨材を配合している。しかしこ
のために必然的に混練した流し込み耐火組成物中におい
てマトリックス部分と耐火性骨材とが分離し、その結果
自己流動性が低下する。

【００１７】以上のことから、混練した時に優れた自己
流動性を示すとともに、得られる施工体の耐用性を損な
わないようなセルフフロータイプの流し込み耐火組成物
を得るためには、低水分量で流動性に優れたマトリック
ス部分に剥離抵抗性及び耐食性を損なわないだけの量の
耐火性骨材を配合するとともに、マトリックス部分と耐
火性骨材が分離を起こさない、すなわち耐火性骨材が均
質に分散していることが必要である。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記目的に鑑み鋭意研究
の結果、本発明者等は、(1) 低水分量で優れた粒度特性
を有するマトリックス部分を得るために、粒度範囲を限
定した耐火性微粉、シリカフューム及び分散剤によりマ
トリックス部分を構成し、さらに(2) 耐食性を損なわ
ず、かつマトリックス部分と耐火性骨材の分離が起こら
ず、かつ乾燥・焼結収縮が大きくならないだけの量の耐
火性骨材を配合し、かつ(3) 両者が均質に分散するよう
に粒度範囲を限定した耐火性微粉と耐火性骨材の配合割
合を限定するとともに、(4) 分離防止剤を添加する等の
手段をとることによって、低水分量で混練しても自己流
動性に優れ、かつ高い耐用性を有するセルフフロータイ
プの流し込み耐火組成物が得られることを発見した。

【００１９】また本発明者等は、前記セルフフロータイ
プの流し込み耐火組成物に凝集剤を添加して湿式吹付け
施工することによって緻密で耐用性を有する施工体を型
枠なしで得られることを発見した。本発明はこれらの発
見に基づき完成したものである。

【００２０】すなわち、本発明のセルフフロータイプの
流し込み耐火組成物は、粒径75μm以下の耐火性微粉35
〜50重量％と、シリカフューム0.5 〜６重量％と、残部
が粒径10mm以下に粒度調整された耐火性骨材との合計10
0 重量％に対して、分散剤0.01〜１重量％及び分離防止
剤を外掛けで添加してなることを特徴とする。

【００２１】さらに、本発明のセルフフロータイプの流
し込み耐火組成物は、分離防止剤の添加量が、前記セル
フフロータイプの流しこみ耐火組成物を加水・混練して
流し込み軟度の作業性を得るために必要な量の水に前記
分離防止剤を溶解させた時に、分離防止剤水溶液の粘度
が1000〜20000mPa・s となる量であることを特徴とす
る。

【００２２】また本発明の湿式吹付け施工方法は、前記
セルフフロータイプの流し込み耐火組成物を水で混練し
て流しこみ軟度の作業性に調整したものを圧送ポンプで
吹付けノズルに輸送し、前記吹付けノズルで圧搾空気と
ともに凝集剤を添加して、吹付け施工することを特徴と
する。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下に本発明を詳細に説明する。 [1] セルフフロータイプの流し込み耐火組成物 本発明のセルフフロータイプの流し込み耐火組成物は、
(A) 耐火性骨材、(B)耐火性微粉、(C) シリカフュー
ム、(D) 分散剤、及び(E) 分離防止剤を含有する。

【００２４】(A) 耐火性骨材 本発明に使用する耐火性骨材は、電融アルミナ、焼結ア
ルミナ、ボーキサイト、カイヤナイト、アンダリュサイ
ト、ムライト、シャモット、ロー石、珪石、アルミナ−
マグネシアスピネル、マグネシア、ジルコン、ジルコニ
ア、炭化珪素、黒鉛、ピッチ等からなる群から選ばれた
少なくとも１種であり、必要に応じて２種以上を併用す
ることができる。その耐火性骨材の粒径は10mm以下であ
る。10mmを超えると加水・混練した流し込み耐火組成物
の分離が起こり、自己流動性が低下するとともに、湿式
吹付け材に使用した場合にポンプ圧送性が悪化し、リバ
ンドロスも多くなる。耐火性骨材の配合量は、耐火性骨
材、耐火性微粉及びシリカフュームの合計100 重量％当
り、44〜64.5重量％とする。

【００２５】(B) 耐火性微粉 本発明に使用する耐火性微粉は、アルミナ、シリカ、チ
タニア、ムライト、ジルコニア、クロミア、炭化珪素、
カーボン、粘土等からなる群から選ばれた少なくとも１
種を使用し、必要に応じて２種以上を併用することがで
きる。その耐火性微粉の粒径は、低水分量で流動性に優
れたマトリックス部分を得るために重要であり、その粒
径は75μm 以下とする。75μm を超えると分散の安定性
が悪くなる。

【００２６】耐火性微粉の配合量は、加水・混練した流
し込み耐火組成物中においてマトリックス部分と耐火性
骨材の分離を防止するために重要であり、耐火性骨材＋
耐火性微粉＋シリカフュームの合計100 重量％当り35〜
50重量％である。耐火性微粉の配合量が35重量％未満で
は、相対的に耐火性骨材の量が増えるためマトリックス
部分と耐火性骨材の分離が起こり、よって自己流動性が
低下する。また配合量が50重量％超では、マトリックス
部分の流動性を得るために多くの添加水量を要し、結果
的に流し込み耐火組成物施工体の組織を脆弱にし、耐用
性を低下させる。より好ましい耐火性微粉の配合量は37
〜45重量％である。

【００２７】(C) シリカフューム 本発明のシリカフュームは、乾式法でつくられる非晶質
シリカ微粒子であればいずれのものでも良いが、価格及
び生産量等の面から、特にシリコンやシリコン合金製造
時における副生品を使用することが好ましい。シリカフ
ュームは球状粒子であるので、そのボールベアリング効
果によりマトリックス部分の流動性を損なうことなく添
加水量を減らすことができ、よって得られる流し込み耐
火物施工体の組織を緻密にし、耐用性を向上させること
ができる。

【００２８】シリカフュームの配合量は、耐火性骨材＋
耐火性微粉＋シリカフュームの合計100 重量％当り0.5
〜６重量％である。シリカフュームの配合量が0.5 重量
％未満では減水効果が小さく、また６重量％超では、低
融点化合物が多量に生成するため耐食性が低下する。好
ましいシリカフュームの配合量は0.8 〜５重量％であ
る。

【００２９】(D) 分散剤 分散剤としてはヘキサメタリン酸ソーダ等の縮合燐酸の
アルカリ金属塩及び珪酸のアルカリ金属塩、あるいはカ
ルボン酸、フミン酸、アルキルスルホン酸、芳香族スル
ホン酸などの有機酸及びそのアルカリ金属塩等のうち、
１種以上を、耐火性骨材＋耐火性微粉＋シリカフューム
の合計100 重量％に対し、外掛けで0.01〜１重量％添加
する。分散剤の添加量が0.01重量％未満では、耐火性微
粉に対する十分な分散効果が得られず、また１重量％超
では最適な分散状態が得られない。好ましい分散剤の添
加量は0.02〜0.8 重量％である。

【００３０】(E) 分離防止剤 本発明に用いる分離防止剤は、添加水に溶解してその粘
性を増すことによってマトリックス部分と耐火性骨材の
分離を防止することを目的としており、そのような効果
を有するものとしては水溶性高分子がある。水溶性高分
子は、従来公知のものであればいずれのものも使用する
ことができ、植物系の多糖類、微生物醗酵多糖類及びタ
ンパク質等の天然高分子、セルロ−ス誘導体、デンプン
誘導体及びアルギン酸誘導体等の半合成高分子、及びビ
ニル系及びアクリル系等の高吸水性体の中から必要に応
じて１種又は２種以上を併用することができる。分離防
止剤の添加量は、添加水の水量や温度によって変化する
ものの、流し込み耐火組成物を加水・混練して流し込み
軟度の作業性を得るために必要な量の水に前記分離防止
剤を溶解させた時に、分離防止剤水溶液の粘度が1000〜
20000mPa・s になる量が好ましく、2000〜15000mPa・s
になる量がより好ましい。分離防止剤水溶液の粘度が10
00mPa ・s 未満では粘性増加が小さく分離防止効果がな
い。また20000mPa・s 超では粘性増加が大きすぎるた
め、流動性の低下、耐乾燥爆裂性の低下等の弊害が生じ
る。

【００３１】(F) その他の成分 本発明の流し込み耐火組成物には、上記構成成分の他に
発明の効果を阻害しない範囲で、通常の流し込み耐火組
成物に使用される成分を適宜添加してもよい。例えば、
施工体の養生から低温度域における強度発現を目的とし
てアルミナセメントを、乾燥時の耐爆裂性の向上を目的
として有機質繊維、塩基性乳酸アルミニウム及び金属ア
ルミニウム粉末等を、さらに使用中の強度発現及び靱性
向上を目的として金属質や無機質のファイバー等を、そ
れぞれ適宜添加することができる。

【００３２】[2] 湿式吹付け施工方法 (1) 混練 上記組成の流し込み耐火組成物を、水で混練して流し込
み可能な程度の作業性にする。水の添加量は、耐火組成
物の粒度構成や耐火性骨材の気孔率によって大きな影響
を受けるが、耐火性骨材＋耐火性微粉＋シリカフューム
の合計100 重量％に対して、外掛けで約５〜９重量％で
あるのが好ましい。水の添加量が５重量％未満である
と、流動性が不十分であり、また９重量％を超えると流
落等の吹付け施工性の低下が起こる。

【００３３】(2) 凝集剤の添加 凝集剤としては、H ⁺ 、OH^- イオンあるいはMg²⁺、B
a²⁺、Ca²⁺、Al³⁺、SO₄ ^2-、CO₃ ^2-、Cr₂ O ₇ ^2-といっ
た２価又は３価の陽イオン又は陰イオン（耐火性微粉の
表面電荷と反対のもの）を溶出する電解質を使用するの
が好ましい。凝集剤は通常水溶液の状態で添加する。凝
集剤水溶液の添加量は濃度に依存するが、耐火性骨材＋
耐火性微粉＋シリカフュームの合計100 重量％に対して
0.1 〜1.5 重量％（外掛け）が好ましい。また凝集剤水
溶液の濃度は20〜50重量％とするのが好ましい。従っ
て、凝集剤の固形分基準の添加量は0.02〜0.75重量％で
あるのが好ましい。凝集剤の添加量（固形分基準）が0.
02重量％未満では凝集効果が小さく、また0.75重量％超
では施工体の組織の緻密性が低下（施工体の嵩比重が低
下）する。より好ましい凝集剤の添加量（固形分基準）
は0.03〜0.5 重量％である。

【００３４】(3) 吹付け 上記混練物を圧送ポンプで吹付けノズルに輸送し、吹付
けノズルで圧搾空気とともに凝集剤を添加して、吹付け
施工を行う。凝集剤水溶液は混練物輸送用圧送ポンプと
同調して作動する定量ポンプで供給するのが好ましい。

【００３５】

【実施例】本発明を以下の実施例によりさらに詳細に説
明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。

【００３６】実施例１ 表１に示す割合（重量％）で配合した耐火性骨材、耐火
性微粉及びシリカフュームの合計100 重量％に対し、表
１に示す量の分散剤及び分離防止剤を外掛けで添加して
流し込み耐火組成物を調製した。得られた耐火組成物
に、耐火性骨材＋耐火性微粉＋シリカフュームの合計10
0 重量％に対して水温20℃の水を外掛けで5.5 重量％添
加、混練した。なお、水温20℃の水5.5 重量部に分離防
止剤としてポリアクリル酸ソーダ0.034 重量部を溶解し
た時の分離防止剤水溶液の粘度は3000mPa ・s であっ
た。得られた混練物に対してJIS-R2521 に準じて流動性
試験を行った。但し15回の落下運動は行わず、無振動状
態で３分間放置した後のフロー値（材料の広がり）を測
定した。フロー値が大きいほど自己流動性に優れている
ことを示す。結果を図１に示す。

【００３７】 表１ サンプルNo. 成分割合( 重量％) １ ２ ３ ４ ５ ６ 耐火性骨材 電融アルミナ⁽¹⁾ 5 5 5 5 5 5 電融アルミナ⁽²⁾ 10 10 10 10 10 10 電融アルミナ⁽³⁾ 20 20 20 20 20 20 電融アルミナ⁽⁴⁾ 33 28 23 18 13 8 耐火性微粉 アルミナ微粉⁽⁵⁾ 30 35 40 45 50 55 シリカフューム⁽⁶⁾ 2 2 2 2 2 2 分散剤 ヘキサメタリン酸 ソーダ⁽⁷⁾ 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 分離防止剤 ポリアクリル酸ソーダ⁽⁸⁾ 0.034 0.034 0.034 0.034 0.034 0.034 注：(1) 粒径５mm超８mm以下、単位：重量％。 (2) 粒径３mm超５mm以下、単位：重量％。 (3) 粒径１mm超３mm以下、単位：重量％。 (4) 粒径１mm以下、単位：重量％。 (5) 粒径75μm 以下、単位：重量％。 (6) 粒径１μm 以下、単位：重量％。 (7) 単位：重量％（耐火性骨材＋耐火性微粉＋シリカフュームの合計100 重 量％に対して、外掛け）。 (8) 単位：重量％（耐火性骨材＋耐火性微粉＋シリカフュームの合計100 重 量％に対して、外掛け）。

【００３８】図１から明らかなように、耐火性骨材＋耐
火性微粉＋シリカフュームの合計100 重量％当り耐火性
微粉の配合量が35〜50重量％の流し込み耐火組成物（サ
ンプルNo. ２〜５）は添加水量を増すことなく、自己流
動性に優れていた。一方耐火性微粉の配合量が、耐火性
骨材＋耐火性微粉＋シリカフュームの合計100 重量％当
り35重量％未満の流し込み耐火組成物（サンプルNo.
１）、及び50重量％超の流し込み耐火組成物（サンプル
No. ６）は、流動性が劣っていた。

【００３９】実施例２ 表２に示すように、耐火性骨材＋耐火性微粉＋シリカフ
ュ−ムの合計100 重量％に対して外掛けで、分離防止剤
の添加量を変化させた以外、サンプルNo. ３と同じ配合
割合にして、流し込み耐火組成物（サンプルNo. ７〜１
２）を調製した。得られた流し込み耐火組成物に耐火性
骨材＋耐火性微粉＋シリカフュ−ムの合計100 重量％に
対して水温20℃の水を外掛けで5.5 重量％添加、混練
し、実施例１と同じ方法でフロ−値を測定した。また実
施例１と同様に、水温20℃の水5.5重量部に表２に示す
割合（重量部）の分離防止剤（ポリアクリル酸ソーダ）
を溶解した時の分離防止剤水溶液の粘度の測定結果も併
せて表２に示す。分離防止剤の添加量を変化させた時の
分離防止剤水溶液の粘度と混練された流し込み耐火組成
物のフロ−値との関係を図２に示す。

【００４０】 表２ サンプルNo. 成分割合( 重量％) ７ ８ ９ 10 11 12 耐火性骨材 電融アルミナ⁽¹⁾ 5 5 5 5 5 5 電融アルミナ⁽²⁾ 10 10 10 10 10 10 電融アルミナ⁽³⁾ 20 20 20 20 20 20 電融アルミナ⁽⁴⁾ 23 23 23 23 23 23 耐火性微粉 アルミナ微粉⁽⁵⁾ 40 40 40 40 40 40 シリカフューム⁽⁶⁾ 2 2 2 2 2 2 分散剤 ヘキサメタリン酸 ソーダ⁽⁷⁾ 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 分離防止剤 ポリアクリル酸ソーダ⁽⁸⁾ 0.008 0.021 0.034 0.052 0.09 0.11 分離防止剤水溶液の粘度⁽⁹⁾ 400 1100 3000 9000 19500 30000 注：(1) 〜(8) 表１と同じ。 (9) 単位：mPa ・s 。

【００４１】図２から明らかなように、分離防止剤水溶
液の粘度が1000〜20000mPa・ s の場合（サンプルNo．８
〜11）、マトリックス部分と耐火性骨材の分離が起こら
ず、自己流動性が優れていた。しかし分離防止剤水溶液
の粘度が1000mPa ・s より低いサンプルNo．７の流し込
み耐火組成物は分離防止効果が小さくて流動性に劣り、
また粘度が20000mPa・s より高いサンプルNo．12の流し
込み耐火組成物は増粘効果が大きすぎるために流動性に
劣っていた。

【００４２】実施例３、比較例１〜３ 表３に示す配合割合の流し込み耐火組成物に、同表に示
す量の20℃の水を外掛けで添加、混練した。また実施例
１及び２と同様の方法で、分離防止剤水溶液の粘度及び
得られた混練物のフロー値を測定した。得られた混練物
を圧送ポンプで吹付けノズルに輸送し、吹付けノズルで
圧搾空気とともに凝集剤として同表に示す量（外掛け）
の凝集剤水溶液を添加し、湿式吹付け施工を行った。得
られた各施工体について、耐食性試験及び接着性試験を
下記の要領で行った。それぞれの測定結果を表３に示
す。

【００４３】(1) 耐食性試験 上底57mm、下底114mm 、高さ50mmの台形断面で、長さ11
0mm の型枠に、湿式吹付け施工方法により各流し込み耐
火組成物を成形した。成形した材料を24時間養生後脱枠
し、110 ℃で24時間乾燥した。得られた各サンプルを下
記の条件で回転侵食試験に供した。・試験条件：侵食剤
を1550〜1600℃に加熱・溶融し、各サンプルを５時間侵
食させた。・侵食剤：下記化学成分のタンディッシュス
ラグを用いた。成分（重量％） CaO 36.1 SiO ₂ 36.6 Al₂ O ₃ 21.5 Fe₂ O ₃ 1.8 TiO ₂ 1.1 MnO 2.9

【００４４】各サンプルの侵食厚みを測定し、耐食性指
数（実施例３の侵食厚みを100 とし、それとの相対値で
表す）を求めた。耐食性指数の値が小さいほど耐食性は
良いと判定される。

【００４５】(2) 接着性試験 高アルミナ質レンガ上に縦×横×厚みが100mm ×100mm
×25mmの型枠（容易に脱枠できるように内面に離型剤を
塗布しておく）を設置し、その型枠に対して厚さが30mm
程度になるまで湿式吹付け施工を行った。そのまま５分
間放置して材料の硬化を確認した後、その表面を刃物で
丁寧に削って型枠の形状に仕上げ脱枠した。得られた試
験片を24時間養生後、110 ℃で24時間乾燥し、図３に示
す方法で剪断接着強度を測定した。

【００４６】 表３ 項目 実施例３ 比較例１ 比較例２ 比較例３ 成分割合（重量％） 耐火性骨材 電融アルミナ⁽¹⁾ 5 5 5 5 電融アルミナ⁽²⁾ 10 10 10 10 電融アルミナ⁽³⁾ 20 20 20 20 電融アルミナ⁽⁴⁾ 22 22 33 7 耐火性微粉 アルミナ微粉⁽⁵⁾ 40 40 32 55 シリカフューム⁽⁶⁾ 3 3 − 3 分散剤 ヘキサメタリン酸 ソーダ⁽⁷⁾ 0.1 0.1 0.1 0.1 分離防止剤 ポリアクリル酸ソーダ⁽⁸⁾ 0.034 − 0.037 0.04 添加水量⁽⁹⁾ 5.5 5.3 5.9 6.5 分離防止剤水溶液の粘度⁽¹⁰⁾ 3000 − 3000 3000 フロー値⁽¹¹⁾ 98 118 100 185 凝集剤 MgCl₂ 水溶液⁽¹²⁾ .6 0.6 0.6 0.6 （固形分基準）⁽¹³⁾ (0.13) (0.13) (0.13) (0.13) 性能 耐食性指数 100 105 118 125 剪断接着強度⁽¹⁴⁾ .3 1.6 1.0 1.9 注：(1) 粒径５mm超８mm以下、単位：重量％。 (2) 粒径３mm超５mm以下、単位：重量％。 (3) 粒径１mm超３mm以下、単位：重量％。 (4) 粒径１mm以下、単位：重量％。 (5) 粒径75μm 以下、単位：重量％。 (6) 粒径１μm 以下、単位：重量％。 (7) 単位：重量％（耐火性骨材＋耐火性微粉＋シリカフュームの合計100 重 量％に対し、外掛け）。 (8) 単位：重量％（耐火性骨材＋耐火性微粉＋シリカフュームの合計100 重 量％に対し、外掛け）。 (9) 単位：重量％（耐火性骨材＋耐火性微粉＋シリカフュームの合計100 重 量％に対し、外掛け）。 (10)単位：mPa ・ｓ。 (11)単位：mm。 (12)濃度2.7mol/ リットル（22重量％）、単位：重量％（耐火性骨材＋耐火 性微粉＋シリカフュームの合計100 重量％に対し、外掛け）。 (13)単位：重量％（耐火性骨材＋耐火性微粉＋シリカフュームの合計100 重 量％に対し、外掛け）。 (14)単位：MPa 。

【００４７】実施例３の施工体は施工性が良好で剪断接
着強度が高く、耐食性も優れていた。一方比較例１の施
工体は分離防止剤が添加されていないため、自己流動性
及び付着性が悪く、その結果剪断接着強度が劣ってい
た。比較例２の施工体は耐火性微粉の配合量が少なく、
シリカフュームを添加していないため、自己流動性はさ
らに悪く、その結果剪断接着強度は最も低かった。比較
例３の施工体は耐火性微粉の量が多いため、添加水量を
増やして施工を行った結果施工性及び付着性が良く、剪
断接着強度は比較的高かったが、得られた施工体の組織
が脆弱であるため、耐食性に劣っていた。

【００４８】

【発明の効果】粒径75μm 以下の耐火性微粉35〜50重量
％と、シリカフュ−ム0.5 〜６重量％及び残部が粒径10
mm以下に調整された耐火性骨材の合計100 重量％に対し
て分散剤0.01〜1.0 重量％及び分離防止剤を外掛けで添
加したセルフフロータイプの流し込み耐火組成物を水で
混練して流し込み軟度の作業性に調整したものを圧送ポ
ンプで吹付けノズルに送り、ノズルで圧搾空気とともに
凝集剤の溶液を少量添加して、吹付け施工することによ
り、吹付け時の付着性に優れ、かつ剥離がなく、流し込
み耐火組成物と比肩できるほどの緻密で高耐用性を有す
る施工体を型枠なしで得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 混練した流し込み耐火組成物において、添加
水量を一定にした時の耐火性微粉の配合量とフロー値と
の関係を示すグラフである。

【図２】 混練した流し込み耐火組成物のフロー値と分
離防止剤水溶液の粘度との関係を示すグラフである。

【図３】 剪断接着強度の測定方法を示す概略図であ
る。

【符号の説明】

１・・・押棒 ２・・・高アルミナ質レンガ ３・・・施工体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｂ２２Ｄ 35/00 Ｂ２２Ｄ 35/00 Ｄ 41/02 41/02 Ｄ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 粒径75μm 以下の耐火性微粉35〜50重量
   ％と、シリカフューム0.5 〜６重量％と、残部が粒径10
   mm以下に粒度調整された耐火性骨材との合計100 重量％
   に対して、分散剤0.01〜１重量％及び分離防止剤を外掛
   けで添加してなることを特徴とするセルフフロータイプ
   の流しこみ耐火組成物。
2. 【請求項２】 請求項１に記載のセルフフロータイプの
   流しこみ耐火組成物において、前記分離防止剤の添加量
   が、前記流しこみ耐火組成物を加水・混練して流し込み
   軟度の作業性を得るために必要な量の水に前記分離防止
   剤を溶解させた時に、分離防止剤水溶液の粘度が1000〜
   20000mPa・s となる量であることを特徴とするセルフフ
   ロ−タイプの流し込み耐火組成物。
3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載のセルフフロータ
   イプの流しこみ耐火組成物を、水で混練して流しこみ軟
   度の作業性に調整したものを圧送ポンプで吹付けノズル
   に輸送し、前記吹付けノズルで圧搾空気とともに凝集剤
   を添加して、吹付け施工することを特徴とする湿式吹付
   け施工方法。
4. 【請求項４】 請求項３に記載の湿式吹付け施工方法に
   おいて、前記凝集剤の添加量が、前記耐火性微粉＋前記
   シリカフューム＋前記耐火性骨材の合計100 重量％に対
   して固形分基準で0.02〜0.75重量％（外掛け）であるこ
   とを特徴とする湿式吹付け施工方法。
5. 【請求項５】 請求項３又は４に記載の湿式吹付け施工
   方法において、前記凝集剤が前記耐火性微粉の表面電荷
   と反対のイオンを溶出する電解質であることを特徴とす
   る湿式吹付け施工方法。