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JPH0782044A - 不定形耐火物 - Google Patents

不定形耐火物

Info

Publication number
JPH0782044A
JPH0782044A JP5252326A JP25232693A JPH0782044A JP H0782044 A JPH0782044 A JP H0782044A JP 5252326 A JP5252326 A JP 5252326A JP 25232693 A JP25232693 A JP 25232693A JP H0782044 A JPH0782044 A JP H0782044A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
weight
spraying
diatomaceous earth
explosion
ultraphosphate
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP5252326A
Other languages
English (en)
Inventor
Saburo Matsuo
三郎 松尾
Hideyuki Ishikawa
英行 石川
Yasushi Tokuse
康司 徳瀬
Shinko Yamazaki
真弘 山崎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Taiko Refractories Co Ltd
Nippon Steel Corp
Original Assignee
Taiko Refractories Co Ltd
Nippon Steel Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Taiko Refractories Co Ltd, Nippon Steel Corp filed Critical Taiko Refractories Co Ltd
Priority to JP5252326A priority Critical patent/JPH0782044A/ja
Publication of JPH0782044A publication Critical patent/JPH0782044A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B28/00Compositions of mortars, concrete or artificial stone, containing inorganic binders or the reaction product of an inorganic and an organic binder, e.g. polycarboxylate cements
    • C04B28/34Compositions 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 cold phosphate binders
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00482Coating or impregnation materials
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00482Coating or impregnation materials
    • C04B2111/00551Refractory coatings, e.g. for tamping
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C04CEMENTS; CONCRETE; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES
    • C04BLIME, MAGNESIA; SLAG; CEMENTS; COMPOSITIONS THEREOF, e.g. MORTARS, CONCRETE OR LIKE BUILDING MATERIALS; ARTIFICIAL STONE; CERAMICS; REFRACTORIES; TREATMENT OF NATURAL STONE
    • C04B2111/00Mortars, concrete or artificial stone or mixtures to prepare them, characterised by specific function, property or use
    • C04B2111/00474Uses not provided for elsewhere in C04B2111/00
    • C04B2111/00482Coating or impregnation materials
    • C04B2111/00577Coating or impregnation materials applied by spraying

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Structural Engineering (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本発明は耐乾燥爆裂性に優れた吹付け施工用
不定形耐火物を提供する。 【構成】 粒度調整された1種または2種以上の耐火骨
材に、結合材としてM2O(一価金属酸化物)/P25
モル比が1以下の1種または2種以上の縮合燐酸塩を
0.5〜6重量%、1種または2種以上のカルシウム化
合物または/およびマグネシウム化合物を0.5〜12
重量%配合して100重量%とし、更に、珪藻土を外掛
けで0.1〜5重量%添加するもの。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は耐火物に関し、特に耐乾
燥爆裂性に優れた吹付け施工用不定形耐火物に関するも
のである。
【0002】
【従来の技術】一般に各種工業炉や溶湯容器、精練用耐
火物の損傷箇所を補修するために吹付けガン装置による
吹付け補修がおこなわれている。吹付け補修は、緊急な
場合は熱間吹付け補修が、また、補修に時間的な余裕が
ある場合は、より補修効果の高い冷間吹付け補修がおこ
なわれている。冷間での吹付け補修では使用前に施工体
の乾燥が必要であり、ここで問題となるのは乾燥加熱に
よる施工体の爆裂である。また、熱間吹付け材の場合で
も緻密な施工体をなす吹付け材であればあるほど、雰囲
気からの熱により施工体内部より表面部分が先に硬化し
通気率が低下するので内部蒸気が高くなり爆裂を起こし
やすくなる。この吹付け補修材の結合材としては、アル
ミナセメントや燐酸塩、珪酸塩が単独または併用で使用
されている。ここでこれら結合材を用いた不定形耐火物
の耐乾燥爆裂性について述べると、アルミナセメントを
結合材とする吹付け材は、アルミナセメントが水和鉱物
を生成し、それが通気率を低下させるため乾燥爆裂を起
こしやすく、また珪酸塩を結合材とした吹付け材も、珪
酸ゲルを生成するためそれが通気率を低下させ乾燥爆裂
を起こしやすい。燐酸塩を結合材とする吹付け材は、ア
ルミナセメントや珪酸塩よりも熱間での付着性に優れて
いるため熱間吹付け材の結合材としてよく使用されてお
り、燐酸塩としては正燐酸塩や縮合燐酸塩等が使用され
ているが、これら燐酸塩は解膠作用をもつものが多く、
特に冷間吹付け材に使用した場合は緻密に成形されるた
め通気率が小さく乾燥爆裂を起こしやすい。
【0003】吹付け材は、従来よりリバウンドロス低減
の目的から可塑性粘土の配合が広くおこなわれており、
また近年は、耐用性を向上させる目的から吹付け水量を
低減し、緻密な施工体を得るためにシリカやアルミナ等
の超微粒子と各種解膠剤とを配合した構成の吹付け材が
一般的になりつつある。また、これらの超微粒子はスラ
グ浸潤防止のために用いることもあり、施工体の通気率
が小さくなって乾燥爆裂が起こりやすい状況にある。こ
のことから乾燥はより慎重におこなわれるようになって
いる。
【0004】このように、吹付け材をはじめ、多くの不
定形耐火物は乾燥時の爆裂が問題となり、これを解決す
るためにこれまで種々の方法が開示されている。例えば
金属アルミニュウムや金属アルミニュウム短繊維を添加
する方法(特開昭60−235770号公報、特開昭6
1−14175号公報、特開昭61−14176号公
報)、塩基性乳酸アルミニュウムを添加する方法(特開
昭63−265869号公報)、有機合成繊維や有機合
成繊維網を添加する方法(特開昭61−10079号公
報、特開昭61−256984号公報)、金属アルミニ
ュウム及びパルプ繊維を添加する方法(特開平1−31
7175号公報)、有機質発泡剤を添加する方法(特開
平2−124782号公報)等である。しかしながら、
これらの方法は種々問題がある。例えば、金属アルミニ
ュウムの場合は自己発熱といった優れた方法であるが、
発生するH2ガスによるガス爆発を起こしやすい。ま
た、乳酸アルミニュウムの場合は養生中や乾燥時の収縮
亀裂の発生や中間温度領域での強度低下がある。また、
有機合成繊維や有機合成繊維網、パルプ繊維を添加する
方法は、これらが加熱時に焼失もしくは縮小してその跡
が通気性を向上させるといったメカニズムであることか
ら、これら繊維の焼失や変形する時点の温度や速度を考
えるとその効果にはおのずと限界がある。有機質発泡剤
を添加する方法は発生するガス量が十分でなく効果が薄
いという問題がある。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】本発明では、特別慎重
を要する加熱乾燥操作を不要とし、従来よりも格段に優
れた耐乾燥爆裂性をもった吹付け施工用不定形耐火物を
提供しようとするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに鋭意研究を重ねた結果、カルシウム化合物やマグネ
シウム化合物と反応し発熱する特性の縮合燐酸塩のうち
2O/P25モル比(R)が1以下のいわゆるウルト
ラ燐酸塩(以下、M2O/P25モル比が1以下の縮合
燐酸塩を単にウルトラ燐酸塩と記し、また、Mは一価の
金属を、従ってM2Oは一価の金属の酸化物を示し、R
はM2O/P25モル比を示す)を用い、その発熱で乾
燥を促進し、更にその反応熱やその後の加熱乾燥により
発生する蒸気を微細な気孔を無数にもつ珪藻土を配合す
ることにより速やかに外部へ排出し耐乾燥爆裂性を高め
得ることを見出し、本知見に基づいて本発明をなすに至
ったものである。すなわち、粒度調整された1種または
2種以上の耐火骨材にウルトラ燐酸塩の1種または2種
以上、例えばMがNaでR=0.8のウルトラ燐酸ナト
リウムを0.5〜6重量%、及び1種または2種以上の
カルシウム化合物または/およびマグネシウム化合物を
0.5〜12重量%加えて100重量%とし、更に、珪
藻土粉末を外掛けで0.1〜5重量%添加するものであ
る。
【0007】ウルトラ燐酸塩が選択される理由は、カル
シウム化合物やマグネシウム化合物と反応発熱し、かつ
発熱温度が高いためであり、結合材としても機能するた
めである。なお、当ウルトラ燐酸塩をある一定量配合し
ても必要とする強度が不足する場合は、他の縮合燐酸
塩、例えばヘキサメタ燐酸ナトリウムや正燐酸塩との併
用が可能であり、また他の結合材、例えば珪酸塩やアル
ミナセメントも併用可能である。ウルトラ燐酸塩はRが
1以下の縮合燐酸塩(非晶質)の総称であるのでモル比
の違ったものが種々各メーカーより販売されているが、
いずれも吸湿性の高い物質であり、取り扱い上不便であ
れば種々の耐火性微粉、例えばアルミナ微粉、シリカ微
粉、珪藻土等と予め混合しておき、これを使用すること
も可能である。
【0008】カルシウム化合物やマグネシウム化合物、
例えば消石灰やカルシウムアルミネートセメント、ポル
トランドセメント、ウオラストナイト、ダイカルシウム
シリケート、水酸化マグネシウム、酸化マグネシウム等
は上記ウルトラ燐酸塩と反応させるために必要とするも
のである。
【0009】珪藻土は一般に珪藻と称されている淡水、
汽水、海水を問わず広く生息している単細胞藻類の死滅
した遺骸の堆積土で、遺骸を走査型電子顕微鏡で観察す
ると表面には数ミクロン〜サブミクロンの気孔が無数に
みられる。気孔の多くは貫通気孔で、気孔径はサブミク
ロンサイズが大部分である。珪藻の形は多種多様で円心
類と羽状類に大別できるとされており、国内産の珪藻土
のほとんどは円心類の遺骸である。本発明に使用の珪藻
土は、淡水産、汽水産、海水産いずれの珪藻土でも良
く、また、円心類または羽状類または両種が混在したい
ずれの珪藻土でも使用可能である。珪藻土品位としては
触媒の担体や濾過助剤等に使用されている高純度のもの
が望ましいが、断熱れんが等に使用されているところの
粘土鉱物や斜長石、石英等の混入したものでも良い。な
お、いずれの場合でも一度焼成した焼成品または融剤焼
成品が望ましい。
【0010】次に、ウルトラ燐酸塩の配合範囲を0.5
〜6%の範囲に規定している理由は、0.5%以下の配
合量では発熱温度が十分でなく耐爆裂性に対する効果が
ほとんどないためであり、また、6%以上の配合量では
発熱温度が高すぎ養生中に亀裂が発生するためであり、
また耐火性や耐蝕性の低下が大きいためである。カルシ
ウム化合物やマグネシウム化合物を0.5〜12%に規
定している理由は、0.5%以下では反応発熱を起こす
に十分な量でなく、また12%以上の配合は耐蝕性に悪
影響をおよぼすためである。珪藻土の添加範囲を0.1
〜5%に規定している理由は、0.1%以下の添加では
通気率向上の効果が薄いためであり、5%以上の添加は
耐蝕性の低下が大きい理由による。
【0011】
【作用】乾燥爆裂性は、吹付け時に吹付けノズル部で添
加した水が乾燥時に気化し内部蒸気圧が上昇し、それが
材料強度を超過したときに発生すると考えられる。従っ
て、爆裂を防止するためには、内部蒸気圧が材料強度以
上にあがらないようにゆるやかに加熱するか、または発
生した蒸気を外部にすみやかに逃がしてやる必要があ
る。本発明では、ウルトラ燐酸塩のカルシウム化合物や
マグネシウム化合物との発熱反応と、珪藻土の多孔性と
を利用することによって後者の手法を採用したものであ
る。すなわち、ウルトラ燐酸塩とカルシウム化合物やマ
グネシウム化合物との反応発熱は、施工体全体の温度を
上昇させ水分を盛んに蒸発させるが、このときの水蒸気
の通過あとは大部分が貫通気孔となり耐乾燥爆裂性を向
上させるが十分ではない。しかし、無数の気孔をもつ珪
藻の遺骸、すなわち珪藻土を添加すると、珪藻土の貫通
気孔と、ウルトラ燐酸塩とカルシウム化合物やマグネシ
ウム化合物との反応熱で発生する水蒸気の抜け跡とがつ
ながるものと推定され、乾燥時の水蒸気の拡散抵抗が減
少し耐乾燥爆裂性の大幅向上をもたらし、また、熱間吹
付けにおいては、熱により急激に発生する水蒸気が珪藻
土の貫通気孔を通じて抜けやすく、ポッピング防止に作
用しているものと考えている。
【0012】この作用を確認するために、ウルトラ燐酸
塩の例としMをNaとし、Rが約0.8のウルトラ燐酸
ナトリウムを3%配合した耐火組成物に、外掛けで珪藻
土を0.5%添加したものと無添加のもの、およびヘキ
サメタ燐酸ナトリウム3%配合した耐火組成物に珪藻土
を外掛けで0.5%添加したものと無添加のものとの水
混練硬化体の110℃乾燥後の通気率を測定した。その
結果を表1に示しているが、この測定結果は前述の作用
を確信させるものである。
【0013】
【表1】
【0014】
【実施例】表2に実施例と比較例を示す。爆裂の有無に
ついてはキャスタブルで作成した1.3m×0.8m×
0.2mのパネルに施工厚100mmで吹付け、2時間
養生後直火が当たるようにセットした二基の灯油バーナ
ーで急加熱し、確認したものである。爆裂が確認された
ものではその程度に応じて大、中、小で表示している。
表2の実施例2はA社のCAS浸漬管において使用され
たものであるが、珪藻土の吹き付け作業性への悪影響は
全くなく、むしろ多孔質であることから吹付け時の水量
調整幅が拡大し、かつ保形性や付着率があがるなど吹付
け作業性が向上した。また、急加熱乾燥した結果でも全
く爆裂等のトラブルはなく良好であったほか、熱間吹付
け補修に供した場合でも付着性が良好でかつポッピング
も全くみられなかった。なお、珪藻土の気孔径はサブミ
クロン径が主体であるため、パルプ繊維や有機繊維のよ
うに十数ミクロンあるいはそれ以上の径のものに比較し
てスラグや地金の浸潤に対する影響が小さいことから耐
蝕性も従来品に比較して良好であった。比較例の3は従
来使用品であり、実炉では本試験法のような急加熱乾燥
はおこなっていないが、それでも時々表面に小さな爆裂
跡(剥離跡)を見ることがある。表2に示される本試験
法による急加熱乾燥試験結果より、本発明の耐乾燥爆裂
性はウルトラ燐酸塩とカルシウム化合物またはマグネシ
ウム化合物との反応熱と珪藻土の通気性効果によるもの
であることが明確であり、そのどちらか一方が欠けても
耐爆裂性が低下することがわかる。
【0015】
【表2】
【0016】
【発明の効果】ウルトラ燐酸塩とカルシウム化合物また
はマグネシウム化合物との発熱反応と国内に豊富に存在
する珪藻土とを用いる本発明によって、冷間吹付けに供
した場合は急加熱乾燥の実現に伴う乾燥時間の短縮化や
爆裂による剥落がなくなったこと、及び、付着率の向上
により、また、熱間吹付けに供した場合はポッピングに
よる剥落がなくなったこと等によって総合的には吹付け
補修コストを約20%低減することが可能となった。
フロントページの続き (72)発明者 徳瀬 康司 福岡県北九州市戸畑区牧山新町1番1号 大光炉材株式会社内 (72)発明者 山崎 真弘 福岡県北九州市戸畑区牧山新町1番1号 大光炉材株式会社内

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 粒度調整された1種または2種以上の耐
    火骨材に、結合材としてM2O(一価金属酸化物)/P2
    5モル比が1以下の1種または2種以上の縮合燐酸塩
    を0.5〜6重量%、1種または2種以上のカルシウム
    化合物または/およびマグネシウム化合物を0.5〜1
    2重量%配合して100重量%とし、更に、珪藻土を外
    掛けで0.1〜5重量%添加することを特徴とする吹付
    け施工用不定形耐火物。
JP5252326A 1993-09-14 1993-09-14 不定形耐火物 Withdrawn JPH0782044A (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP5252326A JPH0782044A (ja) 1993-09-14 1993-09-14 不定形耐火物

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JP5252326A JPH0782044A (ja) 1993-09-14 1993-09-14 不定形耐火物

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JPH0782044A true JPH0782044A (ja) 1995-03-28

Family

ID=17235713

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP5252326A Withdrawn JPH0782044A (ja) 1993-09-14 1993-09-14 不定形耐火物

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015203099A (ja) * 2014-04-16 2015-11-16 積水化学工業株式会社 コンクリート又はモルタル接着用両面テープ用粘着剤組成物、コンクリート又はモルタル接着用両面テープ及びコンクリート又はモルタル接着用両面テープの製造方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015203099A (ja) * 2014-04-16 2015-11-16 積水化学工業株式会社 コンクリート又はモルタル接着用両面テープ用粘着剤組成物、コンクリート又はモルタル接着用両面テープ及びコンクリート又はモルタル接着用両面テープの製造方法

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Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20001128