JPS582270A - ＳｉＣ含有キヤスタブル耐火物 - 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】 本発明は、改良されたキャスタブル耐火物に関するもの
である。キャスタブル耐火物は、不足形耐火物として近
年その需要が増大しており、品質の改良も著しい進歩が
なされている。

例えば、従来の典型的なキャスタブル耐火物の一つは、
結合剤としてアルミナセメントを重量％で１０〜３０９
６程度使用するものであったが、これは使用する水の量
も多く必要とするため組織もヘポーラスとなシ、強度の
発現も十分なものでなく、特に熱間強度には不足し、使
用が制限されていた。これに対して近年アルミナセメン
トの使用量を少なくし、そのかわりに非常に細かい耐火
微粉末を結合成分として加えることによシ緻密かつ熱間
強度の優れたキャスタブル耐火物が開発されている。

一方、キャスタブル耐火物において、耐火成分としてＥ
ｌｉＣ（炭化珪素）を添加することにより、耐火物に耐
熱衝撃性や耐化学反応性を付与。

向上せしめうることか知られており、実際にも使用され
ている。しかしながらＳｉＣ含有キャスタブルは、高温
酸化雰囲気中で使用されるとＳｉＣが酸化されてＳ１０
．になって膨張を起し亀裂の原因となるなど施工体に悪
影響を及ぼす。

これに対して、この種キャスタブルに金属シリコンマタ
はＦｅ−８ｉ（フェロシリコン）ナトの金属粉末を添加
することによって、これらメタルがＳｉＣよシ早期に酸
化し、８１Ｃの酸化を防ぐとともに、その生成物がＳｉ
Ｃ表面を均一に被徨するとともに、耐火物中の気孔を埋
め酸素の侵入を防ぎ、ＳｉＣの酸化をより抑制すること
ができることが知られている。

しかしながら、アぶミナセメントを使“用するキャスタ
ブル耐火物では、アルミナセメントは強いアルカリ性の
結合材であって、水と反応しテＯＨ−を示し、これがＳ
ｌと、Ｓｉ＋２０Ｈ＋Ｈ１０−８ｉｎ；　　＋　２Ｈ，
の如く反応して、Ｈ，ガスを発生し、施工した耐火物の
養生、硬化中に割れや膨れ金もたらすほか、硬化後でも
加熱乾燥中などに爆裂を起す原因となる。そしてこの爆
裂現象は、前記した優れた性質を有する緻密なキャスタ
ブルにおいては発生すると、より危険が大きなものとな
る。

本発明は、このような点に鑑み、緻密質で耐蝕性があり
、熱間強度も大きく、かつ耐熱衝撃性にも優れたキャス
タブル耐火物の特質を十分に生かすことについて種々研
究した結果見い出されたものである。

即ち、本発明は重量％で、ＳｉＣを５〜８０％、１μ以
下の耐火性超微粉を１〜２０％、アルミナセメントを１
〜７％、予め樹脂質被覆を施こ覧た金属シリコン及び／
又はフェロシリコン粉東１〜５％ならびに残部耐火骨材
から本質的になることを特徴とするＳｉＣ含有キャスタ
ブル耐火物を要旨とするものである。

本発明は、このように樹脂質被覆を施こしたＳｌ又はＳ
ｉ　−Ｆｅを使用することにより、アルミナセメントを
使用するキャスタブルであっても、かつ超微粉を使用し
て緻密化したキャスタブルであっても、これらの結合材
に制限されることなく、それらの特質を遺憾なく発揮せ
しめることを可能ならしめたことを特徴としている。

本発明に使用する耐火骨材は、後述する必須各成分以外
の残部を本質的にしめるもので、量的には骨材として本
発明キャスタブルの大半部を構成する成分であシ、キャ
スタブルの用途。

目的に応じて種々のものが使用できる。具体的には、主
としてアルミナ、ボーキサイト、粘土質シャモット、シ
リカ、窒化珪素、黒鉛、ジルコンなどが適当であり、粒
径としてはαＯ１〜ＩＱ＋ｕ＋程度が適当である。

また本発明で使用するＳｉＣは、前記骨材の一部として
、例えば粗粒として配合してもよいし、結合部の一部と
して例えば微粉として配合してもよいし、或は両者にま
たがって配合せしめることもできる。

また本発明で使用する耐火性の超微粉は、アルミナセメ
ントと協働して優れた結合部と緻密質のキャスタブルを
可能とするものであって、粒径としては１μ以下である
ことが必要で、具体的には骨材の選択などにもよるが、
通常シリカ、クロミア、チタニア、ジルコニア、アルミ
ナなどの金属酸化物又はこれらを主成分とするものが好
ましく使用できる。

また、本発明で使用するアルミナセメントは、カルンウ
ムアルミネートを主結晶成分とする通常のアルミナセメ
ントで十分である。

また、本発明で使用する金属シリコ／又はフエロンリコ
ンは、市販されている通常の金属粉末が適当に使用しう
るが、予めその表面を樹脂質で被覆処理しておくことが
必要であり、このようにしておくことによシ、アルカリ
イオンであるＯＨ−との反応が防止され、本発明キャス
タブルの有用性を顕著ならしめるものとなる。

ここで、このために使用する樹脂質被覆としては、基本
的にＳｌ又はＦｅ−８ｉとＯＨ−との接触を断つもので
あれば良いのであるが、水分が蒸発する温度１００℃以
上の耐熱性と８１などが酸化を始める温度以下で分解す
るものであることが必要で、さらに耐アルカリ性があり
、増粘性はなく（耐火粒の団塊化をなくすため）、Ｓｉ
ＣをＳｉｎ、にすることなく焼成によシ８１０ｔとなり
、加熱前に８１を発泡させない（常温で８１と反応しな
い）、かつ出来るだけ薄くて均一な被膜をつくるような
性質を兼ね備えているものが望ましい。具体的にはジメ
チルシラン。

ナトリウムメチルシリコネート、シリコンオイル、シリ
コン樹脂などのシリコン含有の樹脂質被覆が最適である
が、条件によってはノボラソり型フェノール樹脂、フッ
素系樹脂などもそれなりの効果は得られる。

尚、Ｓｌ又はＦｅ−８ｉ以外の金属、例えばアルミニウ
ム粉末などでは活性が大きすぎて薄い樹脂質板櫟では十
分な効果が得にくく、また８１などよりＳｉＣに対する
酸化防止被膜を形成しにくいなどのため十分な効果が得
られない。

本発明において、これらの各成分の起重割合は次の通り
である。　　　　　　　　（重量％）特に望ましい範囲 ＳｉＣ５〜８０　　７〜２０ 耐火性超微粉　　　　　　　１〜２０　５〜１５アルミ
ナセメント　　　　　　　　　１〜７　　２〜５樹脂質
被覆Ｓ１及バは’ＥＰｅ−８ｉ　　１〜７　　２〜５耐
人骨材　　　　　　残部　　残部 （水；　外掛）　　　　　（５〜１５程度）ここで、こ
れらの制限理由について説明する。

まず、ＳｉＣは少なすぎると耐火物の耐熱衝撃性や耐化
学反応性が十分でなくなり、本来の目的を達成しにくい
し、多すぎても耐火物の物性に悪影響を尺度す。

耐火性超微粉は少なすぎると、鋳込に際しての流動性が
不足し緻密質で高強度の耐火物が得られないし、一方多
すぎても鋳込性や高温物性に悪影響を与える。

アルミナセメントは少なすぎると硬化時間に悪影響をお
よぼし、必要な物性が得られないし、一方多すぎても緻
密性が失われ、物性や耐蝕性に悪影響を及ぼす。

また、樹脂質被覆Ｓ１又はＦｅ−８１は少なすぎるとＳ
ｉＣの酸化を抑制するに十分でなくなるし、多すぎても
生成酸化物が耐火物の物性や耐蝕性に悪影響を及ぼすこ
とや、耐火性や高温強度の劣下や残存膨張が増大するな
どとな東。

このように、本発明は緻密質で耐蝕性のある特質をその
まま具備し、熱間強度と耐熱衝撃性にも優れ、かつ施工
耐火物の割れ、膨張、爆裂などの恐れのない効果□をも
つキャスタブル耐火物を可能とした４のであって、その
工業的な価値は大きい。

本発明をさらに実施例にて説明する。

実施例１ 骨材（仮焼ボーキサイト） 粗粒（１６８〜＆６６ｗＲ）　　　　　４０％中粒（Ｌ
６８朋以下）２５ 微粒（０１Ｍ以下）　　　　　　８ ＳｉＣ（α２５ＩＩＩＪＩ以下）１０ 超微粉／リカ（１μ以下）　　　　　　　　　１０高ア
ルミナセメント　　　　　　　　　　　　　５ツメチル
７ランで表面被覆したＳｉ　　　　　　　８水　（外掛
）　　　　　　　　　　に のようなキャスタブル耐火調合物を適当な型枠内に駒込
み成形し、乾燥硬化後焼成した結果を比較例と対比しな
がら第１表に示す。

第　　１　　表 Ａ　２．７６８５０１２８　０無 Ｂ　ｉ６９５０　１４５　１）無 未処理の８１を使用 Ａ　２．７６８５０　ｊ２８　０多 Ｂ　２６６９５０１４７　１＞多 Ｓ１無添加のもの Ａ　２．７４８４０１１１　０無 Ｂ　ｉ９９Ｂ８１２４１００　無 （注）Ａ・・・１１０℃×２樽間焼成、Ｂ・・・１５０
０℃×８時間焼成実施例２ 骨材 粗粒（１６８〜＆６６Ｍ）　　　　４０％中粒　（１６
８９以下）２０ 微粒　（０５頭以下）　　　　　　７ ｉＣ 粗粒（６１１１１１以下）　　　　　　　６微粒　（（
１１５１１１１＋１以下）１０超微粉（１μ以下） ンリカ　　　　　　　　　１０％ アルミナセメント　　　　　　　　　　　　　４ンリコ
ンオイルで表面被覆したＦｅ−８ｉ４水（外掛）　　　
　　　　　に のような調合物を実施例１と同様に処理した結果を第２
表に示す。

第　　２　　表 Ａ　２．７９７８０１０４０無 Ｂ　２Ｌ７７８２０１１６　２＞　無 未処理のＦｅ−８１使用 Ａ　２Ｌ７９７８０１０８０多 Ｂ　ＩＴ’ｌ　８１０１１５２）　多 Ｆｅ　−Ｓｉ無添加 Ａ　Ｚ８６７００１０００　無 Ｂ　２．８８７８０．１１２１００無

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 重音チで、ＳｉＣを５〜３０％、１μ以下の耐火性超微
   粉を１〜２０％、アルミナセメントを１〜７％、予め樹
   脂質被覆を施こした金属シリコン及び、／′又はフェロ
   シリコン粉末１〜７％ならびに残部耐火骨材から本質的
   になることを特徴とするｓｉｃ含有キャスタブル耐火物