[go: up one dir, main page]

JP2023161293A - Monolithic refractory for dry spraying and dry spraying construction method using the same - Google Patents

Monolithic refractory for dry spraying and dry spraying construction method using the same Download PDF

Info

Publication number
JP2023161293A
JP2023161293A JP2022071589A JP2022071589A JP2023161293A JP 2023161293 A JP2023161293 A JP 2023161293A JP 2022071589 A JP2022071589 A JP 2022071589A JP 2022071589 A JP2022071589 A JP 2022071589A JP 2023161293 A JP2023161293 A JP 2023161293A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
dry
mass
spraying
refractory
silica sol
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.)
Granted
Application number
JP2022071589A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP7174184B1 (en
Inventor
紫保 竹内
Shiho Takeuchi
和重 渡邉
Kazushige Watanabe
雅 戸田
Masa Toda
脩斗 小豆澤
Shuto Azusawa
靖隆 吉見
Yasutaka Yoshimi
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.)
Mino Ceramic Co Ltd
Original Assignee
Mino Ceramic Co Ltd
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 Mino Ceramic Co Ltd filed Critical Mino Ceramic Co Ltd
Priority to JP2022071589A priority Critical patent/JP7174184B1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7174184B1 publication Critical patent/JP7174184B1/en
Publication of JP2023161293A publication Critical patent/JP2023161293A/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Preparation Of Clay, And Manufacture Of Mixtures Containing Clay Or Cement (AREA)
  • Furnace Housings, Linings, Walls, And Ceilings (AREA)

Abstract

【課題】乾式吹き付け施工方法に用いた場合に、得られる施工体の養生強度を高めることを実現し、従来製品では使用が難しかった衝撃や外力がかかる用途においても施工体形状を維持することができる、汎用性に優れた乾式吹き付け用不定形耐火物の提供。
【解決手段】乾粉の耐火材料と、乾粉のアルミナセメントと、シリカ固形分の濃度が20%~50%のシリカゾルとを含む状態で使用される乾式吹き付け用不定形耐火物であって、アルミナセメントを、前記耐火材料100%に対して外掛けで1%~5%の範囲内で含み、シリカゾルを、そのシリカゾル中に含まれるシリカ固形分が、前記耐火材料100%に対して外掛けで3%~30%となる範囲内で含み、さらに、乾粉の水硬性アルミナを、前記耐火材料100%に対して外掛けで0.7%~2.0%の範囲内で含む乾式吹き付け用不定形耐火物及び該不定形耐火物を用いる施工方法。
【選択図】 なし
[Problem] When used in a dry spray construction method, it is possible to increase the curing strength of the resulting construction body, and it is possible to maintain the shape of the construction body even in applications where it is subjected to impact or external force, which was difficult to use with conventional products. To provide a monolithic refractory for dry spraying with excellent versatility.
[Solution] A monolithic refractory for dry spraying used in a state containing a dry powder refractory material, a dry powder alumina cement, and a silica sol with a silica solid content concentration of 20% to 50%, the alumina cement in an amount of 1% to 5% based on 100% of the refractory material, and a silica sol in which the silica solid content contained in the silica sol is 3% based on 100% of the refractory material. % to 30%, and further contains dry powder hydraulic alumina in an external amount of 0.7% to 2.0% based on 100% of the fireproof material. A refractory and a construction method using the monolithic refractory.
[Selection diagram] None

Description

本発明は、乾式吹き付け用不定形耐火物の技術に関し、詳しくは、シリカゾル、アルミナセメント及び水硬性アルミナを硬化剤として用い、これらを耐火材料のバインダー(結合剤)にしてなる、充分な養生強度をもつ乾式吹き付け施工用不定形耐火物及びこれを用いた乾式吹き付け施工方法に関する。 The present invention relates to technology for dry-sprayed monolithic refractories, and more specifically, silica sol, alumina cement, and hydraulic alumina are used as hardening agents, and these are used as binders for refractory materials to provide sufficient curing strength. The present invention relates to a monolithic refractory for dry spraying construction and a dry spraying construction method using the same.

耐火物の施工において、不定形耐火物の流し込み施工、塗り込み施工及び吹き付け施工等が行われている。中では、流し込み施工が主流であるが、流し込み施工は、施工現場での大型ミキサーによる混練作業、枠掛け作業及び脱枠作業が必要となり、作業は煩雑で、施工が大がかりになる。一方、吹き付け施工は、このような煩雑な作業がない点が長所として挙げられる。 In the construction of refractories, methods such as pouring, filling, and spraying of monolithic refractories are carried out. Among them, pouring construction is the mainstream, but pouring construction requires kneading work using a large mixer at the construction site, frame work, and frame removal work, making the work complicated and large-scale construction. On the other hand, spraying construction has the advantage of not requiring such complicated work.

吹き付け施工は大きく湿式吹き付け施工と乾式吹き付け施工とに大別される。湿式吹き付け施工は、ミキサー等の混練作業により耐火材料と水とを十分に混練し、そのスラリー状の混練物をポンプで圧送しながら、吹き付けノズル先端部でエアーと急結剤(硬化剤)とを導入し、吹き付ける施工方法である。一方、乾式吹き付け施工は、水分を含まないことから小型、簡易設備で比較的作業性がよい乾粉の混合作業後にその混合物を圧縮空気で圧送し、吹き付けノズル先端部において乾粉状の耐火材料に水を添加してノズル内で混練し、これを吹き付けて施工体を得る施工方法である。そのため、乾式吹き付け施工は、より簡便な施工方法として、有用性が高い施工方法である。上記した吹き付け施工において用いられる不定形耐火物には、吹き付け後に硬化反応が良好に行われ、結果として耐用性に優れた吹き付け耐火物(施工体)が得られることが要求されている。このため、下記に挙げるように、性能に優れる吹き付け用不定形耐火物について、種々の提案がされている。 Spraying construction is broadly divided into wet spraying construction and dry spraying construction. In wet spraying construction, the refractory material and water are sufficiently kneaded using a mixer, etc., and while the slurry-like mixture is pumped, air and quick-setting agent (hardening agent) are mixed at the tip of the spray nozzle. This is a construction method that involves introducing and spraying. On the other hand, dry spraying construction requires small and simple equipment and is relatively easy to work with since it does not contain water.After mixing the dry powder, the mixture is pumped with compressed air and turned into dry powder fireproof material at the tip of the spray nozzle. This is a construction method in which water is added, kneaded in a nozzle, and then sprayed to obtain a construction body. Therefore, dry spraying construction is a highly useful construction method as a simpler construction method. The monolithic refractories used in the above-mentioned spraying construction are required to undergo a good curing reaction after spraying, and as a result, a sprayed refractory (constructed body) with excellent durability can be obtained. For this reason, various proposals have been made regarding spray-on monolithic refractories with excellent performance, as listed below.

特許文献1では、マグネシア超微粉を0.05~1.0wt%含有させたアルミナ-スピネル系キャスタブルの母材に、SiOを15~25質量%含有したシリカゾルを6~8質量%添加した吹き付け耐火物が提案されている。そして、このようにすることで、アルミナ-スピネル質耐火物を、耐用性に優れ、接着強度が大きい吹付耐火物とできることが記載されている。また、特許文献1には、シリカゾルとマグネシア超微粉によりゾルゲル反応を起こさせ、この反応を利用して耐火母材を硬化させることで、従来使用されているような結合剤及び硬化剤を使用しない吹付け耐火物を発明し得たことが記載されている。特許文献1には、アルミナセメントを結合剤としたアルミナ-スピネル質吹付け耐火物は、作業性が悪く、従来、吹付耐火物としては使用されていなかったことが記載されている。 In Patent Document 1, 6 to 8 mass % of silica sol containing 15 to 25 mass % of SiO 2 is added to a base material of alumina-spinel castable containing 0.05 to 1.0 wt % of ultrafine magnesia powder, and then sprayed. Refractories have been proposed. It is also described that by doing so, the alumina-spinel refractory can be made into a spray refractory with excellent durability and high adhesive strength. In addition, Patent Document 1 discloses that a sol-gel reaction is caused by silica sol and ultrafine magnesia powder, and this reaction is used to harden the refractory base material, thereby eliminating the need for binders and curing agents that are conventionally used. It is stated that he was able to invent spray-on refractories. Patent Document 1 describes that alumina-spinel spray refractories using alumina cement as a binder have poor workability and have not been used as spray refractories in the past.

上記特許文献1に対し、特許文献2では、下記の指摘をして、後述する新たな提案をしている。「ここで、耐火材料の硬化反応を促進させるためには、マグネシア超微粉の粒径は重要である。例えば、マグネシア超微粉の粒径が大きいと、シリカゾル中への溶出量が減少するため、硬化反応が効率的に行われなくなる。このように、特許文献1には、マグネシア超微粉を用いる旨は記載されているが、マグネシア超微粉の粒径については具体的には記載されていない。このため、耐火材料の硬化反応が促進されなくなる可能性がある。硬化反応が促進されなくなると、耐火材料の保形性が悪化し、付着率の低下、すなわち、耐用性の低下につながる。」 In contrast to the above-mentioned Patent Document 1, Patent Document 2 points out the following and makes a new proposal that will be described later. "Here, the particle size of the ultrafine magnesia powder is important in order to accelerate the curing reaction of the refractory material. For example, if the particle size of the ultrafine magnesia powder is large, the amount of elution into the silica sol will decrease, The curing reaction is no longer carried out efficiently.Thus, although Patent Document 1 describes the use of ultrafine magnesia powder, it does not specifically describe the particle size of the ultrafine magnesia powder. For this reason, there is a possibility that the curing reaction of the refractory material will not be promoted. If the curing reaction is no longer promoted, the shape retention of the refractory material will deteriorate, leading to a decrease in the adhesion rate, and in other words, a decrease in durability.

特許文献2では、シリカゾルと耐火材料の混合性を確保できるとともに硬化反応を促進でき、結果として耐用性の優れた乾式吹き付け用耐火物を提供するため、下記の提案をしている。すなわち、特許文献2では、耐火材料とシリカゾルを含み、耐火材料は、粒径10μm以下のMg又はCaを含む化合物を含有し、前記耐火材料中の粒径10μm以下のMg又はCaを含む化合物の含有量を、前記シリカゾル合量中のシリカ固形分含有量に対して0.02%以上にした乾式吹き付け材料についての提案がされている。しかし、本発明者らの検討によれば、上記したMg又はCaの化合物とシリカゾルの反応による急結性を利用したシリカゾル添加吹き付け施工用耐火物では、作業可使時間が充分に確保できない可能性が高い。 Patent Document 2 proposes the following in order to provide a dry-sprayed refractory that can ensure the miscibility of silica sol and refractory material, promotes the curing reaction, and has excellent durability as a result. That is, Patent Document 2 includes a refractory material and a silica sol, the refractory material contains a compound containing Mg or Ca with a particle size of 10 μm or less, and the compound containing Mg or Ca with a particle size of 10 μm or less in the refractory material. A proposal has been made for a dry spraying material in which the content is 0.02% or more based on the silica solid content in the total amount of silica sol. However, according to the studies of the present inventors, there is a possibility that a sufficient usable working life cannot be secured with silica sol-added spray-installed refractories that take advantage of the rapid setting caused by the reaction between the above-mentioned Mg or Ca compounds and silica sol. is high.

これに対し、特許文献3では、耐火材料と、シリカゾルと、粒径1mm以下のMg又はCaの化合物に、凝集剤として金属硫酸塩又は金属ハロゲン化物塩を添加してなる、セメントフリー乾式吹き付け施工用不定形耐火物が提案されている。そして、特許文献3には、特有の凝集剤を添加することで、充分な付着性及び作業可使時間をもつ乾式吹き付け施工用不定形耐火材が得られることが記載されている。 On the other hand, Patent Document 3 discloses a cement-free dry spraying construction in which a metal sulfate or metal halide salt is added as a coagulant to a fireproof material, silica sol, and a compound of Mg or Ca with a particle size of 1 mm or less. Monolithic refractories have been proposed. Patent Document 3 describes that by adding a specific coagulant, a monolithic refractory material for dry spraying construction can be obtained that has sufficient adhesion and working life.

特許第3126003号公報Patent No. 3126003 特許第5896515号公報Patent No. 5896515 特開2020-1992号公報Japanese Patent Application Publication No. 2020-1992

乾式吹き付け不定形耐火物の重要な特性としては、上記した先行技術文献に記載されている付着性や硬化時の作業可使時間以外に、硬化体(施工体)の養生強度が挙げられる。硬化体の養生強度とは、「炉内に吹き付け後、室温にて硬化した状態での機械的強度」であり、室温での施工体の形状を維持する上で重要な特性である。先の特許文献3では、シリカゾルをバインダー(結合剤)とした乾式吹き付け耐火物では、脱枠するために必要な養生強度として、養生後の圧縮強度1.0MPa以上が必要であると述べている。 Important characteristics of dry-sprayed monolithic refractories include the curing strength of the cured body (constructed body), in addition to the adhesion and working life upon curing described in the above-mentioned prior art documents. The curing strength of a cured product is "mechanical strength in a state where it is cured at room temperature after being sprayed in a furnace," and is an important property in maintaining the shape of a construction product at room temperature. The above Patent Document 3 states that for dry-sprayed refractories using silica sol as a binder, a compressive strength of 1.0 MPa or more after curing is required as the curing strength required to remove the frame. .

しかし、本発明者らの検討によれば、圧縮強度1.0MPaでは、施工体(硬化体)に比較的外力がかからない用途では施工体を維持できるものの、応力がかかる用途や、不意に衝撃が加わった際に施工体形状を維持できなくなる可能性がある。一般に、シリカゾルをバインダー(結合剤)とした乾式吹き付け耐火物は、セメントをバインダーとした場合よりも養生強度が低くなる。そのため、シリカゾルをバインダーとして使用している乾式吹き付け不定形耐火物によって得られる施工体には外力がかからないことが望まれる。本発明者らは、上記したように、シリカゾルをバインダーとした乾式吹き付け用不定形耐火物は、施工場所がセメントバインダー品よりも大きく限定されてしまい、汎用性の点で解決すべき課題があるとの認識をもった。 However, according to the inventors' study, with a compressive strength of 1.0 MPa, the constructed body can be maintained in applications where relatively no external force is applied to the constructed body (cured body), but in applications where stress is applied or where unexpected impact occurs. There is a possibility that the construction structure will not be able to maintain its shape when Generally, dry-sprayed refractories using silica sol as a binder have lower curing strength than those using cement as a binder. Therefore, it is desirable that no external force be applied to the constructed body obtained by dry-sprayed monolithic refractories using silica sol as a binder. As mentioned above, the present inventors found that the dry-sprayed monolithic refractories using silica sol as a binder have a problem in terms of versatility that needs to be solved because the installation locations are more limited than with cement binder products. I realized that.

これに対し、先に挙げた先行技術文献における乾式吹き付け不定形耐火物では、付着性や硬化時の作業可使時間について言及され、詳細に検討されているものの、硬化体(施工体)の養生強度については詳細な言及や検討がなされていない。 On the other hand, in the dry-sprayed monolithic refractories in the prior art documents listed above, adhesion and working life during curing are mentioned and discussed in detail, but the curing of the cured product (constructed product) There is no detailed mention or consideration of strength.

したがって、本発明の目的は、シリカゾルをバインダー(結合剤)とした乾式吹き付け施工方法を用いた場合において、得られる施工体の養生強度を高めることを実現し、従来製品においては使用が難しかった衝撃や外力がかかる用途においても施工体形状を維持することができ、実用において問題のない汎用性に優れた乾式吹き付け用不定形耐火物を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to increase the curing strength of the resulting construction body when using a dry spray construction method using silica sol as a binder, and to improve the curing strength of the construction body, which has been difficult to use with conventional products. To provide a monolithic refractory for dry spraying which can maintain the shape of a constructed body even in applications where external force is applied and has excellent versatility without any problems in practical use.

上記の目的は、以下の本発明によって達成される。すなわち、本発明によれば、以下に示す乾式吹き付け施工用の不定形耐火物が提供される。
[1]乾粉の耐火材料と、硬化剤として、乾粉のアルミナセメントと、シリカ固形分の濃度が20質量%以上50%質量以下のシリカゾルとを含む状態で使用される乾式吹き付け用不定形耐火物であって、
前記アルミナセメントを、前記耐火材料100質量%に対して外掛けで、1質量%以上5質量%以下の範囲内で含み、
前記シリカゾルを、そのシリカゾル中に含まれるシリカ固形分が、前記耐火材料100質量%に対して外掛けで、3質量%以上30質量%以下となる範囲内で含み、
さらに、乾粉の水硬性アルミナを、前記耐火材料100質量%に対して外掛けで、0.7質量%以上2.0質量%以下の範囲内で含むことを特徴とする乾式吹き付け用不定形耐火物。
The above object is achieved by the present invention as follows. That is, according to the present invention, the following monolithic refractory for dry spraying construction is provided.
[1] A monolithic refractory for dry spraying used in a state containing a dry powder refractory material, a dry powder alumina cement as a hardening agent, and a silica sol having a silica solid content concentration of 20% by mass or more and 50% by mass or less And,
Containing the alumina cement in an amount of 1% by mass or more and 5% by mass or less, based on 100% by mass of the refractory material,
The silica sol is contained within a range in which the silica solid content contained in the silica sol is 3% by mass or more and 30% by mass or less, multiplied by 100% by mass of the refractory material,
Further, the monolithic refractory for dry spraying is characterized in that it contains dry powder hydraulic alumina in an amount of 0.7% by mass or more and 2.0% by mass or less, based on 100% by mass of the refractory material. thing.

上記乾式吹き付け用不定形耐火物の好ましい形態としては、下記が挙げられる。
[2]乾式吹き付け用不定形耐火物をノズル先端から吹き付ける乾式吹き付け施工による施工体である「不定形耐火物の室温養生硬化体」の室温曲げ強度が、1.0MPa以上である上記[1]に記載の乾式吹き付け用不定形耐火物。
[3]前記耐火材料は、アルミナ質原料を主成分とし、かつ、粒径0.075mm以下の微粒成分を15質量%以上50質量%以下の範囲内で有する上記[1]又は[2]に記載の乾式吹き付け用不定形耐火物。
[4]さらに、前記耐火材料100質量%に対して、縮合リン酸塩、有機酸及び有機酸塩からなる群から選ばれる少なくともいずれかの化合物を外掛けで、0.01質量%以上0.3質量%以下の範囲内で含む上記[1]又は[2]に記載の乾式吹き付け用不定形耐火物。
Preferred forms of the above-mentioned monolithic refractory for dry spraying include the following.
[2] The room temperature bending strength of the "room temperature curing cured product of monolithic refractories" which is a constructed body by dry spraying construction in which the monolithic refractory for dry spraying is sprayed from the nozzle tip is 1.0 MPa or more [1] Monolithic refractories for dry spraying described in .
[3] The refractory material has an alumina raw material as a main component, and has a fine particle component with a particle size of 0.075 mm or less within a range of 15% by mass or more and 50% by mass or less, according to [1] or [2] above. Monolithic refractories for dry spraying as described.
[4] Furthermore, based on 100% by mass of the refractory material, at least one compound selected from the group consisting of condensed phosphates, organic acids, and organic acid salts is added in an amount of 0.01% by mass or more to 0.01% by mass. The monolithic refractory for dry spraying according to the above [1] or [2], containing within the range of 3% by mass or less.

本発明は、別の実施形態として、下記の乾式吹き付け施工方法を提供する。
[5]上記[1]又は[2]に記載の乾式吹き付け用不定形耐火物を吹き付けノズルから被施工面に吹き付けて、乾式吹き付け施工する施工方法であって、
前記乾粉の耐火材料、前記乾粉のアルミナセメント及び前記乾粉の水硬性アルミナを事前に混合して得られた乾粉の混合物を前記吹き付けノズルに送り、前記シリカゾルを添加して混練し、混練物を吹き付けノズル先端から前記乾式吹き付け用不定形耐火物を被施工面に吹き付けることを特徴とする乾式吹き付け施工方法。
The present invention provides the following dry spraying construction method as another embodiment.
[5] A construction method in which the dry spraying monolithic refractory described in [1] or [2] above is sprayed onto the construction surface from a spray nozzle to perform dry spray construction,
A dry powder mixture obtained by pre-mixing the dry powder refractory material, the dry powder alumina cement, and the dry powder hydraulic alumina is sent to the spray nozzle, the silica sol is added and kneaded, and the kneaded material is sprayed. A dry spraying construction method characterized by spraying the monolithic refractory for dry spraying onto a construction target surface from the tip of a nozzle.

上記乾式吹き付け施工方法の好ましい形態としては、下記が挙げられる。
[6]前記シリカゾルの添加を、前記吹き付けノズルの先端部で行う上記[5]に記載の乾式吹き付け施工方法。
Preferred embodiments of the above dry spraying construction method include the following.
[6] The dry spray construction method according to the above [5], wherein the silica sol is added at the tip of the spray nozzle.

本発明によれば、乾粉のアルミナセメントに加えてシリカゾルを硬化剤(結合剤)とした乾式吹き付け用不定形耐火物において、乾粉の水硬性アルミナを特定量添加することで、乾式吹き付けして得られる施工体の養生強度を高め、衝撃や外力がかかる用途においても施工体形状を維持することができ、実用上問題なく利用できる、より広範囲な施工部位に使用が可能な、汎用性に優れる乾式吹き付け用不定形耐火物を提供することができる。また、本発明によれば、上記優れた乾式吹き付け用不定形耐火物を用いることで、廃棄物焼却炉、セメント製造設備、ロータリーキルン等、従来は不定形耐火物の適用が難しかった用途や部分においても、良好な乾式吹き付け施工ができる施工方法の提供が可能となる。 According to the present invention, in a monolithic refractory for dry spraying using silica sol as a hardening agent (binder) in addition to dry powder alumina cement, by adding a specific amount of dry powder hydraulic alumina, the product can be obtained by dry spraying. A highly versatile dry method that can be used in a wider range of construction areas without any practical problems, increasing the curing strength of the construction body and maintaining the shape of the construction body even in applications where it is subject to impact or external force. A sprayable monolithic refractory can be provided. Furthermore, according to the present invention, by using the above-mentioned excellent dry-sprayed monolithic refractories, it can be used in applications and parts where it was difficult to apply monolithic refractories, such as waste incinerators, cement manufacturing equipment, and rotary kilns. It is also possible to provide a construction method that allows for good dry spraying construction.

以下、好ましい形態を挙げて本発明を説明する。乾式吹き付け用不定形耐火物では、バインダー(結合剤)として一般的にアルミナセメントが用いられている。一方、先に述べたように、シリカゾルとマグネシア超微粉によりゾルゲル反応を起こさせ、この反応を利用して耐火母材を硬化させることで、従来のような結合剤及び硬化剤を使用しない吹き付け耐火物とできることについての提案がある。また、この技術を利用して、耐火材料とシリカゾルを含み、耐火材料に粒径10μm以下のMg又はCaを含む化合物を含有させる場合に、該化合物の含有量を特定の量にすることで上記反応を促進させることや、特有の凝集剤を更に使用することで、吹き付け施工体の施工厚みの調整等に必要な作業可使時間の確保を実現することの提案がされている。 Hereinafter, the present invention will be explained by citing preferred embodiments. Alumina cement is generally used as a binder for dry-sprayed monolithic refractories. On the other hand, as mentioned earlier, by causing a sol-gel reaction with silica sol and ultrafine magnesia powder, and using this reaction to harden the refractory base material, spray-on fireproofing can be achieved without using conventional binders and hardeners. There are suggestions for things and things that can be done. In addition, when this technology is used to include a refractory material and a silica sol, and the refractory material contains a compound containing Mg or Ca with a particle size of 10 μm or less, the content of the compound can be set to a specific amount. Proposals have been made to accelerate the reaction or to further use a specific coagulant to secure the usable working life necessary for adjusting the construction thickness of the sprayed construction body.

上記した状況下、本発明者らは、母材である耐火材料に、硬化して母材のバインダーとして機能する成分として、乾粉のアルミナセメントとシリカゾルを併用することに加えて、乾粉の水硬性アルミナを使用することで、充分な付着性及び可使時間をもち、施工性を損なうことなく、本発明が目的とする乾式吹き付けして得られる施工体の養生強度を高めることが実現できることを見出して本発明に至った。以下、本発明の乾式吹き付け用不定形耐火物の構成について説明する。 Under the above-mentioned circumstances, the present inventors used dry powder alumina cement and silica sol together as components that harden and function as a binder for the base material, and also added dry powder hydraulic properties. It has been discovered that by using alumina, it has sufficient adhesion and pot life, and it is possible to increase the curing strength of a construction body obtained by dry spraying, which is the objective of the present invention, without impairing workability. This led to the present invention. Hereinafter, the structure of the monolithic refractory for dry spraying of the present invention will be explained.

本発明の乾式吹き付け用不定形耐火物は、母材である乾粉の耐火材料と、該耐火材料に対して特定の範囲内で、アルミナセメントとシリカゾルと水硬性アルミナを含んでなることを特徴とする。 The monolithic refractory for dry spraying of the present invention is characterized by containing a dry powder refractory material as a base material, and alumina cement, silica sol, and hydraulic alumina within a specific range for the refractory material. do.

耐火材料の種類としては、特に限定されず、例えば、焼結アルミナ、電融アルミナ、ボーキサイト、バンド頁岩、ムライト、アンダルサイト、シャモット、ロー石、珪石、焼結スピネル、電融スピネル、クロム鉱、酸化クロム、ジルコン、ジルコニア、炭化珪素、黒鉛及びピッチ等が挙げられる。本発明では、これらの材料からなる群から選択される、1種または2種以上の材料を組み合わせて用いることができる。その際に、吹き付け施工に適した粒度構成になるように粒度調整された耐火材料を用いることが好ましい。また、上記の材料に加えて、耐火性粘土、仮焼アルミナ、シリカフラワー及びカーボンブラック等から選ばれる耐火性の超微粉を併用させることもできる。 The type of refractory material is not particularly limited, and includes, for example, sintered alumina, fused alumina, bauxite, banded shale, mullite, andalusite, chamotte, lowite, silica, sintered spinel, fused spinel, chromite, Examples include chromium oxide, zircon, zirconia, silicon carbide, graphite and pitch. In the present invention, one type or a combination of two or more types of materials selected from the group consisting of these materials can be used. At that time, it is preferable to use a refractory material whose particle size has been adjusted to have a particle size composition suitable for spraying. Further, in addition to the above-mentioned materials, refractory ultrafine powder selected from refractory clay, calcined alumina, silica flour, carbon black, etc. can also be used in combination.

本発明の乾式吹き付け用不定形耐火物は、上記したような耐火材料を母材とし、いずれも該耐火材料のバインダー(結合剤)として機能する、シリカゾル、アルミナセメント及び水硬性アルミナを含んでなることを特徴とする。これらの成分の役割については後述する。 The monolithic refractory for dry spraying of the present invention uses the above-described refractory material as a base material, and contains silica sol, alumina cement, and hydraulic alumina, all of which function as a binder for the refractory material. It is characterized by The roles of these components will be described later.

シリカゾルは、シリカ固形分の濃度が20質量%~50質量%であるものであればよく、この要件を満たす市販のものを適宜に用いることができる。シリカ固形分の濃度が20質量%未満であると、シリカゾルと、該シリカゾルとゾルゲル反応を起こして母材である耐火材料の硬化に十分に資することができない。具体的には、ゾルゲル反応が充分に行われないと、硬化不良により耐火材料が成功面から流落し、付着性及び接着性が低下する。一方、シリカ固形分の濃度が50質量%を超えるとシリカゾルの粘性が過剰に高くなり、シリカゾルと耐火材料との混合性が低下するとともに、施工時にノズル詰まりを生じる。 The silica sol may have a silica solid content concentration of 20% by mass to 50% by mass, and any commercially available silica sol that satisfies this requirement can be used as appropriate. When the concentration of silica solid content is less than 20% by mass, a sol-gel reaction occurs with the silica sol, and the silica sol cannot sufficiently contribute to curing of the refractory material that is the base material. Specifically, if the sol-gel reaction is not carried out sufficiently, the refractory material will run off the successful surface due to poor curing, resulting in decreased adhesion and adhesion. On the other hand, when the concentration of silica solid content exceeds 50% by mass, the viscosity of the silica sol becomes excessively high, the miscibility of the silica sol and the refractory material decreases, and nozzle clogging occurs during construction.

本発明において利用するシリカゾルのゾルゲル反応は、アルミナセメントに含まれるCa成分との間で起こり、本発明では、この反応を耐火母材の硬化手段の一つとして利用する。シリカゾルの硬化剤として、Mg化合物を添加して用いてもよい。上記したゾルゲル反応に利用するCa成分量としては、例えば、本発明の乾式吹き付け用不定形耐火物を構成するシリカゾル中のシリカ固形分含有量に対して、1.0質量%~5.0質量%存在すればよい。これに対し、本発明の乾式吹き付け用不定形耐火物を構成するアルミナセメントの量であれば、Ca成分をこの範囲内で含むので、通常は、Ca成分やMg成分を別途添加する必要はない。Ca成分が、シリカゾル中のシリカ固形分含有量に対して1.0質量%未満となると、シリカゾル中へのCaイオンの溶出量が少なくなり、硬化反応が促進されなくなり、充分な養生強度が得られない。一方、5.0質量%より多い場合には、硬化反応が著しく速く、適切な作業可使時間が得られない。Mg成分を別途添加する場合には、例えば、海水マグネシア、電融マグネシア、重焼マグネシア、軽焼マグネシア、炭酸マグネシア及び水酸化マグネシア等を用いることができる。また、Ca成分としてアルミナセメント以外に、必要に応じて、例えば、別途、消石灰、炭酸カルシウム及び生石灰等を用いることができる。 The sol-gel reaction of the silica sol used in the present invention occurs with the Ca component contained in the alumina cement, and in the present invention, this reaction is utilized as one of the means for curing the refractory base material. A Mg compound may be added as a curing agent for the silica sol. The amount of Ca component used in the above-mentioned sol-gel reaction is, for example, 1.0% by mass to 5.0% by mass with respect to the solid content of silica in the silica sol constituting the monolithic refractory for dry spraying of the present invention. % should exist. On the other hand, since the amount of alumina cement constituting the dry-sprayed monolithic refractory of the present invention contains Ca components within this range, there is usually no need to separately add Ca components or Mg components. . When the Ca component is less than 1.0% by mass based on the silica solid content in the silica sol, the amount of Ca ions eluted into the silica sol will decrease, the curing reaction will not be promoted, and sufficient curing strength will be obtained. I can't do it. On the other hand, if the amount is more than 5.0% by mass, the curing reaction is extremely fast and an appropriate working pot life cannot be obtained. When the Mg component is added separately, for example, seawater magnesia, fused magnesia, heavy burnt magnesia, light burnt magnesia, carbonated magnesia, hydroxide magnesia, etc. can be used. Moreover, as the Ca component, in addition to alumina cement, for example, slaked lime, calcium carbonate, quicklime, etc. can be used separately, if necessary.

本発明の乾式吹き付け用不定形耐火物を構成する乾粉のアルミナセメントは、上記したようにシリカゾルとのゾルゲル反応を起こすCa成分として利用されるが、一方で、急硬性・早強性、耐火性・耐熱性、耐酸性・耐化学薬品性等の特長を有する水硬性セメントとして、耐火母材の有用なバインダーとしても機能する。乾粉のアルミナセメントは、シリカゾル中の水分と反応することで硬化する。本発明の乾式吹き付け用不定形耐火物では、アルミナセメントを、耐火材料100質量%に対して外掛けで、1質量%以上5質量%以下の範囲内で含むことを要す。 The dry powder alumina cement constituting the monolithic refractory for dry spraying of the present invention is used as a Ca component that causes a sol-gel reaction with silica sol as described above, but it also has rapid hardening, early strength, and fire resistance.・As a hydraulic cement with features such as heat resistance, acid resistance, and chemical resistance, it also functions as a useful binder for refractory base materials. Dry powder alumina cement hardens by reacting with the moisture in the silica sol. The monolithic refractory for dry spraying of the present invention must contain alumina cement in an amount of 1% by mass or more and 5% by mass or less based on 100% by mass of the refractory material.

本発明の乾式吹き付け用不定形耐火物は、シリカゾル、乾粉のアルミナセメント以外に、硬化剤として乾粉の水硬性アルミナを、耐火材料100質量%に対して外掛けで、0.7質量%~2.0質量%の範囲内で含むことを特徴とする。水硬性アルミナは、中間アルミナの一種であるρ-アルミナで、水を添加すると再水和反応を起こし、粒子同士が凝集して硬化する。本発明者らの検討によれば、乾粉の水硬性アルミナは、シリカゾル中の水分と反応することで硬化が起こり、乾式吹き付け後の室温での養生強度を高くすることができる。例えば、施工体に比較的応力がかかるロータリーキルン等では、室温曲げ強度が1.0MPa以上必要であるとされている。これに対し、乾粉の水硬性アルミナの添加量が0.7質量%未満、例えば、0.6質量%以下の量では、乾式吹き付け用不定形耐火物を用いて得た施工体の室温曲げ強度が1.0MPa以下となるので、本発明が目的としている高応力条件での使用が困難となる。 The monolithic refractory for dry spraying of the present invention contains, in addition to silica sol and dry alumina cement, dry powder hydraulic alumina as a hardening agent at an external rate of 0.7% to 2% by mass relative to 100% by mass of the refractory material. It is characterized by containing within the range of .0% by mass. Hydraulic alumina is ρ-alumina, which is a type of intermediate alumina, and when water is added, a rehydration reaction occurs, causing particles to coagulate and harden. According to studies by the present inventors, dry powder hydraulic alumina is cured by reacting with moisture in silica sol, and can increase curing strength at room temperature after dry spraying. For example, in rotary kilns and the like where relatively stress is applied to the construction object, it is said that room temperature bending strength is required to be 1.0 MPa or more. On the other hand, when the amount of hydraulic alumina added to the dry powder is less than 0.7% by mass, for example, 0.6% by mass or less, the room temperature bending strength of the constructed body obtained using the dry sprayed monolithic refractory is is 1.0 MPa or less, making it difficult to use under the high stress conditions that the present invention aims at.

本発明の乾式吹き付け用不定形耐火物は、先に説明した乾粉の耐火材料、該耐火材料のバインダーとして機能する、乾粉のアルミナセメント、シリカゾル、水硬性アルミナ以外に、必要に応じて適宜に、凝集剤、硬化調整剤、増粘剤及び繊維等を添加することができる。硬化調整剤としては、縮合リン酸塩、有機酸及び有機酸塩からなる群から選ばれる少なくともいずれかの化合物などが挙げられる。該硬化調整剤は、耐火材料100質量%に対して外掛けで、0.01質量%~0.3質量%の範囲内で用いることが好ましい。縮合リン酸塩としては、例えば、トリポリリン酸ナトリウム、テトラポリリン酸ナトリウム、ピロリン酸ナトリウム及びヘキサメタリン酸ナトリウム等を用いることができる。増粘剤には、例えば、耐火粘土やベントナイト等を用いることができる。 In addition to the above-described dry powder refractory material, dry powder alumina cement, silica sol, and hydraulic alumina that function as a binder for the refractory material, the dry-sprayed monolithic refractory of the present invention may contain, as necessary, appropriate materials. Flocculants, hardening modifiers, thickeners, fibers, etc. can be added. Examples of the curing regulator include at least one compound selected from the group consisting of condensed phosphates, organic acids, and organic acid salts. The curing modifier is preferably used in an amount of 0.01% by mass to 0.3% by mass based on 100% by mass of the refractory material. As the condensed phosphate, for example, sodium tripolyphosphate, sodium tetrapolyphosphate, sodium pyrophosphate, sodium hexametaphosphate, etc. can be used. For example, fireclay, bentonite, etc. can be used as the thickener.

本発明の乾式吹き付け用不定形耐火物は、下記のような本発明の乾式吹き付け施工方法に適用して施工することで、従来製品よりも養生強度が高い施工体を得ることができる。このため、本発明の乾式吹き付け用不定形耐火物は、従来乾式吹き付けによる施工が難しかった、衝撃や外力がかかる用途の被施工面に対しても好適に利用できる。本発明の乾式吹き付け施工方法では、不定形耐火物を吹き付けノズルから被施工面に吹き付けて乾式吹き付け施工する際に、下記のように構成したことを特徴とする。具体的には、本発明の施工方法は、吹き付けノズルに送られてきた、本発明の乾式吹き付け用不定形耐火物を構成する、いずれも乾粉である、耐火材料、アルミナセメント及び水硬性アルミナの混合物に、本発明で規定するシリカゾルを添加することで、吹き付けノズル先端から、本発明で規定する上記材料で構成されてなる不定形耐火物物を被施工面に吹き付けるようにしたことを特徴とする。より詳しくは、本発明の乾式吹き付け施工方法では、本発明の乾式吹き付け用不定形耐火物を構成する、乾粉の、耐火材料、アルミナセメント及び水硬性アルミナを事前に混合し、混合された乾粉材料を吹き付けノズルに送る。そして、このノズルに送られてくる乾粉類の混合物に、本発明で規定するシリカゾルを添加するようにしたことで、ノズル内で、乾粉の混合材料とシリカゾルが混練した状態になり、該混練物を吹き付けることで本発明の乾式吹き付け用不定形耐火物からなる施工体を形成する。 By applying the dry spraying monolithic refractory of the present invention to the dry spraying construction method of the present invention as described below, it is possible to obtain a constructed body with higher curing strength than conventional products. Therefore, the monolithic refractory for dry spraying of the present invention can be suitably used for surfaces to be constructed that are subject to impact or external force, which have conventionally been difficult to apply by dry spraying. The dry spraying construction method of the present invention is characterized in that it is configured as follows when performing dry spraying construction by spraying the monolithic refractory from a spray nozzle onto the surface to be constructed. Specifically, the construction method of the present invention involves the use of refractory materials, alumina cement, and hydraulic alumina, all of which are dry powder, which are sent to a spray nozzle and which constitute the monolithic refractory for dry spraying of the present invention. By adding the silica sol defined by the present invention to the mixture, the monolithic refractory made of the above-mentioned material defined by the present invention is sprayed onto the work surface from the tip of the spray nozzle. do. More specifically, in the dry spraying construction method of the present invention, dry powder refractory material, alumina cement, and hydraulic alumina, which constitute the dry spraying monolithic refractory of the present invention, are mixed in advance and the mixed dry powder material is used. is sent to the spray nozzle. By adding the silica sol specified in the present invention to the dry powder mixture sent to this nozzle, the dry powder mixture and silica sol are kneaded in the nozzle, and the kneaded material is mixed with the silica sol. By spraying, a construction body made of the monolithic refractory for dry spraying of the present invention is formed.

本発明の乾式吹き付け施工方法では、特に乾式吹き付け施工の施工体を得る際に使用する吹き付けノズル先端部で、耐火材料等の乾粉の混合材料にシリカゾルを添加して、本発明で規定する構成の乾式吹き付け用不定形耐火物の混練物を、ノズルの先端内で得るようにすることが好ましい。このようにすれば、本発明の不定形耐火物の混練物を得た後、直ちに、該不定形耐火物を吹き付けノズル先端から被施工面に吹き付けて、施工することが可能になるので、施工体の形成の際により良好な状態で下記の硬化反応を起こすことができる。すなわち、上記したように、本発明の乾式吹き付け用不定形耐火物を用い、ノズル内で乾粉の材料類にシリカゾルを添加し、その後に、好ましくは、その後直ちに吹き付けるように構成することで、下記の効果を得ることができる。乾粉のアルミナセメントと水硬性アルミナにおいて起こる、シリカゾルを構成する水による水硬反応と、合わせて、シリカゾルと、アルミナセメント中のカルシウムとの急結反応で起こる硬化によって、得られる施工体を、付着性や、硬化時の作業可使時間を良好なものにできることに加えて、施工体の養生強度を高めることができる。これにより、本発明の乾式吹き付け用不定形耐火物を利用することで、従来の乾式吹き付け用不定形耐火物製品では使用することが難しかった、衝撃や外力がかかる用途においても施工体形状を維持することができるので、その汎用性が向上し、工業上、極めて有用である。 In the dry spraying construction method of the present invention, silica sol is added to a dry powder mixture such as a fireproof material at the tip of the spray nozzle used to obtain the construction body of the dry spraying construction. Preferably, the kneaded product of the monolithic refractory for dry spraying is obtained within the tip of the nozzle. In this way, after obtaining the kneaded product of the monolithic refractory of the present invention, it becomes possible to immediately spray the monolithic refractory from the tip of the spray nozzle onto the surface to be constructed. The following curing reaction can occur in better conditions during the formation of the body. That is, as described above, by using the monolithic refractory for dry spraying of the present invention, adding silica sol to the dry powder materials in the nozzle, and then preferably spraying immediately after that, the following can be achieved. effect can be obtained. The resulting construction body is adhered by the hydraulic reaction caused by the water constituting the silica sol that occurs in dry powder alumina cement and hydraulic alumina, and by the hardening that occurs due to the rapid setting reaction between the silica sol and the calcium in the alumina cement. In addition to improving the properties and pot life during curing, the curing strength of the constructed body can be increased. As a result, by using the dry-sprayed monolithic refractories of the present invention, the shape of the construction body can be maintained even in applications where impact or external force is applied, which was difficult to use with conventional dry-sprayed monolithic refractories. Therefore, its versatility is improved and it is extremely useful industrially.

以下、本発明の実施例及び比較例を挙げて、本発明をさらに詳細に説明する。表1及び表2に本発明の乾式吹き付け用不定形耐火物の実施例と比較例の原料配合を示した。また、各表中に、各乾式吹き付け用不定形耐火物について、後述するようにして評価して得た評価結果を合わせて示した。以下、特に断らない限り「%」とあるのは質量基準である。 EXAMPLES Hereinafter, the present invention will be explained in more detail by giving Examples and Comparative Examples of the present invention. Tables 1 and 2 show the raw material formulations of Examples and Comparative Examples of the monolithic refractories for dry spraying of the present invention. Also shown in each table are the evaluation results obtained by evaluating each dry-sprayed monolithic refractory as described below. Hereinafter, "%" is based on mass unless otherwise specified.

[実施例1~4、比較例1~3]-シリカゾルの添加量の検討
基本配合として、乾粉の、耐火材料、アルミナセメント及び水硬性アルミナを表1に示した量で用いた。母材となる耐火材料には、表1に示した粒度分布をもつアルミナ質と、目開きが0.075mmの篩で分級した0.075mmアンダーのムライト質及び0.075mmアンダーのシリカフラワーを用いた。硬化剤として用いるアルミナセメントと水硬性アルミナは水硬性材料であり、添加したシリカゾルの水分で硬化して耐火材料のバインダーとして機能する。表1の例は、上記した乾粉状態の基本配合に添加させて含ませるシリカゾルの固形分濃度の量を表1に示した通りに変更し、得られた各不定形耐火物を用いて乾式吹き付けをし、形成した各施工体についての評価結果を示したものである。
[Examples 1 to 4, Comparative Examples 1 to 3] - Examination of the amount of silica sol added As the basic composition, dry powder, refractory material, alumina cement, and hydraulic alumina were used in the amounts shown in Table 1. The refractory material used as the base material is alumina having the particle size distribution shown in Table 1, mullite with a size under 0.075 mm that has been classified using a sieve with an opening of 0.075 mm, and silica flour with a size under 0.075 mm. there was. The alumina cement and hydraulic alumina used as hardening agents are hydraulic materials, and are hardened by the water content of the added silica sol to function as a binder for the refractory material. In the example in Table 1, the solid content concentration of the silica sol added to the above-mentioned dry powder basic formulation was changed as shown in Table 1, and each of the obtained monolithic refractories was used for dry spraying. This figure shows the evaluation results for each construction body formed.

乾式吹き付けは、吹き付けノズルを用いて行い、上記した基本配合の乾粉の各材料を事前に混合して得られた乾粉の混合物をノズルに送り、ノズル先端でシリカゾルを添加することで、ノズルの先端内で混練させ、混練物を同様の被施工面にそれぞれ吹き付けて施工体を形成させた。その結果、表1に示したように、使用したシリカゾルの固形分濃度が10%又は15%である比較例1、2の場合は、固形分が20%以上のシリカゾルを用いた実施例1~4の場合と異なり、施工体が流落し、充分な付着性が得られなかった。その理由は、固形分が20%未満のシリカゾルを用いた場合は、十分なゾルゲル反応が起こらなかったためと考えられる。また、固形分が20%未満のシリカゾルを用いた比較例1、2の不定形耐火物を用いた場合は、得られる施工体の室温曲げ強さが1.0MPa以下であり、実施例1~4のように、得られる施工体が、本発明が目的とする充分な養生強度を発現したものにはならないことがわかった。 Dry spraying is performed using a spray nozzle. The dry powder mixture obtained by pre-mixing the dry powder ingredients in the basic composition described above is sent to the nozzle, and silica sol is added at the tip of the nozzle. The kneaded mixture was then sprayed onto similar surfaces to be constructed to form construction bodies. As a result, as shown in Table 1, in the case of Comparative Examples 1 and 2 in which the solid content concentration of the silica sol used was 10% or 15%, in the case of Comparative Examples 1 and 2, in which the solid content concentration of the silica sol used was 20% or more, Examples 1 to Unlike the case of No. 4, the applied body was washed away and sufficient adhesion was not obtained. The reason for this is thought to be that when a silica sol with a solid content of less than 20% was used, a sufficient sol-gel reaction did not occur. In addition, when using the monolithic refractories of Comparative Examples 1 and 2 using silica sol with a solid content of less than 20%, the room temperature bending strength of the resulting construction body was 1.0 MPa or less, and Examples 1 to 2 were used. 4, it was found that the obtained constructed body did not exhibit sufficient curing strength as the objective of the present invention.

一方、比較例3のように、乾式吹き付け用の不定形耐火物を構成するシリカゾルとして、固形分が60%と高いものを用いた場合は、表1に示したように、使用可能なレベルの付着性を有する施工体が得られるものの、得られる施工体は可使時間が短いものになり、また、施工の際に、吹き付けノズルに詰まりが起こりやすく、施工性が損なわれた製品になる。このことは、用いるシリカゾルの固形分が50%を超えると、急結性が著しくなり過ぎてしまい施工性に劣り、乾式吹き付け用の不定形耐火物としては、実用上、好ましいものにならないことを意味する。なお、この場合は得られる施工体の室温曲げ強さは、実施例の場合と同様に、1.0MPa以上の充分な養生強度を有するものになる。 On the other hand, as in Comparative Example 3, when a silica sol with a high solid content of 60% is used as a component of a monolithic refractory for dry spraying, as shown in Table 1, a usable level of silica sol is used. Although a constructed body with adhesive properties can be obtained, the resulting constructed body has a short pot life, and during construction, the spray nozzle is likely to become clogged, resulting in a product with impaired workability. This means that if the solid content of the silica sol used exceeds 50%, the rapid setting will become too rapid and the workability will be poor, making it undesirable for practical use as a monolithic refractory for dry spraying. means. In addition, in this case, the room temperature bending strength of the constructed body obtained has sufficient curing strength of 1.0 MPa or more, as in the case of the example.

表1に示した各評価は、それぞれ以下の方法で行い、下記の基準で評価した。
<施工体の室温曲げ強さ>
施工後、24時間養生後の施工体について、JISR2575に準じた方法で室温曲げ強さを測定して、施工体の養生強度についても判定をした。乾式吹き付け耐火物では、脱枠するために必要な養生強度として、養生後の圧縮強度1.0MPa以上が必要であるとされていることから、上記で測定した24時間養生後の曲げ強さ(Mpa)が1.0Mpa以上である場合を合格とした。表中に、合格を「○」、不合格を「×」と記載した。
Each evaluation shown in Table 1 was performed by the following method and evaluated based on the following criteria.
<Room temperature bending strength of construction body>
After construction, the room temperature bending strength of the constructed body after curing for 24 hours was measured in accordance with JISR2575, and the curing strength of the constructed body was also determined. For dry sprayed refractories, it is said that the compressive strength after curing is 1.0 MPa or more as the curing strength necessary for de-framing, so the bending strength after 24 hours curing measured above ( Mpa) was 1.0 Mpa or more, it was considered as a pass. In the table, "○" indicates a pass, and "x" indicates a fail.

<乾式吹き付けの施工性>
1.付着性
実際に吹き付け機材を用いて吹き付け試験を実施し、既定の厚みの施工体が形成できるか否かで判断した。付着性に劣る場合は、既定の厚みに達する前に施工体が脱落、流落する。上記のようにして行った実機による施工体の付着性試験の結果を、下記の基準で評価した。
(評価基準)
◎:既定の厚みに達した施工体が、施工した全面にわたって安定して形成された。
○:既定の厚みに達した施工体が、施工した全面に、実用上問題ない状態で形成された。
△:施工面の一部に、既定の厚みに達する前に施工体の脱落があったことが認められた。
×:既定の厚みに達する前に施工体が脱落、流落した。
<Dry spraying workability>
1. Adhesion A spraying test was conducted using actual spraying equipment, and judgment was made based on whether a construction body with a predetermined thickness could be formed. If the adhesion is poor, the construction object will fall off or wash away before reaching the predetermined thickness. The results of the adhesion test of the construction body using the actual machine conducted as described above were evaluated based on the following criteria.
(Evaluation criteria)
◎: A construction body that reached a predetermined thickness was stably formed over the entire surface of the construction.
○: A construction body that reached a predetermined thickness was formed on the entire surface of the construction without causing any practical problems.
△: It was observed that the construction body fell off on a part of the construction surface before reaching the predetermined thickness.
×: The construction object fell off or washed away before reaching the predetermined thickness.

2.可使時間
実際に吹き付け機材を用いて吹き付け試験を実施し、形成した施工体表面が、所望する規定時間の間、コテなどを使用して整形することができるか否かで判断した。可使時間は作業との兼ね合いで適宜に決定されるが、上記試験では可使時間を通常行われている作業時間とした。上記のようにして行った実機によって形成した施工体についての可使時間の試験結果を、下記の基準で評価した。
(評価基準)
◎:形成した施工体の可使時間が、規定した時間に対して必要十分であり、良好な状態で整形作業を行うことができた。
○:形成した施工体の可使時間が、規定した時間に対して十分であり、実用上問題がない状態で整形作業を行うことができた。
△:形成した施工体の可使時間が、規定した時間に対し十分であり、実用上問題がなく整形作業を行うことができたものの、施工体に可使時間が短い部分があることが認められた。
×:形成した施工体の可使時間が、規定した時間に対して短く、整形作業を十分に行うことができなかった。
2. Pot life A spraying test was conducted using actual spraying equipment, and judgment was made based on whether the surface of the formed construction object could be shaped using a trowel or the like for a desired specified period of time. The pot life is determined as appropriate in consideration of the work involved, but in the above test, the pot life was set to the working time that is normally performed. The pot life test results for the construction bodies formed using the actual machine as described above were evaluated based on the following criteria.
(Evaluation criteria)
◎: The pot life of the formed construction body was necessary and sufficient for the specified time, and the shaping work could be performed in good condition.
○: The pot life of the formed construction body was sufficient for the specified time, and the shaping work could be performed without any practical problems.
△: Although the pot life of the formed construction body was sufficient for the specified time and the shaping work could be carried out without any practical problems, it was recognized that there were parts of the construction body with a short pot life. It was done.
×: The pot life of the formed construction body was short compared to the specified time, and the shaping work could not be performed sufficiently.

3.ノズル詰まり
実際に吹き付け機材を用いて吹き付け試験を実施し、吹き付けノズル部の詰まり状況を観察して、下記の基準で判断した。
(評価基準)
○:ノズル詰まりを起こすことなく、吹き付けすることができた。
△:実用上問題がない状態で吹き付け作業ができたものの、僅かにノズル詰まりが認められた。
×:ノズル詰まりを起こし、良好な吹き付けができなかった。
3. Nozzle clogging A spraying test was conducted using actual spraying equipment, and the clogging status of the spray nozzle was observed and judged based on the following criteria.
(Evaluation criteria)
○: Spraying was possible without clogging the nozzle.
Δ: Spraying work was carried out without any practical problems, but slight nozzle clogging was observed.
×: The nozzle was clogged and good spraying could not be performed.

Figure 2023161293000001
Figure 2023161293000001

[実施例5~7、比較例4~7]-水硬性アルミナの使用と配合量の検討
基本配合として、乾粉の、耐火材料及びアルミナセメント、これらの乾粉材料に添加するシリカゾルの量を同様なものにして、耐火材料に外添加する水硬性アルミナの量をそれぞれに変更して、乾式吹き付け用の各不定形耐火物とした。具体的には、表2に示したように、乾粉の、耐火材料及びアルミナセメントについては、表1に示した例と同様の種類の材料を用い、同様の配合とした。そして、乾粉の水硬性アルミナについては、比較例4では配合せず、その他の例では、耐火材料0.7%~4%まで、段階的に変化させて用いた。
[Examples 5 to 7, Comparative Examples 4 to 7] - Examination of the use and blending amount of hydraulic alumina As a basic blend, the amount of dry powder, refractory material and alumina cement, and the amount of silica sol added to these dry powder materials were similar. By changing the amount of hydraulic alumina externally added to the refractory material, various monolithic refractories for dry spraying were made. Specifically, as shown in Table 2, the same types of materials as in the example shown in Table 1 were used for the dry powder, refractory material, and alumina cement, and the same formulations were used. As for dry powder hydraulic alumina, it was not blended in Comparative Example 4, and in the other examples, it was used in a stepwise manner from 0.7% to 4% of the refractory material.

上記のような配合の各不定形耐火物を用い、先に行ったシリカゾルについての検討の際に行ったと同様に、吹き付けノズルに、上記した異なる配合の乾粉の材料を事前に混練して得られた乾粉の混合物を送り、ノズル先端で、同様のシリカ固形分の濃度のシリカゾルを添加して不定形耐火物とし、これを同様の被施工面にそれぞれ吹き付け施工して施工体を得た。そして、得られた各施工体について、先に行ったシリカゾルの量についての検討の場合と同様の方法及び基準で、養生強度と施工性の評価を行った。得られた結果を、表2中に示した。 Using each of the monolithic refractories with the above formulations, the dry powder materials with the different formulations described above were kneaded in advance in the spray nozzle in the same way as in the previous study on silica sol. A mixture of dried powder was sent, and a silica sol having a similar concentration of silica solids was added at the nozzle tip to form a monolithic refractory, which was then sprayed onto the same surfaces to obtain construction bodies. The curing strength and workability of each of the obtained construction bodies were evaluated using the same method and criteria as in the previous study regarding the amount of silica sol. The results obtained are shown in Table 2.

表2に示した通り、水硬性アルミナの使用量を段階的に変化させた結果、水硬性アルミナを全く使用しない比較例4の施工体は、水硬性アルミナを0.5%使用した比較例5の施工体に比べて、付着性が明らかに劣り、この点で実用に適さないものであることが確認された。また、比較例4と比較例5で得た施工体について測定した室温曲げ強さの比較から、水硬性アルミナの使用量が僅かであっても、施工体の養生強度が向上する傾向があることを見出した。しかし、比較例5に示したように、母材である耐火材料に対する水硬性アルミナの外添量が0.5%以下と少ない場合は、使用量が十分であるとは言えず、室温曲げ強さは1.0MPa以下であり、本発明で目的とする充分な養生強度の発現までには至らないことを確認した。一方、比較例6、7に示したように、水硬性アルミナの外添量を3%以上と多くした場合は、充分な養生強度の施工体が得られるものの、著しく施工性が損なわれることがわかった。これは、水硬性アルミナの外添量を3%以上と多くすると、硬化速度が速くなり過ぎるため、施工性が著しく低下したものと考えられる。 As shown in Table 2, as a result of changing the amount of hydraulic alumina used in stages, the constructed body of Comparative Example 4, in which no hydraulic alumina was used, was compared to the constructed body of Comparative Example 5, in which 0.5% hydraulic alumina was used. It was confirmed that the adhesion was clearly inferior to that of the constructed body, and in this respect it was not suitable for practical use. Furthermore, from a comparison of the room temperature bending strength measured for the construction bodies obtained in Comparative Examples 4 and 5, it was found that even if the amount of hydraulic alumina used is small, the curing strength of the construction bodies tends to improve. I found out. However, as shown in Comparative Example 5, when the amount of hydraulic alumina externally added to the base material of the fireproof material is as small as 0.5% or less, it cannot be said that the amount used is sufficient, and the room temperature bending strength is increased. The strength was 1.0 MPa or less, and it was confirmed that the sufficient curing strength targeted by the present invention could not be achieved. On the other hand, as shown in Comparative Examples 6 and 7, when the external addition amount of hydraulic alumina is increased to 3% or more, a construction body with sufficient curing strength can be obtained, but the workability may be significantly impaired. Understood. This is considered to be because when the amount of externally added hydraulic alumina is increased to 3% or more, the curing speed becomes too fast, resulting in a significant decrease in workability.

Figure 2023161293000002
Figure 2023161293000002

本発明の乾式吹き付け用不定形耐火物は、廃棄物焼却炉、セメント製造設備、ロータリーキルン等、あらゆる不定形耐火物を適用できる範囲において、新設及び補修時の乾式吹き付け用不定形耐火物として有用であり、その活用が期待される。 The monolithic refractory for dry spraying of the present invention is useful as a monolithic refractory for dry spraying during new construction and repair within the range where all monolithic refractories can be applied to waste incinerators, cement manufacturing equipment, rotary kilns, etc. It is expected that it will be utilized.

Claims (6)

乾粉の耐火材料と、硬化剤として、乾粉のアルミナセメントと、シリカ固形分の濃度が20質量%以上50%質量以下のシリカゾルとを含む状態で使用される乾式吹き付け用不定形耐火物であって、
前記アルミナセメントを、前記耐火材料100質量%に対して外掛けで、1質量%以上5質量%以下の範囲内で含み、
前記シリカゾルを、そのシリカゾル中に含まれるシリカ固形分が、前記耐火材料100質量%に対して外掛けで、3質量%以上30質量%以下となる範囲内で含み、
さらに、乾粉の水硬性アルミナを、前記耐火材料100質量%に対して外掛けで、0.7質量%以上2.0質量%以下の範囲内で含むことを特徴とする乾式吹き付け用不定形耐火物。
A monolithic refractory for dry spraying used in a state containing a dry powder refractory material, a dry powder alumina cement as a hardening agent, and a silica sol having a silica solid content concentration of 20% by mass or more and 50% by mass or less, ,
Containing the alumina cement in an amount of 1% by mass or more and 5% by mass or less, based on 100% by mass of the refractory material,
The silica sol is contained within a range in which the silica solid content contained in the silica sol is 3% by mass or more and 30% by mass or less, multiplied by 100% by mass of the refractory material,
Further, the monolithic refractory for dry spraying is characterized in that it contains dry powder hydraulic alumina in an amount of 0.7% by mass or more and 2.0% by mass or less, based on 100% by mass of the refractory material. thing.
乾式吹き付け用不定形耐火物をノズル先端から吹き付ける乾式吹き付け施工による施工体である「不定形耐火物の室温養生硬化体」の室温曲げ強度が、1.0MPa以上である請求項1に記載の乾式吹き付け用不定形耐火物。 The dry method according to claim 1, wherein the room temperature bending strength of the "room temperature curing cured product of a monolithic refractory" which is a construction body obtained by dry spraying construction in which the monolithic refractory for dry spraying is sprayed from the tip of a nozzle is 1.0 MPa or more. Monolithic refractories for spraying. 前記耐火材料は、アルミナ質原料を主成分とし、かつ、粒径0.075mm以下の微粒成分を15質量%以上50質量%以下の範囲内で有する請求項1又は2に記載の乾式吹き付け用不定形耐火物。 The dry spraying material according to claim 1 or 2, wherein the refractory material has an alumina raw material as a main component and has a fine particle component with a particle size of 0.075 mm or less in a range of 15% by mass or more and 50% by mass or less. Shaped refractories. さらに、前記耐火材料100質量%に対して、縮合リン酸塩、有機酸及び有機酸塩からなる群から選ばれる少なくともいずれかの化合物を外掛けで、0.01質量%以上0.3質量%以下の範囲内で含む請求項1又は2に記載の乾式吹き付け用不定形耐火物。 Furthermore, based on 100% by mass of the fireproof material, at least one compound selected from the group consisting of condensed phosphates, organic acids, and organic acid salts is added in an amount of 0.01% by mass or more to 0.3% by mass. The monolithic refractory for dry spraying according to claim 1 or 2, comprising within the following range. 請求項1又は2に記載の乾式吹き付け用不定形耐火物を吹き付けノズルから被施工面に吹き付けて、乾式吹き付け施工する施工方法であって、
前記乾粉の耐火材料、前記乾粉のアルミナセメント及び前記乾粉の水硬性アルミナを事前に混合して得られた乾粉の混合物を前記吹き付けノズルに送り、前記シリカゾルを添加して混練し、混練物を吹き付けノズル先端から前記乾式吹き付け用不定形耐火物を被施工面に吹き付けることを特徴とする乾式吹き付け施工方法。
A construction method in which dry spraying is performed by spraying the monolithic refractory for dry spraying according to claim 1 or 2 onto a construction target surface from a spray nozzle,
A dry powder mixture obtained by pre-mixing the dry powder refractory material, the dry powder alumina cement, and the dry powder hydraulic alumina is sent to the spray nozzle, the silica sol is added and kneaded, and the kneaded material is sprayed. A dry spraying construction method characterized by spraying the monolithic refractory for dry spraying onto a construction target surface from the tip of a nozzle.
前記シリカゾルの添加を、前記吹き付けノズルの先端部で行う請求項5に記載の乾式吹き付け施工方法。

The dry spray construction method according to claim 5, wherein the addition of the silica sol is performed at the tip of the spray nozzle.

JP2022071589A 2022-04-25 2022-04-25 Monolithic refractory for dry spraying and dry spraying construction method using the same Active JP7174184B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022071589A JP7174184B1 (en) 2022-04-25 2022-04-25 Monolithic refractory for dry spraying and dry spraying construction method using the same

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2022071589A JP7174184B1 (en) 2022-04-25 2022-04-25 Monolithic refractory for dry spraying and dry spraying construction method using the same

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP7174184B1 JP7174184B1 (en) 2022-11-17
JP2023161293A true JP2023161293A (en) 2023-11-07

Family

ID=84100506

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2022071589A Active JP7174184B1 (en) 2022-04-25 2022-04-25 Monolithic refractory for dry spraying and dry spraying construction method using the same

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP7174184B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7383103B1 (en) 2022-10-28 2023-11-17 株式会社ヨータイ Castable dry sprayed material and its construction method

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS569272A (en) * 1979-06-29 1981-01-30 Nippon Tokushu Rozai Kk Refractory composition
JPS5855366A (en) * 1981-09-22 1983-04-01 日本特殊炉材株式会社 Refractory composition
JP2000356475A (en) * 1999-06-17 2000-12-26 Taiko Rozai Kk Method for dry type spraying of compact monolithic refractory composition
JP2021109783A (en) * 2020-01-06 2021-08-02 品川リフラクトリーズ株式会社 Castable refractory

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS569272A (en) * 1979-06-29 1981-01-30 Nippon Tokushu Rozai Kk Refractory composition
JPS5855366A (en) * 1981-09-22 1983-04-01 日本特殊炉材株式会社 Refractory composition
JP2000356475A (en) * 1999-06-17 2000-12-26 Taiko Rozai Kk Method for dry type spraying of compact monolithic refractory composition
JP2021109783A (en) * 2020-01-06 2021-08-02 品川リフラクトリーズ株式会社 Castable refractory

Also Published As

Publication number Publication date
JP7174184B1 (en) 2022-11-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPH027911B2 (en)
AU2008289553B2 (en) Calcium enriched refractory material by the addition of a calcium carbonate
EP0301092B1 (en) Method for spray-working refractory composition
JP7174184B1 (en) Monolithic refractory for dry spraying and dry spraying construction method using the same
JP2020001992A (en) Monolithic refractory for dry spraying construction
DE2640927B2 (en) Refractory compound for monolithic furnace linings
WO2020071189A1 (en) Hot dry spraying material and method for hot dry spraying work
KR101562846B1 (en) Monolithic refractory for dry blowing
JP6302435B2 (en) Quick setting agent for wet spraying material, method for producing the same, wet spraying material including the same, and method for applying wet spraying material
JP4382930B2 (en) Refractory spraying method and refractory spraying material
US20120252653A1 (en) Setting agent accelerator for refractory material
US20140322442A1 (en) Calcium enriched refractory material by the addition of calcium carbonate
KR100286658B1 (en) Basic dry-ning fireproof composition with excellent corrosion resistance and adhesion
TWI681941B (en) Dry spray material for hot room, and dry spray construction method for hot room
JP6280427B2 (en) Refractory for spray construction
JP6880428B1 (en) Sprayed refractory composition and its manufacturing method
JPH0948676A (en) Irregular refractory for spraying
JP4456193B2 (en) Refractory spraying method
JPH09165272A (en) Spraying material for maintenance of industrial kiln
JP2001302362A (en) Monolithic refractory and method of executing the same
JP2020055731A (en) Hot dry spraying material and hot dry spraying method
JPS61236657A (en) Spray method for refractory spray material
JP2596594B2 (en) Spray repair material for atmosphere furnace
JP2020128313A (en) Curing accelerator, cement composition, and unshaped refractory
JP2000351675A (en) Refractory for wet spraying

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20220706

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20220706

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20220809

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20221006

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20221101

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20221104

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7174184

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150