JP7034981B2 - Insulation material, its manufacturing method, and composition - Google Patents
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Description
本発明は、断熱材及びその製造方法、並びに組成物に関する。 The present invention relates to a heat insulating material, a method for producing the same, and a composition.
熱配管、焼成炉及び溶融炉等の設備においては、断熱材は欠かすことのできない部材である。これらの設備においては、主に２００℃を超える温度域に達することから、このような温度域においても耐熱性及び断熱性に優れ、かつ、実用強度を有することが、断熱材に求められる。一般的には、ガラス繊維、ロックウール及び珪酸カルシウム等の無機系材料が断熱材として知られている。 Insulation is an indispensable member in equipment such as hot pipes, firing furnaces and melting furnaces. Since these facilities mainly reach a temperature range exceeding 200 ° C., the heat insulating material is required to have excellent heat resistance and heat insulating properties and practical strength even in such a temperature range. Generally, inorganic materials such as glass fiber, rock wool and calcium silicate are known as heat insulating materials.
また、前述の設備において、例えば、溶融した非鉄金属（鉄以外の金属）と接する部分もしくはそのバックアップ部分（例えば、溶解炉、保持炉、樋等）に用いられる断熱材にあっては、耐熱性、断熱性及び強度に加えて、「溶融非鉄金属の侵食に対する耐久性」（耐侵食性）及び「耐スポーリング性」（耐熱衝撃性）が高いことも求められる。このような観点から、近年では種々の断熱材の検討が行われている。 Further, in the above-mentioned equipment, for example, the heat insulating material used for a portion in contact with a molten non-iron metal (metal other than iron) or a backup portion thereof (for example, a melting furnace, a holding furnace, a gutter, etc.) has heat resistance. In addition to heat insulation and strength, high "durability against erosion of molten non-ferrous metal" (erosion resistance) and "spolling resistance" (heat impact resistance) are also required. From this point of view, various heat insulating materials have been studied in recent years.
例えば、特許文献１には、低融点金属の溶湯と接触する部位に使用される内張り材において、ゾノトライトを含有する珪酸カルシウム及びフッ化物を含む耐熱材料を加熱して内張り材を製造する技術が開示されている。この技術では、加熱によって珪酸カルシウムがワラストナイトを主成分とする状態に変化していることから、得られる内張り材は、ワラストナイトとフッ化物を主成分として含む材料であるといえる。 For example, Patent Document 1 discloses a technique for producing a lining material by heating a heat-resistant material containing zonotrite-containing calcium silicate and fluoride in a lining material used for a portion of a low melting point metal in contact with a molten metal. Has been done. In this technique, since calcium silicate is changed to a state in which wallastnite is the main component by heating, it can be said that the obtained lining material is a material containing wallastonite and fluoride as the main components.
しかしながら、特許文献１に記載される内張り材においても、溶融非鉄金属に対する耐侵食性及び耐スポーリング性等の性能に改善の余地が残されており、近年要求されている内張り材（断熱材）の高い水準を満たすことは困難であった。さらに、断熱材が急熱急冷などの熱衝撃に晒される状態が長期間にわたって繰り返されると、スポーリング（熱衝撃）が原因で生じるクラック等が断熱材に発生し、これが経年劣化を引き起こす原因となっていたことから、断熱材を定期的に交換する必要もあった。この観点からも、断熱材の強度等の物性を維持しつつ、溶融非鉄金属に対する耐侵食性と、耐スポーリング性とを向上させる技術の開発が望まれていた。 However, even in the lining material described in Patent Document 1, there is still room for improvement in performance such as erosion resistance and spalling resistance against molten non-ferrous metal, and the lining material (heat insulating material) required in recent years. It was difficult to meet the high standards of. Furthermore, if the heat insulating material is repeatedly exposed to thermal shock such as rapid heating and quenching for a long period of time, cracks and the like caused by spalling (heat shock) will occur in the heat insulating material, which causes deterioration over time. Therefore, it was necessary to replace the heat insulating material regularly. From this point of view, it has been desired to develop a technique for improving the corrosion resistance to molten non-ferrous metal and the spalling resistance while maintaining the physical properties such as the strength of the heat insulating material.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、強度等の物性が維持されつつ、溶融非鉄金属に対する耐侵食性、及び、耐スポーリング性に優れる断熱材及びその製造方法、並びに組成物を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and provides a heat insulating material having excellent corrosion resistance to molten non-ferrous metal and spalling resistance, a method for producing the same, and a composition while maintaining physical properties such as strength. The purpose is to provide.
本発明者は、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねた結果、断熱材が構成成分として少なくともジオポリマーを含むことにより、上記目的を達成できることを見出し、本発明を完成するに至った。 As a result of diligent research to achieve the above object, the present inventor has found that the above object can be achieved by including at least a geopolymer as a constituent component of the heat insulating material, and has completed the present invention.
すなわち、本発明は、例えば、以下の項に記載の主題を包含する。
項１
（ａ）耐熱性無機材料と、
（ｂ）無機フッ化物と、
（ｃ）ジオポリマーと、
を含む、断熱材。
項２
前記（ａ）耐熱性無機材料がワラストナイトを含む、項１に記載の断熱材。
項３
前記（ａ）耐熱性無機材料がさらに溶融シリカを含む、項２に記載の断熱材。
項４
前記（ｂ）無機フッ化物がフッ化カルシウムを含む、項１～３のいずれか１項に記載の断熱材。
項５
溶融非鉄金属用である、項１～４のいずれか１項に記載の断熱材。
項６
前記溶融非鉄金属がアルミニウムを含む、項５に記載の断熱材。
項７
項１～６のいずれか１項に記載の断熱材の製造方法において、
前記（ａ）耐熱性無機材料と、前記（ｂ）無機フッ化物と、シリカアルミナ原料及びアルカリとを水の存在下に混合して混合物を得る工程と、
前記混合物を成形、塗布又は打設した後、硬化する工程と、
を備える、製造方法。
項８
前記シリカアルミナ原料がフライアッシュを含む、項７に記載の製造方法。
項９
前記アルカリが、アルカリ金属水酸化物及びアルカリ金属珪酸塩からなる群より選ばれる１種以上である、項７又は８に記載の製造方法。
項１０
前記混合物を焼成する工程を含まない、項７～９のいずれか１項に記載の製造方法。
項１１
項１～６のいずれか１項に記載の断熱材の製造用組成物であって、
前記（ａ）耐熱性無機材料、前記（ｂ）無機フッ化物、並びに、シリカアルミナ原料及びアルカリを含む、組成物。
That is, the present invention includes, for example, the subjects described in the following sections.
Item 1
(A) Heat-resistant inorganic material and
(B) Inorganic fluoride and
(C) Geopolymer and
Insulation, including.
Item 2
Item 2. The heat insulating material according to Item 1, wherein the heat-resistant inorganic material (a) contains warastonite.
Item 3
Item 2. The heat insulating material according to Item 2, wherein the heat-resistant inorganic material (a) further contains fused silica.
Item 4
Item 2. The heat insulating material according to any one of Items 1 to 3, wherein the inorganic fluoride (b) contains calcium fluoride.
Item 5
Item 6. The heat insulating material according to any one of Items 1 to 4, which is used for molten non-ferrous metal.
Item 6
Item 5. The heat insulating material according to Item 5, wherein the molten non-ferrous metal contains aluminum.
Item 7
In the method for manufacturing a heat insulating material according to any one of Items 1 to 6,
A step of mixing the (a) heat-resistant inorganic material, the (b) inorganic fluoride, a silica alumina raw material, and an alkali in the presence of water to obtain a mixture.
A step of molding, applying or casting the mixture and then curing the mixture.
A manufacturing method.
Item 8
Item 7. The production method according to Item 7, wherein the silica-alumina raw material contains fly ash.
Item 9
Item 6. The production method according to Item 7 or 8, wherein the alkali is at least one selected from the group consisting of alkali metal hydroxides and alkali metal silicates.
Item 10
Item 6. The production method according to any one of Items 7 to 9, which does not include a step of firing the mixture.
Item 11
Item 2. The composition for producing a heat insulating material according to any one of Items 1 to 6.
A composition comprising the (a) heat-resistant inorganic material, the (b) inorganic fluoride, and a silica-alumina raw material and an alkali.
本発明に係る断熱材（以下、本断熱材と呼ぶ）は、従来の断熱材と比べても強度等の物性が維持されつつ、溶融非鉄金属に対する耐侵食性、及び、耐スポーリング性に優れる。 The heat insulating material according to the present invention (hereinafter referred to as the present heat insulating material) is excellent in erosion resistance to molten non-ferrous metal and spalling resistance while maintaining physical properties such as strength as compared with the conventional heat insulating material. ..
本断熱材の製造方法は、本断熱材を簡便な方法で製造することができる。 As for the method for producing the present heat insulating material, the present heat insulating material can be produced by a simple method.
本発明に係る組成物は、本断熱材を製造するための原料として適しており、また、成形性にも優れる。 The composition according to the present invention is suitable as a raw material for producing the present heat insulating material, and is also excellent in moldability.
以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail.
１．本断熱材
本断熱材は、（ａ）耐熱性無機材料と、（ｂ）無機フッ化物と、（ｃ）ジオポリマーとを含む。より詳しくは、断熱材は、（ａ）耐熱性無機材料と、（ｂ）無機フッ化物と、（ｃ）ジオポリマーとの混合物の硬化物を含む。本断熱材は（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）の成分を各々含むことで、従来の断熱材と同等の強度（例えば、曲げ強さ、圧縮強さ等の機械的物性）を有しつつ、溶融非鉄金属に対する耐侵食性に優れ、かつ、耐スポーリング性にも優れる。
1. 1. The heat insulating material The heat insulating material contains (a) a heat-resistant inorganic material, (b) an inorganic fluoride, and (c) a geopolymer. More specifically, the insulation comprises a cured mixture of (a) a heat resistant inorganic material, (b) an inorganic fluoride and (c) a geopolymer. By containing the components (a), (b) and (c) respectively, this heat insulating material has the same strength as the conventional heat insulating material (for example, mechanical properties such as bending strength and compressive strength). At the same time, it has excellent corrosion resistance to molten non-ferrous metals and also excellent spalling resistance.
本断熱材において、（ａ）耐熱性無機材料は、例えば、従来の断熱材に使用されている無機材料を広く適用することができ、その種類は特に限定されない。（ａ）耐熱性無機材料としては、例えば、５００℃以上の耐熱性を有する無機材料を好ましく利用できる。ここでいう５００℃以上の耐熱性とは、無機材料を空気雰囲気下、５００℃の環境下に３０分間静置して加熱したとしても熱分解が起こらない性質を意味し、より具体的には、加熱前後で重量減が１０重量％以下である性質であることを意味する。 In the present heat insulating material, (a) the heat-resistant inorganic material can be widely applied to, for example, the inorganic material used for the conventional heat insulating material, and the type thereof is not particularly limited. (A) As the heat-resistant inorganic material, for example, an inorganic material having a heat resistance of 500 ° C. or higher can be preferably used. The heat resistance of 500 ° C. or higher here means the property that thermal decomposition does not occur even if the inorganic material is allowed to stand in an air atmosphere for 30 minutes and heated, more specifically. It means that the weight loss is 10% by weight or less before and after heating.
（ａ）耐熱性無機材料の具体例としては、ワラストナイト、炭化ケイ素、窒化珪素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、チタン酸アルミニウム、アルミナ、ムライト、スピネル、ジルコン、ジルコニア、マグネシア、ペタライト、溶融シリカ、スポジュメン、ユークリプタイト、コーディエライト、サイアロン及びグラファイト等を挙げることができる。中でも、（ａ）耐熱性無機材料は、ワラストナイト単独、あるいは、ワラストナイトと、溶融シリカ、コーディエライト、スポジュメン、ユークリプタイト及び炭化ケイ素からなる群より選ばれる少なくとも１種との混合物であることが好ましい。特に（ａ）耐熱性無機材料は、ワラストナイトと、溶融シリカとの混合物であることが好ましい。 Specific examples of the heat-resistant inorganic material include wallastnite, silicon carbide, silicon nitride, aluminum nitride, boron nitride, aluminum titanate, alumina, mullite, spinel, zircon, zirconia, magnesia, petalite, and fused silica. Examples thereof include spinel, eucryptite, cordierite, sialon and graphite. Among them, (a) the heat-resistant inorganic material is wallastnite alone or a mixture of warastonite and at least one selected from the group consisting of fused silica, cordierite, spodium, eucryptite and silicon carbide. Is preferable. In particular, (a) the heat-resistant inorganic material is preferably a mixture of wallastnite and fused silica.
（ａ）耐熱性無機材料は、少なくともワラストナイトを含むことが好ましい。この場合、本断熱材の性能が向上しやすく、また、本断熱材の製造も簡便に行うことができる。（ａ）耐熱性無機材料は、ワラストナイトと他の耐熱性無機材料との混合物であってもよいし、ワラストナイトのみからなるものであってもよい。特に、（ａ）耐熱性無機材料がワラストナイトと溶融シリカとの混合物である場合、本断熱材は、耐スポーリング性等がより向上するので好ましい。 (A) The heat-resistant inorganic material preferably contains at least wallastnite. In this case, the performance of the heat insulating material is likely to be improved, and the heat insulating material can be easily manufactured. (A) The heat-resistant inorganic material may be a mixture of wallastnite and another heat-resistant inorganic material, or may be composed of only wallastonite. In particular, (a) when the heat-resistant inorganic material is a mixture of wallastnite and molten silica, this heat insulating material is preferable because the spalling resistance and the like are further improved.
（ａ）耐熱性無機材料は、例えば、本断熱材に適用可能である限り公知の方法で製造することができ、あるいは、市販品である（ａ）耐熱性無機材料を本断熱材に適用することができる。 (A) The heat-resistant inorganic material can be produced by a known method as long as it can be applied to the heat insulating material, or a commercially available product (a) The heat-resistant inorganic material is applied to the heat insulating material. be able to.
なお、念のための注記に過ぎないが、本明細書において、（ａ）耐熱性無機材料は、（ｂ）無機フッ化物及び（ｃ）ジオポリマーは除かれる。 As a reminder, in the present specification, (a) heat-resistant inorganic materials are excluded from (b) inorganic fluorides and (c) geopolymers.
本断熱材において、（ｂ）無機フッ化物は、例えば、従来の断熱材に使用されている無機フッ化物を広く適用することができ、その種類は特に限定されない。 In the present heat insulating material, (b) the inorganic fluoride can be widely applied to, for example, the inorganic fluoride used in the conventional heat insulating material, and the type thereof is not particularly limited.
（ｂ）無機フッ化物の具体例としては、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、クリオライト、フッ化リチウム、フッ化バリウム、フッ化アルミニウム、フッ化ストロンチウム、フッ化セリウム、フッ化イットリウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム、珪フッ化ナトリウム、珪フッ化アンモニウム等を挙げることができる。 (B) Specific examples of the inorganic fluoride include calcium fluoride, magnesium fluoride, cryolite, lithium fluoride, barium fluoride, aluminum fluoride, strontium fluoride, cerium fluoride, yttrium fluoride, and sodium fluoride. , Potassium fluoride, sodium fluoride, ammonium fluoride and the like.
（ｂ）無機フッ化物は、少なくともフッ化カルシウムを含むことが好ましい。この場合、本断熱材の性能が向上しやすく、また、本断熱材の製造も簡便に行うことができる。（ｂ）無機フッ化物は、フッ化カルシウムと他の無機フッ化物との混合物であってもよいし、フッ化カルシウムのみからなるものであってもよい。（ｂ）無機フッ化物がフッ化カルシウムと他の無機フッ化物との混合物である場合、（ｂ）無機フッ化物におけるフッ化カルシウムの含有量は５０質量％以上とすることができ、８０質量％以上であることが好ましく、９０質量％以上であることがより好ましい。 (B) The inorganic fluoride preferably contains at least calcium fluoride. In this case, the performance of the heat insulating material is likely to be improved, and the heat insulating material can be easily manufactured. (B) The inorganic fluoride may be a mixture of calcium fluoride and other inorganic fluorides, or may be composed only of calcium fluoride. (B) When the inorganic fluoride is a mixture of calcium fluoride and other inorganic fluorides, the content of calcium fluoride in the (b) inorganic fluoride can be 50% by mass or more, 80% by mass. The above is preferable, and 90% by mass or more is more preferable.
（ｂ）無機フッ化物は、例えば、本断熱材に適用可能である限り公知の方法で製造することができ、あるいは、市販品である（ｂ）無機フッ化物を本断熱材に適用することができる。 (B) Inorganic fluoride can be produced by a known method as long as it can be applied to the heat insulating material, or commercially available product (b) Inorganic fluoride can be applied to the heat insulating material. can.
本断熱材において、（ｃ）ジオポリマーの種類は特に限定されず、例えば、「Geopolymer Chemistry and Application 4th edition」(2015年11月発行，著者：Joseph DAVIDOVITS)などに記載されている公知のジオポリマーを広く適用することができる。例えば、アルミニウムを含有する珪酸ポリマーを（ｃ）ジオポリマーの例として挙げることができる。 In this heat insulating material, (c) the type of geopolymer is not particularly limited, and for example, a known geo described in " Geopolymer Chemistry and Application 4th edition" (published in November 2015, author: Joseph DAVIDO VITS). The polymer can be widely applied. For example, an aluminum-containing silicic acid polymer can be mentioned as an example of (c) a geopolymer.
本断熱材で使用する（ｃ）ジオポリマーを製造する方法は特に限定されず、公知の製造方法を広く適用することができる。 The method for producing (c) the geopolymer used in the present heat insulating material is not particularly limited, and a known production method can be widely applied.
例えば、シリカアルミナ原料とアルカリとを反応する工程により（ｃ）ジオポリマーを得ることができる。以下、この工程を「ジオポリマーの反応工程」という。 For example, (c) a geopolymer can be obtained by a step of reacting a silica-alumina raw material with an alkali. Hereinafter, this step is referred to as a "geopolymer reaction step".
シリカアルミナ原料としては、シリカ成分及びアルミナ成分を含む材料を使用することができる。シリカアルミナ原料は、シリカ成分及びアルミナ成分を含有する混合物であってもよいし、シリカ及びアルミニウムを含む化合物であってもよい。 As the silica-alumina raw material, a material containing a silica component and an alumina component can be used. The silica-alumina raw material may be a mixture containing a silica component and an alumina component, or may be a compound containing silica and aluminum.
シリカアルミナ原料の具体例としては、フライアッシュ；カオリナイト、デイッカイト、ナクライト、ハロイサイト等のカオリン鉱物；白雲母、イライト、フェンジャイト、海緑石、セラドナイト、パラゴナイト、ブランマライト等の雲母粘土鉱物；モンモリロナイト、バイデライト、ノントロナイト、サボナイト、ソーコナイト等のスメクタイト；緑泥岩；パイロフィライト；タルク；ばん土頁岩；メタカオリン；高炉スラグ；コランダム又はムライト製造時の電気集塵機の灰；粉砕仮焼ボーキサイト；都市ゴミ焼却灰；製紙灰；汚泥灰；バイオマスボイラー灰等の粉末；非晶質シリカ粉と非晶質アルミナ粉との混合物等を挙げることができる。シリカアルミナ原料は、１種のみであってもよいし、２種以上の混合物であってもよい。 Specific examples of silica-alumina raw materials include fly ash; kaolin minerals such as kaolinite, dicite, nacrite, and halosite; Smectites such as montmorillonite, byderite, nontronite, savonite, and soconite; green mud; pyrophyllite; talc; clay shale; metakaolin; blast furnace slag; Garbage incineration ash; papermaking ash; sludge ash; powders such as biomass boiler ash; mixtures of amorphous silica powder and amorphous alumina powder can be mentioned. The silica-alumina raw material may be only one kind or a mixture of two or more kinds.
シリカアルミナ原料は、少なくともフライアッシュを含むことが好ましい。この場合、得られる（ｃ）ジオポリマーは本断熱材の性能の向上に寄与しやすく、また、（ｃ）ジオポリマーの製造も簡便に行うことができる。シリカアルミナ原料がフライアッシュを含む場合、フライアッシュの含有量は、シリカアルミナ原料の全量に対し、５０質量％以上とすることができ、８０質量％以上であることが好ましく、９０質量％以上であることがより好ましい。シリカアルミナ原料は、フライアッシュのみからなるものであってもよい。 The silica-alumina raw material preferably contains at least fly ash. In this case, the obtained (c) geopolymer can easily contribute to the improvement of the performance of the heat insulating material, and (c) the geopolymer can be easily produced. When the silica-alumina raw material contains fly ash, the content of fly ash can be 50% by mass or more, preferably 80% by mass or more, and more preferably 90% by mass or more, based on the total amount of the silica-alumina raw material. It is more preferable to have. The silica-alumina raw material may consist only of fly ash.
シリカアルミナ原料の形態は特に限定されず、例えば、粉末状とすることができる。 The form of the silica-alumina raw material is not particularly limited, and may be, for example, in the form of powder.
一方、アルカリとしては、例えば、アルカリ金属塩を使用することができる。アルカリは、例えば、水性媒体に溶解させて溶液の状態で使用することができ、あるいは、溶液とせずに、例えば、固体状態等で使用することができる。水性媒体としては、水、メタノール、エタノール等のアルコール等を挙げることができる。 On the other hand, as the alkali, for example, an alkali metal salt can be used. The alkali can be used, for example, in a solution state by dissolving it in an aqueous medium, or can be used in a solid state, for example, without making a solution. Examples of the aqueous medium include water, alcohols such as methanol and ethanol, and the like.
アルカリ金属塩としては、特に制限はない。アルカリ金属塩の具体例として、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、水酸化リチウム等のアルカリ金属水酸化物；珪酸ナトリウム、珪酸カリウム、珪酸リチウム等のアルカリ金属珪酸塩；炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、炭酸リチウム等のアルカリ金属炭酸塩；炭酸水素ナトリウム、炭酸水素カリウム、炭酸水素リチウム等のアルカリ金属炭酸水素塩；ホウ酸ナトリウム、ホウ酸カリウム、ホウ酸リチウム等のアルカリ金属ホウ酸塩等を挙げることができる。アルカリ金属塩は、１種のみであってもよいし、２種以上の混合物であってもよい。 The alkali metal salt is not particularly limited. Specific examples of alkali metal salts include alkali metal hydroxides such as sodium hydroxide, potassium hydroxide and lithium hydroxide; alkali metal silicates such as sodium silicate, potassium silicate and lithium silicate; sodium carbonate, potassium carbonate and lithium carbonate. Alkali metal carbonates such as; alkali metal hydrogen carbonates such as sodium hydrogencarbonate, potassium hydrogencarbonate, lithium hydrogencarbonate; alkali metal borates such as sodium borate, potassium borate, lithium borate and the like can be mentioned. .. The alkali metal salt may be only one kind or a mixture of two or more kinds.
中でも、アルカリ金属塩は、アルカリ金属水酸化物及びアルカリ金属珪酸塩からなる群より選ばれる１種以上であることが好ましい。この場合、得られる（ｃ）ジオポリマーは本断熱材の性能の向上に寄与しやすく、また、（ｃ）ジオポリマーの製造も簡便に行うことができる。特に、アルカリ金属塩は、水酸化ナトリウム及び珪酸ナトリウムからなる群より選ばれる１種以上であることが好ましい。 Above all, the alkali metal salt is preferably one or more selected from the group consisting of alkali metal hydroxides and alkali metal silicates. In this case, the obtained (c) geopolymer can easily contribute to the improvement of the performance of the heat insulating material, and (c) the geopolymer can be easily produced. In particular, the alkali metal salt is preferably one or more selected from the group consisting of sodium hydroxide and sodium silicate.
ジオポリマーの反応工程では、シリカアルミナ原料とアルカリとを混合する。これにより、両者の反応が進行する。具体的には、シリカアルミナ原料に含まれる珪酸分（シリカ）及びアルミニウム分（アルミナ）、場合によってはシリカアルミナ原料に不純物として含まれるアルカリ土類元素分等、さらには、アルカリに含まれるアルカリ金属元素分等が互いに反応してポリマーを形成し始める。これにより、ジオポリマーが生成する。 In the geopolymer reaction step, the silica-alumina raw material and the alkali are mixed. As a result, the reaction between the two proceeds. Specifically, the silicic acid content (silica) and aluminum content (alumina) contained in the silica-alumina raw material, the alkaline earth element content contained as an impurity in the silica-alumina raw material in some cases, and the alkali metal contained in the alkali. Elements and the like react with each other and begin to form a polymer. This produces a geopolymer.
上記方法で得られるジオポリマーには、未反応の原料（シリカアルミナ原料及びアルカリ）が残存する場合がある。このような未反応の原料が含まれるジオポリマーであっても、本断熱材用の（ｃ）ジオポリマーとして適用することもできる。従って、本明細書でいう（ｃ）ジオポリマーは、ジオポリマーのみで構成することができ、あるいは、（ｃ）ジオポリマーは、ジオポリマーと、かかるジオポリマーの製造時に使用する原料とを含む混合物とすることもできる。 Unreacted raw materials (silica alumina raw material and alkali) may remain in the geopolymer obtained by the above method. Even a geopolymer containing such an unreacted raw material can be applied as (c) geopolymer for the present heat insulating material. Accordingly, (c) the geopolymer referred to herein can be composed solely of the geopolymer, or (c) the geopolymer is a mixture of the geopolymer and the raw materials used in the manufacture of such geopolymer. It can also be.
本断熱材において、（ａ）耐熱性無機材料、（ｂ）無機フッ化物及び（ｃ）ジオポリマーの各成分の含有割合は特に限定されない。例えば、（ａ）耐熱性無機材料、（ｂ）無機フッ化物及び（ｃ）ジオポリマーの全量を１００質量部とした場合、（ａ）耐熱性無機材料を３７～７６質量部、（ｂ）無機フッ化物を０．５～３０質量部とすることができる。 In this heat insulating material, the content ratio of each component of (a) heat-resistant inorganic material, (b) inorganic fluoride and (c) geopolymer is not particularly limited. For example, when the total amount of (a) heat-resistant inorganic material, (b) inorganic fluoride and (c) geopolymer is 100 parts by mass, (a) heat-resistant inorganic material is 37 to 76 parts by mass, and (b) inorganic. The amount of fluoride can be 0.5 to 30 parts by mass.
また、本断熱材の溶融非鉄金属に対する耐侵食性、及び、耐スポーリング性が向上しやすいという観点から（ａ）耐熱性無機材料及び（ｃ）ジオポリマーの総質量に対する（ａ）耐熱性無機材料の質量の比は、０．３～０．９とすることができ、０．４～０．８であることが好ましい。 Further, from the viewpoint that the corrosion resistance of the heat insulating material to the molten non-ferrous metal and the spalling resistance can be easily improved, (a) the heat-resistant inorganic material and (c) the heat-resistant inorganic material with respect to the total mass of the geopolymer. The ratio of the mass of the material can be 0.3 to 0.9, preferably 0.4 to 0.8.
本断熱材は、（ａ）耐熱性無機材料、（ｂ）無機フッ化物及び（ｃ）ジオポリマーの各成分の他、本発明の効果を損なわない範囲である限り、その他成分を含むことができる。 The heat insulating material may contain components of (a) heat-resistant inorganic material, (b) inorganic fluoride and (c) geopolymer, as well as other components as long as the effects of the present invention are not impaired. ..
その他成分としては、従来の断熱材に含まれる公知の各種添加剤を例示することができ、具体的には、補強繊維、赤外線遮蔽物質、顔料、染料、撥水剤、界面活性剤、凝集剤、分散剤、凝結促進剤、凝結遅延剤、発泡剤、起泡剤、消泡剤、骨材、樹脂等を挙げることができる。その他成分が断熱材に含まれる場合、前記添加剤の種類に応じて、耐熱性、断熱性、機械的強度、溶融非鉄金属の侵食に対する耐久性、耐スポーリング性等の性能がさらに向上する場合がある。 Examples of other components include various known additives contained in conventional heat insulating materials, and specifically, reinforcing fibers, infrared shielding substances, pigments, dyes, water repellents, surfactants, and flocculants. , Dispersants, coagulation promoters, coagulation retarders, foaming agents, foaming agents, defoaming agents, aggregates, resins and the like. When other components are contained in the heat insulating material, the performance such as heat resistance, heat insulating property, mechanical strength, erosion resistance of molten non-ferrous metal, and spalling resistance is further improved depending on the type of the additive. There is.
本断熱材の密度は特に限定されず、使用する用途に適合するように所望の密度に設定することができる。例えば、本断熱材の密度は２００～２０００ｋｇ／ｍ３とすることができる。例えば、断熱性能が重視される場合は、（ａ）耐熱性無機材料、（ｂ）無機フッ化物及び（ｃ）ジオポリマーの各成分の他、その他成分（例えば、発泡剤や起泡剤）の含有量を調節して密度を低く調整することができる。また、溶融非鉄金属に対する耐侵食が重視される場合も同様、（ａ）耐熱性無機材料、（ｂ）無機フッ化物及び（ｃ）ジオポリマーの各成分の他、その他成分の含有量を調節して密度を高く調整することができる。 The density of the heat insulating material is not particularly limited and can be set to a desired density so as to be suitable for the intended use. For example, the density of this heat insulating material can be 200 to 2000 kg / m 3 . For example, when heat insulating performance is important, (a) heat-resistant inorganic material, (b) inorganic fluoride and (c) geopolymer components, and other components (for example, foaming agent and foaming agent) The content can be adjusted to lower the density. Similarly, when erosion resistance to molten non-ferrous metals is emphasized, the contents of (a) heat-resistant inorganic materials, (b) inorganic fluorides, (c) geopolymers, and other components are adjusted. The density can be adjusted to a high level.
本断熱材は、（ａ）耐熱性無機材料がワラストナイト単独又はワラストナイトと溶融シリカの混合物であり、（ｂ）無機フッ化物がフッ化カルシウム（蛍石）であり、及び（ｃ）ジオポリマーがフライアッシュと水酸化ナトリウム及び／又は珪酸ナトリウムとの反応物である組み合わせが好ましい。この場合、本断熱材は特に溶融非鉄金属に対する耐侵食性、及び、耐スポーリング性に優れ、後記する溶融アルミニウム用断熱材に特に好適である。この場合にあっては、本断熱材の密度は、例えば、１５００～１８００ｋｇ／ｍ３となり得る。 In this heat insulating material, (a) the heat-resistant inorganic material is wallastnite alone or a mixture of wallastonite and molten silica, (b) the inorganic fluoride is calcium fluoride (fluorite), and (c). A combination in which the geopolymer is a reaction product of fly ash and sodium hydroxide and / or sodium silicate is preferred. In this case, the present heat insulating material is particularly excellent in erosion resistance to molten non-ferrous metal and spalling resistance, and is particularly suitable for the heat insulating material for molten aluminum described later. In this case, the density of the heat insulating material may be, for example, 1500 to 1800 kg / m 3 .
本断熱材は、従来の断熱材と比べて強度等の物性（例えば、曲げ強さ及び圧縮強さ）が維持されたまま、溶融非鉄金属に対する耐侵食性、及び、耐スポーリング性に優れる。特に本断熱材は、溶融非鉄金属がアルミニウムを含む場合には、より優れた耐侵食性を発揮することができる。 This heat insulating material is excellent in erosion resistance to molten non-ferrous metal and spalling resistance while maintaining physical properties such as strength (for example, bending strength and compressive strength) as compared with the conventional heat insulating material. In particular, this heat insulating material can exhibit better erosion resistance when the molten non-ferrous metal contains aluminum.
また、本断熱材は、耐スポーリング性に優れることから、スポーリングによるクラック等が生じにくい。これにより本断熱材の経年劣化が生じにくいので、本断熱材を定期的に交換する必要性が低くなるという利点もある。 Further, since this heat insulating material has excellent spalling resistance, cracks and the like due to spalling are unlikely to occur. As a result, the heat insulating material is less likely to deteriorate over time, so that there is an advantage that the need to replace the heat insulating material on a regular basis is reduced.
本断熱材は、各種用途に広く適用することができる。前述のように、本断熱材は、溶融非鉄金属に対する耐侵食性に優れ、かつ、耐スポーリング性に優れることから、焼成炉及び溶融炉等の設備に使用される断熱材に好適に使用することができる。本断熱材は、溶融非鉄金属に対する耐侵食性に優れることから、溶融非鉄金属用の断熱材として好ましく適用することができ、例えば、溶融非鉄金属と断熱材とが接触した状態で高温（例えば、２００℃以上）に加熱されるような設備への使用に適している。 This heat insulating material can be widely applied to various applications. As described above, since this heat insulating material has excellent erosion resistance to molten non-ferrous metal and excellent spalling resistance, it is suitably used as a heat insulating material used in equipment such as a firing furnace and a melting furnace. be able to. Since this heat insulating material is excellent in erosion resistance to molten non-ferrous metal, it can be preferably applied as a heat insulating material for molten non-ferrous metal. Suitable for use in equipment that is heated to (200 ° C or higher).
前記溶融非鉄金属はアルミニウムを含むことが好ましく、この場合、本断熱材は溶融アルミニウムに対する耐侵食性に特に優れる。従って、本断熱材は、溶融アルミニウム用の断熱材に特に好ましく使用できる。 The molten non-ferrous metal preferably contains aluminum, and in this case, the heat insulating material is particularly excellent in erosion resistance to molten aluminum. Therefore, this heat insulating material can be particularly preferably used as a heat insulating material for molten aluminum.
溶融非鉄金属がアルミニウムを含む場合、溶融非鉄金属としてはアルミニウム単体又はアルミニウムを含む合金が例示される。 When the molten non-ferrous metal contains aluminum, the molten non-ferrous metal is exemplified by a simple substance of aluminum or an alloy containing aluminum.
２．本断熱材の製造方法
本断熱材を製造方法する方法は特に限定されず、例えば、公知の製造方法を広く適用することができる。
2. 2. Method for manufacturing the present heat insulating material The method for manufacturing the present heat insulating material is not particularly limited, and for example, a known manufacturing method can be widely applied.
例えば、本断熱材の製造方法は、下記工程１及び工程２を含むことができる。
工程１：前記（ａ）耐熱性無機材料と、前記（ｂ）無機フッ化物と、シリカアルミナ原料及びアルカリとを水の存在下に混合して混合物を得る工程
工程２：前記混合物を成形、塗布又は打設した後、硬化する工程。
For example, the method for producing the heat insulating material can include the following steps 1 and 2.
Step 1: The (a) heat-resistant inorganic material, the (b) inorganic fluoride, a silica alumina raw material and an alkali are mixed in the presence of water to obtain a mixture. Step 2: Molding and coating the mixture Or the process of hardening after placing.
工程１で使用する（ａ）耐熱性無機材料及び（ｂ）無機フッ化物の種類はそれぞれ、前述の「１．本断熱材」の項で説明した（ａ）耐熱性無機材料及び（ｂ）無機フッ化物と同様である。 The types of (a) heat-resistant inorganic material and (b) inorganic fluoride used in step 1 are (a) heat-resistant inorganic material and (b) inorganic described in the above-mentioned "1. This heat insulating material", respectively. Similar to fluoride.
工程１で使用する（ａ）耐熱性無機材料は、例えば、粉末状とすることができる。（ａ）耐熱性無機材料が粉末状である場合、（ａ）耐熱性無機材料の形状及び平均粒子径は特に限定されず、例えば、公知の（ａ）耐熱性無機材料の形状及び平均粒子径と同様とすることができる。 The (a) heat-resistant inorganic material used in step 1 can be, for example, in the form of powder. When (a) the heat-resistant inorganic material is in the form of powder, (a) the shape and average particle size of the heat-resistant inorganic material are not particularly limited, and for example, the known (a) shape and average particle size of the heat-resistant inorganic material are not particularly limited. Can be similar to.
工程１で使用する（ｂ）無機フッ化物は、例えば、粉末状とすることができる。（ｂ）無機フッ化物が粉末状である場合、（ｂ）無機フッ化物の形状及び平均粒子径は特に限定されず、例えば、公知の（ｂ）無機フッ化物の形状及び平均粒子径と同様とすることができる。 The (b) inorganic fluoride used in step 1 can be, for example, in the form of powder. When (b) the inorganic fluoride is in the form of powder, the shape and average particle size of (b) the inorganic fluoride are not particularly limited, and are the same as those of the known (b) inorganic fluoride shape and average particle size, for example. can do.
工程１で使用するシリカアルミナ原料及びアルカリはそれぞれ、前述の「１．本断熱材」の項で説明したジオポリマーの反応工程で使用するシリカアルミナ原料及びアルカリと同様である。 The silica-alumina raw material and alkali used in step 1 are the same as the silica-alumina raw material and alkali used in the geopolymer reaction step described in the above-mentioned "1. This heat insulating material", respectively.
工程１では、（ａ）耐熱性無機材料と、（ｂ）無機フッ化物と、シリカアルミナ原料及びアルカリを水の存在下で混合し、混合物を得る。この場合、（ａ）耐熱性無機材料と、（ｂ）無機フッ化物と、シリカアルミナ原料及びアルカリの各成分及び水の混合順序は特に限定されない。例えば、水の存在下、（ｂ）無機フッ化物、シリカアルミナ原料及びアルカリを混合し、そこへ（ａ）耐熱性無機材料を添加することで、混合物を得ることができる。あるいは、水の存在下、（ａ）耐熱性無機材料、（ｂ）無機フッ化物及びシリカアルミナ原料を混合し、そこへアルカリを添加することで、混合物を得ることができる。さらには、（ａ）耐熱性無機材料と、（ｂ）無機フッ化物と、シリカアルミナ原料及びアルカリを含む組成物に水を添加することで、混合物を得ることもできる。 In step 1, (a) a heat-resistant inorganic material, (b) an inorganic fluoride, a silica alumina raw material and an alkali are mixed in the presence of water to obtain a mixture. In this case, the mixing order of (a) heat-resistant inorganic material, (b) inorganic fluoride, silica-alumina raw material, each component of alkali, and water is not particularly limited. For example, a mixture can be obtained by mixing (b) an inorganic fluoride, a silica-alumina raw material, and an alkali in the presence of water, and adding (a) a heat-resistant inorganic material to the mixture. Alternatively, a mixture can be obtained by mixing (a) a heat-resistant inorganic material, (b) an inorganic fluoride and a silica alumina raw material in the presence of water, and adding an alkali to the mixture. Further, a mixture can be obtained by adding water to a composition containing (a) a heat-resistant inorganic material, (b) an inorganic fluoride, a silica alumina raw material and an alkali.
工程１における各成分の使用割合は特に限定されず、所望の性能及び本断熱材の用途を考慮して適宜設定することができる。例えば、得られる本断熱材の溶融非鉄金属に対する耐侵食性、及び、耐スポーリング性が特に優れるという観点から、（ａ）耐熱性無機材料と、（ｂ）無機フッ化物と、シリカアルミナ原料と、アルカリとの総量（固形分）を１００質量部とした場合、（ａ）耐熱性無機材料の含有量が３７～７６質量部、（ｂ）無機フッ化物の含有量が０．５～３０質量部、シリカアルミナ原料の含有量が１６～４９質量部、アルカリの含有量が２～１０質量部とすることができる。この場合において、特に、シリカアルミナ原料に対するアルカリ中のアルカリ金属（例えば、Ｎａ）の質量の比は、アルカリ金属の酸化物換算（例えば、Ｎａ２Ｏ換算）で０．０３～０．２０であることが好ましい。 The ratio of each component used in step 1 is not particularly limited, and can be appropriately set in consideration of desired performance and use of the heat insulating material. For example, from the viewpoint of particularly excellent corrosion resistance to molten non-ferrous metal and spalling resistance of the obtained heat insulating material, (a) heat-resistant inorganic material, (b) inorganic fluoride, and silica alumina raw material. When the total amount (solid content) with the alkali is 100 parts by mass, (a) the content of the heat-resistant inorganic material is 37 to 76 parts by mass, and (b) the content of the inorganic fluoride is 0.5 to 30 parts by mass. The content of the silica-alumina raw material can be 16 to 49 parts by mass, and the content of the alkali can be 2 to 10 parts by mass. In this case, in particular, the ratio of the mass of the alkali metal (for example, Na) in the alkali to the silica alumina raw material is 0.03 to 0.20 in terms of the oxide of the alkali metal (for example, Na 2O conversion). Is preferable.
また、シリカアルミナ原料、アルカリ及び（ａ）耐熱性無機材料の全固形分の質量に対する（ａ）耐熱性無機材料の質量の比が０．３～０．９であることが好ましく、この場合、得られる本断熱材は、特に溶融非鉄金属に対する耐侵食性、及び、耐スポーリング性が向上しやすい。シリカアルミナ原料、アルカリ及び（ａ）耐熱性無機材料の全固形分の質量に対する（ａ）耐熱性無機材料の質量の比は、０．４～０．８であることがより好ましい。 Further, the ratio of the mass of the (a) heat-resistant inorganic material to the mass of the total solid content of the silica-alumina raw material, the alkali and (a) the heat-resistant inorganic material is preferably 0.3 to 0.9. The obtained heat insulating material is particularly liable to improve erosion resistance and spalling resistance against molten non-ferrous metals. The ratio of the mass of the (a) heat-resistant inorganic material to the mass of the total solid content of the silica-alumina raw material, the alkali and (a) the heat-resistant inorganic material is more preferably 0.4 to 0.8.
工程１における水の使用割合も特に限定されず、例えば、混合時の固形分の質量に対する水の質量の比が０．０３～０．５であることが好ましい。この場合、効率よく本断熱材を製造することができる。 The ratio of water used in step 1 is also not particularly limited, and for example, the ratio of the mass of water to the mass of solids at the time of mixing is preferably 0.03 to 0.5. In this case, the present heat insulating material can be efficiently manufactured.
工程１では、（ａ）耐熱性無機材料がワラストナイトを含むことが好ましい。この場合、得られる本断熱材の性能が向上しやすく、また、本断熱材の製造も簡便に行うことができる。（ａ）耐熱性無機材料は、ワラストナイトと他の耐熱性無機材料との混合物であってもよいし、好ましくはワラストナイト単独、もしくは、ワラストナイトと溶融シリカとの混合物である。 In step 1, it is preferable that (a) the heat-resistant inorganic material contains wallastnite. In this case, the performance of the obtained heat insulating material can be easily improved, and the heat insulating material can be easily manufactured. (A) The heat-resistant inorganic material may be a mixture of wallastnite and another heat-resistant inorganic material, preferably wallastnite alone, or a mixture of wallastnite and molten silica.
工程１では、（ｂ）無機フッ化物がフッ化カルシウムを含むことが好ましい。この場合、得られる本断熱材の性能が向上しやすく、また、本断熱材の製造も簡便に行うことができる。（ｂ）無機フッ化物は、フッ化カルシウムと他の無機フッ化物との混合物であってもよいし、フッ化カルシウムのみからなるものであってもよい。（ｂ）無機フッ化物は、フッ化カルシウムと他の無機フッ化物との混合物である場合、（ｂ）無機フッ化物におけるフッ化カルシウムの含有量は５０質量％以上とすることができ、８０質量％以上であることが好ましく、９０質量％以上であることがより好ましい。 In step 1, it is preferable that (b) the inorganic fluoride contains calcium fluoride. In this case, the performance of the obtained heat insulating material can be easily improved, and the heat insulating material can be easily manufactured. (B) The inorganic fluoride may be a mixture of calcium fluoride and other inorganic fluorides, or may be composed only of calcium fluoride. When (b) the inorganic fluoride is a mixture of calcium fluoride and another inorganic fluoride, the content of calcium fluoride in (b) the inorganic fluoride can be 50% by mass or more, and is 80% by mass. % Or more, more preferably 90% by mass or more.
工程１では、シリカアルミナ原料は、少なくともフライアッシュを含むことが好ましい。この場合、得られる本断熱材の性能が向上しやすく、また、本断熱材の製造も簡便に行うことができる。シリカアルミナ原料がフライアッシュを含む場合、フライアッシュの含有量は、シリカアルミナ原料の全量に対し、５０質量％以上とすることができ、８０質量％以上であることが好ましく、９０質量％以上であることがより好ましい。シリカアルミナ原料は、フライアッシュのみからなるものであってもよい。 In step 1, the silica-alumina raw material preferably contains at least fly ash. In this case, the performance of the obtained heat insulating material can be easily improved, and the heat insulating material can be easily manufactured. When the silica-alumina raw material contains fly ash, the content of fly ash can be 50% by mass or more, preferably 80% by mass or more, and more preferably 90% by mass or more, based on the total amount of the silica-alumina raw material. It is more preferable to have. The silica-alumina raw material may consist only of fly ash.
工程１では、アルカリ金属塩は、アルカリ金属水酸化物及びアルカリ金属珪酸塩からなる群より選ばれる１種以上であることが好ましい。この場合、得られる本断熱材の性能が向上しやすく、また、本断熱材の製造も簡便に行うことができる。 In step 1, the alkali metal salt is preferably one or more selected from the group consisting of alkali metal hydroxides and alkali metal silicates. In this case, the performance of the obtained heat insulating material can be easily improved, and the heat insulating material can be easily manufactured.
工程１では、（ａ）耐熱性無機材料と、（ｂ）無機フッ化物と、シリカアルミナ原料及びアルカリとの各成分のほか、その他成分を添加して混合物を得ることもできる。その他成分としては、「１．本断熱材」の項で説明したその他成分と同様である。その他成分の使用量は特に限定されず、例えば、本願発明の効果が阻害されない限り、公知の使用量と同じとすることができる。 In step 1, in addition to each component of (a) a heat-resistant inorganic material, (b) an inorganic fluoride, a silica alumina raw material and an alkali, other components can be added to obtain a mixture. The other components are the same as those described in the section “1. This heat insulating material”. The amount of the other component used is not particularly limited, and can be the same as the known amount used, for example, as long as the effect of the present invention is not impaired.
工程１の混合手段は特に限定されず、例えば、市販の撹拌機、混合機等を使用して混合することができる。混合時間も特に限定されず、例えば、目視にて均一に混合できたと判断できるまで混合を続けることができる。 The mixing means in step 1 is not particularly limited, and for example, a commercially available stirrer, mixer, or the like can be used for mixing. The mixing time is also not particularly limited, and for example, mixing can be continued until it can be visually determined that the mixing is uniform.
工程１の混合を行う際の温度も特に限定されず、例えば、室温（例えば、１５～２５℃）で行うことができる。 The temperature at which the mixing in step 1 is carried out is not particularly limited, and can be carried out, for example, at room temperature (for example, 15 to 25 ° C.).
工程１の混合により、各成分が混合されると共に、シリカアルミナ原料とアルカリとの反応も進行する。つまり、工程１は、前記ジオポリマーの反応工程を含む工程ということもできる。 By mixing in step 1, each component is mixed, and the reaction between the silica alumina raw material and the alkali also proceeds. That is, the step 1 can be said to be a step including a reaction step of the geopolymer.
従って、工程１では、前記（ｃ）ジオポリマーが生成するので、工程１で得られる混合物中には、前記（ｃ）ジオポリマーが含まれる。前述のように、ジオポリマーの反応工程では、未反応原料であるシリカアルミナ原料とアルカリが残存する場合があるので、工程１で生成する（ｃ）ジオポリマーにあっても、未反応原料であるシリカアルミナ原料とアルカリが含まれる場合がある。 Therefore, since the geopolymer (c) is produced in step 1, the geopolymer (c) is contained in the mixture obtained in step 1. As described above, in the reaction step of the geopolymer, the silica-alumina raw material and the alkali, which are unreacted raw materials, may remain. Therefore, even in the (c) geopolymer produced in step 1, it is an unreacted raw material. Silica-alumina raw material and alkali may be included.
工程２では、工程１で得られた混合物を成形、塗布又は打設した後、硬化する。 In step 2, the mixture obtained in step 1 is molded, coated or cast, and then cured.
工程２において、成形、塗布又は打設の方法は特に限定されず、例えば、公知の断熱材を製造する際に行われる成形、塗布又は打設と同様の方法を採用することができる。例えば、成形は金型を用いたプレス成形、型への流し込み成形（いわゆる鋳込み成形）等のバッチ式を採用することができ、あるいは、ベルト又はフェルト等の上に混合物を配置して連続に成形する連続式を採用することもできる。成形、塗布及び打設はいずれも、湿式又は半乾式で行うことができる。 In step 2, the method of molding, coating or casting is not particularly limited, and for example, the same method as molding, coating or casting performed when producing a known heat insulating material can be adopted. For example, for molding, a batch method such as press molding using a mold or pouring molding into a mold (so-called casting molding) can be adopted, or a mixture is placed on a belt or felt and continuously molded. It is also possible to adopt a continuous type. Molding, coating and casting can all be done wet or semi-dry.
工程２において、硬化方法も特に限定されず、例えば、公知の硬化方法を広く採用することができる。例えば、養生によって硬化を行うことができる。養生を行うにあたっての養生温度、養生湿度及び養生時間は特に限定されず、例えば、公知の条件と同様とすることができる。必要に応じてオートクレーブを使用して養生を行うこともできる。 In step 2, the curing method is not particularly limited, and for example, a known curing method can be widely adopted. For example, curing can be performed by curing. The curing temperature, curing humidity, and curing time for curing are not particularly limited, and can be, for example, the same as known conditions. If necessary, the autoclave can be used for curing.
工程２の硬化の後は、必要に応じて乾燥等の処理を行うこともできる。乾燥条件及び乾燥方法は特に限定されず、例えば、公知の乾燥条件及び乾燥方法と同様とすることができる。 After the curing in the step 2, a treatment such as drying can be performed if necessary. The drying conditions and drying method are not particularly limited, and can be, for example, the same as known drying conditions and drying methods.
本断熱材の製造方法においては、上記混合物を焼成（つまり、混合物の焼結を伴うような高温加熱）せずとも、目的の本断熱材を得ることができるので、簡便な方法によって本断熱材を得ることができる。よって、本断熱材の製造方法においては、前記混合物を焼成する工程を含まないことが好ましい。また、工程２の混合物の硬化後においても焼成する工程を含まないことが好ましい。 In the method for producing the heat insulating material, the desired heat insulating material can be obtained without firing the mixture (that is, high-temperature heating accompanied by sintering of the mixture). Therefore, the heat insulating material can be obtained by a simple method. Can be obtained. Therefore, it is preferable that the method for producing the heat insulating material does not include the step of firing the mixture. Further, it is preferable not to include a step of firing even after the mixture of step 2 is cured.
上記工程１及び工程２を含む製造方法によって、本断熱材を得ることができる。 The present heat insulating material can be obtained by the manufacturing method including the above steps 1 and 2.
３．本断熱材の製造用組成物
本断熱材の製造用組成物は、前記（ａ）耐熱性無機材料、前記（ｂ）無機フッ化物、並びに、前記シリカアルミナ原料及び前記アルカリを含む。前記（ａ）耐熱性無機材料、前記（ｂ）無機フッ化物、並びに、シリカアルミナ原料及びアルカリの態様はそれぞれ、前述の「１．本断熱材」及び「２．本断熱材の製造方法」の項で説明した（ａ）耐熱性無機材料、（ｂ）無機フッ化物、並びに、シリカアルミナ原料及びアルカリと同様である。本断熱材の製造用組成物では、前記（ｃ）ジオポリマーは未生成である。
3. 3. Composition for Manufacturing the Insulation Material The composition for producing the heat insulating material includes (a) a heat-resistant inorganic material, (b) an inorganic fluoride, and the silica-alumina raw material and the alkali. The embodiments of (a) heat-resistant inorganic material, (b) inorganic fluoride, silica-alumina raw material, and alkali are described in the above-mentioned "1. This heat insulating material" and "2. Method for producing this heat insulating material", respectively. It is the same as (a) heat-resistant inorganic material, (b) inorganic fluoride, and silica-alumina raw material and alkali described in the section. In the composition for producing the present heat insulating material, the (c) geopolymer is not produced.
本断熱材の製造用組成物において、得られる本断熱材の溶融非鉄金属に対する耐侵食性、及び、耐スポーリング性が特に優れるという観点から、（ａ）耐熱性無機材料と、（ｂ）無機フッ化物と、シリカアルミナ原料と、アルカリとの総量（固形分）を１００質量部とした場合、（ａ）耐熱性無機材料の含有量が３７～７６質量部、（ｂ）無機フッ化物の含有量が０．５～３０質量部、シリカアルミナ原料の含有量が１６～４９質量部、アルカリの含有量が２～１０質量部とすることが好ましい。この場合において、特に、シリカアルミナ原料に対するアルカリ中のアルカリ金属（例えば、Ｎａ）の質量の比が０．０３～０．２０（アルカリ金属の酸化物換算（例えば、Ｎａ２Ｏ換算）であることが好ましい。 In the composition for producing the heat insulating material, (a) a heat-resistant inorganic material and (b) an inorganic material are obtained from the viewpoints that the obtained heat insulating material has particularly excellent corrosion resistance to molten non-ferrous metal and spalling resistance. When the total amount (solid content) of the fluoride, the silica-alumina raw material, and the alkali is 100 parts by mass, (a) the content of the heat-resistant inorganic material is 37 to 76 parts by mass, and (b) the content of the inorganic fluoride. It is preferable that the amount is 0.5 to 30 parts by mass, the content of the silica-alumina raw material is 16 to 49 parts by mass, and the content of the alkali is 2 to 10 parts by mass. In this case, in particular, the ratio of the mass of the alkali metal (for example, Na) in the alkali to the silica alumina raw material is 0.03 to 0.20 (oxide conversion of the alkali metal (for example, Na 2O conversion)). Is preferable.
また、シリカアルミナ原料、アルカリ及び（ａ）耐熱性無機材料の全固形分の質量に対する（ａ）耐熱性無機材料の質量の比が０．３～０．９であることが好ましく、この場合は、本断熱材の製造用組成物を用いて得られる本断熱材は、特に溶融非鉄金属に対する耐侵食性、及び、耐スポーリング性が向上しやすい。 Further, the ratio of the mass of the (a) heat-resistant inorganic material to the mass of the total solid content of the silica-alumina raw material, the alkali and (a) the heat-resistant inorganic material is preferably 0.3 to 0.9, in which case. The present heat insulating material obtained by using the composition for producing the present heat insulating material is particularly liable to improve erosion resistance and spalling resistance against molten non-ferrous metal.
本断熱材の製造用組成物では、（ａ）耐熱性無機材料がワラストナイトを含むことが好ましい。この場合、得られる本断熱材の性能が向上しやすく、また、本断熱材の製造も簡便に行うことができる。中でも、（ａ）耐熱性無機材料は、ワラストナイト単独、あるいは、ワラストナイトと、溶融シリカ、コーディエライト、スポジュメン、ユークリプタイト及び炭化ケイ素からなる群より選ばれる少なくとも１種との混合物であることが好ましい。特に（ａ）耐熱性無機材料は、ワラストナイトと、溶融シリカとの混合物であることが好ましい。 In the composition for producing the present heat insulating material, it is preferable that (a) the heat-resistant inorganic material contains warastonite. In this case, the performance of the obtained heat insulating material can be easily improved, and the heat insulating material can be easily manufactured. Among them, (a) the heat-resistant inorganic material is wallastnite alone or a mixture of warastonite and at least one selected from the group consisting of fused silica, cordierite, spodium, eucryptite and silicon carbide. Is preferable. In particular, (a) the heat-resistant inorganic material is preferably a mixture of wallastnite and fused silica.
本断熱材の製造用組成物では、（ｂ）無機フッ化物がフッ化カルシウムを含むことが好ましい。この場合、得られる本断熱材の性能が向上しやすく、また、本断熱材の製造も簡便に行うことができる。（ｂ）無機フッ化物は、フッ化カルシウムと他の無機フッ化物との混合物であってもよいし、フッ化カルシウムのみからなるものであってもよい。 In the composition for producing the present heat insulating material, it is preferable that (b) the inorganic fluoride contains calcium fluoride. In this case, the performance of the obtained heat insulating material can be easily improved, and the heat insulating material can be easily manufactured. (B) The inorganic fluoride may be a mixture of calcium fluoride and other inorganic fluorides, or may be composed only of calcium fluoride.
本断熱材の製造用組成物では、シリカアルミナ原料は、少なくともフライアッシュを含むことが好ましい。この場合、得られる本断熱材の性能が向上しやすく、また、本断熱材の製造も簡便に行うことができる。 In the composition for producing the present heat insulating material, the silica-alumina raw material preferably contains at least fly ash. In this case, the performance of the obtained heat insulating material can be easily improved, and the heat insulating material can be easily manufactured.
本断熱材の製造用組成物では、アルカリ金属塩は、アルカリ金属水酸化物及びアルカリ金属珪酸塩からなる群より選ばれる１種以上であることが好ましい。この場合、得られる本断熱材の性能が向上しやすく、また、本断熱材の製造も簡便に行うことができる。 In the composition for producing the present heat insulating material, the alkali metal salt is preferably one or more selected from the group consisting of alkali metal hydroxides and alkali metal silicates. In this case, the performance of the obtained heat insulating material can be easily improved, and the heat insulating material can be easily manufactured.
本断熱材の製造用組成物は、（ａ）耐熱性無機材料と、（ｂ）無機フッ化物と、シリカアルミナ原料及びアルカリとの各成分のほか、その他成分を添加して混合物を得ることもできる。その他成分としては、「１．本断熱材」の項で説明したその他成分と同様である。 The composition for producing this heat insulating material may be obtained as a mixture by adding (a) a heat-resistant inorganic material, (b) an inorganic fluoride, each component of a silica alumina raw material and an alkali, and other components. can. The other components are the same as those described in the section “1. This heat insulating material”.
本断熱材の製造用組成物は、本断熱材を製造するための原料として適している。また、本断熱材の製造用組成物は、成形性にも優れるので、例えば、本断熱材の製造用組成物から本断熱材を製造する方法において、焼成工程を経ずに本断熱材を得ることも可能である。 The composition for producing the present heat insulating material is suitable as a raw material for producing the present heat insulating material. Further, since the composition for producing the heat insulating material is also excellent in moldability, for example, in the method for producing the heat insulating material from the composition for manufacturing the heat insulating material, the heat insulating material is obtained without going through a firing step. It is also possible.
以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明はこれら実施例の態様に限定されるものではない。 Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to the embodiments of these Examples.
表１は、各実施例及び比較例で使用した原料である。 Table 1 shows the raw materials used in each Example and Comparative Example.
（実施例１）
アルカリとしてケイ酸ソーダ１号Ｅ（Ｎａ２Ｏ+ＳｉＯ２）７．１質量部に水を加えた。水の添加量は後記する混合物中の全固形分（ただし、補強繊維は除く）の質量に対する水の質量の比（水／固形分）が０．１７となるように調節した。次いで、シリカアルミナ原料としてフライアッシュを４０．２質量部、その他成分である補強繊維として耐アルカリガラス繊維を０．５質量部、及び、（ｂ）無機フッ化物として蛍石（フッ化カルシウム）を順不同に５．０質量部加え、撹拌してペーストとした。アルカリに含まれるナトリウム分の酸化物換算質量と、シリカアルミナ原料の質量の比［Ｎａ２Ｏ／シリカアルミナ原料］の値は０．０６であった。さらに、前記ペーストに、（ａ）耐熱性無機材料としてワラストナイト４７．３質量部を加え、撹拌を続けることで混合物を調製した（工程１）。
(Example 1)
Water was added to 7.1 parts by mass of sodium silicate No. 1 E (Na 2 O + SiO 2 ) as an alkali. The amount of water added was adjusted so that the ratio of the mass of water (water / solid content) to the mass of the total solid content (excluding the reinforcing fibers) in the mixture described later was 0.17. Next, 40.2 parts by mass of fly ash as a raw material for silica-alumina, 0.5 parts by mass of alkali-resistant glass fiber as a reinforcing fiber as another component, and (b) fluorite (calcium fluoride) as an inorganic fluoride. 5.0 parts by mass was added in no particular order and stirred to obtain a paste. The value of the ratio [Na 2 O / silica alumina raw material] of the oxide-equivalent mass of sodium contained in the alkali to the mass of the silica alumina raw material was 0.06. Further, 47.3 parts by mass of (a) wallastnite as a heat-resistant inorganic material was added to the paste, and stirring was continued to prepare a mixture (step 1).
得られた混合物を金型に流し込み、油圧プレス機で半乾式プレスを行うことで、生成形体を得た。得られた生成形体を、常圧下（大気圧下）、８０℃の飽和水蒸気下で２４時間静置することで養生し、硬化物を得た（工程２）。得られた硬化物を、１５０℃の雰囲気下で硬化物質量が恒量になるまで乾燥し、厚さ２５ｍｍの本断熱材が得られた。 The obtained mixture was poured into a mold and semi-dry pressed with a hydraulic press to obtain a product. The obtained product was cured by allowing it to stand under normal pressure (atmospheric pressure) and saturated steam at 80 ° C. for 24 hours to obtain a cured product (step 2). The obtained cured product was dried in an atmosphere of 150 ° C. until the amount of the cured substance became constant to obtain the present heat insulating material having a thickness of 25 mm.
（実施例２～１３、比較例１）
ケイ酸ソーダ１号Ｅ（Ｎａ２Ｏ+ＳｉＯ２）、水酸化ナトリウム、フライアッシュ、耐アルカリガラス繊維、蛍石及びワラストナイト等の耐熱性無機材料、並びに、［Ｎａ２Ｏ／シリカアルミナ原料］の値及び「水／固形分」の値を表２及び表３に示すように変更したこと以外は、実施例１と同様の条件で断熱材を得た。アルカリとして水酸化ナトリウムを使用する場合は、実施例１において、ケイ酸ソーダ１号Ｅに代えて水酸化ナトリウムを添加するようにした。なお、ワラストナイト等の耐熱性無機材料とは、ワラストナイトの他、表１に示す溶融シリカ、コーディエライト、スポジュメン、ユークリプタイト、炭化ケイ素を示す。
(Examples 2 to 13, Comparative Example 1)
Sodium silicate No. 1 E (Na 2 O + SiO 2 ), sodium hydroxide, fly ash, alkali-resistant glass fiber, heat-resistant inorganic materials such as fluorite and wallastnite, and [Na 2 O / silica alumina raw material ] And the value of “water / solid content” were changed as shown in Tables 2 and 3, and the heat insulating material was obtained under the same conditions as in Example 1. When sodium hydroxide was used as the alkali, sodium hydroxide was added in place of sodium silicate No. 1E in Example 1. The heat-resistant inorganic material such as wallastnite includes fused silica, cordierite, spodium, eucryptite, and silicon carbide shown in Table 1 in addition to wallastnite.
（比較例２）
溶融アルミ用断熱材として市販されているケイ酸カルシウム断熱材を準備した。
(Comparative Example 2)
A commercially available calcium silicate heat insulating material was prepared as a heat insulating material for molten aluminum.
（比較例３）
実施例１において、シリカアルミナ原料及びアルカリを使用せずに本断熱材を得ようとしたが、成形が困難であり、目的とする本断熱材を得ることができなかった。
(Comparative Example 3)
In Example 1, an attempt was made to obtain the present heat insulating material without using a silica-alumina raw material and an alkali, but molding was difficult and the desired heat insulating material could not be obtained.
（評価方法）
［断熱材の密度測定］
各実施例及び比較例で得られた成形体の寸法から体積を計測し、断熱材の重量を体積で除することで断熱材の密度を算出した。
(Evaluation methods)
[Measurement of insulation density]
The volume was measured from the dimensions of the molded bodies obtained in each Example and Comparative Example, and the density of the heat insulating material was calculated by dividing the weight of the heat insulating material by the volume.
［曲げ強さの測定］
得られた断熱材を、長さ１５０ｍｍ、幅５０ｍｍ、厚さ２５ｍｍの試験片にカットし、米倉製作所万能試験機社製「ＹＳ－５Ｄ」を用いて、支点間距離１２０ｍｍ、荷重速度２０ｍｍ／ｍｉｎで曲げ試験を行い、最大荷重で３点曲げ強さを算出した。
[Measurement of flexural strength]
The obtained heat insulating material is cut into test pieces having a length of 150 mm, a width of 50 mm, and a thickness of 25 mm, and using "YS-5D" manufactured by Yonekura Seisakusho Universal Testing Machine Co., Ltd., the distance between fulcrums is 120 mm and the load speed is 20 mm / min. The bending test was performed in 1 and the bending strength at 3 points was calculated with the maximum load.
［圧縮強さの測定］
得られた断熱材を、長さ３０ｍｍ、幅３０ｍｍ、厚さ２５ｍｍの試験片にカットし、米倉製作所万能試験機社製「ＣＡＴＹ－２０１０Ｓ」を用いて、荷重速度１０ｍｍ／ｍｉｎで圧縮試験を行い、５％歪時までの最大荷重にて圧縮強さを算出した。
[Measurement of compressive strength]
The obtained heat insulating material is cut into test pieces having a length of 30 mm, a width of 30 mm, and a thickness of 25 mm, and a compression test is performed at a load speed of 10 mm / min using "CATY-2010S" manufactured by Yonekura Seisakusho Universal Testing Machine Co., Ltd. The compressive strength was calculated with the maximum load up to 5% strain.
［アルミニウムに対する侵食試験］
得られた断熱材を、長さ５０ｍｍ、幅５０ｍｍ、厚さ２５ｍｍの試験片にカットし、該試験片の中央にΦ２５ｍｍ、深さ１５ｍｍの穴をあけた。前記穴に、穴の容積の８０％となる大きさのアルミニウム合金（ＡＣ－７Ａ）を置いた状態で、電気炉内に試験片を設置し、室温から８５０℃まで昇温してアルミニウム合金を溶融させ、この状態で１２０時間保持することで、溶融したアルミニウム合金と試験片が接触した状態を維持した。その後、試験片を室温まで冷却し、試験片の表面及び断面を観察して、溶融したアルミニウム合金が断熱材に侵食しているかどうかを目視で判別し、侵食されている場合は、侵食の深さを計測した。侵食が全く見られなかった場合を「○」、侵食の深さが２ｍｍ未満であった場合を「△」、侵食の深さが２ｍｍ以上であった場合を「×」とした。
[Erosion test on aluminum]
The obtained heat insulating material was cut into a test piece having a length of 50 mm, a width of 50 mm, and a thickness of 25 mm, and a hole having a diameter of 25 mm and a depth of 15 mm was made in the center of the test piece. A test piece is placed in an electric furnace with an aluminum alloy (AC-7A) having a size of 80% of the volume of the hole placed in the hole, and the temperature is raised from room temperature to 850 ° C. to form the aluminum alloy. By melting and holding in this state for 120 hours, the molten aluminum alloy and the test piece were kept in contact with each other. After that, the test piece is cooled to room temperature, the surface and cross section of the test piece are observed to visually determine whether the molten aluminum alloy is eroding the heat insulating material, and if so, the depth of erosion. I measured the erosion. The case where no erosion was observed was evaluated as "○", the case where the erosion depth was less than 2 mm was evaluated as "Δ", and the case where the erosion depth was 2 mm or more was evaluated as "x".
［スポーリング試験］
得られた断熱材を、長さ１５０ｍｍ、幅７５ｍｍ、厚さ２５ｍｍの試験片にカットした。該試験片の長さ方向１／３の長さ分だけを７５０℃に保持した炉に挿入して１５分間加熱し、その後、炉内から試験片を取り出し、加熱面が露出するようにして１５分間空冷した後、試験片に発生したクラック及びはく落の有無を目視で観察した。この加熱、空冷及び観察の操作を１サイクルとして、はく落が確認されるまで最大１０サイクル繰り返し行った。その後試験片を室温まで冷却し，試験片のクラック及びはく落の有無を目視で観察して最終的な評価とした。クラック等が見られなかった場合を「◎」、従来品（比較例２）を基準として、これよりクラックが少なかった場合を「○」、従来品と同等のクラックが見られた場合を「△」、従来品よりクラックが多く、又は、はく落が見られた場合を「×」とした。
[Spalling test]
The obtained heat insulating material was cut into test pieces having a length of 150 mm, a width of 75 mm, and a thickness of 25 mm. Only the length of the test piece in the length direction of 1/3 is inserted into a furnace kept at 750 ° C. and heated for 15 minutes, and then the test piece is taken out from the furnace so that the heated surface is exposed. After cooling with air for a minute, the presence or absence of cracks and peeling generated on the test piece was visually observed. This heating, air cooling, and observation operation was repeated as one cycle for a maximum of 10 cycles until peeling was confirmed. After that, the test piece was cooled to room temperature, and the presence or absence of cracks and peeling of the test piece was visually observed for final evaluation. "◎" is when no cracks are found, "○" is when there are fewer cracks based on the conventional product (Comparative Example 2), and "△" is when cracks equivalent to those of the conventional product are found. , The case where there are more cracks than the conventional product or peeling is observed is marked with "x".
表２及び表３には、各実施例及び比較例で得られた断熱材の評価結果（密度、曲げ強さ、圧縮強さ、アルミニウムに対する侵食試験及びスポーリング試験）を示している。なお、表２及び表３の中の（ａ）／［（ａ）＋（ｃ）］は、（ａ）耐熱性無機材料及び（ｃ）ジオポリマーの総質量に対する（ａ）耐熱性無機材料の質量の比を表し、シリカアルミナ原料、アルカリ及び（ａ）耐熱性無機材料の全固形分の質量に対する（ａ）耐熱性無機材料の質量の比と同じである。 Tables 2 and 3 show the evaluation results (density, bending strength, compressive strength, erosion test and spalling test for aluminum) of the heat insulating materials obtained in each Example and Comparative Example. In addition, (a) / [(a) + (c)] in Tables 2 and 3 are (a) a heat-resistant inorganic material and (c) a heat-resistant inorganic material with respect to the total mass of the geopolymer. It represents the ratio of mass and is the same as the ratio of the mass of (a) the heat-resistant inorganic material to the mass of the total solid content of the silica-alumina raw material, the alkali and (a) the heat-resistant inorganic material.
実施例１～１３で得られた本断熱材は、無機フッ化物（フッ化カルシウム）を含有しない比較例１の断熱材に比べて、溶融アルミニウム合金に対する耐侵食性が大幅に向上していることがわかる。また、市販の溶融アルミニウム用断熱材（比較例２）と比べても、溶融アルミニウム合金に対する耐侵食性に優れ、優れた耐スポーリング性を有していることもわかる。 The heat insulating materials obtained in Examples 1 to 13 have significantly improved erosion resistance to the molten aluminum alloy as compared with the heat insulating material of Comparative Example 1 containing no inorganic fluoride (calcium fluoride). I understand. Further, it can be seen that the heat insulating material for molten aluminum (Comparative Example 2) on the market is also excellent in erosion resistance to the molten aluminum alloy and has excellent spalling resistance.
従って、実施例１～１３で得られた本断熱材は、従来品と同等の強度を有しつつ、溶融非鉄金属（アルミニウム合金）に対する耐侵食性、及び、耐スポーリング性に優れるものであった。 Therefore, the present heat insulating materials obtained in Examples 1 to 13 have the same strength as the conventional products, and are excellent in erosion resistance to molten non-ferrous metal (aluminum alloy) and spalling resistance. rice field.
Claims (10)
（ａ）耐熱性無機材料と、
（ｂ）無機フッ化物と、
（ｃ）ジオポリマーと、
を含み、
前記（ａ）耐熱性無機材料は、ワラストナイト、炭化ケイ素、窒化珪素、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、チタン酸アルミニウム、アルミナ、ムライト、スピネル、ジルコン、ジルコニア、マグネシア、ペタライト、溶融シリカ、スポジュメン、ユークリプタイト、コーディエライト、サイアロン及びグラファイトからなる群より選ばれる少なくとも１種であり、
前記（ｂ）無機フッ化物は、フッ化カルシウム、フッ化マグネシウム、クリオライト、フッ化リチウム、フッ化バリウム、フッ化アルミニウム、フッ化ストロンチウム、フッ化セリウム、フッ化イットリウム、フッ化ナトリウム、フッ化カリウム、珪フッ化ナトリウム及び珪フッ化アンモニウムからなる群より選ばれる少なくとも１種であり、
前記（ａ）耐熱性無機材料、前記（ｂ）無機フッ化物及び前記（ｃ）ジオポリマーの全量１００質量部あたり、前記（ａ）耐熱性無機材料が３７～７６質量部であり、前記（ｂ）無機フッ化物が０．５～３０質量部であり、
前記（ａ）耐熱性無機材料及び前記（ｃ）ジオポリマーの総質量に対する（ａ）耐熱性無機材料の質量の比が０．３～０．９である、溶融非鉄金属用断熱材。 Insulation material for molten non-ferrous metal
(A) Heat-resistant inorganic material and
(B) Inorganic fluoride and
(C) Geopolymer and
Including
The (a) heat-resistant inorganic material includes wallastnite, silicon carbide, silicon nitride, aluminum nitride, boron nitride, aluminum titanate, alumina, mullite, spinel, zircon, zirconia, magnesia, petalite, molten silica, cordierite, and eugruit. At least one selected from the group consisting of cryptite, cordierite, sialon and graphite.
The (b) inorganic fluoride includes calcium fluoride, magnesium fluoride, cryolite, lithium fluoride, barium fluoride, aluminum fluoride, strontium fluoride, cerium fluoride, yttrium fluoride, sodium fluoride, and fluoride. It is at least one selected from the group consisting of potassium, sodium fluoride and ammonium fluoride.
The (a) heat-resistant inorganic material is 37 to 76 parts by mass per 100 parts by mass of the total amount of the (a) heat-resistant inorganic material, the (b) inorganic fluoride and the (c) geopolymer, and the above (b). ) Inorganic fluoride is 0.5 to 30 parts by mass,
A heat insulating material for molten non-ferrous metal, wherein the ratio of the mass of the (a) heat-resistant inorganic material to the total mass of the (a) heat-resistant inorganic material and the (c) geopolymer is 0.3 to 0.9 .
前記（ａ）耐熱性無機材料と、前記（ｂ）無機フッ化物と、シリカアルミナ原料及びアルカリとを水の存在下に混合して混合物を得る工程と、
前記混合物を成形、塗布又は打設した後、硬化する工程と、
を備える、製造方法。 In the method for producing a heat insulating material for molten non-ferrous metal according to any one of claims 1 to 5 .
A step of mixing the (a) heat-resistant inorganic material, the (b) inorganic fluoride, a silica alumina raw material, and an alkali in the presence of water to obtain a mixture.
A step of molding, applying or casting the mixture and then curing the mixture.
A manufacturing method.
前記（ａ）耐熱性無機材料、前記（ｂ）無機フッ化物、並びに、シリカアルミナ原料及びアルカリを含む、組成物。 The composition for producing a heat insulating material for a molten non-ferrous metal according to any one of claims 1 to 5 .
A composition comprising the (a) heat-resistant inorganic material, the (b) inorganic fluoride, and a silica-alumina raw material and an alkali.
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