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JPS5833195B2 - refractory - Google Patents

refractory

Info

Publication number
JPS5833195B2
JPS5833195B2 JP52078202A JP7820277A JPS5833195B2 JP S5833195 B2 JPS5833195 B2 JP S5833195B2 JP 52078202 A JP52078202 A JP 52078202A JP 7820277 A JP7820277 A JP 7820277A JP S5833195 B2 JPS5833195 B2 JP S5833195B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
refractory
water
dispersant
weight
particles
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.)
Expired
Application number
JP52078202A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS5411912A (en
Inventor
祐和 木脇
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.)
Krosaki Harima Corp
Original Assignee
Kurosaki Refractories 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 Kurosaki Refractories Co Ltd filed Critical Kurosaki Refractories Co Ltd
Priority to JP52078202A priority Critical patent/JPS5833195B2/en
Publication of JPS5411912A publication Critical patent/JPS5411912A/en
Publication of JPS5833195B2 publication Critical patent/JPS5833195B2/en
Expired legal-status Critical Current

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  • Compositions Of Oxide Ceramics (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)
  • Producing Shaped Articles From Materials (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術的範囲〕 本発明は粒度構成を特定した酸化物、炭化物、窒化物、
珪化物、硼化物、カーボン質等公知の耐火物原料の一種
または二種以上からなる耐火物原料に分散剤及び凝集剤
を添加して成る流し込み用耐火物に関する。
[Detailed Description of the Invention] [Technical Scope of the Invention] The present invention provides oxides, carbides, nitrides,
The present invention relates to a pourable refractory made by adding a dispersant and a flocculant to a refractory raw material made of one or more known refractory raw materials such as silicides, borides, and carbonaceous materials.

〔発明の技術的背景〕[Technical background of the invention]

これらの耐火物原料として、酸化物としては例えばアル
ミナ、ベリリア、酸化カルシウム、マグネシア、ジルコ
ニア、ジルコン、シリカ、酸化クロム(クロマイト)、
ドロマイト、フォルステライト、スピネル、サーメット
等、炭化物としては例えば炭化チタニウム、炭化ジルコ
ニウム、炭化タンタラム、炭化バナジウム、炭化タング
ステン、炭化シリコン等、窒化物としては例えば窒化チ
タニウム、窒化ジルコニウム、窒化バナジウム、窒化硼
素、シリコンオキシニトライド、窒化シリコン、窒化ア
ルミニウム、窒化モリブデン等、カーボン質耐火物とし
ては黒鉛、無定形炭素等、以上の他に硼化物、珪化物等
すべての耐火物原料が本発明の耐火物として使用するこ
とができる。
As raw materials for these refractories, examples of oxides include alumina, beryllia, calcium oxide, magnesia, zirconia, zircon, silica, chromium oxide (chromite),
Dolomite, forsterite, spinel, cermet, etc.; carbides include titanium carbide, zirconium carbide, tantalum carbide, vanadium carbide, tungsten carbide, silicon carbide, etc.; nitrides include titanium nitride, zirconium nitride, vanadium nitride, boron nitride, Silicon oxynitride, silicon nitride, aluminum nitride, molybdenum nitride, etc., carbonaceous refractories include graphite, amorphous carbon, etc. In addition to the above, all refractory raw materials such as borides and silicides can be used as the refractories of the present invention. can be used.

一般に流し込み用耐火物は結合剤としてアルミナセメン
ト、高アルミナセメント、珪酸ソーダ、及び燐酸塩等が
多量に用いられているが、いずれも高価であること、又
材料によっては結合剤と耐火骨材相互の反応による耐熱
性の低下により耐火材料が本来存している耐火性を充分
に発揮出来ない等の大きな欠点がある。
In general, large amounts of alumina cement, high alumina cement, sodium silicate, and phosphate are used as binders for pouring refractories, but these are all expensive, and depending on the material, the binder and refractory aggregate may be mutually exclusive. There are major drawbacks such as the refractory material being unable to fully demonstrate its inherent fire resistance due to the reduction in heat resistance due to the reaction.

又流し込み成形法としてスリップキャスティング、振動
成形等が従来から行われているが、これらの材料は自硬
化性を有せず、型枠として吸湿硬化性を目的とした石膏
枠等を用い、又成形物は乾燥が容易に行われにくく、特
殊な条件下で、しかも非常に長時間の乾燥を必要とする
In addition, slip casting, vibration molding, etc. have traditionally been used as pour molding methods, but these materials do not have self-hardening properties, and a plaster frame or the like is used as a formwork for the purpose of hardening by moisture absorption. Things are difficult to dry and require drying under special conditions and for a very long time.

これらの欠点を改良する目的で耐火材料に流動性及び硬
化性を与えるために耐火骨材に耐火粘土を添加した耐火
材料に分散剤及び凝集剤を添加する事により流し込み可
能な耐火物を開発しく特開昭50−127907 )、
その目的を和尚達成する事ができたが、耐火粘土を使用
するために容積安定性及び耐火性及び耐食性が劣るとい
う欠点が存在する。
In order to improve these drawbacks, we are developing a pourable refractory by adding a dispersant and a coagulant to a refractory material made by adding fireclay to the refractory aggregate in order to give the refractory material fluidity and hardening properties. JP 50-127907),
Although the purpose was achieved, there are disadvantages in that the volume stability, fire resistance, and corrosion resistance are poor due to the use of fireclay.

〔発明の目的〕[Purpose of the invention]

本発明は、これらの問題を改良するため、マトリックス
の強化を図るべく粘土鉱物の使用を排除し、これに代え
て耐火骨材と同材質の即ち本来非可塑性の耐火物を超微
粒子として加え、流し込み可能な耐火物の結合剤として
使用するものである。
In order to improve these problems, the present invention eliminates the use of clay minerals in order to strengthen the matrix, and instead adds ultrafine refractory particles of the same material as the refractory aggregate, that is, an originally non-plastic refractory. It is used as a binder for pourable refractories.

即ち、非可塑性耐火骨材であってもその粒子径がシング
ルミクロンオーダ程度或いはそれ以下になると粒表面の
活性が生じ、その水系において流動特性等を有すること
は当然であるが、その可塑性も粘土−水系に非常に類似
した挙動を示す他、これを流し込み用として使用した場
合、焼結性に富んだものとなることを発見し、結合剤を
使用することなく、低水量で、しかも良好な流動性と硬
化性を発現する流し込み用耐火物を研究した結果、本発
明による耐火物を完成したものである。
In other words, even if a non-plastic refractory aggregate has a particle size on the order of a single micron or less, the particle surface becomes active, and naturally it has fluidity properties in an aqueous system, but its plasticity is also similar to that of clay. - In addition to exhibiting behavior very similar to aqueous systems, they discovered that when used for pouring, they have excellent sintering properties, and can be used without the use of binders, with a low amount of water, and with excellent sinterability. As a result of research into pourable refractories that exhibit fluidity and hardenability, the refractories according to the present invention have been completed.

〔発明の構成〕[Structure of the invention]

本発明の技術思想は基本的には分散、凝集の理論を応用
したものであり、非可塑性耐火物原料であっても、シン
グルミクロンオーダの極微粒子となれば、可塑性の粘土
鉱物−水系に於けると同様な分散、凝集特性を示すに至
る事実を見出し、これをオU用したものが本発明である
The technical concept of the present invention basically applies the theory of dispersion and aggregation, and even if the raw material is a non-plastic refractory material, if it becomes extremely fine particles on the order of a single micron, it will be difficult to solve the problem in a plastic clay mineral-water system. The present invention is based on the discovery that similar dispersion and agglomeration properties can be obtained by applying the same properties.

即ち、本発明の流し込み用耐火物のような耐火物粉体−
水系の低水量分散系における水と粒子の関係は、粒子の
分散状態により粒間を取り巻く自由水と集合粒内に存在
する包含水とに区別される。
That is, refractory powder such as the pourable refractory of the present invention -
The relationship between water and particles in an aqueous low-water dispersion system is divided into free water surrounding particles and included water existing within aggregated particles, depending on the dispersion state of the particles.

自由水は例えば粒子の完全分散状態における自由水とし
て存在し、流動性に関与する。
Free water exists, for example, as free water in a completely dispersed state of particles and is involved in fluidity.

他方、包含水は例えば凝集状態における水の様に凝集粒
内に包含される包含水として存在し、流動性に寄与しな
い。
On the other hand, encapsulated water exists as encapsulated water contained within aggregated grains, such as water in an agglomerated state, and does not contribute to fluidity.

耐火物の超微粒子はコロイド粒子であり、水中に分散し
ている時には電荷を有しており、粒子の表面に電気的二
重層をつくり、その動力学的ポテンシャルばMLill
er及びAbramson (1950)に次の式で表
わされるツエータポテンシャルが存在するものとされて
いる。
Ultrafine particles of refractories are colloidal particles, and when dispersed in water, they have an electric charge, creating an electrical double layer on the surface of the particles, and their dynamic potential is MLill.
er and Abramson (1950), it is assumed that there is a zeta potential expressed by the following equation.

f=4“ed (式中eは電荷の表面密度、dは二重層の厚さ、Dは分
散媒(この場合は水)の透電恒数を示す。
f=4"ed (where e is the surface density of charge, d is the thickness of the double layer, and D is the conductivity constant of the dispersion medium (water in this case).

)かつ このような超微粒子がコロイド粒子として水中
に存在するときの性質は親水性ゾル及び疎水性ゾルに分
けられており、耐火物粒子は疎水性コロイドと考えられ
、粒子−水系における懸濁粒子は表面に電荷を持ち相互
反撥により粒子衝突を妨害している。
) and When such ultrafine particles exist in water as colloidal particles, their properties are divided into hydrophilic sols and hydrophobic sols, and refractory particles are considered to be hydrophobic colloids, and suspended particles in a particle-water system. have charges on their surfaces and prevent particle collisions through mutual repulsion.

本来親水性のゾルは少量の電解質の添加によっては余り
影響を受けず、かつ電場においてはpHによって両性を
示すが、疎水性のゾルは一力の電荷を有して電場におい
ては一力にのみ移動し、少量の電解質の添加によって影
響を受けて沈澱する。
Originally hydrophilic sols are not affected much by the addition of small amounts of electrolytes and exhibit amphoteric properties depending on the pH in an electric field, whereas hydrophobic sols have a unilateral charge and exhibit only unilateral charge in an electric field. migrate and precipitate as influenced by the addition of small amounts of electrolyte.

発明者が先に出願した特開昭50−127907の粘土
粒子は本来親水性コロイド的性質で殆んどマイナスにチ
ャージしており、かつ少量の電解質の添加に対して鋭敏
に反応する特性を有している。
The clay particles disclosed in JP-A-127907-1987, which the inventor previously filed, are essentially hydrophilic colloidal and are mostly negatively charged, and have the property of reacting sensitively to the addition of a small amount of electrolyte. are doing.

疎水性ゾルである本願の耐火物超微粒子が親水性ゾルで
ある粘土と同様に本発明のような分散剤と凝集剤とを添
加した流し込み用耐火物たりうる理由もその辺に存在す
るものと思惟される。
This is also the reason why the refractory ultrafine particles of the present invention, which is a hydrophobic sol, can be used as a pourable refractory with added dispersant and flocculant as in the present invention, similar to clay, which is a hydrophilic sol. Thoughtful.

本発明の流し込み用耐火物に使用する原料としては具体
的には当初に酸化物の形で述べた化合物を含む原料とし
て珪石、珪砂、溶融石英等のシリカ質、ムライト、ボー
キサイト、シリマナイト、カイヤナイト、焼結アルミナ
、溶融アルミナ等のアルミナ質、ロー石、シャモット、
陶石等のアルミナ−シリカ質、ジルコン質、ジルコニア
質、マグネシア等の塩基性質、スピネル、酸化クロム、
クロム鉄鉱等のクロム質等、炭化物としては炭化珪素、
炭化アルミニウム、炭化ジルコニウム等の炭化物、窒化
硅素等、窒化物としては窒化ジルコニウム、窒化硼素、
窒化アルミニウム等の窒化物等、カーボン質の原料とし
てはコークス、天然黒鉛、仮焼無煙炭、カーボンれんが
及び電極屑等の炭素質等、以上の他に硼化物、珪化物等
のすべての耐火物原語の少くとも一種以上を用いる。
Specifically, the raw materials used for the pouring refractories of the present invention include raw materials containing the compounds mentioned above in the form of oxides, such as silica stone, silica sand, siliceous materials such as fused silica, mullite, bauxite, sillimanite, and kyanite. , alumina materials such as sintered alumina and fused alumina, lowite, chamotte,
Alumina such as pottery stone, silica, zircon, zirconia, basic properties such as magnesia, spinel, chromium oxide,
Chromium such as chromite, carbides such as silicon carbide,
Carbides such as aluminum carbide and zirconium carbide, silicon nitride, etc.Nitrides include zirconium nitride, boron nitride,
Carbonaceous raw materials include nitrides such as aluminum nitride, carbonaceous materials such as coke, natural graphite, calcined anthracite, carbon bricks and electrode scraps, and all refractory materials such as borides and silicides. Use at least one or more of the following.

本発明に使用する耐火物骨材は上記の種々の原料を所要
の粒度に調整して用いるが結合剤としては、これら耐火
物の超微粒子を用い、その超微粒子の粒度を定めるため
に、先ず本願発明における原料である耐火物として最も
普通のアルミナ及びマグネシアを選び、それらが水中に
分散してゾルを形成する粒度について試験したところ、
普通のコロイド粒子の太きさとしては実用的に0.2μ
の大きさ以下の超微粉といわれるが、本発明の代表的な
上記の二種について100μ以下、IOμ以下、1μ以
下の超微粒子について試験の結果、ioμ以下の超微粒
子とすれば本発明の結合剤のゾルとして使用し得ること
が確認され、以下の実験にはすべて10μ以下の超微粒
子を使用する。
The refractory aggregate used in the present invention is prepared by adjusting the above-mentioned various raw materials to the required particle size, but as the binder, ultrafine particles of these refractories are used, and in order to determine the particle size of the ultrafine particles, The most common alumina and magnesia were selected as the refractories used as raw materials in the present invention, and the particle size at which they were dispersed in water to form a sol was tested.
The practical thickness of ordinary colloid particles is 0.2μ.
However, as a result of tests on the two representative types of ultrafine particles of the present invention, 100μ or less, IOμ or less, and 1μ or less, ultrafine particles of IOμ or less are considered to be the bond of the present invention. It has been confirmed that the particles can be used as a sol for drugs, and ultrafine particles with a size of 10μ or less are used in all the following experiments.

これらの耐火物のゾルに添加して凝集せしめる凝集剤及
び分散せしめる分散剤の本質は先に述べた粒子−水系に
おける粒子境界の電気二重層において、分散剤の効果は
、第一に粒子のζ電位を高め、電気的二重層を拡大し、
粒子間折力を高める事、第二に存在する凝集イオンを不
溶性塩化する事にあり、他方凝集剤の効果は分散剤と対
照的に(電位を低下させ、形成されている電気的二重層
を圧縮することによって粒子間引力を高め凝集させるも
のである。
The essence of the flocculant that is added to the sol of these refractories to cause agglomeration and the dispersant that is used to disperse them is that in the electric double layer at the particle boundary in the particle-water system mentioned above, the effect of the dispersant is primarily to increase the particle ζ Increase the potential, expand the electrical double layer,
The second effect is to increase the interparticle rupture force and to make the coagulated ions present into insoluble salts.On the other hand, the effect of a flocculant is in contrast to that of a dispersant (lower the electric potential and reduce the electrical double layer that has been formed). By compressing the particles, the attractive force between the particles is increased and the particles coagulate.

本発明の耐火物は水を媒体として耐火物粒子を分散剤の
添加により分散せしめ自由水を極大化することにより、
最少水量で流動性を与え、別に添加した凝集剤の効果を
遅らせて粒子を凝集せしめ包含水として水を集合粒子内
に取り込むことにより材料に硬化性を与えるものである
The refractory of the present invention uses water as a medium to disperse refractory particles by adding a dispersant to maximize free water.
It provides fluidity with a minimum amount of water, delays the effect of a flocculant added separately, causes the particles to coagulate, and incorporates water into the aggregated particles as included water, thereby imparting hardenability to the material.

本発明の耐火物の結合剤として用いられる耐火物の超微
粒子のゾルは、疎水性ゾルであるために表面張力は分散
剤たる水と同じで粘土も水と殆んど変らないため、少量
の水を添加することによって流動性が生じるので、分散
剤は粘土はど必要としないが、流し込み用耐火物の特性
としできるだけ少量の水の添加で流動性を与える必要が
ある。
The refractory ultrafine particle sol used as the refractory binder of the present invention is a hydrophobic sol, so its surface tension is the same as that of water, which is a dispersant, and clay is almost the same as water. Since fluidity is created by adding water, clay is not required as a dispersant, but it is a characteristic of pourable refractories that it is necessary to provide fluidity by adding as little water as possible.

本発明の分散剤は、この目的のために添加するもので、
少い添加水量で流動性を与え、炉殻と枠材との隙間等に
容易に流し込む性質を与える。
The dispersant of the present invention is added for this purpose,
Provides fluidity with a small amount of added water, giving it the ability to easily pour into the gap between the furnace shell and frame material.

しかし、これのみでは耐火組成物の流動性のために枠を
除去することができない。
However, this method alone cannot remove the frame due to the fluidity of the refractory composition.

そのために分散された耐火物原料ゾルに凝集性を与え、
耐火組成物を凝固させることによって耐火ライニングを
形成させる目的で同時又は施工後に凝集剤を添加するこ
とによって耐火物原料ゾルに流動性と塑性の両面を与え
ようとするものである。
For this purpose, we give cohesiveness to the dispersed refractory raw material sol,
In order to form a refractory lining by coagulating the refractory composition, a flocculant is added at the same time or after construction to give the refractory raw material sol both fluidity and plasticity.

従って本発明に使用する分散剤及び凝集剤はあくまでも
補助的な役目を果すもので、耐火物組成はあくまで耐火
物原料によって結合されて耐火ライニングを形成し、炉
に使用されることによって耐火プラスチックと同様、結
合耐火物が焼結され、加熱側から冷端側へ組織は連続的
に変化し、ウィークゾーンの存在しないキャスタブル耐
火物のような耐火構造の形成が必要であり、このような
特性を阻害するような、即ち耐火性を低下させる添加剤
又は使用量であってはならない。
Therefore, the dispersant and flocculant used in the present invention only play an auxiliary role, and the refractory composition is only combined with the refractory raw material to form a refractory lining, and when used in a furnace, it becomes a refractory plastic. Similarly, when a bonded refractory is sintered, the structure changes continuously from the heated side to the cold end, and it is necessary to form a refractory structure such as a castable refractory without a weak zone. There should be no additives or amounts used that inhibit, ie reduce, fire resistance.

この場合の分散及び凝集の作用に関しては、いわゆる下
記のホフマイスタ順列(HofmeisterSeri
es)に従う。
Regarding the effects of dispersion and agglomeration in this case, the so-called Hofmeister series (Hofmeister series)
es).

陽イオンの場合 H+〉A13+〉Ba2+〉Sr2+〉Ca2+〉Mg
2+凝集 >Cs ”>Rb +>NH4+>K +>N a +
L i +分散 陽イオンの場合 804’ >F >NO3>cl>Br >I >凝集
力大 CN5−>PO43−>P 2074−>CO3” −
>OH凝集力小 上記順列から見られるように、分散剤としては一価の陽
イオンを含むものが効果があり、それらのリン酸塩、珪
酸塩、炭酸塩等の単独又は混合物を耐火組成物に対して
例えば0.01〜0.5%程度使用するが、その使用量
は使用する耐火物原料の性質、使用する分散剤の種類に
よって異なる。
For cations H+〉A13+〉Ba2+〉Sr2+〉Ca2+〉Mg
2+ aggregation>Cs ”>Rb +>NH4+>K +>N a +
For L i + dispersed cations 804'>F>NO3>cl>Br>I>large cohesive force CN5->PO43->P 2074->CO3" -
> Low OH cohesive force As can be seen from the above permutation, dispersants containing monovalent cations are effective, and these phosphates, silicates, carbonates, etc. alone or in combination can be used in fireproof compositions. The amount used varies depending on the properties of the refractory raw material used and the type of dispersant used.

この場合添加量が0.5 %以上となると、ものによっ
て耐火組成物の耐火性に影響を与え、耐用性に不利とな
る。
In this case, if the amount added is 0.5% or more, the fire resistance of the fire resistant composition may be affected depending on the content, resulting in a disadvantage in terms of durability.

例えは、分散剤としてはリチウム、ナトリウム、カリウ
ム、アンモニウム等の酸性及びアルカリ燐酸塩、珪酸塩
、炭酸塩等の無機塩類と有機酸塩類及び界面活性剤等の
衆知の分散剤の一種又は二種以上の混合物を用いること
ができる。
For example, as a dispersant, one or two types of well-known dispersants such as acidic and alkali phosphates such as lithium, sodium, potassium, and ammonium, inorganic salts such as silicates, carbonates, organic acid salts, and surfactants are used. Mixtures of the above can be used.

非可塑性原料の超微粒−水系に於いて、その粒子界面は
使用する原料により正又は負に帯電しており、分散剤の
選択は超微粒を構成する原料によって行う必要がある。
In an ultrafine particle-water system of a non-plastic raw material, the particle interface is positively or negatively charged depending on the raw material used, and it is necessary to select a dispersant depending on the raw material constituting the ultrafine particle.

また場合によっては、分散剤として塩化水素や有機酸、
酸性燐酸も分散剤として使用し効果のある場合もあり得
る。
In some cases, hydrogen chloride or organic acids may be used as dispersants.
Acidic phosphoric acid may also be used effectively as a dispersant in some cases.

分散剤の使用量はそれぞれ使用する超微粒の(電位が極
太となる量で決定される。
The amount of dispersant used is determined by the amount of ultrafine particles used (at which the potential becomes extremely thick).

一力添加する凝集剤としては、陽イオンとしてはCa、
Mg、A1等のような2価、3価のイオン、陰イオンと
してはSO4,NO3,Clよりなる無機質凝集剤やそ
の他有機質凝集剤等を用いることが可能であり、一般に
これらは水に対する溶解度が大きいので添加方法には十
分の注意を必要とする。
As the flocculant to be added, the cations are Ca,
As divalent and trivalent ions such as Mg and A1, and anions, inorganic flocculants such as SO4, NO3, and Cl and other organic flocculants can be used, and generally these have low solubility in water. Since it is large, sufficient care must be taken in the addition method.

水に対する溶解速度が太きいものは、凝集剤をあらカル
めゼラチン、カゼイン等のような蛋白質。
Proteins with a high dissolution rate in water, such as gelatin and casein, should be treated with flocculants.

アラビアゴム等のような植物ゴム、CMCのようなセル
ローズ系糊料やPVA等を被膜として被覆したものを耐
火組成物と分散剤とを乾燥状態で混合しておき、使用時
に注水混合して凝集剤の働きを遅らせる方法を取ること
が可能である。
Plant rubbers such as gum arabic, cellulose pastes such as CMC, PVA, etc. are coated as a film, and the fireproof composition and dispersant are mixed in a dry state, and when used, water is added and mixed to coagulate. It is possible to take measures to delay the action of the agent.

又この他に、アルミン酸カルシウムや硫酸カルシウムの
ように水に徐々に溶解して、イオン化に時間を要するも
のを、乾燥状態で耐火組成物及び分散剤と混合しておき
、使用時に注水混合することによって流し込み時には分
散剤の働きを阻害するに到らず、流し込み終了後、凝集
剤として働くようにすることが効果があり、本発明の実
施上最も有効な方法である。
In addition, materials such as calcium aluminate and calcium sulfate, which dissolve gradually in water and require time to ionize, are mixed with the fireproof composition and dispersant in a dry state, and then mixed with water by pouring water at the time of use. As a result, it is effective to allow the dispersant to function as a flocculant after pouring without inhibiting the function of the dispersant during pouring, and this is the most effective method for implementing the present invention.

凝集剤も分散剤と同様に使用耐火材の特質と使用する分
散剤の種類によって使用量は異なる。
Like the dispersant, the amount of flocculant used varies depending on the characteristics of the refractory material used and the type of dispersant used.

今、アルミン酸カルシウムの使用を例として述べると、
これを水と混合したときはアルミン酸カルシウムからC
a2+の溶出に時間を要し、分散の際には溶出するカル
シウムイオンの影響を受けることなく十分の余裕をもっ
て耐火組成物の流し込み作業を終了することができる。
Now, taking the use of calcium aluminate as an example,
When mixed with water, calcium aluminate becomes C.
It takes time for a2+ to elute, and the pouring work of the refractory composition can be completed with sufficient time without being affected by calcium ions eluted during dispersion.

Ca0A1203+naq−+Ca2++A1203n
H20(sol) その後施工体はカルシウムイオンが十分量溶出した後、
凝集し、これによって耐火物組成は粘性が高くなり、流
動性を失って枠はずしが可能な状態となる。
Ca0A1203+naq-+Ca2++A1203n
H20 (sol) After that, after a sufficient amount of calcium ions have been eluted from the construction body,
This causes the refractory composition to become highly viscous and lose its fluidity, making it possible to remove the frame.

この場合のアルミン酸カルシウムの添加量は、先に述べ
たように耐火組成物の特性に影響を及ぼさない範囲で使
用することが必要である。
In this case, the amount of calcium aluminate added must be within a range that does not affect the properties of the refractory composition, as described above.

即ち、凝集剤としては施工時に材料の流動性を阻害する
ことなく施工後徐々に溶解し、必要なときに材料に凝集
性を与える必要がある。
That is, the flocculant needs to dissolve gradually after construction without impeding the fluidity of the material during construction, and to impart cohesiveness to the material when necessary.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

流し込み施工に際しては前述の配合物に水を添加混合す
ることによって、流動性を与え、これを炉殻内に設けた
枠と炉殻め空間に上記耐火物を流し込み充填するもので
ある。
In the pouring process, water is added to the above-mentioned mixture to give it fluidity, and the refractory is poured into the frame provided in the furnace shell and the space inside the furnace shell to fill it.

水分添加混合物は配合物中に均一に添加混合された分散
剤の作用により低水量で良好な流動性が与えられ、これ
がために流し込み施工は容易に行われ、しかも混和物が
低水量で流動性に富むために、均一な密充填組織を持っ
た構造物を得ることができる。
The water-added mixture has good fluidity with a low amount of water due to the action of a dispersant that is uniformly added and mixed into the mixture, which makes pouring work easy, and the mixture has good fluidity with a low amount of water. , it is possible to obtain a structure with a uniform, close-packed structure.

流し込み後内張り材料はまだ流動性を有しているので、
配合物中に均一に添加混合された凝集剤が経時下に徐々
に溶出することによって凝集作用が働き、施工材料を徐
々に凝集せしめ、最終的には枠を脱却可能とするに充分
な硬化性を与えるものである。
After pouring, the lining material still has fluidity, so
The flocculant that is uniformly added and mixed into the compound gradually dissolves over time, causing a flocculating effect, causing the construction material to gradually flocculate, and finally having sufficient curing properties to allow the frame to be removed. It gives

なお、鋳込み施工時振動器によって施工体に振動を与え
る場合は更に低水量での施工が可能となる。
In addition, when applying vibration to the construction body using a vibrator during casting construction, construction can be performed with an even lower amount of water.

以上本発明の耐火物は不定形耐火物の例について述べた
が、本発明の耐火物はそれのみならず定形耐火物、例え
ば大型ブロック、通常のれんが等にも応用できるもので
あることは勿論である。
Although the refractory of the present invention has been described above as an example of a monolithic refractory, it goes without saying that the refractory of the present invention can be applied not only to this but also to shaped refractories such as large blocks, ordinary bricks, etc. It is.

〔実施例〕〔Example〕

以下に本発明の実験及びその結果を記す。 Experiments of the present invention and their results are described below.

〈実施例 1〉 耐火骨材として焼結アルミナを用いた。<Example 1> Sintered alumina was used as the refractory aggregate.

その粒度ば10μ以下を3〜35重量係の範囲で含む耐
火材料に分散剤にピロ燐酸ソーグo、i重量(外掛)及
び、凝集剤としてグリセリン、ステアリン酸等によって
被覆処理した硫酸アルミO,X重量係(外掛)を添加混
合した材料をつくり、流し込み法に適した水量(自然に
流動を生ずる状態となるに必要な水分量)で施工を行い
、図面に示すような焼結アルミナioμ以下の含有率(
重量%)(横軸)と添加水量(重量%)(縦軸)の関係
を得た。
Aluminum sulfate O,X coated with pyrophosphoric acid Sog O,I weight (outer weight) as a dispersant and glycerin, stearic acid, etc. as a flocculant, in a refractory material containing particles with a particle size of 10μ or less in a range of 3 to 35% by weight. A material is prepared by adding and mixing a weight factor (outer hook), and the construction is carried out using the appropriate amount of water for the pouring method (the amount of water required to create a state of natural flow), and the sintered alumina ioμ or less is made as shown in the drawing. Content rate (
The relationship between the amount of water added (weight %) (horizontal axis) and the amount of added water (weight %) (vertical axis) was obtained.

配合物中の10μ以下の微粉量が5重量% 下の場合は
キャスタブル耐火物の場合の添加水量の目標とした10
重重量風上の水量を用いても十分に流動性を得る事がで
きず(図中←をもって示す)又、多量に水を用いると施
工体表面にブリージング(表面に水がうき出し表面がみ
にくくなる)を生じ、不良であった。
If the amount of fine powder of 10μ or less in the compound is less than 5% by weight, the target amount of added water for castable refractories is 10%.
Even if heavy, upwind water volume is used, sufficient fluidity cannot be obtained (indicated by ← in the diagram), and if a large amount of water is used, breathing occurs on the surface of the construction object (water oozes out on the surface and the surface becomes unsightly). ) and was defective.

しかしながら、何れの施工体も24時間後強固に硬化し
ており良好な状態であった。
However, all the constructed bodies were firmly cured after 24 hours and were in good condition.

以上の実験から配合物が含む10μ以下の必要量は少く
とも5重量%以上が必要であり、又30重重量風上の超
微粉を含む配合物に乾燥時亀裂の発生が認められ、(図
中→をもって示す)適正添加範囲からはずれる事が判明
した。
From the above experiments, it was found that the required amount of particles of 10μ or less in the formulation must be at least 5% by weight, and cracks were observed during drying in formulations containing ultrafine powder up to 30kg. (indicated by medium →) was found to be outside the appropriate addition range.

これによって超微粒子部分の適量は5ないし300重量
%なり従って同耐火骨材の量は95ないし700重量%
なる。
Accordingly, the appropriate amount of the ultrafine particle portion is 5 to 300% by weight, and therefore the amount of the refractory aggregate is 95 to 700% by weight.
Become.

〈実施例 2〉 耐火骨材として粒度調整を行った焼結アルキナ80重量
係に対し10μ以下を700重量%含む焼結アルミナの
超微粉を20重量係添加混合した耐火材料(配合中の1
0μ以下18重量係)に各種分散剤及び各種凝集剤をそ
れぞれ0.1重量%(外掛)と1及び2重量%(外掛)
添加混合した材料を作り(表IA1〜應6)、流し込み
法に適した水量(自然に流動する状態となるに必要な水
分)で施工を行い、表1に示す如き結果を得た。
<Example 2> A refractory material prepared by adding 20% by weight of ultrafine powder of sintered alumina containing 700% by weight of 10 μ or less to 80% by weight of sintered alkina whose particle size was adjusted as a refractory aggregate (1% by weight in the blend)
0.1% by weight (outer weight) and 1 and 2% by weight (outer weight) of various dispersants and various flocculants in 0 μ or less (18 weight percent)
Added and mixed materials were prepared (Tables IA1 to IA6), and construction was carried out using an amount of water suitable for the pouring method (moisture necessary to achieve a naturally flowing state), and the results shown in Table 1 were obtained.

いずれも10重重量幅下の低水量で良好な流動性を示し
、硬化体の乾燥後の見掛気孔率がいずれも20%以下の
緻密な組織体を得た。
All of them showed good fluidity with a low water amount of less than 10 weight range, and after drying of the cured products, dense structures with apparent porosity of 20% or less were obtained.

〈実施例 3〉 あらかじめ粒度調整を行った珪石、シャモット、焼ボー
キサイト、合成ムライト、マグネシア、クロム鉄鉱、溶
融アルミナ、ジルコン、カーボン、炭化珪素の一種又は
二種以上を組合せた耐火骨材85〜80重量係に対し、
ioμ以下を70−92重量係含む珪石、仮焼アルミナ
、ジルコン、クロム鉄鉱、炭化珪素、各超微粒子を15
〜20重量係添加混合した材料に分散剤としてピロ燐酸
ソーダをo、i重量幅(外掛)と凝集剤として活性アル
ミナを1及び2重量%(外掛)添加混合した材料を作り
(表241〜應11)流し込み法に適した水量(自然に
流動する状態となるに必要な水分)で施工を行い、表2
に示す結果を得た。
<Example 3> Refractory aggregate 85-80 made of a combination of one or more of silica stone, chamotte, calcined bauxite, synthetic mullite, magnesia, chromite, fused alumina, zircon, carbon, and silicon carbide whose particle size has been adjusted in advance For the weight officer,
15 each of ultrafine particles of silica, calcined alumina, zircon, chromite, silicon carbide, containing 70-92% by weight of ioμ or less
A material was prepared by adding and mixing 1 and 2% by weight of activated alumina as a coagulant, and 1 and 2% by weight (outer part) of activated alumina as a flocculant. 11) Perform construction with the appropriate amount of water for the pouring method (moisture required to achieve a naturally flowing state), and
The results shown are obtained.

いずれも10重重量幅下の低水量で良好な流動性を示し
、硬化体の乾燥後の見掛気孔率がほぼ20係以下の緻密
な組織体を得る事ができた。
All of them showed good fluidity with a low water amount of less than 10 weight range, and it was possible to obtain a dense structure with an apparent porosity of approximately 20 coefficients or less after drying of the cured product.

実験例1,2,3の結果から明らかな如く、配合物中に
含むioμ以下の量は流動性の面から考えて少くとも5
重量%以上が必要である。
As is clear from the results of Experimental Examples 1, 2, and 3, the amount of less than ioμ contained in the formulation is at least 5 ioμ from the viewpoint of fluidity.
% by weight or more is required.

又配合物が含む10μ以下の超微粉量の上限は300重
量%でであり、それ以上の添加は施工後乾燥によって微
亀裂の発生があって好ましくない。
Further, the upper limit of the amount of ultrafine powder of 10 μm or less contained in the composition is 300% by weight, and adding more than that is not preferable because it may cause microcracks to occur during drying after application.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

図は本発明における焼結アルミナ10μ以下の含有率重
量幅(横軸)と添加水量重量幅(縦軸)との関係を示す
グラフ。
The figure is a graph showing the relationship between the weight width of the content of sintered alumina of 10μ or less (horizontal axis) and the weight width of added water amount (vertical axis) in the present invention.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 粒径10μ以下の超微粉を5〜30重量係含む粒度
構成を持つ酸化物、炭化物、窒化物、珪化物、硼化物及
びカーボン質の一種または二種以上の、しかも結合粘土
を含まない耐火物原料に分散剤と凝集剤とを添加してな
ることを特徴とする流し込み可能な耐火物。 2 凝集剤が、分散剤の添加後添加されてなることを特
徴とする特許請求の範囲第1項に記載の流し込み可能な
耐火物。 3 凝集剤が、ゼラチン、カゼイン、植物ゴム、セルロ
ーズ糊、PVA等の反応遅延させる被覆層を設けてなる
ことを特徴とする特許請求の範囲第1項に記載の流し込
み可能な耐火物。 4 分散剤が、予め乾燥状態で耐火組成物と混合されて
いる混合物として添加してなることを特徴とする特許請
求の範囲第1項に記載の流し込み可能な耐火物。
[Scope of Claims] 1. One or more kinds of oxides, carbides, nitrides, silicides, borides, and carbonaceous substances having a particle size composition containing 5 to 30 by weight of ultrafine powder with a particle size of 10 μ or less, and A pourable refractory characterized by being made by adding a dispersant and a flocculant to a refractory raw material that does not contain binding clay. 2. The pourable refractory according to claim 1, wherein the flocculant is added after the dispersant is added. 3. The pourable refractory according to claim 1, wherein the flocculant is provided with a coating layer that delays the reaction of gelatin, casein, vegetable rubber, cellulose glue, PVA, or the like. 4. The pourable refractory according to claim 1, wherein the dispersant is added as a mixture that has been mixed with the refractory composition in a dry state in advance.
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