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技術 金属ファイバー添加不定形耐火物

出願人 黒崎播磨株式会社新日鐵住金株式会社
発明者 合田広治西敬片岡稔麻生誠二鐘ケ江安則久恒光昭
出願日 1997年11月18日 (23年1ヶ月経過) 出願番号 1997-317250
公開日 1999年6月15日 (21年6ヶ月経過) 公開番号 1999-157948
状態 拒絶査定
技術分野 セラミック製品3
主要キーワード 欠陥周 高温溶融物 ステンレスファイバー 不定形材料 アルミ系金属 はもの フアイバー 硬化時間調整剤
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(1999年6月15日)のものです。
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課題

不定形耐火物耐熱スポーリング性耐衝撃性耐剥離性を大幅に向上する目的で、不定形耐火物中に長さが20mm以上35mm以下、断面積が0.07mm2以上0.5mm2以下の金属ファイバーを多量に、かつ、簡単な混練方法で均一に分散させた不定形耐火物の提供。

解決手段

長さが20mm以上35mm以下で断面積が0.07mm2以上0.5mm2以下の金属ファイバー(A)の添加量が不定形耐火物中に1.0体積%以上3.5体積%以下と、長さが10mm以上20mm未満で断面積が0.07mm2以上0.5mm2以下の金属ファイバー(B)の添加量が金属ファイバー(A)の1/5(体積比)以上で不定形耐火物中に1.5体積%以下で含まれ、かつ、全金属ファイバーの全添加量が不定形耐火物中に1.2体積%以上4.5体積%以下である金属ファイバー添加不定形耐火物。

概要

背景

建築構造物用コンクリートあるいは不定形耐火物強化する目的で金属ファイバーを添加した材料は、繊維強化コンクリートあるいは繊維強化セラミックスと呼ばれ、広く利用されている。

不定形耐火物の場合、金属ファイバーの添加は、曲げ強度引張り強度破壊エネルギー等の機械的特性を大きく改善するので、この金属ファイバーを添加した不定形耐火物は、高い耐熱スポーリング性耐衝撃性耐剥離性が要求されるランスタンディッシュ受銑部および受鋼部等の耐火物として使用されている。

不定形耐火物に金属ファイバーを添加するものとしては、例えば、太さ10μm〜3mm,長さ5〜100mmの耐熱性金属ファイバー耐火キャスタブルに0.01〜30重量%添加したものが特開昭49−120907号公報に示されている。

ところで、金属ファイバーをコンクリートや不定形耐火物に添加することによって強度が向上する機構は、一般的には繊維間隔説によって説明されている(例えば、コンクリート工学ハンドブック:p.682−84書店発行)。

これは、材料の破壊の原因となる欠陥周囲の応力集中は金属ファイバーによって緩和され、この応力緩和の効果は金属ファイバー間の間隔が小さいほど大きくなると説明したものである。この繊維間隔説に従うと、添加する金属ファイバーの添加量が多いほど、また、金属ファイバーのアスペクト比(長さ/径)が大きいほど金属ファイバー間の間隔が小さくなり、強度が高くなる。

また、金属ファイバーの添加によって破壊エネルギーが増加する機構は、一般的には繊維の引き抜き効果によって説明されている(例えば、耐火物30,p.334−337)。

したがって、添加する金属ファイバーの添加量が多いほど、また、金属ファイバーが長い、つまり、アスペクト比が大きいほど破壊エネルギーは大きくなる。このように、不定形耐火物の耐熱スポーリング性、耐衝撃性、耐剥離性を改善する目的で金属ファイバーを添加する場合、アスペクト比の大きい金属ファイバーを多量に添加することが有効であることが報告されている。

概要

不定形耐火物の耐熱スポーリング性、耐衝撃性、耐剥離性を大幅に向上する目的で、不定形耐火物中に長さが20mm以上35mm以下、断面積が0.07mm2以上0.5mm2以下の金属ファイバーを多量に、かつ、簡単な混練方法で均一に分散させた不定形耐火物の提供。

長さが20mm以上35mm以下で断面積が0.07mm2以上0.5mm2以下の金属ファイバー(A)の添加量が不定形耐火物中に1.0体積%以上3.5体積%以下と、長さが10mm以上20mm未満で断面積が0.07mm2以上0.5mm2以下の金属ファイバー(B)の添加量が金属ファイバー(A)の1/5(体積比)以上で不定形耐火物中に1.5体積%以下で含まれ、かつ、全金属ファイバーの全添加量が不定形耐火物中に1.2体積%以上4.5体積%以下である金属ファイバー添加不定形耐火物。

目的

そこで、本発明は、不定形耐火物の耐熱スポーリング性、耐衝撃性、耐剥離性を大幅に向上させる目的で、不定形耐火物中に長さが20mm以上で断面積が0.07mm2以上0.5mm2以下の金属ファイバーを多量に、かつ、簡単な混練方法で均一に分散させた不定形耐火物を提供することを課題とするものである。

効果

実績

技術文献被引用数
1件
牽制数
3件

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請求項1

長さが20mm以上35mm以下で断面積が0.07mm2以上0.5mm2以下の金属ファイバー(A)の添加量不定形耐火物中に1.0体積%以上3.5体積%以下と、長さが10mm以上20mm未満で断面積が0.07mm2以上0.5mm2以下の金属ファイバー(B)の添加量が金属ファイバー(A)の1/5(体積比)以上で不定形耐火物中に1.5体積%以下で含まれ、かつ、全金属ファイバーの全添加量が不定形耐火物中に1.2体積%以上4.5体積%以下である金属ファイバー添加不定形耐火物。

技術分野

0001

本発明は、溶融金属容器溶融金属処理装置セメントキルン焼却炉等に使用される金属ファイバーを添加した不定形耐火物、特に、高い耐熱スポーリング性耐衝撃性耐剥離性が要求されるランスタンディッシュ受銑部および受鋼部等に用いる金属ファイバー添加不定形耐火物に関する。

背景技術

0002

建築構造物用コンクリートあるいは不定形耐火物を強化する目的で金属ファイバーを添加した材料は、繊維強化コンクリートあるいは繊維強化セラミックスと呼ばれ、広く利用されている。

0003

不定形耐火物の場合、金属ファイバーの添加は、曲げ強度引張り強度破壊エネルギー等の機械的特性を大きく改善するので、この金属ファイバーを添加した不定形耐火物は、高い耐熱スポーリング性、耐衝撃性、耐剥離性が要求されるランス、タンディッシュ、受銑部および受鋼部等の耐火物として使用されている。

0004

不定形耐火物に金属ファイバーを添加するものとしては、例えば、太さ10μm〜3mm,長さ5〜100mmの耐熱性金属ファイバー耐火キャスタブルに0.01〜30重量%添加したものが特開昭49−120907号公報に示されている。

0005

ところで、金属ファイバーをコンクリートや不定形耐火物に添加することによって強度が向上する機構は、一般的には繊維間隔説によって説明されている(例えば、コンクリート工学ハンドブック:p.682−84書店発行)。

0006

これは、材料の破壊の原因となる欠陥周囲の応力集中は金属ファイバーによって緩和され、この応力緩和の効果は金属ファイバー間の間隔が小さいほど大きくなると説明したものである。この繊維間隔説に従うと、添加する金属ファイバーの添加量が多いほど、また、金属ファイバーのアスペクト比(長さ/径)が大きいほど金属ファイバー間の間隔が小さくなり、強度が高くなる。

0007

また、金属ファイバーの添加によって破壊エネルギーが増加する機構は、一般的には繊維の引き抜き効果によって説明されている(例えば、耐火物30,p.334−337)。

0008

したがって、添加する金属ファイバーの添加量が多いほど、また、金属ファイバーが長い、つまり、アスペクト比が大きいほど破壊エネルギーは大きくなる。このように、不定形耐火物の耐熱スポーリング性、耐衝撃性、耐剥離性を改善する目的で金属ファイバーを添加する場合、アスペクト比の大きい金属ファイバーを多量に添加することが有効であることが報告されている。

発明が解決しようとする課題

0009

しかしながら、実際に不定形耐火物に添加される金属ファイバーは、長さが20〜35mm,断面積が0.07〜0.5mm2で、添加量は最大でも5重量%(およそ1.5〜2.0体積%)程度に制限されている。

0010

これは、長さ20mm以上の金属ファイバーを1.5〜2.0体積%以上添加すると、不定形材料混練時に金属ファイバーが絡み合って、金属ファイバーを均一に分散させることが不可能となり、金属ファイバーが欠陥となって不定形耐火物の機械的特性を逆に低下させるようになるからである。

0011

また、長さが20〜35mm,断面積が0.07〜0.5mm2の金属ファイバーを不定形耐火物中に均一に1.5〜2.0体積%程度添加するためには、混練時に金属ファイバーを少しずつ添加したり、分散機を使用したりする必要があり、通常の不定形材料の混練方法では、添加量は1〜1.5体積%に制限されている。

0012

長さが20mm未満あるいは断面積が0.5mm2より大きい金属ファイバーであれば1〜1.5体積%以上に多量に添加することが可能であるが、このようなアスペクト比が小さい金属ファイバーでは前述したように不定形耐火物の機械的特性を向上する効果が小さい。

0013

そこで、本発明は、不定形耐火物の耐熱スポーリング性、耐衝撃性、耐剥離性を大幅に向上させる目的で、不定形耐火物中に長さが20mm以上で断面積が0.07mm2以上0.5mm2以下の金属ファイバーを多量に、かつ、簡単な混練方法で均一に分散させた不定形耐火物を提供することを課題とするものである。

課題を解決するための手段

0014

前記課題を解決するために、本発明の金属ファイバー添加不定形耐火物は、長さが20mm以上35mm以下で断面積が0.07mm2以上0.5mm2以下の金属ファイバー(A)の添加量が不定形耐火物中に1.0体積%以上3.5体積%以下と、長さが10mm以上20mm未満で断面積が0.07mm2以上0.5mm2以下の金属ファイバー(B)の添加量が金属ファイバー(A)の1/5(体積比)以上で不定形耐火物中に1.5体積%以下で含まれ、かつ、全金属ファイバーの全添加量が不定形耐火物中に1.2体積%以上4.5体積%以下とする。

0015

なお、本発明における不定形耐火物中への金属ファイバーの添加量は、金属ファイバーおよび気孔を含む乾燥後の不定形耐火物全体に対する内掛けの値の意味である。

0016

本発明者らは、長さが20〜35mmで断面積が0.07〜0.5mm2の金属ファイバーを単独で添加した場合、その添加量は最大で1.0〜1.5体積%に制限されるが、長さが10〜20mmで断面積が0.07〜0.5mm2の金属ファイバーを併用すると、前記の長さが20〜35mmのファイバーの添加量を3.5体積%まで増加しても、簡単な混練方法で均一に分散させた不定形耐火物を得ることができることを見い出した。

0017

さらに好ましくは、本発明の耐火物は、長さが20mm以上30mm以下で断面積が0.1mm2以上0.3mm2以下の金属ファイバー(A)の添加量が不定形耐火物中に1.5体積%以上3.0体積%以下と、長さが10mm以上20mm未満で断面積が0.1mm2以上0.3mm2以下の金属ファイバー(B)の添加量が金属ファイバー(A)の1/5〜3/5(体積比)以上で不定形耐火物中に1.5体積%以下で含まれ、かつ、全金属ファイバーの全添加量が不定形耐火物中に2.0体積%以上4.0体積%以下とすることが望ましい。

0018

また、不定形耐火物の耐剥離性を特に高める目的で、長さが35mm以上で断面積が0.07mm2以上0.5mm2以下の金属ファイバーを添加する場合は、全金属ファイバー中の添加量を0.5体積%以下に制限すれば、均一に分散させることが可能である。

発明を実施するための最良の形態

0019

本発明の不定形耐火物は、金属ファイバー、耐火性骨材微粉流動性助材および分散剤等の少量の添加物によって構成される。

0020

金属ファイバーは、長さが20mm以上35mm以下で断面積が0.07mm2以上0.5mm2以下の金属ファイバー(A)を不定形耐火物中に1.0体積%以上3.5体積%以下と、長さが10mm以上20mm未満で断面積が0.07mm2以上0.5mm2以下の金属ファイバー(B)を金属ファイバー(A)の1/5(体積比)以上で不定形耐火物中に1.5体積%以下となるように添加する。

0021

金属ファイバー添加量の体積%表示(VM)は、次式によって重量%表示(WM)に変換される。

0022

WM=100×VM×ρM/((100−VM)×ρC+VM×ρM)
ここで、ρCは金属ファイバーを除くキャスタブルの乾燥後のカサ密度であり、ρMは金属ファイバーの密度である。

0023

不定形耐火物の耐熱スポーリング性、耐衝撃性、耐剥離性が大幅に向上する効果は、主に、長さが20mm以上35mm以下で断面積が0.07mm2以上0.5mm2以下の金属ファイバー(A)によって得られる。

0024

この金属ファイバー(A)の長さを20mm以上、添加量を1.0体積%以上と制限するのは、20mm未満の長さ、あるいは1.0体積%未満の添加量では、耐熱スポーリング性、耐衝撃性、耐剥離性を向上させる効果が小さいからである。

0025

金属ファイバー(A)の長さを35mm以下、添加量を3.5体積%以下と制限するのは、35mmを超える長い長さ、あるいは、3.5体積%を超える添加量では、後述するように長さが20mm以上35mm以下の金属ファイバーの分散性を向上するために長さが10mm以上20mm未満の金属ファイバーを併用しても、混練時に金属ファイバーが絡み合って均一に分散させることが困難になるからである。

0026

また、金属ファイバー(A)の断面積を0.07mm2以上と制限するのは、0.07mm2より小さい断面積では、金属ファイバーの強度が小さくなり、さらに金属ファイバーの引き抜き効果が小さくなるために、耐熱スポーリング性、耐衝撃性、耐剥離性を向上させる効果が小さいからである。

0027

金属ファイバー(A)の断面積を0.5mm2以下と制限するのは、断面積が大きいと、同一添加量での金属ファイバーの本数が少なく、耐熱スポーリング性、耐衝撃性、耐剥離性を向上させる効果が小さくなるからである。

0028

この多量に添加した長さが20mm以上35mm以下の金属ファイバー(A)を均一に分散させる目的で、長さが10mm以上20mm未満で断面積が0.07mm2以上0.5mm2以下の金属ファイバー(B)を添加する。

0029

金属ファイバー(B)は、金属ファイバー(A)に比べて耐熱スポーリング性、耐衝撃性、耐剥離性を向上させる効果は小さいが、併用する金属ファイバー(A)を均一に分散させる効果を有する。

0030

金属ファイバー(B)の長さを10mm以上20mm未満と制限するのは、10mm未満、あるいは、20mm以上の長さでは、20mm以上35mm以下の金属ファイバーの絡みを防止する効果が小さいからである。

0031

金属ファイバー(B)の断面積を0.07mm2以上0.5mm2以下と制限するのは、0.07mm2未満では金属ファイバーの剛性が小さく、0.5m2より大きいと同一添加量での金属ファイバーの本数が少ないために、20mm以上35mm以下の金属ファイバーの絡みを防止する効果が小さいからである。

0032

金属ファイバー(B)の添加量を金属ファイバー(A)の1/5(体積比)以上で不定形耐火物中に1.5体積%以下と制限するのは、金属ファイバー(A)の1/5未満の添加量では金属ファイバー(A)の絡みを防止する効果が小さく、不定形耐火物に対して1.5体積%より多く添加すると相対的に金属ファイバー(A)の添加量が少なくなり、耐熱スポーリング性、耐衝撃性、耐剥離性を向上させる効果が小さくなるからである。

0033

前述したように不定形耐火物の熱的スポーリング性、耐衝撃性、耐剥離性を大幅に向上する効果は主に金属ファイバー(A)によって得られるので、金属ファイバー(B)を必要以上に添加することなく、金属ファイバー(B)は金属ファイバー(A)の添加量の1/5〜3/5(体積比)の添加量にすることがより好ましい。

0034

このように、20mm以上35mm以下と10mm以上20mm未満の金属ファイバー(A)及び(B)を併用すると、長い金属ファイバー(A)を従来より多量に添加しても均一に分散できるのは、絡み難い短い金属ファイバー(B)が長い金属ファイバー(A)の間に入ることによって長い金属ファイバー(A)の絡みが押さえられるためだと考えられる。

0035

また、金属ファイバーの全添加量は、不定形耐火物中に1.2体積%以上4.5体積%以下とする。

0036

全添加量を1.2体積%以上と制限するのは、これより少ない添加量では耐熱スポーリング性、耐衝撃性、耐剥離性を向上させる効果が小さいからであり、全添加量を4.5体積%以下と制限するのは、これより多い添加量では、不定形耐火物が溶融スラグや溶融金属等の高温溶融物と接触した場合の耐食性が低下するからである。

0037

金属ファイバーの断面形状は、円形楕円形多角形、あるいはそれらの組み合わせのいずれでもよい。

0038

金属フアイバーの不定形耐火物への噛み込みを大きくして、金属ファイバーの引き抜き効果を高める目的で、1本の金属ファイバーの断面積を連続的あるいは不連続的に変化させることも可能である。

0039

本発明で0.07mm2以上0.5mm2以下と規定した金属ファイバーの断面積は平均の断面積であり、上記の目的で1本の金属ファイバー断面積を変化させる場合は、0.03mm2以上lmm2以下程度の範囲で変化させることが可能である。

0040

また、金属ファイバーの不定形耐火物への噛み込みを大きくして、金属ファイバーの引き抜き効果を高める目的で、金属ファイバーに捩りを加えたり、波形にすることも可能である。

0041

金属ファイバーの材質としては、耐熱性の高い金属、例えば、Fe−Cr系ステンレス,Fe−Cr−Ni系ステンレスや、これらのステンレスファイバー高温での耐酸化性をさらに高める目的でAlを添加したものを使用する。

0042

耐火性の骨材及び微粉としては、溶融金属容器、溶融金属処理装置、セメントキルン焼却炉等の耐火材料として適当ないずれのものであってもよく、例えば、電融又は焼結アルミナ仮焼アルミナボーキサイト、電融又は合成ムライトシリマナイトアンダリューサイトカイヤナイトバン頁岩シャモットロー石粘土珪石溶融シリカ、電融又は焼結マグネシア、電融又は焼結スピネル、電融又は焼結ジルコニアジルコンクロム鉱、電融又は焼結マグネシア−ライム、電融ジルコニア−ムライト電融アルミナ−ジルコニア、チタニア炭化珪素窒化珪素天然又は人造黒鉛石油コークスピッチコークス無煙炭カーボンブラックピッチ等の無定形炭素等が挙げられ、これらのうちの1種又は2種以上を使用することができる。黒鉛あるいは無定形炭素等の炭素成分を含有するキャスタブル組成物の場合は、炭素酸化防止や強度向上の目的で、アルミニウム、アルミニウム−シリコン合金、アルミニウム−マグネシウム合金シリコンマグネシウム等の金属粉、炭化珪素、炭化硼素等の炭化物硼化ジルコニウム等の硼化物硼珪酸ガラス等のガラス成分を使用することもできる。本発明で言う微粉とは、粒径が0.2mm以下であり、実質的にそのうちの50重量%以上が74μm以下である前記原料のことを意味する。

0043

結合剤としては、アルミナセメント等のセメント、マグネシア−シリカ系の水硬組成物水硬性遷移アルミナ珪酸アルカリリン酸塩、粘土、コロイド粒子等の1種又は2種以上を使用することができる。

0044

流動性助材としては、仮焼アルミナ、珪酸質微粒子、チタニア、カーボンブラック等の粒径10μm以下の超微粉超微粒子の1種又は2種以上を使用することができる。ここで、珪酸質微粒子としては、シリコンあるいはフェロシリコン製造時に副産物的に発生する蒸発揮発)シリカと呼ばれるものやホワイトカーボン無水又は含水無定形珪酸シラスおよびシリカゾル等を使用する。

0045

分散剤としては、耐火性不定形材料に一般的に使用されているいずれのものも本発明のために使用されうる。例えば、縮合燐酸ポリアクリル酸ポリカルボン酸ホスホン酸フミン酸アルキルスルホン酸芳香族スルホン酸等、あるいはそれらの塩類の1種又は2種以上を使用する。

0046

硬化遅延剤硬化促進剤等の可使硬化時間調整剤耐爆裂性を改善する目的の有機繊維アルミ系金属粉、可塑性を調整する目的の高分子有機材料等の不定形材料に通常使用されている副原料も、必要に応じて添加することができる。

0047

本発明の不定形耐火物は、混練時に金属ファイバーを少しずつ添加したり、分散機を使用したりする必要はなく、金属ファイバーとプレミックスした不定形材料を通常の不定形耐火材料用のミキサーで混練することで、金属ファイバーを不定形耐火物中に均一に分散することが可能である。

0048

また、流し込施工法、圧送流し込み施工法、圧送圧入施工法、乾式吹付け、半湿式吹付け、湿式吹付け等の吹付け施工法こて塗り施工法、振動施工法、打ち込み施工法等で施工することが可能である。

0049

本発明の実施例および比較例で使用した不定形耐火物の、金属ファイバーを除く部分の配合とカサ密度を表1に示す。

0050

耐火原料の骨材と微粉として、アルミナ分が約70%の焼結ムライト、アンダリューサイトと、純度99.7%の電融アルミナを使用した。流動性助材として、純度99.6%平均粒径1.5μmの仮焼アルミナと、純度96.0%平均粒径0.28μmの蒸発シリカを使用した。結合剤として、JISの第2種に相当するアルミナセメントを使用した。また、分散剤として縮合リン酸ソーダを使用した。

0051

ID=000002HE=055 WI=076 LX=0220 LY=1550
本発明による実施例および比較例を表2〜表7に示す。

0052

金属ファイバーとしては、SUS310S製(密度7.98g/cm3)で、断面形状が四角形で、長さ方向に約3mmピッチで波形状になったもので、表2〜表7の中に記載した長さと断面積のものを使用した。

0053

表2〜表7に示した金属ファイバーの添加量は、表1に示した不定形耐火物の110℃乾燥後のカサ比重より計算した値である。

0054

なお、上記記載の内容は本発明を限定するものではなく、本発明の実施の形態に記載のものであれば同等の効果が得られる。

0055

表2〜表7に記載の「混合性」は、表1に記載した不定形材料に表2〜表7に記載した金属ファイバーを添加して混練した不定形耐火物約50kgを、25mm間隔の網を通すことによって金属ファイバーの絡み合いファイバーボール)を発見する方法で、全く金属ファイバーの絡み合いが発見されなかったものには「◎」印、極僅かに見つけられたが実用上問題ないと判断されたものには「〇」印、良好な施工体を得ることができないと判断されたものには「×」印を記入している。

0056

表2〜表7に記載の「耐食性」は、表1に記載した不定形材料に表2〜表7に記載した金属ファイバーを添加して混練した不定形耐火物を流し込み成形して得られた試験片を、110℃で24時間乾燥後、CaO/SiO2(モル比)=1.2のスラグを用いて1600℃でスラグ回転試食試験を行い、その浸食速度が比較例1を100%として、115%以下の浸食速度を示す程の耐食性があったものには「◎」印、115%より大きく130%以下と耐食性が良好だったものにはものには「〇」印、130%より大きく耐食性の低下が大きいと判断されたものには「×」印を記入している。

0057

表2〜表7に記載の「破壊エネルギー」は、表1に記載した不定形材料に表2〜表7に記載した金属ファイバーを添加して混練した不定形耐火物を40×40×160mmの形状に流し込み成形後、大気中で1000℃で3時間焼成した試験片を使用し、スパン100mmの3点曲げ試験で得られた応力−歪み曲線から破壊エネルギー(応力−歪み曲線で囲まれた面積に相当)を求め、その破壊エネルギーが比較例1を100%として300%以上と非常に大きかったものには「◎」印、120%以上で300%未満と十分に大きかったものには「○」印、120%未満と破壊エネルギーの向上が不十分であったものには「×」印を記入している。

0058

表2、表3、表4、及び表5に示す実施例1〜41は、本発明が規定する条件を満足する不定形耐火物である。

0059

長さが20mm以上35mm以下、断面積が0.07mm2以上0.5mm2以下の金属ファイバー(A)を1.0体積%以上3.5体積%以下と多量に、かつ、簡単な混練方法で均一に分散させた不定形耐火物を得ることができ、その結果、破壊エネルギーを大きく向上させることができた。

0060

0061

0062

本発明の実施例と比べると破壊エネルギーが小さく、したがって、耐熱スポーリング性、耐衝撃性、耐剥離性が本発明の実施例より劣ったものであった。

0063

比較例2は、本発明で規定する10mm以上20mm未満の金属ファイバーを添加してない例であり、金属ファイバーを均一に混練することができなかった。比較例3は、本発明で規定する20mm以上35mm以下の金属ファイバーの添加量が規定量より少なく、かつ、金属ファイバーの全添加量が規定量より少ない例であり、本発明の実施例と比べると破壊エネルギーが小さかった。

0064

比較例4は、本発明で規定する20mm以上35mm以下の金属ファイバーの添加量が規定量より少ない例であり、均一に混合することは可能であるが、本発明と比べると破壊エネルギーが小さかった。

0065

比較例5は、本発明で規定する20mm以上35mm以下の金属ファイバーの添加量が規定量より多く、かつ、金属ファイバーの全添加量が規定量より多い例であり、金属ファイバーを均一に混練することができなかった。

0066

比較例6は、金属ファイバーの全添加量が本発明の規定量より多い例であり、耐食性の低下が大きかった。

0067

比較例7は、本発明で規定する10mm以上20mm未満の金属ファイバーの添加量が規定量より少ない例であり、金属ファイバーを均一に混練することができなかった。

0068

比較例8は、本発明で規定する10mm以上20mm未満の金属ファイバーの添加量が規定量より多い例であり、耐食性の低下が大きかった。

0069

比較例9は、本発明で規定する20mm以上35mm以下の金属ファイバーを添加してない例、あるいは、長い方(20mm以上35mm以下)の金属ファイバーが本発明の規定よりも短い例であり、本発明の実施例と比べると破壊エネルギーが小さかった。

0070

比較例10は、長い方(20mm以上35mm以下)の金属ファイバーが本発明の規定よりも長い例であり、金属ファイバーを均一に混練することができなかった。

0071

比較例11は、短い方(10mm以上20mm未満)の金属ファイバーが本発明の規定よりも短い例であり、金属ファイバーを均一に混練することができなかった。

0072

比較例12は、短い方(10mm以上20mm未満)の金属ファイバーが本発明の規定よりも長い例であり、金属ファイバーを均一に混練することができなかった。

0073

比較例13は、35mmより長い金属ファイバーの添加量が1体積%と多い例であり、金属ファイバーを均一に混練することができなかった。

0074

比較例14は、本発明で規定する20mm以上35mm以下の金属ファイバーの断面積が規定より小さい例で、本発明と比べると破壊エネルギーが小さかった。 比較例15は、本発明で規定する20mm以上35mm以下の金属ファイバーの断面積が規定より大きい例で、本発明と比べると破壊エネルギーが小さかった。 比較例16は、本発明で規定する10mm以上20mm未満の金属ファイバーの断面積が規定より小さい例で、金属ファイバーを均一に混練することができなかった。

0075

比較例17は、本発明で規定する10mm以上20mm未満の金属ファイバーの断面積が規定より大きい例で、金属ファイバーを均一混練することができなかった。

発明の効果

0076

本発明によって、不定形耐火物中に長さが20mm以上35mm以下、断面積が0.07mm2以上0.5mm2以下の金属ファイバーを多量に、かつ、簡単な混練方法で均一に分散させた不定形耐火物を得ることが可能となり、不定形耐火物の耐熱スポーリング性、耐衝撃性、耐剥離性が大幅に向上する。

0077

本発明は、溶融金属容器、溶融金属処理装置、セメントキルン、焼却炉等に使用される金属ファイバーを添加した不定形耐火物、特に、高い耐熱スポーリング性、耐衝撃性、耐剥離性が要求されるランス、タンディッシュ、受銑および受鋼部等の不定形耐火物の耐用を大幅に向上させる。

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