(57)【要約】【課題】水及び非酸化物を含む耐火物施工成形体の表面に施工される酸化防止剤において、耐爆裂性及び接着性を向上する。【解決手段】水及び非酸化物を含む耐火物施工成形体の表面に施工される酸化防止剤であって、ガラスフリット粉末と水溶性の増粘剤、又はガラスフリット粉末と水溶性の増粘剤と分散剤を含み、前記ガラスフリット粉末の含有量が９５質量％以上、前記水溶性の増粘剤の含有量が０．５質量％以上、前記ガラスフリット粉末、前記水溶性の増粘剤及び前記分散剤以外のものの含有量が４質量％以下（０を含む。）であり、前記水溶性の増粘剤の分解消失温度が３５０℃以下である。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
水及び非酸化物を含む耐火物施工成形体の表面に施工される酸化防止剤であって、
ガラスフリット粉末と水溶性の増粘剤、又はガラスフリット粉末と水溶性の増粘剤と分散剤を含み、
前記ガラスフリット粉末の含有量が９５質量％以上、前記水溶性の増粘剤の含有量が０．５質量％以上、前記ガラスフリット粉末、前記水溶性の増粘剤及び前記分散剤以外のものの含有量が４質量％以下（０を含む。）であり、
前記水溶性の増粘剤の分解消失温度が３５０℃以下である酸化防止剤。
【請求項２】
前記ガラスフリット粉末の軟化点が３５０℃以上９５０℃以下である請求項１に記載の酸化防止剤。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の酸化防止剤を、脱枠した後の高炉樋用不定形耐火物施工成形体の表面に施工する酸化防止剤の施工方法。
【請求項４】
リシンガン、ジュラクガン又はタイルガンを用いて、前記酸化防止剤を吹付施工する請求項３に記載の酸化防止剤の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水及び非酸化物を含む耐火物施工成形体の表面に施工される酸化防止剤、及びその施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
耐火物の技術分野において使用される酸化防止剤として特許文献１及び２に、ガラスフリット粉末を含有するものが開示されている。
【０００３】
しかし、特許文献１及び２の酸化防止剤はいずれも、実質的に水を含まない耐火物（れんが）の表面に施工されるもので、この酸化防止剤を、水を含む耐火物施工成形体、典型的には脱枠した後の高炉樋用不定形耐火物施工成形体の表面に施工すると、その後の昇温乾燥工程において耐火物施工成形体中の水が蒸発して、その耐火物施工成形体に爆裂を生じる。また、特許文献１及び２のようなガラスフリット粉末を含有する従来の酸化防止剤では、耐火物施工成形体の表面に対する接着性が十分ではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２７７８５８号公報
【特許文献２】特開２００６−９２７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、水及び非酸化物を含む耐火物施工成形体の表面に施工される酸化防止剤において、耐爆裂性及び接着性を向上することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一観点によれば、次の酸化防止剤が提供される。
「水及び非酸化物を含む耐火物施工成形体の表面に施工される酸化防止剤であって、
ガラスフリット粉末と水溶性の増粘剤、又はガラスフリット粉末と水溶性の増粘剤と分散剤を含み、
前記ガラスフリット粉末の含有量が９５質量％以上、前記水溶性の増粘剤の含有量が０．５質量％以上、前記ガラスフリット粉末、前記水溶性の増粘剤及び前記分散剤以外のものの含有量が４質量％以下（０を含む。）であり、
前記水溶性の増粘剤の分解消失温度が３５０℃以下である酸化防止剤。」
【０００７】
本発明の他の観点によれば、本発明の酸化防止剤を、脱枠した後の高炉樋用不定形耐火物施工成形体の表面に施工する酸化防止剤の施工方法が提供される。
【発明の効果】
【０００８】
高炉樋用不定形耐火物施工成形体等の水及び非酸化物を含む耐火物施工成形体は、一般的に３５０℃以上に昇温して乾燥するところ、本発明の酸化防止剤は、分解消失温度が３５０℃以下である水溶性の増粘剤を含有するので、３５０℃以上での本格的な乾燥前に増粘剤が消失し、これが耐火物施工成形体に含まれる水（蒸気）の逃げ道となり、耐爆裂性を確保することができる。
【０００９】
なお、特許文献１及び２の酸化防止剤は、シリカ粉末、粘土といった、本発明で使用するガラスフリット粉末、水溶性の増粘剤及び分散剤以外のもの（以下「余計なもの」という。）を多く含有するため融点が上がってしまい、酸化防止剤が収縮して剥がれやすくなる。これに対して、本発明の酸化防止剤は、ガラスフリット粉末と水溶性の増粘剤、又はガラスフリット粉末と水溶性の増粘剤と分散剤を主体とし、「余計なもの」は４質量％以下（０を含む。）であり、しかもガラスフリット粉末が９５質量％以上と酸化防止剤の大部分を占めるため、水溶性の増粘剤により前述のとおり耐爆裂性を確保することができる。
【００１０】
また、本発明の酸化防止剤は、ガラスフリット粉末を９５質量％以上と多く含有するので、ガラスフリット粉末が溶けて耐火物施工成形体の表面の凹凸にかみ込むことで接着性が向上するとともに、ガラスフリット粉末による酸化防止効果を十分に発揮する。これに対して特許文献１及び２の酸化防止剤は、ガラスフリット粉末は９５質量％未満であり、前述のとおり「余計なもの」を多く含有するため、ガラスフリット粉末が溶けて耐火物施工成形体の表面の凹凸にかみ込むという作用効果は得られない。すなわち本発明の酸化防止剤は、「余計なもの」を４質量％以下（０を含む。）に抑え、しかもガラスフリット粉末を９５質量％以上と多く含有するからこそ、ガラスフリット粉末が耐火物施工成形体の表面に万遍なく行きわたり、その表面の凹凸にかみ込むのである。さらに、特許文献１及び２の酸化防止剤は前述のとおり、「余計なもの」を多く含むため融点が上がってしまい、酸化防止剤が収縮して剥がれやすくなるが、本発明の酸化防止剤は「余計なもの」を４質量％以下（０を含む。）に抑え、ガラスフリット粉末を多量に含むので、収縮して剥がれる問題を解消することもできる。
【００１１】
本発明において「余計なもの」は含有量が少ないことが好ましく、０質量％すなわち含まないことが最も好ましい。なお、「余計なもの」としては、特許文献１、２で使用されている粘土、シリカ粉末、炭化硼素などが挙げられる。
【００１２】
以上のとおり本発明によれば、酸化防止剤の耐爆裂性及び接着性が向上し、高炉樋用不定形耐火物施工成形体等の水及び非酸化物を含む耐火物施工成形体の表面に良好に施工することができ、この不定形耐火物施工成形体中の非酸化物が乾燥時に酸化するのを防止することができる。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の酸化防止剤は、水及び非酸化物を含む耐火物施工成形体の表面に施工される。すなわち、施工対象の耐火物施工成形体が水を含むから爆裂が問題となり、非酸化物を含むから酸化が問題となる。耐火物施工成形体中の水の含有量は、一般的には３質量％以上３０質量％以下である。非酸化物としては、炭素、炭化珪素、金属シリコン、金属アルミ、アルマグ合金などが挙げられる。
【００１４】
本発明の酸化防止剤は、ガラスフリット粉末と水溶性の増粘剤、又はガラスフリット粉末と水溶性の増粘剤と分散剤を含み、これら以外の「余計なもの」は４質量％以下（０を含む。）である。そして、ガラスフリット粉末の含有量は９５質量％以上、水溶性の増粘剤の含有量は０．５質量％以上とする。ガラスフリット粉末の含有量が９５質量％未満では、十分な接着性向上効果が得られず、酸化防止効果も不十分となる。また、水溶性の増粘剤の含有量が０．５質量％未満では、十分な耐爆裂性を確保できず、また付着性も確保できない。
【００１５】
前述のとおり、水及び非酸化物を含む耐火物施工成形体は、一般的に３５０℃以上に昇温して乾燥することから、本発明では乾燥時の耐爆裂性を確保するために水溶性の増粘剤として、分解消失温度が３５０℃以下のものを使用する。これにより、３５０℃以上での本格的な乾燥前に増粘剤が消失し、これが耐火物施工成形体に含まれる水（蒸気）の逃げ道となり、耐爆裂性を確保することができる。分解消失温度が３５０℃以下の水溶性の増粘剤としては、カルボキシルメチルセルロース（ＣＭＣ）、メチルセルロース（ＭＣ）、グルコース、マルトース（麦芽糖）、スクロース、ラクトース（乳糖）、セロビオースなどが挙げられ、これらから選択される１種又は２種以上の組合せを使用することができる。
【００１６】
ガラスフリット粉末としては、Ｎａ２Ｏ、Ｂ２Ｏ３、Ｐ２Ｏ５、Ｋ２Ｏ、Ａｌ２Ｏ３、ＣａＯ、Ｐｂ２Ｏ３、ＳｉＯ２などの成分を含む、例えば硼珪酸ガラス、リン酸ガラス又は珪酸ガラスを使用することができる。本発明で使用するガラスフリット粉末の軟化点は、水溶性の増粘剤の分解消失温度が３５０℃以下であることとの関係から３５０℃以上であることが好ましい。すなわち、水溶性の増粘剤が確実に分解消失した後にガラスフリット粉末が軟化することで、水溶性の増粘剤により耐爆裂性を確実に確保できるとともに、接着性もより向上する。さらに、ガラスフリット粉末による酸化防止効果を早期に発揮させる点も考慮すると、ガラスフリット粉末の軟化点は３５０℃以上９５０℃以下であることが好ましく、３５０℃以上６００℃以下がより好ましい。なお、ガラスフリット粉末の粒度は適宜調整すればよく、例えば粒度１ｍｍ以下に調整する。
【００１７】
本発明において分散剤は使用しなくてもよいが、酸化防止剤全体の分散性を向上し施工性を向上する点から使用することが好ましい。また、分散剤を使用すると、酸化防止剤の施工時に使用する施工水の量を低減でき、結果として付着性向上に寄与し、かつ爆裂防止や接着性向上にも寄与するので、この点からも使用することが好ましい。分散剤としては、トリポリリン酸ソーダ、ヘキサメタリン酸ソーダ、ウルトラポリリン酸ソーダ、酸性ヘキサメタリン酸ソーダ、ホウ酸ソーダ、炭酸ソーダ、ポリメタリン酸などの無機塩、クエン酸ソーダ、酒石酸ソーダ、ポリアクリル酸、ポリアクリル酸ソーダ、スルホン酸ソーダ、ポリカルボン酸塩、β−ナフタレンスルホン酸塩類、メラニンスルホン酸塩類、ナフタレンスルフォン酸などが挙げられる。分散剤の使用量は、４．５質量％未満が好ましい。
【００１８】
本発明の酸化防止剤は、適量の施工水を添加し混練したうえで、水及び非酸化物を含む耐火物施工成形体、典型的には脱枠後の高炉樋用不定形耐火物の表面に施工する。これにより、耐火物施工成形体中の非酸化物が乾燥時に酸化するのを防止することができる。また、本発明の酸化防止剤は、リシンガン、ジュラクガン又はタイルガンを用いて吹付施工することが好ましい。リシンガン、ジュラクガン及びタイルガンは、高粘性物の吹付施工に適しているからである。リシンガン、ジュラクガン、タイルガンを用いた吹付施工法自体は周知であり、それぞれ例えば、特開２０１１−２３１５８９号公報、特開２００６−９２７４号公報、特開２００９−２４８０６８号公報に記載されている。
【実施例】
【００１９】
表１に示す各例の酸化防止剤に施工水を８０質量％添加して混練後、その混練物をリシンガンを用いて、試験用耐火物施工成形体（φ１００×１００）の表面に吹付施工して供試体を得た。ここで試験用耐火物施工成形体は、脱枠した後の高炉樋用不定形耐火物施工成形体を模擬したもので、Ａｌ２Ｏ３−ＳｉＣ−Ｃ系の不定形耐火物（ＳｉＣ：１９質量％、Ｔｏｔａｌ  Ｃ：３．９質量％、低セメントタイプ）の脱枠養生品（未乾燥品）で水を６質量％含有するものである。そして、得られた供試体について、耐爆裂性、接着性、付着性及び耐酸化性を以下の要領で評価した。
【００２０】
（１）耐爆裂性
供試体を５００〜８００℃の雰囲気内に投げ込み、その供試体の爆裂の有無で評価した。表１では爆裂なしを○、爆裂ありを×で表記した。
【００２１】
（２）接着性
供試体を昇温乾燥（１０００℃×５ｈ）した後、プラスチックハンマーで叩いて酸化防止剤が剥落したか否かで評価した。表１では剥離なしを○、わずかに剥離ありを△、顕著に剥離ありを×で表記した。
【００２２】
（３）付着性
酸化防止剤の施工時における酸化防止剤のタレの有無で評価した。表１ではタレなしを○、わずかにタレありを△、顕著にタレありを×で表記した。
【００２３】
（４）耐酸化性
供試体を昇温乾燥（１０００℃×５ｈ）した後、供試体をカットして、カットした断面の酸化（白色化）の有無で評価した、表１では白色でなく酸化していない場合を耐酸化性ありとして○、白色で酸化している場合を耐酸化性なしとして×で表記した。
【００２４】
【表１】
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【００２５】
表１に示すように、分散剤を含有し、「余計なもの」を含有しない本発明の実施例１〜３は、耐爆裂性、接着性、付着性及び耐酸化性のいずれも良好な結果が得られた。分散剤を含有しない本発明の実施例４では付着性、「余計なもの」として粘土を４質量％含有する実施例５では接着性がやや劣化したものの実用上問題ないレベルであった。
【００２６】
一方、比較例１は、「余計なもの」として粘土を７質量％含有し、ガラスフリット粉末の含有量が少ない例で、接着性及び耐酸化性が悪かった。また、比較例２は水溶性の増粘剤の含有量が少ない例で、付着性が悪く、その後の評価に耐える供試体が得られなかった。したがって、比較例２については、耐爆裂性、接着性及び耐酸化性の評価はできなかった。