(57)【要約】【課題】高強度でも断熱性能が高く、さらに高耐食性でかつ再加熱収縮率が小さい断熱材の製造方法、およびその断熱材の提供。【解決手段】純度９５質量％以上で最大粒径１００μｍ以下のマグネシアクリンカー粉末４〜１７質量部と、純度９９質量％以上で最大粒径３１０μｍ以下のアルミナ粉末７０〜８２質量部と、アルミナセメント１０〜２０質量部を加えて混合して、ＭｇＯを４〜１６質量部、Ａｌ２Ｏ３を８０〜９３質量部、ＣａＯを２〜４質量部の範囲とし、かつ、ＭｇＯ：Ａｌ２Ｏ３の質量比を１：５〜２５としたのち、気孔形成材を添加し、熱処理を行うことを特徴とする断熱材の製造方法、および、見掛け気孔率が５０容量％以上、３５０℃における熱伝導率が０．７Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下、圧縮強度が５ＭＰａ以上、１５００℃における再加熱収縮率が−０．０５％以上の断熱材。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
純度９５質量％以上で最大粒径１００μｍ以下のマグネシアクリンカー粉末４〜１７質量部と、純度９９質量％以上で最大粒径３１０μｍ以下のアルミナ粉末７０〜８２質量部と、アルミナセメント１０〜２０質量部とを加えて混合して、ＭｇＯを４〜１６質量部、Ａｌ２Ｏ３を８０〜９３質量部、ＣａＯを２〜４質量部の範囲とし、かつ、ＭｇＯ：Ａｌ２Ｏ３の質量比を１：５〜２５としたのち、
気孔形成材を添加し、熱処理を行うことを特徴とする断熱材の製造方法。
【請求項２】
気孔形成材に加えて、過酸化水素水、又は、過酸化水素水と製泡剤を添加し、鋳込み成形することにより、鋳込み面から垂直方向に見掛け気孔率を連続的または段階的に変化させた後、熱処理を行うことを特徴とする請求項１に記載の断熱材の製造方法。
【請求項３】
ＭｇＯが４〜１６質量部、Ａｌ２Ｏ３が８０〜９３質量部、ＣａＯが２〜４質量部の範囲で、かつ、ＭｇＯ：Ａｌ２Ｏ３の質量比が１：５〜２５であり、見掛け気孔率が５０容量％以上、３５０℃における熱伝導率が０．７Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下、圧縮強度が５ＭＰａ以上、１５００℃における再加熱収縮率が−０．０５％以上であることを特徴とする断熱材。
【請求項４】
見掛け気孔率が連続的または段階的に変化していることを特徴とする請求項３に記載の断熱材。
【請求項５】
煉瓦状又はパネル状に成形加工された請求項３又は請求項４に記載の断熱材が少なくとも一部に張り付けられたことを特徴とする窯炉容器。
【請求項６】
前記断熱材に設けられた固定用孔を介して、ボルトで窯炉容器の鉄皮に該断熱材が固定され、かつ、該ボルト頭部が耐火キャスタブル又はモルタルで被覆されていることを特徴とする請求項５に記載の窯炉容器。
【請求項７】
請求項３または４に記載の断熱材を、窯炉容器の少なくとも一部に張り付ける断熱材の施工方法であって、
前記断熱材を煉瓦状またはパネル状に成形加工し、
該断熱材に固定用孔を設け、該孔を介してボルトで窯炉容器の鉄皮に該断熱材を固定し、
該ボルト頭部を耐火キャスタブル又はモルタルで被覆することを特徴とする断熱材の施工方法。
【請求項８】
請求項５または６に記載の窯炉容器で熱間で使用された断熱材の廃材を、耐火原料として活用することを特徴とする断熱材のリサイクル方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は溶鋼、溶融金属や塩基性スラグ等に対しての侵食に強く、熱伝導率の低いアルミナ−スピネル質耐火断熱材及び断熱材の製造方法、窯炉容器、断熱材の施工方法、及び断熱材のリサイクル方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
耐火断熱レンガは高温に耐える耐火性と、熱を遮断して外部に逃がさないと言う断熱性を兼ね備えたレンガで、省エネルギーレンガとして、直接熱面に或いは耐火レンガの背面に広く使用される。
しかし、一般的に耐火断熱レンガは気孔率が高いため、耐食性に劣る上に、材質もＳｉＯ２−Ａｌ２Ｏ３質（ムライト質）が基本であり、溶融金属や溶融塩基性スラグに対して耐食性が不足していた。そのため、混銑車、転炉、溶銑・溶鋼鍋、脱ガス炉及びタンディシュ等の溶銑・溶鋼を取り扱う炉にはあまり使用されていない。
【０００３】
また、従来の断熱材は強度が低い為に、耐火レンガの熱膨張に伴う圧縮応力により破壊されやすいものであった。その上、加熱冷却を繰り返すことにより、線収縮が起因と考えられる粉化が発生するという諸問題を有していた。従って、溶銑・溶鋼を取り扱う炉を断熱するため、溶銑・溶鋼や溶融スラグに浸食されにくく、高強度の耐火断熱材、特に耐火断熱パネルの早期の開発が、製銑・製鋼等の溶融金属を取り扱う業界から強く要望されていた。
【０００４】
そこで、低熱伝導性でかつ熱衝撃に対する抵抗性が強いアルミナ−スピネル質耐火断熱レンガの製造方法として、マグネシアクリンカー粉末、焼結アルミナ粉末、及び結合粘土を所定の割合で混合した後、気孔形成材を所定量混合し、水を加えた後成形し、乾燥焼成仕上加工を行った耐火断熱レンガの製造方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開昭５３−３９３０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、前記特許文献１に開示されている製造方法では、結合剤として耐火粘土を用いているために、得られる断熱レンガにはＳｉＯ２を多く含有しており、この為、上述の様な、耐食性の不足、及び再加熱収縮に起因する粉化発生の課題は、依然として残っていた。
【０００７】
本発明では、かかる諸課題を解決するために、高強度でも断熱性能が高く、さらに高耐食性でかつ再加熱収縮率が小さい断熱材の製造方法、およびその断熱材、窯炉容器、断熱材の施工方法、及び断熱材のリサイクル方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の要旨は、以下の通りである。
（１）純度９５質量％以上で最大粒径１００μｍ以下のマグネシアクリンカー粉末４〜１７質量部と、純度９９質量％以上で最大粒径３１０μｍ以下のアルミナ粉末７０〜８２質量部と、アルミナセメント１０〜２０質量部を加えて混合して、ＭｇＯを４〜１６質量部、Ａｌ２Ｏ３を８０〜９３質量部、ＣａＯを２〜４質量部の範囲とし、かつ、ＭｇＯ：Ａｌ２Ｏ３の質量比を１：５〜２５としたのち、
気孔形成材を添加し、熱処理を行うことを特徴とする断熱材の製造方法。
（２）気孔形成材に加えて、過酸化水素水、又は、過酸化水素水と製泡剤を添加し、鋳込み成形することにより、鋳込み面から垂直方向に見掛け気孔率を連続的または段階的に変化させた後、熱処理を行うことを特徴とする（１）に記載の断熱材の製造方法。
【０００９】
（３）ＭｇＯが４〜１６質量部、Ａｌ２Ｏ３が８０〜９３質量部、ＣａＯが２〜４質量部の範囲で、かつ、ＭｇＯ：Ａｌ２Ｏ３の質量比が１：５〜２５であり、見掛け気孔率が５０容量％以上、３５０℃における熱伝導率が０．７Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下、圧縮強度が５ＭＰａ以上、１５００℃における再加熱収縮率が−０．０５％以上であることを特徴とする断熱材。
（４）見掛け気孔率が連続的または段階的に変化していることを特徴とする（３）に記載の断熱材。
【００１０】
（５）煉瓦状又はパネル状に成形加工された（３）又は（４）に記載の断熱材が少なくとも一部に張り付けられたことを特徴とする窯炉容器。
（６）前記断熱材に設けられた固定用孔を介して、ボルトで窯炉容器の鉄皮に該断熱材が固定され、かつ、該ボルト頭部が耐火キャスタブル又はモルタルで被覆されていることを特徴とする（５）に記載の窯炉容器。
【００１１】
（７）（３）または（４）に記載の断熱材を、窯炉容器の少なくとも一部に張り付ける断熱材の施工方法であって、
前記断熱材を煉瓦状またはパネル状に成形加工し、
該断熱材に固定用孔を設け、該孔を介してボルトで窯炉容器の鉄皮に該断熱材を固定し、
該ボルト頭部を耐火キャスタブル又はモルタルで被覆することを特徴とする断熱材の施工方法。
（８）（５）または（６）に記載の窯炉容器で熱間で使用された断熱材の廃材を、耐火原料として活用することを特徴とする断熱材のリサイクル方法。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、高耐食性でしかも高強度の断熱材が製造可能となる。従って、本発明の断熱材を窯炉容器の一部又は全面に張り付けることにより、窯炉容器の永久張りや準永久張りとして適用することができるため、窯炉容器の鉄皮からの放熱が抑制され、省エネが実現可能となるばかりでなく、ウェア材の損耗時に本発明のライニングを施すことにより、漏銑・漏鋼の防止強化が図れる。
【００１３】
また、本発明の断熱材は、再加熱収縮率が小さいため、溶融金属容器の加熱冷却を繰り返しても、線収縮が起因と考えられる粉化及び亀裂の発生を抑制でき、長寿命化が図れる。
一方、これまで一般に永久張り材や準永久張り材についてはリサイクルされていなかったが、本発明の断熱材は、素材そのものが十分に熱履歴を受け容積変化が無くなっており、しかもアルミナ−スピネル質となっているため、高耐火性骨材としてリサイクルが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
前記の通り、断熱材を製造するに際して従来から行われていた方法では、得られた断熱レンガにＳｉＯ２を多く含有していることにより、耐食性が不足する等の課題があったため、本発明者は、ＳｉＯ２を極力含有させない様にすることに着目して、耐火粘土の代わりにアルミナセメントを用いることで、高強度や高耐食性を確保できる上に、高温時の再加熱収縮を抑えることも可能であることを新たに見出した。
【００１５】
具体的には、耐火粘土の代わりにアルミナセメントを用いることで、以下の２点が改良された。
第１点は、ＳｉＯ２成分を結合剤として意図的に配合することがなく、一般耐火煉瓦と同等、又はそれ以上に耐食性の向上が図られ、熱間での強度も向上した。
第２点は、アルミナセメント中のＣａＯ成分の反応によって生じる膨張性を利用し、高温時の再加熱収縮を抑えることも可能になった。この高温時の膨張反応により、実炉使用時に目地が開かなくなるため、目地からの湯差しを防ぐ効果がある。
以下、本発明の構成について詳細に説明する。
【００１６】
本発明のアルミナ−スピネル質耐火断熱材の製造に際し、純度９５質量％以上で最大粒径１００μｍ以下のマグネシアクリンカー粉末４〜１７質量部と、純度９９質量％以上で最大粒径３１０μｍ以下のアルミナ粉末７０〜８２質量部と、アルミナセメント１０〜２０質量部を加えて混合する。
ここで、混合した後の化学組成は、ＭｇＯを４〜１６質量部、Ａｌ２Ｏ３を８０〜９３質量部、ＣａＯを２〜４質量部の範囲とし、かつ、ＭｇＯ：Ａｌ２Ｏ３の質量比を１：５〜２５となる様に配合する。
上記混合原料１００ｋｇに対して、気孔形成材を例えば１０〜２０Ｌ加えて混合し、所定の水を添加して混練したのち、鋳込み成形して脱型後、乾燥し、あるいは乾燥した後に次いでトンネルキルンで例えば１５００℃程度の条件で焼成する等の熱処理を行う。
気孔形成材としては、オガクズ、ポリスチレンなど焼成時に消失する可燃性物質、又はパーライト等の中空耐火粒子等が好ましい。
【００１７】
マグネシアクリンカー粉末およびアルミナ粉末の最大粒径の上限値を、それぞれ前記の如く規定したのは、それぞれ規定した最大粒径を超えるものを用いると、最大粒径が粗くなり過ぎて、スピネル化の生成反応を大幅に遅延させるため長時間の焼成を要し、不経済となるばかりか、一般的な耐火物製品に比べて、カサ比重と圧縮強さの相関性が低下するためである。
ここで、カサ比重と圧縮強さの相関については、通常、一般的な耐火物製品については、この相関性が高位であるため、カサ比重を把握することにより、圧縮強さの指標とすることができる。しかし、前記の通り、最大粒径が粗くなり過ぎると、カサ比重と圧縮強さの相関性が低下し、カサ比重を圧縮強さの指標とすることができないため、製造管理上、不都合となる。
従って、最大粒径の上限値を、それぞれ前記の如く規定することで、熱処理工程においてスピネルの生成反応を短時間で良好に行わせると共に、熱処理後のカサ比重と圧縮強さの相関を高位に安定させることができる。
【００１８】
また、マグネシアクリンカー粉末およびアルミナ粉末の粒径は、小さくても特に問題にはならないため、下限値は特に規定するものではなく、粉砕コスト等を考慮して、適宜設定するのが良い。
さらに、マグネシアクリンカー粉末およびアルミナ粉末の純度を、それぞれ前記の如く規定したのは、マグネシアクリンカーの純度が９５質量％未満であると、製法と出発原料上ＳｉＯ２、Ｆｅ２Ｏ３などが混入し、耐火性を低下させる要因となる。
一方、アルミナ粉末が純度９９質量％未満であると、アルカリ成分の混入が増え熱処理時のスピネル化反応により異常膨張が発生するためである。
【００１９】
また、原料の配合を、マグネシアクリンカー粉末４〜１７質量部と、アルミナ粉末７０〜８２質量部と、アルミナセメント１０〜２０質量部としたのは、熱処理時にマグネシアがアルミナと反応しスピネルを生成させ、アルミナと未反応でフリ−のマグネシアを残留させないためである。
【００２０】
次に、各原料を混合した後の化学組成について、ＭｇＯを４〜１６質量部としたのは、ＭｇＯが４質量部未満であると耐食性が劣り、１６質量部を超えると熱処理時に未反応のＭｇＯが残留し、消化の問題及び繰り返し熱処理時に容積安定性に欠けるためである。
Ａｌ２Ｏ３を８０〜９３質量部としたのは、アルミナセメント中のアルミナ成分も含め上記の理由によりＭｇＯとの配合比から設定したものである。
ＣａＯを２〜４質量部としたのは、アルミナセメント中のＣａＯ成分が２質量部未満だと強度発現が弱く亀裂破損を招き、４質量部を超えると使用中に過焼結となるとともに耐食性が劣化するということによる。
【００２１】
さらに、ＭｇＯとＡｌ２Ｏ３の質量比と溶鋼耐食性との関係を調べた結果、ＭｇＯ：Ａｌ２Ｏ３の質量比が１：５〜２５の場合、耐食性が良好であった。
さらに、ＭｇＯ：Ａｌ２Ｏ３の質量比が１：５〜１３の範囲では、耐食性が最も高く、亀裂の発生や変形もなく、かつ焼結も良好であるため好ましい。
特に、ＭｇＯ：Ａｌ２Ｏ３の質量比が１：５〜８の範囲では、１５００℃における再加熱収縮率がわずかに膨張するため、より好ましい。
【００２２】
本発明の原料の配合において、マグネシアクリンカーと焼結アルミナの一部を、本製品の切削粉に置換することも何等差し支えない。
また、焼結アルミナの一部を仮焼アルミナに置き換えると、熱処理温度を緩和することができるため、好ましい。
さらに、本発明のアルミナ−スピネル質耐火断熱材の製造において、スピネル化促進のための鉱化剤、例えば弗化アルカリ、炭酸リチウム、ホウ酸等を添加することは何等差し支えない。
【００２３】
本発明のアルミナ−スピネル質耐火断熱材は、ＭｇＯが４〜１６質量部、Ａｌ２Ｏ３が８０〜９３質量部、ＣａＯが２〜４質量部の範囲で、かつ、ＭｇＯ：Ａｌ２Ｏ３の質量比が１：５〜２５であり、見掛け気孔率が５０容量％以上、３５０℃における熱伝導率が０．７Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下、圧縮強度が５ＭＰａ以上、１５００℃における再加熱収縮率が−０．０５％以上である。
ここで、ＭｇＯが４〜１６質量部、Ａｌ２Ｏ３が８０〜９３質量部、ＣａＯが２〜４質量部の範囲で、かつ、ＭｇＯ：Ａｌ２Ｏ３の質量比が１：５〜２５と規定した理由は、上述の通りである。
また、ＳｉＯ２は不可避不純物として混入する程度のものは、許容できるが、極力含有させないことが好ましい。
【００２４】
次に、見掛け気孔率を５０容量％以上としたのは、５０容量％未満であると必然的に熱伝導率が上昇し断熱性を損なうということによる。
見掛け気孔率の上限値は、特に規定するものではないが、強度を考慮すると、７０容量％以下とすることが好ましい。
また、３５０℃における熱伝導率を０．７Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下としたのは、マグネシア質耐火断熱材の熱伝導率１.３Ｗ／（ｍ・Ｋ）、アルミナ質耐火断熱材の熱伝導率１．０Ｗ／（ｍ・Ｋ）に比べて大幅に小さく、その耐食性と併せて、混銑車、転炉、溶銑・溶鋼鍋、脱ガス炉及びタンディシュ等の溶融金属を取り扱う炉の断熱材として使用することにより、優れた断熱効果を発揮し、大幅にエネルギーを節約することが出来るからである。尚、熱伝導率の下限値は、特に規定するものではないが、強度を考慮すると、０．２Ｗ／（ｍ・Ｋ）以上とすることが好ましい。
【００２５】
また、圧縮強度を５ＭＰａ以上としたのは、従来強度的に安定使用して来ているＪＩＳ規格の断熱煉瓦のＡ、Ｂ、Ｃ類と同等以上となることを考慮したことによる。
圧縮強度の上限値は、高いほど好ましいため、特に規定するものではない。
さらに、１５００℃における再加熱収縮率を−０．０５％以上としたのは、使用時に収縮亀裂が発生せずに且つ膨張性目地モルタルにてパネル間に隙間を発生させないことが可能であるということによる。再加熱収縮率の上限値は、特に規定するものではないが、−０．０１％以下とすることが好ましい。
【００２６】
本発明の別の形態として、上記の本発明の方法を行うに際し、気孔形成材に加えて、過酸化水素水、又は、過酸化水素水と製泡剤を添加し、鋳込み成形することにより、鋳込み面から垂直方向に見掛け気孔率を連続的または段階的に変化させた後、熱処理を行うことでも良い。
具体的には、例えば、まず水だけで混練後、過酸化水素水、又は、過酸化水素水と製泡剤を添加し、均一混合し、その後４５℃の乾燥器に入れ２４時間養生硬化させる。その後、更に乾燥、焼成を行う。
また、製泡剤としては、発泡する泡を微細なまま安定にするものであれば特に限定されるものではないが、例として、ステアリン酸亜鉛、ステアリン酸カルシウム、ステアリン酸アルミニウム、マイレン酸亜鉛、マイレン酸カルシウムなどの脂肪酸金属塩、ひまし油系の界面活性剤、ガゼインなど動物系蛋白質等を用いることができる。
【００２７】
この様な方法により、見掛け気孔率が連続的または段階的に変化している断熱材（以降、傾斜材と記載することがある。）を得ることができる。
この傾斜材は、溶銑、溶鋼に近い稼動面側では緻密とし、より耐食性が高く鉄皮側では見掛け気孔率が高く熱伝導率が低い為に断熱性を保持できるという利点があり、溶銑、溶鋼を保持する窯炉設備の永久張りや準永久張り等に用いることができる。
【００２８】
本発明の断熱材を、窯炉容器の少なくとも一部に張り付ける断熱材の施工方法は、断熱材を煉瓦状またはパネル状に成形加工し、該断熱材に固定用孔を設け、該孔を介してボルトで窯炉容器の鉄皮に該断熱材を固定し、該ボルト頭部を耐火キャスタブル又はモルタルで被覆して施工しても良い。
ここで、ボルト頭部を被覆する耐火キャスタブル、又は高アルミナ系プラスチック材等の材料のものが好適である。
【００２９】
この様な施工方法によれば、本発明の断熱材が煉瓦状またはパネル状に成形加工されたものを、窯炉容器の一部又は全面について、永久張り又は準永久張り用の耐火物として適用できるため、築炉作業の簡素化及び窯炉容器の傾動や反転時の脱落防止を実現できるという利点がある。
また、この断熱材に設けられた固定用孔を介して、ボルトで窯炉容器の鉄皮に該断熱材が固定され、かつ、該ボルト頭部が耐火キャスタブル又はモルタルで被覆されているので、煉瓦施工のように目地部に溶銑・溶鋼が差し込むような漏れには至らないと同時に局部的な損傷部の交換が熟練を要せずに可能であるという利点がある。
【００３０】
また、本発明の断熱材は、前記の窯炉容器で熱間で使用され、所定時間使用された後に寿命を迎え、廃材となってしまう。
一般に、永久張り材又は準永久張り材についてはＳｉＯ２成分の高いろう石質煉瓦やシャモット質煉瓦のために、リサイクルされていなかった。
しかし、本発明の断熱材の廃材は、素材そのものが十分に熱履歴を受け容積変化が無くなっており、しかもアルミナ−スピネル質となっているため、高耐火性骨材として活用することが可能となる。従って、この廃材を粉砕および整粒することで、耐火原料としてリサイクルすることができる。
耐火原料は、例えばウェア材や吹付け補修材等にリサイクルすることができる。
【実施例】
【００３１】
（実施例１）
純度９５質量％で最大粒径１００μｍ（全通）のマグネシアクリンカー粉末を１３質量部、純度９９質量％で最大粒径３１０μｍ（全通）の焼結アルミナを２２質量部、仮焼アルミナの粗粉平均粒径５０μｍを２０質量部、仮焼アルミナの微粉平均粒径４μｍを３０質量部に、アルミナセメント１５質量部を添加したのち、気孔形成材として前記混合原料１００ｋｇに対して発泡ポリスチレンを１５Ｌ添加混合し、添加水分２９質量部を加えて混練後、内寸２５０ｍｍ×１３０ｍｍ×８５ｍｍに流し込み成型し脱型後、ドライヤーで乾燥させたのちトンネルキルンで１５００℃で焼成した。
【００３２】
得られた実施例１に係るアルミナ−スピネル質耐火断熱材の物性は、下記表１の通り、見掛け気孔率が５０容量％以上、３５０℃における熱伝導率が０．７Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下、圧縮強度が５ＭＰａ以上、１５００℃における再加熱収縮率が−０．０５％以上とすることができた。尚、各物性値の測定は、下記表１に示されるＪＩＳに準拠して行なった。
【００３３】
【表１】
2008013430.tif 000002
【００３４】
（実施例２）
純度９５質量％で最大粒径１００μｍ（全通）のマグネシアクリンカー粉末１５質量部、純度９９質量％で最大粒径３１０μｍ（全通）の焼結アルミナ２０質量部、仮焼アルミナの粗粉平均粒径５０μｍを２４質量部、仮焼アルミナの微粉平均粒径４μｍを２８質量部に、アルミナセメント１３質量部を添加したのち、気孔形成材として前記混合原料１００ｋｇに対して発泡ポリスチレンを１７Ｌ添加混合し、添加水分２９質量部を加えて混練後、内寸２５０ｍｍ×１３０ｍｍ×８５ｍｍに流し込み成型し脱型後、ドライヤーで乾燥させたのちトンネルキルンで１５００℃で焼成した。
【００３５】
得られた実施例２に係るアルミナ−スピネル質耐火断熱材の物性は下記表２の通り、見掛け気孔率が５０容量％以上、３５０℃における熱伝導率が０．７Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下、圧縮強度が５ＭＰａ以上、１５００℃における再加熱収縮率が−０．０５％以上とすることができた。
【００３６】
【表２】
2008013430.tif 000003
【００３７】
（スラグ回転侵食法による評価）
実施例１及び実施例２で製造された断熱材と一般耐火煉瓦との耐食性試験を、スラグ回転侵食法（例えば、耐火物手帳‘99．Ｐ．64耐火物技術協会編（1999）を参照）を用いて比較した。試験条件としては、ガスバーナ温度を１５５０℃に調節し、４時間、塩基度（質量ベースでＣａＯ／ＳｉＯ２）が３．２の溶鋼鍋スラグを投入して、損耗量を調査した。尚、比較例として用いた一般耐火煉瓦は、アルミナ−スピネル質、高アルミナ質、ろう石質のものを採用した。実施例１、２及び比較例の評価結果を表３に示す。
【００３８】
【表３】
2008013430.tif 000004
【００３９】
この結果によれば、実施例１及び実施例２に係る耐火断熱材は、見掛け気孔率が５０容量％以上、３５０℃における熱伝導率が０．７Ｗ／（ｍ・Ｋ）以下、圧縮強度が５ＭＰａ以上、１５００℃における再加熱収縮率が−０．０５％以上と優れた断熱特性を有するとともに耐食性にも優れ、亀裂防止の観点からも非常に優れた特性を示していた。
これに対し、比較例のアルミナ−スピネル質耐火煉瓦では、熱伝導率は満足するものの、強度特性や再加熱収縮率が大きく侵食試験後の亀裂発生を招いていた。
一方、比較例の高アルミナ質耐火煉瓦、ろう石質耐火煉瓦では熱伝導率の点で断熱性を満足出来ていない。
【００４０】
（実施例３）
実施例１の配合の原料に、気孔形成材として前記混合原料１００ｋｇに対して発泡ポリスチレン３Ｌを添加混合し、添加水分２９質量部を加えて混練後、発泡剤として過酸化水素水（濃度１０質量％）５質量部を速やかに添加し、均一になった段階で、養生温度を３０℃に保持し、鋳込み方向に見掛け気孔率を連続的に変化させ厚み６０ｍｍ、高さ４００ｍｍ、幅５００ｍｍのパネル板を製作した。
その結果、実施例３に係るパネル板の稼動面側約３０ｍｍの見掛け気孔率は５８％で、背面では７０％であった。
【００４１】
この実施例３に係るパネル板を３００トン溶鋼鍋の永久張り材に適用した。この結果、３００回（溶鋼の受け入れと払い出しを１回とする）後に寿命を迎えた際にも、溶鋼漏れはなく、永久張りの損傷もなく適用が出来た。
この間の溶鋼温度ロスについては、一般のろう石質煉瓦を適用した場合と比較し、溶鋼受鋼から鋳造完了までの溶鋼温度低下が、一炉代通じて平均５．５℃／ヒ−ト、少ないことが判った。
【００４２】
（実施例４）
次に、前記の実施例３に適用した永久張り材の一部を解体回収し、破砕、磁選後、１〜３ｍｍ粒度を篩で調整し、アルミナ−スピネル質の湿式吹き付け材へ、外掛けで１５質量％添加し、溶鋼鍋側壁に適用した。
その結果、リサイクル材を適用していない湿式吹き付け材を用いた場合と比べ、遜色ない耐用を示した。すなわち、リサイクル材を含まないアルミナ−スピネル質の湿式吹き付け材の耐用性が平均２０ヒ−トに対し、本発明のリサイクル材を１５質量％添加した湿式吹き付け材の耐用性が平均２０ヒ−トの耐用回数を示し、補修材原単位低減に寄与出来た。