(57)【要約】      （修正有）【課題】耐火物の湿式吹き付け施工方法において、硬化性を確保しつつノズル閉塞を防止でき、かつ保管時に沈降して固化するのを防止できる急結剤の提供。【解決手段】塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム及び炭酸カリウムから選択された少なくとも一種の粉末材料と、水酸化カルシウム粉とを含み、（前記少なくとも一種の粉末材料の質量／前記水酸化カルシウム粉の質量）が０．５〜３である粉末急結剤。粉末急結剤１００質量％中にＣ１２Ａ７を鉱物として含むカルシウムアルミネートを２０〜４０質量％含有することが好ましい粉末急結剤。更に粉末急結剤１００質量％中にデキストリンを２〜１５質量％含有することが、より好ましい粉末急結剤。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
耐火物の湿式吹き付け施工に用いられる粉末状の急結剤であって、
塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム及び炭酸カリウムから選択された少なくとも一種の粉末材料と、水酸化カルシウム粉とを含み、
（前記少なくとも一種の粉末材料の質量／前記水酸化カルシウム粉の質量）が０．５以上３以下である粉末急結剤。
【請求項２】
当該粉末急結剤１００質量％中に、Ｃ１２Ａ７を鉱物として含むカルシウムアルミネートを２０質量％以上４０質量％以下含有する請求項１に記載の粉末急結剤。
【請求項３】
当該粉末急結剤１００質量％中に、デキストリンを２質量％以上１５質量％以下含有する請求項１又は２に記載の粉末急結剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、耐火物の湿式吹き付け施工に用いられる粉末状の急結剤（粉末急結剤）に関する。
【背景技術】
【０００２】
耐火物による各種工業窯炉の内張りあるいはその補修の方法として、耐火物（不定形耐火物）を所要量の施工水分をもって予め混練した後、ノズルに圧送し、ノズル又はノズル手前で急結剤を添加して吹き付ける湿式吹き付け施工方法が知られている。
【０００３】
この湿式吹き付け施工方法に用いられる急結剤としては、従来、溶液状の急結剤、特にアルミン酸アルカリ塩又は珪酸アルカリ塩の溶液が一般的に用いられていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
しかし、アルミン酸アルカリ塩又は珪酸アルカリ塩の溶液は急結性に優れるが、苛性ソーダを含む高塩基度のために、直接触れると肌が、かぶれや、やけど状態となる。また、一部は吹き付け施工時にノズルからミスト状に浮遊し、これを吸引することで鼻炎を生じる。このように、その使用は作業安全性において問題があった。
【０００５】
このため、塩基度が低く安全性に優れた消石灰を用いたスラリー状の急結剤（例えば、特許文献２参照）や、水酸化カルシウムと塩化カルシウムとを組み合わせたスラリー状の急結剤が提案されている（例えば、特許文献３参照）。  
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１１８７６２号公報
【特許文献２】特開２００１−１１４５４２号公報
【特許文献３】特開２０１１−１６９４９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献２のスラリー状の急結剤において、その固形分である消石灰（水酸化カルシウム）の添加量が多量になる（濃度が高くなる）と、ノズル閉塞の危険性があった。一方、ノズル閉塞を回避するため水酸化カルシウムの添加量（濃度）を抑えると、硬化性が低下してしまう問題があった。
【０００８】
また、特許文献２及び特許文献３の急結剤は、いずれもスラリー状であるから、保管時に固形分が沈降して固化してしまうという問題もあった。特に特許文献３のように、塩化カルシウムを含む場合、固化しやすい。これに対して特許文献３では、その固形分である水酸化カルシウム粉の平均粒径及び比表面積を所定の範囲とすることで、固形分が沈降して固化することを抑制しようとしているが、スラリー状の急結剤である以上、保管時に固形分が沈降して固化するという問題を根本的に解消することはできない。
【０００９】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、耐火物の湿式吹き付け施工方法において、硬化性を確保しつつノズル閉塞を防止でき、かつ保管時に沈降して固化するのを防止できる急結剤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の一観点によれば、耐火物の湿式吹き付け施工に用いられる粉末状の急結剤であって、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム及び炭酸カリウムから選択された少なくとも一種の粉末材料と、水酸化カルシウム粉とを含み、（前記少なくとも一種の粉末材料の質量／前記水酸化カルシウム粉の質量）が０．５以上３以下である粉末急結剤が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の粉末急結剤は粉末状であるから、そもそも沈降するという現象がなく、従来のスラリー状の急結剤で問題となっていた保管時に沈降して固化するという問題を根本的に解消することができる。
【００１２】
また、本発明に粉末急結剤は、水酸化カルシウム粉に加え、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム及び炭酸カリウムから選択された少なくとも一種の粉末材料を含み、かつその質量比を前記のとおり適正な範囲とすることで、耐火物の湿式吹き付け施工方法において、硬化性を確保しつつノズル閉塞を防止できる。
【００１３】
すなわち、前述のとおりノズル閉塞を防止する点からは水酸化カルシウム粉の使用量を抑えるべきであるが、一方で水酸化カルシウム粉の使用量を抑えると硬化性を確保できなくなる。これに対して本発明では、前記の少なくとも一種の粉末材料を用いることで硬化性、特に凝集性を確保できる。これにより、硬化性を確保しつつノズル閉塞を防止できる。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の粉末急結剤は、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化マグネシウム及び炭酸カリウムから選択された少なくとも一種の粉末材料（以下「特定粉末材料」という。）と、水酸化カルシウム粉とを含み、（前記特定粉末材料の質量／前記水酸化カルシウム粉の質量）の質量比が０．５以上３以下であることを特徴とするもので、この質量比を前記範囲とすることで、前述の作用効果により、耐火物の湿式吹き付け施工方法において、硬化性を確保しつつノズル閉塞を防止できる。すなわち、質量比が０．５未満であると、材料（耐火物）の付着性を確保するに十分な量の急結剤を添加した際に、水酸化カルシウム粉の量が過剰となるために強度発現が急激になりすぎて、ノズル閉塞が発生する場合がある。また、質量比が３を超えると水酸化カルシウム粉の量が不足するために、強度発現が極端に遅くなり、実使用が困難になる。
【００１５】
前記特定粉末材料は、前述した凝集性をより有効に発揮させる点から、粉末急結剤１００質量％中に３質量％以上２０質量％の範囲で含有させることが好ましい。また、前記特定粉末材料としては、入手のしやすさ、価格及び安全性の点から塩化ナトリウムが最も好ましい。また、塩化ナトリウムは、塩化カリウム等に比べ硬化遅延作用が小さく、強度を早期に発現させることができる点からも好ましい。
【００１６】
水酸化カルシウム粉は、硬化性を確保しつつノズル閉塞を防止できるという本発明の効果を顕著に発揮させる点から、粉末急結剤１００質量％中に３質量％以上１５質量％の範囲で含有させることが好ましい。
【００１７】
本発明の粉末急結剤には、通常、前記特定粉末材料及び水酸化カルシウム粉に加え、アルミナ質、シリカ質、アルミナ−シリカ質、アルミナ−スピネル質、アルミナ−マグネシア質、アルミナ−カーボン質、アルミナ−炭化珪素質、アルミナ−炭化珪素−カーボン質、マグネシア質、マグネシア−カーボン質、カーボン質、炭化珪素質、窒化珪素質、ジルコニア質、カルシア質、ドロマイト質、クロミア質、クロミア−マグネシア質、マグネシア−ライム質及びマグネシア−アルミナ質からなる群から選ばれる１種又は２種以上の粉末状の耐火材料が含有される。これらの耐火材料は、不定形耐火物（本体材料）との混合性を確保する点から、粉末急結剤１００質量％中に３０質量％以上７０質量％の範囲で含有させることが適当である。
【００１８】
また、本発明の粉末急結剤は、当該粉末急結剤１００質量％中に、Ｃ１２Ａ７を鉱物として含むカルシウムアルミネートを２０質量％以上４０質量％以下含有することが好ましい。Ｃ１２Ａ７を鉱物として含むカルシウムアルミネートは速硬性に優れることから、これを粉末急結剤中に含有させることで、適切な強度発現効果を確保することができる。
【００１９】
さらに、本発明の粉末急結剤は、当該粉末急結剤１００質量％中に、デキストリンを２質量％以上１５質量％以下含有することが好ましい。このようにデキストリンを含有させることで、急激な強度発現を緩和させ、ノズル閉塞をより確実に防止することができる。一般的に耐火物の技術分野においてデキストリンは増粘剤として使用されるが、本発明の粉末急結剤おいてデキストリンは、湿式吹き付け施工時に水分を吸収する作用を奏し、水酸化カルシウム粉の水分との反応を遅らせることで、急激な強度発現を緩和させると推定され、この作用効果は一般的な増粘剤としての作用効果とは異なるものである。
【００２０】
なお、本発明の粉末急結剤は、以上の材料のほかにも、粉末珪酸ソーダ、石膏等を適宜含有しうる。
【実施例】
【００２１】
表１に示す配合による粉末急結剤を用いて不定形耐火物の湿式吹き付け施工を実施し、その施工性を評価した。湿式吹き付け施工では、不定形耐火物（本体材料）をフリーフロー値が１７０ｍｍ程度の状態になる水分にて混練したものを、ダブルピストンポンプにてノズル部まで圧送した。圧送速度は７０ｋｇ／ｍｉｎ程度とした。そして、圧送された材料に、別系統でエアー搬送された粉末急結剤をノズル部で混合して、被施工体を模したパネルに対して吹き付けを実施した。
【００２２】
施工性としては、以下の要領で（１）付着性、（２）硬化性及び（３）ノズル閉塞性を評価した。
（１）付着性
「施工対象としたパネルに付着した量／吹付時間から推定される吹付量」にて算出した付着率で評価した。
表１では、付着率が９５％以上を◎、付着率が９０％以上９５％未満を〇で表記した。
（２）硬化性
不定形耐火物（本体材料）と粉末急結剤を混練した後、プッシュコーンの貫入値が２０を超えるまでに要する時間で評価した。
表１では、８分未満を◎、８分以上１２分未満を○、１２分以上を×で表記した。
（３）ノズル閉塞性
「吹付終了後のノズル内壁の開口径（付着により減少）／ノズル内径」にて算出したノズル閉塞率で評価した。
表１では、ノズル閉塞率が５％以下を◎、ノズル閉塞率が５％超２０％以下を○、ノズル閉塞率が２０％超を×で表記した。
【００２３】
また、粉末急結剤の保管性として、各粉体急結剤を倉庫内にてパレット上に２ヶ月間保管して、材料内部の固化物の有無を確認した。
表１では、保管中に固化物が生成せず材料が変化しない場合を◎、保管中に材料が固化し使用できない場合を×で表記した。
【００２４】
そして、以上の評価に基づき総合評価を行った。表１では、各評価の全てが◎の場合を◎（優）、いずれか一つが○の場合を○（良）、いずれか一つが×の場合を×（不可）で表記した。
【００２５】
【表１】
2017095322.tif 000002
【００２６】
表１に示すように、本発明の範囲に属する実施例１〜１０の粉体急結剤は、総合評価が◎（優）又は○（良）であり、施工性（付着性、硬化性及びノズル閉塞性）、保管性のいずれも良好であった。
【００２７】
これに対して、比較例１は、粉体材料として塩化カルシウムを用いた例で、塩化カルシウムが吸湿性を有することから、保管性が悪かった。
比較例２は、（特定粉体材料／水酸化カルシウム）の質量比が小さい例で、水酸化カルシウムの量が過剰となった結果、ノズル閉塞が発生した。
比較例３は、（特定粉体材料／水酸化カルシウム）の質量比が大きい例で、水酸化カルシウムの量が不足した結果、硬化性が悪かった。