專(zhuān)利名稱(chēng)：：非沉淀性耐火灰漿的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種涂敷在高溫下使用的爐壁面或耐火磚等的陶瓷表面或砌縫部分等處的具有耐火性的灰漿，特別涉及在長(zhǎng)期保管性和涂敷性上優(yōu)越的非沉淀性耐火灰漿。
背景技術(shù)：
：一般來(lái)說(shuō)，灰漿是將包含水泥或石灰的粉末原料與作為溶劑的水混合后的材料，是利用因水合反應(yīng)而固化的材料。因此，一般是在要使用之前混入水進(jìn)行涂敷，與水混練后的可涂敷的時(shí)間非常短，混練后必須立刻使用。另夕卜，如專(zhuān)利文獻(xiàn)l所示，周知也有不使用涂敷在陶瓷構(gòu)造體等的表面的水泥的灰漿。該專(zhuān)利文獻(xiàn)1的灰漿是由微細(xì)的陶瓷粒子與作為溶劑的水和硅溶膠構(gòu)成的，但與溶劑混練后過(guò)一段時(shí)間，陶瓷粒子就會(huì)沉淀，隨之粘度上升，涂敷性降低，由此，需要在與溶劑混合后迅速涂敷。另夕卜，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2所示的耐火灰漿中是根據(jù)氫氧化鎂的量來(lái)體現(xiàn)耐腐蝕性，但過(guò)一段時(shí)間后，有沉淀和粘性變化的問(wèn)題。這樣，現(xiàn)有的灰漿的問(wèn)題是在要即將使用之前與溶劑混練，需要在涂敷現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行混練作業(yè)，不能長(zhǎng)期保管，混練的部分必須使完等。除此之外，一般的耐火灰漿還有如下問(wèn)題通過(guò)涂敷后的干燥和燒制易收縮，在涂敷面上易發(fā)生微細(xì)的裂紋，或易產(chǎn)生縫隙。專(zhuān)利文獻(xiàn)l:特開(kāi)2004-231506號(hào)公報(bào)專(zhuān)利文獻(xiàn)2:特開(kāi)平3-75275號(hào)公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是解決上述現(xiàn)有問(wèn)題，提供一種非沉淀性耐火灰漿，其在與溶劑混練后即便長(zhǎng)期保存，涂敷性也不會(huì)降低，不需要在涂敷現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行的混練作業(yè)。另外，本發(fā)明的其他的目的是提供一種非沉淀性耐火灰漿，其在涂敷后干燥、燒制了時(shí)的尺寸變化率小，在涂敷面上不會(huì)產(chǎn)生裂紋或縫隙。為解決上述問(wèn)題而成的本發(fā)明的技術(shù)方案1的非沉淀性耐火灰漿的特征在于，包含100份陶瓷粉末、0.5-1.5份粘土礦物、膠體狀氧化物溶液，全固態(tài)成分中的Ca含有率按氧化物換算為0.01~0.5%(質(zhì)量％)，具有觸變特性。另外，在本說(shuō)明書(shū)中，"份"都意味著"質(zhì)量份"。在本發(fā)明的技術(shù)方案2中，陶瓷粉末的中位徑優(yōu)選為10-50jam。另外，在本發(fā)明的技術(shù)方案3中，為了縮小涂敷后的尺寸變化率，陶瓷粉末中的0.1~5jum的粒子含有率優(yōu)選為1~20%。另外，在本發(fā)明的技術(shù)方案4中，陶瓷粉末優(yōu)選為堇青石、莫來(lái)石、氧化鋁、炭化硅中的任一種。進(jìn)而，在本發(fā)明的技術(shù)方案5中，優(yōu)選初期粘度X(dPa's)為70~300,7天后的粘度Y(dPa's)在由公式Y(jié)=AX+30表示時(shí)，A在0.7~0.9的范圍。進(jìn)而，在本發(fā)明的技術(shù)方案6中，膠體狀氧化物溶液優(yōu)選為硅溶膠或氧化鋁溶膠。本發(fā)明的非沉淀性耐火灰漿與專(zhuān)利文獻(xiàn)1的灰漿同樣，都含有陶瓷粉末和作為膠體狀氧化物溶液的硅溶膠，但通過(guò)使其含有0.5-1.5份的粘土礦物，且全固態(tài)成分中的Ca含有率按氧化物換算為0.01-0.5%，具有觸變特性，在使用時(shí)只要力口以振動(dòng)或攪拌，立刻就恢復(fù)流動(dòng)性。由此，在混練后即便經(jīng)過(guò)很長(zhǎng)時(shí)間，涂敷性也不會(huì)降低。另外，本發(fā)明的非沉淀性耐火灰漿如技術(shù)方案3所述，通過(guò)使陶瓷粉末中的0.1~5nm的粒子含有率為1~20%，能夠使涂敷后的干燥或燒制造成的尺寸變化率縮小到0.2%以下，在涂敷面上不會(huì)產(chǎn)生裂紋或縫隙。圖1是顯示粘度的歷時(shí)變化的圖。圖2是顯示技術(shù)方案5的范圍的圖。具體實(shí)施例方式以下顯示本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式。本發(fā)明的非沉淀性耐火灰漿基本上是在陶瓷粉末中添加膠體狀氧化物溶液和作為溶劑的水進(jìn)行混練。陶瓷粉末是體現(xiàn)耐熱性和強(qiáng)度所必須的成分，優(yōu)選選自堇青石、莫來(lái)石、氧化鋁、炭化硅中的任一種。在將本發(fā)明的耐火性灰漿作為堇青石制的陶瓷多孔體的表面涂層材料而使用時(shí)，當(dāng)然應(yīng)該選擇熱膨脹系數(shù)一致的堇青石。這些堇青石粉末使用中位徑為10~50jum范圍的粉末。如果中位徑小于該范圍，則因流動(dòng)性惡化而使所需要的溶劑過(guò)多，另外，尺寸變化率也變大，在涂敷面易發(fā)生裂紋。反之，如果中位徑大于該范圍，則流動(dòng)性和長(zhǎng)期保存后的涂敷性惡化。另外，中位徑的測(cè)定方法規(guī)定在JISR1627-1997中。如上，本發(fā)明的非沉淀性耐火灰漿是以陶瓷粉末為主要成分，不是利用水泥的水合反應(yīng)，所以，為了體現(xiàn)結(jié)合陶乾粉末間的粘合劑功能，使用如硅溶膠的膠體狀氧化物溶液。硅溶膠是使二氧化硅微粒子在水中懸浮的粘性液體。其自身也含有30~90%左右的水分，但要進(jìn)一步添加水進(jìn)行混練。其混合比率為相對(duì)于100份陶瓷粉末，硅溶膠+水為50~70份左右。由此，能夠得到以陶瓷粉末為主要成分的耐火灰漿，但僅此還不能得到長(zhǎng)期保存性，由此，要使本發(fā)明的非沉淀性耐火灰漿含有0.5~1.5份的粘土礦物，并使全固態(tài)成分狀的Ca含有率按氧化物換算為0.01~0.5%，具有觸變特性。粘土礦物是硅酸鎂鋁，通過(guò)添加0.51.5份，防止陶資粉末的沉淀，提高長(zhǎng)期保存后的涂敷性。另外，在本發(fā)明中，將全固態(tài)成分狀的Ca含有率抑制在按氧化物換算為0.01~0.5%的4效量上。為此，不宜使用廉價(jià)的粘土等天然原料。即如果使用天然的粘土，則耐火灰漿中的Ca含有率很容易超過(guò)1%。另外，由于水泥系的耐火灰漿作為必要成分包含CaO,所以，會(huì)含有大量的Ca。觸變特性是指如果施加力則粘度降低，如果放置則粘度會(huì)隨時(shí)間經(jīng)過(guò)而上升的性質(zhì)，本發(fā)明的非沉淀性耐火灰漿在使用時(shí)如果施加外力進(jìn)行攪拌，則能夠迅速恢復(fù)低粘性。該觸變性在Ca含有率多的耐火灰漿中不能發(fā)揮，在以往的Ca含有率超過(guò)1°/。的耐火灰漿中不能發(fā)揮。在本發(fā)明中，由于除了粘土礦物以外不可能混入Ca，所以，能夠?qū)a含有率控制在0.01~0.5%的范圍。另外，將Ca含有率按氧化物換算規(guī)定為0.01~0.5%，這是因?yàn)槿绻^(guò)此，觸變特性會(huì)降低，另外如果不到O.Ol,就必須提高原料的純度，不經(jīng)濟(jì)。CaO的含有率的測(cè)定能夠依據(jù)JISR2212-l進(jìn)行。除此之外，為了提高強(qiáng)度，優(yōu)選在本發(fā)明的耐火灰漿中添加IO份以下的陶資纖維，或添加0.1~0.3份左右的有機(jī)質(zhì)或無(wú)機(jī)質(zhì)的粘合劑。如上所述，由于本發(fā)明的非沉淀性耐火灰漿具有觸變特性，所以，即便長(zhǎng)期保存也能夠抑制粘度的歷時(shí)變化，得到良好的涂敷性。即如技術(shù)方案5所示，如果將初期粘度作為X(dPa's)、7天后的粘度為Y(dPa's)，則X為70-300,由Y-AX+30的公式表示時(shí)的梯度A的值在0.7-0.9的范圍。另外，在現(xiàn)有的耐火灰漿中，初期粘度X是同樣的，但梯度A的值大大超過(guò)1。圖1和圖2是顯示該關(guān)系的圖，是橫軸為初期粘度X、豎軸為7天后的粘度Y的圖。耐火灰漿的粘度測(cè)定是例如使用RION社制粘度計(jì)(VT-04F)3號(hào)杯、2號(hào)回轉(zhuǎn)器，在測(cè)定溫度20。C下進(jìn)行的。圖2的框內(nèi)顯示按Y=AX+30的公式表示時(shí)的梯度A的值為0.7-0.9的范圍，該范圍以外的耐火灰漿例如在6個(gè)月以后使用時(shí)，不能得到適于涂敷的粘度，不能得到良好的涂敷性。通過(guò)上述的構(gòu)成，本發(fā)明的非沉淀性耐火灰漿能夠得到如下效果與溶劑混練后，即便長(zhǎng)期保存涂敷性也不降低，因此不需要在涂敷現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行混練作業(yè)，但是，為了進(jìn)一步縮小涂敷后的尺寸變化率，消除涂敷面上產(chǎn)生裂紋或縫隙的可能性，需要減少作為主要成為的陶瓷粉末中的微粉量。這是因?yàn)樯鲜龅奈⒎鄣奶沾煞勰](méi)有作為防止尺寸變化的強(qiáng)度部件的功能，為了使涂敷后的尺寸變化率為0.2%以下，優(yōu)選使陶瓷粉末中的0.1-0.5Hm的粒子的含有率為1~20%。涂敷后的尺寸變化率的測(cè)定是依據(jù)JISR2007-1993,按將110。C干燥品加熱到1000。C來(lái)測(cè)定尺寸變化的方法測(cè)定的。如此，只要使0.15jum的粒子含有率為1~20%,則在中位徑接近10Mm的場(chǎng)合，也能夠使尺寸變化率為0.2%以下。由此，能夠消除在涂敷面上產(chǎn)生裂紋或縫隙的可能性。實(shí)施例如表1所示，將相對(duì)于100份陶瓷粉末，將28~32份的硅溶膠或氧化鋁溶膠、07份的陶瓷纖維、0.1~0.2份的粘合劑與2730份的水進(jìn)行混練，測(cè)定了剛混練后的初期粘度X、7天后的粘度Y、按Y-AX+30的公式表示時(shí)的梯度A的值、6個(gè)月后使用時(shí)的涂敷性、IOO(TC下的尺寸變化率、涂敷面的裂紋發(fā)生數(shù)量等，顯示在表l中。另外，涂敷性的評(píng)價(jià)及涂敷面的裂紋發(fā)生數(shù)量的評(píng)價(jià)是在堇青石制陶瓷多孔體的表面涂敷耐火灰漿來(lái)進(jìn)行的。表l<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>另夕卜，在表2中的比較例1~4中顯示技術(shù)方案1的數(shù)值限定以外的例子，在比較例5~6中顯示技術(shù)方案2的數(shù)值限定以外的例子。進(jìn)而在比較例7~8中顯示了技術(shù)方案3的數(shù)值限定以外的例子。另外，粘度的測(cè)定是用上述的RION社制粘度計(jì)進(jìn)行的，中位徑的測(cè)定是依據(jù)JISR1627-1997,CaO的含有率的測(cè)定是依據(jù)JISR2212-1,涂敷后的尺寸變化率的測(cè)定是依據(jù)JISR2207-1993進(jìn)行的。表2<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>如該實(shí)施例的數(shù)據(jù)所示，本發(fā)明的非沉淀性耐火灰漿的初期粘度與7天后粘度的差小，混合后經(jīng)過(guò)了6個(gè)月后的涂敷性也良好。另外，1000。C以下的尺寸變化率也小，涂敷面的裂紋發(fā)生數(shù)量也少。與此不同，比較例14的經(jīng)過(guò)6個(gè)月后的涂敷性和涂敷面的裂紋發(fā)生數(shù)量都不好，比較例5~6的經(jīng)過(guò)6個(gè)月后的涂敷性和涂敷面的裂紋發(fā)生數(shù)量也不太好，比較例7~8的經(jīng)過(guò)6個(gè)月后的涂敷性雖然良好，但涂敷面的裂紋發(fā)生數(shù)量不好。權(quán)利要求1.一種非沉淀性耐火灰漿，其特征在于含有100份陶瓷粉末、0.5～1.5份粘土礦物和膠體狀氧化物溶液，全部固態(tài)成分中的Ca按氧化物換算的含有率為0.01～0.5％，具有觸變特性。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非沉淀性耐火灰漿，其特征在于陶瓷粉末的中位徑為10~50jum。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的非沉淀性耐火灰漿，其特征在于陶瓷粉末中的0.1~5um的粒子含有率為1~20%。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非沉淀性耐火灰漿，其特征在于陶瓷粉末為堇青石、莫來(lái)石、氧化鋁、炭化硅中的任一種。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非沉淀性耐火灰漿，其特征在于初期粘度X為70~300dPa.s，7天后的粘度Y以Y=(AX+30)dPa.s的公式表示時(shí)，A在0.7~0.9的范圍。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的非沉淀性耐火灰漿，其特征在于膠體狀氧化物溶液為硅溶膠或氧化鋁溶膠。全文摘要本發(fā)明提供一種非沉淀性耐火灰漿，混練后即便長(zhǎng)期保存涂敷性也不降低，涂敷后的尺寸變化率小，涂敷面上不會(huì)發(fā)生裂紋或縫隙。本發(fā)明的非沉淀性耐火灰漿的特征在于含有堇青石、莫來(lái)石、氧化鋁、炭化硅等的陶瓷粉末100份、粘土礦物0.5～1.5份以及膠體狀氧化物溶液，全固態(tài)成分中的Ca含有率按氧化物換算為0.01～0.5％，具有觸變特性。陶瓷粉末的中位徑優(yōu)選為10～50μm，為了縮小涂敷后的尺寸變化率，優(yōu)選使陶瓷粉末中的0.1～5μm的粒子的含有率為1～20％。文檔編號(hào)C04B35/66GK101456747SQ200810082829公開(kāi)日2009年6月17日申請(qǐng)日期2008年2月28日優(yōu)先權(quán)日2007年12月10日發(fā)明者古宮山常夫,山川治,本莊哲博,樋口陽(yáng)人申請(qǐng)人:日本礙子株式會(huì)社;Ngk阿德列克株式會(huì)社