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公開番号2025072096
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-05-09
出願番号2023182615
出願日2023-10-24
発明の名称アルミニウム溶湯用不定形耐火組成物、及び不定形耐火物
出願人AGCセラミックス株式会社
代理人弁理士法人太陽国際特許事務所
主分類C04B 35/66 20060101AFI20250430BHJP(セメント;コンクリート;人造石;セラミックス;耐火物)
要約【課題】軽量で高い強度を有し、かつアルミニウムとの反応性が低い不定形耐火物を形成可能なアルミニウム溶湯用不定形耐火組成物、及び前記不定形耐火組成物により形成される不定形耐火物を提供する。
【解決手段】スピネルと、結合材と、フッ化カルシウム、炭化ホウ素、硫酸バリウム、フッ化アルミニウム、及びフッ化マグネシウムからなる群より選択される少なくとも1つの添加剤と、を含み、前記添加剤の量が、不定形耐火組成物の全質量に対して0.3～10質量%である、アルミニウム溶湯用不定形耐火組成物;並びに、これにより形成される不定形耐火物。
【選択図】なし
特許請求の範囲【請求項１】
スピネルと、結合材と、フッ化カルシウム、炭化ホウ素、硫酸バリウム、フッ化アルミニウム、及びフッ化マグネシウムからなる群より選択される少なくとも１つの添加剤と、を含み、
前記添加剤の量が、不定形耐火組成物の全質量に対して０．３～１０質量％である、アルミニウム溶湯用不定形耐火組成物。
続きを表示（約 580 文字）【請求項２】
前記不定形耐火組成物の全質量に対する前記スピネルの含有率が５０～９３質量％である、請求項１に記載の不定形耐火組成物。
【請求項３】
前記スピネルの嵩比重が１．６～３．０ｇ／ｃｍ
３
である、請求項１に記載の不定形耐火組成物。
【請求項４】
前記スピネルの気孔率が１０～４５体積％である、請求項１に記載の不定形耐火組成物。
【請求項５】
前記結合材がアルミナセメントを含む、請求項１に記載の不定形耐火組成物。
【請求項６】
前記不定形耐火組成物の全質量に対する前記結合材の含有率が７～４０質量％である、請求項１に記載の不定形耐火組成物。
【請求項７】
前記添加剤が、フッ化カルシウム、炭化ホウ素、及び硫酸バリウムからなる群より選択される、請求項１に記載の不定形耐火組成物。
【請求項８】
請求項１～７のいずれか１項に記載の不定形耐火組成物により形成される不定形耐火物。
【請求項９】
１１０℃及び８００℃での嵩比重が２．２０ｇ／ｃｍ
３
以下である、請求項８に記載の不定形耐火物。
【請求項１０】
１１０℃及び８００℃での圧縮強さが４０ＭＰａ以上である、請求項８に記載の不定形耐火物。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、アルミニウム溶湯用不定形耐火組成物、及び不定形耐火物に関する。
続きを表示（約 2,600 文字）【背景技術】
【０００２】
アルミニウム（アルミニウム単体及びアルミニウム合金を含む）と接触する溶解炉、保持炉、取鍋等に用いられるアルミニウム溶湯用不定形耐火組成物には、高い耐火性が求められる。また、アルミニウム溶湯用不定形耐火組成物は搬送設備に用いられ得ることから、不定形耐火物の軽量性に優れることも求められる。
【０００３】
特許文献１には、軽量耐火性原料、３～３０質量％のフッ化カルシウム、及び結合材からなるアルミニウム溶湯用軽量不定形耐火組成物が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開第２００７－１３１４７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
アルミニウム溶湯用不定形耐火組成物を用いて製造される不定形耐火物の軽量化を図る場合、軽量化に伴い強度が低下する傾向にあり、軽量性と強度を両立することは困難である。加えて、アルミニウム溶融物と不定形耐火物の反応性が高いと、両者の接触により不定形耐火物が劣化し、耐久性が低下してしまう。
かかる事情に鑑み、本開示は、軽量で高い強度を有し、かつアルミニウムとの反応性が低い不定形耐火物を形成可能なアルミニウム溶湯用不定形耐火組成物、及び前記不定形耐火組成物により形成される不定形耐火物の提供に関する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するための手段は、以下の態様を含む。
＜１＞スピネルと、結合材と、フッ化カルシウム、炭化ホウ素、硫酸バリウム、フッ化アルミニウム、及びフッ化マグネシウムからなる群より選択される少なくとも１つの添加剤と、を含み、
前記添加剤の量が、不定形耐火組成物の全質量に対して０．３～１０質量％である、アルミニウム溶湯用不定形耐火組成物。
＜２＞前記不定形耐火組成物の全質量に対する前記スピネルの含有率が５０～９３質量％である、＜１＞に記載の不定形耐火組成物。
＜３＞前記スピネルの嵩比重が１．６～３．０ｇ／ｃｍ
３
である、＜１＞又は＜２＞に記載の不定形耐火組成物。
＜４＞前記スピネルの気孔率が１０～４５体積％である、＜１＞～＜３＞のいずれか１項に記載の不定形耐火組成物。
＜５＞前記結合材がアルミナセメントを含む、＜１＞～＜４＞のいずれか１項に記載の不定形耐火組成物。
＜６＞前記不定形耐火組成物の全質量に対する前記結合材の含有率が７～４０質量％である、＜１＞～＜５＞のいずれか１項に記載の不定形耐火組成物。
＜７＞前記添加剤が、フッ化カルシウム、炭化ホウ素、及び硫酸バリウムからなる群より選択される、＜１＞～＜６＞のいずれか１項に記載の不定形耐火組成物。
＜８＞＜１＞～＜７＞のいずれか１項に記載の不定形耐火組成物により形成される不定形耐火物。
＜９＞１１０℃及び８００℃での嵩比重が２．２０ｇ／ｃｍ
３
以下である、＜８＞に記載の不定形耐火物。
＜１０＞１１０℃及び８００℃での圧縮強さが４０ＭＰａ以上である、＜８＞又は＜９＞に記載の不定形耐火物。
【発明の効果】
【０００７】
本開示によれば、軽量で高い強度を有し、かつアルミニウムとの反応性が低い不定形耐火物を形成可能なアルミニウム溶湯用不定形耐火組成物、及び前記不定形耐火組成物により形成される不定形耐火物が提供される。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本開示の実施形態を実施するための形態について詳細に説明する。但し、本開示の実施形態は以下の実施形態に限定されるものではない。以下の実施形態において、その構成要素（要素ステップ等も含む）は、特に明示した場合を除き、必須ではない。数値及びその範囲についても同様であり、本開示の実施形態を制限するものではない。
【０００９】
本開示において「～」を用いて示された数値範囲には、「～」の前後に記載される数値がそれぞれ最小値及び最大値として含まれる。
本開示中に段階的に記載されている数値範囲において、一つの数値範囲で記載された上限値又は下限値は、他の段階的な記載の数値範囲の上限値又は下限値に置き換えてもよい。また、本開示中に記載されている数値範囲において、その数値範囲の上限値又は下限値は、実施例に示されている値に置き換えてもよい。
本開示において各成分は該当する物質を複数種含んでいてもよい。組成物中に各成分に該当する物質が複数種存在する場合、各成分の含有率又は含有量は、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の物質の合計の含有率又は含有量を意味する。
本開示において各成分に該当する粒子は複数種含まれていてもよい。組成物中に各成分に該当する粒子が複数種存在する場合、各成分の粒子径は、特に断らない限り、組成物中に存在する当該複数種の粒子の混合物についての値を意味する。
本開示において、「アルミニウム」の語は、別段の指定がない場合、アルミニウム単体及びアルミニウム合金を包含する。
本開示において、２以上の好ましい態様の組み合わせは、より好ましい態様である。
【００１０】
＜不定形耐火組成物＞
本開示のアルミニウム溶湯用不定形耐火組成物（以下、単に「不定形耐火組成物」とも記す。）は、スピネルと、結合材と、フッ化カルシウム、炭化ホウ素、硫酸バリウム、フッ化アルミニウム、及びフッ化マグネシウムからなる群より選択される少なくとも１つの添加剤（以下、「特殊添加剤」とも記す。）と、を含み、前記添加剤の量が、不定形耐火組成物の全質量に対して０．３～１０質量％である。
ここで、前記「添加剤の量」は、特殊添加剤が１種類である場合には当該特殊添加剤の量を示し、特殊添加剤が２種類以上である場合は当該２種類以上の特殊添加剤の合計量を表す。
（【００１１】以降は省略されています）

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