不定形耐火材料的噴射施工方法、用于該方法的噴射材料及施工裝置的制作方法

專利名稱：不定形耐火材料的噴射施工方法、用于該方法的噴射材料及施工裝置的制作方法
技術領域：
本發明是關于高爐、流槽、混鐵車、轉爐、澆包、2次精煉爐、中間包、水泥回轉窯、廢棄物熔融爐、焚化爐、或者非鐵金屬容器等的各種金屬容器或窯爐的筑爐或修補時的不定形耐火材料的噴射施工方法、使用于該方法的噴射材料及施工裝置。
背景技術：
不定形耐火材料的噴射施工方法大體上可分成濕式施工法及干式施工法。
濕式施工法是一種將預先對材料添加施工水經混合成為漿液狀的不定形耐火材料施壓輸送，在前端噴嘴添加促凝劑等，進行噴射的施工法。另一方面，干式施工法則是一種在干燥狀態下，用空氣來運送不定形耐火材料，并用前端的噴嘴部注入施工水，進行噴射的施工法。
濕式施工法比干式施工法更能形成優良附著性的致密的耐火材料的噴射施工體，并且有施工時較少量產生塵埃等的效果。不過噴射時必須要有混合裝置或漿液壓送裝置，而且，裝置的構造既復雜又高價；另外，噴射作業后會有漿液狀不定形耐火材料附著在混合裝置或運送管內，其洗凈作業上費事的缺點。
相對于此，干式施工法則基本上是用前端噴嘴部，對在干燥狀態下用空氣來運送的耐火材料只注入施工水，所以噴射裝置既簡單又具優良作業性，不過由于在不對材料充分混入水分的狀態下進行噴射，因而會有噴射時發生多量的粉塵，且有噴射施工體的耐火材料組織也有不均的趨向，附著率、粘接強度以及耐腐蝕性都劣化。與濕式施工法作比較，由于混合效果低，水分用量多，故會有不容易得到致密的施工體的缺點。
因此，進行濕式施工法的改良，過去已對在運送材料的管的運送路徑內進行注水，利用在管內的材料彼此間或者材料與管內面沖撞進行混合來達到效果的干式施工法作過探討。該方法具有防止干式施工法的缺點，也就是防止發生粉塵，且提高噴射施工體的品質的優點。
例如，專利文獻1中記載了在噴射材料運送用壓縮空氣的配管以及噴射嘴的2處來添加水的噴射施工方法。還記載了在噴射材料運送用壓縮空氣中，作為預備混合將水予以噴霧。記載了通過如此使水在空氣中均勻分散來進行添加可以消除混合不足，可以使用短噴嘴，并能防止水分局部不均所引起材料附著在管內。認為該方法與只在噴射嘴處只添加水的情況作比較，確實會減少發生粉塵，具有防止材料附著在管內的效果。不過單是將水予以噴霧，難于將噴射材料均勻濕潤，不能得到良好的混合效果，因而與過去的干式施工法比較，實際上無法用低水分來進行致密的施工。
另外，專利文獻2中記載了對用空氣運送的不定形耐火組合物，在噴射嘴跟前就通過加水裝置流入，添加可以得到軟度作業性的施工水分量及壓縮空氣，再在噴射嘴部添加凝結劑或形狀保持劑來進行噴射施工的2階段注水方法。在此方法中記載了若是用高壓的壓縮空氣來添加施工水分，則借由該強力的攪拌作用，在短時間內，就能實現不定形耐火材料與水均勻混合。并記載了其結果，即，回彈損失所造成的環境惡化或水分增加所造成施工體的品質劣化等過去的干式法或半干式施工法所具有的問題點、或噴射裝置變復雜、不容易清潔、殘劑廢棄物量多等的問題都被解決。不過此施工法，由于注水中在噴射嘴跟前一次就添加成為漿液狀態程度的大量水分，故水分無法均勻分散到噴射材料中，而且達不到充分的混合效果。因而，存在很難獲得致密的施工體的問題。另外，為了要提高混合效果，也想到在更遠離噴射嘴的位置設置加水處，但運送管容易阻塞，還要耗費洗凈作業的工時。
再有，專利文獻3中記載，將含有耐火材料骨料、耐火性粉末、粘合劑、分散劑以及促凝劑的噴射材料，在粉末狀態下，順著氣流送入到運送管內，在運送管的中途注入全量的施工水，之后也以氣流(空氣)運送，通過噴射嘴進行噴射的噴射施工方法。而且，即使在運送管的中途注入全量的施工水而成為濕潤狀態之后，也不會有不定形耐火組合物組成附著在運送管那樣的粘性，視為達到與過去的濕式噴射施工方法相同程度的添加水分量及施工體的品質。
不過，用該方法進行測試得知，單是在運送管的中途注入全量的施工水，會有水相對于粉末材料特別是相對于材料中的超細粉原料的融合不良，混合狀態變為不充分，回彈損失及粉塵的增多而造成作業性的劣化，會有得不到穩定品質的噴射施工體的缺點。
因而，為了滿足作業性，無論如何都要增加水分量，由于位置不同，會發生水分量的參差不齊，水分過多的部位成為高氣孔率，相反地水會過少的部位成為粘合不充分，任何一種的部位都有達不到預定的耐用性的問題。另外，如果從遠離噴嘴孔的位置添加水分，則由于促凝劑的溶解而材料開始凝結，故存在增加所添加的水分量，而且增加洗凈運送管的繁瑣作業的問題。
另外，該專利文獻3中也記載了以預濕方式來添加水分，不過此方式是以防止塵埃發生效果為目的，僅添加該程度的水分則達不到預混合效果。
特開昭63-31562號公報[專利文獻2]特開平10-316478號公報[專利文獻3]特開2002-220288號公報發明內容本發明的課題是針對過去的用干式噴射法向材料運送管中添加水分的方法，提供避免材料附著在材料運送管，提高水分與噴射材料的混合效果，以低水分獲得致密的施工體的作業性優良的噴射施工方法及使用于該方法的噴射材料及其裝置。
本發明是一種在從材料供給機至前端噴射嘴的材料運送管上設有1次注水器，并且在前端噴射嘴跟前設有2次注水器，從各個注水器對材料運送管內所運送的噴射材料進行注水的不定形耐火材料的噴射施工方法，其特征為前述1次注水器為隔著間距設置在前述2次注水器的上游側，從1次注水器添加全部施工水的10～50質量％的施工水，從2次注水器注入施工所必要的其余的施工水，而且在1次注水器平均粒徑100μm以下的微粒化水和壓縮空氣一起注入。
本發明為了對材料運送管內所搬運的噴射材料，噴霧注入平均粒徑100μm以下的微粒化水，而增大所添加水的比表面積，與過去的水的添加方法作比較，能格外將材料均勻濕潤，即使對材料運送管內高速移動的材料粉末，仍能在短時間內就達到更高的混合效果。特別是對于細微的原料顆粒，更均勻的濕潤化的效果大。其結果發現，獲得既低水分又致密的施工體。
微粒化水優選是平均粒徑為100μm以下，更優選是70μm以下，最優選是5～50μm。該平均粒徑可用激光多普勒(laser Doppler)法來測定。微粒化水的平均粒徑大于100μm時，水的比表面積變小且噴射材料不容易均勻濕潤，按照所混合材料的地方不同會發生水分量的參差不齊。其結果，為了成為具有良好作業性的噴射材料，要增加施工水分。
本發明中，平均粒徑100μm以下的微粒化水，經和壓縮空氣一起噴霧注水，且設定壓縮空氣的壓力或流速，能得到更小粒徑的微粒化水，而且能控制該微粒化水。噴射作業結束時，可以在停止注水時只噴出空氣，所以也能夠防止噴嘴阻塞。
對于加壓噴霧空氣和水的混合物的一般的噴霧噴嘴，通過將噴嘴孔徑、壓力以及流量等在經濟可使用化的范圍內最適化，可以得到平均粒徑為100μm的微粒化水。即，已知空氣的壓力越高、噴嘴孔徑越小、或水/空氣的流量越小，噴霧粒徑變得越小，故通過使必需的水分量一開始就最適合這些條件，可以得到平均粒徑為100μm以下的微粒化水。例如，可以使用具有作為運送施工水路徑的內孔和在該內孔地圓周方向上具有細長開口部的一條狹縫狀的噴嘴孔、開口部的寬為0.1-1mm、噴嘴孔的上游一側有均壓室，混合室和該均壓室相接，混合室具有加壓水和壓縮空氣導入口的注水器。
通過將1次注水器空開間隔地設置在相對于2次注水器的更上游側，在噴射材料運送中，一邊使噴射材料均勻濕潤化，一邊通過與微粒化水的沖撞、含水的噴射材料彼此間的沖撞、或者噴射材料與運送管內面的沖撞等增加混合效果。
進一步，本發明也能設置2個以上的1次注水器。隔著一定隔設置2個1次注水器，即使分成2處注入1次施工水也無問題。
本發明中，由于將微粒化水均勻分散到運送中的噴射材料中且將噴射材料均勻濕潤，故從1次注水器，注入全施工水的10～50質量％，更優選的是注入20～40質量％的微粒化水。另外，也可以在從該1次注水器所注入的微粒化水中預先添加分散劑或粘合劑。若是預先將分散劑溶解，比擴散劑作為粉末從一開始就混合的情況更快速溶解到水中，所以成為更低水分化。
用該1次注水器混合噴射材料的狀態為粉體、水以及空氣都是持續的狀態，即是著眼于Funicular區域。該Funicular區域是指在“混合技術”橋本健次著，昭和53年10月5日產業技術中心發行的一書中所記載，把粉體、液體以及氣體的混合狀態更細分類的一種狀態，相對于粉體充分包敷液體的狀態，由于氣體為持續的，故看上去的感覺為干松的狀態。具體地，在即將變為漿液階段用手握住混合物它就會凝固，但立即就又是松開的狀態。通常含有分散劑的不定形耐火材料，一邊每次少量地添加水加以混合，則最初階段即使添加水也幾乎沒有變化，但有時會是急劇軟化變為漿液的水分添加量。本發明的1次注水器的噴霧水的添加量以即將開始該急劇軟化時的水分添加量為目標。該狀態是即使在tap flow試驗中混合物幾乎也不會擴散的狀態，也就是100～110mm的范圍。本發明中，依使用的耐火原料、促凝劑、分散劑或者粘合劑的種類、粒度以及添加量等，1次注水量有所不同，但添加量的標準可以該tap flow值的范圍為標準。也就是水分過少或過多tap flow值都會擴張，為其中間的狀態。
進一步，在微米程度上，75μm以下的原料顆粒為原來的粉末狀態中凝結幾個原料顆粒的小的2次顆粒的形狀，但本發明則認為在原料顆粒保持該2次顆粒的形狀的狀態下，借由微粒化水來濕潤的狀態。在該2次顆粒中，也存在作為核芯大于75μm的原料顆粒的情形。并且，可以認為，在本發明中，通過使用平均粒徑100μm以下極小的微粒化水，對于一個2次顆粒的水分量成為比形成漿液的量還小的值，或即使變為漿液，但也是高粘性的值。因此，認為在運送中即使2次顆粒彼此之間合并，也不易形成漿液。而且在材料的運送中，由于2次顆粒之間、2次顆粒和75μm以上的顆粒、或2次顆粒和運送管內壁等的沖撞，進一步增強了混合效果。
其結果，成為水分低并且混合效果出色的混合物，用2次注水器可以用所必需的最小限度的水分量進行施工。因此，與以往的干式噴射施工法相比，可以極少的水分添加量得到適于作業性的混合物。進一步，在材料運送管內，由于噴射材料不變為漿液，在途中不會堵塞，所以可以延長運送軟管，能運送例如30m以上的長距離。而且由于運送軟管內沒有附著堆積，所以不用花費洗凈時間。
另一方面，用平均粒徑大于100μm的微粒化水濕潤2次顆粒時，對于1個2次顆粒的水分量過多，估計2次顆粒漿液化的頻率變高。如前所述，由于極小的水分含有率的差會產生漿液化(消絮凝)。因此，運送中水分過剩的2次顆粒和水分適量的2次顆粒沖撞的場合，漿液合并成長。其結果，運送材料中局部生成漿液，并且噴射材料變為不均勻的混合物，混合效率降低，而且推定漿液在運送管內附著。
用1次注水器添加水分的添加量，小于噴射所必要的水分量的10質量％時，由于相對于噴射材料，水分量少，因而無法在運送中使噴射材料成為均勻的濕潤狀態。其結果，僅針對該量來增加在2次注水器的添加水分量，噴射不是充分混合狀態的噴射材料，降低施工體的品質。另外，超過50質量％，則運送中已混合過的噴射材料中水分會大量存在，故發生混合物附著在運送管內的現象。
進而，從設置在前端噴射嘴跟前的2次注水器，將剩余的施工水添加到該均勻濕潤的混合過的噴射材料中，更優選平均粒徑100μm以下的微粒化水和壓縮空氣一起進行噴霧注水。通過用平均粒徑100μm以下的微粒化水，如前述那樣，可以對運送中的噴射材料進行均一地濕潤，所以能獲得高的混合效果。因此，用遠比過去的干式施工方法少的水分量，達到高的混合效果，借此就能達到回彈損失較少、附著率高的致密的施工體。
另外，2次注水器設置在前端噴射嘴的跟前。通過設置在跟前，可以減少運送軟管的洗凈，而且可以獲得前端噴射嘴內混合效果。另外，前端噴射嘴的跟前，不一定要分別設置噴射嘴及注水器，可以在噴射嘴本身安裝2次注水器，也可以與噴射嘴一體化。
另外，也可以將促凝劑添加在水中從該2次注水器噴霧注水。通過將促凝劑添加在水中，就能使促凝劑更快擴散到已濕潤的噴射材料中，而增高反應性且提高附著率。
為了提高在材料運送管內的均勻濕潤效果，優選將來自注水器噴霧的微粒化水的注水方向相對于材料運送管內的噴射材料的運送方向傾斜30～70度的傘狀進行噴霧注水。該傘狀噴霧，優選在不運送材料的條件下，來自注水器的微粒化水和壓縮空氣一起噴霧注水時形成。實際運送材料的場合，傘狀噴霧的角度變得更大，變為向傘狀的下游一側伸長的狀態。
如此噴霧的微粒化水形成為傘狀，也就是形成為面狀，所以在噴射材料的原料顆粒通過此面時與微粒化水沖撞，因而可以更均勻濕潤噴射材料。再有，在該微粒化水當中，在剛噴霧后沒有與原料顆粒沖撞的微粒化水，順著運送材料的空氣流，而在材料運送管內，形成與材料運送方向呈平行的浮游狀態移動的并排噴霧流。
利用該并排噴霧流，在運送中微粒化水和原料顆粒接觸到而將原料顆粒濕潤，因而更加增高濕潤效果。傘狀噴霧的形成受到微粒化水的噴霧角度的影響，因而最好是在上述傾斜角度內。該角度小于30度時，不能得到充分的濕潤效果或變得混合不足，得不到致密的施工體，而超過70度則與壁面沖撞的微粒化水的比例增多，而降低濕潤效果。
本發明中，微粒化水的運送用空氣流速v(m/sec)對于材料的運送速度V(m/sec)優選為V～3V，而微粒化水的運送用空氣的流量w，相對于噴射材料的運送用空氣的流量W(Nm3/min)，優選為0.01W～0.15W。
微粒化水運送用空氣的流速v小于材料的運送速度V時，則難于均勻濕潤噴射材料，混合不充分，得不到致密的施工體，超過3V，則微粒化水與相反側的壁面沖撞而沿著壁面形成水流，由于水積留在底部而不能將微粒化水均勻分散到運送空氣中。
另外，微粒化水運送用空氣的流量w(Nm3/min)不到0.01W時，則微粒化水相對于空氣的比例過多，平均粒徑變大，所以難于均勻濕潤噴射材料，超過0.15W，則由于空氣量增加，所回彈損失也增多。
此處，微粒化水運送用空氣的流量是指噴入作為注水器的預混合器中的空氣的流量，微粒化水運送用空氣的流速則是指從該流量及用于微粒化水噴霧注水的噴嘴孔的剖面積所計算出來的值。另外，噴射材料運送用空氣的流量是指用來運送材料所噴入的空氣的流量，其流速則是從注水器的跟前的材料運送管的剖面積所計算出來的值。
再有，如在注水器的用于微顆粒噴霧注水的噴嘴孔的內面形成有螺旋狀的凹凸，則所被噴霧的微粒化水在運送軟管內呈螺旋狀旋轉，因而與噴射材料的接觸頻度進一步增高，而能均勻地濕潤。
另外，來自注水器的用于微粒化水噴霧注水的噴嘴孔，也可以在朝面對噴射材料的運送方面的中心呈傾斜的方向設置數個小的貫通孔來形成，但更優選在圓周方向形成長的狹縫。在狹縫的場合，由于從噴嘴孔所噴霧的微粒化水呈面狀噴霧到材料運送管內，因而容易形成傘狀的噴霧，而且微粒化水與噴射材料中的原料顆粒的接觸頻率提高。再有，狹縫不易受到噴射材料的阻塞。狹縫也可以在注水器的內孔面的圓周方向設置數條，也可以設置連續的1條狹縫。該狹縫的開口部寬度從使平均粒徑100μm以下的微粒化水產生的觀點出發，優選是0.1～1mm。不足0.1mm則狹縫容易被噴射材料阻塞，超過1mm則難于產生100μm以下的微粒化水。
本發明的施工裝置中，通過在材料運送管的2次注水器的附近設置混合器，則會提高混合效果。通過來自1次注水器的噴霧注水被濕潤的噴射材料在材料運送管內被運送時，特別是在運送管長的場合，粗顆粒原料和細粉原料分離有時產生分離(セグレ)。為使該分離回復到原來的狀態，設置混合器。通過該混合器，可得到均勻的致密的施工體。作為混合器，可設置靜態混合器等的一般性混合器，但更優選的是設置內徑收縮的混合管。設成內徑收縮的簡單結構，由于不會受到材料的阻塞因此更加優選。混合管的內徑d相對于材料運送管的內徑D，優選0.5D以上且小于0.9D。
作為能適用于本發明的施工方法的噴射材料，可使用以往的濕式噴射材料，或者干式噴射材料，哪一個都沒問題。在使用以往的濕式噴射材料的場合，不需要用于混合的混合器，而且不需花費作業后洗凈材料運送管的時間和勞力，故成為作業性格外出色的施工方法。而且，可以與以往的濕式施工法同等級別的添加水分，得到致密的施工體。另外，在使用以往的干式噴射材料的場合，可以更低的水分得到致密的施工體。例如，鋼鐵業中，可使用澆包或轉爐用的氧化鎂材質的噴射材料、轉爐用的氧化鎂-氧化鈣材材質的噴射材料或氧化鎂-碳材質的噴射材料、中間包用氧化鋁-碳化硅材質的噴射材料、以及澆包用氧化鋁-氧化鎂材質的噴射材料等。此時也可將預先把促凝劑或分散劑等溶解在水中的施工水作為微粒化水使用。
其中，在噴射材料為含有5～30質量％的粒徑為75μm以下的碳化硅的氧化鋁-碳化硅材質的不定形耐火材料的場合，可以用低水分來進行施工。構成氧化鋁-碳化硅材質的不定形耐火材料的碳化硅為多孔質且不易受到水的濕潤的原料，這點是氧化鋁-碳化硅材質的不定形耐火材料與施工水不親合的原因。本發明則是利用產生平均粒徑100μm以下的微粒化水的注水器進行添加施工水，故微粒化水滲入到碳化硅的多孔質組織中。另外，耐火原料組成中所占有的粒徑為75μm以下的碳化硅細粉的比例設為5～30質量％，故該碳化硅細粉是將微粒化水封入在不定形耐火材料的基體中。即，依據本發明，微粒化水滲入到該碳化硅的多孔質組織中，則由于微粒化水封入在碳化硅細粉所形成的基體中，施工水相對于碳化硅的濕潤難度得到緩和。其結果，以1次注水處添加微粒化水的不定形耐火材料，其直到到達噴射嘴為止之間的混合得到促進，而能得到均勻且致密的施工體組織。
再有，噴射材料為1～30質量％的氧化鎂細粉，其余則為以氧化鋁為主體的氧化鋁-氧化鎂材質的不定形耐火材料時，會有使耐用性更加提高的效果。一般氧化鋁-氧化鎂材質的不定形耐火材料中占據耐火材料組成的一部分的氧化鎂，利用與施工水分起反應來消化，成為使耐火組織脆弱化而降低施工體強度的原因。本發明則如前所述，不定形耐火材料沒有長時間與施工水分相接觸，能更加使施工水量減低，而抑制氧化鋁-氧化鎂材質的不定形耐火材料中氧化鎂的消化，而提高噴射施工體的強度。另外，因施工水量減低而使不定形耐火材料的施工體組織致密化。該組織的致密化增大了氧化鋁-氧化鎂材質的不定形耐火材料中氧化鋁顆粒與氧化鎂顆粒的接觸面積，促進在噴射施工體使用時的高溫下氧化鋁與氧化鎂起反應所引起的尖晶石成長。此尖晶石的成長，除具有尖晶石本身的耐熔渣性外，還具有尖晶石結合組織形成所產生的賦予強度的效果。
耐火原料組成中氧化鎂細粉所占的比例，小于1質量％就無法獲得氧化鎂所持有的耐腐蝕性的效果，而且與氧化鋁起反應所引起的尖晶石成長量變少，耐溶渣性的效果變成不充分。超過30質量％，則不定形耐火材料施工體在使用時的熱環境中，可能是尖晶石成長反應不充分的氧化鎂細粉的比例增加的原因，溶渣浸潤層變厚，構造上因剝落性而導致耐用性的降低。氧化鎂細粉的具體粒徑，為了使與氧化鋁的反應性提高，而依據JIS標準，設為例如1mm以下。更優選設為150μm以下。進一步，也可以是75μm以下的微顆粒。
另一方面，如將噴射材料用施工溫度大致區分，可以分為低溫環境用噴射材料和熱環境用噴射材料。低溫環境用噴射材料，在新窯爐爐襯或大型修補時使用，在窯爐等的溫度為常溫到600℃以下的范圍使用，施工后的養生期間進行水合反應，生成組織。與此相對，熱環境用噴射材料，以操作中小規模的修補為目的使用，故不將窯爐冷卻進行修補，所以是窯爐等的溫度為600℃以上的高溫作業。由于施工剛結束時的水分蒸發和粘合劑的聚合或縮合反應等急劇地生成結合組織。
作為在600℃以下的溫度施工的低溫環境噴射材料，由于使用耐火原料粉末中添加由高鋁水泥、鎂氧水泥、磷酸鹽或硅酸鹽當中的1種所組成的粘合劑，促凝劑，分散劑以及纖維所混合而成的配合組合物，耐火原料粉末中，含有25～60質量％的粒徑小于75μm的原料，而且其中使用小于10μm的原料/小于75μm且10μm以上的原料的質量比為0.25～0.7的噴射材料，故可以低水分混合得到致密的施工體。
本發明的施工方法中通過1次注水器后的材料，如前所述，以粉末狀態的2次顆粒的單元，認為形成分別分散成為均勻濕潤的狀態。在該2次顆粒中，含有促凝劑、分散劑及粘合劑，但其添加量少，制造時和其他的耐火原料粉末均勻混合，故互相間接觸的頻率極低。因此，認為這些促凝劑、分散劑及粘合劑幾乎不會失去它們的效果，而在2次顆粒中存在。所以，材料運送過程中，促凝劑或分散劑幾乎不會溶解在水中擴散到很大的范圍。這樣，由于材料不凝聚，也不增加水分。因此，促凝劑沒有必要在前端部另外添加，故不需要促凝劑添加量的管理和軟管的洗凈這樣的繁雜作業。而且可以低水分得到致密的施工體。
本發明中，由于噴霧100μm以下的微粒化水，濕潤效果非常高，因而為了一面抑制促凝劑、擴散劑以及粘合劑的溶解擴散，一面添加有效果的水分，比表面積大的小于10μm的超細粉原料是有效的，而且與小于75μm而10μm以上的原料的平衡是重要的。即，優選小于10μm的原料/小于75μm而10μm以上的原料的質量比為0.25～0.7的范圍，0.30～0.60的范圍可得到更致密的施工體，因而更優選。小于0.25則有凝聚傾向并且施工水分變多，超過0.7則粉體容易附著在運送管內。
另外，小于75μm的原料使用量，如小于25質量％就不容易得到致密的施工體，而超過60質量％，則會降低施工體的耐用性。
此外，先將纖維添加在該低溫環境噴射材料中，就會有材料更加不易附著在運送管內的效果。該理由推定是由于添加纖維，運送中的材料含更多的空氣，由于形成松密度低的塊體之故，用空氣更易運送且不易附著在運送管內的內面之故。此外，因施工體變得致密，所以對干燥時的爆裂對策也是有效的。
更優選的冷環境噴射材料的粒度構成，是相對于粒徑5mm以下且1mm以上為20～45質量％、粒徑小于1mm且75μm以上為10～40質量％、以及粒徑小于75μm為25～60質量％、而且小于10μm的原料/小于75μm且10μm以上的原料的質量比為0.25～0.7的耐火原料粉末100質量份，從外部添加作為粘合劑的1～7質量份的高鋁水泥、鎂氧水泥、磷酸鹽或硅酸鹽當中的一種，促凝劑0.5～5質量份，分散劑0.01～0.5質量份，以及纖維0.05～0.5質量份所混合而成的配合組合物。
以上，是施工時的溫度為600℃以下的場合，作為在600℃以上的溫度施工的熱環境噴射材料的優選材料，是相對于耐火原料粉末，添加包含磷酸鹽或硅酸鹽當中的一種的粘合劑和促凝劑所混合而成的配合組合物，在耐火原料粉末中含有10～45質量％的粒徑小于75μm的原料，而且這當中小于10μm的原料/小于75μm且10μm以上的原料的質量比為0.25～0.7。
該熱環境噴射材料，雖然近似于過去的干式施工法所一般使用的磷酸鹽或者硅酸鹽作為粘合劑的類型，不過其特征為細粉的構成。也就是由于將施工水制作成平均粒徑100μm以下的微粒化水來向運送管中進行噴霧注水，因而可使用比過去的濕式材料多達10～45質量％的小于75μm的細粉原料，其結果會有得到非常致密的施工體的優點。
并且，與低溫環境噴射材料同樣，本發明由于噴霧平均粒徑為100μm以下的微粒化水，故有非常高的濕潤效果；因而，為了一面抑制促凝劑及粘合劑的溶解擴散，一面添加有效的水分，比面積大的小于10μm的超細粉原料是有效的，而且與小于75μm且10μm以上的原料的平衡是重要的。即，優選小于10μm的原料/小于75μm且10μm以上的原料的質量比為0.25～0.7的范圍，再有，因0.30～0.60的范圍可得到更致密的施工體而更優選。小于0.25有凝聚的傾向且施工水分變多，超過0.7則粉體容易附著在運送管內。
再有，更優選的熱環境噴射材料的粒度構成，是相對于粒徑5mm以下1mm以上為20～45質量％、粒徑小于1mm且75μm以上為20～45質量％、以及粒徑小于75μm為10～45質量％、而且小于10μm的原料/小于75μm且10μm以上的原料的質量比為0.3～0.6的耐火原料粉末100質量份，從外部添加作為粘合劑的1～7質量份的磷酸鹽或硅酸鹽、以及促凝劑0.5～5質量份所混合而成的配合組合物。
再有，本發明的噴射施工方法中，在常溫下施工的施工體，在使用養生后110℃下進行24小時以上的干燥后，表觀氣孔率為18-30％，而且透氣率為100×10-5cm3·cm/cm2·cm H2O·sec以上的噴射材料的場合，可以得到更低水分、致密的而且耐爆裂性好的施工體。適用于本發明的施工方法的噴射材料，因為是以低水分施工為前提進行設計的，所以表觀氣孔率低，相反，有時在干燥時或熱環境下噴射時，容易產生爆裂。因此，通過使其作為具有透氣性的施工體，可以防止爆裂。表觀氣孔率小于18％，變得致密容易爆裂，超過30％，耐腐蝕性降低。透氣率小于100×10-5cm3·cm/cm2·cm H2O·sec，變得容易爆裂。滿足上述范圍的材料，可通過使粒度最適化，或添加纖維等提高透氣性的添加材料而得到。例如，通過調整75μm以下的粒度構成可得到，更具體地，可通過使小于10μm的原料/小于75μm且10μm以上的原料的質量比在0.3-0.6的范圍內而得到。
作為本發明的噴射材料中使用的耐火材料粉末，只要使用一般不定形耐火材料所使用的耐火原料都不會造成問題。例如金屬氧化物、金屬碳化物、金屬氮化物、碳類、金屬等。另外，耐火原料粉末的最大粒徑，如果超過5mm則會在1次注水器進行噴霧注水之后的運送中分離，且容易發生分離(セゲレ)而降低混合效果，故優選耐火材料粉末當中的粒徑5mm以下的原料為90質量％以上，更優選是耐火材料粉末當中的粒徑3mm以下的原料為90質量％以上。
作為低溫環境噴射材料的粘合劑，雖然可以使用含高鋁水泥、鎂氧水泥、磷酸鹽或硅酸鹽當中的1種的粘合劑，不過從容易呈現強度出發，優選使用高鋁水泥。
作為熱環境噴射材料的粘合劑，可以使用包含磷酸鹽或硅酸鹽當中的1種的粘合劑。
分散劑又稱為消絮凝劑，使用一般不定形耐火材料所使用的消絮凝劑都不會有問題。具有賦予不定形耐火材料施工時的流動性的效果。作為具體例子有三聚磷酸鈉、六偏磷酸鈉、超多磷酸鈉(sodiumultrapoly phosphate)、酸性六偏磷酸鈉、硼酸鈉、碳酸鈉、多偏磷酸鹽等的無機鹽；檸檬酸鈉、酒石酸鈉、聚丙烯酸鈉、磺酸鈉、聚羧酸鹽、β-萘磺酸鹽類、萘磺酸、含羧基的聚酯類分散劑等。
促凝劑在施工水的存在下與粘合劑起反應，使不定形耐火材料快速固化，賦予不定形耐火材料附著性。促凝劑除了在粉末狀態一開始就混入到不定形耐火材料中，還可以在噴射嘴的旁邊且是比二次注水處更前方來進行添加促凝劑。在噴射嘴或其旁邊來添加促凝劑的場合，若有必要用水將促凝劑稀釋成液狀來使用。
列舉出促凝劑的具體例子，有硅酸鈉、硅酸鉀等的硅酸鹽；鋁酸鈉、鋁酸鉀、鋁酸鈣等的鋁酸鹽；碳酸鈉、碳酸鉀、碳酸氫鈉等的碳酸鹽；硫酸鈉、硫酸鉀、硫酸鎂等的硫酸鹽；CaO·Al2O3、12CaO·7Al2O3、CaO·2Al2O3、3CaO·Al2O3、3CaO·3Al2O3·CaF2、11CaO·7Al2O3·CaF2等的鈣鋁酸鹽類、氧化鈣、氫氧化鈣、氯化鈣等的鈣鹽等。
只不過，作為本發明的低溫環境噴射材料所使用的促凝劑，從施工體有優良強度的層面，優選使用鋁酸鈉或消石灰的其中一種粉末。另外，作為本發明的熱環境噴射材料所使用的促凝劑，從施工體有優良強度的層面，優選使用消石灰、活性氧化鎂、或者硫酸鹽的粉末。
纖維可以使用通常的不定形耐火材料中以防止爆裂等的目的所使用的纖維，例如維尼隆、尼龍、PVA、聚乙烯、聚苯乙烯、聚丙烯、碳等。
發明效果通過將平均粒徑100μm以下的微粒化水向材料運送管內噴霧注水，由于可以低水分獲得良好的混合效果，可得到參差不齊少、致密的施工體，提高爐子的壽命。另外，不需要混合器等特別的混合裝置，而且材料運送管不堵塞，因此作業中的故障減少，洗凈作業也得到減輕，成為作業性非常好的施工方法。
當噴射材料為含有5-30質量％的粒徑75μm以下的碳化硅的氧化鋁-碳化硅質的不定形耐火材料的場合，與以往的施工方法比較，和施工水的親合好，材料運送管內的施工水的添加中，不定形耐火材料和施工水的混合充分，附著性提高，同時，抑制了粉塵的發生。并提高了施工體的致密性。
當噴射材料為氧化鎂細粉1-30質量％、其余部分以氧化鋁為主體的氧化鋁-氧化鎂質不定形耐火材料的場合，通過抑制施工體的消化和促進尖晶石的生成，氧化鋁-氧化鎂質不定形耐火材料具有的體積穩定性以及耐腐蝕性的效果得以充分發揮，噴射施工體的耐用性得到格外提高。
另外，當使用對于耐火原料粉末添加含有高鋁水泥、鎂氧水泥、磷酸鹽或硅酸鹽當中的一種的粘合劑以及促凝劑、分散劑和纖維混合而成的配合組合物，其耐火原料粉末中，粒徑小于75μm的原料含有25-60質量％，而且其中小于10μm的原料/小于75μm且10μm以上的原料的質量比為0.25-0.7構成的材料時，與以往的濕式施工法比較，可以少量的添加水分混合，故可得到高品質并且參差不齊少的施工體，提高爐子的壽命。進一步，幾乎沒有以往那樣的促凝劑的添加量的管理和材料運送管的洗凈繁雜作業，提高了作業效率。
再有，當使用對于耐火原料粉末，添加作為粘合劑的磷酸鹽或硅酸鹽以及促凝劑混合成的配合組合物，其耐火原料粉末中，粒徑小于75μm的原料含有10-45質量％，而且其中小于10μm的原料/小于75μm且10μm以上的原料的質量比為0.25-0.7構成的材料時，與以往的干式施工法比較，可以少量的添加水分混合，故可得到高品質并且參差不齊少的施工體，提高爐子的壽命。另外，由于不設置大型專用的混合器，作業性好。


圖1為表示本發明的噴射裝置的整體構成圖。
圖2為表示本發明所使用的注水器的構成圖。
圖3為表示本發明所使用的注水器的噴嘴孔的傾斜角度的圖。
圖4為表示混合管的剖面圖。
圖5表示1次注水器中的微粒化水的平均粒徑與不定形耐火材料施工體的致密性的關系。
符號說明1材料供給機2干燥耐火材料(噴射材料)3盤式給料器4前端噴射嘴5運送軟管6運送空氣導入處71次注水器82次注水器9預混合氣液混合器91壓縮空氣導入口92施工水導入口10噴射裝置11外筒12內筒13均壓室14噴嘴孔
15噴嘴本體16開口部18對象體19混合室具體實施方式
以下，根據實施例對本發明的實施方式進行說明。
實施例1圖1表示用來實施本發明的不定形耐火材料的噴射施工方法的裝置10的整體構成。
圖1中，1表示貯存噴射材料2的材料供給機。材料供給機1若為一般不定形耐火材料的噴射裝置所使用的并能定量排出的供給機，則耐火材料噴槍(ロテクタ一ガン)、指向噴槍(リ一ドガン)、野上水泥噴槍等任何形式的噴槍都能沒有問題地使用。
該材料供給機1內的噴射材料2，利用供給材料供給機1內的壓縮空氣來調整內壓，利用設置在下端的馬達M來驅動的盤式給料器3，向從材料供給機1到前端噴射嘴4所配置的運送軟管5中供給。
通過盤式給料器3的運送空氣導入處6，對運送軟管5供給運送空氣，來自材料供給機1的噴射材料2，由運送軟管5的前端噴射嘴4，向對象體18進行噴射施工。
該運送軟管5上，在緊接著材料供給機1的位置設置1次注水器7，并且在前端噴射嘴4的跟前設置2次注水器8。
該1次注水器7和2次注水器8，對運送軟管5內空氣運送的噴射材料分2階段噴霧注入微粒化水，將噴射材料濕潤。
圖2表示沿著運送軟管5將注水器的構成剖斷的剖面。注水器可使用與圖1所示的1次注水器7及2次注水器8同樣的構造。注水器由噴嘴本體15及預混合氣液混合器9所組成。
預混合氣液混合器9形成具有垂直方向的壓縮空氣導入口91及與此垂直的施工水導入口92的噴霧噴嘴構造。
預混合氣液混合器9中，在混合室19產生噴霧狀的水滴。即，由于將加壓的水導入施工水導入口92，從壓縮空氣導入口91導入壓力比水的壓力還要高的空氣，故水和空氣混合成為水滴狀。該預混合氣液混合器9就是使水變為水滴狀成為與空氣混合的混合物的裝置，但不限于該實施例的構造，一般的公知構造的氣液混合器都可使用。
噴出微粒化水的噴嘴本體15，由外筒11及設在其內部的內筒12所組成。噴嘴本體15利用貫穿噴嘴本體的螺栓固定在運送軟管5間。噴射材料朝圖中箭頭的方向被空氣運送，在噴嘴本體的內孔內也運送噴射材料。為了從用于使來自預混合氣液混合器9的加壓狀態的噴霧狀的水滴產生微粒化水的噴嘴孔往運送軟管中均勻噴霧，在注水器的外筒11與內筒12之間，在圓周方向形成連續的均壓室13，來作為儲槽使壓力變得均勻。該均壓室13連接著作為氣液混合器的預混合氣液混合器9的混合室19。
在該均壓室13的前端部形成用于產生微粒化水的噴嘴孔14。該噴嘴孔14是作為沿空氣運送方向外徑變細的內筒12的前端部及和與其幾乎等間隔面對的外筒11所形成的連續的空間而形成。該噴嘴孔14形成為在圓周方向連續的1條狹縫狀，如圖3所示，向著運送軟管5的運送方向的軸心、與箭頭所示的材料行進方向的夾角α為30～70度傾斜形成。此實施例的噴嘴孔的開口部16的寬以及狹縫的寬為0.5mm，噴嘴孔的長為15mm。另外，為了使該內筒12和外筒11具有耐磨性，如果用陶瓷制造，可以提高耐用性，而且，容易得到平均粒徑100μm以下的穩定的微粒化水。再有，噴嘴孔的開口部16的寬以及狹縫的寬是通過調整內筒12和外筒11的間隙可以任意變更的構造。
比噴嘴本體15的均壓室13更靠后端的一側，外筒11和內筒12相連接，在中間利用O型墊圈20密封。再有，由外筒11和內筒12形成的噴嘴孔面上形成螺旋狀的凸凹。這樣，噴霧的微粒化水在運送軟管內螺旋狀地旋轉，和噴射材料的接觸頻率提高，可以均勻地濕潤。
圖2中用點線所示的微粒化水的動向表示出通過在作為實驗用的注水器的兩側連接透明材質的圓筒，不導入噴射材料，只供給加壓水和壓縮空氣，觀察到的和壓縮空氣一起噴霧注入微粒化水的狀態的概略圖。微粒化水呈傘狀噴霧注入，在中央部分沖撞，其后，幾乎平行地流動形成并流噴霧流。在該狀態，如果供給材料運送空氣，沖撞的中心變得不明確，在傘狀的噴霧和其尾流一側形成并流噴霧流。
圖4中表示本發明中所使用的混合管。該混合管21為在兩側有凸緣的圓筒，內孔由內徑比材料運送軟管5更小的收縮部22、和兩側的錐形部23、及其兩側的與材料運送管的內徑D相同的直線部24所組成。收縮部的內徑d相對于材料運送管的內徑D為0.5D以上0.9D以下。該混合管可設置在2次注水器的前后的任何一方或兩方都設置。把該混合管配置在2次注水器的前后，可得到混合效果更高且較少參差不齊的施工體。
用上述各圖中所示的噴射裝置10進行的噴射，依照以下的要領來施工。
首先，與過去的干式噴射方法同樣，利用來自運送空氣導入處6的運送空氣，將材料供給機1的噴射材料用空氣運送到運送軟管內。與此同時，從1次注水器7和2次注水器8，對用空氣運送的噴射材料，噴霧微粒化水。這時，通過在注水器中向施工水導入口92供給加壓水，向壓縮空氣導入口91供給壓力比加壓水的壓力還要高的壓縮空氣，生成噴霧狀的水滴。通過將該噴霧狀的水滴和壓縮空氣一起供給噴嘴孔，在噴嘴孔中變為平均粒徑為100μm以下的微粒化水向材料運送路徑內噴霧注水。
然后，操作前端噴射嘴，對爐壁噴射已充分混合的不定形耐火材料。
有關圖1所示的1次注水器7與2次注水器8的間距，從混合效果的層面，優選5m以上，更優選15m以上。小于5m則由于從1次注水器到2次注水器的距離短，故微粒化水引起的噴射材料的濕潤效果不充分，而達不到充分的混合效果。
設置2次注水器的位置優選離前端0.5m以上而小于5m的范圍，更優選0.5m以上而小于3m。小于0.5m時，微粒化水與噴射材料混合不完全，超過5m則運送軟管或前端噴射嘴容易堵塞。
表1和表2為表示用上述各圖所示的噴射裝置，以各表中所示的噴射材料來進行噴射測試的結果。再有，1次注水器在離前端20m的位置，2次注水器則在離前端1.7m的位置，前端噴射嘴的長度為1.5m。另外，噴射材料的運送空氣的流量為5Nm3/min，壓力為0.27MPa，1次注水器跟前的噴射材料運送用空氣的流速為23m/sec，1次注水器的微粒化水運送用空氣的流量為250NL/min，微粒化水運送用空氣流速為30m/sec，2次注水器也設成相同的數值，狹縫及噴嘴的開口部的寬度設成0.5mm，材料運送管的內徑為35mm，供給各個注水器的水的原始壓力設為0.38MPa。此時，微粒化水的平均粒徑在不供給噴射材料，只供給噴射材料的運送空氣的狀態下用激光多普勒法進行測定時，為40μm(體積平均粒徑)。另外，測定位置為離噴嘴的開口部300mm的下游。再有，微粒化水粒徑的測定裝置使用美國TSI公司的商品名“AEROMETRICS”的裝置。
表1

注1)容積比重的標準偏差是用N數5來測定，以最大值與最小值的差來表示。
注2)旋轉侵蝕試驗是將比較例3的測試片被侵蝕的量作為100，以指數表示(數值越小耐侵蝕性越好)。
表2

這些表中，比較例1為用實施例中所示的噴射裝置，只從1次注水器將施工水全量噴霧的例子。另外，比較例2為用與實施例相同的裝置的例子，不過表示一種減小噴嘴孔剖面積只注入并不是噴霧狀態的高壓水的情況。另外，比較例3為用以往的濕式方式來施工的例子，使用以混合器進行混合之后，用壓力運送泵來壓送噴射材料，再用前端噴射嘴來添加促凝劑的一般裝置。實施例以及比較例1-2使用將促凝劑作為粉末預先與其他原料一起混合的配合組合物。
測試為對在沿水平方向離開約1m的位置、成垂直放置的金屬框(深度40mm，寬度160mm，長度400mm)進行噴射施工，檢查以110℃進行干燥后的施工體的品質。旋轉侵蝕試驗是使用高爐熔渣，以1550℃進行4小時，比較測試片的殘存厚度。
測試的結果，在由1次注水器噴霧注入施工水全量的比較例1的場合，運送時噴射材料成為漿液狀，在材料運送管內堵塞而無法施工。
另外，不使用壓縮空氣，只添加水的比較例2，為了要有回彈損失少的良好作業性而要增加所添加的水分量，結果是因而造成施工體品質劣化。
另外，實施例1與作為以往的濕式噴射方法的比較例3相比，可以相同的添加水分量進行噴射施工，而且施工體品質也幾乎相同。
下面，說明在表3所示的配合比例下，以實施例1的施工條件實施噴射測試的結果。透氣率的測定方法根據JISR2115。表3為低溫環境噴射材料的例子，對使用粒徑為75μm以下的碳化硅占10質量％，其余部分為氧化鋁構成的耐火原料粉末的氧化鋁-碳化硅材質噴射材料給予細粉部的施工體的影響進行了考查。使用了粉末狀的粘合劑、促凝劑以及分散劑與耐火原料粉末以及纖維預先均勻混合的配合組合物。實施例2～5，小于10μm的原料/小于75μm而10μm以上的原料的質量比在本發明的范圍內，可以低水分得到致密的施工體。相對于此，比較例4由于小于10μm的原料/小于75μm而10μm以上的原料的質量比小到只有0.2，故有促凝劑凝聚的傾向，由于添加水分增加而不能得到致密的施工體。另外，比較例5由于小于10μm的原料/小于75μm而10μm以上的原料的質量比大到為0.75，故運送管有些堵塞，從噴嘴噴出材料時變得不穩定，而不能得到良好的施工體。實施例6～9，粒徑小于75μm的原料在本發明的范圍內，可以低水分得到致密的施工體。相對于此，比較例6，粒徑小于75μm的原料不足，成為低強度的施工體。比較例7，粒徑小于75μm的原料過多，耐侵蝕性惡化。
表3

注1)旋轉侵蝕試驗以比較例4的測試片被侵蝕的量作為100，以指數表示(數值越小，耐侵蝕性越好)。
進一步，說明在表4所示的配合比例下，以實施例1的施工條件實施噴射測試的結果。透氣率的測定方法根據JISR2115。表4為熱環境噴射材料的例子，對使用粒徑為75μm以下的氧化鎂占10質量％，其余部分為氧化鋁構成的耐火原料粉末的氧化鋁-氧化鎂材質噴射材料給予細粉部的施工體的影響進行了考查。使用了粉末狀的粘合劑和促凝劑與耐火原料粉末預先均勻混合的配合組合物。實施例10～17，小于10μm的原料/小于75μm而10μm以上的原料的質量比在本發明的范圍內，可以低水分得到致密的施工體。相對于此，比較例8由于小于10μm的原料/小于75μm而10μm以上的原料的質量比小到只有0.2，故有促凝劑凝聚的傾向，由于添加水分增加而不能得到致密的施工體。另外，比較9由于小于10μm的原料/小于75μm而10μm以上的原料的質量比大到為0.8，故運送管有些堵塞，從噴嘴噴出材料時變得不穩定，而不能得到良好的施工體。實施例14～17，粒徑小于75μm的原料在本發明的范圍內，可以低水分得到致密的施工體。相對于此，比較例10，粒徑小于75μm的原料不足，成為低強度的施工體。比較例11，粒徑小于75μm的原料過多，耐侵蝕性惡化。
表4

注1)旋轉侵蝕試驗以比較例8的測試片被侵蝕的量作為100，以指數表示(數值越小，耐侵蝕性越好)。
圖5為用圖形來表示的1次注水器中的微粒化水的平均粒徑與不定形耐火材料施工體的氣孔率的關系。該試驗是以表1中所示的實施例作基礎，只使1次注水器中的施工水的平均粒徑變化，其他則以與該實施例相同的條件來施工，測定所得到的不定形耐火材料的施工體的氣孔率。如上述圖形所示，通過本發明所規定的微粒化水的添加施工體的致密性提高效果明顯。
工業實用性本發明適于用在各種冶金爐、窯爐各部位的噴射修補、筑爐。
權利要求
1.一種不定形耐火材料的噴射施工方法，是在從材料供給機至前端噴射嘴的材料運送管上設有1次注水器，并且在前端噴射嘴跟前設有2次注水器，從各個注水器對材料運送管內所運送的噴射材料進行注水的不定形耐火材料的噴射施工方法，其特征為前述1次注水器為隔開間距設置在前述2次注水器的上游側，從1次注水器添加全部施工水的10～50質量％的施工水，從2次注水器注入施工所必要的其余的施工水，而且在1次注水器中與壓縮空氣一起注入平均粒徑100μm以下的微粒化水。
2.權利要求1所記載的不定形耐火材料的噴射施工方法，其中，與1次注水器同樣，也從2次注水器與壓縮空氣一起注入平均粒徑100μm以下的微粒化水。
3.權利要求1或2所記載的不定形耐火材料的噴射施工方法，其中，從各個注水器對材料運送管內與壓縮空氣一起進行噴霧的微粒化水，朝材料運送管內所運送的噴射材料的運送方向傾斜30～70度，而且面向材料運送管內的中心，呈傘狀進行噴霧注水。
4.權利要求1-3的任一項所記載的不定形耐火材料的噴射施工方法，其中，從各個注水器對材料運送管內所運送的噴射材料與壓縮空氣一起進行噴霧的微粒化水，在相對于噴射材料運送用空氣的流速V，微粒化水運送用空氣的流速v為V～3V，而且相對于噴射材料運送用空氣的流量W，微粒化水運送用空氣的流量w為0.01W～0.15W的條件下進行噴霧。
5.權利要求1-4的任一項所記載的不定形耐火材料的噴射施工方法，其中，噴射材料為含有5～30質量％的粒徑75μm以下的碳化硅的氧化鋁-碳化硅材質不定形耐火材料。
6.權利要求1-4的任一項所記載的不定形耐火材料的噴射施工方法，其中，噴射材料為以1～30質量％的氧化鎂細粉、其余成分以氧化鋁為主體的氧化鋁-氧化鎂材質不定形耐火材料。
7.一種噴射材料，其用于權利要求1-6的任一項所記載的不定形耐火材料的噴射施工方法，是低溫環境下施工的低溫環境噴射材料，其特征為相對于耐火原料粉末，添加含有高鋁水泥、鎂氧水泥、磷酸鹽或硅酸鹽中的一種的粘合劑、促凝劑、分散劑和纖維并加以混合所形成，在耐火原料粉末中，含有25～60質量％的粒徑小于75μm的原料，而且這當中小于10μm的原料/小于75μm且10μm以上的原料的質量比為0.25～0.7。
8.一種噴射材料，其用于權利要求1-6的任一項所記載的不定形耐火材料的噴射施工方法，是熱環境下施工的熱環境噴射材料，其特征為相對于耐火原料粉末，添加作為粘合劑的磷酸鹽或硅酸鹽、及促凝劑并加以混合所形成，在耐火原料粉末中，含有10～45質量％的粒徑小于75μm的原料，而且這當中小于10μm的原料/小于75μm且10μm以上的原料的質量比為0.25～0.7。
9.權利要求7所記載的噴射材料，其中，粘合劑為高鋁水泥，促凝劑為鋁酸鈉或消石灰的任一種的粉末。
10.權利要求8所記載的噴射材料，其中，粘合劑為磷酸鹽或硅酸，促凝劑為消石灰、活性氧化鎂或硫酸鹽的任一種的粉末。
11.一種噴射材料，其用于權利要求1-6的任一項所記載的不定形耐火材料的噴射施工方法，其特征為，在常溫下噴射施工的施工體，養生后在110℃下干燥24小時以上后，表觀氣孔率為18-30％，并且透氣率為100×10-5cm3·cm/cm2·cmH2O·sec以上。
12.權利要求7-10的任一項所記載的噴射材料，其特征為，在常溫下噴射施工的施工體，養生后在110℃下干燥24小時以上后，表觀氣孔率為18-30％，并且透氣率為100×10-5cm3·cm/cm2·cm H2O·sec以上。
13.一種不定形耐火材料的噴射施工裝置，是在從材料供給機至前端噴射嘴的材料運送管上設有1次注水器，并且在前端噴射嘴的跟前設有2次注水器，從各個注水器對材料運送管內所運送的噴射材料與壓縮空氣一起注入微粒化水的不定形耐火材料的噴射施工裝置，其特征為前述1次注水器產生平均粒徑100μm以下的微粒化水，隔開間距設置在前述2次注水器的上游側。
14.權利要求13所記載的不定形耐火材料的噴射施工裝置，其中，各個的注水器具有作為施工水運送路徑的內孔、及該內孔中沿圓周方向具有細長開口部的1條狹縫狀的噴嘴孔，該噴嘴孔為朝噴射材料的運送方向傾斜30～70度，而且開口部的寬為0.1～1mm，在噴嘴孔的上游側有均壓室，該均壓室與混合室連接，混合室有加壓水和壓縮空氣的導入口。
15.權利要求13或14所記載的不定形耐火材料的噴射施工裝置，其中，在2次注水器附近的材料運送管的中途，設有內徑收縮的混合管。
全文摘要
本發明的課題是針對粉末材料在運送中加水進行混合的不定形耐火材料的噴射施工，提供既低水分又提高混合效果而且還有優越的作業性的方法及裝置。為了解決該課題，從材料供給機1至前端噴射嘴4的運送軟管5上，設有1次注水器7，在前端噴射嘴側的前端噴射嘴4的跟前則設有2次注水器8。通過將1次注水器7為隔開間距設置在2次注水器8的上游側，從1次注水器添加全部施工水的10～50質量％的平均粒徑100μm以下的微粒化水，更優選添加全部施工水的15～40質量％的平均粒徑100μm以下的微顆粒化水，將運送中的吹附材料均勻濕潤成不致變成漿液狀的程度，從2次注水器，和壓縮空氣一起將施工所必要的其余的水進行噴霧注入。
文檔編號C04B28/06GK1993594SQ20058002589
公開日2007年7月4日 申請日期2005年6月7日 優先權日2004年6月7日
發明者大畑宏樹, 友納弘義, 川原豐彥, 水摩好博, 合田廣治, 西海嘉宣, 白曼統一 申請人:黑崎播磨株式會社